KR20180041127A - 앵귤러 콘택트 볼 베어링 - Google Patents

앵귤러 콘택트 볼 베어링 Download PDF

Info

Publication number
KR20180041127A
KR20180041127A KR1020187004359A KR20187004359A KR20180041127A KR 20180041127 A KR20180041127 A KR 20180041127A KR 1020187004359 A KR1020187004359 A KR 1020187004359A KR 20187004359 A KR20187004359 A KR 20187004359A KR 20180041127 A KR20180041127 A KR 20180041127A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cage
outer ring
angular contact
contact ball
ball bearing
Prior art date
Application number
KR1020187004359A
Other languages
English (en)
Inventor
게르하르트 나겐가스트
Original Assignee
섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 filed Critical 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Publication of KR20180041127A publication Critical patent/KR20180041127A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/3806—Details of interaction of cage and race, e.g. retention, centring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/10—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for axial load mainly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
    • F16C33/3843—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
    • F16C33/385—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages made from metal, e.g. cast or machined window cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
    • F16C33/3843—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
    • F16C33/3856—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages made from plastic, e.g. injection moulded window cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
    • F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

본 발명은, 내부 링 궤도면(5)을 갖는 내부 링(3), 외부 링 궤도면(4)을 갖는 외부 링(2), 및 두 궤도면(4, 5) 상에서 구르고 케이지(7) 내에서 안내되는 복수의 볼(6)을 포함하는 앵귤러 콘택트 볼 베어링에 관한 것이며, 이 경우 각각의 볼(6)은 케이지(7)의 포켓(8) 내에 수용되어 있다. 본 발명에 따라, 각각 2개의 이웃하는 폐쇄된 포켓(8) 사이에는 외부 링 궤도면(4)에 대해 반경 방향으로 돌출하는 돌출부(10)가 제공되어 있으며, 이 경우 케이지(7)는 복수의 돌출부(10)를 경유하여 외부 링 궤도면(4)에서 안내된다.

