KR20140112487A - 감소된 마찰 토크를 가진 구름 베어링 - Google Patents

감소된 마찰 토크를 가진 구름 베어링 Download PDF

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스테파네 코르디어
이브스-안드레 리버라토
올리비어 베르베
티에리 아다네
피에트로 테시니
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아크티에볼라게트 에스케이에프
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Abstract

구름 베어링은, 내부 링(1), 외부 링(2), 상기 내부 링(1)과 외부 링(2)에 제공된 레이스(15a, 15b)들사이에 배열된 적어도 한 개 열의 구름 요소(3) 및 원형 하우징(5)을 포함하고, 상기 원형 하우징은 상기 외부 링(2)들 중 적어도 한 개를 둘러 싸는 적어도 한 개의 부분을 포함하며, 상기 외부 링은 두 개의 분리된 부분(2a, 2b)들을 포함하고, 상기 외부 링(2)의 각 부분(2a, 2b)은 하우징(5)과 한 개의 밀폐된 공간(25a, 25b)을 형성한다. 한 개의 레이스(15a, 15b)의 곡률반경(R)과 구름요소(3)의 직경사이의 비율은 0.55보다 크다.

Description

감소된 마찰 토크를 가진 구름 베어링{ROLLING BEARING WITH REDUCED FRICTION TORQUE}
본 발명은 구름 베어링, 특히 내부 링과 외부 링을 포함하고, 상기 두 개의 링들에 제공된 레이스(raceway)들사이에서 케이지(cage)에 의해 고정되는 구름요소들의 한 개이상의 열(row)들을 가진 구름 베어링에 관한 것이다. 예를 들어, 상기 구름요소들은 볼(ball)일 수 있다. 예를 들어, 상기 구름요소들은 산업용 전기 모터 또는 차량용 변속기(gearbox)에서 이용되는 것들일 수 있다.
상기 적용예들에서, 하나의 레이스와 비교하여 다른 하나의 레이스의 기하학적 형상 변화는 베어링 성능 특히, 마찰 토크에 부정적인 영향을 가질 수 있다. 심지어 상기 두 개의 레이스들이 유사한 경우에도, 상기 구름 베어링의 조립은 레이스들사이에서 일부 기하학적 형상변화를 가져올 수 있다. 상기 구름베어링의 사용수명은 필수적으로, 구름베어링과 레이스사이의 마찰 토크에 관련된다. 일반적으로 상기 레이스들사이의 기하학적 형상 변화는 베어링의 빠른 파손 및 상태악화를 초래한다. 따라서 마찰 토크는 상기 레이스의 설계에 의존한다.
본 발명의 목적은 상기 문제점들을 극복하는 것이다.
본 발명의 특별한 목적은, 구름 베어링의 사용수명(service life)을 증가시키기 위해 상기 구름요소들과 레이스사이의 마찰 토크를 감소시키는 것이다. 따라서 본 발명의 특별한 목적은, 어떠한 환경에서도 상기 구름요소들과 레이스사이에 접촉점을 유지하여, 상기 두 개의 외부 레이스들의 반경 방향 오프셋(radial offset)이 상기 베어링의 마찰 토크에 영향을 주지 않는 것이다.
실시예에서, 구름 베어링은 내부 링, 외부 링, 상기 내부 링과 외부 링에 제공된 레이스들사이에 배열된 적어도 한 개 열의 구름 요소 및 원형 하우징을 포함하고, 상기 원형 하우징은 상기 외부 링들 중 적어도 한 개를 둘러 싸는 적어도 한 개의 부분을 포함하며, 상기 외부 링은 두 개의 분리된 부분들을 포함하고, 상기 외부 링의 각 부분은 하우징과 한 개의 밀폐된 공간을 형성한다.
한 개의 레이스의 곡률반경과 구름요소의 직경사이의 비율은 0.55보다 크다.
상기 비율을 가진 레이스를 이용하면, 구름요소들과 레이스사이에서 마찰 토크가 감소되어 베어링의 사용수명이 증가한다.
