KR20080110646A - 레이디얼 구름 베어링, 특히 단열 구형 롤러 베어링, 및 그조립방법 - Google Patents

레이디얼 구름 베어링, 특히 단열 구형 롤러 베어링, 및 그조립방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단열 구형 롤러 베어링으로서 형성된 레이디얼 구름 베어링 (1) 에 관한 것으로, 상기 레이디얼 구름 베어링은 외측 베어링 링 (2), 내측 베어링 링 (3) 및 상기 베어링 링 (2, 3) 의 사이에 배치된 다수의 구형 롤러 (5) 로 구성된다. 상기 구형 롤러 (5) 는, 구형 기본 형태에서 대칭적으로 평평하게 된 각각 2 개의 측면 (6, 7) 을 가지며, 상기 구형 롤러는 베어링 케이지 (4) 에 의하여 서로 균일한 간격을 두고 유지되고, 상기 구형 롤러는 그 런닝면 (8) 과 함께, 각각 2 개의 축방향 림 (13, 14 및 15, 16) 에 의해 한정되어 있는 그루브 형태의 2 개의 레이스 웨이 (11, 12) 에서 롤링된다. 측면들 (6, 7) 사이에서 구형 롤러 (5) 의 폭 (bK) 은 그 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 적어도 70% 이며, 그러므로 상기 폭은 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 의 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 간격 (aB) 보다 크다. 본 발명에 따르면, 구형 롤러 (5) 의 런닝면 (8) 이 가변적인 축방향 하중에서도 베어링 종축 (17) 의 양쪽에서 25°까지의 작동 압력각 (
Figure 112008073878218-PCT00001
) 에서 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 와 완전한 선접촉을 할 수 있도록 두 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 는 극단적으로 확대된 깊이 (tLA, tLI) 및 폭 (bLA, bLI) 을 갖고 형성되며, 그리고 이때 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 간격 (aB) 은 작고, 따라서, 베어링 링 (2, 3) 이 서로 편심적으로 배치될 때조차도 간격 (aBex) 은 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 보다 작다.
레이디얼 구름 베어링, 단열 구형 롤러 베어링.

Description

레이디얼 구름 베어링, 특히 단열 구형 롤러 베어링, 및 그 조립방법{RADIAL ANTI FRICTION BEARING, IN PARTICULAR SINGLE-ROW SPHERICAL ROLLER BEARING, AND METHOD FOR MOUNTING THEREOF}
본 발명은 청구 범위 제 1 항의 전제부에 기재된 특징을 가진 큰 축방향 하중에 적합한 레이디얼 구름 베어링 및 상기 레이디얼 구름 베어링의 조립방법에 관한 것으로, 상기 레이디얼 구름 베어링은 단열 구형 롤러 베어링에서 특히 바람직하게 실현될 수 있고, 상기 단열 구형 롤러 베어링은 예컨대 고정형 베어링으로서 자동차의 수동 변속기에 사용된다.
큰 축방향력에서도 하중에 견디어낼 수 있는 레이디얼 구름 베어링으로는 실제로 무엇보다도 단열 깊은 홈 볼 베어링 (single-row deep groove ball bearing) 이 사용되는데, 그 이유는 단열 깊은 홈 볼 베어링은 방사상 및 축방향 지지력이 균일하고 크며, 적은 마찰력, 및 모든 베어링 유형 중 최고의 회전속도 한계를 구비하기 때문이다. 이 깊은 홈 볼 베어링은 공지의 방식으로 외측 베어링 링, 내측 베어링 링, 및 롤링 요소 (rolling element) 로서 상기 베어링 링의 사이에 배치된 다수의 베어링 볼로 구성된다. 상기 외측 베어링 링의 내면과 상기 내측 베어링 링의 외면에는 각각 그루브 형태의 레이스 웨이 (raceway) 가 파여 있으 며, 상기 레이스 웨이는 각각 2 개의 축방향 림 (rim) 에 의해 한정되고, 상기 레이스 웨이에서 베어링 볼들은 베어링 케이지 (bearing cage) 에 의하여 서로 균일한 간격을 두고 안내된다. 상기 깊은 홈 볼 베어링 안으로의 베어링 볼의 삽입은 대개의 경우 DE 168 499 에 공지되어 있는 편심 조립방법을 통해 수행되며, 상기 편심 조립방법에서 두 베어링 링은 서로 편심적으로 배치되고, 이로 인해 생긴 베어링 링 사이의 자유 공간은 베어링 볼로 채워진다. 그 후, 상기 내측 베어링 링은 두 베어링 링의 탄성을 이용하여 상기 외측 베어링 링에 대한 동심 위치로 이동되고, 따라서 베어링 볼들은 최종적으로 베어링 링의 레이스 웨이 안에 균일하게 분배되고 베어링 케이지는 삽입될 수 있다.
