KR20210059661A - 쉐드 형성 기계 또는 모션 전달 시스템을 위한 베어링, 이러한 베어링을 포함하는 종광 모션 레버 및 이러한 레버 또는 이러한 베어링을 포함하는 쉐드 형성 기계 - Google Patents

Abstract

쉐드 형성 기계(shed forming machine) 또는 직기의 프레임들로 운동을 전달하기 위한 시스템을 위한 베어링(25)으로서, 상기 베어링은 내륜(72), 외륜(74) 및 구름 요소들(76)을 포함한다. 상기 내륜은 주된 축(A72)에 중심을 두며, 주된 축에 대해 직각인 두 개의 측면들을 포함하고, 주된 축에 중심을 둔 주변 링(80)을 형성한다. 상기 외륜(74)은, 주된 축에 중심을 두고 원형의 내부 링(82)을 형성한다. 상기 구름 요소들(76)은, 외륜이 내륜에 대하여 주된 축 둘레로 회전하도록 안내하기 위해, 주된 축에 대해 반경 방향으로, 주변 링과 내부 링 사이에 개재된다. 상기 내륜(72)은 두 개의 측면들에서 개방된 적어도 하나의 슬롯(90)을 포함하며, 적어도 하나의 슬롯은 주변 링(80)의 부분에 대향하며 연장되고, 슬롯과 주변 링 사이에 재료 브리지(material bridge)(94)를 형성한다. 상기 재료 브리지(94)는 내륜의 각 섹터(angular sector)(99)에 걸쳐 연장되며, 상기 각 섹터는 베어링의 주된 축(A72)에 중심을 두고, 두 개의 구름 요소들(76)에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도(β2)보다 크거나 동일한, 바람직하게는 5개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도(β5)보다 크거나 동일한, 바람직하게는 9개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도(β9)보다 크거나 동일한, 더 바람직하게는 13개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도(β13)보다 크거나 동일한 꼭짓점 각도(vertex angle)(α1)를 가진다. 상기 내륜(72)은 베어링(25)을 고정시키기 위한 적어도 하나의 구멍(88)을 더 포함한다.

Description

쉐드 형성 기계 또는 모션 전달 시스템을 위한 베어링, 이러한 베어링을 포함하는 종광 모션 레버 및 이러한 레버 또는 이러한 베어링을 포함하는 쉐드 형성 기계{Bearing for a shedding machine or motion transmission system, heald motion lever comprising such a bearing and shedding machine comprising a lever or such a bearing}

본 발명은 쉐드 형성 기계(shed forming machine) 또는 직기(loom)의 프레임들로 운동을 전달하기 위한 시스템을 위한 베어링, 이러한 베어링을 포함하는 직조 기구 레버(weaving mechanism lever)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 레버 또는 이러한 베어링을 포함하는 쉐드 형성 기계에 관한 것이다.

직조(weaving) 분야에서, 직기는 직조 무늬(weave)에 따라 직물을 만들기 위해 날실과 씨실을 교차시킨다. 쉐드 형성 기계는 종광 프레임(heddle frame)에 장착된 종광들에 의해 날실들의 운동을 제어하며; 제조될 직물의 직조 무늬의 복잡성에 따라 몇몇의 종광 프레임들이 제공된다.

견인 요소들(pulling elements), 즉 연결 로드들과 레버들을 포함하는 기계적 전달 시스템에 의해, 높은 위치와 낮은 위치 사이에서, 각각의 종광 프레임을 개별적으로 제어하는 것은 알려져 있다. 레버들 중 일부는 회전 캠들(rotating cams)에 의해 작동되는 베어링들과 결합된 롤러들(rollers)을 가진다.

캠들과 종광 프레임들의 다른 제어 부재들을 함께 그룹화하는 쉐드 형성 기계는 "캠 기계(cam machine)" 유형인 것으로 불리고, 직기 내에 위치한, 쉐드 형성 기계와 종광 프레임들을 연결하는 기계적 전달 시스템은 직기의 프레임들의 "운동 전달 시스템"으로 불린다.

EP-A-0 225 266은, 예를 들어, 캠 기계 레버 구조를 교시하며, 이 레버는 두 개의 각개의 트랙들을 포함하는 회전 캠에 의해 함께 작동되는 두 개의 롤러들을 포함한다. 마찰을 감소시키기 위해, 각각의 롤러는 캠의 각개의 트랙과 접촉된 내륜과 외륜으로 구성된 베어링을 포함하며, 외륜은 내륜과 외륜 사이에 개재된 구름 요소들(rolling elements)에 의해 구름 베어링의 내륜에 대하여 회전 운동할 수 있다. 내륜은 중실형(solid)이며 강성이다. 이러한 베어링들은 반복적인 응력을 겪으며, 국부적으로 상당히 크고 반복적인 응력을 겪는 재료의 피로 때문에 제한된 수명을 가진다.

생산성의 이유로, 쉐드 형성 기계는 고주파수에서 작동하며: 캠들은 고속으로 회전하고, 두 개의 높고 낮은 위치들 사이에서 종광 프레임의 구동은 견인 요소들에 과중한 부담을 준다. 특히, 각각의 롤러는 캠의 프로파일에 따라 고속으로 움직이며, 캠 프로파일에 의해 정의된 가속에 연관되고 캠의 트랙과 롤러의 외륜 사이의 접촉에 따른 특히 높은 부하를 겪는다. 쉐드 형성 기계의 운동과, 이에 따라 그 롤러들의 운동은 교번하며, 롤러들의 베어링들은 부하 영역(load zone) 상에 매우 국부적인 힘 사이클들의 반복을 겪으며, 이는 재료의 피로에 기여하고, 부품들을 조기 손상시키며, 롤러 구성요소들의 파손으로 이어질 수 있다.

롤러/캠 접촉 중에 롤러 상의 국부적인 힘으로 인해, 베어링의 외륜은 부하가 가해져서, 롤러/캠 부하 영역의 레벨에서 구심력에 의한 변형과, 부하 영역에 인접한 부분들에서 원심력에 의한 변형 하에서, 타원형이 되는 경향이 있다. 그러나, 채워져 있고 강성인 베어링의 내륜은 매우 조금 또는 거의 변형되지 않으며, 이는 기하구조적으로, 부하 영역 외부의 구름 요소들의 부하 접촉(load contact)의 손실과, 힘들의 축 내의 구름 요소들 상의 부하의 증가로 이어지며, 이는 구름 요소들과 트랙들의 재료 피로의 효과를 더 악화시킨다.

재료 피로를 감소시키기 위한 알려진 접근법은 더 두꺼운, 따라서 더 무거운 부품들을 사용하는 것이며, 이는 증가된 관성 효과를 발생시키고, 구름 요소 레벨에 더 큰 힘을 초래하며, 이는 재료 피로의 감소의 면에서, 이에 따른 베어링 수명의 면에서 기대되는 이익을 제한한다. 이 두꺼운 부품들은 비용과, 기계의 크기에 의해 결정된 감소된 공간 내의 베어링의 구성요소들의 크기의 문제점을 제기한다.

본 발명은 유사한 구조 공간 내에서 부하 사이클(load cycle) 중에 재료 피로의 감소를 허용하는 베어링 구조를 제공함으로써, 이러한 문제점들을 해결하고자 한다.

이 목적을 위해, 본 발명은 쉐드 형성 기계(shed forming machine)를 위한 또는 직기(loom)의 프레임들로 운동을 전달하기 위한 시스템을 위한 베어링을 제공한다. 상기 베어링은 내륜(inner ring), 외륜(outer ring) 및 구름 요소들(rolling elements)로 구성된다. 상기 내륜은 주된 축에 중심을 두며, 주된 축에 대해 직각인 두 개의 측면들을 포함하고, 주된 축에 중심을 둔 원형의 주변 링(peripheral ring)을 형성한다. 상기 외륜은, 주된 축에 중심을 두고 원형인 내부 링의 경로를 형성한다. 상기 구름 요소들은, 상기 외륜이 상기 내륜에 대하여 주된 축 둘레로 회전하도록 안내하기 위해, 주된 축에 대해 반경 방향으로, 상기 주변 링과 상기 내부 링 사이에 개재된다. 본 발명에 따르면, 상기 내륜은 상기 두 개의 측면들에서 개방된 적어도 하나의 슬롯을 포함하며, 상기 적어도 하나의 슬롯은 상기 주변 링의 부분에 대향하며 연장되고, 상기 슬롯과 상기 주변 링 사이에 재료 브리지(material bridge)를 형성한다. 상기 재료 브리지는 상기 내륜의 각 섹터(angular sector)에 걸쳐 연장되며, 상기 각 섹터는 상기 내륜의 주된 축에 중심을 두고, 두 개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도보다 크거나 동일한, 바람직하게는 5개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도보다 크거나 동일한, 바람직하게는 9개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도보다 크거나 동일한, 더 바람직하게는 13개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도보다 크거나 동일한 꼭짓점 각도(vertex angle)를 가진다. 상기 내륜은 상기 베어링을 고정시키기 위한 적어도 하나의 구멍을 더 포함한다.

