KR102291387B1 - 차량용 허브 베어링의 내륜 구속 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 허브 베어링에 부하를 걸지 않고, 내륜을 효율적으로 구속할 수 있는 허브 베어링의 내륜 구속 장치를 제공하는 것이다. 내륜 구속 장치(2)는, 복수의 단편(20a)을 환형으로 배열시키고, 축경함으로써 허브 베어링(1)의 내륜(12)을 구속하는 구속 링(20)과, 허브 베어링(1)과 동축의 환형으로, 축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 구속 링(20)보다 축방향의 허브 베어링(1) 측의 위치에서, 구속 링(20)을 지지하는 지지 플레이트(30)와, 지지 플레이트(30)와 축 방향으로 상대 이동 가능하게 연결되고, 지지 플레이트(30)에 접근하는 것으로 구속 링(20)에 축경 방향으로의 압력을 가하는 환형의 작동 플레이트(40)를 포함한다.

Description

차량용 허브 베어링의 내륜 구속 장치
차량용 허브 베어링의 제조 시에, 차량용 허브 베어링의 내륜을 구속하는 내륜 구속 장치에 관한 것이다.
자동차 등에 사용되는 허브 베어링은, 축체(軸體)와, 축체의 외주에 설치된 내륜과, 내륜의 외주에 설치되어 복수의 전동체(轉動體)에 의해 회전 가능한 외륜으로 구성된 것이 있다. 이러한 종류의 허브 베어링은, 축체의 외주에 내륜을 끼워맞춘 후에 축체의 단부(端部)를 코킹(caulking) 가공함으로써, 내륜을 벗겨지지 않게 고정하고 있다.
허브 베어링은, 그 제조 시에 축체의 단부를 코킹 가공할 때, 내륜의 외주를 구속하는 것이 행해지고 있다. 이로써, 허브 베어링은, 코킹의 응력에 의한 내륜의 변형이 방지된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에서는, 허브 베어링의 내륜 외주와 맞닿게 하는 분할 링과, 분할 링의 각 피스를 환형(環形)으로 연결하는 연결 플레이트를 구비한다. 또한, 분할 링과 연결 플레이트의 외주에 설치되고, 허브 베어링 축체의 축 방향으로 가압됨으로써, 분할 링에 중심 방향의 압력을 가하는 베이스 플레이트를 구비한 코킹 보조 지그가 개시되어 있다.
일본특허 제5472697호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 종래 기술에서는, 베이스 플레이트를 가압할 때, 분할 링을 축 방향으로 허브 베어링의 내륜이나 외륜에 맞닿게 한 상태에서 가압한다. 그러므로, 직경 방향의 중심을 향하여 이동하는 분할 링의 각각의 피스와 허브 베어링의 내륜이나 외륜에는 마찰이 생긴다. 마찰이 생기면, 분할 링의 각각의 피스는 중심을 향한 이동이 방해받게 된다. 그러므로, 종래 기술에서는, 분할 링으로 허브 베어링의 내륜을 구속하는 데에, 베이스 플레이트의 큰 가압이 필요하다. 이에 의해, 허브 베어링에는 내륜이나 외륜에 축방향으로 큰 부하가 걸리는 문제가 있었다.
이에 본 발명은, 허브 베어링의 내륜 및 외륜에 축방향의 부하를 걸지 않고, 내륜의 외주를 효율적으로 구속할 수 있는 차량용 허브 베어링의 내륜 구속 장치를 제공하는 것을 과제로서 이루어진 것이다.
본 발명의 차량용 허브 베어링의 내륜 구속 장치는, 축체와, 상기 축체의 외주에 설치된 내륜과, 상기 내륜의 외주에 형성되어 있고, 복수의 전동체에 의해 회전 가능한 외륜을 구비한 차량용 허브 베어링의 제조 시에, 상기 내륜을 구속하는 내륜 구속 장치로서, 복수의 단편(pieces)을, 상기 축체와 동축(同軸)의 환형을 형성하도록 배열시키고, 축경(縮徑)함으로써 상기 내륜의 외주부를 구속하는 구속 링과, 상기 축체와 동축의 환형을 이루고, 상기 축체의 축방향을 따라 이동 가능하게 설치되고, 상기 구속 링보다 상기 축방향의 상기 차량용 허브 베어링 측의 위치에서, 상기 복수의 단편을 환형으로 배열시키고, 상기 구속 링을 축경 및 확경(擴徑) 가능하게 하도록, 상기 복수의 단편을 각각 이동 가능하게 지지하는 지지 플레이트와, 상기 구속 링의 외주에 배치되고, 상기 지지 플레이트와 상기 축 방향으로 상대 이동 가능하게 연결되고, 또한 상기 지지 플레이트에 상대 접근함으로써 상기 구속 링의 복수의 상기 단편에 각각 축경 방향으로 압력을 가하는 환형의 작동 플레이트을 포함하는 것을 요지로 한다.