그러나, 이러한 유형의 깊은 홈 볼 베어링은 최대한으로 장착 가능한 볼의 수량이 적기 때문에 (상기 수량은 내측 베어링 링의 치수, 외측 베어링 링의 치수 및 볼 지름의 치수에 좌우된다) 무엇보다도 베어링의 방사상 지지력이 제한됨이 실제로 밝혀졌다. 그렇기 때문에 과거에는 다수의 해결책, 예컨대 외측 베어링 링과 내측 베어링 링의 레이스 웨이의 마주하고 있는 림 안에서 폐쇄되지 않은 DE 151 483 에 따른 필링 개구부 (filling opening), 또는 이와 유사하게 형성된 DE 24 07 477 A1 에 따른 폐쇄 가능한 필링 개구부가 제안되었고, 상기 해결책으로 볼의 수량을 늘임으로써 깊은 홈 볼 베어링의 방사상 지지력이 향상되어야 하나, 상기 깊은 홈 볼 베어링은 많은 단점으로 인해 실제로는 인정을 얻을 수 없었다.
그 밖에, 레이디얼 구름 베어링에서 롤링 요소의 수량을 늘이기 위한 다른 가능성은 DE 311 317 을 통해 처음으로 공지되었고, DE 43 34 195 A1 을 통해 계속 개발되었다. 그러나, 그 자체가 단열 깊은 홈 볼 베어링으로서 형성된 이 레이디얼 구름 베어링에서 롤링 요소는 볼이 아니라 이른바 구형 롤러 (spherical roller) 로 이루어지고, 상기 구형 롤러는, 구형 기본 형태에서 대칭적으로 평평하게 되고 서로 평행으로 배치된 2 개의 측면을 갖는다. 상기 측면들 사이에서 구형 롤러의 폭은 베어링 링 안의 레이스 웨이의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 사이의 간격보다 작으며, 따라서 베어링을 구형 롤러로 채우는 것은 이른바 축방향 조립방법으로 수행될 수 있고, 상기 축방향 조립방법에서 구형 롤러는 축방향으로 내측 링과 외측 링 사이의 간격을 통과하여 베어링 안으로 삽입될 수 있다. 그 후 구형 롤러의 중앙점이 레이스 웨이 축의 높이에 위치하면, 상기 구형 롤러는 한번은 수직으로 한번은 수평으로 90°만큼 회전되고, 따라서 상기 구형 롤러는 그 런닝면과 함께 베어링 링의 레이스 웨이에서 롤링될 수 있다.
특별하게 형성된 이 구형 롤러를 축방향으로 베어링 안에 삽입하고, 이로써 레이디얼 구름 베어링을 많은 수량의 롤링 요소로 거의 완전히 채우며, 큰 레이디얼 하중에서 사용할 수 있는 가능성에도 불구하고, 이러한 구형 롤러 베어링은 베어링의 축방향 지지력과 관련하여서는 기껏해야 절충안일 뿐이다. 그 이유는, 전체 베어링에서 너무 큰 방사상 간극이 생기지 않으면서 작동 위치로 롤링 요소를 회전하기 위해, 상기 구형 롤러는 그 측면들 사이의 작은 폭으로만 축방향으로 베어링 링 안으로 삽입될 수 있고 상기 베어링 링 안의 구형 롤러의 레이스 웨이는 비교적 평평하게만 형성될 수 있다는 사실 때문이다. 상기 구형 롤러의 비교적 평평한 레이스 웨이는, 상기 레이스 웨이의 내부에서의 축방향 기울어짐을 통해, 축방향으로 작용하는 작동 압력각에의 적응시 구형 롤러에 너무 작은 지지면이 제공되는 것을 초래하며, 따라서 무엇보다도 이러한 구형 롤러 베어링의 축방향 지지력이 매우 적고, 그러므로 이러한 유형의 구형 롤러 베어링은 큰 축방향 하중에는 부적합하다.
