KR20200102511A - 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지 및 베어링 - Google Patents

Abstract

본발명이 개시한 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지는 환형의 케이지본체와 케이지본체에 장착되어 있는 탄성의 예비조임부와 다수의 갭홀더를 포함하며 갭홀더는 케이지본체의 둘레방향으로 케이지본체의 내환면 혹은 외환면에 배열되어 있으며 케이지본체의 외환면에는 케이지본체의 둘레를 따라 배열되는 다수의 리밋홀이 형성되되 리밋홀의 내벽에는 케이지본체의 둘레방향으로 전동체에 압력을 가하는 최소 하나의 예비조임부가 구비된다. 본발명의 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지는 전동체가 회전할때 시종 축방향의 평행도를 유지할수 있게 보장할뿐만 아니라 사용중에 나타나는 소음, 진동, 손상등을 최소화하며 축방향으로 설치된 매개의 전동체로 하여금 축방향으로 고도의 평행상태를 이루게 하며 또한 전동체로 하여금 구동륜과 피동륜 사이에서 자유롭게 구를수 있거나 토크（torque）를 전달할수 있게 하여 베어링의 사용수명을 대폭 늘릴 수 있다.

Description

전동체의 평행유지에 사용되는 케이지 및 베어링

본 발명은 기계구동 및 구동력 전달기술분야에 관한것으로 특히 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지 및 베어링에 관한 것이다.

세계 기계구동 분야에서 "저정밀축선의 평행부하"응용의 구조적 현상은 해당 업종의 기술발전을 제약하는 근본적인 장애이다.

여기서 소위말하는 "축선평행부하"는 종래의 오버런 클러치, 베어링 등과 같은 전동장치에서 구동륜을 통해 피동륜에 토크가 전달되거나 구동륜이 피동륜과 상대적인 회전을 하는 과정에 구동륜과 피동륜사이의 토크전달 및 구동륜과 피동륜사이의 간격을 유지하는 전동체의 축선이 회전축과 평행되어 편향이 일어나지 않는것을 말한다. 이러한 전동체는 보통 롤러 혹은 쐐기모양의 형태로 나타나는데 이상적인 상태에서 동일한 제품중 이러한 전동체의 길이방향(축방향)은 구동륜과 피동륜의 축방향과 일치해야 하는데 이래야만 각각의 전동체가 구동륜과 피동륜 사이에서 토크 혹은 구동력을 전달하는 작용를 할수 있다.

그러나 구동륜과 피동륜의 제조 정밀도가 매우 높고 구동륜과 피동륜의 직경방향과 축방향의 사이즈가 전동체와 서로 매칭되더라도 실제 기계운행과정에 이러한 전동체는 아무런 징조도 없이 축이 기울어져 더이상 회전축과 평행을 이루지 않으므로 단일 전동체는 부분적으로만 힘을 받아 응력이 집중되며 각각의 전동체들 마다 받는 힘이 고르지 않아 전체적인 전동장치가 받는 힘이 고르지 않게 되어 부분적인 마모현상, 변형, 짓눌림등으로 인해 소음, 진동, 손상등이 일어나며 전동장치의 사용수명이 심각하게 줄어든다.

현재 시중에는 전동체의 축방향의 평행도를 개선하는 설계가 많이 나와 있는데 가장 대표적인것은 바로 전동구조에 전동체케이지를 설치하는 방법인데 이는 각 전동체의 축방향을 일치하기 위함이다. 허나 이러한 케이지는 구동륜과 피동륜사이에 매달려 있어 케이지 자체의 위치를 정확하게 고정할수 없으며 전동체의 축방향의 평행도를 유지하기에는 더욱 부족하다. 이러한 결점은 특히 오버런 클러치 및 고속 고하중베어링과 같은 전동기본부품에서 선명해진다.

이상적인 상태로는 각각의 축방향으로 설치된 전동체가 축선과 고도의 평행상태를 이루어 구동륜과 피동륜 사이에서 자유롭게 구를수있어 구동력을 전달할수 있는것이다. 허나 축방향으로 설치된 전동체가 축선과 고도의 평행상태를 이루지 못할 경우에는 구동륜과 피동륜 사이에서 강한 압박을 받으며 구동력을 전달한다.

