KR101983275B1 - 구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링 - Google Patents

구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링 Download PDF

Info

Publication number
KR101983275B1
KR101983275B1 KR1020170105112A KR20170105112A KR101983275B1 KR 101983275 B1 KR101983275 B1 KR 101983275B1 KR 1020170105112 A KR1020170105112 A KR 1020170105112A KR 20170105112 A KR20170105112 A KR 20170105112A KR 101983275 B1 KR101983275 B1 KR 101983275B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
balls
ball
diameter
retainer
wall
Prior art date
Application number
KR1020170105112A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190019772A (ko
Inventor
박중양
서종형
Original Assignee
주식회사 일진글로벌
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 일진글로벌 filed Critical 주식회사 일진글로벌
Priority to KR1020170105112A priority Critical patent/KR101983275B1/ko
Publication of KR20190019772A publication Critical patent/KR20190019772A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101983275B1 publication Critical patent/KR101983275B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
    • F16C33/3843—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/50—Other types of ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른 구름 장치에 있어서, 복수의 제1 볼; 복수의 제1 볼보다 지름이 작은 복수의 제2 볼; 및 복수의 제1 볼이 수용되는 복수의 제1 수용부 및 복수의 제2 볼이 수용되는 복수의 제2 수용부가 형성된 리테이너를 포함하고, 리테이너는 복수의 제1 볼 및 복수의 제2 볼의 중심이 하나의 원 상에 배치되도록 제2 볼이 수용되는 제2 수용부의 크기가 제1 볼이 수용되는 제1 수용부의 크기보다 작도록 형성될 수 있다.

Description

구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링{ROLLING DEVICE AND WHEEL BEARING COMPRISING THE SAME}
본 개시는 구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링에 관한 것이다.
휠 베어링은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어, 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 차량의 휠 베어링은 차체에 휠을 회전 가능하도록 연결함으로써, 차량이 움직일 수 있도록 한다. 이러한 휠 베어링은 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 구동륜 휠 베어링과 구동력을 전달하지 않는 종동륜 휠 베어링으로 구별될 수 있다.
구동륜 휠 베어링은 회전 요소와 비회전 요소를 포함한다. 회전 요소는 엔진에서 발생하여 변속기를 통과한 토크에 의하여, 구동축과 함께 회전하도록 되어 있다. 또한, 비회전 요소는 차체에 고정되어 있으며, 회전 요소와 비회전 요소 사이에는 전동체(예를 들어, 볼)가 개재되어 있다. 종동륜 휠 베어링은 회전 요소가 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 구동축에 연결되어 있지 않을 뿐, 대부분의 구성은 구동륜 휠 베어링과 유사하다.
휠 베어링은 차량의 하중 및 차량의 감속 또는 가속 과정에서 발생하는 하중을 견딜 수 있도록 상당히 견고하게 설계될 수 있으며, 휠 베어링의 회전 요소 자체를 회전시키기 위한 상당한 크기의 토크가 요구될 수 있다. 따라서, 휠 베어링의 성능을 유지시키면서 상기 토크를 감소시키기 위한 개발이 진행되고 있다.
본 개시의 실시예들은, 지름의 크기가 다른 복수의 볼(ball)을 포함하는 구름 장치를 제공한다.
본 개시의 실시예들은, 가해지는 하중에 따라 구르는 볼의 개수가 달라지는 휠 베어링을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링에 사용되는 구름 장치에 있어서, 복수의 제1 볼; 복수의 제1 볼보다 지름이 작은 복수의 제2 볼; 및 복수의 제1 볼이 수용되는 복수의 제1 수용부 및 복수의 제2 볼이 수용되는 복수의 제2 수용부가 형성된 리테이너를 포함하고, 리테이너는 복수의 제1 볼 및 복수의 제2 볼의 중심이 하나의 원 상에 배치되도록 제2 볼이 수용되는 제2 수용부의 크기가 제1 볼이 수용되는 제1 수용부의 크기보다 작도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 리테이너는 복수의 제1 수용부 및 복수의 제2 수용부 사이를 구분하도록 형성된 복수의 분리벽을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 분리벽은, 제1 볼을 지지하는 제1 분리면; 및 제2 볼을 지지하고 제1 분리면의 곡률보다 작은 곡률로 형성된 제2 분리면을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제1 수용부와 복수의 제2 수용부는 동일한 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 리테이너는, 복수의 제1 볼의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제1 개구부 및 복수의 제2 볼의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제2 개구부가 형성된 외벽; 및 복수의 제1 개구부를 마주하는 위치에 형성되는 복수의 제3 개구부 및 제3 개구부보다 크기가 작고 복수의 제2 개구부를 마주하는 복수의 제4 개구부가 형성된 내벽을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 내벽은, 복수의 제3 개구부를 형성하는 복수의 제1 내벽; 및 복수의 제4 개구부를 형성하는 복수의 제2 내벽을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 내벽은 제1 내벽보다 원의 반경 방향으로 더 돌출하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 리테이너는 두 개의 제1 내벽 사이에 하나의 제2 내벽이 배치되어 하나의 제1 내벽과 하나의 제2 내벽이 교대로 배치되도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 리테이너는 두 개의 제1 수용부 사이에 하나의 제2 수용부가 배치되어 하나의 제1 수용부와 하나의 제2 수용부가 교대로 배치되도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제1 볼 및 복수의 제2 볼 각각은 스틸 재료로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제2 볼의 개수는, 복수의 제1 볼의 개수 및 복수의 제2 볼의 개수의 합을 복수의 제 2볼의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록, 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제1 볼의 개수 및 복수의 제2 볼의 개수의 합은 홀수로 제공되고, 복수의 제2 볼의 개수는 복수의 제1 볼의 개수보다 작을 수 있다.
일 실시예에서, 제4 개구부는 아래의 수식에 따라 결정되는 지름을 갖는 제2 볼의 일부를 수용할 수 있다;
(수식:
Figure 112017080115579-pat00001
, Bd': 제2 볼의 지름, Bd: 제1 볼의 지름, PCD: 원의 지름, Z: 복수의 제1 볼의 개수와 복수의 제2 볼의 개수의 합).
본 개시의 다른 실시예에 따른 휠 베어링에 있어서, 휠 베어링은 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 회전체; 회전체와 일정한 간극을 두고 배치되고 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 고정체; 및 회전체와 고정체 사이에 개재되는 구름 장치를 포함하고, 구름 장치는, 회전체와 고정체 사이에서 구르는 복수의 제1 볼; 복수의 제1 볼의 지름이 일정한 크기 이상으로 압축되는 경우 회전체와 고정체 사이에서 구르도록 제1 볼보다 지름이 작은 복수의 제2 볼; 및 제1 볼이 수용되는 복수의 제1 수용부 및 제2 볼이 수용되는 복수의 제2 수용부가 형성된 리테이너를 포함하고, 리테이너는 복수의 제1 볼 및 복수의 제2 볼의 중심이 하나의 원 상에 배치되도록 제2 볼이 수용되는 제2 수용부의 크기가 제1 볼이 수용되는 제1 수용부의 크기보다 작도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 볼과 회전체의 궤도가 접촉하는 접촉점과 제1 볼과 고정체의 궤도가 접촉하는 접촉점 사이의 간극은 복수의 제1 볼의 지름에 비하여 10 내지 50㎛ 만큼 작을 수 있다.
일 실시예에서, 회전체와 고정체 사이에서 장착되기 전의 제1 볼의 지름과 장착되어 압축된 상태에서의 제1 볼 지름의 차이로 정의되는 틈새는 10 내지 50㎛일 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제1 볼에 가해지는 면압이 자동차의 전체 하중이 가해진 상태에 기초하여 계산된 기준 면압의 0.1 내지 0.4배를 초과하는 경우, 복수의 제2 볼은 회전체와 고정체 사이에서 구를 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제2 볼의 지름은 복수의 제1 볼의 지름에 대하여 아래의 수식에 따라 결정될 수 있다.
