KR20060006084A - 편심 스러스트 베어링 및 그것을 사용한 서스펜션 내장 휠 - Google Patents

Abstract

타이어가 장착되는 림부를 포함하는 외측휠부재와, 차륜축과 연결하는 디스크부를 포함하는 내측휠부재와, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재의 사이에 개장된 탄성부재를 구비하는 서스펜션 내장 휠에 부착되며, 상기 휠부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심상대이동을 가능하게 하는 편심 스러스트 베어링이다.

편심 스러스트 베어링, 서스펜션, 휠, 차륜, 상대이동

Description

편심 스러스트 베어링 및 그것을 사용한 서스펜션 내장 휠{ECCENTRIC THRUST BEARING AND SUSPENSION-INCORPORATING WHEEL USING THE SAME}

본 발명은 휠 내에 서스펜션를 구비한 서스펜션 내장 휠 및 이 휠에 부착할 수 있는 편심 스러스트 베어링에 관한 것이다.

자동차 등에 사용되고 있는 세스펜션은 일반적으로 스프링 등의 탄성부재와 댐퍼(쇼크 업소버;shock absorber)를 구비한 것이며, 차체를 지지하면서 노면에서의 진동을 흡수하는 역할을 행한다. 이 서스펜션의 형식으로는 스트럿식(strut type)이나 위시본식(wishbone type) 등 각종의 것이 알려지고 있는데, 이들은 모두 휠 내부에 수용되는 것이 아니고, 휠 외측에 설치되어 있었다. 그 때문에 이러한 서스펜션의 설치 공간이 필요하게 되며, 차 내의 거주성을 희생시키고 있었다. 예를 들면, 비교적 구조가 단순한 스트럿식의 서스펜션이라도 스프링이나 쇼크 업소버가 휠 외측에 존재하고, 타이어 하우스 내에서 세로방향 놓여져 있었기 때문에 차 내 스페이스를 좁게 하고 있었다. 또한 특히 전기 자동차에서는 베터리 설치공간을 크게 함으로써 베터리를 대형화해서 그 용량을 증대시키는 것이 극히 중요하지만, 이러한 서스펜션의 존재가 베터리 대형화의 방해가 되고 있었다.

이러한 문제에 대처하기 위해서 서스펜션을 휠에 내장한 서스펜션 내장 휠이 제안되고 있다. 통상의 휠에서는 타이어가 장착되는 림부분과, 차바퀴축과 연결하는 디스크부가 일체화되어 있는 것에 비해 이 서스펜션 내장 휠에서는 림부(rim portion)와 디스크부가 분할한 구조로 되어 있다. 그리고 그들 림부와 디스크부와의 사이에 고무 등의 탄성체 및 소형의 댐퍼를 개재시킨 구조로 함으로써 휠 내에 서스펜션을 수용하고 있다(일본국 공개특허 2003-34103호 공보 참조).

그러나, 이러한 서스펜션 내장 휠에서는 회전축에 수직인 방향의 하중에 견딜 수 있는 것은 가능하더라도 축방향의 하중에 견딜 수 없기 때문에 실용적으로 제공할 수 있는 것이라고 할 수 없다. 즉, 승용차의 타이어는 캠버각(camber angle)을 가지고, 또한 휠에는 통상 오프셋(휠의 축방향 중심면과 휠 부착면과의 축방향 거리)이 있기 때문에 자동차가 정지하고 있는 상태라 하더라도 휠의 림부와 디스크부의 사이에는 차중에 의해 축방향의 하중(축 하중(axial loads) 및 모멘트 하중(moment load))이 작용한다. 나아가 차가 선회할 시에는 차에 횡가속도(횡G)가 작용하기 때문에 휠에 작용하는 축방향 하중은 극히 커지게 된다. 그럼에도 불구하고 전술한 바와 같이 종래의 서스펜션 내장 휠에서는 이 축방향 하중에 견딜 수 있는 구조는 구비하고 있지 않으므로 실용성이 없다.

또한 종래의 편심 스러스트 베어링에서는 서스펜션 내장 휠에 사용하는 베어링에 적합한 구조로 되어 있지 않다. 예를 들면, 종래의 단열(單列)의 편심 스러스트 베어링에서는 양방향의 축 하중을 지지할 수 없기 때문에 서스펜션 내장 휠에 사용하는 것이 곤란하다. 종래 공연히 실시되고 있는 단열 편심 스러스트 베어링은 2장 한쌍의 레이스와 이들의 레이스 사이에 개재하는 전동체를 가지는 것이다. 이 베어링은 대향하는 2장의 판상 레이스의 사이에 복수개의 볼 등의 전동체를 끼운 구조로 함으로써 2장의 레이스는 서로 직경방향으로 어긋나게 편심하게끔 움직일 수 있고, 한 방향의 축 하중, 즉 전동체를 압축하는 방향의 축 하중은 지지할 수 있다. 그러나 상술한 바와 같이, 대향하는 2장의 레이스를 떼어내는 방향의 축 하중을 지지할 수 없고, 양방향의 축 하중을 지지할 수 없다.

본 발명은 양방향의 축 하중 및 모멘트 하중을 지지할 수 있고, 서스펜션 내장 휠에 부착 가능한 편심 스러스트 베어링과, 이 베어링이 장착되어 축방향 하중이 지지 가능한 동시에 서스펜션의 설치 스페이스를 감소시킬 수 있는 서스펜션 내장 휠을 제공하는 것을 목적으로 한다.

양방향의 축 하중을 지지할 수 있도록 하기 위해서는 전동체를 복수열(복식)로 하는 것이 생각되며, 종래의 복수열 편심 스러스트 베어링에서는 휠 내에 내장하는 것은 용이하지 않다. 종래, 복수열 편심 스러스트 베어링으로서는 한 장의 내측레이스와, 이 내측레이스의 양면(양방의 축방향 외측케이스 대향면)에 대하여 대향하는 2장의 외측 레이스와, 이들 레이스 간에 개재하는 2열의 전동체로 이루어지는 것이 공연히 실시되고 있다. 이 복수열 편심 스러스트 베어링에서는 2장의 외측레이스를 구비하고, 2열의 전동체가 각각 서로 역방향의 축 하중을 지지함으로써 양방향의 축 하중을 지지할 수 있게끔 되어 있다. 그러나 종래 타입의 복수열 편심 스러스트 베어링에서는 편심하기 위해서 설치된 내외(內外)부재 사이의 틈새를 베어링의 편심가능범위에 대해서 적절하게 설정하는 검토가 이루어지지 않았다. 그 때문에 내외부재 간의 틈새나 레이스 등이 필요 이상으로 커지게 되고, 베어링이 필요 이상으로 대형으로 되어 극히 한정된 스페이스인 휠 내부에 베어링을 수용하기 어려운 것이 되고 말았다.

또한 종래 타입의 복수열 편심 스러스트 베어링에서는 레이스 부분이 크므로, 레이스 궤도면이 평면도를 확보하는 것이 곤란해지는 등, 그 가공이 극히 곤란해지는 경우가 있고, 베어링의 대형화를 행하는 것이 용이하지 않고, 또한 비용이 높아졌다. 나아가 베어링용 강철 등의 철계 금속으로 제작되는 레이스 부분이 큰 때문에 베어링이 겹치게 되며, 경량화가 곤란하다는 문제도 있었다. 그 때문에 그 베어링이 서스펜션 내장 휠에 사용되면, 휠의 중량이 커지거나 비용이 높아지는 등의 문제가 있었다.

또한 공연히 실시된 복수열 편심 스러스트 베어링에는 전동체인 볼이 레이스 사이의 공간 내에 무작위로 배치되어 있는 것이나, 혹은 레이스 사이의 공간에 총q볼상태(full-type ball)로 볼을 설치하는 것이 있었다. 또한 내측레이스와 외측레이스가 자유롭게 상대회전 가능한 것이였다. 그러나 이와 같은 복수열 편심 스러스트가 자유롭게 상대회전 가능한 것이였다. 그러나 이와 같은 복수열 편심 스러스트 베어링의 경우, 각종의 문제가 있었다. 상기한 바와 같이 전동체를 무작위하게 배치한 경우나, 총볼상태로 배치한 경우에는 전동체끼리가 접촉해 서로 스치면서 마찰을 일으키게 되어 동작 시에 있어서 저항이 크고, 에너지 손실이 과대한 것이였다. 이 대책으로서 전동체의 상대 관계를 유지하기 위해서 보유기를 사용하는 것이 생각되는데, 이 경우는 보유기와 레이스간의 접동(摺動)에 의해 마찰이 발생하게 되었다. 이와 같은 마찰은 서스펜션으로서 동작할 시의 에너지 손실이나 발열의 원인이 된다.

이상과 같이, 종래의 단열 혹은 복수열의 스러스트 베어링은 서스펜션 내장 휠용의 베어링으로서 사용하는 것이 곤란하였다.

본 발명은 타이어가 장착되는 림부를 포함하는 외측휠부재와, 차륜축과 연결하는 디스크부를 포함하는 내측휠부재와, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재와의 사이에 개장된 탄성부재를 구비하는 서스펜션 내장 휠에 부착되며, 상기 휠부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심 상대이동을 가능하게 하는 편심 스러스트 베어링이다. 이와 같은 베어링에 의해 휠부재 상호간에 있어서 탄성부재를 개입시키면서 편심 상대이동이 가능하게 되기 때문에 서스펜션으로서 기능할 수 있는 휠로 할 수 있다. 나아가 편심 스러스트 베어링에 의해 휠부재 사이의 축방향 하중이 지지되는 것에서 실용성을 가지는 서스펜션 내장 휠로 할 수 있다.

그리고, 이 베어링에 있어서는 타이어가 장착되는 림부를 포함하는 외측휠부재와, 차륜축과 연결하는 디스크부를 포함하는 내측휠부재와, 이들 휠부재 사이에 개장된 탄성부재를 구비하는 서스펜션 내장 휠에 부착되며, 이들의 휠부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심 상대이동을 가능하게 하는 편심 스러스트 베어링이며, 제1의 직경방향 외측부재 및 그 직경방향 내측에 위치하는 제1의 직경방향 내측부재가 설치되는 동시에, 이들에 대향해서 제2의 직경방향 외측부재 및 그 직경방향 내측에 위치하는 제2의 직경방향 내측부재가 설치되며, 둘레방향을 따른 3곳 이상에 국재(局在)하는 제1위치에 있어서 대향한 상기 제1의 직경방향 외측부재와 상기 제2의 직경방향 내측부재로, 상기 제1위치에 배치된 전동체를 협지하는 동시에, 둘레방향을 따른 3곳 이상에 국재한 상기 제1위치와는 위상이 다른 제2위치에 있어서 대향한 상기 제2의 직경방향 외측부재와 상기 제1의 직경방향 내측부재에서 상기 제2위치에 배치된 전동체를 협지하고, 상기 제1의 직경방향 외측부재와 상기 제1의 직경방향 내측부재는 상호간에 틈새를 설치해 직경방향 및 둘레방향으로의 상대이동을 가능하게 하면서 또한 상기 제2의 직경방향 외측부재와 상기 제2의 직경방향 내측부재는 상호간에 틈새를 설치해 직경방향 및 둘레방향으로의 상대이동을 가능하게 하고, 상기 제1의 직경방향 외측부재와 상기 직경방향 외측부재가 일체적으로 접합되는 동시에, 상기 제1의 직경방향 내측부재와 상기 제2의 직경방향 내측부재가 일체적으로 접합되고 있으며, 상기 전동체의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링으로 하는 것이 바람직하다.

이 베어링에 의하면, 종래 복수열로 하고 있었던 편심 스러스트 베어링의 각 부재에 대응하는 부재를 서로 다르게 배치함으로써 종래 복수열이였던 각 열 상호간의 축방향 거리를 근접시킬 수 있고, 복수열의 베어링보다도 축방향 폭을 작게 할 수 있다. 즉 제1의 직경방향 외측부재와 제2의 직경방향 내측부재 및 이들에 협지되어 둘레방향을 따른 3곳 이상에 국재한 전동체가 종래의 복열 베어링에 있어서의 제1열의 편심 스러스트 베어링 부분(1)으로서 기능하고, 제2의 직경방향 외측부재와 제1의 직경방향 내측부재 및 이들에 협지되어 주연방향에 따른 3곳 이상에 국재한 전동체가 제2열의 편심 스러스트 베어링 부분(2)으로서 기능할 수 있다. 본 발명에서는 직경방향 외측부재끼리, 직경방향 내측부재끼리가 각각 상호 일체적으로 접합하고 있으므로, 종래의 복수열 편심 스러스트 베어링 부분(1)에 상당하는 부분이 한 방향의 축 하중을 지지할 수 있으며, 편심 스러스트 베어링 부분(2)에 상당하는 부분이 다른 방향의 축 하중을 지지할 수 있다. 또한 제1위치와 제2위치와의 위상을 다르게 하고, 또한 직경방향 외측부재와 직경방향 내측부재는 양자간에 있어서 가동 평면방향으로 틈새가 있으므로, 상기 전동체의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하는 구성으로 하는 것이 가능해지는 동시에, 직경방향 외측부재와 직경방향 내측부재가 서로 상대이동할 수 있다. 또한 이상과 같은 구성으로 하면 베어링의 각 부재가 분리하지 않고, 조립된 베어링으로서 공급하는 것이 가능해진다. 그리고 이 베어링은 서스펜션 내장 휠에 부착할 수 있으므로, 외측휠부재와 내측휠부재 사이에서의 상대이동을 가능하게 하면서 휠에 작용하는 축방향 하중을 지지하는 베어링으로 할 수 있다.

나아가 모든 상기 전동체의 중심은 동일 평면상에 배치되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 베어링을 단열 구조로 할 수 있고, 베어링의 폭방향 폭을 최소로 할 수 있다.

또한 상기 제1의 직경방향 외측부재는 국재하는 상기 제1위치의 각각으로 분할하여 설치된 외측레이스와, 이들 전체의 외측레이스가 부착된 제1의 직경방향 외측로 이루어지며, 상기 제2의 직경방향 외측부재는 국재하는 상기 제2위치의 각각으로 분할해서 설치된 외측레이스와, 이들 전체의 외측레이스가 부착된 제2의 직경방향 외측케이스로부터 이루어지며, 상기 제2의 직경방향 내측부재는 국재하는 상기 제1위치의 각각으로 분할해 설치된 내측레이스와, 이들 전체의 내측레이스가 부착된 제2의 직경방향 내측케이스로부터 이루어지는 동시에, 상기 전동체는 상기 외측 레이스와 상기 내측레이스의 사이에 협지되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이 경우에는 국재하는 전동체의 각 위치에 각각 별개의 레이스를 분할해서 배치하고 있으므로, 개개의 레이스를 소형화할 수 있다. 레이스가 대형화하면 레이스 궤도면의 평면도의 정밀도를 확보하기 어려워지는데, 레이스를 소형화할 수 있음으로써 베어링의 대형화가 용이하게 된다. 또한 베어링용 철강 등으로부터 되는 레이스 부분을 감소시키면서 케이스 부분에는 알루미합금 등의 저비중 금속이나 수지 등을 이용할 수 있으므로 베어링 전체의 중량을 경량화할 수 있다. 이러한 베어링의 경량화는 휠의 경량화에 직결되므로 휠 내에 사용되는 베어링으로서 극히 유효하다.

상기 틈새에 의해 생기는 직경방향 외측부재와 직경방향 내축부재와의 상대이동 가능범위가 전동체의 이동가능범위로 대응하고 있는 구성으로서도 좋다. 이와 같이 하면, 직경방향 외측부재와 직경방향 내측부재와의 사이의 틈새와, 전동체의 이동공간을 확보하기 위해서 레이스 상에 설치된 틈새의 어느 것에 대해서도 여분의 틈새를 없애거나, 혹은 최소한으로 할 수 있다. 따라서 베어링을 소형화하면서 그 편심가능범위를 보다 넓게 할 수 있다. 극히 한정된 스페이스의 휠 내에 수용되는 베어링에 있어서는 베어링의 소형화가 요구되기 때문에, 편심가능범위를 넓게 하는 것이 곤란하게 된다. 한편, 편심가능범위가 지나치게 좁히면, 서스펜션으로서의 스트로크가 작아지며, 그 기능을 충분히 발휘할 수 없게 된다. 따라서 베어링을 소형화하면서 그 편심가능범위를 보다 넓게 함으로써 서스펜션 내장 휠용의 베어링으로서 극히 호적한 것이 된다.

나아가 상기 편심 스러스트 베어링은 다음의 구성으로서도 좋다. 즉 상기 제1위치 및 제2위치는 각각 N곳(N은 3 이상의 정수)로 등배되어 있고, 상기 제1 및 제2의 직경방향 외측케이스는 동일형상이며, 그 형상은 베어링의 외주를 이루는 외주원환상부와, 이 외주원환상부에서 직경방향 내측에 향해서 또한 둘레방향에 등간격을 두고 돌출한 N개의 내향 설편부(舌片部)를 가지는 것이며, 상기 제1 및 제2의 직경방향 내측케이스는 동일형상이며, 그 형상은 베어링의 내주를 이루는 내주원환상부와, 이 내주원환상부에서 직경방향 외측에 향해서 또한 둘레방향에 등간격을 두고 돌출한 N개의 외향 설편부를 가지는 것이며, 상기 전부의 외향 설편부에는 상기 내측레이스가 동일 원주상에서 부착되며, 상기 전부의 내향 설편부에는 상기 외측레이스가 동일 원주상에서 부착되는 동시에, 상기 내측레이스 및 상기 외측레이스는 전부 동일형상의 원판상 부재이며, 상기 제1위치와 제2위치는 동일 원주상에, 또한 둘레방향에 360/(2N)도씩 위상을 어긋나게 교대로 국재하고 있는 구성으로 해도 좋다.

이와 같이 하면, 전동체의 제1위치와 제2위치를 둘레방향 및 직경방향에 균등하게 배치할 수 있으므로, 둘레방향의 균등성이 구해지는 휠용의 베어링으로서 극히 호적한 것이 된다. 또한 양방향의 축 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 나아가 편심된 축에서의 축 하중에 의해서 생기는 모멘트 하중도 보다 안정적으로 지지할 수 있게 되며, 차의 선회시에 발생하는 횡가속도(횡G) 등에 기인하는 축방향 하중을 안정적으로 지지할 수 있다. 나아가 각 레이스를 동일하게 할 수 있으므로 각 레이스부재를 공통화할 수 있다.

상기 편심 스러스트 베어링은 각 레이스의 주위를 포위하는 제1보유기 가이드를 가지는 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 전동체의 위치 조정이 용이하게 된다. 즉, 전동체의 위치를 레이스상의 최적 위치에 조정하는 것이 용이하지 않지만, 경예압을 가한 상태에서 베어링을 전부의 직경방향 및 둘레방향에 대해서 최대로 상대이동시킴으로써 위치 어긋난 전동체는 제1보유기 가이드에 계지되어 레이스상을 적절하게 미끄러지면서 위치 조정이 이루어진다. 따라서 전동체를 레이스상의 최적한 위치에 배치하는 것이 용이하게 된다. 또한 이 제1보유기 가이드에 의해 대향하는 레이스 사이로의 이물의 침입이나 윤활제의 유출을 억제할 수 있다.

나아가 전체 상기 전동체간의 상대적 위치관계를 유지하는 단일의 제2보유기 가이드를 가지는 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 전동체에 편하중이 작용한 경우에서도 전동체가 이동해서 위치 어긋남을 일으키는 일이 없다. 따라서 차의 선회시의 횡가속도(횡G)에 의해 편하중이 발생한 경우라도 전동체의 위치 어긋남을 방지할 수 있고, 서스펜션 내장 휠용의 베어링으로서 호적하다.

또한 본 발명의 서스펜션 내장 휠은 상기의 편심 스러스트 베어링을 구비하고, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재와의 사이에 탄성부재가 끼워넣어져 있으며, 이 베어링의 상기 직경방향 외측부재에 상기 외측휠부재가 고정되어 있는 동시에, 베어링의 상기 직경방향 내측부재에 상기 내측휠부재가 고정되어 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 휠로 하면, 휠 내에 서스펜션이 수용되는 만큼, 휠 외측에 있어서의 서스펜션의 설치 스페이스를 감소시킬 수 있고, 나아가서는 스프링 하중량을 저하시킬 수 있다. 또한 축방향 하중을 지지 가능한 휠이 되므로 실용성을 가지는 휠로 할 수 있다.

상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재와의 사이에 댐퍼가 개장되어 있는 서스펜션 내장 휠로 했을 경우에는 탄성부재에 부가해서 댐퍼가 장착된 서스펜션이 되므로, 탄성부재의 신축을 조기에 감쇄시킬 수 있다.

상기 외측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 외측연결위치와, 상기 내측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2이상의 정수)의 내측연결위치를 위상 360/(2P)도 상위시키고, 둘레방향에 이웃하는 외측연결위치와 내측연결위치를 탄성부재로 연결함으로써 2P개의 탄성부재를 동일의 원주에 대략 따라서 둘레방향에 등간격으로 배치한 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 2P개의 탄성부재를 둘레방향으로 균등하게 배치할 수 있다. 또한 외측휠부재와 탄성부재가 연결하는 외측연결위치와, 외측휠부재와 탄성부재가 연결하는 내측연결위치가 교대로 또한 둘레방향에 등간격으로 배치되므로, 탄성부재에서 각 휠부재에 작용하는 힘이 둘레방향으로 균등화된다.

이 경우 또한 이러한 구성을 휠의 표면측와 이면측의 각각에 설치하고, 이 표면측과 이면측에서 위상이 360/(2P)도 상위하고 있는 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 휠의 표면 및 이면의 각각에 있어서, 복수의 탄성부재가 둘레방향에 균등간격으로 배치된다. 나아가 표리(表裏)에서 위상을 360/(2P)도 위상시키고 있으므로 휠 표면측의 내측연결위치와 휠 이면측의 내측연결위치가 동위상이 된다. 따라서 탄성부재에서 각 휠부재에 작용하는 힘이 둘레방향으로 더욱 균등화된다.

나아가 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재가 직접 접촉하는 것을 방지하는 완충재를 설치하는 휠로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면 강한 충격이 휠에 작용해서 서스펜션의 스트로크를 초과하는 편심이 일어났을 경우라도 외측휠부재와 내측휠부재가 접촉하는 것이 없어지거나, 충격을 완화하는 것이 가능하다.

또한 다른 관점에서 본 본 발명에서는 타이어가 장착되는 림부를 포함하는 외측휠부재와, 차륜축과 연결하는 디스크부를 포함하는 내측휠부재와, 이들 휠부재 간에 개장된 탄성부재와를 구비하는 서스펜션 내장 휠에 부착되어 이들의 휠 부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심 상대이동을 가능하게 하는 편심 스러스트 베어링이며, 서로 축방향으로 대향해서 배치되며, 또한 상호 일체적으로 접합한 2개의 축방향 외측케이스와, 이들의 축방향 외측케이스 사이에 개재하는 축방향 내측케이스를 가지고, 상기 축방향 내측케이스의 양방의 축방향 외측케이스 대향면의 각각에는 둘레방향을 따라서 분할해서 배치된 3개 이상의 내측레이스가 국소적으로 설치되는 동시에, 상기 2개의 축방향 외측케이스의 각각에는 상기 각 내측레이스에 대향하는 위치에 분할해서 배치된 3개 이상의 외측레이스가 국소적으로 설치되며, 또한 대향한 상기 내측레이스와 상기 외측레이스와의 사이의 각각에 전동체가 협지되어 있고, 상기 분할해서 배치된 각 레이스에 있어서의 상기 각 전동체의 이동가능범위는 모두 서로 대량 동등한 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링으로 하고 있다.

이와 같이 하면, 레이스가 분활되어 국소적으로 배치되어 있으므로, 개개의 레이스를 작게 할 수 있어, 개개의 레이스의 가공이 용이해진다. 레이스는 둘레방향을 따라서 3개 이상 설치되어 있고, 각 레이스간에 전동체가 협지되어 있는 점에서 축방향 내측케이스와 축방향 외측케이스는 둘레방향을 따른 3곳 이상에서 지지되어지며, 축 하중과 모멘트 하중이 지지 가능하게 된다. 또한 전동체와 접촉하는 레이스 이외의 부분인 축방향 내측케이스 및 축방향 외측케이스는 레이스와 별체이기 때문에 베어링용 강철 등의 철계 금속이 아닌 알루미합금 등의 저비중 금속이나 수지 등을 사용할 수 있는 베어링을 경량화 가능하다. 나아가 분할해서 국소적으로 배치된 각 레이스에 있어서의 상기 각 전동체의 이동가능 범위는 모두 서로 대략 동등하므로, 임의의 전동체가 이동가능 범위 전체에 걸쳐서 이동했을 때, 다른 전체의 전동체도 거의 이동가능 범위 전체에 이동하게 된다. 레이스의 크기는 전동체의 이동 가능범위를 결정하는 요소가 되지만, 이와 같이 각 전동체의 이동가능 범위를 모두 서로 대략 동등하게 함으로써 복수의 레이스 중의 일부를 불필요하게 크게 하는 일이 없고, 전체의 레이스를 최소 혹은 최소한으로 할 수 있다. 또한 이상과 같은 구성으로 한 경우, 베어링의 각 부재가 분리하지 않고, 조립된 베어링 단체로서 공급하는 것이 가능하다.