도1은 종래의 트럭의 베어링이 받는 힘의 상태를 나타낸다. 베어링은 내륜A, 외륜B, 전동체C 및 전동체케이지D를 포함한다. 베어링의 내륜A는 고정된 중심축에서 설치되어 회전하지 않으며 외륜B는 순시침 방향으로 회전할수 있다. 이‹š 트럭의 중력으로 인해 내륜A은 아래에 위치한 전동체C를 통해 외륜B에 일정한 압력을 가하는데 위쪽에 위치한 전동체C는 압력을 받지않아 헛돌고 있는 상태에 있다. 전동체케이지D는 자체의 위치가 구속을 받지 않으므로 인해 전동체케이지D에 형성된 전동체C를 수용하는 리밋홀의 사이즈도 전동체C보다 크게 된다. 전동체C는 리밋홀안에서 실질적인 둘레방향으로의 예속력을 받지 않으므로 양끝은 자유로이 움직이는 상태에 놓이며 위쪽의 헛돌고 있는 전동체C도 압력을 받지 않는 상태에서 자유로이 움직이는데 외륜B의 회전과정에 아래로 이동할시에는 베어링의 축방향으로 완전한 평행상태를 이루지 못해 회전할때 내륜A과 외륜B의 압박을 받는 생태로 구동력을 전달한다. 전동체C는 아래쪽으로 이동할때 받는 압력의 크기가 가장 크다. 이상적인 상태에서 전동체C는 내륜A 및 외륜B와 선접촉인 상태로 있느데 전동체C가 편이된 상태에서는 전동체C와 내륜A의 외측 호면은 점접촉인 상태에서 힘을 받게 되고 전동체C와 외륜B의 내측 호면은 두곳의 점접촉인 상태에서 힘을 받게 된여 전동체C는 강한 압박을 받으며 구동력을 전달하게 된다. 일반적으로 전동체C의 편이가 심할수록 양끝부분이 받는 압력이 더 크며 생성되는 소음과 진동 및 손상의 정도가 더 크며 베어링의 내륜A과 외륜B의 마모정도와 손상도 더 크게 된다.

상기한 베어링은 일정한 사용시간이 지난후 한편으로는 전동체가 장기간의 압박을 받으며 회전하여 변형되거나 심각하게 마모되어 짓눌리는 현상이 일어나게 된다. 다른 한편으로는 베어리의 내륜과 외륜도 장기간의 비정상적인 압박을 받아 불규칙적으로 파이거나 파인 흔적이 나타나게 된다. 또한 전동체가 움직일수 있는 갭의 크기가 더욱 커져 불규칙적인 형태로 나타나며 전동체의 축방향으로의 평행상태를 더욱 편이 시켜 베어링의 손상을 가속시킨다. 이로인해 종래의 베어링은 사용수명이 짧은 편이며 전동체케이지는 실질적인 작용을 하지 못하고 있다.

본발명은 상기한 기술문제를 해결하기 위해 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지 및 베어링을 제공하여 전동체가 회전할때 시종 축방향의 평행도를 유지할수 있게 보장할뿐만 아니라 베어링의 구조적인 안정성과 신뢰성을 높힘과 동시에 생성되는 소음을 낮추어 베어링의 사용수명을 대폭 늘릴수 있다

본발명이 제공하는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지는 환형의 케이지본체와 상기 케이지본체에 장착되어 있는 탄성의 예비조임부와 다수의 갭홀더를 포함하되 상기 갭홀더는 상기 케이지본체의 둘레방향으로 상기 케이지본체의 내환면 혹은 외환면에 배열되어 있으며 상기 케이지본체의 외환면에는 상기 케이지본체의 둘레를 따라 배열되는 다수의 리밋홀이 형성되되 상기 리밋홀은 상기 케이지본체의 축방향으로 뻗어져 롤러타입의 전동체를 수용하도록 형성되며 상기 리밋홀의 내벽에는 상기 케이지본체의 둘레방향으로 상기 전동체에 압력을 가하는 최소 하나의 예비조임부가 구비되며 상기 모든 예비조임부는 상기 케이지본체의 동일한 둘레방향으로 각각 대응되는 상기 전동체에 압력을 가한다.

바람직하게 상기 케이지본체의 내환면 혹은 외환면에는 상기 갭홀더를 수용하기 위한 홈이 형성되어 있고 상기 갭홀더는 상기 홈안에서 구를수있게 구비되되 상기 갭홀더의 직경은 상기 홈의 깊이 보다 크다.

바람직하게 상기 홈은 환형으로 형성되며 상기 갭홀더는 상기 홈의 둘레방향으로 긴밀히 배열된다.

바람직하게 상기 홈은 최소 두개가 형성되되 상기 케이지본체의 축방향에서 일정한 간격으로 배열된다.

바람직하게 상기 케이지본체는 일정한 간격으로 마주 설치되는 두개의 환형의 고정환과 상기 두개의 고정환 사이에 연결되는 다수의 연결부를 포함하며 상기 홈은 상기 고정환의 내환면 혹은 외환면에 형성되며 인접한 두개의 상기 연결부 사이는 상기 리밋홀을 구성하며 상기 연결부에는 최소 하나의 상기 예비조임부가 고정된다.

바람직하게 매개 리밋홀의 내벽에는 두개의 상기 예비조임부가 구비되며 상기 두개의 예비조임부는 상기 케이지본체의 축방향의 각각 다른 위치에서 상기 전동체에 압력을 가한다.

바람직하게 상기 갭홀더는 볼타입 혹은 롤러타입으로 구비된다.