Description

앵귤러 콘택트 볼 베어링
본 발명은, 내부 링 궤도면을 갖는 내부 링, 외부 링 궤도면을 갖는 외부 링, 및 두 궤도면 상에서 구르고 케이지 내에서 안내되는 복수의 볼을 포함하는 앵귤러 콘택트 볼 베어링에 관한 것이며, 이 경우 각각의 볼은 케이지의 포켓 내에 수용되어 있다.
이와 같은 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 예를 들어 공구 기계에서 사용되는데, 예컨대 높은 강성 및 높은 작동 회전수가 중요한 라운드 테이블, 부분 장치, 스핀들 베어링 또는 유사한 적용예에서 사용된다. 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 예를 들어 2열 앵귤러 콘택트 볼 베어링으로서 구현되어 있거나, 서로를 향하도록 설정된 2개의 1열 앵귤러 콘택트 볼 베어링 절반부에 의해서 구성되어 있다. 롤링 바디는 케이지 내에서 안내되는데, 다시 말하자면 개별 볼들이 케이지의 상응하는 포켓 내에 수용되어 있다. 이 경우에는 통상적으로, 장착 시 볼들이 그 내부에 스냅 결합될 수 있는 개방된 포켓을 구비하는 빗 형상의 케이지(comb cage)가 사용된다.
케이지는 통상적으로 내부 링 또는 외부 링의 림(rim)에서 또는 롤링 바디 자체에서 안내된다. 림을 안내하는 경우에는, 림 측의 동작 면을 추가로 가공할 필요가 있다. 또한, 림들 중 하나에서 외부 안내를 가능하게 하기 위하여, 상응하는 설치 공간이 제공되어야만 한다. 하지만, 이 설치 공간은 상응하는 베어링 형상에서 항상 존재하는 것은 아니다. 롤링 바디를 안내하는 경우에는, 원래부터 유연하고 불안정한 빗 형상 케이지의 케이지 포켓 내에 상응하는 롤링 바디 보유부를 갖는 상응하게 비싼 케이지 구조가 제공되어야만 한다.
본 발명은, 단순하게 구성된 앵귤러 콘택트 볼 베어링을 제공하는 문제를 토대로 한다.
상기 문제를 해결하기 위해, 도입부에 언급된 유형의 앵귤러 콘택트 볼 베어링에서 본 발명에 따라, 각각 2개의 이웃하는 폐쇄된 포켓 사이에는 외부 링 궤도면에 대해 반경 방향으로 돌출하는 돌출부가 제공되어 있으며, 이 경우 케이지는 복수의 돌출부를 경유하여 외부 링 궤도면에서 안내되는 것이 제공되었다.
본 발명에 따른 앵귤러 콘택트 볼 베어링에서는, 별도의 림 안내 또는 롤링 베어링 안내 대신에, 외부 링 궤도면에서의 케이지의 안내가 구현된다. 다시 말하자면, 이미 롤링 바디 안내용으로 가공되어 있는 기존의 외부 링 궤도면이 케이지를 안내할 목적으로 이용된다는 것이다. 이로써, 지금까지 필요하던 림의 가공 처리가 생략된다. 또한, 지금까지 제공된 불안정한 빗 형상의 케이지 대신에, 외부 링 궤도면에서 안내되는, 폐쇄된 포켓을 갖는 안정적인 윈도우 케이지가 제공된다.
외부 링 궤도면에서의 안내를 구현하기 위하여, 케이지에는 외부 링 궤도면에 대해 반경 방향으로 돌출하는 복수의 돌출부가 제공되어 있으며, 이들 돌출부를 통해서 케이지가 외부 링 궤도면에 지지되어 있다. 모든 포켓 쌍들 사이에 돌출부를 각각 하나씩 제공하는 것을 생각할 수 있지만, 다만 매 두 번째 포켓 쌍 사이에 또는 매 세 번째 포켓 쌍 사이에만 링의 크기에 따라 상응하는 돌출부를 형성하는 것도 생각할 수 있다. 상기 돌출부는 기술된 바와 같이 외부 링 궤도면에 대해 반경 방향으로 돌출하고, 상기 외부 링 궤도면에서 링을 지지한다. 따라서, 원래부터 양호하게 윤활된 상기 영역에서만 케이지 안내가 이루어지며, 롤링 바디 세트는 더 이상 케이지 안내 동작에 기여를 하지 않기 때문에 이로부터 부하를 받지 않게 된다.
케이지가 윈도우 케이지로서 안정적으로 구현되어 있기 때문에, 지금까지 사용되던 빗 형상의 케이지에서 베어링 작동 중 발생하는 것과 같은 케이지 변형에 유의할 필요가 없으며, 이 경우 이와 같은 변형은 롤링 바디 세트에 의해서 흡수될 수 있는, 부분적으로 상당히 큰 마찰 피크를 야기한다. 그 대신에, 외부 링 궤도면에서의 안내와 함께 베어링의 개선된 작동 파라미터를 유도하는 안정적인 케이지가 제공되어 있다. 상기 안정적인 윈도우 케이지는 자신의 적은 변형 경향으로 인해, 잡음 감소에 기여할 뿐만 아니라 회전수 증가도 가능하게 하며, 이와 같은 회전수 증가는 특히 윤활제가 공급된 외부 링 궤도면에서 상기 안정적인 윈도우 케이지를 안내하는 경우에도 얻어진다.
