KR20070035034A

KR20070035034A - 베어링 진동감쇠기구

Info

Publication number: KR20070035034A
Application number: KR1020077000843A
Authority: KR
Inventors: 히사오 와다; 히데오 카이도
Original assignee: 가와사키 쥬코교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2007-03-29
Also published as: CN100529442C; JP3636329B1; CN101010521A; US20080292234A1; JP2006057653A; US7628542B2; WO2006018915A1; KR101215252B1

Abstract

제작이 보다 용이하고 양산성이 우수한 소형인 스퀴즈필름 댐퍼베어링을 제공하고, 래디얼과 슬라이드의 2방향의 하중에 대해 효과를 발휘하도록 한 구름베어링의 감쇠기구를 제공한다. 하우징(15)의 안쪽에 베어링의 외주(14)의 직경보다 큰 직경을 가진 격납구멍(16)과 격납구멍에 급유하는 급유구멍(19)을 갖고, 격납구멍에 베어링을 삽입해서 베어링의 외주에 환상 간극(18)을 형성하고, 이 환상 간극(18)에 복수의 슬릿을 형성시킨 박판평판(17)을 원주방향으로 따르도록 삽입해서 구성한 구름베어링 진동감쇠기구(1)로서, 슬릿에 끼워진 박판평판의 부분이 탄성 빔으로 되어 베어링을 탄성적으로 중심위치에서 지지하고, 환상 간극에 급유를 해서 생성한 유막에 의한 스퀴즈막 작용으로 진동을 감쇠시킨다.

Description

베어링 진동감쇠기구 {Vibration damping mechanism for bearing}

본 발명은 구름베어링에 감쇠작용을 부가하는 베어링 진동감쇠기구에 관한 것으로, 특히 스퀴즈필름 댐퍼베어링의 감쇠특성을 조정하기 쉽도록 하기 위한 부가기구에 관한 것이다.

구름베어링(rolling bearing)은, 미끄럼베어링(sliding bearing)과 비교해서 마찰손실이 적기 때문에 많은 기계에서 쓰이고 있다. 구름베어링은 그 구조에서 위험속도를 통과할 때 문제로 되고 있는 진동에 대해 효과적인 감쇠를 거의 기대할 수 없다. 이 때문에, 기계의 진동, 베어링 동하중(動荷重)의 저감, 나아가서는 베어링의 수명의 향상을 도모하기 위해, 베어링에 감쇠를 부가하는 댐퍼(damper)가 쓰이고 있다.

구름베어링에 쓰이는 댐퍼에는 스퀴즈필름(squeeze film) 댐퍼가 있다. 스퀴즈필름 댐퍼는 베어링의 외주에 적용되어, 유체윤활상태의 유막(油膜)에 발생하는 스퀴즈막 작용에 의해 베어링에 감쇠를 부가해서 진동을 저감시킨다.

스퀴즈필름 댐퍼는 베어링의 바깥쪽에 설치되기 때문에, 원래의 베어링의 트 라이볼로지(tribological) 특성을 바꾸지 않고, 독립해서 필요량의 감쇠 성능을 부여할 수가 있다.

그런데, 댐퍼의 유막의 동특성(動特性)은 통상적으로 편심률의 함수로 되어 있어서, 댐퍼 저널(damper journal)이 한쪽으로 쏠려 편심률이 1.0에 가깝게 된 상태에서는 비선형성이 극히 강해서, 적절한 댐퍼를 설계하기가 어렵게 된다.

그 때문에, 도 9에 도시된 것과 같이, 새장형상의 센터링 스프링을 축방향으로 부착시킨 스퀴즈필름 댐퍼가 흔히 쓰이고 있다. 센터링 스프링에 의해 저널을 댐퍼의 축심에 가깝게 해서 댐퍼의 유막 두께를 전체 주위에 걸쳐 균일화해서, 편심률이 0에 가까워져 비선형성이 약한 영역에 들어가면, 근사적으로 편심률 0에서의 특성을 이용할 수가 있어, 비교적 용이하게 설계를 할 수가 있다.

그러나, 센터링 스프링은 새장형상의 부속품으로서 축방향으로 부착시켜 사용하기 때문에, 스퀴즈필름 댐퍼의 구조가 복잡해져 전체가 대형화하기 때문에, 종래에는 터빈 등 일부의 기계에서만 쓰이고 있지 않았다.

