KR101416374B1 - 베어링 유닛 - Google Patents

Abstract

베어링 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 베어링 유닛은 하나의 회전체와 다른 하나의 회전체 사이에서 주 회전체의 축방향 하중을 지지하며, 상대회전을 가능하게 하는 베어링 유닛에 있어서, 상기 하나의 회전체와 이에 대응하는 상기 주 회전체의 일측면 사이에 축방향으로 지지되며, 내주측에 형성된 연장단을 통하여 상기 주 회전체의 내경부에 설치되는 제1레이스와, 상기 제1레이스와 상기 하나의 회전체 사이에 구름 지지되어 개재되는 제1니들 롤러로 구성되는 제1스러스트 베어링; 상기 다른 하나의 회전체와 이에 대응하는 상기 주 회전체의 타측면 사이에 축방향으로 지지되며, 외주측에 형성되는 외주단을 통하여 상기 주 회전체의 타측면에 형성된 단차면에 억지 끼워지며, 내주를 통하여 상기 제1레이스의 연장단에 끼워져 상기 제1레이스를 회전중심에 고정하는 제2레이스와, 상기 제2레이스와 상기 다른 하나의 회전체 사이에 구름 지지되어 개재되는 제2니들 롤러로 구성되는 제2스러스트 베어링을 포함한다.

Description

베어링 유닛{BEARING UNIT}

본 발명은 베어링 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 회전체 사이에서 주 회전체의 축방향 하중을 지지하며, 상대회전을 가능하게 하는 2개의 스러스트 베어링으로 이루어진 베어링 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 베어링은 회전하는 축을 일정한 위치에 고정시키고, 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 축이 회전 가능하도록 하는 역할을 하는 기계요소이다.

상기 베어링이 적용되는 일례로 회전축의 속도가 연속 또는 단계적으로 변화되는 장치인 차량의 변속장치를 들 수 있다.

이러한 차량의 변속장치에는 트랜스퍼 드라이브 기어와 프론트 에뉼러스 기어 사이, 상기 프론트 에뉼러스 기어와 프론트 캐리어 사이에 축방향 하중을 지지하며 상대회전을 가능하게 하는 제1 및 제2스러스트 베어링으로 구성되는 베어링 유닛이 설치된다.

이하에서는 상기 프론트 에뉼러스 기어를 주 회전체로 설명한다.

도 1은 종래의 베어링 유닛의 분해 사시도이고, 도 2는 종래의 베어링 유닛의 단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 베어링 유닛(100)은 제1스러스트 베어링(101)과 제2스러스트 베어링(103)으로 구성되어 상기 주 회전체(105)를 사이에 두고 설치된다.

즉, 상기 제1스러스트 베어링(101)은 주 회전체(105)의 내경부(111)에 레이스(106)의 연장단(107)을 통하여 끼워져 설치되고, 상기 연장단(107)은 외주면에 복수의 돌기(109)가 형성된다.

상기 제2스러스트 베어링(103)은 상기 주 회전체(105)의 외측에서 상기 연장단(107)에 형성된 돌기(109)에 끼워지면서 상기 주 회전체(105)를 사이에 두고 설치된다.

이때, 상기 연장단(107)은 외주면이 주 회전체(105)의 내경부(111)에 지지된다.

그런데 이러한 종래의 베어링 유닛(100)에 의하면, 상기 주 회전체(105)는 상기 연장단(107)을 지지하기 위해 내경부(111)를 추가적으로 정밀하게 가공을 해야 하고, 상기 내경부(111)의 둘레에는 상기 돌기(109)가 관통하도록 홈(113)을 더 가공해야 하는 추가적인 가공작업이 필요한 단점이 있다.

또한, 상기한 추가적인 가공작업으로 인해 필수적으로 디버링 공정이 더 추가되는 단점도 있다.

또한, 상기 연장단(107)은 제1, 제2스러스트 베어링(101,103)의 상호 결합 시, 주 회전체(105)의 내경부(111)를 관통하는데, 이때, 상기 돌기(109)와 홈(113)의 위치를 정확하게 일치시키지 않으면, 제2스러스트 베어링(103)의 결합이 원활하지 못하고, 이로 인해 조립작업이 번거로운 단점이 있다.

또한, 상기 제2스러스트 베어링(103)은 상기 연장단(107)의 돌기(109)에 의해 지지됨에 따라 주 회전체(105)의 이송이나 작동 시에 발생하는 약한 충격이나 진동에도 주 회전체(105)로부터 분리되는 단점도 있다.