볼 자체는 포켓 간극 안에서 자유롭게 움직일 수 있고, 케이지 안내 동작으로부터 유래하는 강제력을 전혀 받지 않는다. 또한, 케이지를 위한 중심 설정도 나타나는데, 그 이유는 재차 외부 링 궤도면 상에서 구르게 될 볼이 포켓 내에서 동작함으로써, 결과적으로 궤도면에 대한 케이지 안내 동작의 오프셋이 전혀 나타나지 않기 때문이다. 케이지 포켓은, 내부 링 쪽으로 또는 외부 링 쪽으로 작용하는 롤링 바디 보유부를 구비한 상태로 또는 롤링 바디 보유부를 구비하지 않은 상태로 구현될 수 있다.
예들에서 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 케이지는 단열 앵귤러 콘택트 볼 베어링에 사용될 수 있을 뿐만 아니라 복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링에도 사용될 수 있으며, 이 경우에는 베어링 타입과 무관하게 본 발명에 따른 장점들이 달성된다.
케이지 자체는 바람직하게 반경 방향 외부에 놓인, 주연부에 걸친 웹을 구비하고, 이 웹은 포켓에 의해서 중단되어 있으며, 이 경우에는 포켓들 사이에 남아 있는 웹 섹션들에 의해서 돌출부가 형성되어 있다. 다만 상대적으로 좁게만 돌출한, 주연부에 걸친 상기 웹은, 예컨대 반경 방향으로 또는 비스듬하게 진행하는 단순한 보어에 의해서 구현될 수 있는 포켓의 형성을 간단한 방식으로 가능하게 한다. 포켓들 사이에 남아 있는 웹 섹션들은 스타트 캠(start cam)으로서도 지칭될 수 있는 돌출부를 형성한다.
웹 자체는 돌출부를 형성하는 영역에서, 반경 방향 외부로 만곡된 외부 형상을 가져야만 하며, 이와 같은 이유로 상기 외부 형상이 외부 링 궤도면의 기하학적 구조에 매칭됨으로써, 결과적으로 평탄한 지지부가 나타나게 된다. 윤활제가 양호하게 공급된 외부 링 궤도면에서 케이지가 지지 되기 때문에, 이로써 극도로 마찰이 없는 탁월한 케이지 안내가 나타나게 된다.
웹 자체는 본 발명에 따라 축 방향으로 진행하는 외부 링 섹션에 제공될 수 있으며, 이 외부 링 섹션에는 상기 외부 링 섹션에 대해 비스듬하게 진행하는 케이지 섹션이 이어지고, 이 케이지 섹션에는 내부 링에 이웃하고 축 방향으로 진행하는 내부 링 섹션이 이어진다. 더 상세하게 말하자면, 횡단면도 상으로 볼 때, 케이지는 거의 Z자 형상을 갖는다. 이와 같은 형상에서는, 케이지가 상응하는 제조 방법 또는 가공 방법에 의해서 아무 문제 없이 간단히 제조될 수 있는데, 그 이유는 이 경우에는 케이지가 복잡한 언더컷 또는 기타의 안내 기하학적 구조 또는 보유 기하학적 구조를 갖지 않기 때문이다. 단순하면서도 자체 안정적인 기하학적 구조에 의해서, 케이지는 공지된 거의 모든 케이지 재료로부터 제조될 수 있다. 강철, 황동 또는 알루미늄과 같은 금속으로부터의 제조를 생각할 수 있으며, 이 경우 케이지는 바람직하게 절삭 방식으로 제조된다. 그러나 예컨대 세라믹과 같은 경질 재료로부터, 마찬가지로 절삭 방식의 제조와 연계하여 형성하는 것도 생각할 수 있다. 심지어는, 플라스틱으로부터의 제조, 및 이와 더불어 플라스틱 사출 성형 방법으로 케이지를 제조함으로써 상응하는 많은 부품 개수로 제조하는 것도 생각할 수 있다. 결국, 재료 선택은 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 사용 목적에 따라 결정된다.
Z자 형상은 매우 좁은 케이지 구조 형상을 가능하게 하고, 이와 같은 구조 형상은 재차 상응하게 좁은 베어링 구조 형상 또는 기존의 좁은 설치 공간에 대한 추가 밀봉 요소의 사용을 가능하게 한다.
웹 자체가 바람직하게는 외부 링 섹션의 내부 단부 영역에 제공되어 있음으로써, 결과적으로 웹은 필연적으로 외부 링 궤도면의 영역에 또는 볼이 또한 구르는 섹션 내에 위치 설정된다.
돌출부 영역에서의 케이지의 최대 외부 직경은, 돌출부에 마주 놓여 있는 영역에서의 외부 링 궤도면의 내부 직경보다 약간 더 작아야 한다. 다시 말하자면, 케이지와 외부 링 사이에는 약간의 간극이 제공되어 있으며, 이 경우 상기 간극은 수십 분의 1밀리터의 범위 안에서 움직이다.
