KR101345846B1 - Bearing mounting structure - Google Patents

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이성주
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현대위아 주식회사
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Abstract

본 발명은 베어링 선단면과 하우징 선단면 간의 단차 측정 공정 및 측정 결과를 기초로 한 리테이너의 가공 공정 등과 같은 부수적인 공정을 진행하지 않고서도 베어링을 견고하게 그리고 고정적으로 장착할 수 있는 베어링 장착 구조를 개시한다. 본 발명에 따른 베어링 장착 구조는 하우징 내에는 베어링이, 베어링 내에는 주축이 각각 배치되며, 하우징 내에 배치된 베어링의 전방에는 링형 스페이서가 배치되고, 하우징에 고정된 리테이너는 스페이서와 대응되며, 리테이너를 관통한 고정 스크류, 바람직하게는 세트 스크류는 스페이서를 베어링을 향하여 가압한다. 여기서, 리테이너의 외곽부에는 리테이너를 하우징에 고정하기 위한 체결 볼트가 통과하는 제 1 관통 홀이 형성되며, 스페이서와 대응하는 영역에는 고정 스크류가 통과하는 제 2 관통 홀이 형성되어 있다. 특히, 제 2 관통 홀은 리테이너에 등각도 간격으로 배치되는 것이 바람직하다. The present invention provides a bearing mounting structure capable of firmly and fixedly mounting a bearing without performing an additional step such as a step measuring process between a bearing end face and a housing end face and a machining process of a retainer based on the measurement result. It starts. In the bearing mounting structure according to the present invention, a bearing is disposed in the housing, a main shaft is disposed in the bearing, a ring-shaped spacer is disposed in front of the bearing disposed in the housing, and a retainer fixed to the housing corresponds to the spacer. A penetrating set screw, preferably a set screw, presses the spacer towards the bearing. Here, the outer periphery of the retainer is formed with a first through hole through which the fastening bolt for fixing the retainer to the housing is formed, and the second through hole through which the fixing screw passes is formed in the region corresponding to the spacer. In particular, the second through holes are preferably arranged at equal angle intervals in the retainer.

Description

베어링 장착 구조{Bearing mounting structure} Bearing mounting structure

본 발명은 베어링 장착 구조에 관한 것으로서, 특히 간단한 공정으로 베어링을 견고하게 장착할 수 있는 베어링 장착 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a bearing mounting structure, and more particularly to a bearing mounting structure that can be firmly mounted bearing in a simple process.

베어링이 장착된 다양한 공작 기계(예를 들어, 선반 등)는 회전하는 주축(spindle)의 종단에 장착된 인서트(insert)를 이용하여 피가공물에 대한 가공을 실시한다. 이와 같은 공작 기계에는 주축을 고속 회전 가능하게 지지하는 기계 요소가 요구되며, 이러한 기계 요소의 대표적인 것이 베어링이다. Various machine tools (e.g. lathes) equipped with bearings perform machining on the workpiece using inserts mounted at the ends of the rotating spindle. Such a machine tool requires a mechanical element that supports the main shaft so as to be rotatable at high speed, and a representative one of such machine elements is a bearing.

베어링은 공작 기계 상의 설정된 영역에 주축을 회전 가능하게 위치시키면서 주축 자체의 하중 및 주축에 작용하는 하중을 함께 지지하는 기계 요소이다. 이와 같은 베어링은 주축의 원활한 회전, 강도 향상 그리고 진동과 미끄럼 방지를 위하여 일정한 압력 하에서 설치되며, 특히 공작 기계 내에 장착시 내륜과 외륜에 일정한 압력이 작용한다.A bearing is a mechanical element that supports the load of the spindle itself and the load acting on the spindle while rotatably positioning the spindle in a set area on the machine tool. Such bearings are installed under a constant pressure to smoothly rotate the spindle, improve strength, and prevent vibration and slippage. Particularly, when the bearing is mounted in a machine tool, a constant pressure is applied to the inner and outer rings.

