KR101862816B1 - 다부품 케이지를 포함하는 구름 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 내측 케이지와 하나 이상의 외측 지지 케이지를 갖는 케이지를 구비한 구름 베어링, 특히 롤러 베어링/니들 베어링에 관한 것으로서, 상기 케이지들은 복수의 윈도우(3)를 연결하는 측면 에지(4) 및 가로 스트럿들을 구비한, 회전체(8)에 맞춰진 윈도우(3)를 가지며, 회전체들(8)은 측면 에지들 및 가로 스트럿들 내에서 안내되어 이탈로부터 보호된다. 본 발명에 따라 내측 케이지와 지지 케이지는 슬롯이 형성된 내측 케이지 링 및/또는 슬롯이 형성된 지지 케이지 링으로서 형성되고, 링들은 단부쪽에서 서로에게 고정될 수 있거나 내측 케이지와 지지 케이지는 내측 케이지 쉘들 및/또는 지지 케이지 쉘들로서 형성되고, 쉘들은 단부쪽에서 서로에게 고정될 수 있다.

Description

다부품 케이지를 포함하는 구름 베어링{ROLLING ELEMENT BEARINGS COMPRISING A MULTI-PART CAGE}

본 발명은 하나 이상의 내측 케이지와 하나 이상의 외측 지지 케이지를 갖는 케이지를 포함하는 구름 베어링, 특히 롤러 베어링/니들 베어링에 관한 것으로서, 상기 케이지들은 복수의 윈도우를 연결하는 측면 에지 및 가로 스트럿을 포함하는, 회전체에 맞춰진 윈도우를 가지며, 회전체가 측면 에지 및 가로 스트럿들 내에서 안내되어 이탈로부터 보호된다.

회전체의 안내 및 지지를 위해 성형되고 형성되어 있는, O링 형상으로 형성된 내측 케이지와 O링 형상으로 형성된 외측 지지 케이지가 케이지에 할당되는 것이 WO 2009/127 191 A1호에 공지되어 있다. 이러한 경우 상기 O링 형상으로 형성된 케이지들은 서로 고정되어 있다.

링 형상 내측 케이지와 링 형상 외측 지지 케이지로 이루어지는 케이지, 예를 들어 고형물 케이지는 처리되어 예를 들어 베어링 저널에 임의로 설치될 수 없다는 단점이 있다. 내측 케이지뿐 아니라 지지 케이지도 폐쇄 링으로서 제공되어야 하기 때문에, 케이지들은 제조 면에서도 상대적으로 복잡하다.

공지된 종래 기술의 단점들에 근거하여 본 발명의 과제는 구름 베어링용 케이지를 개선하고 중량을 줄이며, 제조를 단순화하고 여건이 여려운 경우에도 조립을 용이하도록 하는 데 있다.

본 발명에 따라 상기 과제는 청구범위 제1항의 전제부에 따른 구름 베어링의 경우에, 내측 케이지와 지지 케이지는 슬롯이 형성된 내측 케이지 링 및/또는 슬롯이 형성된 지지 케이지 링으로서 형성되고, 링들이 단부쪽에서 서로에게 고정될 수 있는 방식으로 해결된다. 대안으로서 본 발명의 과제는, 내측 케이지와 지지 케이지가 내측 케이지 쉘들 및/또는 지지 케이지 쉘들로서 형성되고 이러한 쉘들이 단부쪽에서 서로에게 고정되는 방식으로 해결된다.

만약 내측 케이지와 지지 케이지가 슬롯이 형성된 링으로서 형성되면, 이들은 더 용이하게 제조될 수 있으며 취급시 완전한 링보다 더 용이하다. 만약 쉘들이 유리하게 하프 쉘(half shell)로서 형성되면, 4개의 하프 쉘들이 완전한 케이지를 형성한다. 그러나 더 작은 단위들, 예를 들어 단부쪽에서 서로에 고정되는 쿼터 쉘들(quarter shells) 역시 제공될 수 있어서, 예를 들어 8개의 쿼터 쉘들이 하나의 완전한 케이지를 형성하는데, 쿼터 쉘들이 하프 쉘보다 제조 면에서 훨씬 더 용이하기 때문이다. 제시된 형태의 내측 케이지 링들 및 지지 케이지 링들과 쉘들에 의해 매우 높은 유연성이 생기므로, 케이지들은 다양한 이용 조건들에 용이하게 적응될 수 있다.

