KR20080103505A - 차륜용 베어링 장치 - Google Patents

Abstract

차륜용 베어링 장치는, 롤러 베어링(2), 롤러 베어링(2)의 내부 링(24)이 외주면에 장착된 내축(1), 내축(1)의 단부에 부착된 커플러 링(3), 커플러 링(3) 및 롤러 베어링(2)을 내축(1)의 축방향에서 이동불가능하게 내축(1)에 고정하기 위한 내축(1)의 단부에 설치된 코킹부(15)를 구비한다. 커플러 링(3)의 바깥지름(d1)은, 내부 링(24)의 견부(23c)의 지름(d2)보다도 작게 설정되어 있다. 또는, 커플러 링(3)과 내부 링(24)의 서로 대향하는 단면 중 어느 한 쪽에 돌출부(231, 301)가 설치되고, 이에 의해 커플러 링(3)이 씰 부재(26)로부터 이격되어 배치되어 있다. 따라서, 커플러 링(3)이 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피할 수 있다.

Description

차륜용 베어링 장치{BEARING DEVICE FOR WHEEL}

본 발명은, 주로 자동자 등의 차량에서 이용되는 차륜용 베어링 장치에 관한 것이다.

2륜 구동(2WD)모드와 4륜 구동(4WD)모드의 사이에서 전환이 가능한 파트타임(part-time) 4륜 구동(4WD)차용의 차륜용 베어링 장치는 엔진에 접속된 구동축(차축)을 차륜에 대하여 선택적으로 연결 및 해제하는, 즉 상기 구동축으로부터 상기 차륜으로의 구동력의 전달을 선택적으로 허용 및 차단할 수 있는 것으로 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 및 2).

상술한 차륜용 베어링 장치에 있어서, 상기 차륜이 부착되는 내축(허브 샤프트)의 외주에는, 상기 내축을 차체의 현가장치에 대하여 회전가능하게 지지하기 위한 롤러 베어링이 장착되어 있다. 상기 내축의 중심에는 구동축이 삽입되는 중심공이 설치되어 있다. 상기 구동축은, 상기 중심공 내에 압입된 니들 베어링에 의해 상기 내축에 대하여 회전가능하게 지지되어 있다. 또한, 상기 차륜용 베어링 장치는, 클러치 부재를 개재하여 상기 구동축으로부터 회전의 전달을 받는 커플러 링을 구비하고 있다. 상기 커플러 링은, 상기 내축의 차량 내측(상기 차륜이 부착되는 측의 반대측)의 단부에 고정되고, 외주면에 스플라인을 갖는다. 상기 구동축과 동 기하여 회전하는 클러치 부재가 상기 커플러 링의 외주측 스플라인과 계합하면, 상기 구동축과 상기 내축이 작동 연결되어, 상기 구동축으로부터 차륜으로의 구동력의 전달이 허용된다. 한편, 상기 클러치 부재가 상기 커플러 링의 외주측 스플라인과 계합하지 않으면, 상기 구동축과 상기 내축의 작동 연결이 해제되어, 상기 구동축으로부터 상기 차륜으로의 구동력의 전달이 차단된다.

