KR20160049509A - A Low Torque Hybrid Bearing - Google Patents

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KR20160049509A
KR20160049509A KR1020160002241A KR20160002241A KR20160049509A KR 20160049509 A KR20160049509 A KR 20160049509A KR 1020160002241 A KR1020160002241 A KR 1020160002241A KR 20160002241 A KR20160002241 A KR 20160002241A KR 20160049509 A KR20160049509 A KR 20160049509A
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KR
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roller
raceway surface
ball
outer ring
row
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KR1020160002241A
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Inventor
이영근
차철환
박우현
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셰플러코리아(유)
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Abstract

According to the present invention, a low torque hybrid bearing comprises: an inner race having an outer race roller raceway surface and an outer race ball raceway surface formed on an inner surface thereof; an inner race having an inner race roller raceway surface and an inner race ball raceway surface formed on an outer surface thereof; a roller array consisting of a plurality of rollers disposed between the outer race roller raceway surface and the inner race roller raceway surface; a ball array consisting of a plurality of balls disposed between the outer race ball raceway surface and the inner race ball raceway surface; and a retainer disposed between the outer race and the inner race to maintain circumferential intervals of the rollers and circumferential intervals of the balls. The ball array is disposed on a big end of the roller array. The ball array is separated from the roller array in an axial direction to form a gap between the balls and the rollers in the axial direction.

Description

저토크 복합 베어링{A Low Torque Hybrid Bearing}[0001] A Low Torque Hybrid Bearing [0002]

본 발명은 저토크 복합 베어링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변속기 등에 구비되어 샤프트를 회전 가능하게 지지하고 내륜과 외륜 사이에 테이퍼진 원추형의 롤러와 볼이 구비되며 반경 방향 하중과 축 방향 하중을 함께 받도록 설계된 저토크 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a low-torque composite bearing, and more particularly to a low-torque composite bearing, which is provided in a transmission or the like for rotatably supporting a shaft and has a conical roller and a ball tapered between an inner ring and an outer ring, To a low torque bearing designed to receive a torque.

일반적으로, 테이퍼 롤러 베어링은 변속기 등에 구비되어 회전하는 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 장치로서, 내륜과 외륜 사이에 원추형의 테이퍼 롤러가 구비되어 있다. 이러한 종래의 테이퍼 롤러 베어링은 선 출원된 대한민국 등록특허 10-0649929호에 개시된바 있다.Generally, a tapered roller bearing is a device provided in a transmission or the like for rotatably supporting a rotating shaft, and is provided with a conical tapered roller between the inner ring and the outer ring. Such a conventional tapered roller bearings, the Republic of Korea Patent Application 10 wire-bar is disclosed in No. 0,649,929.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 테이퍼 롤러 베어링은 외륜(11)과, 내륜(13)과, 리테이너(도시되지 않음) 및 롤러(15)로 구성된다. 외륜(11)은 내경면에 경사지게 내향하는 외륜 궤도면(11-1)을 가지며, 내륜(13)은 외경면에 외륜(11)에 대향하는 내륜 궤도면(13-1)을 갖는다. 상기 내륜(13)의 축방향 일측으로 외주면에는 외향 연장된 큰턱(13-3)이 형성되고, 상기 큰턱(13-3)의 반대측 외주면에는 반경 방향 외향 연장된 작은턱이 형성되며, 상기 큰턱(13-3)과 작은턱은 내륜(13)에 일체로 구비된다.1, a conventional tapered roller bearing is composed of an outer ring 11, an inner ring 13, a retainer (not shown), and a roller 15. [ The outer ring 11 has an outer ring raceway surface 11-1 directed obliquely to the inner diameter surface and the inner ring 13 has an inner ring raceway surface 13-1 facing the outer ring 11 on the outer diameter surface. A large jaw 13-3 extending outward is formed on the outer circumferential surface at one axial side of the inner ring 13 and a small jaw extending radially outward is formed on the outer circumferential surface of the opposite side of the large jaw 13-3, 13-3 and the small jaw are provided integrally with the inner ring 13. [

롤러(15)는 외륜(11)과 내륜(13)의 사이에서 외륜 궤도면(11-1)과 내륜 궤도면(13-1)과 접촉하여 위치한다. 상기 롤러(15)는 내륜(13)의 외주면에 원주 방향으로 서로 일정 간격 이격되어 다수 개로 배치된다. 상기 롤러(15)의 대단경부는 내륜(13)에 형성된 큰턱의 큰턱면에 접촉하여 지지된다. 리테이너는 다수의 롤러(15)를 서로 간섭없이 원주 방향으로 일정 간격 이격되게 위치하도록 하는 작용을 한다.The roller 15 is positioned between the outer ring 11 and the inner ring 13 in contact with the outer ring raceway surface 11-1 and the inner ring raceway surface 13-1. The rollers 15 are arranged on the outer circumferential surface of the inner ring 13 at a predetermined distance in the circumferential direction. The large diameter portion of the roller (15) is held in contact with a large jaw surface of a large jaw formed on the inner ring (13). The retainer acts to position the plurality of rollers 15 at a constant spacing in the circumferential direction without interfering with each other.

상기 롤러(15)는 대단경 단부 측이 내륜(13)의 큰턱면(13-5)에 접하여 구비된다. 상기 롤러(15)의 외주면은 외륜(11)의 외륜 궤도면(11-1)과 내륜(13)의 내륜 궤도면(13-1)에 구름 접촉하며, 상기 롤러(15)의 대단경 단부는 내륜(13)의 큰턱(13-3)에 구비된 큰턱면(13-5)에 미끄럼 접촉을 한다.The large diameter end side of the roller (15) is provided in contact with the large step surface (13-5) of the inner ring (13). The outer circumferential surface of the roller 15 is in rolling contact with the outer ring raceway surface 11-1 of the outer ring 11 and the inner ring raceway surface 13-1 of the inner ring 13, Sliding contact is made with a large jaw face 13-5 provided on the large jaw 13-3 of the inner ring 13.

도 2에 도시된 바와 같이, 볼 베어링은 축 방향 하중이 작은 구간에서는 테이퍼 롤러 베어링에 비하여 마찰 토크가 낮으나 축 방향 하중이 증가할수록 저항 토크가 급격히 증가한다. 반면 테이퍼 롤러 베어링의 경우 축 방향 하중이 작은 구간에서는 비교적 볼 베어링의 마찰 토크보다 높으나, 축 방향 하중이 증가할 때 마찰 토크가 볼 베어링에 비하여 비교적 완만하게 증가한다.As shown in FIG. 2, the friction torque of the ball bearing is lower than that of the tapered roller bearing in a region where the axial load is small, but the resistance torque increases sharply as the axial load increases. On the other hand, in the case of tapered roller bearings, the axial load is higher than the friction torque of the ball bearing in a small section, but when the axial load is increased, The torque increases relatively slowly compared to the ball bearing.

베어링이 자동차용 변속기에 적용될 때 저단(1단 또는 2단)에서 큰 외력이 작용하고 충격 하중도 크므로, 베어링은 안전율 측면에서 저단에서의 외력에 맞추어 설계되고 적용된다. 그러나 실제 구동에서는 외력이나 충격 하중이 작은 고단(5단 이상)에서 사용율이 높게 작동됨으로 실제 요구되는 용량보다 큰 용량의 베어링이 적용되게 된다. 이는 사용율이 높은 5단 이상에서 불필요한 회전 저항만 증대시켜 에너지(차량연비) 손실을 야기하게 된다.When a bearing is applied to an automobile transmission, a large external force acts on the bottom (first or second) and a large impact load is applied. Therefore, the bearing is designed and applied to the external force at the bottom in terms of safety factor. However, in actual operation, since the external force or the impact load is high, the bearing is operated at a high rate at a high stage (five or more stages), so that a bearing having a capacity larger than the actual required capacity is used. This leads to a loss of energy (vehicle mileage) by increasing the unnecessary rotational resistance only in the fifth or higher stage of use.

