KR101327941B1 - 휠 베어링 조립체 및 이를 조립하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휠 베어링 조립체 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내륜과 허브의 풀림을 방지하고 조립성을 개선한 휠 베어링 조립체 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 휠 베어링 조립체는 그 내주에 체결 홀이 형성되고, 그 외주에 허브 나사 체결부가 형성된 허브; 및 그 내주에 상기 허브 나사 체결부에 대응하는 내륜 나사 체결부가 형성되고, 그 내측으로 연장부가 형성된 내륜;을 포함하되, 상기 허브 나사 체결부와 상기 내륜 나사 체결부의 나사 결합을 통해 상기 허브와 상기 내륜이 결합하고, 상기 결합 이후에 상기 체결 홀과 상기 연장부에 동시에 스플라인 가공을 한다.

Description

휠 베어링 조립체 및 이를 조립하는 방법{WHEEL BEARING ASSEMBLY AND ASSEMBLYING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 휠 베어링 조립체 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내륜과 허브의 풀림을 방지하고 조립성을 개선한 휠 베어링 조립체 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 베어링은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 현재 롤러 베어링, 테이퍼 베어링, 니들 베어링 등 다양한 베어링들이 사용되고 있다.
휠 베어링은 이러한 베어링의 한 종류로서, 회전하지 않는 요소인 차체에 회전하는 요소인 휠을 회전 가능하게 연결한다. 상기 휠 베어링은 휠 또는 차체 중 하나에 연결되는 내륜(및/또는 허브)과 휠 또는 차체 중 다른 하나에 연결되는 외륜 및 상기 외륜과 내륜 사이에 개재되는 전동체를 포함한다.
도 5는 종래의 휠 베어링 조립체의 사시도이고, 도 6은 종래의 휠 베어링 조립체의 단면도이다.
도5 및 도6을 참조하면, 허브(110)에는 그 외주에 허브 나사 체결부(112)가 형성되어 있고, 상기 허브 나사 체결부(112)에 대응하는 내륜 나사 체결부(121)가 그 내주에 형성된 내륜이 (120)이 상기 허브(110)와 나사 결합한다.
상기 허브(110)와 상기 내륜(120)의 둘레에는 외륜(130)이 구비되며, 상기 허브(110) 및 상기 내륜(120)과 상기 외륜(130) 사이에는 전동체(142)가 구비되며, 상기 전동체(142)를 지지하도록 리테이너(144)가 구비된다.
상기 허브(110)와 상기 외륜(130)의 사이 공간에는 상기 전동체(142)로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 제1 실링 장치(146)가 구비되며, 상기 내륜(120)과 상기 외륜(130)의 사이 공간에도 상기 전동체(142)로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 제2 실링 장치(148)가 구비된다.
상기 허브(110)에서 연장 형성된 제1 플랜지(115)에는 결합 볼트(140)가 결합하며, 미도시한 휠과 결합하게 된다.
또한, 상기 외륜에서 연장 형성된 제2 플랜지(132)에는 제2 플랜지 체결 홀(133)이 형성되어 미도시한 차량에 결합하게 된다.
상기 내륜(110)에는 연장부(123)가 형성되어 그 내측에 다각형 또는 치형의
치형부가 형성되어 상기 치형부에 렌치(미도시)를 삽입하여 상기 내륜(120)을 회전시켜 상기 허브(110)와 결합하게 된다.
상기 허브(110)의 내주에는 스플라인(111)이 형성되며 미도시한 드라이브 샤프트가 상기 스플라인(111)에 삽입된다.
상기 스플라인(111)의 지름은, 도5에 도시된 바와 같이, D3로 표시될 수 있고, 상기 치의 내주 지름은 D4로 표시될 수 있으며, D3와 D4의 관계는 D3< D4로 정의된다.
즉, 종래의 휠 베어링 조립체는 상기 스플라인(111)과 상기 치가 각각 형성된 상기 허브(110)와 상기 내륜(120)을 조립할 때, 상기 다각형 또는 치형의 치형부에 미도시한 렌치 등을 이용하여, 상기 내륜(120)을 회전시켜 나사 결합을 하거나, 또는 상기 다각형 또는 치형의 치형부가 형성된 상기 내륜(120)을 회전시켜 상기 허브(110)와 조립하고, 그 이후에 상기 스플라인(111)을 형성하게 된다.
그런데 이러한 종래의 휠 베어링 조립체 및 조립 방법에 의하면, 휠의 회전및 진동 등에 의하여 상기 내륜(120)과 상기 허브(110) 사이에 상대적인 회전이 발생하여 상기 내륜(120)이 상기 허브(110)로부터 분리되는 위험이 있다.