본 발명의 실시 예들은 주 회전체의 내경부의 추가 가공공정 없이 스러스트 베어링을 설치할 수 있도록 하는 베어링 유닛을 제공하고자 한다.

또한, 하나의 스러스트 베어링의 레이스에 형성되는 연장단과 주 회전체에 형성되는 단차면 사이에 다른 하나의 스러스트 베어링을 억지 끼움에 따라 조립 공정이 간편하고, 견고하게 조립을 가능하게 하는 베어링 유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 하나의 회전체와 다른 하나의 회전체 사이에서 주 회전체의 축방향 하중을 지지하며, 상대회전을 가능하게 하는 베어링 유닛에 있어서, 상기 하나의 회전체와 이에 대응하는 상기 주 회전체의 일측면 사이에 축방향으로 지지되며, 내주측에 형성된 연장단을 통하여 상기 주 회전체의 내경부에 설치되는 제1레이스와, 상기 제1레이스와 상기 하나의 회전체 사이에 구름 지지되어 개재되는 제1니들 롤러로 구성되는 제1스러스트 베어링; 상기 다른 하나의 회전체와 이에 대응하는 상기 주 회전체의 타측면 사이에 축방향으로 지지되며, 외주측에 형성되는 외주단을 통하여 상기 주 회전체의 타측면에 형성된 단차면에 억지 끼워지며, 내주를 통하여 상기 제1레이스의 연장단에 끼워져 상기 제1레이스를 회전중심에 고정하는 제2레이스와, 상기 제2레이스와 상기 다른 하나의 회전체 사이에 구름 지지되어 개재되는 제2니들 롤러로 구성되는 제2스러스트 베어링을 포함하는 베어링 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 상기 주 회전체는 변속기의 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리이고, 상기 하나의 회전체는 프론트 캐리어이며, 상기 다른 하나의 회전체는 트랜스퍼 드라이브 기어일 수 있다.
또한, 상기 제1스러스트 베어링은 연장단이 상기 하나의 회전체와 간섭되지 않도록 길이가 설정될 수 있다.
또한, 상기 제2스러스트 베어링은 상기 제2레이스의 외주단과 내주가 상기 주 회전체의 단차면과 상기 제1레이스의 연장단에 각각 가압되어 억지 끼워질 수 있다.
또한, 상기 주 회전체는 변속기의 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리이고, 상기 하나의 회전체는 트랜스퍼 드라이브 기어이며, 상기 다른 하나의 회전체는 프론트 캐리어일 수 있다.

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본 발명의 실시 예들은 제1스러스트 베어링의 레이스의 연장단을 통하여 주 회전체의 내경부에 설치 시, 상기 연장단과 상기 내경부 사이에 갭이 형성되어 상기 주 회전체의 내경부에 대한 추가 가공공정을 삭제할 수 있다.

또한, 주 회전체와 제1스러스트 베어링의 레이스의 연장단 사이에 제2스러스트 베어링을 프레스장치에 의해 가압하여 억지끼움으로 조립하여 조립공정이 쉽고 간편하고, 특히 외부 충격에 대해서도 견고한 조립 상태를 유지할 수 있다.

또한, 제1스러스트 베어링과 제2스러스트 베어링을 주 회전체에 설치 시, 좌우 결합되는 위치에 상관없이 설치가 가능하여, 조립공정에 있어서의 제1 및 제2스러스트 베어링의 조립위치 즉, 상호 역조립에 의한 불량 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 종래의 베어링 유닛의 분해 사시도이다.
도 2는 종래의 베어링 유닛의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 베어링 유닛이 적용된 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 베어링 유닛의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 베어링 유닛이 적용된 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 베어링 유닛의 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명의 실시 예들을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 베어링 유닛이 적용된 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 베어링 유닛의 확대 단면도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시에서는 주 회전체를 변속기의 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)로 하고, 주 회전체인 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 일측에서 상대 회전운동하는 하나의 회전체를 프론트 캐리어(21)로 하고, 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 타측에서 상대 회전운동하는 다른 하나의 회전체를 트랜스퍼 드라이브 기어(23)로 하여 설명한다.

즉, 본 발명의 제1실시 예에 따른 베어링 유닛(1)은 제1스러스트 베어링(3)과 제2스러스트 베어링(5)으로 구성된다.

