KR20140114820A

KR20140114820A - 탄성 변형 요소를 포함한 구름 베어링 조립체 및 상기 베어링의 제조방법

Info

Publication number: KR20140114820A
Application number: KR1020147018418A
Authority: KR
Inventors: 올리비어 베르베; 프랑크 베렌스; 찰스 마쏘토에아우; 피에트로 테시니
Original assignee: 아크티에볼라게트 에스케이에프
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2014-09-29
Also published as: JP2015504147A; EP2807385A1; CN104204565A; WO2013110318A1

Abstract

구름 베어링 조립체는, 내부 링(2), 외부 링(3), 상기 내부 링(2)과 외부 링(3)에 제공된 레이스(14a, 14b)들사이에 배열된 적어도 일 열의 구름 요소(4) 및 원형 하우징(6)을 포함하고, 상기 원형 하우징내에 적어도 한 개의 링(3)이 배열되며, 상기 링(3)은 두 개의 절반 링 부분(3a,3b)들을 포함하고, 각각의 절반 링 부분(3a,3b)은 둥근 변부 부분(10a, 10b) 및 상기 레이스(14a, 14b)를 형성하는 토로이달 부분(12a,12b)에 의해 반경 방향 부분(11a, 11b)으로부터 외측부를 향해 연장되는 두 개의 축 방향 원통 부분(9a, 9b, 13a, 13b)들과 반경 방향 부분(11a, 11b)을 가진다. 상기 구름 베어링 조립체(1)는 상기 절반 링 부분(3a,3b)들사이에서 축 방향 간격을 조정하기 위해 상기 링(3)의 두 개의 절반 링 부분(3a,3b)들사이에 위치한 적어도 한 개의 탄성 변형 요소(30, 31, 32, 33)를 포함한다.

Description

탄성 변형 요소를 포함한 구름 베어링 조립체 및 상기 베어링의 제조방법{ROLLING BEARING ASSEMBLY COMPRISING AN ELASTICALLY DEFORMABLE ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH A BEARING}

본 발명은, 구름 베어링(rolling bearing) 특히, 내부링과 외부링을 가지고 상기 두 개의 링들내부에 제공된 레이스(raceways)들사이의 케이지(cage)에 의해 고정되는 구름요소들의 한 개이상의 열들을 가지는 구름 베어링에 관한 것이다. 예를 들어, 구름요소들은 볼(ball)들일 수 있다. 예를 들어, 상기 구름 베어링은 산업용 전기 모터 또는 차량용 기어박스내에서 이용되는 구름 베어링일 수 있다.

상기 적용예들에서, 공지된 ISO 깊은 요홈(deep groove) 볼 베어링들이 일반적으로 이용된다. 상기 베어링들은 중실(solid) 또는 중량(massive) 형태의 내부 및 외부 링들을 포함한다. "중실 링"은, 강재질의 튜브 스톡(tube stock), 바(bar) 스톡, 비가공 주조품(rough forging) 및 압연된 블랭크(blank)들로부터 재료를 제거하고 기계가공하여 구해지는 링으로 이해되어야 한다.

상기 적용예들에서, 깊은 요홈 볼 베어링들은 주로, 종종 반경 방향을 향해 상기 베어링들의 용량에 비해 상대적으로 작은 하중(weak load)이 가해 진다. 중실 링들의 강(steel)과 비교하여 윤활제의 저성능 때문에, 상기 깊은 요홈 볼 베어링의 사용 수명은 필수적으로 베어링의 윤활과 관련된다.

특허 제 3,876,266 호에 공개된 구름 베어링은, 두 개의 분리된 부분들 또는 절반 링(half ring)들로 제조된 내부 링, 외부 링, 상기 외부 링의 분리된 두 부분들을 고정하는 하우징 및 케이지에 의해 고정되는 일 열의 볼들을 포함한다. 상기 하우징과 함께, 상기 외부 링의 분리된 부분들 중 한 개는 밀폐된 공간을 형성하고, 축 방향으로 예비하중(preloaded)을 받는 탄성 요소가 상기 공간내에서 수용된다.

그러나, 조립된 부품들의 치수변화 때문에, 상기 베어링의 가공작업은 완전해야 하거나 보조적인 가공과정이 필요할 수 있어서, 제조비용을 증가시킨다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 상기 문제점을 극복하는 것이다.

본 발명의 특별한 목적은, 단순한 설계를 가지고 조립하기 용이하며 경제적이고 가공단계가 감소된 구름 베어링을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 부품들 특히 상기 베어링의 링들이 가지는 치수 변화를 극복하기 위해, 상기 링들사이의 원하는 축 방향 간격이 조립작업동안 용이하게 구해지고 일단 베어링이 조립되면 용이하게 정비되거나 조정될 수 있는 베어링을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 양호한 반경 방향 강성(stiffness)를 가지고 구름 베어링 조립체내부에서 진동을 감소시키기 위해 상대적으로 작은 민감성(sensitive)을 가지는 구름 베어링을 제공하는 것이다.

