KR20130091259A - 추가부품을 가진 베어링 링 및 베어링 링을 생산하기 위한 방법 - Google Patents

추가부품을 가진 베어링 링 및 베어링 링을 생산하기 위한 방법 Download PDF

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KR20130091259A
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파트릭 달만
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아크티에볼라게트 에스케이에프
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Abstract

본 발명은, 원형 부재로 구부러지는 직선의 프로파일 막대(2)로부터 제조되는 베어링 링(1)으로서, 상기 베어링 링이 플래시 버트 용접에 의해 연결되고, 상기 베어링 링은, 베어링 링의 재료내에 수용되는 추가부품(8)을 추가로 포함한 베어링 링에 관한 것이다. 본 발명은 또한 직선의 프로파일 막대(2)로부터 상기 베어링 링(1)을 생산하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 장점에 의하면, 추가부품(8)내에 완전히 수용된 베어링 링(1)을 간단하고 저비용으로 생산할 수 있다.

Description

추가부품을 가진 베어링 링 및 베어링 링을 생산하기 위한 방법{BEARING RING WITH AN ADDITIONAL COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A BEARING RING}
본 발명은, 링(ring) 재료내에 수용된 추가부품을 포함하는 롤러 베어링 링(roller bearing ring)에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 수용된 추가 부품을 가진 베어링 링을 저비용으로 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 비회전 부재에 부착된 회전부재를 지지하고 고정하기 위해 베어링들이 이용된다. 예를 들어, 차량의 휠, 풍력 터빈의 날개 또는 세탁기의 드럼이 있다. 이용되는 동안, 상기 베어링은 정적 및 동적의 서로 다른 하중을 받게 된다. 정적하중(static load)은 주로 기계의 중량에 기인하고 동적 하중은 기계의 작동상태에 기인하여 발생한다.
베어링에 가해지는 하중 및 응력을 감시하기 위해 변위센서가 이용될 수 있다. 상기 형태의 측정을 위한 변위센서의 형태는 스트레인 게이지(strain gauges)이다. 베어링에 가해지는 하중을 감지하기 위해 한 개이상의 스트레인 게이지가 외부 또는 내부 베어링 링에 부착된다. 일부 경우에서, 베어링이 장착되는 하우징 또는 베어링에 의해 고정되는 액슬상에 장착된 한 개이상의 센서들이, 베어링에 가해진 하중을 감지하기 위해 이용될 수도 있다.
상기 베어링에 가해진 하중을 감시하기 위하여 상기 베어링내부의 구멍속에 센서를 장착하는 것이 가능하다. 상기 장착작업은, 구멍의 드릴링작업이 베어링 링의 강도에 영향을 주지않는 상대적으로 큰 베어링들에서 이용되는 것이 유리하다. 아직까지, 상기 방법에 의해 센서를 장착하는 작업은 여러 가지 작업들을 수행해야 한다. 또한 상기 센서는, 어떤 경우 매우 심각한 환경적인 영향을 받게 된다. 또한, 베어링 링내에 다른 구성부품들이 포함되어야 한다. 상기 구성부품은 RFID 태그의 외부에 배열된 홀센서(Hall sensor)와 함께 작동하는 자성재료일 수 있다. 상기 구성부품들도 또한 환경적 영향을 받는다.
따라서, 베어링 링내에서 센서 등의 장착방법을 개선할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 수용된 추가부품을 포함한 베어링 링을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 베어링 링내에 추가부품을 장착하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명을 따르는 상기 문제 해결방법이, 베어링 링에 관한 제 1 항 및 생산방법에 관한 제 11 항의 특징부에 설명된다. 다른 청구항은 유리한 실시예들, 본 발명을 따르는 베어링 링의 또 다른 실시예들과 방법을 포함한다.
원형으로 구부러지는 직선의 프로파일 막대로부터 생산되는 베어링 링이 제공되고 상기 베어링 링이 플래시 버트(flash butt) 용접과정에 의해 연결되면, 상기 베어링 링이 추가로 상기 베어링 링의 재료내에 수용된 추가부품을 추가로 포함하게 된다는 점으로부터 본 발명의 목적이 달성된다.