상기 비율은 0.55 와 0.71사이인 것이 유리하다.
상기 비율은 0.71보다 크고 예를 들어, 무한대일 수 있어서 상기 외부 링의 각 부분은, 상기 구름요소를 위한 레이스를 형성하기 위해 상기 구름 요소와 접촉하는 평평한 부분을 포함한다.
두 개의 레이스들사이에 기하학적 변화가 존재하는 경우에, 구름 베어링을 형성하는 상기 평평한 부분들은 상기 변형을 흡수하고 상기 마찰 토크에 영향을 주지 않는다. 두 개의 외부 절반 링들에서 평평한 레이스가 이용되면 레이스들은 더욱 유연해져서 베어링은 작동시 마모가 감소된다.
상기 베어링의 회전 대칭축과 상기 평평한 부분사이의 각도는 25°와 45°사이인 것이 유리하다. 상기 외부 링의 각 부분은 또한 외측 축 방향 원통형 부분, 반경방향 부분 및 내측 축 방향 부분을 포함하고, 상기 평평한 부분은 상기 반경방향 부분 및 내측 축 방향 부분에 연결된다.
예를 들어, 상기 각도는 40°와 50°사이일 수 있고 45°인 것이 더욱 선호된다.
상기 외부 링의 각 부분은 금속 시트를 절단하고 프레스가공하여 제조된다.
상기 하우징은 상기 외부 링의 부분들을 유지하기 위한 두 개의 구분되는 부분 및 상기 부분들을 고정하기 위한 고정수단을 함께 포함할 수 있고, 상기 하우징의 상기 제 1 부분은 상기 외부 링을 반경방향으로 유지하기 위한 내측 축 방향 원통형 부분을 포함하며, 상기 하우징의 상기 제 2 부분은 상기 내측 축 방향 원통형 부분을 둘러싸는 외측 축 방향 원통형 부분을 포함한다.
예를 들어, 상기 하우징의 상기 제 1 부분은 상기 내측 축 방향 원통형 부분으로부터 상기 내부 링을 향해 연장되고 상기 외부 링의 부분들 중 한 개와 제 1 밀폐 공간을 형성하는 반경방향 플랜지를 포함하고, 상기 하우징의 상기 제 2 부분은 상기 외측 축 방향 원통형 부분으로부터 내부 링을 향하고 상기 외부 링의 부분들 중 한 개와 제 2 밀폐 공간을 형성하는 반경방향 플랜지를 포함한다.
양쪽의 밀폐 공간들은 윤활유를 포함하고 윤활유 저장소로서 작용한다.
상기 외부 링의 각 부분은, 상기 밀폐 공간들내에 수용된 윤활유를 위한 통로 수단을 포함하는 것이 유리하다.
두 개의 밀폐 공간들을 연결시키기 위해 적어도 부분적으로 서로를 향하는 축 방향 구멍들을 포함하는 윤활유를 위한 통로 수단은 상기 외부 링의 분리된 두 개의 부분들의 반경방향 부분의 두께에 형성된다.
상기 고정 수단은 용접부 또는 브레이징 또는 글루를 포함할 수 있다.
본 발명이, 첨부된 도면들에 의해 도시되고 전체적으로 본 발명을 제한하지 않는 예들에 의해 고려되는 다수의 실시예들에 관한 상세한 설명을 연구하여 이해된다.
도 1은, 본 발명을 따르는 구름 베어링의 제 1 실시예를 도시한 축 방향 절반 도면.
도 2는, 제 2 실시예를 도시한 축 방향 절반 도면.
도 3은, 제 3 실시예를 도시한 축 방향 절반 도면.
도 4는, 제 4 실시예를 도시한 축 방향 절반 도면.