이 베어링에 있어서 상기 축방향 내측케이스와 상기 축방향 외측케이스와의 사이의 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능범위가 상기 전동체의 이동 가능범위에 대략 대응하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 축방향 내측케이스와 축방향 외측케이스의 사이의 틈새가 없어질 때까지 양자를 상대이동시키면, 전동체도 레이스상에 설치된 틈새가 대략 없어질 때까지 이동하게 된다. 따라서 여분의 틈새가 없어지거나 또는 최소한으로 되며, 결과로서 베어링을 소형화하면서 편심가능범위를 크게 할 수 있다.

상기 축방향 내측케이스 및 축방향 외측케이스의 각 면의 내외측레이스는 상기 각면에 있어서 전체 동일 PCD로(동일 원주상에) 배치되는 동시에, 둘레방향으로 균등하게 분배되어 있는 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 베어링의 지지점이 되는 전동체가 둘레방향 및 직경방향에 균등하게 분배되므로, 양방향의 축 하중, 및 축 하중의 작용점이 직경방향으로 상위함으로써 생기는 모멘트 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한 각 전동체에 걸리는 부하도 균등화할 수 있기 때문에, 베어링 전체로서의 부하용량도 크게 할 수 있다. 이 경우, 상기 각 내측레이스는 전체 동일 직경의 원형형상이며, 또한 상기 축방향 외측케이스 및 축방향 내측케이스는 원환상인 구성으로 하면, 둘레방향으로 균등한 구성의 베어링이 되며, 가동면 내의 전체 방위에 대하여 일정 폭으로 상대이동 가능한 베어링으로 할 수 있다. 또한 전체의 내외측레이스가 동일 직경의 원형이므로 레이스 부재를 공통화할 수 있다.

이 베어링에 있어서, 상기 각 내외측레이스의 주위에 설치된 보유기 가이드를 가지는 구성으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 전동체의 위치 조정이 용이하게 된다. 즉 전동체의 위치를 레이스상의 최적 위치에 조정하는 것이 용이하지 않지만, 베어링에 경예압을 건 상태로 직경방향 전체(전체 둘레)에 걸쳐서 최대로 상대이동시킴으로써 위치 어긋난 전동체는 보유기 가이드에 계지되어 레이스상을 적절하게 미끄러지면서 위치 조정이 이루어진다. 따라서 전동체를 레이스 상의 최적의 위치에 배치하는 것이 용이하게 된다. 또한 대향하는 레이스 사이로의 이물의 침입, 및 윤활유나 그리스(grease) 등의 윤활제의 유출을 억제할 수 있기 때문에 베어링 전체의 실(seal) 기능도 가진다.

또한 본 발명의 서스펜션 내장 휠은 상기의 복수열 편심 스러스트 베어링과 상기 탄성부재가 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재와의 사이에 개장되어 있으며, 이 베어링이 이들의 휠 부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심 상대이동을 가능하게 하고 있음을 특징으로 한다. 이와 같은 휠로 하면, 휠 내에 서스펜션이 수용되는 만큼, 휠 외측에 있어서의 서스펜션의 설치 스페이스를 감소시킬 수 있고, 나아가서는 스프링 하중량을 저하시킬 수 있다. 또한 축방향 하중을 지지할 수 있는 휠이 되므로, 실용성을 가지는 휠로 하는 것이 가능하다.

이 휠에서는 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재와의 사이에 댐퍼가 개장되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 탄성부재에 부가해서 댐퍼가 장착된 서스펜션이 되므로 탄성부재의 신축을 조기에 감쇄시킬 수 있다.

또한 상기 외측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상)의 외측연결위치와, 상기 내측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 내측연결위치와의 위상 360/(2P)도 상위시키고, 둘레방향으로 이웃하는 외측연결위치와 내측연결위치와 탄성부재로 연결함으로써 2P개의 탄성부재를 동일의 원주에 대략 따라서 둘레방향에 등간격으로 배치한 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 2P개의 탄성부재를 둘레방향에 균등하게 배치할 수 있다. 또한 외측휠부재와 탄성부재가 연결하는 외측연결위치와, 내측휠부재와 탄성부재가 연결하는 내측연결위치가 교대로 또한 둘레방향에 등간격으로 배치되므로, 탄성부재에서 각 휠부재에 작용하는 힘이 둘레방향으로 균등화된다.

이 경우 또한 이러한 구성을 휠의 표면측과 이면측의 각각에 설치하고, 이 표면측과 이면측에서의 위상이 360/(2P)도 상위하고 있는 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 휠의 표면 및 이면의 각각에 있어서, 복수의 탄성부재가 둘레방향에 균등 간격에 배치된다. 나아가 표리에서 위상을 360/(2P)도 상위시키고 있으므로, 휠 표면측의 내측연결위치와, 휠 이면측의 내측연결위치가 동위상이 된다. 따라서 탄성부재에서 각 휠 부재에 작용하는 힘이 둘레방향으로 더욱 균등화된다.

나아가 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재가 직접 접촉하는 것을 방지하는 완충재를 설치하는 휠로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 강한 충격이 휠에 작용해서 서스펜션의 스트로크를 초과하는 편심이 일어났을 경우라도 외측휠부재와 내측휠부재가 접촉하는 것이 없어지거나, 충격을 완화할 수 있다. 다른 관점에서 본 본 발명은 타이어가 장착되는 림부를 포함하는 외측휠부재와, 차륜축과 연결하는 디스크부를 포함하는 내측휠부재에 이들 휠부재 사이에 개장된 탄성부재를 구비하는 서스펜션 내장 휠에 부착되며, 이들의 휠부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심 상대이동을 가능하게 하는 편심 스러스트 베어링이며, 이들 2개의 축방향 외측부재간에 동심으로 개재하는 원환상의 축방향 내측부재와, 이들 2개의 축방향 외측부재간에 동심으로 개재하는 원환상의 축방향 내측부재를 가지고, 상기 2개의 내면에 부착된 원환판상의 외측레이스를 가지고, 상기 축방향 내측부재는 원환상의 축방향 내측케이스와, 이 축방향 내측케이스에서 직경방향으로 돌출하여 연장하는 원환판상의 내측레이스와를 가지는 동시에, 상기 내측레이스의 양면과, 이들에 대향하는 상기 2개의 외측레이스의 사이에 복수의 전동체가 협지되어 있고, 상기 축방향 외측부재와 상기 축방향 내측부재와의 사이의 축방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능범위가 상기 전동체의 직경방향 이동 가능 거리에 대략 대응하고 있은 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링으로 하고 있다.

이 베어링은 내측레이스 및 이들에 대향하는 2개의 외측 레이스가 모두 원환상으로 원둘레방향으로 연속하고 있기 때문에, 이들의 내측레이스가 분할된 경우와 비교해서 베어링의 부품점수를 적게 할 수 있다. 나아가 축방향 내측부재와 축방향 외측부재의 각 케이스나 레이스가 모두 원환상이며, 또한 그들이 동심으로 배치되어 있으므로, 축방향 외측부재와 축방향 부재와의 사이의 직경방향 틈새를 전체 둘레에 걸쳐서 일정 거리 설치할 수 있다. 따라서 직경방향의 전체 방위에 있어서, 일정 거리 편심하는 구성으로 할 수 있다. 또한 이상의 구성으로 이루어지는 베어링은 각 구성부재가 분리하지 않고, 조립된 베러링 단체로 공급하는 것이 가능하다. 도한 본 베어링에서는 축방향 내측부재와 축방향 외측부재와의 사이에서 자유롭게 상대회전이 가능하게 되고 있다.

이에 더해서, 축방향 외측부재와 축방향 내측부재와의 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능범위가 전동체의 직경방향 이동가능범위로 대략 대응하고 있다. 따라서 축방향 외측부재와 축방향 내측부재의 사이의 직경방향 틈새가 대략 없어질 때까지 편심시키면, 그 편심방향에 있어서, 전동체도 레이스상에 설치된 직경방향 틈새가 없어질 때까지 이동한다. 따라서 여분의 틈새가 없어지거나 또는 여분의 틈새를 최소한으로 할 수 있고, 결과로서 베어링을 소형화하면서 편심가능범위를 크게 할 수 있다.

이 경우, 상기 복수의 전동체는 둘레방향으로 대략 균등 간격으로 배치되는 동시에, 이 상대적 위치관계를 유지하면서 전동체를 전동 자유롭게 보유하는 원환상의 보유기를 가지고, 이 보유기와 상기 축방향 내측부재 및 상기 축방향 외측부재와의 사이의 직경방향 틈새에 의해 전동체의 상기 직경방향 이동가능 범위가 확보되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 베어링의 지지점이 되는 전동체가 둘레방향으로 대략 균등하게 분배되며, 또한 보유기에 의해 전동체간의 상대적 위치관계가 유지되기 때문에, 축 하중 및 모멘트 하중을 보다 안정적으로 유지할 수 있다. 또한 각 전동체에 가해진 하중을 균등하게 할 수 있고, 베어링 전체로서의 부하용량이 증대한다. 또한 보유기와 상기 축방향 내측부재 및 상기 축방향 외측방향 부재와의 사이의 직경방향 틈새가 있으므로, 전동체가 직경방향으로 이동 가능하게 된다. 나아가 이 보유기에 으해 각 전동체를 레이스상의 최적의 위치에 배치하는 것이 용이하게 된다. 즉 전동체의 레이스상에 있어서의 위치를 적절하게 조정하는 것은 용이한 것은 아니지만, 베어링에 경예압을 가한 상태에서 직경방향의 전체 둘레에 대해서 초대로 편심시킴으로써 위치 조성을 용이하게 행할 수 있다. 전동체의 위치가 어긋나 있는 경우는 보유기가 축방향 외측부재 또는 축방향 내측부재에 당접해서 전동체와 함께 레이스상을 미끄러짐으로써 전동체 및 또는 그것을 수용하는 보유기의 위치 조정이 이루어진다.

또한 별도의 발명에 이러한 베어링에 있어서는 타이어가 장착되는 림부를 포함하는 외측휠부재와, 차륜축와 연결하는 디스크부를 포함하는 내측휠부재와, 이들 휠부재 사이에 개장된 탄성부재를 구비하는 서스센편 내장휠에 부착되며, 이들의 휠부재 간에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심 상대이동을 가능하게 하는 편심 스러스트 베어링이며, 서로 동심으로 대향하면서 또한 일체적으로 접합된 원환상의 2개의 축방향 외측부재와, 이들 2개의 축방향 외측부재간에 동심으로 개재하는 원환상의 축방향 외측케이스와, 이 축방향 외측케이스의 내면에 부착된 원황판상의 외측 레이스를 가지고, 상기 축방향 내측부재는 원환상의 축방향 내측케이스와, 이 축방향 내측케이스에서 직경방향으로 돌출하고 연장하는 원판상의 내측레이스를 가지는 동시에, 상기 내측레이스의 양면과, 이들에 대향하는 상기 2개의 외측레이스의 사이에 복수의 전동체가 협지되어 있고, 상기 축방향 내측부재 또는 축방향 외측부재에 고정되며, 또한 각 전동체의 이동가능범위를 소정범위내에 규제하는 전동체 가이드부를 구비해 있는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링으로 하고 있다.

이과 같이 하면, 전동체 가이드부에 의해 각각에 칸막이진 전동체 상호간에서는 전동체끼리가 접촉하는 일이 없고, 또한 전동체 가이드는 축방향 내측부재 또는 축방향 외측부재에 고정되어 있으므로, 이들의 부재와 접동하는 일도 없다. 따라서 전동체 가이드부에 규제되는 원형범위 내에서 전동체가 이동할 경우에 저항이 적다. 또한 축방향 외측부재 및 축방향 내측부재는 원환상이며, 또한 서로 동심으로 배치되어 있으므로, 양자간의 틈새가 일정 폭의 원환상이 된다. 또한 전동체 가이드부에 의해 규제되는 각 전동체의 이동 범위도 일정 범위이기 때문에 일정 거리 상대이동 가능한 베어링으로 할 수 있다. 또한 내측레이스 및 이것에 대향하는 2개의 외측레이스가 모두 원환상이며 원둘레방향으로 연속하고 있으므로, 이들의 내외측레이스가 분할된 경우와 비교하고, 베어링의 부품점수를 적게 할 수 있다.

또한 상기 전동체 가이드부가 규제하는 상기 소정 범위는 소정 반경의 원형 범위로 한 경우에는 직경방향 전체 방위에 일정 거리 상대이동 가능한 베어링으로 할 수 있다.

전동체 가이드부는 각 전동체의 이동가능범위를 규제하는데, 이것과 동시에 각전동체를 레이스상에 최적 위치에 조정해서 배치하는 것을 용이하게 한다. 즉 경예압을 작용시킨 상태로 베어링을 전체 둘레에 걸쳐서 최대로 상대이동시킴으로써 전동체 가이드부가 위치 어긋한 전동체를 레이스상에서 미끄러지게 해서 전동체를 최적 위치로 조정하는 것이 가능하다. 또한 이상의 구성으로 이루어지는 베어링은 각 구성부재가 분리하지 않고, 조립된 베어링 단체로 공급하는 것이 가능하다. 또한 이 베어링에서는 각 전동체는 축방향 내에서만 이동이 가능하며, 이 범위를 초과해서 각 전동체가 이동하는 것은 불가능하다. 따라서 축방향 내측부재와 축방향 외측부재가 서로 상대적으로 소정 각도 이상 회전하는 것은 불가능하다.

나아가 상기 축방향 내측부재와 상기 축방향 외측부재와의 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능범위가 상기 전동체 가이드부에 의해 규제되는 전동체의 상기 이동가능범위로 대략 대응하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 축방향 내측부재와 축방향 외측부재를 양자의 직경방향 틈새가 없어질 때까지 상대이동시키면, 전동체는 전동체 가이드부와의 사이에 존재하는 틈새가 대략 없어지는 위치까지 이동한다. 즉 축방향 내측부재와 축방향 외측부재를 그 상대이동 가능범위의 전체에 걸쳐서 상대 이송시키면, 각 전동체도 그 이동가능 범위의 대략 전체에 걸쳐서 이동하게 된다. 따라서 축방향 내측부재와 축방향 외측부재와의 사이의 여분의 틈새가 없어지거나 또는 여분의 틈새를 최소한으로 할 수 있다. 따라서 베어링을 소형화하면서 그 편심가능범위를 크게 할 수 있다.

또한 전동체 가이드부는 원환상이며, 또한 이 전동체 가이드부에는 동일 원주상에서 또한 둘레방향으로 균등한 위치에 3개 이상의 가동범위 규제구멍이 설치되는 동시에, 이들의 가동범위 규제구멍의 하나에 대해 한 개의 전동체가 배치되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 가동범위 규제구멍 내에 설치된 전동체가 둘레방향 및 직경방향에 균등한 배치가 되므로, 베어링의 축 하중 및 모멘트 하중이 보다 안정적으로 지지 가능하다. 또한 하나의 가능범위 규제구멍은 전동체가 1개만 배치되는 것이므로 전동체끼리가 접촉해서 마찰을 일어나는 일이 없다.

나아가 전동체 가이드부에 의해 규제되는 전동체의 직경방향 이동거리가 상기 내측레이스 또는 외측레이스의 직경방향 폭으로 대략 대응하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 내측레이스 또는 외측레이스의 직경방향 폭을 최소한으로 할 수 있다. 따라서 베어링의 경량화 및 비용절감이 가능하게 된다.

또한 본 발명의 서스펜션 내장 휠은 상기의 복수열 편심 스러스트 베어링과 상기 탄성부재가 상기 외측 휠 부재와 상기 내측휠부재와의 사이에 개장되어 있으며, 이 베어링이 이들의 휠부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심 상대이동을 가능하고 있는 것을 특정으로 한다. 이와 같은 휠로 하면, 서스펜션이 휠 내에 수용되므로, 그만큼 휠 외측에 있어서의 서스펜션의 설치 스페이스를 감소시킬 수 있고, 나아가서는 스프링 하중량을 저하시킬 수 있다. 또한 축방향 하중을 지지 가능한 휠이 되므로 실용성을 가지는 휠로 하는 것이 가능하다.

상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재와의 사이에 댐퍼가 개장되어 있는 서스펜션 내장 휠로 했을 경우에는 탄성부재에 부가해서 댐퍼가 장착된 서스펜션이 되므로 탄성부재의 신축을 조기에 감쇄시킬 수 있다.

또한 상기 외측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 내측연결위치와, 상기 내측휠부재의 둘레방향에 등간격인 P곳(P는 2 이상의 정수)의 내측연결위치와의 위상을 360/(2P)도 상위시키고, 2P개의 탄성부재를 동일의 원주로 대략 따라서 둘레방향에 등간격으로 배치할 수 있다. 또한 외측휠부재와 탄성부재가 연결하는 외측연결위치와, 내측휠부재와 탄성부재가 연결하는 내측연력위치가 교대로 둘레방향에 등간격으로 배치되므로 탄성부재에서 각 휠부재에 작용하는 힘이 둘레방향으로 균등화된다.

이 경우, 나아가 이러한 구성을 휠의 표면측과 이면측의 각각에 설치하고, 이 표면측과 이면측에서 위상 360/(2P)도 상위하고 있는 구성으로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 휠의 표면 및 이면의 각각에 있어서, 복수의 탄성부재가 둘레방향으로 균등간격으로 배치된다. 나아가 표리에서 위상을 360/(2P)도 상위시키고 있기 때문에, 휠 표면측의 내측연결위치와 휠 이면측의 외측연결위치가 동위상이 되며, 휠 표면측의 외측연결위치와 휠 이면측의 내측연결위이가 동위상이 된다. 따라서 탄성부재에서 각각 휠부재에 작용하는 힘이 둘레방향으로 나아가 균등화된다.

나아가 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재가 직접 접촉하는 것을 방지하는 완충재를 설치하는 휠로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 강한 충격이 휠에 작용해서 서스펜션의 스트로크를 초과하는 편심이 일어났을 경우라도 외측휠부재와 내측휠부재가 접촉하는 것이 없어지고, 충격을 완화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태인 서스펜션 내장 휠의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시형태인 서스펜션 내장 휠의 측면도이다.

도 3은 도 1의 서스펜션 내장 휠에 부착되어 있는 편심 스러스트 베어링의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

도 4는 도 1의 서스펜션의 내장 휠에 부착되어 있는 편심 스러스트 베어링의 축방향 단면의 단면도이다.

도 5는 도 4의 A-A 단면위치에서 제1보유기 가이드를 제외하고 베어링 내부를 본 요부 정면도이다.

도 6은 도 1의 서스펜션 내장 휠에 부착되어 있는 편심 스러스트 베어링의 도 5의 B-B 위치의 단면에 있어서의 단면도이다.

도 7은 본 발명의 제2실시형태인 서스펜션 내장 휠의 단면도이다.

도 8은 본 발명의 제2실시형태인 서스펜션 내장 휠의 측면도이다.

도 9의 도 7의 서스펜션 내장 휠에 부착되어 있는 편심 스러스트 베어링의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

도 10은 도 7의 서스펜션 내장 휠에 부착되어 있는 편심 스러스트 베어링의 축방향 단면도의 단면도이다.

도 11은 도 10의 A-A단면위치에서 베어링 내부를 본 요부 정면도이다.

도 12는 본 발명의 제3실시형태에 관한 서스펜션 내장 휠의 단면도이다.

도 13은 본 발명이 제3실시형태에 관한 서스펜션 내장 휠에 부착되어 있는 편심 스러스트 베어링의 분해 사시도이다.

도 14는 본 발명의 제3실시형태에 관한 서스펜션 내장 휠에 부착되어 있는 편심 스러스트 베어링의 분해 사시도이다.

도 15는 도 14에 나타내는 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.

도 16은 본 발명의 제4실시형태에 관한 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.

도 17은 본 발명의 제5실시형태에 관한 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.

도 18은 본 발명의 제6실시형태에 관한 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.

도 19는 도 18에 나타내는 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.

도 20은 본 발명의 제7실시형태에 관한 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.

도 21은 본 발명의 제8실시형태에 관한 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초해 설명한다. 또한 이하의 제1실시형태의 휠(h)은 베어링 부분을 제외하고 후술의 제1급 및 제3실시형태의 휠(h)과 동일하다. 도 1은 본 발명의 제1실시형태인 편심 스러스트 베어링(1)이 부착된 서스펜션 내장 휠(h)의 단면도이며, 도 2는 이 서스펜션 내장 휠(h) 측면도(차량에 부착된 경우에 있어서의 외측에서 본 도)이다. 도 1은 도 2의 A-A선에 있어서의 단면도이며, 휠(h)의 축심 부근의 기재를 적절하게 생략하고 있다. 이 휠(h)은 통상의 휠과 다르며, 타이어(도시하지 않음)가 장착되는 림부(h1)를 포함하는 외측휠부재(h2)와, 차륜축(도시하지 않음)과 연결하기 위한 볼트구멍(h20; 도 2 참조. 도 1에 있어서 기재생략)을 가지는 디스크부(h3)를 포함하는 내측휠부재(h4)가 분할되어 있다. 그리고 이들 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)의 사이에는 양부재(h2 및 h4) 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 양부재(h2 및 h4) 사이의 편심 상대이동을 가능하게 하는 편심 스러스트 베어링(a1)이 부착되어 있다.

이 휠(h)에 서스펜션으로서의 기능을 가지게끔 하기 위해서 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)와의 사이에는 탄성부재인 압축코일스프링(h5)이 개장되어 있다(도 2 참조). 압축코일스프링(h5)은 휠(h)의 표리에 6개씩, 합계 12개 사용되고 있다. 도 2의 측면도에는 휠(h)의 표면측에 설치된 6개의 스프링을 나타내고 있다. 나아가 이 서스펜션 내장휠(h)에서는 종래의 스럿트식 서스펜션과 같이 댐퍼(h6)가 각 압축코일스프링(h5)의 내측에 설치되며, 탄성부재의 신축을 조기에 감쇄시키는 것을 가능하도록 되어 있다.

댐퍼(h6)는 모든 압축코일스프링(h5) 내부에 설치되어 있기 때문에 이 수는 압축코일스프링(h5)과 동일하고, 휠(h)의 표리에 6개씩, 합계 12개이다. 이들 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 그 길이방향이 원주에 대략 따른 방향으로 늘어서면서 설치되고 있다. 또한 도 2에 있어서는 일부의 압축코일스프링(h5)의 기재를 일부 결함해 댐퍼(h6)의 각각은 종래의 서스펜션에 사용되고 있는 것과 동일한 구조로 그 크기를 소형화한 것이다

이들 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)를 개장하기 위해서 외측휠부재(h2) 및 내측휠부재(h4)에는 각각 돌기(ht)가 설치되며, 이 돌기(ht)에 있어서 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)와 연결하고 있다. 외측휠부재(h2)에는 그 내주면(타이어가 장착되는 면과 반대의 면)(h11)에서 직경방향 내향으로 돌출하는 돌기(ht)가 설치되어 있으며, 휠(h)의 표면측(휠(h)이 차량에 장착되는 경우에 있어서는 축방향 외측쪽)에 설치된 표면측내향 돌기(h7)와, 휠(h)의 이면측(휠(h)이 차량에 장착된 경우에 있어서는 축방향 내측쪽)에 설치된 이면측 내향 돌기(h8)가 있다.

한편, 내측휠부재(h4)에는 그 외주면(디스크부(h3) 이외의 부분인 원통부분의 외주면)(h12)에서 직경방향 외향으로 돌출하는 돌기(ht)가 설치되어 있으며, 휠(h)의 표면측(휠(h)이 차량에 장착된 경우에 있어서의 축방향 외측쪽)에 설치된 표면측 외향돌기(h9)와, 휠(h)의 이면측(휠(h)이 차량에 장착된 경우에 있어서의 축방향 내측쪽)에 설치된 이면측 외향 돌기(h10)가 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 표면측 내향 돌기(h7)는 둘레방향에 등간격으로 즉 120도 마다에 3곳 설치되며, 표면측 외향 돌기(h9)도 동일하게 둘레방향에 등간격(120도 마다)에 3곳 설치되어 있다. 나아가 표면측 내향 돌기(h7)와 표면측외향돌기(9h)는 60도 상위하고 있다. 그 결과, 표면측 내향돌기(h7)와 표면측외향(h9)은 60도 마다에 교대로 배치되고 있다.

