KR102001283B1 - 폴리머 슬라이딩 요소를 포함하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링 및 대응 슬라이딩 요소 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리머 슬라이딩 요소(20)를 갖는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링(10)에 관한 것이다. 슬라이딩 베어링은 제 1 베어링 레이스(11)와 제 2 베어링 레이스(12)를 포함하며, 이 베어링 레이스들은 베어링 샤프트(A)를 중심으로 서로 반대로 회전 가능하고, 제 2 베어링 레이스는 적어도 어떤 영역 내에 제 1 베어링 레이스를 수용하기 위하여 실적으로 U형 횡단면을 한정한다. 슬라이딩 요소(20)는 마찰 중합체로 제조되며 그리고 베어링 레이스들을 축 방향으로 그리고 반경 방향으로 분리하기 위하여 제 1 베어링 레이스와 제 2 베어링 레이스 사이에 배치된다. 슬라이딩 요소 각각은 축 방향 슬라이딩 표면을 갖는 축 방향 영역(21) 그리고 반경 방향 슬라이딩 표면을 갖는 반경 방향 영역(22)을 포함하는, 실질적으로 L형 횡단면을 갖는다. 본 발명에 따르면, 슬라이딩 요소(20)의 반경 방향 영역(22)은 적어도 하나의 힌지 연결부(23)를 포함하며, 이 힌지 연결부는 유연한 방식으로 반경 방향 영역의 2개의 세그먼트(24)를 서로 반대로 이동 가능하도록 연결한다. 따라서 슬라이딩 요소(20)는 액셜-레이디얼 베어링(10)의 각 직경(D)에 맞추어질 수 있다. 본 발명은 또한 슬라이딩 요소(20)의 레이디얼 영역(22) 내에 적어도 하나의 이러한 힌지 연결부(23)를 포함하는 슬라이딩 요소(20)에 관한 것이다.

Description

폴리머 슬라이딩 요소를 포함하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링 및 대응 슬라이딩 요소{Axial-radial slide bearing having polymer slide elements and corresponding slide element}

본 발명은 폴리머 슬라이딩 요소를 포함한 결합된 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링에 관한 것이며, 그리고 이러한 슬라이딩 베어링을 위하여 특별하게 개발된 슬라이딩 요소에 관한 것이다.

복합 구조로서 설계된 결합된 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링이 미국특허 제5,509,738호로부터 공지되어 있다. 여기서 폴리머, 특히 폴리이미드로 제조된 슬라이딩 요소가 금속 베어링 반분 상으로 고정된다. 원형 디스크 형태의 액셜 슬라이딩을 형성하기 위하여, 다수의 섹터형 (sector-like) 폴리이미드 세그먼트가 접합에 의하여 부착된다. 원통형의 레이디얼 슬라이딩 표면을 제공하기 위하여, 이 베어링 반분의 내부 주변에 다수의 절곡된 폴리이미드 스트립이 제자리에 붙여진다. 예를 들어 단점은 섹터 세그먼트 그리고 절곡 스트립이 각 베어링 쉘의 규격에 맞추어져야 된다는 것이다. 더욱이, 미국특허 제5,509,738호에 개시된 바와 같은 복합 슬라이딩 베어링을 제조하는 비용이 상당하다.

독일특허공보 제 DE 21 59 801 A호는 금속 지지층 및 이 금속 지지층 상에 배치된 자동 윤활 플라스틱 런닝 층(running layer)으로 이루어진 다층 구조를 갖는 힌지 베어링 슬리브에 관한 것이다.

이구스 게엠베하의 카타로그 "폴리머글레이트라거 06.2005" (폴리머 슬라이딩 베어링 06.2005)로부터 이 일반적인 종류의 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링이 알려져 있다(50.1~50.2쪽 참조). 폴리머 선회 링 베어링(PRT)으로 또한 언급되는 이 슬라이딩 베어링은 금속 또는 적절한 플라스틱 재료로 이루어진 제 1 외부 베어링 레이스와 제 2 내부 베어링 레이스를 포함한다. 양 베어링 레이스는 베어링 샤프트를 중심으로 서로 반대로 회전할 수 있다. 제 2 내부 베어링 레이스는 2개의 부분으로 구성되며 그리고 실질적으로 U형 횡단면을 갖는다. 따라서 제 2 베어링 레이스는 시트를 형성하며 제 2 베어링 레이스는 이 시트에 의하여 제 1 베어링 레이스의 내부 주변부를 수용한다.