우선, 본 발명을 따르는 구름 베어링(rolling bearing)의 실시예를 도시한 도 1을 참고할 때, 상기 베어링은, 내부 링(1), 외부 링(2), 도시된 실시예에서 볼들로 구성되고 상기 내부 링(1)과 외부 링(2)사이에서 케이지(4)에 의해 고정되는 구름요소(3)들의 열 및, 외부 링(2)을 둘러싸는 원형 하우징(5)을 포함한다.
상기 내부 링(1)은 중실(solid) 구조이고 외측 원통형 표면(1a)에서 토로이달(toroidal) 요홈(6)을 가지며, 상기 요홈의 곡률반경(radius of curvature)은 상기 구름요소(3)의 반경보다 약간 크고 구름요소(3)를 위한 레이스(15a,15b)를 형성한다. 상기 내부 링(1)은, 강재 블랭크(steel blank)를 기계 가공하거나 프레스(press) 가공하고 다음에 상기 내부 링(1)이 내부 링의 기하학적 특징 및 최종 표면 마무리(surface finish)를 가지도록 베어링 레이스(6)에서 연삭가공되고 선택적으로 랩핑(lap)가공된다.
상기 케이지(4)는, 상기 구름 요소(3)를 수용하고 구름요소들을 원주방향으로 균일하게 이격되도록 유지시키도록 설계된 복수 개의 공동(7)들을 포함한다. 상기 공동(7)들은, 상기 구름 요소(3)들의 직경보다 약간 더 큰 직경을 가진 구형 형상을 가지는 것이 유리하다. 상기 공동(7)들은 상기 케이지(4)의 반경 방향 두께에 제공되고 반경 방향으로 상기 외부 링(2)을 향하고 원추형 부분(9)에 의해 반경 방향으로 내부를 향해 연장되는 반경 방향 부분(8)을 가진다. 원추형 부분(9)은 반경 방향으로 상기 내부 링(1)을 향해 배열되고 상기 구름 요소(3)를 향해 축 방향으로 연장된다. 상기 반경 방향 부분(8)과 원추형 부분(9)은 상기 공동(7)을 형성한다. 상기 원추형 부분(9)은 상기 구름 요소(3)를 위한 안내부분을 형성한다.
상기 실시예에서, 상기 외부 링(2)은 두 개의 분리된 부분(2a, 2b)들 또는 절반의 링들을 포함한다. 상기 외부 링(2)의 두 개의 부분(2a, 2b)들은, 제조비용을 감소시키기 위해 동일하고 베어링의 축 방향 대칭평면에 대해 대칭구조를 가진다. 상기 두 개의 외부 절반 링(2a, 2b)들은 금속시트를 절단하고 프레스 가공하여 다음에 열처리에 의해 경화되어 제조되는 것이 유리하다. 상기 구름 요소(3)들을 위한 레이스들은, 레이스들이 명확한 기하학적 형상과 표면 마무리를 가지도록 연삭 및/또는 랩핑 가공된다. 상기 실시예에서 두 개의 절반 링(2a, 2b)들이 동일하기 때문에 이들 중 적어도 한 개는 도면부호 "a"를 가진 절반 링이 본 명세서에서 설명되기 때문에, 다른 한 개의 절반 링(2b)의 동일한 요소는 도면에서 도면부호"b"를 가진다는 것으로 이해된다.
상기 외부 링(2)의 절반 링(2a)은, 외측 축 방향 부분(11a), 반경 방향 부분(12a), 곡선 부분(13a) 및 내측 절반 부분(14a)을 포함한다. 상기 반경 방향 부분(12a)은 상기 외측 축 방향 부분(11a) 및 곡선 부분(13a)에 연결된다. 상기 곡선 부분(13a)은 상기 구름 요소(3)를 위한 레이스(15a)의 일부분을 형성한다. 상기 곡선 부분(13a)은 또한, 상기 내측 축 방향 부분(14a)에 연결된다. 각각의 구름 요소(3)는 해당 절반 링(2a, 2b)을 가진 접촉 점(Pa, P)을 가진다. 상기 한 개의 접촉점(Pa, P)과 상기 구름 요소(3)의 중심을 통과하는 반경 방향 대칭축(Y1)사이의 각도(β)는 25°와 45°사이이다. 상기 절반 링의 치수가 변화하면, 상기 해당 외측 절반 링(2a, 2b)의 곡선 부분(13b) 및 상기 구름 요소(3)사이의 접촉은 유지된다. 두 개의 외측 절반 링(2a, 2b)들은, 사실상 상기 구름 요소(3)의 반경 방향 대칭 평면내에서 서로 축 방향 접촉된 상기 반경 방향 부분(12a, 12b)의 반경 방향 면(16a, 16b)들을 가지며 배열된다.