상기의 문제점을 해결하기 위한 저토크 베어링은 대한민국 등록특허 1352166호에 개시된바 있다.A low torque bearing for solving the above problems is disclosed in Korean Patent No. 1352166.

이하 첨부된 도면에 따라서 저토크 베어링을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the low torque bearing will be described in detail in accordance with the accompanying drawings.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 저토크 베어링(20)은 외륜(21)과, 내륜(23)과, 제1전동체열 및 제2전동체열로 이루어진다.3, the low-torque bearing 20 according to the related art includes an outer ring 21, an inner ring 23, and first and second rolling elements.

외륜(21)은 내경면에 제1외륜궤도면(21-1)과, 제2외륜궤도면(21-3)을 구비한다. 제1외륜궤도면(21-1)은 경사지게 내향하며, 테이퍼 롤러(15)의 외주면에 구름 접촉을 한다. 제2외륜궤도면(21-3)은 제1외륜궤도면(21-1)으로부터 축방향으로 이격되어 형성되며, 오목하게 만곡지며 내향하여 볼(17)과 접촉을 한다. 상기 제2외륜궤도면(21-3)은 롤러를 기준으로 대경쪽에 제1외륜궤도면(21-1)으로부터 축 방향으로 이격되어 형성된다.The outer ring 21 has a first outer ring raceway surface 21-1 and a second outer ring raceway surface 21-3 on its inner diameter surface. The first outer ring raceway surface 21-1 slopes inward and makes a rolling contact with the outer circumferential surface of the tapered roller 15. The second outer ring raceway surface 21-3 is formed axially spaced from the first outer ring raceway surface 21-1 and concavely curved and in contact with the ball 17 inward. The second outer ring raceway surface 21-3 is formed axially spaced from the first outer ring raceway surface 21-1 on the large diameter side with respect to the roller.

내륜(23)은 외경면에 제1내륜궤도면(23-1)과, 제2내륜궤도면(23-3)을 구비한다. 제1내륜궤도면(23-1)은 제1외륜궤도면(21-1)에 대향하며 경사지게 형성되어, 테이퍼 롤러(15)의 외주면과 구름 접촉을 한다. 제2내륜궤도면(23-3)은 제1내륜궤도면(23-1)으로부터 축방향으로 이격되며, 오목하게 만곡지고, 제2외륜궤도면(21-3)에 대향하고 있다. 상기 제2내륜궤도면(23-3)은 볼(17)과 접한다. 상기 제2내륜궤도면(23-3)은 롤러를 기준으로 대경쪽에 제1내륜궤도면(23-1)으로부터 축 방향으로 이격되어 형성된다.The inner ring 23 has a first inner ring raceway surface 23-1 and a second inner ring raceway surface 23-3 on its outer diameter surface. The first inner ring raceway surface 23-1 is opposed to the first outer ring raceway surface 21-1 and is formed in an inclined manner and makes a rolling contact with the outer peripheral surface of the tapered roller 15. [ The second inner ring raceway surface 23-3 is spaced from the first inner ring raceway surface 23-1 in the axial direction and is concavely curved and opposes the second outer ring raceway surface 21-3. And the second inner ring raceway surface 23-3 is in contact with the ball 17. The second inner ring raceway surface 23-3 is spaced from the first inner ring raceway surface 23-1 in the axial direction on the large diameter side with respect to the roller.

제1내륜궤도면(23-1)의 대경 측으로부터 축방향으로 이격되어 형성된다.And is formed axially spaced from the large-diameter side of the first inner ring raceway surface 23-1.

제1전동체열은 상기 제1외륜궤도면(21-1)과 제1내륜궤도면(23-1) 사이에 구비되며, 제2전동체열은 상기 제2외륜궤도면(21-3)과 제2내륜궤도면(23-3) 사이에 구비된다. 상기 제1전동체열은 다수의 테이퍼 롤러(15)로 이루어지는 테이퍼 롤러열로 구성되고, 제2전동체열은 다수의 볼(17)로 이루어지는 볼열로 구성된다. 상기 테이퍼 롤러(15) 및 볼(17)은 외륜(21)과 내륜(23) 사이에 원주 방향으로 일정 간격 이격되게 구비된다.The first electric motor train is provided between the first outer ring raceway surface (21-1) and the first inner ring raceway surface (23-1), and the second rolling body train is provided between the second outer ring raceway surface (21-3) 2 inner ring raceway surface 23-3. The first electric motor train is constituted by a tapered roller row composed of a plurality of taper rollers 15 and the second electric motor train is constituted by a row of balls composed of a plurality of balls 17. The taper roller 15 and the ball 17 are provided between the outer ring 21 and the inner ring 23 at a predetermined interval in the circumferential direction.

상기 제1외륜궤도면(21-1)과, 제1내륜궤도면(23-1)과, 제1전동체열은 테이퍼 롤러 베어링부를 형성한다. 상기 제1전동체열은 제1외륜궤도면(21-1)과 제1내륜궤도면(23-1) 사이에 위치하며 다수의 테이퍼 롤러(15)로 이루어진다. 또한, 상기 제2외륜궤도면(21-3)과, 제2내륜궤도면(23-3)과, 제2전동체열은 볼 베어링부를 형성한다. 상기 제2전동체열은 제2외륜궤도면(21-3)과 제2내륜궤도면(23-3) 사이에 위치하며 다수의 볼(17)로 이루어진다. 또한, 상기 볼 베어링부는 테이퍼 롤러 베어링부의 대단경 쪽으로 위치한다.The first outer ring raceway surface 21-1, the first inner ring raceway surface 23-1, and the first rolling element train form tapered roller bearing portions. The first electric motor train is disposed between the first outer ring raceway surface 21-1 and the first inner ring raceway surface 23-1 and is composed of a plurality of tapered rollers 15. [ Further, the second outer ring raceway surface 21-3, the second inner ring raceway surface 23-3, and the second rolling body train form a ball bearing portion. The second electric motor train is located between the second outer ring raceway surface (21-3) and the second inner ring raceway surface (23-3) and comprises a plurality of balls (17). In addition, the ball bearing portion is located on the extreme side of the tapered roller bearing portion.

상기 외륜(21)과 내륜(23)에 축 방향 하중을 가하여 테이퍼 롤러 베어링부의 제1전동체열이 제1외륜궤도면(21-1)과 제1내륜궤도면(23-1)에 접할 때, 상기 제2외륜궤도면(21-3)과 제2내륜궤도면(23-3) 사이에 위치하는 제2전동체열의 각 볼(17)은 제1전동체열의 각 테이퍼 롤러(15)의 대단면에 접하게 된다. 상기 테이퍼 롤러(15)의 대단면은 볼(17)을 향해 볼록하게 만곡 형성된다.When an axial load is applied to the outer ring 21 and the inner ring 23 so that the first rolling element heat of the tapered roller bearing portion contacts the first outer ring raceway surface 21-1 and the first inner ring raceway surface 23-1, The balls 17 of the second rolling body heat located between the second outer ring raceway surface 21-3 and the second inner ring raceway surface 23-3 are located at the opposite ends of the tapered roller 15 of the first rolling element row . The large end face of the taper roller 15 is curved convexly toward the ball 17.

