KR101831239B1 - 롤러 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내륜과 외륜이 회전 가능한 상태로 조합되어 상기 내륜과 외륜 사이에 링 형상의 홈부가 형성되는 조립체와, 상기 조립체의 홈부에 삽입되는 복수의 롤러와, 각각의 롤러 사이에 배치되어 각각의 롤러가 서로 접촉되는 것을 방지시키는 스페이서를 구비한 롤러 베어링에 관한 것으로, 상기 스페이서는 탄성부재에 의해 억눌리도록 구성되는 것에 의해 상기 롤러가 가압되는 압박력을 조정함으로써 회전 저항을 조정할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

롤러 베어링{A roller bearing}

본 발명은 롤러 베어링에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 롤러가 내륜과 외륜과의 상대적인 동작에 의한 회전저항 이외에 탄성부재를 구비한 스페이서에 의한 압박력을 가지고 있는 것으로 인해, 상기 내륜과 외륜 사이의 회전 저항을 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 가공 정밀도의 오차를 흡수하여 보정할 수 있으며, 마찰열에 의한 마모발생을 줄임으로써 유지보수가 손쉬워지는 롤러 베어링에 관한 것이다.

일반적으로 기존의 롤러 베어링 또는 롤러 베어링이 구비된 턴테이블 등은 회전이 가능 상태로 조합되는 내륜 및 외륜을 구비하고 있으며, 상기 외륜을 고정측으로 한 상태에서 내륜에 회전 동작을 할 좌석이나 식탁 또는 작업대 등의 회전체를 설치하여 사용되도록 구성되어있다.

그리고, 이러한 롤러 베어링은 회전 가능 상태로 조합되는 내륜과 외륜 사이에 홈부를 형성하여, 상기 홈부에 복수 개의 롤러가 삽입되어 설치되는데, 각각의 롤러 사이에는 스페이서가 배치되어 각각의 롤러끼리 직접 접촉하지 않도록 되어 있으며, 이때, 상기 롤러는 구형 또는 원통형의 것이 이용된다.

또한, 특허 문헌 1, 2에 개시된 턴테이블의 롤러 베어링에서는 부드러운 회전동작과 내구성을 중시하도록 되어 있고, 롤러 베어링의 회전 저항은 낮을 수록 좋은 것으로 되어 있는데, 이와 같이 롤러 베어링의 회전 저항이 낮으면, 롤러 베어링에 의해 동작하는 피회전체는 작은 힘으로도 회동이 이루어질 수 있게 된다.

일본 특개평 06-191330 (1994.07.12.) "턴테이블" 일본 특개 2011-163462 (2011.08.25.) "크로스 롤러 베어링"

그러나, 특허문헌 1인 "턴테이블"은 롤러 베어링의 회전 저항이 낮아지도록 설정되어 있어, 회전조작에 의해 발생한 회전력이 감소하지 않은 상태 즉, 피회전체의 회전속도가 높은 채로 회전 종단에 이르기 때문에 회전을 멈추는 스토퍼 등과의 충돌이 자주 발생하게 되는 문제가 있었다.

예를 들어, 롤러 베어링이 구비된 텐테이블의 회전 진행방향에 따라 회동되는 철도 차량용 좌석 등에서는, 좌석에 부착되어 있는 테이블이 회전 종단에서의 충돌에 의한 충격에 의해 결합된 위치에서 탈착되는 등의 문제가 발생하거나, 작동의 정확성을 얻을 수 없게 되는 우려를 갖고 있었으며, 또한, 효율적인 작업을 위한 작업 회전테이블에서도 테이블에 정리되어 배치된 공구 및 부품들이 회전테이블의 회전이 중지되었을 때의 충격으로 인해 흐트러지거나 밑으로 떨어지게 되어 효율적인 작업에 지장이 생기게 되는 우려가 있었다.

아울러, 롤러 베어링의 회전 저항이 낮은 임의의 위치에서 회전을 멈추어도 쉽게 그 위치에서 움직이기 때문에, 대형 디스플레이 회전기구의 경우에는 화면 방향을 임의의 위치에 고정시키는 것이 일반적이지만, 회전 저항이 적으면 임의의 위치된 그 받침대의 수평도에 영향기 생기기 문제가 있어 화면 방향의 위치 고정시에도 화면 방향이 변동되게 되는 문제도 있었다.