상기 실시예에서, 하나의 레이스(15a, 15b)의 곡률반경(R)과 구름 요소(3)의 직경(D)사이의 비율은 0.55보다 크고 선호적으로 0.55 와 0.71사이이며 더욱 선호적으로 0.71보다 크다. 레이스가 가지는 곡률 반경(R)은 도 1에 도시된 가상 구(O)의 반경이다.
스탬프(stamped) 가공된 금속 시트로 제조되는 것이 유리한 하우징(5)은 두 개의 외측 절반 링(2a, 2b)들을 포함한 두 개의 구분되는 원형 부분(17, 18)들을 포함하여 상기 절반 링들을 축 방향으로 서로 단단히 고정한다. 상기 하우징(5)의 부분(17,18)들은 절단 및 프레스가공에 의해 단일 금속 시트로부터 경제적으로 제조될 수 있는 것이 유리하다. 각각의 구분되는 부분(17,18)들은 L 자 형상의 구조를 가진다.
상기 제 1 부분(17)은, 상기 외측 절반 링(2a, 2b)들을 반경 방향으로 유지하기 위한 내측 축 방향 원통형 부분(19)을 포함한다. 상기 내측 축 방향 원통형 부분(19)은 상기 외측 절반 링(2a, 2b)을 둘러싸고 상기 절반 링(2a, 2b)의 외측 축 방향 부분(11a, 11b)과 접촉한다. 상기 제 1 부분(17)은, 반경 방향 플랜지(20)의 내측 변부(20a)와 상기 내부 링(1)의 원통형 표면(1a)사이에 간극(clearance)을 남기기 위해 상기 내측 축 방향 원통형 부분(19)으로부터 상기 내부 링(1)의 외측 원통형 표면(1a)의 바로 인접한 위치를 향해 반경 방향으로 연장되는 반경 방향 플랜지(20)를 추가로 포함한다.
상기 하우징(5)의 제 2 부분(18)은, 상기 제 1 부분(17)의 내측 축 방향 원통형 부분(19)을 둘러싸는 외측 축 방향 원통형 부분(21)을 포함한다. 상기 제 2 부분(18)은, 반경 방향 플랜지(22)의 내측 변부(22a)와 상기 내부 링(1)의 원통형 표면(1a)사이에 간극을 남기기 위해 상기 외측 축 방향 원통형 부분(21)으로부터 상기 내부 링(1)의 외측 원통형 표면(1a)의 바로 인접한 위치를 향해 반경 방향으로 연장되는 반경 방향 플랜지(22)를 추가로 포함한다.
상기 절반 링(2a, 2b)들은, 상기 내측 축 방향 원통형 부분(19)의 구멍과 상기 축 방향 부분(11a, 11b)사이의 접촉에 의해 상기 하우징(5)의 제 1 부분(17)의 내측 축 방향 원통형 부분(19)내에서 센터링된다(centred). 상기 축 방향 부분(11a, 11b)의 외측 변부들을 형성하는 외측 반경 방향 면(23a,23b)들이 각각, 상기 하우징(5)의 부분(17,18)들의 반경 방향 플랜지(20,22)와 접촉하여, 상기 두 개의 절반 링(2a, 2b)들을 서로 축 방향으로 고정한다. 상기 내측 축 방향 부분(14a, 14b)들의 외측 변부들을 형성하는 외측 반경 방향 면(24a,24b)들은 또한 상기 반경 방향 플랜지(20,22)들과 접촉한다.
