KR100748919B1

KR100748919B1 - 허브 베어링 장치 및 그 조립 방법

Info

Publication number: KR100748919B1
Application number: KR1020060052175A
Authority: KR
Inventors: 임종순; 배원락; 박주상
Original assignee: 주식회사 일진글로벌
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2007-08-13

Abstract

본 발명은 궤도(111a)가 형성된 외륜(111)과, 궤도(113a)가 형성된 하나 이상의 내륜(113)과, 상기 외륜(111)과 내륜(113) 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체(115)와, 상기 전동체(115)의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체(115)가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지(119)를 구비하는 베어링(110)과; 상기 외륜(111)이 삽입되는 내경부(121)와, 외측으로 형성된 외측단(126a)을 구비하며 서스펜션에 연결되는 너클(120)과; 상기 베어링의 내륜(113)이 안착하는 안착부(135)가 형성된 원통부(131)와, 상기 원통부(131)로부터 반경 방향으로 외향 연장 형성된 플랜지(133)를 구비하는 허브(130);로 이루어지며 상기 외륜(111)은 일측으로 너클(120)의 외측단(126a)을 지지하도록 형성된 단턱부(114)를 구비하며, 타측으로 고정수단(141)이 삽입되는 링홈(118)이 형성된 허브 베어링 장치(100)에 관한 것으로, 허브(130)를 오비탈 포밍(Orbital Forming)하는 경우에도 허브(130)에 베어링(110)을 먼저 조립하고 오비탈 포밍을 한 후 허브(130)와 베어링(110) 조립체를 너클(120)에 조립하는 것이 가능하며, 외륜(111)에 플랜지를 구비하지 않아도 되어 플랜지를 구비하는데 소요되는 제작 비용이 현저하게 감소하며, 플랜지를 구비하여 너클(120)과 연결하는 경우 발생하는 런아웃(Run-out)이 현저하게 감소하며, 차량 선회시 발생하는 측방향 하중에 의한 외륜(111)의 변형이 발생하는 부분 길이를 감소시킴으로써 외륜(111)의 변형량을 감소시켜 소음 발생을 최소화할 수 있으며, 서비스홀(133b)을 통하여 직접 외륜(111)을 가압하여 허브(130)와 베어 링(110) 조립체를 너클(120)에 조립하므로 너클(120)에 조립할 때 발생하는 베어링(110) 궤도의 손상 등을 방지할 수 있으며, 서비스홀(133b)의 체적만큼 허브 베어링 장치(100)의 중량이 감소하는 효과가 있으며, 너클(120)의 외측으로 개구부(123)를 구비함으로써 너클(120)에 형성된 홈(122)에 고정수단(141)을 용이하게 삽입할 수 있는 효과가 있다.

허브, 베어링, 너클, 오비탈 포밍

Description

허브 베어링 장치 및 그 조립 방법{Hub Bearing System and Assembling Method thereof}

도 1은 종래 기술에 의한 허브 베어링 장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 A-A선에 따르는 일부 단면도이다.

도 3은 종래 기술에 의한 허브 베어링 장치를 오비탈 포밍하여 형성한 것을 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 4는 종래 다른 기술에 의한 허브 베어링 장치를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 변형 예를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 변형 예를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 9는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 10은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 변형 예를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 11은 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 12는 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 변형 예를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 13은 본 발명의 바람직한 제5 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 14는 본 발명의 바람직한 제5 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 변형 예를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 15는 본 발명의 바람직한 제6 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 16은 본 발명의 바람직한 제6 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 변형 예를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 17은 본 발명의 바람직한 제7 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 18은 본 발명의 바람직한 제7 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 변형 예를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 19 및 도 20은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 다른 변형 예를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 21 및 도 22는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 또 다른 변형 예를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 23은 본 발명의 바람직한 제8 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치를 도시한 도 2에 대응하는 일부 단면도이다.

도 24는 도 23의 허브 베어링 장치에 있어서, 너클을 도시한 사시도이다.

도 25는 서비스홀이 형성된 허브 베어링 장치를 도시한 사시도이다.

도 26은 도 9에서 A부를 확대 도시한 것이다.

도 27은 본 발명에 따르는 허브 베어링 장치에 있어서 외륜을 가공하는 상태를 도시한 일부 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100: 허브 베어링 장치 110: 베어링

111: 외륜 113: 내륜

115: 전동체 117: 씰

119: 케이지 120: 너클

130: 허브 131: 원통부

133: 플랜지

본 발명은 허브 베어링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 허브와 베어링을 조립한 후 허브와 베어링 조립체를 외측으로부터 너클로 삽입할 수 있으므로 베어링 외륜에 플랜지를 구비할 필요없이 허브의 연장부를 오비탈 포밍하여 내륜을 지지할 수 있어, 제작 비용이 현저하게 감소하며, 가공 공차 누적에 의한 런아웃이 감소하며, 너클에 조립할 때 발생하는 베어링 궤도의 손상 등을 방지할 수 있는 허브 베어링 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 허브 베어링 장치(1)를 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 A-A선에 따르는 단면을 도시한 것이며, 도 3은 오비탈 포밍에 의하여 내륜을 지지하는 도 2에 도시한 허브 베어링 장치(1)를 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 종래 기술에 의한 허브 베어링 장치(1)에서 조인트축(83)을 통하여 전달되는 회전은 등속조인트의 조인트외륜(71)을 거쳐 조인트외륜(71)에서 연장 형성된 스핀들(73)로 전달되며, 상기 스핀들(73)의 회전은 스핀들(73) 외경부에 형성되는 스플라인(75)과 치합하는 허브(30)의 스플라인(37)에 의하여 허브(30)로 전달되고, 다시 허브(30) 플랜지(33)의 볼트공(33a)에 삽입되는 허브볼트(63)를 통하여 허브(30)에 체결되는 휠(도시하지 않음, Wheel)로 전달되어 자동차가 구동된다. 한편, 상기 허브(30)의 안착부(35)에는 베어링(10) 의 내륜(13)이 안착하고, 자동차의 서스펜션(도시하지 않음, Suspension)에 연결되는 너클(20)의 내경부(21)에는 베어링(10)의 외륜(11)이 삽입되며, 상기 내륜(13)과 외륜(11) 사이에 복수의 전동체(15)가 게재하여 정지하는 외륜(11)에 대하여 내륜(13)이 회전 가능하게 지지된다.

이하에서, 도 1 내지 도 4에서 자동차 휠이 연결되는 허브볼트(63)가 돌출되는 쪽을 '외측'이라고 하고, 조인트축(83)이 연장되는 쪽을 '내측'이라고 한다.