이에 대해, 특허문헌 1에는, 회전축을 지지하는 베어링 메탈과, 베어링 메탈을 덮는 베어링 케이스 사이에 동심화(同心化) 스프링(센터링 스프링)을 삽입한 스퀴즈필름 댐퍼베어링이 개시되어 있다. 이 방법에서는, 얇은 단책상(短冊狀)의 스테인리스 강판을 프레스 가공해서 연속된 홈을 이면(裏面) 측에 형성함으로써 표면 측에 같은 높이의 돌기를 형성한 동심화 스프링을 만든다. 이 동심화 스프링을 원통형상으로 굽혀 베어링 케이스의 내주면에 형성된 홈에 수용해서 베어링 메탈을 탄성적으로 지지시켜줌으로써, 베어링 메탈의 외주와 베어링 케이스의 내면 사이에 0.1 ~ 0.2mm의 간극을 형성한다. 이 간극에 기름을 공급해서 유막을 발생시켜 회전축의 흔들림 회전을 감쇠시킨다.

이러한 종래의 방법으로는, 종전과 비교해서 염가로 제작할 수 있고, 소형화할 수가 있으며, 나아가 스프링 정수(定數)를 넓은 범위로 변화시킬 수도 있으나, 동심화 스프링을 프레스가공으로 성형하기 위해 다수의 돌기의 높이를 정밀도 높게 가지런히 하기가 어렵고, 임의의 강성을 갖도록 설계해 만드는 것이 어려웠다.

특허문헌 1 : 일본국 특개평11-2240호 공보

(발명이 해결하고자 하는 과제)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 제작이 보다 용이하고 양산성이 우수한 소형인 감쇠부착 베어링을 제공하고, 래디얼과 슬라이드의 2방향의 하중에 대해 효과를 발휘하도록 한 구름베어링의 진동감쇠기구를 제공하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 구름베어링 진동감쇠기구는, 베어링과, 이 베어링의 외주의 직경보다 큰 직경을 가진 격납구멍을 갖는 한편 격납구멍에 급유하는 급유구멍을 가진 하우징과, 복수의 슬릿을 형성시킨 박판평판을 구비한 것으로, 하우징에 형성된 격납구멍에 베어링을 축방향으로 빠지지 않게 삽입해서 베어링의 외주에 반경방향으로 움직일 수 있도록 환상 간극을 형성하고, 이 환상 간극에 박판평판을 원주방향을 따르도록 삽입함으로써 구성된 베어링 진동감쇠기구로서, 스프링과 하우징의 마찰에 의해 감쇠를 발생시키는 것을 특징으로 한다. 그리고, 환상 간극에 급유해서 유막을 생성시킴과 더불어, 슬릿에 끼워진 박판평판의 부분이 탄성 빔으로 되어 베어링에 접촉하면 베어링을 탄성적으로 지지함으로써 진동을 감쇠시킬 수가 있게 된다.

본 발명의 베어링 진동감쇠기구는, 박판평판의 슬릿에 끼워진 부분이 하우징의 격납구멍의 벽에 양단이 지지되도록 된 직선적인 탄성 빔으로 되어 센터링 스프링을 형성한다. 따라서, 베어링이 편심이 되려고 하여도, 탄성 빔의 반발력으로 저널이 댐퍼의 축심에 눌려 되돌려져 편심률이 0에 가까워져, 댐퍼의 유막 두께를 전체 주위에 걸쳐 대략 균일해지도록 한다. 그리하여, 베어링의 감쇠특성을 편심률 0에서의 특성에 근사하게 해서, 비교적 용이하게 성능설계를 할 수가 있다.

또, 본 발명의 베어링 진동감쇠기구는, 격납구멍의 벽면에 윤활유 또는 윤활 그리스를 공급해서 유막을 형성시켜 스퀴즈필름 댐퍼로 작동하도록 하고, 유체윤활상태의 유막에 발생하는 스퀴즈막 작용에 의해 베어링에 감쇠를 부가해서 진동을 저감시킨다.

한편, 스퀴즈필름 댐퍼의 기능에는, 스프링에 의해 베어링과 하우징 사이에 적절한 간극을 유지하는 것이 필요로 하는바, 이는 베어링의 진동에 의해 박판평판이 운동을 하게 되면, 간극에서의 기름의 흐름을 촉진해서 진동감쇠력을 증진할 수가 있기 때문이다.

본 발명의 베어링 진동감쇠기구는, 작용을 정확하게 예상할 수 있고 간단히 장착할 수 있는 소형이고 염가의 스프링을 조립한 것으로, 전체로서도 소형이고 염가로 구성할 수가 있다.

한편, 박판평판에 형성되는 슬릿을 다수의 작은 구멍을 열로 나란히 배열한 것으로 바꿔놓아도 같은 효과를 갖게 된다. 구멍을 열어서 슬릿 대용으로 하는 것은, 한층 더 간단히 가공이 될 수 있는 이점이 있다.