선택적으로, (도면에 도시되지 않은) 축 방향 간극이, 상기 하우징(5)의 반경 방향 플랜지(20,22)들과 상기 내측 축 방향 부분(14a, 14b)들의 외측 변부(24a,24b)사이에 제공될 수 있다.
각각의 절반 링(2a, 2b)은 하우징(5)과 함께 윤활유 저장소로서 작용하는 원형의 밀폐된 공간(25a, 25b)을 형성하며, 상기 공간(25a, 25b)내에 수용된 윤활유가 도면에 도시되지 않는다. 좀더 구체적으로, 밀폐된 공간(25a)은, 외측 축 방향 부분(11a), 반경 방향 부분(12a), 부분(13a) 및 내측 축 방향 부분(14a)에 의해 한정되고, 상기 부분들과 인접한 위치에서 상기 하우징(5)의 제 1 부분(17)의 반경 방향 플랜지(20)에 의해 한정된다. 윤활유는 그리스(grease) 또는 오일(oil)일 수 있다.
윤활유는, 상기 절반 링(2a) 및 내부 링(1)사이에서 제 1 윤활유 저장소를 형성하는 공간(25a)내부로 채워질 수 있다. 윤활유는 또한, 외부 링(2)과 내부 링(1)사이에 존재하는 체적 및 상기 제 2 공간(25b)속으로 채워진다.
상기 외측 축 방향 원통형 부분(21)은 용접, 브레이징(brazing) 또는 글루(glue)에 의해 내측 축 방향 원통형 부분(19)에 고정된다.
상기 실시예에서, 상기 반경 방향 부분(12a, 12b)의 내부 반경 방향 면(16a, 16b)은 서로 접촉한다.
유사한 부분들이 동일한 도면부호를 가지는 도 2의 실시예에서, 상기 부분(13a, 13b)들은 평평한 부분들이다. 상기 레이스(15a, 15b)의 곡률반경(R) 및 구름 요소(3)의 직경(D)사이의 비율은, 구름 요소(3)를 위한 평평한 레이스(15a, 15b)들을 형성하기 위해 무한하다.
상기 실시예의 외부 링(2)의 절반 링(2a)은, 외측 축 방향 부분(11a), 반경 방향 부분(12a), 평평한 부분(13a) 및 내부 축 방향 부분(14a)을 포함한다. 상기 반경 방향 부분(12a)은 외측 축 방향 부분(11a) 및 평평한 부분(13a)에 연결된다. 상기 평평한 부분(13a)은, 구름 요소(3)를 위한 평평한 레이스(15a)의 일부분을 형성한다. 상기 평평한 부분(13a)은 또한 상기 내부 축 방향 부분(14a)에 연결된다. 상기 평평한 부분(13a)과 상기 베어링의 회전 대칭축(X1)사이의 각(α)은 25°와 45°사이이다. 예를 들어, 상기 각(α)은 40° 와 50°사이이고 45°인 것이 더욱 선호된다.
각각의 구름 요소(3)는, 해당 절반 링(2a, 2b)과 접촉점(Pa, P)을 가진다. 상기 접촉점(Pa, P) 및 구름 요소(3)의 중심을 통과하는 반경 방향 대칭 축(Y1)사이의 상기 각도(β)는 25°와 45°사이이다. 상기 절반 링들의 치수가 변화하면, 상기 구름 요소(3) 및 해당 절반 링(2a, 2b)의 평평한 부분(13a, 13b)사이의 접촉은 유지된다. 두 개의 외부 절반 링(2a, 2b)들은, 사실상 상기 구름 요소(3)의 반경 방향 대칭 평면내에서 서로 축방향 접촉하는 반경 방향 부분(12a, 12b)들의 반경 방향 면(16a, 16b)들과 배열된다.