본 발명 덕분에, 상기 내륜, 더욱 정확하게는 슬롯과 주변 링 사이에 위치한 재료 브리지는 내륜의 변형을 타원형화하도록 탄성적으로 변형되며, 이에 따라 알려진 베어링들과 비교하여 증가된 수의 구름 요소들에 부하를 분배하며, 따라서 재료 피로를 제한하고 부품들의 조기 손상과 갑작스런 파괴의 위험을 감소시킨다. 다른 한편, 각각의 구름 요소에 의해 지지되는 부하들은 더욱 균질하며, 이는 응력 피크를 방지하고 재료 피로를 추가적으로 감소시킨다.

본 발명의 필수적인 측면들이 아니지만 그 이점들에 따르면, 이러한 베어링은 아래의 특징들 중 하나 이상을 기술적으로 실현 가능한 임의의 조합으로 포함할 수 있다.

- 상기 내륜의 각 섹터의 꼭짓점 각도는 20°보다 크고, 바람직하게는 70°보다 크며, 더 바람직하게는 120°보다 크다;

- 상기 재료 브리지는 상기 내륜의 주된 축에 중심을 둔 원호를 따라서 일정한 반경방향 폭을 갖고 연장된다;

- 상기 반경방향 폭은 상기 슬롯의 반경방향 폭과 실질적으로 동일하다;

- 상기 재료 브리지의 반경방향 폭은 상기 내륜의 주변 링의 반경의 30%보다 작고, 바람직하게는 20%보다 작으며, 더 바람직하게는 10%보다 작다;

- 상기 슬롯은 상기 슬롯의 폭과 동일한 직경의 두 개의 둥근 단부들 사이에서 연장된다;

- 상기 구름 요소들은 롤러들(rollers)이다;

- 상기 구름 요소들은 볼들(balls)이다;

- 상기 내륜에 몇몇의 슬롯들이 제공된다;

- 상기 내륜은 중심 축에 대하여 정반대되는 두 개의 슬롯들을 포함한다;

- 상기 내륜은 슬롯과 두 개의 고정 구멍들을 포함한다.

또한, 본 발명은 캠 기구 종동 롤러들(cam mechanism follower rollers)을 가진 출력 레버(output lever)에 관한 것으로서, 상기 출력 레버는 두 개의 롤러들을 구비한다. 상기 롤러들 중 적어도 하나는 상기한 베어링을 포함한다. 상기 베어링의 내륜은 고정 요소들에 의해 상기 레버의 코어 및/또는 상기 레버에 부착된 플랜지에 고정되며, 상기 외륜은 원형 프로파일을 가진 주변부 링을 가진다.

또한, 본 발명은 캠 기계(cam machine) 유형의 쉐드 형성 기계(shed forming machine)에 관한 것으로서, 상기한 출력 레버를 포함한다.

유리하게는, 상기 출력 레버는 상기 롤러들 중 하나의 주변부 트랙에 접촉함으로써 작동하는 캠의 프로파일에 따라 높은 위치와 낮은 위치 사이에서 상기 캠 기계의 주된 축 둘레로 진동하며, 상기 접촉은 상기 슬롯이 형성된 내륜의 각 섹터와 정렬된 반경방향 부하 영역(loading zone) 내에서 이루어진다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 마지막으로 캠 기계(cam machine) 유형 또는 도비(dobby) 유형의 쉐드 형성 기계에 관한 것으로서, 서로 평행한 축들의 관절연결부들(articulations) 둘레에 설계된, 직기로의 기계적 전달 시스템을 포함하며, 상기 관절연결부들 중 하나는 상기한 베어링을 포함한다.

추가적으로, 상기 재료 브리지는, 상기 롤러와 캠 사이의 접촉력의 최대 강도를 따라서 지향되거나 또는 베어링을 포함하는 상기 전달 시스템의 관절연결부들 중 하나에 가해지는 최대 반경방향 힘을 따라서 지향된 중심선의 양측으로 연장되며, 상기 최대 반경방향 힘은 상기 구름 요소들에 적용되는 반경방향 부하에 대응되고, 쉐드 형성 사이클 중에 가장 높다.

본 발명에 따른 베어링, 본 발명에 따른 종동 롤러들(follower rollers)을 가진 출력 레버, 및 본 발명에 따른 쉐드 형성 기계의, 오직 예로서 주어지고 첨부된 도면들을 참조하여 만들어진, 세 실시예들의 설명에 비춰 보면 본 발명이 더 잘 이해될 것이며, 다른 이점들도 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 및 제3 실시예들에 따른 베어링들을 포함하는 개략도로서, 쉐드 형성 기계는 제1 배치형태로 도시되어 있으며;
도 2는 도 1의 쉐드 형성 기계의 부분 도면으로서, 쉐드 형성 기계는 제2 배치형태로 도시되어 있으며;
도 3은 도 1에 도시된 A-A 평면을 부분 단면도이며:
도 4는 도 3에 단면으로 도시된 베어링의 정면도이며;
도 5는 도 4의 베어링의 내륜의 사시도이며:
도 6은 부하의 효과하에서 베어링의 거동을 보여주는, 종래 기술의 베어링의, 도 4와 유사한, 정면도이며;
도 7은 도 6과 유사한 부하의 효과하에서 베어링의 거동을 보여주는, 도 3의 베어링의 정면도이며;
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 베어링의, 도 4와 유사한 정면도이며;
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 베어링을 포함하는 운동 전달 부재를 보여주는, 도 1의 Ⅸ 부분을 상세하게 확대한 정면도이며;
도 10은 도 9의 B-B 평면을 따른 단면도이며;
도 11은 도 8의 베어링의 정면도이다.

도 1은 쉐드 형성 기계(2)를 보여주며, 이는 용이하게 이해할 수 있도록 개략적으로 도시되어 있다. 상기 쉐드 형성 기계(2)는 여기서 캠 기계(cam machine)이다.

상기 기계(2)는 프레임(4), 한 세트의 주된 캠들(6) 및 한 세트의 출력 레버들(output levers)(8)을 포함한다. 실제로는, 몇몇의 주된 캠들(6)이 공통 샤프트(7)에 장착되며 이 샤프트(7)의 길이방향 축(A7)을 따라서 나란히 배치된다. 유사하게, 몇몇의 레버들(8)이 공통 샤프트(9)에 장착되며 이 샤프트(9)의 길이방향 축(A9)을 따라서 나란히 배치된다. 상기 프레임(4)은 기계(2)를 사용할 때 고정되며, 쉐드 형성 기계(2)의 다른 요소들의 배치와 레버들(8)의 구동을 위한 다양한 필요 부재들을 포함한다. 커버(미도시)는 프레임(4)을 상부에서 폐쇄하며 레버들(8)의 통과를 허용한다. 이 설명의 나머지에서, 논의되는 캠(6)과 레버(8)는 도 1에서 볼 수 있는 것들이다.

상기 캠(6)은 중심부(10)와 주변부(12)를 포함한다. 상기 중심부(10)는 축(A7)에 중심을 둔 원형 단면을 가진 실린더 형상을 가진다. 상기 중심부(10)를 관통하는 보어(bore)(14)가 형성되며, 상기 보어(14)는 축(A7)에 중심을 두고 있다.

상기 주변부(12)는 축(A7)에 대하여 중심부(10)까지 반경방향으로 연장되며 두 개의 트랙들(16, 18)을 형성하고, 상기 트랙들(16, 18)은 각각 상기 레버(8)의 평면에 대하여 오프셋된 반경방향 표면을 가진 프로파일을 가지고 다른 기계적 요소들과 접촉되도록 의도되며, 이에 대해서는 본 설명에서 나중에 설명된다.