바람직하게 매개 상기 리밋홀은 상기 케이지본체의 회전방향에서 서로 마주되는 제1내벽과 제2내벽을 포함하며 상기 예비조임부는 매개 상기 리밋홀의 제1내벽에 구비되되 상기 예비조임부의 자유단은 상기 리밋홀의 제2내벽을 향해 뻗어진다.

바람직하게 상기 리밋홀의 제1내벽과 제2내벽은 서로 평행된다.

본발명이 제공하는 베어링은 내륜, 외륜, 다수의 전동체 및 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지를 포함하되 상기 전동체는 구를수 있도록 상기 내륜과 상기 외륜사이에 설치되며 상기 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지는 상기 내륜과 상기 외륜사이에 설치되되 환형의 케이지본체와 상기 케이지본체에 장착되어 있는 탄성의 예비조임부와 다수의 갭홀더를 포함하며 상기 갭홀더는 상기 케이지본체의 둘레방향으로 상기 케이지본체의 내환면 혹은 외환면에 배열되어 있으며 상기 케이지본체의 외환면에는 상기 케이지본체의 둘레를 따라 배열되는 다수의 리밋홀이 형성되되 상기 리밋홀은 상기 케이지본체의 축방향으로 뻗어져 롤러타입의 전동체를 수용하도록 형성되며 상기 리밋홀의 내벽에는 상기 케이지본체의 둘레방향으로 상기 전동체에 압력을 가하는 최소 하나의 예비조임부가 구비되며 상기 모든 예비조임부는 상기 케이지본체의 동일한 둘레방향으로 각각 대응되는 상기 전동체에 압력을 가하며 상기 갭홀더는 구를수 있도록 상기 케이지본체와 상기 내륜의 외환면 사이 혹은 상기 케이지본체와 상기 외륜의 내환면 사이에 설치되며 상기 전동체는 상기 리밋홀에 수용되되 상기 예비조임부의 작용하에 상기 케이지본체와 탄성접촉된다.

본발명의 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지는 전동체가 회전할때 시종 축방향의 평행도를 유지할수 있게 보장할뿐만 아니라 사용중에 나타나는 소음, 진동, 손상등을 최소화하며 축방향으로 설치된 매개의 전동체로 하여금 축방향으로 고도의 평행상태를 이루게 하며 또한 전동체로 하여금 구동륜과 피동륜 사이에서 자유롭게 구를수 있거나 토크（torque）를 전달할수 있어 베어링의 사용수명을 대폭 늘릴 수 있다.

도1은 종래기술의 고하중베어링이 사용과정에 받는 힘의 상태를 나타내는 예시도이다.
도2는 본발명실시예의 베어링의 구조 분해도이다.
도3은 본발명실시예의 베어링의 구조 예시도이다.
도4는 도3의 K-K방향으로의 절면도이다.
도5는 도4의 M-M방향으로의 절명도이다.
도6은 본발명실시예의 케이지의 구조 분해도이다.
도7은 본발명실시예의 또다른 베어링의 구조 분해도이다.
도8은 본발명실시예의 또다른 베어링의 구조 예시도이다.
도9는 도8의 K1-K1방향으로의 절면도이다.
도10은 도9의 M1-M1방향으로의 절명도이다.

본발명에서 "설치", "구비"및 "연결된"이라는 용어는 넓은 의미로 이해되어야한다. 예를 들어 고정 연결, 분리 가능한 연결 또는 일체형구성 일수 있으며, 기계적 연결 또는 전기적 연결 일수 있으며, 중간 매체를 통해 직접 연결되거나 간접적으로 연결될수 있거나 두개의 장치, 부품 또는 구성요소 중의 상호 연결일수 있다. 이에 본기술분야의 인원은 특정 상황에 따라 본 발명에서의 상기 용어의 특정적인 의미를 이해할 수있다.

또한, "위", "아래", "왼쪽", "오른쪽", "상단", "하단", "순시침 방향", "역시침 방향", "내측", "외측", "중간", " "수직", "수평"등으로 표시되는 방위 또는 위치 관계는 도면에 나타낸 방위 또는 위치 관계에 기초한다. 이들 용어는 주로 본 발명 및 그 실시 예를보다 잘 설명하기 위해 사용되며, 지시 된 장치, 요소 또는 구성 요소가 특정 부품을 가져야하거나 특정 방향으로만 구성 및 작동되어야한다는 것을 제한하는데 사용되지 않는다.

또한, 상기 용어 중 일부는 방향 또는 위치 관계 외에 다른 의미를 표현하기 위해 사용될 수있다. 예를 들어, "위쪽"라는 용어는 경우에 따라 특정 의존 관계 또는 연결 관계를 나타내는 데 사용될 수도있다. 이에 본기술분야의 인원은 특정 상황에 따라 본 발명에서의 상기 용어의 특정적인 의미를 이해할 수있다.