각 압축 코일스프링(h5)의 양단에는 스프링수납판(h16)이 설치되어 있다(도 2 참조). 이 스프링 수납판(h16)은 압축 코일스프링(h5)의 길이방향에 대하여 수직방향으로 배치되어 있고, 압축코일스프링(h5)의 양단은 이 스프링수납판(h16)의 일면에 고정되어 있다. 그리고 댐퍼(h6)의 양단도 동일하게 스프링수압판(h16)의 일면에 고정되어 있다. 또한 스프링 수납판(h16)의 타면(압축코일스프링(h5)이 고정된 면의 반대면)에는 축착용 링(h17)이 돌설되어 있다. 한편, 도 1에 나타내는 바와 같이, 각 돌기(h7~h10)는 각각 축방향 중앙부에 틈새를 가지는 구조로 되어 있고, 이 틈새는 축착용 링(h17)이 삽입되어 있다(도 1참조). 그리고 고정나사(h12)가 각 돌기(h7~h10)와 축창용 링(h17)을 관통함으로써 축착용링(h17)은 각 돌기(h7~h10)에 축착되어 있다. 축고정용링(h17)과 고정나사(h21)의 사이에는 부시(h18)가 개재되어 있다(도 1 참조). 이상과 같은 구성에 의해 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)는 스프링 수납판(h16)을 통해서 외측휠부재(h2) 및 내측휠부재(h4)로 연결하고 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 각 돌기(h7~h10)는 하나의 돌기에 대해 2개의 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6))와 연결하고 있다. 그와 같이 함으로써 이웃한 표면측내향돌기(h7)와 표면측외향돌기(h9)(및 도시하지 않지만, 이웃한 표면측내향돌 기(h8)과 이면측외향돌기(h10))가 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)에 의해 연결된다. 표면측내향돌기(h7)와 표면측외향돌기(h9)는 둘레방향에 등간격으로 교대로 배치되어 있으므로, 6개의 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)는 동일의 원주에 대략 따라서 둘레방향에 등간격으로 배치되게 된다.

여기서 외측휠부재(h2)와 압축코일스프링(h5)이 연결하는 위치를 외측연결위치로 한다. 본 제1실시형태에서는 표면측내향돌기(h7) 및 이면측내향돌기(h8)의 설치위치가 외측연결위치가 된다. 또한 내측휠부재(h4)와 압축코일스프링(h5)이 연결하는 위치를 내측연결위치로 한다. 본 실시형태에서는 표면측외향돌기(h9)와 이면측외향돌기(h10)의 설치위치가 내측연결위치가 된다. 본 실시형태에서는 전술한 바와 같이, 둘레방향으로 이웃한 표면측내향돌기(h7)와 표면측외향돌기(h9)(및 도시하지 않지만, 둘레방향으로 이웃한 이면측내향돌기(h8)과 이면측외향돌기(h10))가 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)에 의해 연결되어 있으므로 둘레방향으로 이웃한 외측연결위치와 내측연결위치가 탄성부재인 압축코일스프링(h5)로 연결되어 있게 된다.

이와 같이 편심 스러스트 베어링(al)을 좁힌 휠(h)의 표면측과 이면측의 양방으로 각 돌기(h7~h10)를 설치하고, 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)를 서스펜션 내장휠(h)의 표리양면에 설치하고 있으므로 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)의 설치 개수를 많게 할 수 있고, 서스펜션으로서의 성능(진동흡수성능, 진동감쇄성능 등)을 보다 높일 수 있는 동시에, 내구성을 향상시킬 수 있다.

이 서스펜션 내장휠(h)은 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)가 편심 상대이동 을 하고, 이 편심상대이동에 수반해서 압축코일스프링(h5)이 신축함으로써 충격이 완화되며, 서스펜션으로서의 기능을 다한다. 나아가 댐퍼(h6)에 의해 압축코일스프링(h5)의 급격한 신축이 억제되며, 완충성이 향상한다. 이와 같이 외측휠부재(h2)과 내측휠부재(h4)의 사이의 편심 상대이동에 의해 서스펜션 기능을 발현하게 되는 것인데, 이 편심 상대이동을 가능하게 하고 있는 것이 편심 스러스트 베어링(al)이다.

다음으로 이 편심 스러스트 베어링(al)에 대해서 설명한다. 도 3은 도 1의 휠(h)의 부착된 편심 스러스트 베어링(al; 베어링부분만)의 구성을 나타내는 분해 사시도. 도 4는 이 베어링(al)의 볼(8)의 중심위치를 통과하는 축방향단면(중심에서 외주까지의 반(半)단면)의 단면도이다. 이 도 4의 단며의 둘레방향 위치는 제1의 직경방향 외측케이스(a2)의 내향설편부(a2b)의 중심위치로 하고 있다. 또한 도 4는 볼(a8)이 어느 방향으로도 이동하고 있지 않은 상태(이하, 표준상태라 함)를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 이 베어링(1)의 외주 등을 구성하는 직경방향 외측부재는 제1의 직경방향 외측부재와 제2의 직경방향 외측부재에 의해 구성된다. 제1의 직경방향 외측부재는 제1의 직경방향 외측케이스(a2)와, 이것에 부착된 원판형상의 외측레이스(a6)로부터 이루어진다. 제2의 직경방향 외측부재는 제2의 직경방향 외측케이스(a3)와, 이것에 부착된 원판형상의 외측레이스(a6)로부터 이루어진다.

이 베어링(al)의 내주 등을 구성하는 직경내측부재는 제1의 직경방향 내측부재와 제2의 직경방향 내측부재로부터 이루어진다. 제1의 직경방향 내측부재는 제1 의 직경방향 내측케이스(a4)와, 이것에 부착된 원판형상의 레이스(a7)로부터 이루어진다. 제2의 직경방향 내측부재는 제2의 직경방향 내측케이스(a5)와, 이것에 부착된 원판형상의 내측레이스(a7)로부터 이루어진다.

그리고 이 베어링(al)이 휠(h)의 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)를 연결하도록 부착되어 있다. 즉, 제1의 직경방향 외측케이스(a2) 및 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 외주면(a2d, a3d)과, 외측휠부재(h2)의 내주면(h11)이 접촉하면서 상호 용접 등에 의해 일체화되고 있다. 또한 제1의 직경방향 내츠케이스(a4) 및 제2의 직경방향 내측케이스(a5)의 내주면(a4d, a5d)과, 내측휠부재(h4)의 외주면(h12)가 면접촉하면서 서로 용접 등에 의해 일체화되어 있다.

따라서 휠(h)의 내측휠부재(h4)와 외측휠부재(h2) 상호간의 편심상대이동에 연동해서 편심 스러스트 베어링(al)이 편심 상대이동하게 된다. 그리고 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)의 사이에 작용하는 축 하중 및 모멘트 하중은 편심 스러스트 베어링(al)의 의해 지지되게 된다.

이 편심 스러스트 베어링(al)에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1의 직경방향 외측케이스(a2)는 베어링(al)의 외주를 이루는 외주원환상부(a2a)와, 이 외주원환상부(a2a)에서 직경방향내측에 향해서 또한 둘레방향으로 90도 마다에 등간격을 두고 돌출한 4개의 내향 설편부(a2b)를 가진다. 제2의 직경방향 외측케이스(a3)는 제1의 직경방향 외측케이스(a2)와 동일형상이며, 동이하게 외주원환상부(a3a)와 4개의 내향설편부(a3b)를 가진다. 이들 제1의 직경방향외측케이스(a2)와 제2의 직경방향 외측케이스(a3)는 둘레방향으로 45도만 이상 을 어긋나게 한 상태로 대향하고 있다. 따라서 서로의 설편부(a2b 및 a3b)는 대향하는 일 없이 서로 다른 둘레방향 위치에 45도 마다에 배치된다.

제1의 직경방향 외측케이스(a2)의 직경방향 내측에 위치하고, 이 베어링(1)의 내주 등을 구성하는 제1의 직경방향 내측케이스(a4)는 베어링(1)의 내주는 이루는 내주환상부(a4a)와, 이 내주원환상부(a4a)에서 직경방향 외측에 향해서 또한 둘레방향으로 90도 마다에 등간격을 두고 돌출한 4개의 외향 설편부(a4b)를 가진다. 또한 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 직경방향 내측에 설치된 제2의 직경방향 내측케이스(a3)의 직경반향 내측에 설치된 제2의 직경방향 내측케이스(a5)는 제1의 직경방향 내측케이스(a4)와 동일형상이며, 동일하게 내두원환상부(a5a)와 4개의 내향 설편부(a5b)를 가진다. 이들 제1의 직경방향 내측케이스(a4)와 제2의 직경방향 내측케이스(a5)는 둘레방향으로 45도만 상대적으로 상위한 상태로 대향하고 있다. 따라서 서로의 설편부(a4b 와 a5b)는 대향하는 일 없이 서로 다른 둘레방향위치에 45도 마다에 배치된다.

제1의 직경방향 외측케이스(a2)의 4개의 내향 설편부(a2b)와 제2의 직경방향 내측케이스(a5)의 4개 외향 설편부(5b)는 위상이 동일한 제1위치(a21)에서 서로 대향하고 있다. 또한 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 4개의 내향 설편부(a3b)와 제1의 직경방향 내측케이스(a4)의 4개의 외향설편부(a4b)는 위상이 동일의 제2위치(a22)에서 서로 대향하고 있다. 또한 전체의 내향설편부(a2b 및 a3b)의 각 대향면에는 원판형상의 외측레이스(a6)가 설편부 1개에 대해 1장(합계 8장) 설치되어 있다. 동일하게 전체의 외향설편부(a4b 및 a5b)의 대향면에는 외측레이스(a6)와 동일 형상의 원판형상의 내측레이스(7)가 설편부 1개 대해 1장(합계 8장) 설치되어 있다. 그리고 외측레이스(a6)와 내측레이스(a7)의 사이에는 전동체인 볼(a8)이 각 레이스 사이에 한개씩 합계 8개 개재하고 있다. 이들 모든 볼(a8)은 그 중심이 동일형면상에 배치되어 있으며, 본 실시형태에 단열의 편심 스러스트 베어링으로 되어 있다.

도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 볼(a8)은 각각 별개의 원통형상의 보유기(a10)에 삽입되어 있다. 또한 외측레이스(a6) 및 내측레이스(a7)의 모두에 있어서, 그 주위에는 링형상의 제1보유기 가이드(a11)가 외감(外嵌)하고, 내측레이스(a6, a7)를 포위하고 있다. (도 4참조). 이 제1보유기 가이드(a11)는 각 내외측레이스(a6, a7)에 외감하면서 레이스 궤도면보다도 전동체측에 돌출하고 있다. 따라서 제1보유기 가이드(a11)의 내주면은 각 내외측레이스(a6, a7)의 주위에 레이스 궤도면와 수직의 벽면을 구성한다. 나아가 그 중심이 동일 평면상에 배치된 이들 모든 볼(a8)을 보유하는 모든 보유기(a10)간의 상대적 위치 관계는 대략 도너츠 형태의 원판인 한 장의 제2보유기 가이드(a12)에 의해서 유지되고 있다. 이 제2보유기 가이드(a12)에는 둘레방향의 45도 마다에 합계 8곳의 보유기 삽입구멍(a12a)이 설치되어 있으며, 이 보유기 삽입공(a12a)에 원통형상의 보유기(a10)가 내감하고 있다(도 4 참조). 이들 제2보유기 가이드(a12) 및 보유기(a10)에 의해서 모든 볼(a8)이 등간격으로 보유되고 있다.

휠(h)의 사용시에 차량이 횡가속도(횡G)를 받은 경우 등, 베어링(al)에 모멘트 하중이 걸리는 경우에 있어서는 전동체에 편하중이 작용함으로써 이 편하중에 의해 일부의 볼(a8)이레이스에서 뜬 경우 등에는 이 일부의 볼(a8)이 이동해 버리는 것을 생각할 수 있다. 그러나 이 경우라도 제2보유기 가이드(a12)에 의해 일부의 볼(a8)이 이동해서 위치차이를 일으키는 일은 없다. 또한 제2보유기 가이드(a12)의 외주연부에 둘레방향 등간격을 두고 원호형상의 오목부(a12c)가 있는데, 이것을 2개의 직경방향 외측케이스를 연결하는 나사(a15)에 대한 피난처이다.

도 5는 도 4의 A-A 단면위치에서 제2보유기 가이드(a12)를 제외하고 화살표방향으로 베어링(1) 내부를 본 요부정면도(1/4 둘레만 기재)이다. 이 도 5도 표준상태이며, 또한 제2보유기 가이드(a12)는 가상선으로 나타내고 있다. 도 6는 도 5의 B-B위치의 단면에 있어서의 이 베어링(al)의 표준상태에 있어서의 단면도이다. 도 4~도 6에 나타내는 바와 같이, 제1의 직경방향 외측케이스(a2) 직경방향 내측에는 제1의 직경방향 내측케이스(a4)가 설치되며, 서로의 축방향 위치는 대략 동일하다. 동일하게 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 직경방향 내측에는 제2의 직경방향 내측케이스(a5)가 설치되며, 서로의 축방향 위치는 대략 동일하다. 또한 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1의 직경방향 외측케이스(a2)와 제2의 직경방향 외측케이스(a3)는 이들의 외주원환상부(a2a 및 a3a)의 근방에 있어서 나사(a15)에 의해 일체적으로 접합하고 있다. 또한 제1의 직경방향 내측케이스(a4)와 제2의 직경방향 내측케이스(a5)는 이들의 내주환상부(a4a 및 a5a)이 근방에 있어서, 나사(a16)에 의해 일체적으로 접합되어 있다. 이들의 나사(a15 및 a16)는 각각 둘레방향으로 균등한 위치에 복수 설치되어 있다. 또한 도 3에서는 이 나사(a15 및 a16) 부분을 생략하고 있다.

이 편심 스러스트 베어링(al)에는 베어링(al) 내부를 은폐(隱蔽)하기 위한 실드가 설치되어 있다. 이 실드는 도 4 및 도 6에 나타내는 바와 같이(도 3 및 도 5에서는 기재를 생략), 직경방향 내측케이스(a4, a5)의 내주원환상부(a4a, a5a)에 장착되어 그곳에서 직경방향 외측에 향해서 연재하는 도너츠형 원판형상의 내실드(a13, a13)와 직경방향 외측케이스(a2, a3)의 외주원환상부(a2a, a3a)에 장착되며, 그곳에 직경방향 내측에 향해서 연재하는 도너츠형 원판형상의 외측실드(a14, a14)로부터 구성된다. 이들 내외측실드(a13 및 a14)는 표준 상태에 있어서 동심의 위치에 배치되어 있고, 또한 양자는 얼마간의 층상 틈새를 통해서 축방향으로 겹쳐서 (내측실드(a13)의 축방향 외측에 외측실드(a14)를 겹쳐서)가 배치되어 있다.

이와 같이 내외측실드(a13, a14)를 설치함으로써 외부에서 편심 스러스트 베어링(al) 내로의 이물의 침입을 방지하는 동시에, 편심 스러스트 베어링(al) 내에서 외부로의 윤활제의 유출을 억제하고 있다. 내외측실드(a13, a14)의 사이에는 층상틈새가 설치되어 있으므로, 양자간에서 상대 편심 이동이 가능하게 되고 있다. 또한 이 층상 틈새는 가능하면 좁게 해서 방진성을 확보하고 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 제1의 직경방향 외측케이스(a2)의 내향설편부(a2b)에 부착된 4개의 외측레이스(a6)과, 이들에 대향하는 4개의 내측레이스(a7)(제2의 직경향 내측케이스(a5)의 외향설편부(a5b)에 부착된 4개의 내측레이스(a7))의 둘레방향 배치위치는 4곳에 국재하는 제1위치(a21)이다. 또한 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 내향설편부(a3b)에 부착된 4개의 외측레이스(a6)와 이들에 대향하는 4개의 내측레이스(a7)(제1의 직경방향 내측케이스(a4)의 외향설편부(a4b)에 부착된 4개의 내측레이스(a7))의 둘레방향 배치위치는 4곳에 국재하는 제2위치(a22)이다. 이들 제1위치(a21)와 제2위치(a22) 및 각 레이스는 도 5에 나타내는 바와 같이 동일 원주상(a23)에 또는 서로 둘레방향의 상위각도(α)를 45도로 하고, 이 각도(α)씩 위상을 어긋나게 해서 교대로 배치되어 있다.

이와 같이 제1위치(a21)와 제2위치(a22)의 위치를 상호로 다르게 함으로써 종래 복수열이였던 베어링의 각 열 상호간의 축방향 거리를 근접시키고, 모든 볼(a8)의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하는 구성으로 할 수 있다. 나아가서는 단열화하는 것도 가능하다. 따라서 복수열 구조의 베어링보다도 축방향 촉을 작게하면서 양방향의 축 하중을 지지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 이와 같이 하면, 종랭 복수열로 하고 있었던 편심 스러스트 베어링의 각 부재에 대응하는 부재를 둘레방향으로 서로 다르게 비치하게 되며, 모든 볼(a8)의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하는 구성을 채용할 수 있다. 또한 제1의 직경방향 외측케이스(a2)와 제2의 직경방향 내측케이스(a5) 및 이들의 사이에 개재하는 내측레이스(a7 a6)와 볼(a8)이 종래의 복수열 베어링에 있어서의 제1열의 편심 스러스트 베어링부분(1)으로서 기능하고, 제2의 직경방향 외측케이스(a3)와 제1의 직경방향 내측케이스(a4) 및 이들의 사이에 개재하는 내측레이스(a7, a6)와 볼(a8)이 종래의 복수열 베어링에 있어서의 제2열의 편심 스러스트 베어링부분(2)로서 기능할 수 있다. 직경방향 외측케이스(a2, a3)끼리 및 직경방향 내측케이스(a4, a5)끼리가 각각 서로 일체적으로 접합하고 있기 때문에, 종래의 복수열 편심 스러스트 베어링 부분(1)dp 상당하는 부분이 일방향의 축 하중을 지지할 수 있고, 편심 스러스트 베어링 부분(2)에 상당 하는 부분이 타방향의 축 하중을 지지할 수 있다. 나아가 편심 스러스트 베어링(al)에 작용하는 모멘트 하중도 지지할 수 있다. 따라서 전술과 같이 휠(h)에 부착된 경우에 휠(h)의 외측휠부재(h2) 및 내측휠부재(h4)의 상호간에 작용하는 축방향 하중을 지지하는 것이 가능하다.

또한 이와 같은 구조로 함으로써 복수열로 한 경우와 비교해서 베어링 폭을 작게 할 수 있다. 따라서 극히 한정된 스페이스의 휠(h)내에 수용하는 베어링으로서 극히 호적한 것이 된다. 또한 편심 스러스트 베어링(al)은 그 편심 가능범위 내에서 둘레방향 및 직경방향으로 이동이 가능하기 때문에 이 이동가능범위 내에서 상대적으로 회전할 수도 있지만, 자유롭게 상대회전하는 것은 불가능하다. 이 베어링(al)는 상술한 바와 같이 휠(h)에 부착된 경우, 휠(h)의 회전과 동시에 베어링 전체가 회전한다.

이 베어링(al)에 있어서, 원판형상 부재의 각 외측레이스(a6) 및 각 내측레이스(a7)이 제1위치(a21) 및 제2위치(a22)의 각 국재 위치에 각각 배치되어 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 레이스(a6, a7)에는 그 주연에 단차(a9)를 설치함으로써 축방향 외측면을 볼록면으로 하는 한편, 각 설편부에는 이 볼록부에 대응하는 오목부를 설치하고, 이들 요철을 조합시킴으로써 각 레이스(a6, a7)와 각 설편부(a2b, a3b, a4b, a5b)가 조합되고 있다.

도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 내주면(a3c)와, 제2의 직경방향 내측테이스(a5)의 외주면(a5c)의 사이에는 틈새(aK1)(도 5에서 대칭으로 표시)가 전체 둘레에 걸쳐서 설치되어 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 틈새(aK1)의 폭은 외향 설편부(a5b)의 직경방향 최외위치에서는 직경방향에서 거리(aL)이며, 내향설편부(a3b)의 직경방향 최내 위치에서는 직경방향으로 거리(aM)가 되고 있다. 또한 이 틈새(aK1)의 폭을 전체에 덜쳐서 대략 동일하게 해야 하며, 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 내주면(a3c)의 윤각형상은 제2의 직경방향 내측케이스(a5)의 외주면(a5c)의 윤곽형상을 대략 모방한 형상으로 되어 있다. 그 결과, 틈새(aK1)의 폭은 그 전체 걸쳐서 aL 이상 aM 이하가 되고 있다. 또한 거리(aM)는 직경방향 내측케이스(a4, a5)의 강도 확보에도 유의해서 설정한다. 거리(aM)는 거리(aL)와 대략 동일하게 하는 것이 바람직하고, 동일로 하면 더욱 바람직하다. 이 틈새(aK1)가 있기 때문에 제2의 직경방향 외측케이스(a3)와 제2의 직경방향 내측케이스(a5)를 축선방향 동일 위치에 배치해서 볼(a8)을 단열 또는 단열에 가까운 상태로 할 수 있고, 나아가 제2의 직경방향 내측케이스(a5)의 제2의 직경방향 외측케이스(a3)는 직경방향 전체 방위에 대략 거리(aL)까지의 상대이동이 가능하면서 둘레방향에도 서로 상대이동(상대회전) 가능하게 된다. 제2의 직경방향 내측케이스(a5)의 외향설편부(a5b)의 선단부는 반원형상으로 되어 있는데(도 3 참조), 이것은 내측레이스(a7)의 원형형상에 대응시킨 것이며, 또한 제2의 직경방향 내측케이스(a5)와 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 사이에서 볼(a8)의 표준위치를 중심으로 한 주위에 거리 대략(aL)의 상대적인 이동 거리를 확보하기 위한 것이다. 또한 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 내향 설편부(a3b)의 선단부도 원호형상으로 되어 있는데, 이것을 외측레이스(a6)의 형상에 대응시킨 것이며, 또한 제2의 직경방향 내측케이스(a5)의 제2의 직경방향 외측케이스(a3)와의 사이에서 볼(a8)의 표 준위치를 중심으로한 범위로 거리 대략(aL)의 상대적인 이동 거리를 확보하기 위한 것이다. 이와 같이 해서 틈새(aK1)의 범위가 직경방향 외측케이스(a5)의 직경방향 오측케이스(a3)의 상대적 이동가능범위를 정하고 있다.

전동체인 볼(a8)은 이것을 수용하는 보유기(a10)의 외주면(a10a)과 제1보유기 가이드(a11)의 내주면(a11a)의 사이에 존재한다. 볼(a8)을 중심으로 한 원환상의 폭(aR)의 틈새(aK2)(도 5 참조)에 의해 이동이 가능하게 되고 있다. 즉,보유기(a10)의 외주면(a10a)과 제1보유기 가이드(a11)의 내주면(a11a)이 접촉하기까지 볼(a8)는 이동하는 것이 가능하다. 본 실시형태에서는 각 레이스(a6, a7)의 면적(직경), 볼(a8) 및 보유기(a10)의 직경, 제1의 보유기 가이드(a11)의 내경이 볼(a8)의 이동 가능범위를 결정하고 있다. 이와 같이 틈새(aK2)의 범위가 볼(a8)의 이동가능범위를 정하고 있다.

본 실시형태에서는 볼(a8)을 수용하는 보유기(a10)의 외주면(a10a)와 제1보유기 가이드(a11)의 내주면(a11a)의 사이의 틈새거리(aR; 표준상태에 있어서의 직경방향의 틈새거리(aR))는 상기 틈새거리(aL)의 반으로 되어 있다. 즉, 다음의 수식,

aL=2a·aR

의 관계가 성립하고 있다. 이와 같이 한 것은 레이스의 상대이동 거리에 대해서 볼(a8)의 이동거리가 반인 것에 대응한 것이다. 이와 같이 거리(aR)가 거리(aL)의 반이 되게끔 내측레이스(a6) 및 외측레이스(a7)의 직경을 설정하고 있다.

이와 같이 제2의 직경방향 내측케이스(a5)와 제2의 직경방향 외측케이스(a3) 의 사이의 틈새(aK1)에 의해 생기는 가이드(a11)의 내주면(a11a)의 틈새(aK2)에 의해 발생하는 볼(a8)의 이동가능범위가 대략 대응하고 있다. 환언하면, 내외측케이스(a5, a3)간의 틈새(aK1)에 의해 발생하는 양자의 상대적 이동가능범위가 베어링(al)의 편심 가능범위에 대략 일치하고 있다. 즉, 볼(a8)을 수용하는 보유기(a10)의 외주면(a10a)과 제1보유기 가이드(a11)의 내주면(a11a)가 당접하기까지 볼(a8)이 이동하면, 동시에 제2의 직경방향 내측케이스(a5)와 제2의 직경방형 외측케이스(a3)가 대략 당접하게 되며, 여분의 틈새가 최소한으로 되어 있다. 따라서 베어링(al)을 소형화하면서 편심가능범위를 최소한으로 넓힐 수가 있다. 그렇게 하면, 극히 한정된 휠 내의 스페이스에 용이하게 부착할 수 있고, 나아가 서스펜션의 스트로크를 크게 할 수 있다.