본 발명을 따르는 베어링 링의 제 1 실시예에 의하면, 추가부품이 상기 베어링 링의 재료내에 완전히 수용된 베어링 링이 제공된다. 상기 추가부품은 본 발명에 의해 상기 추가부품에 치명적일 수 있는 환경적 영향들로부터 보호된다. 또한, 상기 추가부품은 완전한 조작 방지기능을 가진다. 추가부품으로서 인식수단을 이용하면, 베어링 링의 전체 수명에 걸쳐 특정 베어링 링의 인식특성을 감지할 수 있다. 상기 구성의 또 다른 장점에 의하면, 베어링 링을 포함한 베어링이 명시된 제조사에 의해 생산된 진품 베어링이라 것을 확인할 수 있어서, 위조방지목적에 도움을 준다.
본 발명을 따르는 베어링 링의 또 다른 실시예에 의하면, 추가부품은 베어링 링의 재료내에 수용된 공동내에 배열된다. 베어링 링을 연결하는 동안 추가부품을 용이하게 보호하기 때문에 추가부품이 센서 등인 경우에 상기 공동이 이용되는 것이 유리하다. 또한 상기 공동에 의해 센서는 다소 탄성적(resilient)으로 장착될 수 있어서 상기 센서를 추가로 보호할 수 있다. 베어링 링이 연결되기 전에 상기 공동의 내부는 상기 커버에 의해 밀폐될 수 있다. 상기 커버는 또한 베어링 링이 연결되는 동안 추가부품을 추가로 보호하게 된다.
본 발명을 따르는 베어링 링의 유리한 실시예에 의하면, 상기 추가부품은 상기 베어링 링의 재료이외의 다른 성분을 가진 재료의 조각부분이다. 이러한 구성은, 상기 추가부품이 강성을 가지고 베어링 링을 연결하기 위해 이용되는 플래시 버트 용접과정의 온도와 압력에 상대적으로 덜 민감하게 된다는 점에서 유리하다. 따라서 베어링 링의 연결작업이 용이해진다.
본 발명을 따르는 베어링 링의 유리한 실시예에 의하면, 추가부품은 특정 베어링 링을 인식하기 위한 인식수단이다. 상기 추가부품은 서로 다른 종류이고 한 실시예에서 베어링 링의 외부로부터 감지될 수 있는 서로 다른 재료들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 인식수단은 인식번호를 판독하기 위해 전자기 방사를 이용하는 RFID 태그 등과 같은 인식번호를 포함한 전자부품이다.
본 발명을 따르는 베어링 링의 유리한 실시예에 의하면, 상기 추가부품이 전자부품을 포함한 센서 또는 센서모듈이다. 센서들의 예는 부하센서, 온도센서 또는 가속도 센서이다. 상기 센서로부터 발생된 신호는 센서에서 직접 전달되거나 전송되기 전송되기 전에 센서모듈내에서 처리될 수 있다. 상기 신호들은 상기 베어링 링의 재료를 통해 연장되고 다음에 제어 유닛과 연결되는 연결부를 통해 전송된다. 상기 신호들은 또한 예를 들어 전자기 방사를 이용하여 무선 통신으로 전송될 수 있다.
본 발명을 따르는 베어링 링의 유리한 실시예에 의하면, 추가부품은 전원을 상기 센서, 센서모듈 및/또는 통신수단으로 제공하기 위한 전원발생 수단을 포함한다. 상기 구성은, 베어링 링의 전체 수명에 걸쳐서 전력이 상기 부품들에 제공될 수 있다는 점에서 유리하다
본 발명을 따르는 베어링 링의 유리한 실시예에 의하면, 상기 원형부재는, 서로 플래시 버트 용접되는 복수 개의 링부분들을 포함한다. 상기 원형부재는, 원형부재 또는 더 많은 링부분들을 형성하기 위하여 한쪽 단부에서 서로 용접되고 원형부재를 형성하기 위해 서로 용접되는 두 개의 반원형 링 부분들을 포함할 수 있다. 또한 두 개이상의 링부분들이 동시에 서로 용접되어 베어링 링을 직접 형성할 수 있다. 상기 구성은, 상대적으로 짧은 막대 부분들이 용이하게 처리되고 형성되며 예를 들어 원형구조로 구부러진다.