종래 기술에 의한 허브 베어링 장치(1)는 베어링(10)과, 자동차의 서스펜션에 연결되는 너클(20)과, 자동차의 휠이 장착되는 허브(30)로 이루어진다. 상기 베어링(10)은 궤도(11a)가 형성된 외륜(11)과, 역시 궤도(13a)가 형성된 하나 이상의 내륜(13)과, 상기 외륜(11)과 내륜(13)에 형성된 궤도(11a, 13a) 사이에 게재하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체(15)와, 상기 전동체(15)들이 일정 간격으로 배치되도록 상기 전동체(15)가 삽입되는 홈(도시하지 않음)이 일정 간격으로 형성된 케이지(19)로 이루어지며, 상기 외륜(11)과 내륜(13) 사이에 형성되는 공간에는 윤활제가 투입된다. 미설명 부호 17은 외륜(11)과 내륜(13) 사이에 설치되어 외륜(11)과 내륜(13) 사이에 형성되는 공간에는 투입된 윤활제가 외부로 유출되는 것을 방지하는 한편, 외부로부터 이물질이 침입하는 것을 방지하는 실(Seal)을 도시한 것이다.

상기 너클(20)은 베어링(10)의 외륜(11)이 삽입되도록 내경부(21)가 형성되며, 서스펜션홀(29)에 서스펜션(도시하지 않음)이 연결된다. 너클(20)은 내경부(21) 외측으로 베어링(10)의 외륜(11)을 축방향으로 지지하기 위한 돌기부(23)를 구비하며, 내측으로는 외륜(11)이 내경부(21)에 안착한 상태에서 외륜이 내측으로 이탈하는 것을 방지하는 스냅링(41)이 삽입되는 요홈부(25)가 형성된다.

상기 허브(30)는 베어링(10)의 내륜(13)이 안착하는 안착부(35)가 형성되며, 내경면으로 스플라인(37)이 형성되며, 외측으로 외측연장부(36)를 구비하는 원통부(31)와; 상기 원통부(31)로부터 반지름 방향으로 외향 연장 형성되며 휠을 장착하기 위한 허브볼트(63)가 삽입되는 볼트공(33a)이 형성된 플랜지(33)로 이루어진다.

도 1 및 도 2에서 미설명 부호 61은 스핀들(73)의 말단에 형성된 나사부(77)에 나사 결합하면서 허브 베어링 장치(1)가 결합되도록 하는 한편 베어링(10)의 틈새를 조정하는 역할을 하는 스핀들너트를 도시한 것이며, 75는 스핀들(73)의 외경면에 형성되어 원통부(31)의 내경면에 형성된 스플라인(37)과 치합하는 스플라인을 도시한 것이며, 77은 스핀들(73)의 말단에 형성된 나사부를 도시한 것이며, 81은 등속조인트(70)에 투입된 윤활제의 유출을 방지하는 한편, 외부에서 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위한 부트(Boot)를 도시한 것이다.

종래 기술에 의한 상기 허브 베어링 장치(1)의 조립에 대하여 설명한다. 베어링(10)을 내측으로부터 외측으로 가압하면서 돌기부(23)에 안착할 때까지 너클(20)의 내경부(21)에 압입하고, 너클(20)에 형성된 요홈부(25)에 스냅링(41)을 삽입하여 베어링(10)을 너클(20)에 조립한다. 상기 베어링(10)과 너클(20)의 조립이 완료된 후 허브(30)를 외측으로부터 내측으로 베어링(10)의 내륜(13)이 안착부(35)에 안착할 때까지 가압한다. 이때 원통부(31) 내경면에 형성된 스플라 인(37)과 스핀들(73)의 외경면에 형성된 스플라인(75)이 치합하도록 허브(30)가 외측에서 내측으로 스핀들(73)에 삽입되도록 한다. 상기와 같은 상태에서 외측으로 외측연장부(36) 내에 노출된 나사부(77)에 스핀들너트(61)를 체결하여 허브 베어링 장치(1)를 스핀들(75)에 연결하게 된다. 이때 조인트외륜(71)에서 외측으로 형성된 턱부(79)가 베어링(10)의 내륜(13)을 축방향으로 지지하며, 상기와 같은 연결 상태에서 스핀들너트(61)의 조임 토크에 의하여 베어링(10)의 내부 틈새를 조정하게 된다. 베어링(10)의 수명은 여러 가지 인자에 의하여 영향을 받지만, 내부 틈새는 베어링(10)의 수명을 좌우하는 가장 중요한 인자 중의 하나이다. 따라서 베어링(10) 설치시 내부 틈새를 정확하게 조정하는 것은 매우 중요하다.

그러나 상기와 같은 허브 베어링 장치(1)는 스핀들너트(61)의 조임 토크에 의하여 베어링(10)의 내부 틈새가 쉽게 변하는 구조이므로 체결하는 장비의 정밀도나 인력의 숙련도에 따라서 베어링(10)의 수명이 단축될 염려가 있으며, 또한 스핀들너트(61) 체결시 조임 토크를 정밀하게 조절하여 하므로 스핀들너트(61)의 체결에 많은 주의와, 시간과, 토크 측정 장비가 필요하고, 베어링(10)을 너클(20)의 내측으로부터 외측 방향으로 삽입하여 너클(20)에 삽입하는 구조이므로 베어링(10) 설치 작업이 용이하지 않으며, 조립 순서에 있어서 너클(20)에 베어링(10)을 먼저 조립하고 나서 허브(30)를 조립하여야 하는 문제점이 있었으며, 베어링(10)에 허브(30)를 조립할 때 베어링(10)의 궤도(11a, 13a)에 손상이 발생하는 문제가 있었다.

도 3은 상기와 같은 스핀들너트(61)의 조임 토크에 의하여 베어링(10)의 수 명이 쉽게 좌우되는 것을 방지하기 위한 것으로, 허브(30)의 내측으로 연장 형성되는 연장부(39)를 구비하여, 상기 연장부(39)를 반지름 방향으로 외향 성형(이하에서 '오비탈 포밍(Orbital Forming)이라고 한다.)하여 성형부(39a)가 내측의 내륜(13)을 축방향으로 지지하도록 하며 성형부(39a)의 오비탈 포밍시 베어링(10)의 내부 틈새를 조정하도록 한 허브 베어링 장치(1)를 도시한 것이다. 상기와 같이 오비탈 포밍한 성형부(39a)가 내륜(13)과 내턱부(79) 사이에 게재하며 상기 성형부(39a)는 소정 크기의 강성을 가지고 있으므로 베어링(10)의 내부 틈새는 스핀들너트(61)의 체결 토크에 크게 영향을 받지 않는 구조이다.

그러나 상기 도 3에 도시한 허브 베어링 장치(1)는 베어링(10), 너클(20), 허브(30)를 모두 조립하고 난 후에 연장부(39)를 오비탈 포밍하여야 하는 구조이므로, 최초 설치시에도 베어링(10), 너클(20), 허브(30)를 모두 조립하고 연장부(39)를 오비탈 포밍하여야 하는 불편함이 있으며, 특히 베어링(10)을 교체하여야 하는 경우 허브 베어링 장치(1)가 장치된 상태에서 성형부(39a)를 파손하여 분리하거나, 자동차로부터 너클(20)을 분리하지 않으면 안 되는 문제점이 있었다.