상기 차륜용 베어링 장치에 있어서, 상기 커플러 링의 내주면 및 상기 내축의 내측 단부에 스플라인 가공이 실시되고 있다. 상기 커플러 링과 상기 내축이 스플라인 계합함에 따라, 상기 커플러 링과 상기 내축은 일체로 회전가능하게 연결된다. 상기 내축에 대한 상기 커플러 링의 축방향에 있어서의 고정은, 상기 내축의 내측 단부를 코킹(cauking)하여, 상기 단부를 반경 방향 바깥쪽으로 소성 변형시키는 것으로 수행되고 있다. 이와 같은 축단 코킹은, 상기 내축의 플랜지부 측면에 대하여 상기 롤러 베어링의 내부 링의 차량 외측 단면을 당접시켜, 상기 내부 링의 차량 내측 단면에 대하여 상기 커플러 링의 단면을 당접시킨 상태에서, 상기 차량 내측으로부터 상기 내축의 내측 단부에 코킹 지그(jig)를 부착하는 것으로 수행된다. 이에 따라, 상기 커플러 링 및 상기 내부 링이 내축에 대하여 확실히 고정됨과 동시에, 상기 커플러 링 및 상기 내부 링에 적절한 예압이 주어진다. 또한, 이와 같은 차륜용 베어링 장치를 이용하면, 상기 2WD모드에서의 주행시에 있어서 종동륜이 되는 2개의 차륜이, 구동계(액슬 샤프트, 디퍼렌셜, 프로펠러 샤프트 등)를 회전시키지 않으므로, 연비의 향상, 진동과 소음의 저하, 구동부품의 내구성 향상 등을 도모할 수 있다.

상기 차륜용 베어링 장치에 있어서, 상기 롤러 베어링의 내부 링의 단면에 상기 커플러 링의 단면이 부착되어 있다. 그 때문에, 상기 롤러 베어링에 설치된 씰(seal) 부재에 상기 커플러 링의 단면이 접촉할 우려가 있다. 상기 커플러 링의 단면이 접촉함에 따라 상기 씰 부재에 변형이 생기면, 상기 베어링의 내부에 이물질이 침입하는 것을 방지하는 상기 씰 부재의 기능은 저하된다. 또한, 상기 커플러 링의 단면 중에서도, 외주측 스플라인의 단면에는, 스플라인 가공시의 버(Burr)가 부착된 채 남아 있을 수 있다. 그 때문에, 상기 커플러 링의 외주측 스플라인의 단면이 상기 씰 부재에 접촉한 경우에는, 상기 버가 상기 씰 부재를 가압하는 간섭도 일어날 수 있다.

더욱이, 상기 차륜용 베어링 장치에 있어서, 상기 축단 코킹이 상기 차량 내측으로부터 상기 내축의 내측 단부에 상기 코킹 지그를 부착하는 것으로 수행된다. 그 때문에, 상기 축단 코킹에 의해 상기 내축에 반경 방향의 팽창이 발생한다. 이러한 팽창은, 상기 내축의 외주측뿐만아니라 내주측에도 발생할 수 있다. 상기 내축의 내주측, 즉 상기 중심공의 내벽에 팽창이 발생하면, 상기 중심공에 상기 니들 베어링을 압입하여 조립할 때에 상기 니들 베어링이 변형되어 버린다. 이와 달리, 미리 상기 중심공 내에 배치되어 있던 상기 니들 베어링이 변형되어 버린다. 상기 니들 베어링의 변형에 따라 상기 니들 베어링의 내접원의 직경이 작아진 경우에는, 상기 구동축에 대하여 반경 방향의 과부하가 가해진다. 그 결과, 상기 구동축의 회전이 저해되어, 연비의 악화와 니들 베어링 및 구동축의 내구성의 악화를 초래한다.

더욱이, 상기 축단 코킹의 경우, 원하는 크기의 예압을 상기 베어링에 정확히 가하는 것은 용이하지 않다. 왜냐하면, 상기 내축의 단부를 코킹하기 위해 상기 내축의 단부에 가해지는 압력은 상기 내축의 반경 방향에도 분산되기 때문이다. 더욱이, 상기 코킹부와 상기 베어링과의 사이에 상기 커플러 링이 개재되어 있는 것도 이유이다. 즉, 특히 양산시에 있어서, 원하는 크기의 예압을 상기 베어링에 정확히 주기 위한 예압 조절이 복잡하게 되어 많은 제조 공정들이 필요하게 된다. 또한, 차량 주행시의 뛰어난 조타감의 향상을 위해, 차륜용 베어링 장치에는 강성의 뛰어난 향상이 요구되고 있다.