본 발명의 목적, 기술적 솔루션 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 본 발명은 도면 및 실시 예와 관련하여 아래에서 더 상세히 설명 될것이다. 여기에 설명된 특정실시예는 본발명을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본발명의 법위를 제한하려는 것이 아님을 이해해야한다.

본발명의 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지는 환형의 케이지본체와 상기 케이지본체에 장착되어 있는 탄성의 예비조임부와 다수의 갭홀더를 포함하되 상기 갭홀더는 상기 케이지본체의 둘레방향으로 상기 케이지본체의 내환면 혹은 외환면에 배열되어 있으며 상기 케이지본체의 외환면에는 상기 케이지본체의 둘레를 따라 배열되는 다수의 리밋홀이 형성되되 상기 리밋홀은 상기 케이지본체의 축방향으로 뻗어져 롤러타입의 전동체를 수용하도록 형성되며 매개 상기 리밋홀의 내벽에는 최소 하나의 예비조임부가 고정되어 있으며 상기 예비조임부의 자유단은 맞은편의 내벽을 향해 뻗어 있다. 상기 예비조임부는 상기 전동체가 상기 리밋홀에 수용된후 둘레방향을 따라 상기 전동체에 압력을 가하게 된다. 모든 상기 예비조임부는 상기 리밋홀의 일측 내벽에서 부터 상기 케이지본체의 회전방향(예를 들어 순시침방향 혹은 위쪽에서 아래쪽으로 뻗어져 나갈수 있다)을 따라 상기 리밋홀의 타측 내벽으로 뻗어져 있다. 여기서 "위쪽"및 "아래쪽"은 일반적인 상하방향의 개념이 아니라 회전방향으로의 회전경로상의 두개의 상대되는 방향을 지칭하고, 회전방향에서 "위쪽"에서 "아래쪽"으로의 둘레방향은 회전방향과 일치한다.

상기 케이지가 베어링에 장착되였을때 케이지는 베어링의 상대적으로 회전을 하는 내륜과 외륜사이에 위치하며 상기 케이지는 갭홀더를 통해 상기 내륜의 외환면 혹은 상기 외륜의 내환면에서 회전함으로써 상기 내륜 혹은 상기 외륜과 일정한 간격을 정확하게 유지하도록 보장하여 상기 케이지가 무작위로 움직이지 못하도록 한다. 또한 상기 케이지에 장착된 롤러전동체는 상기 예비조임부의 압력을 받게 되는데 구체적으로 베어링 위쪽의 롤러전동체는 외륜의 압력을 받지 않으며 위쪽 예비조임부의 압력에 의해 상기 리밋홀의 아래쪽 내벽에 접촉되어 회전이나 미세한 회전이 발생하지 않는다. 이러한 롤러전동체는 상기 케이지의 둘레방향의 구속력을 받아 상기 리밋홀의 아래쪽 내벽에 단단히 접촉되어 베어링의 축방향과 절대적인 평행상태를 유지한다. 베어링의 아래쪽의 롤러전동체는 상기 내륜과 외륜의 압력을 동시에 받아 회전하되 상기 외륜의 회전방향과 일치하게 된다. 위쪽의 롤러전동체가 상기 케이지의 운동으로 인해 베어링의 아래쪽으로 이동하였을때 상기 롤러전동체는 상기 내륜과 외륜의 압력을 동시에 받아 상기 예비조임부가 압축되게 하여 상기 롤러전동체로 하여금 리밋홀의 아래쪽 내벽을 벗어나게 되어 구속력을 받지 않아 회전할수있게 된다. 해당 롤러전동체는 리밋홀의 아래쪽 내벽을 벗어나기 전에 베어링의 축방향으로 구속을 받고 있었으므로 회전할때에도 베어링의 축방향과 비교적 높은 평행상태를 유지한다.

도2~5와 같이 본실시예의 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지30는 환형의 케이지본체31와 상기 케이지본체31에 장착되어 있는 탄성의 예비조임부32와 다수의 갭홀더33를 포함한다. 상기 갭홀더33는 상기 케이지본체31의 둘레방향으로 상기 케이지본체31의 내환면 혹은 외환면에 배열되어 있다. 상기 케이지본체31는 베어링의 내륜10과 외륜20사이에 설치된후 둘레방향으로 배열된 상기 갭홀더33를 통해 상기 내륜10과 외륜20과 일정한 간격을 정확하게 유지하여 케이지본체31의 둘레방향의 회전이 영향을 받지 않게 한다. 이때 상기 갭홀더33는 볼타입 혹은 롤러타입일수 있다.

도5와 도6과 같이 상기 케이지본체31의 외환면에는 상기 케이지본체31의 둘레를 따라 배열되는 다수의 리밋홀312이 형성되되 상기 리밋홀312은 상기 케이지본체31의 축방향으로 뻗어져 롤러타입의 전동체40를 수용하도록 형성되며 상기 리밋홀312의 내벽에는 상기 케이지본체31의 둘레방향으로 상기 전동체40에 압력을 가하는 최소 하나의 예비조임부32가 구비된다.

