KR940003141B1 - 로울러 베어링 - Google Patents

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더 토링턴 컴파니
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Abstract

내용 없음.

Description

로울러 베어링
제1도는 본 발명의 로울러 베어링이 사용될 수 있는 한가지 방법을 나타낸 정속 유니버셜 조인트의 분리 사시도.
제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베어링 평면도.
제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 화살표 방향으로 취해진 로울러 베어링의 단면도.
제4도는 제2도의 선 4-4를 따라 화살표 방향으로 취해진 로울러 베어링 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 하우징 12 : 구동축
14,16,18 : 외륜 20,22,24,26,28,30,40,42,44,46 : 마찰면
32 : 종동축 34 : 로울러 베어링
36 : 베어링 지지부 38 : 로울러 블럭
48 : 트러년(trunnion) 로울러 50,52 : 단부판
53,54 : 단부판 안쪽 부분 58,60 : 단부판 바깥쪽 부분
68,70 : 가요성 단부판 부분 72,74 : 로울러 리테이너
90,92,98,100 : 림 94,96,102,104 : 플랜지
106 : 슬리이브 120 : 로울러 블럭의 중앙보어
본 발명은 베어링이 직선운동과 약간의 각운동을 하도록 구성된 기계 부품들 또는 유닛들에 이용되는 구름 접촉식 베어링에 관한 것으로, 더 구체적으로는 자동차의 앞바퀴 유니버셜 조인트 구동부등에 유용한 로울러 베어링에 관한 것이다.
상대 이동 가능한 부품들이 포함된 어떤 기계들의 작동에서는, 일부품이 타부품에 대해 선형적인 운동일 뿐 아니라 각운동을 해야할때가 많다. 때로, 일부품에 감마 베어링이 사용될때, 그 베어링은 타기계 부품의 마찰면과 작동적으로 접촉하는 로울러들을 포함하는 곧은 마찰면들을 가질 필요가 있다. 예컨대, 대부분의 전륜구동 승용차에서, 엔진은 변속기를 통해 구동축에 동력을 전달한다. 정속 토크를 전달하는 유니버셜 조인트를 통해 토크가 종동축에 전달된다. 유니버셜 조인트는 구동축에 연결된 하우징을 포함하며, 그 하우징은 원주방향으로 등간격으로 떨어져 있는 세쌍의 평행한 마찰면들을 가진다. 종동축은 원주방향으로 등간격으로 떨어져 있는 세개의 장방형 감마베어링들을 포함하며, 그 베어링들은 각각 유니버셜 조인트 하우징 외륜들과 접촉하은 로울러들 및 대향하는 곧은 마찰면들을 가진다. 그 베어링들은 하우징에 대한 종동축의 선형적인 운동뿐 아니라 각 운동도 허용하도록 구성되었다.
자동차의 앞바퀴 유니버셜 조인트 구동부에 사용되도록 최근에 제작된 로울러 베어링이, 1983년 3월 8일자로 리챠드 에프 머어피(Richard F. Murphy)에게 "로울러 베어링"이라는 명칭으로 특허된 미합중국 특허 제4,729,670호에 개시되었다. 상기한 미합중국 특허 제4,729,670호에 개시된 로울러 베어링에서, 로울러 단부들의 드러스트면들은 경질 부재들이다. 이 경질 부재들은 로울러 블럭의 일부이거나 또는 로울러 블럭에 부착된다. 그 결과, 로울러는 로울러 단부들과 경질 부재들 사이의 최초의 간격 이상으로 축방향으로 이동할 수 없게 된다. 이로써, 로울러에 대한 미끄러짐(silppage) 현상이 발생되어 유니버셜 조인트의 "감각"을 불완전하게 한다. 이것이 종종 "떨림(shudder)" 현상으로 나타난다. 이러한 "떨림"현상은 핸들에서 발생된다.
본 발명에서는 로울러 단부들에 접촉되어 그 로울러들을 안내하도록 얇게 형성되어 경화된 한쌍의 판들을 이용한다. 그 판들은 안쪽 부분들만이 로울러 블럭에 확고하게 부착된다. 로울러가 접촉되는 바깥쪽 부분들은 로울러들이 이동되도록 밀려지는 작은 간격만큼 바깥쪽으로 자유로이 구부러질 수 있다. 이 결과로, 로울러의 미끄러짐 현상과 핸들의 떨림이 감소된다.
본 발명을 간단하게 설명하면, 로울러 베어링은 주변두 둘레에 마찰면이 형성된 장방향 로울러 블력을 가진다. 그 마찰면들 둘레에는 마찰면들을 완전히 점유할 수 있도록 충분한 갯수가 제공되어, 그 마찰면들과 구름 접촉할 수 있도록 충분히 느슨한 로울러들이 설치된다. 이 로울러들은 하나 이상의 로울러 리테이너에 의해 로울러 블럭내에 보유된다. 한쌍의 분리된 가요성 단부판들이 로울러의 단부 근처에서 로울러들을 안내하는 마찰면들이 단부들을 형성한다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여러 도면들에서, 동일한 부분들은 동일한 부호로 나타낸다.
첨부 도면들중 제1도를 참조하면, 정속 유니버셜 조인트는 구동축(12)에 의해 회전되는 하우징(10)을 포함한다. 구동축(12)은, 예컨대 전륜구동 자동차의 변속기에 의해 회전될 수 있다. 하우징(10)은 원주방향으로 등간격으로 떨어져 배치되어 마찰면과 같은 역할을 하는 외륜들(14,16,18)을 포함한다. 외륜(14)에는 원주 방향으로 분리된 곧은 마찰면들(20,22)이 형성된다. 외륜(16)에는 원주 방향으로 분리된 곧은 마찰면들(24,26)이 형성된다. 외륜(18)에는 원주방향으로 분리된 곧은 마찰면들(28,30)이 형성된다.