유사한 부분들이 동일한 도면부호를 가지는 도 3의 실시예는, 윤활유 저장소로서 작용하는 밀폐된 공간(25a, 25b)들로부터 레이스(6, 15a, 15b)로 윤활유가 통과될 수 있는 통과수단이 제공된다는 점에서, 도 2의 실시예와 다르다.
상기 통과수단은 상기 두 개의 밀폐된 공간(25a, 25b)들이 연결(communication)되도록, 상기 외부 절반 링(2a, 2b)의 반경 방향 부분(12a, 12b)의 두께내에 제공된 복수 개의 축 방향 관통구멍(26a, 26b)들을 포함하고 적어도 부분적으로 서로를 향한다. 각각의 관통구멍(26a, 26b)은 반경 방향 통로 또는 덕트(27a, 27b)와 연결되고, 상기 반경 방향 통로는 해당 반경 방향 부분(12a, 12b)의 내부 면(16a, 16b)에 제공된 반경 방향 요홈을 형성한다. 상기 베어링 레이스(15a, 15b)에서 볼(3)에 직접 윤활유를 안내하기 위해, 상기 반경 방향 통로(27a, 27b)의 외측 단부는 해당 관통구멍(26a, 26b)과 연결되고 상기 반경 방향 통로(27a, 27b)의 내측 단부는 평평한 레이스(15a, 15b)와 연결된다. 그러나, 반경 방향 통로(27a, 27b)와 연결된 구멍(26a, 26b)들은 서로를 향해 쉽게 배열될 수 없다는 것을 이해해야 한다. 윤활유 저장소를 형성하는 공간(25a, 25b)의 내부표면들은, 윤활유가 내벽들에 달라붙는 것을 방지하고 따라서 윤활유의 전달을 촉진시키는 효과를 가진 오일 불침투성(oil- repellent) 코팅을 가지는 것이 선호된다.
유사한 부분들이 동일한 도면부호를 가지는 도 4의 실시예는, 하우징(5)이 U 자형상을 가진 단지 한 개의 부분을 가진다는 점에서 도 2의 실시예와 다르다. 스탬핑가공된 금속시트로 제조되는 것이 유리한 상기 하우징(5)은, 두 개의 외부 절반 링(2a, 2b)들을 축 방향으로 서로 단단히 고정하기 위해 상기 절반 링(2a, 2b)들을 둘러싸는 원형 부분을 포함한다. 상기 하우징(5)은 절단 및 프레스 가공하여 단일 금속 시트로부터 경제적으로 생산될 수 있는 것이 유리하다. 상기 하우징(5)은 상기 외부의 절반 링(2a, 2b)들을 반경 방향으로 지지하기 위해 내측 축 방향 원통형 부분(28)을 포함한다. 상기 내측 축 방향 원통형 부분(28)은 상기 절반 링(2a, 2b)들을 둘러싸고 상기 절반 링(2a, 2b)의 외측 축 방향 부분(11a, 11b)들과 접촉한다. 상기 하우징(5)은, 해당 반경 방향 플랜지(29,30)의 내측 변부(29a, 30a)와 상기 내부 링(1)의 원통형 표면사이에 간극을 남기기 위해 상기 내측 원통형 부분(28)으로부터 상기 내부 링(1)의 외측 원통형 표면(1a)의 바로 인접한 위치를 향해 반경 방향으로 연장되는 두 개의 반경 방향 플랜지(29,30)를 추가로 포함한다.
상기 절반 링(2a, 2b)들은, 상기 내측 축 방향 부분(28)의 구멍과 상기 축 방향 부분(11a, 11b)사이의 접촉에 의해 상기 하우징(5)의 내측 축 방향 원통형 부분(19)내에서 센터링된다. 상기 외측 축 방향 부분(11a, 11b)의 외측 변부들을 형성하는 외측 반경 방향 면(23a,23b)들이 각각, 상기 하우징(5)의 반경 방향 플랜지(29, 30)와 접촉하여, 상기 두 개의 절반 링(2a, 2b)들을 서로 축 방향으로 고정한다. 상기 내측 축 방향 부분(14a, 14b)들의 외측 변부들을 형성하는 외측 반경 방향 면(24a,24b)들은 또한 상기 반경 방향 플랜지(29, 30)들과 접촉한다.