(수식: 제1 볼의 지름×0.992 ≤ 제2 볼의 지름 < 제1 볼의 지름 - 틈새의 최대값)
일 실시예에서, 복수의 제2 볼의 지름은 복수의 제1 볼의 지름보다 50 내지 100㎛ 만큼 작을 수 있다.
일 실시예에서, 리테이너는 복수의 제1 수용부 및 복수의 제2 수용부 사이를 구분하도록 형성된 복수의 분리벽을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 분리벽은, 제1 볼을 지지하는 제1 분리벽; 및 제2 볼을 지지하고 제1 분리벽의 일부에 대하여 일정한 크기의 단차가 형성된 제2 분리벽을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제1 수용부의 개수는 복수의 제2 수용부의 개수와 동일하도록 제공되고, 복수의 제2 수용부 각각은 복수의 제1 수용부와 교대로 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 볼의 지름은 미리 결정된 제1 볼의 지름을 기초로 아래의 수식에 따라 결정될 수 있다;
(수식:
Figure 112017080115579-pat00002
, Bd': 상기 제2 볼의 지름, Bd: 상기 제1 볼의 지름, PCD: 상기 원의 지름, Z: 상기 복수의 제1 볼의 개수와 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합).
일 실시예에서, 복수의 제2 볼의 개수는, 복수의 제1 볼의 개수 및 복수의 제2 볼의 개수의 합을 복수의 제 2볼의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록, 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제1 볼의 개수 및 복수의 제2 볼의 개수의 합은 홀수로 제공되고, 복수의 제2 볼의 개수는 복수의 제1 볼의 개수보다 작을 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 일반적인 주행 상황에서 휠 베어링의 드래그(drag)를 감소시킬 수 있고, 크기가 다른 복수의 전동체가 하나의 원 상에서 구르게 될 수 있다. 이에 따라, 다양한 상황에 있어서 휠 베어링의 성능이 안정적으로 유지될 수 있고, 또한 휠 베어링의 고장이 방지될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 구름 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구름 장치를 A-A 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 구름 장치에서 복수의 볼과 리테이너(retainer)가 분리된 모습을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 리테이너의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 리테이너의 일부를 도 5에 도시된 A-A 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 리테이너의 일부를 도 5에 도시된 B-B 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 리테이너의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링에 있어서 볼의 지름을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 휠 베어링에 가해지는 하중이 휠 베어링에 미치는 영향을 나타낸 계산 결과이다.
도 11은 도 10에 도시된 계산 값에 기초하여 작성된 그래프이다.
도 12는 도 9 및 10에서 설명된 볼의 지름이 휠 베어링의 드래그에 미치는 영향을 나타낸 계산 결과이다.
도 13은 도 12에 도시된 계산 값에 기초하여 작성된 그래프이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기재되는 치수와 수치는 기재된 치수와 수치 만으로 한정되는 것은 아니다. 달리 특정되지 않는 한, 이러한 치수와 수치는 기재된 값 및 이것을 포함하는 동등한 범위를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 기재된 '10㎛'라는 치수는 '약 10㎛'를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링(1)의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 좌표계는 X축 및 Y축에 의해서 정의될 수 있다. 그리고, X축 방향은 휠 베어링(1)의 회전축 방향과 평행한 방향을 나타낼 수 있고, Y축 방향은 회전축 방향과 수직한 방향을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 휠 베어링(1)은 자동차의 현가 장치와 휠 사이에 배치되어, 현가 장치에 대하여 휠을 회전시킬 수 있다. 휠 베어링(1)은 구름 장치(10), 내륜(20), 외륜(30) 및 휠 허브(40)를 포함할 수 있다. 내륜(20)은 휠 허브(40)의 외주면 상에 결합될 수 있고, 휠 허브(40) 및 내륜(20)의 조립체는 회전체로 제공될 수 있다. 휠 허브(40) 및 내륜(20)의 조립체는 적어도 2열 이상의 궤도면을 가질 수 있다. 궤도면은 구름 장치(10)에 포함된 볼이 접촉하는 면으로 정의될 수 있다.
현가 장치는 휠 베어링(1)의 X 축 (+) 방향에 배치될 수 있고, 휠은 휠 베어링(1)의 X축 (-) 방향에 배치될 수 있다. 휠 베어링(1)의 Y축 (+) 방향에는 차체가 위치될 수 있고, 휠 베어링(1)의 Y축 (-) 방향에는 지면이 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 외륜(30)은 내륜(20)과 일정한 간극을 두고 배치될 수 있고, 현가 장치의 일 측에 결합될 수 있다. 외륜(30)은 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 고정체로 제공될 수 있고, 현가 장치의 일 측에 결합된 후에는 위치가 이동되지 않도록 구성될 수 있다. 외륜(30)은, 예를 들어 현가 장치의 너클 암에 결합되어 위치가 고정될 수 있다. 또한, 내륜(20)은 휠 허브(40)에 압입 고정되어, 휠 허브(40)의 회전 시에 휠 허브(40)와 함께 회전할 수 있다.
일 실시예에 있어서는, 휠 허브(40)는 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 고정체로 제공되어 현가 장치의 일 측에 결합되고, 외륜(30)은 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 회전체로 제공될 수 있다. 또한, 휠 허브(40)의 외주면 상에 내륜(20)이 결합될 수 있다. 따라서, 회전체로 제공되는 외륜(30)은 고정체로 제공되는 내륜(20) 및 휠 허브(40)에 대하여 상대 회전할 수 있다.
구름 장치(10)는 외륜(30)과 휠 허브(40) 사이 또는 외륜(30)과 내륜(20) 사이에 개재될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 구름 장치(10)는 리테이너에 볼이 배치되는 구성을 가질 수 있다. 또한, 볼의 외측 부분은 외륜(30)의 내주면과 접촉하고, 볼의 내측 부분은 휠 허브(40)의 외주면 또는 내륜(20)의 외주면과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 구름 장치(10)는 구름 베어링과 같은 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 구름 장치(10)는 두 개 이상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나의 구름 장치는 휠 허브(40)와 외륜(30) 사이(즉, 외측 축방향(outboard) 위치)에 개재되고, 다른 하나의 구름 장치는 외륜(30)과 내륜(20) 사이(즉, 내측 축방향(inboard) 위치)에 개재될 수 있다. 이에 따라, 두 개 이상의 구름 장치(10)가 휠 허브(40)의 두 지점 이상에 대하여 지지하므로 휠 허브(40)는 외륜(30)에 대하여 안정적으로 회전될 수 있다.