발명의 차량용 허브 베어링의 내륜 구속 장치에 의하면, 구속 링의 복수의 단편을, 구속 링보다 차량용 허브 베어링 측에 배치한 지지 플레이트에 의해 지지하고 있다. 이에 의해, 차량용 허브 베어링의 내륜을 구속할 때, 구속 링의 복수의 단편은, 차량용 허브 베어링의 내륜이나 외륜에, 차량용 허브 베어링의 축 방향으로 맞닿지 않는다. 따라서, 본 발명은, 구속 링의 복수의 단편과 차량용 허브 베어링의 내륜이나 외륜 사이에 마찰이 생기지 않는다. 따라서, 본 발명은, 차량용 허브 베어링의 내륜 및 외륜에 축방향의 부하를 걸지 않고, 내륜의 외주를 효율적으로 구속할 수 있다.
[도 1] 본 발명을 적용한 제1 실시형태의 내륜 구속 장치 및 허브 베어링의 종단면에서, 비구속 상태를 나타내는 단면도(斷面圖)이다.
[도 2] 도 1에 대응하여 구속 상태를 나타내는 단면도이다.
[도 3] 제1 실시형태의 내륜 구속 장치의 구속 링 및 지지 플레이트를 나타내는 개략 평면도이다.
[도 4] 도 3의 IV-IV선을 따르는 위치에서의 단면도이다.
[도 5] 도 2에 대응하여 내륜 구속 장치에 의해 허브 베어링의 내륜을 구속하는 과정을 나타내는 요부 단면도이다.
[도 6] 도 4에 대응하여 내륜을 구속한 상태를 나타내는 요부 단면도이다.
[도 7] 본 발명을 적용한 제2 실시형태의 내륜 구속 장치를 구비한 코킹 장치의 일부를 단면으로 한 개략 측면도이다.
[도 8] 제2 실시형태의 내륜 구속 장치 및 허브 베어링의 종단면에서, 비구속 상태를 나타내는 단면도이다.
[도 9] 도 8에 대응하여 구속 상태를 나타내는 단면도이다.
[도 10] 제2 실시형태의 내륜 구속 장치의 구속 링 및 지지 플레이트를 나타내는 개략 평면도이다.
[도 11] 도 9에 대응하여 내륜 구속 장치에 의해 허브 베어링의 내륜을 구속하는 과정을 나타내는 요부 단면도이다.
[도 12] 도 10에 대응하여 내륜을 구속한 상태를 나타내는 요부 단면도이다.
<1. 제1 실시형태>
<1-1. 차량용 허브 베어링(1)의 구성>
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하면서 본 발명의 제1 실시형태를 설명한다. 차량용 허브 베어링(1)은, 예를 들면, 자동차의 차륜을 차체 측의 현가(懸架) 장치에 대하여 회전 가능하게 지지하는 것이다. 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 허브 베어링(1)은 축체(11)와, 축체(11)의 외주에 설치된 내륜(12)과, 내륜(12)의 외주에 설치되어 있고, 복수의 전동체(13)에 의해 회전 가능한 외륜(14)을 구비하고 있다. 허브 베어링(1)은, 예를 들면 앵귤러 볼베어링으로서 기능하는 것이며, 축체(11) 및 내륜(12)에 대하여 외륜(14)이 상대 회전 가능한 구성이다.
축체(11)는 원기둥형, 또는 원통형을 이룬다. 축체(11)는, 축방향의 한쪽의 단부(도면에 있어서 하차체 측의)에, 원통형으로 설치된 보스부(111)와, 대경(大徑)의 연결 플랜지(112)를 구비하고 있다. 연결 플랜지(112)는, 축체(11)를 도시하지 않은 차륜이나 브레이크 로터와 연결되는 것이다.
축체(11)에는, 다른 쪽의 단부(도면에 있어서 위쪽에), 소경부(小徑部)(113)를 구비하고 있다. 소경부(113)에는, 그 외주에 밀착하도록 내륜(12)이 끼워맞추어져 있다. 또한, 축체(11)는, 다른 쪽의 단부의 끝에지(end edge)에, 내륜(12)의 벗겨짐 방지용으로 코킹 가공된 코킹부(114)를 구비한다. 코킹부(114)는, 원통형으로 형성된 다른 쪽의 단부의 끝에지가, 직경 방향 외측으로 넓혀지도록 코킹 가공되어 있다.
축체(11)는, 연결 플랜지(112) 근처의 외주의 위치에 주위 방향으로 궤도륜을 구비하고, 궤도륜을 따라 주위 방향으로 복수의 전동체(13)가 배치되어 있다. 또한 내륜(12)은, 축방향의 한쪽의 단부의 외주에 주위 방향으로 궤도륜를 구비하고, 궤도륜을 따라 주위 방향으로 복수의 전동체(13)가 배치되어 있다. 그리고, 축체(11) 및 내륜(12)에는, 복수의 전동체(13)를 통하여 외륜(14)이 회전 가능하게 설치되어 있다.
외륜(14)은 원통형을 이룬다. 외륜(14)은 내륜(12)의 외주를 포함하도록, 축체(11)의 다른 쪽의 단부로부터 대략 연결 플랜지(112)의 바로 앞에 이르기까지의 축체(11)의 외주를 둘러싸도록 설치되어 있다. 외륜(14)은, 내륜(12) 측의 다른 쪽의 단부에, 대경으로 설치된 장착 플랜지(141)를 구비하고 있다. 장착 플랜지(141)는 허브 베어링(1)을 차체 측의 현가 장치에 장착하는 것이다.