베어링 링내에 수용된 추가부품을 포함한 베어링 링을 생산하기 위한 본 발명의 방법에 의하면, 직선의 프로파일 막대를 원형 부재 또는 링 부분으로 구부리는 단계, 상기 추가부품을, 상기 원형 부재의 두 개의 단부 표면들사이에 배열하거나 상기 링 부분의 두 개의 단부 표면들사이에 배열하는 단계, 상기 원형부재 또는 링부분들의 두 개의 단부영역들을 플래시 버트 용접에 의해 서로 용접하는 단계가 포함된다.
본 발명을 따르는 상기 방법의 제 1 실시예에 의하면, 추가부품이 상기 베어링 링의 재료내에 완전히 수용되는 방법이 제공된다. 상기 방법이 가지는 장점에 의하면, 상기 추가부품은 완전히 밀봉되고 완전히 조작방지되도록 베어링 링내에 장착될 수 있다.
베어링 링내에 수용된 추가부품을 포함한 베어링 링을 생산하기 위한 본 발명의 방법에 관한 또 다른 실시예에 의하면, 직선의 프로파일 막대에 형성된 적어도 한 개의 단부영역내에 공동을 형성하는 단계, 원형부재에 대해 직선의 프로파일 막대를 구부리는 단계, 상기 추가부품을 상기 원형부재의 공동내부에 배열하는 단계 및 플래시 버트 용접에 의해 상기 원형부재의 두 단부영역들을 서로 용접하는 단계가 포함된다.
본 발명이, 첨부된 도면들에 도시된 실시예들을 참고하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은, 본 발명을 따르는 베어링 링을 연결하기 전에 링으로서 형성된 프로파일 막대(profiled bar)를 도시한 도면.
도 2는, 본 발명을 따르는 베어링 링을 연결하는 동안 상기 프로파일 막대를 도시한 도면.
도 3은, 본 발명을 따르고 수용된 추가부품(additional enclosed component)을 가진 베어링 링을 도시한 부분도.
도 4는, 본 발명에 따라 공동내에 수용된 추가부품을 가진 베어링 링을 도시한 부분도.
도 5는, 본 발명의 방법을 도시한 플로우 차트.
본 발명의 실시예들과 하기 또 다른 실시예들은 단지 예로서 간주되어야 하고, 청구범의에 의해 제공되는 보호범위를 제한하지 않는다.
도 1 및 도 2를 참고할 때, 베어링 링의 연결부가 도시된다. 도시된 실시예에서, 내부 베어링 링의 두 단부영역들이 서로 연결된다. 외부 베어링 링이 동일한 방법으로 제조된다. 상기 베어링 링(1)은 직선프로파일 막대(straight profiled bar)(2)에 의해 형성되고, 상기 직선프로파일 막대(2)는 제 1 단부표면(5)을 가진 제 1 단부영역(3) 및 서로 접촉하는 제 2 단부표면(6)을 가진 제 2 단부영역(4)을 가진 원형 부재로 구부러진다. 도시된 실시예에서, 상기 제 1 단부표면내에 공동(7)이 제공된다. 상기 공동(8)내부에 추가 부품(8)이 제공된다. 상기 추가부품은 센서, 센서모듈, 인식 탭(tab), 상기 베어링 링의 재료와 서로 다른 특정 재료로 제조된 조각부분과 같은 여러 가지 형태들 중 하나일 수 있다. 추가부품이 하기 설명으로 제공된다.
상기 베어링 링은 제 1 클램핑 공구(9)와 제 2 클램핑 공구(10)를 가진 플래시 버트 용접(flash butt welding) 기계내에 배열된다. 상기 상기 클램핑 공구들은, 상기 플래시 버트 용접을 위한 전류를 공급하는 용접 트랜스포머(welding transformer)의 2차 코일(11)에 연결된다. 용접작업이 수행되기 전에, 두 개의 단부 영역들이 상기 클램핑 공구들에 의해 서로 가압된다. 용접과정동안, 전력이 상기 클램핑 공구에 가해지고 상기 단부영역들은 상기 전력에 의해 신속하게 가열된다. 동시에, 상기 클램핑 공구들은 서로 추가로 가압되어, 베어링 링을 연결시키며 용접영역(12)내에 조인트를 형성한다. 플래시 버트 용접과정동안, 단부표면들은 가열되고, 상기 클램핑 공구들에 의해 가해지는 압력을 통해 일부 잉여 재료(excessive material)가 상기 용접 영역의 측부로 배출된다. 상기 잉여재료는 불순물 및 산화된 물질을 포함하여 상기 용접 영역으로 부터 벗어나게 가압되어, 상기 베어링 링 재료의 나머지와 동일한 특성을 가진 조인트를 남기게 된다. 상기 잉여재료는 추후 작업에서 기계가공되고 베어링 링은 주변 모두에서 동일한 단면을 가지게 된다. 필터재료가 이용되지 않기 때문에, 상기 재료의 성분은 전체 베어링 링을 통해 동일하다. 상기 베어링 링을 열처리하므로, 상기 재료에 대해 기계적 특성은 균일하게 되며 상대적으로 약한 영역이 없는 동질 재료(homogeneous material)로 구성된 베어링 링이 구해진다.
