KR20000047903A - 구름 베어링 케이지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구름 베어링 케이지 (1, 21) 에 관한 것으로, 이 케이지는 탄성 플라스틱으로 만들어지며 또한 둘레방향 포인트를 하나 이상 가지며, 제 1 케이지 단부 (4) 및 이 케이지 단부 (4) 로부터 떨어져 있는 제 2 케이지 단부 (3) 에 의해 축방향 틈 (2) 이 형성되고, 제 1, 2 케이지 단부 (4, 3) 각각은 서로 상보적인 형태를 취하는 하나 이상의 돌출부와 홈부를 가지며, 또한 축방향에서 볼 때 상기 홈부와 돌출부는 부분적으로 서로 결합하고, 둘레방향에서 볼 때는 홈부와 돌출부는 부분적으로 서로 겹치게 된다. 본 발명의 신규한 케이지의 특징적 구성은 다음과 같은데, 즉 상기 틈 (2) 에 대한 레이디얼 상면도에서 볼 때, 제 1, 2 케이지 단부(4, 3) 가 둘레방향으로 상대 변위될 수 있게 해주는 더브테일 프로파일이 형성되도록, 틈의 양 측부에서 축방향으로 서로 대면하는 돌출부 (5) 와 홈부 (6) 의 제한면 (9, 10) 이 케이지 (1, 21) 의 끝면 (17) 에 대해 경사져 있으며, 이리 하여, 축방향으로 서로 대면하는 상기 제한면 (9, 10) 들이 서로 접촉하면 케이지 (1, 21) 의 팽창이 끝나고, 둘레방향으로 서로 대면하는 돌출부 (5) 의 제한면 (11) 과 홈부(6) 의 제한면 (12) 이 서로 접촉하게 되면 케이지의 압축이 끝나게 된다. 이렇게 해서, 케이지의 두 단부 (3, 4) 사이에서 축방향 반경방향으로 거의 오프셋되지 않지만 케이지 단부 (3, 4) 가 양 둘레방향으로 정확하게 규정된 만큼 변위할 수 있도록 해주는 케이지 (1, 21) 가 얻어지게 된다.

Description

구름 베어링 케이지{ROLLING BEARING CAGE}

본 발명은 원통 또는 니들 롤러용 구름 베어링 케이지(cage) 에 관한 것으로, 이 케이지는 탄성 플라스틱으로 만들어지며 또한 둘레방향 포인트를 하나 이상 가지며, 제 1 케이지 단부 및 이 케이지 단부로부터 떨어져 있는 제 2 케이지 단부에 의해 축방향 틈이 형성되고, 제 1, 2 케이지 단부 각각은 서로 상보적인 형태를 취하는 하나 이상의 돌출부와 홈부를 가지며, 또한 축방향에서 볼 때 상기 홈부와 돌출부는 부분적으로 서로 결합하고 둘레방향에서 볼 때는 홈부와 돌출부는 부분적으로 서로 겹치게 된다.

상기 형태의 구름 베어링 케이지는 독일특허 40 07 452 A1 호에 소개되어 있다. 케이지의 두 단부는 축방향 틈에 의해 분리되어 있으며 각 단부는 다른 케이지 단부의 홈부와 상호작용하게 되는 두개의 돌출부를 갖고 있다. 축방향에서 볼 때 상기 돌출부는 부분적으로 서로 결합하게 되며 둘레방향에서 보면 부분적으로 서로 겹치게 된다. 이리 하여, 케이지는 축방향 및 반경방향으로 고정되게 되는데, 다시 말해 두 케이지 단부는 축방향 및 반경방향으로 상대 변위를 하지 못하게 된다. 그러나, 둘레방향으로는 두 케이지 단부 사이의 상대 변위가 가능하기 때문에, 돌출부 및 이와 대향하는 홈부가 서로 결합할 때 케이지의 압축이 끝나게 된다. 이와는 달리, 케이지의 팽창은 제한받지 않는데, 이는 수개의 케이지가 서로 뒤엉킬 수 있기 때문에 조립시에 문제가 될 수 있다. 더우기, 이러한 케이지가 지나치게 팽창되면 케이지를 그 보다 작은 직경의 보어(bore) 안으로 삽입하는데 더 많은 힘이 필요해지기 때문에, 조립이 더욱 어렵게 된다.