상기 단점들을 피하기 위해, 본 특허출원의 출원 시점에 아직 공개되지 않은 독일 특허출원 (출원번호 10 2005 014 556.6) 에서는, 그 측면들 사이에서 구형 롤러의 폭은 구형 기본 형태의 지름의 적어도 70% 로 확대하고, 베어링 링 안의 구형 롤러의 그루브 형태의 레이스 웨이는 구형 롤러의 구형 기본 형태의 지름의 17% 와 19% 사이의 높이 및 75% 와 78% 사이의 폭을 갖고 형성하는 것이 제안되었는데, 왜냐하면 그 결과, 통상적인 깊은 홈 볼 베어링의 볼이 베어링 링 안의 레이스 웨이에 대한 것과 마찬가지로, 레이스 웨이에 대해 구형 롤러의 구형 기본 형태의 둘레의 약 45% 이며 베어링의 방사상 지지력뿐만 아니라 축방향 지지력을 증가시키는 구형 롤러의 전체 접촉면이 생기기 때문이다. 그러나 이로 인해 내측 베어링 링과 외측 베어링 링의 롤링 요소 레이스 웨이를 한정하는 림 사이의 간격이 구형 롤러의 폭보다 작기 때문에, 레이디얼 구름 베어링 안으로의 구형 롤러의 삽입은 다시 공지의 편심 조립방법에 따라 수행되어야 하며, 상기 편심 조립방법에서 구형 롤러는 서로 편심적으로 배치된 베어링 링의 방사상으로 마주하고 있는 림의 가장 큰 간격의 지점에서 수직 위치에서 가로질러 롤링 요소 레이스 웨이 안으로 삽입되고, 그 측면들과 서로 접하며 베어링 링 사이의 자유 공간 안으로 옮겨진다. 그러나 이때, 구형 롤러의 평평하게 된 측면들은 단열 깊은 홈 볼 베어링에 비해 많아진 수량의 롤링 요소가 편심 조립방법으로도 베어링 안에 조립될 수 있도록 한다. 베어링을 구형 롤러로 채운 후, 내측 베어링 링은 외측 베어링 링에 대한 동심 위치로 이동되며, 따라서 상기 구형 롤러는 레이스 웨이의 부분원 상에 균일한 간격으로 분배되고, 상기 구형 롤러는 최종적으로 베어링 케이지를 레이디얼 구름 베어링 안으로 삽입하기 위해, 레이스 웨이에 대해 세로 방향으로 배치된 그의 작동 위치로 90°만큼 선회될 수 있다.
이렇게 형성된 구형 롤러 베어링으로 인해 구형 롤러는 베어링 링 안의 레이스 웨이에 대해 큰 접촉면을 갖게 되었으며, 상기 구형 롤러 베어링에는 통상적인 단열 깊은 홈 볼 베어링에서보다 많은 수량의 롤링 요소가 장착될 수 있었고, 따라서 무엇보다도 베어링의 방사상 지지력은 통상적인 깊은 홈 볼 베어링에 비해 향상되었으며 베어링의 축방향 조립 공간 및 무게는 감소되었다. 그럼에도 불구하고 베어링의 축방향 지지력은 비교적 적은데, 왜냐하면 레이스 웨이의 내부에서의 축방향 기울어짐을 통해, 작용하는 작동 압력각에의 적응시 구형 롤러를 완전히 지지하기에는 구형 롤러의 레이스 웨이가 깊이 파여 있긴 하나 아직 너무 평평하기 때문이고, 따라서 이러한 유형의 구형 롤러 베어링은 극단적으로 큰 작동 압력각에서 가변적인 축방향 하중에는 여전히 부적합하다.
