KR101364810B1 - Tandem ball bearing of vehicle axle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링에 관한 것으로서, 특히 액슬축의 일측에 가변볼이 끼워진 가변인너레이스가 억지끼워맞춤으로 결합되고, 액슬축의 타측에 고정볼이 끼워진 고정인너레이스가 억지끼워맞춤으로 결합되어 아우터레이스에 삽입되도록 함으로써, 액슬축에 작용하는 토크가 작을 경우에는 고정볼만이 구동되도록 하고, 액슬축에 작용하는 토크가 클 경우에는 고정볼과 가변볼이 동시에 구동되도록 한 것이다.The present invention relates to a tandem ball bearing for a vehicle axle, and more particularly to a tandem ball bearing for a vehicle axle, in which a variable inner race having a variable ball fitted on one side of an axle shaft is tightly fitted and a fixed inner race, Thus, when the torque acting on the axle shaft is small, only the fixed ball is driven. When the torque acting on the axle shaft is large, the fixed ball and the variable ball are simultaneously driven.
일반적으로 엔진에서 출력되고 변속기에서 변환된 토크에 의하여 구동륜이 구동되도록 하기 위한 방안으로 액슬이 설치되어 있다. 액슬은 프로펠러 샤프트로부터 전달되는 구동력을 구동륜으로 전달하기 위한 차동장치가 구비된 것으로 액슬 하우징에 내장되는 피니언 기어, 링기어, 차동기어 및 액슬 샤프트가 포함되게 구성되어 있다.Generally, an axle is provided as a means for driving the drive wheels by the torque outputted from the engine and converted by the transmission. The axle is configured to include a pinion gear, a ring gear, a differential gear, and an axle shaft, which are provided in a differential housing for transmitting a driving force transmitted from a propeller shaft to a drive wheel.
이러한 프로펠러 샤프트에 연결되는 피니언 기어가 구동되면 피니언 샤프트에 결합된 링기어가 구동되고, 링기어에 연결되는 차동 기어를 통하여 액슬 샤프트가 구동되므로 구동륜의 회전이 이루어진다. 이때, 액슬 하우징은 피니언 기어, 링기어, 차동기어 및 액슬 샤프트를 커버하면서 윤활유의 누유를 방지하게 된다.When the pinion gear connected to the propeller shaft is driven, the ring gear coupled to the pinion shaft is driven, and the axle shaft is driven through the differential gear connected to the ring gear, thereby rotating the drive wheel. At this time, the axle housing covers the pinion gear, the ring gear, the differential gear, and the axle shaft, thereby preventing the lubricant from leaking.
한편, 피니언 기어에 결합된 피니언 샤프트는 볼베어링에 의하여 회전되게 지지되며, 이러한 볼베어링은 축홀이 형성된 인너레이스의 외부에 각각의 리테이너를 갖는 볼이 2열로 단차지게 일측에서 타측으로 삽입되고, 볼의 외부에 아우터레이스가 결합되어 축방향 즉, 피니언 샤프트에 축방향으로 작용하는 토크에 의하여 충분하게 저항할 수 있도록 하였으나, 피니언 샤프트에 작용하는 토크가 작거나 클 경우에도 2열로 삽입된 볼이 동시에 구동됨에 따라 구동소음이 발생되는 문제점이 있었다.On the other hand, the pinion shaft coupled to the pinion gear is supported so as to be rotated by ball bearings. In this ball bearing, balls having respective retainers are inserted into the other side of the inner race formed with shaft holes, The outer race is combined with the outer race so as to sufficiently resist the axial direction, that is, the torque acting on the pinion shaft in the axial direction. However, even if the torque acting on the pinion shaft is small or large, Thereby generating driving noises.
또한, 항상 2열의 볼이 구동됨으로써, 가변되는 토크에 효율적으로 대처하지 못하게 되어 액슬의 동력이 손실되어 효율이 낮아지는 또 다른 문제점이 있었다.Further, since the balls of two rows are always driven, the variable torque can not be efficiently coped with, and the power of the axle is lost, which leads to another problem that the efficiency is lowered.
본 발명은 차량 액슬의 피니언 샤프트에 작용하는 토크에 따라 1열과 2열의 볼이 각각 구동되거나 동시에 구동될 수 있도록 하여 구동시 발생되는 소음을 최소화할 수 있도록 하는 가운데 이를 통해 구동 저항을 줄여 액슬 동력의 손실을 최소화하여 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.According to the present invention, the first and second rows of balls can be driven or simultaneously driven according to the torque acting on the pinion shaft of the vehicle axle, thereby minimizing the noise generated during driving. Thereby minimizing loss and improving efficiency.