볼(a8)의 주위에 여분의 틈새를 설치하지 않는 것은 각 레이스(a6, a7)를 여유 있게 크게 하지 않는 것을 의미한다. 따라서 작은 레이스(a6, a7)에서 최대한이 편심가능범위를 확보할 수 있다. 또한 도 4에 나타내는 바와 같이 제2보유기 가이드(a12)의 외주면과, 2개의 직경방향 외측케이스의 외주원환상부(a2a, a3a)의 내주면과의 사이의 틈새거리(aS)는 상기 거리(aR)보다도 약간 크게 하고 있으며, 베어링(al)의 편심가능범위에 있어서 서로 접촉하지 않게끔 되어 있다.

또한 내외측실드(a13, a14)는 베어링(al)이 편신가능범위를 구속하지 않도록 그 내외직경이 설정되어 있다. 즉 내측실드(a13)의 직경방향 최외단 외주면과 그것에 대향하는 외측실드(a14)의 내주면과의 사이의 표준상태에 있어서의 직경방향 틈새거리는 상기의 거리(aL)와 같은 정도 또는 그것 이상으로 되어 있고, 또한 외측 실드(a14)의 직경방향 최내단 내주면과, 제1의 직경방향 내측케이스(a4) 및 제2의 직경방향 내측케이스(a5)의 내주면(a4d, a5d)의 사이의 직경방향 거리도 전술의 거리(aL)와 동일 정도 또는 그것 이상으로 되어 있다.

이 베어링(al)에서는 모두 외측레이스(a6) 및 내측레이스(a7)는 동일 직경으로 동일형상의 원판으로 되어 있고, 게다가 표준상태에 있어서 전체의 레이스가 동일둘레상(a3)(도 3참조)에 설치되어 있다. 그렇게 하면, 전체의 국재위치, 즉, 전체의 제1위치(a21) 및 제2위치(a22)에 있어서, 각 볼(a8)에 있어서의 각각의 이동가능범위가 베어링(al)의 편심가능범위와 대응하고 있다. 즉 가동평면 내의 전체 방위에 대해서 베어링(al)을 편심가능범위의 한계까지 이동시키면, 모든 볼(a8)이 각각의 이동가능범위의 거의 한계까지 이동하게끔 되어 있다. 즉, 모든 내외측레이스(a6, a7)를 동일의 부재로 공통화할 수 있으면서 그들의 크기를 최소한으로 하고 있다.

또한 여기서는 제2의 직경방향 외측케이스(a3)와 제2의 직경방향 내측케이스(a5)의 관계를 예로서 설명하지만, 제1의 직경방향 외측케이스(a2)와 제1의 직경방향 내측케이스(a4)의 관계도 동일한 구성이다.

베어링(al)에 있어서, 볼(a8)을 표준 상태에서 도 4와 같이 외측레이스(a6) 및 내측레이스(a7)의 중심위치에 배치하기 위해서는 베어링(al)을 조립한 후, 베어링(al)에 경예압을 가한 상태에서 모든 직경방향 및 둘레방향에 대해서 최대로 상대이동시키면 좋다. 이와 같이 하면, 위치가 어긋나 있는 볼(a8)을 보유하는 보유기(a10)가 제1보유기 가이드(a11)와 접촉해서 볼(a8)이 레이스 상에서 미끄러지며, 볼(a8)의 위치가 표준상태에서 내외측레이스(a6, a7)의 중심위치가 되게끔 조정된다. 이와 같이 제1보유기 가이드(a11)를 설치함으로써 볼(a8)의 위치조정이 용이해지며, 특히 베어링(al)이 조립되어진 상태라도 공(8a)의 위치조정을 간편하게 행하는 것이 가능하게 되고 있다.

상기의 베어링(a1)이 장착된 본 발명의 서스펜션 내장휠(h)은 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)의 사이에 압축코일스프링(h5)이 개장되어 있고, 이 베어링(a1)이 직경방향 외측부재를 구성하는 제1의 직경방향 외측케이스(a2) 및 제2의 직경방향 외측케이스(a3)의 외측휠부재(h2)가 고정되는 동시에, 베어링(a1)의 직경방향 내측부재를 구성하는 제1의 직경방향 내측케이스(a4) 및 제2의 직경방향 내측케이스(a5)에 내측휠부재(h4)가 고정되어 있다.

이 제1실시형태의 휠(h)(및 후술의 제2 및 제3실시형태의 휠(h))로 하면, 휠(h) 외측에 있어서의 서스펜션의 설치 스페이스가 감소하거나 또는 없어지기 때문에 그만큼의 공간을 차의 거주공간이나 전기자동차의 베터리 설치공간 등으로서 이용할 수가 있다. 또한 서스펜션 내장휠(h)의 스프링하중량(스프링 하하중)는 대략 타이어 및 외측휠부재만으로 되며, 종래와 같이 휠외측에만 서스펜션이 설치되어 있는 경우와 비교해서 스프링 하중량을 저하시킬 수가 있다. 따라서 노면의 부정이나 요철 등에 의한 외란을 흡수할 수 있고, 차량의 승차감을 향상시킬 수가 있다. 또한 축방향 하중을 지지할 수 있는 휠(h)이 되기 때문에 휠로서 실용성을 가지는 것이 된다.

또한 이 제1실시형태의 휠(h)(나아가서는 후술의 제2 및 제3실시형태의 휠 (h))는 축 하중 및 모멘트 하중을 지지할 수 있는 베어링을 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)와의 사이에 부착하고 있기 때문에, 축방향 하중도 지지 가능한 휠(h)이 되고 있다. 승용차의 타이어는 캠버각을 가지고, 또한 휠(h)에는 오프셋(휠(h)의 축방향 중심면과 휠주탁면과의 축방향 거리)(h14)이 있기 때문에 차가 정지하고 있는 상태이더라도 휠(h)의 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)의 사이에는 차중에 의해 축방향 하중(축 하중 및 모멘트 하중)이 작용한다. 나아가 차량이 선회할 시에는 차에 횡가속도(횡G)가 작용하기 때문에 휠(h)에 작용하는 축방향 하중은 극히 커진다. 이와 같은 축방향 하중을 지지 가능한 휠(h)로 함으로써 실용성이 있는 서스펜션 내장 휠(h)이 되고 있다.

제1실시형태의 휠(h)(나아가서는 후술의 제2 및 제3실시형태의 휠(h))에서는 탄성부재인 압축코일스프링(h5)이 휠의 표리에 각각 6개씩 동일의 원주에 그 길이방향이 대략 따르게끔 나열되어 설치되어 있다. 또한 표리 합계에서 12개의 압축코일스프링(h5)은 모두 동일하다. 이와 같이 하면, 휠의 표면 및 이면의 각각에 있어서 복수의 탄성부재가 둘레방향에 균등 간격으로 배치된다.

나아가 이 설치위치의 위상이 표리 사이에서(360/6)도, 즉 60도 상위하고 있다. 이 위상의 상이에 대해서 이하에 상세하게 설명한다.

전술한 바와 같이, 도2(및 후술의 도 8 및 도 13)에 나타내는 바와 같이, 휠(h)의 표면측에 있어서 외측휠부재(h2)에 3곳 설치된 외측연결위치에 3개의 표면측내향돌기(h7)이 있고, 이들은 둘레방향에 균등 간격으로(즉 120도 마다에) 배치되어 있다. 또한 내측휠부재(h4)의 3곳에 내측연결위치에도 3개의 표면측외향돌기 (h9)가 설치되며, 이들은 둘레방향에 균등간격으로(즉 120도 마다) 배치되어 있다. 이들 표면측내향돌기(h7)와 표면측외향돌기(h9)는 위상이 60도 상이하기 때문에 돌기(h7)와 돌기(h9)가 60도 마다에 교대로 배치된다. 이 돌기(h7, h9)가 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)에서 연결되고 있으며, 그 결과, 6개의 압축코일스프링(h5) 및 댐퍼(h6)가 그 길이방향이 동일의 원주에 대략 따르게끔 나열되어 설치되게 된다.

도시하지 않지만, 이 제1실시형태의 휠(h)(나아가서는 후술의 제2 및 제3실시형태의 휠(h))의 이면측에 있어서도, 표면측과 동일하게 3곳의 외측연결위치에 설치한 3개의 이면측내향돌기(h8)와, 3곳의 내측연결위치에 설치한 3개의 이면측외향돌기(h10)가 교대로 60도 마다에 배치되어 있다. 단, 표면측과, 이면측에서는 위상이(360/6)도, 즉 60도만 다르다. 그 결과, 도 1의 단면도에서 알 수 있는 바와 같이, 휠표면측위 외측연결위치에 위치하는 표면측내향돌기(h7)와, 휠이면측의 내측연결위치에 위치하는 이면측외향돌기(h10)이 동위상이 된다. 또한 휠표면측의 내측연결위치에 위치하는 표면측외향돌기(h9)와, 휠이면측의 회측연결위치에 위치하는 이면측내향돌기(h8)이 동위상이 된다.

즉, 휠의 표면측에 있어서는 내측휠부재(h4)와 압축코일스프링(h5)이 연결하고 있는 위치와 동위상의 위치에서 휠의 이면측에서는 외측휠부재(h2)와 압축코일스프링(h5)이 연결하고 있다. 또한 휠의 표면측에 있어서 외측휠부재(h2)와 압축코일스프링(h5)이 연결하고 있는 위치와 동위상의 위치에서 휠의 이면측에서는 내측휠부재(h4)와 압축코일스프링(h5)이 연결하고 있다.

이와 같이 휠의 표리에서 내외측의 휠부재(h2, h4)와 압축코일스프링(h5)의 연결관계가 서로 상이하게 되어 있다. 따라서 외측휠부재(h2) 및 내측휠부재(h4)에 작용하는 힘이 둘레방향으로 균등화되어, 둘레방향에 의해 균일한 서스펜션으로 할 수 있다.

나아가 도 1(후술의 도 7 및 도 12도 동일) 및 도 2(후술의 도 8 및 도 13도 동일)에 나타내는 바와 같이, 이 제1 내지 제3의 실시형태의 휠(h)에서는 표면측외향돌기(h9) 및 이면측외향돌기(h10)의 직경방향 외측에 합계 6개의 완충재(h15)를 설치하고 있다. 전술과 같이, 표면측외향돌기(h9)와 이면측외향돌기(h10)는 각각 120도 마다에 배치되며 또한 위상이 60도 상위한 것에서, 6개의 완충재(h15)에 의해 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)가 직접 접촉하는 것을 방지된다. 따라서 강한 충격이 휠에 작용해서 서스펜션의 스트로크를 초과하는 편심이 생겼을 경우라도 외측휠부재와 내측휠부재가 접촉하는 일이 없어지며, 충격을 완화할 수 있다. 이 완충재(h15)는 고무 등의 탄성부재로부터 이루어지는 것이 호적하다.

제1실시형태의 휠(h)에서는 서스펜션 내장 휠(h)의 서스펜션으로서의 스트로크는 전술의 베어링(al)의 편심가능거리(aL)에 의해 좌우되며, 이 거리(aL)보다 크게 하는 것은 불가능하다. 따라서 서스펜션의 스트로크를 크게 해서 서스펜션으로서의 성능을 향상시키기 위해서는 베어링(a1)의 편심가능거리(al)를 크게 하는 것이 필요하게 된다. 따라서 베어링을 소형하면서 그 편심가능범위를 보다 넓게 할 수 있는 본 발명의 베어링(a1)은 서스펜션 내장 휠용으로 사용되며, 극히 한정된 스페이스의 휠 내에 수용되는 베어링으로서 극히 호적한 것이 된다. 또한 서스펜션 내장 휠(h)이 스트로크를 베어링(a1)의 편심가능거리(aL)보다도 작게 해 두면, 베어링(a1)은 그 구성부품 사이에서 간섭하는 일이 없으므로 바람직하다.

이 제1실시형태의 서스펜션 내장휠(h)에서는 서스펜션으로서의 스트로크를 ±25mm르 하고 있다. 차량의 서스펜션이 이 서스펜션 내장 휠(h)만이며, 휠 외측의 서스펜션과 겸용하지 않을 경우는 스트로크를 ±10mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. ±10mm 정도 이상의 스트로크가 확보 가능하면, 통상의 노면을 주행하는 차량의 서스펜션으로서 실용성을 가지는 것이 되기 때문이다.

본 제1실시형태에서는 ±25mm의 스트로크를 확보하기 위해서 편심스러스트베어링(a1)에 있어서의 편심가능거리(aL)은 25mm보다 크게 하고 있다. 그렇게 하면, 베어링(al)은 그 구성부품 사이에서 간섭하는 것은 없다.

이와 같이, 서스펜션 내장 휠(h)의 서스펜션으로서의 기능을 높이기 위해서는 그 스트로크를 일정 이상 확보할 필요가 있다. 이를 위해서는 베어링(a1)의 편심가능거리(aL)를 상기 스트로크 이상으로 하는 것이 요구된다. 한편, 휠내부의 스페이스는 극히 한정된 것이기 때문에 휠내부에 수용하는 편심 스러스트 베어링(a1)에 있어서 그 편심가능거리(aL)를 확보하는 것은 매우 곤란하게 된다. 따라서 베어링의 소형화를 가능하게 하면서 편심가능범위를 최대한으로 할 수 있는 본 발명의 편심스러스트 베어링(a1)은 서스펜션 내장 휠(h)에 부착하는 베어링으로서 극히 호적한 것이 된다.

베어링(a1)의 외측레이스(a6) 및 내측레이스(a7)의 형상은 특히 한정되지 않지만, 본 제1실시형태에서는 이들의 레이스(a6, a7)는 제1위치(a21) 및 제2위치 (a22)의 각국재위치로 분할해서 설치하는 레이스분할구조로 하고 있다. 이와 같이 하면, 볼(a8)이 롤링 접촉하는 부분에 있어서 통상 베어링용 철강 등의 철계 재료로 제작되는 레이스 부분을 적게 할 수 있으므로, 비용을 저감할 수 있다. 또한 이들의 레이스(a6, a7)를 보유하고 각 레이스를 일체적으로 연결하는 직경방향 내측케이스(a4, a5) 및 직경방향 외측케이스(a2, a3)는 볼(a8)과 접촉하지 않기 때문에 알루미합금 등의 경금속을 사용할 수 있다. 따라서 이와 같은 레이스 분할구조로 한 경우에는 개개의 레이스(a6, a7)의 크기를 작게 할 수 있고, 베어링(al)의 경량화가 가능하게 되므로 바람직하다. 또한 일반적으로 베어링이 대형화되면, 레이스(a6, a7)도 대형화되는 경향이 있는데, 레이스가 대형화되는 레이스 궤도면의 평면도를 확보하기 위한 가공이 극히 곤란하게 된다. 본 제1실시형태와 같이 레이스를 분할하면, 개개의 레이스의 크기는 소형화하면서 베어링 전체의 대형화가 용이하게 된다. 따라서 대형의 휠에도 대응이 용이하다.

여기서 상기 제1위치(a21) 및 제2위치(a22)는 각각 4곳, 즉 3곳 이상에 국재하고 있고, 나아가 이들 3곳 이상의 위치는 일직선상에 없고, 둘레방향을 따라서 있으므로 볼(a8)을 통해서 대응하는 2조의 직경방향 내측케이스(a4, a5)와 직경방향 외측케이스(a2, a3)는 각각 3점 이상으로 지지되게 된다. 따라서 양방향의 축 하중이 지지 가능하게 되는 동시에, 모멘트 하중도 지지 가능하게 된다. 따라서 이 제1위치(a21) 및 제2위치(a22)는 본 제1실시형태와 같이 각각 4곳에 국재하는 경우에 한정하지 않고, 3곳 이상이면 좋다. 바람직하게는 본 제1실시형태와 같이 제1위치(a21) 및 제2위치(a22)와 함께 이들 3곳 이상의 국재위치를 둘레방향 180도(반 원)의 범위로 모두 설치하는 일이 없게끔 둘레방향 180도를 초과하는 범위로 배치하는 것이 좋다. 이와 같이 하면, 대향하는 면의 지지점이 둘레방향에 보다 분산하기 때문에 큰 모멘트 하중을 지지할 수 있는 동시에, 축 하중을 면내에 의해 균등 분산할 수 있고, 각 볼(a8)에 가해진 부하가 보다 균등하게 되므로, 특히 서스펜션 내장 휠(h)에 작용하는 축방향 하중을 지지하는 베어링으로서 바람직하다.

그리고 본 제1실시형태에서는 제1위치(a21)와 제2위치(a22)의 국재위치의 수는 각각 동수의 N곳(N은 3 이상의 정수)으로 하고, 나아가 제1위치(a21)와 제2위치(a22)는 동일 원주(a23)(도 5 참조)상에, 또한 둘레방향에 360/2(N)도씩 위상을 어긋하게 해 교대로 배치하고 있다. 이와 같이 하면, 제1위치(a21)와 제2위치(a22)가 둘레방향 및 직경방향에 균등하게 분산해서 국재하게 되므로, 양방향의 축 하중 및 모멘트 하중을 효율적으로 지지할 수 있다.

나아가 이 경우, 각각의 볼(a8)의 이동범위는 동일하게 된다. 그렇게 합면, 모든 레이스(a6, a7)의 크기를 최소한으로 한 동일형상의 것으로 할 수 있고, 베어링(a1)을 더욱 경량화할 수 있다. 또한 N은 3 이상의 정수인 것이 좋지만, 지나치게 많으면, 편심가능범위의 벨런스에서는 N를 5로 하는 것이 더욱 바람직하다.

보유기(a10)는 본 발명에서는 반도시 필요하지 않다. 그러나 본 실시형태와 같이 각 볼(a8)을 수용하는 보유기(a10)를 사용하면, 볼(a8) 주변에 공급되는 윤활유나 그리스 등의 윤활제의 유출을 억제할 수 있다. 또한 제1보유기 가이드(a11)는 절술한 바와 같이 볼(a8)의 위치 조정을 용이하게 하는데, 보유기(a10)과 제1보유기 가이드(a11)를 조합시켜서 사용함으로써 이 위치 조정을 보다 확실하게 된다. 즉 보유기(a10)의 외주면과 제1보유기 가이드(a11)의 내주면이 당접함으로써 위치 조정의 때에 보다 확실하게 볼(a8)을 미끄러지게 할 수 있다. 또한 제1보유기 가이드(a11)에 의해 각 레이스(a6, a7)의 주위에 레이스 사이로의 이물의 침입을 억제하는 것이 가능해지며, 베어링 전체의 실부재로서의 기능도 가진다.

나아가 보유기(a10)와 제2보유기 가이드(a12)의 조합에 의해 제2보유기 가이드(a12)의 두께가 비교적 얇아도 각 볼(a8) 사이의 상대적 위치관계를 유지할 수 있다. 즉, 보유기(a10)가 제1보유기 가이드(a12)의 보유기 삽입공(a12a)에 수용되고 있기 때문에 제2보유기 가이드(a12)의 두께를 볼(a8)의 직경정도가지 두껍게 하지 않아도 볼(a8)을 확실하게 보유할 수 있다. 또한 보유기(a10)는 페놀수지 등의 수지에 의해 제작할 수 있고, 제2보유기 가이드(a12)는 폴리테트라플루올에틸렌(PTFE) 등의 수지에 의해 제작할 수 있다. 또한 제1보유기 가이드(a11)는 수지제품 등이라도 좋지만, 전술한 바와 같이 볼(a8)의 위치 조정을 제1보유기 가이드(a11)를 사용할 경우에는 볼(a8)의 압압력에 견디고 볼(a8)을 미끄러지게 할 필요가 있다. 따라서 그 재질은 어느 정도 강성이 높은 것이 바람직하고, 예를 들면, 알루미합금 등이 호적하다.

전동체의 형상은 상관없지만, 제1실시형태와 같이 모든 전동체를 볼(a8)로 하면 궤도면 내의 전체 방위에 대하여 롤링 저항이 적은 베어링으로 할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한 전동체의 수는 특히 제한되지 않고, 본 제1실시형태와 같이 각 국재위치 1곳당 복수의 전동체를 설치해도 좋다. 본 실시형태와 같이, 각 국재위치 1곳당 1개의 전동체로 하면 좋다. 각 국재위치 1곳당 1개의 전동체가 최저한 필요한다.

베어링(a1)의 축방향 측면에 설치한 내측실드(a13)나 외측실드(a14) 등의 실드는 반드시 필요하지 않지만, 특히 베어링(a1)이 서스펜션 내장 휠(h)에 사용되는 경우에는 차량의 주행 중에 노면상의 이물 등이 베어링(a1) 내에 많이 침입해 오기 때문에 이 침입을 방지하기 위해서 실드를 설치하는 것이 바람직하다. 또한 베어링(a1)에 있어서 전술의 표준상태에 있어서의 부재상호의 상대적 위치관계를 보유하기 위해서는 예압 부가용 나사 등에 의해 내부부재 사이에 예압을 부여해 전동체와 레이스간의 미끄럼을 억제하게끔 해 두는 것이 좋다.

본 발명에서는 직경방향 외측부재 또는 직경방향 내측부재가 원형(원환상)의 것에 한정되지 않고, 예들 들면, 다각형이라도 좋다. 다각형의 경우, 본원에서 말하는 직경방향 및 둘레방향이라 함은 이 다각형의 외접원(外接圓)에 있어서의 직경방향 및 둘레방향을 의미하는 것으로 한다. 단, 서스펜션 내장 휠(h)에 있어서, 외측휠부재(h2)의 내주면(h11) 및 내측휠부재(h4)의 외주면(h12)은 통상 원통상이기 때문에 이 휠(h)에 부착할 수 있는 베어링 직경방향 외측부재 또는 직경방향 내측부재는 원형(원환상)의 것이 바람직하다.

상기의 제1실시형태의 베어링에서는 모든 볼(a8)의 중심이 동일 형면상에 배치되어 있는 단열으 베어링으로 하였지만, 이와 같은 단열 구조가 아니고, 전동체 상호간에서 축방향 위치가 어긋나 있다 하더라도 전동체의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하고 있으면, 복수열 구조와 비교해서 베어링 폭을 작게 할 수 있다. 종래의 복수열 구조에서는 전동체의 각열의 축방향 틈새에 적어도 레이스가 존재할 필요가 있으므로 베어링의 축방향 두께가 크게 되어 있었다.

본 발명의 휠(h)에서는 상기의 제1실시형태 및 후불의 제2, 제3실시형태와 같이, 외측휠부재(h2)의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 외측연결위치와, 상기 내측휠부재(h4)의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2이상의 정수)의 내측연결위치와의 위상을 360/2(P)도 상위시켜서 둘레방향에 이웃하는 외측연결위치와 내측연결위치를 압축코일스프링(h5) 등의 탄성부재로 연결함으로써 2P개의 압축코일스프링(h5)를 동일의 원주에 대략 따라서 둘레방향으로 배치한 구성으로 해도 좋다. 이 경우 한층 이러한 구성을 휠의 표면측과 이면측의 각각에 설치해, 이 표면측와 이면측에서 360/2(P)도 상위하고 있는 구성으로 해도 좋다. 제1 내지 제3실시형태에 있어서의 서스펜션 내장 휠(h)에서는 P를 3으로 하였지만, P는 2 이상의 정수이면 좋다. P가 소(小)이면, 둘레방향의 균일성이 과대(過大)가 된다. 한편 P가 대(大)이면, 둘레방향의 균일성은 높아지지만, 개개의 탄성부재가 소형화하고, 서스펜션으로서의 스트로크가 작아지게 된다. 따라서 P는 3 이상 6 이하가 보다 바람직하다.

이상의 제1실시형태와 같이 직경방향 내측부재와 직경방향 외측부재를 사용하는 본 발명에 의하면, 복수열 구조의 베어링과 비교해서 베어링 폭을 작게하면서 또한 양방향의 축 하중 및 모멘트 하중을 지지할 수 있고, 서스펜션 내장 휠에 부착할 수 있는 편심 스러스트 베어링을 제공 가능하다. 또한 이 베어링이 장착되어 축방향 하중이 지지 가능하며, 서스펜션의 설치 스페이스를 감소시킬 수 있는 서스펜션 내장 휠을 제공할 수 있다.