포켓 자체는, 앞에서 이미 기술된 바와 같이, 비스듬하게 진행하거나 반경 방향으로 직선으로 진행하는 보어에 의해서 형성될 수 있다. 충분한 축 방향 공간이 제공되어 있다면, 포켓은 반경 방향 보어에 의해서 구현될 수 있다. 케이지 폭이 감소하였고 공간 조건이 좁혀진 경우에는, 비스듬하게 진행하는 보어가 바람직하다.
앵귤러 콘택트 볼 베어링 자체는 바람직하게 2열 볼 베어링이며, 이 경우, 둘 중 하나가 두 부분으로 구성되는 내부 링 및 외부 링은 각각 2개의 궤도면을 구비하며, 이 경우 각각의 궤도면 쌍 내에서 안내되는 볼들은 각각 하나의 케이지 내에서 안내되며, 이들 케이지들은 동일하게 구현되어 있고, 서로에 대해 반사 대칭으로 배열되어 있다. 대안적으로, 본 발명에 따라 형성된 케이지는 당연히 단열 앵귤러 콘택트 볼 베어링에도 사용될 수 있다. 열의 개수와 무관하게, 모든 베어링 타입에서 본 발명에 따른 장점들이 달성된다.
전체적으로 볼 때, 본 발명에 따른 앵귤러 콘택트 볼 베어링은, 안정적인 윈도우 케이지를 상응하는 돌출부 또는 스타트 캠을 경유하여 이미 가공된 외부 링 궤도면에서 안내함으로써, 롤링 바디 세트의 부하 경감을 가능하게 하는데, 그 이유는 롤링 바디 세트가 케이지 안내에 관여하지 않기 때문이다. 또한, 마찬가지로 케이지 안내에 관여하지 않는 측면 림의 가공 단계도 생략될 뿐만 아니라, 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 작동 파라미터의 상응하는 개선, 특히 회전수의 증가도 성취될 수 있다.
또 다른 장점 및 세부 사항이 이하에서 기술되는 실시예들로부터 그리고 도면을 참조하여 나타난다.
도 1은 본 발명에 따른 2열 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 단면도를 도시하고, 이 경우 절단 평면은 케이지 측 돌출부의 영역에 놓여 있으며,
도 2는 도 1에 도시된 2열 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 단면도를 도시하고, 이 경우 절단 평면은 케이지 측 포켓의 영역에 놓여 있으며,
도 3은 도 1에 도시된 케이지들 중 하나의 사시도를 도시하며,
도 4는 도 3에 도시된 케이지의 부분 사시도를 도시하고,
도 5는 도 1에 도시된 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 2개 케이지의 측면 부분도를 도시하며,
도 6은 도 1에 도시된 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 부분 사시도를 도시하고, 이 경우에는 단 하나의 케이지만 볼로 채워져 있으며,
도 7은 포켓이 직선으로 천공된 1열 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 일 부분을 절단한 개략도를 도시하며,
도 8은 포켓이 비스듬하게 천공되어 예컨대 추가의 밀봉 요소를 위한 공간이 확보된, 도 7에 상응하는 개략도를 도시하고,
도 9는 궤도면 홈이 완전하게 형성되지 않은 상태에서, 포켓이 직선으로 천공된 1열 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 일 부분의 개략도를 도시하며, 그리고
도 10은 더 좁은 구조 방식을 위해 포켓이 비스듬하게 천공된, 도 9에 상응하는 개략도를 도시한다.
도 1은, 본 실시예에서 2열 앵귤러 콘택트 볼 베어링으로서 구현된 본 발명에 따른 앵귤러 콘택트 볼 베어링(1)의 부분도를 보여준다. 이 베어링은, 2개의 내부 링 부분(3a, 3b)으로 이루어진 내부 링(3) 및 외부 링(2)으로 이루어진다. 외부 링(2)에 뿐만 아니라 내부 링 부분(3a, 3b)에도 각각 2개의 궤도면, 즉 2개의 외부 링 궤도면(4) 및 2개의 내부 링 궤도면(5)이 형성되어 있으며, 이들 궤도면 상에서는 상응하는 볼(6)이 구른다. 볼(6) 자체는 각각 하나의 케이지(7) 내에 보유되어 있으며, 이 경우 2개의 케이지는 도 1이 명확하게 보여주는 바와 같이 동일하게 구성되어 있고 서로에 대해 반사 대칭으로 배열되어 있다. 