본 발명은 액슬링기어(70)와 맞물리는 액슬피니언(80)의 액슬축(81)에 결합된 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링(A)에 있어서, 상기 탠덤 볼 베어링(A)은 액슬축(81)의 일측에 억지끼워맞춤으로 결합된 가변인너레이스(10)와; 상기 가변인너레이스(10)와 이격되게 액슬축(81)의 타측에 억지끼워맞춤으로 결합된 고정인너레이스(20)와; 상기 가변인너레이스(10)의 외주연부에 회전되게 결합된 가변볼(30)과; The present invention is a tandem ball bearing (A) for a vehicle axle, which is coupled to an axle shaft (81) of an axle pinion (80) engaged with an axle sling gear (70), wherein the tandem ball bearing A variable
상기 고정인너레이스(20)의 외주연부에 회전되게 결합된 고정볼(40); 및 상기 가변볼(30)과 고정볼(40)이 회전되게 감싸지도록 결합된 아우터레이스(50)로 구성됨을 특징으로 한다.A fixed ball (40) rotatably coupled to an outer periphery of the fixed inner race (20); And an outer race (50) coupled to rotate the variable ball (30) and the fixed ball (40) so as to be rotated.
또한, 상기 가변인너레이스(10)는 제1관통홀(111)이 형성된 가변레이스몸체(11)와; 상기 가변레이스몸체(11)의 외주연부에 형성된 가변볼가압부(12)로 구성되고, 상기 가변볼가압부(12)는 일측에서 타측으로 좁아지게 형성된 경사면(121)과; 상기 경사면(121)의 일측에 일체로 형성된 가변볼이탈방지링(122)으로 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the variable
또한, 상기 고정인너레이스(20)는 제2관통홀(211)이 형성된 고정레이스몸체(21)와; 상기 고정레이스몸체(21)의 외주연부에 형성된 고정볼가압부(22)로 구성되고, 상기 고정볼가입부(22)는 외주연부의 일측에 상기 고정볼(40)이 맞대어지게 형성된 고정볼안착면(221)과; 상기 고정볼안착면(221)의 끝에 고정레이스몸체(21)의 중심과 평행하게 일체로 형성된 가이드면(222)으로 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the fixed
또한, 상기 가변볼(30)은 일측에서 타측으로 좁아지는 경사를 갖는 링형태의 가변리테이너(31)에 형성된 제1볼안내홀(311)에 삽입됨을 특징으로 한다.The
또한, 상기 고정볼(40)은 일측에서 타측으로 좁아지는 경사를 갖는 링형태의 고정리테이너(41)에 형성된 제2볼안내홀(311)에 삽입됨을 특징으로 한다.The
또한, 상기 아우터레이스(50)는 내주연부의 일측에서 타측으로 가변볼가이드(51)와 고정볼가이드(52)가 계단턱 형태를 갖도록 형성되고, 상기 가변볼가이드(51)의 직경(D)이 상기 고정볼가이드(52)의 직경(d) 보다 크게 형성됨을 특징으로 한다.The
그리고 상기 액슬축(81)에 형성된 액슬피니언(80)과 상기 가변인너레이스(10)의 외측 사이에 심(60)이 개재됨을 특징으로 한다.A
본 발명은 액슬축의 일측에 가변볼이 끼워진 가변인너레이스가 억지끼워맞춤으로 결합되고, 액슬축의 타측에 고정볼이 끼워진 고정인너레이스가 억지끼워맞춤으로 결합되어 아우터레이스에 삽입되도록 함으로써, 액슬축에 작용하는 토크가 작을 경우, 고정볼만이 구동되도록 하여 구동시 발생되는 소음을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The present invention is characterized in that a variable inner race in which a variable ball is fitted on one side of an axle shaft is interference fit and a fixed inner race in which a fixing ball is fitted on the other side of the axle shaft is tightly fitted to be inserted into the outer race, When the acting torque is small, only the fixed ball is driven, so that the noise generated during driving can be reduced.
또한, 이를 통해 구동 저항을 줄여 액슬 동력의 손실을 최소화할 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.Further, it is possible to minimize the loss of axle power by reducing the driving resistance.
그리고 액슬축에 작용하는 토크가 클 경우, 고정볼과 가변볼이 동시에 구동되도록 하여 충분한 지지를 통해 동력이 전달되는 효과를 더 얻을 수 있다.When the torque acting on the axle shaft is large, the fixed ball and the variable ball are driven at the same time, and the power is transmitted through the sufficient support.