상기 테이퍼 롤러(15)의 외주면은 제1외륜궤도면(21-1)과 제1내륜궤도면(23-1)에 구름 접촉하고, 테이퍼 롤러(15)의 대단면은 볼(17)에 접촉하며, 볼(17)은 제2외륜궤도면(21-3)과 제2내륜궤도면(23-3)에 구름 접촉하게 된다.The outer circumferential surface of the taper roller 15 is in rolling contact with the first outer ring raceway surface 21-1 and the first inner ring raceway surface 23-1 and the large end surface of the taper roller 15 contacts the ball 17 And the ball 17 comes into rolling contact with the second outer ring raceway surface 21-3 and the second inner ring raceway surface 23-3.

상기 테이퍼 롤러(15)는 축 방향으로 볼(17)에 의해 접촉 지지되며 볼(17)과 접촉하게 된다. 상기 내륜(23)은 별도의 큰턱이 형성되지 않고, 테이퍼 롤러(15)가 축 방향으로 볼(17)에 의해 지지되어 미끄럼 접촉 구간을 갖지 않는다.The tapered roller 15 is contact-supported by the ball 17 in the axial direction and comes into contact with the ball 17. The inner ring 23 is not provided with any large jaws and the taper roller 15 is supported by the ball 17 in the axial direction so that it does not have a sliding contact section.

상기 외륜(21)과 내륜(23)의 상대적인 회전 시, 테이퍼 롤러(15)와 볼(17)의 공전 속도 및 자전 속도는 동일해짐으로 상기 저토크 베어링(20)이 원활하게 구동된다.When the outer ring 21 and the inner ring 23 are rotated relative to each other, the revolution speed and the rotation speed of the taper roller 15 and the ball 17 become the same, so that the low torque bearing 20 is smoothly driven.

하지만, 상기의 저토크 베어링(20)은 볼 베어링부와 롤러 베어링부의 틈새를 각각 조정할 수 없는 구조이다. 예를 들어 볼 베어링부에 양의 틈새를 적용하면 베어링 전체 폭(총고)이 변하게 되어 틈새는 0(Zero)이 된다. 이는 총고의 변화만 야기할 뿐 볼열에 양의 틈새를 적용하지 못하게 된다. 따라서 외부 하중에 의하여, 테이퍼 롤러 베어링부보다 강성이 작은 볼 베어링부에 과부하가 걸리게 되어 베어링의 내구성 및 구동 안전성이 떨어지는 문제점이 있으며, 뿐만 아니라 롤러 베어링부의 롤러와 볼 베어링부의 볼의 공전속도가 정확하게 일치해야 접점(H)을 유지할 수 있고 충격 및 틸팅에 접점이 어긋나게 되면 예압이 풀어지며 복원이 쉽지 않은 문제점이 있었다. 또한, 구조적으로 두 전동체 열이 공전 운동을 하면서 접점(H)을 유지하기 위해서는 반드시 하나의 케이지에 롤러와 볼을 배치하여야 한다. 이것은, 두 전동체 열의 공전 속도 차이가 발생한다면 케이지 파손 또는 두 열 중에서 한 열의 전동체는 미끄럼 현상이 발생하는 문제점이 있었다.However, the low-torque bearing 20 described above can not adjust the clearance between the ball bearing portion and the roller bearing portion Structure. For example, when a clearance is applied to the ball bearing portion, the entire width of the bearing (total length) is changed, and the clearance becomes zero (zero). This causes only a change in the total amount, but does not apply a gap in the amount of heat. Accordingly, there is a problem in that the ball bearing portion having less stiffness than the tapered roller bearing portion is overloaded due to the external load, resulting in poor durability and driving safety of the bearing. In addition, the roller of the roller bearing portion and the ball- The contact H must be maintained to maintain the contact, and if the contact is shifted to the shock and tilting, the preload is released and restoration is difficult. In addition, rollers and balls must be arranged in one cage to structurally maintain the contact point H while idly moving the two rolling elements. This is because, if the revolution speed difference between the two rolling elements occurs, the cage breakage or the rolling element of one of the two rows may slide.

대한민국 등록특허 0649929호(2006.11.20)Korea Patent No. 0649929 (2006.11.20) 대한민국 등록특허 1352166호(2014.01.09)Korea registered patent No. 1352166 (2014.01.09)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 볼열에 과도한 외부 하중(예, 축 방향 하중)이 가해지는 것을 방지하고 마찰 손실을 감소시킬 수 있는 저토크 복합 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a low torque composite bearing capable of preventing an excessive external load (e.g., an axial load) from being applied to a ball column and reducing a friction loss The purpose.

본 발명의 저토크 복합 베어링은 내면에 외륜 롤러 궤도면과 외륜 볼 궤도면이 형성된 외륜과, 외면에 내륜 롤러 궤도면과 내륜 볼 궤도면이 형성된 내륜과, 상기 외륜 롤러 궤도면과 내륜 롤러 궤도면 사이에 구비되는 복수의 롤러로 이루어진 롤러열과, 상기 외륜 볼 궤도면과 내륜 볼 궤도면 사이에 구비되는 복수의 볼로 이루어진 볼열과, 상기 복수의 롤러의 원주 방향 간격과 복수의 볼의 원주 방향 간격을 유지시키도록 외륜과 내륜 사이에 구비되는 리테이너로 이루어지며;The low-torque composite bearing according to the present invention comprises an outer ring having an inner ring roller raceway surface and an outer ring ball raceway surface formed on an inner surface thereof, an inner ring having an inner ring roller raceway surface and an inner ring ball raceway surface formed on an outer surface thereof, A plurality of rollers disposed between the inner ring and the inner ring and a plurality of rollers disposed between the outer ring and the inner ring; And a retainer provided between the outer ring and the inner ring so as to hold the retainer;

상기 볼열은 롤러열의 대단부 쪽에 구비되며, 볼열은 롤러열로부터 축 방향으로 이격되어 볼과 롤러 사이에는 축방향으로 간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링을 제공한다.The low-torque composite bearing is characterized in that the high-torque composite bearing is provided on the large-end side of the roller row, and the low-torque composite roller is spaced in the axial direction from the roller row and the gap between the ball and the roller is axially spaced.

상기에서, 내륜은 볼열과 롤러열 사이에서 반경 방향으로 외향 돌출되며 롤러의 대단면에 접하는 큰턱면이 형성된 내륜 큰턱부를 가지는 것을 특징으로 한다.In the above, the inner ring has an inner ring large-diameter portion which protrudes radially outward between the ball column and the roller row and has a large surface contacted with the large end surface of the roller.

상기에서, 외륜은 볼열과 롤러열 사이에서 반경 방향으로 내향되며 롤러의 대단면에 접하는 큰턱면이 형성된 외륜 큰턱부를 가지는 것을 특징으로 한다.The outer ring is characterized in that the outer ring has an outer ring large portion which is radially inward between the row of balls and the row of the rollers and has a large surface contacted with the large end surface of the roller.

상기에서, 상기 외륜은 외륜 롤러 궤도면과 외륜 볼 궤도면이 1개의 링에 형성되어 이루어지며; 상기 내륜은 내륜 롤러 궤도면과 내륜 볼 궤도면이 1개의 링에 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.In the above-described structure, the outer ring is formed on one ring of the outer ring roller raceway surface and the outer ring ball raceway surface; Wherein the inner ring is formed with a ring raceway surface and an inner ring raceway surface in one ring.

