KR20070041345A

KR20070041345A - 래디얼 베어링

Info

Publication number: KR20070041345A
Application number: KR1020060099100A
Authority: KR
Inventors: 지크프리트 티쉬; 페터 졸프랑크
Original assignee: 쉐플러 카게
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2007-04-18
Also published as: US7628133B2; CN101457708A; ATE453807T1; ES2337106T3; ES2337105T5; US20070177837A1; PL2014935T5; ATE453808T1; ES2337105T3; CN101469645A; JP5288086B2; CN101469645B; EP1775484A3; EP1775484B1; CN1955500A; DE202006020558U1; PL2017486T3; USRE46845E1; EP1775484B2; CN1955500B

Abstract

본 발명은, 특히 구름 베어링(9)을 포함하는, 내부 부품(6)에 대한 외부 부품(3)의 래디얼 베어링(1a, 1b, 1c, 1d)에 관한 것이며, 상기 외부 부품(3)과 내부 부품(6)은 공통의 종축(5)을 중심으로 서로 회전하고, 래디얼 베어링(1a, 1b, 1c, 1d)은 외부 부품(3) 내에 또는 내부 부품(6)에 형성된 베어링 시트(8a, 8b, 8c, 8d)를 포함하며, 베어링 시트는 하중 구역(12a, 12b, 12c, 12d) 내에서 베어링 시트(8a, 8b, 8c, 8d)에 가해지는 반경 방향 하중(10a, 10b, 10c, 10d)에 대해서 실질적으로 정지해 있다. 상기 베어링 시트(8a, 8b, 8c, 8d)는, 베어링 시트(8a, 8b, 8c, 8d)가 하중 구역(12a, 12b, 12c, 12d)으로부터 시작해서 하중 구역(12a, 12b, 12c, 12d) 외부에서 분명하게 가늘어지도록, 종축(5)의 방향으로 그 원주에 걸쳐서 가변의 폭을 갖는다.

구름 베어링, 래디얼 베어링, 베어링 시트, 하중 구역, 종축

Description

래디얼 베어링{RADIAL BEARING}

도1은 제1 하중 상태에 대한 래디얼 베어링의 개략도.

도2는 제2 하중 상태에 대한 래디얼 베어링의 개략도.

도3은 제3 하중 상태에 대한 래디얼 베어링의 개략도.

도4는 제4 하중 상태에 대한 래디얼 베어링의 개략도.

도5는 왕복 피스톤 엔진의 질량 보상을 위한 장치를 도시한 도면.

도6은 도5의 불평형 샤프트가 단순화된 종방향 도면.

도7은 도6의 단면 A-A의 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1a, 1b, 1c, 1d: 래디얼 베어링

2a, 2b: 하우징

3: 외부 부품

4a, 4b: 샤프트

5: 종축

6: 내부 부품

7a, 7b, 7c, 7d: 베어링 시트

8a, 8b, 8c, 8d: 베어링 시트

9: 구름 베어링

10a, 10b, 10c, 10d: 반경 방향 하중

11a, 11b, 11c, 11d: 불평형부

12a, 12b, 12c, 12d: 하중 구역

13a, 13b: 허브

14a, 14b: 축방향 볼트

15: 슬라이드 베어링

16: 장치

17: 왕복 피스톤-엔진

18: 실린더

19: 피스톤

20: 커넥팅 로드

21: 크랭크 샤프트

22: 중간 샤프트

23: 불평형 샤프트

24: 볼 베어링

25: 니들 슬리브

26: 최대 폭

27: 최소 폭

28: 니들

29: 질량 중심

30, 31: 절결부

E: 평면

u: 불평형 방향

v: 불평형에 대해서 직각인 방향

본 발명은 특히 구름 베어링을 포함하는, 내부 부품에 대한 외부 부품의 래디얼 베어링에 관한 것이며, 상기 외부 부품과 내부 부품은 공통의 종축을 중심으로 서로 회전한다. 래디얼 베어링은 외부 부품 내에 또는 내부 부품에 형성된 베어링 시트를 포함하며, 베어링 시트는 하중 구역 내에서 베어링 시트에 가해지는 반경 방향 하중에 대해서 실질적으로 정지해 있는다.