그리고 도 2와 도 3에 있어서, 차량이 선회할 때 차량의 측방향 하중(도 2의 화살표)은 도 2에 도시한 바와 같이 허브(30)로부터 전동체(15)를 통하여 외륜(11)으로 전달되며, 다시 스냅링(41)에 의하여 너클(20)로 전달된다. 상기 측방향 하중에 의하여 외륜(11)은 변형되며, 측방향 하중에 의하여 외륜(11)에 변형이 발생하는 부분의 길이는 L₁이 된다. 상기와 같이 종래 기술에 의한 허브 베어링 장 치(1)에 있어서 측방향 하중에 의하여 변형이 발생하는 부분의 길이가 길게 되는 구조이므로 동일한 측방향 하중이 발생하는 경우에도 외륜(11)의 변형량은 증가하게 되어 외륜(11) 외경(12)과 너클(20) 내경부(21) 사이에서 크립(Creep)이 발생할 수도 있으며 심한 경우 크립에 의한 기계음이 발생하는 문제점이 있었다.

도 4는 상기와 같은 베어링(10) 교체시 자동차로부터 너클(20)을 분리하여야 하는 문제점을 해결하기 위한 것으로 베어링(10)의 외륜(11)에 플랜지공(12a)이 형성된 플랜지(12)를 구비하도록 하고 상기 플랜지공(12a)에 삽입되는 너클볼트(65)에 너클(20)을 나사 결합하도록 한 허브 베어링 장치(2)를 도시한 것이다. 미설명 부호 67을 너클볼트(65)에 체결되는 너클너트를 도시한 것이며, 31a는 원통부(31)에 형성된 궤도를 도시한 것이다.

그러나 상기와 같은 허브 베어링 장치(2)는 베어링(10)의 외륜(10)에 또 하나의 플랜지(12)를 구비하므로 허브 베어링 장치(2)의 제작 비용과 시간이 증가하는 문제점이 있었으며, 또한 플랜지(12)에 너클(20)을 볼트 연결하므로 플랜지(12) 등과 같은 구성에 의한 누적 공차에 의하여 런아웃(Run-out)이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 허브 베어링 장치를 조립하는데 있어서 베어링 외륜에 플랜지를 구비하지 않고도 허브에 베어링을 먼저 조립하는 것이 가능하며, 너클에 베어링을 조립할 때 외측에서 내측 으로 조립하는 것이 가능하므로 베어링 조립과 교체가 용이하며, 베어링을 너클에 조립할 때에도 베어링 궤도에 하중이 부가되지 않아 조립에 의한 궤도 손상이 발생하지 않으며, 측방향 하중에 대하여 외륜 변형량을 최소화시킴으로써 소음 발생을 는 방지할 수 있는 한편, 외륜을 너클에 압입한 후 외륜 궤도를 가공 수정할 수 있는 허브 베어링 장치를 제공하는데 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 허브 베어링 장치는 궤도가 형성된 외륜과, 궤도가 형성된 하나 이상의 내륜과, 상기 외륜과 내륜 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체와, 상기 전동체의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지를 구비하는 베어링과; 상기 외륜이 삽입되는 내경부와, 외측으로 형성된 외측단을 구비하며 서스펜션에 연결되는 너클과; 상기 베어링의 내륜이 안착하는 안착부가 형성된 원통부와, 상기 원통부로부터 반경 방향으로 외향 연장 형성된 플랜지를 구비하는 허브;로 이루어지며 상기 외륜은 일측으로 너클의 외측단과 접하도록 형성된 단턱부를 구비하며, 타측으로 고정수단이 삽입되는 링홈이 형성된 것을 특징으로 하며,

상기 일측에 형성되는 단턱부는 고정수단이 삽입되는 링홈으로 형성하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르는 허브 베어링 장치는 궤도가 형성된 외륜과, 궤도가 형성된 하나 이상의 내륜과, 상기 외륜과 내륜 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체와, 상기 전동체의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지를 구비하는 베어링과; 상기 외륜이 삽입되는 내경부를 구비하며 자동차의 서스펜션에 연결되는 너클과; 상기 베어링의 내륜이 안착하는 안착부가 형성된 원통부와, 상기 원통부로부터 반경 방향으로 외향 연장 형성된 플랜지를 구비하는 허브;로 이루어지며 상기 베어링 외륜은 내측으로 외경부보다 지름이 작게 형성된 소경부를 구비하고 상기 소경부에 고정수단이 삽입되는 링홈이 형성되며, 상기 너클은 내경부의 내측으로 상기 외경부에 걸리도록 돌기부를 구비하는 것을 특징으로 하며,

상기 베어링 외륜은 외측으로 너클수납홈이 형성된 너클수납부를 더 구비하고, 상기 너클은 외측으로 너클수납홈에 삽입되도록 형성된 외측단부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 허브 베어링 장치는 궤도가 형성된 외륜과, 궤도가 형성된 하나 이상의 내륜과, 상기 외륜과 내륜 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체와, 상기 전동체의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지를 구비하는 베어링과; 상기 외륜이 삽입되는 내경부를 구비하며 자동차의 서스펜션에 연결되는 너클과; 상기 베어링의 내륜이 안착하는 안착부가 형성된 원통부와, 상기 원통부로부터 반경 방향으로 외향 연장 형성된 플랜지를 구비하는 허브;로 이루어지며 상기 베어링 외륜은 너클수납홈이 형성된 너클수납부를 구비하고 상기 너클수납부의 외경 방향으로는 고정수단이 삽입되는 요홈부가 형성되며, 상기 너클은 상기 너클수납홈에 삽입되는 외측단부와 상기 외측단 부에서 반경 방향으로 이격하여 형성되며 고정수단이 삽입되는 결합홈이 내경 방향으로 형성된 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하며,

상기 너클수납부의 외측으로 조립을 용이하도록 하는 단턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 허브 베어링 장치는 궤도가 형성된 외륜과, 궤도가 형성된 하나 이상의 내륜과, 상기 외륜과 내륜 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체와, 상기 전동체의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지를 구비하는 베어링과; 상기 외륜이 삽입되는 내경부가 형성되며 자동차의 서스펜션에 연결되는 너클과; 상기 베어링의 내륜이 안착하는 안착부가 형성된 원통부와, 상기 원통부로부터 반경 방향으로 외형 연장 형성된 플랜지를 구비하는 허브(130);로 이루어지며 상기 베어링 외륜 외경면은 축방향으로 경사지도록 형성되고 일측으로 고정수단이 삽입되는 링홈을 구비하며, 상기 너클의 내경부도 축방향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따르는 허브 베어링 장치는 궤도가 형성된 외륜과, 궤도가 형성된 하나 이상의 내륜과, 상기 외륜과 내륜 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체와, 상기 전동체의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지를 구비하는 베어링과; 상기 외륜이 삽입되는 내경부를 구비하며 자동차의 서스펜션에 연결되는 너클과; 상기 베어링의 내륜이 안착하는 안착부가 형성된 원통부와, 상기 원통부로부터 반경 방향으로 외향 연장 형성된 플랜지를 구비하는 허브;로 이루어지며 상기 너클은 외측으로 고정수단이 삽입 되는 홈이 형성되며, 내측으로 외륜을 축방향으로 지지하는 돌기부를 구비하며, 상기 홈에 고정수단을 용이하게 삽입하기 위하여 외측으로 개구부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 허브의 플랜지에는 하나 이상의 서비스홀이 형성된 것을 특징으로 하며,