도시된 예에서, 상기 캠(6)은 금속의 단일 조각으로 만들어지며, 상기 트랙들(16, 18)은 기계가공에 의해 형성된다.

상기 캠(6)은, 보어(14)와 상호작용하며 축(A7)에 중심을 두고 있는 샤프트(7)에 장착된다. 따라서, 상기 캠(6)은 상기 프레임(4)에 대하여 축(A7) 둘레로 회전 운동할 수 있으며, 상기 캠(6)의 회전 운동은 도 1에서 화살표 F6로 표시되어 있고 그 자체가 알려진 구동 수단(미도시)에 의해 제어된다.

상기 출력 레버(8)는 웹(web)(20), 두 개의 플랜지들(22) 및 두 개의 구동 롤러들(23, 24)을 포함한다. 상기 롤러들(23, 24)은 각각 본 발명의 제1 실시예를 따르는 베어링(25)을 포함한다.

상기 레버(8)의 웹(20)은, 바람직하게는 금속의, 플레이트로 형성되며, 원 형상이며 축(A9)에 중심을 둔 보어(bore)(28)에 의해 횡단되는 중심부(26)를 포함한다.

상기 축(A9)은 축(A7)과 평행하며, 상기 출력 레버(8)는 상기 보어(28) 및 샤프트(9)와 상호작용하는 베어링들에 의해 프레임(4)에 대하여 축(A9) 둘레로 선회(pivot)하도록 장착된다. 이 베어링들은 도시되지 않았다.

상기 레버(8)의 코어(20)는 두 개의 두 개의 연장부들(extensions)(30)과 아암(32)을 더 포함한다. 두 개의 연장부들(30)과 아암(32)은 중심부(26)에 연결되고, 연장부들(30)과 아암(32)은 서로 상이한 방향을 따라가며 축(A9)까지 반경방향으로 연장된다.

도시된 예에서, 상기 아암(32) 및 두 개의 연장부들(30) 중 하나는 각각 축(A9)에 대하여 다른 연장부(30)와 반대 방향으로 연장되고, 다른 연장부(30)는 제1 연장부의 방향과 직각을 형성하는 방향으로 연장되며, 직각의 꼭짓점은 축(A9)에 위치한다.

상기 두 개의 플랜지들(22)은 각각 고정 요소들(34)에 의해 상기 레버(8)의 웹(20)의 측면들 중 하나 또는 다른 하나에 각개로 고정되며, 축(A9)과 평행한 방향으로, 각개의 연장부들(30)의 프로파일에 겹쳐지는 프로파일을 가진다.

도시된 예에서, 상기 플랜지들(22)은 금속으로 만들어지고, 상기 고정 요소들(34)은, 예를 들어, 스크루-너트 쌍의 형태이거나, 또는 리벳의 형태이다.

상기 플랜지들(22) 각각은, 이 플랜지(22)가 고정된 연장부(30)와 상호작용하여, 상기 웹(20)의 두 개의 측면들 중 하나를 따라서 배치된 두 개의 구동 롤러들(23, 24) 중 하나를 수용하기 위한 체적(volume)을 형성한다. 도 1에서, 상기 롤러(23)는 상기 롤러(24)보다 높게 배치된다.

유리하게는, 상기 롤러들(23, 24)의 베어링들(25)은 동일한 구조를 가지며 동일한 방식으로 작동한다. 상기 베어링들(25)의 상세한 구조는 본 설명에서 이후에 설명된다.

상기 구동 롤러들(23, 24) 각각은, 베어링(25)을 통해, 고정 요소들(36)에 의해 출력 레버(8)에 장착되며, 고정 요소들(36)은 상기 레버(8)의 플랜지(22) 및 웹(20)과 합동으로 상호작용한다.

상기 고정 요소들(36) 각각은 축(A36)을 형성하며, 상기 축(A36)은 출력 레버(8)의 축(A9)에 평행하고, 이에 따라 상기 캠(6)의 축(A7)에 평행하다.

도시된 예에서, 상기 고정 요소들(36)은 리벳들이다.

상기 캠(6)의 형상, 특히 상기 트랙들(16, 18)의 프로파일들, 및 상기 캠(6), 출력 레버(8) 및 구동 롤러들(23, 24)의 상대적인 위치 설정은 구동 롤러들(23, 24) 각각과 각개의 트랙들(16, 18) 중 하나의 영구적인 접촉을 보장하도록 설계된다.

화살표 F6으로 표시된 상기 캠(6)의 연속적인 회전 운동은 출력 레버(8)의 왕복 진동 운동으로 변형된다는 것은 이해될 것이다. 주된 축(A9) 둘레로 상기 레버(8)의 진동 운동은 도 1에서 화살표들 F8과 F9로 표시되며, 이 화살표들(F8, F9)은 축(A9)으로부터 멀리 떨어진 아암(32)의 일단부의 운동을 나타낸다.

상기 캠 기계(2)는 기계적 전달 시스템(38)을 더 포함하며, 이는 출력 레버(8)를 종광 프레임(heddle frame)(40)에 연결한다. 도시된 예에서, 상기 전달 시스템(38)은 조절 가능한 클립(42), 베어링(45)을 가진 롤러 전달장치(transmission)(44), 구동 로드(46), 구동 레버(48), 링크(50) 및 상기 종광 프레임(40)의 일단부에 연결된 프레임 부착구(attachment)(52)를 더 포함한다. 상기 구동 레버(48)에 관절 연결된 링크(미도시)는 구동 레버(48)를 도면들에 도시되지 않은 종광 프레임(40)의 타단부 가까이에 위치한 동일한 유형의 다른 레버에 연결한다.

상기 롤러(44)의 베어링(45)은 본 발명의 제2 실시예에 따른 베어링이며, 이는 본 설명에서 이후에 설명된다.

상기 아암(32)을 따른 상기 클립(42)의 위치는 사용자에 의해, 상기 프레임(40)의 기하구조적 쉐드 파라미터들에 영향을 미치는 조절 부재(54)에 의해, 조절 가능하다. 상기 롤러(44)는 클립(42)에 고정된다. 상기 아암(32)에 대한 상기 클립(42)의 위치가 정의된 때, 상기 전달 롤러(44)는 아암(32)과 합체되며, 즉, 상기 전달 롤러(44)는 화살표 F8과 F9로 표시된 아암(32)의 진동 운동을 따라간다.

상기 전달 롤러(44)는 피봇 축(A44)을 형성하며, 상기 피봇 축은 축들(A9 및 A7)과 평행하다.

상기 구동 로드(46)는 길쭉한 형상을 가지며, 이는 길이방향 축(A46)을 형성하고, 제1 단부(56)와, 제1 단부(56) 반대쪽의 제2 단부(58)를 포함한다.

상기 제1 단부(56)는 피봇 축(A44) 둘레로 회전하도록 전달 롤러(44)에 장착된다.

상기 조절 가능한 클립(42), 구동 롤러(44) 및 구동 로드(46)는 함께 축(A44) 둘레에 운동학적 피봇 연결을 제공한다. 상기 전달 롤러(44)의 구조 및 구동 로드들(46)과 클립들(42)에 대한 조립 구조는 본 설명에서 이후에 상세하게 설명된다.

상기 구동 레버(48)는 몸체(60)를 포함하며, 상기 몸체(60)는 플레이트로 형성되고, 2중 L-형상의 배플(baffle) 형상을 포함하고, 제1 단부(62)와, 제1 단부(62) 반대쪽의 제2 단부(64)를 형성한다. 상기 제1 단부(62)는 보어를 가지며, 상기 보어는 축(A62)에 중심을 두고, 레버(48)에 대한 연결 로드(46)의 축(A62) 둘레로의 회전 이동성(rotational mobility)을 보장할 수 있는 연결 부재들(미도시)을 수용한다.

유사하게, 상기 제2 단부(64)는 보어(미도시)를 포함하며, 상기 보어는 축(A64)에 중심을 두고, 레버(48)에 대한 로드(50)의 축(A64) 둘레로의 회전 이동성을 허용하도록 로드(50)의 제1 단부(66)를 레버(48)의 제2 단부(64)에 연결할 수 있는 연결 부재들을 수용한다.

상기 링크(50)는 상기 제1 단부(66) 반대쪽의 제2 단부(68)를 포함하며, 제2 단부에 프레임 클립(52)이 고정된다.