실시예에서, 구름 베어링 조립체는, 내부 링, 외부 링, 상기 내부 링과 외부 링에 제공된 레이스들사이에 배열된 적어도 일 열의 구름 요소 및 원형 하우징을 포함하고, 상기 원형 하우징내에 적어도 한 개의 링이 배열되며, 상기 링은 두 개의 절반 링 부분들을 포함하고, 각각의 절반 링 부분은 둥근 변부 부분 및 상기 레이스를 형성하는 토로이달 부분에 의해 반경 방향 부분으로부터 외측부를 향해 연장되는 두 개의 축 방향 원통 부분들과 반경 방향 부분을 가진다.

상기 구름 베어링 조립체는 상기 절반 링 부분들사이에서 축 방향 간격을 조정하기 위해 상기 링의 두 개의 절반 링 부분들사이에 위치한 적어도 한 개의 탄성 변형 요소를 포함한다.

상기 탄성 변형 요소에 의해 베어링 조립체내부의 진동뿐만 아니라 상기 절반 링 부분들이 가지는 변형이 흡수될 수 있다.

상기 탄성 변형 요소는 상기 링의 반경 방향 부분들사이에서 축 방향으로 장착되고 상기 원형 하우징의 내부 구멍과 반경 방향으로 접촉하는 평평한 와셔를 포함한다.

예를 들어, 상기 평평한 와셔는 평행 육면체 형상의 단면을 가진다.

또 다른 실시예에서 상기 탄성 변형 요소는, 상기 하나의 링의 둥근 변부 부분(rounded edge portion)들사이에 장착된 원형 링을 포함한다. 상기 원형 링은 토로이달(toroidal) 형상의 단면을 가지고 상기 원형 하우징의 내부 구멍 및 상기 링의 둥근 부분들과 각각 세 개의 접촉영역들에서 접촉한다.

상기 원형 링은 원주 방향의 개구부를 포함하는 것이 유리하다.

상기 탄성 변형 요소는 예를 들어, 금속재료, 알루미늄 또는 폴리아미드(polyamide)와 같은 합성 재료와 같이 상기 링의 재료보다 더 큰 가요성을 가진 재료로 제조될 수 있다.

실시예에서, 상기 링을 형성하는 적어도 한 개의 절반 링(half ring)의 반경 방향 부분은, 인접한 절반 링 부분을 향해 연장되는 적어도 한 개의 돌출 탄성 부분을 포함한다.

예를 들어, 상기 돌출 탄성 부분은 원형이다.

상기 링을 형성하는 적어도 한 개의 절반 링의 반경 방향 부분은, 서로 원주 방향으로 거리를 두고 위치한 복수 개의 개별 돌출 탄성 부분들을 포함하는 것이 유리하다.

상기 링의 각 절반 링 부분은, 인접한 절반 링부분의 돌출 부분들로부터 원주 방향으로 거리를 두고 위치한 복수 개의 개별 돌출 탄성 부분들을 포함한다.

상기 돌출 탄성 부분은 보스(boss) 또는 스탬핑 가공된 러그(stamped lug)를 포함할 수 있다.

상기 링의 두 절반 링 부분들의 적어도 한 개는 원형 하우징과 함께 밀폐된 공간을 형성하고, 상기 공간내에 윤활유가 위치할 수 있다. 또한 상기 구름 베어링은 상기 밀폐된 공간으로부터 상기 레이스까지 윤활유가 통과하기 위한 통과 수단(passage means)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 윤활유를 위한 상기 통과 수단은, 상기 링의 두 절반 링 부분들의 반경 방향 부분이 가지는 두께내에 제공된 축 방향 구멍을 포함한다.

상기 원형 하우징은 상기 링의 절반 링 부분을 유지하기 위한 두 개의 구분된 부분들을 포함한다.

선택적으로 상기 원형 하우징은 상기 링의 절반 링 부분을 유지하기 위한 한 개의 고유 부분을 포함한다.

또 다른 특징에 의하면, 제안되는 구름 베어링 조립체의 제조방법은,

상기 하나의 링의 절반 링 부분을 원형 하우징내부로 삽입하는 단계,

상기 다른 하나의 링 및 상기 구름 요소를 상기 원형 하우징내부에 삽입하는 단계,

상기 제 1 절반 링 부분과 상기 원형 하우징을 탄성 변형 요소와 접촉하도록 배열하는 단계,

상기 링의 절반 링 부분이 상기 변형 요소와 접촉할 때까지 상기 절반 링 부분을 상기 원형 하우징내부에 삽입하는 단계,

상기 절반 링 부분들사이에서 축 방향 간격을 조정하는 단계,

상기 절반 링 부분들을 최종 축 방향 위치에 구속하는 단계를 포함한다.

