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KR20210130733A - 유지기 장착 롤러 및 롤러 베어링 - Google Patents

유지기 장착 롤러 및 롤러 베어링 Download PDF

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KR20210130733A
KR20210130733A KR1020217027934A KR20217027934A KR20210130733A KR 20210130733 A KR20210130733 A KR 20210130733A KR 1020217027934 A KR1020217027934 A KR 1020217027934A KR 20217027934 A KR20217027934 A KR 20217027934A KR 20210130733 A KR20210130733 A KR 20210130733A
Authority
KR
South Korea
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roller
retainer
axial direction
pocket
cage
Prior art date
Application number
KR1020217027934A
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English (en)
Inventor
리노 후카미
Original Assignee
에누티에누 가부시기가이샤
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.)
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Publication date
Application filed by 에누티에누 가부시기가이샤 filed Critical 에누티에누 가부시기가이샤
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Abstract

유지기 장착 롤러(1)는 롤러(2)와 유지기(3)를 구비한다. 롤러(2)에는 그 축방향 양단부에 모따기부(23)가 형성되어 있다. 유지기(3)는 한 쌍의 환형상부(30)와, 복수의 기둥부(33)와, 롤러를 수용하는 포켓부(40)를 갖는다. 한 쌍의 환형상부(30)는 지름방향 안쪽으로 늘어나는 플랜지부(31)를 포함한다. 궤도 부재(50)에의 조립시에 있어서의 롤러의 축방향 단부(22)와 플랜지부(31)의 접촉 개소(C)로부터, 포켓부의 축방향 단면(41)까지의 축방향의 치수(L2)는 롤러의 모따기부(23)의 축방향의 치수(L1)보다도 작다.

Description

유지기 장착 롤러 및 롤러 베어링
본 발명은 예를 들면 트랜스미션 등에 이용되는 유지기 장착 롤러 및 롤러 베어링에 관한 것이다.
종래부터 상대축에 정밀도 좋게 조립할 수 있는 유지기 장착 롤러의 유지기로서, 예를 들면 특허 문헌 1(일본 특개평 9-151944호 공보)이 알려져 있다.
특허 문헌 1에는 상대축에 조립할 때, 유지기에 대한 롤러의 기울어짐을 작게 억제하기 위해, 유지기의 기둥부의 내경측부의 양단에 포켓측으로 돌출하는 롤러 유지 걸이를 마련하는 것이 개시되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특개평 9-151944호 공보
특허 문헌 1의 유지기 장착 롤러의 유지기는 유지기에 대한 롤러의 기울어짐을 작게 억제하는 것이 가능하다. 그러나 특허 문헌 1은 유지기에 대한 롤러의 기울어짐에만 주목한 것이어서, 유지기 장착 롤러를 상대축에 조립할 때, 롤러가 포켓의 단부 내경측으로 잠입하여 버리면 롤러가 상대축과 포켓 단부의 사이에 끼워 넣어져 버려 유지기 장착 롤러를 용이하게 상대축에 조립할 수가 없어서 조립성이 악화하는 경우가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로 그 목적은 궤도 부재(상대축)에의 조립성을 향상시키는 것이 가능한 유지기 장착 롤러 및 롤러 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 열심히 연구를 행한 결과 유지기 장착 롤러의 궤도 부재에 대한 조립성을 향상시키기 위해, 유지기에 대한 롤러의 기울어짐을 억제하는 것은 아니라 롤러가 기울어진 경우에 있어서의 롤러와 유지기의 접촉 상태에 착안함으로써, 유지기 장착 롤러를 궤도 부재에 용이하게 삽입할 수 있는 것을 발견하여, 본원 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명의 한 양태에 관한 유지기 장착 롤러는 롤러와, 롤러를 유지하는 유지기를 구비하고 롤러가 전동(轉動)하는 궤도면을 갖는 궤도 부재를 지지한다. 유지기 장착 롤러에 있어서, 롤러에는 그 축방향 양단부에 모따기부가 형성되어 있고 유지기는 축방향으로 서로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 환형상부와, 축방향으로 늘어나 한 쌍의 환형상부를 연결하는 복수의 기둥부와, 이웃하는 기둥부의 사이에 마련되어 상기 롤러를 수용하는 포켓부를 가지고 한 쌍의 환형상부는 지름방향 안쪽으로 늘어나는 플랜지부를 포함하고 궤도 부재에의 조립시에 있어서의 롤러의 축방향 단부와 플랜지부의 접촉 개소로부터, 포켓부의 축방향 단면까지의 축방향의 치수는 롤러의 모따기부의 축방향의 치수보다도 작다.