이 폴리머 선회 링 베어링은 마찰 공학적으로 적절한 폴리머("마찰 중합체(tribopolymer)")로 이루어진 슬라이딩 요소를 더 포함한다. 양 베어링 레이스를 축방향 그리고 반경 방향으로 분리하기 위하여 이 슬라이딩 요소 각각은 제 1 베어링 레이스와 제 2 베어링 베이스 사이에 환형 배치 상태로 배치된다. 이를 위하여, 슬라이딩 요소 각각은 축 방향 평면에서 실질적으로 U형 횡단면을 가지며 따라서 축 방향 슬라이딩 표면이 축 방향 영역 상에 제공되고 그리고 반경 방향 슬라이딩 표면이 반경 방향 영역 상에 제공된다.

유사한 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링이 또한 독일실용신안 DE 20 2004 006 697 U1으로부터 알려져 있으며, 이 베어링은 가장 관련있는 선행 기술로 간주된다.

이러한 슬라이딩 베어링의 이점은 특히 저마찰, 유지 보수가 없는 작동, 저렴한 제조, 견고한 구성 그라고 높은 내마모성에서 찾아진다.

베어링의 이러한 긍정적인 특징은 이용된 폴리머 슬라이딩 요소에 의하여 주로 얻어진다. 슬라이딩 요소는 특히 모든 원하는 베어링 직경을 위하여 예를 들어, 사출 성형 공정으로 주문 제작된다. 상응하여, 다른 베어링 직경의 생산은 베어링 요소의 제조에 필요한 공구를 위한 대응하는 비용을 수반하며, 그리고 또한 상대적으로 매우 많은 요소의 창고 관리는 비용이 많이 든다.

따라서 본 발명의 목적은 베어링 요소의 단지 하나의 기하학적 구조 또는 부품 형상을 이용하여 다른 베어링 직경의 실행을 가능하게 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 제1항에서 한정된 바와 같은 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링에 의하여 달성되며 그리고 또한 청구항 제10항에서 한정된 바와 같은 대응하는 폴리머 슬라이딩 요소에 의하여 독립적으로 달성된다. 여기서, 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링은 주로 축 방향 하중 하에서의 사용을 위한 슬라이딩 베어링 그리고 주로 반경 방향 하중 하에서의 사용을 위한 슬라이딩 베어링인 것으로 이해된다(때때로, 또한 레이디얼/액셜 슬라이딩 베어링으로서 언급됨).

청구항 제1항의 전제부에 따른 일반적인 슬라이딩 베어링에서 또는 청구항 제10항의 전제부에 따른 일반적인 폴리머 슬라이딩 요소에서, 본 발명은 슬라이딩 요소의 반경 방향 영역이 적어도 하나의 힌지 연결부를 포함하는 것을 제공한다. 여기서 반경 방향 영역의 2개의 세그먼트는 이 힌지 연결부에 의하여 유연한 방식으로 연결되며, 따라서 서로에 대하여 반대로 이동 가능하다. 이러한 하나의 힌지 연결부 또는 단지 2개의 상호 반대로 이동 가능한 세그먼트로 세분화된 반경 방향 영역은 베어링 레이스들 사이의 슬라이딩 요소가 베어링 레이스의 다른 직경에 맞추어질 수 있다는 점을 이미 제공한다. 이 연결에서, 반경 방향 영역에 제공된 힌지 연결부는 베어링 직경에 따라 베어링 샤프트를 중심으로 하는 슬라이딩 요소의 굽힘의 조정을 가능하게 하며 그리고 결과적으로 다른 직경의 베어링 레이스들 사이에서 반경 방향 작용 내에서의 슬라이딩 요소의 조정을 가능하게 한다.

따라서, 특유의 설정된 슬라이딩 요소 기하학적 구조를 갖는 슬라이딩 요소가 다른 크기의 베어링 레이스들 사이에서, 즉 적어도 다른 베어링 직경의 특별한 범위를 위하여 효과적으로 사용될 수 있다.

이 시점에서 제 1 베어링 레이스와 제 2 베어링 레이스의 공지된 구성의 어떠한 변형도 필요없다. 본 발명의 슬라이딩 베어링은 정상적으로는 어떠한 선회 링 베어링에서의, 특히 내부 베어링 레이스가 U형 횡단면을 갖고 그리고 디스크형 외부 레이스를 지지하는 베어링에서의 사용에 적합하다. 슬라이딩 요소는 바깥쪽으로 누워있는 U형 횡단면을 갖는 역 구성에도 적합함은 물론이다. 양 경우에서, 슬라이딩 요소는 각이 진 그리고 가장 넓은 의미에서 2개의 상호 가로지르는 영역을 갖는 L형 횡단면을 가지며, 여기서 제 1 영역은 축 방향 슬라이딩 표면을 형성하며 따라서 축 방향 영역으로 언급되며 그리고 제 2 영역은 반경 방향 슬라이딩 표면을 형성하며 따라서 반경 방향 영역으로 언급된다.