이와 같이, 압력을 가하여 베어링을 공작 기계 내에 장착하는 방법으로서 리테이너(retainer)를 이용한 방법이 주로 이용되고 있다. 리테이너는 볼 베어링 또는 롤러 베어링에서 볼(ball) 또는 롤(roll)이 같은 간격을 유지하도록 끼워지는 부품으로서, 리테이너 및 리테이너를 이용한 베어링 장착 구조가 도 1, 도 2 및 도 3에 각각 도시되어 있다. As described above, a method using a retainer is mainly used as a method of mounting a bearing in a machine tool by applying pressure. The retainer is a component in which a ball or a roll is inserted in the ball bearing or the roller bearing so as to maintain the same distance, and a bearing mounting structure using the retainer and the retainer is shown in FIGS. 1, 2, and 3, respectively. .

도 1은 베어링이 장착된 공작 기계의 일 부분을 개략적으로 도시한 도면으로서, 하우징(1)의 내부에 장착된 베어링(2) 및 베어링(2)에 의하여 회전 가능하게 배치된 주축(3)을 도시하고 있다.1 is a view schematically showing a part of a machine tool mounted with a bearing, in which a bearing 2 mounted inside the housing 1 and a spindle 3 rotatably disposed by the bearing 2 are shown. It is shown.

하우징(1)의 중심부에는 다수의 베어링(2)이 배치되고, 주축(3)은 베어링(2) 내에 배치된다. 여기서, 주축(3)의 일단부는 구동부(도시되지 않음)에 연결되고, 또다른 일단부에는 인서트(도시되지 않음)가 장착되어 있다. A plurality of bearings 2 are arranged in the center of the housing 1, and the main shaft 3 is arranged in the bearing 2. Here, one end of the main shaft 3 is connected to a driving part (not shown), and another end is equipped with an insert (not shown).

하우징(1) 내에 배치된 베어링(2)의 전방에는 소정 두께의 링형 스페이서(6; 단면도인 도 1에서는 사각형으로 도시됨)가 배치된다. 이 스페이서(6)는 하우징(1)에 고정된 리테이너(도 1에는 도시되지 않음)에 의하여 축방향 압력을 받으며, 따라서 베어링(2)은 리테이너와 스페이서(6)에 의하여 축 방향(베어링의 길이 방향)으로 고정된다. In front of the bearing 2 arranged in the housing 1 is arranged a ring-shaped spacer 6 (shown in the cross-section in FIG. 1 in cross section) of a predetermined thickness. The spacer 6 is axially pressured by a retainer (not shown in FIG. 1) fixed to the housing 1, so that the bearing 2 is axially (length of bearing) by the retainer and the spacer 6. Direction).

도 2는 베어링(2)을 고정하기 위하여 사용되는 일반적인 리테이너의 부분 사시도로서, 편의상 링형의 리테이너(4)를 지름선을 따라 절단한 상태로 도시하였다. 또한, 도 3은 도 1의 대응 도면으로서, 도 2에 도시된 리테이너(4)가 장착된 상태를 도시하고 있다. FIG. 2 is a partial perspective view of a general retainer used to fix the bearing 2, and is shown in a state in which a ring-shaped retainer 4 is cut along a diameter line for convenience. 3 shows a state in which the retainer 4 shown in FIG. 2 is mounted as a corresponding drawing of FIG.

위에서 설명한 바와 같이, 베어링(2) 및 주축(3)이 장착된 하우징(1)의 선단에는 도 2에 도시된 리테이너(4)가 다수의 볼트(5)를 통하여 고정된다 (여기서, 설명되지 않은 도면 부호 "1a" 및 "4a"는 하우징(1) 및 리테이너(4)에 형성된 체결구 및 체결 홀로서, 볼트(5)가 체결되는 영역이다)As described above, the retainer 4 shown in FIG. 2 is secured through a number of bolts 5 at the tip of the housing 1 on which the bearing 2 and the main shaft 3 are mounted (here not described). Reference numerals “1a” and “4a” are fasteners and fastening holes formed in the housing 1 and the retainer 4, and are areas in which the bolts 5 are fastened.)