다음으로 본 발명의 제2실시형태를 도면에 기초해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 제2실시형태인 복수열 편심 스러스트 베어링(b1)이 부착된 서스펜션 내장 휠(h)의 단면도이며, 도 8은 이 서스펜션 내장 휠(h)의 측면도(차량에 부착된 경우에 있어서의 외측에서 본 도)이다. 도 7은 도 8의 A-A선에 있어서의 단면도이다. 이 휠(h)은 통상의 휠과 다르며, 타이어(도시하지 않음)가 장착되는 림부(h1)를 포함하는 외측휠부재(h2)와, 차륜축(도시하지 않음)과 연결하기 위한 볼트구멍(h20)(도 8 참조, 도 7에 있어서 기재 생략)을 가지는 디스크부(h3)를 포함하는 내측휠부재(h4)가 분할되어 있다. 그리고 이들 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)의 사이에는 양부재(h2 및 h4) 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 양부재(h2 및 h4)사이의 상대이동을 가능하게 하는 편심 스러스트 베어링(b1)이 부착되어 있다.

이 휠(h)에 서스펜션으로성의 기능을 가지게 하기 위해서는 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)의 사이에는 탄성부재인 압축코일스프링(h5)이 개장되어 있다(도 8 참조). 이 휠(h)의 구조는 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 베어링(b1) 부분을 제어하고 전술한 제1실시형태의 휠(h)와 동일한 것이므로 이 동일 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 9는 이 제2실시형태의 베어링(b1)의 사시도이다. 이 사시도는 베어링(b1)이 가지는 2개의 축방향 외측케이스(2) 중의 하나가 분해된 분해 사시도로 되어 있으며, 나아가 베어링(b1)의 내부구조를 알기 쉽게 하기 위해서 일부의 기재를 적절하게 생략하고 있다. 도 10은 이 베어링(b1)의 단면도(축심에서 하반 부분은 기재를 생략)이며, 그 둘레방향 위치는 전동체인 볼(b6)의 중심을 통과하는 위치로 하 고 있다. 도 11은 도 8의 A-A 단면의 위치에서 화살표 방향에 베어링을 본 요부 정면도(1/4개 부분의 도)이다.

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 이 베어링(b1)은 서로 축방향에 대향해서 배치된 2개의 원환상의 축방향 외측케이스(b2, b2)와, 이들 2개의 축방향 외측케이스(b2, b2)의 사이에 개재하는 원환상의 축방향 내측케이스(b3)를 가지고 있다. 축방향 내측케이스(b3)은 원통형상의 원환부(b3b)의 내주면(b3c)에서 직경방향 내측에 향해서 연장하는 내향설편부(b3a)으로부터 이루어진다. 내향 설현부(b3a)는 전부 8개이며, 이들의 8개의 내향설편부(b3a)가 둘레방향에 등간격을 두고(즉 45도 마다에) 설치되어 있다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 이 내향 설편부(b3a)의 표리양면(양방의 축방향 외측케이스 대향면)에 2개의 축방향 외측케이스(b2, b2)가 각각 대향하고 있다.

2개의 축방향 외측케이스(b2, b2)는 동일형상이면서 축방향 내측케이스(b3)에 대하여 대칭의 방향으로 대향하고, 또한 드 내주측의 연부 근방에 있어서, 둘레방향에 등간격을 두고 설치된 복수개의 나사(b11)(도 10 및 도 11 참조. 도 9에 있어서 기재 생략)로 일체적으로 접합되어 있다. 축방향 외측케이스(b2, b2)와 대향하는 축방향 내측케이스(b3)의 내향설편부(b3a)의 양면에는 1개의 내향 설편부(b3a)에 대해 표리 한장씩(합계 2장)의 원형형상의 내측레이스(b5)가 장착되어 있다(도 10 참조). 이들의 내측레이스(b5)는 축방향 내측케이스(b3)상에 있어서 동일 PCD에서(동일 원주상에), 또한 둘레방향에 균등하게(내향 설편부(b3a)와 동일, 둘레방향에 45도 마다에)분할해서 국소적으로 배치되어 있다. 또한 2개의 축방향 외 측케이스의 내측면에는 각각 8장의 원형형상의 외측레이스(b4)가 국소적으로 설치되어 있다. 이들의 외측레이스(b4)는 각 축방향 외측케이스 내측면에 있어서 동일 PCD에서(동일 원주상에), 또한 둘레방향으로 균등하게 즉 둘레방향에 45도 마다에 분할해서 국소적으로 배치되어 있다. 또한 모든 내측레이스(b5) 및 외측레이스(b4)의 동일직경의 원형형상으로 되어 있다. 도 9 및 도 11에 나타내는 바와 같이 내향 설편부(b3a)의 둘레방향 폭은 외측레이스(b4) 또는 내측레이스(b5)의 직경과 대략 비등하게 되어 있다.

또한 도 9에서는 각 부재의 구성을 보기 쉽게 하기 위해서 축방향 내측케이스(b3)의 일부를 절제한 도로 하고 있다. 또한 도 9에서는 외측레이스(b4)나 내측레이스(b5), 보유기 가이드(b8)도 적절하게 제외한 도로서 하고 있다. 또한 축방향 외측케이스(b2)의 외측면의 일부를 덮게끔 설치된 후술의 실드(b10)(도 10참조)도 제외한 도로 하고 있다. 또한 도 9 내지 도 11에서는 각 볼(b6)이 어느 방향이라도 이동하고 있지 않은 중립의 상태(이하, 표준상태 등이라 함)에 있어서의 도이다.

그리고 도 10에 나타내는 바와 같이 표준상태에는 각 내측레이스(b5)와 각 외측레이스(b4)가 각각 동일 위치에서 축방향에 대향하고 있다. 또한 축방향 내측케이스(b3)의 내향설편부(b3a)의 이표양면에서 내측레이스(b5)의 배치위치(위상)는 동일로 하고 있다. 따라서 2개의 축방향 외측케이스(b2, b2) 상호간에 있어서의 외측레이스(b4)의 설치위치(위상)도 동일하다. 또한 도 10에 나타내는 바와 같이, 원판상의 내외측레이스(b4, b5)는 그 주연에 레이스 단차(b13)를 설치함으로써 축방향 외측면을 볼록형상으로 하는 한편, 각 축방향 외측케이스(b2) 및 축방향 내측케 이스(b3)의 내향 설편부(b3a)에는 이 볼록부에 대응하는 오목부를 설치하고, 이들 요철(凹凸)을 조합시킴으로써 내외측레이스(b4, b5)를 축방향 외측케이스(b2) 및 축방향 내측케이스(b3)에 부착하고 있다.

표준상태에서는 원형의 각 내외측레이스(b5, b4)의 중심에 전동체인 공(a6)가 배치된다. 볼(b6)은 각 내외측레이스쌍에 대하여 1개씩 합계 16개가 사용되며, 동일 평면상에 8개씩 2열로 배치되어 있으므로 이 베어링(b1)은 복수열 구조로 되어 있다. 각 공(ab)은 개개로 원통형의 보유기(b7)에 수용되어 있다. 또한 각 내측레이스(b5) 및 외측레이스(b4)에는 각각 링형상의 보유기 가이드(b8)가 외감하고 있고, 또한 이 보유기 가이드(b8)는 각 내외측레이스(b4, b5)의 궤도면보다도 각 볼(b6)측에 돌출해서 설치되어 있다.

이 보유기 가이드(b8)가 있으면, 볼(b6)을 표준상태에 있어서 원형의 각 내외측레이스(b5, b4)의 중심에 위치시키는 것이 용이해진다. 즉, 베어링(b1)에 예압 부가용 나사(도시하지 않음) 등에 의해 경예압을 가한 상태에서 직경방향 전체(전주)에 걸쳐서 최대로 상대이동시키면, 위치가 어긋난 전동체는 보유기 가이드(b8)에 의해 베어링(b1)을 조합시킨 채의 상태에서 극히 간편하게 각 볼(b6)의 위치를 조정할 수 있다.

내외측레이스(b4, b5)는 볼(b6)의 각 배치위치에 분할해서 국소적으로 배치되어 있는 것이므로, 분할하지 않을 경우와 비교해서 개개의 레이스를 작게 할 수 있다. 그렇게 하면, 레이스의 가공이 하기 쉽게 되므로, 베어링의 대형화가 용이하게 되는 동시에, 가공 비용이 저감한다. 또한 볼(b6)과 접촉하는 레이스부분은 베 어링용 강철 등의 철계 금속으로 하는 한편, 축방향 내측케이스 및 축방향 외측케이스는 알루미합금 등의 경금속을 사용할 수 있기 때문에 베어링을 경량화할 수 있고, 재료 비용이 저감한다. 베어링(b1)이 경량화되면, 이 베어링(b1)이 서스펜션 내장 휠(h)에 사용된 경우에 휠 중량을 저감할 수 있고, 휠(h)용으로서 호적한 베어링이 된다. 또한 베어링의 대형화가 용이하기 때문에 대형의 휠에도 대응이 용이한 베어링이 된다.

표준상태에 있어서, 내외측레이스(b4, b5)는 모두 동일 원주(b15)상(도 11 참조)에 배치되는 동시에, 둘레방향에 각도(bα)는 45도이다. 이와 같이 하면, 베어링(b1)의 지지점이 되는 볼(b6)이 둘레방향 및 직경방향으로 균등하게 분배되므로, 양방향의 축 하중, 및 모멘트 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 또한 전동체인 각 볼(b6)에 가해진 부하를 균등화할 수 있다. 따라서 서스펜션 내장 휠(h) 내에 사용된 경우, 주행중 선회시의 횡가속도(횡G) 등에 의해 서스펜션 내장 휠(h)에 작용하는 축방향 하중을 안정적으로 지지할 수 있다.

또한 표준상태에 있어서, 내외측레이스(b4, b5)는 모두 동일 원주(b15)상(도 11 참조)에 배치되며, 나아가 내외측레이스(b4, b5)는 모두 동일 직경의 원형형상이기 때문에 분할해서 국소적으로 배치된 각 내외측레이스(b4, b5)에 있어서의 각 볼(b6)의 이동가능범위는 모두 서로 동등하게 되어 있다. 즉, 임의의 각 볼(b6)이 그 이동가능범위 전체에 걸쳐서 이동했을 때, 다른 전체의 볼(b6)도 각각의 이동가능범위 전체에 걸쳐서 이동하게 된다. 이와 같이 본 제2실시형태에서는 복수의 내외측레이스(b4, b5) 전체의 크기를 최소로 하고 있다.

나아가 본 제2실시형태에서는 축방향 외측케이스(b2) 및 축방향 내측케이스(b3)는 모두 원환상이면서 동심에 배치한 것이기 때문에 축방향 내측케이스(b3)의 내주면(b3c)과, 축방향 외측케이스(b2)의 외주면(b2c)의 틈새는 전주에서 균일한 폭을 기지는 원환상으로 되어 있다. 거기에 더해서 각 볼(b6)의 이동가능범위도 각 내외측레이스(b4, b5)의 원형형상에 따라서 원형범위로 되어 있다. 따라서 이 베어링(b1)은 가동면 내의 전체 방위에 대하여 일정 폭의 상대이동이 가능하게 되어 있고, 또한 둘레방향에 규등한 구성의 베어링(b1)으로 되어 있다. 따라서 둘레방향의 균등성이 요구되는 휠용의 베어링으로서 호적하다. 또한 전체의 내외측레이스(b4, b5)가 동일직경의 원형이기 때문에 각 내외측레이스(b4, b5)를 동일의 레이스 부재로 함으로써 전체의 내외측레이스(b4, b5)가 공통부재로 되어 있으며, 비용 저감에 기여한다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 축방향 내측케이스(b3)의 원환부(b3b)의 축방향 말단에는 이 말단에서 직경방향 내측에 향해서 연장하는 원환상의 실드(b10)가 설치되어 있다. 이 실드(b10)는 원환상의 얇은 판이며, 그 축방향 위치는 축방향 외측케이스(b2)의 외면에 대하여 거의 틈새가 없는 상태로 겹쳐지도록 하는 위치로 되어 있다. 이 실드(b10)는 축방향 내측케이스(b3)의 원환부(b3b)의 축방향 말단에 고정되어 있고, 이 실드(b10)는 축방향 외측케이스(b2)와 고정되어 있지 않다. 따라서 실드(b10)는 축방향 외측케이스(b2)의 외측면과 미세한 층상 틈새를 통해서 겹치면서 서로 가종면 내에서 상대이동이 가능하며, 베어링(b1) 내에 이물이 침입하는 것을 억제하는 것에 도움이 된다. 또한 원환부(b3b)의 축방향 말단위치를 축 방향 외측케이스(b2)의 외측면의 축방향 위치와 대략 일치시킴으로써 이러한 실드(10)를 설치하는 것이 가능하게 되고 있다.

이와 같이, 축방향 내측케이스(b3)의 원환부(b3b)의 축방향 말단위치와, 축방향 외측케이스(b2)의 외측면의 축방향 위치가 대략 일치하고 있기 때문에, 축방향 내측케이스(b3)의 원완부(b3b) 내주면(b3c)과, 축방향 외측케이스(b2)의 외주면(b2b)는 직경방향으로 서로 대향하고 있는 부분을 가진다. 따라서 베어링의 상대이동거리가 커지면 서로 접촉할 수 있는 위치관계에 있다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 이 축방향 내측케이스(b3)의 내주면(b3c)과 축방향 외측케이스(b2)의 외주면(b2c)의 사이에는 표준상태에 있어서 직경방향으로 거리(bL)의 틈새가 전주에 걸쳐서 존재한다. 또한 축방향 내측케이스(b3)의 내향 설편부(b3a)의 직경방향 최내단면인 축방향 내측케이스 최내단면(b3d)과, 축방향 외측케이스(b2)의 연결부 외주면(b2a)에 대해서도 베어링의 상대이동거리가 커지면 서로 접촉할 수 있는 상태에 있다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 이들이 사이에는 표준상태에서 직경방향으로 거리(bM)의 틈새가 전주에 걸쳐서 조재한다. 이 거리(bM)는 상기 거리(bL)와 대략 동일하며, 나사(b11)용의 볼트구멍의 오차분만큼 거리(bL)보다도 길게 하고 있다. 이들의 축방향 내측케이스와 축방향 외측케이스의 사이의 틈새에 의해 상대이동 가능범위가 발생하고 있다.

한편, 도 10에 나타내는 바와 같이, 표준상태에 있어서 볼(b6)을 수용하는 보유기(7)의 외주면와, 레이스에 외감하는 보유기 가이드(8)의 내주면과의 사이에는 볼(b6)을 중심으로 한 전주에 거리(R)의 폭의 틈새가 존재한다. 이 틈새의 범위 에 의해 전동체인 볼(b6)의 이동가능범위가 정해진다. 즉, 본 제2실시형태에서는 내측레이스(5) 및 외측레이스(4)의 직경, 볼(b6) 및 보유기 가이드(8)의 내경 등이 전동체인 각 볼(b6)의 이동가능범위를 정하는 요소가 되고 있다.

본 제2실시형태에서는 상기 거리(bR)가 상기 거리(bL)의 반으로 되어 있다. 즉 다음의 식이 성립하고 있다.

bL=2·bR

이것은 레이스의 상대이동거리에 대하여 공의 이동거리가 반으로 되는 것에 대응시킨 것이다. 이와 같이 본 제2실시형태에서는 분할해서 배치된 내외측레이스(b4, b5)에 있어서의 각 볼(b6)의 각각의 이동가능범위는 축방향 외측케이스(b2)와 축방향 내측케이스(b3)의 사이의 틈새가 생기는 전술의 상대이동 가능범위에 대략 대응시키고 있다. 이 결과, 베어링(b1)의 편심가능범위는 축방향 외측케이스(b2)와 축방향내특케이스(b3)의 사이의 틈새가 생기는 상대이동 가능범위와 일치한다. 이와 같이 하면, 틈새거리(bL)가 없어질 때까지 축방향 외측케이스(b2)와 축방향 내측케이스(b3)을 상대이동시키면, 각 볼(b6)은 틈새거리(bR)가 없어질 때까지 이동하게 된다. 따라서 축방향 외측케이스(b2)의 외주면(b2c)과 축방향 내측케이스(b3)의 사이에 여분의 틈새가 없고, 또한 볼(b6)이 이동하기 위한 내외측레이스(b4, b5) 사이에도 여분의 틈새가 없다. 그 결과, 베어링(b1)을 소형화할 수 있고, 극히 한정된 스페이스인 휠 내에 설치하는 베어링으로서 극히 호적한 것이 된다.

또한 본 제2실시형태에서는 거리(bL)와 거리(bM)를 대략 동일하게 있는 것에, 어느 직경방향에 있어서 거리(bL)가 없어질 때까지 축방향 내측케이스(b3)와 축방향 외측케이스(b2)를 상대이동시키면, 그 직경방향에 있어서의 거리(bM)도 대략 없어지게 된다. 틈새거리(bL)와 틈새거리(bM)의 차이가 큰 경우는 이들 중 틈새 거리가 작은 쪽의 틈새에 의해서 베어링(b1)의 소형화이면서 베어링(b1)의 편심가능범위를 최대 혹은 최대한으로 할 수 있다. 따라서 베어링(b1)이 서스펜션 내장 휠에 사용된 경우, 서스펜션으로서의 스트로크를 크게 하면서 좁은 휠 내에 수용하는 것이 용이한 베어링이 된다. 또한 거리(bM)를 작게 할 수 있어 원환상의 축방향 외측케이스(b3)의 내경을 크게 할 수 있고, 베어링(b1)을 더욱 경량화하는 것이 가능하다. 따라서 베어링(b1)이 서스펜션 내장 휠(h)에 사용된 경우, 휠(h)의 경량화에 기여한다.

또한 본 제2실시형테에서는 축방향 내측케이스 b3에 내향 설편부(b3a)를 설치하고, 이 내향설편부(b3a)에 외측레이스(b4) 및 내측레이스(b5)를 장착하고 있다. 이와 같이 내향설편부(b3a)를 설치하고 있으므로, 이웃하는 내향설편부(b3a) 사이에는 축방향 내측케이스(b3)가 존재하지 않고, 그만큼 축방향 내측케이스(b3)는 경량화되어 있다. 따라서 베어링(b1)도 경량화된다. 나아가 내향설편부(b3a)의 둘레방향 폭은 외측레이스(b4) 및 내측레이스(b5)의 직경과 대략 동등하게 되어 있기 때문에 축방향 내측케이스(3)의 중량은 최소한으로 되어 있고, 베어링(b1)의 경량화에 기여하고 있다.

본 제2실시형태에 있어서, 대략 도너츠형상 원판의 실드(b10)는 베어링(b1)의 편심가능범위를 좁게 하지 않도록 고안되어 있다. 즉, 도 10에 나타내는 바와 같이, 실드(b10)의 내주면에서 축방향 외측케이스(2)의 직경방향 내측부근에 설치 된 실드용 단차(b12)까지의 직경방향거리(bT)는 상기 거리(bL)보다도 크게 되어 있다. 이와 같이 하면, 베어링(b1)의 편심가능범위가 실드(b10)에 의해 규제받은 일은 없다. 또한 실드용 단차(b12)는 실드(b10)의 두께와 대략 동일의 깊이로 하고 있으며, 베어링(b1)의 축방향 두께가 필요 이상으로 커지지 않도록 하고 있다.

각 볼(b6)을 도 10과 같은 위치, 즉 표준 상태에 있어서 내외측레이스(b4, b5)의 중심위치에 위치하기 위해서는 예압부가용 나사 등으로 축방향 외측케이스(b2)와 축방향 내측케이스(b3)의 사이에 경예압을 부여한 상태에서 베어링(b1)을 편심가능범위의 전체에 걸쳐서 한계까지 상대이동시키면 좋다. 이와 같이 하면, 위치가 어긋나 있는 볼(b6)이 보유기 가이드(b8)에 의해서 미끄럼 위치 조정이 이루어진다. 그 후, 소정의 토크(torque)로 예압 부가용 나사를 체결하면 좋다. 여기서는 각 국재위치에 있어서의 볼(b6)의 전동체가 각각 PCD(피치 원직경)를 바꾸지 않고, 표준상태에 있어서 내외측레이스(b4, b5)의 중심에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 그러나 축 하중 등에 의해 전동체에 편하중이 작용해서 일부의 전동체가 레이스에서 뜨게 되는 등에 의해 특정의 볼(b6)이 위치가 어긋나게 하는 것도 있을 수 있다. 이 경우에도 보유기 가이드(b8)를 설치함으로써 전술한 바와 같이 베어링(b1)을 조립한 채의 상태에서 각 볼(b6)의 위치를 수정할 수 있다. 또한 표준상태에 있어서의 각 볼(b6)의 PCD을 유지하기 위해서는 예얍부가용 나사 등에 의해 내외부재 간에 예압을 부여하고, 전동체인 각 볼(b6)와 내외측레이스(b4, b5) 사이의 미끄럼을 억제하게끔 해 두는 것이 좋다.

이상과 같이 복수열 편심 스러스트 베어링(b1)을 구비한 본 발명의 서스펜션 내장 휠(h)은 이 베어링(b1)이 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재의 사이에 개장되어 있고, 이 베어링(b1)이 이들의 휠부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상디 휠부재 사이에서의 편심상대이동을 가능하게 하고 있다. 즉, 도 7에 나타내는 바는 같이, 이 베어링(b1)의 축방향 외측케이스(b2)의 내주면(b2d)에 내측휠부재(h4)의 외주면(h12)이 당접하면서 고정되는 동시에, 베어링(b1)의 축방향 내측케이스(b3)의 외주면(b3e)에 외측휠부재(h2)의 내주면(h11)이 당접하면서 고정되어 있다.

도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이 제2실시형태의 휠(h)의 구조는 베어링(b1)부분을 제외하고 전술한 제1실시형태의 휘ㄹ(h)의 구조와 동일한 것에서, 이러한 동일 부분의 설명은 설명한다. 제1실시형태와 동일하게 제2실시형태의 휠(h)도 서스펜션이 감소하거나 또는 없어진다. 따라서 그만큼의 공간을 차의 주거공간이나 전기자동차의 베터리 설치공간 등으로 해서 이용할 수가 있다. 또한 이 서스펜션 내장 휠(h)의 스프링 하중량(스프링 하하중)은 대략 타이어 및 외측휠부재만으로 되며, 종래와 같이 휠 외측에만 서스펜션이 설치되어 있는 경우와 비교해서 스프링 하중량을 저하시킬 수 있다. 따라서 노면의 부정이나 요철(凹凸) 등에 의한 외란을 흡수할 수 있고, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다. 또한 축방향 하중을 지지 가능한 휠(h)이 되기 때문에 휠로서 실용성을 가지는 것이 된다.

제2실시형태의 서스펜션 내장 휠(h)의 서스펜션으로서의 스트로크는 전술의 베어링(b1)의 편심가능거리(bL)에 의해 좌우되며, 이 거리(bL)보다 크게 할 수 있는 것은 불가능하다. 따라서 서스펜션의 스트로크를 크게해서 서스펜션으로서의 성 능을 향상시키기 위해서는 베어링(b1)의 편심가능거리(bL)를 크게 하는 것이 필요하게 된다. 따라서 베어링을 소형화하면서 그 편심가능범위를 보다 넓게 하는 것이 가능한 본 발명의 베어링(b1)은 서스펜션 내장 휠용으로 사용되면, 극히 한정된 스페이스의 휠 내에 수용되는 베어링으로서 매우 호적한 것이 된다. 또한 서스펜션 내장 휠(h)의 스트로크를 베어링(b1)의 편심가능거리(bL)보다도 작게 해 두면, 베어링(b1)은 그 구성부품 사이에서 간섭하는 것이 없으므로 바람직하다.

이 제2실시형태의 서스펜션 내장 휠(h)에서는 서스펜션으로서의 스트로크를 ±10mm로 하고 있다. 차량의 서스펜션이 이 서스펜션 내장 휠(h)만이며, 휠 외측의 서스펜션과 겸용하지 않을 경우는 스트로크를 ±10mm 이상을 하는 것이 바람직하다. ±10mm 정도 이상의 스트로크가 확보 가능하면, 통상의 노면을 주행하는 차량의 서스펜션으로서 실용성을 자지는 것이 되기 때문이다. ±10mm의 스트로크를 확보하기 위해서 편심 스트로크 베어링(b1)에 있어서의 편심가능거리(bL)는 10mm보다 크게 하고 있다. 그렇게 하면, 베어링(b1)은 그 구성부품 사이에서 간섭하는 일이 없다.

이와 같이 서스펜션 내장 휠(h)의 서스펜션으로서의 기능을 높이기 위해서는 그 스트로크를 일정 이상 확보할 필요가 있다. 이를 위해서는 베어링(b1)의 편심가능거리(bL)를 상기 스트로크 이상으로 하는 것이 요구된다. 한편, 휠 내부의 스페이스는 극히 한정된 것이기 때문에 휠 내부에 수용하는 편심 스러스트 베어링(b1)에 있어서 그 편심가능범위(bL)를 확보하는 것은 매우 곤란하다. 따라서 베어링의 소형화를 가능하게 하면서 편심가능범위를 최대한으로 할 수 있는 본 발명의 편심 스러스트 베어링(b1)은 서스펜션 내장 휠(h)에 부착되는 베어링으로서 극히 호적한 것이다.