외륜(14)은, 축방향의 한쪽의 단부의 내주에 주위 방향으로 궤도륜를 구비하고, 궤도륜에 축체(11)의 외주의 복수의 전동체(13)를 걸어맞춤으로써 회전 가능하다. 또한 외륜(14)은, 다른 쪽의 단부의 내주에 주위 방향으로 궤도륜를 구비하고, 궤도륜에, 내륜(12)의 외주에 설치된 복수의 전동체(13)를 걸어맞춤으로써 회전 가능하다.
<1-2. 코킹 장치(K)의 구성>
다음에, 허브 베어링(1)의 코킹부(114)를 코킹 가공하는 코킹 장치(K) 구성을 설명한다. 코킹 장치(K)는, 기대(base)(50)의 상부에, 허브 베어링(1)을 탑재하는 탑재대(51)를 구비한다. 탑재대(51)에는, 허브 베어링(1)이 세로 방향으로 탑재된다. 이 경우, 탑재대(51)에는, 상면 중앙에 설치된 원형의 오목부에, 허브 베어링(1)의 보스부(111)가 끼워맞추어진다. 그리고, 탑재대(51)는, 오목부 주변의 상면에 허브 베어링(1)의 연결 플랜지(112)를 탑재한 상태에서, 허브 베어링(1)을 안정 자세로 지지한다.
코킹 장치(K)는, 기대(50)의 상부 탑재대(51)의 좌우 양측의 위치에, 탑재대(51)로부터의 허브 베어링(1)의 부상(浮上)을 방지하는 유지 기구(80)를 구비한다. 유지 기구(80)는, 허브 베어링(1)의 연결 플랜지(112)의 상부로 내밀어 허브 베어링(1)을 유지하는 유지 암(81)을 구비하고 있다. 유지 기구(80)는, 예를 들면 에어 실린더 등에 의해 유지 암(81)을, 비유지 위치(도 1 참조)와 유지 위치(도 2의 실선 참조)로 진퇴 가능하게 작동시킨다. 유지 암(81)은, 유지 위치에서 암 선단이 허브 베어링(1)의 연결 플랜지(112) 위로 돌출하여, 허브 베어링(1)의 부상을 막는다.
코킹 장치(K)는, 탑재대(51)에 탑재된 허브 베어링(1)의 상방 위치에, 코킹 지그(9)를 구비하고 있다. 코킹 지그(9)는, 롤링 코킹 방식에 의해 코킹 가공하는 구성이다. 코킹 지그(9)는, 허브 베어링(1)의 축체(11)의 중심축 CL과 동축으로 배치되고, 중심축 CL을 따라 축방향으로 상하로 이동 가능하다.
<1-3. 내륜 구속 장치(2)의 구성>
코킹 장치(K)는, 코킹 지그(9)의 하방 위치에서, 코킹 지그(9)와 허브 베어링(1) 사이에, 내륜 구속 장치(2)를 구비하고 있다. 이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 내륜 구속 장치(2)를 설명한다. 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 내륜 구속 장치(2)는, 허브 베어링(1)의 축체(11)의 코킹부(114)의 코킹 가공 시에, 허브 베어링(1)의 내륜(12)의 외주부(121)를 구속하는 장치이다. 내륜 구속 장치(2)는 전체적으로 환형을 이루고, 탑재대(51)에 탑재된 허브 베어링(1)의 중심축 CL과 동축으로 설치되어 있다. 내륜 구속 장치(2)는, 유압 실린더 기구 등을 사용한 승강 장치(60)에 의해 중심축 CL의 축방향을 따라 승강 이동 가능하다.
내륜 구속 장치(2)는 축경 및 확경 가능하며, 축경하는 것에 의해 허브 베어링(1)의 내륜(12)의 외주부(121)를 구속하는 구속 링(20)과, 구속 링(20)을 지지하는 지지 플레이트(30)와, 구속 링(20)을 축경 방향으로 작동시키는 작동 플레이트(40)를 포함하고 있다. 구속 링(20), 지지 플레이트(30) 및 작동 플레이트(40)는 환형을 이루고 있고, 허브 베어링(1)의 중심축 CL과 동축으로 되도록 조립되어 있다.
구속 링(20)은 주위 방향으로 분할된(도면의 예에서는 6분할) 복수의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)으로 구성되어 있다. 복수의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)은 동일한 구성을 가지며, 단편(20a)을 중심으로 구성을 설명한다. 단편(20a)은, 원호형의 내주를 구비한 대략 직사각형의 판 부재로 이루어진다. 단편(20a)은, 원호형의 내주에 의해 허브 베어링(1)의 내륜(12)의 외주부(121)와 맞닿는 맞닿음부(21)를 가진다. 맞닿음부(21)는 평면에서 볼 때, 내륜(12)의 외주부(121)를 따르는 원호형이다. 또한 맞닿음부(21)는, 판 부재보다 하방으로 내밀어 있다. 그리고, 맞닿음부(21)는, 내륜(12)의 외주부(121)에 대응하는 수직면을 이루고, 내륜(12)의 외주부(121)의 주위 방향을 따라 맞닿음 가능하다.