하우징(1)에 리테이너(4)를 고정함으로써 리테이너(4)는 스페이서(6)를 축방향 압력으로 가압하게 되며, 결과적으로 베어링(2)은 리테이너(4)와 스페이서(6)에 의하여 축 방향으로 고정된다. By retaining the retainer 4 in the housing 1, the retainer 4 presses the spacer 6 at an axial pressure. As a result, the bearing 2 is axially oriented by the retainer 4 and the spacer 6. Is fixed.

한편, 하우징(1)의 선단면과 스페이서(6)의 선단면은 (주축의) 축방향에 대하여 소정 폭의 단차가 형성된다(즉, 도 1 및 도 3의 "S"로서, 스페이서(6)의 선단면이 하우징(1)의 내측에 위치함). 이러한 단차(S)를 고려할 때, 리테이너(4)의 대응 영역(4-1)이 스페이서(6)에 완전하게 접촉하기 위하여 그리고 스페이서(6)를 견고하게 가압하기 위해서는 리테이너(4)의 전체 두께 중에서, 스페이서(6)와 직접적으로 접촉하는 영역(4-1)의 두께는 하우징(1)과 접촉하는 영역의 두께보다 적어도 하우징(1)의 선단면과 스페이서(6)의 선단면 간의 단차(S) 이상 두꺼워야 한다. On the other hand, the front end surface of the housing 1 and the front end surface of the spacer 6 are formed with a step of a predetermined width with respect to the axial direction (of the main shaft) (i.e., " S " ) Is located inside the housing (1). In view of this step S, the total thickness of the retainer 4 in order for the corresponding region 4-1 of the retainer 4 to completely contact the spacer 6 and to firmly press the spacer 6. Among them, the thickness of the region 4-1 in direct contact with the spacer 6 is at least as large as a step between the tip surface of the housing 1 and the tip surface of the spacer 6 than the thickness of the region in contact with the housing 1. S) It should be thicker.

이를 위하여, 하우징(1) 내에 베어링(2)과 스페이서(6)를 장착한 후, 하우징(1)의 선단면과 스페이서(6)의 선단면 간의 단차(S)를 측정하고, 이 측정 결과에 따라 리테이너(4)의 스페이서 접촉 영역(4-1)의 두께가 다른 영역(하우징과 접촉하는 영역)의 두께보다 하우징(1)의 선단면과 스페이서(6)의 선단면 간의 단차(S) 이상 두껍도록 리테이너(4)를 가공(현합 가공)한다. For this purpose, after mounting the bearing 2 and the spacer 6 in the housing 1, the step S between the front end surface of the housing 1 and the front end surface of the spacer 6 is measured, and the measurement result is Therefore, the thickness of the spacer contact region 4-1 of the retainer 4 is greater than the step S between the tip end surface of the housing 1 and the tip end surface of the spacer 6 than the thickness of the other region (region in contact with the housing). The retainer 4 is processed (integrated processing) to be thick.

이와 같이 가공된 리테이너(4)를 하우징(1)에 체결함으로써 리테이너(4)의 스페이서 접촉 영역(4-1)이 스페이서(6)의 선단면을 견고하게 가압하게 되며, 따라서 베어링(2)은 리테이너(4)와 스페이서(6)에 의하여 축방향으로 가압되어 견고하게 고정된다. By fastening the retainer 4 thus processed to the housing 1, the spacer contact area 4-1 of the retainer 4 firmly presses the tip end surface of the spacer 6, so that the bearing 2 It is pressurized in the axial direction by the retainer 4 and the spacer 6 to be firmly fixed.

이와 같은 리테이너(4)를 이용한 베어링(2)의 고정 방법은 하우징(1)의 선단면과 스페이서(6)의 선단면 간의 단차(S) 측정 및 측정 결과를 기초로 하는 리테이너(4)의 가공(현합 가공)이라는 부가적인 공정이 이루어져야 하기 때문에 많은 조립 시간이 요구된다. 또한, 리테이너(4) 가공 동안에 공작 기계의 조립이 진행되지 못하여 조립 효율이 떨어진다.The method of fixing the bearing 2 using such a retainer 4 is to process the retainer 4 based on the step S measurement and the measurement result between the front end face of the housing 1 and the front end face of the spacer 6. A lot of assembly time is required because an additional process called (integrated machining) has to be done. Further, the assembly of the machine tool does not proceed during the processing of the retainer 4, resulting in poor assembly efficiency.