베어링의 아우터 레이스(outer race)는, 바깥쪽이 원통형상으로 되어 있는 것이 보통이다. 이와 같은 원통형상을 한 아우터 레이스에 맞추기 위해서는, 격납구멍을 실린더 형상으로 형성한다. 그리고, 아우터 레이스의 외주와 격납구멍의 벽 사이에 형성되는 간극에 삽입하는 박판평판은 원통형상으로 형성되어, 전개(展開)했을 때의 형상은 장방형으로 된다. 탄성 빔을 형성하기 위한 슬릿은, 평판의 단부 가장자리에 수직으로 형성된다.

또, 박판평판이 환상 간극에 삽입되면, 슬릿의 단부 가장자리가 실린더의 벽에 닿아 유막을 절단하게 된다. 그리하여, 기름 또는 그리스의 유통을 확보하기 위해, 박판평판의 대략 중앙에 축방향의 구멍을 적당한 수만큼 적당한 간격을 갖고 열어놓는 것이 바람직하다.

한편, 베어링의 아우터 레이스의 외주부분이 원추형상 사면을 형성시켜 놓은 것이어서, 이를 받아주는 격납구멍 내벽을 베어링이 격납되었을 때에 이 외주부분에 대략 평행하게 되도록 형성시켜, 아우터 레이스와 격납구멍 사이에 만들어지는 원추형상 사면의 스커트 부분의 형상을 한 환상 간극에 박판평판을 삽입하도록 하여도 좋다. 아우터 레이스 외주부분은 1개의 원추형상 사면을 가진 것이거나, 2개의 원추형상 사면을 등을 맞대도록 배치한 것이어도 좋다.

베어링의 아우터 레이스의 외주부분은, 베어링 외륜에 다시 원뿔대 형상의 부재 또는 원뿔대를 2개 맞댄 주판알 모양 부재를 끼워넣어 형성하여도 좋다.

박판평판은 환상 간극에 삽입할 수 있도록, 평판에서 부채형상으로 잘라내고서 슬릿을 방사상으로 형성한 것을 사용한다. 박판평판을 격납구멍의 벽에 밀착되도록 삽입하면, 슬릿부가 벽에 닿아 지지점으로 되고, 슬릿 사이의 부분이 탄성 빔으로 되어 벽에서 떠서 베어링에 탄성력을 작용하게 된다.

탄성 빔의 탄성력은 베어링의 축방향과 축에 수직인 방향의 2개의 성분을 갖기 때문에, 베어링의 래디얼 하중과 슬라이드 하중 양쪽에 대해 효과를 미칠 수가 있다.

한편, 박판평판은 슬릿의 분포를 적당하게 안배함으로써 강성을 조정할 수가 있기 때문에, 격납구멍에 끼워졌을 때의 위치에 대응해서 필요한 강성을 부여하도록 슬릿을 설계하면 된다.

또, 평판을 제거해서 슬릿의 폭을 크게 하면, 금속이 없는 부분에는 탄성 빔이 만들어지지 않기 때문에 반발력이 발생하지 않게 된다. 따라서, 슬릿의 폭을 이용해서 강성분포를 조정할 수가 있다.

그리고, 격납구멍의 바닥에는 환상 간극을 1바퀴 도는 기름 공급용 기름유통 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 슬릿의 단부 가장자리가 벽에 밀어 붙여지면 슬릿을 넘은 기름의 유통이 원활히 이루어지지는 않지만, 기름유통 홈을 마련함으로써 기름이 슬릿을 넘어 평균적으로 공급되어, 진동감쇠작용을 미치게 할 수가 있다.

한편, 박판평판의 기름유통 홈에 대응하는 중심축 위치에 홈의 방향으로 뻗은 구멍을 마련함으로써 기름의 유통을 한층 더 촉진할 수가 있다.

또, 격납구멍의 측면에 플랜지를 설치해서, 베어링이 탈락하지 않도록 할 수가 있다. 이와 같은 플랜지는, 격납구멍 내의 오일이 외부로 방출되는 것을 막고, 유막이 끊어지는 것을 막아, 감쇠작용을 높이는 것을 돕게 된다. 또, 이 플랜지에는 적소에 기름이나 그리스의 방출량을 조정하는 방출구멍을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 베어링 진동감쇠기구에서는, 복수의 슬릿을 형성시킨 박판을 구름베어링의 외주를 따라 감아 붙이도록 배치함으로써, 스프링이 간단히 구성될 수 있고, 이 스프링 면과 하우징의 사이에 수 10㎛ ~ 수 100㎛인 작은 간극을 정밀도 좋게 형성할 수가 있다. 또, 베어링을 박판의 스프링으로 지지하는 구조이기 때문에, 베어링의 열팽창 등에 의한 베어링 간극의 감소를 완화할 수가 있고, 베어링 수명이 향상되고, 더구나 베어링 설계가 쉬워지게 된다.