단편(20a)은, 외주 측의 단면(端面)에 외주 경사면(22)을 구비하고 있다. 외주 경사면(22)은, 판 부재의 상면의 외주 끝에지에 대하여, 하면의 외주 끝에지가 외측에 위치하는 형상의 경사면을 이룬다. 예를 들면, 도 1 및 도 2에 있어서, 단편(20a)의 외주 경사면(22)은, 오른쪽 하향으로 향하는 경사면을 이룬다. 단편(20d)의 외주 경사면(22)은, 왼쪽 하향으로 향하는 경사면을 이룬다. 또한 단편(20a)의 외주 경사면(22)은 연직 방향에 대하여 약 10도의 경사각을 가진다.
지지 플레이트(30)는, 구속 링(20)보다 허브 베어링(1) 측의 위치에 설치되어 있다. 지지 플레이트(30)는, 복수의 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 하측으로부터 지지하는 구성이다. 지지 플레이트(30)는, 복수의 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)에 대응하는 복수의 지지면(31)을 구비한다. 지지면(31)은, 지지 플레이트(30)가 두꺼운 칸막이부(32)로 둘러싸인 홈부의 홈 바닥에 의해 구성되어 있다(도 4 참조). 그리고, 각 지지면(31)은, 중심축 CL에 대하여 대략 직교하는 평면형이며, 중심축 CL로부터 방사상으로 형성되어 있다(도 3 참조).
이와 같이, 지지 플레이트(30)는, 그 방사상의 복수의 지지면(31)에 의해 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 각각 환형으로 배치시키고, 구속 링(20)을 형성한다. 또한, 지지 플레이트(30)는, 지지면(31)을 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)의 하면과 맞닿게 하고, 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 각각 중심축 CL에 대하여 직교하는 직경 방향으로 이동 가능하게 지지한다. 이에 의해, 지지 플레이트(30)는 구속 링(20)을 축경 및 확경 가능하게 지지한다.
지지 플레이트(30)는, 각 지지면(31)과 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 가이드 핀(23)에 의해 연결하고, 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)의 부상 및 탈락을 방지하고 있다. 예를 들면, 단편(20a)에는, 그 대략 중앙에 상하 방향으로 관통 가이드 홀을 형성한다. 관통 가이드 홀은, 단편(20a)의 이동 방향을 따르는 긴 구멍으로 한다. 그리고, 관통 가이드 홀에는 상방으로부터 가이드 핀(23)을 관통하게 하여, 가이드 핀(23)의 관통 끝을 지지 플레이트(30)의 지지면(31)에 체결하여 탈락 방지를 이룬다. 또한, 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)에는, 관통 가이드 홀에 구속 링(20)을 확경 방향으로 가압하는 가압 부재(24)가 설치되어 있다.
지지 플레이트(30)는, 내주의 하면에 하방으로 돌출하는 두꺼운 돌출부(33)를 구비하고 있다. 돌출부(33)는, 내륜 구속 장치(2)와 일련으로 지지 플레이트(30)가 허브 베어링을 향하여 하강했을 때, 돌출부(33)가 허브 베어링(1)의 외륜(14)의 장착 플랜지(141)의 상면과 맞닿아, 지지 플레이트(30)의 하강을 규제하는 규제부이다.
작동 플레이트(40)는, 구속 링(20) 및 지지 플레이트(30)의 외주에 설치되어 있다. 작동 플레이트(40)는, 구속 링(20) 및 지지 플레이트(30)의 외주에 위치하는 두꺼운 본체부(41)를 가진다. 또한, 작동 플레이트(40)는, 본체부(41)의 내주 상부로부터 중심축 CL 방향으로 내밀어 구속 링(20) 및 지지 플레이트(30)의 상방에 덮이는 얇은 두께의 내측부(42)를 가진다. 또한, 작동 플레이트(40)는, 본체부(41)의 내주면에, 구속 링(20)의 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)의 외주 경사면(22)에 대응하는 내주 테이퍼면(43)을 가진다. 내주 테이퍼면(43)은 본체부(41)의 상부 내주 직경보다 하부 내주 직경이 점차 확경되는 경사형으로 형성되어 있다. 외주 경사면(22)과 마찬가지로, 내주 테이퍼면(43)은 연직 방향에 대하여 약 10도의 경사각을 가진다.
작동 플레이트(40)는, 본체부(41)의 내주 측에 구속 링(20) 및 지지 플레이트(30)를 배치한 상태에서, 지지 플레이트(30)와, 중심축 CL의 축방향을 따라 상대 이동 가능하게 연결되어 있다. 예를 들면, 작동 플레이트(40)는, 내측부(42)에 하방으로 돌출하는 복수의 연결 핀(45)을, 지지 플레이트(30)의 칸막이부(32)에 관통시켜 이동 가능하게 연결되어 있다.
또한, 작동 플레이트(40)는, 본체부(41)의 하면에 스토퍼(44)를 구비하고, 작동 플레이트(40)에 대한 지지 플레이트(30)의 하강 범위의 하한을 규제하고 있다. 스토퍼(44)는 환형으로, 작동 플레이트(40)의 본체부(41)의 하면에 체결되어 있다. 스토퍼(44)는, 내주부가 작동 플레이트(40)의 본체부(41)의 내주보다 소경으로 형성되어 있다. 스토퍼(44)는 내주부가, 지지 플레이트(30)의 하면 외주와 맞닿아, 지지 플레이트(30)의 하강을 규제한다.