도1은 본 발명에 따른 탠덤 볼 베어링을 갖는 차량용 액슬을 개략적으로 도시한 예시도.
도2는 본 발명에 따른 탠덤 볼 베어링이 액슬 피니언에 결합된 상태를 도시한 사시도.
도3은 본 발명에 따른 탠덤 볼 베어링이 액슬 피이언에 결합된 상태를 분리 도시한 사시도.
도4는 본 발명에 따른 탠덤 볼 베어링이 액슬 피니언에 결합된 상태를 절개하여 도시한 사시도.
도5는 본 발명에 따른 탠덤 볼 베어링이 액슬 피니언에 결합된 상태를 도시한 종단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an exemplary view schematically showing a vehicle axle having a tandem ball bearing according to the present invention; Fig.
2 is a perspective view showing a state where a tandem ball bearing according to the present invention is coupled to an axle pinion;
3 is a perspective view illustrating a state in which a tandem ball bearing according to the present invention is coupled to an axle pie.
FIG. 4 is a perspective view showing a tandem ball bearing according to the present invention in a state where the tandem ball bearing is coupled to an axle pinion. FIG.
5 is a longitudinal sectional view showing a state in which a tandem ball bearing according to the present invention is coupled to an axle pinion.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링(A)은 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 액슬 하우징(H)의 내부에 액슬피니언(80)이 회전 가능하게 결합되고, 상기 액슬피니언(80)에 액슬링기어(70)가 맞물려 구동력이 전달될 수 있게 결합되어 있다. 이때, 상기 탠덤 볼 베어링(A)은 액슬피니언(80)에 작용되는 구동력 즉, 토크가 크거나 작을 경우, 각각에 구동력에 맞추어 구동됨으로써, 구동소음과 구동저항을 최소화하거나 효율적으로 충분한 구동력이 전달될 수 있게 구성되어 있다.1 to 5, a tandem ball bearing A for a vehicle axle according to the present invention includes an
이를 위해, 상기 탠덤 볼 베어링(A)은 액슬피니언(80)이 형성된 액슬축(81)의 일측에 가변인너레이스(10)가 억지끼워맞춤으로 결합되고, 상기 액슬축(81)의 타측에 상기 가변인너레이스(10)와 분리된 즉, 이격된 형태를 갖는 고정인너레이스(20)가 억지끼워맞춤으로 결합되어 있다.To this end, the tandem ball bearing (A) is provided with a variable inner race (10) fitted to one side of an axle shaft (81) having an axle pinion (80) The fixed
상기 가변인너레이스(10)는 액슬피니언(80)에 작용하는 토크에 따라 축방향을 이동되어 구동될 수 있도록 한 것으로 가변레이스몸체(11)에 제1관통홀(111)이 형성되어 액슬축(81)에 결합되고, 상기 가변레이스몸체(11)의 외주연부에는 가변볼가압부(12)가 일체로 형성되어 있다.The variable
상기 가변볼가압부(12)는 토크가 작을 경우, 후술하는 가변볼(30)과 이격되어 아우터레이스(50)의 내부에 삽입된 가변레이스몸체(11)만이 회전되도록 하고, 토크가 클 경우, 가변볼(30)이 맞대어지게 가압 또는 가변되어 가변볼(30)과 같이 회전될 수 있게 된다.When the torque is low, only the
이를 위해, 상기 가변볼가압부(12)는 외주연부의 일측에서 타측으로 좁아지는 형태를 갖는 경사면(121)이 형성되고, 상기 경사면(121)의 일측에 가변볼이탈방지링(122)이 일체로 형성되어 있다. 상기 경사면(121)과 가변볼이탈방지링 (122)이 만나는 부분은 만곡된 형태를 갖도록 하는 것이 바람직하다.For this, the variable
상기 고정인너레이스(20)는 액슬피이언(80)이 구동되는 동안 고정볼(40)에 의하여 계속 회전되는 것으로 고정레이스몸체(21)에 형성된 제2관통홀(211)에 액슬축(81)이 삽입되고, 상기 고정레이스몸체(21)의 외주연부에 고정볼가압부(22)가 일체로 형성되어 있다.The fixed
상기 고정볼가입부(22)는 외주연부의 일측에 고정볼안착면(221)이 형성되어 고정볼(40)이 항상 맞대어진 상태가 유지되고, 상기 고정볼안착면(221)의 끝에 고정레이스몸체(21)의 중심과 평행한 가이드면(222)이 일체로 형성되어 있다.The stationary