본 발명은, 첨부된 도면들에 의해 설명되고 전체적으로 본 발명을 제한하지 않는 실시예들에 의해 고려되는 다수의 실시예들에 관한 상세한 설명을 연구하여 더욱 양호하게 이해된다.

도 1은, 본 발명을 따르는 구름 베어링의 제 1 실시예를 도시한 축 방향 절반 단면도.
도 2는, 제 2 실시예를 도시한 축 방향 절반 단면도.
도 3은, 제 3 실시예를 도시한 축 방향 절반 단면도.
도 4는, 제 4 실시예를 도시한 축 방향 절반 단면도.
도 5는, 제 5 실시예를 도시한 축 방향 절반 단면도.
도 6은, 제 6 실시예를 도시한 축 방향 절반 단면도.

도 1 내지 도 6에 도시된 것처럼, 구름베어링 조립체(1)는, 내부 링(2), 외부 링(3), 도시된 실시예에서 상기 내부 링(2)과 외부 링(3)사이에서 케이지(cage)(5)에 의해 고정되고 볼(ball)들로 구성된 일 열(row)의 구름 요소(4)들 및 상기 외부 링(3)을 둘러싸는 원형 하우징(6)을 포함한다.

상기 내부 링(2)은 중실(solid)구조를 가지고 내부 링의 외측 원통형 표면(2a)에서 토로이달 요홈(7)을 가지고, 상기 토로이달(toroidal) 요홈이 가지는 곡률반경은 상기 구름요소(4)의 반경보다 약간 더 크고 상기 토로이달 요홈은 상기 구름요소(4)들을 위한 베어링 레이스를 형성한다. 상기 내부 링(2)은, 상기 내부 링(2)이 기하학적 특징 및 최종 표면 마무리(surface finish)를 가지도록 강재질의 블랭크(blank)를 기계가공하거나 프레스 가공하고 다음에 연삭가공하며 선택적으로 베어링 레이스(7)에서 래핑가공되어(lapped) 제조될 수 있다.

상기 케이지(5)는, 상기 구름요소(4)들을 수용하고 원주 방향으로 균일하게 이격되도록 유지하기 위한 복수 개의 공동(8)들을 포함한다. 상기 공동(8)들은, 상기 구름요소(4)들의 직경보다 약간 더 큰 직경을 가진 구 형상을 가지는 것이 유리하다. 상기 공동(8)들은, 반경 방향으로 외부 링(3)을 향하는 반경 방향 부분(5a)을 가지고 원추 부분(5b)에 의해 반경 방향으로 내측을 향해 연장되는 케이지(5)의 반경 방향 두께내에 제공된다. 상기 원추 부분(5b)은, 반경 방향으로 상기 내부 링(2)을 향하여 위치하고 상기 구름 요소(4)들을 향해 축 방향으로 연장된다. 상기 반경 방향 부분(5a) 및 원추 부분(5b)은 상기 공동(8)을 형성한다. 상기 원추 부분(5b)은 상기 구름요소(4)를 위한 안내부분을 형성한다.

상기 실시예에서, 상기 외부 링(3)은 두 개의 절반 링 부분(3a,3b)들을 포함한다. 상기 절반 링 부분(3a,3b)들은, 제조비용을 감소시키기 위해 동일하고 베어링(1)의 축 방향 대칭 평면(Y1)에 대해 대칭을 이룬다. 상기 두 개의 외부 절반 링 부분(3a,3b)들은 금속재질의 시트를 절단하고 스탬핑 가공하고 다음에 구해진 부분은 열처리에 의해 경화되어 제조되는 것이 유리하다. 구름요소(4)들을 위한 베어링 레이스들은, 베어링 레이스들의 기하학적 특징 및 명확한 표면 마무리를 가지도록 연삭가공 및/또는 래핑 가공될 수 있다. 상기 두 개의 절반 링 부분(3a,3b)은 상기 실시예에서 동일하고 이들 중 하나는 부호 "a"를 가지며 설명되고, 다른 하나의 절반 링 부분(3b)의 동일한 요소들은 도면에서 부호 "b"를 가지는 것을 이해하게 된다.

상기 외부 링(3)의 절반 링 부분(3a)은, 외부 축 방향 원통 부분(9a), 반경 방향 부분(11a), 토로이달 부분(12a) 및 내부 축 방향 원통 부분(13a)을 포함한다. 상기 반경 방향 부분(11a)은, 상기 토로이달 부분(12a)에 연결되고 둥근 변부 부분(10a)에 의해 상기 외측 축 방향 부분(9a)에 연결된다. 상기 토로이달 부분(12a)은 구름 요소(4)를 위한 레이스(14a)의 일부분을 형성한다. 상기 레이스(14a)가 가지는 곡률반경은, 상기 구름 요소(4)가 가지는 반경을 경미하게 초과한다. 상기 토로이달 부분(12a)은 내측 축 방향 부분(13a)에 의해 상기 구름 베어링 조립체(1)의 외부를 향해 축 방향으로 연장된다. 두 개의 외측 절반 링 부분(3a, 3b)들은, 상기 반경 방향 부분(11a,11b)들의 축 방향 내측 반경 방향 면(15a,15b)들사이에서 축 방향 간격을 가지며 배열된다.