지지 플레이트(30)와 작동 플레이트(40)를 연결하는 것에 의해, 구속 링(20)은, 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)의 외주 경사면(22)이, 작동 플레이트(40)의 본체부(41)의 내주 테이퍼면(43)에 항상 맞닿아 있다.
<1-4. 내륜 구속 장치(2)의 구속 동작>
도 5 및 도 6을 참조하여, 내륜 구속 장치(2)에 의한 허브 베어링(1)의 내륜(12)의 구속 동작을 설명한다. 먼저, 승강 장치(60)(도 1)에 의해 내륜 구속 장치(2)를 허브 베어링(1)을 향하여 하강시킨다. 이 경우, 내륜 구속 장치(2)는, 작동 플레이트(40)가 승강 장치(60)에 의해 내려지고, 작동 플레이트(40)와 일체로 지지 플레이트(30)와 구속 링(20)이 하강한다.
내륜 구속 장치(2)는 하강하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 지지 플레이트(30)의 하면의 돌출부(33)가 허브 베어링(1)의 외륜(14)의 장착 플랜지(141)와 맞닿는다. 이에 의해, 지지 플레이트(30)는 하강이 규제된다. 이 때, 구속 링(20)은 내주의 맞닿음부(21)가, 허브 베어링(1)의 내륜(12)의 외주부(121)와 대면한다.
지지 플레이트(30)의 하강이 규제되어도, 작동 플레이트(40)는 하강이 계속된다. 작동 플레이트(40)가 더 하강하면, 작동 플레이트(40)는, 구속 링(20)과 지지 플레이트(30)에 대하여 하방으로 변위하고, 내측부(42)가 축방향을 따라 지지 플레이트(30)와 접근하게 상대적으로 이동한다. 이 상대 이동에 의해, 작동 플레이트(40)는, 내주 테이퍼면(43)이, 지지 플레이트(30)로 지지된 구속 링(20)의 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 내측으로 압압한다. 그리고, 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)은, 중심축 CL(도 1 내지 도 3 참조)에 대하여 직교하는 직경 방향의 내측으로 변위하고(예를 들면, 변위량은 1 내지 2㎜ 정도), 구속 링(20)이 축경한다.
그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 축경한 구속 링(20)의 내주 맞닿음부(21)가 허브 베어링(1)의 내륜(12)의 외주부(121)와 맞닿고, 또한 가압된다. 그리고, 작동 플레이트(40)로부터 구속 링(20)에 중심축 CL 방향의 압력이 가해지고, 내륜(12)의 외주부(121)가 구속 링(20)에 의해 구속된다.
허브 베어링(1)은 내륜(12)이 구속된 후, 축체(11)의 다른 쪽의 단부의 끝에지(코킹부(114))가 코킹 가공된다. 가공 후, 내륜 구속 장치(2)는 상승하여 구속을 해제한다. 이 때, 유지 기구(80)가 작동하고, 유지 암(81)의 선단이 허브 베어링(1)의 연결 플랜지(112) 위에 내밀고, 내륜 구속 장치(2)의 상승에 따르는 허브 베어링(1)의 부상을 방지한다(도 2 참조).
<2. 제2 실시형태>
도 7 내지 도 12에 기초하여 본 발명의 제2 실시형태를 설명한다. 그리고, 본 실시형태의 기본적인 구성은 제1 실시형태의 구성과 대략 동일하며, 상위점을 중심으로 설명한다. 또한, 도면에 있어서 동일 부재는 동일 부호로 나타내고, 동일 부재의 설명을 생략한다.
<2-1. 코킹 장치(K1)의 구성>
코킹 장치(K1)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 허브 베어링(1)을 장치에 탈착하는 위치와, 코킹 가공하는 위치가 상이하고, 양 위치간을 이동시키는 구성이다. 코킹 장치(K1)는 도 7 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 기대(50)에 좌우 한 쌍의 슬라이드 레일(52)을 구비하고 있다. 각 슬라이드 레일(52)은 로어 레일(lower rail)과 이에 대하여 슬라이드 이동 가능한 어퍼 레일(upper rail)을 구비한다. 양 슬라이드 레일(52)은 어퍼 레일 상에 설치한 이동대(53)를 이동 가능하게 지지하고 있다. 이동대(53)에는 기판(54)을 통하여, 허브 베어링(1)을 탑재하는 탑재대(51)가 설치되어 있다.
기판(54)은, 탑재대(51)에 탑재된 허브 베어링(1)의 중심축 CL과 동축을 이루는 원형의 판체로 형성되어 있다. 기판(54)에는, 그 외주 에지로부터 상방으로 일어서는 원통부(56)가 일체로 형성되어 있다. 원통부(56)는, 그 상단 에지가, 내륜 구속 장치(2A)의 하강 시에, 하강하는 내륜 구속 장치(2A)의 지지 플레이트(30a)와 맞닿아, 지지 플레이트(30a)의 하강을 규제하는 규제부의 역할을 수행한다.
