KR20090081183A - 로드앤드용 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로드앤드용 베어링에 관한 것으로, 베어링볼을 갖는 볼시트를 본체의 결합부에 끼워 구성한 로드앤드용 베어링에 있어서, 외면에 니들롤러(16)가 끼워진 플랜지슬리브베어링(10)을 베어링볼(8)의 중공부(8b)에 삽입하고 캡(11)으로 체결 구성하여서, 플랜지슬리브베어링(10)의 내부 축공(12)에 연결된 로드(R)가 베어링볼(8)에 의한 본체(2)의 결합부(2a) 내 구면회전운동과 니들롤러(16)에 의한 축자전운동이 가능하도록 구성함으로써, 사용분야를 늘이고 회전하중이 분산되도록 하여 피로도를 낮추고 사용수명이 크게 연장되도록 한 것이다.

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Description

로드앤드용 베어링{ROD ENDS BEARINGS}

본 발명은 로드앤드용 베어링의 개량에 관한 것으로서, 특히 과부하 하중, 국부응력, 마찰손실 등 베어링을 손상키는 각종 원인을 감소 또는 제거하여서 사용수명이 연장되도록 하고, 또 동시에 최소 두 방향 이상의 회전운동을 하도록 한 로드앤드용 베어링에 관한 것이다.

일반적으로, 로드앤드용 베어링은 일반기계에 동력을 전달하는 로드 단부에 설치되어 왕복 회전운동하는 축을 지지하여 기계 작동이 원활하도록 하고 또 축에 작용하는 하중을 받아주는 역할을 갖는다.

이러한 로드앤드용 베어링은, 회전운동 시에 발행하는 마찰손실, 하중방향의 부하능력, 회전속도와 응력사이클의 전체 횟수, 소재의 강성 등에 따라 그 사용수명이 결정된다.

이에, 로드앤드용 베어링은 각 사용조건에 따라 다르긴 하나 부분적으로 마모 및 손실되어 원활한 축받이 역할을 하지 못할 때, 즉 보통 3∼4년마다 새것으로 교체해주어야 한다. 하지만, 로드앤드용 베어링은 꽤 고가의 소모성 부속품으로 교 체 시의 그 비용부담이 클 수밖에 없었다.

따라서, 그 사용수명이 연장되도록 개량 구성된 로드앤드용 베어링에 대한 제안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

또한, 로봇 등 첨단산업분야에서 로드앤드용 베어링의 수요가 점차 늘고 있는 바, 기존의 왕복 구름운동뿐 아니라 이와 동시에 자전 및 공전운동 등 복합 회전운동을 하도록 개량 구성된 로드앤드용 베어링에 대한 요구도 절실한 것이다.

본 발명의 목적은, 본체의 결합부 내의 연결 로드가 구름회전운동과 축자전운동 등 산업이 원하는 두 방향 이상의 운동을 과부하의 우려 없이 원활하게 할 수 있도록 한 로드앤드용 베어링을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 작동 시 회전하중이 분산되도록 하고 마찰손실을 줄여서 사용수명이 크게 연장되도록 한 로드앤드용 베어링을 제공함에 있다.

본 발명은, 베어링볼을 갖는 볼시트를 본체의 결합부에 끼워 구성한 로드앤드용 베어링에 있어서, 외면에 니들롤러(16)가 끼워진 플랜지슬리브베어링(10)을 베어링볼(8)의 중공부(8b)에 삽입하고 캡(11)으로 체결 구성하여서, 플랜지슬리브베어링(10)의 내부 축공(12)에 연결된 로드(R)가 베어링볼(8)에 의한 본체(2)의 결합부(2a) 내 구면회전운동과 니들롤러(16)에 의한 축자전운동이 가능하도록 구성 함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 베어링볼(8)과 니들롤러(16) 사이에 강구(14)들을 삽입하여 원형 띠를 두르도록 형성하여서 강구(14)들의 사방 측면운동으로 로드(R)가 원활하게 회전하도록 구성함을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은, 본체의 결합부 내에서 결합 로드의 원활한 구면회전운동과 축자전운동이 동시에 가능하고 각 방향으로 회전하중이 전체적으로 고르게 분산되며 피로도가 향상되어 사용수명이 현저히 연장되는 등의 효과가 있는 것이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 로드앤드용 베어링의 사시도이고, 도 2는 도 1의 부분 정단면 구성도이며, 도 3은 도 2의 분해 측단면 구성도이다.

본 발명의 로드앤드용 베어링(A)은, 기본적으로 본체(2)의 구형(spherical) 결합부(2a)에 볼시트(4)를 삽입하고 볼시트(4) 내측에 플랜지슬리브베어링(10)을 삽입하며, 상기 볼시트(4)와 플랜지슬리브베어링(10) 사이에 니들롤러(16)를 끼움 구성한다. 또, 상기 볼시트(4)와 니들롤러(16) 간에 다수 개의 강구(14)를 추가 삽입 구성하는 것이다.

그리하여, 본 발명의 외부로는, 도 1에서와 같이, 본체(2)의 결합부(2a) 양측으로 베어링볼(8)을 갖는 볼시트(4) 및 한 조의 플랜지슬리브베어링(10)과 캡(11)이 드러나게 된다.

또한, 본 발명의 내부는, 도 2에서와 같이, 외륜을 구성하는 볼시트(4)에 결합된 베어링볼(8)과, 내륜을 구성하는 플랜지슬리브베어링(10)에 지지 장착된 니들롤러(16)와, 베어링볼(8)과 니들롤러(16) 사이에 강구(14)들이 서로 맞물림 구성된 형태가 되는 것이다.

이러한 본 발명의 로드앤드용 베어링(A)을 분해 도시하면 도 3에서와 같다.

구체적으로, 베어링볼(8)의 중공부(8b) 내벽 양측 단부에 삽입홈부를 형성하여 플랜지슬리브베어링(10)의 플랜지와 캡(11)이 상기 삽입홈부에 삽지되게 하고, 상기 삽입홈부 간의 돌출작동면(8a)에 니들롤러(16)가 접촉 롤링되게 구성한다.

또, 원통형의 플랜지슬리브베어링(10)의 외면에 니들롤러(16)를 구성하고 니들롤러(16) 양단부에 강구(14)들을 삽입하여 니들롤러(16)를 둘러서 강구(14)로 연결된 2열 이상의 띠를 형성하며, 플랜지슬리브베어링(10)의 플랜지 반대측 단부에 캡(11)을 체결 구성하는 것이다.

미설명 부호(10a)는 ‘윤활제 공급구’이다.

지금까지 설명한 본 발명을 기본으로 하여 다양한 바람직한 실시 예들을 들어 본 발명의 구성과 작용을 함께 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예1의 정단면 구성도이고, 도 5는 도 2의 분해 사시도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의한 작동 상태도이다. 또, 도 7은 본 발명의 실시 예2의 정단면 구성도이고, 도 8은 도 7의 분해 사시도이이며, 도 9는 본 발명의 실시 예3의 정단면 구성도이고, 도 10은 도 9의 분해 측단면 구성도이다.

본 발명의 실시 예1과 실시 예2는, 요구되는 결합 로드(R)의 최고회전속도에 따라 니들롤러(16)의 사양을 구분 적용 구성한 것이다.

즉, 실시 예1에서는, 도 4 및 도 5에 도시한 바처럼, 저속사양으로서 낱낱의 니들롤러(16)들을 삽입하여 플랜지슬리브베어링(10)을 둘러싸도록 구성한다. 여기서, 상기 낱낱의 니들롤러(16)를 대신하여 총형(full component) 니들롤러베어링(도면에 미도시)을 사용할 수도 있다.

반면에 실시 예2에서는, 도 7 및 도 8에 도시한 바처럼, 중고속사양인 케이지(cage)형 니들롤러베어링(16)을 사용하는데 이는 고강도 케이지(16b)에 니들롤러(16a)가 결합 구성된 형식이다.

실시 예1, 2의 구성은 상기 니들롤러(16) 외에는 유사동일하다. 앞에서 설명한 본 발명의 기본 구성과 같이 내외륜의 전동체로서 베어링볼(8)과 니들롤러(16)를 구성하고 이들 각각의 회전운동이 더욱 원활하고 회전하중이 고르게 분산되도록 니들롤러(16)의 양단부를 둘러 강구(14) 띠를 구성하는 것이다.

이렇게 구성된 본 발명의 로드앤드용 베어링(A)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 플랜지슬리브베어링(10)의 축공(12)에 로드(R)를 축결합하여서 두 방향 또는 세 방향 이상의 운동이 가능하며 또 각 회전운동이 원활하게 되도록 한다.

첫째로는, 베어링볼(8)이 볼시트(4)의 접촉면(6)을 좌우로 왕복 구름으로서 하게 되는 로드(R)의 구름회전운동(rolling)이다. 이때의 회전각도는 베어링 종축을 기준으로 좌우 동일한 바, 그 사용처에 따라 본체(2)의 결합부(2a), 볼시트(4)의 접촉면(6), 베어링볼(8)의 각 반지름과 중심각을 알맞게 조절하여 구성한다.

둘째로는, 니들롤러(16)가 축회전하고 플랜지슬리브베어링(10)이 동반 회전하여서 되는 로드(R)의 축자전운동(rotating)이다. 이때, 상기 니들롤러(16)는 베어링볼(8)의 구름회전운동 중에 발생하는 축방향의 회전하중을 각 방향으로 고르게 분산되도록 함으로써 마모로 인한 베어링 수명감축을 방지한다.

셋째로는, 베어링볼(8)과 니들롤러(16) 사이에 구성된 1열 또는 2열 이상의 강구(14)들이 자전과 공전을 하면서 상기 내외륜의 원활할 회전운동을 지지하여 과부하의 우려 없이 일정속도의 지속적 운동이 가능하도록 하는 사방 측면운동이다.

한편, 본 발명의 실시 예3은, 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 강구(14)들을 구성하지 않고 볼시트(6)와 베어링볼(8), 및 플랜지슬리브베어링(10)과 니들롤러(16)를 복합 구성한 것이다. 이러한 실시 예3의 로드앤드용 베어링(A)은, 주로 기계 축에 걸리는 중량부하와 회전속도 및 하중이 비교적 작은 경우에 사용할 수 있다.

지금까지 설명한 본 발명에서는, 본체(2)의 결합부(2a)에 베어링볼(8), 플랜지슬리브베어링(10)과 니들롤러(16) 및 강구(14) 등을 결합 구성한 것을 예로 들어 설명하였으나 상기 각 구성부들은 각 기능들이 더욱 우수하게 작용하도록 그 형태와 구조 등을 다양하게 변경할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 로드앤드용 베어링의 사시도.

도 2는 도 1의 부분 정단면 구성도.

도 3은 도 2의 분해 측단면 구성도.

도 4는 본 발명의 실시 예1의 정단면 구성도.

도 5는 도 2의 분해 사시도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의한 작동 상태도.

도 7은 본 발명의 실시 예2의 정단면 구성도.

도 8은 도 7의 분해 사시도.

도 9는 본 발명의 실시 예3의 정단면 구성도.

도 10은 도 9의 분해 측단면 구성도.

<본 발명의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(A) ― 로드앤드용 베어링 (2) ― 본체

(2a) ― 결합부 (4) ― 볼시트

(6) ― 접촉면 (8) ― 베어링볼

(8a) ― 돌출작동면 (8b) ― 중공부

(10) ― 플랜지슬리브베어링 (12) ― 축공

(14) ― 강구 (16) ― 니들롤러

Claims (4)

1. 베어링볼을 갖는 볼시트를 본체의 결합부에 끼워 구성한 로드앤드용 베어링에 있어서,

   외면에 니들롤러(16)가 끼워진 플랜지슬리브베어링(10)을 베어링볼(8)의 중공부(8b)에 삽입하고 캡(11)으로 체결 구성하여서, 플랜지슬리브베어링(10)의 내부 축공(12)에 연결된 로드(R)가 베어링볼(8)에 의한 본체(2)의 결합부(2a) 내 구면회전운동과 니들롤러(16)에 의한 축자전운동이 가능하도록 구성함을 특징으로 하는 로드앤드용 베어링.
2. 제 1항에 있어서,

   베어링볼(8)의 중공부(8b) 내벽 양측 단부에 삽입홈부를 형성하여 플랜지슬리브베어링(10)의 플랜지와 캡(11)이 삽지되게 하고, 상기 삽입홈부 간의 돌출작동면(8a)에 니들롤러(16)가 접촉 롤링되게 구성함을 특징으로 하는 로드앤드용 베어링.
3. 제 1항에 있어서,

   니들롤러(16)는 저속사양의 낱낱의 니들롤러들과 총형 니들롤러베어링 및 중 고속사양의 케이지형 니들롤러베어링 중에서 하나를 선택하여서 구성함을 특징으로 하는 로드앤드용 베어링.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   베어링볼(8)과 니들롤러(16) 사이에 강구(14)들을 삽입하여 원형 띠를 두르도록 형성하여서 강구(14)들의 사방 측면운동으로 로드(R)가 원활하게 회전하도록 구성함을 특징으로 하는 로드앤드용 베어링.

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