따라서 본 발명의 목적은, 케이지 단부들이 둘레방향으로 상대 변위할 수 있지만 이 경우에 양 둘레방향으로의 변위가 여전히 제한되게 함으로써 상기한 문제점을 해소할 수 있는 개선된 케이지를 제공하는 것이다.

이와 같은 사항 및 본 발명의 다른 목적과 이점은 다음의 상세한 설명으로 잘 알 수 있을 것이다.

도 1 은 본 발명의 구름 베어링 케이지의 틈부에 대한 레이디얼 상면도이다.

도 2 는 도 1 에 도시된 케이지의 종단면도이다.

도 3 은 도 1 에 도시된 케이지의 다른 종단면도이다.

도 4 는 본 발명의 구름 케이지의 다른 실시예의 틈부에 대한 레이디얼 상면도이다.

도 5 는 도 4 에 도시된 케이지의 종단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1, 21 : 구름 베어링 케이지 2 : 틈

4, 3 : 제 1, 2 케이지 단부 5 : 돌출부

6 : 홈부 9, 10, 11, 12 : 제한면

위와 같은 본 발명의 목적은 다음과 같은 구성으로 달성된다. 즉, 틈에 대한 레이디얼 상면도에서 보았을 때, 제 1, 2 케이지 단부가 둘레방향으로 상대 변위될 수 있게 해주는 더브테일 프로파일이 형성되도록, 축방향으로 서로 대면하는 돌출부의 제한면과 홈부의 제한면이 케이지의 끝면에 대해 경사져 있으며, 이리 하여, 축방향으로 서로 대면하는 상기 제한면들이 서로 접촉하면 케이지의 팽창이 끝나고 둘레방향으로 서로 대면하는 돌출부의 제한면과 홈부의 제한면이 서로 접촉하게 되면 케이지의 압축이 끝나게 된다.

본 발명의 구름 베어링 케이지의 케이지 단부는 돌출부와 홈부를 갖는데, 둘레방향으로 신장되어 있는 상기 돌출부는 홈부안에 위치하게 된다. 돌출부와 홈부가 축방향으로 서로 결합하기 때문에, 두 케이지 단부 사이의 축방향 상대변위는 일어나지 못하게 된다. 케이지의 틈 영역에 대한 레이디얼 상면도에서 보면, 두 케이지 단부는 서로 대향하고 있지만, 두 케이지 단부의 돌출부들은 서로 겹치게 되므로 두 케이지 단부는 하나의 동일한 둘레방향 평면내에서 유지되게 되는데, 다시 말해 케이지 단부들은 서로를 넘어 반경방향으로 슬립(slip)하지 못하게 된다. 또한, 더브테일 프로파일 때문에, 케이지 단부들은 둘레방향으로 상대 변위할 수 있지만 그 것도 단지 제한된 정도로만 이루어지게 된다. 돌출부가 관련 홈부안에 완전히 함입(sink)되면, 즉 케이지의 축선에 평행한 돌출부의 제한면과 홈부의 제한면이 직접 서로 접촉하게 되면 케이지의 압축은 끝나게 된다. 마찬가지로 케이지의 팽창도 단지 제한된 정도로만 이루어지게 되는데, 다시 말해, 축방향으로 서로 대면하는 돌출부의 경사진 제한면과 홈부의 경사진 제한면이 서로 직접 접촉할 때까지만 케이지의 팽창이 일어나게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제 1 케이지 단부는 케이지의 끝면에 직접 인접하게 형성된 두개의 외측 돌출부를 가지며 이들 외측 돌출부는 제 2 케이지 단부에 형성된 두개의 대향 홈부에 대응하게 된다. 제 1 케이지 단부의 두 외측 돌출부는 제 2 케이지 단부의 서로 떨어진 두 돌출부에 대응하게 되는 홈부에 의해 한정된다. 이러한 두 케이지 단부의 대칭 구조 때문에, 케이지 단부 상호간의 균일한 지지가 가능하게 되며 이리 하여 그렇지 않은 경우에 발생할 수 있는 어떠한 브레이싱(bracing)도 막을 수 있게 된다.

본 발명의 다른 구성에 의하면, 제 1, 2 케이지 단부의 돌출부 사이의 오버랩은 각 돌출부의 계단부에 의해 이루어지게 되는데, 바깥에서 부터 반경방향으로 접근할 수 있는 제 1 케이지 단부의 돌출부의 계단부는 안쪽에서 부터 반경방향으로 접근할 수 있는 제 2 케이지 단부의 돌출부의 계단부에 대응하게 되며 그 역도 마찬가지다.