상기 허브의 원통부에 내륜 궤도가 형성되며, 상기 안착부에는 하나의 내륜이 안착하는 것을 특징으로 하며,

상기 외륜에 형성되는 링홈은 수나사부이며, 상기 고정수단은 상기 수나사부에 나사 결합하도록 암나사부가 형성된 너트인 것을 특징으로 하며,

상기 고정수단은 외륜의 내측단을 감싸도록 형성되는 내경부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기의 허브 베어링 장치를 조립하는 방법에 있어서, 외륜을 너클에 조립하고; 상기 외륜의 궤도를 가공하고; 상기 외륜에 전동체와, 케이지와, 내륜과, 허브를 조립하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다. 상세한 설명에 있어서 종래 기술과 동일한 기능을 하는 구성에 대하여는 종래 기술과 동일한 명칭을 사용하여 설명하며, 종래 기술과 동일한 내용에 대하여는 구체적인 설명을 생략한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)를 도시한 것으로 도 1의 A-A선에 따르는 단면을 도시한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)를 설명함에 있어서 허브볼트(163)가 돌출되는 방향을 '외측'으로 하고, 허브(130)의 연장부(139)가 연장 형성되는 방향을 '내측'으로 하여 설명한다.

도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)는 베어링(110)과, 너클(120)과, 허브(130)로 이루어진다.

상기 베어링(110)은 내경면에 궤도(111a)가 형성된 외륜(111)과, 외경면에 궤도(113a)가 형성된 내륜(113)과, 상기 궤도(111a, 113a) 사이에 위치하며 구름 운동을 하는 복수의 전동체(115)와, 상기 외륜(111)과 내륜(113) 사이에 위치하여 외륜(111)과 내륜(113) 사이에 투입되는 윤활제의 유출을 방지하는 한편 외부로부터 이물질이 침입하는 것을 방지하는 실(117)과, 상기 전동체(115)들이 일정 간격으로 위치되도록 하기 위하여 상기 전동체(115)가 삽입되는 홈(도시하지 않음)이 일정 간격으로 형성된 케이지(119)로 이루어진다. 일반적으로 자동차 허브 베어링 장치(100)에 있어서 상기 전동체(115)는 도 5에 도시한 바와 같이 복열로 배치된다.

상기 너클(120)은 서스펜션(도시하지 않음)을 통하여 차량에 연결되며, 베어링(110)의 외륜(111)이 삽입되도록 내경부(121)가 형성되며, 외측으로 외측단(126a)이 형성되며, 내측으로 내측단(126b)이 형성된다.

상기 허브(130)는 베어링(110)의 내륜이 안착하는 안착부(135)와, 내경면에 형성되는 스플라인(137)과, 내측으로 연장 형성되는 연장부(139)를 구비하는 원통 부(131)와; 상기 원통부(131)로부터 반지름 방향으로 외향 연장 형성되며 허브볼트(163)가 삽입되는 볼트공(133a)이 형성된 플랜지(133);로 이루어진다. 상기 연장부(139)는 베어링(110)이 안착부(135)에 안착한 후 오비탈 포밍에 의하여 성형부(139a)로 성형 되어 내측에서 내륜(113)을 축방향으로 지지한다. 도 5에서 미설명 부호 136은 원통부(131)로부터 외측으로 연장 형성되는 외측연장부를 도시한 것이다.

본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 상기 허브 베어링 장치(100)의 외륜(111)은 외경면(112)에 외측으로 단턱부(114)를 구비하며 내측으로 고정수단(141)이 삽입되는 링홈(118)이 형성된다. 상기 고정수단(141)의 예로 스냅링을 들 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 변형 예를 도시한 것으로, 허브(130)의 원통부(131) 외경면에 궤도(131a)를 형성한 것을 도시한 것이다. 도 6에 도시한 바와 같이 원통부(131)는 외경면에 궤도(131a)를 구비하여 내륜 역할도 하므로 원통부(131)의 안착부(135)에는 하나의 내륜(113)이 삽입되도록 한다.

본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 조립에 대하여 설명한다. 먼저, 허브(130)의 내측으로부터 외측으로 베어링(110)을 삽입하여 베어링(110)의 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착하도록 한다. 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착한 후 허브(130)의 연장부(139)를 오비탈 포밍하여 성형부(139a)로 성형하고 내측에서 베어링(110)의 내륜(113)을 축방향 으로 지지하도록 한다. 상기와 같이 베어링(110)과 허브(130)를 조립한 후에, 베어링(110)과 허브(130) 조립체의 외륜(111)을 외측으로부터 내측으로 너클(120) 내경부(121)에 압입하여 단턱부(114)에 너클(120) 외측단(126a)이 안착되도록 하고, 외륜(111)이 너클(120)의 내경부(121)에 압입된 상태에서 너클(120)의 내측에서 고정수단(141)을 링홈(118)에 삽입한다.

허브(130) 내경면으로 내측에는 조인트외륜(171)을 구비하며 외측으로 나사부(177)가 형성된 스핀들(173)이 삽입되면서 스핀들(173) 외경면에 형성된 스플라인(175)과 허브(130) 내경면에 형성된 스플라인(137)이 치합하게 된다. 그리고 외측으로 노출된 나사부(177)에 스핀들너트(161)를 체결한다.

이하의 설명에 있어서 제1 실시 예에서 설명한 내용은 생략하고, 각 실시 예에서 특징이 되는 내용만을 설명한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)를 도시한 것이다. 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 제2 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)에 있어서 베어링(100) 외륜(111)의 외경면(112)은 내측으로 지름이 감소한 소경부(111b)를 구비하며 상기 소경부(111b)에 고정수단(141)이 삽입되는 링홈(118)이 형성된다. 그리고 너클(120)은 내경부(121)에 내측으로 내경이 상기 외경면(112)의 지름보다는 작고 상기 소경부(111b)의 지름보다는 크게 형성되는 돌기부(127)를 구비한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 변형 예를 도시한 것으로, 허브(130)의 원통부(131) 외경면에 궤도(131a)를 형성한 것을 도시한 것이다. 도 8에 도시한 바와 같이 원통부(131)에 궤도(131a)를 형성하여 내륜 역할을 하므로 원통부(131)의 안착부(135)에는 하나의 내륜(113)이 삽입되도록 한다.