특히, 또한 측정 결과에 따라 리테이너를 정밀하게 가공하지 못할 경우 추축의 센터링이 정확하게 이루어지지 않는 큰 문제점이 발생한다. In particular, when the retainer cannot be precisely processed according to the measurement result, a large problem arises that the centering of the axis is not made accurately.

본 발명은 베어링 장착/고정 과정에서 발생하는 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 베어링 선단면과 하우징 선단면 간의 단차 측정 공정 및 측정 결과를 기초로 한 리테이너의 가공 공정 등과 같은 부수적인 공정을 진행하지 않고서도 베어링을 견고하게 그리고 고정적으로 장착할 수 있는 베어링 장착 구조를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems that occur during the bearing mounting / fixing process, do not proceed with the secondary process such as the step of measuring the step between the bearing end surface and the housing end surface and the processing process of the retainer based on the measurement result It is an object of the present invention to provide a bearing mounting structure capable of mounting the bearings firmly and fixedly without using the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 베어링 장착 구조는 하우징 내에는 베어링이, 베어링 내에는 주축이 각각 배치되며, 하우징 내에 배치된 베어링의 전방에는 링형 스페이서가 배치되고, 하우징에 고정된 리테이너는 스페이서와 대응되며, 리테이너를 관통한 고정 스크류, 바람직하게는 세트 스크류는 스페이서를 베어링을 향하여 가압한다. Bearing mounting structure according to the present invention for achieving the above object is a bearing in the housing, the main shaft is disposed in the bearing, a ring-shaped spacer is disposed in front of the bearing disposed in the housing, the retainer fixed to the housing is a spacer And a set screw, preferably a set screw, through the retainer presses the spacer towards the bearing.

여기서, 리테이너의 외곽부에는 리테이너를 하우징에 고정하기 위한 체결 볼트가 통과하는 제 1 관통 홀이 형성되며, 스페이서와 대응하는 영역에는 고정 스크류가 통과하는 제 2 관통 홀이 형성되어 있다.Here, the outer periphery of the retainer is formed with a first through hole through which the fastening bolt for fixing the retainer to the housing is formed, and the second through hole through which the fixing screw passes is formed in the region corresponding to the spacer.

특히, 제 2 관통 홀은 리테이너에 등각도 간격으로 배치되는 것이 바람직하다. In particular, the second through holes are preferably arranged at equal angle intervals in the retainer.

이상과 같은 본 발명에 따른 베어링 장착 구조는 세트 스크류를 이용하여 리테이너를 스페이서에 가압함으로써 하우징의 선단면과 스페이서의 선단면 간의 단차 측정 및 측정 결과를 기초로 하는 리테이너의 가공(현합 가공) 등과 같은 불필요한 추가 공정을 실시할 필요가 없다. As described above, the bearing mounting structure according to the present invention uses a set screw to press the retainer to the spacer to measure the level difference between the front end surface of the housing and the end surface of the spacer and to process the retainer based on the measurement result (synthesis processing). There is no need to carry out unnecessary additional processes.

도 1은 베어링이 장착된 공작 기계의 부분 단면도.
도 2는 베어링을 고정하기 위하여 사용되는 일반적인 리테이너의 부분 사시도.
도 3은 도 1의 대응 도면으로서 도 2에 도시된 리테이너가 장착된 상태를 도시하는 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 베어링 장착 구조를 갖는 공작 기계의 부분 단면도 및 정면도. 1 is a partial cross-sectional view of a machine tool equipped with a bearing.
2 is a partial perspective view of a general retainer used to secure a bearing.
3 is a view showing a state in which the retainer shown in FIG. 2 is mounted as a corresponding view of FIG.
4 and 5 are partial cross-sectional and front views of a machine tool having a bearing mounting structure according to the present invention;

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 통하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 베어링 장착 구조를 갖는 공작 기계의 부분 단면도, 도 5는 도 4의 화살표 방향에서 본 도면이다.4 is a partial cross-sectional view of a machine tool having a bearing mounting structure according to the present invention, and FIG. 5 is a view in the direction of the arrow of FIG. 4.