상기 구동 레버(48)는, 제1 단부(62) 및 제2 단부(64)로부터 거리를 두고 배치되며 축(A70)에 중심을 둔 중심 보어(70)를 더 포함한다. 상기 중심 보어(70)는 연결 부재들을 수용하며, 이들은, 한편으로는, 상기 프레임(40)을 포함하는 직기의 프레임(미도시)과 합체되고, 다른 한편으로는, 구동 레버(48)의 축(A70) 둘레로의 회전 운동을 허용한다.

상기 축들(A62, A64, A70)은 서로 평행하며, 축들(A7, 49)과 평행하다.

상기 축들(A62, A64, A70) 둘레에 몇몇의 관절 연결을 포함하는 상기 기계적 전달 시스템(38)은 화살표 F8과 F9로 표시된 출력 레버(8)의 진동 운동을 화살표 F40과 F41로 표시된 종광 프레임(40)의 증폭된 수직 진동 운동으로 전달할 수 있도록 만든다는 것은 이해될 것이다.

상기 종광 프레임(40)은 두 개의 높고 낮은 위치들 사이에서 진동하며, 더 나아가 상기 레버(8) 자체도 두 개의 높고 낮은 위치들 사이에서 진동한다.

도 1에서, 상기 캠(6)은 축(A7) 둘레에서 프레임에 대해 제1 각위치에 있는 것으로 도시된다. 도 2에서, 상기 캠(6)은, 도 1에 도시된 각위치와 상이한, 프레임에 대해 제2 각위치에 있는 것으로 도시된다. 상기 캠(6)이 축(A7) 둘레로 완전히 회전할 때, 상기 기계(2)는 소위 "쉐드 형성(shed forming)" 사이클을 수행한다.

상기 캠(6)을 화살표 F6의 방향으로 회전시킴으로써, 상기 롤러(23)는 도 1의 배치형태로부터 도 2의 배치형태로 옮겨가면서 축(A7)에 접근하며, 이는 화살표 F8 방향으로 축(A9) 둘레로의 레버(8)의 피봇 운동을 초래한다. 화살표 F6 방향으로 캠(6)의 회전이 계속될 때, 구동 롤러들(23, 24)과 합동으로 상호작용하는 트랙들(16, 18)의 프로파일은 화살표 F8과 F9 방향으로의 왕복 진동 운동을 연속적으로 발생시키며, 이러한 운동은 기계적 전달 시스템(38)에 의해 종광 프레임(40)을 화살표 F40과 F41의 방향으로 번갈아 이동시키는 것으로 변환된다.

도 3은 상기 캠(6)과 롤러(23)를 단면으로 도시하며, 상기 롤러(23)는 상기 연장부들(30) 중 하나와, 고정 부재들(36)에 의해 연장부들에 고정되는 레버(8)의 플랜지들(22) 중 하나의 사이에 요크(yoke)처럼 장착된다.

상기 롤러(23)의 롤러 베어링(25)은 내륜(inner ring)(72), 외륜(74) 및 구름 요소들(rolling elements)(76)을 포함한다.

상기 베어링(25)은 또한 도 4와 7에 도시되며, 내륜(72)은 도 5에 단독으로 사시도로 도시된다.

상기 내륜(72)은, 바람직하게는 금속의, 플레이트로 형성되며, 주된 축(A72)에 중심을 둔 원형의 외부 형상을 가진다. 상기 내륜(72)은, 평행하고 주된 축(A72)에 대해 반경방향인 두 개의 측면들(78)을 가지고, 주된 축(A72)에 중심을 두고 반경(R80)을 가진 원형 베이스를 가진 실린더 형상을 가진 주변 링(peripheral ring)(80)을 형성한다.

상기 외륜(74)은 금속 플레이트로 만들어지고 링 형상을 가진다. 상기 외륜(74)은 내부 링(82)을 형성하며, 상기 내부 링(82)은 축(A72)에 중심을 둔 원형 베이스를 가진 실린더 형상을 가지며, 상기 내륜(72)의 주변 링(80)과 대향하도록 위치한다. 도 3에 도시된 예에서, 상기 외륜(74)은, 평행하거나 거의 평행한 링들과 축(A72)에 대하여 원심력의 방향으로 수렴하는 블랭크들(blanks)을 가진 사다리꼴 형태의 반경방향 단면을 가진다.

상기 내부 링(82)과 주변 링(80)은 이들 사이에 구름 요소들(76)을 수용하기 위한 체적(volume)을 형성한다. 다시 말해서, 상기 구름 요소들(76)은 주된 축(A72)에 대해 반경 방향으로 주변 링(80)과 내부 링(82) 사이에 개재된다. 상기 구름 요소들(76)은 외륜(74)이 내륜(72)에 대하여 주된 축(A72) 둘레로 회전하게끔 안내하도록 설계된다.

도시된 예에서, 상기 구름 요소들(76)은 실린더형 롤러들이며, 이들의 축들은 주된 축(A72)에 평행하다.

도시되지 않은 변형예에서, 한 세트의 구름 요소들의 구름 요소들은 볼들이거나 또는 테이퍼진 롤러들일 수 있으며, 이러한 예들은 제한되지 않는다.

상기 베어링(25)은 구름 요소들(76)을 축(A72)에 대해 축방향으로 유지하며 주변 링(80)과 내부 링(82)에 의해 한정된 체적 내부에 유지하기 위해, 내륜의 측면들(78)의 양측에 배치되며 각각 축(A72)에 반경방향으로 연장된 두 개의 플랜지들(84)을 더 포함한다. 상기 플랜지들(84)은 도 3에 도시되며, 구름 요소들(76)의 단부와 상호작용에 의해 구름 요소들(76)을 주변 링(80)과 내부 링(82) 사이에 형성된 수용 체적 내에 축방향으로 안내하고 억제하는 역할을 가지며, 또한 베어링(25)의 외륜(74)의 표면들과 레버(8)의 플랜지들(22) 사이에, 이들이 축(A72) 둘레로 자유롭게 회전하도록 하기 위해, 오프셋 공간(offset space)을 형성하는 역할을 가진다.

상기 외륜(74)은 외부 트랙(outer track)(86)을 가지며, 이는 주된 축(A72)에 중심을 둔 원형 단면의 실린더형 표면이다.

상기 베어링(25)은 또한 고정 구멍(88)을 포함하며, 이는 내륜(72)에 형성되고, 롤러(23)를 레버(8)에 장착하기 위한 고정 요소들(36)과 상호작용한다. 도시된 예에서, 상기 구멍(88)은 주된 축(A72)에 중심을 둔다.

따라서, 상기 내륜(72)은 출력 레버(8)에 고정되며, 상기 외륜(74)은 출력 레버(8)에 대하여 주된 축(A72) 둘레로 회전 운동할 수 있다.

상기 외륜(74)은 외부 트랙(86)을 통해 상기 캠(6)의 트랙들(16, 18) 중 하나와 접촉하여 대응되는 트랙(16, 18) 상에서 "구르며(roll)", 이는 부품들의 마찰과 마모를 감소시킨다는 것을 이해하여야 한다. 이런 의미에서, 상기 외부 트랙(86)은 외륜(74)의 주변부의 롤링 트랙(peripheral rolling track)이다.

결과적으로, 롤러(23)에 트랙들(16, 18)의 접촉에 의해 발생된 힘들은, 상기 캠(6)의 각위치(angular position)가 어떨지라도 그리고 캠(6)과 외륜(74)의 외부 트랙(86) 사이의 접촉 위치가 어떨지라도, 주된 축(A72)에 반경방향으로 지향된다.

상기 내륜(72)은 슬롯(90)을 더 포함한다. 상기 슬롯(90)은 내륜(72)의 두께 내에 형성되며 두 개의 측면들(78)에서 개방된다. 상기 슬롯(90)은, 주된 축(A72)에 반경방향으로, 내륜(72)의 중심 섹터(92)를 재료 브리지(material bridge)(94)와 분리시키며, 상기 재료 브리지(94)는 주변 링(80)의 부분을 형성한다. 다시 말하면, 상기 슬롯(90)은 상기 주변 링(80)의 부분을 마주보며 연장된다. "마주본다(facing)"는 것은 상기 슬롯(90)이 주변 링(80) 가까이에서 유사한 방식으로 연장되거나, 또는 상기 슬롯(90)이 주변 링(80)을 따라서 연장되거나 또는 상기 슬롯(90)의 프로파일의 부분이 주변 링(80)의 프로파일의 부분에 접근한다는 것을 의미한다.