본 발명의 베어링에 있어서, 보유기(b7) 및 보유기 가이드(b8)는 반드시 필요한 것은 아니지만, 본 제2실시형태와 같이 각 볼(b6)을 수용하는 보유기(b7)를 사용하면 전동체 주변에 존재하는 윤활유나 그리스 등의 윤활제의 유출을 억제할 수 있다. 전술한 바와 같이, 보유기 가이드(b8)에 의해 볼(b6)의 위치 조정이 용이하게 되는데, 나아가 보유기(b7)를 설치함으로써 이 위치조정이 확실하게 된다. 즉, 보유기(b7)의 외주면과 보유기 가이드(b8)의 내주면이 당접함으로써 위치 조정 시에 보다 확실하게 볼(b6)을 미끄러지게 할 수 있다. 또한 보유기 가이드(b8)에 의해 대향하는 레이스(b4, b5) 사이로의 이물의 침입을 업제하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 베어링에서는 전동체의 형상은 문제되지 않지만, 모든 전동체를 볼(b6)으로 하면, 괘도면의 전체 방위에 대하여 롤링 저항이 적은 베어링으로 하는 것이 가능한 점에서 바람직하다. 또한 전동체의 수는 특히 한정되지 않고, 한조의 내외측레이스(b4, b5)당 복수의 전동체를 설치해도 좋고, 본 제2실시형태와 같이 한조의 내외측레이스(b4, b5)당 1개의 전동체로 해도 좋다. 한조의 내외측레이스(b4, b5)당 1개의 전동체가 최저한 필요하다.

제2실시형태의 베어링에서는 각 축방향 외측케이스(b2)의 내측면 및 축방향 내측케이스(b3)의 양방의 축방향 외측케이스 대향면의 각각에 있어서, 내외측레이스(b4, b5)는 각각 둘레방향을 따라서 3곳 이상으로 분활해 국소적으로 배치하고 있다. 이 경우, 축방향 내측케이스(b3)의 표리에서 동일 위치에 설치한 내측레이스(b5)를 표리 일체로 하는 일 없이 본 제2실시형태와 같이 축방향 내측케이스(b3)의 양방의 축방향 외측케이스 대향면에 각각 별개의 내측레이스(b5)를 설치한 경우에는 내측레이스(5)는 합계 6개 이상 필요하다. 이들의 내외측레이스(b4, b6) 상호간의 각각에 볼(b6) 등의 전동체가 협지되어 있으므로, 축방향 내측케이스(b3) 및 축방향 외측케이스(b2)는 각각 둘레방향을 따른 3점 이상으로 지지되기 때문에 양방향의 축 하중 및 모멘트 하중을 안정적으로 지지할 수 있다.

각 내외측레이스(b4, b5) 및 각 볼(b6)은 둘레방향의 전주에 걸쳐서 분산하고 있는데, 본 발명은 이와 같은 구성으로 한정되지 않는다. 단, 내외측레이스(b4, b5)를각 축방향 외측케이스(b2, b2)의 내측면 및 축방향 내측케이스(b3)의 양방의 축방향 외측케이스 대향면의 각각에 있어서, 둘레방향으로 180도(반원)보다도 큰 둘레방향 범위에 3곳 이상으로 분산시켜 설치하면, 축 하중 및 모멘트 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 특히 큰 모멘트 하중을 지자 가능하므로 바람직하다.

본 제2실시형태의 베어링(b1)에서는 축방향 외측케이스(b2) 및 축방향 내측케이스(b3)의 각각 8곳에 내외측레이스(b4, b5)를 설치하고 있는데, 특히 본 제2실시형태와 같이 내외측레이스(b4, b5)를모두 동일 PCD에서(eh 11에 기재의 면내에 있어서 동일 원주(b15)상에) 배치하고, 또한 둘레방향에 균등하게 분배할 경우에는 축방향 내측케이스(b3) 및 축방향 외측케이스(b2)의 각각에 있어서, 내외측레이스(b4, b5)를 3개`8개 정도로 분할해서 국소적으로 배치하는 것이 바람직하다. 2개 이하에서는 축방향 외측케이스(b2)를 안정적으로 지지할 수 없고, 지나치게 많으 면, 각 레이스의 크기가 작아져서 전동체의 이동가능범위가 지나치게 작아지는 경우가 있는 외에, 부재의 점수가 증가하면서 또한 구조가 복합화하는 경향이 되어 비용가 많아진다.

본 제2실시형태의 베어링(b1)에서는 거리(bL)를 거리(bR)의 2배로 하면서, 또한 거리(bM)도 거리(bR)의 대략 2배로 하였는데, 거리(bM)를 거리(bR)의 대략 2배로 하지 않을 경우라도 거리(bL)를 거리(bR)의 대략 2배로 하면, 각 볼(b6)의 이동가능범위가 베어링(b1)의 편심가능범위와 대략 대응하고, 각 내외측레이스(b4, b5)의 크기를 최소한으로 할 수 있다. 또한 축방향 내측케이스(b3)의 외경(外徑))을 최소한으로 할 수 있다. 따라서 극히 한정된 스페이스인 휠(h) 내에 설치하는 베어링으로서 극히 호적한 것이다.

본 제2실시형태의 베어링(b1)에서는 도 10에 나타내는 바와 같이, 축방향 내측케이스(b3)의 양방의 축방향 외측케이스 대향면에 설치된 내측레이스(b5, b5)는 축방향 내측케이스(b3)의 표리에 있어서 동일의 위치(동일의 위상)가 되게끔 설치되어 있다. 그 결과, 이들 내측레이스(b5, b5)에 대향하는 2개의 축방향 외측케이스(b2, b2)에 설치된 외측레이스(b4)도 표준상태에 있어서는 이들 내측레이스(b5, b5)와 동일의 위치(동일의 위상)로 일치시킨 구성으로 되어 있다. 본 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 않고 내측레이스(b5)의 위치(위상)이 축방향 내측케이스(b3)의 표리에서 달라 있어도 좋다.

베어링(b1)에서는 축방향 내측케이스(b3)에 내향 설편부(b3a)를 설치하고, 이 내향설편부(b3a)에 내측레이스(b5)를 설치하였는데, 본 발명의 베어링은 내향설 편부(b3a)를 설치하는 상태에 한정되지 않고, 예를 들면, 축방향 내측케이스(b3)를 도너츠형 원판상으로 해서 이 원판의 양면에 국소적으로 내측레이스(b5)를 배치해도 좋다. 단 전술한 바와 같이, 내향설편부(b3a)를 가지는 구성으로 함으로써 축방향 내측케이스(b3)가 경량화된다.

또한 제2실시형태에 있어서 예시한 바와 같은 축방향 외측케이스 및 축방향 내측케이스를 사용하면서 둘레방향을 따라서 분할해서 배치된 내측레이스 및 외측레이스를 사용한 본 발명에서는 축방향 외측케이스 또는 축방향 내측케이스가 원형(원환상)의 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 다각형이라도 좋다. 다각형의 경우, 본원에서 말하는 직경방향 및 둘레방향이라 함은 이 다락형의 외접원에 있어서의 직경방향 및 둘레방향을 의미하는 것으로 한다. 단, 이 베어링이 서스펜션 내장 휠(h)에 사용될 경우에는 축방향 외측케이스 또는 축방향 내측케이스가 원형(원화상)이며, 원형의 휠(h)에 부착되는 것이 용이해지며, 또한 둘레방향에서 균일성이 높은 휠(h)로 하는 것이 가능하게 되므로 바람직하다.

본 발명이 다른 실시형태를 도면에 기초해서 설명한다. 도 12는 본 발명의 제3실시형태에 관한 서스펜션 내장 휠(h)의 단면도이며, 도 13은 이 서스펜션 내장 휠(h)의 측면도(차량에 부착했을 경우에 있어서의 외측에서 본 도)이다. 도 12는 도 13의 A-A선에 있어서의 단면도이며, 또한 휠(h)의 중앙부분의 기재를 적절하게 생략하고 있다. 이 휠(h)은 전술한 제1 및 제2실시형태에 관한 휠(h)과 동일하게, 통상의 휠과 다르며, 타이어(도시하지 않음)와 연결하기 위한 볼트구멍(h20)(도 13 참조. 도 12에 있어서 기재생략)을 가지는 디스크부(h3)를 포함하는 내측휠부재 (h4)가 분할되어 있다. 그리고, 이들 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)와의 사이에는 양부재(h2 및 h4) 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 양부재(h2 및 h4) 사이의 편심상대이동을 가능하게 하는 복수열의 편심스러스트 베어링(1)이 부착되어 있다.

이 휠(h)에 서스펜션으로서의 가능을 가지게끔 하기 위해서 외측휠부재(h2)와 외측휠부재(h4)의 사이에는 탄성부재인 압축코일스프링(h5)이 개장되어 있다(도 13 참조). 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 베어링(1)부분을 제외하고 휠(h)의 구조는 전술한 제1실시형태와 동일한 것이므로 이 동일 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 12, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 이 베어링(1)의 내주 등을 구성하는 축방향 내측부재(3)은 원환상의 2개의 축방향 내측케이스(6)와, 이들 축방향 내측케이스(6)에 끼워지면서 고정된 원환판상의 내측레이스(7)로부터 이루어진다. 이 베어링(1)의 외주 등을 구성으로 하는 축방향 외측부재(2)는 원환상의 2개의 축방향 외측케이스(4)와, 이 축방향 외측케이스(4)의 내면에 부착되어진 원환판상의 외측레이스(5)로부터 이루어진다.

그리고 이 베어링(1)이 휠(h)의 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)의 사이에 개장되어 있다. 즉 축방향 외측케이스(h4)의 외주면(4b)과, 외측휠부(h2)의 내주면(h11)이 면접촉하면서 상호 용접 등에 의해 일체화되어 있다. 또한 축방향 내측케이스(6)의 내주면(6b)와, 내측휠부재(h4)의 외주면(h12)가 면접촉하면서 상호로 용접 등에 의해 일체화되고 있다.

따라서 휠(h)의 내측휠부재(h4)와 외측휠부재(h2) 상호간의 편심상대이동에 연동해서 편심 스러스트 베어링(1)이 편심 상대이동하게 된다. 그리고 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)의 사이에 작용하는 축 하중 및 모멘트 하중은 편심 스러스트 베어링(1)에 의해 지지되게 된다.

이하, 이 베어링(1)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 14는 이 베어링(1)의 분해 사시도이며, 도 15는 베어링(1)의 단면도(축심에서 하반부는 기재 생략)이다. 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 이 베어링(1)은 서로 대향하면서 그 직경방향 외측주연부에 있어서 외측나사(11)에서 일체적으로 접합된 원환상의 2개의 축방향 외측부재(2, 2)와, 이 2개의 축방향 외측부재 상호간에 개재하는 원환상의 축방향 내측부재(3)를 가진다. 또한 도 15는 전동체인 볼(8)이 직경방향의 어느 쪽으로도 움직이디 않는 중립의 상태(이후, 표준상태 등이라 함)에 있어서의 도이다.

이 2개의 축방향 외측부재(2, 2)의 각각은 원환상의 축방향 외측케이스(4)와, 이 축방향 외측케이스(4)의 내면에 부착된 원환판상의 외측레이스95)를 가진다. 축방향 외측케이스(4)와 외측레이스(5)라 함은 별도 부재로 되어 축방향 외측케이스(4P의 대향면측에 설치된 오목부(4a)에 원환판상의 외측레이스(5)가 부착되어 있다(도 15 참조). 또한 2개의 축방향 외측케이스(4, 4)는 그 직경방향의 외측의 주연부 근방에 있어서 외측나사(11)(도 15 참조. 도 14에 있어서 기재 생략)에 의해 일체적으로 접합되어 있다. 축방향 내측부재(3)는 원환상의 2개의 축방향 내측케이스(6, 6)와, 이 2개의 축방향 내측케이스(6, 6)에 표리양측에서 끼워지면서 내측나사(12)에 의해 고정된 원환판상의 내측레이스(7)를 구비한다. 축방향 내측케 이스(6, 6)와 내측레이스(7)는 각각 별체로 되어 있으며, 내측레이스97)이 2개의 축방향 내측케이스(6, 6)에 의해서 끼워지면서 3자가 내측나사(12)(도 15참조, 도 14에 있어서 기재 생략)에서 일체적으로 접합되어 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이 내측레이스(7)의 축방향 중심은 베어링(1)의 축방향 중심과 일치하고 있으며, 이 중심을 통과해서 축에 수직으로 평면에 대하여 양측에 대칭한 구성의 베어링(1)이 되고 있다.

상기 내측레이스(7)의 축방향 양면은 모두 궤도면으로 되어 있고, 이 내측레이스(7)의 양면과, 이것에 대향하는 2개의 외측레이스(5, 5)의 사이에 복수의 전동체인 볼(8)이 협지되어 있다. 따라서 이 베어링(1)은 복수열 구조의 베어링으로 되어 있다. 구멍(8)은 1열당 24개, 합계로 48개가 사용되고 있으며, 이들의 볼(8)dms 각 열에 있어서 각각 둘레방향으로 대략 균등하게 배치되어 있다. 또한 1열당 1개, 합게 2개의 링형상 보유기(9, 9)가 설치되어 있으며, 이 링형상 보유기(9)에 대략 등간격에 설치된 포켓구멍(9a)에 볼(8)dl 개객로 전동 자유롭게 수용되어 있다. 이 링형상 보유기(9)에 의해 각 볼(8)은 서로 둘레방향에 대략 등간격의 위치관게가 유지되고 있다. 이와 같이 베어링(1)의 지지점이 되는 복수의 공(80dl 둘레방향으로 대략 등간격으로 배치되어 있음으로써 축 하중 및 모멘트 하중이 안정적으로 지지된다. 또한 볼(8)의 수는 1열당 최더 3개 필요하지만, 부하 용량이나 베어링 치수에 따라서 적절하게 설정하면 된다.

내외측레이스(5, 7)는 모두 원환상의 부재이기 때문에 둘레방향에 연속한 궤도면을 형성한다. 따라서 이 베어링(1)은 축방향 외측부재(2)와 축방향 내측부재 (3)의 상대외전(자유로운 상대회전)이 가능하다. 또한 링형상 보유기(9)는 볼(8)에 동조해서 움직이게 된다. 단 이 베어링(1)이 본 발명의 서스펜션 내장 휠(h) 내에 사용된 경우에는 베어링(1) 전체가 휠(h)와 함께 회전하게 되므로, 축방향 외측부재(2)와 축방향 내측부재(3)가 무한하게 상대회전하는 것은 없다.

베어링(1)의 축방향 최외면에는 얇은 원환판상의 실드(13, 13)가 설치되어 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 이들의 실드(13, 13)는 축방향 내측케이스(6)의 축방향 외측단부에 고정되어 있고, 그곳에서 축방향 외측케이스(4)의 축방향 내측면에 따라서 직경방향 외측에 향해서 연재하고 있다. 이 실드(13, 13)는 축방향 외측케이스(4)의 축방향 외측면과 미세한 틈새를 통해서 겹치도록 배치되어 있어, 베어링(1) 내로의 이물의 침입을 억제하는 동시에, 베어링(1) 내의 윤활유나 그리스 등의 윤활제가 외부에 새는 것을 방지하는 실 기능을 가진다. 또한 실 효과를 더욱 높이기 위해서 베어링(1) 내를 밀봉하는 실을 더욱 추가할 수도 있다.

전동체인 볼(8)를 제외하고, 베어링(1)의 모든 부재는 직경방향 폭이 전주에 걸쳐서 일정의 원환상이며, 또한 표준상태에 있어서 모두 동심으로 배치되어 있다. 따라서 표준상태에 있어서, 축방향 내측부재(3)의 직경방향 최외단면(15)와 축방향 외측부재(2, 2)의 사이에는 직경방향으로 거리(M)의 틈새가 둘레방향의 전주에 걸쳐서 존재하고 있다. 또한 동일하게 표준상태에 있어서 축방향 외측부재(2, 2)의 직경방향 최내단면(16)과 축방향 내측부재(3)의 사이에는 직경방향으로 전주에 걸쳐서 균등한 틈새를 가지고 있기 때문에 둘레방향 전체 방위에 대하여 일정 거리 편심이 가능하게 되어 있다. 이들 축방향 외측부재(2)와 축방향 내측부재(3)의 사 이의 직경틈새에 의해서 양자간의 상대이동 가능범위가 결정된다.

한편, 외측레이스(5, 5)는 소정의 직경방향 폭을 가지는 원환판상의 부재이며, 이 직경방향 폭은 전주에 절쳐서 동일하게 되어 있다. 이와 같이 외측레이스(5, 5)는 직경방향에 폭을 가지고 있으며, 또한 폭방향 내측케이스(6)은 이 외측레이스(5, 5)의 직경방향 폭 이상의 직경방향 폭을 가지고 외측레이스(5, 5)와 대향하고 있기 때문에 볼(8)은 직경방향으로 이동하는 여지를 가지고 있다. 이 베어링(1)에서는 볼(8)는 링형상 보유기(9)에 수용되기 때문에 동(8)은 이 링형상 보유기(9)의 내주면 또는 외주면이 축방향 내측부재(3) 또는 축방향 외측부재(2)와 당접할 때까지 직경방향으로 이동 가능하게 된다. 이 베어링(1)에서는 표준상태에 있어서 링형상 보유기(9)의 외주면과 축방향 외측부재(2)의 사이에 직경방향으로 거리(R)의 틈새가 둘레방향의 전주에 걸쳐서 존재하고 있으며, 또한 링형상 보유기(9)의 내주면과 축방향 내측부재(3)의 사이에 직경방향에서 동일하게 거리(R)의 틈새가 둘레방향의 전주에 걸쳐서 존재하고 있다(도 15 참조). 이 틈새거리(R)에 의해 볼(8) 및 링형상 보유기(9)는 직경방향 전체 방위에 대해서 거리(R)의 폭으로 이동할 수 있다.

이 베어링(1)에서는 상기 거리(L)는 상기 거리(R)의 2배가 되어 있다. 즉 다음의 식이 성립하고 있다.

L=2R

이것은 전동체인 볼(8)의 이동거리가 내외측레이스(5, 7)의 상대이동거리의 절반(1/2)이 되는 것에 대응시킨 것이다. 또한 상기 거리(M)는 거리(L)와 동일하게 하는 것이 바람직하다. 또한 L≥2R로 되어 있으면 좋다. 따라서 베어링(1)은 거리(L)까지 편심상대이동이 가능해진다.

이와 같이, 베어링(1)에 있어서는 축방향 외측부재(2)와 축방향 내측부재(3)과의 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능범위가 전동체인 볼(8)의 직경방향 이동가능거리에 대략 대응하고 있다. 따라서 축방향 외측부재(2)와 축방향 내측부재(3)의 직경방향 틈새거리(L)(축방향 외측부재(2, 2)의 직경방향 최내단부(16)과 축방향 내측부배(3)의 사이의 직경방향 틈새거리)가 없어질 때까지 양자를 편심시키면, 전동체인 볼(8)은 그 편심방향에 있어서의 상기 틈새거리(R)가 없어질 때까지 이동하게 된다. 따라서 축방향 외측부재(2, 2)dml 직경방향 최내단면(16)과 축방향 내측부재(3)의 사이에는 여분의 틈새가 없고 또한 베어링(1)을 소형하하면서 그 편심가능범위를 넓게 할 수 있다. 따라서 극히 한정된 스페이스인 휠 내에 설치하는 것이 용이해지며, 또한 서스펜션 내장휠(h)의 서스펜션으로서의 스트로크를 크게 할 수 있다.

볼(8)이 직경방향으로 이동하기 위한 내외측레이스(5, 7) 사이에 여분의 틈새가 없음이라 함은 틈새거리(R)를 정하는 요소가 되는 외측레이스(5) 및 내측레이스(7)의 직경방향 폭이 최소한으로 되어 있는 것으로도 의미한다. 따라서 내외측레이스(5, 7)이 적어지며, 베어링(1)의 소형화 및 경량화, 비용 절감이 가능해진다. 베어링(1)이 소형화되어 있으므로 극히 한정된 스페이스인 휠(h) 내에 수용하는 베어링으로서 호적하다. 또한 베어링(1)이 경량화되어 있으므로 서스펜션 내장 휠(h)의 중량을 경량화할 수 있다. 또한 내측레이스(7)의 직경방향 폭은 외측레이스(5)의 직 경방향 폭보다도 넓게 되어 있지만, 이것는 내측레이스(7)와 축방향 내측케이스(6, 6)를 접합하기 위해서, 축방향 내측케이스(6, 6)에 끼워진 클램핑 여유(clamping allowance)를 형성했기 때문이며, 내측레이스(7)의 직경방향 폭이 불필요하게 커지고 있는 것은 아니다.

또한, 이 베어링(1)에서는, 거리(L)는 거리(M)(축방향 내측부재(3)의 직경방향 최외 단면(15)과 축방향 외측부재(2, 2) 사이의 직경방향 틈새 거리)와 거의 동일하게 하고 있다. 즉, 거리(M)는 거리(R)(전동체인 공(8)의 이동 가능 거리)의 거의 2배로 되어 있다. 따라서, 축방향 내측부재(3)의 직경방향 최외 단면(15)과 축방향 외측부재(2, 2) 사이의 직경방향 틈새도 최소한으로 되어 있다. 따라서, 축방향 외측부재(2)의 외부직경을 작게 할 수 있으며, 베어링(1)을 소형화할 수 있다.

거리(L)와 거리(M)를 거의 동일하게 하고 있기 때문에, 소정 직경방향에 있어서 거리(L)가 없어질 때까지 축방향 내측부재(3)와 축방향 외측부재(2)를 상대이동 즉 편심시키면, 그 직경방향에 있어서 거리(M)도 거의 없어지게 된다. 틈새 거리(L)와 틈새 거리(M)의 차이가 큰 경우는, 이들 중 거리가 작은 쪽의 틈새에 의해 베어링(1)의 편심 가능 범위가 제약되어 버리는데, 양자를 거의 동일하게 함으로써, 베어링(1)을 소형화하면서 베어링(1)의 편심 가능 범위를 최대한으로 할 수 있다. 따라서, 휠(h) 내에 용이하게 수용할 수 있으며 또한 서스펜션의 스트로크를 크게 할 수 있다.

한편, 실드(13, 13)는, 베어링(1)의 편심 가능 범위를 제약하지 않게끔 고안되어 있다. 즉, 도 15에 나타내는 바와 같이, 표준상태에 있어서 실드(13, 13)의 직경방향 외측 말단으로부터, 축방향 외측케이스(4)의 외면에 형성되며 또한 실드(13, 13)의 면 두께와 거의 동일한 깊이를 가지는 실드용 단차(14)까지의 직경방향 거리(S)는 거리(L)보다도 약간 길게 되어 있다. 한편, 표준상태에 있어서 실드(13, 13)와 축방향 외측케이스(4)의 외면이 겹쳐진 부분의 직경방향 길이(T)는 거리(L)보다도 약간 길게 되어 있으며, 베어링(1)의 편심 가능 범위의 모두에 있어서 베어링(1)의 내부를 은폐하게끔 되어 있다.

각 공(8) 및 링형상 보유기(9)를 도 15와 같은 위치, 즉, 표준상태에 있어서 외측레이스(5)의 직경방향 중심위치에 배치하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등으로 내외 부재간에 경예압을 부여한 상태에서 베어링(1)을 상대이동 가능 범위의 전체, 즉, 전 둘레에 걸쳐서 편심 가능 범위의 한계까지 움직이게 하면 된다. 이렇게 하면, 링형상 보유기(9)의 외주면 또는 내주면이 축방향 외측부재(2) 또는 축방향 내측부재(3)와 적절히 접촉해서, 공(8) 및 링형상 보유기(9)가 외측레이스(5)상을 적절히 미끄러짐으로써 위치 조정이 이루어진다. 그 후 규정의 토크로 예압 부가용 나사를 체결하면 된다. 이와 같이, 링형상 보유기(9)에 의해, 공(8)을 내외레이스(5, 7)의 직경방향 중심위치에 배치하는 것이 매우 용이해진다.