코킹 장치(K1)는, 허브 베어링(1)을 코킹 가공하는 위치에 있어서, 장치의 안의 벽면(50a)으로부터 슬라이드 레일(52)과 평행하게 연장되는 좌우 한 쌍의 유지구(85)를 구비하고 있다. 유지구(85)는 둥근 막대 또는 둥근 파이프로 형성되어 있고, 허브 베어링(1)의 축체(11)의 연결 플랜지(112) 상으로 돌출하여, 허브 베어링(1)의 부상을 방지하는 역할을 수행한다.
<2-2. 내륜 구속 장치(2A)의 구성>
도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 내륜 구속 장치(2A)는 구속 링(20), 구속 링(20)을 지지하는 지지 플레이트(30a), 및 구속 링(20)을 축경 방향으로 작동시키는 작동 플레이트(40a)를 포함하고 있다. 구속 링(20)은, 제1 실시형태의 구속 링과 동일한 기본 구조를 구비하고 있다.
지지 플레이트(30a)는 작동 플레이트(40a)와 대략 동일한 외경으로 형성되어 있다. 지지 플레이트(30a)는, 내주부가 외주부보다 한층 높게 형성되어 있다. 지지 플레이트(30a)는, 한층 높은 내주부에 지지면(31)을 구비하고, 지지면(31)에 의해 구속 링(20)의 주위 방향으로 분할된 복수의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 지지하고 있다. 또한, 지지 플레이트(30a)는 외주부의 하면에, 기판(54)의 원통부(56)에 대응하는 접촉부(35)를 구비하고 있다.
작동 플레이트(40a)는 구속 링(20) 및 지지 플레이트(30a)의 내주부의 외주에 설치되어 있다. 작동 플레이트(40a)는, 본체부(41)가 구속 링(20)의 외주 및 지지 플레이트(30a)의 내주부를 둘러싸도록 설치되어 있다. 작동 플레이트(40a)는, 내측부(42)가 구속 링(20) 및 지지 플레이트(30a)의 내주부의 상방을 덮도록 설치되어 있다. 그리고, 작동 플레이트(40a)는, 본체부(41)의 내주 테이퍼면(43)이 구속 링(20)의 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)의 외주 경사면(22)과 맞닿아 있다.
작동 플레이트(40a)는, 본체부(41)의 외주가, 이것과 대향하는 지지 플레이트(30a)의 외주부와, 중심축 CL의 축방향을 따라 상대 이동 가능하게 연결되어 있다. 예를 들면, 작동 플레이트(40a)는, 본체부(41)의 외주와 지지 플레이트(30a)의 외주부를 일련으로, 중심축 CL과 평행하게 복수의 연결 스토퍼 핀(46)을 관통시켜, 이동 가능하게 연결되어 있다. 연결 스토퍼 핀(46)은, 작동 플레이트(40a)의 위쪽으로 돌출하는 상단 및 지지 플레이트(30a)의 하방으로 돌출하는 하단이 대경을 이루고, 작동 플레이트(40a)와 지지 플레이트(30a)의 상대 이동의 범위를 규제하는 스토퍼의 역할을 수행한다.
<2-3. 내륜 구속 장치(2A)의 구속 동작>
도 11 및 도 12를 참조하여, 내륜 구속 장치(2A)에 의한 허브 베어링(1)의 내륜(12)의 구속 동작을 설명한다. 먼저, 승강 장치(60)(도 8)에 의해 내륜 구속 장치(2A)를 허브 베어링(1)을 향하여 하강시킨다. 내륜 구속 장치(2A)는, 작동 플레이트(40a)가 승강 장치(60)에 의해 내려지고, 작동 플레이트(40a)와 일체로 구속 링(20)과 지지 플레이트(30a)가 하강한다.
내륜 구속 장치(2A)는 하강하면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 지지 플레이트(30a)의 외주부의 하면의 접촉부(35)가 기판(54)의 원통부(56)와 맞닿는다. 이에 의해, 지지 플레이트(30a)는 하강이 규제된다. 이 때, 구속 링(20)은 내주의 맞닿음부(21)가, 허브 베어링(1)의 내륜(12)의 외주부(121)와 대면한다.
지지 플레이트(30a)의 하강이 규제되어도, 작동 플레이트(40a)는 하강이 계속된다. 더 하강하면, 작동 플레이트(40a)는, 구속 링(20)과 지지 플레이트(30a)에 대하여 하방으로 변위하고, 내측부(42)가 축방향을 따라 지지 플레이트(30a)와 접근하도록 상대적으로 이동한다. 이 상대 이동에 의해, 작동 플레이트(40a)는, 내주 테이퍼면(43)이, 지지 플레이트(30a)로 지지된 구속 링(20)의 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 내측으로 압압한다. 그리고, 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)은, 중심축 CL(도 8 내지 도 10 참조)에 대하여 직교하는 직경 방향의 안쪽으로 변위하고(예를 들면, 1 내지 2㎜ 정도의 변위량), 구속 링(20)이 축경한다.