특허 문헌 1 : 특표 2003-507683호 공보

특허 문헌 2 : 특개 2000-351336호 공보

본 발명의 제1 목적은, 롤러 베어링의 씰 부재로의 커플러 링의 간섭을 회피할 수 있는 차륜용 베어링 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제2 목적은, 내축의 내측 단부의 코킹에 의해 내축의 중심공의 내벽에 생기는 팽창에 기인하여 내축의 중심공 내에 배치된 베어링 부재가 변형되는 것을 제어할 수 있는 차륜용 베어링 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제3 목적은, 예압 조절을 용이하게 수행할 수 있는 것과 동시에, 베어링 강성을 향상시킬 수 있는 차륜용 베어링 장치를 제공하는데 있다.

상술한 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 롤러 베어링, 내축, 커플러 링, 코킹부, 및 회피 구조를 갖는 차륜용 베어링 장치가 제공된다. 상기 롤러 베어링은, 외부 링, 내부 링, 롤링 요소 및 씰 부재를 갖는다. 상기 내축은, 구동축의 삽입을 허용하는 중심공을 가지며, 상기 롤러 베어링의 내부 링이 장착되는 외주면을 갖는다. 상기 커플러 링은 상기 내축의 단부에 부착되어 있다. 상기 코킹부는, 상기 커플러 링 및 상기 롤러 베어링을 상기 내측의 축방향으로 이동 불가능하게 상기 내축에 고정하기 위하여 상기 내축의 단부에 설치되어 있다. 상기 회피 구조는, 상기 커플러 링이 상기 베어링의 씰 부재와 간섭하는 것을 회피하기 위한 것이다.

상기 제2 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따르면, 롤러 베어링, 내축, 커플러 링, 및 원통 형상의 베어링 부재를 구비하는 차륜용 베어링 장치가 제공된다. 상기 내축은, 구동축의 삽입을 허용하는 중심공을 가지고, 상기 롤러 베어링이 장착되는 외주면을 갖는다. 상기 커플러 링은, 상기 내축의 내측 단부를 코킹함으로써 상기 내축에 고정되고, 클러치 부재를 개재하여 상기 구동축으로부터 회전의 전달을 받는다. 상기 베어링 부재는, 상기 중심공 내에 배치되어 상기 구동축을 회전가능하게 지지한다. 상기 베어링 부재의 외주면 중 내측 부분은 상기 중심공의 내벽으로부터 이간되어 있다.

상기 제3 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 허브 샤프트, 롤러 베어링, 및 커플러 링을 구비한 차륜용 베어링 장치가 제공된다. 상기 허브 샤프트는, 차량 외측의 단부에 차륜을 부착하기 위한 플랜지부를 갖는다. 상기 롤러 베어링은, 상기 플랜지부에 당접하도록 상기 허브 샤프트의 축방향 중앙부의 외주면에 장착된 내부 링, 차량의 현가장치에 부착되는 외부 링, 및 외부 링과 상기 내부 링의 사이에 개재되는 롤링 요소를 구비한다. 상기 커플러 링은, 상기 내부 링의 차량 내측의 단면에 당접하도록 상기 허브 샤프트의 외주면에 장착되어, 차량의 구동력을 상기 허브 샤프트에 전달하는 경우에는 조인트 외부 링에 작동 연결되고, 차량의 구동력을 상기 허브 샤프트에 전달하지 않는 경우에는 조인트 외부 링으로부터 분리된다. 상기 플랜지부를 향해 상기 허브 샤프트의 축방향을 따라 상기 내부 링을 가압하도록, 상기 커플러 링은 상기 허브 샤프트에 나사 결합에 의해 장착되어 상기 롤러 베어링에 예압이 부여된다.

본 발명은 상세한 설명 및 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세하게 기술함으로써 더욱 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치의 종단면도이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치의 종단면도이다.

