KR20200029565A - 단축된 플랜지를 갖는 스러스트 베어링 케이지 - Google Patents

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Abstract

롤러 스러스트 베어링(100)을 위한 케이지(110)이며, 제1 케이지 반부(120)로서, 환형 부분(122), 환형 부분의 내주연 에지(124)로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지(130), 및 환형 부분의 외주연 에지(126)로부터 축방향으로 연장되는 제2 플랜지(132)를 포함하는, 제1 케이지 반부(120), 및 제2 케이지 반부(140)로서, 환형 부분(142), 환형 부분의 내주연 에지(144) 및 외주연 에지(146) 중 하나로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지(150), 내주연 에지 및 외주연 에지 중 다른 하나로부터 축방향 및 반경방향 모두로 연장되는 제2 플랜지(152)를 포함하고, 제2 플랜지는 제1 플랜지 부분(154) 및 제2 플랜지 부분(156)을 포함하는, 제2 케이지 반부를 포함하고, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지의 제2 플랜지 부분은 디스크 형상이며 롤러 보유 케이지의 종방향 중심축에 횡방향인 평면 내에 배치되는, 롤러 스러스트 베어링(100)을 위한 케이지(110).

Description

단축된 플랜지를 갖는 스러스트 베어링 케이지
본 발명은 대체로 롤러 스러스트 베어링(roller thrust bearing)에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 롤러 스러스트 베어링에 사용되는 2-피스 케이지에 관한 것이다.
종종, 플러시 장착된(flush mounted) 궤도를 갖는 롤러 스러스트 베어링은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 롤러 케이지(10) 상의 단축된 립 또는 플랜지 특징부가, 궤도 상에 존재할 수 있는 경사진 플랜지(42)와 같은 임의의 레이스 보유 특징부와 이용되는 것을 요구한다. 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 케이지(10)는 추가의 형성 단계에 의해 형성되는 궤도(40 및 50) 상에서 경사진 플랜지(42 및 52)에 의해 통합되는 제1 케이지 반부(12) 및 제2 케이지 반부(22)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 제1 케이지 반부(12)는 환형 부분(14)을 포함하는데, 환형 부분(14)은 그로부터 축방향으로 그리고 각각이 환형 부분(14)의 내주연 및 외주연 에지로부터 연장되는 제1 환형 플랜지(16) 및 제2 환형 플랜지(18)를 포함한다. 마찬가지로, 제2 케이지 반부(22)는 환형 부분(24), 및 그로부터 축방향으로 그리고 각각이 환형 부분(24)의 내주연 에지 및 외주연 에지로부터 연장되는 제1 환형 플랜지(26) 및 제2 환형 플랜지(28)를 포함한다. 각각의 환형 부분(14 및 24)은, 각각 협력하여(in tandem) 작동하여 복수의 롤러 요소(도시되지 않음)를 회전식으로 수용하도록 구성되는 복수의 롤러 포켓(20 및 30)을 형성한다.
이제 도 6을 참조하면, 케이지(10) 및 대응하는 복수의 롤러(11)가 제1 궤도(40)와 제2 궤도(50) 사이에 배치된다. 도시된 바와 같이, 제1 궤도(40)는 플러시 장착 설계인 반면, 제2 궤도(50)는 표준, 비-플러시 장착 설계이다. 그에 따라, 제1 궤도(40)의 경사진 플랜지(42)는 케이지(10)의 축방향 폭(W)을 넘어서 연장되지 않는다. 제1 궤도(40)가 플러시 장착 설계라는 점에서, 제2 환형 플랜지(28)의 높이(h)는 경사진 플랜지(42)에 요구되는 틈새를 제공하기 위해 최소화된다. 대조적으로, 제2 플랜지(50)는 표준 설계 궤도임에 따라, 경사진 플랜지(52)가 케이지(10)의 축방향 폭(W)을 넘어서 자유롭게 연장되기 때문에, 제1 환형 플랜지(26)의 높이는 최소화될 필요가 없다.