공지의 선행기술에 따른 해결책의 상기 단점들로부터, 본 발명의 목적은 큰 방사상 지지력 이외에 베어링 종축의 양쪽에서 큰 작동 압력각 (operational pressure angle) 에서 가변적인 축방향 하중에도 적합한 레이디얼 구름 베어링, 특히 단열 구형 롤러 베어링을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따르면 청구 범위 제 1 항의 전제부에 기재된 특징을 가진 레이디얼 구름 베어링에 있어서, 구형 롤러의 런닝면 (running face) 이 가변적인 축방향 하중에서도 베어링 종축의 양쪽에서 25°까지의 작동 압력각에서 베어링 링 안의 레이스 웨이와 완전한 선접촉 (linear contact) 을 하도록 두 베어링 링 안의 레이스 웨이를 극단적으로 확대된 깊이 및 폭을 갖고 형성하며, 그리고 이때 베어링 링 안의 레이스 웨이의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 사이의 간격은 작고, 따라서 상기 간격은 베어링 링이 서로 편심적으로 배치될 때조차도 구형 롤러의 구형 기본 형태의 지름보다 작음으로써 달성된다.
본 발명에 따라 형성된 레이디얼 구름 베어링의 바람직한 형태 및 개선예는 종속항에 기재되어 있다.
청구 범위 제 2 항 및 제 3 항에 따르면, 본 발명에 따라 형성된 레이디얼 구름 베어링에서 외측 베어링 링의 내면과 내측 베어링 링의 외면 안의 레이스 웨이는 구형 롤러의 구형 기본 형태의 지름의 25% 보다 큰 깊이를 갖는 반면에 베어링 링 안의 레이스 웨이의 폭은 구형 롤러의 구형 기본 형태의 지름의 85% 보다 크다. 레이스 웨이의 이러한 치수는 통상적인 깊은 홈 볼 베어링의 레이스 웨이 치수보다 분명히 탁월하며, 구형 롤러가 레이디얼 베어링 간극에 따라 25°까지의 작동 압력각에서도 레이스 웨이와 100 퍼센트의 접촉 정도를 갖고, 그러므로 베어링이 완전한 방사상 하중 지지력을 가지며 극단적으로 큰 축방향 지지력을 얻는 것을 보장한다.
청구 범위 제 4 항 및 제 5 항에 따르면, 본 발명에 따라 형성된 레이디얼 구름 베어링은, 베어링 링이 서로 동심적으로 배치될 때는 레이스 웨이의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 사이의 간격이 구형 롤러의 구형 기본 형태의 지름의 단지 약 40% 내지 50% 인 반면에 베어링 링이 서로 편심적으로 배치될 때는 축방향 림 사이의 가장 큰 간격이 구형 롤러의 구형 기본 형태의 지름의 75% 내지 90% 임으로써 또한 그 탁월함을 나타낸다. 그러므로, 구형 롤러의 측면들 사이의 폭이 구형 기본 형태의 지름의 70% 일때, 상기 구형 롤러를 공지의 축방향 조립방법이나 통상적인 편심 조립방법으로는 레이디얼 구름 베어링 안으로 삽입할 수 없는 것으로 여겨지는데, 그 이유는 상기 두 방법에는 상기 레이스 웨이의 림 사이의 간격이 너무 작기 때문이다.
그렇기 때문에, 이러한 레이디얼 구름 베어링의 청구 범위 제 6 항에 따른 본 발명에 따른 조립방법은 구형 롤러를 위한 수정된 편심 조립방법을 제시하고 있으며, 상기 수정된 편심 조립방법에서는 우선 공지의 방식으로 외측 베어링 링 안으로 내측 베어링 링이 삽입되고, 상기 베어링 링은 하나의 공통의 방사상 축 상에서 서로 편심 위치로 배치된다. 그 후, 공지의 편심 조립방법과는 달리, 제 1 구형 롤러를 베어링 링의 방사상으로 마주하고 있는 림 사이의 가장 큰 간격의 지점에서 베어링 링에 대한 측면들의 수직 위치가 아니라 접선 (tangential) 위치에서 밀어넣는데, 이는 후속하여 상기 제 1 구형 롤러를 90°만큼 베어링 링의 레이스 웨이 안으로, 상기 레이스 웨이에 대해 가로질러 있는 위치로 기울이고, 그리고 이 위치에서 상기 제 1 구형 롤러를 베어링 링 사이의 제 1 측면 중간 위치로 옮기기 위해서이다. 그 후, 제 2 구형 롤러는, 마찬가지로 90°만큼 베어링 링의 레이스 웨이 안으로, 상기 레이스 웨이에 대해 가로질러 있는 위치로 기울여지고, 그리고 이 위치에서, 베어링 링 사이의 제 2 측면 중간 위치로 옮겨지기 위해 림 사이의 가장 큰 간격의 지점에서 베어링 링에 대한 측면들의 접선 위치에서 베어링 링 사이로 밀려진다.