상기에서, 외륜이 축방향으로 내륜 쪽으로 가압되어 롤러열을 이루는 롤러가 외륜 롤러 궤도면과 내륜 롤러 궤도면에 접할 때, 볼열은 외륜 볼 궤도면과 내륜 볼 궤도면 사이에서 축 방향 틈새를 가지는 것을 특징으로 한다.In this case, when the roller, which is pressed against the inner ring in the axial direction by the outer ring, is in contact with the outer ring roller raceway surface and the inner ring roller raceway surface, the roller has an axial gap between the outer ring ball raceway surface and the inner ring ball raceway surface .

상기에서, 롤러열의 접촉각과 볼열의 접촉각은 같은 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the above, the contact angle of the roller row and the contact angle of the ball row are formed in the same direction.

상기에서, 리테이너에는 원주 방향을 따라 이격되어 다수의 지지홀이 형성되며, 상기 지지홀 내부에 롤러와 볼은 한 조를 이루어 축 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.The retainer is formed with a plurality of support holes spaced apart from each other in the circumferential direction, and the rollers and the balls are arranged in the axial direction in the support hole.

상기에서, 롤러 대경면의 중앙부에는 볼과의 간섭을 방지하기 위하여 롤러의 길이 방향으로 오목하게 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.In the above, the center of the roller large-diameter surface is formed with a concave groove in the longitudinal direction of the roller to prevent interference with the ball.

상기에서, 리테이너는 축 방향으로 롤러열 리테이너와 볼열 리테이너로 분리되어 복수로 구비되는 것을 특징으로 한다.The retainer is characterized in that the retainer is divided into a roller row retainer and a column row retainer in the axial direction.

상기에서, 리테이너에는 롤러가 삽입되는 복수의 롤러 지지홀이 원주 방향으로 이격되어 형성되고, 볼이 삽입되는 볼 지지홀이 원주 방향으로 이격되어 복수로 형성되며; 상기 롤러 지지홀과 볼 지지홀은 축 방향으로 이격된 것을 특징으로 한다.In this case, the retainer is formed with a plurality of roller support holes spaced in the circumferential direction in which the rollers are inserted, and a plurality of ball support holes into which the balls are inserted are circumferentially spaced apart from each other; And the roller support hole and the ball support hole are axially spaced apart from each other.

본 발명에 따른 저토크 복합 베어링은 볼열에 과도한 축 방향 하중이 가해지는 것을 방지하고 마찰 토크가 감소하는 효과가 있다.The low torque composite bearing according to the present invention has an effect of preventing an excessive axial load from being applied to the ball column and reducing the friction torque.

도 1은 종래의 테이퍼 롤러 베어링을 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 테이퍼 롤러 베어링과 볼 베어링의 축 방향 하중에 따른 마찰 토크를 도시한 그래프이며,
도 3은 종래의 저토크 베어링을 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저토크 복합 베어링을 도시한 단면도이며,
도 5는 축 방향 하중에 따른 종래의 테이퍼 베어링과 본 발명 저토크 복합 베어링의 롤러열과 볼열의 마찰 토크를 분리하여 도시한 그래프이고,
도 6은 도 5에 도시한 축 방향 하중에 따른 종래의 테이퍼 베어링과 본 발명 저토크 복합 베어링의 마찰 손실을 도시한 그래프이고,
도 7은 축 방향 하중에 대한 종래의 테이퍼 베어링과 본 발명 저토크 복합 베어링의 틈새에 따른 마찰 손실을 도시한 그래프이고,
도 8은 본 발명의 저토크 복합 베어링의 다른 실시예에 따른 저토크 복합 베어링을 도시한 단면도이다.1 is a sectional view showing a conventional tapered roller bearing,
2 is a graph showing friction torque according to the axial load of a conventional tapered roller bearing and a ball bearing,
3 is a cross-sectional view showing a conventional low-torque bearing,
4 is a cross-sectional view illustrating a low-torque composite bearing according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a graph showing the separation between the conventional taper bearing according to the axial load and the friction torque of the roller train and the ball train of the low-torque composite bearing of the present invention,
FIG. 6 is a graph showing frictional losses of a conventional tapered bearing according to the axial load shown in FIG. 5 and the low-torque composite bearing of the present invention,
FIG. 7 is a graph showing frictional losses according to clearances between a conventional tapered bearing and an inventive low-torque composite bearing with respect to an axial load,
8 is a cross-sectional view of a low-torque composite bearing according to another embodiment of the low-torque composite bearing of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저토크 복합 베어링을 도시한 단면도이며, 도 5는 축 방향 하중에 따른 종래의 테이퍼 베어링과 본 발명 저토크 복합 베어링의 롤러열과 볼열의 마찰 토크를 분리하여 도시한 그래프이고, 도 6은 도 5에 도시한 축 방향 하중에 따른 종래의 테이퍼 베어링과 본 발명 저토크 복합 베어링의 마찰 손실을 도시한 그래프이고, 도 7은 축 방향 하중에 대한 종래의 테이퍼 베어링과 본 발명 저토크 복합 베어링의 틈새에 따른 마찰 손실을 도시한 그래프이고, 도 8은 본 발명의 저토크 복합 베어링의 다른 실시예에 따른 저토크 복합 베어링을 도시한 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a low-torque composite bearing according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional tapered bearing according to an axial load and a friction torque of a ball column, FIG. 6 is a graph showing frictional losses of a conventional tapered bearing and an inventive low-torque composite bearing according to the axial load shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a graph showing friction loss of a conventional tapered bearing And FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a low-torque composite bearing according to another embodiment of the low-torque composite bearing of the present invention.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 저토크 복합 베어링을 상세히 설명하면 다음과 같다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a low torque composite bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저토크 복합 베어링(100)은 외륜(110)과, 내륜(120)과, 리테이너(150)와, 롤러열 및 볼열로 이루어진다.4, a low-torque composite bearing 100 according to an embodiment of the present invention includes an outer ring 110, an inner ring 120, a retainer 150, and a roller row and a column row.

외륜(110)은 반경 방향 내경면에 외륜 롤러 궤도면(111)과, 외륜 볼 궤도면(113)을 구비한다. 외륜 롤러 궤도면(111)은 경사지게 내향하며, 롤러(130)의 외주면에 구름 접촉을 한다. 외륜 볼 궤도면(113)은 외륜 롤러 궤도면(111)으로부터 축방향으로 이격되어 형성되며, 오목하게 만곡지며 내향하여 볼(140)과 접촉을 한다. 상기 외륜 볼 궤도면(113)은 외륜 롤러 궤도면(111)의 대경 쪽으로부터 축방향으로 이격되어 형성된다.The outer ring 110 has an outer ring roller raceway surface 111 and an outer ring ball raceway surface 113 on a radially inner surface. The outer roller roller raceway surface 111 slopes inward and makes a rolling contact with the outer circumferential surface of the roller 130. The outer ring ball raceway surface 113 is formed axially spaced from the outer roller roller raceway surface 111 and is concavely curved and in contact with the ball 140 inward. The outer ring ball raceway surface 113 is formed axially spaced from the large diameter side of the outer roller roller raceway surface 111.

내륜(120)은 반경 방향 외경면에 내륜 롤러 궤도면(121)과, 내륜 볼 궤도면(123)을 구비한다. 내륜 롤러 궤도면(121)은 외륜 롤러 궤도면(111)에 대향하며 경사지게 형성되어, 롤러(130)의 외주면과 구름 접촉을 한다.The inner ring 120 has an inner ring roller raceway surface 121 and an inner ring ball raceway surface 123 on a radially outer surface. The inner ring roller raceway surface 121 is formed to be inclined so as to face the outer roller roller raceway surface 111 and to make a rolling contact with the outer peripheral surface of the roller 130.