이 목적을 위해, 케이지는 복수의 폐쇄된 개별 포켓(8)을 구비하며, 이들 포켓 내에 각각 하나의 볼(6)이 수용되어 있고, 이들 포켓 내에서 볼(6)이 적은 간극을 두고 자유롭게 움직일 수 있음으로써, 결과적으로 볼은 이하에서 더 상세하게 기술될 케이지 안내 동작으로부터 유래하는 강제력을 전혀 받지 않게 된다. 외부 링(2)에는 마지막으로 2개의 밀봉 요소(9)가 제공되어 있으며, 이들 밀봉 요소는 주연부에 걸친 반경 방향 홈 내부에 삽입된 상응하는 층판 링(lamellar ring)을 통해서 구현되어 있다.
도 1 및 특히 도 3 및 도 4가 명확하게 보여주는 바와 같이, 케이지(7)는 복수의 돌출부(10)를 구비하며, 이들 돌출부는 반경 방향 외부로 돌출하고, 더 상세하게 말하자면 외부 링 궤도면(4) 쪽으로 돌출하고, 외부 링 궤도면(4)에서 케이지(7)를 지지한다. 스타트 캠으로서도 지칭될 수 있는 상기 돌출부(10)를 통해서, 케이지(7)는 외부 링(2)과 내부 링(3) 사이의 영역에서 신뢰할만하게 안내된다. 볼(6)이 외부 링 궤도면(4) 및 내부 링 궤도면(5) 상에서 동작하고, 이들 궤도면 위에 중심 설정 되어 있기 때문에, 결과적으로는 외부 링 궤도면(4)에서의 케이지(7)의 안내 때문에도 케이지 중심 설정이 나타나거나 궤도면에 대한 케이지 안내 동작의 오프셋이 나타나지 않게 되며, 이와 같은 상황은 최적의 동작 조건 및 최소의 마찰을 유도한다. 돌출부(10) 영역에서의 케이지 직경은, 외부 링 궤도면(8)의 영역 또는 돌출부(10)가 상기 외부 링 궤도면에 작용하는 영역에서의 외부 링의 직경보다 최소로 더 작다. 다시 말하자면, 최소의 간극이 나타난다. 외부 링 궤도면이 양호하게 윤활되어 있고, 그 결과로 상기 외부 링 궤도면 위로 안내되는 케이지에 윤활 작용이 관여함으로써, 결과적으로 거의 마찰 없는 케이지 안내 동작에 도달할 수 있게 된다.
도 2, 도 3 및 도 4가 보여주는 바와 같이, 돌출부(10)는 각각 2개의 이웃하는 포켓(8)의 영역에 있는데, 다시 말해 그 결과로 돌출부는 포켓의 기하학적 구조에도 악영향을 미치지 않게 되고 포켓 내에서의 볼 안내 동작에도 악영향을 미치지 않게 된다.
도 3 및 도 4는 도 1의 우측에 도시된 케이지(7)의 사시도를 보여주며, 이 경우 이하의 진술 내용은, 동일하게 형성되었지만 반사 대칭으로 배열된 좌측 케이지(7)에 대해서도 동일하게 적용된다. 케이지(7)는, 단순한 보어로 구현되어 있는 복수의 포켓(8)을 통해서 외견상 "천공되어" 있으며, 이 경우에는 특히 도 4를 참조할 때 각각 2개의 포켓(8) 사이에 돌출부(10)가 각각 하나씩 형성되어 있다.
상기 돌출부를 형성하기 위하여, 케이지(7)는 반경 방향 외부에 놓인, 주연부에 걸친 웹(11)을 구비하며, 이 웹은 특히 도 4를 참조할 때 포켓에 의해서 관통되어 있다. 상기 포켓 보어를 삽입함으로써, 포켓(8) 사이에 놓여 있고 각각의 돌출부(10)를 형성하는 웹 섹션은 필연적으로 그대로 남게 된다.
케이지 자체는 외견상 Z자 형상의 프로파일을 갖고, 이 경우 웹(11)은 축 방향으로 진행하는 외부 링 섹션(12)에 형성되어 있으며(도 1 참조), 상기 외부 링 섹션에는 이 외부 링 섹션에 대해 비스듬하게 진행하는 케이지 섹션(13)이 이어지고, 케이지 섹션(13)에는 재차 내부 링(3)에 이웃하고 축 방향으로 진행하는 내부 링 섹션(14)이 이어진다. 그 결과, 복잡한 기하학적 구조 또는 언더컷이 전혀 제공되지 않으며, 이와 같은 상황은 또한 상기와 같은 케이지의 제조도 간소화한다. Z자 형상의 프로파일은 또한 축 방향으로 매우 좁게 구성되는 동시에 형상 안정적인 케이지 구조물을 가능하게 한다.