필터재료를 이용하는 보통의 용접은, 베어링 링을 서로 용접할 때 만족스런 결과를 제공하지 못한다. 필터재료에 의해 필수적으로, 베어링 링은 취약 위치(weak point)를 형성하는 서로 다른 특성을 가진 조인트영역을 가지게 된다. 상기 베어링 링은, 저비용 및 저성능 롤러 베어링을 위해 이용될 수있다. 플래시 버트 용접을 이용하는 장점에 의하면, 단부 영역들이 서로 가압되고 상기 재료 일부가 유동하기 때문에, 단부영역들은 용접되기 전에 완전히 평행하지 말아야 한다. 따라서, 프로파일 막대의 절단부는 정확하지 않아야 하고, 서로 다른 직경을 가진 베어링 링들이 동일한 각도 절단(angular cut)을 이용할 수 있다.
단부 영역들의 결합과정동안 상기 추가부품은 베어링 링내에 수용된다. 용접작업후에, 상기 추가부품은 상기 베어링 재료내에 완전히 수용된다. 상기 베어링 링의 재료특성들은 조인트와 동일하기 때문에, 추가부품의 위치는 필요한 경우 숨겨질 수 있다. 추가부품의 형태에 따라, 상기 추가 부품이 베어링 링내에 수용되는 것을 알 수 있다. 추가 부품에 연결이 필요하면, 연결 점(connecting point)들이 제공된다.
수용된 추가부품을 가진 본 발명의 베어링 링은, 0.5미터 이상의 내경을 가진 상대적으로 큰 베어링 링들을 위해 유리하게 이용된다. 왜냐하면, 상기 대형 베어링 링들은 단일 블록으로부터 완전한 베어링 링으로 기계가공되어야 하기 때문에 단일 블록 재료로부터 생산하기 위한 비용이 많이 들기 때문이다.
또 다른 이유에 의하면, 추가 부품은 상대적으로 큰 베어링 링들의 단면과 비교하여 상대적으로 작기 때문이다. 상기 방법에 의해 상기 추가부품은 상기 베어링 링의 강도에 심각하게 영향을 주지 않는다. 플래시 버트 용접과정 후에 수용된 공동이 존재하도록 추가부품을 위한 공동이 설계되면, 상기 공동은 강도에 심각하게 영향을 주지 않는다.
요건에 따라 서로 다른 형태의 추가부품들이 이용된다. 본 발명을 따르는 베어링 링의 제 1 실시예에 의하면, 추가 부품은 단일 센서이다. 예를 들어, 용접 과정동안 노출되는 온도에 견딜 수 있는 세라믹 온도 센서일 수 있다. 수용된 센서 형태의 추가부품을 가진 베어링 링의 단면도를 도시한 도 3을 참고할 때, 베어링 링의 측벽을 통해 베어링 링을 빠져나가는 연결부(14)가 구성된다. 도시된 실시예에서, 상기 센서는 원형부재가 연결되기 전에 공동내에 배열될 수 있다. 센서와 연결부가 상기 잉여재료에 의해 상기 베어링링으로부터 빠져나오지 못하도록 상기 센서의 공동과 연결부가 설계된다. 상기 실시예에서 상기 공동은 용접과정동안 용융된 강에 의해 충진되어, 상기 센서는 상기 베어링 링의 재료내부에 완전히 수용된다. 상기 연결부는 세라믹재료에 의해 제조되거나 보호되어, 상기 연결부는 용접과정의 온도와 압력을 견딜수 있다. 상기 방법에 의해, 상기 연결부와 센서는 베어링 링내부에 저비용으로 용이하게 일체 구성된다. 상기 센서는, 상기 베어링이 장착되는 환경으로부터 완전히 보호된다.