더하여, 롤러 베어링의 마찰 저항은 점차 떨어지거나 윤활제가 충분히 공급되지 않기 때문에, 장기간 사용하여 내륜 및 외륜과 롤러와의 접촉면에 윤활제의 공급이 충분히 이루어지지 않는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 이로 인해, 윤활제의 순환 부족으로 인해 마모가 발생함과 더불어, 안정된 회전을 확보할 수 없고, 회전 저항의 내구성에 문제가 발생하여 가공 정밀도의 오차를 흡수할 수 없게 되는 단점이 있었다.

한편, 특허문헌 3에는 회전기구의 작동 부에 윤활제를 도포함으로써 회전 저항을 조정할 수 있는 기술이 개시되기도 하였으나, 이와 같은 방법으로는 윤활제의 공급이 충분하지 않아 장기 사용시 내륜 및 외륜에 마모가 초래되어 회전 장애가 발생되는 우려가 있으며, 별도 슬라이딩 부재를 추가로 설치하여 회전 저항을 설정할 수도 있지만, 이 경우에는 회전기구 이외에 별도 슬라이딩 부재를 마련하기 위해 부품이 증가하여 비용 증가와 동시에, 슬라이딩 부재의 적정한 위치 조정이 복잡해져 조립 및 작업성이 난해해지는 등과 같이 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 롤러가 내륜과 외륜과의 상대적인 동작에 의한 회전저항 이외에 탄성부재를 구비한 스페이서에 의한 압박력을 가지고 있는 것으로 인해, 상기 내륜과 외륜 사이의 회전 저항을 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 가공 정밀도의 오차를 흡수하여 보정할 수 있는 롤러 베어링을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 안착홈이 형성된 가이더와, 상기 안착홈에 삽입되어 롤러에 의해 연동하는 볼과, 상기 가이더의 내부에 형성되어 볼에 윤활제를 지속 공급하는 윤활제홈으로 이루어진 밀착부를 통해 마찰열에 의한 마모발생을 줄일 수 있어 유지보수가 손쉬워지는 롤러 베어링을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내륜과 외륜이 회전 가능한 상태로 조합되어 상기 내륜과 외륜 사이에 링 형상의 홈부가 형성되는 조립체와, 상기 조립체의 홈부에 삽입되는 복수의 롤러와, 각각의 롤러 사이에 배치되어 각각의 롤러가 서로 접촉되는 것을 방지시키는 스페이서를 구비한 롤러 베어링에 있어서, 상기 스페이서가 탄성부재에 의해 억눌리도록 구성되는 것에 의해 상기 롤러가 가압되는 압박력을 조정함으로써 회전 저항을 조정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 롤러 베어링을 제공한다.

본 발명의 롤러 베어링을 이용하면, 롤러가 내륜과 외륜과의 상대적인 동작에 의한 회전저항 이외에 탄성부재를 구비한 스페이서에 의한 압박력을 가지고 있는 것으로 인해, 상기 내륜과 외륜 사이의 회전 저항을 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 가공 정밀도의 오차를 흡수하여 보정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 안착홈이 형성된 가이더와, 상기 안착홈에 삽입되어 롤러에 의해 연동하는 볼과, 상기 가이더의 내부에 형성되어 볼에 윤활제를 지속 공급하는 윤활제홈으로 이루어진 밀착부를 통해 마찰열에 의한 마모발생을 줄일 수 있어 유지보수가 손쉬워지는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 롤러 베어링의 일 실시 예를 도시한 롤러 및 스페이서의 임베디드부의 단면도.
도 2는 본 발명의 롤러 및 스페이서 임베디드부를 도시한 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 회전기구의 롤러 스페이서 임베디드부를 부분 확대하여 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제1, 2스페이서로 이루어진 스페이서와 탄성부재의 조립상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 스페이서에 밀착부가 더 포함 구성된 상태를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 롤러 베어링을 작업대에 적용한 상태를 도시한 개략도.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 작업대(1) 등에 적용된 롤러 베어링(100)을 이용하여 회전작동을 이루게 하는 구성으로, 내륜(10)과 외륜(20)이 회전 가능한 상태로 조합되어 상기 내륜(10)과 외륜(20) 사이에 링 형상의 홈부(31)가 형성되는 조립체(30)와, 상기 조립체(30)의 홈부(31)에 삽입되는 복수의 롤러(40)와, 각각의 롤러(40) 사이에 배치되어 각각의 롤러(40)가 서로 접촉되는 것을 방지시키는 스페이서(50)를 구비한 롤러 베어링에 있어서, 상기 스페이서(50)는 탄성부재(60)에 의해 억눌리도록 구성되는 것에 의해 상기 롤러(40)가 가압되는 압박력을 조정함으로써 회전 저항을 조정할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명이 작업대(1)에 적용되었을 경우에는, 상기 작업대(1) 위에 다양한 공구(미도시)가 적재될 수 있을 것이며, 상기 작업대(1)는 차량용 자석 등으로 변경될 수 있는 바와 같이 설치하고자 하는 제품에 따라 형상이나 구조를 적절히 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 작업대(1)를 차량용 자석에 적용하게 되면, 회전 조절이 가능한 회전 자석을 얻을 수 있게 된다.

