KR20000011080A - 베어링 링을 전기화학적으로 기계가공하는 방법 및 동전기화학적으로 기계가공된 베어링 링을 포함하는 베어링b - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링 링(1)이 축(6)의 둘레로 회전하고, 전극(3)의 아래에서 궤도면의 표면과 평행한 전극의 단면을 선택하여 소재가 제거될 양을 제어하는, 볼 베어링 또는 원주형 롤러 베어링과 같은 베어링을 제조하는 방법을 개시한다. 이렇게 하여 홈(2)의 반경을 일정하게 유지한다. 적절하게 적용된 볼록한 단면의 전극은 매우 협소한 특정 범위 내에서 베어링 링을 제조하도록 한다. 그러므로 본발명은, 본 발명에 따라서 전기화학적으로 기계가공되어 뛰어난 운전수명 및 특징을 가지는 베어링 링으로 구성되는 베어링에 관한 것이다.

Description

베어링 링을 전기화학적으로 기계가공하는 방법 및 동 전기화학적으로 기계가공된 베어링 링을 포함하는 베어링

본 발명의 목적은, 베어링 링의 궤도면을 베어링 링의 형상 위에서 더욱 정밀하게 제어되도록 전기화학적으로 기계가공하기 위해 간단하고 원가가 낮은 방법을 제공하여, 특히 베어링 링의 홈의 곡률 반경(radius of curvature)을 유지하여 베어링의 운전수명을 증가시키고 베어링의 소음특성이 개선되도록 하는 것이다.

이러한 목적에 대해 본 발명에 따른 방법은, 상기 홈이 원주방향으로(circumferentially) 확장하는 복수의 좁은 동축 영역(coaxial area)으로 구성되며, 원주방향으로 확장하는 각 특정 영역에 적용된 회전축에 대하여 접선인 폭을 갖는 전극을 상기 전극으로써 사용하여 전기화학적인 기계가공 중에도 홈의 곡률 반경이 일정하게 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그러므로 신중하게 선택된 볼록한 단면을 갖는 전극을 사용함으로써, 전극 아래에서 회전하는 각 영역으로부터의 소재 제거 비율(rate of removal of material)은 홈의 곡률 반경이 일정하게 유지되도록 정해진다.

바람직한 실시예에 따라서, 베어링 링(1)의 홈(2)는 호닝(honing)에 의해 형성되고, 홈의 곡률 반경이 일정하게 유지되도록 원주방향으로 확장되는 각 특정 영역에 적용되는 회전축에 대하여 접선인 폭을 갖는 전극을 사용하여 이어서 전기화학적으로 기계가공된다.

이렇게 하여, 베어링 링이 기복(waviness), 평활도(smoothness) 및 곡률 반경에 대해서 우수한 특성을 갖게 하고, 전례가 없는 품질을 갖도록 해준다.

그러므로 본 발명은 또한 베어링 링이 본 발명에 따라 전기화학적으로 기계가공되는 베어링 링을 포함하는 베어링에 관한 것이다.

본 발명은, 축의 둘레로 베어링 링(bearing ring)을 회전시키고 전극과 면하는 베어링 링의 홈(groove)으로부터 소재를 제거하는 동안, 전류를 상기 베어링 링과 전극(electrode) 수단 간의 좁은 간격(narrow gap)을 가로질러 통과시켜, 이어서 전기화학적으로(electrochemically) 기계가공하고, 상기 베어링 링의 홈에 대체로 접선인 방향의 간격에 전해액(electrolyte)을 공급하는 것에 의해 궤도면(raceway)으로서 기능하게 될 홈(groove)을 형성하는, 베어링용 베어링 링 제조 방법에 관한 것이다.

이러한 방법은 네덜란드의 특허 출원 제91.01379호에 공지되어 있다. 상기 특허출원에, 전극으로써 구(ball) 또는 슬라이스(slice)를 이용하여 베어링 링의 궤도면을 전기화학적으로 기계가공하는 방법이 기술되어 있다.

이러한 방법은 전기화학적인 기계가공(machining) 중에 홈의 깊이를 증가시킬 뿐만 아니라 홈의 반경도 증가시킨다는 단점을 갖고 있다. 그러므로 베어링 링과 회전체(rotating body)를 조화시키는 것이 곤란하여 베어링의 운전 수명(operational life)을 단축시키게 된다.

도 1은 전극 및 기계 가공될 베어링 링을 도시하는 개략적인 단면도.

도 2는 도 1에서의 선 II-II를 따라서 절개된 전극의 단면도.