일 실시예에서, 휠 베어링(1) 내부로 유입되는 이물질을 차단하기 위한 실링 장치(51, 52)가 제공될 수 있다. 실링 장치(51, 52)는 외륜(30)과 휠 허브(40) 사이에 배치되는 제1 실링 장치(51) 및 외륜(30)과 내륜(20) 사이에 배치되는 제2 실링 장치(52)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 실링 장치(51)에 포함된 복수의 립(lip) 중 적어도 하나의 립은 휠 허브(40)의 외주면과 접촉하여 외륜(30)과 휠 허브(40) 사이를 밀봉할 수 있다. 또한, 예를 들어, 제2 실링 장치(52)는 외륜(30)에 결합된 제1 부분 및 내륜(20)에 결합된 제2 부분을 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 부분은 서로 인접하게 배치되어 외륜(30)과 내륜(20) 사이를 밀봉할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 구름 장치(10)를 나타낸 사시도이다. 본 실시예에 있어서, 구름 장치(10)는 리테이너(11), 복수의 제1 볼(12), 및 복수의 제2 볼(13)을 포함할 수 있다. 리테이너(11)는 환상의 형태로 구성될 수 있다. 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 리테이너(11)에 형성된 공간 내에 수용될 수 있고, 수용된 상태에서 회전 요소 및 비회전 요소와 접촉하여 구르게(rolling) 될 수 있다. 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13) 각각의 일부는 리테이너(11)의 반경 방향 외측으로 돌출되어, 도 1에 도시된 외륜(30)과 접촉할 수 있다. 또한, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13) 각각의 다른 일부는 리테이너(11)의 반경 방향 내측으로 돌출되어, 도 1에 도시된 휠 허브(40) 또는 내륜(20)과 접촉할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 서로 다른 지름을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 볼(13)의 지름은 복수의 제1 볼(12)의 지름보다 작을 수 있다. 내륜(20)과 외륜(30) 사이의 간극은 복수의 제2 볼(13)의 지름보다는 크고, 복수의 제1 볼(12)의 지름보다는 작게 설정될 수 있다. 따라서, 일반적인 상황(예를 들어, 차량이 움직이기 시작하는 저속 상황, 정속 주행하는 상황, 또는 고른 지면에서 주행하는 상황 등)에서는 복수의 제1 볼(12)만이 구르고, 복수의 제2 볼(13)은 구르지 않는 상태가 될 수 있다. 이와 달리, 특별한 상황(예를 들어, 차량이 급가속/급감속 하는 상황, 요철이 심한 지면에서 주행하는 상황, 또는 차량에 고하중의 물건이 적재된 상황)에서는 내륜(20)과 외륜(30) 사이의 간극이 좁아지게 되어서 복수의 제1 볼(12)이 최초 상태로부터 일정 수준 이상으로 압축되어 복수의 제2 볼(13)의 외주면이 휠 허브(40) 및 외륜(30)과 접촉하게 된다. 따라서, 이러한 상황에서는, 복수의 제2 볼(13)이 복수의 제1 볼(12)과 함께 휠 허브(40)와 외륜(30) 사이에서 구르게 될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 서로 교대로 배치될 수 있다. 즉, 두 개의 제1 볼(12) 사이에 하나의 제2 볼(13)이 배치되고, 두 개의 제2 볼(13) 사이에 하나의 제1 볼(12)이 배치될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 두 개의 제1 볼(12) 사이에 두 개 이상의 제2 볼(13)이 배치되거나, 두 개의 제2 볼(13) 사이에 두 개 이상의 제1 볼(12)이 배치될 수도 있다. 예를 들어, 휠 베어링이 배치되는 차량 종류 또는 구동 방식 등 다양한 조건에 따라 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13) 사이의 배치 구조가 달라질 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제2 볼(13)의 개수는, 복수의 제1 볼(12)의 개수 및 복수의 제2 볼(13)의 개수의 합을 복수의 제 2볼(12)의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록, 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 서로 동일한 개수로 제공될 수 있다. 또한, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 각각 홀수로 제공될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 볼(12)의 개수 및 복수의 제2 볼(13)의 개수의 합은 짝수의 개수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 각각 7개씩 제공될 수 있다. 또는, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 각각 짝수로 제공될 수도 있다.
다른 실시예에서, 복수의 제2 볼의 개수(13)는 복수의 제1 볼(12)의 개수보다 작을 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(12)의 개수는 복수의 제2 볼(13)의 2배가 되도록 제공될 수 있다. 또한, 총 볼의 개수는 홀수 개가 될 수 있고, 총 볼의 개수는, 3개 5개, 9개, 11개, 13개 등이 될 수 있다. 다른 예를 들어, 하나의 열에 있어서, 2개의 제1 볼(12) 및 1개의 제2 볼(13)로 구성되는 그룹이 5개가 반복되도록 제공되는 경우, 총 볼의 개수는 15개가 될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제1 볼(12)의 개수는 7개가 제공되고, 제2 볼(13)의 개수는 2개가 제공되어, 총 볼의 개수는 9개가 될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 서로 동일한 재료로 구성될 수 있고, 예를 들어 스틸 재료로 구성될 수 있다. 이와 달리, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)을 이종의 금속 또는 그 이외의 재료로 구성하는 것도 가능할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(12)은 세라믹 재료로 구성될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 구름 장치(10)를 A-A 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다. 일 실시예에서, 복수의 제1 볼(12)의 각각의 중심(O1) 및 복수의 제2 볼(13)의 각각의 중심(O2)은 하나의 원 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 원은 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 일정한 거리로 떨어진 피치 서클(pitch circle)이 될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 볼(12)의 중심(O1) 및 복수의 제2 볼(13) 중심(O2)은 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 동일한 거리에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 제1 볼(12)의 중심(O1) 및 복수의 제2 볼(13) 중심(O2)이 이루는 각각의 피치 서클 지름(PCD, pitch circle diameter)은 서로 동일할 수 있다.
휠 베어링의 작동 과정에서, 구름 장치에 포함된 복수의 볼이 동일한 PCD 상에 배치되지 않는 경우에, 각 볼이 받는 면압이 달라질 수 있다. 이 경우, 휠 베어링의 휠 허브를 회전시키기 위한 드래그(drag)가 증가되는 문제가 발생할 수 있다. 위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 개시의 실시예들은, 복수의 제1 볼(12)의 지름과 및 복수의 제2 볼(13)의 지름이 다르더라도, 리테이너(11)의 구조에 의하여 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)을 하나의 피치 서클 상에 배치시킬 수 있고, 그 결과 휠 허브를 회전시키기 위한 드래그를 감소시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시예는 제1 볼(12) 및 제2 볼(13) 사이에 분리벽(130)을 배치할 수 있다. 분리벽(130)은 제1 볼(12) 또는 제2 볼(13)의 양 측을 지지할 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 바와 같이, 분리벽(130)은 비대칭적으로 형성되어 지름이 다른 제1 볼(12)과 제2 볼(13)을 하나의 피치 서클 상에 배치할 수 있다. 또한, 상기 피치 서클에 대하여, 분리벽(130)은 리테이너(11)의 중심(OR)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 피치 서클을 기준으로 분리벽(130)의 반대측에는 외벽(110)이 배치될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 구름 장치(10)에서 리테이너(11)와 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)이 분리된 모습을 나타낸 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 리테이너(11)는 환상의 외벽(110) 및 환상의 내벽(120)을 포함한다. 내벽(120)의 일부는 도 3에 도시된 분리벽(130)을 구성할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 리테이너(11)에는 복수의 제1 볼(12)이 각각 수용되는 복수의 제1 수용부(14) 및 복수의 제2 볼(13)이 각각 수용되는 복수의 제2 수용부(15)가 형성될 수 있다. 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)는 각각 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)을 수용하기 위한 빈 공간으로 정의될 수 있다. 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)는, 금형 내로 사출된 금속으로부터 환상의 외벽(110)과 환상의 내벽(120)이 각각 제조되는 과정에서, 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)의 크기는 각각 제1 볼(12)의 체적 및 제2 볼(13)의 체적보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 지름이 작은 제2 볼(13)을 수용하는 제2 수용부(15)는 지름이 큰 제1 볼(12)을 수용하는 제1 수용부(14)에 비하여 작은 체적을 가질 수 있다. 이와 같은 제1 및 제2 수용부(14, 15)의 구조에 의하여, 제1 볼(12)과 제2 볼(13)은, 서로 다른 지름의 크기를 가지더라도, 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다. 제1 볼(12)은 제1 수용부(14)가 형성하는 공간 내에서 구르게 될 수 있고, 제2 볼(13)은 제2 수용부(15)가 형성하는 공간 내에서 구르게 될 수 있다.
제1 볼(12)은 리테이너(11)의 원주를 포함하는 평면과 소정의 각도를 이루는 방향으로 이동하면서 제1 수용부(14)에 수용될 수 있다. 마찬가지로, 제2 볼(13)은 리테이너(11)의 원주를 포함하는 평면과 소정의 각도를 이루는 방향으로 이동하면서, 제2 수용부(15)에 수용될 수 있다. 다만, 제1 수용부(14)에 제1 볼(12)이 수용되고, 제2 수용부(15)에 제2 볼(13)이 수용된 후에는 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)이 리테이너(11)로부터 이탈되지 않을 수 있도록, 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)의 주변이 구성될 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 리테이너(11)의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 리테이너(11)는 서로 대향하도록 형성된 외벽(110) 및 내벽(120)을 포함할 수 있다. 외벽(110)의 지름은 내벽(120)의 지름보다 크고, 리테이너(11)의 반경 방향을 기준으로 더 외측에 배치된다. 외벽(110)은 내벽(120)에 비하여 축 방향의 폭이 더 넓게 형성될 수 있다. 또한, 중력 방향을 기준으로 볼이 상측에 위치하는 경우, 볼은 내벽(120)에 의하여 지지될 수 있고, 중력 방향을 기준으로 볼이 하측에 위치하는 경우 볼은 외벽(110)에 의하여 지지될 수 있다.