여기서 설명할것은 상기리밋홀312의 너비(케이지본체31의 둘레방향으로의 너비)는 상기 전동체40보다 조금 크며 리밋홀312의 길이방향은 상기 케이지본체31의 축방향과 같으며 상기 리밋홀312의 깊이 방향은 상기 케이지본체31의 직경방향이다. 매개 상기 리밋홀312은 상기 케이지본체31의 회전방향에서 서로 마주되는 제1내벽과 제2내벽을 포함하며 상기 예비조임부32는 매개 상기 리밋홀312의 제1내벽에 구비되되 상기 예비조임부32의 자유단은 상기 리밋홀312의 제2내벽을 향해 뻗어진다. 상기 리밋홀312의 제1내벽과 제2내벽은 서로 평행되되 상기 리밋홀312의 깊이방향으로 평행된다. 즉 리밋홀312의 너비방향과 수직된다. 이로써 상기 전동체40로 하여금 리밋홀312안에서 완전히 수직되는 둘레방향으로의 압력을 받게 한여 움직임을 제한한다. 매개 리밋홀312의 제1내벽은 제2내벽의 위쪽/아래쪽에 있다.

바람직하게 상기 리밋홀312은 상기 케이지본체31의 둘레방향으로 배열되어 있으며 매개 리밋홀312에는 전동체40이 수용되어 있다. 전동체40과 케이지30에 형성된 리밋홀312의 개수는 같다. 매개 리밋홀312내의 전동체40는 예비조임부32가 제공하는 최소 두개의 같은 방향의 압력을 받는다. 예를 들어 예비조임부32 동시에 전동체40의 길이방향에서의 두개의 부동한 위치에서 압력을 가할수 있다. 즉 매개 리밋홀312의 내벽에는 두개의 예비조임부32가 구비될수 있다. 매개 리밋홀312내의 두개의 예비조임부32는 전동체40의 길이방향에서의 두개의 부동한 위치에서 전동체40에 압력을 가할수 있다.

케이지본체31의 내환면 혹은 외환면에는 갭홀더33를 수용하는 홈311이 형성되어 있다. 상기 갭홀더33는 상기 홈311안에서 구를수있게 구비되되 상기 갭홀더33의 직경은 상기 홈311의 깊이 보다 크게 하여 갭홀더33의 일부분이 홈311의 밖으로 나오게 하였다. 여기서 홈311은 환형으로 이루어 지고 갭홀더33는 상기 홈311에 둘레방향으로 긴밀히 배열되어 있다. 상기 홈311은 최소 두개가 형성되되 상기 케이지본체31의 축방향에서 일정한 간격으로 배열되어 케이지본체31로 하여금 회전과정에 축방향의 평행을 유지할수 있게 하였다. 바람직하게 두개의 홈311은 케이지본체31의 축방향의 양끝단에 형성되어 리밋홀312과 갭홀더33의 설치를 용이하게 할수 있다.

또다른 실시예로는 케이지본체31는 일정한 간격으로 마주 설치되는 두개의 환형의 고정환3a과 상기 두개의 고정환 3a사이에 연결되는 다수의 연결부3b를 포함하며 상기 홈311은 상기 고정환3a의 내환면 혹은 외환면에 형성되며 인접한 두개의 상기 연결부3b 사이는 상기 리밋홀312을 구성하며 상기 연결부3b에는 최소 하나의 상기 예비조임부32가 고정되어 있다.

바람직하게 상기 예비조임부32는 탄편으로 구성되며 상기 케이지본체31의 상기 연결부3b의 표면에는 일정한 간격을 두고 형성된 두개의 고정홈P이 형성되어 있으며 상기 예비조임부32의 일단은 상기 고정홈P에 감겨져 있고 상기 예비조임부32의 자유단은 상기 리밋홀312의 맞은편의 내벽을 향해 뻗어진다. 이로써 상기 리밋홀312은 더욱 좁게 형성될수 있고 개수도 더 많이 늘릴수 있어 더욱 많은 전동체40을 설치하여 더욱 많은 압력을 분담할수 있게 된다. 또한 리밋홀312의 사이즈가 전동체40의 직경에 가까워 질수록 축방향의 평행도를 높이기에 용이하다. 또다른 실시예에서 예비조임부32는 압력스프링 혹은 비틀림 스프링으로 대체할수 있다.