상기 슬롯(90)은 내측 가장자리(96)와 외측 가장자리(98)를 가지며, 상기 내측 및 외측 가장자리들(96, 98)은 상기 슬롯(90)의 둥근 단부들을 구성하는 두 개의 연결부들(100)에 의해 서로 연결된다.

도시된 예에서, 상기 내측 및 외측 가장자리들(96, 98)은 주된 축(A72)에 중심을 둔 실린더들의 부분들이며, 상기 연결부들(100)들은 각각 각개의 축(A100)에 중심을 둔 원형 단면의 실린더의 부분들이며, 상기 축들(A100)은 주된 축(A72)에 평행이다. 특히, 상기 내측 가장자리(96)와 외측 가장자리(98) 사이의 간격은 일정하다.

상기 내측 및 외측 가장자리들(96, 98)은 이들 사이에 슬롯(90)의 반경방향 폭(L90)을 정의하며, 이 폭은 축(A72)에 반경방향으로 측정된다. 유사하게, 상기 재료 브리지(94)의 반경방향 폭(L94)은, 주된 축(A72)에 반경방향으로 측정된, 슬롯(90)의 외측 가장자리(98)와 외륜(74)의 외부 트랙(86) 사이의 폭으로서 정의된다.

각 섹터(angular sector)(99)는 축(A72)에 중심을 둔 2면각(dihedron)으로서 정의되며, 사이드들(sides)은 연결부들(100)의 축(A100)을 지나간다. 상기 각 섹터(99)는 도 4에서 회색으로 표시된다. 두 개의 연결부들(100)의 축들(A100)을 연결하는 주된 축(A72)에 의해 운반된 각도는 α1으로 표시된다. 따라서, 상기 내륜(72)의 각 섹터(99)의 꼭짓점에서 각도(α1)는 슬롯(90)의 각도 범위와 재료 브리지(94)의 각도 범위를 나타낸다.

평면(P1)은 캠(6)의 축(A7)과 베어링(25)의 축(A72)을 지나가는 평면으로서 정의된다. 또한, 부하 각도(load angle)(β)는 베어링(25)의 외륜(74)과 캠(6) 사이의 접촉 위치와 평면(P1) 사이의, 베어링(25)의 주된 축(A72)에 의해 운반된, 각도의 측정값으로서 정의된다. 도 1에서, 부하 각도(β)는 0이 아니다. 도 2에서, 캠(6)은 도 1과 상이한 위치에 있으며, 여기서 부하 각도(β)는 0이다.

보다 일반적으로, 쉐드 형성 사이클 중에, 롤러(23)와 캠(6) 사이의 접촉력의 적용 강도와 위치는 주기적으로 변한다는 것이 이해될 것이다.

이러한 접촉 위치는 평면(P1)의 양측으로 번갈아 이동하며, 부하 각도(β)는 베어링(25)의 반경방향 부하 영역을 정의하는 두 개의 극한 값들 사이에서 양의 값 또는 음의 값을 번갈아 가진다. 따라서, 캠(6)에 의해 롤러(46)에 가해지는 힘은 주기적으로 변할 수 있는 방향과 강도를 가진다. 특히, 구름 요소들(76)이 겪는 힘은 쉐드 형성 사이클 중에 최대 값을 가진다.

도시된 예에서, 평면(P1)은 베어링(25)의 내륜(72)의 대칭 평면이며, 다시 말해서 평면(P1)은 베어링(25)의 슬롯(90)의 대칭 평면이다.

도 6은 내륜(72'), 외륜(74') 및 구름 요소들(76')을 포함하는 종래 기술의 베어링의 거동의 수치 시뮬레이션의 결과를 보여준다. 종래 기술에 따른 베어링(25')은 본 발명의 제1 실시예에 따른 베어링(25)의 구조와 유사한 구조를 가지며, 차이점들 중 하나는 베어링(25')이 상기 슬롯(90) 유형의 슬롯을 포함하지 않고, 상기 재료 브리지(94) 유형의 재료 브리지를 포함하지 않는다는 것이다. 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른, 도 3 내지 5와 7의 베어링(25)의 거동의 수칙 시뮬레이션의 결과를 나타낸다.

도 6과 7에서, 베어링(25 또는 25')은, 베어링의 주된 축(A72)을 향해 지향된 화살표 F1으로 표시된 동일한 강도와 방향의 힘을 겪는다. 이 힘은 모션으로 작동하며 관련된 베어링(25 또는 25')에 하중을 가하는 견인 요소들과 프레임(40)의 힘들에 대항하여 캠샤프트의 구동 토크로부터 온다. 도 7에서 본 발명의 효과를 보여주기 위해, 힘(F1)의 효과하에서 부품들의 변형은 도 6과 7 각각에서 과장된 방식으로 표현되어 있다. 각각의 구름 요소(76)의 레벨에서 접촉력에 기인한 힘의 방향과 강도는 화살표로 표시되어 있으며, 화살표의 방향은 구름 요소들의 접촉력에 기인한 힘의 방향이고, 화살표의 길이는 상기 결과적인 힘의 강도에 비례한다.

도 6에서, 외륜(74')은 화살표 F1의 방향에 대해 직각 방향으로 타원형이며, 내륜(72')은 어떠한 변형도 보이지 않는다. 더욱이, 오직 15개의 구름 요소들(76')만 외륜(74')에 접촉한다. 가장 긴 화살표는 도 6에서 F6로 표시되어 있고, 부하 하에서 베어링(25)의 최대 접촉력을 나타낸다.

도 7에서, 외륜(74)은 종래 기술에 따른 롤러의 외륜(74')과 유사한 변형을 가지지만, 내륜(72)은 롤러 힘(F1)의 작용하에서 탄성적으로 변형된다. 다른 한편, 19개의 구름 요소들(76)이 힘을 받는다. 내륜(72)의 탄성 변형은 슬롯(90)의 찌그러짐에 의해 과장되게 표현되어 있으며, 더 많은 수의 구름 요소들(76)이 힘(F1)의 적용에 대항하여 합력(resultant force)을 생성할 수 있도록 한다. 부하 하에서 베어링의 최대 접촉력을 나타내는 화살표는 도 7에 F7으로 표시된다.

도시된 예에서, 화살표 F7은 화살표 F6보다 반 정도 더 짧은 길이를 가진다. 다시 말해서, 본 발명에 따른 베어링(25)의 구름 요소들이 겪는 최대 힘은 대략적으로 종래 기술에 따른 베어링(25')의 구름 요소들(76')이 겪는 최대 힘의 반보다 작으며, 이는 특히 재료 피로를 감소시키는데 유리하다.

상술한 바와 같이, 부하 각도(β)는 평면(P1)의 양측에서 작동 중에 두 개의 극한 값들 사이에서 계속적으로 변한다. 따라서, 부하 각도(β)의 값이 어떻든 간에, 내륜(72)의 탄성 변형이 충분하도록 상기 슬롯(90)의 각 섹터(99)는 충분히 커야 하며, 이에 따라 꼭짓점에서 각도(α1)는 충분히 커야 한다.

예들에 따르면, 부하 영역은 슬롯(90)의 각 섹터와 정렬된다. 다른 예들에 따르면, 슬롯(90)은 베어링(25)과 캠(6) 사이의 접촉력의 최대 강도를 따라서 지향된 중심선의 양측으로 연장된다. 다른 예들에 따르면, 슬롯은 중간 평면에 대하여 대칭이며, 그 자체는 완전한 쉐드 형성 사이클에서 캠(12)과 롤러(23, 24) 사이의 구름 영역의 범위를 대칭화한다.

실제로, 상기 슬롯(90)은 내륜(72)의 각 섹터(99) 전체에 걸쳐 연장되며, 그 꼭짓점 각도(α1)는 20°보다 크다. 바람직하게는, 상기 꼭짓점 각도(α1)는 70°보다 크고, 더 바람직하게는 120°보다 크다. 반대로, 너무 큰 꼭짓점 각도(α1)는 대응되는 재료 브리지(94)의 범위에 걸쳐 내륜(72)을 약하게 하는 위험을 초래하며, 이는 원하는 효과에 상반된다. 실제로, 특히 재료 브리지(94)가 두께에서 제한된 경우에, 꼭짓점 각도(α1)의 값은 160°보다 작다.

상기 구동 롤러(23)가 겪는 힘은 구름 요소들(76) 전에 걸쳐 분배되기 때문에, 각 섹터(99)의 꼭짓점 각도(α1)는 부하가 분배되는 구름 요소들(76)의 수의 함수로서 표현될 수 있다.