상기 내륜 볼 궤도면(123)은 내륜 롤러 궤도면(121)으로부터 축 방향으로 이격되며, 오목하게 만곡지고, 외륜 볼 궤도면(113)에 반경 방향으로 대향하여 형성된다. 상기 내륜 볼 궤도면(123)은 볼(140)과 접한다. 상기 내륜 볼 궤도면(123)은 내륜 롤러 궤도면(121)의 대경측으로부터 축방향으로 이격되어 형성된다.The inner race ball raceway surface 123 is axially spaced from the inner race roller raceway surface 121 and is concavely curved and formed radially opposite to the outer ring ball raceway surface 113. The inner race ball raceway surface 123 is in contact with the ball 140. The inner race ball raceway surface 123 is formed spaced apart from the large-diameter side of the inner race roller raceway surface 121 in the axial direction.

상기 내륜 롤러 궤도면(121)과 내륜 볼 궤도면(123) 사이에는 큰턱부(125)가 구비된다. 상기 큰턱부(125)는 반경 방향 외향 돌출되어 구비된다. 상기 큰턱부(125)에는 롤러(130)의 대경측을 향하여 큰턱면(125a)이 형성된다. 상기 큰턱면(125a)에는 상기 롤러(130)의 대경면이 미끄럼 접촉된다.A large jaw 125 is provided between the inner ring roller raceway surface 121 and the inner ring ball raceway surface 123. The large jaws 125 are provided radially outwardly protruding. A large jaw 125a is formed on the large jaw 125 toward the large diameter side of the roller 130. [ A large diameter surface of the roller 130 slides on the large jaw surface 125a.

상기 외륜(110)은 외륜 롤러 궤도면(111)과 외륜 볼 궤도면(113)이 1개의 링에 형성되어 이루어진다.The outer ring 110 has an outer ring roller raceway surface 111 and an outer ring ball raceway surface 113 formed in one ring.

상기 내륜(120)은 내륜 롤러 궤도면(121)과 내륜 볼 궤도면(123)이 1개의 링에 형성되어 이루어진다.The inner ring 120 is formed by forming the inner race roller raceway surface 121 and the inner race ball raceway surface 123 in one ring.

따라서 외륜(110)과 내륜(120)에 각각 1개의 지석으로 롤러 궤도면과 볼 궤도면을 동시에 연삭 가능하여 볼열의 틈새 관리가 용이하며, 내륜과 외륜의 폭면에 대한 엄격한 관리 없이 볼열의 틈새 관리가 용이하다.Therefore, it is possible to simultaneously grind the roller raceway surface and the ball raceway surface by one grinding stone to the outer ring 110 and the inner ring 120, respectively, thereby facilitating the maintenance of the gap of the row of balls and managing the gap of the row of balls without strict management of the inner and outer rings. .

상기 롤러(130) 및 볼(140)은 리테이너(150)에 의해 각각 서로 원주 방향으로 이격되게 지지된다. 상기 리테이너(150)에는 원주 방향으로 이격되어 다수의 지지홀(도시되지 않음)이 형성된다. 상기 지지홀의 형상은 대략 사다리꼴의 형상을 이룬다. 롤러(130) 및 볼(140)은 지지홀 내부에 한 조를 이루어 배치된다. 상기 롤러(130) 및 볼(140)은 리테이너(150)에 의해 한 조를 이룬 상태에서 원주 방향으로 이격된 상태로 배치될 수 있다.The rollers 130 and the balls 140 are supported by the retainers 150 so as to be spaced from each other in the circumferential direction. A plurality of support holes (not shown) are formed in the retainer 150 in the circumferential direction. The shape of the support hole has a substantially trapezoidal shape. The roller 130 and the ball 140 are arranged in a pair in the support hole. The rollers 130 and the balls 140 may be arranged in a circumferentially spaced apart state in a state of being combined by the retainer 150.

상기 리테이너(150)에는 롤러(130)가 삽입되어 지지되는 롤러 지지홀이 원주 방향으로 이격되어 복수로 형성된다.The retainer 150 is formed with a plurality of roller support holes, which are inserted and supported by the rollers 130, in a circumferential direction.

상기 리테이너(150)에는 볼(140)이 삽입되어 지지되는 볼 지지홀이 원주 방향으로 이격되어 복수로 형성된다. The retainer 150 is formed with a plurality of ball support holes in which the balls 140 are inserted and supported, being spaced apart in the circumferential direction.

상기 롤러 지지홀과 볼 지지홀은 축 방향으로 이격되어 형성된다.The roller support hole and the ball support hole are formed axially spaced apart.

상기 롤러 지지홀은 사다리꼴 형상으로 형성된다.The roller support holes are formed in a trapezoidal shape.

상기 볼 지지홀은 원형의 형상으로 형성된다.The ball support hole is formed in a circular shape.

상기 롤러 지지홀과 볼 지지홀은 원주 방향으로 엇갈리어 구비될 수 있다. The roller support holes and the ball support holes may be staggered in the circumferential direction.

상기 리테이너(150)는 롤러 지지홀이 형성된 롤러열 리테이너와 볼 지지홀이 형성된 볼열 리테이너가 축 방향으로 분리되어 별도로 구비될 수도 있다.The retainer 150 may be provided separately from the roller heat retainer in which the roller support holes are formed and the heat retainer in which the ball support holes are formed, which are separated in the axial direction.

상기와 같이 롤러열 리테이너와 볼열 리테이너가 축 방향으로 이격되어 별도로 구비되었을 시 롤러열 리테이너에 형성된 롤러 지지홀의 개수와 볼열 리테이너에 형성된 볼 지지홀의 개수는 같거나 다를 수 있다.When the roller row retainer and the ball row retainer are separately provided in the axial direction as described above, the number of roller support holes formed in the roller row retainer may be the same as or different from the number of the ball support holes formed in the ball column retainer.

상기 롤러열은 상기 외륜 롤러 궤도면(111)과 내륜 롤러 궤도면(121) 사이에 구비되며, 볼열은 상기 외륜 볼 궤도면(113)과 내륜 볼 궤도면(123) 사이에 구비된다. 상기 롤러열은 외주면이 테이퍼 가공된 다수의 롤러(130)로 이루어지고, 볼열은 구 형체를 이루는 다수의 볼(140)로 이루어진다.The roller row is provided between the outer ring roller raceway surface 111 and the inner ring roller raceway surface 121 and the heat of the balls is provided between the outer ring ball raceway surface 113 and the inner ring ball raceway surface 123. The roller row is composed of a plurality of rollers 130 whose outer circumferential surfaces are tapered, and the row of balls is composed of a plurality of balls 140 forming a spherical body.