이 휠(h)을 장착한 차량이 선회해서 횡가속도(횡G)를 받은 경우 등에는, 베어링(1)에 모멘트 하중이 작용하고, 전동체인 공(8)에 편하중이 작용하게 된다. 이 경우, 일부의 공(8)이 레이스에서 뜨는 등 해서 위치 어긋남을 일으킬 우려가 있으나, 링형상 보유기(9)를 형성해 둠으로써 일부의 공(8)이 이동해서 공(8)의 상대적 위치관계가 흐트러지는 일이 없다. 한편, 링형상 보유기(9)의 위치가 어긋나 버리 는 경우가 있다. 요컨대, 링형상 보유기(9)는 직경방향 위치가 가이드되고 있지 않으므로, 표준상태에 있어서 링형상 보유기(9)의 축심이 베어링(1)의 축심과 어긋나 버리는 일이 있을 수 있다. 이와 같은 위치 어긋남을 억제해서, 각 공(8)의 PCD를 유지하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등에 의해 내외부재간에 예압을 부여해서, 전동체인 각 공(8)과 내외레이스(5, 7)간의 미끄러짐을 억제하게끔 해 두는 것이 좋다. 또한, 링형상 보유기(9)의 위치가 어긋난 경우는, 전술과 같이 베어링(1)을 조립한 상태인 채 매우 간편하게 위치 수정이 가능하다.

도 16은 본 발명의 제4실시형태에 따른 베어링(20)의 단면도(축심으로부터 하측 절반은 기재를 생략)이다. 이 베어링(20)에 있어서도, 서스펜션 내장 휠(h)에 부착되는 경우에는, 축방향 외측케이스(4)의 외주면(4b)이 외측휠부재(h2)에 고정되고, 축방향 내측케이스(6)의 내주면(6b)이 내측휠부재(h4)에 고정되는 점은 전술한 베어링(1)과 동일하다. 단, 이 베어링(20)에서는, 전술한 베어링(1)과 달리, 축방향 내측부재(3)가 일체로 되어 있다. 즉, 내측레이스(7)와 축방향 내측케이스(6)가 일체로 되어 있다. 이렇게 하면, 부품수가 적어지고, 또한 베어링(20)의 축방향 두께를 얇게 할 수 있는 점에 있어서 바람직하다. 단 이 경우, 내측레이스(7)를 베어링용 강(鋼) 등으로 하면 축방향 내측부재(3) 전체가 베어링용 강 등이 되기 때문에, 경량화의 관점에서는 불리하다. 즉, 경량화의 관점에서는, 전술한 베어링(1)과 같이, 내측레이스(7)와 축방향 내측케이스(6)는 별체(別體)로 하는 것이 바람직하다.

도 17은 본 발명의 제5실시형태에 따른 베어링(30)의 단면도(축심으로부터 하측 절반은 기재를 생략)이다. 이 베어링(30)에 있어서도, 서스펜션 내장 휠(h)에 부착되는 경우에는, 축방향 외측케이스(4)의 외주면(4b)이 외측휠부재(h2)에 고정되고, 축방향 내측케이스(6)의 내주면(6b)이 내측휠부재(h4)에 고정된다. 이 베어링(30)에서는, 제4실시형태에 따른 베어링(20)과 마찬가지로 축방향 내측부재(3)가 일체로 되어 있는 것에 더해서, 축방향 외측부재(2)가 일체로 되어 있다. 즉, 축방향 외측케이스(4)와 외측레이스(5)가 일체로 되어 있다. 이렇게 하면 부품수가 더욱 적어지고, 또한 베어링의 축방향 두께를 얇게 할 수 있는 점에 있어서 보다 바람직하다. 단, 전술과 같이 경량화의 관점에서는 불리하다. 즉, 경량화의 관점에서 보다 바람직한 것은, 제3실시형태에 따른 베어링(1)과 같이, 내측레이스(7)와 축방향 내측케이스(6)를 별체로 하고 또한 축방향 외측케이스(4)와 외측레이스(5)를 별체로 하는 것이 좋다.

도 18은 본 발명의 제6실시형태에 따른 베어링(40)의 분해 사시도이다. 이 베어링(40)의 단면도가 도 19이다. 이 베어링(40)은 도 14~도 17에 나타내는 실시형태의 베어링(1) 등과 같이 링형상 보유기(9)는 갖지 않으며, 전동체 가이드부(19)를 가진다. 단, 베어링(1) 등과 공통하는 구조를 가지는 부분도 있으므로, 이 공통부분에 대해서는, 베어링(1)의 도 14 및 도 15와 동일한 부호를 붙이고, 또한 설명을 적절히 생략한다.

베어링(40)과 베어링(1) 등과의 차이의 상세한 것은 다음과 같다. 즉, 베어링(1) 등에서는, 공(8)을 그 포켓구멍(9a)을 전동 자유롭게 수용하고, 공(8)의 전동에 연동해서 움직이는 링형상 보유기(9)가 형성되어 있는 것에 비하여, 이 베어 링(40)에서는, 이와 같은 링형상 보유기(9)는 형성되어 있지 않고, 축방향 내측부재(3)에 고정되며 또한 공(8)의 이동 가능 범위를 소정 반경의 원형 범위로 규제하는 전동체 가이드부(19)가 형성되어 있다. 베어링(1) 등의 링형상 보유기(9)에 형성된 포켓구멍(9a)의 내부직경은 공(8)의 외부직경과 거의 동일하며, 공(8)은 포켓구멍(9a)의 내주면에 접하면서 수용되어 있는 것에 비하여, 베어링(40)의 전동체 가이드부(19)에 형성된 가동범위 규제구멍(19a)의 내부직경은 공(8)의 외부직경보다도 크다. 또한, 전동체 가이드부(19)는 축방향 내측부재(3)에 고정되어 있다. 따라서, 공(8)의 이동 가능 범위는 가동범위 규제구멍(19a)에 의해 규제되어 있다.

이 베어링(40)에서는, 축방향 내측케이스(6)와 전동체 가이드부(19)가 일체로 되어 있으므로, 전동체 가이드부(19)는 축방향 내측부재(3)에 고정되어 있게 된다. 원환상의 축방향 내측케이스(6)의 외주면측으로부터 플랜지형상의 전동체 가이드부(19)가 직경방향 외측을 향해서 연장되어 있다. 이 원환상의 전동체 가이드부(19)에는, 전동체인 각 공(8)의 이동 가능 범위를 규제하는 원형의 관통구멍인 가동범위 규제구멍(19a)이 둘레방향에 등간격을 두고 형성되어 있다. 모든 가동범위 규제구멍(19a)의 구멍직경(표준상태에 있어서의)은 동일하며, 또한 동일 원주상에 위치하고 있다. 공(8)은 하나의 가동범위 규제구멍(19a)에 대해서 하나씩 배치되어 있으며, 또한 표준상태에 있어서 각 공(8)은 가동범위 규제구멍(19a)의 중심에 위치하고 있다(도 19참조.). 한편, 전동체 가이드부(19)의 축방향 외측면과 외측레이스(5)의 궤도면 사이에는 축방향 틈새(X)가 형성되어 있으므로, 베어링(1)이 상대이동하더라도 전동체 가이드부(19)가 외측레이스(5)에 접촉하거나, 서로 슬라이딩 하는 일은 없다.

이 베어링(40)에서는, 공(8)은 1열당 32개, 합계로 64개가 사용되고 있다. 이들 공(8)은 각 열에 있어서 각각 둘레방향에 거의 균등하게 배치되어 있는 점은 베어링(1)과 동일하다. 이와 같이, 베어링의 지지점이 되는 복수의 공(8)이 둘레방향에 거의 등간격으로 배치되어 있음으로써, 축하중 및 모멘트 하중이 안정적으로 지지되며, 또한, 각 공(8)에 가해지는 부하를 균등화할 수 있다.

또한, 이들 가동범위 규제구멍(19a)의 하나에 대하여 1개의 전동체가 배치되어 있으므로, 공(8)끼리가 접촉해서 서로 스치는 일이 없으며, 상대이동시의 저항을 보다 적게 할 수 있다. 한편, 가동범위 규제구멍(19a)은 서로 이웃하는 가동범위 규제구멍(19a)이 접촉하지 않는 한에 있어서 그 수를 늘리는 것이 가능하며, 공(8)을 늘려서 베어링(40)의 부하용량을 향상시킬 수 있다.

전동체인 공(8)을 제외하고, 베어링(1)의 모든 부재는 직경방향 폭이 전 둘레에 걸쳐서 일정한 원환상이며, 또한 표준상태에 있어서 모두 동심(同心)으로 배치되어 있다. 따라서, 표준상태에 있어서, 축방향 내측부재(3)의 직경방향 최외 단면인 전동체 가이드부 외주면(18)과 축방향 외측부재(2, 2) 사이에는, 직경방향에서 거리(m)의 틈새가 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 존재하고 있다. 또한, 마찬가지로 표준상태에 있어서, 축방향 외측부재(2, 2)의 직경방향 최내 단면(17)과 축방향 내측부재(3)(본 실시형태에서는, 축방향 내측케이스(6)와 접합한 실드(13) 중 축방향 외측부재(2, 2)의 직경방향 최내 단면(17)과 대향하는 대향면(16)) 사이에는, 직경방향에서 거리(q)의 틈새가 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 존재하고 있다. 이와 같이, 베어링(1)은 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 균등한 틈새를 가지고 있으므로, 둘레방향 전 방위에 대하여 일정 거리 상대이동이 가능해지고 있다. 이들 축방향 외측부재(2)와 축방향 내측부재(3) 사이의 직경방향 틈새에 의해, 양자간의 상대이동 가능범위가 결정된다.

한편, 외측 레이스(5, 5)는 소정의 직경방향 폭을 가지는 원환판상의 부재이며, 이 직경방향 폭은 전 둘레에 걸쳐서 동일하게 되어 있다. 이와 같이 외측레이스(5, 5)는 직경방향에 폭을 가지고 있으며, 또한 내측레이스(7)는 이 외측레이스(5, 5)의 직경방향 폭 이상의 직경방향 폭을 가지고 외측레이스(5, 5)와 대향하고 있다. 전동체 가이드부(19)의 각 가동범위 규제구멍(19a)의 구멍직경은 각각의 가동범위 규제구멍(19a)에 수용되는 각 공(8)의 직경보다도 크므로, 공(8)의 주위에는 공(8)의 이동을 가능하게 하는 틈새가 존재한다. 한편, 공(8)이 가동범위 규제구멍(19a) 내의 전역에 걸쳐서 이동하더라도 내외레이스(5, 7)로부터 벗어나는 일이 없게끔, 내외레이스(5, 7)는 가동범위 규제구멍(19a)의 거의 전역에 있어서 대향하고 있다. 따라서 각 공(8)은 가동범위 규제구멍(19a)이 규제하는 범위 내에서 직경방향 및 둘레방향으로 이동할 수 있다. 요컨대, 이 베어링(40)에서는, 공(8)은 가동범위 규제구멍(19a)의 내주면에 접촉할 때까지 전동할 수 있다. 표준상태에 있어서, 공(8)은 가동범위 규제구멍(19a)의 중심에 위치하고 있으므로, 공(8)과 가동범위 규제구멍(19a)의 내주면 사이에는, 공(8)을 중심으로 한 전 주위에 거리(r)의 폭의 틈새가 존재하고 있다(도 19참조). 따라서, 공(8)은 가동면 내에 있어서의 임의의 방향으로 거리(r)만큼 이동할 수 있다.

이 베어링(40)에서는, 상기 거리(q)는 상기 거리(r)의 2배로 되어 있다. 즉, 다음의 식

q=2r

이 성립하고 있다. 이것은 전동체인 공(8)의 이동거리가 내외레이스(5, 7)의 상대이동 거리의 절반(1/2)이 되는 것에 대응시킨 것이며, 이 점이 전술한 베어링(1)과 동일하다. 또한, 상기 거리(m)는 거리(q)와 거의 동일하게 되어 있다. 더욱이, 거리(m)는 거리(q)와 동일하게 하는 것이 바람직하다. 또한, q≥2r로 되어 있으면 된다. 이 베어링(40)은 거리(q)까지 편심 상대이동이 가능하다.

이와 같이, 베어링(40)에 있어서는, 축방향 외측부재(2)와 축방향 내측부재(3) 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능범위가, 가동범위 규제구멍(19a)의 구멍직경에 의해 규제되는 공(8)의 이동 가능 범위에 대응하고 있다. 즉, 축방향 외측부재(2)와 축방향 내측부재(3)를 상기 거리(q)(축방향 외측부재(2, 2)의 직경방향 최내 단면(17)과 축방향 내측부재(3) 사이의 직경방향 틈새 거리)가 없어질 때까지 상대이동시키면, 그 이동방향에 있어서 공(8)의 주위의 거리(r)가 없어질 때까지 이동한다. 즉, 축방향 외측부재(2)와 축방향 내측부재(3)를 그 상대이동 가능범위의 전체에 걸쳐서 상대이동시키면, 공(8)은 그 이동 가능 범위의 전체에 걸쳐서 이동한다. 따라서, 축방향 외측부재(2)의 직경방향 최내 단면(17)과 축방향 내측부재(3) 사이에는 여분의 틈새가 없다. 따라서, 베어링(40)을 소형화하면서 편심 가능 범위가 커진다. 따라서, 한정된 스페이스인 서스펜션 내장 휠(h) 내에 수용하는 것이 용이해지며, 또한, 서스펜션으로서의 스트로크를 크게 할 수 있다. 또한, 베어링의 경량화나 비용 절감이 가능해지므로, 휠(h)에 사용된 경우에, 휠(h)의 경량화나 비용 절감에 기여한다.

이 베어링(40)에서는, 상기 거리(q)는 거리(m)(전동체 가이드부 외주면(18)과 축방향 외측부재(2, 2) 사이의 직경방향 틈새 거리)를 거의 동일하게 하고 있다. 즉, 거리(m)는 거리(r)의 거의 2배로 되어 있다. 이렇게 하면, 틈새 거리(m)가 최소한이 되므로, 축방향 외측부재(2)의 외부직경을 작게 할 수 있으며, 베어링(40)을 소형화할 수 있다. 또한, 거리(q)와 거리(m)의 차이가 큰 경우에는, 이들 중 작은 쪽의 틈새에 의해 베어링(40)의 편심 가능 범위가 제약되어 버리지만, 양자를 거의 동일하게 함으로써, 베어링(40)을 소형화하면서 그 편심 가능 범위를 최대한으로 할 수 있다.

또한, 이 베어링(40)에서는, 전동체 가이드부(19)에 의해 규제되는 전동체인 공(8)의 직경방향 이동거리가 외측레이스(5)의 직경방향 폭과 거의 대응하고 있다. 즉, 도 19에 나타내는 바와 같이, 외측레이스(5)의 직경방향 폭은 가동범위 규제구멍(19a)의 구멍직경과 거의 동일하게(보다 상세하게는, 가동범위 규제구멍(19a)의 구멍직경보다도 약간 작게) 되어 있다. 따라서, 공(8)이 가동범위 규제구멍(19a)의 내주면에 접촉할 때까지 직경방향으로 이동하더라도 외측레이스(5)를 벗어나는 일은 없는 한편, 외측레이스(5)의 직경방향 폭은 필요 이상으로 크게 되어 있지 않다.

또한, 내측레이스(7)의 직경방향 폭은 가동범위 규제구멍(19a)의 구멍직경보다도 크게 되어 있는데, 이것은 내측레이스(7)를 고정하기 위한 클램핑 여유를 확 보하고 있기 위함이며, 필요 이상으로 크게 하고 있는 것은 아니다. 즉, 내측레이스(7)에 대해서는, 내측레이스(7)가 2개의 축방향 내측케이스(6, 6) 사이에 끼워짐으로써 고정되어 있기 때문에, 클램핑 여유분을 확보하기 위해서, 그 직경방향 폭이 가동범위 규제구멍(19a)의 구멍직경보다도 넓게 되어 있으나, 내측레이스(7)의 외주면의 직경방향 위치는 외측레이스(5)의 외주면의 그것과 동일하게 되어 있다.

이와 같이, 외측레이스(5)의 직경방향 폭이 전동체인 공(8)의 직경방향 이동거리와 거의 대응하고 있으며, 또한, 내측레이스(7)의 직경방향 폭도 상기 클램핑 여유를 제외하고 공(8)의 직경방향 이동거리와 거의 대응하고 있으므로, 내외레이스(5, 7)의 직경방향 폭은 최소한으로 되어 있다. 내외레이스(5, 7)는 베어링용 강 등의 철계 금속으로 제작되는 한편, 축방향 외측케이스(4) 및 축방향 내측케이스(6)는 알루미늄 합금 등의 경금속으로 제작 가능하므로, 내외레이스(5, 7)를 작게 함으로써, 베어링(40)의 경량화나 비용 절감이 가능해진다.

베어링(40)이 전동체 가이드부(19)의 가동범위 규제구멍(19a)에 의해 규제되는 원형 범위 내를 이동하는 경우, 내외레이스(5, 7)와 전동체 가이드부(19) 사이에서 슬라이딩은 일어나지 않는다. 왜냐하면, 전동체 가이드부(19)는 축방향 내측부재(3)에 고정되어 내측레이스(7)와 일체로 되어 있으며, 또한 전술한 틈새(X)(도 19참조)에 의해 전동체 가이드부(19)와 외측레이스(5) 사이의 접촉도 없기 때문이다. 따라서, 베어링(40)은 상대이동시의 저항이 매우 적어진다.

상기 베어링(1)과 마찬가지로, 이 베어링(40)은 서스펜션 내장 휠(h)에 부착할 수 있으며, 서스펜션 내장 휠(h)의 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4)의 상대이 동에 연동해서, 베어링(40)에 있어서 편심 상대이동이 일어난다. 따라서, 서스펜션 내장 휠(h)이 장착된 차량이 주행하고 있는 동안, 이 편심 상대이동이 모든 둘레방향으로, 상시, 매우 빈번하게 또한 연속적으로 일어난다. 따라서, 편심 상대이동시의 저항이 매우 적은 베어링(40)은 서스펜션 내장 휠(h)에 부착됨으로써, 차량의 주행시의 저항을 현저히 저하시키며, 휠(h)에 있어서의 발열의 억제에 기여하여, 차량의 연비(燃費) 향상에도 도움이 되는 것이 된다.

한편, 도 14 내지 도 20에 나타내는 베어링에 있어서, 실드(13)는 베어링의 편심 가능 범위를 제약하지 않게끔 고안되어 있다. 즉, 도 15에 나타내는 바와 같이, 표준상태에 있어서 실드(13, 13)의 직경방향 외측 말단으로부터, 축방향 외측케이스(4)의 외면에 형성되며 또한 실드(13, 13)의 면 두께와 거의 동일한 깊이를 가지는 실드용 단차(14)까지의 직경방향 거리(S)는 거리(L)보다도 약간 길게 되어 있다. 한편, 표준상태에 있어서 실드(13, 13)와 축방향 외측케이스(4)의 외면이 겹쳐진 부분의 직경방향 길이(T)는 거리(L)보다도 약간 길게 되어 있으며, 베어링의 편심 가능 범위의 모두에 있어서 베어링의 내부를 은폐하게끔 되어 있다.

제6실시형태에 따른 베어링(40)에 있어서, 각 공(8)을 도 19와 같은 위치, 즉, 표준상태에 있어서 가동범위 규제구멍(19a)의 중심위치에 배치하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등으로 내외부재간에 경예압을 부여한 상태에서 베어링(40)을 모든 직경방향(전 둘레)에 걸쳐서 최대로 상대이동시키면 된다. 이렇게 하면, 표준상태에 있어서 가동범위 규제구멍(19a)의 중심으로부터 위치가 어긋나 있는 공(8)은 가동범위 규제구멍(19a)의 내주면에 눌려 내외레이스(5, 7)상을 미끄러져서 위치 조정된다. 그 후 베어링(40)을 사용할 때에는, 규정의 토크로 예압 부가용 나사를 체결하면 된다. 한편, 전동체 가이드부(19)의 가동범위 규제구멍(19a)의 내주면의 높이(축방향 두께)는 공(8)의 반경(공직경/2) 이상이면, 공(8)이 가동범위 규제구멍(19a)의 내주면에 눌릴 때, 공(8)의 정점이 이 내주면에 접촉하게 되어, 공(8)의 위치 조정이 안정적으로 행해지므로 바람직하다.

이와 같이, 전동체 가이드부(19)는 단지 공(8)의 이동 가능 범위를 규제하고 있을 뿐만 아니라, 공(8)을 가동범위 규제구멍(19a)의 중심위치(표준상태)에 확실하게 또한 간편히 배치하는 것을 가능하게 하며, 이 중심위치로부터 일정 거리(R)의 틈새를 확보해서, 이 범위에서 공(8)이 이동할 수 있게끔 하는 역할을 수행하고 있는 것이다. 한편, 이 베어링(40)에서는, 공(8)에 편하중이 작용함으로써 공(8)이 내외레이스(5, 7)에서 뜨는 등 해서, 공(8)의 위치가 표준상태에서 가동범위 규제구멍(19a)의 중심위치로부터 어긋나 버리는 일이 있을 수 있다. 이 경우라도, 전술과 같이 경예압하에서 최대로 상대이동시킴으로써, 베어링(1)을 조립한 상태에서 또한 매우 간편하게 공(8)의 위치를 수정할 수 있다. 또한, 공(8)의 위치 어긋남을 억제하고, 각 공(8)의 PCD(피치 원직경)를 유지하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등에 의해 내외부재간에 예압을 부여해서, 각 공(8)과 내외레이스(5, 7)간의 미끄러짐을 억제하게끔 해 두는 것이 좋다.

도 20은 본 발명의 제7실시형태에 따른 베어링(50)의 단면도(축심으로부터 하측 절반은 기재를 생략)이다. 이 베어링(50)도, 베어링(40)과 마찬가지로 전동체 가이드부(23)를 구비하고 있으나, 제6실시형태의 베어링(40)과 달리, 축방향 외측 부재(2)는 외측레이스(5)와 축방향 외측케이스(4)의 일부가 일체로 된 외측 일체부재(21, 21)와, 축방향 외측케이스(4)의 나머지 일부인 링형상 축방향 외측케이스(22)로 이루어진다. 거의 원환판상의 2개의 외측 일체부재(21, 21)는 그 직경방향 최외 연부(緣部) 근방에 있어서, 링형상 축방향 외측케이스(22)를 통해서 외측나사(11)로 일체적으로 연결되어 있다. 이렇게 하면, 부품수가 적어지고, 또한 베어링(40)의 축방향 두께를 얇게 하기 쉽다는 점에 있어서 바람직하다. 단, 외측레이스를 베어링용 강 등으로 제작하는 경우에, 외측레이스와 축방향 외측케이스의 일부가 일체로 된 외측 일체부재(21)의 전체를 베어링용 강 등에 의해 제작하게 되기 때문에, 경량화의 관점에서는 불리하다. 즉, 경량화의 관점에서는, 제6실시형태에 따른 베어링(40)과 같이, 축방향 외측케이스(4)와 외측레이스(5)를 별체로 하는 것이 바람직하다.

한편, 이 베어링(50)에서는, 베어링(40)과 같이 전동체 가이드부가 축방향 내측케이스(6)와 일체가 아니며, 전동체 가이드부(23)는 단독으로 별체로 되어 있다. 이 전동체 가이드부(23)는 수지제이며, 2개의 전동체 가이드부(23, 23)가 내측레이스(7)의 양면에 배치되어 있다. 이 전동체 가이드부(23)는 제3실시형태의 전동체 가이드부(19)와 마찬가지로 원환상이고, 동일 원주상이며 또한 둘레방향으로 균등한 위치에 복수의 가동범위 규제구멍(23a)이 형성되어 있다. 이들 가동범위 규제구멍(23a)의 구멍직경은 모두 동일하다. 이 전동체 가이드부(23, 23)는 나사 등의 고정수단에 의해 내측레이스(7) 혹은 축방향 내측케이스(6) 등의 축방향 내측부재(3)에 고정되어 있다. 따라서, 이 별체의 전동체 가이드부(23)는 제3실시형태의 전 동체 가이드부(19)와 마찬가지로 공(8)의 이동 가능 범위를 소정 반경의 원형 범위로 규제하고 있다. 이와 같이 전동체 가이드부(23)를 별체로 하면, 전동체 가이드를 수지제로 하는 등, 전동체 가이드를 다른 부재로 할 수 있어 비용 절감이나 경량화에 도움이 된다.

도 21은 본 발명의 제8실시형태에 따른 베어링(60)의 단면도(축심으로부터 하측 절반은 기재를 생략)이다. 이 베어링(60)은 제7실시형태에 따른 베어링(50)과 마찬가지로 축방향 외측부재(2) 중 외측레이스(5)와 축방향 외측케이스(4)가 일체로 되어 있으나, 베어링(50)과 달리 제7실시형태에 있어서의 링형상 축방향 외측케이스(22)의 부분도 일체로 된 외측 일체부재(31, 31)를 가지고 있다. 또한 이 베어링(60)에서는, 내측레이스(7)와 축방향 내측케이스(6, 6)를 일체로 한 내측 일체부재(32)가 사용된다. 따라서, 제7실시형태에 따른 베어링(50)보다도 부품수가 더욱 적어지며, 베어링의 축방향 두께를 얇게 할 수 있는 점에 있어서 보다 바람직하다. 단, 전술과 같이 경량화의 관점에서는 불리하다. 즉, 경량화의 관점에서 보다 바람직한 것은 베어링(40)과 같이, 내측레이스(7)와 축방향 내측케이스(6)를 별체로 하고 또한 축방향 외측케이스(4)와 외측레이스(5)를 별체로 하는 것이 좋다.