참고로, 도 4에서는 이해를 위하여 구성 부재인 고정 스크류(70; 세트 스크류)가 과장되게 도시되었으며, 도 5에서는 하우징(10)의 내부에 장착된 베어링(20) 및 베어링(20)에 의하여 회전 가능하게 배치된 주축(30)이 도시되어 있다.For reference, in FIG. 4, a fixed screw 70 (set screw), which is a constituent member, is exaggerated for clarity, and in FIG. 5, it is rotated by a bearing 20 and a bearing 20 mounted inside the housing 10. There is shown a major axis 30 possibly arranged.

하우징(10)의 중심부에는 다수의 베어링(20)이 배치되고, 주축(30)은 베어링(20) 내에 배치된다. 여기서, 주축(30)의 일단부는 구동부(도시되지 않음)에 연결되고, 또다른 일단부에는 인서트(도시되지 않음)가 장착되어 있다.A plurality of bearings 20 are disposed in the center of the housing 10, and the main shaft 30 is disposed in the bearing 20. Here, one end of the main shaft 30 is connected to a drive (not shown), and another end is equipped with an insert (not shown).

하우징(10) 내에 배치된 베어링(20)의 전방에는 소정 두께의 링형 스페이서(60; 단면도인 도 4에서는 사각형으로 도시됨)가 배치된다. 이 스페이서(60)는 하우징(10)에 고정된 리테이너(40)에 의하여 축방향 압력을 받으며, 따라서 베어링(20)은 리테이너(40)와 스페이서(60)에 의하여 축 방향(베어링의 길이 방향)으로 고정된다. In front of the bearing 20 disposed in the housing 10, a ring-shaped spacer 60 (shown in a cross-sectional view in FIG. 4) having a predetermined thickness is disposed. The spacer 60 is subjected to axial pressure by the retainer 40 fixed to the housing 10, so that the bearing 20 is axially (the longitudinal direction of the bearing) by the retainer 40 and the spacer 60. Is fixed.

한편, 본 발명에 따른 베어링 지지 구조에서, 리테이너(40)는 다수의 체결 볼트(80)에 의하여 하우징(10)에 고정된다. 여기서, 리테이너(40)의 외곽부에는 체결 볼트(80)가 관통하는 다수의 제 1 관통 홀(41)이 형성되어 있다. On the other hand, in the bearing support structure according to the present invention, the retainer 40 is fixed to the housing 10 by a plurality of fastening bolts 80. Here, a plurality of first through holes 41 through which the fastening bolts 80 penetrate the outer portion of the retainer 40 is formed.

한편, 리테이너(40)의 안쪽 영역, 즉 제 1 관통 홀(41)이 형성된 영역의 내측 영역에는 다수의 제 2 관통 홀(42)이 형성되며, 이 제 2 관통 홀(42)은 베어링(20)의 전방에 배치된 링형 스페이서(60)에 대응한다. Meanwhile, a plurality of second through holes 42 are formed in the inner region of the retainer 40, that is, the region in which the first through holes 41 are formed, and the second through holes 42 are bearings 20. It corresponds to the ring-shaped spacer 60 disposed in front of the).

리테이너(40)는 제 2 관통 홀(42)을 관통한 다수의 고정 스크류(70; 이해를 위하여 도 4에는 과장되게 도시됨)에 의하여 스페이서(60)와 밀착되며, 특히 스페이서(60)에는 리테이너(40)의 제 2 관통 홀(42)을 관통한 상태에서 전진하는 고정 스크류(70)에 의하여 설정된 압력이 가해진다. 결과적으로, 베어링(20)에 동일한 압력이 가해져 스페이서(60) 및 하우징(10)에 견고하게 고정된다. The retainer 40 is in close contact with the spacer 60 by a plurality of fastening screws 70 (shown exaggerated in FIG. 4 for understanding) through the second through hole 42, in particular the retainer 60. The pressure set by the fixing screw 70 which advances in the state which penetrated the 2nd through-hole 42 of 40 is applied. As a result, the same pressure is applied to the bearing 20 to be firmly fixed to the spacer 60 and the housing 10.