또한 본발명은 상술한 케이지30를 구비하고 있는 베어링도 제공한다. 상기 베어링은 내륜10, 외륜20, 다수의 전동체40 및 케이지30를 포함하되 상기 전동체40는 구를수 있도록 상기 내륜10과 상기 외륜20사이에 설치되며 상기 케이지30는 상기 내륜10과 상기 외륜20사이에 설치된다. 상기 갭홀더33는 구를수 있도록 상기 케이지본체31와 상기 내륜10의 외환면 사이 혹은 상기 케이지본체31와 상기 외륜20의 내환면 사이에 설치되며 상기 전동체40는 상기 리밋홀312에 수용되되 상기 예비조임부32의 작용하에 상기 케이지본체31와 탄성접촉된다.

케이지본체31의 내환면과 외환면사이의 거리 즉 케이지본체31의 두께는 전동체40보다 작으며 전동체40는 리밋홀312에 수용되어 내륜10의 외표면과 외륜20의 내표면에서 회전할수 있다.

도2-6과 같이 갭홀더33이 케이지본체31의 내환면에서 회전할수 있도록 하기 위해 상기 홈311은 케이지본체31의 내환면에 형성되고 갭홀더33는 일정한 간격으로 상기 홈311내에 배열되어 있다. 상기 내륜10의 양끝단에는 각각 역경사면구조10S가 형성되어 있어 상기 케이지30가 베어링의 내륜10에 설치된후 갭홀더33는 역경사면구조10S와 홈311사이에 위치한다. 상기 케이지30가 베어링의 내륜10에 설치된후 전동체40을 매개 리밋홀312내에 설치하여 전동체40로 하여금 예비조임부32로 인해 리밋홀312의 제2내벽에 탄성접촉되게 한후 외륜20을 케이지30에 설치하여 베어링의 축방향에 움직임을 제한함으로써 베어링의 조립을 완성한다.

베어링 단면의 움직임을 제한하는 방식으로 상기 베어링은 고정링50 및 덮개링60을 포함하며 상기 외륜20의 내표면에는 상기 고정링50을 수납하는 고정홈200이 형성되어 있다. 상기 외륜20이 상기 케이지30에 설치된후 먼저 상기 덮개링60을 상기 외륜20에 넣은후 상기 고정링50을 상기 고정홈200에 끼워넣으므로써 상기 케이지본체31가 상기 덮개링60으로부터 움직임 제한을 받아 축방향으로 고정된다.

아래 본발명의 베어링이 압력을 받는 과정에 전동체40의 운동상태를 설명한다. 해당 설명은 베어링의 내륜10이 회전하지 않는 상태에서 외륜20이 순시침방향으로 회전하는것을 예로 한다. 실제상황에서는 외륜20이 회전하지 않고 내륜10이 회전할수도 있다.

본발명의 케이지는 선접촉전동체를 포함하는 고하중베어링에 특히 적합하다. 도5와 같이 내륜10이 아래로 향하는 적재압력을 받을때 베어링의 외륜20은 압력을 받는 면(예를 들어 지면)에 수직되는 압력을 가하고 아울러 외륜20은 순시침방향으로 회전하게 된다. 이러한 과정에서 내륜10은 압력을 받는 면을 향하는 방향으로 미세하게 편심되어 베어링의 축선X위쪽에 위치한 전동체40는 내륜10의 수직방향의 압력을 받지 않게 되며 적재압력은 주요하게 베어링의 축선X아래쪽에 위치한 전동체40에 가해지는데 이때 베어링의 축선X아래쪽에 위치한 전동체40는 내륜10과 외륜20의 압박을 받는 상태로 내륜10 및 외륜20과 같이 순시침방향으로 회전하게 된다. 베어링의 축선X위쪽에 위치한 전동체40는 외륜20의 압력을 받지 않으며 순시침방향의 탄성 압력의 작용하에 리밋홀312의 아래쪽 내벽(제2내벽)에 접하게 되어 회전이나 미세한 움직임이 발생하지 않는다. 이러한 상태의 전동체40는 리밋홀312의 아래쪽 내벽에 긴밀히 접촉되여 둘레방향으로의 움직임을 제한 받음으로써 축방향으로 절대적인 평행상태에 놓이게 된다. 위쪽의 전동체40가 케이지30의 움직임을 따라 축선X아래쪽에 위치할때 해당 전동체40은 내륜10과 외륜20의 압력을 동시에 받음으로써 예비조임부32가 압축되어 전동체40는 리밋홀312 아래쪽 내벽을 벗어나게 되어 구속력을 받지 않아 회전할수 있게 된다. 해당 전동체40가 받는 압력이 점차 커짐에 따라 해당 전동체40는 외륜의 내표면에서 외륜20을 따라 회전하게 된다. 해당 전동체40는 리밋홀312 아래쪽 내벽을 벗어나기 전에 베어링의 축방향으로 구속을 받고 있었으므로 차후 회전할때에도 베어링의 축방향과 비교적 높은 평행상태를 유지하여 둘레방향의 움직임이 발생하지 않게 된다. 전동체40은 베어링의 축선X의 위쪽에서 부터 순시침방향으로 운동하여 제일 아래 쪽으로 움직이는 과정에 받는 압력은 점차 커지고 아래쪽으로 부터 베어링의 축선X의 맞은켠(도5의 좌측)으로 움직이는 과정에는 받는 압력이 점차 작아지다가 베어링의 축선X의 위쪽으로 움직인 후에는 받는 압력의 크기가 0으로 된다. 이때 예비조임부32는 탄성변형을 회복하여 다시 전동체40으로 하여금 리밋홀312의 아래쪽 내벽에 접하여 하여 케이지본체31를 따라 움직이게 한다.