상기 유형의 래디얼 베어링의 하중 상태는 종래 기술의 기초가 되며, 구름 베어링의 경우 소위 점 하중의 개념으로 공지되어 있다. 구름 베어링에서 반경 방향 하중은 구름 베어링의 내부 링 또는 외부 링에 대한 운동 비율에 따라서 실질적으로 정지해 있다. 이와는 반대로, 소위 원주 방향 하중은 반경 방향 하중이 구름 베어링의 내부 링 또는 외부 링에 대해 회전하는 하중 상태이다. 여기서 "실질적으로" 라는 개념 하에, 반경 방향 하중이 동역학적 영향에 기초하여 점 형태로 작용하는 것이 아니라, 소정의 반경 방향 변동 폭을 포함할 수 있는 것이 제시되어야 한다.

베어링 시트 상에 지지된 하중 구역으로부터 전달될, 반경 방향 하중에 의한 힘은 영구성을 갖는 베어링 시트의 폭을 설계하기 위한 실질적인 기준이다. 그러나 이 기준은 하중 구역의 외부에서 필요한 폭에 대해서는 단지 하위의 역할만을 수행하는데, 이는 분명히 더 작은, 특정한 경우에는 아예 존재하지 않는 기계적 하중에 베어링 시트가 더 많이 종속되기 때문이다. 그럼에도, 종래 기술에 공지된 베어링 시트들은 일정한 폭으로 회전 대칭되게 형성되므로, 이때 제공된 하중 상태를 위해서 점 하중은 기계적 부하 수용 능력과 관련해서 하중 구역 외부에서 크게 설계된다. 이로부터, 제조에 따라서 주로 볼록하게 형성된 베어링 시트가, 기계적및 경제적으로 불리하며 또한 기피되는 질량을 하중 구역 외부로 함께 이송하는 단점이 생길 수 있다. 동시에 이는, 하중 구역 외부에서도 완전히 그 일정한 폭에 걸쳐서 미세하게 처리되는 베어링 시트의 처리 비용을 불필요하게 높인다.

따라서 본 발명의 목적은 인용된 단점들이 단순한 수단에 의해서 제거되도록, 서두에 언급한 유형의 래디얼 베어링을 구성하는 것이다. 이 경우 래디얼 베어링의 구성은 종래 기술에 공지된 베어링들에 비해서 특히 중량 및 비용의 장점들을 이끌어 내야 한다.

본 발명에 따라 상기 목적은, 베어링 시트가 하중 구역으로부터 시작해서 하중 구역 외부에서 분명히 가늘어지도록, 베어링 시트가 종축의 방향으로 그 원주에 걸쳐서 가변의 폭을 포함함으로써 해결된다. 이와 같이 형성된 래디얼 베어링에 의해, 점 하중을 받은 베어링 시트가 하중 구역 외부에서 현저하게 가늘어지고, 이로써 언급된 베어링들의 잠재적 성능이 회전 이동하는 질량, 중량, 처리 경비 및 비용을 줄이기 위해, 래디얼 베어링의 기능 특성을 손상시키지 않고서도 사용될 수 있도록 상황이 최적으로 고려된다. 이러한 손상은 베어링 시트가 가늘어짐으로써 임계 베어링 시트 폭에 도달될 때에서야 비로소 생길 수 있으며, 이 임계 베어링 시트 폭 이하에서는 래디얼 베어링의 영구성이 더 이상 보장되지 않는다. 이에 대한 결정적인 기준은 유체 역학적 슬라이드 베어링으로서 형성된 래디얼 베어링의 경우 더 이상 지지 능력이 없는 윤활막이거나 또는, 구름 베어링의 경우 하중 구역 외부에서 허용되지 않게 높은 베어링 시트의 하중일 수 있다.