일 실시예에서, 내벽(120)이 복수의 분리벽(130)을 포함할 수 있고, 각각의 분리벽(130)은 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15) 사이를 구분할 수 있다. 따라서, 두 개의 분리벽(130) 사이의 공간은 제1 수용부(14) 또는 제2 수용부(15) 중 어느 하나가 될 수 있다. 또한, 분리벽(130)의 개수는 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)의 개수를 합친 개수(즉, 전체 볼의 개수)와 동일할 수 있다.
복수의 제1 수용부(14)와 복수의 제2 수용부(15)는 동일한 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 이 간격은 소정의 제1 수용부(14)가 형성하는 공간의 중심 및 그 제1 수용부(14)와 인접한 제2 수용부(15)가 형성하는 공간의 중심 사이의 최단 거리를 의미할 수 있다. 따라서, 복수의 제1 볼(12)의 중심과 복수의 제2 볼(13)의 중심은 동일한 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 리테이너(11)의 외벽(110)에는 복수의 제1 볼(12)의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제1 개구부(111) 및 복수의 제2 볼(13)의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제2 개구부(112)가 형성될 수 있다. 제1 및 제2 개구부(111, 112) 사이는 격벽(16)으로 구분될 수 있다. 제1 및 제2 개구부(111, 112)는 구멍의 형태를 가질 수 있고, 일 실시예에 따르면 서로 동일한 크기를 가질 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제2 개구부(112)는 제1 개구부(111)보다 더 작은 크기를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 내벽(120)에는 복수의 제1 개구부(111)를 각각 마주하는 위치에 복수의 제3 개구부(121)가 형성되고, 또한 복수의 제2 개구부(112)를 각각 마주하는 위치에 복수의 제4 개구부(122)가 형성될 수 있다. 제3 및 제4 개구부(121, 122)는 양 측에 인접한 분리벽(130)에 의하여 형성될 수 있다. 제3 및 제4 개구부(121, 122)는, 일 측이 개방되고 개방된 측으로부터 반대측으로 움푹 들어간 형태(dent shape)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제4 개구부(122)는 제3 개구부(121)보다 크기가 작게 형성될 수 있다. 제3 및 제4 개구부(121, 122)의 구조에 의하여, 제1 볼(12)과 제2 볼(13)은, 서로 다른 지름의 크기를 가지더라도, 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 리테이너(11)의 일부를 A-A 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다. 도 6의 경우, 더 나은 이해를 위하여 실제 형상보다 과장된 형태일 수 있다. 일 실시예에서, 분리벽(130)은 서로 형태 또는 크기가 다른 제1 분리벽(131) 및 제2 분리벽(132)을 포함할 수 있다. 따라서, 분리벽(130)은 비대칭적인 형상을 가질 수 있다. 도 5를 참고하면, 제1 수용부(14)는 두 개의 제1 분리벽(131) 사이에 형성될 수 있고, 제2 수용부(15)는 두 개의 제2 분리벽(132) 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 두 개의 제1 분리벽(131) 또는 두 개의 제2 분리벽(132)은 서로 리테이너(11)의 원주 방향으로 마주하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 분리벽(131)은 제1 볼(12)과 접하는 곡면 형태의 제1 분리면(131a)을 포함하고, 제2 분리벽(132)은 제 볼(13)과 접하는 곡면 형태의 제2 분리면(132a)을 포함할 수 있다. 제2 분리면(132a)의 곡률은 제1 분리면(131a)의 곡률보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 제2 분리면(132a)의 곡률 반경(C2)은 제1 분리면(131a)의 곡률 반경(C1)보다 작게 형성될 수 있다(예를 들어, C1 > C2). 또는, 제2 분리면(132a)이 제1 분리면(131a)에 비하여 더 급격하게 구부러질 수 있다.
따라서, 도 3을 참고하면, 제1 볼(12)이 제1 분리면(131a) 상에 안착되고, 제2 볼(13)이 제2 분리면(132a) 상에 안착되었을 때, 제2 분리면(131b)에 대한 제2 볼(13)의 접촉면이, 제1 분리면(132a)에 대한 제1 볼(12)의 접촉면보다 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 더 들어올려지도록(lifted), 즉 리테이너(11)의 반경 방향 외측으로 더 멀리 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 분리면(131a) 및 제2 분리면(131b)에 의하여, 제2 볼의(13)의 리테이너(11)의 중심(OR)과 가까운 외주면이 제1 볼(12)의 리테이너(11)의 중심(OR)과 가까운 외주면보다 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 멀리 배치되므로, 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)의 크기가 다르더라도 제1 볼(12)의 중심(O1) 및 제2 볼(13)의 중심(O2)은 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.
리테이너(11)의 중심(OR)과 가까운 위치를 기준으로, 제2 분리벽(132)의 단부(1321)는 제1 분리벽(131)의 단부(1311)보다 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 더 멀게 배치될 수 있다. 즉, 제2 분리벽(132)의 단부(1321)는 제1 분리벽(131)의 단부(1311)에 대하여 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 일정한 크기의 높이 차를 가질 수 있다. 또한, 리테이너(11)의 중심(OR)을 향하는, 제1 분리벽(131)의 바닥(131b)과 제2 분리벽(132)의 바닥(132b) 사이에는 단차가 형성될 수 있다.
서로 다른 형태를 갖는 제1 분리면(131a) 및 제2 분리면(132a)에 의하여, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은, 서로 다른 지름의 크기를 가지더라도, 그 중심이 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다. 따라서, 휠 베어링에 일정 이상의 하중이 작용하는 경우(예를 들어, 상술한 특별한 상황에서), 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)이 모두 구르는 상황에서 안정적으로 휠 허브가 외륜에 대하여 회전할 수 있고, 휠 베어링의 고장이 방지될 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 리테이너(11)의 일부를 B-B 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 격벽(16)은 분리벽(130)과 서로 연결되도록 형성될 수 있다. 격벽(16)은 분리벽(130)과 연결되는 부분에서, 구부러진 형상을 가질 수 있다. 분리벽(130)은 격벽(16)의 평평한 부분과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 두 개의 격벽(16) 사이의 공간으로 볼이 회전하기 위한 윤활유를 공급하기 위한 공급로(17)가 형성될 수 있고, 도 7에 도시된 격벽(16)의 전방 또는 후방이 될 수 있다.
도 3을 참고하면, 제1 볼(12) 또는 제2 볼(13)은, 그 중심이 점(O3)과 일치하도록 배치될 수 있다. 또한, 점(O3)은 도 5에 도시된 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)가 형성하는 공간의 중심이 될 수 있다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 리테이너(21)의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 8의 경우, 더 나은 이해를 위하여 실제 형상보다 과장된 형태일 수 있다.
일 실시예에서, 내벽(220)은 복수의 제1 내벽(240) 및 복수의 제2 내벽(250)을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 제1 내벽(240)과 복수의 제2 내벽(250) 은 각각이 내벽(220)을 이루는 하나의 단위가 될 수 있다. 복수의 제1 내벽(240)은 복수의 제3 개구부(24)를 형성하고, 복수의 제2 내벽(250)은 복수의 제4 개구부(25)를 형성할 수 있다.
리테이너(21)는 하나의 제1 내벽(240)과 하나의 제2 내벽(250)이 교대로 배치되도록 형성될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)을 교대로 배치시킬 수 있다. 또한, 복수의 제1 내벽(240)이 복수의 제2 내벽(250) 사이에 배치될 수 있고, 복수의 제2 내벽(250)이 복수의 제1 내벽(240) 사이에 배치될 수도 있다.