도7-10과 같이 갭홀더33이 구를수 있도록 케이지본체31의 외환면에 구비되게 하기 위해서는 홈331'을 케이지본체31의 외환면에 형성하고 상기 갭홀더33은 홈331'내부에 일정한 간격으로 배열한다. 먼저 외륜20을 케이지본체31와 갭홀더33의 바깥쪽으로 설치한 다음 전동체40를 매개 리밋홀312내에 설치하여 전동체40로 하여금 예비조임부32로 인해 리밋홀312의 제2내벽에 탄성접촉되게 한다. 케이지30이 베어링의 외륜20에 설치된후 갭홀더33는 외륜20과 홈331'의 사이에 위치하게 된다. 케이지30이 외륜20에 설치된후 내륜10을 케이지30내에 끼워넣어 베어링의 축방향에 움직임을 제한함으로써 베어링의 조립을 완성한다.

본실시예가 상기한 실시예와 다른점은 본실시예에서는 내륜10의 외표면의 일단에 고정링50을 수납하는 고정홈100을 형성한다. 내륜10이 케이지30내에 끼워진후 먼저 덮개링60을 내륜10에 설치하고 다음 고정링50을 고정홈100에 끼워넣으므로써 상기 케이지본체31가 상기 덮개링60으로부터 움직임 제한을 받아 축방향으로 고정된다.

본발명의 케이지는 전동체가 회전할때 시종 축방향의 평행도를 유지할수 있게 보장할뿐만 아니라 사용중에 나타나는 소음, 진동, 손상등을 최소화하며 축방향으로 설치된 매개의 전동체로 하여금 축방향으로 고도의 평행상태를 이루게 하며 또한 전동체로 하여금 구동륜과 피동륜 사이에서 자유롭게 구를수 있거나 토크（torque）를 전달할수 있어 베어링의 사용수명을 대폭 늘릴 수 있다.

상술한 내용은 단지 본발며의 구체적인 실시형태인 것으로 해당 분야의 일반 당업자 수준에서는 본 발명의 원리를 일탈하지 않는 전제하에서 약간의 개선 및 윤색을 가할수 있을 것이며 이와 같은 개선 및 윤색도 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 간주해야한다는 점을 주장한다.

Claims (20)

1. 환형의 케이지본체와 상기 케이지본체에 장착되어 있는 탄성의 예비조임부와 다수의 갭홀더를 포함하되 상기 갭홀더는 상기 케이지본체의 둘레방향으로 상기 케이지본체의 내환면 혹은 외환면에 배열되어 있으며 상기 케이지본체의 외환면에는 상기 케이지본체의 둘레를 따라 배열되는 다수의 리밋홀이 형성되되 상기 리밋홀은 상기 케이지본체의 축방향으로 뻗어져 롤러타입의 전동체를 수용하도록 형성되며 상기 리밋홀의 내벽에는 상기 케이지본체의 둘레방향으로 상기 전동체에 압력을 가하는 최소 하나의 예비조임부가 구비되며 상기 모든 예비조임부는 상기 케이지본체의 동일한 둘레방향으로 각각 대응되는 상기 전동체에 압력을 가하는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
   
2. 제1항에 있어서,
   매개 상기 리밋홀은 상기 케이지본체의 회전방향에서 서로 마주되는 제1내벽과 제2내벽을 포함하며 상기 예비조임부는 매개 상기 리밋홀의 제1내벽에 구비되되 상기 예비조임부의 자유단은 상기 리밋홀의 제2내벽을 향해 뻗어지는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
   
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 케이지본체의 내환면 혹은 외환면에는 상기 갭홀더를 수용하기 위한 홈이 형성되어 있고 상기 갭홀더는 상기 홈 안에서 구를수있게 구비되되 상기 갭홀더의 직경은 상기 홈의 깊이 보다 큰 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 홈은 환형으로 형성되며 상기 갭홀더는 상기 홈의 둘레방향으로 긴밀히 배열되는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 홈은 최소 두개가 형성되되 상기 케이지본체의 축방향에서 일정한 간격으로 배열되는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 케이지본체는 일정한 간격으로 마주 설치되는 두개의 환형의 고정환과 상기 두개의 고정환 사이에 연결되는 다수의 연결부를 포함하며 상기 홈은 상기 고정환의 내환면 혹은 외환면에 형성되며 인접한 두개의 상기 연결부 사이는 상기 리밋홀을 구성하며 상기 연결부에는 최소 하나의 상기 예비조임부가 고정되는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 예비조임부는 탄편으로 구성되며 상기 케이지본체의 상기 연결부의 표면에는 일정한 간격을 두고 형성된 두개의 고정홈이 형성되어 있으며 상기 예비조임부의 일단은 상기 고정홈에 감겨져 있고 상기 예비조임부의 자유단은 상기 리밋홀의 맞은편의 내벽을 향해 뻗어지는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
   