그 후, 상기 단계들은 레이디얼 구름 베어링이 구형 롤러로 최대한으로 가능하게 채워질 때까지 교대로 반복되고, 후속하여 다시 편심 조립방법으로부터 공지된 바와 같이 내측 베어링 링은 외측 베어링 링에 대한 동심 위치로 옮겨진다. 그 후, 삽입된 모든 구형 롤러는 레이스 웨이에 대해 가로질러 있는 그의 위치에서 베어링 링의 레이스 웨이의 전체 둘레 상에 또는 그 부분원 (partial circle) 상에 균일한 간격으로 분배되고, 그리고 90°만큼 회전됨으로써 레이스 웨이에 대해 세로 방향으로 배치된 그의 작동 위치로 이동되며, 따라서 최종적으로 베어링 케이지는 베어링 링의 림 사이의 간격을 통과하여 삽입될 수 있다.
그러므로, 선행기술로부터 공지된 구형 롤러 베어링에 비해 본 발명에 따라 형성된 구형 롤러 베어링은 큰 방사상 지지력을 갖는 것 이외에 구형 기본 형태의 지름의 70% 에 해당되는 최적의 폭을 가진 구형 롤러와 조합하여 구형 롤러를 위해 매우 깊고 또한 매우 넓은 레이스 웨이를 형성함으로써 베어링 종축의 양쪽에서 큰 작동 압력각에서 가변적인 축방향 하중에도 적합하다는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명에 따라 형성된 레이디얼 구름 베어링의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면과 관련하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따라 형성된 구형 롤러 베어링의 전체 입체도.
도 2 는 본 발명에 따라 형성된 구형 롤러 베어링의 횡단면도.
도 3 은 도 2 의 부분 (X) 에 따른, 본 발명에 따라 형성된 구형 롤러 베어링의 횡단면의 절반의 확대도.
도 4 는 구형 롤러의 조립시, 본 발명에 따라 형성된 구형 롤러 베어링의 측면도.
도 5 는 구형 롤러의 조립시, 본 발명에 따라 형성된 구형 롤러 베어링의 횡단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 레이디얼 구름 베어링 2 : 외측 베어링 링
3 : 내측 베어링 링 4 : 베어링 케이지
5 : 구형 롤러 6 : 5 의 측면
7 : 5 의 측면 8 : 5 의 런닝면
9 : 2 의 내면 10 : 3 의 외면
11 : 9 안의 레이스 웨이 12 : 10 안의 레이스 웨이
13 : 11 의 림 14 : 11 의 림
15 : 12 의 림 16 : 12 의 림
17 : 베어링 종축 bK : 5 의 폭
dK : 5 의 구형 기본 형태의 지름 tLA : 11 의 깊이
tLI : 12 의 깊이 bLA : 11 의 폭
bLI : 12 의 폭 aB : 13 과 15, 또는 14 와 16 사이의 간격
aBex : 2 와 3 이 서로 편심적으로 배치될 때 13 과 15, 또는 14 와 16 사이의 간격
도 1 및 도 2 에는 단열 구형 롤러 베어링으로서 형성된 레이디얼 구름 베어링 (1) 이 상세히 도시되어 있으며, 상기 레이디얼 구름 베어링은 본질적으로 외측 베어링 링 (2), 내측 베어링 링 (3) 및 상기 베어링 링 (2, 3) 의 사이에 배치된 다수의 구형 롤러 (5) 로 구성되고, 상기 구형 롤러는, 구형 기본 형태에서 대칭적으로 평평하게 되고 서로 평행으로 배치된 각각 2 개의 측면 (6, 7) 을 갖는다. 상기 구형 롤러 (4) 는 분명히 알아볼 수 있는 바와 같이 베어링 케이지 (bearing cage, 4) 에 의하여 둘레 방향으로 서로 균일한 간격을 두고 유지되며, 상기 구형 롤러는 그 런닝면 (running face, 8) 과 함께, 외측 베어링 링 (2) 의 내면 (9) 과 내측 베어링 링 (3) 의 외면 (10) 에 파여 있는 그루브 형태의 2 개의 레이스 웨이 (raceway, 11, 12) 에서 롤링되고, 상기 레이스 웨이는 각각 2 개의 축방향 림 (13, 14 및 15, 16) 에 의해 한정되어 있다. 구형 롤러 (5) 는 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이 그 측면들 (6, 7) 사이에 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 약 70% 의 폭 (bK) 을 가지며, 이로써 상기 폭은 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 간격 (aB) 보다 넓다.