또한 본 발명은 특히, 베어링 시트가 각각 점 하중을 받는 하중 상태일 때, 추후에 설명될 상황에 대해서 적용될 수 있다. 제1 하중 상태에서, 외부 부품은 하우징으로서, 내부 부품은 하우징 내에 지지된 샤프트로서 형성되고, 가변의 폭을 갖는 베어링 시트는 상기 샤프트에 형성되어야 하고 반경 방향 하중은 샤프트 주위를 순환한다. 이런 하중 상태에 대한 전형적인 예시는 샤프트의 질량이 감소할 때 이와 동시에, 가변의 폭을 갖는 베어링 시트를 통해 바람직하게 강화될 수 있는, 샤프트 주위를 순환하는 규정된 불평형이다.

제2 하중 상태에서, 외부 부품은 하우징으로서, 내부 부품은 하우징 내에 지지된 샤프트로서 형성되고, 또한 가변의 폭을 갖는 베어링 시트는 하우징 내에 형성되어야 하며, 반경 방향 하중은 하우징에 대해서 실질적으로 정지해 있는다. 이 경우 가변의 폭을 갖는 베어링 시트는 하우징의 질량을 감소시키며, 원주에 걸쳐서 불균등한 베어링 시트의 질량 배분은 정지한 하우징의 평형을 필요로 하지 않는다.

제3 하중 상태에서, 외부 부품은 허브로서, 내부 부품은 허브를 지지하는 축방향 볼트로서 형성되고, 가변의 폭을 갖는 베어링 시트는 상기 허브 내에 형성되어야 하며, 반경 방향 하중은 허브 주위를 순환한다. 이때 규정된 불평형을 허브에 갖는 허브 베어링의 경우 불평형 방향으로 가늘어진 베어링 시트의, 불평형에 대한 반대 방향 작용에도 불구하고, 상기 베어링 시트를 가변의 폭으로 형성하는 것이 바람직할 수 있는데, 이는 비용면에서 유리한 처리를 위해서 베어링 시트의 면적을 축소시키기 위함이다.

마지막으로 제4 하중 상태의 경우 외부 부품은 허브로서, 내부 부품은 상기 허브를 지지하는 축방향 볼트로서 형성되고, 가변의 폭을 갖는 베어링 시트는 축방향 볼트에 형성되어야 하며, 반경 방향 하중은 축방향 볼트에 대해서 실질적으로 정지해 있다. 이 경우에도 가늘어진 베어링 시트의 처리는 단순해지며, 이와 동시에 축방향 볼트의 질량도 감소될 수 있다.

제1 하중 상태의 경우, 샤프트가 불평형 샤프트로서 형성되는 것이 또한 제시될 수 있으며, 종축에 대해서 편심으로 배치된 상기 샤프트의 질량 중심은 불평형 샤프트의 외주의 하나 또는 복수의 절결부들로부터 기인한다. 절결부들은 불평형 샤프트의 질량 중심에 대해서 부분적으로 또는 완전하게 불평형 샤프트의 종축의 다른 편에서 연장되어 가변의 폭을 갖는 베어링 시트에 직접 인접해야 한다. 이와 같이 형성된 불평형 샤프트에 의해, 샤프트의 가능한 한 작은 질량과 이와 동시에 가능한 한 큰 불평형으로 구성된 목표 갈등이 특히 바람직하게 해결될 수 있 다. 이는 실질적으로, 절결부들이 가늘어진 베어링 시트에까지 연장되어 불평형 을 강화시키기 위한 상승된 네가티브 질량으로서 이용될 수 있는 데에 기초한다. 그럼에도 불구하고 일정한 폭의 베어링 시트를 갖는 종래의 샤프트들에 비해, 샤프트들의 불평형을 증가시키고 이와 동시에 질량을 감소시킬 수 있는 가능성이 생긴다. 오히려 불변의 불평형의 경우, 현저하게 이루어진 샤프트의 질량 감소는 질량을 감소시키는 추가의 절결부들에 의해서 본래의 불평형 상승이 보상됨으로써 가능하지만, 질량 중심과 관련해서 절결부들은 불균형 샤프트의 종축 편에 할당된다. 물론, 명백한 불평형 상승 시 설계 중심이 적절한 질량 감소에 있는지, 또는 불변의 불평형 상승 시 명백한 질량 감소에 있는지 여부에 따라 이 두 경계 상태들 사이에서 불평형 샤프트의 세팅된 조정도 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 불평형 샤프트는, 불평형 샤프트의 종축에 평행하게 배치되며 불평형 샤프트를 적어도 간접적으로 구동시키는 왕복 피스톤-엔진의 크랭크 샤프트를 갖는, 왕복 피스톤-엔진의 관성력 및/또는 관성 모멘트를 보상하기 위한 장치에 속해야 한다. 이와 같은 유형의 보상 장치는 당업자에게 특히 직렬 배열 또는 V 배열의 왕복 피스톤-엔진의 영역에서, 진동하는 관성력으로 인한 진동을 감소시키기 위한 효과적인 조치로서 공지되어 있다. 특히 차량 분야를 위한 왕복 피스톤-엔진에서, 왕복 피스톤-엔진의 경량 구성 품질에 대한 요구가 점점 증가하므로, 이러한 적용 상태에 대한 불평형 샤프트의 질량 감소를 위한, 앞서 언급한 가능성들이 바람직하게 사용될 수 있다. 불평형 샤프트의 낮은 관성 모멘트에 의해 왕복 피스톤-엔진의 동역학이 개선되는데, 이는 높은 회전수 구배에 대해 서 낮은 저항이 대향되기 때문이다. 또한 특히 하부 회전수 영역에서 크랭크 샤프트의 회전 진동이 큰 디젤 엔진의 경우, 불평형 샤프트의 적은 관성 모멘트를 갖는 보상 장치의 구동 영역에서 기계적 피크 하중이 감소할 수 있다.