본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 조립에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다. 먼저, 허브(130)의 내측으로부터 외측으로 베어링(110)을 삽입하여 베어링(110)의 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착하도록 한다. 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착한 후 허브(130)의 연장부(139)를 오비탈 포밍하여 성형부(139a)로 성형하고 내측에서 베어링(110)의 내륜(113)을 축방향으로 지지하도록 한다. 상기와 같이 베어링(110)과 허브(130)를 조립한 후에, 베어링(110)과 허브(130) 조립체의 외륜(111)을 외측으로부터 내측으로 너클(120) 내경부(121)에 압입하여 돌기부(127)가 외경면(112)에 걸리도록 한다. 그리고 외륜(111)이 너클(120)의 내경부(121)에 압입되어 돌기부(127)가 외경면(112)에 걸린 상태에서 너클(120)의 내측에서 고정수단(141)을 링홈(118)에 삽입한다. 스핀들의 조립은 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)를 도시한 것이다. 도 9에 도시한 바와 같이 본 발명의 제3 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)에 있어서 베어링(100) 외륜(111)의 외경면(112)에는 내측 및 외측으로 고정수단(141)이 삽입되는 링홈(118)이 형성된다. 그리고 너클(120)은 외측으로 형성되는 외측단(126a)과, 내측으로 형성되는 내측단(126b)을 구비한다.

도 10은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 변형 예를 도시한 것으로, 허브(130)의 원통부(131) 외경면에 궤도(131a)를 형성한 것을 도시한 것이다. 도 10에 도시한 바와 같이 원통부(131) 외경면에 궤도(131a)를 형성하여 내륜 역할을 하므로 원통부(131)의 안착부(135)에는 하나의 내륜(113)이 삽입되도록 한다.

본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 조립에 대하여 도 9를 참조하여 설명한다. 먼저, 허브(130)의 내측으로부터 외측으로 베어링(110)을 삽입하여 베어링(110)의 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착하도록 한다. 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착한 후 허브(130)의 연장부(139)를 오비탈 포밍하여 성형부(139a)로 성형하고 내측에서 베어링(110)의 내륜(113)을 축방향으로 지지하도록 한다. 상기 베어링(110) 외륜(111)의 외측으로 형성된 링홈(118)에 고정수단(141)을 삽입한다. 상기에 있어서 고정수단(141)을 외측으로 형성된 링홈(118)에 먼저 삽입한 후에 베어링(110)을 허브(130)와 조립하는 것도 가능하다.

상기와 같이 베어링(110)과 허브(130)를 조립한 후에, 베어링(110)과 허브(130) 조립체의 외륜(111)을 외측으로부터 내측으로 너클(120) 내경부(121)에 압입하여 외측단(126a)이 고정수단(141)에 안착하도록 한다. 그리고 외륜(111)이 너클(120)의 내경부(121)에 압입되어 외측단(126a)이 외측의 링홈(118)에 삽입된 고정수단(141)에 안착한 상태에서 내측에 형성된 링홈(118)에 고정수단(141)을 삽입한다. 스핀들의 조립은 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 11은 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)를 도시한 것이다. 도 11에 도시한 바와 같이 본 발명의 제4 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)에 있어서 베어링(100) 외륜(111)의 외측으로 너클수납홈(116a)이 형성된 너클수납부(116)를 구비하고, 내측으로 고정수단(141)이 삽입되는 링홈(118)이 형성된다. 그리고 너클(120)은 외측으로 상기 너클수납홈(116a)에 삽입되는 외측단부(128)를 구비한다.

상기에 있어서 허브 베어링 장치(100)의 강도를 향상시키기 위하여 상기 외륜(111)은 소경부(111b)를 구비하며 상기 소경부(111b)에 링홈(118)을 형성하고, 상기 너클(120)은 내측으로 돌기부(127)를 구비하는 것이 가능하다.

도 12는 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 변형 예를 도시한 것으로, 허브(130)의 원통부(131) 외경면에 궤도(131a)를 형성한 것을 도시한 것이다. 도 12에 도시한 바와 같이 원통부(131)에 궤도(131a)를 형성하여 내륜 역할을 하므로 원통부(131)의 안착부(135)에는 하나의 내륜(113)이 삽입되도록 한다.

본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 조립에 대하여 도 11을 참조하여 설명한다. 먼저, 허브(130)의 내측으로부터 외측으로 베어링(110)을 삽입하여 베어링(110)의 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착하도록 한다. 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착한 후 허브(130)의 연장부(139)를 오비탈 포밍하여 성 형부(139a)로 성형하고 내측에서 베어링(110)의 내륜(113)을 축방향으로 지지하도록 한다. 상기와 같이 베어링(110)과 허브(130)를 조립한 후에, 베어링(110)과 허브(130) 조립체의 외륜(111)을 외측으로부터 내측으로 너클(120) 내경부(121)에 압입하여 외륜(111) 너클수납부(116)의 너클수납홈(116a)에 너클(120)의 외측단부(128)가 삽입되도록 한다. 그리고 외륜(111)의 너클수납홈(116a)에 너클(120)의 외측단부(128)가 수납되어 걸린 상태에서 너클(120)의 내측에서 고정수단(141)을 링홈(118)에 삽입한다. 스핀들의 조립은 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 13은 본 발명의 바람직한 제5 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)를 도시한 것이다. 도 13에 도시한 바와 같이 본 발명의 제5 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)에 있어서 베어링(100) 외륜(111)의 외측으로 너클수납홈(116a)이 형성된 너클수납부(116)를 구비하고 상기 너클수납부(116)의 외경방향으로 고정수단(141)이 삽입되는 요홈부(116b)가 형성된다. 그리고 너클(120)은 외측으로 상기 너클수납홈(116a)에 삽입되는 외측단부(128)와 상기 외측단부(128)에서 반지름 방향으로 소정 간격 이격하여 외측으로 돌출 형성되며 고정수단(141)이 삽입되는 결합홈(124a)이 내경 방향으로 형성된 결합부(124)를 구비한다.

도 14는 본 발명의 바람직한 제5 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 변형 예를 도시한 것으로, 허브(130)의 원통부(131) 외경면에 궤도(131a)를 형성한 것을 도시한 것이다. 도 14에 도시한 바와 같이 원통부(131)에 궤도(131a)를 형성하여 내륜 역할을 하므로 원통부(131)의 안착부(135)에는 하나의 내륜(113)이 삽입 되도록 한다.