도 5는 도 4의 차륜용 베어링 장치의 주요부를 나타내는 확대 단면도이다.

도 6은 도 4의 차륜용 베어링 장치의 변형예를 나타낸 주요부를 나타내는 단면도이다.

도 7은 도 4의 차륜용 베어링 장치의 변형예를 나타낸 주요부를 나타내는 단 면도이다.

도 8은 도 4의 차륜용 베어링 장치의 변형예를 나타낸 주요부를 나타내는 단면도이다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 복열 원추형 롤러 베어링 장치를 나타내는 종단면도이다.

도 10a는 도 9의 복열 원추형 롤러 베어링 장치의 변형예를 나타낸 주요부 단면도이고, 도 10b는 도 10a의 A-A선을 따라 절단하고 내부구조가 생략된 단면도이다.

도 11은 본 발명의 변형예에 따른 복열 원추형 롤러 베어링 장치의 구조를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 차륜용 베어링 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시예들에서 설명되는 모든 조합들(combinations)이 본 발명에 있어서 필수 불가결한 것은 아니다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 대해서 도 1을 참조로 하여 설명한다. 도 1은 제1 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치의 종단면도이다.

도 1에 도시된 차륜용 베어링 장치는 내축(1), 롤러 베어링(2), 및 커플러 링(3)을 구비하고 있다.

내축(1)은 축부(11), 축부(11)의 외측 단부에 반경 방향의 바깥방향으로 연 장되도록 형성된 플랜지부(12), 및 플랜지부(12)보다 차량 외측으로 돌출하여 설치된 원통형의 소켓부(13)를 가지고 있다. 차륜(도시되지 않음)이 볼트(12a)에 의해 플랜지부(12)에 체결되어 있다. 축부(11)의 축방향 중앙부의 외주면에는, 내축(1)을 차체의 현가장치(도시되지 않음)에 대하여 회전 가능하게 지지하기 위한 롤러 베어링(2)이 장착되어 있다. 롤러 베어링(2)으로서는 복열 원추형 롤러 베어링이 이용되고 있다. 상기 복열 원추형 롤러 베어링은, 일반적으로, 중량이 큰 차체로부터 걸리는 큰 반경(radial) 하중, 축(axial) 하중, 모멘트(moment) 하중을 받기 위해 사용된다.

내축(1)의 축부(11)의 내측 단부의 외주면에는, 커플러 링(3)을 고정하기 위한 스플라인(14)이 형성되어 있다. 커플러 링(3)은, 후술하는 바와 같이, 구동축(4)으로부터의 구동력의 전달을 선택적으로 허용 및 차단하는 전환 기구를 구성한다. 또한, 스플라인(14)이 형성되어 있는 축부(11)의 내측 단부에는, 조립시에 상기 단부를 반경 방향 바깥쪽으로 소성 변형시킴으로써 설치되는 코킹부(15)가 구비되어 있다. 코킹부(15)는, 롤러 베어링(2) 및 커플러 링(3)을 축부(11)의 축방향으로 이동하지 못하게 축부(11)에 고정함과 동시에 롤러 베어링(2) 및 커플러 링(3)에 예압(preload)을 주는 역할을 한다.

축부(11)는, 구동축(4)의 삽입을 허용하는 중심공(16)을 가지고 있다. 중심공(16)에는, 구동축(4)을 지지하기 위해, 차량 외측에 볼 베어링(17)이 배치되고, 차량 내측에 쉘 니들 베어링(18, shell needle bearing)이 배치되어 있다. 볼 베어링(17)으로서는 깊은 홈 볼 베어링(deep groove bearing)이 이용되고, 볼 베어 링(17)은 내축(1)의 플랜지부(12)와 대략 같은 축방향 위치에 배치되어 있다. 쉘 니들 베어링(18)은, 롤러 베어링(2)으로서의 복열 원추형 롤러 베어링의 내측 원추 롤러(25)와 대략 같은 축 방향 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 두개의 베어링(17, 18)을 설치하는 것으로, 내축(1)과 구동축(4)이 서로 동축 상태에서 강고히 지지되어, 차륜용 베어링 장치의 강성이 높아진다. 또한, 차량 내측의 베어링을 쉘 니들 베어링(18)으로 하는 것으로, 상기 베어링(18)을 부착한 부분의 내축(1)의 두께를 용이하게 확보할 수 있다.