도 4에서, β2는 두 개의 연속된 구름 요소들(76)에 의해 점유된 각 섹터에 대응되는 내륜(72)의 각 섹터의 꼭짓점에서의 각도로서 정의된다. 유사하게, 꼭짓점에서의 각도들(β5, β9 및 β13)은 각각 다섯 개, 아홉 개 및 열세 개의 연속된 구름 요소들(76)에 의해 점유된 각 섹터에 대응되는 내륜(72)의 각 섹터들로서 정의된다.

따라서, 상기 슬롯(90)은 꼭짓점 각도(α1)가 꼭짓점 각도(β2)보다 더 크거나 또는 동일한 각 섹터(99)에 걸쳐 연장된다. 바람직하게는, 꼭짓점 각도(α1)는 꼭짓점 각도(β5)보다 더 크거나 동일하다. 더욱 바람직하게는, 꼭짓점 각도(α1)는 꼭짓점 각도(β9)보다 더 크거나 동일하다. 더더욱 바람직하게는, 꼭짓점 각도(α1)는 꼭짓점 각도(β13)보다 더 크거나 동일하다.

상기 베어링(25)이 접촉력을 겪을 때, 슬롯(90)의 반경방향 폭(L90)은, 롤러(23)에 적용된 부하의 효과하에서 내측 가장자리(96)와 외측 가장자리(98)가 서로 접촉하게 되는 것을 방지하기에 충분히 커야 한다.

따라서, 상기 슬롯은 주변 링(80)의 반경(R80)의 5%보다 크거나 동일한 폭(L90)을 가져야 한다. 바람직하게는, 상기 폭(L90)은 반경(R80)의 10%보다 크다. 더욱 바람직하게는, 상기 폭(L90)은 반경(R80)의 20%보다 크다.

부하의 효과하에서, 상기 재료 브리지(94)는 탄성적으로 변형한다. 반대로, 너무 큰 반경방향 폭(L94)을 가진 재료 브리지(94)는 너무 강성일 수 있고 부하하에서 변형되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 재료 브리지(94)는 내륜(72)의 주변 링(80)의 반경(R80)의 30%보다 작은, 바람직하게는 20%보다 작은, 더 바람직하게는 10%보다 작은 반경방향 폭(L94)을 가진다.

반대로, 재료 브리지(94)의 반경방향 폭(L94)이 너무 작으면, 재료 브리지(94)가 약화되거나, 또는 소성 변형되는 위험이 있으며, 이는 바람직하지 않다. 이는, 실제로, 폭(L94)이 반경(R80)의 20%보다 큰 이유이다. 물론, 본 기술분야의 기술자는, 특히, 슬롯(90)의 기하구조, 베어링(25)이 겪는 부하 사이클 및 내륜(72)의 재료에 따라, 반경방향 폭(L94)의 수용 가능한 한계를 어떻게 결정하는지를 알 것이다.

도시된 예에서, 재료 브리지(94)의 반경방향 폭(L94)은 슬롯(90)의 반경방향 폭(L90)과 실질적으로 동일하다. "실질적으로 동일"은 반경방향 폭들(L90, L94)이 50% 내에서, 바람직하게는 20% 내에서 서로 동일하다는 것을 의미한다.

도 8과 도 9 내지 11에 각각 도시된 본 발명에 따른 베어링의 제2 및 제3 실시예들에서, 제1 실시예의 요소들과 유사한 요소들은 동일한 참조번호를 가지며 동일한 방식으로 작동한다. 아래에서, 제2 및 제3 실시예들과 제1 실시예 사이의 차이점들이 주로 설명된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 베어링(102)은 도 8에 도시된다.

상기 베어링(102)은 축(A172)에 중심을 둔 디스크 형태의 내륜(172)을 포함하고, 두 개의 측면들(78)을 가지며, 주변 링(180)을 형성한다. 상기 내륜(172)은, 주변 링(180)과 외륜(174)의 내부 링(82) 사이에 개재된 구름 요소들(176)에 의해, 외륜(174)에 대하여 축(A172) 둘레로 회전할 수 있다.

상기 내륜(172)은 제1 하프-디스크(half-disc)(104)와, 상기 제1 하프-디스크(104)와 상보적인 제2 하프-디스크(106)를 포함한다.

두 개의 고정 구멍들(188)이 하프-디스크(104)를 관통하여 형성된다. 도시된 예에서, 상기 두 개의 구멍들(188)은 축(A172)과 주변 링(180) 사이의 중간 부분에 형성되며, 도 8에 수직선으로 표시된 제1 하프-디스크(104)의 대칭 평면의 양측에 대칭으로 배치된다. 유리하게는, 출력 레버에 이 실시예에 따른 내륜의 고정은 고정 축들(A36)이 레버(98)의 축(A9)에 더 가깝게 가져갈 수 있도록 하며, 이는 레버(8)의 크기를 감소시키는 것을 가능하게 하고, 더욱 일반적으로, 기계의 구조 체적을 감소시키는 것을 가능하게 만들며, 이는 무게와 그 구성요소들의 기계적 제약들에서 이득을 볼 수 있다.

상기 내륜(172)에 두 개의 측면들(78)에서 개방된 슬롯(190)이 형성된다. 도 8에 도시된 예에서, 상기 슬롯(190)은 기본적으로 제2 하프-디스크(106) 내에 형성된다.

상기 슬롯(190)은, 원호 형상의 외측 가장자리(198)와 두 개의 평면들(108)로 형성된 내측 가장자리(196)를 가진 디스크의 부분의 형상을 가진다. 상기 평면들(108)은 축(A172)에 대해 외측 가장자리(198) 반대쪽의, 축(A172)에 중심을 둔, 실린더형 연결부에 의해 서로 연결된다. 상기 외측 가장자리(198)는 각개의 연결부(110)에 의해 평면들(108) 각각에 연결된다. 상기 연결부들(110)은 주된 축(A172)에 평행한 각개의 축에 중심을 둔 실린더의 부분들이다. 상기 슬롯(190)은 주된 축(A172)에 중심을 둔 각 섹터(angular sector)(199) 전체에 걸쳐 연장되며, 연결부들(110)의 축들 사이에서 축(A172) 둘레로 측정된 꼭짓점 각도는α2로 표시된다.

도시된 예에서, 상기 각 섹터(199)의 꼭짓점 각도(α2)는 실질적으로 120°와 동일하며 18개의 구름 요소들(176)에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도와 동등하다. 따라서, 제1 실시예에서 각도 β2, β5, β9 및 β13으로 정의된 각도들보다 더 크다.

상기 슬롯(190)은 주변 링(180)의 부분 아래에서 연장되며 외측 가장자리(198)와 주변 링(180) 사이에 재료 브리지(194)를 형성한다. 도시된 예에서, 상기 재료 브리지(194)는 주된 축(A172)에 중심을 둔 원호를 따라서 연장되며 일정한 반경방향 폭(L194)을 가진다.

더욱 일반적으로, 슬롯(190)의 기하구조와 위치 및 고정 구멍들(180)의 수와 위치는, 내륜(172)의 고정 요소들의 위치결정과 크기결정에 의해 베어링(102)의 견고한 고정과 내륜(172)의 탄성 변형 덕분에 구름 요소들(176)이 겪는 부하의 양호한 분배를 보장하도록, 베어링(102)의 설계 중에 결정된다.

제3 실시예의 베어링(45)은 롤러(44)의 축(A44)에 중심을 둔 내륜(272)을 포함한다. 상기 축(A44)은 내륜(272)의 주된 축이다. 상기 내륜(272)은 주변 링(280)을 형성하며, 주변 링(280)과 외륜(74)의 내부 링(282) 사이에 개재된 구름 요소들(276)에 의해 외륜(274)에 대해 축(A44) 둘레로 회전 운동할 수 있다.

조절 가능한 클립(42)은 요크(yoke)(202)와 헤드(204)를 포함한다. 상기 요크(202)는 두 개의 다리들(206)을 포함하며, 이들은 길쭉하고 요크(202)의 축(A202)에 평행한 길이를 따라서 연장된다. 상기 다리들(206)은 출력 레버(8)의 아암(32)의 양측에 배치되며 각각 헤드(204)에 연결된다. 도시된 예에서, 상기 헤드(204)는 다리들(206)에 용접된다. 상기 조절 부재(54) 덕분에, 레버(8)의 아암(32)을 따른 클립(42)의 위치는 조작자에 의해 조절될 수 있으며, 캠 기계(2)의 정상 작동 중에, 상기 헤드(204)는 출력 레버(8)와 합체되며, 즉, 유격 없이 그리고 이 부품들 사이에 상대적인 움직임의 가능성이 없도록 연속적으로 접촉된다.