바람직하게는, 슬라이딩 요소의 반경 방향 영역 내의 힌지 연결부는 리빙 힌지(living hinge)와 유사하게, 즉 슬라이딩 요소의 나머지 벽 두께와 비교하여 감소된 벽 두께를 갖는 부분에 의하여 제조된다. 감소된 벽 두께를 갖는 이 부분은 2개의 인접한, 적어도 반경 방향 영역의 비교적 단단한 세그먼트를 연결한다. 이는 단지 하나의 재료로부터 단일 부재 제조를 가능하게 한다.

이론적으로, 힌지 연결부는 또한 마찰적으로 적합한 플라스틱 재료와 적절한 방식으로, 예를 들어 사출 성형 공정에서 이 재료를 성형함에 의하여 결합된 부가적인 유연한 플라스틱 재료에 의하여 실행될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 예를 들어, 천공에 의하여 재료의 강도를 줄임에 의하여 또는 2개의 세그먼트 사이의 재료의 강도를 줄임에 의하여 힌지 연결부가 구현될 수도 있다.

따라서 본 경우에, 가장 넓은 의미에서의 용어 "힌지 연결부"는 인접하는 세그먼트에서보다 반경 방향 영역에서 더 높은 유연성을 나타내는 부분으로 이해된다. 이 유연성은 더 낮은 탄성 계수를 갖는 부가적인 재료에 의하여 얻어질 수 있다. 바람직하게는, 이 부가적인 유연성은 입증되고 그리고 실험된 폴리머로부터 단일 부재로 제조된 슬라이딩 요소 내에서의 힌지의 역할을 수행하는 부분의 대응 설계에 의하여 달성된다.

사용을 위하여 준비된 장치에서, 힌지 축 또는 바람직하게는 증가된 유연성을 나타내는 부분은 베어링 샤프트와 실질적으로 평행하며 그리고 반경 방향 슬라이딩 표면 또는 반경 방향 영역의 전체 축 방향 크기에 걸쳐 연장된다. 대체로, 힌지 연결부는 베어링 회전축을 가로지르는 진행부(progression)를 구비할 수 있으나, 이 진행부는 베어링 샤프트를 중심으로 조절 가능한 굽힘을 허용하기에 충분하게 넓은 축 방향 요소를 적어도 포함해야 한다.

가능한 한 넓은 직경 범위에서의 사용을 허용하기 위하여, 본 발명은 바람직하게는 슬라이딩 요소의 반경 방향 영역이 본 발명의 힌지 연결부 중 다수의 힌지 연결부를 포함하는 것을 제공한다. 따라서 반경 방향 영역은 바람직하게는 다수의 힌지 연결부에 의하여 대응하는 개수의 유연하고, 연결된 세그먼트로 세분화된다. 그 결과, 벽의 두께 또는 어떠한 다른 재료의 강도가 가능한 한 작게 감소되는 경우에서와 같이 아직 비교적 높은 힌지 연결부의 강도에서도 전체로서 더 강한 베어링 회전축을 중심으로 하는 반경 방향 영역의 굽힘을 이 슬라이딩 요소로 얻는 것이 가능하다.

굽힘 또는 회전 방향으로 반경 방향 영역의 유연성을 가능한 한 높게 하기 위하여, 슬라이딩 요소의 반경 방향 영역을 2개의 힌지 연결부 사이와 같은 단지 단일 세그먼트의 길이에 걸쳐 횡축 방향 영역에 연결하는 것이 유용하다. 심지어 2개의 상대적으로 강성의 세그먼트 또는 영역 사이의 이 연결은 바람직하게는 부가적인 힌지 연결부를 통한 유연한 방식으로 이루어진다. 이러한 부가적인 힌지 연결부의 축은 바람직하게는 반경 방향 영역에서 독창적인 힌지 연결부의 축에 수직적으로 나아간다.

슬라이딩 요소가 사용된 축 방향/반경 방향 슬라이딩 베어링의 직경에 따라, 인접한 슬라이딩 요소들의 축 방향 영역 사이에 다른 간격이 자연적으로 생성된다. 이러한 간격에 의하여 야기된 슬라이딩 요소들 간의 상대적인 이동을 방지하기 위하여 그리고 수반된 마모를 줄이기 또는 방지하기 위하여, 슬라이딩 요소들의 축 방향 영역들은 바람직하게는 축 방향 영역들을 서로에 고정하기 위한 컨넥터를 포함한다. 외부 코너 상에 배치된 형상 끼워맞춤 컨넥터가 특히 유용하다. 따라서 인접한 슬라이딩 요소들의 대립하는 에지들은 손쉬운 방법으로 서로에 분리 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 축 방향 영역의 에지 또는 코너 상의 후크-및-아이 스냅 컨넥터가 사출 성형 공정을 이용하여 쉽게 제조될 수 있다.

본 발명의 슬라이딩 요소 내에 하나 이상의 부가적인 테이퍼 부분 또는 횡단면 감소부를 횡 방향으로, 특히 반경 방향 영역 내의 힌지 연결부(들)에 수직적으로 제공하는 것이 특히 유리하다. 그 결과 강성 마찰 중합체의 경우에 축 방향의 굽힘성은 또한 증가될 수 있으며, 따라서 굽힘에 따른 볼록함(bulging)으로 인한 증가된 마모 또는 원하지 않은 방해가 방지된다.

베어링 직경에 따라 가변적인, 연속적인 슬라이딩 요소들의 축 방향 영역들 사이의 간격을 가능한 한 작게 유지하기 위하여, 적어도 축 방향 영역의 레이아웃을 비교적 작은 각, 특히 20°보다 적거나 같은, 바람직하게는 15°보다 적거나 같은 각을 포함하는 2개의 동일 측부를 갖는 대칭적인 사다리꼴로 실질적으로 구성하는 것이 유리하다.

실제로 바람직한 실시예에서, 함께 연결된 다수의 개별적인 폴리머 슬라이딩 요소로 이루어진 2개의 축 방향으로의 대립하는 슬라이딩 링은 2개의 베어링 레이스 사이에 배치된다. 개별적인 슬라이딩 요소로 이루어진 2개의 베어링 레이스는 서로 반대로의 베어링 레이스의 최적의 축 방향 그리고 반경 방향 지지를 허용한다. 이 경우, 예를 들어 반경 방향 베어링이 결정적일 때, 폴리머 슬라이딩 요소로 구성된 단지 하나의 슬라이딩 링이 반경 방향 영역이 대응하는 방식으로 설계된 곳에 제공된다면 이는 충분할 수 있다.

양 경우에서, 본 발명의 폴리머 슬라이딩 요소들은 가장 편의상 상당한 중간 갭 또는 움직임 없이 원주 방향으로 연속적으로 서로 연결되며, 따라서 거의 연속적인 디스크형 축 방향 베어링 표면 그리고 거의 연속적인 환형 반경 반향 베어링 표면을 형성한다.

본 발명에 따른 폴리머 슬라이딩 요소는 특히 250㎜ 정도보다 큰, 바람직하게는 500㎜보다 큰, 큰 베어링 직경의 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링의 실행을 허용한다. 본 설명에서, 용어 "베어링 직경"은 내부 베어링 레이스 내의 자유 내부 직경(free inner diameter)을 의미하는 것으로 이해된다. 이 범위의 직경으로, 이미 입증된 그리고 실험된 마찰중합체의 사용에도 본 발명의 힌지 연결부는 제조 공정 동안에, 예를 들어 리빙 힌지의 방식으로 재료의 강도를 줄임에 의하여 쉽게 제조될 수 있다.

바람직한 특징으로서 위에서 설명된 구성 특징은 그 자체가 슬라이딩 요소와 관련되는 한 본 발명의 폴리머 슬라이딩 요소와 관련하여 본 발명에 있어 필수적인 특징으로서 독립적으로 청구된다. 다른 종속청구항 제10항에서 한정된 바와 같은 폴리머 슬라이딩 요소는 배타적이지는 않지만, 다른 직경을 갖는 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링, 특히 선회 링 베어링 내에서의 사용에 특별하게 적합하다. 힌지 연결부로 인하여, 본 발명의 폴리머 슬라이딩 요소는 또한 선형 폴리머 슬라이딩 베어링 내에서 선택적으로 이용될 수 있다.

본 발명에 따라 구성된 슬라이딩 요소에 더하여, 본 발명은 또한 임의적으로 설계된 액셜/슬라이딩 베어링 내에서의, 특히 2개의 임의적으로 형상화된, 서로에 대해 반대로 회전할 수 있는 베어링 레이스를 포함하는 슬라이딩 베어링 내에서의 이러한 슬라이딩 요소의 사용에 관한 것이다.

본 발명의 다른 세부 사항, 이점 그리고 특징이 첨부된 도면을 참고하여 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

도 1a는 베어링 샤프트를 따라서, 폴리머 슬라이딩 요소를 포함하는 본 발명의 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링을 관통한 횡단면도.
도 1b는 액셜/레이디얼 슬라이딩 베어링의 평면도.
도 2a는 가상 베어링 샤프트를 따르는 본 발명의 슬라이딩 요소의 바람직한 실시예의 평면도.
도 2b는 도 2a의 슬라이딩 요소의 한 측면에서 본 사시도.
도 2c는 도 2a의 슬라이딩 요소의 다른 측면에서 본 사시도.

도 1a 및 도 1b에서, 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링이 대체적으로 도면 부호 10에 의하여 나타낸다. 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링은 제 1 베어링 레이스(11)와 제 2 베어링 레이스(12)를 포함하며, 이 베어링 레이스는 그 자체로는 공지된 방식으로, 전형적으로 금속, 예를 들어 알루미늄으로 제조된다. 2개의 베어링 레이스(11, 12) 중 하나 또는 양 베어링 레이스는 또한 적절한 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다. 도시된 예에서, 제 2 베어링 레이스(12)는 내부 레이스로 설계되며 그리고 실질적으로 U형 횡단면을 갖는다. 따라서 제 2 베어링 레이스(12)는 제 1 베어링 레이스(11)의 반경 방향 안쪽 부분이 전체 원주 정도까지 수용되는 시트를 형성한다. 도 1a에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 제 2 베어링 레이스(12)는 스크류 연결부에 의하여 서로 플랜지된(flanged) 2개의 요소로 이루어진다. 도시된 예에서, 제 1 베어링 레이스(11)는 단일 부재 외부 레이스로 설계된다. 2개의 베어링 레이스(11, 12) 사이의 대응하는 작용 또는 간격에 의하여, 베어링 레이스들은 베어링 샤프트(A)를 중심으로 서로에 대하여 회전 가능하다. 2개의 베어링 레이스(11, 12)는 회전 가능한 방식으로 각각 연결될 (더 도시되지 않은) 요소의 고정을 위한 축 방향 보어를 포함한다. 그 자체가 공지된 적절한 베어링 레이스(11, 12)의 다른 특징을 고려하여, 본 명세서의 서두에서 언급된 선행 기술이 참고된다.

도 1a는 마찰 중합체로 이루어진, 제 1 및 제 베어링 레이스(11, 12) 사이에 배치된 슬라이딩 요소(20)를 더 도시하며, 제 2 베어링 레이스(12) 내의 시트의 영역 내에서 더 정확하게 도시된다. 베어링 레이스(11, 12)를 축 방향 그리고 반경 방향으로 분리하는 그리고 베어링 레이스를 위한 슬라이딩 표면을 형성하는 2개의 대항하는 슬라이딩 링은 다수의 원주적으로 연속적인 슬라이딩 요소(20)에 의하여 각각 형성된다. 이를 위하여, 회전축(A: 도 1a 참조)을 포함하는 슬라이딩 요소(20)는 횡단면 평면에서 대략적으로 L형 횡단면을 가지며, 여기서 이 횡단면은 축 방향 영역(21)과 반경 방향 영역(22)을 포함하고, 반경 방향 영역은 축 방향 영역(21)에 관하여 가로로, 특히 실질적으로 수직적으로 각이진다.

본 발명에 다른 슬라이딩 요소(20)가 도 2a, 도 2b 그리고 도 2c에 더욱 상세하게 도시된다. 위의 슬라이딩 요소(20)는 바람직하게는 베어링 레이스(11, 12)의 축 방향 그리고 반경 방향 지지에 마찰 공학적으로 적합한 폴리머로부터 사출 성형 공정에서의 단일 부재 구조로 제조된다. 도 2a의 평면에서, 양 주요 외부면을 갖는 축 방향 영역(21)은 회전축(A) 방향으로 베어링 레이스(11, 12)를 지지하기 위한 2개의 반대 축 방향 슬라이딩 표면을 형성한다. 상대적으로 반경 방향 지지 또는 베어링을 위하여 각 주요 외부면 상의 반경 방향 영역(22)은 대략적으로 축 방향 슬라이딩 표면에 수직적으로 연장된 그리고 작동 위치에서 약간 만곡진 방식으로 반경 방향 슬라이딩 표면을 형성한다.

슬라이딩 요소(20)의 반경 방향 영역(22)은 다수의 힌지 연결부(23; 도시된 예에서는 2개의 힌지 연결부(23))를 포함한다. 이 힌지 연결부(23)는 반경 방향 영역(22)을 대응하는 수의 세그먼트(24)로 세분화(본 경우에서는 2개의 세그먼트)하며 그리고 이 세그먼트(24)들을 유연한 방식으로 연결하거나 또는 서로 반대로 이동 가능하도록 연결한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 위의 힌지 연결부(23)는 선회축(S)이 힌지 연결부 사이에 배치되는 것을 허용하기 위하여 세그먼트(24)가 각이 지고 또는 서로에 대하여 반대로 절곡되는 방식으로 구성된다 (도 2b 참조). 힌지 연결부(23)는 작동 위치에서 선회축(S)이 회전축(A)과 대략적으로 평행하게 연장되도록 구성된다. 그 결과, 슬라이딩 요소(20), 특히 반경 방향 영역(22)은 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링(10)의 직경(D; 도 1a 및 도 1b 참조)에 맞추어질 수 있다. 이러한 이유 때문에, 다른 직경(D)을 위하여, 예를 들어 500㎜ 내지 600㎜의 범위 내 또는 그 이상의 직경(D)을 갖는 베어링을 위하여 설정된 기하학적 구조를 갖는 슬라이딩 요소(20)가 본 발명에 따라 사용될 수 있다.

도 2a, 도 2b 그리고 도 2c에 따른 바람직한 실시예에서, 힌지 연결부(23)는 리빙 힌지(living hinge)의 방식으로, 즉 2개의 비교적 단단한 세그먼트(24) 사이의 전이 영역에서의 반경 방향 영역(22)의 벽의 감소된 두께에 의하여 생성된다. 그러나, 힌지 연결부(23)의 다른 실행이 배제되지 않는다.

서로에 대한 세그먼트(24)들이 유연성을 절충하지 않기 위하여, 반경 방향 영역(22)이 하나의 단일 세그먼트(24), 본 경우에서는 중간 세그먼트의 치수에 걸쳐서만 축 방향 영역(21)에 연결된다. 도 2c에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 이 목적을 위하여 다른 힌지 연결부(25)가 제공되어 축 방향 영역(21)과 반경 방향 영역(22) 사이의 연결이 유연한 방식으로 구성된다. 위의 다른 힌지 연결부(25)는 도 2c에서 일점쇄선에 의하여 지시된, 선회축(S)에 실질적으로 수직이거나 슬라이딩 베어링(10)의 회전 방향으로 접선적으로 나아가는 횡축(T)을 중심으로 하는 축 방향 영역(21)과 반경 방향 영역(22) 사이의 힌지 운동을 허용한다.

도 2a, 도 2b 그리고 도 2c는 제 1 횡축(도 2c의 T)으로부터 각각 오프셋되고 그리고 제 1 횡축과 평행한 횡단면(28)의 다른 감소부가 반경 방향 영역(22)의 힌지 연결부(23)의 선회축(S)에 수직적으로 존재하는 것을 도시한다. 횡단면의 다른 감소부가 또한 제 1 횡축(도 2c의 T)에 수직적으로 제공될 수 있으며 그리고 힌지 연결부(23)의 높이에서의 연장부에 의하여 특히 쉽게 실행될 수 있다. 횡단면(28)의 이러한 감소부의 적절한 배치에 의하여, 축 방향 영역(21)의 굽힘성이 슬라이딩 베어링(20)의 재료와 관계없이 필요에 따라 조정될 수 있다.

도 2a, 도 2b 그리고 도 2c에 의하여 도시된 바와 같이, 평평하게 배치된 전체 슬라이딩 요소(20)의, 그러나 적어도 가장 넓은 축 방향 영역(21)의 레이아웃이 동일한 측부들을 갖는 사다리꼴에 대응하도록 설계된다면 이는 유리하다. 여기서 동일한 양 측부는 20°보다 적은, 바람직하게는 15°보다 적은 각도를 포함할 수 있으며 그리고 가상적인 회전축(A)을 향하는 방향으로 원뿔 형태로 테이퍼질 수 있다. 설명의 목적을 위하여 대응하는 반각(α; half angle)이 도 2a에서 점선으로 지시된다. 따라서 인접한 축 방향 영역들(21) 사이의 그리고 인접하는 반경 방향 영역들(22) 사이의 갭 폭은 원주 방향으로 최적화된다.

도 2b 그리고 도 2c는 슬라이딩 요소(20)의 외측 코너 상의 결합 후크(26)뿐만 아니라 인접한 슬라이딩 요소(20)의 결합 후크(26)를 수용하기 위한 절한 구멍(27; eye)을 도시한다. 슬라이딩 요소(20) 상의 결합 후크(26)와 구멍(27)은 원주 방향으로의 또는 회전축(A)에 접선적으로의 고정을 위하여 인접하는 슬라이딩 요소들(20)의 형상 끼워맞춤 연결(form fit connection)을 가능하게 한다.

마지막으로, 도 2a, 도 2b 그리고 도 2c에서는 반경 방향 영역(22)의 평평한 평면 배치가 도시되나, 선회축(S)을 중심으로 하는 세그먼트들(24) 간의 각도가 넓은 범위 내에서 자유롭게 선택될 수 있거나 힌지 연결부(23)에 의하여 직경(D)에 따라 조정될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 한편, 선형 슬라이딩 베어링을 위한 슬라이딩 요소(20)의 적합성 또한 도 2a, 도 2b 그리고 도 2c에 도시된 평면 배치의 결과이다.

10 : 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링
11 : 제 1 베어링 레이스
12 : 제 2 베어링 레이스
13 : 보어
20 : 슬라이딩 요소
21 : 축 방향 영역
22 : 반경 방향 영역
23 : 힌지 연결부
24 : 세그먼트
25 : 힌지 연결부
26, 27 : 형상 끼워맞춤 컨넥터(form fit connector)
28 : 횡단면 축소부
A : 회전축
D : (내부) 직경
S : 선회축
T : 가로축
α : (사다리꼴의 측부 사이의) 반각

Claims (22)