상기 실시예에서, 스탬핑 가공된 금속 시트로 제조되는 것이 유리한 하우징(6)이, 상기 두 개의 외측 절반 링 부분(3a, 3b)들을 축 방향으로 단단히 서로 고정하기 위해 상기 두 개의 외측 절반 링 부분들을 둘러싸는 두 개의 구분된 원형 부분(16,17)들을 포함한다. 상기 하우징(6)의 부분(16,17)들은, 단일 금속 시트로부터 절단 및 프레스 가공에 의해 경제적으로 생산될 수 있는 것이 유리하다. 각각의 구분된 부분(16,17)들은 L 자형상의 구조를 가진다.

상기 제 1 부분(16)은, 상기 외부 링(3a,3b)들을 반경 방향으로 지지하기 위한 내측 축 방향 원통 부분(18)을 포함한다. 상기 내측 축 방향 원통 부분(18)은 상기 외부 링(3a,3b)들을 둘러싸고 상기 외부 링(3a,3b)의 축 방향 부분(9a,9b)들의 외부 표면과 접촉한다. 상기 제 1 부분(16)은, 상기 내측 축 방향 원통 부분(18)으로부터 상기 내부링(2)의 외부 원통 표면(2a)과 바로 근접한 부분을 향해 연장되는 반경 방향 플랜지(19)를 추가로 포함하여 상기 반경 방향 플랜지(19)의 내측 변부(19a) 및 상기 내부 링(2)의 원통 표면(2a)사이에서 간격이 형성된다.

상기 하우징(6)의 제 2 부분(17)은, 상기 제 1 부분(16)의 내측 축 방향 원통 부분(18)을 둘러싸는 외측 축 방향 원통 부분(20)을 포함한다. 상기 제 2 부분(17)은, 상기 외측 축 방향 원통 부분(20)으로부터 상기 내부링(2)의 외부 원통 표면(2a)과 바로 근접한 부분을 향해 연장되는 반경 방향 플랜지(21)를 추가로 포함하여 상기 반경 방향 플랜지(21)의 내측 변부(21a) 및 상기 내부 링(2)의 원통 표면(2a)사이에서 간격이 형성된다.

선택적으로, 상기 하우징(6)은 상기 축 방향 원통 부분으로부터 상기 내부 링을 향해 연장되는 두 개의 반경 방향 플랜지 및 축 방향 원통 부분을 가진 단일 부분을 포함할 수 있다.

상기 절반 링 부분(3a, 3b)들은, 상기 내측 축 방향 부분(18)의 내부 구멍(18a) 및 상기 축 방향 부분(9a, 9b)들사이의 접촉에 의해 상기 하우징(6)의 제 1 부분(16)의 내측 축 방향 부분(18)내에서 센터링(centered)된다. 외측 축 방향 부분(9a,9b)의 외측 변부들을 형성하는 외부 반경 방향 면(22a,22b)들이 각각, 상기 하우징(6)의 부분(16,17)들의 반경 방향 플랜지(19,21)들의 내부 표면(19b, 21b)와 접촉하고 두 개의 절반 링 부분(3a, 3b)들을 축 방향으로 고정한다. 내측 축 방향 부분(13a, 13b)의 외측 변부들을 형성하는 외부 반경 방향 면(23a, 23b)들이 상기 반경 방향 플랜지(19, 21)들과 접촉한다.

선택적으로, (도면에 도시되지 않은) 축 방향 간격이, 상기 하우징(6)의 반경 방향 플랜지(19,21) 및 상기 내측 축 방향 부분(13a,13b)들의 외측 변부(23a, 23b)들사이에 제공될 수 있다.

도시된 것처럼, 각각의 절반 링 부분(3a, 3b)은 상기 하우징(6)과 함께 원형의 밀폐 공간(24a,24b)을 형성한다. 좀더 구체적으로, 상기 밀폐 공간(24a)은, 외측 축 방향 부분(9a), 반경 방향 부분(11a), 토로이달 부분(12a), 내측 축 방향 부분(13a) 및 상기 부분들과 인접한 위치에서 상기 하우징(6)의 제 1 부분(16)의 반경 방향 플랜지(19)에 의해 한정된다. 두 개 또는 양쪽 공간(24a, 24b)들 중 한 개가 윤활유 저장소로서 작용하고, 상기 밀폐 공간(24a,24b)내에 수용된 윤활유는 도면에 도시되지 않는다. 이용되는 윤활유는 그리스(greese) 또는 오일(oil)일 수 있다. 윤활유는, 상기 절반 링 부분(3a) 및 내부 링(2)사이에서 제 1 윤활유 저장소를 형성하는 공간(24a)속으로 채워진다. 윤활유는 또한, 내부 링(2)과 외부 링(3)사이에 형성되는 제 2 공간(24b)속으로 채워질 수 있다.