상기 헤드(204)는 베어링(45)이 수용되는 중심 구멍을 가진다. 보다 정확하게는, 베어링(45)의 외륜(274)은 클립(42)의 헤드(204)의 중심 구멍 내에 유격없이 수용된다. 비-제한적인 방식으로, 상기 헤드(204)는 중심 구멍을 가진다. 클립(42)에 베어링(45)의 조립은, 예를 들어, 수축 결합(shrinking) 또는 용접에 의해 수행된다.

상기 구동 로드(46)는, 제1 단부(56)의 연장부 내에 두 개의 고정 플랜지들(208)을 포함한다. 상기 플랜지들(208)은 각각 구멍(210)을 가지고, 상기 구멍(210)은 서로 반대쪽에 배치되며, 상기 플랜지들(208)의 벽들은 상기 구멍들(210)의 부근에서 서로를 향해 수렴한다. 상기 플랜지들(208)은 내륜(272)을 고정시키기 위한 구멍(288)과 상호 작용하며, 상기 구멍들(210)은 내륜(272)에 플랜지들(208)의 조립을 보장할 수 있는 고정 요소들(212)을 수용한다. 도시된 예에서, 고정 요소들(212)은 스크루-너트 쌍이다.

따라서, 상기 구동 로드(46)는 내륜(272)과 합체되며, 외륜(274)은 클립(42)의 헤드(204)를 통해 출력 레버(8)와 합체된다.

상기 내륜(272)은, 특히 도 11에서 볼 수 있는, 두 개의 슬롯들(290, 291)을 포함한다. 상기 슬롯들(290, 291) 각각은 제1 실시예의 베어링(25)의 슬롯(90)과 유사하다. 상기 두 개의 슬롯들(290, 291)은 내륜(272)이 두 개의 측면들(378) 상에서 개방되며, 중심축(A44)에 대해 정반대쪽에 있다. 더욱 정확하게는, 상기 슬롯들(290, 291)은 횡단 평면(P2)의 양측에 대칭적으로 배치되며, 이 평면(P2)은 요크(202)의 축(A202)에 대해 직각이며 롤러(44)의 축(A44)을 포함한다. 도면들에서, 상기 슬롯(290)은 슬롯(291)보다 레버(8)에 더 가깝다.

상기 슬롯(290)은 꼭짓점 각도(α3)를 가진 각 섹터(299)를 형성하며, 상기 슬롯(291)은 꼭짓점 각도(α4)를 가진 각 섹터(300)를 형성한다. 도시된 예에서, 상기 각 섹터들(299, 300)은 각각 네 개의 구름 요소들(276)에 의해 점유된 각 섹터를 커버하며, 이들 각개의 꼭짓점 각도들(α3, α4)은 실질적으로 70°와 동일하다. 따라서, 상기 꼭짓점 각도들(α3, α4)은 제1 실시예에서 각도(β2)로 정의된 각도보다 크다.

도시된 예에서, 상기 슬롯들(290, 291)은 동일한 형상을 가지며 꼭짓점 각도들(α3, α4)은 서로 동일하다.

쉐드 형성 사이클 중에, 출력 레버(8)가 화살표 F9의 방향으로 움직일 때, 구동 로드(46)는 레버(8)에 의해 위로 밀려지며 내륜(272)은 슬롯(290) 측에서 압축된다. 유사하게, 출력 레버(8)가 화살표 F8의 방향으로 움직일 때, 구동 로드(46)는 레버(8)에 의해 당겨지며 내륜(272)은 슬롯(291) 측에서 압축된다. 제3 실시예에서, 베어링(45)과, 특히, 내륜(272)의 슬롯들(290, 291) 각각과 연관된 재료 브리지(294 또는 295)는 평면(P2)의 일측 또는 타측에서 번갈아 압축된다.

상기 슬롯들(290, 291) 각각은 구동 로드(46)의 압축 또는 견인(traction)의 반복되는 사이클 중에 구름 요소들(276)에 힘들의 분배를 허용한다.

더욱 일반적으로, 내륜(272)이 두 개의 구별되는 부하 영역들을 형성하는 두 개의 상이한 방향들로 지향된 주기적 압축력을 겪기 때문에, 상기 힘들의 방향으로 구름 요소들의 세트의 구름 요소들 상에 힘들의 분배를 촉진시키기 위해, 상기 슬롯들(290, 291)은 부하 영역과 각개의 방식으로 정렬되어 축(A44) 둘레에 배치된다.

본 발명의 변형예(미도시)에 따르면, 상기 슬롯들(290, 291)은 각각, 전달 시스템(38)에 의해 베어링(45)에 가해진 반경방향 힘의 최대 강도를 따라서 지향된 중심선의 양측으로 연장된다.

다른 변형예(미도시)에 따르면, 상기 슬롯은 중간 평면에 대하여 대칭이며, 그 자체는 레버(8)에 의해 내륜(272)에 가해지는 반경방향 부하 영역의 범위를 대칭화한다.

변형예(미도시)에서, 구름 요소들(276)의 세트의 구름 요소들이 겪는 힘들을 분배하기 위해, 내륜(272)은 슬롯들(290, 291)의 유형의 두 개의 슬롯들보다 많은 슬롯을 포함할 수 있다.

보다 일반적으로, 도시된 예에서, 상기 베어링(250은 단일의 슬롯(90)과 고정 구멍(88)을 포함한다. 변형예(미도시)에서, 베어링(25)의 유형의 베어링들은 베어링(102)의 구멍들과 유사하거나, 또는 상이하게 배치된 한 두 개의 고정 구멍들을 포함할 수 있다. 다른 변형예에 따르면, 베어링(25) 유형의 베어링들은, 제3 실시예의 슬롯들(290, 291)과 유사하게, 두 개 이상의 슬롯들을 포함할 수 있다.

유사하게, 변형예(미도시)에서, 롤러(44)의 베어링(102)은 슬롯들(94 또는 194)의 유형의 오직 단일의 슬롯을 포함할 수 있다.

모든 실시예들에서, 각 섹터(99, 199, 299, 또는 300)의 꼭짓점 각도(α1, α2, α3, 또는 α4)와 슬롯(90) 유형의 슬롯의 반경방향 폭(L90)은 내륜(72, 172 또는 272)의 설계 중에 부하 각도(β)와 베어링(25, 102 또는 45)이 쉐드 형성 사이클 중에 겪는 힘들의 강도의 함수로서 결정될 수 있다. 유사하게, 재료 브리지(94)의 반경방향 폭(L94) 또는 슬롯(90)에 의해 한정된 등가물 또는 등가물은 설계 및 제조 중에 힘의 유형과 사용 중에 예상되는 힘들의 분배에 따라 조절될 수 있다.

슬롯(90 또는 290 및 291) 유형의 슬롯들은, 내륜(72)의 축(A72)에 중심을 둔 슬롯(90)처럼, 내륜의 주된 축에 중심을 둔 원호로 연장된다. 변형예(미도시)에서, 슬롯들은 축(A72)으로부터 오프셋된 축에 중심을 둔 원호를 따라서 연장될 수 있다. 다른 변형예에 따르면, 슬롯들은 일정한 곡률을 가지지 않고, 연속적으로 변하는 곡률을 가질 수 있다.

다른 변형예(미도시)에 따르면, 내륜에 형성된 구멍(88)은 하나 이상의 리세스들로 교체되며, 이 리세스들은 베어링의 내륜의 단일 측면에서 개방되고 그들의 조립을 위해 레버(8)와 상호작용할 수 있다.

다른 변형예(미도시)에 따르면, 주변 링(80)과 함께 슬롯(90)에 의해 형성된 재료 브리지(94)의, 외측 가장자리(98)와 주변 링(80) 사이에서 축(A72)에 반경방향으로 측정된, 폭(L94)은 일정하지 않으며, 예를 들어, 부하 각도(β)에 따라 변하는, 롤러가 겪는 힘에 맞추기 위해, 연속적으로 변한다. 따라서, 기계(2)의 사이클에 의해 부과되는 국부적인 응력에 따라, 재료 브리지의 어떤 부분들은 반경방향 두께(L94)를 증가시킴으로써 보강될 수 있으며, 다른 부분들은 반경방향 두께(L94)의 감소에 의해 연화될 수 있다.