롤러 보유 케이지에 대한 특정 용도, 즉 플러시 장착이 플랜지를 형성하는 데 사용되는 재료 두께 또는 폭(W)의 2배에 접근하거나 그보다 더 작은 플랜지 높이 요구조건을 지시하는 경우, 잠재적인 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 케이지 반부(22)의 제2 플랜지(28)의 높이(h)는 제2 환형 플랜지가 형성되는 재료의 폭(W)과 실질적으로 동일하다. 이상적으로, 제2 환형 플랜지(28)의 높이(h)는 플랜지를 형성하는 데 사용되는 재료의 폭(W)의 적어도 2배와 동일하거나 이를 초과할 것이다. 원하는 플랜지의 높이 요구조건이 언급된 형성 규칙을 충족시키지 않을 때, 대응하는 케이지 반부의 주연부 주위에서 플랜지에 대한 균일한 높이를 달성하는 것이 어려울 수 있다. 또한, 이러한 단축된 플랜지는 대응하는 케이지 반부가 낮은 강성을 나타내어, 그로 인해 후속 처리 중에 쉽게 굴곡, 손상, 또는 파괴되는 데 기여할 수 있다. 더욱이, 이러한 단축된 플랜지는 대응하는 케이지의 내주연부 및/또는 외주연부 상에서 최소의 조종(piloting) 표면을 제공한다.
본 발명은 종래 기술의 구성 및 방법의 고려 사항을 인식 및 해결한다.
본 발명의 일 실시예는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지이며, 제1 케이지 반부로서, 환형 부분, 환형 부분의 내주연 에지로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지, 및 환형 부분의 외주연 에지로부터 축방향으로 연장되는 제2 플랜지를 포함하는, 제1 케이지 반부, 및 제2 케이지 반부로서, 환형 부분, 환형 부분의 내주연 에지 및 외주연 에지 중 하나로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지, 내주연 에지 및 외주연 에지 중 다른 하나로부터 축방향 및 반경방향 모두로 연장되는 제2 플랜지를 포함하고, 제2 플랜지는 제1 플랜지 부분 및 제2 플랜지 부분을 포함하는, 제2 케이지 반부를 포함하고, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지의 제2 플랜지 부분은 디스크 형상이며 케이지의 종방향 중심축에 횡방향인 평면 내에 배치되는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지이며, 제1 케이지 반부로서, 환형 부분, 환형 부분의 내주연 에지로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지, 및 환형 부분의 외주연 에지로부터 축방향으로 연장되는 제2 플랜지를 포함하는, 제1 케이지 반부, 및 제2 케이지 반부로서, 환형 부분, 환형 부분의 내주연 에지 및 외주연 에지 중 하나로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지, 내주연 에지 및 외주연 에지 중 다른 하나로부터 축방향 및 반경방향 모두로 연장되는 제2 플랜지를 포함하고, 제2 플랜지는 제1 플랜지 부분 및 제2 플랜지 부분을 포함하는, 제2 케이지 반부를 포함하고, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지는 제1 케이지 반부의 제1 플랜지 및 제2 플랜지 중 하나의 외부 표면을 향해 반경방향 내향 또는 반경방향 외향으로 연장되는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지를 제공한다.
본 명세서에 통합되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 하나 이상의 실시예를 도시하고, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
본 발명의 최상의 모드를 포함하여, 관련 기술분야의 통상의 기술자를 대상으로 하는 본 발명의 완전한 그리고 실시 가능한 개시내용이 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에 제시된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2-피스 케이지를 포함하는 롤러 스러스트 베어링의 사시도이다.
도 2는 선 2-2를 따라 취한, 도 1에 도시된 롤러 스러스트 베어링을 위한 2-피스 케이지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른, 롤러 스러스트 베어링에 사용되는 2-피스 케이지의 단면도이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 2-피스 케이지의 부분 단면도이다.
도 5는 롤러 스러스트 베어링을 위한 종래 기술의 2-피스 케이지의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 2-피스 케이지를 포함하는 종래 기술의 롤러 스러스트 베어링의 부분 단면도이다.
본 명세서 및 도면에서 참조 부호의 반복 사용은 본 개시내용에 따른 본 발명의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내고자 하는 의도이다.
이제, 본 발명에서 제시되는 바람직한 실시예에 대한 참조가 상세하게 이루어지며, 이 중 하나 이상의 예가 첨부 도면에 도시되어 있다. 각각의 예는 본 발명의 설명으로서 제공되고, 본 발명을 제한하지 않는다. 사실상, 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않으면서 본 발명에 변경 및 변형이 이루어질 수 있다는 것은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 일 실시예의 일부로서 도시 및 설명되는 특징은 다른 실시예에 사용되어 또 추가적인 실시예를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범주 내에 속하는 한 그러한 변경 및 변형을 포함하도록 의도된 것이다.
이제 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 롤러 스러스트 베어링(100)은, 도 1, 도 2 및 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제1 케이지 반부(120) 및 제2 케이지 반부(140)에 의해 형성되는 롤러 보유 케이지(110), 및 그 사이에서 회전식으로 수용되는 복수의 롤러 요소(160)를 포함한다. 제1 케이지 반부(120)는 제1 복수의 롤러 포켓(128)을 형성하는 환형 부분(122), 환형 부분의 내주연 에지(124)로부터 축방향으로 연장되는[종방향 중심축(102)에 평행한] 제1 환형 플랜지(130), 및 환형 부분의 외주연 에지(126)로부터 축방향으로 연장되는 제2 환형 플랜지(132)를 포함한다. 제1 케이지 반부(120)의 환형 부분(122)은 실질적으로 디스크 형상이고, 내주연 에지(124) 및 외주연 에지(126)는 롤러 보유 케이지(110)의 종방향 중심축(102)에 대해 실질적으로 동심이다. 도시된 바와 같이, 제1 환형 플랜지(130) 및 제2 환형 플랜지(132)는 바람직하게는 동일한 높이이고 또한 종방향 중심축(102)에 대해 동심이다. 제1 환형 플랜지(130) 및 제2 환형 플랜지(132)의 높이는 그들이 형성되는 재료의 폭(W)의 2배를 초과하도록 되어 있다는 사실에 주목한다.
도시된 바와 같이, 제2 케이지 반부(140)는 제1 복수의 롤러 포켓(148)을 형성하는 환형 부분(142), 환형 부분의 내주연 에지(144)로부터 축방향으로 연장되는[종방향 중심축(102)에 평행한] 제1 환형 플랜지(150), 및 환형 부분의 외주연 에지(146)로부터 축방향으로 연장되는 제2 환형 플랜지(152)를 포함한다. 제2 케이지 반부(140)의 환형 부분(142)은 실질적으로 디스크 형상이고, 내주연 에지(144) 및 외주연 에지(146)는 롤러 보유 케이지(110)의 종방향 중심축(102)에 대해 실질적으로 동심이다. 도시된 바와 같이, 제1 케이지 반부(120)와는 달리, 제1 환형 플랜지(150) 및 제2 환형 플랜지(152)는 종방향 중심축(102)에 대해 동심이지만, 높이가 상이하다. 제1 환형 플랜지(150)의 높이는 그가 형성되는 재료의 폭(W)의 2배를 초과한다.
도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제2 케이지 반부(140)의 제2 환형 플랜지(152)는 종방향 중심축(102)에 평행하게 축방향으로 연장되는 제1 플랜지 부분(154), 및 제1 플랜지 부분(154)으로부터 종방향 중심축(102)을 향해 반경방향 내향으로 현수되는 제2 플랜지 부분(156)을 포함한다. 제2 플랜지 부분(156)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 롤러 보유 케이지(110)가 조립될 때 바람직하게는 제1 케이지 반부(120)의 제2 환형 플랜지(132)의 외부 표면과 맞닿는 내주연 에지(158)를 포함한다. 대안적인 실시예에서는, 제2 플랜지 부분(156)이 실질적으로 디스크 형상이고, 롤러 보유 케이지(110)의 종방향 중심축(102)에 수직인 동시에 제2 케이지 반부(140)의 환형 부분(142)이 놓인 평면에 평행한 평면 내에 놓인다는 점에 주목한다. 제1 케이지 반부 및 제2 케이지 반부(120 및 140)의 제1 환형 플랜지(130 및 150) 각각의 사이에서의 마찰 결합, 및 제2 케이지 반부(140)의 제2 환형 플랜지(152)의 내주연 에지(158)와 제1 케이지 반부(120)의 제2 환형 플랜지(132)의 외부 표면 사이의 마찰 결합이, 케이지 반부를 단일 구조로 유지한다. [상술된 바와 같이, 제2 플랜지 부분(156)의 내주연 에지(158)는 결합하지 않는다]. 대안적으로, 제1 케이지 반부(120) 및 제2 케이지 반부(140)는 특정 용도를 위해 함께 용접되거나 크림핑될 수 있다.
도 2 및 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제2 케이지 반부(140)의 제2 환형 플랜지(152)가 재료를 종방향 중심축(102)에 대해 횡방향인 평면으로 절첩함으로써 형성되기 때문에, 제2 환형 플랜지(152)의 전체 높이(H)는 플랜지를 형성하는 데 사용되는 재료의 폭(W)과 대략적으로 동일할 수 있다. 이러한 구조는 보유 특징부와 같지만 이에 제한되지 않는 다른 특징부의 틈새 목적을 위한 최소 높이 요구조건이 유지될 수 있게 하지만, 플랜지는 재료를 내향으로 절첩하기 전에 재료 폭(W)의 2배를 초과하는 높이로 초기에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 환형 플랜지(152)를 형성할 때, 축방향으로 연장되는[종방향 중심축(102)에 평행한] 환형 플랜지가 먼저 재료의 폭(W)의 적어도 2배와 동일한 높이를 갖는 것으로 형성된다. 다음에, 환형 플랜지는 제2 플랜지 부분(156)를 형성하도록 내향으로 절첩된다. 그에 따라, 본 발명의 제2 환형 플랜지(152)는, 공지된 롤러 보유 케이지의 축방향으로 연장되는 플랜지가 이들이 형성되는 재료 두께의 2배와 동일하지 않거나 이를 초과하지 않는 높이로 형성되는 경우에 존재하는 것으로 공지된 단점의 악영향을 받지 않고 형성될 수 있다. 제1 플랜지 부분(154) 및 제2 플랜지 부분(156)은, 제2 환형 플랜지(152)가 재료의 폭(W)의 2배보다 더 얇지만 제2 케이지 반부(140)에 대해 개선된 강성을 유지하도록, 추가로 압인 가공될 수 있다는 점에 주목한다. 제1 플랜지 부분(154) 및 제2 플랜지 부분(156)의 압인 가공은 플랜지가 반경방향으로 연장되는 정도가 증가됨에 따라 조종 표면적을 증가시키는 데 사용될 수 있다는 점에 주목한다. 또한, 압인 가공은 또한 조종 목적을 위해 제2 환형 플랜지(152) 상에 원통형 최외측 표면(153)을 생성하도록, 제1 플랜지 부분(154) 및 제2 플랜지 부분(156) 상에 사용될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 바람직한 실시예가 상술되었지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않으면서 본 발명에 다양한 변경 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범주 및 사상 내에 속하는 그러한 변경 및 변형을 포함하도록 의도된 것이다.

Claims (14)

  1. 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지이며,
    제1 케이지 반부로서, 환형 부분, 환형 부분의 내주연 에지로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지, 및 환형 부분의 외주연 에지로부터 축방향으로 연장되는 제2 플랜지를 포함하는, 제1 케이지 반부; 및
    제2 케이지 반부로서, 환형 부분, 환형 부분의 내주연 에지 및 외주연 에지 중 하나로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지, 내주연 에지 및 외주연 에지 중 다른 하나로부터 축방향 및 반경방향 모두로 연장되는 제2 플랜지를 포함하고, 제2 플랜지는 제1 플랜지 부분 및 제2 플랜지 부분을 포함하는, 제2 케이지 반부를 포함하고,
    제2 케이지 반부의 제2 플랜지의 제2 플랜지 부분은 디스크 형상이며 롤러 보유 케이지의 종방향 중심축에 횡방향인 평면 내에 배치되는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  2. 제1항에 있어서, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지의 제2 플랜지 부분의 내주연 에지는 제1 케이지 반부의 제1 플랜지 및 제2 플랜지 중 하나의 외부 표면과 맞닿는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  3. 제2항에 있어서, 제1 케이지 반부의 제1 플랜지 및 제2 플랜지는 원통 형상인, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  4. 제3항에 있어서, 제2 케이지 반부의 제1 플랜지는 원통 형상인, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  5. 제1항에 있어서, 제2 케이지의 제2 플랜지의 제1 플랜지 부분은 제2 케이지 반부의 환형 부분으로부터 제2 케이지 반부의 제2 플랜지의 제2 플랜지 부분으로 축방향으로 연장되는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  6. 제5항에 있어서, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지의 제2 플랜지 부분은 제1 플랜지 부분으로부터 케이지의 종방향 중심축을 향해 반경방향 내향으로 연장되는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  7. 제1항에 있어서, 제1 케이지 반부의 환형 부분 및 제2 케이지 반부의 환형 부분 모두는 복수의 롤러 요소를 회전식으로 수용하도록 구성되는 복수의 롤러 포켓을 형성하는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  8. 제1항에 있어서, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지는 제2 케이지 반부의 환형 부분의 내주연 에지 상에 배치되는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  9. 제1항에 있어서, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지는 제2 케이지 반부의 환형 부분의 외주연 에지 상에 배치되는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  10. 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지이며,
    제1 케이지 반부로서, 환형 부분, 환형 부분의 내주연 에지로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지, 및 환형 부분의 외주연 에지로부터 축방향으로 연장되는 제2 플랜지를 포함하는, 제1 케이지 반부; 및
    제2 케이지 반부로서, 환형 부분, 환형 부분의 내주연 에지 및 외주연 에지 중 하나로부터 축방향으로 연장되는 제1 플랜지, 내주연 에지 및 외주연 에지 중 다른 하나로부터 축방향 및 반경방향 모두로 연장되는 제2 플랜지를 포함하는, 제2 케이지 반부를 포함하고,
    제2 케이지 반부의 제2 플랜지는 제1 케이지 반부의 제1 플랜지 및 제2 플랜지 중 하나의 외부 표면을 향해 반경방향 내향 또는 반경방향 외향 중 하나로 연장되는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  11. 제10항에 있어서, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지의 제2 플랜지 부분의 외주연 에지는 제1 케이지 반부의 제1 플랜지 및 제2 플랜지 중 하나의 외부 표면과 맞닿는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  12. 제10항에 있어서, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지의 제2 플랜지 부분의 내주연 에지는 제1 케이지 반부의 제1 플랜지 및 제2 플랜지 중 하나의 외부 표면과 맞닿는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  13. 제10항에 있어서, 제1 케이지 반부의 환형 부분 및 제2 케이지 반부의 환형 부분 모두는 복수의 롤러 요소를 회전식으로 수용하도록 구성되는 복수의 롤러 포켓을 형성하는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
  14. 제10항에 있어서, 제2 케이지 반부의 제2 플랜지는 제1 플랜지 부분 및 제2 플랜지 부분을 포함하고, 제1 플랜지 부분은 제2 케이지 반부의 환형 부분으로부터 제2 플랜지 부분으로 축방향으로 연장되는, 롤러 스러스트 베어링을 위한 케이지.
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