또한, 상기 다각형 또는 치형의 치형부의 내주 지름이 상기 스플라인(111)의 내주 지름보다 크기 때문에 상기 내륜(120)을 회전시켜 결합 할 때 상기 스플라인(111), 즉 상기 허브(110)와 상기 다각형 또는 치형의 치형부와 결합하는 공구와 간섭이 발생하여 조립이 방해되는 현상이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내륜과허브의 분리를 방지할 수 있는 휠 베어링 조립체 및 조립 방법을 제공하는 것이다.
또한, 가공 단계 및 조립 단계를 단순화 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 휠 베어링 조립체 및 조립 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 휠 베어링 조립체는 그 내주에 체결 홀이 형성되고, 그 외주에 허브 나사 체결부가 형성된 허브; 및 그 내주에 상기 허브 나사 체결부에 대응하는 내륜 나사 체결부가 형성되고, 그 내측으로 연장부가 형성된 내륜;을 포함하되, 상기 허브 나사 체결부와 상기 내륜 나사 체결부의 나사 결합을 통해 상기 허브와 상기 내륜이 결합하고, 상기 결합 이후에 상기 체결 홀과 상기 연장부에 동시에 스플라인 가공할 수 있다.
상기 연장부의 내주 지름은 상기 체결 홀의 내주 지름보다 작게 형성되고, 상기 내주 지름에는 상기 허브와 나사결합시 상기 내륜을 회전시키기 위한 결합 돌출부가 그 내측으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 체결 홀과 상기 연장부에 동시 가공으로 형성된 스플라인에는 그 외주에 스플라인 가공된 드라이브 샤프트가 삽입될 수 있다.
상기 허브에는 단차부가 형성되고, 상기 내륜에는 상기 단차부에 대응하여 그 내측으로 돌출 형성되는 압입부가 형성되어 상기 허브 나사 체결부와 상기 내륜 나사 체결부의 나사 결합 이후에 상기 허브와 상기 내륜의 분리를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 휠 베어링 조립체 조립 방법은 그 내주에 체결 홀이 형성되고, 그 외주에 허브 나사 체결부가 형성된 허브에 전동체와 외륜을 결합하는 단계; 상기 허브와 상기 외륜 사이에 그 내주에 상기 허브 나사 체결부에 대응하는 내륜 나사 체결부가 형성되고, 그 내측으로 연장부가 형성된 내륜을 삽입하여 상기 허브와 상기 내륜을 나사 결합하는 단계; 및 상기 체결 홀과 상기 연장부에 동시에 스플라인 가공을 하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 연장부의 내주 지름은 상기 체결 홀의 내주 지름보다 작게 형성되고, 상기 내주 지름에는 상기 허브와 나사결합시 상기 내륜을 회전시키기 위한 결합 돌출부가 그 내측으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 체결 홀과 상기 연장부에 동시 가공으로 형성된 스플라인에는 그 외주에 스플라인 가공된 드라이브 샤프트가 삽입될 수 있다.
상기 허브에는 단차부가 형성되고, 상기 내륜에는 상기 단차부에 대응하여 그 내측으로 돌출 형성되는 압입부가 형성되어 상기 허브 나사 체결부와 상기 내륜 나사 체결부의 나사 결합 이후에 상기 허브와 상기 내륜의 분리를 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 휠 베어링 조립체 및 조립 방법에 의하면, 내륜과 허브의 분리를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 휠 베어링 조립체 및 조립 방법에 의하면 가공 단계 및 조립 단계를 단순화 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 스플라인 가공 전의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 스플라인 가공 전의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 스플라인 가공 후의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 스플라인 가공 후의 단면도이다.
도 5는 종래의 휠 베어링 조립체의 사시도이다.
도 6은 종래의 휠 베어링 조립체의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다.
이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 스플라인 가공 전의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 스플라인 가공 전의 단면도이다.
먼저, 도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체는 허브(10) 및 내륜(20)을 포함한다. 상기 허브(10)의 외주에 허브 나사 체결부(12)가 형성되어 있고, 상기 허브 나사 체결부(12)에 대응하는 내륜 나사 체결부(21)가 상기 내륜(20)에 형성된다.
또한, 상기 허브(10)에는 단차부(13)가 형성되고, 상기 내륜에는 상기 단차부(13)에 대응하는 압입부(22)가 형성된다.
상기 허브(10)와 상기 내륜(20)의 둘레에는 외륜(30)이 구비되며, 상기 허브(10) 및 상기 내륜(20)과 상기 외륜(30) 사이에는 전동체(42)가 구비되며, 상기 전동체(42)를 지지하도록 리테이너(44)가 구비된다.