일 실시예에서, 도 8을 참고하면, 제2 내벽(250)은 제1 내벽(240)보다 리테이너(21)의 중심(OR)으로부터 외측으로 더 돌출하도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 내벽(250)의 상단부(251)는 제1 내벽(240)의 상단부(241)보다 리테이너(21)의 중심(OR)으로부터 더 먼 위치에 배치될 수 있고, 서로 접하고 있는 제1 내벽(240)과 제2 내벽(250)의 상단부(241, 251)에 단차가 형성될 수 있다. 도 3을 참고하면, 제1 볼(12)이 제1 내벽(240) 상에 안착되고, 제2 볼(13)이 제2 내벽(250) 상에 안착되었을 때, 제2 볼의(13)의 리테이너(21)의 중심(OR)과 가까운 외주면이 제1 볼(12)의 리테이너(21)의 중심(OR)과 가까운 외주면보다 리테이너(21)의 중심(OR)으로부터 멀리 배치되므로, 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)의 크기가 다르더라도 제1 볼(12)의 중심(O1) 및 제2 볼(13)의 중심(O2)은 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.
제2 내벽(250)에 포함된 두 개의 분리벽 사이의 거리(L2)는 제1 내벽(240)에 포함된 두 개의 분리벽 사이의 거리(L1)보다 짧게 형성될 수 있다(예를 들어, L1 > L2). 즉, 제2 내벽(250)이 형성하는 제4 개구부(25)의 폭이, 제1 내벽(240)이 형성하는 제3 개구부(24)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 내벽(250)에 안착되는 제2 볼(13)은, 제1 내벽(240)에 안착되는 제1 볼(12)에 비하여 더 들어올려질 수 있다. 제1 및 제2 내벽(240, 250)의 구조로부터, 제2 볼(13)이 제1 볼(12)에 비하여 지름의 크기가 작더라도, 제1 볼과 제2 볼은 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링에서 볼의 지름을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에서, 제1 볼(12)과 외륜(30)의 궤도가 접촉하는 접촉점(P1)과 제1 볼(12)과 상기 내륜(20)의 궤도가 접촉하는 접촉점(P2) 사이의 간극(D)은 상기 복수의 제1 볼(12)의 지름에 비하여 10 내지 50㎛ 만큼 작을 수 있다. 즉, 외륜(30)과 내륜(20) 사이의 간극(D)은 외력이 가해지기 전 제1 볼(12)의 지름(D1)에 비하여 10 내지 50㎛ 만큼 작은 크기를 가질 수 있다. 따라서, 제1 볼(12)이 외륜(30)과 내륜(20) 사이에 개재된 이후에는, 외륜(30)과 내륜(20)의 크기, 또는 그 사이의 간극(D)에 따르는 예압에 의하여, 본래의 제1 볼(12)의 지름(D1)에 비하여 10 내지 50㎛ 만큼 작은 크기의 지름(D2)을 가지게 될 수 있다. 이와 같이, 상기 간극(D)을 고려하여 제1 볼(12)의 지름(D1)을 선정하는 경우, 제1 볼(12)이 외륜(30)과 내륜(20) 사이에서 적절한 드래그에 의하여 구를 수 있고, 제1 볼(12)의 파손이 방지될 수 있다.
제1 볼(12)이 외륜과 내륜 사이에 장착되어 압축됨에 있어서, 외륜(30)과 내륜(20) 사이에서 장착되기 전의 제1 볼(12)의 지름(D1)과 장착되어 압축된 상태에서의 제1 볼(12) 지름의 차이가 틈새라고 정의될 수 있으며, 일 실시예에서, 틈새는 10 내지 50㎛가 될 수 있다. 예를 들어, 제1 볼(12)은 압축 되기 전 상태의 지름(D1) 보다 외륜(30)과 내륜(20) 사이에서 지름의 크기가 틈새의 크기만큼 작아지게 될 수 있다. 또한, 외륜(30)과 내륜(20) 사이의 공간으로 인하여, 리테이너(11)의 반경 방향에서의 제1 볼(12)의 지름의 크기가 리테이너(11)의 원주 방향에서의 제1 볼(12)의 지름의 크기보다 클 수 있다. 또한, 반경 방향에서의 틈새는 지름(D1)과 간극(D)의 차이를 의미하는 것으로 볼 수 있다.
일 실시예에서, 제2 볼(13)의 지름(D3)은 아래와 같은 수식 (1)을 통해 결정될 수 있다.
수식 (1):
Figure 112017080115579-pat00003
,
Bd': 제2 볼의 지름, Bd: 제1 볼의 지름, PCD: 피치 서클의 지름, Z: 복수의 제1 볼의 개수와 복수의 제2 볼의 개수의 합(즉, 볼 전체의 개수)　
제1 볼(12)의 지름(D2), 피치 서클의 지름(PCD), 볼 전체의 개수(Z)는 미리 결정된 값을 가질 수 있다. 또한, 단일 지름을 갖는 복수의 볼을 포함하는 휠 베어링에서 사용되는 볼이 제1 볼(12)로서 사용될 수 있다. 따라서, 상기 수식 (1)에 미리 정해진 제1 볼(12)의 지름(Bd), 피치 서클의 지름(PCD) 및 볼 전체의 개수(Z)를 대입하여 제2 볼(13)의 지름(D3)이 결정될 수 있고, 상술한 리테이너(11)의 구조에 의하여 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)이 모두 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 제2 볼(13)의 지름(D3)은 복수의 제1 볼(12)의 지름(D1)에 대하여 아래의 수식 (2)에 따라 결정될 수 있다.
수식 (2): 제1 볼(12)의 지름(D1)×0.992 ≤ 제2 볼(13)의 지름(D3) < 제1 볼(12)의 지름(D1) - 틈새의 최대값
수식 (2)의 하한선의 범위가 도출되는 과정은 이하에서 설명한다. 궤도륜 곡률은 볼을 감싸는 내륜 또는 외륜에 형성된 베어링의 단면 방향에서의 궤도 홈의 곡률을 의미한다. 아래의 상사비(f)는, 아래의 수식 (3)과 같이, 궤도륜 곡률 반경(r)을 볼의 지름(D)으로 나눈 값으로 정의되며, % 또는 소수로 표현 할 수 있다.
수식 (3): 상사비
Figure 112017080115579-pat00004
,
D= 볼의 지름, r= 궤도륜 곡률 반경
궤도륜 곡률 반경이 작아질수록 볼과의 접촉에 의한 마찰열이 증가하는 반면, 궤도륜 곡률 반경이 커질수록 볼과의 마찰은 감소하나, 최대접촉응력이 증가하여 베어링의 피로수명은 감소된다. 따라서 대부분의 볼 베어링은 상사비의 범위를 0.51≤f≤0.54로 한정하고, 예를 들어 f=0.52를 적용할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 주로 사용되는 소정의 상사비(f)는 0.52일 수 있다. 또한, 동일한 궤도륜 곡률 반경에 대해 볼의 지름이 작아지게 되면 상술한 상사비의 범위를 벗어나게 되고, 이 경우 볼이 궤도륜 내에서 구르지 않게 되어 베어링 기능을 상실할 수 있다. 따라서, 제2 볼(13)의 지름은 상술한 상사비의 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하다.
따라서, 소정의 상사비와 제1 볼의 지름을 곱한 값을, 제2 볼의 지름과 제2 볼의 지름을 정하기 위한 상수를 곱한 값으로 나눈 값이 0.532를 넘지 않도록 한정하면 아래 수식(4)로 표현할 수 있다.