상기 외부 링(3)의 각 절반 링 부분(3a, 3b)은, 상기 밀폐 공간(24a, 24b)속에 수용된 윤활유를 위한 통과 수단을 포함한다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 상기 통로 수단은, 외측 절반 링 부분(3a,3b)의 반경 방향 부분(11a, 11b)들의 두께내에 제공된 복수 개의 축 방향 관통 구멍(25a, 25b)들을 포함한다. 그러나, 다른 형태의 통로수단이 이용될 수 있다. 예를 들어, 밀폐 공간(24a, 24b)속에 수용된 윤활유가 중력에 의해 구름 요소(4)들을 향해 바로 유동할 수 있도록 상기 축 방향 부분(13a,13b)의 두께내에 제공된 (도면에 도시되지 않은) 반경 방향 관통구멍들. 선택적으로 상기 구름 요소에 직접 그리스를 이용할 때, 상기 절반 링 부분(3a,3b)들은 통로 수단없이 제공될 수 있다.

외측 축 방향 원통 부분(20)은 용접, 브레이징(brazing) 또는 글루(glue)에 의해 상기 내측 축 방향 원통 부분(18)에 고정된다.

도 1의 실시예에서, 상기 구름 베어링 조립체(1)는 상기 절반 링 부분(3a,3b)들사이의 축 방향 간격을 조정하기 위해, 상기 외부 링(3)의 반경 방향 부분(11a, 11b)들사이에 위치한 탄성 변형 요소(30)를 추가로 포함한다. 상기 탄성 변형 요소(30)는, 상기 반경 방향 부분(11a, 11b)들의 내부 반경 방향 면(15a, 15b)들사이에서 축 방향으로 장착되고 상기 원형 하우징(6)의 내부 구멍(18a)과 접촉하는 평평한 와셔(washer)를 포함한다.

상기 평평한 와셔는 평행육면체 단면을 가지고 둥근 변부 부분(10a,10b)들의 내경보다 사실상 작은 내경을 가지며 상기 하우징(6)의 내부 구멍(18a)의 내경보다 사실상 유사한 외경을 가진다.

베어링(1)내부의 진동 및 상기 절반 링 부분(3a,3b)의 변형을 흡수하기 위해, 상기 평평한 와셔(30)는 상기 외부 링(3)의 재료보다 더 큰 가요성을 가진 재료로 제조된다. 예를 들어, 상기 와셔(30)는 알루미늄과 같은 금속재료 또는 폴리아미드와 같은 합성 재료로 제조된다. 상기 와셔(30)에 의해 상기 외부 링(30)의 절반 링 부분(3a,3b)들사이의 축 방향 간격이 조정될 수 있다. 따라서 상기 구름 베어링(1)은 내부 예비하중(preload)를 가지며 작동한다. 일부 실시예에서, 상기 구름 베어링은 내부 예비하중을 가지고 즉 반경 방향과 축 방향으로 예비하중을 가진다. 예를 들어, 전기동력으로 보조되는 차량용 조향 시스템에서 상기 베어링은, 딸깍거리는 소음(click noise)을 방지하기 위해 차량 모터의 로터를 회전상태로 지지하는 것이 유리하다.

동일한 요소들이 동일한 부호를 가지는 도 2의 실시예는, 탄성 변형 요소의 형상에 의해 도 1의 실시예와 다르다. 도 2의 실시예에서, 탄성 변형 요소(31)는, 각각 외부 링(3)의 둥근 변부 부분(10a, 10b)들 및 하우징(6)의 내부 구멍(18a)과 세 개의 접촉 영역에서 접촉하도록 장착되고 토로이달 형상의 단면을 가진 원형 링을 포함한다. 상기 실시예에서, 원형 링(31)은 중실구조이다. 그러나 상기 원형 링은 변형 특성을 개선하기 위해 중공구조를 가질 수 있다. 선택적으로, 상기 원형 링(31)은 (도면에 도시되지 않은) 원주 방향 개구부를 포함할 수 있다. 상기 원형 링(31)은 상기 외부 링(3)의 재료보다 더 큰 가요성을 가진 재료로 제조된다.

동일한 요소들이 동일한 부호를 가지는 도 3 내지 도 6의 실시예들에서, 탄성 변형 요소는 상기 외부 링(3)의 적어도 한 개의 절반 링 부분(3a,3b)들의 반경 방향 부분(11a, 11b)들에 제공된 적어도 한 개의 돌출 탄성 부분(32,33)들을 포함한다.

도 3에 도시된 것처럼, 상기 절반 링 부분(3b)의 반경 방향 부분(11b)은, 인접한 절반 링 부분(3a)의 반경 방향 부분(11a)을 향해 연장되는 돌출 탄성 부분(32)을 포함한다. 상기 돌출 탄성 부분(32)은 상기 절반 링 부분(3b)의 반경 방향 부분(11b)을 스탬핑 가공하여 형성된 보스(boss)이다. 상기 반경 방향 부분은, 서로 원주 방향으로 거리를 두고 원주방향으로 배열된 복수 개의 개별 보스들 또는 오직 한 개의 원형 보스(32)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보스의 갯수는 적어도 세 개일 수 있다.

도 4의 실시예는, 단지 상기 외부 링(3)의 각 절반 링 부분(3a,3b)의 반경 방향 부분(11a, 11b)이 보스의 형상을 가진 복수 개의 개별 돌출 부분(32a, 32b)들을 포함한다는 점에서 도 3의 실시예와 다르다. 절반 링 부분(3a)의 상기 보스(32a)들은 인접한 절반 링 부분(3b)의 보스(32b)로부터 원주방향으로 거리를 두고 배열되어, 각각의 보스(32a, 32b)는 인접한 반경 방향 부분(11a, 11b)과 접촉한다.

도 4의 실시예에서, 상기 외부 링(3)의 각 절반 링 부분(3a,3b)은 밀폐 공간(24a, 24b)내에 수용된 윤활유를 위한 통로 수단을 포함한다. 상기 통로 수단은 상기 외부 절반 링 부분(3a,3b)의 반경 방향 부분(11a, 11b)의 두께내에 제공된 복수 개의 축 방향 관통 구멍(25a,25b)들을 포함한다. 그러나 다른 형태의 통로 수단이 이용될 수 있다. 예를 들어, 축 방향 부분(13a,13b)들의 두께내에 제공된 (도면에 도시되지 않은) 반경 방향 관통 구멍들이, 상기 밀폐 공간(24a, 24b)내에 수용된 윤활유가 중력에 의해 상기 구름 요소(4)를 향해 유동하도록 제공된다. 선택적으로, 구름 요소들상에 직접 그리스를 이용할 때, 상기 절반 링 부분(3a,3b)들은 통로 수단을 가지지 않을 수 있다.

도 5에 도시된 것처럼, 상기 절반 링 부분들 중 한 개(3b)의 반경 방향 부분(11b)이 인접한 절반 링 부분(3a)의 반경 방향 부분(11a)을 향해 연장되는 돌출 탄성 부분(33)을 포함한다. 상기 돌출 탄성 부분(33)은 상기 절반 링 부분(3b)의 반경 방향 부분(11b)을 스탬핑 가공하거나 절단하여 형성된 스탬핑 가공 러그(stamped lug)이다. 상기 반경 방향 부분(11b)은, 서로 원주 방향으로 거리를 두고 원주방향으로 배열된 복수 개의 스탬핑 가공 러그(33) 또는 원형인 오직 한 개의 스탬핑 가공 러그(33)를 포함할 수 있다.

도 6의 실시예는, 단지 상기 외부 링(3)의 각 절반 링 부분(3a,3b)의 반경 방향 부분(11a, 11b)이 스탬핑 가공 러그의 형상을 가진 복수 개의 개별 돌출 부분(33a, 33b)들을 포함한다는 점에서 도 5의 실시예와 다르다. 절반 링 부분(3a)의 상기 스탬핑 가공 러그(33a)들은 인접한 절반 링 부분(3b)의 스탬핑 가공 러그(33b)로부터 원주방향으로 거리를 두고 배열되어, 각각의 스탬핑 가공 러그(33a, 33b)는 인접한 반경 방향 부분(11a, 11b)과 접촉한다.

도 6의 실시예에서, 상기 외부 링(3)의 각 절반 링 부분(3a,3b)은 밀폐 공간(24a, 24b)내에 수용된 윤활유를 위한 통로 수단을 포함한다. 상기 통로 수단은 상기 외부 절반 링 부분(3a,3b)의 반경 방향 부분(11a, 11b)의 두께내에 제공된 복수 개의 축 방향 관통 구멍(25a,25b)들을 포함한다. 그러나 다른 형태의 통로 수단이 이용될 수 있다. 예를 들어, 축 방향 부분(13a,13b)들의 두께내에 제공된 (도면에 도시되지 않은) 반경 방향 관통 구멍들이, 상기 밀폐 공간(24a, 24b)내에 수용된 윤활유가 중력에 의해 상기 구름 요소(4)를 향해 유동하도록 제공된다. 선택적으로, 구름 요소들상에 직접 그리스를 이용할 때, 상기 절반 링 부분(3a,3b)들은 통로 수단을 가지지 않을 수 있다.

도 3 내지 도 6에 따라 설명된 것처럼, 상기 외부 링(3)의 반경 방향 부분(11a, 11b)의 기계가공은, 상기 절반 링 부분(3a,3b)이 예를 들어, 상기 토로이달 부분(12a,12b)들의 레이스(14a,14b)에 대해 담금질(quenching)과 같은 국소 표면처리를 가질 때 더욱 용이해진다.

상기 형태의 베어링들을 제조하는 방법이 설명된다. 상기 외부 링(3)의 절반 링 부분(3a)이 상기 하우징(6)의 제 1 부분(16)의 L 자형 구조체내에 수용되고, 상기 절반 링 부분(3a)의 반경 방향 면(22a,22b)들이 상기 반경 방향 플랜지(19)의 내부 표면(19b)에 놓이고 축 방향 부분(9a)의 외부 표면은 제 1 부분(16)의 축 방향 원통 부분(18)의 내부 구멍(18a)과 접촉한다.

다음에 내부 링(2)이 장착된다. 상기 구름 요소(4)를 상기 케이지(5)의 공동(8)들내부로 삽입하고 상기 서브 조립체를 상기 내부 링(2)에 장착하면, 상기 평평한 와셔(30) 또는 원형 링(31)과 같은 탄성 변형 요소가 상기 제 1 절반 링 부분(3a)의 반경 방향 부분(11a)과 접촉하며 배열된다.

또한, 반경 방향 부분(11a)의 반경 방향 면(15b)이 탄성 변형 요소(30,31)와 접촉하며 상기 제 2 절반 링 부분(3b)이 L 자형상 구조체(17)내에서 구름 요소(4)의 열주위에 배열된다.

외측 축 방향 부분(9b)의 외부 표면은 상기 내측 축 방향 원통 부분(18)의 내부 구멍(18a)과 접촉한다.

다음에, 상기 절반 링 부분(3a,3b)들사이의 축 방향 간격은, 상기 내부 링(2)의 반경 방향 면(2b)과 절반 링 부분(3b)의 반경 방향 면(23b)사이의 축 방향 간격을 측정하고 최종 위치에서 제 2 절반 링 부분(3b)을 위치설정하여 조정된다.

다음에 상기 하우징(6)의 제 2 부분(17)은, 상기 제 2 부분의 외측 축 방향 원통 부분(20)이 상기 제 1 부분(16)의 내측 축 방향 원통 부분(18)을 둘러싸도록 배열된다. 축 방향 부분(9b,13b)들의 외부 반경 방향 면(22b,23b)들은 상기 제 2 부분(17)의 반경 방향 플랜지(21)의 내부 반경 방향 면(21b)과 접촉한다. 상기 하우징(6)의 제 2 부분(17)은, 상기 절반 링 부분(3a,3b)을 축 방향으로 유지하도록 조립된다.

본 발명은, 내부 링을 둘러싸는 하우징을 가진 구름 베어링에도 적용될 수 있다. 이 경우, 외부 링이 중실 구조를 가지며, 내부 링을 형성하는 두 개의 절반 링 부분들은 금속 시트를 스탬핑 가공하여 생산된다. 상기 배열은 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예의 배열과 동일하지만 구성요소들은 반대이다.

본 발명은, 내부 링과 외부 링이 모두 원형 하우징에 의해 둘러싸이는 구름 베어링에도 적용될 수 있다. 이 경우, 두 개의 링들은 동일한 구조를 가진다. 다시 말해, 내부링은 제 1 원형 하우징에 의해 둘러싸이고 외부 링은 제 2 원형 하우징에 의해 둘러싸인다. 상기 실시예에서, 구름 베어링은 윤활유 저장소로서 작용하는 네 개의 밀폐공간을 가진다.

각각의 실시예들을 위해 언급된 특징적 구성과 특징들은, 다른 실시예들에 대한 중요한 수정없이 적용될 수 있다. 또한, 본 발명이 단일 열을 가진 볼 베어링을 이용하여 설명되지만, 본 발명은 중요한 수정없이 볼이 아닌 구름요소들 및/또는 여러 개의 열을 이루는 구름요소들을 이용하는 베어링에 적용될 수 있다. 선택적으로, 내부링은, 두 개의 절반 링들을 포함하고 상기 설명과 같이 두 개의 구분된 부분들을 가진 하우징에 의해 둘러싸일 수 있다.

탄성 변형 요소들에 의해 본 발명을 따르는 구름 베어링 조립체는 변형에 대해 덜 민감하고 따라서 양호한 반경 방향 강성(stiffness)을 가진다.

또한, 상기 구름 베어링 조립체에 의해 구름 베어링내부의 진동은 상기 탄성 변형 요소에 의해 흡수될 수 있다.

2....내부 링,
3....외부 링,
14a, 14b....레이스,
4....구름 요소,
6....하우징,
3a,3b....절반 링 부분,
11a, 11b....반경 방향 부분.

Claims

내부 링(2), 외부 링(3), 상기 내부 링(2)과 외부 링(3)에 제공된 레이스(14a, 14b)들사이에 배열된 적어도 일 열의 구름 요소(4) 및 원형 하우징(6)을 포함하고, 상기 원형 하우징내에 적어도 한 개의 링(3)이 배열되며, 상기 링(3)은 두 개의 절반 링 부분(3a,3b)들을 포함하고, 각각의 절반 링 부분(3a,3b)은 둥근 변부 부분(10a, 10b) 및 상기 레이스(14a, 14b)를 형성하는 토로이달 부분(12a,12b)에 의해 반경 방향 부분(11a, 11b)으로부터 외측부를 향해 연장되는 두 개의 축 방향 원통 부분(9a, 9b, 13a, 13b)들과 반경 방향 부분(11a, 11b)을 가지는 구름 베어링 조립체에 있어서,
상기 구름 베어링 조립체(1)는 상기 절반 링 부분(3a,3b)들사이에서 축 방향 간격을 조정하기 위해 상기 링(3)의 두 개의 절반 링 부분(3a,3b)들사이에 위치한 적어도 한 개의 탄성 변형 요소(30, 31, 32, 33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 탄성 변형 요소(30)는 상기 링(3)의 반경 방향 부분(11a, 11b)들사이에서 축 방향으로 장착되고 상기 원형 하우징(6)의 내부 구멍(18a)과 반경 방향으로 접촉하는 평평한 와셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 2 항에 있어서, 상기 평평한 와셔는 평행 육면체 형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 탄성 변형 요소(31)는 상기 링(3)의 둥근 변부 부분(10a, 10b)들사이에 장착된 원형 링을 포함하고, 토로이달 형상의 단면을 가진 상기 원형 링(31)은 상기 원형 하우징(6)의 내부 구멍(18a) 및 상기 링(3)의 둥근 변부 부분(10a, 10b)과 세 개의 접촉점들에서 접촉하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 4 항에 있어서, 상기 탄성 변형 요소(31)는 원주 방향의 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 변형 요소(30,31)는 상기 링(3)의 재료보다 더 큰 가요성을 가진 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 링(3)의 적어도 한 개의 절반 링 부분(3b)의 반경 방향 부분(11b)은 인접한 절반 링 부분(3a)의 반경 방향 부분(11a)을 향해 연장되는 적어도 한 개의 돌출 탄성 부분(32,33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 7 항에 있어서, 상기 돌출 탄성 부분(32,33)은 원형인 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 7 항에 있어서, 상기 링(3)의 적어도 한 개의 절반 링 부분(3b)의 반경 방향 부분(11b)은 서로 원주 방향으로 떨어져 위치한 복수 개의 개별 돌출 탄성 부분(32,33)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(3)의 각 절반 링 부분(3a, 3b)의 반경 방향 부분(11a,11b)은 복수 개의 개별 돌출 탄성 부분(32a, 32b,33a,33b)들을 포함하고, 상기 절반 링 부분(3a)의 상기 돌출 탄성 부분(32a, 33a)들은 인접한 절반 링 부분(3b)의 돌출 탄성 부분(32b,33b)와 원주방향으로 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출 탄성 부분(32)은 보스를 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출 탄성 부분(33)은 스탬핑 가공 러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
전항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(3)의 두 개의 절반 링 부분(3a,3b) 중 적어도 한 개가 원형 하우징(6)에 의해 밀폐 공간(24a, 24b)을 형성하고, 상기 밀폐공간내에 윤활유가 위치하고, 상기 구름베어링 조립체(1)는 윤활유가 상기 밀폐 공간(24a, 24b)으로부터 상기 레이스(14a, 14b)까지 통과하기 위한 통로 수단(25a,25b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
전항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원형 하우징(6)은 상기 링(3)의 절반 링 부분(3a,3b)을 유지하기 위한 두 개의 구분된 부분(16,17)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
전항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원형 하우징(6)은 상기 링(3)의 절반 링 부분(3a,3b)을 유지하기 위한 한 개의 고유 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체.
전항들 중 어느 한 항을 따르는 구름 베어링 조립체(1)의 제조방법에 있어서,
상기 하나의 링(3)의 절반 링 부분(3a)을 원형 하우징(6)내부로 삽입하는 단계,
상기 다른 하나의 링(2) 및 상기 구름 요소(4)를 상기 원형 하우징(6)내부에 삽입하는 단계,
상기 제 1 절반 링 부분(3a)과 상기 원형 하우징(6)을 탄성 변형 요소(30,31)와 접촉하도록 배열하는 단계,
상기 링(3)의 절반 링 부분(3b)이 상기 변형 요소(30, 31)와 접촉할 때까지 상기 절반 링 부분을 상기 원형 하우징(6)내부에 삽입하는 단계,
상기 절반 링 부분(3a,3b)들사이에서 축 방향 간격을 조정하는 단계,
상기 절반 링 부분(3a,3b)들을 최종 축 방향 위치에 구속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 조립체의 제조방법.