특수한 구조의 고정으로 클립핑이 제안되는데, 이러한 클립핑의 경우 슬롯이 형성된 내측 링 또는 내측 케이지 쉘들, 특히 하프 쉘들은, 슬롯이 형성된 지지 케이지 링 또는 지지 케이지 쉘들/하프 쉘들에 비해 하나의 윈도우만큼 서로 원주 방향으로 돌아가 배치되어 있다. 이 경우 링들 또는 쉘들/하프 쉘들은 단부 가로 스트럿들을 가지며 상기 단부 가로 스트럿들은 나머지 가로 스트럿보다 원주 방향 연장부의 절반만큼 더 협소하게 형성되어 있다. 그러므로 단부 윈도우에 삽입되는 회전체는 하프 쉘들의 서로에 대한 연결을 보장해 주고 클립 바디로서 기능하는 것이 가능하다. 단부쪽 가로 스트럿이 절반만큼 협소하기 때문에, 어느 한 링 단부 또는 어느 한 쉘/하프 쉘의 협소해진 하나의 가로 스트럿과, 다른 한 링 단부 또는 다른 한 쉘/하프 쉘의 협소해진 가로 스트럿은 함께 다시 하나의 가로 스트럿을 형성하고, 상기 하나의 가로 스트럿은 가로 스트럿의 잔여 폭에 상응한다. 클립핑 후 회전체는 윈도우 및 가로 스트럿에 의해 링들 또는 쉘들/하프 쉘들의 서로에 대한 잠금 장치를 형성한다. 링들 또는 쉘들/하프 쉘들의 단부 가로 스트럿의 폭은 나머지 가로 스트럿보다 더 클 수도 있다. 그 결과, 마지막 가로 스트럿들은 단부 스트럿들의 폭의 합과 같은 폭을 가져야 한다. 이는 내측 케이지 내에서뿐만 아니라 지지 케이지에서도 이루어져야 한다.

본 발명의 그외 실시예에서 내측 케이지 링과 지지 케이지 링 또는 내측 케이지 쉘들/하프 쉘들과 지지 케이지 쉘들/하프 쉘들이 예를 들어 용접, 납땜, 플랜징 및/또는 이와 유사한 방법에 의해 서로에 고정되어 있다. 그러나 이들은 서로 직접 고정되지 않고 단지 느슨하게 끼워질 수도 있다. 링들 또는 쉘들은 이 경우 유리한 방식으로 강판 스트립 재료로부터 프로파일링, 스탬핑, 롤 벤딩 또는 롤 롤링에 의해 양호하게 제조된다.

외부에서 안내되는 케이지의 경우 더 우수한 지지를 가능케 하고 작은 내측 케이지 링 또는 내측 케이지 쉘들에서 힘을 흡수할 수 있도록, 지지 케이지 링과 지지 케이지 쉘들을 위한 재료는 내측 케이지 쉘들에 대한 재료보다 더 두꺼운 두께가 사용된다. 만약 더 큰 케이지에서 베어링 롤러의 중량이 내측 링을 변형시키는 위험이 생기면, 내측 케이지 링 또는 내측 케이지 쉘들에서 더 두꺼운 재료 두께가 선택된다. 링과 쉘은 파이프 섹션으로부터 신장 가능한 플라스틱 코어를 사용하여 확장을 통해 제조될 수 있으며, 이어서 윈도우들이 스탬핑된다. 끝으로 링과 쉘은 절삭 가공될 수 있다. 또한, 링 또는 쉘은 플라스틱 또는 알루미늄으로 제조될 수도 있으며, 이는 원심력과 중량의 감소를 가져온다. 내측 케이지와 지지 케이지는 마찰의 감소를 위해 그리고 내마모성의 증가를 위해 코팅될 수 있다.