상기 베어링 링내에 수용되는 또 다른 추가 부품은, 상기 베어링 링의 재료와 다른 재료로부터 제조된 조각부분이다. 상기 재료는 예를 들어 자성 재료(magnetic material), 서로 다른 자성 특성을 가진 재료 또는 서로 다른 밀도를 가진 재료일 수 있다. 상기 베어링 링내부에 수용된 재료는, 베어링 링외부에 장착된 센서에 의해 보호될 수 있다. 상기 추가 부품은, 예를 들어 추가부품이 각각 통과하는 것을 감지하는 회전 계수기(revolution counter)로서 이용될 수 있다. 부하 또는 온도와 같은 환경적 영향에 의해 특성을 변화시키는 재료로 제조된 조각부분을 수용하면, 수용된 재료내부의 변화는 베어링 링외부에 장착된 센서에 의해 감지될 수 있다.
상기 베어링 링의 재료와 서로 다른 재료의 조각부분으로 구성된 추가부품을 추가로 이용하면, 수용된 추가부품에 의해 서로 다른 형태의 베어링 링들이 인식된다. 상기 방법에 의해, 서로 다른 베어링 링들의 조작 방지(tamper proof) 인식기능이 구해진다. 상기 이용은 서로 다른 정도의 강도와 같은 서로 다른 재료특성을 가진 베어링 링들과 관련된다. 다음에 높은 강도를 가진 형태는 제 1 재료로 제조된 조각부분을 포함하고, 상대적으로 낮은 강도를 가진 다른 형태는 제 2 재료로 제조된 조각부분을 포함한다. 수용된 재료는 외부센서에 의해 보호되고 상기 형태의 베어링은 제어될 수 있다. 상기 방법에 의해, 특정 베어링 형태가 정확한 위치와 바른 적용상태로 이용되는 지를 조사할 수 있다.
외부센서의 일부분으로서 작동하는 추가부품이 수용될 수 있다. 예를 들어, 베어링 링내부에 수용된 한쪽 측부를 가지고 베어링 링의 외부에 위치한 측부를 가진 용량성 센서(capacitive sensor)가 형성될 수 있다. 또한, 자성 센서(magnetic sensor)들이, 수용된 추가부품과 함께 작동할 수 있다.
또 다른 형태의 추가부품은, RFID 부품 등과 같이 외부에서 판독될 수 있는 전자식 수동부품(eletronic passive component)이다. 상기 부품은 예를 들어 접촉없이 판독될 수 있는 인식번호를 포함한다. 상기 인식번호는 베어링의 형태, 제조일자 또는 고유의 개별 인식번호를 나타낼 수 있다. 상기 방법에 의해 각각의 개별 베어링이 인식될 수 있다. 상기 인식번호는 베어링 링내부에 완전히 수용되고 흔적을 남기지 않고 제거되거나 교체될 수 없기 때문에 조작방지기능을 가진다. 이것은 위조제품의 조사를 용이하게 한다.
인텔리전트 센서(intelligent sensor), 송신기(transmitter)를 포함한 능동부품들 및 자체 발생 에너지(self- generated energy)에 적합한 집적회로용 부품들과 같이 더욱 고성능인 추가부품들이 수용될 수 있다. 상기 부품들은 열과 압력에 대해 더욱 민감하고 따라서 플래시 버트 용접 과정동안 보호되어야 한다. 조인트의 용융재료로부터 상기 추가부품을 보호하기 위해, 추가부품을 위한 공동을 상대적으로 깊게 구성하여, 추가부품이 용융재료와 접촉하지 못하게 한다. 도 4를 참고할 때, 보호용 커버(13)를 가진 공동(7)내에 장착된 추가부품(8)이 도시된다. 상기 커버는 상기 공동의 내측부분의 전방부내에 삽입되고 용접과정동안 상기 공동과 추가부품을 보호한다. 상기 커버와 용접영역사이에 위치한 공동의 외측부는 용접과정동안 용융물질로 충진된다. 추가부품은 또한, 압력과 온도를 견디는 용기내에서 보호된다. 상기 용기는 예를 들어, 세라믹 재료로 제조되고, 보호기능을 향상시키는 이중 벽(double wall)으로 보온병 기능(thermos function)을 포함한다. 추가부품을 보호하는 또 다른 방법은 예를 들어, 액체질소에 의해 상기 추가부품을 매우 낮은 온도까지 냉각시키고 다음에 상기 용기내에 상기 추가부품을 배열시키는 것이다. 상기 플래시 버트 용접은 상대적으로 신속한 작업이기 때문에, 이 경우 상기 추가부품은 용접과정동안 과도하게 가열되지 않는다. 상기 용기는 심지어 용기가 파손된 경우에도 상기 추가부품을 충분히 보호하도록 설계된다.