본 발명의 한 양태에 관한 롤러 베어링은 궤도륜과 상기한 유지기 장착 롤러를 구비한다.
본 발명에 의하면 궤도 부재에의 조립성을 향상시키는 것이 가능한 유지기 장착 롤러 및 롤러 베어링을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에서의 유지기 장착 롤러를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태에서의 유지기 장착 롤러를 도시하는 부분 생략 단면도.
도 3은 롤러의 부분 확대도.
도 4는 유지기의 환형상부를 도시하는 부분 확대 단면도.
도 5는 유지기 장착 롤러에 궤도 부재를 조립한 상태를 설명하는 도.
도 6은 유지기 장착 롤러에 궤도 부재를 조립하기 전의 상태를 설명하는 도.
도 7(a)는 유지기 장착 롤러에 궤도 부재를 조립할 때에 롤러가 기울어진 상태를 설명하는 도, (b)는 도 7(a)의 부분 확대도.
도 8(a)는 종래의 유지기 장착 롤러에 궤도 부재를 조립할 때 롤러가 기울어진 상태를 설명하는 도, (b)는 도 8(a)의 부분 확대도.
도 9(a)는 플랜지부가 축방향 내측으로 기울어진 유지기 장착 롤러를 도시하는 부분 생략 단면도, (b)는 플랜지부가 축방향 외측으로 기울어진 유지기 장착 롤러를 도시하는 부분 생략 단면도,
본 발명의 실시의 형태에 관해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
우선, 도 1∼도 5를 참조하여, 본 실시의 형태에서의 유지기 장착 롤러(1)에 관해 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 유지기(3)의 중심축에 따른 방향을 「축방향」, 중심축에 대해 직교하는 방향을 「지름방향」, 중심축 주위의 원주 방향을 「둘레방향」이라고 부른다.
본 실시의 형태에 관한 유지기 장착 롤러(1)는 복수의 롤러(2)와 롤러(2)를 유지하는 유지기(3)로 구성되어 있다.
유지기 장착 롤러(1)는 도 5에 도시하는 바와 같이 롤러(2)가 전동하는 궤도면(51)을 갖는 궤도 부재(여기서는 샤프트(50))를 지지한다. 궤도 부재(50)는 롤러(2)의 지름방향 내측에 마련되는 부재이다. 유지기 장착 롤러(1)는 예를 들면 트랜스미션 등에 이용되고 트랜스미션의 샤프트의 외주면이 궤도면이 된다. 여기서, 롤러(2)는 침상 롤러이다. 즉, 본 실시 형태에 관한 유지기 장착 롤러(1)는 유지기 장착 침상 롤러이다. 또한, 본 실시 형태에 관한 유지기 장착 롤러(1)가 유성 감속기의 피니언 베어링으로서 이용되는 경우의 궤도 부재(50)는 피니언 샤프트이다. 또한, 궤도 부재(50)는 샤프트로 한정하지 않고 내륜이라도 좋다.
롤러(2)는 그 축방향 양단부에 모따기부(23)가 형성되어 있다. 특히 도 3에 도시하는 바와 같이 이 모따기부(23)는 롤러(2)의 외주면이 되는 전동면(21)과 롤러(2)의 축방향 단부(22)의 모서리부에 마련되는 둥그스름함이다. 구체적으로는 모따기부(23)는 R 모따기이다. 모따기부(23)의 축방향의 치수는 L1이다. 여기서 말하는 축방향이란, 롤러(2)의 길이 방향이고 롤러(2)가 유지기(3) 내에서 기울어진 경우, 롤러(2)의 기울어짐에 수반하여 기울어지는 것으로 한다. 롤러(2)는 유지기(3)에 의해 둘레방향 등간격으로 유지된다. 또한, 도 2, 5에서 이해 용이를 위해 롤러(2)를 파선으로 나타내고 있다.