도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 구름베어링 진동감쇠기구의 평면도,

도 2는, 제1실시예의 구름베어링 진동감쇠기구의 측면 단면도,

도 3은, 제1실시예의 구름베어링 진동감쇠기구에 이용되는 박판스프링의 평면도,

도 4는, 제1실시예의 구름베어링 진동감쇠기구에 이용되는 별개의 박판스프링의 평면도,

도 5는, 본 발명의 제2실시예에 따른 구름베어링 진동감쇠기구의 단면도,

도 6은, 제2실시예에 따른 구름베어링 진동감쇠기구의 하우징을 벗겨냈을 때의 측면도,

도 7은, 제2실시예의 구름베어링 진동감쇠기구에 이용되는 박판스프링의 평면도,

도 8은, 제2실시예의 다른 태양에 따른 구름베어링 진동감쇠기구의 단면도,

도 9는, 종래기술의 동압공기베어링의 예를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 구름베어링 진동감쇠기구의 최선의 형태를 상세히 설명한다.

(제1실시예)

도 1 ~ 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 구름베어링 진동감쇠기구의 설명도이다. 도 1은 베어링 진동감쇠기구의 평면도, 도 2는 측면 단면도, 도 3은 이에 이용하는 박판스프링의 평면도, 도 4는 별개의 박판스프링의 평면도이다.

본 실시예의 구름베어링 진동감쇠기구(1)는, 인너 레이스(12)와 전동체(轉動體; 13) 및 아우터 레이스(14)로 이루어진 구름베어링과 조합됨으로써 진동감쇠가 행해지도록 한 기구이다. 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 회전축(11)을 인너 레이스(12)로 밀어붙여 볼이나 구름부재 등의 전동체(13)를 사이에 끼운 아우터 레이스(14)에 의해 하우징(15)에 부착되는 구조로 되어 있다.

하우징(15)의 내주부에는 원주방향으로 직경이 아우터 레이스(14)의 외주보다 조금 큰 홈(16)이 형성되어 있어, 이 홈(16)에 아우터 레이스(14)를 끼워 고정시킨다. 여기서는, 하우징(15)에 설치된 이 홈을 격납구멍(16)이라 부르기로 한다.

격납구멍(16)에는, 스프링(17)이 홈의 내부를 대략 1바퀴 돌도록 삽입된다. 스프링(17)은, 도 3에 도시된 것과 같이, 두께 수 10㎛ ~ 수 100㎛의 금속제의 얇은 평판으로서, 아우터 레이스의 폭보다 조금 작은 폭으로 격납구멍(16)의 원주길이보다 조금 짧은 길이를 가진 장방형 평판을 잘라내어, 적당한 수의 폭방향 슬릿(21)을 길이방향으로 나란히 형성시킨 것이다. 이 가공은 윤곽과 슬릿의 절취를 하면 좋기 때문에, 프린트기판 제조기술로서 발달한 주지의 포토에칭법을 이용함으로써 극히 정밀하게 실행할 수가 있다. 더구나, 동일한 스프링(17)을 공업적 의미에서 대량으로 생산할 수가 있다.

스프링(17)이 격납구멍(16)에 수납되면, 격납구멍(16)의 내벽에 닿은 슬릿(21)의 부분이 지지점으로 되어, 각각 인접하는 슬릿 사이에 탄성 빔(22)이 형성되어, 이 탄성 빔(22)이 아우터 레이스(14)를 탄성적으로 지지하게 된다.

탄성 빔(22)의 강성은 박판평판의 재질에 의존하지만, 박판평판의 두께가 클수록 크고, 슬릿(21)의 간격이 작을수록 크다. 그리고, 탄성 빔(22)의 폭이 큰 쪽이 강성이 강하다. 이들의 관계는 물리적으로 대략 정확하게 파악할 수 있기 때문에, 스프링의 강성은 이들 요소를 사용하여 용이하게 설계하거나 조정할 수 있게 된다.

탄성 빔(22)이 아우터 레이스(14)의 전체 주위에 걸쳐 지지해서, 베어링 또 는 베어링으로 지지되는 회전축(11)을 축심위치에 가깝게 해서 센터링 스프링의 기능을 하도록 한다. 종래기술의 센터링 스프링이 베어링의 측면에 고정벽으로부터 지지된 새장과 같은 부속부품으로서 베어링장치 전체를 대형화하는 데에 비해, 본 실시예에서의 센터링 스프링은, 하우징에 베어링의 외주가 끼워지는 격납구멍(16)을 깎아내어 이 격납구멍에 극히 얇은 박판평판제 스프링(17)을 삽입하기만 하면 되므로, 베어링을 하우징에 부착하기 위해 필요한 구조와 크기는 거의 변함이 없을 정도로 작다. 또, 구조도 극히 단순하다.