일부 추가부품들은 공동을 이용하지 않고도, 상기 베어링 구성재료내에 수용될 수 있다. 특히, 상기 베어링 링의 재료와 다른 형태의 재료로 형성된 조각부분의 형태를 가진 상대적으로 작은 추가부품들이, 용접되기 전에 상기 원형부품의 단부표면들사이의 위치에 배열되고 플래시 버트 용접과정동안 상기 위치에 유지될 수 있다. 물론, 상기 조인트로부터 상기 추가부품이 상기 잉여재료와 함께 외부로 가압되어 빠져나가지 못하도록 상기 추가부품을 설계하는 것이 중요하다.
상기 공동은 다소 기다랗게 구성되어, 다소 기다란 부품이 이용될 수 있다. 기다란 추가부품의 예는 기다란 막대를 포함하고, 상기 기다란 막대는 각각의 자석들사이에서 거리를 두고 막대에 배열된 복수 개의 자석들을 포함한다. 외부의 센서가 베어링 링내에 수용될 때, 외부 센서는 베어링 링이 회전할 때 통과하는 자석을 감지하여 베어링 링의 회전속도를 표시한다. 기다란 추가부품은 또한, 베어링 링의 재료와 서로 다른 재료로 제조되고 서로 이격된 복수 개의 조각부분들을 포함할 수도 있다. 상기 조각부분들은 또한 동일한 목적을 위해 예를 들어 자석 센서와 같은 외부센서에 의해 감지될 수 있다.
센서 모듈 형태의 기다란 추가부품은 또한, 베어링 링외부에 배열된 외부자석과 함께 작동하는 기다란 코일을 포함할 수 있다. 상기 코일이 상기 자석을 통과할 때 유도된 전류는, 센서모듈내에 일체로 구성된 전송기/수신기 및/또는 센서모듈에 전원을 공급하기 위해 이용될 수 있다. 센서모듈은 배터리를 교체할 수 없기 때문에, 상기 방법에 의해 센서모듈은 자체적으로 전원이 공급되어 유리하다. 수용된 센서모듈에 전원을 공급하는 다른 방법에 의하면, 용량성(capacitive) 전원공급 수단을 이용하거나 전자기 방사(electromagnetic radiation)에 의해 센서모듈에 전원을 공급할 수 있다.
상기 공동은 상기 프로파일 막대의 일부분을 통해 연장될 수 있다. 상기 공동은 예를 들어 드릴링, 밀링 또는 스파크 절단 공정에 의해 형성될 수 있다. 상기 공정에 의해 추가부품이 용접된 조인트로부터 떨어진 위치에서 상기 공동속으로 삽입될 수 있다. 상기 방법에 의하여 추가부품은, 상기 추가부품이 원형부재의 단부영역에 배열될 때보다, 플래시 버트 용접과정동안 동일한 크기의 온도와 압력에 노출된다. 상기 실시예에서 상기 추가부품은 또한 커버 및/또는 보호용기에 의해 보호될 수 있다. 그 결과 높은 온도에 대해 더욱 민감한 부품들이 이용될 수 있다.