1. 베어링 샤프트(A)를 중심으로 서로 반대로 회전 가능한 제 1 베어링 레이스(11) 및 제 2 베어링 레이스(12);
   폴리머로 제조되며 베어링 레이스들을 축 방향으로 그리고 반경 방향으로 분리하기 위하여 제 1 베어링 레이스와 제 2 베어링 레이스 사이에 배치된 슬라이딩 요소(20)을 포함하되,
   제 2 베어링 레이스(12)는 적어도 특정 영역에서 제 1 베어링 레이스(11)를 수용하기 위하여 실질적인 U형 횡단면을 한정하며, 각 슬라이딩 요소(20)는 축 방향 슬라이딩 표면을 갖는 축 방향 영역(21) 및 반경 방향 슬라이딩 표면을 갖는 반경 방향 영역(22)을 포함하는 실질적인 L형 횡단면을 갖고,
   슬라이딩 요소(20)의 반경 방향 영역(22)은 유연한 방식으로 그리고 서로 반대로 이동 가능하게 하기 위하여 반경 방향 영역의 2개의 세그먼트(24)를 연결하는 적어도 하나의 힌지 연결부(23)를 포함하여 슬라이딩 요소(20)가 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링(10)의 직경(D)에 맞추어지며,
   슬라이딩 요소(20)는 인접한 슬라이딩 요소를 서로에 고정하기 위한 컨넥터를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20)를 갖는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링(10).
2. 제1항에 있어서, 힌지 연결부(23)는 반경 방향 영역(22) 내의 세그먼트들(24) 사이의 감소된 벽 두께에 의하여 리빙 힌지로 형성된 것을 특징으로 하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 슬라이딩 요소의 반경 방향 영역(22)은 반경 방향 영역을 다수의 유연하게 연결된 세그먼트(24)로 세분화하는 다수의 힌지 연결부(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링.
4. 제1항에 있어서, 반경 방향 영역의 단지 하나의 세그먼트(24)가 축 방향에 영역에 연결된 것을 특징으로 하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링.
5. 제1항에 있어서, 축 방향 영역들을 서로 고정하기 위하여 상기 컨넥터는 축 방향 영역(21)의 외측 코너 상에 배치된 형상 끼워맞춤 컨넥터(form fit connector; 26, 27)로 형성되는 것을 특징으로 하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링.
6. 제1항에 있어서, 축 방향 영역(21)의 굽힘성을 증가시키기 위하여 횡단면(28)의 하나 또는 다수의 감소부가 반경 방향 영역(22)의 적어도 하나의 힌지 연결부(23)의 선회축(S)에 대하여 가로지르는 방향으로 나아가는 것을 특징으로 하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링.
7. 제1항에 있어서, 슬라이딩 요소의 적어도 하나의 축 방향 영역(21)은 20°보다 적거나 같은 각도(2α)를 포함하는 2개의 동일한 측부를 갖는 사다리꼴 레이아웃을 갖는 것을 특징으로 하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링.
8. 제1항에 있어서, 베어링 레이스(11, 12)들 사이에 다수의 슬라이딩 요소(20)로 이루어진 2개의 반대 슬라이딩 링이 배치되며 그리고 베어링 레이스들 중 하나는 다른 베어링 레이스에 대하여 지지된 것을 특징으로 하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링.
9. 제1항에 있어서, 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링(10)의 내부 직경(D)은 최소 250mm에 이르는 것을 특징으로 하는 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링.
10. 제1항에 따른 슬라이딩 베어링용 폴리머 슬라이딩 요소(20)에 있어서, 슬라이딩 요소(20)는 축 방향 슬라이딩 표면을 갖는 축 방향 영역(21)과 반경 방향 슬라이딩 표면을 갖는 반경 방향 영역(22)을 포함하는 실질적으로 L-형 횡단면을 가지며; 반경 방향 영역(22)은 유연한 방식으로 그리고 서로 반대로 이동 가능하게 하기 위하여 반경 방향 영역(22)의 2개의 세그먼트(24)를 연결하는 적어도 하나의 힌지 연결부(23)를 포함하여 슬라이딩 요소(20)가 슬라이딩 베어링에 맞추어지며,
    슬라이딩 요소(20)는 인접한 슬라이딩 요소를 서로에 고정하기 위한 컨넥터를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
11. 제10항에 있어서, 힌지 연결부(23)는 반경 방향 영역(22) 내의 세그먼트들(24) 사이의 감소된 벽 두께에 의하여 리빙 힌지의 방식으로 생성된 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
12. 제10항에 있어서, 슬라이딩 요소의 반경 방향 영역(22)은 반경 방향 영역을 다수의 유연하게 연결된 세그먼트(24)로 세분화하는 다수의 힌지 연결부(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
13. 제10항에 있어서, 반경 방향 영역의 오직 한 세그먼트(24)는 축 방향 영역에 연결된 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
14. 제10항에 있어서, 축 방향 영역들을 서로 고정하기 위하여 상기 컨넥터는 축 방향 영역(21)의 외측 코너 상에 배치된 형상 끼워맞춤 컨넥터(26, 27)로 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
15. 제10항에 있어서, 슬라이딩 요소는 마찰 중합체로 일체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
16. 제10항에 있어서, 슬라이딩 요소의 적어도 축 방향 영역(21)은 20°보다 적거나 같은 각도(2α)를 포함하는 2개의 동일한 측부를 갖는 사다리꼴 레이아웃을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
17. 축 방향 슬라이딩 표면을 갖는 축 방향 영역(21) 그리고 반경 방향 슬라이딩 표면을 갖는 반경 방향 영역(22)을 포함하는 실질적으로 L형 횡단면을 갖는 폴리머 슬라이딩 요소(20)에 있어서,
    반경 방향 영역(22)은 축 방향 영역(21)보다 큰 신축성을 나타내며 그리고 상호 간에 서로 반대로 이동 가능한 세그먼트(24)들을 가져 슬라이딩 요소(20)가 액셜-레이디얼 슬라이딩 베어링(10)의 직경(D)에 맞추어질 수 있으며,
    축 방향 영역(21)의 굽힘성을 증가시키기 위하여 횡단면(28)의 하나 또는 다수의 감소부가 반경 방향 영역(22)의 적어도 하나의 힌지 연결부(23)의 선회축(S)에 대하여 가로지르는 방향으로 나아가는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
18. 제17항에 있어서, 반경 방향 영역(22)은 마찰 중합체로 일체로 이루어지고 그리고 축 방향 영역(21)과 비교하여 감소된 재료 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
19. 제17항에 있어서, 슬라이딩 요소의 반경 방향 영역(22)은 반경 방향 영역을 다수의 유연한 연결된 세그먼트(24)로 세분화하는 다수의 힌지 연결부(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
20. 제19항에 있어서, 반경 방향 영역(22)의 하나의 세그먼트(24)는 다른 힌지 연결부(25)를 통하여 축 방향 영역(21)에 유연하게 연결된 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
21. 제17항에 있어서, 반경 방향 영역(22)의 단지 하나의 세그먼트(24)가 축 방향 영역(21)에 연결된 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).
22. 제17항에 있어서, 슬라이딩 요소(20)는 인접한 슬라이딩 요소를 서로에 고정하기 위한 컨넥터를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 슬라이딩 요소(20).

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