도 1 내지 5에 도시된 예에서, 상기 쉐드 형성 기계(2)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 베어링(25)을 각각 포함하는 롤러들(23, 24)을 가진 캠 기계를 포함한다.

보다 일반적으로, 이 캠 기계의 롤러들은 베어링들(25, 102, 또는 45)의 유형의 베어링들을 포함할 수 있으며, 이는 베어링들이 파괴되는 위험을 감소시킬 수 있고, 예를 들어, 유지보수 간격을 연장시킴으로써 및/또는 쉐드 형성 기계(2)의 속도를 증가시킴으로써 및/또는 더욱 심한 가속을 부과하기 위해 캠 프로파일(6)을 수정함으로써, 캠 기계의 생산성을 증가시킬 수 있다.

도시되지 않은 본 발명의 변형예에 따르면, 쉐드 형성 기계는 도비(dobby) 타입이고, 베어링(45) 유형의 베어링을 포함하는 상기 전달 시스템(38)과 유사한 기계적 운동 전달 시스템을 포함한다. 예를 들어, 축(A62) 또는 축(A64)은 본 발명 유형의 베어링을 가진 관절부를 형성할 수 있다.

상기한 실시예들과 변형예들은 본 발명의 새로운 실시예들을 생성하기 위해 서로 조합될 수 있다.

Claims (16)

1. 내륜(inner ring)(72; 172; 272), 외륜(outer ring)(74; 174; 274) 및 구름 요소들(rolling elements)(76; 176; 276)을 포함하는, 쉐드 형성 기계(shed forming machine) 또는 직기(loom)의 프레임들로 운동을 전달하기 위한 시스템을 위한 베어링(25; 102; 45)으로서:
   - 상기 내륜은 주된 축(A72; A172; A44)에 중심을 두며, 주된 축에 대해 직각인 두 개의 측면들(78)을 포함하고, 주된 축에 중심을 둔 주변 링(peripheral ring)(80; 180; 280)을 형성하며,
   - 상기 외륜(74; 174; 274)은, 주된 축에 중심을 두고 원형인 내부 링(82)을 형성하며,
   - 상기 구름 요소들(76; 176; 276)은, 상기 외륜이 상기 내륜에 대하여 주된 축 둘레로 회전하도록 안내하기 위해, 주된 축에 대해 반경 방향으로, 상기 주변 링과 상기 내부 링 사이에 개재되며,
   - 상기 내륜(72; 172; 272)은 상기 두 개의 측면들(78)에서 개방된 적어도 하나의 슬롯(90; 190; 290, 291)을 포함하며, 상기 적어도 하나의 슬롯은 상기 주변 링(80; 180; 280)의 경로의 부분에 대향하며 연장되고, 상기 슬롯과 상기 주변 링 사이에 재료 브리지(material bridge)(94; 194; 294, 295)를 형성하며,
   - 상기 재료 브리지(94; 194; 294, 295)는 상기 내륜의 각 섹터(angular sector)(99; 199; 299, 300)에 걸쳐 연장되며, 상기 각 섹터는 상기 베어링의 주된 축(A72; A172; A44)에 중심을 두고, 두 개의 구름 요소들(76; 176; 276)에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도(β2)보다 크거나 동일한, 바람직하게는 5개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도(β5)보다 크거나 동일한, 바람직하게는 9개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도(β9)보다 크거나 동일한, 더 바람직하게는 13개의 구름 요소들에 의해 점유된 각 섹터의 꼭짓점 각도(β13)보다 크거나 동일한 꼭짓점 각도(vertex angle)(α1; α2; α3, α4)를 가지며,
   - 상기 내륜(72; 172; 272)은 상기 베어링(25; 102; 45)을 고정시키기 위한 적어도 하나의 구멍(88; 188; 288)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 베어링.
2. 제1항에 있어서,
   상기 내륜(72; 172; 272)의 각 섹터(99; 199; 299, 300)의 꼭짓점 각도(α1; α2; α3, α4)는 20°보다 크고, 바람직하게는 70°보다 크며, 더 바람직하게는 120°보다 큰 것을 특징으로 하는, 베어링.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 재료 브리지(94; 194; 294, 295)는 상기 내륜(72; 172; 272)의 주된 축(A72; A172; A44)에 중심을 둔 원호를 따라서 일정한 반경방향 폭(L94; L194; L294, L295)을 갖고 연장되는 것을 특징으로 하는, 베어링.
4. 제3항에 있어서,
   상기 반경방향 폭(L94)은 상기 슬롯(90)의 반경방향 폭(L90)과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 베어링.
5. 제4항에 있어서,
   상기 재료 브리지(94)의 반경방향 폭(L94)은 상기 내륜(72)의 주변 링(80)의 반경(R80)의 30%보다 작은, 바람직하게는 20%보다 작은, 더 바람직하게는 10%보다 작은 것을 특징으로 하는, 베어링.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 슬롯(90; 290; 292)은 상기 슬롯의 폭(L90; L290; L291)과 동일한 직경의 두 개의 둥근 단부들(100) 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 베어링.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 구름 요소들(76; 176; 276)은 롤러들(rollers)인 것을 특징으로 하는, 베어링.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 구름 요소들(76; 176; 276)은 볼들(balls)인 것을 특징으로 하는, 베어링.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 내륜(272)에 다수의 슬롯들(290, 291)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 베어링.
10. 제9항에 있어서,
    상기 내륜은 중심 축(A44)에 대하여 정반대되는 두 개의 슬롯들(290, 291)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 베어링.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 내륜(172)은 슬롯(190)과 두 개의 고정 구멍들(188)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 베어링.
12. 캠 기구 종동 롤러들(cam mechanism follower rollers)을 가진 출력 레버(output lever)(8)로서,
    상기 출력 레버는 두 개의 롤러들(23, 24)을 구비하고, 상기 롤러들 중 적어도 하나는 제1항 또는 제2항에 따른 베어링(25; 102)을 포함하며, 상기 베어링의 내륜(72; 172)은 고정 요소들(36)에 의해 상기 레버의 코어(20) 및/또는 상기 레버에 부착된 플랜지(22)에 고정되며, 상기 외륜(74; 174)은 원형 프로파일을 가진 주변부 롤링 트랙(peripheral rolling track)(86)을 가지는 것을 특징으로 하는, 출력 레버.
13. 캠 기계(cam machine) 유형의 쉐드 형성 기계(shed forming machine)(2)로서,
    제12항에 따른 출력 레버(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쉐드 형성 기계.
14. 제13항에 있어서,
    상기 출력 레버(8)는 상기 롤러들(23, 24) 중 하나의 주변부 롤링 트랙(86)에 접촉함으로써 작동하는 캠(6)의 프로파일(16, 18)에 따라 높은 위치와 낮은 위치 사이에서 상기 캠 기계의 주된 축(A9) 둘레로 진동하며, 상기 접촉은 상기 슬롯(90, 190)이 형성된 내륜(72; 172)의 각 섹터(99, 199)와 반경방향으로 정렬된 부하 영역(loading zone) 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 쉐드 형성 기계.
15. 캠 기계(cam machine) 유형 또는 도비(dobby) 유형의 쉐드 형성 기계(2)로서,
    직기(loom)와 기계적 전달 시스템(38) 사이에서 평행한 축들(A62, A64, A70)의 관절연결부들(articulations) 둘레에 설계된, 직기(loom)로의 기계적 전달 시스템(38)을 포함하며, 상기 관절연결부들 중 하나는 제1항 또는 제2항에 따른 베어링(45)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 쉐드 형성 기계.
16. 제14항에 있어서,
    상기 재료 브리지(94; 194; 294, 295)는, 상기 롤러(23, 24)와 캠(6) 사이의 접촉력의 최대 강도를 따라서 지향되거나 또는 베어링(45)을 포함하는 상기 전달 시스템(38)의 조인트들 중 하나에 가해지는 최대 반경방향 힘을 따라서 지향된 중심선의 양측으로 연장되며, 상기 최대 반경방향 힘은 상기 구름 요소들(76; 176; 276)에 적용되는 반경방향 부하에 대응되고, 쉐드 형성 사이클 중에 가장 높은 것을 특징으로 하는, 쉐드 형성 기계.

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