여기서, 스페이서(60)에 압력을 가하는 고정 스크류(70)는 제한되지 않으나, 종단에 발생하는 마찰 저항으로 리테이너(40)와 스페이서(60) 간에 상대 운동을 발생시키지 않는 세트 스크류를 고정 스크류로 이용하는 것이 바람직하다.Here, the fixing screw 70 for applying pressure to the spacer 60 is not limited, but a set screw which does not generate a relative motion between the retainer 40 and the spacer 60 due to the frictional resistance generated at the end is used as the fixing screw. It is preferable.

또한, 고정을 위하여 베어링(20)에 가해 져야할 압력에 따라 리테이너(40)에 형성된 다수의 제 2 관통 홀(42)의 개수 및 위치를 조절할 수 있다. 특히, 베어링(20)의 전체 영역에 균일한 압력을 가하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 리테이너(40)의 전면에 제 2 관통 홀(42)을 등각도 간격으로 형성하는 것이 바람직하다. In addition, the number and positions of the plurality of second through holes 42 formed in the retainer 40 may be adjusted according to the pressure to be applied to the bearing 20 for fixing. In particular, in order to apply uniform pressure to the entire area of the bearing 20, it is preferable to form the second through holes 42 in the front of the retainer 40 at equal intervals as shown in FIG. 5.

이상과 같은 본 발명에서는 세트 스크류(70)에 의하여 스페이서(60)가 베어링(20)에 압력을 가하게 되며, 결과적으로 하우징(10)의 선단면과 스페이서(60)의 선단면 사이에 단차가 형성될지라도 이러한 단차를 보상하기 위하여 스페이서(60)를 가공할 필요가 없다. In the present invention as described above, the spacer 60 pressurizes the bearing 20 by the set screw 70, and as a result, a step is formed between the front end surface of the housing 10 and the front end surface of the spacer 60. Even if there is no need to machine the spacer 60 to compensate for this step.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. Furthermore, the foregoing is intended to show and describe preferred embodiments of the invention, and the invention may be used in various other combinations, modifications and environments. That is, changes or modifications may be made within the scope of the inventive concepts disclosed herein, within the scope of equivalents to those disclosed, and / or within the skill or knowledge of those skilled in the art.

Claims (4)

하우징 내에는 베어링이, 베어링 내에는 주축이 각각 배치되며,
하우징 내에 배치된 베어링의 전방에는 링형 스페이서가 배치되고,
하우징에 고정된 리테이너는 스페이서에 접촉하며,
리테이너를 관통한 고정 스크류는 스페이서를 베어링을 향하여 가압하는 베어링 장착 구조. The bearing is arranged in the housing and the main shaft is arranged in the bearing.
A ring-shaped spacer is disposed in front of the bearing disposed in the housing,
The retainer fixed to the housing contacts the spacer,
The fixing screw penetrating the retainer is a bearing mounting structure for pressing the spacer toward the bearing. 제 1 항에 있어서, 리테이너의 외곽부에는 리테이너를 하우징에 고정하기 위한 체결 볼트가 통과하는 제 1 관통 홀이 형성되며, 스페이서와 접촉하는 영역에는 고정 스크류가 통과하는 제 2 관통 홀이 형성되어 있는 베어링 장착 구조.The outer periphery of the retainer is formed with a first through hole through which a fastening bolt for fixing the retainer to the housing is formed, and a second through hole through which the fixing screw passes through is formed in an area in contact with the spacer. Bearing mounting structure. 제 2 항에 있어서, 제 2 관통 홀은 리테이너에 등각도 간격으로 형성되어 있는 베어링 장착 구조. The bearing mounting structure according to claim 2, wherein the second through hole is formed in the retainer at equal angle intervals. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 고정 스크류는 세트 스크류인 베어링 장착 구조. The bearing mounting structure according to claim 1 or 2, wherein the fixing screw is a set screw.
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