상기 볼(140)이 외륜 볼 궤도면(113)과 내륜 볼 궤도면(123)에 접촉되어 이루어지는 볼열에 발생되는 예압은, 상기 롤러(130)의 외주면이 외륜 롤러 궤도면(111)과 내륜 롤러 궤도면(121)에 접촉되어 이루어지는 롤러열의 예압보다 작다. 내륜(120)에 (A)방향과 외륜(110)에 (B)방향으로 하중이 가하여 롤러(130)가 외륜 롤러 궤도면(111)과 내륜 롤러 궤도면(121)에 접한 상태에서, 외륜 볼 궤도면(113)과 내륜 볼 궤도면(123) 사이에 구비되는 볼(140)은 외륜 볼 궤도면(113)과 내륜 볼 궤도면(123) 사이에서 축 방향으로 틈새가 형성된다. 볼열의 축 방향 틈새는 약 20㎛가 바람직하다. A방향과 B방향으로 축 방향 하중이 커지게 되면 틈새가 감소하면서 틈새가 없어지게 되고 하중이 더 증가하면 볼열과 롤러열이 함께 하중을 분배하여 지지하게 된다.The preload generated in the ball column in which the ball 140 is brought into contact with the outer ring ball raceway surface 113 and the inner ring ball raceway surface 123 is set such that the outer circumferential surface of the roller 130 is in contact with the outer ring roller raceway surface 111, Is smaller than the preload of the roller row made in contact with the raceway surface (121). In a state in which a load is applied to the inner ring 120 in the direction of (A) and the outer ring 110 in the direction of (B) so that the roller 130 is in contact with the outer ring roller raceway surface 111 and the inner ring roller raceway surface 121, The ball 140 provided between the raceway surface 113 and the inner race ball raceway surface 123 is formed with a gap in the axial direction between the outer race ball raceway surface 113 and the inner race ball raceway surface 123. The axial clearance of the row of balls is preferably about 20 mu m. If the axial load increases in the A direction and the B direction, the clearance decreases and the gap disappears. When the load further increases, the ball column and the roller column distribute the load together and support the load.

볼열의 축 방향 틈새는 내륜(120)에 (A)방향의 하중을 가하고 외륜(110)에 (B)방향의 하중을 가하여, 롤러(130)가 외륜 롤러 궤도면(111)과 내륜 롤러 궤도면(121)에 접할 때, 볼(140)을 축 방향으로 이동시켰을 때의 축 방향 이동량을 의미한다.The axial clearance of the row of balls applies a load in the direction of (A) to the inner ring 120 and a load in the direction of (B) to the outer ring 110. When the roller 130 rotates in the direction of the outer roller roller raceway surface 111 and the inner roller roller raceway surface When the ball 140 is moved in the axial direction when it comes into contact with the ball 121, as shown in FIG.

상기 롤러열의 롤러(130)와 상기 롤러(130)의 대경면에서 축 방향으로 이격되어 설치되는 상기 볼열의 볼(140)의 사이에 간격(t)이 형성된다. An interval t is formed between the roller 130 in the roller row and the ball 140 in the ball row spaced axially from the large diameter surface of the roller 130.

상기의 구조를 통하여, 본 발명의 저토크 복합 베어링(100)은 볼열과 롤러열의 내부 분력을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 외부 하중에 따라 롤러열과 볼열의 강성 차이를 활용할 수 있다.Through the above structure, the low torque composite bearing 100 of the present invention not only can adjust the internal component of the ball column and the roller row, but also can utilize the difference in rigidity between the roller row and the ball row according to the external load.

상기 롤러열의 접촉각과 볼열의 접촉각은 같은 방향으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the contact angle of the roller row and the contact angle of the ball row are formed in the same direction.

도 5 및 도 6을 참조하여 축 방향 하중에 따른 종래의 테이퍼 베어링(10)과 본 발명의 저토크 복합 베어링(100)의 롤러열과 볼열에서 발생하는 마찰 토크(마찰 손실)를 설명한다. 마찰 손실은 베어링의 마찰 토크를 손실 일로 환산한 값이며, 환산식에 대한 설명은 생략한다.The friction torque (friction loss) generated in the roller row and the bowl heat of the conventional tapered bearing 10 according to the axial load and the low-torque composite bearing 100 of the present invention will be described with reference to Figs. 5 and 6. Fig. The friction loss is a value obtained by converting the friction torque of the bearing to the loss day, and a description of the conversion formula is omitted.

도 5 및 도 6에 도시한 그래프는 테이퍼 롤러 베어링과 본 발명에 따르는 저토크 복합 베어링에 대한 해석 결과이다. 테이퍼 롤러 베어링과 본 발명에 따르는 저토크 복합 베어링은 동일한 내경, 외경, 전체폭을 가진다. 테이퍼 롤러 베어링의 동정격하중(C)은 41,000N, 정정격하중(C0)은 54,000N이고, 본 발명에 따르는 저토크 복합 베어링의 동정격하중(C)은 42,000N, 정정격하중(C0)은 52,500N으로서, 거의 같은 정격하중을 갖는다. 도 5 및 도 6 그래프에서 좌측의 빗금 친 영역은 고단(5단 및 6단) 영역을 나타내며, 우측의 빗금 친 영역은 저단(1단) 영역을 나타낸다. 본 발명에 따른 저토크 복합 베어링에서 볼열의 축 방향 틈새는 20㎛이다.The graphs shown in Figs. 5 and 6 show the results of the analysis of the tapered roller bearing and the low-torque composite bearing according to the present invention. The tapered roller bearing and the low torque composite bearing according to the present invention have the same inner diameter, outer diameter, and overall width. (C) of the tapered roller bearing is 41,000 N, the static load rating (C 0 ) is 54,000 N, the dynamic load rating (C) of the low torque composite bearing according to the present invention is 42,000 N, the static load rating C 0 ) is 52,500 N, and has almost the same rated load. In the graphs of FIGS. 5 and 6, the hatched region on the left side represents the high-end (5th and 6th) regions, and the right hatched region represents the low-end (1st) region. In the low torque composite bearing according to the present invention, the axial clearance of the row of balls is 20 占 퐉.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 테이퍼 베어링은 축 방향 하중이 증가하면서 마찰 토크(마찰 손실)도 완만하게 증가한다. 본 발명에 따른 저토크 복합 베어링을 보면, 롤러열의 마찰 토크(마찰 손실)은 축 방향 하중이 증가함에 따라 완만하게 증가한다. 그리고 볼열의 마찰 토크(마찰 손실)도 축 방향 하중이 증가함에 따라 완만하게 증가하였다.As shown in Figs. 5 and 6, the tapered bearing gradually increases in frictional torque (friction loss) as the axial load increases. In the low torque composite bearing according to the present invention, the frictional torque (friction loss) of the roller row gradually increases as the axial load increases. The frictional torque (friction loss) of the ball column also increased gradually as the axial load increased.

일반적으로 볼 베어링의 마찰 토크(마찰 손실)는 축 방향 하중이 증가하면 급격하게 증가하나, 본 발명에 따르는 저토크 복합 베어링에서는 축 방향 하중을 롤러열에서 분담하는 한편 볼열이 초기 축 방향 틈새를 가짐으로써 볼열에서의 마찰 토크(마찰 손실)도 완만하게 증가하였다.Generally, the friction torque (friction loss) of a ball bearing increases sharply as the axial load increases. However, in the low-torque composite bearing according to the present invention, the axial load is shared in the roller row, while the row heat has an initial axial gap As a result, the frictional torque (frictional loss) in the volumetric heat also increased moderately.