하우징(15)의 격납구멍(16)과 아우터 레이스(14)의 외주 벽이 만드는 공간(18)에는, 하우징(15)의 벽에 형성된 기름공급구멍(19)에서 윤활유 또는 윤활 그리스가 공급되어, 격납구멍의 벽면에 유체윤활상태의 유막을 형성시켜, 스퀴즈막 작용에 의해 베어링의 운동에 감쇠를 생기게 해서 진동을 저감시킨다.

이렇게 해서 스퀴즈필름 댐퍼가 구성되지만, 스퀴즈필름 댐퍼는 베어링의 진동에 의해 박판평판의 스프링(17)이 운동을 함으로써, 간극에서의 기름의 흐름을 촉진해서 진동감쇠력을 증진시킨다.

한편, 박판평판의 스프링(17)이 격납구멍(16)의 환상 간극에 삽입되면, 슬릿(21)의 단부 가장자리가 실린더 격납구멍(16)의 저면에 닿아 유막을 절단한다. 그리하여, 기름 등의 유통을 확보하기 위해, 격납구멍(16)의 하우징(15) 측의 저면에 유통 홈(24)이 격납구멍(16)을 원주방향으로 1바퀴 돌도록 형성되어 있다. 유통 홈(24)은 아우터 레이스(14)의 외주에도 형성할 수가 있다.

하우징(15) 측에 설치된 유통 홈(24)에는, 안쪽에 1개 또는 수 개의 기름공 급구멍(19)의 배출구가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 복수의 기름공급구멍(19)이 설치될 때는, 중력도 고려한 후에 기름이 될 수 있으면 균일해지도록 설치장소를 분포시키는 것이 바람직하다.

그리고, 격납구멍(16)의 측부에는 플랜지(25)가 형성되고, 플랜지(25)의 반대측으로는 격납구멍(16)의 바깥쪽 벽으로부터 아우터 레이스(14)의 측부까지 이르는 뚜껑(26)이 고정될 수 있게 되어 있어서, 플랜지(25)와 뚜껑(26) 사이에 베어링을 밀어넣어 슬라이드 방향으로 이동하지 않도록 하고 있다.

플랜지(25)와 뚜껑(26)은 윤활유 등의 측방 흐름을 방해해서 감쇠작용을 향상시키고 있다. 한편, 플랜지(25)에는 적당한 크기의 기름유통구멍(23)이 형성되어 있어서, 측방으로 압출되어 윤활유 등을 적당히 외부로 배설해서 감쇠작용의 강도를 조정할 수 있도록 되어 있다.

도 4는, 슬릿의 배치나 형상을 조정해서 다기능화한 스프링의 예를 나타낸 것이다. 스프링(27)에는 간격을 적당히 설정한 슬릿을 적소에 설치함으로써, 격납구멍(16)에 이 스프링(27)을 수납했을 때에 어느 특정한 위치에서의 강성이 슬릿 간격에 따라 적당한 값이 되도록 조정할 수 있게 된다.

예컨대, 도면에 도시된 슬릿 간격의 넓은 부분(28)을 형성하는 탄성 빔은 다른 것과 비교하면 강성이 작아지게 된다.

또, 스프링(27)의 중앙, 장축(長軸) 상에 장공(29)을 형성시킴으로써 중앙의 탄성력을 약화시켜, 베어링의 양 측부에 강성을 갖도록 할 수가 있다. 한편, 이 장공(29)은 윤활유 등의 유통을 촉진하는 효과도 갖는다.

본 실시예의 구름베어링 진동감쇠기구는, 복수의 슬릿을 형성시킨 박판을 구름베어링의 외주를 따라 감아 붙이도록 배치함으로써, 센터링 스프링을 간단히 구성할 수가 있는바, 이 스프링과 하우징 등과의 사이에 작은 간극을 정밀도 좋게 형성시켜 효과가 높은 스퀴즈필름 댐퍼를 구성할 수가 있다.

또, 베어링을 박판의 스프링으로 지지하는 구조이기 때문에, 베어링의 열팽창 등에 의해 베어링 간극이 감소하는 것을 방지해서 베어링의 수명을 향상시킨다.

(제2실시예)

본 실시예의 구름베어링 진동감쇠기구는, 제1실시예의 격납구멍 대신 아우터 레이스에 원추형상 사면을 가진 원형고리부재를 부착시켜, 이를 단면 삼각형의 환상홈에 끼워지도록 한 것이다. 원형고리부재와 환상홈의 간극에 복수의 슬릿을 형성시킨 박판평판을 삽입하고, 윤활유나 윤활 그리스를 공급함으로써, 이 간극에 윤활유 등에 의한 스퀴즈막 작용을 생기게 해서 진동을 저감시키는 스퀴즈필름 댐퍼를 구성한다.