8. 제1항에 있어서,
   매개 리밋홀의 내벽에는 두개의 상기 예비조임부가 구비되며 상기 두개의 예비조임부는 상기 케이지본체의 축방향의 각각 다른 위치에서 상기 전동체에 압력을 가하는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 갭홀더는 볼타입 혹은 롤러타입으로 구비되는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
   
10. 제2항에 있어서,
    상기 리밋홀의 제1내벽과 제2내벽은 서로 평행되는 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지.
    
11. 내륜, 외륜, 다수의 전동체 및 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지를 포함하되 상기 전동체는 구를수 있도록 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 설치되며 상기 전동체의 평행유지에 사용되는 케이지는 상기 내륜과 상기 외륜사이에 설치되되 환형의 케이지본체와 상기 케이지본체에 장착되어 있는 탄성의 예비조임부와 다수의 갭홀더를 포함하며 상기 갭홀더는 상기 케이지본체의 둘레방향으로 상기 케이지본체의 내환면 혹은 외환면에 배열되어 있으며 상기 케이지본체의 외환면에는 상기 케이지본체의 둘레를 따라 배열되는 다수의 리밋홀이 형성되되 상기 리밋홀은 상기 케이지본체의 축방향으로 뻗어져 롤러타입의 전동체를 수용하도록 형성되며 상기 리밋홀의 내벽에는 상기 케이지본체의 둘레방향으로 상기 전동체에 압력을 가하는 최소 하나의 예비조임부가 구비되며 상기 모든 예비조임부는 상기 케이지본체의 동일한 둘레방향으로 각각 대응되는 상기 전동체에 압력을 가하며 상기 갭홀더는 구를수 있도록 상기 케이지본체와 상기 내륜의 외환면 사이 혹은 상기 케이지본체와 상기 외륜의 내환면 사이에 설치되며 상기 전동체는 상기 리밋홀에 수용되되 상기 예비조임부의 작용하에 상기 케이지본체와 탄성접촉되는 베어링.
    
12. 제11항에 있어서,
    매개 상기 리밋홀은 상기 케이지본체의 회전방향에서 서로 마주되는 제1내벽과 제2내벽을 포함하며 상기 예비조임부는 매개 상기 리밋홀의 제1내벽에 구비되되 상기 예비조임부의 자유단은 상기 리밋홀의 제2내벽을 향해 뻗어지는 베어링.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 케이지본체의 내환면 혹은 외환면에는 상기 갭홀더를 수용하기 위한 홈이 형성되어 있고 상기 갭홀더는 상기 홈 안에서 구를수있게 구비되되 상기 갭홀더의 직경은 상기 홈의 깊이 보다 큰 베어링.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 홈은 환형으로 형성되며 상기 갭홀더는 상기 홈의 둘레방향으로 긴밀히 배열되는 베어링.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 홈은 최소 두개가 형성되되 상기 케이지본체의 축방향에서 일정한 간격으로 배열되는 베어링.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 케이지본체는 일정한 간격으로 마주 설치되는 두개의 환형의 고정환과 상기 두개의 고정환 사이에 연결되는 다수의 연결부를 포함하며 상기 홈은 상기 고정환의 내환면 혹은 외환면에 형성되며 인접한 두개의 상기 연결부 사이는 상기 리밋홀을 구성하며 상기 연결부에는 최소 하나의 상기 예비조임부가 고정되는 베어링.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 예비조임부는 탄편으로 구성되며 상기 케이지본체의 상기 연결부의 표면에는 일정한 간격을 두고 형성된 두개의 고정홈이 형성되어 있으며 상기 예비조임부의 일단은 상기 고정홈에 감겨져 있고 상기 예비조임부의 자유단은 상기 리밋홀의 맞은편의 내벽을 향해 뻗어지는 베어링.
    
18. 제11항에 있어서,
    매개 리밋홀의 내벽에는 두개의 상기 예비조임부가 구비되며 상기 두개의 예비조임부는 상기 케이지본체의 축방향의 각각 다른 위치에서 상기 전동체에 압력을 가하는 베어링.
    
19. 제12항에 있어서,
    상기 갭홀더는 볼타입 혹은 롤러타입으로 구비되는 베어링.
    
20. 제12항에 있어서,
    상기 리밋홀의 제1내벽과 제2내벽은 서로 평행되는 베어링.
    

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