구동축(12)은, 종동축(32)상의 스파이더(spider)를 회전시키는 하우징(10)을 회전시킨다. 종동축(32)에 연결된 스파이더 부재(37)에서 반경방향으로 연장되며 원주방향으로 등간격으로 떨어져 있는 세개의 베어링 지지부들(36)에는 각각 원주방향으로 등간격으로 떨어져 있는 세개의 로울러 베어링들(34)이 하나씩 설치된다. 종동축(36)은, 예컨대 정속 유니버셜 조인트에 연결되어 승용차의 앞바퀴를 구동시킬 수 있다.
제1도에 화살표로 도시된 바와 같이, 구동축(12)은 종동축(32)을 화살표 방향으로 회전시키며, 그와 동시에 종동축(31)이 외륜들(14,16,18)내에 떨어져 있는 마찰면들을 따라 어느쪽 방향으로든 선형적으로 이동할 수 있게 허용한다. 또한, 이와 같이 배열됨으로써, 종동축(32)이 하우징내에서 각 운동도 할 수 있게 된다.
제2도 내지 제4도를 참조하면, 각각의 로울러 베어링(34)은 장방형 로울러 블럭(38)을 포함한다. 로울러 블럭(38)의 바깥쪽 주변 전체가 로울러 마찰면들의 역할을 한다. 따라서, 네개의 곧은 바깥쪽 마찰면들(40,42,44,46)이 형성된다(제3도와 제4도 참조).
다수의 트러년 로울러들(48)이 로울러 블럭(38)의 주변을 완전히 둘러싸고 있다. 마찰면들을 완전히 점유하도록 충분한 갯수의 트러년 로울러들(48)이 제공된다. 그러나, 이 트러년 로울러들(48)은 마찰면들과 구름 접촉할 수 있도록 충분히 느슨하다.
로울러들(48)은, 축방향으로 분리되어 바깥쪽으로 연장하는 한쌍의 가요성 단부판들(50,52)에 의해 로울러 블럭(38)내의 축방향으로 보유되며, 로울러 블럭(38)의 축방향 단부에 있는 각각의 가요성 단부판이 로울러 블럭(38)의 전체 주변을 둘러싸며 연장한다. 가요성 단부판들은 트러년 로울러들(48)의 축방향 단부들 근처에 위치한다. 따라서, 가요성 단부판들(50,52)이 로울러들을 안내하는 마찰면의 단부들을 형성한다.
가요성 단부판들(50,52)의 안쪽 부분들(53,54)은 각각 장방향 로울러 블럭(38)에 확고하게 부착되며 바깥쪽 부분들(58,60)은 각각 로울러의 축방향으로 자유로이 구부러질 수 있다. 가요성 단부판들(50,52) 각각의 안쪽 부분들(53,54)은 장방향 로울러 블럭(38)의 단부면들(62,64)과 각각 겹쳐 있다. 가요성 단부판들(50,52)의 바깥쪽 부분들(58,60)은 각각 안쪽 부분들(53,54)에서 길이 방향으로 떨어져 있고, 장방향 로울러 블럭 바깥쪽면(66)에서 바깥쪽으로 연장된다. 가요성 단부판들(50,52)의 바깥쪽 부분과 안쪽 부분들은 장방형 로울러 블럭(38)의 바깥쪽면(66)과 겹쳐있는 가요성 단부판 부분들(68,70)에 의해 서로 연결된다.
적어도 하나, 바람직하게는 2개의 로울러 리테이너들(72,74)(제1도 참조)이 대향하는 마찰면들 위에 설치된다. 제4도를 참조하면, 로울러 리테이너(72,74)는 각각 로울러 밀폐부분들(76,78)을 가진다. 로울러 밀폐부분들(76,78)의 안쪽면들은 유니버셜 조인트 하우징(10)(제1도 참조)내의 바깥쪽 마찰면들과 같은 바깥쪽 마찰면과 접촉되는 노출된 작동 위치에 있지 않은 베어링 로울러들을 보유시킨다. 노출되지 않은 로울러들은 마찰면들(42,46)상에 위치한다. 제3도를 참조하면, 대향하는 곧은 마찰면들(40,44)이 바깥쪽 마찰면과 접촉되는 노출된 작동 위치들에 있는 트러년 로울러들(48)을 포함한다.
로울러 리테이너(72)는 한쌍의 림들(90,92) 및 그 림들(90,92)과 일체로 된 한쌍의 플랜지들(94,96)을 가진다. 또한, 로울러 리테이너(74)는 한쌍의 림들(98,100) 및 그 림들(98,100)과 일체로 된 한쌍의 플랜지들(102,104)을 가진다. 그 림들은 로울러들을 마찰면들 위에 보유하여 그 로울러들(48)이 베어링에서 빠져나오지 않게 유지시킨다.
플랜지들은 각각 가요성 단부판들(50,52)의 안쪽 부분들(53,54)과 확고하게 접촉한다. 플랜지들의 바깥쪽 부분들은 가요성 단부판들(50,52)의 바깥쪽 부분들(58,60)에서 떨어져 있음으로써 그 바깥쪽 부분들(58,60)은 로울러들이 축방향으로 이동되도록 밀려질 수 있는 작은 간격 만큼 자유로이 바깥쪽으로 구부러진다. 결과적으로 로울러 의 미끄러짐 현상이 감소되어 핸들의 떨림이 감소된다.
장방형 슬리이브(106)가 로울러 리테이너들(72,74)위로 끼워져 그 리테이너들을 제위치에 유지시킨다(제1도 참조). 그 슬리이브(106)는 대향하는 개방측면들을 가진다. 일 개방측면은 로울러(48)가 노출된 작동위치에 있는 로울러 블럭의 곧은 마찰면(40) 근처에 형성되며, 타개방 측면은 로울러(48)가 노출된 작동위치에 있는 로울러 블럭의 곧은 마찰면(44) 근처에 형성된다(제3도 참조). 슬리이브(106)의 대향측면들(108,110)은 각각 로울러 리테이너들(72,74)의 로울러 밀폐부분들(76,78)위에 끼워진다(제4도 참조).
슬라이브(106) 윗면(114)의 중앙에 배치된 구멍(112)과 슬리이브 아랫면(118)의 중앙에 배치된 구멍(116)은 로울러 블럭(38)의 중앙보어(102)와 일치된다. 따라서, 조립된 베어링도 스파이더 부재(37)의 베어링 지지부(36)위에 설치될 수 있다(제1도 참조).