회전체의 더 우수한 안내를 위해, 링들 또는 쉘들의 가로 스트럿들은 에지들에 인접한 단부들에서 서로 향해 있는 돌출부들을 가지며, 상기 돌출부들 내에서 회전체가 확실하게 안내될 수 있다. 내측 케이지 쉘들의 가로 스트럿들은 가운데에 유리하게는 안쪽을 향하는 U자형의 또는 M자형의 변형부를 가지므로, 회전체가 더 우수하게 유지될 수 있는, 지지 케이지와의 거리가 제공된다. 이 경우 가로 스트럿들은 유리하게 돌출부들 사이에서 돌출부들을 갖는 가로 스트럿들보다 더 협소하게 실시되어, 회전체들, 특히 롤러 또는 니들이 양호하게 센터링되어 안내된다. 지지 케이지 링 또는 지지 링 쉘들은 내측 케이지 링 또는 내측 케이지 쉘들의 더 우수한 안내를 위해 안쪽을 향해 만곡된 에지를 가질 수 있으므로, 안쪽을 향해 만곡된 U자 형상이 생성된다. 또한, 지지 케이지의 접동면은 내측 링의 접동면보다 더 크게 형성될 수 있다.

본 발명에 따라 형성된 구름 베어링의 바람직한 실시예가 하기에서 첨부 도면들을 참고로 상술된다.

도 1은 지지 케이지 하프 쉘의 사시도이다.
도 1a는 도 1에 따른 지지 케이지 하프 쉘의 측면도이다.
도 2는 회전체들이 삽입되어 있는 내측 케이지 하프 쉘의 사시도이다.
도 2a는 도 2에 따른 내측 케이지 하프 쉘의 측면도이다.
도 3은 회전체들이 삽입되어 있는, 서로 결합된 내측 케이지 하프 쉘과 지지 케이지 하프 쉘의 사시도이다.
도 3a는 도 3에 따른 내측 케이지 하프 쉘과 지지 케이지 하프 쉘을 조립한 측면도이다.
도 4는 샤프트 둘레에 조립하기 직전에 서로 결합된 2개의 내측 케이지 하프 쉘과 지지 케이지 하프 쉘의 사시도이다.
도 4a는 도 4에 따른 하프 쉘의 측면도이다.
도 5는 4개의 하프 쉘로 조립된 완전한 케이지의 사시도이다.
도 5a는 도 5에 따른 완전한 케이지의 측면도이다.
도 5b는 도 5에 따른 완전한 케이지의 단면도이다.

도 1 내지 도 5b에서, 세부적으로 도시된 한도에서 지지 케이지 하프 쉘(2) 내부에 배치되어 있는 내측 케이지 하프 쉘은 도면 부호 "1"로 표시된다. 두 개의 하프 쉘들은 윈도우(3)를 가지며, 상기 윈도우는 측면에서 에지(4)에 의해 제한되고 가로 스트럿(5)을 통해 서로 제한된다. 에지들(4)은 내측 케이지 하프 쉘(1)과 지지 케이지 하프 쉘(2)을 따라 측면에서 반원 형태로 연장해 있다. 가로 스트럿(5)에서 에지(4)와 인접하는 단부들에 돌출부들(6)이 제공되며, 상기 돌출부들은 에지(4)를 향한 모서리들에서 윈도우(3)를 좁힌다. 가로 스트럿들(5)은 내측 케이지 하프 쉘(1)뿐만 아니라 지지 케이지 하프 쉘(2)에서도 돌출부들(6) 사이에서 더 협소하게 구현되어 있으며, 가로 스트럿(5)은 내측 케이지 하프 쉘(2)에서 돌출부들(6) 사이에서 안쪽을 향해 있는 U자형 변형부(7)를 갖는다.

또한, 도 1 내지 도 5b에서 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 하프 쉘의 단부들에서 단부 가로 스트럿(5a)은 보통의 가로 스트럿(5)의 원주 방향 연장부의 절반만큼 더 협소하게 형성되어, 2개의 단부 가로 스트럿들(5a)은 서로 결합하여 나머지 가로 스트럿(5)의 폭이 된다. 쉘들/단부 가로 스트럿들(5a)에서 서로 향해 있는 정면들은 평면으로 구현되어 있는데, 여기서는 단부 가로 스트럿(5a)이 돌출부(6)를 가질 필요가 없기 때문이다.

내측 케이지 하프 쉘(1)과 지지 케이지 하프 쉘(2)을 통해 형성되는, 윈도우(3)의 리세스 내에는 롤러로서 형성된 회전체(8)가 삽입되어 있다.