도 6을 참조하여 본 발명의 저토크 복합 베어링(100)과 테이퍼 베어링(10)의 축 방향 하중에 따른 마찰 토크(마찰 손실)을 살펴보면, 종래의 테이퍼 베어링(10)의 마찰 토크(마찰 손실)에 대하여 저토크 복합 베어링(100)의 마찰 토크(마찰 손실)는 축 방향 하중이 가장 큰 구간에서는 차이가 비교적 크지 않으나 축 방향 하중이 작아질수록(고단으로 갈수록) 마찰 토크(마찰 손실)의 차이는 더욱 커지게 되어 본 발명에 따른 저토크 복합 베어링(100)은 테이퍼 베어링(10)보다 마찰 토크(마찰 손실)가 약 24% 감소하게 되는 효과가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 변속기에 있어서 사용 빈도가 많은 고단에서 마찰 토크(마찰 손실)가 감소함으로써 자동차의 연비가 향상되는 효과가 발생할 수 있다. 일반적으로 6단 변속기에서 고단(5단 및 6단)의 사용빈도는 약 70% 이상이다.The frictional torque (frictional loss) of the tapered bearing 10 according to the present invention and the frictional torque (frictional loss) according to the axial load of the low-torque composite bearing 100 of the present invention are shown in FIG. The friction torque (friction loss) of the low-torque composite bearing 100 is not significantly different in the section where the axial load is greatest. However, as the axial load becomes smaller (toward the higher end), the friction torque Torque composite bearing 100 according to the present invention has an effect of reducing the friction torque (friction loss) by about 24% as compared with the tapered bearing 10. That is, the friction torque (friction loss) is reduced at a high stage in which the frequency of use is high in the transmission, so that the fuel economy of the automobile can be improved. Generally, the high frequency (5th and 6th speed) of the six-speed transmission is used more than 70%.

도 7에 도시한 그래프는 테이퍼 롤러 베어링과 본 발명에 따르는 저토크 복합 베어링에 대한 해석 결과이며, 테이퍼 롤러 베어링과 본 발명에 따르는 저토크 복합 베어링은 동일한 내경, 외경, 전체폭을 가진다. 테이퍼 롤러 베어링의 동정격하중(C)은 41,000N, 정정격하중(C0)은 54,000N이고, 본 발명에 따르는 저토크 복합 베어링의 동정격하중(C)은 42,000N, 정정격하중(C0)은 52,500N으로서, 거의 같은 정격하중을 갖는다.The graph shown in Fig. 7 shows the results of analysis for a tapered roller bearing and a low-torque composite bearing according to the present invention, wherein the tapered roller bearing and the low-torque composite bearing according to the present invention have the same inner diameter, outer diameter and overall width. (C) of the tapered roller bearing is 41,000 N, the static load rating (C 0 ) is 54,000 N, the dynamic load rating (C) of the low torque composite bearing according to the present invention is 42,000 N, the static load rating C 0 ) is 52,500 N, and has almost the same rated load.

저토크 복합 베어링에 대해서는 볼열을 이루는 볼의 축 방향 틈새가 20㎛, 0㎛, -20㎛인 경우에 대하여 마찰 토크(마찰 손실)을 대비하였다. 볼열을 이루는 볼의 축 방향 틈새가 -20㎛이라는 것은 내륜(120)에 (A)방향의 하중을 가하고 외륜(110)에 (B)방향의 하중을 가할 때, 볼(140)이 먼저 외륜 볼 궤도면(113)과 내륜 볼 궤도면(123)에 접하고, 롤러(130)는 외륜 롤러 궤도면(111)과 내륜 롤러 궤도면(121) 사이에서 축 방향으로 20㎛의 유격을 가지는 것을 의미한다.For the low-torque composite bearing, the frictional torque (frictional loss) was prepared against the case where the axial clearance of the balls forming the heat train was 20 μm, 0 μm, and -20 μm. When the load on the inner ring 120 is applied to the outer ring 110 and the load on the outer ring 110 is applied to the outer ring 110, Means that the roller 130 is in contact with the raceway surface 113 and the inner race ball raceway surface 123 and has a clearance of 20 μm in the axial direction between the outer ring roller raceway surface 111 and the inner ring roller raceway surface 121 .

도 7을 참조하면, 볼열에 20㎛의 축 방향 틈새를 형성시킨 복합 베어링은 축 방향 하중이 작은 고단 구간과 축 방향 하중이 큰 저단 구간에서 모두 테이퍼 롤러 베어링의 마찰 토크(마찰 손실)보다 작으며, 고단 영역으로 갈수록 그 차이가 증가하였으며, 고단 영역에서는 약 24％ 감소하였다.Referring to FIG. 7, the composite bearing in which an axial gap of 20 占 퐉 is formed in the row of balls is smaller than the friction torque (friction loss) of the tapered roller bearing in both the high-stage section in which the axial load is small and the low- , The difference was increased in the higher stage region and decreased by about 24% in the higher stage region.

볼열을 이루는 볼에 0㎛ 및 -20㎛의 축 방향 틈새를 형성시킨 복합 베어링은 축 방향 하중이 작은 고단 구간에서 테이퍼 베어링보다 마찰 토크(마찰 손실)이 작았으나, 축 방향 하중이 큰 저단 구간에서는 테이퍼 베어링보다 마찰 토크(마찰 손실)이 큰 것이 확인되었다.The composite bearing with 0 ㎛ and -20 ㎛ axial clearance on the balls forming the vortex was smaller in frictional torque (frictional loss) than tapered bearing in the high-end section with small axial load. However, in the lower end section with large axial load It was confirmed that the friction torque (friction loss) was larger than that of the tapered bearing.

도 7에서와 확인되는 바와 같이, 볼열의 축 방향 틈새가 감소하는 경우 마찰 토크(마찰 손실)이 증가하였다.As can be seen from Fig. 7, when the axial clearance of the row of balls decreases, the friction torque (friction loss) increases.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저토크 복합 베어링(100)은 외륜(110)과, 내륜(120)과, 롤러열과 볼열로 이루어진다.As shown in FIG. 8, the low-torque composite bearing 100 according to another embodiment of the present invention comprises an outer ring 110, an inner ring 120, a roller row, and a row of balls.

상기 내륜(120)에는 내륜 롤러 궤도면(121)과 내륜 볼 궤도면(123)이 형성되며, 상기 내륜 롤러 궤도면(121)과 내륜 볼 궤도면(123) 사이에 내륜 턱면(125a)을 가지는 내륜 턱부(125)가 구비되지 않는다.The inner ring roller raceway surface 121 and the inner ring ball raceway surface 123 are formed on the inner ring 120 and the inner ring raceway surface 121 and the inner ring ball raceway surface 123 are formed with the inner ring raceway surface 125a The inner ring jaw portion 125 is not provided.

상기 외륜(110)은 반경 방향 내경면에 외륜 롤러 궤도면(111)과, 외륜 볼 궤도면(113)을 구비한다. 상기 외륜 롤러 궤도면(111)과 외륜 볼 궤도면(113) 사이에는 반경 방향 내향 돌출된 큰턱부(115)가 형성되며, 상기 큰턱부에는 롤러(130)의 대단면과 접촉되는 턱면(115a)이 형성된다. The outer ring 110 has an outer ring roller raceway surface 111 and an outer ring ball raceway surface 113 on a radially inner surface. A large jaw portion 115 protruding inward in the radial direction is formed between the outer ring roller raceway surface 111 and the outer ring ball raceway surface 113 and a jaw surface 115a contacting the large end surface of the roller 130 is formed on the large jaw portion, .

상기 내륜(120)의 내륜 볼 궤도면(123)과 외륜 볼 궤도면(113)은 롤러의 대단부 쪽에 형성된다.The inner race ball raceway surface 123 of the inner ring 120 and the outer race ball raceway surface 113 are formed on the large end side of the roller.