제 2 실시예에서, 원형부재는, 원형 부재를 형성하기 위해 플래시 버트 용접되는 두 개이상의 링부분들을 포함한다. 상기 실시예에서, 추가부품이 각각의 용접 영역에 배열되어, 상기 베어링 링이 두 개의 반원형 부분들에 의해 제조될 때 두 개의 추가부품들이 상기 베어링 링내부에 수용될 수 있다. 마주보게 위치한 두 개의 추가부품들이 가지는 장점에 의하면, 예를 들어 상기 추가부품들이 회전속도의 감지를 위해 이용될 때보다 상대적으로 높은 분해능(resolution)을 가질 수 있다. 또한, 서로 다른 추가부품들을 서로 다른 조인트내에 수용할 수 있다. 물론, 상기 베어링 링은, 세 개의 120도 부분(segment)들 또는 네 개의 90도 부분들과 같은 두 개이상의 부분들로부터 제조될 수 있다. 상대적으로 작은 링부분들을 생산하는 것이 더욱 용이하기 때문에 여러 개의 링 부분들을 이용한다. 예를 들어 상대적으로 짧은 90도로 구부리는 작업이, 상대적으로 긴 360도로 구부리는 작업보다 용이하다. 또한, 베어링 링이 높은 정밀도, 특히 베어링 링의 원형도(roundness)를 가지는 것이 용이해진다. 두 개이상의 링 부분들은 직접 베어링 링을 제조하기 위해 동시에 플래시 버트 용접되거나 원형부재를 제조하기 위해 한 개 다음에 다른 한 개가 연속적으로 용접될 수 있다.
본 발명의 방법이 가지는 장점에 의하면, 상기 원형 부재가 가지는 두 개의 단부영역들이 연결되는 동안 베어링 링의 재료내에 추가부품이 완전히 수용될 수 있다. 예를 들어 기계가공(machining)에 의해 추가부품을 위한 공동이 형성되면, 프로파일 막대가 원형 부재로 구부러지기 전에 직선의 프로파일 막대위에 형성하는 것이 더욱 용이하다. 따라서 상기 프로파일 막대가 직선일 때 상기 공동은, 한 쪽 또는 양쪽 단부영역들에 형성될 수 있어서, 프로파일 막대의 처리를 단순화시키고 공구가 상기 단부표면들로 접근하게 만든다. 또 다른 장점에 의하면, 상기 프로파일 막대는 경화되지 않기 때문에, 상기 프로파일 막대의 재료는 미리 제조된 베어링 링보다 가공하기 용이하다. 요구되는 공동의 형태에 따라, 심지어 상기 프로파일 막대의 단부영역내에 적당한 공동을 일회성 작업에 의해 프레스 가공하거나 스탬핑 가공할 수 있다. 상기 공동은 또한, 완성된 프로파일 막대를 통해 연장될 수 있다.
또 다른 장점에 의하면, 추가부품이 베어링 링의 강도에 영향을 주지 않고 베어링 링내에 일체로 구성될 수 있다. 외부로부터 상기 베어링 링내부에 장착되는 형태의 센서는, 베어링 링의 외부표면내에 구멍을 요구하여 베어링 링의 강도에 어느 정도 영향을 준다. 본 발명에서, 추가부품은 상기 베어링 링의 재료내에 완전히 수용되어 강도에 심각한 영향을 주지 않는다. 상기 프로파일 막대의 단면 중앙에 상기 추가부품을 위한 공동을 대칭구조로 배열하면, 베어링 링의 강도에 대한 상기 공동의 영향은 심각하지 않다.
상기 추가부품은 또한, 본 발명의 방법에 의해 상기 베어링 링내부에 안전하게 장착된다. 추가부품이 떨어지거나 추가부품이 손상되거나 부식 재료와 같은 환경의 영향에 노출될 위험이 없다. 또한, 필요한 작업의 수가 감소되기 때문에, 추가부품의 장착작업은 단순화된다.
베어링 링내에 수용된 추가부품을 포함한 베어링 링을 생산하기 위한 본 발명의 방법에 관한 실시예가 도 5의 플로우 차트를 통해 설명된다. 제 1 단계(100)에서 직선의 프로파일 막대가 구부러지기 전에, 직선으로 형성된 프로파일 막대의 적어도 한 개의 단부영역에 공동이 형성된다. 상기 공동은, 상기 프로파일 막대의 길이의 일부 또는 전체 길이에 걸쳐서 연장될 수 있다. 직선의 프로파일 막대는 상기 설명과 같이 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 추가부품이 공동을 요구하지 않게 되면, 상기 단계는 제거된다.
