KR20050107026A - 롤러 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤러 베어링에 있어 롤러의 형상을 다중 점 접촉이 수반되도록 변경함으로써, 접촉 부위의 확대에 따른 큰 하중을 지지할 수 있도록 함과 더불어 고속으로 회전하는 대상물에서도 적용할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 회전 부재 내지 고정 부재의 외주에 결합되는 내륜과, 상기 내륜의 외주에서 이를 감싸도록 결합되면서 회전 부재 내지 고정 부재의 내주에 결합되는 외륜 및, 상기 외륜과 내륜의 사이에 설치되어 하중을 지지하는 롤러를 갖춘 롤러 베어링에 있어서, 상기 롤러는 원통체의 형상이면서, 상기 내륜과 외륜 사이의 상호 이격된 위치에서 다중의 점 접촉 지점을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

롤러 베어링{roller bearing}

본 발명은 롤러 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내/외륜과의 사이에서 원주방향으로 다중 점 접촉 지점을 갖도록 형성된 롤러를 구비한 롤러 베어링에 관한 것이다.

일반적으로 베어링은 회전 또는 왕복 운동을 하는 축을 지지하면서 축에 작용하는 하중을 받아 이를 지지하는 부품이다.

이러한 베어링은 하중이 작용하는 방향에 따라 레이디얼 베어링과 스러스트 베어링으로 구분되고, 축 표면과 베어링 내면과의 사이에서 발생하는 운동에 따라 슬라이딩 베어링과 롤러 베어링으로 구분된다.

또한, 상기 레이디얼 베어링은 접촉 부위의 특성에 따라 볼 베어링과 롤러 베어링으로 구분될 수 있는 바, 먼저 상기 볼 베어링은 볼과의 접촉 부위가 점 접촉이 되어 회전 마찰력이 적은 특성을 가지고 있으므로, 고속 회전에는 유리하지만, 접촉 부위의 면적이 작기 때문에 큰 하중을 받을 수 없으며, 아울러 볼이 궤도에서 이탈하기 쉽다는 단점을 가지고 있다.

이에 반해, 롤러 베어링은 롤러와의 접촉 부위가 선 접촉이 되어 회전 마찰이 큰 단점이 있어 고속 회전에는 다소 불리하나, 접촉 부위의 면적이 크기 때문에 큰 하중을 받을 수 있는 장점을 가지고 있다.

그런데, 종래 롤러 베어링에서는 접촉 부위의 면적 확대에 따른 큰 하중의 지지 효과는 있었지만, 접촉 부위가 선 접촉임에 따라 회전시 마찰 부위의 확장에 따라 고속으로 회전하는 대상물에 적용할 수 없다는 단점이 있어 왔다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 롤러 베어링에 있어 롤러의 형상을 다중 점 접촉이 수반되도록 변경함으로써, 접촉 부위의 확대에 따른 큰 하중을 지지할 수 있도록 함과 더불어 고속으로 회전하는 대상물에서도 적용할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전 부재 내지 고정 부재의 외주에 결합되는 내륜과, 상기 내륜의 외주에서 이를 감싸도록 결합되면서 회전 부재 내지 고정 부재의 내주에 결합되는 외륜 및, 상기 외륜과 내륜의 사이에 설치되어 하중을 지지하는 롤러를 갖춘 롤러 베어링에 있어서, 상기 롤러는 원통체의 형상이면서, 상기 내륜과 외륜의 사이에서 각각 다수의 위치로 원주 방향에 대해 상호 이격된 위치로 점 접촉을 하는 다중의 점 접촉 지점을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 롤러 베어링을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 롤러만을 확대하여 도시한 도면이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 회전 부재 내지 고정 부재의 외주에 결합되는 링형상의 내륜(10)과, 상기 내륜(10)의 외주에서 이를 감싸도록 결합되면서 회전 부재 내지 고정 부재의 내주에 결합되는 외륜(12) 및, 상기 내륜(10)과 상기 외륜(12) 사이에서 원주 방향에 대해 점 접촉하여 다중의 점 접촉 지점(14a)을 갖추고서 다수개로 설치되어 하중을 지지하는 롤러(14)로 이루어진다.

여기서, 상기 롤러(14)에 형성된 다중의 점 접촉 지점은 롤러(14)의 원주방향에 대해 상호 이격된 위치에 형성된다.

즉, 상기 롤러(14)에 형성된 다중의 점 접촉 지점(14a)은 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 롤러(14)의 원주 방향에 대해 상호 이격된 위치에서 구비되는 바, 상기 다중의 점 접촉 지점(14a) 사이에는 전 둘레를 따라 오목한 형태의 원주면(14b)을 형성하고, 상기 원주면(14b)은 상기 내륜(10)의 외주면과 상기 외륜(12)의 내주면과의 사이에서 각각 소정의 공간(14c)을 형성하고 있다. 이 결과, 상기 공간(14c)내에는 보다 많은 양의 윤활유가 저류되어 저장된다.