Claims (5)

  1. 바깥쪽 주변부 둘레에 마찰면들(40,42,44,46)이 형성된 장방형 로울러 블럭(38), 및 상기 마찰면들(40,42,44,46)을 완전히 점유하도록 충분한 갯수가 개공되어, 상기 마찰면들(40,42,44,46)과 구름 접촉할 수 있도록 충분히 느슨한 로울러들(48)을 포함하는 로울러 베어링(34)에 있어서, 상기 로울러들(48)을 상기 마찰면들(40,42,44,46)상에 보유시키는 하나 이상의 로울러 리테이너들(72,74), 및 상기 로울러들(48)을 안내하는 상기 마찰면들(40,42,44,46)의 단부들을 형성하는 한쌍의 분리된 가요성 단부 판들(50,52)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로울러 베어링(34).
  2. 제1항에 있어서, 상기 가요성 단부판들(50,52)이 상기 장방형 로울러 블럭들(38)에서 바깥쪽으로 연장하는 것을 특징으로 하는 로울러 베어링(34).
  3. 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 로울러 리테이너들(72,74)이 상기 가요성 단부판들(50,52)이 상기 로울러 베어링(34)내에 보유시키는 것을 특징으로 하는 로울러 베어링(34).
  4. 제3항에 있어서, 상기 가요성 단부판들(50,52)의 안쪽 부분들(53,54)이 상기 장방형 로울러 블럭(38)에 확고하게 부착되며 상기 가요성 단부판들(50,52)의 바깥쪽 부분들(58,60)은 자유로이 구부러질 수 있는 것을 특징으로 하는 로울러 베어링(34).
  5. 제4항에 있어서, 상기 가요성 단부판들(50,52)의 안쪽 부분들(53,54)이 각각 상기 장방형 로울러 블럭(38)의 단부면과 겹치며, 상기 가요성 단부판들(50,52)의 바깥쪽 부분들(58,60)이 각각 상기 안쪽 부분(53,54)에서 길이 방향으로 떨어져 있고 상기 장방형 로울러 블럭(38)의 바깥쪽면에서 바깥쪽으로 연장하며, 상기 바깥쪽 부분(58,60) 및 안쪽 부분들(53,54)이 상기 방방형 로울러 블럭(38)의 바깥쪽면과 겹치는 가요성 단부판 부분(68,70)에 의해 서로 연결되며, 상기 하나 이상의 로울러 리테이너(72,74)가 상기 가요성 단부판들(50,52)의 상기 안쪽 부분들(53,54)과 확고하게 접촉하는 플랜지들(94,96,102,104)을 가지며, 상기 플랜지들(94,96,102,104)이 상기 가요성 단부판들(50,52)의 상기 바깥쪽 부분들(58,60)에서 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 로울러 베어링(34).
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