앞서 언급한 관점들은, 상기 보상 장치가 이중의 크랭크 샤프트 회전수로 반대로 회전하는 2개의 불평형 샤프트를 포함할 때 부가적으로 적용된다. 당업자들에게 랭커스터 보상 장치로서도 공지되어 있는 이 장치는 4 기통-직력 엔진의 경우 제2 열의 자유로운 관성력을 보상하기 위해서 사용된다.

특히 바람직한 본 발명의 실시예에서, 불평형 샤프트의 래디얼 베어링에는, 내부 링이 없는 니들 베어링, 바람직하게는 니들 슬리브로서 형성된 구름 베어링이 제공되는 것이 또한 제시된다. 특히 높은 온도 및/또는 고점성의 유압 수단에서의 불평형 샤프트의 구동 시 현저한 마찰 출력 손실을 일으킬 수 있는 유체 역학 슬라이드 베어링에 비해서 구름 베어링의 유용한 마찰 특성 외에도, 불평형 샤프트의 질량 감소 및/또는 불평형 상승의 장점들이 니들 베어링으로서 형성된 래디얼 베어링을 통해서 더욱 확대될 수 있는데, 이는 니들 베어링에 의해서 둘러싸인 베어링 시트가, 유체 역학적 슬라이드 베어링에서 지지 능력을 갖는 윤활막의 고려 하에서 가능한 경우보다 일반적으로 심하게 가늘어질 수 있기 때문이다. 따라서 당업자에게, 절삭 없이 형성된 외부 링과 니들 림을 가지며 반경 방향 높이가 가장 작은 구성 유닛으로서 공지되어 있는 니들 슬리브의 사용은 내구성이 충분할 때, 특히 구성 공간을 줄이며 저렴한 불평형 샤프트의 래디얼 베어링을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에서 니들 베어링의 폭이, 니들 베어링에 할당되며 가 변의 폭을 갖는 베어링 시트의 최대 폭에 실질적으로 상응하는 반면, 베어링 시트의 최소 폭은 니들 베어링의 니들의 길이보다 더 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 동시에 니들 베어링을 윤활하기 위해서는 오로지 하나의, 감압된 윤활제 분무가 제공되어야 한다. 본 발명의 이러한 구성에 의해, 니들 베어링의 윤활 조건은, 베어링 시트 위로 국부적 및 일시적으로 돌출한 니들이 감압된 윤활제 분무에 강하게 노출됨으로써 개선될 수 있다. 반대로, 이는 니들 베어링의 트랙 영역으로부터 나온 마찰 입자의 배출에도 필요할 수 있다. 베어링 시트의 최소의 폭의 영역에서, 니들과의 그 완전한 종방향 접촉을 보장하기 위해, 상기 실시예에서 복수열의 니들 베어링의 사용에 비해서 단열의 니들 베어링의 사용이 바람직하다.