각각의 절반 링(2a, 2b)은 하우징(5)과 함께 윤활유 저장소로서 작용하는 원형의 밀폐된 공간(25a, 25b)을 형성하며, 상기 공간(25a, 25b)내에 수용된 윤활유는 도면에 도시되지 않는다. 좀더 구체적으로, 밀폐된 공간(25a)은, 외측 축 방향 부분(11a), 반경 방향 부분(12a), 평평한 부분(13a) 및 내측 축 방향 부분(14a)에 의해 한정되고, 상기 부분들과 인접한 위치에서 상기 하우징(5)의 해당 반경 방향 플랜지(29, 30)에 의해 한정된다. 도 2에 도시된 통로 수단이 도 3의 실시예에 제공될 수 있다.
도면들에 도시된 실시예에서, 외부 링(2)은 두 개의 절반 링(2a, 2b)들로 구성되고 내부 링(1)은 중실 형태이다. 선택적인 실시예에서, 상기 외부 링을 중실형태로 제조하고 내부 링(1)은 도 1 및 도 2의 실시예를 구성하는 절반 링(2a, 2b)들과 유사하게 얇은 금속 시트를 프레스 가공하여 생산되는 두 개의 절반 링들로 제조될 수 있다. 상기 두 개의 절반 링들은 두 개의 부분들로 형성되고 서로 결합되는 하우징내에 장착된다. 다시 말해, 상기 배열은 도 1 및 도 2에 도시된 실시예의 배열과 동일하지만 구성요소들은 반대일 수 있다.
두 개의 절반 링들로 형성된 내부 링이 상기 경우에서 구름 베어링의 회전부분을 구성하는 것이 유리할 수 있다. 왜냐하면 이 경우, 상기 구름 베어링이 회전할 때, 윤활유 저장소로서 작용하는 절반 링들의 두 공간들내에 수용된 윤활유가 원심력을 받게 되고 상기 링들내에 형성된 통로들을 통해 베어링의 레이스를 향하여 소모(dissipated)되려고 하기 때문이다.
각각의 실시예들에 대해 설명된 구체적인 특징들 및 특성은 상당한 수정없이 다른 실시예들에 대해 적용될 수 있다. 또한, 본 발명이 단일 열(single- row) 볼 베어링을 이용하여 도시될지라도, 본 발명은 상당한 수정없이 볼 및/또는 여러 개의 열을 이루는 구름요소가 아닌 구름요소들을 이용하는 베어링들에 대해 적용될 수 있다. 선택적으로, 내부 링은 두 개의 절반 링들로 제조되고 상기 설명과 같이 두 개의 구분되는 부분들을 가진 하우징에 의해 둘러싸일 수 있다.
레이스들이 레이스의 곡률반경과 구름 요소들의 직경사이의 비율을 가지기 때문에, 구름 요소들과 레이스사이의 마찰 토크는 감소되고 따라서 구름 베어링의 사용 수명이 증가된다. 또한, 어떠한 환경에서도 상기 구름 요소들과 레이스사이의 접촉점이 유지되어, 두 개의 외측 레이스들이 가질 수 있는 반경 방향 오프셋이 베어링의 마찰 토크에 영향을 주지 않는다. 사실상 두 개의 외부 레이스들의 기하학적 형상이 변화하면, 구름 베어링의 외부 레이스를 형성하는 부분들이 상기 변형을 흡수하고 마찰 토크에 영향을 주지 않는다.
1....내부 링,
2....외부 링,
15a, 15b.....레이스,
3.....구름 요소,
5.....원형 하우징,
2a, 2b.....분리된 부분,
25a, 25b..... 밀폐된 공간,
15a, 15b ....레이스.