본 실시예의 구름베어링 진동감쇠기구는, 원형고리부재와 환상홈의 간극이 베어링의 축방향과 축에 수직인 방향의 양 방향에 대해 기울어져 있기 때문에, 여기에 삽입된 스프링은 베어링의 래디얼과 슬라이드의 양 방향에 대해 탄성력을 갖고 있어, 양 방향의 진동을 감쇠시키는 작용을 한다.

도 5 ~ 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 구름베어링 진동감쇠기구의 설명도이다. 도 5는 구름베어링 진동감쇠기구의 단면도, 도 6은 하우징을 벗겼을 때의 측면도, 도 7은 이에 쓰이는 박판스프링의 평면도이다. 또, 도 8은 본 실시예의 다 른 태양을 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하면, 구름베어링 진동감쇠기구(2)의 베어링은 전동체(33)를 인너 레이스(32)와 아우터 레이스(34)에 끼워넣은 구조를 갖고서, 회전축(31)을 인너 레이스(32)에 끼워 아우터 레이스(34)의 바깥쪽에 원형고리부재(35)가 고정되어 있다.

원형고리부재(35)는 중심축 주위에 구멍을 갖고, 상호 축방향 반대방향으로 향한 2개의 원추형상 사면을 가진 형상을 하고 있되, 내벽에 아우터 레이스(34)가 끼워지는 홈이 형성되어 있다. 외벽은 중앙으로 갈수록 퍼져, 하우징(36)의 안쪽에 이 외벽을 받아 넣은 환상홈(37)이 형성되어 있다. 원형고리부재(35)의 외벽과 환상홈(37)의 내벽 사이는 슬릿을 형성시킨 박판평판(38)이 수납될 수 있는 간극(40)이 형성되어 있다. 환상홈(37)은, 도시되어 있지는 않으나, 원형고리부재(35)를 수납하기 위해 일부를 떼어낸 구조로 되어 있다.

박판평판(38)은 2개의 원추형상 사면을 가진 간극(40)의 사면 각각에 1매씩 사용된다. 박판평판(38)은, 도 7에 도시된 것과 같이, 평판의 상태에서는 부채꼴형상으로 되어 있되, 적당한 간격으로 슬릿(39)이 새겨져 있다. 이 박판평판(38)은 단부를 이어붙이면 원추형상 경사면을 형성해서, 원형고리부재(35)와 환상홈(37)의 간극(40)에 삽입되게 된다. 원형고리부재(35)와 환상홈(37)의 간극에 삽입된 박판평판(38)은 슬릿 위치가 환상홈(37)의 벽에 닿아, 슬릿끼리의 사이 부분이 벽으로부터 떠서 탄성 빔으로 되고, 탄성 빔의 중간위치가 원형고리부재(35)의 외벽에 닿아 탄성력이 작용하게 된다.

본 실시예에서의 탄성 빔은, 원추형상 경사면을 향해 힘을 작용시키기 때문에, 베어링의 회전축에 대해 수직과 평행의 양 방향에 대해 탄성력 성분을 갖고, 베어링의 래디얼과 슬라이드의 양 성분에 대해 진동감쇠효과를 발휘하게 된다.

베어링의 부착자세나 회전축의 진동특성에 기해, 베어링의 어느 방향으로 어느 정도의 강성을 작용시키면 좋을 가는 미리 결정할 수가 있는바, 박판평판(38)에 설치하는 슬릿(39)의 형상과 위치에 의해 이 요구에 어느 정도 따를 수가 있다. 슬릿 사이에 형성되는 탄성 빔의 강성은 슬릿(39)의 간격이 짧은 쪽이 크다.

원형고리부재(35)와 환상홈(37)의 간극(40)에는, 도시되지 않았으나 기름공급구멍과 기름배출구멍이 형성되어 있어서, 공급된 유류가 박판평판(38)의 운동에 의해 간극(40)을 에워싸는 벽면에 유체윤활상태의 유막을 형성시켜, 스퀴즈막 작용에 의해 베어링의 운동에 감쇠를 생기게 해서 진동을 저감시킨다.

도 8은, 원추형상 사면을 1개만 가진 원형고리부재를 사용한 예를 나타낸다. 도 5에 도시된 구름베어링 진동감쇠기구와 비교해서 원형고리부재의 형상만 다르기 때문에, 같은 기능을 가진 요소에는 같은 참조 번호를 사용함으로써 간략화해서 설명한다.