도 1, 2에 도시하는 바와 같이 유지기(3)는 축방향으로 서로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 환형상부(30)와, 한 쌍의 환형상부(30)을 서로 연결하는 복수의 기둥부(33)를 갖는다. 이웃하는 기둥부(33)의 사이에는 롤러(2)를 수용하기 위한 포켓부(40)가 마련되어 있다. 포켓부(40)는 평면시 거의 장방형상이고 축방향으로 늘어나 있다. 포켓부(40)는 둘레방향으로 간격을 두고 복수 마련되어진다. 이 포켓부(40) 내에 롤러(2)가 각각 수용된다. 또한, 유지기(3)의 제조 방법은 한정되지 않고 예를 들면 용접 유지기, 프레스 유지기, 절삭 유지기 등이다.
본 실시의 형태의 기둥부(33)는 그 축방향 중앙부 영역에서 상대적으로 지름방향 내측에 위치하는 기둥 중앙부(34)와, 축방향 단부 영역에서 상대적으로 지름방향 외측에 위치하는 한 쌍의 기둥 단부(35)와, 기둥 중앙부(34) 및 한 쌍의 기둥 단부(35) 각각의 사이에 위치하여 기둥 단부(35)로부터 기둥 중앙부(34)를 향하여 지름방향 내측으로 경사하여 늘어나는 한 쌍의 기둥 경사부(36)를 포함한다. 특히 도 1에 도시하는 바와 같이 한 쌍의 환형상부(30)와 기둥부(33)의 기둥 단부(35)는 기둥 단부(35)의 둘레방향 길이보다도 가는 잘록부(11)에 의해 연결되어 있다.
특히 도 2에 도시하는 바와 같이 포켓부(40)에 대면하는 기둥부(33)의 벽면에는 롤러(2)의 지름방향 내측·외측으로의 탈락을 방지하는 제1 및 제2의 롤러 고정부(34a, 35a)가 마련되어 있다. 제1의 롤러 고정부(34a)는 기둥 중앙부(34)의 축방향 개략 전역에 걸쳐서 지름방향 하방에 마련되어 있다. 제2의 롤러 고정부(35a)는 한 쌍의 기둥 단부(35)의 축방향 개략 전역에 걸쳐서 지름방향 외측에 마련되어 있다.
도 2, 도 4에 도시하는 바와 같이 한 쌍의 환형상부(30)는 지름방향 안쪽으로 늘어나는 플랜지부(31)와, 플랜지부(31)로부터 기둥부(33)에 이어지는 돌출부(32)를 포함한다. 플랜지부(31)의 내경측 단부(31a)로부터 포켓부(40)의 축방향 단면(41)(이하, 포켓 단면(41)이라고 한다)까지의 축방향의 치수는 L2이다. 여기서, 포켓 단면(41)은 환형상부(30)의 돌출부(32)와 기둥부(33)의 기둥 단부(35)의 경계부와 일치한다.
플랜지부(31)의 내경측 단부(31a)로부터 포켓 단부(41)까지의 축방향의 치수(L2)는 롤러(2)의 모따기부(23)의 축방향의 치수(L1)보다도 작다. 구체적으로는 플랜지부(31)의 내경측 단부(31a)로부터 포켓 단부(41)까지의 축방향의 치수(L2)는 롤러(2)의 모따기부(23)의 축방향의 치수(L1)의 1/2 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 샤프트(50)를 유지기 장착 롤러(1)에 용이하게 삽입할 수 있다.
다음에 도 6∼도 8을 참조하여, 본 실시의 형태에 관한 유지기 장착 롤러(1)를 샤프트(50)에 조립하는 작업에 관해 설명한다. 또한, 도 6∼도 8에서도 이해 용이를 위해 롤러(2)를 파선으로 나타내고 있다.
우선, 도 6에 도시하는 바와 같이 유지기 장착 롤러(1)와 샤프트(50)를 동축이 되도록 정렬시켜 유지기(3)의 일방 단면과 샤프트(50)의 타방 단면을 마주 보게 한다. 다음에 롤러(2)의 전동면(21)이 샤프트(50)의 내측 궤도면(51)에 당접하도록 유지기 장착 롤러(1)에 샤프트(50)를 삽입한다. 이에 의해, 유지기 장착 롤러(1)를 샤프트(50)에 조립할 수 있다.