상기 허브(10)와 상기 외륜(30)의 사이 공간에는 상기 전동체(42)로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 제1 실링 장치(46)가 구비되며, 상기 내륜(20)과 상기 외륜(30)의 사이 공간에도 상기 전동체(42)로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 제2 실링 장치(48)가 구비된다.
상기 허브(10)에서 연장 형성된 제1 플랜지(15)에는 결합 볼트(40)가 결합하며, 미도시한 휠과 결합하게 된다.
또한, 상기 외륜에서 연장 형성된 제2 플랜지(32)에는 제2 플랜지 체결 홀(33)이 형성되어 미도시한 차량에 결합하게 된다.
상기 허브(10)의 외측에는 파일럿(17)이 형성되어, 미도시한 휠과 결합시 상기 휠을 안내하게 된다.
상기 내륜(20)에는 연장부(23)가 형성되며, 그 내주에 무두 볼트(striper bolt 또는 shoulder bolt) 타입의 치, 즉 결합 돌출부(24)가 형성되어 상기 결합 돌출부(24)에 렌치를 삽입하여 상기 내륜(20)을 회전시켜 상기 허브(10)와 결합하게 된다.
즉, 상기 내륜(20)을 회전시키면, 상기 허브 나사 체결부(12)와 상기 내륜 나사 체결부(21)가 나사 결합하여 상기 허브(10)와 상기 내륜(20)이 체결되며, 또한, 상기 나사 결합이 된 이후에 추가적으로 힘을 가하여 회전 시키면, 상기 단차부(13)에 상기 압입부(22)가 압입되어 상기 허브(10)와 상기 내륜(20)이 견고하게 결합한다.
여기서, 상기 허브(10)의 내주에는 체결 홀(11)이 형성되어 있고, 상기 체결 홀(11)의 지름은 D1으로 표시되어 있으며, 상기 연장부(23)의 내주 지름은 D2로 표시되어 있다.
여기서, 상기 체결 홀(11)과 상기 연장부(23)의 각각의 지름의 관계는
D1 > D2로
상기 체결 홀(11)의 지름이 상기 연장부(23)의 지름이 크게 형성 된다.
따라서, 미도시한 렌치 등의 연장을 상기 연장부(23) 내측으로 삽입하더라도 상기 허브(10)와 연장간 간섭이 없어 조립이 간편하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 스플라인 가공 후의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 스플라인 가공 후의 단면도이다.
이하, 도3 및 도4를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 스플라인 가공을 설명한다.
상술한 바와 같이, 상기 내륜(20)을 회전시켜 상기 허브(10)와 결합한 이후에, 상기 체결 홀(11)과 상기 연장부(23), 즉 결합 돌출부(24)에 동시에 스플라인(14,25) 가공을 한다.
상기 스플라인(14,25) 가공 이후에는 그 외주에 스플라인 가공된 드라이브 샤프트(50)를 삽입하여 결합한다.
상기 허브(10) 및 상기 내륜(20)에 동시에 동일한 상기 스플라인(14,25)이 형성되며, 상기 드라이브 샤프트(50)가 삽입되어 상기 허브(10) 및 상기 내륜(20)과의 사이에 상대적인 회전이 없게 되므로 휠(미도시)의 회전이나 진동 등에 의한 상기 허브(10) 및 상기 내륜(20)의 분리가 발생하지 않는다.
이하, 도1 내지 도4를 참조하여, 휠 베어링 조립체의 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
여기서, 상술한 상기 휠 베어링 조립체의 구성 및 작동 설명과 반복되는 설명은 생략 하기로 한다.
먼저, 상기 허브(10)의 내주에는 스플라인 가공이 되지 않은 상태에서, 상기 외륜(30) 및 상기 전동체(42) 등이 조립 또는 임시로 조립된다.
이 상태에서, 상기 결합 돌출부(24)에 렌치 등을 삽입하고 상기 내륜(20)을 회전시켜 상기 내륜(20)과 상기 허브(10)를 나사 결합하게 된다.
상술한 나사 결합 및 상기 압입부(22)의 압입에 의해 상기 내륜(20)과 상기 허브(10)가 견고하게 결합하게 된다.
이후, 상기 제1, 2 실링 장치(46, 48)를 결합할 수도 있고, 상기 임시 조립 단계에서 상기 제1, 2 실링 장치(46, 48)를 결합할 수도 있고, 또는 상기 스플라인 가공 이후에 상기 제1, 2 실링 장치(46, 48)를 결합할 수도 있다. 이는 상기 전동체(42) 및 상기 리테이너(44)의 형상, 개수, 치수 등에 따라 선택될 수 있으며, 이는 본 발명의 요지와 상관없는 것으로 자세한 설명은 생략 한다.