한편, 이 베어링(60)에서는, 수지제의 전동체 가이드부(33)가 실드효과도 가지는 구성으로 되어 있다. 즉, 전동체 가이드부(33)의 축방향 외측면을 외측 일체부재(31)의 궤도면에 대하여 근접시켜서 양자간의 축방향 틈새(Y)(도 21참조)를 미소한 것으로 하고 있다. 또한, 외측 일체부재(31)는 공(8)이 전동하는 궤도면보다도 직경방향 내측의 부분에 단차(34)가 있으며, 이 단차(34)보다도 직경방향 내측 에 환상 박육부(薄肉部;thin portion)(35)를 가지는 구성으로 되어 있다. 이 환상 박육부(35)와 상기 전동체 가이드부(33) 사이의 축방향 틈새(Y)가 미소함으로써 실드효과를 이룬다. 이러한 구성으로 하면, 베어링(40)과 같이 별체의 실드(13)를 형성할 필요가 없기 때문에, 부품수가 더욱 감소한다. 또한, 외측 일체부재(31) 중 실드의 역할을 수행하는 부분을 박육의 환상 박육부(35)로 함으로써 베어링(60)이 경량화된다.

이 베어링(60)에 있어서도, 베어링(50)과 마찬가지로 2개의 전동체 가이드부(33, 33)가 형성되어 있으며, 이들 전동체 가이드부(33, 33)는 내측 일체부재(32) 등과는 별체의 수지제이고, 내측 일체부재(32)와 나사 등 적절한 수단으로 고정되어 있다. 전동체 가이드부(33, 33)는 도 19에 나타내는 베어링(40)의 전동체 가이드부(19)와 마찬가지로 원환상이고, 동일 원주상이며 또한 둘레방향으로 균등한 위치에 복수의 가동범위 규제구멍(33a)이 형성되어 있다. 이들 가동범위 규제구멍(33a)의 구멍직경은 모두 동일하다. 따라서, 이 별체의 전동체 가이드부(33, 33)는 베어링(40)의 전동체 가이드부(19)와 마찬가지로 공(8)의 이동 가능 범위를 소정 반경의 원형 범위로 규제하고 있다. 한편, 이 베어링(30)에 있어서는, 2개의 외측 일체부재(31, 31)가 분리하지 않게끔, 예를 들면 예압 부가용 나사 등을 별도로 형성해도 좋다.

도 18~도 21에 나타내는 실시형태의 베어링에서는, 내측레이스(7)의 양면에 형성한 2개의 축방향 내측케이스(6, 6)는 내측레이스(7)의 표리에 있어서 동일한 위상이므로, 표준상태에 있어서는, 가동범위 규제구멍(19a)이나 공(8)의 배치위치 도 내측레이스(7)의 양면에서 동위상이 된다. 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 가동범위 규제구멍(19a)이나 공(8)의 위상이 내측레이스(7)의 표리에서 달라도 좋다.

본 발명의 베어링에 있어서, 그 소재는 특별히 한정하지 않는다. 단, 베어링을 경량화하는 관점에서는, 축방향 외측케이스(4)와 축방향 내측케이스(6)는 알루미늄 합금 등의 경금속이나 수지로 하고, 내측레이스(7)와 외측레이스(5)는 베어링용 강, 스테인리스 합금 또는 세라믹 재료 등의 철계 금속으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 축방향 외측부재(2) 및 축방향 내측부재(3) 중, 공(8)과의 접점이 되는 내외레이스(5, 7)만을 경도가 높은 베어링용 강 등의 내마모재료, 내피로재료로 하는 한편, 축방향 외측케이스(4) 및 축방향 내측케이스(6)를 알루미늄 합금 등의 가벼운 재료(저비중재료)로 해서, 베어링을 경량화할 수 있다. 한편 통상, 링형상 보유기(9)는 수지 등으로 제작되며, 공(8)은 베어링용 강 등에 의해 제작된다. 실드(13)는 스테인리스 강(鋼) 혹은 수지 등으로 제작하는 것이 가능하다.

한편, 상기 제3~제8실시형태의 각 베어링에서는, 축방향 외측부재(2)를 베어링의 직경방향 외측에 배치하고, 축방향 내측부재(3)를 이 축방향 외측부재(2)의 직경방향 내측에 배치하는 예를 나타내었으나, 반대로, 축방향 외측부재(2)를 베어링의 직경방향 내측에 배치하고, 축방향 내측부재(3)를 이 축방향 외측부재(2)의 직경방향 외측에 배치해도 좋다. 이 경우, 축방향 내측부재(3)의 원환판상의 내측레이스(7)는 축방향 내측케이스(6)로부터 직경방향 내측을 향하여 돌출해서 형성된다. 또한, 전동체 가이드부를 형성한 베어링(40, 50, 60)에서는, 전동체 가이드부 를 축방향 내측부재(3)에 고정한 예를 나타내었으나, 이것에 한정되지 않으며, 전동체 가이드부를 축방향 외측부재(2)에 고정해도 좋다.

제3실시형태의 휠(h)의 구조는 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이 베어링 부분을 제외하고 제1실시형태 및 제2실시형태와 동일하기 때문에, 이러한 동일 부분의 설명은 생략한다. 이 휠(h)은 전술한 제1 및 제2실시형태와 마찬가지로, 휠(h) 외측에 있어서의 서스펜션의 설치 스페이스가 감소하거나 또는 없어지기 때문에, 그 만큼의 공간을, 차의 거주 공간이나, 전기 자동차의 배터리 설치 공간 등으로서 이용할 수 있다. 또한, 이 서스펜션 내장 휠(h)의 스프링 하중량(unsprung weight)(스프링 하하중(下荷重))은 대략 타이어 및 외측휠부재만이 되어, 종래와 같이 휠 외측에만 서스펜션이 형성되어 있는 경우와 비교해서 스프링 하중량을 저하시킬 수 있다. 따라서, 노면(路面)의 부정이나 요철 등에 의한 외란을 흡수할 수 있으며, 또한, 스프링 하중량의 저감에 의해, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다. 또한, 축방향 하중을 지지할 수 있는 휠(h)이 되므로, 휠로서 실용성을 가지는 것이 된다.

또한, 이 휠(h)은 축하중 및 모멘트 하중을 지지할 수 있는 베어링을, 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4) 사이에 부착하고 있으므로, 축방향 하중도 지지할 수 있는 휠(h)이 되고 있다. 승용차의 타이어는 캠버각을 가지며, 또한 휠(h)에는 오프셋(휠(h)의 축방향 중심면과 휠 부착면과의 축방향 거리)(h14)이 있기 때문에, 차가 정지하고 있는 상태라도, 휠(h)의 외측휠부재(h2)와 내측휠부재(h4) 사이에는, 차중(車重)에 의해 축방향 하중(축하중 및 모멘트 하중)이 작용한다. 또한, 차 량이 선회할 때에는 차에 횡가속도(횡G)가 작용하기 때문에, 휠(h)에 작용하는 축방향 하중은 매우 커진다. 이러한 축방향 하중을 지지할 수 있는 휠(h)로 함으로써, 실용성이 있는 서스펜션 내장 휠(h)이 되고 있다.

제3실시형태의 서스펜션 내장 휠(h)의 서스펜션으로서의 스트로크는 전술한 베어링의 편심 가능 거리(도 15의 베어링(1)에 있어서의 거리(L), 도 19의 베어링(40)에 있어서의 거리(q))에 의해 좌우되며, 이 편심 가능 거리보다 크게 할 수 없다. 따라서, 서스펜션의 스트로크를 크게 해서 서스펜션으로서의 성능을 향상시키기 위해서는, 베어링의 편심 가능 거리를 크게 하는 것이 필요해진다. 따라서, 베어링을 소형화하면서 그 편심 가능 범위를 보다 넓게 할 수 있는 베어링(1)은 서스펜션 내장 휠용에 사용되며, 매우 한정된 스페이스의 휠 내에 수용되는 베어링으로서 매우 적합한 것이 된다. 또한, 서스펜션 내장 휠(h)의 스트로크를, 베어링의 편심 가능 거리보다도 작게 해 두면, 베어링은 그 구성부품 사이에서 간섭하는 일이 없으므로 바람직하다.

이 제3실시형태의 서스펜션 내장 휠(h)에서는, 서스펜션으로서의 스트로크를 ±10mm로 하고 있다. 차량의 서스펜션이 이 서스펜션 내장 휠(h)만이며, 휠 외측의 서스펜션과 겸용하지 않는 경우는, 스트로크를 ±10mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. ±10mm정도 이상의 스트로크를 확보할 수 있으면, 통상의 노면을 주행하는 차량의 서스펜션으로서 실용성을 가지는 것이 되기 때문이다. ±10mm의 스트로크를 확보하기 위해서는, 편심 스러스트 베어링에 있어서의 편심 가능 거리를 10mm보다 크게 하면 된다. 그러면, 베어링의 구성부품 사이에서 간섭하는 일이 없다.

이와 같이, 서스펜션 내장 휠(h)의 서스펜션으로서의 기능을 높이기 위해서는, 그 스트로크를 일정 이상 확보할 필요가 있다. 이를 위해서는, 베어링의 편심 가능 거리를, 상기 스트로크 이상으로 하는 것이 요구된다. 한편, 휠 내부의 스페이스는 매우 한정된 것이기 때문에, 휠 내부에 수용하는 편심 스러스트 베어링에 있어서 그 편심 가능 범위를 충분히 확보하는 것은 매우 곤란해진다. 따라서, 베어링의 소형화를 가능하게 하면서 편심 가능 범위를 최대한으로 할 수 있는 편심 스러스트 베어링(1)은 서스펜션 내장 휠(h)에 부착하는 베어링으로서 매우 적합한 것이 된다.

베어링(1)의 축방향 측면에 형성한 실드(13)는 반드시 필요한 것은 아니지만, 특히 베어링이 서스펜션 내장 휠(h)에 사용되는 경우에는, 차량의 주행 중에 노면상의 이물 등이 베어링 내에 많이 침입해 오기 때문에, 이 침입을 방지하기 위해서 실드를 형성하는 것이 바람직하다. 한편, 베어링(1)에 있어서, 전술한 표준상태에 있어서의 부재 상호의 상대적 위치관계를 유지하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등에 의해 내외부재간에 예압을 부여해서, 전동체와 레이스간의 미끄러짐을 억제하게끔 해 두는 것이 좋다.

서스펜션 내장 휠(h)은 차량에 있어서의 서스펜션의 모두를 휠 내에 수용할 수 있는 것이지만, 서스펜션 내장 휠(h)과, 휠 외측의 서스펜션을 겸용하는 것이어도 좋다. 이 경우는, 휠 외측의 서스펜션이 없는 경우와 비교해서, 서스펜션의 설치 공간이 감소하는 효과는 적다. 단, 예를 들면, 휠 외측의 서스펜션에는 비교적 진폭이 큰 진동을 흡수시키는 한편, 서스펜션 내장 휠에는 비교적 진폭이 작은 고 주파의 진동을 흡수시킴으로써, 전체로서 광범위한 영역의 진동을 흡수할 수 있다고 하는 효과를 얻는 것도 가능하다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 서스펜션 내장 휠에 부착할 수 있으며, 이러한 휠용의 베어링으로서 매우 적합한 복열의 편심 스러스트 베어링과, 이 베어링이 장착되어 축방향 하중을 지지할 수 있으며 또한 서스펜션의 설치 스페이스를 줄일 수 있는 서스펜션 내장 휠을 제공할 수 있다.

Claims (35)

1. 타이어가 장착되는 림부를 포함하는 외측휠부재와, 차륜축과 연결하는 디스크부를 포함하는 내측휠부재와, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재의 사이에 개장된 탄성부재를 구비하는 서스펜션 내장 휠에 부착되며, 상기 휠 부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심상대이동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
2. 제1항에 있어서, 제1의 직경방향 외측부재 및 그 직경방향 내측에 위치하는 제1의 직경방향 내측부재가 설치되는 동시에, 이들에 대향해서 제2의 직경방향 외측부재 및 그 직경방향 내측에 위치하는 제2의 직경방향 내측부재가 설치되며,

   둘레방향을 따른 3곳 이상에 국재(局在)하는 제1위치에 있어서 대향한 상기 제1의 직경방향 외측부재와 상기 제2의 직경방향 내측부재로, 상기 제1위치에 배치된 전동체를 협지하는 동시에, 둘레방향을 따른 3곳 이상에 국재하며, 상기 제1위치와는 위상이 다른 제2위치에 있어서 대향한 상기 제2의 직경방향 외측부재와 상기 제1의 직경방향 내측부재로 상기 제2위치에 배치된 전동체를 협지하고,

   상기 제1의 직경방향 외측부재와 상기 제1의 직경방향 내측부재는 상호간에 틈새를 설치해 직경방향 및 둘레방향으로의 상대이동을 가능하게 하고, 또한 상기 제2의 직경방향 외측부재와 상기 제2의 직경방향 내측부재는 상호간에 틈새를 설치해 직경방향 및 둘레방향으로의 상대이동을 가능하게 하고,

   상기 제1의 직경방향 외측부재와 상기 제2의 직경방향 외측부재가 일체적으로 접합되는 동시에, 상기 제1의 직경방향 내측부재와 상기 제2의 직경방향 내측부재가 일체적으로 접합되어 있으며,

   상기 전동체의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
3. 제2항에 있어서, 모든 상기 전동체의 중심은 동일 평면상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1의 직경방향 외측부재는 국재하는 상기 제1위치의 각각에 분할해서 설치된 외측레이스와, 이들 전체의 외측레이스가 부착된 제1의 직경방향 외측케이스로 이루어지며,

   상기 제2의 직경방향 외측부재는 국재하는 상기 제2위치의 각각에 분할해서 설치된 외측레이스와, 이들 전체의 외측레이스가 부착된 제2의 직경방향 외측케이스로부터 이루어지며,

   상기 제1의 직경방향 내측부재는 국재하는 상기 제2위치의 각각에 분할해서 설치된 내측레이스와, 이들 전체의 내측레이스가 부착된 제1의 직경방향 내측케이스로 이루어지며,

   상기 제2의 직경방향 내측부재는 국재하는 상기 제1위치의 각각에 분할해서 설치된 내측레이스와, 이들 전체의 내측레이스가 부착된 제2의 직경방향 내측케이 스로 이루어지는 동시에,

   상기 전동체는 상기 외측레이스와 상기 내측레이스의 사이에 협지되어 있는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
5. 제2항에 있어서, 상기 틈새에 의해 생기는 직경방향 외측부재와 직경방향 내측부재의 상대이동 가능범위가 전동체의 이동가능범위에 대략 대응하고 있음을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링
6. 제2항에 있어서, 상기 제1위치 및 제2위치는 각각 N곳(N은 3 이상의 정수)에 등배되어 있고,

   상기 제1 및 제2의 직경방향 외측케이스는 동일형상이며, 그 형상은 베어링의 외주를 이루는 외주원환상부와, 이 외주원환상부에서 직경방향 내측을 향해서, 또한 둘레방향 등간격을 두고 돌출한 N개의 내향 설편부를 가지는 것이며,

   상기 제1 및 제2의 직경방향 내측케이스는 동일형상이며, 그 형상은 베어링의 내주를 이루는 내주원환상부와, 이 내주원환상부에서 직경방향 외측을 향해서 또한 둘레방향 등간격을 두고 돌출한 N개의 외향 설편부를 가지는 것이며, 상기 전부의 외향 설편부에는 상기 내측레이스가 동일 원주상에서 부착되며,

   상기 전체의 외향 설편부에는 상기 내측레이스가 동일 원주상에서 부착되며, 상기 전체의 내향설편부에는 상기 외측레이스가 동일 원주상에서 부착되는 동시에, 상기 내측레이스 및 상기 외측레이스는 전부 동일형상의 원판상 부재이며,

   상기 제1위치와 제2위치는 동일 원주상이면서 또한 둘레방향에 360/(2N)도씩 위상을 어긋나게 해서 교대로 국재하고 있는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
7. 제2항에 있어서, 상기 각 레이스의 주위를 포위하는 제1보유기 가이드를 가지는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
8. 제2항에 있어서, 전체의 상기 전동체 사이의 상대적 위치관계를 유지하는 단일의 제2보유기 가이드를 가지는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
9. 제2항에 기재의 편심 스러스트 베어링을 구비하고, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재의 사이에 탄성부재가 개장되어 있으며,

   이 베어링의 상기 직경방향 외측부재에 상기 외측휠부재가 고정되는 동시에, 베어링의 상기 직경방향 내측부재에 상기 내측휠부재가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
10. 제9항에 있어서, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재의 사이에 댐퍼가 개장되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
11. 제9항에 있어서, 상기 외측휠 부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 외측연결위치와, 상기 내측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 내측연결위치와의 위상을 360/(2P)도 상위시키고, 둘레방향에 이웃하는 외측연결위치와 내측연결위치를 탄성부재로 연결함으로써 2P개의 탄성부재를 동일의 원주를 따라서 둘레방향에 등간격으로 배치한 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
12. 휠의 표면측과 이면측의 각각에 제11항에 기재의 구성을 가지고, 이 구성의 위상이, 표면측과 이면측에서 360/(2P)도 상위하고 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
13. 제9항에 있어서, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재가 직접 접촉하는 것을 방지하는 완충재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
14. 제1항에 기재의 편심 스러스트 베어링이며,

    서로 축방향으로 대향해서 배치되면서, 또한 상호 일체적으로 접합한 2개의 축방향 외측케이스와, 이들의 축방향 외측케이스 사이에 개재하는 축방향 내측케이스를 가지고,

    상기 축방향 내측케이스의 양방의 축방향 외측케이스 대향면의 각각에는, 둘레방향을 따라서 분할해서 배치된 3개 이상의 내측레이스가 국소적으로 설치되는 동시에, 상기 2개의 축방향 외측케이스의 각각에는 상기 각 내측레이스에 대향하는 위치에 분할해서 배치된 3개 이상의 외측레이스가 국소적으로 설치되면서, 또한 대향한 상기 내측레이스와 상기 외측레이스의 사이의 각각에 전동체가 협지되어 있고,

    상기 분할하여 배치된 각 레이스에 있어서의 상기 각 전동체의 이동가능범위는 모두 서로 동등한 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
15. 제14항에 있어서, 상기 축방향 내측케이스와 상기 축방향 외측케이스의 사이의 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능범위가, 상기 전동체의 이동가능범위에 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
16. 제14항에 있어서, 상기 각 내외측레이스는 모두 동일 PCD에서 배치되는 동시에, 둘레방향에 균등하게 분배되어 있는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
17. 제16항에 있어서, 상기 각 내외측레이스는 모두 동일 직경의 원형형상이면서, 또한 상기 축방향 외측케이스 및 축방향 내측케이스는 원환상(圓環狀)인 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
18. 제14항에 있어서, 상기 각 내외측레이스의 주위에 설치된 보유기 가이드를 가지는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
19. 제14항에 기재의 복수열 편심 스러스트 베어링과, 상기 탄성부재가 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재의 사이에 개장되어 있고, 이 베어링이 이들의 휠부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심상대이동을 가능하게 하고 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
20. 제19항에 있어서, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재의 사이에 댐퍼가 개장되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
21. 제19항에 있어서, 상기 외측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 외측연결위치와, 상기 내측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 내측연결위치와의 위상을 360/(2P)도 상위시키고, 둘레방향에 이웃하는 외측연결위치와 내측연결위치를 탄성부재로 연결함으로써 2P개의 탄성부재를 동일한 원주를 따라서 둘레방향에 등간격으로 배치한 것을 특징으로 하는 서스펜션내장 휠.
22. 휠의 표면측과 이면측의 각각에 제21항에 기재의 구성을 가지고, 이 구성의 위상이 표면측과 이면측에서 360/(2P)도 상위하고 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
23. 제19항에 있어서, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재가 직접 접촉하는 것을 방지하는 완충재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
24. 제1항에 기재의 편심 스러스트 베어링이며,

    서로 동심으로 대향하면서 또한 일체적으로 접합된 원환상의 2개의 축방향 외측부재와,

    이들 2개의 축방향 외측부재간에 동심으로 개재하는 원환상의 축방향 내측부재를 가지며,

    상기 2개의 축방향 외측부재의 각각은 원환상의 축방향 외측케이스와, 이 축방향 외측케이스의 내면에 부착된 원환판상의 외측 레이스를 가지고,

    상기 축방향 내측부재는 원환상의 축방향 내측케이스와, 이 축방향 내측케이스에서 직경방향으로 돌출해 연장하는 원환판상의 내측레이스를 가지는 동시에,

    상기 내측레이스의 양면과, 이들에 대향하는 상기 2개의 외측레이스의 사이에 복수의 전동체가 협지되어 있으며,

    상기 축방향 외측부재와 상기 축방향 내측부재와의 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능범위가, 상기 전동체의 직경방향 이동가능거리에 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
25. 제24항에 있어서, 상기 복수의 전동체는 둘레방향에 균등 간격으로 배치되는 동시에, 이 상대적 위치관계를 유지하면서 전동체를 전동 자유롭게 보유하는 원환 상의 보유기를 가지고, 이 보유기와 상기 축방향 내측부재 및 상기 축방향 외측부재와의 사이의 직경방향 틈새에 의해 전동체의 상기 직경방향 이동가능거리가 확보되어 있는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
26. 제1항에 기재의 편심 스러스트 베어링이며,

    서로 동심으로 대향하면서 또한 일체적으로 접합된 원환상의 2개의 축방향 외측부재와,

    이들 2개의 축방향 외측부재간에 동심으로 개재하는 원환상의 축방향 내측부재를 가지고,

    상기 2개의 축방향 외측부재의 각각은 원한상의 축방향 외측케이스와, 이 축방향 외측케이스의 내면에 부착된 원환판상의 외측 레이스를 가지고,

    상기 축방향 내측부재는 원환상의 축방향 내측케이스와, 이 축방향 내측케이스에서 직경방향으로 돌출해 연장하는 원환판상의 내측레이스를 가지는 동시에,

    상기 내측레이스의 양면과, 이들에 대향하는 상기 2개의 외측레이스와의 사이에 복수의 전동체가 협지되어 있으며,

    상기 축방향 내측부재 또는 축방향 외측부재에 고정되면서 또한 각 전동체의 이동가능범위를 소정 범위 내로 규제하는 전동체 가이드부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
27. 제26항에 있어서, 상기 전동체 가이드부가 규제하는 상기 소정 범위는 소정 반경의 원형 범위인 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
28. 제26항에 있어서, 상기 축방향 외측부재와 상기 축방향 내측부재와의 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능범위가, 상기 전동체 가이드부에 의해 규제되는 전동체의 상기 이동가능범위에 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
29. 제26항에 있어서, 상기 전동체 가이드부는 원환상이면서 또한 이 전동체 가이드부에는 동일 원주상이면서 둘레방향에 균등한 위치에 3개 이상의 가동범위 규제구멍이 설치되는 동시에, 이들 가동범위 규제구멍의 하나에 대해 1개의 전동체가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링.
30. 제26항에 있어서, 상기 전동체 가이드부에 의해 규제되는 전동체의 직경방향 이동거리가 상기 내측레이스 또는 외측레이스의 직경방향 폭과 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 복수열 편심 스러스트 베어링
31. 제24항 또는 제26항의 어느 한 항에 기재의 복수열 편심 스러스트 베어링과 상기 탄성부재가, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재와의 사이에 개장되어 있으며, 이 베어링이 이들의 휠부재 사이에 작용하는 축방향 하중을 지지하면서 상기 휠부재 사이에서의 편심상대이동을 가능하게 하고 있는 것을 특징으로 하는 서스펜 션 내장 휠.
32. 제31항에 있어서, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재와의 사이에 댐퍼가 개장되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
33. 제31항에 있어서, 상기 외측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 외측연결위치와, 상기 내측휠부재의 둘레방향에 등간격의 P곳(P는 2 이상의 정수)의 내측연결위치와의 위상을 360/(2P)도 상위시키고, 둘레방향에 이웃하는 외측연결위치와 내측연결위치를 탄성부재로 연결함으로써 2P개의 탄성부재를 동일한 원주를 따라서 둘레방향에 등간격으로 배치한 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
34. 휠의 표면측과 이면측의 각각에 제33항에 기재의 구성을 가지고, 이 구성의 위상이 표면측과 이면측에서 360/(2P)도 상위하고 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.
35. 제31항에 있어서, 상기 외측휠부재와 상기 내측휠부재가 직접 접촉하는 것을 방지하는 완충재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 내장 휠.

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