롤러 베어링(2)으로서의 복열 원추형 롤러 베어링은, 외측 링(21), 차량 외측에 배치되는 제1 내부 링(22) 및 차량 내측에 배치되는 제2 내부 링(23)으로 이루어진 내부 링(24), 복열의 롤링 요소로서의 상기 차량 외측 및 상기 차량 내측에 배열된 원추 롤러(25), 상기 차량 외측 및 상기 차량 내측에 배치된 씰 부재(26), 상기 차량 외측 및 상기 차량 내측에 배치된 리테이너(27, retainer)등을 갖는다.

제1 내부 링(22)의 외측 단면(22a)은, 내축(1)의 플랜지부(12)의 기부 근방에 위치하는 반경 방향면(12b)과 당접해 있다. 제2 내부 링(23)은, 제1 내부 링(22)의 차량 내측에 인접하여 배치되어 있다. 제1 내부 링(22)은, 차량 외측의 원추 롤러(25)의 궤도면인 제1 내부 링 궤도(22b)를 가지고 있고, 제2 내부 링(23)은, 차량 내측의 원추 롤러(25)의 궤도면인 제2 내부 링 궤도(23b)를 가지고 있다.

한편, 외부 링(21)은, 제1 내부 링 궤도(22b)에 대향하는 제1 외부 링 궤도(21a), 및 제2 내부 링 궤도(23b)에 대향하는 제2 외부 링 궤도(21b)를 갖는다. 외부 링(21)의 외주면에는, 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지부(29)가 설치되어 있다. 플랜지부(29)는 차체의 현가장치에 부착된다. 차량 외측의 원추 롤러(25)는, 제1 내부 링 궤도(22b)와 제1 외부 링 궤도(21a)와의 사이에 배치되고, 차량 내측의 원추 롤러(25)는, 제2 내부 링 궤도(23b)와 제2 외부 링 궤도(21b)와의 사이에 배치되어 있다. 리테이너(27)는 원추 롤러(25)를 동일한 간격으로 배치함과 동시에, 원추 롤러(25)가 외측에 빠져나가지 않도록 하는 것으로, 수지 주입 성형 또는 판금 프레스 성형에 의해 형성될 수 있다.

씰 부재(26)는, 차량의 주행에 수반하여, 누수, 사리, 소석 등의 이물질이 외부 링(21)과 내부 링(24)의 사이의 틈으로부터 롤러 베어링(2)의 내부로 침입하는 것을 방지한다. 각 씰 부재(26)는, 단면 역L자 형상의 금속 링에 씰 립(seal lip)을 부착한 씰 링(26a), 및 단면 L자 형상의 금속 링만으로 이루어진 슬링거(26b, slinger)를 조합시킨 팩 씰(pack seal)이다. 씰 링(26a)은 외부 링(21)의 내주면상의 소정 위치까지 감입되어 상기 위치에 부착되고, 슬링거(26b)는 내부 링(24)의 내주면상의 소정 위치까지 감입되어 상기 위치에 부착되어 있다. 씰 부재(26)는, 상기의 구성에 한정되는 것이 아니라, 일반적으로 주지의 각종 씰 부재를 사용할 수도 있다.