종래의 유지기 장착 롤러(100)를 샤프트(50)에 조립할 때의 롤러(2)와 유지기(3)의 접촉 상태가 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시되어 있다. 도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하면 종래의 유지기 장착 롤러(100)의 한 쌍의 환형상부(130)는 플랜지부(131)와 돌출부(32)를 포함하고 있다. 종래의 유지기 장착 롤러(100)에서는 포켓 단면(141)부터 플랜지부(131)의 내경측 단부(131a)까지의 축방향의 치수는 L3이다. 이 유지기 장착 롤러(100)에서는 포켓 단면(141)로부터 플랜지부(131)의 내경측 단부(131a)까지의 축방향의 치수(L3)는 롤러(2)의 모따기부(23)의 축방향의 치수(L1)보다도 크다(L3>L1).
이와 같은 구성에 의해, 종래의 유지기 장착 롤러(100)는 포켓 단면(141)과 롤러(2)의 제1 접촉 개소(B)가 롤러(2)의 모따기부(23)가 아니라 롤러(2)의 전동면(21)이 된다. 즉, 도 8(b)에 도시하는 바와 같이 롤러(2)는 전동면(21)에서 포켓 단면(41)과 접촉한다. 그때문에 샤프트(50)를 유지기 장착 롤러(100)에 삽입하려고 하면 롤러(2)는 샤프트(50)와 유지기(3)의 포켓 단면(141)의 사이에 끼어져 버려 유지기(3)가 변형하거나 유지기 장착 롤러(100)를 샤프트(50)에 용이하게 조립할 수 없는 경우가 있다.
이에 대해, 본 실시의 형태의 유지기 장착 롤러(1)를 샤프트(50)에 조립할 때의 롤러(2)와 유지기(3)의 접촉 상태가 도 7(a) 및 도 7(b)에 도시되어 있다. 도 7(a) 및 도 7(b)을 참조하면 본 실시의 형태의 유지기 장착 롤러(1)에서는 플랜지부(31)의 내경측 단부(31a)로부터 포켓 단면(41)까지의 축방향의 치수(L2)는 롤러(2)의 모따기부(23)의 축방향의 치수(L1)보다도 작다(L1>L2).
이와 같은 구성에 의해, 본 실시의 형태의 유지기 장착 롤러(1)에서는 샤프트(50)에 유지기 장착 롤러(1)를 삽입할 때, 포켓 단면(41)과 롤러(2)의 제1 접촉 개소(A)가 롤러(2)의 모따기부(23)가 된다. 즉, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이 롤러(2)는 모따기부(23)에서 포켓 단면(41)괴 접촉한다. 또한, 플랜지부(31)와 롤러(2)의 축방향 단부(22)는 제2 접촉 개소(C)에서 접촉한다. 이에 의해, 샤프트(50)를 유지기 장착 롤러(1)에 삽입하면 롤러(2)는 샤프트(50)와 유지기(3)의 포켓 단면(141)의 사이에 끼여지게 되는데, 롤러(2)는 모따기부(23)에서 제1 접촉 개소(A)와 접촉하고 있기 때문에 롤러(2)는 용이하게 외경측으로 도피할 수 있다. 따라서 유지기 장착 롤러(1)를 샤프트(50)에 용이하게 삽입할 수 있고 조립성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 가령 유지기가 판재로부터 타발한 원형 블랭크를 드로잉 공정을 포함하는 프레스 가공으로 성형하는 프레스 유지기인 경우, 환형상부(의 플랜지부)는 절곡함으로써 성형된다. 또한, 유지기가 용접 유지기인 경우, 강판을 롤 성형함으로써 절곡된 플랜지부를 갖는 단면(斷面) 형상이 성형된 후 포켓 빼기 공정, 구부림 공정, 접합 공정 등을 경유하여 통형상의 유지기(환형상부)가 형성된다.
유지기(3)가 프레스 유지기 또는 용접 유지기인 경우, 플랜지부의 성형 공정에서, 도 9(a)에 도시하는 바와 같이 환형상부(130A)의 플랜지부(131A)는 축방향 내측으로(기둥부(33)를 향하여) 기울어지는 일이 있다. 또한, 도 9(b)에 도시하는 바와 같이 환형상부(130B)의 플랜지부(131B)는 축방향 외측으로(기둥부(33)와는 반대 방향을 향하여) 기울어지는 일도 있다. 또한, 도 9(a) 및 도 9(b)에서, 플랜지부(131A, 131B)의 기울어짐을 나타내기 위해, 플랜지부(131A, 131B)가 기울어지지 않고 지름방향으로 수평하게 늘어나는 상태를 1점쇄선으로 나타내고 있다.