매우 큰 축방향 지지력을 갖는 레이디얼 구름 베어링 (1) 을 제공하기 위해, 도 2 및 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따르면, 구형 롤러 (5) 의 런닝면 (8) 이 가변적인 축방향 하중에서도 베어링 종축 (17) 의 양쪽에서 25°까지의 작동 압력각에서 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 와 완전한 선접촉을 하도록, 두 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 는 극단적으로 확대된 깊이 (tLA, tLI) 및 폭 (bLA, bLI) 을 갖고 형성된다. 이때, 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 간격 (aB, 도 3 에 도시되어 있음) 은 작고, 따라서 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이 베어링 링 (2, 3) 이 서로 편심적으로 배치될 때조차도 간격 (aBex) 은 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 보다 작다.
외측 베어링 링 (2) 의 내면 (9) 과 내측 베어링 링 (3) 의 외면 (10) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 의 깊이 (tLA, tLI) 는 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 약 30% 인 반면에 레이스 웨이 (11, 12) 의 폭 (bLA, bLI) 은 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 약 90% 임이 구체적인 실시로서 도 3 에 분명히 나타나 있다. 또한 상기 도면에 의하면 베어링 링 (2, 3) 이 서로 동심적 으로 배치될 때는 레이스 웨이 (11, 12) 의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 간격 (aB) 이 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 단지 약 40% 인 반면에 도 4 에서와 같이 베어링 링 (2, 3) 이 서로 편심적으로 배치될 때는 이 축방향 림 사이의 가장 큰 간격 (aBex) 이 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 약 80% 이다. 이러한 치수를 가진 레이스 웨이 (11, 12) 를 형성함으로써 구형 롤러 (5) 는 25°까지의 작동 압력각에서도 레이스 웨이 (11, 12) 에 대해 100 퍼센트의 접촉 정도를 가지며, 이로써 상기 구형 롤러는 완전한 방사상 지지력을 가지며 베어링의 극단적으로 큰 축방향 지지력을 보장하나, 동시에 상기 구형 롤러 (5) 는 레이스 웨이 (11, 12) 의 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 너무 작은 간격 (aB 또는 aBex) 으로 인해 공지의 통상적인 축방향 또는 편심 조립방법으로는 더 이상 조립될 수 없다.
그렇기 때문에, 이러한 레이디얼 구름 베어링 (1) 에 있어서 구형 롤러 (5) 의 조립은 본 발명에 따르면 수정된 편심 조립방법에 따라 수행되며, 상기 수정된 편심 조립방법에서는 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이 우선 공지의 방식으로 외측 베어링 링 (2) 안으로 내측 베어링 링 (2) 이 삽입되고, 상기 베어링 링 (2, 3) 은 하나의 공통의 방사상 축 상에서 서로 편심 위치로 배치된다. 하지만 이 편심 조립방법에서 새로운 점은, 그 후 제 1 구형 롤러 (5) 를 베어링 링 (2, 3) 의 방사상으로 마주하고 있는 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 가장 큰 간격 (aBex) 의 지 점에서 베어링 링 (2, 3) 에 대한 측면 (6, 7) 의 접선 위치 (도 4 및 도 5 에 도시되어 있음) 에서 밀어넣는 것인데, 이는 후속하여 상기 제 1 구형 롤러 (5) 를 90°만큼 베어링 링 (2, 3) 의 레이스 웨이 (11, 12) 안으로, 상기 레이스 웨이에 대해 가로질러 있는 위치로 기울이고, 그리고 이 위치에서 상기 제 1 구형 롤러를 베어링 링 (2, 3) 사이의 제 1 측면 중간 위치 (상기 위치는 도 4 에 수직 중앙축의 왼쪽에 도시되어 있음) 로 옮기기 위해서이다. 그 후, 제 2 구형 롤러 (5) 는, 마찬가지로 90°만큼 베어링 링 (2, 3) 의 레이스 웨이 (11, 12) 안으로, 상기 레이스 웨이에 대해 가로질러 있는 위치로 기울여지고, 그리고 이 위치에서, 베어링 링 (2, 3) 사이의 제 2 측면 중간 위치 (상기 위치는 도 4 에 수직 중앙축의 오른쪽에 도시되어 있음) 로 옮겨지기 위해 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 가장 큰 간격 (aBex) 의 지점에서 베어링 링 (2, 3) 에 대한 측면 (6, 7) 의 접선 위치에서 베어링 링 (2, 3) 사이로 밀려진다.
