KR101398985B1 - 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체 - Google Patents

테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체 Download PDF

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임종근
이승준
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Abstract

테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체가 개시된다. 상기 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체는 일측에 휠을 장착하기 위한 허브 플랜지가 반경 외측으로 형성되고, 타측 외주면에 단차부가 형성되며, 상기 허브 플랜지와 단차부 사이의 외주면에 허브궤도가 형성되는 허브; 상기 허브의 단차부에 압입되며, 그 외주면에 내륜궤도가 형성되는 내륜; 상기 허브와 내륜을 둘러싸며, 그 내주면에 상기 허브궤도 및 내륜궤도에 대응하는 제1,2외륜궤도가 형성되는 외륜; 상기 허브궤도와 제1외륜궤도 사이에 배치되어 상기 허브 및 내륜과 상기 외륜의 상대 회전을 허용하는 제1테이퍼 롤러; 그리고 상기 내륜궤도와 제2외륜궤도 사이에 배치되어 상기 허브 및 내륜과 상기 외륜의 상대 회전을 허용하는 제2테이퍼 롤러;를 포함하며, 상기 허브 플랜지와 상기 허브궤도 사이에는 플랜지 베이스가 형성되어 있고, 상기 플랜지 베이스에는 상기 허브궤도의 연마를 위한 제1언더컷이 형성되어 있으며, 상기 플랜지 베이스에는 상기 제1언더컷에 집중되는 응력을 분산시키기 위한 제2언더컷이 더 형성되어 있을 수 있다.

Description

테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체{TAPER ROLLER WHEEL BEARING ASSEMBLY}
본 발명은 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플랜지 베이스부에 제1언더컷에 집중되는 응력을 분산하기 위한 제2언더컷이 더 형성되어 있는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 베어링은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 현재 전동체의 형식에 따라 볼 베어링, 테이퍼 롤러 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.
휠 베어링의 전동체로는 볼이나 테이퍼 롤러가 사용된다. 볼을 사용하는 휠 베어링은 소형 차량에 주로 적용되고, 테이퍼 롤러를 사용하는 휠 베어링은 버스나 트럭 등 대형 차량에 주로 적용된다.
도 1 내지 도 3에는 종래의 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(10)는 허브(20), 내륜(60), 외륜(30) 및 제1,2테이퍼 롤러(40, 50)를 포함한다.
허브(20)는 휠을 장착하기 위한 허브 플랜지(23)가 일측에 형성되어 있고, 타측에는 단차부(26)가 형성되어 있다. 또한, 상기 허브 플랜지(23)와 단차부(26) 사이의 허브(20)의 외주면에는 허브궤도(25)가 형성되어 있으며, 상기 허브궤도(25)와 상기 허브 플랜지(23)의 연결부에는 플랜지 베이스(24)가 형성되어 있다. 통상적으로 플랜지 베이스(24)는 그 단면이 곡률지게 형성된다. 상기 허브 플랜지(23)의 반경 외측부에는 볼트홀(29)이 형성되어 있으며, 이 볼트홀(29)에 볼트가 삽입됨으로써 휠이 허브 플랜지(23)에 장착된다. 또한, 상기 허브(20)의 일면에는 휠을 지지하기 위한 파일럿(22)이 축방향으로 돌출되어 있다.
내륜(60)은 상기 단차부(26)에 압입되며, 상기 내륜(60)의 외주면에는 내륜궤도(62)가 형성되어 있다. 상기 내륜(60)이 상기 단차부(26)에 압입되면, 허브(20)의 말단부(27)를 반경 외측으로 절곡하여 내륜(60)을 잡아둠과 동시에 제1,2테이퍼 롤러(40, 50)에 예압을 가하게 된다.
외륜(30)은 상기 허브(20)와 상기 내륜(60)으로부터 반경 외측에 이격되어 배치되며, 상기 허브(20)와 내륜(60)을 감싸고 있다. 상기 외륜(30)의 내주면에는 상기 허브궤도(25) 및 내륜궤도(62)에 대응하는 제1,2외륜궤도(32, 34)가 형성되어 있다.
복수개의 제1테이퍼 롤러(40)는 제1리테이너(42)에 장착된 상태로 상기 허브궤도(25)와 상기 제1외륜궤도(32) 사이에 장착되며, 복수개의 제2테이퍼 롤러(50)는 제2리테이너(52)에 장착된 상태로 상기 내륜궤도(62)와 상기 제2외륜궤도(34) 사이에 장착된다.
한편, 상기 제1,2테이퍼 롤러(40, 50)를 허브(20) 및 내륜(60)에 장착하는 경우, 제1,2테이퍼 롤러(40, 50)와 접촉할 수 있는 허브궤도(25) 및 허브궤도(25)의 양단부에 위치하는 돌출부, 내륜궤도(62) 및 내륜궤도(25)의 양단부에 위치하는 돌출부는 정밀하게 연마되어야 한다. 일반적으로 테이퍼 롤러의 모서리는 곡률져 있으나, 연마 가공의 특성상 궤도들은 곡률지게 연마되지 못하고 직선으로 연마되게 된다. 또한, 각 궤도의 연마면과 각 궤도의 양단부에 위치하는 돌출부의 연마면이 서로 각도를 이루고 있어 연마면들이 만나는 모서리 부분을 연마하기가 힘든 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 연마면들이 만나는 모서리 부분에 언더컷을 형성하였다. 즉, 연마 가공을 위하여 연마면들이 만나는 모서리 부분에 미리 둘레 방향의 홈을 형성하였다.
그런데, 연마 가공을 위하여 언더컷을 형성하는 경우, 휠 베어링 조립체의 내충격성이 약해질 수 있다. 특히, 허브 플랜지(23)를 통해 순간적인 충격 또는 강한 충격이 가해지면, 도 4에 도시된 바와 같이, 플랜지 베이스(24)에 형성된 언더컷(28)에 응력이 집중되게 되고, 이 응력 집중에 의하여 언더컷(28) 주위에 크랙이 발생되거나 허브(20)가 파손되는 문제점이 있었다. 연마 가공을 위해서는 언더컷(28)을 제거하지는 못하므로, 언더컷(28)에 집중되는 응력을 분산할 수 있는 수단이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 허브궤도의 연마 가공을 위한 언더컷의 주위에 추가적인 언더컷을 형성함으로써 응력을 분산시키는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체는 일측에 휠을 장착하기 위한 허브 플랜지가 반경 외측으로 형성되고, 타측 외주면에 단차부가 형성되며, 상기 허브 플랜지와 단차부 사이의 외주면에 허브궤도가 형성되는 허브; 상기 허브의 단차부에 압입되며, 그 외주면에 내륜궤도가 형성되는 내륜; 상기 허브와 내륜을 둘러싸며, 그 내주면에 상기 허브궤도 및 내륜궤도에 대응하는 제1,2외륜궤도가 형성되는 외륜; 상기 허브궤도와 제1외륜궤도 사이에 배치되어 상기 허브 및 내륜과 상기 외륜의 상대 회전을 허용하는 제1테이퍼 롤러; 그리고 상기 내륜궤도와 제2외륜궤도 사이에 배치되어 상기 허브 및 내륜과 상기 외륜의 상대 회전을 허용하는 제2테이퍼 롤러;를 포함하며, 상기 허브 플랜지와 상기 허브궤도 사이에는 플랜지 베이스가 형성되어 있고, 상기 플랜지 베이스에는 상기 허브궤도의 연마 가공을 위한 제1언더컷이 형성되어 있으며, 상기 플랜지 베이스에는 상기 제1언더컷에 집중되는 응력을 분산시키기 위한 제2언더컷이 더 형성되어 있을 수 있다.
상기 제2언더컷은 상기 제1언더컷의 반경 외측에 설정 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제2언더컷의 크기가 상기 제1언더컷의 크기보다 클 수 있다.
상기 허브의 일면에는 상기 휠을 지지하기 위한 파일럿이 축방향으로 돌출되어 있으며, 상기 제2언더컷은 상기 파일럿과 경방향으로 동등한 위치에 형성될 수 있다.
상기 허브 플랜지와 상기 외륜의 일단 사이에는 이물질의 침입을 방지하기 위한 제1실링부재가 장착되어 있고, 상기 외륜의 타측부 내주면과 상기 내륜의 외주면 사이에는 이물질의 침입을 방지하기 위한 제2실링부재가 장착되어 있을 수 있다.
상기 제2언더컷은 상기 제1실링부재의 장착 위치보다 경방향으로 내측에 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체는 일측에 휠을 장착하기 위한 허브 플랜지가 반경 외측으로 형성되고, 상기 허브 플랜지와 근접한 일측부에 허브궤도가 형성되는 허브; 상기 허브를 둘러싸며, 그 내주면에 상기 허브궤도에 대응하는 외륜궤도가 형성되는 외륜; 그리고 상기 허브궤도와 외륜궤도 사이에 배치되어 상기 허브와 상기 외륜의 상대 회전을 허용하는 테이퍼 롤러;를 포함하며, 상기 허브 플랜지와 상기 허브궤도 사이에는 플랜지 베이스가 형성되어 있고, 상기 플랜지 베이스에는 상기 허브궤도의 연마 가공을 위한 제1언더컷이 형성되어 있으며, 상기 플랜지 베이스에는 상기 제1언더컷에 집중되는 응력을 분산시키기 위한 제2언더컷이 더 형성되어 있을 수 있다.
상기 제2언더컷은 상기 제1언더컷의 반경 외측에 설정 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제2언더컷의 크기가 상기 제1언더컷의 크기보다 클 수 있다.
상기 허브의 일면에는 상기 휠을 지지하기 위한 파일럿이 축방향으로 돌출되어 있으며, 상기 제2언더컷은 상기 파일럿과 경방향으로 동등한 위치에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 허브궤도의 연마 가공을 위한 언더컷의 주위에 추가적인 언더컷을 형성함으로써 응력을 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체의 내충격성이 향상될 수 있다.
도 1은 종래의 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래의 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 사용되는 허브의 개략적인 단면도이다.
도 3은 종래의 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 사용되는 허브의 일부 사시도이다.
도 4는 종래의 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 사용되는 허브에 충격이 가해진 경우 응력 분포를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 사용되는 허브의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 사용되는 허브의 일부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 사용되는 허브에 충격이 가해진 경우 응력 분포를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체의 개략적인 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 사용되는 허브의 개략적인 단면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 사용되는 허브의 일부 사시도이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(100)는, 설명의 편의를 위하여, 다양한 종류의 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체들 중 하나를 예시한 것으로 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에 예시된 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(100)에 한정되어 적용되지 않고 다양한 종류의 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 적용될 수 있다. 더 나아가, 회전링(회전하는 링), 비회전링(회전하지 않는 링), 그리고 상기 회전링과 비회전링 사이에 개재된 복수개의 테이퍼 롤러를 포함하는 일반 베어링에도 본 발명의 기술적 사상이 적용 가능하다. 또한, 도 5 내지 도 7에 도시된 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체는 구동륜 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체를 예시한 것이다. 그러나, 종동륜 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체도 구동륜 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체와 유사하므로 본 발명의 기술적 사상이 구동륜 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 한정되지 않고 종동륜 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 적용될 수 있음 역시 자명하다.
또한, 도 5 내지 도 7은 설명의 편의상 '3세대 테이퍼 롤러 휠 베어링'에 본 발명의 기술적 사상이 적용되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 기술적 사상은 모든 세대의 테이퍼 롤러 휠 베어링에 적용 가능하다.
한편, 설명의 편의상 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체를 구성하는 모든 구성요소에서 휠(도시하지 않음)에 가까운 쪽을 아웃보드(outboard)라 칭하고, 휠에서 먼 쪽을 인보드(inboard)라 칭하기로 한다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(100)은 허브(110), 내륜(130), 외륜(160), 그리고 제1,2테이퍼 롤러(140. 150)를 포함한다. 본 명세서에서는 2열의 테이퍼 롤러가 사용된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 테이퍼 롤러의 열(row)의 개수는 당업자가 임의로 정할 수 있다. 통상적으로, 제1,2테이퍼 롤러(140, 150)는 복수개의 테이퍼 롤러들을 플라스틱 재질로 만들어진 제1,2리테이너(142, 152)에 끼움으로써 형성된다.
허브(110)는 실린더 형상으로, 허브(110)의 아웃보드 단부에는 차량의 휠이 결합된다. 이를 위하여, 허브(110)의 아웃보드 단부에는 반경 바깥쪽으로 돌출되는 허브 플랜지(114)와, 회전축을 따라 아웃보드 쪽으로 돌출되는 파일럿(112)이 형성된다. 허브 플랜지(114)에는 볼트공이 천공되어 있어 차량의 휠이 볼트 등의 결합 수단으로 허브(110)에 결합할 수 있도록 되어 있으며, 파일럿(112)은 허브(110)에 휠을 장착할 시 휠을 가이드하고 지지하는 역할을 한다. 또한, 허브(110)의 인보드 단부에는 단차부(116)가 형성되어 있으며, 이 단차부(116)에 말단부(118)가 연장되어 있다. 상기 말단부(118)는 오비탈 포밍 전에는 상기 회전축 방향으로 곧게 연장되어 있으나, 오비탈 포밍 후에는 반경 바깥 방향으로 구부러져 소성 변형된다. 허브(110)의 단차부(116)와 허브 플랜지(114) 사이의 외주면에는 허브궤도(120)가 형성되어 있으며, 허브 플랜지(114)와 허브궤도(120) 사이에는 플랜지 베이스(122)가 형성되어 있다.
내륜(130)은 상기 허브(110)의 단차부(116)에 압입되며, 상기 내륜(130)의 외주면에는 내륜궤도(132)가 형성되어 있다. 상기 내륜(130)은 상기 허브(110)의 말단부(118)를 오비탈 포밍함으로써 상기 허브(110)에 장착된다. 이 과정에서 제1,2테이퍼 롤러(140, 150)에 예압(preload)이 가해지게 된다. 본 명세서에서는 내륜(130)이 오비탈 포밍에 의하여 허브(110)에 장착되는 것을 예시하였으나, 볼트에 의하여 장착될 수도 있다.
외륜(160)은 상기 허브(110)의 반경 바깥쪽에 장착되어 허브(110)와 내륜(130)을 감싸고 있다. 외륜(160)의 반경 내측면에는 상기 허브궤도(120) 및 내륜궤도(132)에 각각 대응하는 제1,2외륜궤도(162, 164)가 형성되어 있으며, 반경 외측면의 일부는 반경 외측으로 돌출되어 플랜지를 형성한다. 상기 플랜지에는 볼트공(도시하지 않음)이 천공되어 볼트 등의 결합 수단에 의하여 외륜(160)이 차체(특히, 너클)에 결합된다.
제1테이퍼 롤러(140)는 상기 허브궤도(120)와 제1외륜궤도(162) 사이에 배치되어 있다. 제2테이퍼 롤러(150)는 내륜궤도(132)와 제2외륜궤도(164) 사이에 배치되어 있다. 제1,2테이퍼 롤러(140, 150)는 허브(110) 및 내륜(130)과 상기 외륜(160)의 상대 회전을 허용한다.
또한, 상기 허브 플랜지(114)와 외륜(160)의 아웃보드 단 사이에는 먼지나 수분 등의 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위한 제1실링부재(170)가 장착되어 있으며, 상기 외륜(160)의 인보드 단과 상기 내륜(130)의 외주면 사이에는 먼지나 수분 등의 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위한 제2실링부재(172)가 장착되어 있다. 상기 제1,2실링부재(170, 172)는 동일한 타입의 실링부재이거나 다른 타입의 실링부재일 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 허브(110)가 휠에 연결되어 회전하고 외륜(160)이 차체에 연결되어 고정되는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(100)을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 허브(110)가 차체에 연결되고 외륜(160)이 휠에 연결되어 회전할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(100)은 전동체로 테이퍼 롤러(140, 150)를 사용한다. 따라서, 궤도면을 연마하기 위하여 언더컷이 필요하다. 이러한 목적을 위해, 제1언더컷(124)이 허브궤도(120)와 연결되는 플랜지 베이스(122) 상에 형성되어 있다. 즉, 제1언더컷(124)에는 제1테이퍼 롤러(140)의 일측 모서리가 삽입되게 된다. 그런데, 외부로부터 충격이 허브 플랜지(114)에 가해지는 경우 제1언더컷(124)에 응력이 집중되어 크랙 등이 발생하거나 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(100)이 파손될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1언더컷(124) 근처에 제2언더컷(126)을 형성하여 응력을 분산시키도록 되어 있다. 상기 제2언더컷(126)은 상기 제1언더컷(124)의 반경 외측에 설정 거리만큼 이격되어 상기 플랜지 베이스(122) 상에 형성되어 있다. 만일 제2언더컷(126)이 제1언더컷(124)으로부터 멀리 이격되어 형성되면, 응력을 분산하는 효과를 달성하기 어려워진다. 다른 한편으로는, 만일 제2언더컷(126)이 제1언더컷(124)에 너무 근접하여 형성되면, 제1,2언더컷(124, 126)이 하나의 홈으로서 작용하며 응력이 집중될 수 있다. 따라서, 제1언더컷(124)과 제2언더컷(126) 사이의 거리가 중요하며, 당업자가 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(100)의 크기에 따라 바람직한 값으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1언더컷(124)과 제2언더컷(126) 사이의 거리는 0.3cm ~ 2cm 사이의 값일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 응력 분산 효과를 높이기 위하여 상기 제2언더컷(126)의 크기는 상기 제1언더컷(124)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 여기서 언더컷의 크기는 언더컷의 깊이 또는 언더컷의 반경 등일 수 있다. 더 나아가, 상기 제2언더컷(126)은 상기 파일럿(112)과 경방향으로 동등한 위치에 형성될 수 있으며, 제1실링부재(170)의 장착 위치보다 경방향으로 내측에 위치할 수 있다.
이러한 제2언더컷(126)은 상기 제1언더컷(124)에 집중되던 응력을 분산시키는 역할을 수행한다.
상기 제2언더컷(126)은 그 단면이 부드러운 곡선의 형태를 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체에 사용되는 허브에 충격이 가해진 경우 응력 분포를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1언더컷(124)의 주위에 제2언더컷(126)이 위치함으로써 제1언더컷(124)에 집중되었던 응력이 제1,2언더컷(124, 126)에 분산되게 된다. 제1,2언더컷(124, 126)에 작용하는 최대 응력을 계산하면, 제2언더컷(126)보다 제1언더컷(124)에 작용하는 최대 응력이 더 크지만, 제1언더컷(124)에 작용하는 최대 응력이 종래의 테이퍼 베어링과 비교할 때 10% 이상 줄어드는 것을 알 수 있다. 즉, 제1언더컷(124)에 집중되던 응력의 일부를 제2언더컷(126)이 흡수함으로써 제1언더컷(124)에 작용하는 응력의 크기를 줄이게 된다. 따라서, 제1언더컷(124)에서의 크랙 발생의 가능성이 줄어들며 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(100)의 파손 가능성 역시 줄어들게 된다. 결국, 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체(100)의 내충격성이 향상된다.
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.

Claims (10)

  1. 일측에 휠을 장착하기 위한 허브 플랜지가 반경 외측으로 형성되고, 타측 외주면에 단차부가 형성되며, 상기 허브 플랜지와 단차부 사이의 외주면에 허브궤도가 형성되는 허브;
    상기 허브의 단차부에 압입되며, 그 외주면에 내륜궤도가 형성되는 내륜;
    상기 허브와 내륜을 둘러싸며, 그 내주면에 상기 허브궤도 및 내륜궤도에 대응하는 제1,2외륜궤도가 형성되는 외륜;
    상기 허브궤도와 제1외륜궤도 사이에 배치되어 상기 허브 및 내륜과 상기 외륜의 상대 회전을 허용하는 제1테이퍼 롤러; 그리고
    상기 내륜궤도와 제2외륜궤도 사이에 배치되어 상기 허브 및 내륜과 상기 외륜의 상대 회전을 허용하는 제2테이퍼 롤러;
    를 포함하며,
    상기 허브 플랜지와 상기 허브궤도 사이에는 플랜지 베이스가 형성되어 있고, 상기 플랜지 베이스에는 상기 허브궤도의 연마 가공을 위한 제1언더컷이 형성되어 있으며,
    상기 플랜지 베이스에는 상기 제1언더컷에 집중되는 응력을 분산시키기 위한 제2언더컷이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2언더컷은 상기 제1언더컷의 반경 외측에 설정 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2언더컷의 크기가 상기 제1언더컷의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 허브의 일면에는 상기 휠을 지지하기 위한 파일럿이 축방향으로 돌출되어 있으며, 상기 제2언더컷은 상기 파일럿과 경방향으로 동등한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 허브 플랜지와 상기 외륜의 일단 사이에는 이물질의 침입을 방지하기 위한 제1실링부재가 장착되어 있고, 상기 외륜의 타측부 내주면과 상기 내륜의 외주면 사이에는 이물질의 침입을 방지하기 위한 제2실링부재가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2언더컷은 상기 제1실링부재의 장착 위치보다 경방향으로 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
  7. 일측에 휠을 장착하기 위한 허브 플랜지가 반경 외측으로 형성되고, 상기 허브 플랜지와 근접한 일측부에 허브궤도가 형성되는 허브;
    상기 허브를 둘러싸며, 그 내주면에 상기 허브궤도에 대응하는 외륜궤도가 형성되는 외륜; 그리고
    상기 허브궤도와 외륜궤도 사이에 배치되어 상기 허브와 상기 외륜의 상대 회전을 허용하는 테이퍼 롤러;
    를 포함하며,
    상기 허브 플랜지와 상기 허브궤도 사이에는 플랜지 베이스가 형성되어 있고, 상기 플랜지 베이스에는 상기 허브궤도의 연마 가공을 위한 제1언더컷이 형성되어 있으며,
    상기 플랜지 베이스에는 상기 제1언더컷에 집중되는 응력을 분산시키기 위한 제2언더컷이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2언더컷은 상기 제1언더컷의 반경 외측에 설정 거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2언더컷의 크기가 상기 제1언더컷의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 허브의 일면에는 상기 휠을 지지하기 위한 파일럿이 축방향으로 돌출되어 있으며, 상기 제2언더컷은 상기 파일럿과 경방향으로 동등한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101657908B1 (ko) * 2015-07-22 2016-09-19 스미도모쥬기가이엔바이로멘트 가부시키가이샤 수처리용 파쇄 블레이드

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201600106430A1 (it) * 2016-10-24 2018-04-24 Skf Ab Gruppo cuscinetto-mozzo per la ruota di un veicolo
US11072201B2 (en) * 2018-06-08 2021-07-27 Aktiebolaget Skf Flanged inner ring optimized for orbital forming operation and associated tool
DE112020004401T5 (de) * 2019-09-19 2022-06-02 Ntn Corporation Kegelrollenlager
CN114616403A (zh) * 2019-09-19 2022-06-10 Ntn株式会社 圆锥滚子轴承

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1172106A (ja) * 1997-07-02 1999-03-16 Asea Brown Boveri Ag ２つのジョイントパートナー間のジョイントおよびその使用
JP2010133559A (ja) 2008-12-05 2010-06-17 Schaeffler Kg ローラー軸受の内輪
JP2011163454A (ja) 2010-02-10 2011-08-25 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2012202436A (ja) 2011-03-24 2012-10-22 Jtekt Corp 車両用軸受装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT1217U1 (de) 1996-04-02 1996-12-27 Avl Verbrennungskraft Messtech Kurbelwelle für hubkolbenmaschinen
US5816711A (en) * 1997-09-26 1998-10-06 The Timken Company Package bearing with retainer
EP0909663A1 (de) 1997-10-14 1999-04-21 BPW Bergische Achsen Kommanditgesellschaft Radlager
DE10028162B4 (de) 2000-06-07 2004-02-12 Volkswagen Ag Kurbelgehäuse
US20020064327A1 (en) * 2000-10-27 2002-05-30 Koyo Seiko Co., Ltd. Vehicle-use bearing apparatus
DE10054421A1 (de) * 2000-11-03 2002-05-08 Fag Automobiltechnik Ag Radlager mit formschlüssiger Verbindung
JP2003120703A (ja) 2001-10-16 2003-04-23 Nsk Ltd 回転検出装置付駆動輪用回転支持装置
JP4063722B2 (ja) * 2003-06-11 2008-03-19 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
ATE509207T1 (de) * 2003-07-10 2011-05-15 Skf Ab Lagereinheit mit lot- oder hartlotverbindung
JP2005188599A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2006137248A (ja) 2004-11-10 2006-06-01 Nsk Ltd 車輪用ハブユニット
CN101175926A (zh) 2005-05-10 2008-05-07 蒂姆肯公司 集成有传感器系统的轴承组件
EP1722115B1 (en) * 2005-05-12 2015-10-07 NTN Corporation Wheel support bearing assembly
JP4812376B2 (ja) * 2005-09-09 2011-11-09 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置の製造方法
US20090154856A1 (en) * 2005-12-05 2009-06-18 Ntn Corporation Wheel Support Bearing Assembly and Method of Manufacturing the Same
WO2007138740A1 (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Ntn Corporation 車輪用軸受装置
JP2008223973A (ja) 2007-03-15 2008-09-25 Jtekt Corp 円すいころ軸受装置
JP5184875B2 (ja) * 2007-12-19 2013-04-17 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
DE112009000609T5 (de) * 2008-03-13 2011-01-13 NTN Corporation, Osaka-shi Verfahren zur Herstellung eines Außenrings, Außenring für zweireihiges Schräglager, zweireihiges Schräglager und Lagervorrichtung für Räder
CN101649860B (zh) * 2009-09-07 2011-12-28 浙江兆丰机电股份有限公司 圆锥滚子型驱动轮轮毂轴承单元
KR101300243B1 (ko) 2011-09-22 2013-08-26 창신인터내셔날 주식회사 물로 구동되는 해머

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1172106A (ja) * 1997-07-02 1999-03-16 Asea Brown Boveri Ag ２つのジョイントパートナー間のジョイントおよびその使用
JP2010133559A (ja) 2008-12-05 2010-06-17 Schaeffler Kg ローラー軸受の内輪
JP2011163454A (ja) 2010-02-10 2011-08-25 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2012202436A (ja) 2011-03-24 2012-10-22 Jtekt Corp 車両用軸受装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101657908B1 (ko) * 2015-07-22 2016-09-19 스미도모쥬기가이엔바이로멘트 가부시키가이샤 수처리용 파쇄 블레이드

Also Published As

Publication number Publication date
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US20140294332A1 (en) 2014-10-02
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US9056522B2 (en) 2015-06-16

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