커플러 링(3)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 링 형상 부재로, 내주면에 내주측 스플라인(31)이 형성되고, 외주면에는 외주측 스플라인(32)이 형성되어 있다. 내주축 스플라인(31)은, 축부(11)의 내측 단부에 형성된 스플라인(14)에 맞물리는 것이다. 커플러 링(3)은, 내주측 스플라인(31)이 축부(11)의 스플라인(14)에 맞물린 상태에서, 제2 내부 링(23)의 내측 단면에 가압되어 부착된다. 이와 같이 커플 러 링(3)을 제2 내부 링(23)에 밀착하면서 부착하기 위해, 축부(11)의 내측 단부를 반경 방향으로 소성 변형시켜서 코킹부(15)가 형성되어 있다. 코킹부(15)를 형성함에 따라, 커플러 링(3), 제2 내부 링(23) 및 제1 내부 링(22)에 차량 외측으로의 가압력이 주어지도록 되어 있다. 그리고, 코킹부(15)에 의한 축방향의 가압력에 의해, 커플러 링(3), 제1 내부 링(22) 및 제2 내부 링(23)의 축부(11)에 대한 고정을 확실히 함과 동시에, 커플러 링(3), 제1 내부 링(22) 및 제2 내부 링(23)에 대하여 소정의 예압을 부여할 수 있다.

또한, 커플러 링(3)은, 구동축(4)으로부터의 구동력의 전달을 선택적으로 허용 및 차단하는 전환 기구의 일 구성요소를 나타낸다. 상기 전환 기구를 구성하기 위해, 커플러 링(3)에 근접하여 구동축(4)의 단부가 배치되어 있다. 그리고, 구동축(4)의 단부에는 커플러 링(3)의 외주측 스플라인(32)과 같은 지름의 스플라인(41)이 형성되어 있다. 외주측 스플라인(32)과 구동축(4)의 스플라인(41)은 서로 동축에 배치되어 있다. 구동축(4)의 스플라인(41)에는 기어링(5)의 내주에 형성된 스플라인(51)이 맞물려있고, 기어링(5)은 구동축(4)의 축방향을 따라 외주측 스플라인(32) 및 스플라인(41)상을 습동가능하다. 기어링(5)을 차량 외측으로 이동하면, 기어링(5)의 스플라인(51)이 구동축(4)의 스플라인(41)과 커플러 링(3)의 외주측 스플라인(32)의 양자에 맞물린 상태(도 1에 도시된 상태)가 되고, 이에 의해 구동축(4)으로부터 내축(1)으로의 구동력의 전달이 허용된다. 한편, 기어링(5)을 차량 내측으로 이동시키면, 기어링(5)의 스플라인(51)은, 구동축(4)의 스플라인(41)과는 맞물려있지만 커플러 링(3)의 외주측 스플라인(32)에는 맞물려 있지 않은 상 태(도시되지 않음)가 되고, 구동축(4)으로부터 내축(1)으로의 구동력의 전달은 차단된다. 이와 같이, 기어링(5)을 축방향을 따라 습동시킴에 따라, 구동축(4)으로부터 내축(1)으로의 구동력의 전달은 선택적으로 허용 및 차단된다. 또한, 특히 도시하지는 않았으나, 기어링(5)은, 에어와 유압 등 적절한 동력수단을 사용한 습동기구에 의해 구동된다.

커플러 링(3)을 제2 내부 링(23)의 내측 단면에 당접하여 부착했을 때, 커플러 링(3)의 스플라인 가공부의 단면이 내측의 씰 부재(26)의 단면에 당접하지 않기 때문에, 커플러 링(3)의 바깥지름(d1)은, 제2 내부 링(23)의 견부(23c)의 지름(d2)보다도 작게 설정되어 있다. 씰 부재(26)는 견부(23c)의 위에 장착되어 있다. 본 실시예에 있어서, 씰 부재(26)의 단면은, 슬링거(26b)를 구성하는 단면(L)자 형상의 금속링의 측면을 말한다. 또한, 커플러 링(3)의 바깥지름(d1)이란, 외주측 스플라인(32)의 산부의 정상을 포함하는 면에 의해 정의되는 가상의 원통의 지름을 말한다. 본 실시예에 있어서, 이와 같이 커플러 링(3)의 바깥지름(d1)을 제2 내부 링(23)의 견부(23c)의 지름(d2)보다도 작게 설정함에 따라, 커플러 링(3)이 롤러 베어링(2)의 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피하고 있다. 즉, 본 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치에 있어서, 커플러 링(3)이 롤러 베어링(2)의 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피하기 위한 회피 구조로서, 커플러 링(3)의 바깥지름(d1)을 제2 내부 링(23)의 견부(23c)의 지름(d2)보다도 작게 설정하는 것이 채용되어 있다.