그 후, 레이디얼 구름 베어링 (1) 이 구형 롤러 (5) 로 최대한으로 가능하게 채워질 때까지 상기 단계들이 교대로 반복되고, 후속하여 공지의 방식으로 내측 베어링 링 (3) 은 외측 베어링 링 (2) 에 대한 동심 위치로 옮겨진다. 그 후, 삽입된 모든 구형 롤러 (5) 는 레이스 웨이 (11, 12) 에 대해 가로질러 있는 그의 위치에서 상기 레이스 웨이의 부분원 상에 균일한 간격으로 분배되고, 그리고 90°만큼 회전됨으로써 레이스 웨이 (11, 12) 에 대해 세로 방향으로 배치된 작동 위치 (도 1 에 도시되어 있음) 로 이동되며, 따라서 최종적으로 베어링 케이지 (4) 는 베어링 링 (2, 3) 의 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 간격 (aB) 을 통과하여 삽입될 수 있다.

Claims (6)

  1. 레이디얼 구름 베어링, 특히 단열 구형 롤러 베어링으로서, 상기 레이디얼 구름 베어링은 본질적으로 외측 베어링 링 (2), 내측 베어링 링 (3) 및 상기 베어링 링 (2, 3) 의 사이에 배치된 다수의 구형 롤러 (5) 로 구성되며, 상기 구형 롤러는 베어링 케이지 (4) 에 의하여 둘레 방향으로 서로 균일한 간격을 두고 유지되고, 상기 구형 롤러는, 구형 기본 형태에서 대칭적으로 평평해지고 서로 평행으로 배치된 각각 2 개의 측면 (6, 7) 을 가지며, 상기 구형 롤러는 그 런닝면 (8) 과 함께, 외측 베어링 링 (2) 의 내면 (9) 과 내측 베어링 링 (3) 의 외면 (10) 에 파여 있는 그루브 형태의 2 개의 레이스 웨이 (11, 12) 에서 롤링되고, 상기 레이스 웨이는 각각 2 개의 축방향 림 (13, 14 및 15, 16) 에 의해 한정되어 있으며, 이때 측면들 (6, 7) 사이에서 구형 롤러 (5) 의 폭 (bK) 은 그 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 적어도 70 % 이고, 상기 폭은 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 간격 (aB) 보다 큰 레이디얼 구름 베어링에 있어서,
    상기 구형 롤러 (5) 의 런닝면 (8) 이 가변적인 축방향 하중에서도 베어링 종축 (17) 의 양쪽에서 25°까지의 작동 압력각에서 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 와 완전한 선접촉을 하도록 두 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 는 극단적으로 확대된 깊이 (tLA, tLI) 및 폭 (bLA, bLI) 을 갖고 형성되며, 그리고 이때 베어링 링 (2, 3) 안의 레이스 웨이 (11, 12) 의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 간격 (aB) 은 작고, 따라서, 베어링 링 (2, 3) 이 서로 편심적으로 배치될 때에도 간격 (aBex) 은 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 보다 작은 것을 특징으로 하는 레이디얼 구름 베어링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 베어링 링 (2) 의 내면 (9) 과 상기 내측 베어링 링 (3) 의 외면 (10) 안의 상기 레이스 웨이 (11, 12) 는 상기 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 25% 보다 큰 깊이 (tLA, tLI) 를 갖는 것을 특징으로 하는 레이디얼 구름 베어링.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외측 베어링 링 (2) 의 내면 (9) 과 상기 내측 베어링 링 (3) 의 외면 (10) 안의 상기 레이스 웨이 (11, 12) 는 상기 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 85% 보다 큰 폭 (bLA, bLI) 을 갖는 것을 특징으로 하는 레이디얼 구름 베어링.