여기서, 상기 제1스러스트 베어링(3)과 제2스러스트 베어링(5)은 스러스트 니들 롤러 베어링(thrust needle roller bearing)으로 구성될 수 있다.

상기 제1스러스트 베어링(3)은 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)와 프론트 캐리어(21) 사이에서, 상기 프론트 캐리어(21)에 축방향으로 구름 지지된 상태로 구성된다.
즉, 상기 제1스러스트 베어링(3)은 제1레이스(9)와 제1니들 롤러(3a)로 구성된다.
상기 제1레이스(9)는 내주측에 축방향 일측으로 연장단(11)을 형성하고, 외주측에는 축방향 타측으로 제1외주단(9a)이 형성된다.
이러한 제1레이스(9)는 상기 프론트 캐리어(21) 측에서 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 내경부(7) 일측에 설치된다.

이때, 상기 연장단(11)은 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20) 내경부(7)의 내경(7a)에 삽입되고, 상기 제1니들 롤러(3a)는 상기 프론트 캐리어(21)와 상기 제1레이스(9) 사이에 개재된다.

그리고 상기 제2스러스트 베어링(5)은 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)와 트랜스퍼 드라이브 기어(23) 사이에서, 상기 트랜스퍼 드라이브 기어(23)에 축방향으로 구름 지지된 상태로 구성된다.
즉, 상기 제2스러스트 베어링(5)은 제2레이스(15)와 제2니들 롤러(5a)로 구성된다.
상기 제2레이스(15)는 외주측에 축방향 일측으로 제2외주단(15a)이 형성된다.
이러한 제2레이스(15)는 상기 트랜스퍼 드라이브 기어(23) 측에서 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 내경부(7) 타측에 설치된다.
이때, 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 내경부(7) 타측에는 상기 제2레이스(15)가 끼워져 설치되도록 내경부(7)의 둘레를 따라 단차면(13)이 형성된다.

즉, 상기 제2레이스(15)는 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 단차면(13)과 상기 제1레이스(9)의 연장단(11) 사이에 끼워져 설치되는데, 상기 제2레이스(15)의 제2외주단(15a)이 상기 단차면(13)에 지지되고, 내주가 상기 제1레이스(9)의 연장단(11)에 지지되어 설치된다.
이때, 상기 제1레이스(9)는 그 연장단(11)이 제2레이스(15)의 내주에 의해 지지되어 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 내경부(7) 중심에 고정되며, 이에 따라, 상기 연장단(11)은 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 내경(7a)과의 사이에 일정갭(G)이 형성되어 상호 간섭되지 않는다.

이때, 상기 제2스러스트 베어링(5)은 상기 단차면(13)과 제1레이스(9)의 연장단(11) 사이에 프레스장치 등에 의해 가압되어 억지끼워질 수 있다.

이때, 상기 제1스러스트 베어링(3)의 연장단(11)은 선단이 제2스러스트 베어링(5)의 내주를 지나면서 상기 트랜스퍼 드라이브 기어(23)와의 회전 간섭이 없도록 길이가 설정된다.

이러한 본 발명의 제1실시 예에 따른 베어링 유닛(1)에 의하면, 상기 제1스러스트 베어링(3)과 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 결합 시, 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20) 내경부(7)의 내경(7a)에 대하여 연장단(11)이 일정갭(G)을 가지면서 설치되어 상기 내경부(7) 특히, 내경(7a)에 대한 가공공정을 배제할 수 있다.

또한, 상기 제2스러스트 베어링(5)은 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 단차면(13)과 제1레이스(9)의 연장단(11) 사이에 프레스장치 등에 의해 가압되어 억지끼워짐으로 조립공정이 쉽고 간편하다.

또한, 상기와 같이, 상기 제2스러스트 베어링(5)이 억지 끼움에 의해 견고하게 조립되어 외부 충격에 의해 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)로부터 분리되는 것을 방지한다.

한편, 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 베어링 유닛이 적용된 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 베어링 유닛의 확대 단면도이다.

도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 베어링 유닛(1)은 상기한 제1실시 예에 따른 베어링 유닛과 동일한 구성과 작동을 갖는다.

단, 제1실시 예에서는 상기 제1스러스트 베어링(3)이 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)와 프론트 캐리어(21) 사이에 설치되고, 상기 제2스러스트 베어링(5)은 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)와 트랜스퍼 드라이브 기어(23) 사이에 설치되는 반면, 제2실시 예에서는 상기 제1, 제2스러스트 베어링(3,5)의 설치위치가 반대인 차이점이 있으나 그 구성과 작동은 동일하다.
즉, 본 발명의 제2실시 예에서는 상기 제1스러스트 베어링(3)이 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)와 트랜스퍼 드라이브 기어(23) 사이에 설치되고, 상기 제2스러스트 베어링(5)은 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)와 프론트 캐리어(21) 사이에 설치되는 차이점이 있다.

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이때, 상기 제1실시 예에서는 제2스러스트 베어링(5)이 단차면(13)에 억지끼워지나, 제2실시 예에서는 상기 제1스러스트 베어링(3)이 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 단차면(13)에 프레스장치 등에 의해 가압되어 억지끼워지는 차이점이 있다.

이에 따라, 상기 제1스러스트 베어링(3)과 제2스러스트 베어링(5)을 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)에 설치 시, 좌우 결합되는 위치에 상관없이 설치가 가능하고, 이로 인해, 조립공정에 있어서의 상기 제1 및 제2스러스트 베어링(3,5)의 조립위치에 따른 불량 즉, 상호 역조립에 의한 불량 문제를 해결할 수 있다.

한편, 상기 제1, 제2실시 예에서는 상기 단차면(13)이 드랜스퍼 드라이브 기어(23)에 대응하는 상기 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 일측에 형성되는 것으로 설명을 하였으나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 프론트 캐리어(21)에 대응하는 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리(20)의 타측에 상기 단차면(13)이 형성되어도 본 발명의 제1, 제2실시 예에 따른 베어링 유닛을 적용할 수 있다.

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이상으로 본 발명의 2가지 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예들로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 베어링 유닛 3: 제1스러스트 베어링
3a: 제1니들 롤러 5: 제2스러스트 베어링
5a: 제2니들 롤러 7: 내경부
7a: 내경 9: 제1레이스
9a: 제1외주단 11: 연장단
13: 단차면 15: 제2레이스
15a: 제2외주단 20: 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리
21: 프론트 캐리어 23: 트랜스퍼 드라이브 기어

Claims (20)

1. 하나의 회전체와 다른 하나의 회전체 사이에서 주 회전체의 축방향 하중을 지지하며, 상대회전을 가능하게 하는 베어링 유닛에 있어서,
   상기 하나의 회전체와 이에 대응하는 상기 주 회전체의 일측면 사이에 축방향으로 지지되며, 내주측에 형성된 연장단을 통하여 상기 주 회전체의 내경부에 설치되는 제1레이스와, 상기 제1레이스와 상기 하나의 회전체 사이에 구름 지지되어 개재되는 제1니들 롤러로 구성되는 제1스러스트 베어링;
   상기 다른 하나의 회전체와 이에 대응하는 상기 주 회전체의 타측면 사이에 축방향으로 지지되며, 외주측에 형성되는 외주단을 통하여 상기 주 회전체의 타측면에 형성된 단차면에 억지 끼워지며, 내주를 통하여 상기 제1레이스의 연장단에 끼워져 상기 제1레이스를 회전중심에 고정하는 제2레이스와, 상기 제2레이스와 상기 다른 하나의 회전체 사이에 구름 지지되어 개재되는 제2니들 롤러로 구성되는 제2스러스트 베어링;
   을 포함하는 베어링 유닛.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 주 회전체는 변속기의 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리이고, 상기 하나의 회전체는 프론트 캐리어이며, 상기 다른 하나의 회전체는 트랜스퍼 드라이브 기어인 것을 특징으로 하는 베어링 유닛.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1스러스트 베어링은
   연장단이 상기 하나의 회전체와 간섭되지 않도록 길이가 설정되는 것을 특징으로 하는 베어링 유닛.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2스러스트 베어링은
   상기 제2레이스의 외주단과 내주가 상기 주 회전체의 단차면과 상기 제1레이스의 연장단에 각각 가압되어 억지 끼워지는 것을 특징으로 하는 베어링 유닛.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 제1항에 있어서,
    상기 주 회전체는 변속기의 프론트 에뉼러스 기어 어셈블리이고, 상기 하나의 회전체는 트랜스퍼 드라이브 기어이며, 상기 다른 하나의 회전체는 프론트 캐리어인 것을 특징으로 하는 베어링 유닛.

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