본 발명의 추가의 특징들은, 추후의 상세한 설명 및 도면으로부터 제시되며, 상기 도면에는 앞서 언급한 하중 상태에 대해서 본 발명에 따른 래디얼 베어링이 기본적으로 도시되며, 예컨대 왕복 피스톤 엔진의 질량을 보상하기 위한 장치의 불평형 샤프트에 의해 간단하게 도시된다.

도1에는 제1 하중 상태에 대한, 본 발명에 따른 래디얼 베어링(1a)이 공지되어 있다. 하우징(2a)으로서 형성된 외부 부품(3)이 도시되며, 하우징 내부에는 샤프트(4a)로서 형성되며 종축(5)을 중심으로 회전하는 내부 부품(6)이 반경 방향으로 지지된다. 도시된 실시예에서, 하우징(2a) 내에 형성된 베어링 시트(7a)와 샤프트(4a)에 형성된 베어링 시트(8a) 사이에는 구름 베어링(9)이 배치되며, 구름 베어링은 도2 내지 도4에 따른 래디얼 베어링들(1b, 1c, 1d)에서도 지지 수단으로 서 사용될 수 있다. 샤프트(4a)에 배치된 불평형부(11a)에 의해 샤프트(4a) 주위를 순환하는 반경 방향 하중(10a)이 하우징(2a)의 베어링 시트(7a)에 원주 방향 하중을 일으키는 동안, 반경 방향 하중(10a)은 샤프트(4a)의 베어링 시트(8a)에 대해서, 또한 상기 베어링 시트 상에 형성된 하중 구역(12a)(점으로 도시됨)에 대해서 실질적으로 정지해 있는다. 하우징(2a)의 베어링 시트(7a)가 원주 방향 하중에 의해서 회전 대칭으로 형성되는 동안, 점 하중을 받는 샤프트(4a)의 베어링 시트(8a)는 그 원주에 걸쳐서 가변적인 폭을 가지므로, 베어링 시트(8a)는 하중 구역(12a)으로부터 시작해서 상기 구역 외부에서 분명히 가늘어진다. 하중 구역(12a)이 샤프트(4a)의 베어링 시트(8a)의 원주에서 최대 180°이상으로 연장됨으로써 -이 각은 도시된 구름 베어링의 경우일 때, 실제로 발생하는 베어링 유극으로 인해서 상기 값 이하 일 수도 있다-, 구름 베어링(9)이 하중 구역(12a) 외부에서 분명히 적게 하중을 받으며 경계 상태에서는 하중을 전혀 받지 않으므로, 구름 베어링의 경우 베어링 시트(8a)의 인터럽트에 상응하게 0의 국부적 폭을 갖는 베어링 시트(8a)도 베어링 시트(8a)의 가늘어짐을 의미한다. 이는 도2 내지 도4에 도시된 하중 상태들에도 유사하게 적용된다.

도2에 도시된 본 발명에 따른 래디얼 베어링(1b)의 하중 상태는 도1에 따른 하중 상태와는 상이하게, 하우징(2b)에 지지된 샤프트(4b)가, 하우징(2b)에 대해서 정지해 있는 반경 방향 하중(10b)을 받는다. 이에 따라 회전 대칭으로 형성된 샤프트(4b)의 베어링 시트(7b)에 원주 방향 하중이 인가되는 반면, 하우징(2b)은 정지해 있는 하중 구역(12b)(점으로 도시)과 함께 가변의 폭의 베어링 시트(8b)(점으 로 도시)를 포함한다.

도3에 도시된 본 발명에 따른 래디얼 베어링(1c)의 하중 상태의 경우, 외부 부품(3)은 종축(5)을 중심으로 회전하는 허브로서, 내부 부품(6)은 허브(13a) 내에 지지된 축방향 볼트(14a)로서 형성된다. 이 경우 회전 대칭인 축방향 볼트(14a)의 베어링 시트(7c)는 허브(13)에 배치된 불평형부(11b)로 인해 원주 방향 하중을 발생시키는 반경 방향 하중(10c)을 받는다. 이에 반해, 점 하중을 받는 허브(13a)의 베어링 시트(8c)(점으로 도시)는 베어링 시트(8c)가 하중 구역(12c)(점으로 도시)으로부터 시작해서 상기 구역 외부에서 분명하게 가늘어지므로, 원주에 걸쳐서 가변적인 폭을 포함한다.

마지막으로, 도4에 도시된 본 발명에 따른 래디얼 베어링(1d)의 하중 상태는 도3에 따른 하중 상태와는 상이하게, 축방향 볼트(14b)가 상기 축방향 볼트에 대해서 정지해 있는 반경 방향 하중(10d)을 받는다. 이에 상응하게 축방향 볼트(14b)를 중심으로 회전하는 허브(13b) 내에는 일정한 폭을 가지며 원주 방향 하중을 받는 베어링 시트(7d)가 형성되는 반면, 축방향 볼트(14b)의 베어링 시트(8d)는 베어링 시트(8d)가 하중 구역(12d)(점으로 도시됨)으로부터 시작해서 상기 구역 외부에서 분명히 가늘어짐으로써, 점 하중을 받으며 원주에 걸쳐서 가변적인 폭을 포함한다. 도1에 도시된 구름 베어링(9)과는 다르게, 베어링 시트들(7d, 8d) 사이에는 유체 역학적 슬라이드 베어링이 지지 수단으로서 형성된다. 물론 상기 슬라이드 베어링(15)은 도1 내지 도3에 따른 다른 하중 상태들에서도 지지 수단으로서 제시될 수 있다.

도1에 도시된 하중 상태는 무엇보다도 도5에 기본적으로 도시된 장치(16) 내에 발생할 수 있다. 상기 장치(16)는 4 기통-직렬 방식(랭커스터-평형식)으로, 운동학적 표현을 이용해서 도시된 왕복 피스톤-엔진(17)의 제2 열의 관성력을 보상하기 위해서 사용된다. 왕복 피스톤-엔진(17)은 실린더(18) 내에서 진동하는 피스톤(19)을 포함하며, 피스톤의 종방향 운동은 커넥팅 로드(20)에 의해서 크랭크 샤프트(21)의 회전으로 변환된다. 크랭크 샤프트(21)는 중간 샤프트(22)를 통해서, 불평형부(11a)를 갖는 2개의 불평형 샤프트(23)를 구동시키며, 불평형 샤프트(23)는 크랭크 샤프트(21)에 대해서 평행하게, 이중의 크랭크 샤프트 회전수로 반대로 회전한다.

불평형 샤프트(23)의 베어링은 도6에 따른 종방향 도면에 상세하게 나타난다. 불평형 샤프트(23)의 축방향 베어링은 구동측으로 볼 베어링(24)에 의해서, 그 반경 방향 베어링(1a)은 니들 슬리브(25)로서 형성되며 왕복 피스톤-엔진(17)의 하우징(2a) 내에 압입된 볼 베어링(9)에 의해서 이루어진다. 니들 슬리브(25)를 포함하는 불평형 샤프트(23)의 베어링 시트(8a)로부터, 그 원주에 걸쳐 가변적인 폭은, 불평형 샤프트(23)를 순환하는 불평형부(11a)로부터의 반경 방향 하중(10a)으로 인해서, 점 하중을 받는 하중 구역(12a)(점으로 도시됨) 외부에서 분명히 가늘어진다. 각 니들 슬리브(25)의 폭은, 상기 폭이 베어링 시트의 하중 구역(12a)의 영역 내에서 해당 베어링 시트(8a)의 최대 폭(26)에 상응하는 반면, 베어링 시트(8a)의 최소 폭(27)은 하중 구역(12a) 외부에서 니들 슬리브(25)의 니들(28)의 길이보다 분명히 더 작게 형성되도록 책정된다. 오로지 하나의 감압된 윤활제 분 무가 하우징(2a) 내부에 제공되기 때문에, 국부적 및 일시적으로 돌출한 니들(28)에서의 윤활 조건들은 현저하게 개선될 수 있다. 불평형 샤프트(23)의 종축(5)을 중심으로 회전하는 니들(28)이 하우징(2a)의 방향으로 작용하는 원심력 하에만 있는 경우, 도시되지 않은 실시예에서 베어링 시트(8a)의 최소 폭(27)은 베어링 시트(8a)가 360°의 원주 이상으로 완전히 연장되는 것이 아니라, 하중 구역(12a) 외부에서 인터럽트되도록 선택될 수도 있다.