본 발명의 바람직한 제5 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 조립에 대하여 도 13을 참조하여 설명한다. 먼저, 허브(130)의 내측으로부터 외측으로 베어링(110)을 삽입하여 베어링(110)의 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착하도록 한다. 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착한 후 허브(130)의 연장부(139)를 오비탈 포밍하여 성형부(139a)로 성형하고 내측에서 베어링(110)의 내륜(113)을 축방향으로 지지하도록 한다. 상기와 같이 베어링(110)과 허브(130)를 조립한 후에, 베어링(110)과 허브(130) 조립체의 외륜(111)을 외측으로부터 내측으로 너클(120) 내경부(121)에 압입하여 외륜(111) 너클수납부(116)의 너클수납홈(116a)에 너클(120)의 외측단부(128)가 삽입되도록 한다. 그리고 외륜(111)의 너클수납홈(116a)에 너클(120)의 외측단부(128)가 수납되어 걸린 상태에서 너클수납부(116)와 결합부(124)에 형성된 요홈부(116b)와 결합홈(124a)에 고정수단(141)을 삽입한다. 스핀들의 조립은 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 15는 본 발명의 바람직한 제6 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)를 도시한 것이다. 도 15에 도시한 바와 같이 본 발명의 제6 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)에 있어서 베어링(100) 외륜(111)의 외측으로 너클수납홈(116a)이 형성된 너클수납부(116)를 구비하고 상기 너클수납부(116)의 외경방향으로 고정수단(141)이 삽입되는 요홈부(116b)가 형성된다. 상기 너클수납부(116)의 외측으로 는 조립을 용이하게 하기 위한 단턱(116c)이 형성된다. 그리고 너클(120)은 외측으로 상기 너클수납홈(116a)에 삽입되는 외측단부(128)와 상기 외측단부(128)에서 반지름 방향으로 소정 간격 이격하여 외측으로 돌출 형성되며 고정수단(141)이 삽입되는 결합홈(124a)이 내경 방향으로 형성된 결합부(124)를 구비한다.

도 16은 본 발명의 바람직한 제6 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 변형 예를 도시한 것으로, 허브(130)의 원통부(131) 외경면에 궤도(131a)를 형성한 것을 도시한 것이다. 도 16에 도시한 바와 같이 원통부(131)에 궤도(131a)를 형성하여 내륜 역할을 하므로 원통부(131)의 안착부(135)에는 하나의 내륜(113)이 삽입되도록 한다.

본 발명의 바람직한 제6 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 조립은 상기 제5 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 조립과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다. 도 15 및 도 16에서 미설명 부호 127은 허브 베어링 장치(100)의 조립 강성을 향상시키기 위하여 너클(120)의 내측에 형성한 돌기부를 도시한 것이며, 1000은 외륜(111)을 너클(120) 내경부(121)에 압입하는 공구를 간략하게 도시한 것이다.

도 17은 본 발명의 바람직한 제7 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)를 도시한 것이다. 도 17에 도시한 바와 같이 본 발명의 제7 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)에 있어서 베어링(100) 외륜(111)의 외경면(112)은 축방향으로 경사지게 형성되며 내측으로 고정수단(141)이 삽입되는 링홈(118)이 형성된다. 그리 고 너클(120)의 내경부(121)도 축방향으로 경사지게 형성된다. 상기 외경면(112)과 내경부(121)를 축방향으로 경사지게 형성함에 있어서 외측에서 내측으로 지름이 감소하도록 형성한다.

도 18은 본 발명의 바람직한 제7 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 변형 예를 도시한 것으로, 허브(130)의 원통부(131) 외경면에 궤도(131a)를 형성한 것을 도시한 것이다. 도 18에 도시한 바와 같이 원통부(131)에 궤도(131a)를 형성하여 내륜 역할을 하므로 원통부(131)의 안착부(135)에는 하나의 내륜(113)이 삽입되도록 한다.

본 발명의 바람직한 제7 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 조립에 대하여 도 17을 참조하여 설명한다. 먼저, 허브(130)의 내측으로부터 외측으로 베어링(110)을 삽입하여 베어링(110)의 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착하도록 한다. 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착한 후 허브(130)의 연장부(139)를 오비탈 포밍하여 성형부(139a)로 성형하고 내측에서 베어링(110)의 내륜(113)을 축방향으로 지지하도록 한다. 상기와 같이 베어링(110)과 허브(130)를 조립한 후에, 베어링(110)과 허브(130) 조립체의 외륜(111)을 외측으로부터 내측으로 너클(120) 내경부(121)에 삽입하여 외륜(111)의 외경면(112)이 너클(120)의 내경부(121)에 안착하도록 한다. 그리고 외륜(111)의 외경면(112)이 너클(120)의 내경부(121)에 안착한 상태에서 외륜(111)의 외경면(112)에 형성된 링홈(118)에 고정수단(141)을 삽입한다. 스핀들의 조립은 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 23은 본 발명의 바람직한 제8 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)를 도시한 것이며, 도 24는 도 23에 도시한 허브 베어링 장치(100)의 너클(120)을 도시한 개략적인 사시도이다. 도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이 본 발명의 제8 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)에 있어서 너클(120)의 내경부(121)에는 내측으로 외륜(111)을 축방향으로 지지하는 돌기부(127)가 형성되며, 외측으로 고정수단(141)을 삽입하는 홈(122)이 형성되며, 상기 홈(122)에 고정수단(141)을 용이하게 삽입하기 위하여 외측으로 개구부(123)가 형성된다.

본 발명의 바람직한 제8 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 조립에 대하여 도 23을 참조하여 설명한다. 먼저, 허브(130)의 내측으로부터 외측으로 베어링(110)을 삽입하여 베어링(110)의 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착하도록 한다. 내륜(113)이 허브(130)의 안착부(135)에 안착한 후 허브(130)의 연장부(139)를 오비탈 포밍하여 성형부(139a)로 성형하고 내측에서 베어링(110)의 내륜(113)을 축방향으로 지지하도록 한다. 상기와 같이 베어링(110)과 허브(130)를 조립한 후에, 베어링(110)과 허브(130) 조립체의 외륜(111)을 외측으로부터 내측으로 너클(120) 내경부(121)에 삽입하여 외륜(111)이 너클(120)의 내경부(121)에 형성된 돌기부(127)에 안착하도록 한다. 그리고 상기와 같이 외륜(111)이 너클(120)의 내경부(121)에 압입된 상태에서 외측에 형성된 홈(122)에 고정수단(141)을 삽입한다. 상기 너클(120)의 외측으로 홈(122)의 일부가 노출되도록 개구부(123)가 형성되어 있으므로 용이하게 고정수단(141)을 홈(122)에 삽입할 수 있게 된다. 스핀 들의 조립은 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 도 24에서 미설명 부호 129는 서스펜션에 연결하는 서스펜션홀을 도시한 것이다.

도 19 내지 도 21은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치의 변형 예를 도시한 일부 단면도이다. 도 19 내지 도 21은 제1 실시 예의 변형 예로 도시하였으나 이에 한정하는 것으로 아니며 이하에서 설명하는 바와 같이 다른 실시예에도 적용된다.