이와 같이 플랜지부(131A)가 축방향 내측으로 기울어진 유지기(3A)를 구비한 유지기 장착 롤러(1A) 및 플랜지부(131B)가 축방향 외측으로 기울어진 유지기(3B)를 구비한 유지기 장착 롤러(1B)에서는 플랜지부(131A, 131B)의 축방향 내측면(131aA, 131aB)부터 포켓 단면(141A, 141B)까지의 축방향의 치수를 기준으로 롤러(2)의 모따기부(23)의 축방향의 치수를 규정하면 당해 기준의 치수에 오차가 생겨 버리기 때문에 상대축(궤도 부재)(50)에의 조립하기 쉬움이 불충분하게 된다. 그래서, 본 실시 형태에서는 유지기 장착 롤러(1A) 및 유지기 장착 롤러(1B)에서도 궤도 부재(50)에의 조립시에 있어서의 롤러(2)의 축방향 단부(22)와 플랜지부(131A, 131B)의 접촉 개소로부터 포켓 단면(141A, 141B)까지의 축방향의 치수를 기준으로 롤러(2)의 모따기부(23)의 축방향의 치수를 규정한다.
또한, 상기 실시의 형태에서는 포켓부(40)에 수용되는 롤러(2)로서 침형상(針狀) 롤러를 이용하는 것으로 했지만, 이것으로 한정하지 않고 원통 롤러 또는 봉형상 롤러를 이용해도 좋다.
또한, 상기 실시의 형태에서는 축방향의 치수(L2)는 플랜지부(31)의 내경측 단부(31a)로부터 포켓 단부(41)까지의 치수라고 하여 설명했지만 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면 플랜지부(31)가 축방향 안쪽 또는 바깥쪽에 경사하고 있는 경우 등은 축방향의 치수(L2)는 롤러(2)의 축방향 단부(22)와 플랜지부(31)의 제2 접촉 개소(C)(도 7(b))으로부터 포켓 단면(41)까지의 치수라면 좋다.
또한, 상기 실시의 형태에서, 유지기(3)는 한 쌍의 환형상부를 갖는 이른바 M형 유지기였지만, 이것으로 한정하지 않고 예를 들면 기둥부(33)가 굴곡하지 않는 스트레이트형 유지기 등이라도 좋다.
또한, 본 실시의 형태의 유지기 장착 롤러(1)는 궤도륜을 더 구비하여 롤러 베어링으로서 제공되어도 좋다. 구체적으로는 유지기 장착 롤러(1)에 더하여, 외륜을 더 구비한 셸형 롤러 베어링 또는 솔리드형 베어링으로서 제공되어도 좋다.
금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나고 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1: 유지기 장착 롤러 2: 롤러
3: 유지기 22: 축방향 단부
23: 모따기부 30: 환형상부
31: 플랜지부 31a: 내경측 단부
33: 기둥부 40: 포켓부
41: 포켓 단면(축방향 단면) 50: 궤도 부재
C: 접촉 개소 L1, L2: 축방향의 치수.

Claims (2)

  1. 롤러와, 상기 롤러를 유지하는 유지기를 구비하고 상기 롤러가 전동하는 궤도면을 갖는 궤도 부재를 지지하는 유지기 장착 롤러에 있어서,
    상기 롤러에는 그 축방향 양단부에 모따기부가 형성되어 있으며,
    상기 유지기는 축방향으로 서로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 환형상부와, 축방향으로 늘어나 한 쌍의 상기 환형상부를 연결하는 복수의 기둥부와, 이웃하는 상기 기둥부의 사이에 마련되어 상기 롤러를 수용하는 포켓부를 가지며,
    상기 한 쌍의 환형상부는 지름방향 안쪽으로 늘어나는 플랜지부를 포함하며,
    상기 궤도 부재에의 조립시에 있어서의 상기 롤러의 축방향 단부와 상기 플랜지부의 접촉 개소로부터, 상기 포켓부의 축방향 단면까지의 축방향의 치수는 상기 롤러의 모따기부의 축방향의 치수보다도 작은 것을 특징으로 하는 유지기 장착 롤러.
  2. 외륜과,
    제1항에 기재된 유지기 장착 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링.
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