수식(4):
Figure 112017080115579-pat00005
,
f= 소정의 상사비, D1 제1 볼의 지름, D3= 제2 볼의 지름, x= 제2 볼의 지름을 정하기 위한 상수
수식(4)에 있어서, 소정의 상사비(f)의 값인 0.52을 적용하고, x에는 0.985를 적용하면, 제1 볼(12)의 지름(D1)과 제2 볼(13)의 지름(D3)의 관계를 상술한 수식(2)의 좌측과 같이 유도할 수 있다. 즉, 제2 볼(13)의 지름(D3)의 하한값은 제1 볼(12)의 지름(D1)×0.992 보다 크거나 같을 수 있다. 여기에서, 제1 볼(12)의 지름(D1)×0.992 는, 제1 볼(12)이 손상을 받지 않고 휠 베어링의 성능을 유지하는 상황에서 제2 볼(13)이 외륜(30)과 내륜(20) 사이에서 구르게 되는 값을 의미할 수 있다. 여기서 휠 베어링의 성능은, 예를 들어, 휠 베어링의 수명, 즉 볼의 수명으로 평가될 수 있다.
수식 (2)의 상한선의 범위가 도출되는 과정은 이하에서 설명한다. 복수의 제2 볼(13)의 지름(D3)은 상기 수식 (2)에서 정의된 범위 내에서 적절한 값이 선택될 수 있다. 틈새의 최대값은 휠 베어링이 조립되었을 때, 최종적으로 제1 볼(12)이 최초 상태로부터 최대로 압축되는 정도를 의미하는 것으로 정의될 수 있으며, 제1 볼(12)이 리테이너(11)의 반경 방향으로 압축되는 정도가 될 수 있다. 또한, 상기 틈새의 최대값은 제1 볼(12)이 외륜(30)과 내륜(20) 사이에 배치되면서 압축되는 예압의 크기를 의미하는 것으로 정의될 수 있으며, 도 9에 도시된 D1과 D2의 차이 값과 동일할 수도 있다. 따라서, "제1 볼(12)의 지름 - 틈새의 최대값"는 상술한 제1 볼(12)과 외륜(30)의 궤도가 접촉하는 접촉점(P1)과 제1 볼(12)과 상기 내륜(20)의 궤도가 접촉하는 접촉점(P2) 사이의 간극(D)과 동일한 값을 갖는 것으로 정의될 수 있다. 즉, 휠 베어링이 조립된 상태에서 제2 볼(13)이 구르지 않기 위하여, 제2 볼(13)의 지름(D3)의 상한값은 상기 간극(D)보다 작은 크기를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 제2 볼의 지름(D3)은 외력이 가해지기 전 제1 볼의 지름(D1)보다 50 내지 100㎛ 만큼 작은 크기의 지름을 가질 수 있다. 이러한 제2 볼의 지름(D3)은 상술한 수식(1) 또는 수식(2)를 통해 계산될 수 있다. 따라서, 작은 하중이 걸리는 일반적인 주행의 경우에 휠 베어링은 복수의 제1 볼(12)만을 이용하여 휠 허브를 회전시킬 수 있다. 이와 달리, 큰 하중이 걸리는 경우, 즉 앞서 설명한 특별한 상황에 해당하여 차량이 급출발, 급제동 또는 급선회하는 경우에는, 복수의 제1 볼(12)이 50 내지 100㎛ 이상으로 압축되고, 제2 볼(13)의 외주면이 내륜 및 외륜과 접촉하게 되어, 휠 베어링은 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)이 모두 동일한 피치 서클 상에서 구르는 것에 의하여 휠 허브를 회전시킬 수 있다.
도 10은 휠 베어링에 가해지는 하중이 휠 베어링에 미치는 영향을 나타낸 계산 결과이고, 도 11은 도 10에 도시된 계산 값에 기초하여 작성된 그래프이다. 도 10에 도시된 표 및 도 11에 도시된 그래프는, 전체 볼 개수의 절반이 구르는 상황(즉, 제1 볼(12)만이 구르고 제2 볼(13)이 구르지 않는 상황)을 가정하여 계산한 결과를 나타낸다. 예를 들어, 휠 베어링에서 사용되는 전체 볼 개수가 14개 X 2열일 경우, 이의 절반인 7개 X 2열로 계산할 수 있다. 이를 통해 제2 볼(13)이 구르기 전의 제1 볼(12)의 변형량 및 면압을 확인 할 수 있고, 최대 면압을 넘지 않는 하중을 예측 할 수 있다.
도 10에 도시된 하중(Load)의 단위는 "G"로 표시되어 있고, 이 "G"는 자동차가 선회(회전)할때 생기는 축방향 하중의 값을 나타내며 1G는 자동차 전체 하중과 같다. 즉, 선회 하중에 의한 축방향 하중이 증가할 경우, 제1 볼(12)에 가해지는 하중(Load)이 증가하고, 내륜(20)과 외륜(30) 사이에 배치된 제1 볼(12)에 대한 내측 면압(Pmax Inboard)이 증가하며, 횔 허브(40)와 외륜(30) 사이에 배치된 제1 볼(12)에 대한 외측 면압(Pmax outboard)이 증가할 수 있다. 또한, 내측 면압이 증가하는 경우, 내륜(20)과 외륜(30) 사이에 배치된 제1 볼(12)에 대한 내측 축방향 변화량(inboard)이 증가될 수 있고, 외측 면압이 증가하는 경우 횔 허브(40)와 외륜(30) 사이에 배치된 제1 볼(12)에 대한 외측 축방향 변화량(outboard)이 증가될 수 있다.
도 10의 표에서 음영 처리된 부분의 내측 면압(즉, 426.316 kgf/㎟)은, 제1 볼(12)을 형성하는 스틸 재료의 특성에 따라, 제1 볼(12)이 정상적으로 작동하는 것이 가능한 면압 최대 허용값이 될 수 있다. 면압 최대 허용값은 제1 볼(12)과 제2 볼(13)이 함께 구르게 될 필요가 있는 시점을 나타낸다. 또한, 동일한 하중(G)이 가해지는 상황에서, 제1 볼(12)의 내측 축방향 변화량(inboard)이 제1 볼(12)의 외측 축방향 변화량(outboard) 보다 크기 때문에, 제1 볼(12)의 내측 축방향 변화량(inboard)를 기초로 제2 볼(13)의 지름이 결정될 수 있다.
도 11에 도시된 그래프에서, X축 값은 제1 볼에 가해지는 하중(G)을 나타내고, 좌측에 표시된 Y축 값은 제1 볼(12)의 내측 면압을 나타내며, 우측에 표시된 Y축 값은 제1 볼(12)의 내측 축방향 변화량을 나타낼 수 있다. 하중(G)이 증가함에 따라, 내측 면압 및 내측 축방향 변화량은 증가할 수 있다. 내측 면압에 대한 면압 최대 허용값은 일점 쇄선으로 표시되어 있다. 제1 볼(12)에 가해지는 내측 면압이 면압 최대 허용값을 초과하는 경우 제1 볼(12)이 파손되거나 휠 베어링의 성능이 저하될 수 있다.
스틸 재료로 형성된 제1 볼(12)은 자동차의 전체 하중(즉, 1G)을 기초로 계산된 선회하중의 0.1 내지 0.4배(예를 들어, 0.4배)를 초과하지 않는 축방향 하중이 가해지는 것이 적절한 성능을 제공하고, 제1 볼(12)의 파손을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1 볼(12)에 가해는 하중이 0.1G 이상 0.4G 미만인 경우, 제2 볼(13)이 구르지 않는 상태에서 제1 볼(12)이 구르더라도 휠 베어링의 성능을 유지할 수 있다. 또한, 제2 볼(13)이 0.1G 이상 0.4G 미만의 범위 내에서 어느 범위에서 구름 운동에 개입하게 될 것인지는, 휠 베어링의 설계 의도에 따라 달라질 수 있다. 만일, 하중이 0.4G를 초과하는 경우(즉, 빗금 처리된 0.5G 이상의 하중이 가해지는 경우) 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)이 함께 구름 운동을 해야, 휠 베어링의 성능을 유지할 수 있다.