따라서, 본 발명의 저토크 복합 베어링(100)은 도 4를 참조하여 설명한 저토크 복합 베어링(100)과 같이 턱면(125a)이 내륜(120)에 구비되거나 도 8의 다른 실시예에 따른 저토크 복합 베어링(100)과 같이 외륜 턱면(115)이 외륜(110)에 구비될 수도 있다.Accordingly, the low-torque composite bearing 100 of the present invention is characterized in that the low-torque composite bearing 100 described with reference to Fig. 4 is provided with the jaw face 125a on the inner ring 120, The outer race 110 may be provided on the outer race 110 as in the composite bearing 100. [

상기 롤러(130) 대경면의 중심부에는 볼(140)과의 간섭을 방지하기 위하여 롤러(130)의 길이 방향으로 오목하게 홈이 형성될 수 있다.The center of the large diameter surface of the roller 130 may be recessed in the longitudinal direction of the roller 130 to prevent interference with the balls 140.

지금까지 본 발명에 따른 저토크 복합 베어링은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the low torque composite bearing according to the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the true technical protection should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 저토크 복합 베어링
110 : 외륜 111 : 외륜 롤러 궤도면
113 : 외륜 볼 궤도면 120 : 내륜
121 : 내륜 롤러 궤도면 123 : 내륜 볼 궤도면
130 : 롤러 140 : 볼
150 : 리테이너100: Low torque composite bearing
110: outer ring 111: outer ring roller raceway surface
113: outer ring ball raceway surface 120: inner ring
121: Inner wheel roller raceway surface 123: Inner wheel ball raceway surface
130: roller 140: ball
150: retainer

Claims (10)

내면에 외륜 롤러 궤도면(111)과 외륜 볼 궤도면(113)이 형성된 외륜(110)과, 외면에 내륜 롤러 궤도면(121)과 내륜 볼 궤도면(123)이 형성된 내륜(120)과, 상기 외륜 롤러 궤도면(111)과 내륜 롤러 궤도면(121) 사이에 구비되는 복수의 롤러(130)로 이루어진 롤러열과, 상기 외륜 볼 궤도면(113)과 내륜 볼 궤도면(123) 사이에 구비되는 복수의 볼(140)로 이루어진 볼열과, 상기 복수의 롤러(130)의 원주 방향 간격과 복수의 볼(140)의 원주 방향 간격을 유지시키도록 외륜(110)과 내륜(120) 사이에 구비되는 리테이너(150)로 이루어지며;
상기 볼열은 롤러열의 대단부 쪽에 구비되며, 볼열은 롤러열로부터 축 방향으로 이격되어 볼(130)과 롤러(140) 사이에는 축 방향으로 간격(t)이 형성되는 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.An outer ring 110 having an outer ring roller raceway surface 111 and an outer ring ball raceway surface 113 formed on an inner surface thereof and an inner ring 120 having an inner ring roller raceway surface 121 and an inner ring ball raceway surface 123 formed on the outer surface thereof, A roller row consisting of a plurality of rollers 130 provided between the outer ring roller raceway surface 111 and the inner wheel roller raceway surface 121 and a plurality of rollers 130 arranged between the outer ring ball raceway surface 113 and the inner ring ball raceway surface 123 And a plurality of balls 140 disposed on the inner circumference of the outer race 110 and the inner race 120 so as to maintain a circumferential spacing of the plurality of rollers 130 and a circumferential spacing of the plurality of balls 140 And a retainer (150) which is made of a metal material;
Characterized in that the said row of balls is provided on the opposite end of the row of rollers and the row of balls is axially spaced from the row of rollers so that a spacing (t) is formed axially between the rollers (130) . 제1 항에 있어서, 상기 내륜(120)은 볼열과 롤러열 사이에서 반경 방향으로 외향 돌출되며 롤러(130)의 대단면에 접하는 큰턱면(125a)이 형성된 내륜 큰턱부(125)를 가지는 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.The internal ring (120) according to claim 1, characterized in that the inner ring (120) has an inner ring large jaw portion (125) which protrudes radially outward between the bowl row and the roller row and has a large jaw face (125a) Low torque composite bearings. 제1 항에 있어서, 상기 외륜(110)은 볼열과 롤러열 사이에서 반경 방향으로 내향되며 롤러(130)의 대단면에 접하는 큰턱면(115a)이 형성된 외륜 큰턱부(115)를 가지는 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.The apparatus according to claim 1, wherein the outer ring (110) has an outer ring large jaw portion (115) radially inwardly between a ball row and a roller row and having a large jaw surface (115a) Low torque composite bearings. 제1 항에 있어서, 상기 외륜(110)은 외륜 롤러 궤도면(111)과 외륜 볼 궤도면(113)이 1개의 링에 형성되어 이루어지며; 상기 내륜(120)은 내륜 롤러 궤도면(121)과 내륜 볼 궤도면(123)이 1개의 링에 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the outer ring (110) has an outer ring roller raceway surface (111) and an outer ring ball raceway surface (113) formed in one ring; Wherein the inner ring (120) has an inner ring roller raceway surface (121) and an inner ring ball raceway surface (123) formed in one ring. 제2 항 또는 제3 항에 있어서, 외륜(110)이 축방향으로 내륜 쪽으로 가압되어 롤러열을 이루는 롤러(130)가 외륜 롤러 궤도면(111)과 내륜 롤러 궤도면(121)에 접할 때, 볼열은 외륜 볼 궤도면(113)과 내륜 볼 궤도면(123) 사이에서 틈새를 가지는 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.The rolling bearing according to claim 2 or 3, wherein when the roller (130) pressing the outer ring (110) toward the inner ring in the axial direction and forming the roller row is in contact with the outer ring roller raceway surface (111) and the inner ring roller raceway surface (121) Characterized in that the row of balls has a clearance between the outer ring ball raceway surface (113) and the inner ring ball raceway surface (123). 제1 항에 있어서, 상기 롤러열의 접촉각과 볼열의 접촉각은 같은 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.The low-torque composite bearing according to claim 1, wherein a contact angle of the roller row and a contact angle of the ball row are formed in the same direction. 제1 항에 있어서, 상기 리테이너(150)에는 원주 방향을 따라 이격되어 다수의 지지홀이 형성되며, 상기 지지홀 내부에 롤러(130)와 볼(140)은 한 조를 이루어 축 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.[2] The apparatus of claim 1, wherein the retainer (150) is formed with a plurality of support holes spaced apart from each other in the circumferential direction, and the roller (130) and the ball (140) Wherein the low-torque composite bearing comprises: 제1 항에 있어서, 상기 롤러(130) 대경면의 중앙부에는 볼(140)과의 간섭을 방지하기 위하여 롤러(130)의 길이 방향으로 오목하게 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.The low torque composite bearing according to claim 1, wherein a groove is formed in the center of the large diameter surface of the roller (130) in a longitudinal direction of the roller (130) to prevent interference with the ball (140). 제1 항에 있어서, 상기 리테이너(150)는 축 방향으로 롤러열 리테이너와 볼열 리테이너로 분리되어 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.The low torque composite bearing according to claim 1, wherein the retainer (150) is divided into a plurality of roller retainers and a plurality of column retainers in the axial direction. 제1 항에 있어서, 상기 리테이너(150)에는 롤러(130)가 삽입되는 복수의 롤러 지지홀이 원주 방향으로 이격되어 형성되고, 볼(140)이 삽입되는 볼 지지홀이 원주 방향으로 이격되어 복수로 형성되며; 상기 롤러 지지홀과 볼 지지홀은 축 방향으로 이격된 것을 특징으로 하는 저토크 복합 베어링.The retainer (150) according to claim 1, wherein a plurality of roller supporting holes for inserting the roller (130) are formed in the retainer (150) so as to be spaced apart in the circumferential direction, ; Wherein the roller support holes and the ball support holes are axially spaced apart.
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