이하에서는, 본 발명의 롤러 베어링(100)에 대해 보다 상세히 설명한다.

롤러 베어링(100)은 동축상에서 상대적으로 회전 가능하게 결합되는 내륜(10)과 외륜(20)의 결합으로 이루어진 조립체(30)를 구성하는데, 상기 조립체(30)에는 내륜(10)과 외륜(20)이 서로 마주보는 면에 홈이 각각 형성되어 조립체(30)의 내부에 링 형상의 홈부(31)가 구성된다.

또한, 상기 조립체(30)의 홈부(31)에는 복수 개의 롤러(40)가 삽입되는데, 상기 롤러(40)는 구 형상 또는 원통 형상으로 형성되며, 각각의 롤러(40)가 서로 직접 접촉하지 않을 수 있도록 롤러(40)와 롤러(40) 사이에는 원통형상의 스페이서(50)가 각각 구비된다.

또한, 본 발명의 롤러 베어링(100)은 복수의 스페이서(50) 중 어느 하나 이상의 것에 상기 롤러(40)를 가압하도록 하는 구성을 추가로 구비시킴으로써, 상기 내륜(10)과 외륜(20) 사이의 회전 저항을 조정할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는데, 이와 같이 회전 저항을 조정하여 압박력을 형성시키는 구성은 통상의 탄성부재(60)를 스페이스(50)의 내부에 추가 구성하는 것으로 용이하게 이룰 수 있을 것이며, 상기 탄성부재(60)는 코일스프링으로 이루어지는 스프링 부재를 이용함으로써 그 효과를 최대화하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기와 같은 탄성부재(60)를 스페이서(50)에 추가 구성시키기 위해서는 상기 스페이서(50)를 길이 방향으로 분할형성함으로써 상기 스페이서(50)를 제1, 2스페이서(50a, 50b)로 분할 제작한 후, 상기 제1, 2스페이서(50a, 50b)의 사이에 탄성부재(60)를 삽입설치하여 상기 탄성부재(60)에 의해 롤러(40)가 눌려지는 압박력을 조정하도록 할 수 있을 것이나, 보다 바람직하게는 상기 제1, 2스페이서(50a, 50b)가 서로 대향되는 면에 탄성부재(60)의 양단이 끼워지는 오목홈(51)을 형성시킴으로써 상기 탄성부재(60)가 제1, 2스페이서(50a, 50b)의 오목홈(51)에 긴밀하게 끼워져 설치되게 하는 것이 좋다.

그리고, 이러한 구성에 따른 회전 저항의 조정은 탄성부재(60)의 가압력의 크기와 수량을 조정함으로써 용이하게 이룰 수 있는데, 이로 인해, 복수로 구성되는 스페이서(50)의 중간 중간에 탄성부재(60)가 설치되지 않은 통상의 스페이서(50)를 혼합함으로써 롤러 베어링(100)의 회전 저항의 조정을 이루는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 구성에 따르면, 하중을 받지 않는 통상의 스페이서(50) 즉, 탄성부재(60)가 설치되지 않은 스페이서(50)가 마찰 저항을 받게 되므로, 본 발명의 롤러 베어링(100)이 회전 기능에 대한 하중의 영향을 받지 않게 되어, 하중의 변화와 반복적인 동작에도 안정된 회전 저항을 유지할 수 있는 작용효과를 가진다.