상기 구성으로 이루어진 차륜용 베어링 장치에서는, 커플러 링(3)은, 다음과 같이 하여 부착된다.

우선, 축부(11)의 내측 단부를 코킹하기 전에, 축부(11)의 내측 단부로부터 롤러 베어링(2)으로서의 복열 원추형 롤러 베어링을 축부(11)의 외주에 통과시킨다. 이어서, 커플러 링(3)의 내주측 스플라인(31)을 축부(11)의 내측 단부에 형성되어 있는 스플라인(14)에 맞물리게 하면서, 커플러 링(3)의 축부(11)에 감합시킨다. 이어서, 축부(11)의 내측 단부를 코킹 가공하여 코킹부(15)를 형성하고, 커플러 링(3), 제1 내부 링(22) 및 제2 내부 링(23)을 차량 외측에 밀착하여 고정한다. 이에 따라, 커플러 링(3), 제1 내부 링(22) 및 제2 내부 링(23)을 축부(11)에 고정함과 동시에, 커플러 링(3), 제1 내부 링(22) 및 제2 내부 링(23)에 대하여 소정의 예압을 부여한다. 이 때, 커플러 링(3)의 바깥지름(d1)이 제2 내부 링(23)의 견부(23c)의 지름(d2)보다 작게 형성되어 있으므로, 커플러 링(3)의 외주측 스플라인(32)의 단면에 버가 형성되어 있어도, 이 버가 씰 부재(26)의 단면을 가압하는 간섭을 피할 수 있다.

만일, 커플러 링(3)의 단면에 의해 씰 부재(26)의 단면이 가압되면, 슬링거(26b)가 내부로 눌려서 씰 링(26a)과 슬링거(26b)와의 간격수치가 변화하거나, 또는 슬링거(26b)가 변형하거나 한다. 이 때문에, 씰 링(26a)의 씰 립이 변형되어, 씰 부재(26)에 의한 이물질의 침입방지기능이 저해될 수 있다. 그러나, 본 실시예의 경우는, 커플러 링(3)의 단면에 의해 롤러 베어링(2)의 씰 부재(26)가 가압되어 변형되지 않는다. 따라서, 씰 부재(26)에 의한 롤러 베어링(2)내로의 이물질의 침입방지기능이 저해되지 않고, 롤러 베어링(2)의 수명을 장기화할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치에 대해서 도 2 를 참조로 하여 설명한다. 또한, 도 2는 도 1에 나타낸 제1 실시예의 차륜용 베어링 장치와 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

제2 실시예는, 제1 실시예의 전술한 회피 구조를 변경한 것이다. 본 실시예에 있어서, 제2 내부 링(23)의 내측 단면에 돌출부(231)를 형성함에 따라, 커플러 링(3)이 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피하고 있다. 즉, 본 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치에 있어서, 커플러 링(3)이 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피하기 위한 회피 구조로서, 제2 내부 링(23)의 내측 단면에 돌출부(231)를 형성하는 것이 채용되어 있다. 이와 같이 구성하면, 맞붙은 상태에서 씰 부재(26)의 단면과 커플러 링(3)의 외주측 스플라인(32)의 단면이 만일 서로 대면하였다고 해도, 커플러 링(3)과 씰 부재(26)가 서로 이격되어 배치되므로, 씰 부재(26)는 커플러 링(3)에 의해 간섭되지 않는다.