도 5 내지 도 18 그리고 도 23에 도시한 바와 같이 베어링(110)의 외륜(111) 외경면(112)에 링홈(118)을 형성하거나 너클(120)의 내경부(121)에 홈(122)을 형성하고 상기 링홈(118)이나 홈(122)에 고정수단(141), 예를 들면 스냅링(Snap-ring)을 삽입하는 구조에 대하여 설명하였으나, 도 19 내지 도 21에 도시한 바와 같이 상기 외륜(111)의 링홈(118) 대신에 수나사부(118a)를 형성하고, 상기 고정수단(141)을 상기 수나사부(118a)에 치합하는 암나사부(141a)가 형성된 너트로 하는 것도 가능하다.

그리고 고정수단(141)을 암나사부(141a)를 구비하는 너트로 함에 있어서 도 21 및 도 22에 도시한 바와 같이 외륜(111)의 내측단을 감싸도록 형성되는 내경부(141b)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 내경부(141b)를 더 구비함으로써 고정수단(141)이 외륜(111)에 체결된 후 내경부(141b)가 실(117)을 보호하도록 작용하는 한편, 베어링(110) 내로 이물질이 침입하는 것을 방지하는 역할도 하게 되는 효과가 있다.

도 25는 허브(130)의 플랜지(133)에 서비스홀(133b)을 구비하는 허브 베어링 장치(100)를 도시한 것으로 상기 제1 실시 예 내지 제8 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치(100)는 도 5 내지 도 23, 그리고 도 25에 도시한 바와 같이 플랜지(133)에 서비스홀(133b)을 구비하는 것이 바람직하다. 도 5 내지 도 23, 그리고 도 25에 도시한 바와 같이 플랜지(133)에 하나 이상의 서비스홀(133b)을 구비함으로써 상기 서비스홀(133b)을 통하여 직접 용이하게 외륜(111)을 가압하여 외측으로부터 내측으로 허브(130)와 베어링(110) 조립체의 외륜(111) 외경면(112)이 너클(120) 내경부(121)로 삽입되도록 하는 것이 가능하다.

외륜(111)을 직접 가압하지 않고, 허브(130)를 가압하여 허브(130)와 베어링(110) 조립체의 외륜(111) 외경면(112)이 너클(120) 내경부(121)로 삽입되는 경우에는 도 5에 화살표로 도시한 바와 같이 가압하는 외력은 허브(130), 내륜(113), 전동체(115) 그리고 외륜(111)으로 전달되며, 상기와 같은 하중 전달 경로에 의하여 외륜(111)이나 내륜(113)의 궤도(111a, 113a)가 손상될 염려가 있다.

그러므로 플랜지(133)에 하나 이상의 서비스홀(133b)을 구비하여 외륜(111)을 직접 가압하는 경우 가압에 의한 궤도(111a, 113a) 손상을 방지할 수 있으며, 또한, 서비스홀(133b)의 체적만큼 허브 베어링 장치(100)의 중량도 감소하는 효과가 있다. 상기와 도 25에 도시한 바와 같이 플랜지(133)에 서비스홀(133b)을 형성하는 경우에도 서비스홀(133b)이 형성되는 부분은 외력에 의한 응력이 크게 발생하지 않는 부분이므로 허브 베어링 장치(100)의 강도 저하는 발생하지 않는다.

한편, 본 발명에 따르는 허브 베어링 장치(100)가 장착된 차량이 선회하는 경우 허브 베어링 장치(100)에는 도 5에 화살표로 도시한 바와 같이 측방향 하중이 발생하게 된다. 상기 측방향 하중은 허브(130), 외측 전동체(115) 그리고 외륜(111)을 거쳐서 너클(120)로 전달된다. 상기 하중에 의하여 허브 베어링 장치(100)를 이루는 각 구성에는 변형이 발생하게 되며, 외륜(111)에도 변형이 발생하게 된다. 본 발명에 따르는 허브 베어링 장치(100)의 외륜(111)은 도 5에 114로 도시한 바와 같이 외측으로 너클(120)의 외측단(126a)에 걸리도록 형성된 단턱부(114)를 구비하므로 상기 측방향 하중에 의하여 변형이 발생하는 부분은 l1이며, 이는 종래 기술에 의한 변형이 발생하는 부분의 길이(도 2의 L1)에 비하여 상당히 감소하게 된다. 따라서 동일한 측방향 하중에 대하여 외륜(111)에 발생하는 변형량이 감소하게 되며, 변형량 감소에 의하여 외륜(111)과 너클(120) 사이에 발생할 수 있는 크립의 가능성도 감소하게 되어 크립에 의한 소음의 발생도 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 26은 도 9의 A부를 확대 도시한 것으로, 본 발명에 따르는 고정수단(141), 상기 고정수단(141)이 삽입되는 링홈(118) 및 상기 고정수단(141)의 돌출부 일측과 접촉하는 너클 부분은 모두 중심축에 대하여 수직으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 수직으로 형성함으로써 측방향 하중이나 열팽창 등에 대하여 외륜(111)과 너클(120)에 사이에 상대 변위가 발생하지 않게 된다. 상기와 같은 고정수단(141), 링홈(118) 및 너클(120)의 형상은 도 9에 도시한 제3 실시 예에만 적용되는 것은 아니며, 고정수단(141)을 구비하는 제1 실시예, 제2 실시 예, 제4 실시 예 내지 제8 실시 예에도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 27은 본 발명의 제1 실시 예에 따르는 허브 베어링 장치에 있어서 외륜(111)을 가공하는 상태를 도시한 일부 단면도이다. 도 27에 도시한 바와 같이 외륜(111)을 너클(120)에 먼저 조립한 상태에서 외륜(111)의 궤도(111a)를 연삭하거나 수퍼피니싱(Superfinishing)하여 너클(120)에 조립하면서 발생하는 외륜(111)의 변형을 보상할 수 있으며, 상기와 같은 상태에서 가공이 완료된 후 전동체, 내륜 및 허브 등을 차례로 조립할 수도 있다.