그리고, 도 12에 나타낸 바와 같이, 축경한 구속 링(20)의 내주의 맞닿음부(21)가 허브 베어링(1)의 내륜(12)의 외주부(121)와 맞닿고, 또한 가압된다. 그리고, 작동 플레이트(40a)의 내주 테이퍼면(43)으로부터 구속 링(20)에 중심축 CL 방향의 압력이 가해지고, 내륜(12)의 외주부(121)가 구속 링(20)에 의해 구속된다.
허브 베어링(1)은, 내륜(12)이 구속된 후, 축체(11)의 다른 쪽의 단부의 끝에지(코킹부(114))가 코킹 가공된다. 가공 후, 내륜 구속 장치(2)는 상승하여 구속을 해제한다. 이 때, 유지구(85)가, 내륜 구속 장치(2A)의 상승에 수반하는 허브 베어링(1)의 부상을 방지한다(도 7 참조).
<3. 실시형태의 효과>
제1 실시형태 및 제2 실시형태에 있어서, 내륜 구속 장치(2, 2A)는 축체(11)와, 축체(11)의 외주에 설치된 내륜(12)과, 내륜의 외주에 설치되어 있고, 복수의 전동체(13)에 의해 회전 가능한 외륜(14)을 구비한 차량용 허브 베어링(1)의 제조 시에, 내륜(12)을 구속하는 장치이다. 내륜 구속 장치(2, 2A)는 복수의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을, 축체(11)와 동축의 환형을 형성하도록 배열시키고, 축경하는 것에 의해 내륜(12)의 외주부(121)를 구속하는 구속 링(20)을 포함한다. 내륜 구속 장치(2, 2A)는 축체(11)와 동축의 환형을 이루고, 축체(11)의 축방향을 따라 이동 가능하게 설치되고, 구속 링(20)보다 축방향의 차량용 허브 베어링(1) 측의 위치에서, 복수의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 환형으로 배열시키고, 구속 링(20)을 축경 및 확경 가능하도록, 복수의 단편을 각각 이동 가능하게 지지하는 지지 플레이트(30, 30a)를 포함한다. 내륜 구속 장치(2, 2A)는, 구속 링(20)의 외주에 배치되고, 지지 플레이트(30, 30a)와 축 방향으로 상대 이동 가능하게 연결되고, 또한 지지 플레이트(30, 30a)에 상대 접근함으로써 구속 링(20)의 복수의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)에 각각 축경 방향으로 압력을 가하는 환형의 작동 플레이트(40, 40a)를 포함한다.
즉, 구속 링(20)의 복수의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을, 구속 링(20)보다 차량용 허브 베어링(1) 측에 배치한 지지 플레이트(30, 30a)에 의해 지지하고 있다. 이에 의해, 차량용 허브 베어링(1)의 내륜(12)을 구속할 때, 구속 링(20)의 복수의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)은, 차량용 허브 베어링(1)의 내륜(12)이나 외륜(14)에 차량용 허브 베어링(1)의 축 방향으로 맞닿지 않는다. 따라서, 구속 링(20)의 복수의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)과 차량용 허브 베어링(1)의 내륜(12)이나 외륜(14) 사이에 마찰이 생기지 않는다. 따라서, 차량용 허브 베어링(1)의 내륜(12) 및 외륜(14)에 축방향의 부하를 걸지 않고, 내륜(12)의 외주를 효율적으로 구속할 수 있다.
제1 실시형태 및 제2 실시형태에 있어서, 차량용 허브 베어링(1)의 축체(11)의 축방향은 연직 방향이다. 내륜 구속 장치(2, 2A)에 있어서, 지지 플레이트(30, 30a)는 상면의 적어도 일부에, 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)의 하면과 맞닿고, 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을 각각 내륜(12)의 축심에 대하여 직교 방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지면(31)을 구비한다.
즉, 내륜 구속 장치(2, 2A)의 지지 플레이트(30, 30a)는, 지지면(31)에 의해 구속 링(20)의 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)을, 이들의 하측으로부터 지지하므로, 간소한 구조로 또한 효율적으로 지지할 수 있다.
제1 실시형태 및 제2 실시형태에 있어서, 내륜 구속 장치(2, 2A)는, 구속 링(20)의 내주부(맞닿음부(21))와 내륜(12)의 외주부(121)가 서로 대향하고, 구속 링(20)이 내륜(12)을 구속하는 위치에서, 지지 플레이트(30, 30a)의 허브 베어링(1) 측으로의 축방향의 이동을 규제하는 규제부(33, 56)를 포함한다.
즉, 내륜 구속 장치(2, 2A)에서는, 규제부(33, 56)에 의해, 지지 플레이트(30, 30a)의 차량용 허브 베어링(1) 측으로의 축방향의 이동이 규제된다. 따라서, 구속 링(20)의 각각의 단편(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)은 허브 베어링(1)의 내륜(12) 및 외륜(14)과 축 방향으로 접촉하지 않게 된다.
제1 실시형태에 있어서, 내륜 구속 장치(2)는, 규제부(33)로서는, 지지 플레이트(30)로부터 축방향으로 또한 외륜(14) 측으로 향하여 원통형으로 돌출하고, 지지 플레이트(30)의 주위 방향 전체에 걸쳐, 지지 플레이트(30)와 외륜(14)의 단부와의 축방향으로의 상대 이동을 규제하는 돌출부(33)를 구비한다.