특히 도 4 내지 도 5b에 도시된 것처럼, 하프 쉘에서 단부쪽에 있는 윈도우(3) 내에 삽입된 회전체들(8)은 하프 쉘의 클립핑 후에 하프 쉘의 잠금 장치를 형성하므로, 도 5 내지 도 5b에 도시된 것처럼, 4개의 하프 쉘들로 이루어지는 링 형상 케이지가 생긴다.

1 내측 케이지 하프 쉘들
2 지지 케이지 하프 쉘들
3 윈도우
4 에지
5 가로 스트럿
5a 단부 가로 스트럿
6 돌출부들
7 변형부들
8 회전체

Claims (10)

1. 삭제
2. 내측 케이지와 외측 지지 케이지를 갖는 케이지를 구비한 구름 베어링으로서, 상기 내측 케이지 및 상기 외측 지지 케이지는 복수의 윈도우들(3)을 연결하는 측면 에지들(4) 및 가로 스트럿들(5)을 구비한, 회전체들(8)에 맞춰진 윈도우들(3)을 가지며, 회전체들(8)은 측면 에지들(4) 및 가로 스트럿들(5) 내에서 안내되어 이탈로부터 보호되는 구름 베어링에 있어서,
   상기 내측 케이지는 제1 내측 케이지 하프 쉘 및 제2 내측 케이지 하프 쉘로 형성되고,
   상기 외측 지지 케이지는 제1 지지 케이지 하프 쉘 및 제2 지지 케이지 하프 쉘로 형성되고,
   상기 제1 내측 케이지 하프 쉘과 상기 제1 지지 케이지 하프 쉘은 서로 고정되어 제1 하프 쉘을 형성하되, 상기 제1 내측 케이지 하프 쉘은 상기 제1 지지 케이지 하프 쉘로부터 적어도 하나의 윈도우(3)만큼 원주 방향으로 돌아가도록 배치되고,
   상기 제2 내측 케이지 하프 쉘과 상기 제2 지지 케이지 하프 쉘은 서로 고정되어 제2 하프 쉘을 형성하되, 상기 제2 내측 케이지 하프 쉘은 상기 제2 지지 케이지 하프 쉘로부터 적어도 하나의 윈도우(3)만큼 원주 방향으로 돌아가도록 배치되되,
   상기 제1 하프 쉘과 상기 제2 하프 쉘은 서로 중첩되는 상기 제1 내측 케이지 하프 쉘의 윈도우(3)와 상기 제2 지지 케이지 하프 쉘의 윈도우(3)에 삽입된 회전체(8) 및 서로 중첩되는 상기 제2 내측 케이지 하프 쉘의 윈도우(3)와 상기 제1 지지 케이지 하프 쉘의 윈도우(3)에 삽입된 회전체(8)에 의해 서로 고정되는 것을 특징으로 하는, 구름 베어링.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 내측 케이지 하프 쉘들과 상기 제1 및 제2 지지 케이지 하프 쉘들의 각각은 단부 가로 스트럿들(5a)을 가지며, 단부 가로 스트럿들(5a)의 원주 방향으로의 폭은 가로 스트럿들(5)의 원주 방향으로의 폭의 절반만큼 협소하게 구현되어 있는 것을 특징으로 하는, 구름 베어링.
6. 삭제
7. 제2항에 있어서,
   상기 제1 내측 케이지 하프 쉘, 상기 제2 내측 케이지 하프 쉘, 상기 제1 지지 케이지 하프 쉘, 및 상기 제2 지지 케이지 하프 쉘은 강판 재료로부터 프로파일링, 스탬핑, 롤 벤딩 또는 롤 롤링에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 구름 베어링.
8. 제2항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 지지 케이지 하프 쉘들을 위한 재료의 두께는 상기 제1 및 제2 내측 케이지 하프 쉘들을 위한 재료의 두께와는 다르게 선택되는 것을 특징으로 하는, 구름 베어링.
9. 제2항에 있어서,
   가로 스트럿들(5)의 각각은 측면 에지들(4)에 인접한 단부들 및 이들 사이의 중앙부를 가지되, 가로 스트럿들(5)의 상기 단부들은 서로 향해 있는 돌출부들(6)을 가지는 것을 특징으로 하는, 구름 베어링.
10. 제9항에 있어서,
    가로 스트럿들(5a)의 상기 중앙부의 원주 방향으로의 폭은 가로 스트럿들(5a)의 상기 단부들의 원주 방향으로의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는, 구름 베어링.

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