이하에서는, 도 9를 참고하여 제2 볼(13)의 지름(D3)이 제1 볼(12)의 지름(D1)보다 50 내지 100㎛ 작도록 선정되는 과정을 설명한다. 제2 볼의 지름(D3)은 도 10 및 도 11에 표시된 계산 값 및 휠 베어링에 적용되는 예압(즉, 내륜과 외륜 궤도 사이의 간극(D)에 따라 볼이 압축되는 크기, -Φ = D2- D1)에 기초하여 선정될 수 있다. 휠 베어링의 작동 과정에서, 간극(D)은 하중(G)에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 제1 볼(12)을 기준으로 예압(-Φ)은 -30㎛ 이 적용되고, 도 10의 음영 처리된 부분(즉, 46.4㎛ 부분)을 참고하여 0.1G 하중에서의 변형량이 대략 40 내지 50㎛로 예상한 경우, 제2 볼(13)의 지름(D3)을 제1 볼(12) 보다 50㎛ 작게 선정할 수 있다. 이러한 축 방향 하중(G)이 없는 0.0G 상태에서는, 제2 볼(13)의 지름(D3)은 내륜(20)과 외륜(30) 궤도 사이의 간극(D)과 약 20㎛ 정도 차이를 가질 수 있다. 이 상태에서는 제1 볼(12)만 구름 운동을 할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조할 때, 제1 볼(12)에 가해지는 하중(G)이 0.1G를 초과하여 내륜과 외륜 사이의 간극(D)이 50㎛ 이상 좁아지는 때에는, 제1 볼(12)의 지름(D1) 보다 50㎛ 작게 선정된 제2 볼(13)이 궤도에 접촉 할 수 있다. 이러한 제2 볼(13)이 구르는 지점(-Φ50㎛ Ball(제2 볼) Contact Point)은 도 11에 화살표로 표시되어 있다. 이 경우, 압축된 상태의 제1 볼(12)의 지름(D2)은 최초 상태의 제1 볼(12)의 지름(D1)보다 50㎛를 초과하여 압축되므로, 제2 볼(13)이 제1 볼(12)과 함께 구르게 될 수 있다. 여기서, 0.1G 이상의 하중에서는 제1 볼(12)과, 제2 볼(13)이 축 방향 하중을 함께 받기 때문에 도 10에 계산값으로 표시된 면압보다 낮은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)은 도 10에 표시된 면압보다 10 내지 30% 사이의 낮은 면압을 받을 수 있다.
상술한 설명을 참고하면, 제2 볼(13)의 지름(D3)의 선정은 차량 용량 및 베어링 요구 성능에 따라 변경될 수 있으며, 제2 볼(13)의 지름(D3)을 제1 볼(12)의 지름(D1)보다 50 내지 100㎛ 작도록 선정하게 되면 휠 베어링이 적합한 성능을 가지게 될 수 있다.
도 12는 도 9 및 10에서 설명된 볼의 지름이 휠 베어링의 드래그에 미치는 영향을 나타낸 계산 결과이고, 도 13은 도 12에 도시된 계산 값에 기초하여 작성된 그래프이다. 도 12에 도시된 표에서, Final Gap(㎛)은 베어링이 조립된 상태에서 제1 볼(12)이 압축되는 크기인 예압을 의미할 수 있다. 또한, 휠 베어링의 사양(specification)은, 예를 들어 도 13에 도시된 바와 같이, i) 제1 볼(12)이 14개가 제공되는 경우("current"로 표시), ii) 제1 볼(12)이 7개 및 제1 볼(12)의 지름보다 50㎛ 작은 크기를 갖는 제2 볼(13)이 7개 제공되는 경우("Ball Deactivation(-50㎛)"로 표시) 및 iii) 제1 볼(12)이 7개 및 제1 볼(12)의 지름보다 100㎛ 작은 크기를 갖는 제2 볼(13)이 7개 제공되는 경우("Ball Deactivation(-100㎛)"로 표시)가 제시될 수 있다. 여기서, 각각의 i) 내지 iii) 사양에 대하여 Final Gap(㎛)은 큰 차이가 없는 것으로 확인될 수 있다.
도 12에 도시된 표에 있어서, i) 내지 iii) 사양의 각각에 대한 드래그 평가(Drag evaluation (rpm))는 휠 베어링의 회전수(rpm)에 따라 계산되고, 회전수가 a) 300 rpm인 경우, b) 500 rpm인 경우, c) 700rpm인 경우 및 d) 1000 rpm인 경우에 대응하는 드래그 값(N·m)을 확인할 수 있다. 동일한 휠 베어링의 회전수인 경우, 각각의 i) 내지 iii) 사양에 대해 대체로 드래그 값은 순차적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 드래그 값의 평균값(Average)은 i) 내지 iii) 사양에 대해 각각 i) 0.26 N·m, ii) 0.22 N·m, iii) 0.20 N·m의 값을 보여, 대체로 순차적으로 감소하는 것으로 확인할 수 있다. 즉, 제1 볼(12)과 제2 볼(13) 사이의 지름의 크기가 커질수록 드래그 값이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
도 13의 그래프에 있어서, X 축은 회전수(rpm)를 나타내고, Y축은 드래그 값(N·m)를 나타낸다. 휠 베어링의 사양이 i)인 경우에, 드래그 값은 회전수가 증가할수록 증가하는 경향을 나타낸다. 이와 달리, 휠 베어링의 사양이 ii) 및 iii) 경우에는 이러한 경향을 나타내지는 않는다. 또한, 제2 볼이 적용되지 않는 사양인 i)에 비하여 제2 볼이 적용되는 사양인 ii) 및 iii)의 경우에 드래그 값이 전반적으로 더 작게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한, 사양이 ii)인 경우에 비하여, iii)인 경우에 드래그 값이 더 낮은 구간이 상대적으로 넓은 것을 확인할 수 있다.
도 12에 도시된 표 및 도 13에 도시된 그래프를 참조하면, 제2 볼(13)의 지름이 제1 볼(12)의 지름보다 50㎛ 내지 100㎛ 작은 휠 베어링은, 제1 볼(12)만을 사용한 휠 베어링 보다 드래그 값을 감소시킬 수 있다. 도 12의 표에 기재된 사양 ii) 및 iii)은 50㎛ 내지 100㎛ 범위의 경계값에 대응하는 사양이므로, 50㎛ 내지 100㎛ 사이의 범위를 갖는 사양에 대해서도 제1 볼(12)만을 사용한 휠 베어링 보다 드래그 값을 감소시킬 수 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
1: 휠 베어링
10: 구름 장치
11, 21: 리테이너
12: 제1 볼
13: 제2 볼
14: 제1 수용부
15: 제2 수용부
16: 격벽
20: 내륜
30: 외륜
40: 휠 허브
130: 분리벽

Claims (24)

  1. 휠 베어링에 사용되는 구름 장치에 있어서,
    복수의 제1 볼;
    상기 복수의 제1 볼보다 지름이 작은 복수의 제2 볼; 및
    상기 복수의 제1 볼이 수용되는 복수의 제1 수용부 및 상기 복수의 제2 볼이 수용되는 복수의 제2 수용부가 형성된 리테이너를 포함하고,
    상기 리테이너는 상기 복수의 제1 볼 및 상기 복수의 제2 볼의 중심이 하나의 원 상에 배치되도록 상기 제2 볼이 수용되는 상기 제2 수용부의 크기가 상기 제1 볼이 수용되는 상기 제1 수용부의 크기보다 작도록 형성되고,
    상기 제2 볼의 지름은 미리 결정된 상기 제1 볼의 지름을 기초로 아래의 수식에 따라 결정되는,
    (수식:
    Figure 112018126741330-pat00021
    , Bd': 상기 제2 볼의 지름, Bd: 상기 제1 볼의 지름, PCD: 상기 원의 지름, Z: 상기 복수의 제1 볼의 개수와 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합),
    구름 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리테이너는 상기 복수의 제1 수용부 및 상기 복수의 제2 수용부 사이를 구분하도록 형성된 복수의 분리벽을 포함하는, 구름 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분리벽은,
    상기 제1 볼을 지지하는 제1 분리면; 및
    상기 제2 볼을 지지하고 상기 제1 분리면의 곡률보다 작은 곡률로 형성된 제2 분리면을 포함하는,
    구름 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 수용부와 상기 복수의 제2 수용부는 동일한 간격으로 이격되도록 배치되는, 구름 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 리테이너는,
    상기 복수의 제1 볼의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제1 개구부 및 상기 복수의 제2 볼의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제2 개구부가 형성된 외벽; 및
    상기 복수의 제1 개구부를 마주하는 위치에 형성되는 복수의 제3 개구부 및 상기 제3 개구부보다 크기가 작고 상기 복수의 제2 개구부를 마주하는 복수의 제4 개구부가 형성된 내벽을 포함하는
    구름 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내벽은,
    상기 복수의 제3 개구부를 형성하는 복수의 제1 내벽; 및
    상기 복수의 제4 개구부를 형성하는 복수의 제2 내벽을 포함하는
    구름 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 내벽은 상기 제1 내벽보다 상기 원의 반경 방향으로 더 돌출하도록 형성된, 구름 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 리테이너는 두 개의 상기 제1 내벽 사이에 하나의 상기 제2 내벽이 배치되어 하나의 상기 제1 내벽과 하나의 상기 제2 내벽이 교대로 배치되도록 형성된, 구름 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 리테이너는 두 개의 상기 제1 수용부 사이에 하나의 상기 제2 수용부가 배치되어 하나의 상기 제1 수용부와 하나의 상기 제2 수용부가 교대로 배치되도록 형성된, 구름 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 볼 및 상기 복수의 제2 볼 각각은 스틸 재료로 형성된, 구름 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2 볼의 개수는, 상기 복수의 제1 볼의 개수 및 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합을 상기 복수의 제 2볼의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록 제공되는, 구름 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 볼의 개수 및 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합은 홀수로 제공되고,
    상기 복수의 제2 볼의 개수는 상기 복수의 제1 볼의 개수보다 작은, 구름 장치.