웹(11)의 기하학적 구조 및 이와 더불어 돌출부(10)의 기하학적 구조는, 도 1에 도시된 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 2개 케이지(7)의 부분도가 도시되어 있는 도 5로부터 명확하게 드러난다. 도면을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 웹(11)은 반경 방향 외부로 만곡된 외부 형상을 가지므로, 결과적으로 남아 있는 돌출부도 약간 만곡되어 있다. 이를 통해서 외부 링 동작 면의 기하학적 구조에 대한 윤곽 매칭 또는 기하학적 구조 매칭이 이루어짐으로써, 결과적으로 점 형태의 지지부가 아니라 오히려 면 형태의 지지부가 나타나게 된다.
도 6은, 앵귤러 콘택트 볼 베어링(1)의 사시도를 보여주며, 이 경우 본 실시예에는 외부 링이 도시되어 있지 않고, 또한 단 하나의 케이지(7)만 볼(6)로 채워져 있다. 도면을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 각각 2개의 볼들(6) 사이에 웹(11)이 있다. 볼(6)이 포켓(8) 내에서 자유롭게 동작하기 때문에, 결과적으로 이들 볼은 돌출부(10)를 통해서 제공되는 케이지 지지 작용으로 인해 부하 또는 마찰을 전혀 받지 않게 되고, 이들 볼은 케이지 안내 동작에도 관여하지 않게 된다.
도 7은, 1열 앵귤러 콘택트 볼 베어링을 위한 외부 링(2) 및 내부 링(3)을 갖는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링(1)의 부분도를 보여준다. 볼(6)은 재차 케이지(7) 내에 수용되어 있고, 케이지는 상응하는 돌출부(10)를 구비한다. 케이지(7)의 포켓(8)은 본 실시예에서 반경 방향으로 직선의 보어를 통해 구현되어 있다. 케이지(7)는 오로지 돌출부(10)를 경유해서만 외부 링 궤도면(4) 내에서 안내된다. 이와 같은 안내 방식은 케이지 중심 설정 또는 케이지 스타트 직경 가공을 필요로 하지 않는다.
그에 비해 도 8은, 케이지(7)의 포켓(8)이 비스듬한 보어를 통해서 형성되어 있는 일 예를 보여준다. 이와 같은 경사 보어는 특히, 공간 조건이 좁혀진 경우에, 다시 말하자면 케이지(7)의 폭이 상응하게 치수 설계될 수 없는 경우에 바람직하다. 본 실시예에서 직선의 포켓 보어가 제공된다면, 포켓 영역에서 케이지 벽이 지나치게 얇아질 것이다. 좁은 케이지 설계는 또한 지금까지 지나치게 좁았던 설치 공간 내에서의 밀봉 요소(9)의 배열을 가능하게 한다.
도 7 및 도 8이 홈 바닥에 방향 전환점을 구비하여 완전하게 형성된 궤도면 홈을 갖는 앵귤러 콘택트 볼 베어링(1)의 실시예들을 보여주는 한편, 도 9 및 도 10은 외부 링 궤도면(4)이 완전하게 형성되지 않은, 다시 말해 각각의 외부 링 궤도면(4)이 하나의 계단으로 이어지는 실시예들을 보여준다. 도면을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서도 각각의 케이지(7)에, 상응하는 돌출부(10)가 구현될 수 있으며, 이 돌출부는 외부 링 궤도면(4)이 완전하게 형성되지 않았음에도 상기 외부 링 궤도면 상에서 동작하거나 지지된다.
도 9는, 포켓(8)이 재차 반경 방향으로 직선의 보어를 통해서 형성되어 있는 일 실시예를 보여준다. 그에 비해, 도 10은, 포켓(8)이 좁혀진 공간 조건으로 인해 재차 비스듬하게 진행하는 보어를 통해서 구현되어 있는 일 실시예를 보여준다. 도면을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 축 방향으로 볼 때 확연하게 더 좁은 구조가 나타난다.
각각의 케이지(7) 자체는 바람직하게 금속으로부터, 예를 들어 강철, 황동 또는 알루미늄으로부터 제조되었다. 단순하면서도 자체 안정적인 기하학적 구조에 의해서, 케이지는 아무 문제 없이 절삭 방식으로 제조될 수 있다. 세라믹 등과 같은 경질 재료로부터 절삭 방식으로 제조하는 것도 생각할 수 있다. 더 나아가서는, 케이지(7)가 플라스틱으로부터 예를 들어 간단한 사출 성형 방법으로 제조될 수 있음으로써, 결과적으로 상응하게 많은 개수의 부품이 비용 효율적으로 제조될 수 있다.
1: 앵귤러 콘택트 볼 베어링
2: 외부 링
3: 내부 링
3a: 내부 링 부분
3b: 내부 링 부분
4: 외부 링 궤도면
5: 내부 링 궤도면
6: 볼
7: 케이지
8: 포켓
9: 밀봉 요소
10: 돌출부
11: 웹
12: 링 섹션
13: 케이지 섹션
14: 링 섹션

Claims (10)

  1. 내부 링 궤도면(5)을 갖는 내부 링(3), 외부 링 궤도면(4)을 갖는 외부 링(2), 및 두 궤도면(4, 5) 상에서 구르고 케이지(7) 내에서 안내되는 복수의 볼(6)을 포함하며, 각각의 볼(6)이 케이지(7)의 포켓(8) 내에 수용되어 있는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링에 있어서,
    각각 2개의 이웃하는 폐쇄된 포켓(8) 사이에는 외부 링 궤도면(4)에 대해 반경 방향으로 돌출하는 돌출부(10)가 제공되어 있으며, 케이지(7)는 복수의 돌출부(10)를 경유하여 외부 링 궤도면(4)에서 안내되는 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 케이지(7)는 반경 방향 외부에 놓인, 주연부에 걸친 웹(11)을 구비하고, 상기 웹은 포켓(8)에 의해서 중단되어 있으며, 포켓들(8) 사이에 남아 있는 웹 섹션들에 의해서 돌출부(10)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
  3. 제2항에 있어서, 웹(11)은 돌출부(10)를 형성하는 영역에서 반경 방향 외부로 만곡된 외부 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 웹(11)은 축 방향으로 진행하는 외부 링 섹션(12)에 제공되어 있으며, 상기 외부 링 섹션에는 상기 외부 링 섹션에 대해 비스듬하게 진행하는 케이지 섹션(13)이 이어지고, 상기 케이지 섹션에는 내부 링(3)에 이웃하고 축 방향으로 진행하는 내부 링 섹션(14)이 이어지는 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
  5. 제4항에 있어서, 웹(11)은 외부 링 섹션(12)의 내부 단부의 영역에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 돌출부(10) 영역에서의 케이지(7)의 최대 외부 직경은, 돌출부(10)에 마주 놓여 있는 영역에서의 외부 링 궤도면(4)의 내부 직경보다 더 작은 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 포켓(8)은, 비스듬하게 진행하거나 반경 방향으로 직선으로 진행하는 보어에 의해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 2열 볼 베어링(1)이며, 이때 둘 중 하나가 두 부분으로 구성되는 내부 링(3) 및 외부 링(2)은 각각 2개의 궤도면(4, 5)을 구비하며, 각각의 궤도면 쌍 내에서 안내되는 볼(6)은 각각 하나의 케이지(7) 내에서 안내되며, 케이지들(7)은 동일하게 구현되어 있고, 서로에 대해 반사 대칭으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이지 또는 각각의 케이지(7)는 금속, 경질 재료 또는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 케이지 포켓은 롤링 바디 보유부를 구비한 상태로 또는 롤링 바디 보유부를 구비하지 않은 상태로 구현되어 있는 것을 특징으로 하는, 앵귤러 콘택트 볼 베어링.
KR1020187004359A 2015-08-19 2016-08-18 앵귤러 콘택트 볼 베어링 KR20180041127A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015215834.9 2015-08-19
DE102015215834.9A DE102015215834A1 (de) 2015-08-19 2015-08-19 Schrägkugellager
PCT/DE2016/200385 WO2017028861A1 (de) 2015-08-19 2016-08-18 Schrägkugellager

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180041127A true KR20180041127A (ko) 2018-04-23

Family

ID=56939833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187004359A KR20180041127A (ko) 2015-08-19 2016-08-18 앵귤러 콘택트 볼 베어링

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180223904A1 (ko)
EP (1) EP3337992A1 (ko)
KR (1) KR20180041127A (ko)
CN (1) CN107850121A (ko)
DE (1) DE102015215834A1 (ko)
WO (1) WO2017028861A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017102193A1 (de) 2017-02-03 2018-08-09 CEROBEAR GmbH Schrägkugellager
CN109469681A (zh) * 2018-12-10 2019-03-15 杭州泓愠科技有限公司 轴向重载双列角接触轴承
US11668342B2 (en) 2019-02-01 2023-06-06 Roller Bearing Company Of America, Inc. Integrated stud ball bearing with precision matched raceway contact angles for consistent stiffness of gimbal assembly
DE102021112134B3 (de) 2021-05-10 2022-09-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung und Verfahren zum Betrieb einer Lageranordnung
DE102022106014A1 (de) * 2022-03-15 2023-09-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zweireihiges Axialschrägkugellager

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2360419A (en) * 1942-03-27 1944-10-17 Ransome And Marles Bearing Com Cage for use in ball bearings
DE3318945A1 (de) * 1983-05-25 1984-11-29 FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt Vorzugsweise zweireihiges, kompaktes schraegkugellager
JPH0949525A (ja) * 1995-05-30 1997-02-18 Ntn Corp 固体潤滑転がり軸受
DE29602481U1 (de) * 1996-02-13 1996-03-28 FAG OEM und Handel AG, 97421 Schweinfurt Kunststoffkammkäfig für Kugellager
JP2005265099A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Nsk Ltd 複列玉軸受
JP2007303558A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Jtekt Corp 転がり軸受装置
DE102006034631A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-31 Schaeffler Kg Wälzlager mit einem wälzgelagerten Käfig
JP2008057762A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Nsk Ltd 玉軸受
JP4893282B2 (ja) * 2006-12-07 2012-03-07 日本精工株式会社 軸受ユニット
DE102009019677B4 (de) * 2009-04-30 2018-01-04 Aktiebolaget Skf Käfig eines Radialwälzlagers und Radialwälzlager mit einem derartigen Käfig
DE102013225995A1 (de) * 2013-12-16 2015-06-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kunststoff-Wälzlagerkäfig für ein Schrägkugellager und Schrägkugellager

Also Published As

Publication number Publication date
EP3337992A1 (de) 2018-06-27
WO2017028861A1 (de) 2017-02-23
CN107850121A (zh) 2018-03-27
DE102015215834A1 (de) 2016-11-17
US20180223904A1 (en) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180041127A (ko) 앵귤러 콘택트 볼 베어링
US6742935B2 (en) Roller bearings and chain incorporating the roller bearings
EP2787232B1 (en) Prong type cage for double row roller bearing and double row roller bearing
EP2787224B1 (en) Prong type resin cage for double row roller bearing and double row roller bearing
JP6530381B2 (ja) グリース潤滑式のアンギュラ玉軸受
EP2787231B1 (en) Prong type cage for double row roller bearing and double row roller bearing
JP4803031B2 (ja) 自動調心ころ軸受用保持器の製造方法
US20100142874A1 (en) Housing for ball bearing
JP2013145012A (ja) スラストころ軸受およびスラストころ軸受装置
WO2017135352A1 (ja) 転がり軸受用の密封部材、及び、転がり軸受装置
JP2002181041A (ja) 直動転がり軸受
US20180328406A1 (en) Thrust roller bearing cage and thrust roller bearing
US9587676B2 (en) Self-aligning roller bearing
JP2009275722A (ja) 転がり軸受
JP7142629B2 (ja) アンギュラ玉軸受保持器およびアンギュラ玉軸受
CN104791380B (zh) 调心滚子轴承
JP2001304271A (ja) 複列ころ軸受
EP2628968B1 (en) Loose spacing body forming an open pocket to accomodate two rollers, in particular for a thrust roller bearing of a tunnel boring machine
JP2009024796A (ja) 転がり軸受
JP2006112555A (ja) 調心輪付きころ軸受
JP2009014160A (ja) 転がり軸受
KR102647697B1 (ko) 텐덤 볼 베어링
JP4366580B2 (ja) 玉軸受用保持器
JP2019173918A (ja) 四点接触玉軸受およびそれに用いる玉軸受用保持器
JP2015001285A (ja) 転がり軸受用の保持器、及び転がり軸受

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application