즉, 내륜 구속 장치(2)에서는, 규제부로서 돌출부(33)를 지지 플레이트(30)와 일체로 성형할 수 있어 구조가 간소하다. 또한, 내륜 구속 장치(2)에서는, 규제부로서 지지 플레이트(30)의 돌출부(33)를 허브 베어링(1)의 외륜(14)의 단부와 맞닿게 함으로써, 효율적으로 지지 플레이트(30)와 외륜(14)의 단부와의 축방향으로의 상대 이동을 규제한다.
제2 실시형태에 있어서, 내륜 구속 장치(2A)는, 규제부(56)로서는, 차량용 허브 베어링(1)이 탑재되는 기판(54)에 설치되고, 차량용 허브 베어링(1)을 둘러싸는 원통형을 이루고, 지지 플레이트(30a)의 주위 방향 전체에 걸쳐, 지지 플레이트(30a)와 기판(54)과의 축방향으로의 상대 이동을 규제하는 원통부(56)를 포함한다.
즉, 내륜 구속 장치(2A)는, 기판(54)의 원통부(56)에 지지 플레이트(30a)가 맞닿음으로써, 지지 플레이트(30a)의 이동이 규제된다. 따라서, 지지 플레이트(30a)는, 허브 베어링(1)에 축 방향으로 전혀 접촉하지 않고 이동이 규제되므로, 허브 베어링(1)에는 축 방향으로 부하가 걸리지 않는다.
본 발명은 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서는, 내륜 구속 장치(2, 2A)를 하강시켜, 허브 베어링(1)의 내륜(12)을 구속하는 구성이지만, 이에 한정되지 않고, 허브 베어링(1)을 지지하는 기대(50) 측을 상승시켜 구속하는 구성이어도 된다.
1 : 허브 베어링
11 : 축체
12 : 내륜
13 : 전동체
14 : 외륜
2, 2A : 내륜 구속 장치
20 : 구속 링
20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f : 단편
30, 30a : 지지 플레이트
31 : 지지면
33 : 돌출부(규제부)
40, 40a : 작동 플레이트
54 : 기판
56 : 원통부(규제부)

Claims (5)

  1. 축체(軸體), 상기 축체의 외주에 설치된 내륜, 및 상기 내륜의 외주에 설치되어 있고, 복수의 전동체(轉動體)에 의해 회전 가능한 외륜을 구비한 차량용 허브 베어링의 제조 시에, 상기 내륜을 구속하는 내륜 구속 장치로서,
    복수의 단편(pieces)을, 상기 축체와 동축의 환형을 형성하도록 배열시키고, 축경(縮徑)함으로써 상기 내륜의 외주부를 구속하는 구속 링;
    상기 축체와 동축의 환형을 이루고, 상기 축체의 축방향을 따라 이동 가능하게 설치되고, 상기 구속 링보다 상기 축방향의 상기 차량용 허브 베어링 측의 위치에서, 상기 복수의 단편을 환형으로 배열시키고, 상기 구속 링을 축경 및 확경(擴徑) 가능하도록, 상기 복수의 단편을 각각 이동 가능하게 지지하는 지지 플레이트;
    상기 구속 링의 외주에 배치되고, 상기 지지 플레이트와 상기 축 방향으로 상대 이동 가능하게 연결되고, 또한 상기 지지 플레이트에 상대 접근함으로써 상기 구속 링의 상기 복수의 단편에 각각 축경 방향으로 압력을 가하는 환형의 작동 플레이트; 및
    상기 구속 링의 내주부와 상기 내륜의 상기 외주부가 서로 대향하고, 상기 구속 링이 상기 내륜을 구속하는 위치에서, 상기 지지 플레이트의 상기 차량용 허브 베어링 측으로의 상기 축방향의 이동을 규제하는 규제부;
    를 포함하는 차량용 허브 베어링의 내륜 구속 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 축방향은 연직 방향이며,
    상기 지지 플레이트는, 상면의 적어도 일부에, 상기 단편의 하면과 맞닿고, 상기 단편을 각각 상기 내륜의 축심에 대하여 직교 방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지면을 구비하는, 차량용 허브 베어링의 내륜 구속 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 규제부는, 상기 지지 플레이트로부터 상기 축방향으로 또한 상기 외륜을 향하여 원통형으로 돌출하고, 상기 지지 플레이트의 주위 방향 전체에 걸쳐, 상기 지지 플레이트와 상기 외륜의 단부(端部)와의 상기 축방향으로의 상대 이동을 규제하는 돌출부를 구비하는, 차량용 허브 베어링의 내륜 구속 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 규제부는, 상기 제조 시에, 상기 차량용 허브 베어링이 탑재되는 기판에 설치되고, 상기 차량용 허브 베어링을 둘러싸는 원통형을 이루고, 상기 지지 플레이트의 주위 방향 전체에 걸쳐, 상기 지지 플레이트와 상기 기판과의 상기 축방향으로의 상대 이동을 규제하는 원통부를 구비하는, 차량용 허브 베어링의 내륜 구속 장치.
  5. 삭제
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