  13. 삭제
  14. 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 회전체;
    상기 회전체와 일정한 간극을 두고 배치되고 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 고정체; 및
    상기 회전체와 상기 고정체 사이에 개재되는 구름 장치를 포함하고,
    상기 구름 장치는,
    상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 구르는 복수의 제1 볼;
    상기 복수의 제1 볼의 지름이 일정한 크기 이상으로 압축되는 경우 상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 구르도록 상기 제1 볼보다 지름이 작은 복수의 제2 볼; 및
    상기 제1 볼이 수용되는 복수의 제1 수용부 및 상기 제2 볼이 수용되는 복수의 제2 수용부가 형성된 리테이너를 포함하고,
    상기 리테이너는 상기 복수의 제1 볼 및 상기 복수의 제2 볼의 중심이 하나의 원 상에 배치되도록 상기 제2 볼이 수용되는 상기 제2 수용부의 크기가 상기 제1 볼이 수용되는 상기 제1 수용부의 크기보다 작도록 형성되고,
    상기 제2 볼의 지름은 미리 결정된 상기 제1 볼의 지름을 기초로 아래의 수식에 따라 결정되는,
    (수식:
    Figure 112018126741330-pat00022
    , Bd': 상기 제2 볼의 지름, Bd: 상기 제1 볼의 지름, PCD: 상기 원의 지름, Z: 상기 복수의 제1 볼의 개수와 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합),
    휠 베어링.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 장착되기 전의 상기 제1 볼의 지름과 장착되어 압축된 상태에서의 상기 제1 볼 지름의 차이로 정의되는 틈새는 10 내지 50㎛인, 휠 베어링.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제1 볼에 가해지는 면압이 자동차의 전체 하중이 가해진 상태에 기초하여 계산된 기준 면압의 0.1 내지 0.4배를 초과하는 경우, 상기 복수의 제2 볼은 상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 구르는, 휠 베어링.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제2 볼의 지름은 상기 복수의 제1 볼의 지름에 대하여 아래의 수식에 따라 결정되는,
    (수식: 제1 볼의 지름×0.992 ≤ 제2 볼의 지름 < 제1 볼의 지름 - 틈새의 최대값, 상기 틈새는 상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 장착되기 전의 상기 제1 볼의 지름과 장착되어 압축된 상태에서의 상기 제1 볼 지름의 차이로 정의됨), 휠 베어링.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제2 볼의 지름은 상기 복수의 제1 볼의 지름보다 50 내지 100㎛ 만큼 작은, 휠 베어링.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 리테이너는 상기 복수의 제1 수용부 및 상기 복수의 제2 수용부 사이를 구분하도록 형성된 복수의 분리벽을 포함하는, 휠 베어링.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 분리벽은,
    상기 제1 볼을 지지하는 제1 분리벽; 및
    상기 제2 볼을 지지하고 상기 제1 분리벽의 일부에 대하여 일정한 크기의 단차가 형성된 제2 분리벽을 포함하는,
    휠 베어링.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제1 수용부의 개수는 상기 복수의 제2 수용부의 개수와 동일하도록 제공되고,
    상기 복수의 제2 수용부 각각은 상기 복수의 제1 수용부와 교대로 배치되는,
    휠 베어링.
  22. 삭제
  23. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제2 볼의 개수는, 상기 복수의 제1 볼의 개수 및 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합을 상기 복수의 제 2볼의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록 제공되는, 휠 베어링.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제1 볼의 개수 및 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합은 홀수로 제공되고,
    상기 복수의 제2 볼의 개수는 상기 복수의 제1 볼의 개수보다 작은, 휠 베어링.
KR1020170105112A 2017-08-18 2017-08-18 구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링 KR101983275B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170105112A KR101983275B1 (ko) 2017-08-18 2017-08-18 구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170105112A KR101983275B1 (ko) 2017-08-18 2017-08-18 구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190019772A KR20190019772A (ko) 2019-02-27
KR101983275B1 true KR101983275B1 (ko) 2019-05-29

Family

ID=65560939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170105112A KR101983275B1 (ko) 2017-08-18 2017-08-18 구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101983275B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300133A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Jtekt Corp 転がり軸受
JP2013029144A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Nakanishi Metal Works Co Ltd アンギュラ玉軸受用樹脂保持器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300133A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Jtekt Corp 転がり軸受
JP2013029144A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Nakanishi Metal Works Co Ltd アンギュラ玉軸受用樹脂保持器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190019772A (ko) 2019-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9593718B2 (en) Multipoint contact ball bearing
CN103890422B (zh) 特别是用在风轮机中的用于滚动轴承的间隔器
CA2553650A1 (en) Double-row rolling bearing
CN101346551A (zh) 径向滚动轴承，特别是单列球面滚子轴承
US8419289B2 (en) Radial anti-friction bearing, in particular, single-row spherical roller bearing, and method for mounting thereof
CN103429914A (zh) 角接触滚动轴承，尤其在风轮机中使用的角接触滚动轴承
JP7306372B2 (ja) 円すいころ軸受
US8047723B2 (en) Single-row spherical roller bearing with increased axial load capacity
CN103534496B (zh) 用于风力涡轮机中的滚动轴承的垫片
CN103534497B (zh) 用于滚动轴承的间隔器，特别是用在风轮机中的间隔器
US7828484B2 (en) Radial antifriction bearing, particularly a single-row grooved antifriction bearing or angular contact antifriction bearing
EP1878929A1 (en) Rolling bearing
US7572062B2 (en) Axial tapered roller bearing
KR101983275B1 (ko) 구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링
JP4126508B2 (ja) アンギュラ玉軸受
RU2232926C2 (ru) Подшипник качения
JP4626183B2 (ja) 転がり軸受、およびそれを用いたハイブリッド自動車または燃料電池自動車用トランスミッション
US20220260117A1 (en) Bearing unit provided with a retention device having optimized lubrication
US11391324B1 (en) Creep mitigation design for bearing assembly
EP4291792B1 (en) Skew limiting bearing cage
JP2008111505A (ja) スラスト針状ころ軸受
JP4280937B2 (ja) 複列アンギュラ玉軸受
JP6597019B2 (ja) 深溝玉軸受
CN117083466A (zh) 荷重可变形滚动轴承及荷重可变形滚动轴承用传动体
CN115071333A (zh) 低摩擦高性能轮毂总成

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant