KR20100111252A

KR20100111252A - 롤링 베어링용 유지기, 이것을 구비한 내륜 조립체, 외륜 조립체, 및 롤링 베어링

Info

Publication number: KR20100111252A
Application number: KR1020100031322A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 스즈키; 유이치로 하야시
Original assignee: 가부시키가이샤 제이텍트
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2010-10-14
Also published as: KR101576072B1; US8591121B2; EP2239473B1; EP2239473A2; US20100254645A1; EP2239473A3

Abstract

본 발명의 롤링 베어링용 유지기(14)는, 포켓(23)을 사이에 두고 인접하는 케이지바부(cage bar portion)(22)에, 포켓(23) 측이자 또한 직경 방향 외측으로 돌출하고, 포켓(23) 내에 수용된 전동체(轉動體)(13)를 직경 방향 외측으로부터 가압하는 돌기부(30)가 형성되고, 케이지바부(22) 및 돌기부(30)의 포켓(23) 측의 측면에, 전동체(13)를 슬라이드 접촉 가능하게 안내하는 안내면이 형성되고, 상기 안내면은, 전동체(13)의 외주면에 대응하여 오목원호형(凹圓弧型)으로 형성된 제1 원호면(32)을 포함하고 있고, 돌기부(30)의 포켓(23) 측의 측면에는, 제1 원호면(32)의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지는 볼록원호형(凸圓弧型)의 제2 원호면(34)과, 상기 제2 원호면(34)의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지고 돌기부(30)의 선단에 걸쳐 포켓(23)의 반대 측으로 경사진 도입면(37)이 형성된다.

Description

롤링 베어링용 유지기, 이것을 구비한 내륜 조립체, 외륜 조립체, 및 롤링 베어링{ROLLING BEARING RETAINER, INNER RING ASSEMBLY, OUTER RING ASSEMBLY, AND ROLLING BEARING THAT ARE PROVIDED WITH ROLLING BEARING RETAINER}

본원 출원은 롤링 베어링용 유지기, 이것을 구비한 내륜 조립체, 외륜 조립체, 및 롤링 베어링에 관한 것으로서, 2009년 4월 6일자 일본특허출원 제2009-092251호 및 2009년 10월 22일자 일본특허출원 제2009-243628호의 출원 명세서 및 도면을 참조하기로 한다.

본 발명은, 공작 기계 등, 고속 회전하는 축을 바람직하게 지지할 수 있는 롤링 베어링용 유지기(retainer), 내륜 조립체, 외륜 조립체, 및 롤링 베어링에 관한 것이다.

일본공개특허 제2004－316757호 공보에는, 공작 기계의 주축을 지지하기 위해 사용되는 롤링 베어링이 기재되어 있다. 이 공작 기계의 주축은, 공구 측과 반(反)공구 측에서 상이한 롤링 베어링에 의해 지지되어 있고, 반공구 측에서는 주축의 열팽창 등을 피하기 위해, 주축의 축방향 변위를 허용 가능한 원통 롤러 베어링이 사용되고 있다. 이 원통 롤러 베어링은, 외주에 궤도를 가지는 내륜과, 내주에 궤도를 가지는 외륜과, 내외륜의 각 궤도 사이에 전동(轉動) 가능하게 배치된 복수개의 원통 롤러와, 이 원통 롤러를 주위 방향으로 소정 간격으로 유지하는 유지기를 구비하고 있다.

또한, 일본공개특허 제2004－316757호 공보의 원통 롤러 베어링에 사용되고 있는 유지기는, 합성 수지제로 되어 있고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 원환형으로 형성된 축방향 한쌍의 환형부(121)와, 한쌍의 환형부(121) 사이에 가설(架設)된 주위 방향에 복수개의 케이지바부(cage bar portion)(122)를 구비하고, 한쌍의 환형부(121) 및 주위 방향에 인접하는 케이지바부(122)의 사이에 원통 롤러(113)를 수용하는 포켓(123)이 형성되어 있다. 각 케이지바부(122)의 주위 방향 양 단부에는, 포켓(123) 측이자 또한 직경 방향 외측을 향해 돌출하는 돌기부(130)가 양쪽으로 돌출되어 형성되어 있다. 이와 같은 유지기(114)를 사용한 원통 롤러 베어링을 조립하는 경우, 먼저, 중간 단계로서, 내륜(112)의 외주측에 유지기(114)를 배치하고, 이 유지기(114)의 포켓(123) 내에 원통 롤러(113)를 수용하여 내륜 조립체를 조립한다. 이 내륜 조립체의 상태에서, 포켓(123) 내의 원통 롤러(113)는 돌기부(130)에 의해 직경 방향 외측으로 이탈되지 않도록 가압된다. 그리고, 이 내륜 조립체의 외주부에 외륜이 끼워맞추어지는 것에 의해, 원통 롤러 베어링이 조립된다.

일본공개특허 제2004－316757호 공보에 있어서, 공작 기계의 주축이 고속 회전하면, 원통 롤러 베어링의 유지기(114)와 원통 롤러(113)와의 접촉력도 커지므로, 포켓(123) 내에 수용된 원통 롤러(113)가 그 양쪽의 돌기부(130)의 사이에 파고들어, 회전 저항이 증대한다. 따라서, 이와 같은 돌기부(130) 사이에 대한 원통 롤러(113)의 침입을 방지하여 주축의 고속 회전에 대응하기 위해서는, 돌기부(130)의 강성을 높일 것이 요구된다.

한편, 일본공개특허 제2004－316757호 공보의 원통 롤러 베어링의 내륜 조립체를 조립하는 경우, 포켓(123)의 주위 방향 양측에 형성된 돌기부(130) 사이에 원통 롤러(113)를 직경 방향 외측으로부터 압입(壓入)하는 것에 의해 돌기부(130)가 주위 방향 외측으로 확대되도록 탄성 변형시킬 필요가 있다. 그러므로, 돌기부(130)의 강성이 너무 높으면, 원통 롤러(113)의 조립이 곤란해지는 동시에, 돌기부(130)의 베이스부(특히, 케이지바부(122)의 외주면(136)과 측면과의 경계부 P에 있어서 국부(局部) 응력이 발생하기 쉬워진다는 문제가 있다.

또한, 일본공개특허 제2004－316757호 공보에 기재된 원통 롤러 베어링에 사용되고 있는 유지기는 합성 수지제로 되어 있고, 도 9a에 나타낸 바와 같이, 원환형으로 형성된 축방향의 한쌍의 환형부(121)와, 한쌍의 환형부(121) 사이에 가설된 주위 방향에 복수개의 케이지바부(122)를 구비하고, 한쌍의 환형부(121) 및 주위 방향에 인접하는 케이지바부(122)의 사이에 원통 롤러(113)를 수용하는 포켓(123)이 형성되어 있다. 각 케이지바부(122)의 주위 방향 양 단부에는, 포켓(123) 측이자 또한 직경 방향 외측을 향해 돌출하는 돌기부(130)가 양쪽으로 돌출되어 형성되어 있다.

이와 같은 유지기(114)를 사용한 원통 롤러 베어링을 조립하는 경우, 먼저, 중간 단계로서, 내륜(112)의 외주측에 유지기(114)를 배치하고, 이 유지기(114)의 포켓(123) 내에 원통 롤러(113)를 수용하여 내륜 조립체를 조립한다. 이 내륜 조립체의 상태에서, 포켓(123) 내의 원통 롤러(113)는 그 양측에 배치된 한쌍의 돌기부(130)에 의해 직경 방향 외측으로 이탈되지 않도록 가압된다. 그리고, 이 내륜 조립체의 외주부에 외륜이 끼워맞추어지는 것에 의해, 원통 롤러 베어링이 완성된다.

또한, 일본공개특허 제2004－316757호 공보에 있어서, 돌기부(130)의 선단측의 측면은, 도 8, 도 9a 및 도 9b에 나타낸 바와 같이 경사면(130a)으로 되는 것에 의해 포켓(123) 내로의 원통 롤러(113)의 도입을 용이하게 하고 있으나, 이 경사면(130a)에 이어지는 측면(130b)과의 사이에는 각부(角部)(130c)가 존재하고 있으므로, 이 각부(130c)에 원통 롤러(113)가 강하게 접촉되어, 돌기부(130)가 손상되기 쉬워진다는 문제가 있었다.

또한, 공작 기계의 주축이 고속 회전하면, 포켓(123) 내에 수용된 원통 롤러(113)는 그 양쪽의 한쌍의 돌기부(130) 사이에 파고들려고 하지만, 돌기부(130)의 포켓(123) 측에 형성된 오목원호형(凹圓弧狀)의 측면(130d)과, 그 직경 방향 외측으로 이어지는 측면(130b)과의 사이에는 각부(130e)가 존재하고 있으므로, 상기 각부(130e)에 원통 롤러(113)가 강하게 접촉되어, 상기 각부(130e)에 있어서 돌기부(130)가 손상되거나, 현저하게 발열되거나 하는 원인으로 되고, 이것이 고속 회전의 방해로 되고 있었다.

본 발명은, 공작 기계 등, 고속 회전하는 축을 바람직하게 지지할 수 있는 롤링 베어링용 유지기, 이것을 구비한 내륜 조립체, 외륜 조립체, 및 롤링 베어링을 제공한다.

본 발명의 제1 태양은, 롤링 베어링용 유지기에 관한 것이다. 이 롤링 베어링용 유지기는, 원환형으로 형성되고 동축(同軸) 상에 평행하게 설치된 제1 및 제2 환형부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향으로 일정 간격을 두고 상기 제1 및 제2 환형부의 사이에 가설된 복수개의 케이지바부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향에 설치되고, 상기 제1 및 제2 환형부와 상기 복수개의 케이지바부 중 인접하는 2개의 케이지바부와의 사이에 롤링 베어링의 전동체를 수용하는 복수개의 포켓을 포함하고, 상기 포켓을 사이에 두고 인접하는 2개의 케이지바부의 각각에는, 상기 포켓 측이자 또한 상기 제1 환형부의 직경 방향 외측을 향해 돌출되고, 상기 전동체를 상기 제1 환형부의 직경 방향 외측으로부터 가압하는 돌기부가 형성되고, 상기 포켓에 접하는 상기 케이지바부 및 돌기부의 측면에는, 상기 전동체가 슬라이드 접촉하여 안내되는 안내면이 형성되고, 상기 안내면은, 상기 전동체의 외주면에 대응하여 오목원호형으로 형성된 제1 원호면을 포함하고 있고, 상기 포켓에 접하는 상기 돌기부의 측면에는, 상기 제1 원호면의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지는 볼록원호형(凸圓弧狀)의 제2 원호면과, 상기 제2 원호면의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지는 동시에 상기 돌기부의 선단에 걸쳐 상기 포켓과는 반대 측으로 경사진 도입면이 형성되어 있다.

그리고, 이상의 각 구성에 있어서, 「…원활하게 이어지고…」라는 문언은, 인접하는 2개의 면이 각부를 형성하지 않고 이어지는 것, 즉 2개의 면이 접속점에 있어서 미분(微分) 가능한 것을 의미한다.

이상의 각 구성에 의하면, 돌기부의 포켓 측의 측면에는, 안내면의 제1 원호면으로 원활하게 이어지는 제2 원호면이 형성되어 있고, 양자 간에는 각부가 존재하지 않으므로, 고속 회전 중, 전동체가 돌기부 사이에 파고들려고 했을 때, 전동체가 돌기부 측면의 일부에 강하게 접촉하여 돌기부가 손상되거나, 발열이 커지거나 하는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 롤링 베어링의 고속 회전 성능을 높일 수 있다. 또한, 돌기부의 포켓 측의 측면에는, 제2 원호면으로 원활하게 이어지는 도입면이 형성되어 있고, 양자 간에는 각부가 존재하지 않으므로, 내륜 조립체 또는 외륜 조립체를 조립할 때, 도입면을 통하여 돌기부의 사이에 전동체를 밀어넣었을 때, 돌기부의 간격을 넓히기 쉽게 하는 동시에 전동체가 돌기부 측면의 일부에 강하게 접촉하여 돌기부가 손상되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

상기한 구성에 있어서, 상기 돌기부는, 상기 제1 환형부의 축방향으로 상기 돌기부의 베이스부에 각각 인접하는 상기 케이지바부의 제1 및 제2 외주면과의 사이에 설치되고, 상기 제1 및 제2 외주면 중 적어도 한쪽에는, 상기 포켓 측을 향함에 따라 점차 직경 방향 내측으로 경사진 경사면이 형성되어 있어도 된다.

이상의 구성에 의하면, 케이지바부의 외주면에는 경사면이 형성되어 있으므로, 포켓 내에 전동체를 수용하기 위해 돌기부를 탄성 변형시켰을 경우에 돌기부의 베이스부에 국부 응력이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 케이지바부의 외주면에 경사면을 형성할 뿐이므로, 돌기부의 강성 저하는 근소하여, 고속 회전에도 대응 가능해진다.

또한, 상기한 구성에 있어서, 상기 경사면은, 상기 제1 및 제2 외주면의 각각에 형성되어 있어도 된다. 이로써, 돌기부의 베이스부에 대한 국부 응력을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 제2 태양은, 내륜 조립체에 관한 것이다. 이 내륜 조립체는, 외주면에 궤도를 가지는 동시에, 이 궤도 중 적어도 축방향 한쪽에 직경 방향 외측으로 돌출하는 리브부(rib portion; 鍔部)를 가지고 있는 내륜과; 상기 내륜의 직경 방향 외측에 배치되는 동시에, 원환형으로 형성되고 동축 상에 평행하게 설치된 제1 및 제2 환형부와, 상기 제1 환형부의 주위 방향으로 일정 간격을 두고 상기 제1 및 제2 환형부의 사이에 가설된 복수개의 케이지바부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향에 설치되고, 상기 제1 및 제2 환형부와; 상기 복수개의 케이지바부 중 인접하는 2개의 케이지바부와의 사이에 롤링 베어링의 전동체를 수용하는 복수개의 포켓을 포함하는 유지기로서, 상기 포켓을 사이에 두고 인접하는 2개의 케이지바부의 각각에는, 상기 포켓 측이자 또한 상기 제1 환형부의 직경 방향 외측을 향해 돌출되고, 상기 전동체를 상기 제1 환형부의 직경 방향 외측으로부터 가압하는 돌기부가 형성되고, 상기 포켓에 접하는 상기 케이지바부 및 돌기부의 측면에는, 상기 전동체가 슬라이드 접촉하여 안내되는 안내면이 형성되고, 상기 안내면은, 상기 전동체의 외주면에 대응하여 오목원호형으로 형성된 제1 원호면을 포함하고 있고, 상기 포켓에 접하는 상기 돌기부의 측면에는, 상기 제1 원호면의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지는 볼록원호형의 제2 원호면과, 상기 제2 원호면의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지는 동시에 상기 돌기부의 선단에 걸쳐 상기 포켓과는 반대 측으로 경사진 도입면이 형성되어 있는 유지기와; 상기 유지기의 포켓 내에 수용되고, 또한 상기 내륜의 궤도 상을 전동 가능하게 배치되는 복수개의 상기 전동체를 포함하고 있다.

본 발명의 제3 태양은, 롤링 베어링에 관한 것이다. 이 롤링 베어링은, 내주면에 궤도를 가지는 외륜과; 외주면에 궤도를 가지는 동시에, 이 궤도 중 적어도 축방향 한쪽에 직경 방향 외측으로 돌출하는 리브부를 가지고 있는 내륜과; 상기 외륜과 상기 내륜과의 직경 방향 사이에 배치되고, 원환형으로 형성되고 동축 상에 평행하게 설치된 제1 및 제2 환형부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향으로 일정 간격을 두고 상기 제1 및 제2 환형부의 사이에 가설된 복수개의 케이지바부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향에 설치되고, 상기 제1 및 제2 환형부와 상기 복수개의 케이지바부 중 인접하는 2개의 케이지바부와의 사이에 롤링 베어링의 전동체를 수용하는 복수개의 포켓을 포함하는 유지기로서, 상기 포켓을 사이에 두고 인접하는 2개의 케이지바부의 각각에는, 상기 포켓 측이자 또한 상기 제1 환형부의 직경 방향 외측을 향해 돌출되고, 상기 전동체를 상기 제1 환형부의 직경 방향 외측으로부터 가압하는 돌기부가 형성되고, 상기 포켓에 접하는 상기 케이지바부 및 돌기부의 측면에는, 상기 전동체가 슬라이드 접촉하여 안내되는 안내면이 형성되고, 상기 안내면은, 상기 전동체의 외주면에 대응하여 오목원호형으로 형성된 제1 원호면을 포함하고 있고, 상기 포켓에 접하는 상기 돌기부의 측면에는, 상기 제1 원호면의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지는 볼록원호형의 제2 원호면과; 상기 제2 원호면의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지는 동시에 상기 돌기부의 선단에 걸쳐 상기 포켓과는 반대 측으로 경사진 도입면이 형성되어 있는 유지기와; 상기 유지기의 포켓 내에 수용되고, 또한 상기 외륜 및 상기 내륜의 상기 궤도 상을 전동 가능하게 배치되는 복수개의 상기 전동체를 포함하고 있다.

본 발명의 제4 태양은, 롤링 베어링용 유지기에 관한 것이다. 이 롤링 베어링용 유지기는, 원환형으로 형성되고 동축 상에 평행하게 설치된 제1 및 제2 환형부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향으로 일정 간격을 두고 상기 제1 및 제2 환형부의 사이에 가설된 복수개의 케이지바부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향에 설치되어 상기 제1 및 제2 환형부와 상기 복수개의 케이지바부 중 인접하는 2개의 케이지바부와의 사이에 롤링 베어링의 전동체를 수용하는 복수개의 포켓을 포함하고, 상기 포켓을 사이에 두고 인접하는 2개의 케이지바부의 각각에는, 상기 포켓 측이자 또한 상기 제1 환형부의 직경 방향 내측을 향하여 돌출되고, 상기 전동체를 상기 제1 환형부의 직경 방향 내측으로부터 가압하는 돌기부가 형성되고, 상기 포켓에 접하는 상기 케이지바부 및 상기 돌기부의 측면에는, 상기 전동체가 슬라이드 접촉하여 안내되는 안내면이 형성되고, 상기 안내면은, 상기 전동체의 외주면에 대응하여 오목원호형으로 형성된 제1 원호면을 포함하고 있고, 상기 포켓에 접하는 상기 돌기부의 측면에는, 상기 제1 원호면의 직경 방향 내측으로 원활하게 이어지는 볼록원호형의 제2 원호면과, 상기 제2 원호면의 직경 방향 내측으로 원활하게 이어지는 동시에 상기 돌기부의 선단에 걸쳐 상기 포켓과는 반대 측으로 경사진 도입면이 형성되어 있다.

또한, 상기한 구성에 있어서, 상기 돌기부는, 상기 제1 환형부의 축방향으로 상기 돌기부의 베이스부에 각각 인접하는 상기 케이지바부의 제1 및 제2 내주면과의 사이에 설치되고, 상기 제1 및 제2 내주면 중 적어도 한쪽에는, 상기 포켓 측을 향함에 따라 점차 직경 방향 외측으로 경사진 경사면이 형성되어 있어도 된다.

이상의 구성에 의하면, 케이지바부의 내주면에는 경사면이 형성되어 있으므로, 포켓 내에 전동체를 수용하기 위해 돌기부를 탄성 변형시켰을 경우에 돌기부의 베이스부에 국부 응력이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 케이지바부의 내주면에 경사면을 형성할 뿐이므로, 돌기부의 강성 저하는 근소하여, 고속 회전에도 대응 가능해진다.

또한, 상기한 구성에 있어서, 상기 경사면은, 상기 제1 및 제2 내주면의 각각에 형성되어 있어도 된다. 이로써, 돌기부의 베이스부에 대한 국부 응력을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 제5 태양은, 외륜 조립체에 관한 것이다. 이 외륜 조립체는, 내주면에 궤도를 가지는 동시에, 이 궤도 중 적어도 축방향 한쪽에 직경 방향 내측으로 돌출하는 리브부를 가지고 있는 외륜과; 상기 외륜의 직경 방향 내측에 배치되고, 원환형으로 형성되고 동축 상에 평행하게 설치된 제1 및 제2 환형부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향으로 일정 간격을 두고 상기 제1 및 제2 환형부의 사이에 가설된 복수개의 케이지바부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향에 설치되어 상기 제1 및 제2 환형부와 상기 복수개의 케이지바부 중 인접하는 2개의 케이지바부와의 사이에 롤링 베어링의 전동체를 수용하는 복수개의 포켓을 포함하는 유지기로서, 상기 포켓을 사이에 두고 인접하는 2개의 케이지바부의 각각에는, 상기 포켓 측이자 또한 상기 제1 환형부의 직경 방향 내측을 향하여 돌출되고, 상기 전동체를 상기 제1 환형부의 직경 방향 내측으로부터 가압하는 돌기부가 형성되고, 상기 포켓에 접하는 상기 케이지바부 및 상기 돌기부의 측면에는, 상기 전동체가 슬라이드 접촉하여 안내되는 안내면이 형성되고, 상기 안내면은, 상기 전동체의 외주면에 대응하여 오목원호형으로 형성된 제1 원호면을 포함하고 있고, 상기 포켓에 접하는 상기 돌기부의 측면에는, 상기 제1 원호면의 직경 방향 내측으로 원활하게 이어지는 볼록원호형의 제2 원호면과; 상기 제2 원호면의 직경 방향 내측으로 원활하게 이어지는 동시에 상기 돌기부의 선단에 걸쳐 상기 포켓과는 반대 측으로 경사진 도입면이 형성되어 있는 유지기와; 상기 유지기의 포켓 내에 수용되고, 또한 상기 외륜의 궤도 상을 전동 가능하게 배치되는 복수개의 상기 전동체를 포함하고 있다.

본 발명의 제6 태양은, 롤링 베어링에 관한 것이다. 이 롤링 베어링은, 외주면에 궤도를 가지는 내륜과; 내주면에 궤도를 가지는 동시에, 이 궤도 중 적어도 축방향 한쪽에 직경 방향 내측으로 돌출하는 리브부를 가지고 있는 외륜과; 상기 외륜과 상기 내륜과의 직경 방향 사이에 배치되고 원환형으로 형성되고 동축 상에 평행하게 설치된 제1 및 제2 환형부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향으로 일정 간격을 두고 상기 제1 및 제2 환형부의 사이에 가설된 복수개의 케이지바부와; 상기 제1 환형부의 주위 방향에 설치되어 상기 제1 및 제2 환형부와 상기 복수개의 케이지바부 중 인접하는 2개의 케이지바부와의 사이에 롤링 베어링의 전동체를 수용하는 복수개의 포켓을 포함하는 유지기로서, 상기 포켓을 사이에 두고 인접하는 2개의 케이지바부의 각각에는, 상기 포켓 측이자 또한 상기 제1 환형부의 직경 방향 내측을 향하여 돌출되고, 상기 전동체를 상기 제1 환형부의 직경 방향 내측으로부터 가압하는 돌기부가 형성되고, 상기 포켓에 접하는 상기 케이지바부 및 상기 돌기부의 측면에는, 상기 전동체가 슬라이드 접촉하여 안내되는 안내면이 형성되고, 상기 안내면은, 상기 전동체의 외주면에 대응하여 오목원호형으로 형성된 제1 원호면을 포함하고 있고, 상기 포켓에 접하는 상기 돌기부의 측면에는, 상기 제1 원호면의 직경 방향 내측으로 원활하게 이어지는 볼록원호형의 제2 원호면과; 상기 제2 원호면의 직경 방향 내측으로 원활하게 이어지는 동시에 상기 돌기부의 선단에 걸쳐 상기 포켓과는 반대 측으로 경사진 도입면이 형성되어 있는 유지기와; 상기 유지기의 포켓 내에 수용되고, 또한 상기 외륜 및 상기 내륜의 궤도 상을 전동 가능하게 배치되는 복수개의 상기 전동체를 포함하고 있다.

본 발명에 의하면, 돌기부가 손상되지 않도록 유지기의 포켓에 전동체를 원활하게 삽입할 수 있고, 또한 롤링 베어링의 회전 중에 있어서는, 돌기부 사이에 파고들려고 하는 전동체에 의해 돌기부가 손상되거나 발열이 커지거나 하는 것을 억제하여 롤링 베어링의 고속 회전 성능을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 및 제2 실시형태에 관한 롤링 베어링의 단면도이다.
도 2는 유지기를 외주측으로부터 본 평면도이다.
도 3은 도 2의 III－III선 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV－IV선 단면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 제1 실시형태에 관한 롤링 베어링의 유지기의 V부 확대 상세도이다.
도 6은 도 4에 나타낸 제2 실시형태에 관한 롤링 베어링의 유지기의 V부 확대 상세 도면이다.
도 7은 원호면 주위의 구조를 확대하여 나타낸 설명도이다.
도 8은 관련된 기술 분야에 관한 롤링 베어링용 유지기의 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 관련된 기술 분야에 관한 롤링 베어링용 유지기의 단면도이다.

본 발명의 전술한 설명, 특징 및 효과는 첨부한 도면을 참조하는 실시예의 이하의 설명으로부터 명백하게 될 것이며, 도면 중 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 나타내는데 사용된다.

이하, 본 발명의 제1 및 제2 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 및 제2 실시형태에 관한 롤링 베어링(10)의 단면도이다. 이 롤링 베어링(10)은, 환형의 외륜(11)과, 외륜(11)의 내주측에 동심형으로 배치된 내륜(12)과, 외륜(11)과 내륜(12)과의 사이에 배치된 전동체로서의 복수개의 원통 롤러(13)와, 이들 원통 롤러(13)를 주위 방향으로 소정 간격 유지하기 위한 유지기(14)를 구비하고 있다.

외륜(11)은, 베어링강 등의 합금강을 사용하여 환형으로 형성된 부재이며, 그 내주에는, 원통 롤러(13)가 전동하는 외륜 궤도(16)가 주위 방향을 따라 형성되어 있다. 내륜(12)도, 베어링강 등의 합금강을 사용하여 환형으로 형성된 부재이며, 그 외주에는, 원통 롤러(13)가 전동하는 내륜 궤도(17)가 외륜 궤도(16)와 대향하도록 형성되어 있다. 또한, 내륜(12)의 외주에는, 내륜 궤도(17)의 축방향 양측에 있어서 직경 방향 외측으로 돌출하는 내륜 리브부(18)가 형성되고, 이 내륜 리브부(18)에 의해 내륜(12)에 대한 원통 롤러(13)의 축방향의 이동이 규제되고 있다.

그리고, 외륜(11)에는 리브부는 형성되어 있지 않고, 외륜 궤도(16) 상에 있어서의 원통 롤러(13)의 축방향의 이동이 허용되고 있다. 복수개의 원통 롤러(13)는, 외륜 궤도(16) 및 내륜 궤도(17) 상을 전동 가능하며, 이로써, 외륜(11) 및 내륜(12)이 상대 회전 가능하게 되어 있다.

도 2는 유지기(14)를 외주측으로부터 본 평면도, 도 3은 도 2의 III－III선 단면도, 도 4는 도 2의 IV－IV선 단면도이다. 유지기(14)는, 탄소 섬유 등으로 강화된 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 수지 등의 합성 수지를 사용하여 형성되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 유지기(14)는, 원환형으로 형성되고 축방향으로 설치된 한쌍의 환형부(21)와, 이 한쌍의 환형부(21) 사이에 가설된 케이지바부(22)를 구비하고 있고, 이 케이지바부(22)는, 한쌍의 환형부(21)의 주위 방향에 복수개 설치되어 있다. 복수개의 케이지바부(22)는 한쌍의 환형부(21)의 주위 방향으로 일정한 간격을 두고 배치되고, 한쌍의 환형부(21)의 주위 방향으로 서로 인접하는 한쌍의 케이지바부(22)와 한쌍의 환형부(21)와의 사이에 형성된 대략 사각형상의 공간이, 원통 롤러(13)를 수용 가능한 포켓(23)으로 되어 있다. 유지기(14)는, 외륜(11)과 내륜(12)과의 사이에, 이들 외륜(11) 및 내륜(12)과 대략 동심(同心)으로 되도록 배치되어 있다. 그리고, 유지기(14)는, 폴리아미드 수지를 사용하여 형성해도 된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 환형부(21)의 축방향 내측면(포켓(23)에 접하는 측면)에는, 포켓(23) 내를 향해 팽출(膨出)되고, 그 선단면이 원통 롤러(13)의 축방향 단면에 슬라이드 접촉 가능한 축방향 안내부(25)가 형성되어 있다. 이 축방향 안내부(25)는, 포켓(23) 내에 있어서의 원통 롤러(13)의 축방향의 위치를 규제하고 있다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 케이지바부(22)의 외주면의 주위 방향 중앙에는, 직경 방향 내측으로 오목한 오목부(26)가 케이지바부(22)의 축방향 전체에 걸쳐 형성되어 있다.

또한, 도 2, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 케이지바부(22)의 주위 방향 측면(22a)으로서 축방향 중앙부에는, 포켓(23) 내를 향해 팽출되고, 그 선단면(제1 안내면(28))이 원통 롤러(13)의 외주면에 슬라이드 접촉 가능한 주위 방향 안내부 (29)가 형성되어 있다. 제1 안내면(28)은, 대략 평탄면으로 형성되고, 원통 롤러(13)의 유지기 주위 방향의 위치를 규제하고 있다. 케이지바부(22)의 외주면의 주위 방향 양쪽으로서 축방향 중앙부에는, 포켓(23) 측이자 또한 직경 방향 외측을 향해 돌출하는 돌기부(30)가 형성되어 있다. 포켓(23)을 협지한 양쪽의 돌기부(30)의 선단부 간격 W(도 4 참조)은, 원통 롤러(13)의 직경보다 작게 형성되어 있다.

도 5는 도 4에 나타낸 제1 실시형태에 관한 롤링 베어링의 유지기의 V부 확대도이다. 돌기부(30)의 포켓(23) 측의 측면은, 주위 방향 안내부(29)의 제1 안내면(28)에 원활하게 이어지고, 오목원호형으로 만곡되도록 형성된 제2 안내면(32)(제1 원호면)으로 되어 있다. 이 제2 안내면(32)의 곡률 반경은, 원통 롤러(13)의 외주면의 곡률 반경보다 약간 커지도록 설정되어 있다. 이 제2 안내면(32)에 원통 롤러(13)의 외주면이 접촉되는 것에 의해, 원통 롤러(13)가 안내되는 동시에, 원통 롤러 베어링(10)의 조립 시에 포켓(23)으로부터의 원통 롤러(13)의 직경 방향 외측으로의 이탈이 방지된다.

즉, 본 실시형태에서는, 내륜(12)의 외주측에 유지기(14)를 배치한 상태에서, 포켓(23)의 주위 방향 양쪽의 돌기부(30)를 확대하면서 상기 포켓(23) 내에 원통 롤러(13)를 끼워 넣어 가는 것에 의해 중간 단계로서의 「내륜 조립체」가 조립되고, 이 내륜 조립체의 외주부에 외륜(11)이 끼워맞추어지는 것에 의해 원통 롤러 베어링(10)이 조립되도록 되어있고, 돌기부(30)는, 내륜 조립체에 있어서의 원통 롤러(13)가 포켓(23)으로부터 직경 방향 외측으로 이탈하는 것을 방지하는 기능을 구비하고 있다.

그리고, 돌기부(30)의 포켓(23) 측의 측면에 있어서, 제2 안내면(32)보다 직경 방향 외측에는, 상기 제2 안내면(32)에 원활하게 연속되도록 볼록원호형으로 만곡되는 원호면(34)가 형성되어 있다. 이와 같은 원호면(34)(제2 원호면 및 도입면)을 형성하는 것에 의해, 내륜 조립체를 조립할 때, 포켓(23)에 대하여 직경 방향 외측으로부터 원통 롤러(13)를 압입할 때 포켓(23)의 양쪽의 돌기부(30)를 주위 방향 외측으로 확대하기 쉬워지도록 되어 있다. 또한, 이 원호면(34)은, 돌기부(30)의 선단인 제2 원호면의 직경 방향 외측에서 포켓(23)과는 반대측으로 경사지는 도입면을 포함하고 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 돌기부(30)의 축방향 양측에 배치되어 있는 케이지바부(22)의 외주면, 즉 오목부(26)와 포켓(23)과의 사이에 배치되어 있는 케이지바부(22)의 외주면은, 오목부(26) 측의 외주면의 제1 부분(35)과 포켓(23) 측의 외주면의 제2 부분(36)으로 구성되어 있다. 외주면의 제1 부분(35)은, 유지기(14)의 외주면(환형부(21)의 외주면)과 대략 동일한 곡률 중심의 원호면, 또는 상기 외주면과 대략 평행한 평탄면으로 형성되어 있다. 이에 대하여, 외주면의 제2 부분(36)은 포켓(23) 측을 향함에 따라 직경 방향 내측으로 경사진 경사면으로 되어 있다. 외주면의 제1 부분(35)과 외주면의 제2 부분(36)과의 주위 방향의 치수비 L1：L2는, 약 1：2로 되어 있다.

도 5에는, 비교예로서 관련된 기술 분야의 케이지바부(22)의 외형선을 2점 쇄선(差線)(부호 50)으로 나타내고 있다. 이 관련된 기술 분야의 케이지바부(22)의 외주면에는, 외주면의 제2 부분(36)과 같은 경사면은 형성되어 있지 않고, 외주면의 제1 부분(35)을 그대로 포켓(23) 측으로 연장한 형상으로 되어 있다. 이 관련된 기술 분야의 경우, 포켓(23)에 대하여 원통 롤러(13)를 직경 방향 외측으로부터 밀어넣어, 돌기부(30)를 주위 방향 외측(화살표 X)으로 탄성 변형시키면, 돌기부(30)의 베이스부, 특히 외주면(50)과 케이지바부(22)의 측면(22a)의 각부 P 부근에 있어서 국부 응력이 발생하여, 돌기부(30)의 베이스부가 손상되기 쉬워진다. 또한, 관련된 기술 분야의 경우, 도 8에 나타낸 바와 같이 본 실시형태와는 상이하며, 돌기부의 오목원호형의 측면(130d)과, 그 직경 방향 외측으로 이어지는 측면(130b)은 각부(130e)를 통하여 이어져 있으므로, 원통 롤러가 돌기부 측면의 일부에 강하게 접촉하여 돌기부가 손상되거나, 발열이 커지거나 한다. 또한, 관련된 기술 분야의 경우에, 도 8에 나타낸 바와 같이 본 실시형태와는 상이하며, 돌기부의 경사면(130a)과, 이 경사면(130a)에 이어지는 측면(130b)과는 각부(130c)를 통하여 이어져 있으므로, 내륜 조립체를 조립할 때, 도입면을 통하여 돌기부의 사이에 원통 롤러를 압입할 때, 원통 롤러가 돌기부 측면의 일부인 각부(130c)에 강하게 접촉하여 돌기부가 손상되는 것이다.

이에 대하여, 본 실시형태에서는, 케이지바부(22)에 경사면으로 이루어지는 외주면의 제2 부분(36)이 형성되어 있으므로, 주위 방향 외측(화살표 X)으로의 부하가 작용하는 돌기부(30)의 선단부로부터 응력이 발생하기 쉬운 개소(부호 P1, P2로 나타냄)까지의 거리가 길어지고, 또한 이 응력이 발생하기 쉬운 개소 P1, P2가 복수 개소로 분산되는 동시에, 각 개소의 각도 θ1, θ2(케이지바부(22)의 측면(22a)과 외주면의 제2 부분(36)이 이루는 각도 θ1, 및 외주면의 제2 부분(36)과 외주면의 제1 부분(35)이 이루는 각도 θ2)가 90°보다 큰 둔각(鈍角)으로 되어 있다. 이로써, 돌기부(30)를 탄성 변형시켰을 경우에 돌기부(30)의 베이스부 부근에 발생하는 응력을 분산하여, 국부 응력의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 돌기부(30)의 포켓 측의 측면에는, 제2 안내면(32)(제1 원호면)으로 원활하게 이어지는 원호면(34)(제2 원호면 및 도입면)이 형성되어 있고, 제2 안내면(32)과 원호면(34)과의 사이에는 각부가 존재하지 않으므로, 고속 회전 중, 원통 롤러(13)가 돌기부(30) 사이에 파고들어 갔을 때, 전동체가 돌기부 측면의 일부에 강하게 접촉하여 돌기부(30)가 손상되거나, 발열이 커지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도입면과 제2 원호면은 원호면(34)으로 형성됨으로써 원활하게 이어져, 각부가 존재하지 않으므로, 내륜 조립체를 조립할 때, 원호면(34)을 통하여 돌기부(30)의 사이에 원통 롤러(13)를 압입할 때, 돌기부(30)의 간격을 넓히기 용이한 동시에, 원통 롤러(13)가 돌기부(30)의 측면의 일부에 강하게 접촉하여 돌기부(30)가 손상되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 돌기부(30) 자체는 원호면(34)(제2 원호면 및 도입면)을 구비하는 동시에 원호면(34)이 제2 안내면(32)(제1 원호면)으로 이어지는 것을 제외하고, 관련된 기술 분야와 동일한 형상이며, 경사면(36)이 형성되는 것에 의해 약간 강성(剛性)은 저하되지만, 성능 상의 차이는 근소하여, 원통 롤러 베어링(10)의 고속 회전에 의한 돌기부(30)와 원통 롤러(13)와의 접촉력이 증대해도, 충분히 대응할 수 있는 강성을 유지할 수 있다.

이상에 설명한 실시형태의 원통 롤러 베어링(10)은, 내륜(12)의 외주면에 내륜 리브부(18)가 형성되고, 유지기(14)의 케이지바부(22)에 직경 방향 외측으로 돌출하는 돌기부(30)가 형성되고, 이 내륜(12)과 유지기(14)와 원통 롤러(13)에 의해 내륜 조립체가 구성되는 것이었지만, 본 발명은, 외륜(11)의 내주면에 외륜 리브부가 형성되고, 유지기(14)의 케이지바부(22)에 포켓(23) 측이자 또한 직경 방향 내측으로 돌출하는 동시에 원통 롤러(13)가 포켓(23)으로부터 직경 방향 내측으로 이탈하는 것을 방지하는 돌기부(30)가 형성되고, 이 외륜(11)과 유지기(14)와 원통 롤러(13)에 의해 외륜 조립체가 구성되는 원통 롤러 베어링(10)에도 적용할 수 있다. 또한, 어느 경우에 있어서도, 원통 롤러(13)의 축방향의 위치를 규제하는 리브부는, 내륜(12) 또는 외륜(11)의 축방향의 한쪽에만 형성되어 있어도 되고, 다른 쪽에는 별개의 리브부가 설치되어 있어도 된다.

케이지바부(22)의 외주면에는, 외주면의 제1 부분(35)과 외주면의 제2 부분(36)(경사면)이 형성되어 있지만, 외주면의 제1 부분(35)을 생략하고, 이 외주면의 제1 부분(35)에 상당하는 치수 L1만큼 외주면의 제2 부분(36)을 연장시켜도 된다. 또한, 외주면의 제2 부분(36)은, 평탄한 경사면이라도 되고, 볼록형 또는 오목형의 원호형으로 만곡된 경사면이어도 된다. 이 외주면의 제2 부분(36)은, 돌기부(30)의 축방향 한쪽에만 형성되어 있어도 된다.

이하, 도 1 내지 도 4, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 관한 롤링 베어링을 설명한다. 도면 중에 있어서 제1 실시예와 동일한 구성에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이들의 상세한 설명은 생략한다. 도 6은 도 4에 나타낸 제2 실시형태에 관한 롤링 베어링의 유지기의 V부 확대도이다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 환형부(21)의 축방향 내측면(포켓(23)과 접하는 측면)에는, 포켓(23) 내를 향해 팽출하는 축방향 안내부(25)가 형성되어 있다. 원통 롤러(13)는, 그 축방향 단면이 축방향 안내부(25)의 선단면(25a)에 슬라이드 접촉하는 것에 의해 포켓(23) 내에 있어서의 축방향의 위치가 규제되고 있다. 따라서, 축방향 안내부(25)의 선단면(25a)은, 원통 롤러(13)를 슬라이드 접촉 가능하게 안내하는 축방향 안내면을 구성하고 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 케이지바부(22)의 외주면(36)의 주위 방향 중앙에는, 직경 방향 내측으로 오목한 오목부(26)가 케이지바부(22)의 축방향 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 케이지바부(22)의 주위 방향 측면(22a)(도 3 참조)에 있어서의 축방향 중앙부에는, 포켓(23) 내를 향해 팽출하는 주위 방향 안내부(29)가 형성되어 있다. 또한, 케이지바부(22)의 외주면(36)의 주위 방향 양쪽으로서 축방향 중앙부에는, 포켓(23) 측이자 또한 직경 방향 외측을 향해 돌출하는 돌기부(30)가 형성되어 있다. 포켓(23)을 사이에 두고 양측에 배치된 한쌍의 돌기부(30)의 최소 간격 W(도 4 참조)는, 원통 롤러(13)의 직경 D보다 작게 형성되어 있다. 예를 들면, 간격 W는, 원통 롤러(13)의 직경 D에 대하여 88 ~ 95% 정도의 치수로 설정되어 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 원통 롤러(13)는, 그 외주면이, 주위 방향 안내부 (29)의 선단면과 돌출부(30)의 포켓 측의 측면에 슬라이드 접촉하는 것에 의해 포켓(23) 내에 있어서의 주위 방향의 위치가 규제되고 있다. 따라서, 주위 방향 안내부(29)의 선단면 및 돌출부(30)의 측면은, 원통 롤러(13)를 슬라이드 접촉 가능하게 안내하는 주위 방향 안내면을 구성하고 있다.

주위 방향 안내면은, 제1 안내면(28)과 제2 안내면(32)(제1 원호면)을 포함하고 있다. 제1 안내면(28)은, 원통 롤러 베어링(10)의 축심을 통과하는 직경 방향선 L과 대략 평행한 평탄면으로 형성되어 있다. 이에 대하여, 제2 안내면(32)은, 이 제1 안내면(28)의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지고(환형부(21)의 축방향에 수직인 단면(斷面)에 있어서 제1 안내면(28)에 미분 가능하게(무단계적으로) 접속되고), 원통 롤러(13)의 외주면에 대응하는 오목원호형으로 형성된 원호면으로 되어 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 제2 안내면(32)의 곡률 반경 R은, 원통 롤러(13)의 반경(D/2)보다 약간 큰 값으로 설정되어 있다. 예를 들면, 원통 롤러(13)의 반경이 3mm(직경 D가 6mm)인 경우, 제2 안내면(32)의 곡률 반경 R은, 3.1mm 정도로 설정되어 있다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 돌기부(30)의 포켓(23) 측의 측면에 있어서, 제2 안내면(32)보다 직경 방향 외측에는 원호면(34)(제2 원호면)이 형성되고, 이 원호면(34)은, 제2 안내면(32)에 대하여 원활하게 이어지도록(환형부(21)의 축방향에 수직인 단면에 있어서 제2 안내면(28)에 미분 가능하게(무단계적으로) 접속되도록) 볼록원호형으로 형성되어 있다. 또한, 이 원호면(34)의 직경 방향 외측에는 도입면(37)이 형성되고, 이 도입면(37)은, 원호면(34)에 대하여 원활하게 이어지도록(환형부(21)의 축방향에 수직인 단면에 있어서 원호면(34)에 미분 가능하게(무단계적으로) 접속되도록) 대략 평탄하게 형성되어 있다. 따라서, 원호면(34)은, 제2 안내면(32)과 도입면(37)과의 사이를, 각부를 형성하지 않고 원활하게 접속하는 기능을 가진다.

도입면(37)은, 원통 롤러 베어링(10)의 축심을 통과하는 직경 방향선 L에 대하여 포켓(23)과는 반대 측에 각도 β로 경사진 경사면으로 되어 있다. 도 6에는, 제2 안내면(32)과 원호면(34)과의 접속점(변곡점)을 P3로 나타내고, 원호면(34)과 도입면(37)과의 접속점(변곡점)을 P4로 나타내고 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 원통 롤러(13)는, 그 중심과 양쪽의 변곡점 P3가 이루는 각도 α(이하, 「쐐기각」이라고 함)에 의해, 한쌍의 돌기부(30)의 사이에 유지된다. 이 쐐기각 α의 값이 작을 경우, 돌기부(30)가 원통 롤러(13)를 광범위하게 포위하게 되어, 원통 롤러(13)의 거동 안정성이 높아져 원통 롤러 베어링(10)을 고속 회전시키는 데 있어서 유리하다. 그러나, 쐐기각 α의 값이 작을 경우, 후술하는 바와 같이 한쌍의 돌기부(30) 사이에 원통 롤러(13)를 삽입하기 어려워, 조립성이 뒤떨어진다는 문제점이 있다. 한편, 쐐기각 α의 값이 클 경우에는 그 반대의 결과로 된다. 본 실시형태에서는, 쐐기각 α의 값을 약 120°~ 140°로 설정하고 있고, 이에 따라서, 원통 롤러 베어링(10)의 고속 회전 성능과 조립성을 양호한 밸런스로 도모하고 있다. 그리고, 이 쐐기각 α와 원호면(34)의 곡률 반경 r과의 관계에 대하여는 후술한다.

본 실시형태의 원통 롤러 베어링(10)은, 다음과 같이하여 조립된다. 먼저, 내륜(12)의 외주측에 유지기(14)를 배치한 상태에서, 한쌍의 돌기부(30)의 사이에 직경 방향 외측으로부터 원통 롤러(13)를 삽입하고, 포켓(23) 내에 원통 롤러(13)를 끼워 넣어 간다. 이로써, 원통 롤러 베어링(10)의 중간 단계로서의 「내륜 조립체」가 조립된다. 그리고, 이 내륜 조립체의 외주부에 외륜(11)이 끼워맞추어지는 것에 의해, 원통 롤러 베어링(10)이 완성된다.

이상과 같이 하여 내륜 조립체를 조립하는 경우, 도 6에 나타낸 바와 같이 돌기부(30)의 선단에 경사면으로 이루어지는 도입면(37)이 형성되어 있으므로, 한쌍의 돌기부(30)의 사이에 원통 롤러(13)를 삽입할 때, 한쌍의 돌기부(30)의 간격 W를 주위 방향 외측(화살표 X방향)으로 넓히기 쉬워지게 되어 있다. 또한, 이 도입면(37)에 원활하게 이어지는 원호면(34)을 형성함으로써, 폭 W를 통과하는 원통 롤러(13)의 돌기부(30)에 대한 접촉 압력이 저감되고, 이로써, 돌기부(30)가 손상되는 것을 방지하고 있다. 그리고, 도입면(37)의 경사 각도 β는, 2°~ 30°라도 된다. 또한, 내륜 조립체의 상태에 있어서, 유지기(14)의 돌기부(30)는, 원통 롤러(13)가 포켓(23)으로부터 직경 방향 외측으로 이탈하는 것을 방지하고 있다.

원통 롤러 베어링(10)의 고속 회전에 의해 원통 롤러(13)가 한쌍의 돌기부(30) 사이에 파고들려고 하는 경우, 제2 안내면(원호면)(32)과 원호면(34)과의 사이에는 각부가 없고, 제2 안내면(32)과 원호면(34)이 원활하게 이어져 있으므로, 돌기부(30)에 대한 원통 롤러(13)의 접촉 압력이 부분적으로 높아져 돌기부(30)가 손상되거나, 접촉 부분의 발열이 커지거나 하는 것을 억제할 수 있고, 이로써, 원통 롤러 베어링(10)의 고속 회전 성능을 높이는 것이 가능하게 되어 있다.

다음에, 제2 안내면(32)과 도입면(37)과의 사이에 형성된 원호면(34)의 곡률 반경 r에 대하여 상세하게 설명한다. 도 7은 원호면(34)의 주위의 구조를 확대하여 나타낸 설명도이며, 원호면(34)의 곡률 반경 r은, 원통 롤러(13)의 직경 D에 대하여 다음의 관계를 가지도록 설정되어 있다.

0.1≤r/D≤0.3 ·····(1)

도 7에는, 비교예로서 2개의 원호면(34a, 34b)이 병행하여 표시되어 있고(2점 쇄선 참조), 한쪽의 원호면(34a)의 곡률 반경 ra는 본 실시형태의 원호면(34)의 곡률 반경 r보다 작고, 다른 쪽의 원호면(34b)의 곡률 반경 rb는 본 실시형태의 원호면(34)의 곡률 반경 r보다 커지도록 설정되어 있다.

한쌍의 돌기부(30) 사이의 최소 간격 W를 일정하게 한 경우를 상정하면, 원호면의 곡률 반경이 작을 경우(원호면이 34a로 되어 있는 경우)에는, 제2 안내면(32)과의 접속점(P3a)이 본 실시형태의 접속점(P3)에 비해 직경 방향 외측에 위치한다. 반대로, 원호면의 곡률 반경이 클 경우(원호면이 34b로 되어 있는 경우)에는, 제2 안내면(32)과의 접속점(P3b)이 본 실시형태의 접속점(P3)에 비해 직경 방향 내측에 위치한다.

따라서, 제2 안내면(32)과의 접속점(P3a)이 본 실시형태의 접속점(P3)에 비해 직경 방향 외측에 위치하는 경우에는, 쐐기각 α(도 2 참조)이 보다 작아져, 원통 롤러(13)의 거동 안정성을 높여 원통 롤러 베어링(10)의 고속 회전 성능을 향상시킬 수 있지만, 접속점(P3a) 부근에 있어서의 돌기부(30)에 대한 원통 롤러(13)의 접촉 압력이 높아져, 돌기부(30)에 손상이 생기기 쉬운 문제점이 있다. 제2 안내면(32)과의 접속점(P3b)이 본 실시형태의 접속점(P3)에 비해 직경 방향 내측에 위치하는 경우에는, 쐐기각 α이 보다 크게 되기 때문에, 원통 롤러(13)가 한쌍의 돌기부(30) 사이에 파고들기 쉬워져 저항이 증대하여, 발열되기 쉬워진다는 문제점이 있어, 고속 회전 성능의 점에서 불리하게 된다.

이 점에 있어서, 본 실시형태에서는, 원호면(34)의 곡률 반경 r을 상기 (1) 식과 같이 설정함으로써, 돌기부(30)의 손상 방지와 원통 롤러 베어링(10)의 고속 회전 성능의 향상을 양호한 밸런스로 도모하고 있는 것이다.

이상에서 설명한 제2 실시형태에 관한 원통 롤러 베어링(10)은, 내륜(12)의 외주면에 내륜 리브부(18)가 형성되고, 유지기(14)의 케이지바부(22)에 직경 방향 외측으로 돌출되는 돌기부(30)가 형성되고, 이 내륜(12)과 유지기(14)와 원통 롤러(13)에 의해 내륜 조립체가 구성되는 것이었지만, 본 발명은, 외륜(11)의 내주면에 외륜 리브부가 형성되고, 유지기(14)의 케이지바부(22)에 포켓(23) 측이자 또한 직경 방향 내측으로 돌출하는 동시에 원통 롤러(13)가 포켓(23)으로부터 직경 방향 내측으로 이탈하는 것을 방지하는 돌기부(30)가 형성되고, 이 외륜(11)과 유지기(14)와 원통 롤러(13)에 의해 외륜 조립체가 구성되는 원통 롤러 베어링(10)에도 적용할 수 있다. 또한, 어느 경우에 있어서도, 원통 롤러(13)의 축방향의 위치를 규제하는 리브부는, 내륜(12) 또는 외륜(11)의 축방향의 한쪽에만 형성되어 있어도 되고, 다른 쪽에는 별개의 리브부가 설치되어 있어도 된다.

Claims

원환형(圓環狀)으로 형성되고 동축(同軸) 상에 평행하게 설치된 제1 및 제2 환형부(21, 21)와,
상기 제1 환형부(21)의 주위 방향으로 일정 간격을 두고 상기 제1 및 제2 환형부(21, 21) 사이에 가설(架設)된 복수개의 케이지바부(cage bar portion)(22)와,
상기 제1 환형부(21)의 주위 방향에 설치되고, 상기 제1 및 제2 환형부(21, 21)와 상기 케이지바부 중 인접하는 2개의 케이지바부(22)와의 사이에 롤링 베어링의 전동체(轉動體)(13)를 수용하는 복수개의 포켓(23)
을 포함하고,
상기 포켓을 사이에 두고 인접하는 2개의 케이지바부(22)의 각각에는, 상기 포켓(23) 측이자 또한 상기 제1 환형부(21)의 직경 방향 외측을 향해 돌출되고, 상기 전동체(13)를 상기 제1 환형부(21)의 직경 방향 외측으로부터 가압하는 돌기부(30)가 형성되고,
상기 포켓(23)과 접하는 상기 케이지바부(22) 및 돌기부(30)의 측면에는, 상기 전동체(13)가 슬라이드 접촉하여 안내되는 안내면이 형성되고,
상기 안내면은, 상기 전동체(13)의 외주면에 대응하여 오목원호형(凹圓弧型)으로 형성된 제1 원호면(32)을 포함하고 있고,
상기 포켓(23)에 접하는 상기 돌기부(30)의 측면에는, 상기 제1 원호면(32)의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지는 볼록원호형(凸圓弧型)의 제2 원호면(34)과, 상기 제2 원호면(34)의 직경 방향 외측으로 원활하게 이어지는 동시에 상기 돌기부의 선단에 걸쳐 상기 포켓(23)과는 반대 측으로 경사진 도입면(37)이 형성되어 있는,
롤링 베어링용 유지기.
제1항에 있어서,
상기 돌기부(30)는, 상기 제1 환형부의 축방향으로 상기 케이지바부(22)의 제1 및 제2 외주면과의 사이에 설치되고, 상기 제1 및 제2 외주면은, 상기 돌기부(30)의 베이스부에 인접하고,
상기 제1 및 제2 외주면 중 적어도 한쪽에는, 상기 포켓(23) 측을 향함에 따라 점차 직경 방향 내측으로 경사진 경사면이 형성되어 있는, 롤링 베어링용 유지기.
제2항에 있어서,
상기 경사면은, 상기 제1 및 제2 외주면의 각각에 형성되는, 롤링 베어링용 유지기.
외주면에 궤도를 가지는 동시에, 상기 궤도 중 적어도 축방향 한쪽에 직경 방향 외측으로 돌출하는 리브부(18)를 가지고 있는 내륜(12)과,
상기 내륜(12)의 직경 방향 외측에 배치되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 유지기(14)와,
상기 유지기(14)의 포켓(23) 내에 수용되고, 또한 상기 내륜(12)의 궤도 상을 전동 가능하게 배치되는 복수개의 상기 전동체(13)를 포함하고 있는,
내륜 조립체.
내주면에 궤도를 가지는 외륜(11)과,
외주면에 궤도를 가지는 동시에, 이 궤도 중 적어도 축방향 한쪽에 직경 방향 외측으로 돌출하는 리브부(18)를 가지고 있는 내륜(12)과,
상기 외륜(11)과 상기 내륜(12)과의 직경 방향 사이에 배치되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에에 기재된 유지기(14)와,
상기 유지기(14)의 포켓(23) 내에 수용되고, 또한 상기 외륜(11) 및 상기 내륜(12)의 상기 궤도 상을 전동 가능하게 배치되는 복수개의 상기 전동체(13)를 포함하고 있는,
롤링 베어링.
원환형으로 형성되고 동축 상에 평행하게 설치된 제1 및 제2 환형부(21, 21)와,
상기 제1 환형부(21)의 주위 방향으로 일정 간격을 두고 상기 제1 및 제2 환형부(21, 21) 사이에 가설된 복수개의 케이지바부(22)와,
상기 제1 환형부(21)의 주위 방향에 설치되어 상기 제1 및 제2 환형부(21, 21)와 상기 복수개의 케이지바부(22) 중 인접하는 2개의 케이지바부와의 사이에 롤링 베어링의 전동체(13)를 수용하는 복수개의 포켓(23)
을 포함하고,
상기 포켓을 사이에 두고 인접하는 2개의 복수개의 케이지바부(22)의 각각에는, 상기 포켓(23) 측이자 또한 상기 제1 환형부(21)의 직경 방향 내측을 향하여 돌출되고, 상기 전동체(13)를 상기 제1 환형부(21)의 직경 방향 내측으로부터 가압하는 돌기부(30)가 형성되고,
상기 포켓(23)에 접하는 상기 케이지바부(22) 및 상기 돌기부(30)의 측면에는, 상기 전동체(13)가 슬라이드 접촉하여 안내되는 안내면이 형성되고,
상기 안내면은, 상기 전동체(13)의 외주면에 대응하여 오목원호형으로 형성된 제1 원호면(32)을 포함하고 있고,
상기 포켓(23)에 접하는 상기 돌기부(30)의 측면에는, 상기 제1 원호면(32)의 직경 방향 내측으로 원활하게 이어지는 볼록원호형의 제2 원호면(34)과, 상기 제2 원호면(34)의 직경 방향 내측으로 원활하게 이어지는 동시에 상기 돌기부(30)의 선단에 걸쳐 상기 포켓(23)과는 반대 측으로 경사진 도입면(37)이 형성되어 있는,
롤링 베어링용 유지기.
제6항에 있어서,
상기 돌기부(30)는, 상기 제1 환형부의 축방향에서 상기 케이지바부(22)의 제1 및 제2 내주면과의 사이에 설치되고, 상기 제1 및 제2 내주면은, 상기 돌기부의 베이스부에 인접하고,
상기 제1 및 제2 내주면 중 적어도 한쪽에는, 상기 포켓(23) 측을 향함에 따라 점차 직경 방향 외측으로 경사진 경사면이 형성되어 있는, 롤링 베어링용 유지기.
제7항에 있어서,
상기 경사면은, 상기 제1 및 제2 내주면의 각각에 형성된, 롤링 베어링용 유지기.
내주면에 궤도를 가지는 동시에, 상기 궤도 중 적어도 축방향 한쪽에 직경 방향 내측으로 돌출하는 리브부를 가지고 있는 외륜(11)과,
상기 외륜(11)의 직경 방향 내측에 배치되는 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 유지기(14)와,
상기 유지기(14)의 포켓(23) 내에 수용되고, 또한 상기 외륜(11)의 궤도 상을 전동 가능하게 배치되는 복수개의 상기 전동체(13)
를 포함하고 있는, 외륜 조립체.
외주면에 궤도를 가지는 내륜(12)과,
내주면에 궤도를 가지는 동시에, 이 궤도 중 적어도 축방향 한쪽에 직경 방향 내측으로 돌출하는 리브부를 가지고 있는 외륜(11)과,
상기 외륜(11)과 상기 내륜(12)과의 직경 방향 사이에 배치되는 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 유지기(14)와,
상기 유지기(14)의 포켓(23) 내에 수용되고, 또한 상기 외륜(11) 및 상기 내륜(12)의 궤도 상을 전동 가능하게 배치되는 복수개의 상기 전동체(13)
를 포함하고 있는, 롤링 베어링.