원형고리부재(41)는 대략 삼각형의 단면을 가진 것으로, 외벽에 원추형상 경사면이 하나가 형성되어 있고, 내벽에 아우터 레이스(34)가 끼워지는 홈이 형성되어 있다. 하우징(36)의 안쪽에는 원형고리부재(41)의 원추형상 경사면과 평행하게 된 테이퍼 면(42)이 형성되어 있다. 원형고리부재(41)의 외벽과 테이퍼 면(42) 사이에는 슬릿을 형성시킨 박판평판(38)이 수납된다.

박판평판(38)은, 도 5의 구름베어링 진동감쇠기구에 쓰이는 것과 마찬가지로, 평판의 상태에서는 도 7에 나타나 있는 것과 같이 부채꼴로 되어 있되, 적당한 간격으로 슬릿(39)이 새겨져 있다. 원형고리부재(35)와 환상홈(37)의 간극에 삽입된 박판평판(38)은, 원추형상 경사면에 향해 힘을 작용시키기 때문에, 베어링의 래디얼과 슬라이드의 양 성분에 대해 진동감쇠효과를 발휘하게 된다.

상기 설명과 같이, 본 실시예의 구름베어링 진동감쇠기구는 극히 간단한 구조이면서, 래디얼과 슬라이드의 양 방향에 대해 진동감쇠효과를 갖게 된다.

한편, 아우터 레이스(34)의 외형을 변형시켜 원형고리부재(35)와 같은 원추형상 경사면을 2개를 등을 맞대어 배치한 형상, 또는 1개의 원추형상 경사면을 갖도록 형성함으로써, 부품을 부가하지 않고 원형고리부재와 같은 기능을 부여하는 것도 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 제작이 보다 용이하고 양산성이 우수한 소형인 감쇠부착 베어링을 제공하고, 래디얼과 슬라이드의 2방향의 하중에 대해 효과를 발휘하도록 한 구름베어링의 진동감쇠기구를 제공하게 된다.