상기 내륜(20)과 상기 허브(10)를 나사 결합한 이후에, 상기 체결 홀(11)과 상기 연장부(23), 즉 결합 돌출부(24)에 동시에 스플라인(14,25) 가공을 한다.
상기 스플라인(14,25) 가공 이후에는 그 외주에 스플라인 가공된 드라이브 샤프트(50)를 삽입하여 결합한다.
상기 허브(10) 및 상기 내륜(20)에 동시에 동일한 상기 스플라인(14,25)이 형성되며, 상기 드라이브 샤프트(50)가 삽입되므로, 상기 허브(10) 및 상기 내륜(20)과의 사이에 상대적인 회전이 없게 된다. 따라서, 휠(미도시)의 회전이나 진동 등에 의한 상기 허브(10) 및 상기 내륜(20)의 분리가 발생하지 않는다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 휠 베어링 조립체 및 조립 방법에 의하면, 내륜과 허브의 분리를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 휠 베어링 조립체 및 조립 방법에 의하면 가공 단계 및 조립 단계를 단순화 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 허브 11: 체결 홀
12: 허브 나사 체결부 13: 단차부
14: 허브 스플라인 15: 제1 플랜지
17: 파일럿 20: 내륜
21: 내륜 나사 체결부 22: 압입부
23: 연장부 24: 결합 돌출부
25: 연장부 스플라인 30: 외륜
32: 제2 플랜지 33: 제2 플랜지 체결 홀
40: 결합 볼트 42: 전동체
44: 리테이너 46: 제1 실링 장치
48: 제2 실링 장치 50: 드라이브 샤프트

Claims (8)

  1. 그 내주에 체결 홀이 형성되고, 그 외주에 허브 나사 체결부가 형성된 허브; 및
    그 내주에 상기 허브 나사 체결부에 대응하는 내륜 나사 체결부가 형성되고, 그 내측으로 연장부가 형성된 내륜;
    을 포함하되,
    상기 연장부의 내주 지름은 상기 체결 홀의 내주 지름보다 작게 형성되고,
    상기 연장부의 내주에는 상기 내륜을 회전시키기 위한 결합 돌출부가 그 내측으로 돌출 형성되고,
    상기 결합 돌출부를 통해 상기 내륜을 회전시켜 상기 허브 나사 체결부와 상기 내륜 나사 체결부의 나사 결합을 통해 상기 허브와 상기 내륜이 결합하고,
    상기 결합 이후에 상기 체결 홀과 상기 연장부에 동시에 스플라인 가공을 하되,
    상기 체결 홀과 상기 연장부에 동시 가공으로 형성된 스플라인에는 그 외주에 스플라인 가공된 드라이브 샤프트가 삽입되어 상기 허브와 상기 내륜과의 사이에 상대적인 회전을 방지하는 휠 베어링 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 허브에는 단차부가 형성되고,
    상기 내륜에는 상기 단차부에 대응하여 그 내측으로 돌출 형성되는 압입부가 형성되어 상기 허브 나사 체결부와 상기 내륜 나사 체결부의 나사 결합 이후에 상기 허브와 상기 내륜의 분리를 방지하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  5. 그 내주에 체결 홀이 형성되고, 그 외주에 허브 나사 체결부가 형성된 허브에 전동체와 외륜을 결합하는 단계;
    상기 허브와 상기 외륜 사이에 그 내주에 상기 허브 나사 체결부에 대응하는 내륜 나사 체결부가 형성되고, 그 내측으로 연장부가 형성된 내륜을 삽입하고, 이를 회전시켜 상기 허브와 상기 내륜을 나사 결합하는 단계; 및
    상기 체결 홀과 상기 연장부에 동시에 스플라인 가공을 하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 연장부의 내주 지름은 상기 체결 홀의 내주 지름보다 작게 형성되고,
    상기 연장부의 내주에는 상기 허브와 나사결합시 상기 내륜을 회전시키기 위한 결합 돌출부가 그 내측으로 돌출 형성되며,
    상기 체결 홀과 상기 연장부에 동시 가공으로 형성된 스플라인에는 그 외주에 스플라인 가공된 드라이브 샤프트가 삽입되어 상기 허브와 상기 내륜과의 사이에 상대 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체 조립 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 허브에는 단차부가 형성되고,
    상기 내륜에는 상기 단차부에 대응하여 그 내측으로 돌출 형성되는 압입부가 형성되어 상기 허브 나사 체결부와 상기 내륜 나사 체결부의 나사 결합 이후에 상기 허브와 상기 내륜의 분리를 방지하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체 조립 방법.

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