제 2 케이지 단부의 돌출부가 계단부로 형성된 제 1 케이지 단부의 홈부에 결합됨으로써, 두 케이지 단부 사이의 반경방향 편심은 불가능하게 되지만 둘레방향으로는 케이지 단부의 상대 변위가 허용되도록 돌출부들이 지지되게 된다.

제 2 케이지 단부의 돌출부에 형성된 엘리베이션과 결합하게 되는 그루브를 제 1 케이지 단부의 돌출부에 제공하여 두 돌출부간의 오버랩을 실현시킴으로써 케이지 단부 사이의 반경방향 편심을 막을 수도 있다. 상기 그루브의 단면은 사각형, 삼각형 또는 반원형이 될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 바람직한 구름 베어링 케이지의 구성에 의하면, 오버랩 영역의 두께는 구름 베어링 케이지의 두께를 초과하지 않게 되어 있다.

지금부터, 도면에 제시된 이하의 실시예로 본 발명을 더욱 상세히 설명하도록 한다.

도 1 에 도시된 구름 베어링 케이지 (cage;1) 는 둘레방향으로 서로 떨어져 있는 제 1 케이지 단부 (4) 및 제 2 케이지 단부 (3) 에 의해 한정되는 축방향 틈(gap;2) 을 갖고 있다. 니들 롤러 형태의 전동체를 위한 것으로 원주방향으로 일정한 간격을 두고 배치되는 포켓들은 부분도인 도 1 에 나타나 있지 않다. 제 1 케이지 단부 (4) 는 케이지 (1) 의 끝면 (17) 에 직접 인접하는 두개의 외측 돌출부 (7) 를 갖고 있다. 이들 돌출부 (7) 는 제 2 케이지 단부 (3) 의 홈부(recess;8) 에 결합된다. 제 2 케이지 단부 (3) 역시, 서로 떨어져 있으면서 제 1 케이지 단부 (4) 의 홈부 (6) 에 결합되는 두개의 돌출부 (5) 를 갖고 있다. 이러한 돌출부 (5, 7) 및 홈부 (6, 8) 때문에, 두 케이지 단부 (3, 4) 는 케이지 축선 (18) 방향으로 거리 A 로 변위되지 못하게 된다.

도 2, 3 에는 상기 두 케이지 (3, 4) 사이의 오버랩이 도시되어 있다. 이들 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 두 케이지 단부는 둘레방향으로 상대 변위할 수 있지만 반경방향 R 으로는 움직이지 못하게 되는데, 이는, 돌출부 (7, 5) 각각에 계단부 (13, 14) 가 형성되어 있고 돌출부 (7) 의 계단부 (13) 는 다른 돌출부 (5) 의 계단부 (14) 와 서로 대응하기 때문이다. 다시 말해, 돌출부 (7) 는 돌출부 (5) 의 노우즈 (19) 와 결합하게 되는 계단부 (13) 를 가지며, 돌출부 (5) 는 돌출부 (7) 의 노우즈 (20) 와 결합하게 되는 계단부 (14) 를 갖는다. 된다. 바깥에서 부터 반경방향으로 또한 안쪽에서 부터 반경방향으로 계단부 (13, 14) 에 접근할 수 있다.

도 1 의 상면도에서 또한 보는 바와 같이, 돌출부 (5) 의 제한면 (9) 과 홈부 (6) 의 제한면 (10) 은 케이지 (1) 의 양측부에 있는 끝면 (17) 에 대해 경사져 있어 (도면의 좌측에 있는 제한면은 윗쪽에 있기 때문에 볼 수 있지만, 우측에 있는 제한면은 아랫쪽에 있으므로 가상선으로 표시되어 있다), 케이지 (1) 의 팽창을 제한하게 되는 더브테일 프로파일 형태의 파지티브 오버랩 (s) 이 얻어지게 된다. 이는, 케이지 (1) 가 상기 두 제한면 (9, 10) 이 서로 직접 접촉할 때까지만 팽창될 수 있음을 의미하는 것이다. 케이지 (1) 를 눌러 직경을 감소시키면, 돌출부 (5, 7) 는 각각 홈부 (6, 8) 안으로 완전히 함입(sink)되어, 돌출부 (5) 는 홈부 (6) 의 제한면 (11) 에 확고히 안착되며 돌출부 (7) 는 홈부 (8) 의 제한면 (12) 에 확고히 안착되게 된다.