도 1은 베어링 링(1)의 궤도면을 구성하는 홈(2)를 포함하는 베어링 링을 도시한다. 전극(3)은 홈(2)와 면하는 곡선형 전극 표면(4)를 갖고, 곡선형 전극 표면(4)와 홈(2)는 예를 들어, 200 μ m의 좁은 간격(5)만큼 분리된다. 곡선형 전극 표면(4)의 곡률 반경은 홈(2)의 곡률 반경과 동일하다. 질산 나트륨 용액(sodium nitrate solution)과 같은 전해액이 홈(2)의 표면에 대체로 접선인 방향으로 간격(5)에 공급된다. 베어링 링(1)은 궤도면의 중심축과 축(6)이 일치하는 축(6)의 둘레로 회전한다. 전류는 좁은 갭(5)를 가로질러 통과하여 홈(2)를 전기화학적으로 기계가공한다.

전극이 일반적인 직사각형 단면으로 사용된다면, 홈의 깊이뿐만 아니라 홈의 반경(점선)도 증가할 수 있다. 이것은 공차 범위를 증가시키므로 베어링 링과 회전체가 조화를 이루기 어렵게 만든다. 반경을 증가시키는 이러한 효과를 고려하지 않으면, 베어링은 정확한 내측 여유(internal clearance)와 접촉각(contact angle)을 갖지 못하고 운전 수명이 단축될 것이다. 그러므로 도 2에 도시되는 바와 같이 볼록한 전극의 단면을 갖는 경우에, 홈 깊이를 증가시키지만 일정한 반경(쇄선)을 유지하는 것이 가능하다.

연삭제 폴리싱 작업(abrasive polishing operation)으로 궤도면의 기복을 없앨 수 있다. 전기화학적으로 기계가공하는 방법이 직사각형 전극을 사용한다면, 표면을 정확히 추종할 수 없기 때문에 결과적으로 홈의 곡률 반경 변화는 연삭제 폴리싱 작업을 효과가 없도록 만든다. 본 발명에 의해 일정한 홈의 곡선이 유지되어 연삭제 폴리싱 작업으로 궤도면의 기복을 없애도록 해준다. 이렇게 하면 베어링의 운전 수명 마저도 더욱 연장할 수 있다.

당업자는 정확하게 필요한 전극의 형태를 용이하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 홈의 축단부(axial ends)로부터 소재가 너무 많이 제거되면, 대응하는 전극(3)의 폭이 너무 크므로 줄여야 한다. 한면이 볼록한 단면을 갖는 전극(3) 대신에 또한 양면이 볼록한 단면이 될 수도 있다.

본 발명은 볼 베어링용 베어링 링에 제한되는 것이 아니라, 원주형 롤러 베어링과 같은 타 베어링에도 또한 사용될 수 있다. 그러므로 용어 "곡률 반경"은 원하는 홈의 프로파일(profile)이 유지되어야 함을 의미하려는 것이다.

Claims (3)

1. 축의 둘레로 베어링 링을 회전시키고 전극과 면하는 베어링 링의 홈으로부터 소재를 제거하는 동안, 전류를 상기 베어링 링과 전극 수단 간의 좁은 간격(gap)을 가로질러 통과시켜, 이어서 전기화학적으로(electrochemically) 기계가공하고, 베어링 링의 홈에 대체로 접선인 방향의 간격에 전해액(electrolyte)을 공급하는 것에 의해 궤도면(raceway)으로서 기능하게 될 홈(groove)을 형성하는 베어링용 베어링 링 제조 방법에 있어서,

   상기 홈(2)는 원주방향으로 확장하는 복수의 좁은 동축 영역(coaxial area)으로 구성되며, 원주방향으로 확장되는 각 특정 영역에 적용된 회전축(6)에 대하여 접선인 폭을 갖는 전극(3)을 상기 전극으로써 사용하여, 전기화학적인 기계가공 중에 홈(2)의 곡률 반경이 일정하게 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 베어링 링 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   베어링 링(1)의 홈(2)는 호닝(honing)에 의해 형성되고, 이어서 홈(2)의 곡률 반경이 일정하게 유지되도록 원주방향으로 확장되는 각 특정 영역에 적용되는 회전축(6)에 대하여 접선인 폭을 갖는 전극(3)을 사용하여 전기화학적으로 기계가공되는 것을 특징으로 하는 베어링 링 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항의 방법에 따라서, 상기 베어링 링(1)이 전기화학적으로 기계가공되는 것을 특징으로하는 베어링 링을 포함하는 베어링.