단계(110)에서, 상기 직선의 프로파일 막대는, 상기 두 개의 단부영역들이 연결된 후에 베어링 링과 사실상 동일한 형상을 가진 원형 부재로 구부러진다. 상기 원형부재는, 상기 단부표면들이 서로에 대해 예비하중을 받거나 상기 연결작업이 개시되기 전에 단부영역들사이에 작은 거리가 존재하도록 구부러질 수 있다. 상기 원형부재는 또한, 원형부재를 형성하기 위해 서로 용접되는 두 개이상의 링 부분들을 포함한다.
단계(120)에서, 상기 추가부품은 상기 원형부재의 단부표면들사이에 배열되거나 상기 공동내에 배열된다. 추가부품의 형태에 따라, 상기 원형부재가 구부러지기 전에 상기 공동내에 상기 추가부품을 삽입할 수 있다. 일부 추가부품들은 상기 굽힘작업을 견딜 수 없으므로 굽힘 작업 후에 삽입된다. 특히 기다란 추가부품을 위해 상기 굽힘작업 이전에 추가부품들을 삽입하는 것이 유리하다.
단계 (130)에서, 상기 원형부재에 형성된 두 개의 단부영역들은 플래시 버트 용접 과정에 의해 서로 용접된다.
또한 상기 플래시 버트 용접과정동안 두 개의 단부표면들사이의 제 위치에 고정되는 추가부품을 위해 공동을 남겨둘 수 있다. 베어링 링은 또한 복수 개의 링 부분들을 포함할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예들로 한정되지 않고 다수의 추가의 변형예들과 수정예들이 첨부된 청구범위내에서 가능하다.
1... 베어링 링,
2... 프로파일 막대,
3...제 1 단부영역,
4... 제 2 단부영역,
5... 제 1 단부표면,
6...제 2 단부표면,
7... 공동,
8... 추가부품,
9... 제 1 클램핑 공구,
10... 제 2 클램핑 공구,
11... 코일,
12...용접 영역,
13...커버,
14...연결부.

Claims (15)

  1. 원형 부재로 구부러지는 직선의 프로파일 막대(2)로부터 제조되는 베어링 링(1)으로서, 상기 베어링 링이 플래시 버트 용접에 의해 연결되는 베어링 링에 있어서,
    상기 베어링 링은, 베어링 링의 재료내에 수용되는 추가부품(8)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 추가부품(8)은 상기 용접 영역(12)내에 위치하거나 용접영역과 근접하게 위치하는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 추가부품(8)은 상기 베어링 링의 재료내에 수용된 공동(7)내에 배열되고, 상기 공동은 적어도 한 개의 단부 표면(5,6)으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 공동(7)의 내부가 보호커버(13)로 밀폐되는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  5. 전항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가부품은 상기 베어링 링의 재료와 이외의 다른 성분을 가진 재료의 조각부분인 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  6. 전항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가부품은 특정 베어링 링을 인식하기 위한 인식수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  7. 제 1항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가부품은 센서인 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 센서는 센서모듈내에 포함되는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 센서 또는 센서모듈은, 상기 베어링 링의 재료를 통해 연장되는 연결부(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 센서 또는 센서모듈은, 무선통신수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  11. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 또는 센서모듈은, 상기 센서, 센서모듈 및/또는 통신수단에 전원을 공급하기 위한 전원발생 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  12. 전항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원형 부재는, 서로 플래시 버트 용접되는 복수 개의 링 부분들을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 링.
  13. 전항들 중 어느 한 항을 따르는 적어도 한 개의 베어링 링을 포함한 구름 베어링.
  14. 베어링 링내에 수용된 추가부품을 포함한 베어링 링을 생산하기 위한 방법이,
    직선의 프로파일 막대를 원형 부재 또는 링 부분으로 구부리는 단계,
    상기 추가부품을, 상기 원형 부재의 두 개의 단부 표면들사이에 배열하거나 상기 링 부분의 두 개의 단부 표면들사이에 배열하는 단계,
    상기 원형부재 또는 링부분들의 두 개의 단부영역들을 플래시 버트 용접에 의해 서로 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 링을 생산하기 위한 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 직선의 프로파일 막대에 형성된 적어도 한 개의 단부영역내에 공동을 형성하고 상기 직선의 프로파일 막대를 원형 부재로 구부리기 전에 상기 공동내에 상기 추가부품을 배열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 링을 생산하기 위한 방법.
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