이러한 상태에서, 돌출부 (5) 의 제한면 (9) 과 홈부 (6) 의 제한면 (10) 사이에는 틈이 형성된다. 이상과 같은 본 케이지 (1) 의 신규한 구성에 의해, 두 케이지 단부 (3, 4) 사이의 반경방향 및 축방향 편심은 불가능하게 되지만, 동시에, 둘레방향 U 으로 케이지 단부 (3, 4) 사이의 제한된 상대운동은 가능하게 된다.

도 4, 5 에 도시된 다른 케이지 (21) 의 구성에 의하면, 돌출부 (5) 의 엘리베이션 (16) 이 돌출부 (7) 의 그루브(groove;15) 안에 스냅(snap)되어 있으므로 두 케이지 단부 (3, 4) 사이의 반경방향 편심은 일어나지 못하게 된다. 이 실시예에서, 그루브 (15) 는 반원형으로 되어 있지만 다른 형태도 가능하다.

이상과 같은 본 발명의 구성으로, 케이지의 두 단부 사이에서 축방향 반경방향으로 거의 오프셋되지 않지만 케이지 단부가 양 둘레방향으로 정확하게 규정된 만큼 변위할 수 있도록 해주는 케이지를 실현할 수 있다.

Claims (6)

1. 바람직하게는 원통 또는 니들 롤러용 구름 베어링 케이지로서, 이 케이지는 탄성 플라스틱으로 만들어지며 또한 둘레방향 포인트를 하나 이상 가지며, 제 1 케이지 단부 및 이 케이지 단부로부터 떨어져 있는 제 2 케이지 단부에 의해 축방향 틈이 형성되고, 제 1, 2 케이지 단부 각각은 서로 상보적인 형태를 취하는 하나 이상의 돌출부와 홈부를 가지며, 또한 축방향에서 볼 때 상기 홈부와 돌출부는 부분적으로 서로 결합하고, 둘레방향에서 볼 때는 홈부와 돌출부는 부분적으로 서로 겹치게 되는 구름 베어링 케이지에 있어서,

   상기 틈에 대한 레이디얼 상면도에서 볼 때, 제 1, 2 케이지 단부가 둘레방향으로 상대 변위될 수 있게 해주는 더브테일 프로파일이 형성되도록, 틈의 양 측부에서 축방향으로 서로 대면하는 돌출부의 제한면과 홈부의 제한면이 케이지의 끝면에 대해 경사져 있으며, 이리 하여, 축방향으로 서로 대면하는 상기 제한면들이 서로 접촉하면 케이지의 팽창이 끝나고, 둘레방향으로 서로 대면하는 돌출부의 제한면과 홈부의 제한면이 서로 접촉하게 되면 케이지의 압축이 끝나게 되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 케이지.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 케이지 단부는, 케이지의 끝면에 직접 인접하며 또한 제 2 케이지 단부에 형성된 두개의 대향 홈부에 대응하는 두개의 외측 돌출부를 가지며, 그리고 제 1 케이지 단부의 두 외측 돌출부는 제 2 케이지 단부의 서로 떨어진 두 돌출부에 대응하는 홈부에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 케이지.
3. 제 2 항에 있어서, 제 1, 2 케이지 단부의 돌출부 사이의 오버랩은 각 돌출부에 형성된 계단부에 의해 이루어지며, 바깥에서 부터 반경방향으로 접근할 수 있는 제 1 케이지 단부의 돌출부에 형성된 계단부는 안쪽에서 부터 반경방향으로 접근할 수 있는 제 2 케이지 단부의 돌출부에 형성된 계단부에 대응하며, 그 역도 마찬가지인 것을 특징으로 하는 구름 베어링 케이지.
4. 제 2 항에 있어서, 제 1 케이지 단부의 돌출부에 있는 그루브와 제 2 케이지 단부의 돌출부에 있는 엘리베이션이 서로 결합함으로써, 제 1, 2 케이지 단부의 돌출부 사이에 오버랩이 이루어지는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 케이지.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 그루브의 단면은 사각형, 삼각형 또는 반원형인 것을 특징으로 하는 구름 베어링 케이지.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 오버랩의 두께는 구름 베어링 케이지의 두께를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 케이지.