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 베어링 링 (2, 3) 이 서로 동심적으로 배치될 때는 상기 레이스 웨이 (11, 12) 의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 간격 (aB) 이 상기 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 단지 약 40% 내지 50% 인 것을 특징으로 하는 레이디얼 구름 베어링.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 베어링 링 (2, 3) 이 서로 편심적으로 배치될 때는 상기 레이스 웨이 (11, 12) 의 방사상으로 마주하고 있는 축방향 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 가장 큰 간격 (aBex) 이 상기 구형 롤러 (5) 의 구형 기본 형태의 지름 (dK) 의 75% 내지 90% 인 것을 특징으로 하는 레이디얼 구름 베어링.
  6. 우선 외측 베어링 링 (2) 안으로 내측 베어링 링 (3) 이 삽입되고, 상기 베어링 링 (2, 3) 은 하나의 공통의 방사상 축 상에서 서로 편심 위치로 배치되는, 제 1 항의 특징들을 가진 레이디얼 구름 베어링의 조립방법에 있어서,
    a) 제 1 구형 롤러 (5) 를 베어링 링 (2, 3) 의 방사상으로 마주하고 있는 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 가장 큰 간격 (aBex) 의 지점에서 베어링 링 (2, 3) 에 대한 측면 (6, 7) 의 접선 위치 안으로 밀어넣는 단계,
    b) 상기 제 1 구형 롤러 (5) 를 90°만큼 베어링 링 (2, 3) 의 레이스 웨이 (11, 12) 안으로, 상기 레이스 웨이에 대해 가로질러 있는 위치로 기울이고, 이 위 치에서 상기 제 1 구형 롤러를 베어링 링 (2, 3) 사이의 제 1 측면 중간 위치로 옮기는 단계,
    c) 제 2 구형 롤러 (5) 를 베어링 링 (2, 3) 의 축방향으로 마주하고 있는 림 (13, 15 및 14, 16) 사이의 가장 큰 간격 (aBex) 의 지점에서 베어링 링 (2, 3) 에 대한 측면 (6, 7) 의 접선 위치에서 밀어넣는 단계,
    d) 상기 제 2 구형 롤러 (5) 를 90°만큼 베어링 링 (2, 3) 의 레이스 웨이 (11, 12) 안으로, 상기 레이스 웨이에 대해 가로질러 있는 위치로 기울이기, 그리고 이 위치에서 상기 제 2 구형 롤러를 베어링 링 (2, 3) 사이의 제 2 측면 중간 위치로 옮기는 단계,
    e) 레이디얼 구름 베어링 (1) 이 구형 롤러 (5) 로 최대한으로 가능하게 채워질 때까지 a) 와 b) 및 c) 와 d) 단계를 교대로 반복하고, 그 후에 내측 베어링 링 (3) 을 외측 베어링 링 (2) 에 대한 동심 위치로 옮기는 단계,
    f) 삽입된 모든 구형 롤러 (5) 를 레이스 웨이 (11, 12) 에 대해 가로질러 있는 위치에서 베어링 링 (2, 3) 의 레이스 웨이 (11, 12) 의 전체 둘레 상에 균일한 간격으로 분배하는 단계, 및
    g) 삽입된 구형 롤러 (5) 를 레이스 웨이 (11, 12) 에 대해 세로 방향으로 배치된 그 작동 위치로 90°만큼 회전하기, 그리고 최종적으로 베어링 케이지 (4) 를 베어링 링 (2, 3) 의 림 (13, 14 및 15, 16) 사이의 간격 (aB) 을 통과하여 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 구름 베어링의 조립 방법.
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