더불어, 롤러(40)와 스페이서(50)가 조립체(30)의 홈부(31)에서 반복 마찰되어 마모에 의해 생기는 간극이나, 임베디드부의 둘레길이의 증가 및 가공 정밀도의 편차를 탄성부재(60)를 통해 흡수하여 자동 보정되게 할 수 있으므로 장시간 반복 사용에도 유지보수 없이 편리하게 사용할 수 있게 되는 장점도 있다.

한편, 본 발명에서는 마찰열에 의한 마모 발생을 줄임으로써 유지보수의 주기를 연장시킬 수 있는 구성이 스페이서(50)에 추가로 구비될 수 있는데, 이러한 구성은, 상기 제1, 2스페이서(50a, 50b)에 롤러(40)가 각각 밀착되는 볼(57)이 구성된 밀착부(55)를 더 포함하여 구성하는 것으로 용이하게 이룰 수 있을 것이다.

여기서, 상기 밀착부(55)는 회전하는 롤러(40)와 연동하는 것을 통해 마찰열의 발생을 최소화시키는 구성으로, 본 발명에서는 상기 말착부(55)가 내부에 안착홈(56a)을 형성하여 제1, 2스페이서(50a, 50b)에 각각 일체로 형성되는 가이더(56)와, 상기 가이더(56)의 안착홈(56a)에 삽입된 상태로 롤러(40)에 밀착되어 상기 롤러(40)의 회전에 의해 연동되는 볼(57)과, 상기 안착홈(56a)과 연통되도록 가이더(56)의 내부에 형성되는 윤활제홈(58)으로 구성되는 것이 바람직하며, 이와 같은 구성에 따르면, 롤러 베어링(100)의 회전작동시 롤러(40)에 의해 볼(57)이 연동하여 회동할 뿐만 아니라, 윤활제홈(58)에 충진된 윤활제가 볼(57)의 연동 회동에 따라 상기 볼(57) 및 안착홈(56a)에 도포되어지므로 마찰열 발생을 최소화할 수 있으며, 이로 인해, 마모 발생에 따른 유지보수의 주기가 연장되어 관리가 손쉬워지는 작용효과를 가진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 롤러 베어링(100)을 이용하면, 롤러(40)가 탄성부재(60)를 구비한 스페이서(50)에 의한 압박력을 가지고 있는 것으로 인해, 상기 내륜(10)과 외륜(20) 사이의 회전 저항을 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 가공 정밀도의 오차를 흡수하여 보정할 수 있으며, 볼(57)과 윤활제를 통해 마찰열에 의한 마모발생을 줄여 유지보수를 손쉽게 할 수 있어 관리가 용이해지는 장점이 있는 있게 된다.

1 : 작업대
10 : 내륜 20 : 외륜 30 : 조립체 31 : 홈부
40 : 롤러
50 : 스페이서 50a, 50b : 제1, 2스페이서 51 : 오목홈 55 : 밀착부 56 : 가이더 56a : 안착홈 57 : 볼 58 : 윤활제홈
60 : 탄성부재
100 : 롤러 베어링

Claims (4)

1. 내륜(10)과 외륜(20)이 회전 가능한 상태로 조합되어 상기 내륜(10)과 외륜(20) 사이에 링 형상의 홈부(31)가 형성되는 조립체(30)와, 상기 조립체(30)의 홈부(31)에 삽입되는 복수의 롤러(40)와, 각각의 롤러(40) 사이에 길이 방향으로 분할된 제1, 2스페이서(50a, 50b)와 오목홈(51)이 형성된 스페이서(50)와, 상기 제1, 2스페이서(50a, 50b)의 사이에는 롤러(40)를 가압하는 탄성부재(60)로 구성된 롤러 베어링에 있어서,
   상기 제1, 2스페이서(50a, 50b)에는 내부에 안착홈(56a)을 형성하여 제1, 2스페이서(50a, 50b)에 각각 일체로 형성되는 가이더(56)와, 상기 가이더(56)의 안착홈(56a)에 삽입된 상태로 롤러(40)에 밀착되어 상기 롤러(40)의 회전에 의해 연동되는 볼(57)과, 상기 안착홈(56a)과 연통되도록 가이더(56)의 내부에 형성되는 윤활제홈(58)으로 이루어져 롤러(40)를 밀착시키는 밀착부(55)가 포함된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링.
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