상기 가변볼(30)은 가변인너레이스(10)의 외주연부에 회전되게 결합된 것으로 일측에서 타측으로 좁아지는 경사를 갖는 링형태의 가변리테이너(31)에 형성된 제1볼안내홀(311)에 삽입되어 각각의 가변볼(30)이 항상 일정한 간격이 유지될 수 있게 구성되어 있다.The
상기 고정볼(40)은 고정인너레이스(20)의 외주연부에 회전되게 결합된 것으로 일측에서 타측으로 좁아지는 경사를 갖는 링형태의 고정리테이너(41)에 형성된 제2볼안내홀(311)에 삽입되어 각각의 고정볼(40)이 항상 일정한 간격이 유지될 수 있게 구성되어 있다.The
상기 아우터레이스(50)는 내주연부의 일측에서 타측으로 가변볼가이드(51)가 형성되어 가변인너레이스(10) 및 가변리테이너(31)에 삽입된 가변볼(30)이 회전 가능하게 커버되도록 하는 가운데 고정볼가이드(52)가 계단턱 형태를 갖도록 형성되어 있다.The
상기 고정볼가이드(52)는 고정인너레이스(20) 및 고정리테이너(41)에 삽입된 고정볼(40)이 회전가능하게 커버되도록 하는 가운데 상기 고정볼가이드(52)가 축방향으로 이동될 수 있게 구성되어 있다.The
이를 위해, 상기 가변볼가이드(51)의 직경(D)이 상기 고정볼가이드(52)의 직경(d) 보다 크게 형성되어 있다.For this purpose, the diameter D of the
한편, 상기 액슬축(81)에 형성된 액슬피니언(80)과 상기 가변인너레이스(20)의 외측 사이에는 심(60)이 개재되어 외부로부터 이물질이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 구성되어 있다.A
이와 같은 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링은 도5에 도시된 바와 같이, 먼저 액슬피니언(80)에 적은 토크가 작용할 경우, 액슬피니언(80)이 우측으로 인출 또는 이동된 상태가 유지됨에 따라 액슬축(81)에 결합된 가변인너레이스(10)의 가변레이스몸체(11)가 같이 이동되어 가변볼가압부(12)의 경사면(121)이 가변리테이너(31)에 결합된 가변볼(30)에서 이격된 상태로 있게 된다.As shown in FIG. 5, when a small amount of torque acts on the
이러한 상태에서는 고정인너레이스(20)의 고정볼가압부(22)가 고정리테이너(41)에 삽입된 고정볼(40)에 맞대어진 상태가 유지됨으로써, 고정볼(40) 만이 회전되어 소음 발생이 최소화하게 되고, 저항을 줄여 충분한 구동력이 전달되어 효율을 높일 수 있게 된다.The fixed
한편, 액슬피니언(80)에 큰 토크가 작용할 경우, 액슬피니언(80)이 좌측으로 이동된 상태가 유지됨에 따라 액슬축(81)에 결합된 가변인너레이스(10)의 가변레이스몸체(11)가 같이 이동되어 가변볼가압부(12)의 경사면(121)이 가변리테이너(31)에 결합된 가변볼(30)에 맞대어지게 됨으로써, 구동되는 면적이 넓어 충분한 토크에 저항 및 전달할 수 있게 된다. 즉, 가변볼(30)과 고정볼(40)이 동시에 구동될 수 있게 된다.On the other hand, when a large torque is applied to the
10:가변인너레이스 20:고정인너레이스
30:가변볼 40:고정볼
50:아우터레이스10: Variable inner race 20: Fixed inner race
30: variable ball 40: stationary ball
50: Outer race
Claims (7)
상기 탠덤 볼 베어링(A)은 액슬축(81)의 일측에 억지끼워맞춤으로 결합된 가변인너레이스(10)와;
상기 가변인너레이스(10)와 이격되게 액슬축(81)의 타측에 억지끼워맞춤으로 결합된 고정인너레이스(20)와;
상기 가변인너레이스(10)의 외주연부에 회전되게 결합된 가변볼(30)과;
상기 고정인너레이스(20)의 외주연부에 회전되게 결합된 고정볼(40); 및
상기 가변볼(30)과 고정볼(40)이 회전되게 감싸지도록 결합된 아우터레이스(50)로 구성됨을 특징으로 하는 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링.A tandem ball bearing (A) for a vehicle axle, which is coupled to an axle shaft (81) of an axle pinion (80) engaged with an axle ring gear (70)
The tandem ball bearing (A) comprises a variable inner race (10) coupled to one side of the axle shaft (81) by interference fitting;
A fixed inner race 20 coupled to the other side of the axle shaft 81 so as to be spaced apart from the variable inner race 10;
A variable ball 30 rotatably coupled to an outer periphery of the variable inner race 10;
A fixed ball (40) rotatably coupled to an outer periphery of the fixed inner race (20); And
And an outer race (50) coupled to rotate the variable ball (30) and the fixed ball (40) so as to be wrapped around the outer race (50).
상기 가변인너레이스(10)는 제1관통홀(111)이 형성된 가변레이스몸체(11)와; 상기 가변레이스몸체(11)의 외주연부에 형성된 가변볼가압부(12)로 구성되고, 상기 가변볼가압부(12)는 일측에서 타측으로 좁아지게 형성된 경사면(121)과; 상기 경사면(121)의 일측에 일체로 형성된 가변볼이탈방지링(122)으로 구성됨을 특징으로 하는 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링.The method according to claim 1,
The variable inner race 10 includes a variable race body 11 having a first through hole 111 formed therein; And a variable ball pressing portion 12 formed on an outer circumferential edge of the variable race body 11, wherein the variable ball pressing portion 12 includes an inclined surface 121 narrowed from one side to the other side; And a variable ball deviation preventing ring (122) integrally formed on one side of the inclined surface (121).
상기 고정인너레이스(20)는 제2관통홀(211)이 형성된 고정레이스몸체(21)와; 상기 고정레이스몸체(21)의 외주연부에 형성된 고정볼가압부(22)로 구성되고, 상기 고정볼가입부(22)는 외주연부의 일측에 상기 고정볼(40)이 맞대어지게 형성된 고정볼안착면(221)과; 상기 고정볼안착면(221)의 끝에 고정레이스몸체(21)의 중심과 평행하게 일체로 형성된 가이드면(222)으로 구성됨을 특징으로 하는 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링.The method according to claim 1,
The fixed inner race (20) includes a fixed race body (21) having a second through hole (211) formed therein; And a fixed ball pressing portion 22 formed on the outer circumferential edge of the fixed race body 21. The fixed ball catching portion 22 has a fixed ball seat formed on one side of the outer peripheral edge portion, A surface 221; And a guide surface (222) integrally formed at the end of the stationary ball seating surface (221) in parallel with the center of the stationary race body (21).
상기 가변볼(30)은 일측에서 타측으로 좁아지는 경사를 갖는 링형태의 가변리테이너(31)에 형성된 제1볼안내홀(311)에 삽입됨을 특징으로 하는 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링.The method according to claim 1,
Characterized in that the variable ball (30) is inserted into a first ball guide hole (311) formed in a ring-shaped variable retainer (31) having a slope narrowing from one side to the other side.
상기 고정볼(40)은 일측에서 타측으로 좁아지는 경사를 갖는 링형태의 고정리테이너(41)에 형성된 제2볼안내홀(411)에 삽입됨을 특징으로 하는 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링.The method according to claim 1,
Characterized in that the fixed ball (40) is inserted into a second ball guide hole (411) formed in a ring-shaped fixed retainer (41) having an inclination tapered from one side to the other side.
상기 아우터레이스(50)는 내주연부의 일측에서 타측으로 가변볼가이드(51)와 고정볼가이드(52)가 계단턱 형태를 갖도록 형성되고, 상기 가변볼가이드(51)의 직경(D)이 상기 고정볼가이드(52)의 직경(d) 보다 크게 형성됨을 특징으로 하는차량 액슬용 탠덤 볼 베어링. The method according to claim 1,
The outer race 50 is formed such that the variable ball guide 51 and the fixed ball guide 52 have a stepped shape from one side of the inner periphery to the other side and the diameter D of the variable ball guide 51 is smaller than the diameter (D) of the fixed ball guide (52) is greater than the diameter (d) of the fixed ball guide (52).
상기 액슬축(81)에 형성된 액슬피니언(80)과 상기 가변인너레이스(10)의 외측 사이에 심(60)이 개재됨을 특징으로 하는 차량 액슬용 탠덤 볼 베어링.The method according to claim 1,
Wherein a paddle (60) is interposed between an axle pinion (80) formed on the axle shaft (81) and an outer side of the variable inner race (10).
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2012
- 2012-11-29 KR KR1020120136701A patent/KR101364810B1/en active IP Right Grant
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