압입형 허브 베어링에 있어서 상기와 같이 외륜(111)을 먼저 너클(120)에 조립한 상태에서 외륜(111)의 궤도(111a)를 가공함으로써 외륜(111) 압입시 외륜(111)에 발생하는 변형을 제거하여 런아웃이 개선되며, 베어링의 수명도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 본 발명의 바람직한 실시 예의 설명에 있어서 도면에 전동체(15)로서 볼을 가지는 베어링을 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, 전동체로서 테이퍼 로울러, 원통로울러 등을 가지는 베어링에도 적용된다. 그리고 본 발명의 실시 예에서 내측으로 허브(130)의 연장부(139)를 오비탈 포밍하여 성형부(139a)로 성형한 것을 도시하고 있으나 본 발명은 도 2에 도시한 바와 같은 구조의 베어링 장치에도 물론 적용할 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 설계변경 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 허브 베어링 장치(100)를 사용하는 경우에는 허브(130)를 오비탈 포밍(Orbital Forming)하여 내륜(113)을 축방향으로 지지하는 경우에도 허브(130)에 베어링(110)을 먼저 조립하고 오비탈 포밍을 한 후 허브(130)와 베어링(110) 조립체를 너클(120)에 조립하는 것이 가능하며, 따라서 허브(130)를 오비탈 포밍하는 경우에도 외륜(111)을 너클(120)과 연결하기 위하여 외륜(111)에 플랜지를 구비하지 않아도 되며, 플랜지를 구비하는데 소요되는 제작 비용이 현저하게 감소하며, 플랜지로 인한 런아웃(Run-out)이 발생하지 않으며, 측방향 하중에 대하여 외륜(111)이 변형되는 부분의 길이가 감소함으로써 외륜(111)의 변형량이 감소하여 크립과 크립에 의한 소음 발생을 방지할 수 있는 한편, 허브(130)의 플랜지(133)에 서비스홀(133b)을 구비함으로써 상기 서비스홀(133b)을 통하여 직접 외륜(111)을 가압하여 허브(130)와 베어링(110) 조립체를 너클(120)에 조립하므로 허브(130)를 가압하여 너클(120)에 조립할 때 발생하는 베어링(110) 궤도의 손상 등을 방지할 수 있으며, 서비스홀(133b)의 체적만큼 허브 베어링 장치(100)의 중량이 감소하는 효과가 있으며, 너클(120)의 외측으로 개구부(123)를 구비함으로써 너클(120)에 형성된 홈(122)에 고정수단(141)을 용이하게 삽입할 수 있는 효과가 있다.

Claims

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궤도(111a)가 형성된 외륜(111)과, 궤도(113a)가 형성된 하나 이상의 내륜(113)과, 상기 외륜(111)과 내륜(113) 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체(115)와, 상기 전동체(115)의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체(115)가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지(119)를 구비하는 베어링(110)과; 상기 외륜(111)이 삽입되는 내경부(121)를 구비하며 자동차의 서스펜션에 연결되는 너클(120)과; 상기 베어링의 내륜(113)이 안착하는 안착부(135)가 형성된 원통부(131)와, 상기 원통부(131)로부터 반경 방향으로 외향 연장 형성된 플랜지(133)를 구비하는 허브(130);로 이루어지며 상기 베어링(110) 외륜(111)은 내측으로 외경부(112) 보다 지름이 작게 형성된 소경부(111b)를 구비하고 상기 소경부(111b)에 고정수단(141)이 삽입되는 링홈(118)이 형성되며, 상기 너클(120)은 내경부(121)의 내측으로 상기 외경부(112)에 걸리도록 돌기부(127)를 구비하는 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
제3 항에 있어서, 상기 베어링(110) 외륜(111)은 외측으로 너클수납홈(116a)이 형성된 너클수납부(116)를 더 구비하고, 상기 너클(120)은 외측으로 너클수납홈(116a)에 삽입되도록 형성된 외측단부(128)를 구비하는 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
궤도(111a)가 형성된 외륜(111)과, 궤도(113a)가 형성된 하나 이상의 내륜(113)과, 상기 외륜(111)과 내륜(113) 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체(115)와, 상기 전동체(115)의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체(115)가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지(119)를 구비하는 베어링(110)과; 상기 외륜(111)이 삽입되는 내경부(121)를 구비하며 자동차의 서스펜션에 연결되는 너클(120)과; 상기 베어링의 내륜(113)이 안착하는 안착부(135)가 형성된 원통부(131)와, 상기 원통부(131)로부터 반경 방향으로 외향 연장 형성된 플랜지(133)를 구비하는 허브(130);로 이루어지며 상기 베어링(110) 외륜(111)은 너클수납홈(116a)이 형성된 너클수납부(116)를 구비하고 상기 너클수납부(116)의 외경 방향으로는 고정수단(141)이 삽입되는 요홈부(116b)가 형성되며, 상기 너클(120)은 상기 너클수납홈(116a)에 삽입되는 외측단부(128)와 상기 외측단부(128)에서 반경 방향으로 이격하여 형성되며 고정수단(141)이 삽입되는 결합홈(124a)이 내경 방향으로 형성된 결합부(124)를 구비하는 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
제5 항에 있어서, 상기 너클수납부(116)의 외측으로 조립을 용이하도록 하는 단턱(116c)이 형성된 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
궤도(111a)가 형성된 외륜(111)과, 궤도(113a)가 형성된 하나 이상의 내륜(113)과, 상기 외륜(111)과 내륜(113) 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체(115)와, 상기 전동체(115)의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체(115)가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지(119)를 구비하는 베어링(110)과; 상기 외륜(111)이 삽입되는 내경부(121)가 형성되며 자동차의 서스펜션에 연결되는 너클(120)과; 상기 베어링의 내륜(113)이 안착하는 안착부(135)가 형성된 원통부(131)와, 상기 원통부(131)로부터 반경 방향으로 외형 연장 형성된 플랜지(133) 를 구비하는 허브(130);로 이루어지며 상기 베어링(110) 외륜(111) 외경면(112)은 축방향으로 경사지도록 형성되고 일측으로 고정수단(141)이 삽입되는 링홈(118)을 구비하며, 상기 너클(120)의 내경부(121)도 축방향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
궤도(111a)가 형성된 외륜(111)과, 궤도(113a)가 형성된 하나 이상의 내륜(113)과, 상기 외륜(111)과 내륜(113) 사이에 위치하여 구름 운동을 하는 복수의 전동체(115)와, 상기 전동체(115)의 간격을 유지하도록 일정 간격으로 상기 전동체(115)가 삽입되는 요홈이 형성된 케이지(119)를 구비하는 베어링(110)과; 상기 외륜(111)이 삽입되는 내경부(121)를 구비하며 자동차의 서스펜션에 연결되는 너클(120)과; 상기 베어링의 내륜(113)이 안착하는 안착부(135)가 형성된 원통부(131)와, 상기 원통부(131)로부터 반경 방향으로 외향 연장 형성된 플랜지(133)를 구비하는 허브(130);로 이루어지며, 상기 너클(120)은 외측에 고정수단(141)이 삽입되는 홈(122)이 형성되며, 내측에서 외륜(111)을 축방향으로 지지하는 돌기부(124)를 구비하며, 상기 홈(122)에 고정수단(141)을 용이하게 삽입하기 위하여 외측으로 개구부(123)가 형성된 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
제3 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브(130)의 플랜지(133)에는 하나 이상의 서비스홀(133b)이 형성된 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
제3 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브(130)의 원통부(131)에 내륜 궤도(131a)가 형성되며, 상기 안착부(135)에는 하나의 내륜(113)이 안착하는 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
제3 항, 제4 항 및 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외륜(111)에 형성되는 링홈은 수나사부(118a)이며, 상기 고정수단(141)은 상기 수나사부(118a)에 나사 결합하도록 암나사부(141a)가 형성된 너트인 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
제11 항에 있어서, 상기 고정수단(141)은 외륜(111)의 내측단을 감싸도록 형성되는 내경부(141b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
제3 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정수단(141) 및 고정수단이 삽입되는 링홈(118)은 중심축에 대하여 수직으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브 베어링 장치(100).
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