Claims

베어링과, 이 베어링의 외주의 직경보다 큰 직경을 가진 격납구멍을 가진 하우징과, 복수의 슬릿을 형성시킨 박판평판을 갖추되, 상기 격납구멍에 상기 베어링이 축방향으로 빠져나가지 않도록 삽입되어 베어링의 외주에 반경방향으로 움직일 수 있도록 한 환상 간극을 형성하고, 이 환상 간극에 박판평판을 원주방향을 따르도록 배설함으로써 구성한 베어링 감쇠기구로서, 상기 슬릿에 끼워진 박판평판의 부분이 탄성 빔으로 되어 상기 베어링에 접촉하면 베어링을 탄성적으로 지지함으로써 진동을 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제1항에 있어서, 상기 하우징이, 다시 상기 격납구멍에 급유하는 급유구멍을 갖고서, 상기 환상 간극에 급유를 해서 유막을 생성하도록 된 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베어링의 외주가, 베어링 아우터 레이스의 외주로서 원통형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제3항에 있어서, 상기 박판평판이, 장방형 평판으로서 상기 슬릿을 평판을 횡단하는 방향으로 절개한 것임을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제4항에 있어서, 상기 슬릿 대신 복수의 구멍의 열을 평판을 횡단하는 방향으로 나란히 형성시킨 것임을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제4항에 있어서, 상기 박판평판이, 중심축 위치에 축방향으로 긴 기름유통구멍이 1개 이상 형성되어, 상기 슬릿이 이 기름유통구멍의 위치에 닿을 때에는 기름유통구멍의 양쪽에 슬릿을 폭 횡단방향으로 분할하도록 형성된 것임을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베어링의 외주가, 베어링 아우터 레이스의 외주로서 원추형상 경사면을 가진 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베어링의 외주가, 베어링 아우터 레이스에 씌운 원추형상 경사면을 가진 원형고리부재의 외주인 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 박판평판이, 부채꼴형상의 폭이 같은 평판으로서 상기 슬릿을 방사방향으로 절개한 것임을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제9항에 있어서, 상기 원형고리부재가, 1개의 원추형상 경사면에 의해 형성 된 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박판평판이, 상기 슬릿을 강성을 강하게 할 곳에서 간격이 긴밀하게, 강성을 약하게 할 곳에서는 간격을 느슨하게 배치한 것임을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박판평판이, 상기 슬릿을 강성이 약하게 할 곳에서 슬릿 폭을 크게 취해 상기 탄성 빔을 형성시키지 않도록 한 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환상 간극에 이 간극을 1바퀴 도는 기름 또는 그리스가 유통되는 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격납구멍의 측면에 플랜지가 형성되어, 상기 베어링이 탈락하지 않도록 된 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제14항에 있어서, 상기 플랜지에는, 기름 또는 그리스의 방출량을 조정하는 방출구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
구름베어링 진동감쇠기구에서의 하우징의 격납구멍에 베어링을 삽입함으로써 이 베어링의 외주에 형성된 환상 간극에 설치하여 사용하게 되는 박판평판으로서, 환상 간극에 들어가는 크기의 장방형을 하고 있되, 내부에 복수의 슬릿이 평판을 횡단하는 방향으로 절개되어 있는 것을 특징으로 하는 박판평판.
구름베어링 진동감쇠기구에서의 하우징의 격납구멍에 베어링을 삽입함으로써 이 베어링의 외주에 형성된 환상 간극에 설치하여 사용하게 되는 박판평판으로서, 환상 간극에 들어가는 크기의 장방형을 하고 있되, 내부에 복수의 구멍의 열이 평판을 횡단하는 방향으로 절개되어 있는 것을 특징으로 하는 박판평판.
아우터 레이스의 외주가 원추형상 경사면을 가진 원형고리부재를 구비한 구름베어링 진동감쇠기구에서의 하우징의 격납구멍에 베어링을 삽입함으로써 이 베어링의 외주에 형성된 환상 간극에 배설해서 사용하게 되는 박판평판으로서, 상기 원추형상 경사에 따른 폭을 가진 부채꼴형상을 하고 있되, 내부에 복수의 슬릿이 방사방향으로 절개되어 있는 것을 특징으로 하는 박판평판.
베어링과, 이 베어링의 외주의 직경보다 큰 직경을 가진 격납구멍을 가진 하우징과, 복수의 슬릿을 형성시킨 박판평판을 갖추되, 상기 격납구멍에 상기 베어링 을 축방향으로 빠져나가지 않도록 삽입해서 베어링의 외주에 반경방향으로 움직일 수 있도록 한 환상 간극을 형성하고, 이 환상 간극에 박판평판을 원주방향을 따르도록 설치함으로써 구성한 베어링 감쇠기구로서, 상기 슬릿에 끼워진 박판평판의 부분이 상기 격납구멍의 벽에 양단이 지지되도록 된 탄성 빔으로 되어 상기 베어링에 접촉하면 베어링을 탄성적으로 지지함으로써 진동을 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 박판평판이, 중심축 위치에 축방향으로 장공이 1개 이상 형성되어, 상기 슬릿이 장공의 위치에 닿을 때에는 이 장공의 양쪽에 슬릿이 폭 횡단방향으로 분할되도록 형성된 것을 특징으로 하는 구름베어링 진동감쇠기구.
구름베어링 진동감쇠기구에서의 하우징의 격납구멍에 베어링을 삽입함으로써 이 베어링의 외주에 형성된 환상 간극에 설치해서 사용하게 되는 박판평판으로서, 환상 간극에 들어가는 크기의 장방형을 하고 있되, 내부에 복수의 슬릿을 평판을 횡단하는 방향으로 절개하여 상기 환상 간극에 삽입하면 상기 슬릿에 끼워진 박판평판의 부분이 상기 격납구멍의 벽에 양단을 지지하는 탄성 빔으로 되어 상기 베어링을 탄성적으로 지지함으로써 진동을 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 박판평판.
구름베어링 진동감쇠기구에서의 하우징의 격납구멍에 베어링을 삽입함으로써 이 베어링의 외주에 형성된 환상 간극에 설치해서 사용하게 되는 박판평판으로서, 환상 간극에 들어가는 크기의 장방형을 하고 있되, 내부에 복수의 구멍의 열을 평판을 횡단하는 방향으로 절개되어 상기 환상 간극에 삽입하면 상기 슬릿에 끼워진 박판평판의 부분이 상기 격납구멍의 벽에 양단을 지지하는 탄성 빔으로 되어 상기 베어링을 탄성적으로 지지함으로써 진동을 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 박판평판.
아우터 레이스의 외주가 원추형상 사면을 가진 원형고리부재를 구비한 구름베어링 진동감쇠기구에서의 하우징의 격납구멍에 베어링을 삽입함으로써 이 베어링의 외주에 형성된 환상 간극에 설치해서 사용하게 되는 박판평판으로서, 상기 원추형상 경사에 따른 폭을 가진 부채꼴형상을 하고 있되, 내부에 복수의 슬릿을 방사방향으로 절개하여 상기 환상 간극에 삽입하면 상기 슬릿에 끼워진 박판평판의 부분이 상기 격납구멍의 벽에 양단을 지지하는 탄성 빔으로 되어 상기 베어링을 탄성적으로 지지함으로써 진동을 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 박판평판.