Claims (15)

  1. 내부 링(1), 외부 링(2), 상기 내부 링(1)과 외부 링(2)에 제공된 레이스(15a, 15b)들사이에 배열된 적어도 한 개 열의 구름 요소(3) 및 원형 하우징(5)을 포함하고, 상기 원형 하우징은 상기 외부 링(2)들 중 적어도 한 개를 둘러 싸는 적어도 한 개의 부분을 포함하며, 상기 외부 링은 두 개의 분리된 부분(2a, 2b)들을 포함하고, 상기 외부 링(2)의 각 부분(2a, 2b)은 하우징(5)과 한 개의 밀폐된 공간(25a, 25b)을 형성하는 구름 베어링에 있어서,
    한 개의 레이스(15a, 15b)의 곡률반경(R)과 구름요소(3)의 직경사이의 비율은 0.55보다 큰 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비율은 0.55 와 0.71사이인 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비율은 0.71보다 큰 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 외부 링(2)의 각 부분(2a, 2b)은, 상기 구름요소(3)를 위한 레이스(15a, 15b)를 형성하기 위해 상기 구름 요소(3)와 접촉하는 평평한 부분(13a, 13b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 베어링의 회전 대칭축(X1)과 상기 평평한 부분(13a, 13b)사이의 각도(α)는 25°와 45°사이인 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  6. 제 5 항에 있어서, 각도(α)는 45°에 해당하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 외부 링(2)의 각 부분(2a, 2b)은 외측 축 방향 원통형 부분(11a, 11b), 반경방향 부분(12a, 12b) 및 내측 축 방향 부분(14a, 14b)을 포함하고, 상기 평평한 부분(13a, 13b)은 상기 반경방향 부분(12a, 12b) 및 내측 축 방향 부분(14a, 14b)에 연결되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  8. 전항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 링(2)의 각 부분(2a, 2b)은 금속 시트를 절단하고 프레스가공하여 제조되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  9. 전항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(5)은 상기 외부 링(2)의 부분(2a, 2b)들을 유지하기 위한 두 개의 구분되는 부분(17, 18) 및 상기 부분(17, 18)들을 고정하기 위한 고정수단을 함께 포함하고, 상기 하우징(5)의 상기 제 1 부분(17)은 상기 외부 링(2)을 반경방향으로 유지하기 위한 내측 축 방향 원통형 부분(19)을 포함하며, 상기 하우징(5)의 상기 제 2 부분(18)은 상기 내측 축 방향 원통형 부분(19)을 둘러싸는 외측 축 방향 원통형 부분(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 하우징(5)의 상기 제 1 부분(17)은 상기 내측 축 방향 원통형 부분(19)으로부터 상기 내부 링(1)을 향해 연장되고 상기 외부 링(2)의 부분(2a)들 중 한 개와 제 1 밀폐 공간(25a)을 형성하는 반경방향 플랜지(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 하우징(5)의 상기 제 2 부분(18)은 상기 외측 축 방향 원통형 부분(21)으로부터 내부 링(1)을 향하고 상기 외부 링(2)의 부분(2b)들 중 한 개와 제 2 밀폐 공간(25b)을 형성하는 반경방향 플랜지(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 양쪽의 밀폐 공간(25a, 25b)들은 윤활유를 포함하고 윤활유 저장소로서 작용하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 외부 링(2)의 각 부분(2a,2b)은, 상기 밀폐 공간(25a, 25b)들내에 수용된 윤활유를 위한 통로 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  14. 제 13 항에 있어서, 두 개의 밀폐 공간(25a, 25b)들을 연결시키기 위해 적어도 부분적으로 서로를 향하는 축 방향 구멍(26a, 26b)들을 포함하는 윤활유를 위한 통로 수단은 상기 외부 링(2)의 분리된 두 개의 부분(2a, 2b)들의 반경방향 부분(12a, 12b)의 두께에 형성되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
  15. 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 수단은 용접부 또는 브레이징 또는 글루를 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링.
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