또한, 상기 롤러(14)의 원주면(14b)에는 미세한 조직의 형태로 다수의 공동부(도시안됨)가 형성되어 있는 바, 상기 공동부는 상기 공간(14c)내에 저장된 윤활유를 머금고 있다가, 회전시 발생하는 열에 의한 열팽창으로 개구 면적이 확대되면, 내부에 저장된 윤활유를 방출시켜, 상기 내륜(10)과 외륜(12) 및 롤러(14) 사이의 다중의 점 접촉 지점(14a)에 대한 효과적인 윤활을 도모하게 된다.

이를 위해, 상기 롤러(14)는 주조를 통해 원통체의 소재를 제작한 다음, 상기 다중의 점 접촉 지점(14a)을 원주 방향으로 다수개로 형성하는 2차 가공을 하고, 가공된 상기 롤러(14)의 표면을 침탄과 같은 열처리를 실시하여 제작을 완료하게 된다.

이 경우, 상기 롤러(14)의 원주면(14b)에는 주조에 따른 미세한 조직의 형태인 공동부가 다수로 형성되어지고, 이 공동부에는 상기 다중의 점 접촉 지점(14a)과 내륜(10) 및 외륜(12) 사이의 공간(14c)으로 봉입되는 윤활유가 저장되는 것이다.

따라서, 롤러 베어링이 상기와 같이 외주에 소정의 간격을 두고 이격된 다중의 점 접촉 지점(14a)을 가지는 롤러(14)를 갖추게 되면, 상기 다중의 점 접촉 지점(14a)을 매개로 일반 볼 베어링에 비해 더 큰 하중의 부담을 수행할 수 있게 된다.

또한, 상기 다중의 점 접촉 지점(14a)은 내륜(10)의 외주면과 외륜(12)의 내주면과의 사이에서 기존 롤러 베어링에 비해 훨씬 작은 부위로 마찰면을 가지게 되므로, 고속으로 회전하는 대상물에 적용할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 따른 롤러 베어링은 기존의 볼 베어링에 비해 하중의 지지 정도가 훨씬 크게 되고, 기존의 롤러 베어링에 비해 마찰의 정도가 작으므로 고속으로 회전하는 대상물에 적용할 수 있는 장점이 있게 된다.

또한, 상기 롤러(14)에 형성된 다중의 점 접촉 지점(14a)은 상기 내륜(10) 및 외륜(12)과의 사이에서 간극을 최소로 유지할 수 있는 기능을 발휘할 수 있으므로, 본 발명에 따른 롤러 베어링을 차륜의 허브 베어링으로 활용한다면, 차륜에서 발생하는 횡진동을 막아 주는 역할을 하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 롤러 베어링에 의하면, 롤러 베어링에 있어 롤러(14)가 내륜(10)의 외주면과 외륜(12)의 내주면과 사이에서 원주 방향을 따라 다소의 이격 거리를 두고 점 접촉되는 다중의 점 접촉 지점(14a)을 형성함으로써, 기존의 볼 베어링에 비해 보다 큰 하중에도 견딜 수 있는 효과가 있게 되고, 아울러 기존의 롤러 베어링에 비해 접촉 부위의 면적이 축소됨에 따라 고속으로 회전하는 대상 부위에도 적용할 수 있다는 장점이 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 롤러 베어링을 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 롤러만을 확대하여 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-내륜 12-외륜

14-롤러 14a-점 접촉 지점

14b-원주면 14c-공간

Claims (3)

1. 회전 부재 내지 고정 부재의 외주에 결합되는 내륜과, 상기 내륜의 외주에서 이를 감싸도록 결합되면서 회전 부재 내지 고정 부재의 내주에 결합되는 외륜 및, 상기 외륜과 내륜의 사이에 설치되어 하중을 지지하는 롤러를 갖춘 롤러 베어링에 있어서,

   상기 롤러는 원통체의 형상이면서, 상기 내륜과 외륜의 사이에서 각각 다수의 위치로 원주 방향에 대해 상호 이격된 위치로 점 접촉을 하는 다중의 점 접촉 지점을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 롤러 베어링.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 롤러는 상기 다중의 점 접촉 지점 사이에 전 둘레를 따라 오목한 형태의 원주면을 형성하고, 상기 원주면은 상기 내륜의 외주면과 상기 외륜의 내주면과 사이에서 각각 윤활유의 저류를 위한 소정의 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 원주면에는 미세한 조직의 형태인 공동부가 다수로 형성된 것을 특징으로 하는 롤러 베어링.