화살표 방향으로 작용하는 불평형 샤프트(23)의 불평형부(11a)는, 그 종축(5)에 대해서 편심이며 도6에서 상징적으로 도시된 질량 중심(29)에 기초한다. 그 편심률은 불평형 샤프트(23)의 외주에 있는 절결부들(30)로부터 생기며, 상기 절결부들은 질량 중심(29)에 대해서 부분적으로 완전하게, 종축(5) 반대편으로 완전히 연장된다. 절결부들(30)이 베어링 시트(8a)에 바로 인접하기 때문에, 종축(5) 반대편에서 베어링 시트(8a)가 가늘어짐으로써 바람직하게 질량이 감소될 수 있으며 또한 일정한 폭의 베어링 시트를 갖는 불평형 샤프트에 대해서 추가의 불평형부(11c)가 이뤄질 수 있다. 상기 장치(16)의 소정의 특성들에 따라 추가의 불평형부(11c)는, 개선된 질량 보상의 경계 상태들 사이에서 한편으로는 불평형 샤프트(23)의 질량이 감소하고 동시에 불평형부(11a)가 최대로 상승함으로써, 다른 한편으로는 불평형 샤프트(23)의 일정한 불평형 시 최대로 질량이 감소함으로써 연장되는 대역 폭 내에서 사용될 수 있다.

본 실시예에서, 제2 경계 상태의 영역 내의 구성적 설계는 추가의 불평형부(11c)를 보상하는 불평형부(11d)의 형태로 상징적으로 도시된다. 도7에도 도시 된 바와 같이, 보상하는 불평형부(11d)는 불평형 방향으로 반사 대칭인, 적어도 한 쌍의 절결부(31)로서 형성된다. 절결부들은 베어링 시트(8a) 외부에서, 또한 질량 중심(29)에 대해서, 적어도 불평형 샤프트(23)의 외주의 종축(5) 편에 주로 배치되므로, 질량 중심(29)의 불평형부(11a)에 대해서 대치되는 방향으로 작용한다. 불평형 샤프트(23)의 최대 질량 감소와 관련해서, 종축(5)을 통해서 불평형 샤프트 방향(u)에 대해서 직각인 방향(v)으로 고정되는 평면(E) 근처에 절결부들(31)을 할당하는 것이 바람직하다. 여기에 배치된 절결부들(31)은 종축(5)에 대해서 비교적 적게 작용하는 이심률을 가지므로, 불평형 방향(u)으로 네가티브하게 작용하는 절결부들의 질량은 보상도가 일정할 때 불평형 샤프트(23)의 질량 감소를 위해서 상응하게 크게 선택될 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래 공지된 베어링들에 비해서 특히 중량 및 비용의 장점을 얻을 수 있는 래디얼 베어링이 제공된다.

Claims

특히 구름 베어링(9)을 포함하는, 내부 부품(6)에 대한 외부 부품(3)의 래디얼 베어링(1a, 1b, 1c, 1d)이며, 상기 외부 부품(3)과 내부 부품(6)은 공통의 종축(5)을 중심으로 서로 회전하고, 래디얼 베어링(1a, 1b, 1c, 1d)은 외부 부품(3) 내에 또는 내부 부품(6)에 형성된 베어링 시트(8a, 8b, 8c, 8d)를 포함하며, 베어링 시트는 하중 구역(12a, 12b, 12c, 12d) 내에서 베어링 시트(8a, 8b, 8c, 8d)에 가해지는 반경 방향 하중(10a, 10b, 10c, 10d)에 대해서 실질적으로 정지해 있는 래디얼 베어링(1a, 1b, 1c, 1d)에 있어서,

상기 베어링 시트(8a, 8b, 8c, 8d)는, 베어링 시트(8a, 8b, 8c, 8d)가 하중 구역(12a, 12b, 12c, 12d)으로부터 시작해서 하중 구역(12a, 12b, 12c, 12d) 외부에서 확실히 가늘어지도록, 종축(5)의 방향으로 그 원주에 걸쳐서 가변의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.
제1항에 있어서, 상기 외부 부품(3)은 하우징(2a)으로서, 상기 내부 부품(6)은 하우징(2a) 내에 지지된 샤프트(4a)로서 형성되고, 가변의 폭의 베어링 시트(8a)는 상기 샤프트(4a)에 형성되며, 반경 방향 하중(10a)은 샤프트(4a) 주위를 순환하는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.
제1항에 있어서, 상기 외부 부품(3)은 하우징(2b)으로서, 상기 내부 부품(6) 은 하우징(2b) 내에 지지된 샤프트(4b)로서, 가변의 폭의 베어링 시트(8b)는 하우징(2b) 내에 형성되며, 반경 방향 하중(10b)은 하우징(2b)에 대해서 실질적으로 정지해 있는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.
제1항에 있어서, 상기 외부 부품(3)은 허브(13a)로서, 상기 내부 부품(6)은 허브(13a)를 지지하는 축방향 볼트(14a)로서 형성되고, 가변의 폭의 베어링 시트(8c)는 허브(13a) 내에 형성되며, 반경 방향 하중(10c)은 허브(13a) 주위를 순환하는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.
제1항에 있어서, 상기 외부 부품(3)은 허브(13b)로서, 상기 내부 부품(6)은 허브(13b)를 지지하는 축방향 볼트(14b)로서, 가변의 폭의 베어링 시트(8d)는 축방향 볼트(14b)에 형성되며, 반경 방향 하중(10d)은 축방향 볼트(14b)에 대해서 실질적으로 정지해 있는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.
제2항에 있어서, 상기 샤프트(4a)는 불평형 샤프트(23)로서 형성되며, 종축(5)에 대해서 편심으로 배치된 샤프트의 질량 중심(29)은 불평형 샤프트(23)의 외주의 하나 또는 복수의 절결부들(30)로부터 형성되며, 절결부들(30)은 불평형 샤프트(23)의 질량 중심(29)에 대해서 부분적으로 또는 완전히 불평형 샤프트(23)의 종축(5)의 다른 편에서 연장되어 가변의 폭의 베어링 시트(8a)에 직접 인접하는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.
제6항에 있어서, 상기 불평형 샤프트(23)는, 불평형 샤프트(23)의 종축(5)에 대해서 평행하게 배치되며 불평형 샤프트(23)를 적어도 간접적으로 구동시키는 왕복 피스톤-엔진(17)의 크랭크 샤프트(21)를 갖는, 왕복 피스톤-엔진(17)의 관성력 및/또는 관성 모멘트를 보상하기 위한 장치(16)에 속하는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.
제7항에 있어서, 상기 장치(16)는 이중의 크랭크 샤프트 회전수로 반대로 회전하는 2개의 불평형 샤프트(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.
제6항에 있어서, 불평형 샤프트(23)의 래디얼 베어링(1a)에는 내부 링이 없는 니들 베어링, 바람직하게는 니들 슬리브(25)로서 형성된 적어도 하나의 구름 베어링(9)이 제공되는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.
제9항에 있어서, 니들 베어링(25)(니들 슬리브)의 폭은 실질적으로, 니들 베어링(25)(니들 슬리브)에 할당된 가변의 폭의 베어링 시트(8a)의 최대 폭(26)에 상응하는 반면, 베어링 시트(8a)의 최소 폭(27)은 니들 베어링(25)(니들 슬리브)의 니들(28)의 길이보다 더 작게 형성되고, 니들 베어링(25)(니들 슬리브)의 윤활을 위해서는 오로지 하나의 감압된 윤활제 분무가 제공되는 것을 특징으로 하는 래디얼 베어링.