이상과 같이 구성된 제2 실시예의 차륜용 베어링 장치에 따르면, 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 커플러 링(3)의 단면에 의해 베어링(2)의 씰 부재(26)가 가압되어 변형되지 않는다. 따라서, 씰 부재(26)에 따른 롤러 베어링(2)내로의 이물질의 침입방지기능이 저해되지 않고, 롤러 베어링(2)의 수명을 장기화할 수 있다.

또한, 제2 실시예의 경우, 돌출부(231)를 설치함에 따라, 이 만큼의 축방향 수치가 커지지만, 제1 실시예의 경우와 같이 커플러 링(3)의 바깥지름(d1)을 제2 내부 링(23)의 견부(23c)의 지름(d2)보다도 작게 할 필요가 없다. 따라서, 커플러 링(3)의 외주측 스플라인(32) 및 구동축(4)의 스플라인(41)의 적절한 설계 및 제작 이 용이해진다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치에 대해서 도 3을 참조로 하여 설명한다. 또한, 도 3은 도 1에 나타낸 제1 실시예의 차륜용 베어링 장치와 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

제3 실시예는, 제1 실시예에서 상술한 회피 구조를 변경한 것이다. 본 실시예에 있어서, 제2 내부 링(23)의 내측 단부에 대향하는 커플러 링(3)의 단면에 돌출부(301)를 형성함에 따라, 커플러 링(3)이 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피하고 있다. 즉, 본 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치에 있어서, 커플러 링(3)이 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피하기 위한 회피 구조로서, 제2 내부 링(23)의 내측 단면에 대향하는 커플러 링(3)의 단면부분에 돌출부(301)를 형성하는 것이 채용되어 있다. 돌출부(301)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 외주측 스플라인(32)의 일부를 포함하도록 커플러 링(3)의 각부를 비스듬히 잘라 형성된다. 이와 같이 구성하면, 맞붙은 상태에서 씰 부재(26)의 단면과 커플러 링(3)의 외주측 스플라인(32)의 단면이 설령 대면했다고 하여도, 커플러 링(3)과 씰 부재(26)가 서로 이격되어 배치되므로, 씰 부재(26)는 커플러 링(3)에 의해 간섭되지 않는다.

이상과 같이 구성된 제3 실시예의 차륜용 베어링 장치는, 제2 내부 링(23)에 돌출부(231)를 설치하는 대신 커플러 링(3)에 돌출부(301)를 설치한 점만 제2 실시예의 차륜용 베어링 장치와 다르므로, 제2 실시예의 경우와 동일한 이점을 갖는다.

상기 제1 내지 제3 실시예는, 다음과 같이 변형하여도 무방하다.

제1 내지 제3 실시예에 있어서, 롤러 베어링(2)의 제1 내부 링(22)을 축부(11)와 일체화하여도 무방하다.

제1 내지 제3 실시예에 있어서, 롤러 베어링(2)으로서 복열 원추형 롤러 베어링 대신에 복열의 볼 베어링을 사용하여도 무방하다. 단, 비교적 대형 차량에는 복열 원추형 롤러 베어링의 사용이 적합하다.

제2 실시예 및 제3 실시예에 있어서, 돌출부(231, 301)는, 커플러 링(3)을 씰 부재(26)로부터 이격하여 배치시킬 수 있고, 커플러 링(3)으로부터의 축 방향의 가압력을 제2 내부 링(23)에 확실히 전달할 수 있는 것이면 되고, 도 2 및 도 3에 나타낸 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제2 실시예에서, 돌출부(231)를 단차 형상으로 형성하지 않고 제3 실시예와 같이 각부를 컷트하여 형성하도록 해도 무방하다. 마찬가지로, 제3 실시예에 있어서, 돌출부(301)를 제2 실시예와 같이 단차 형상으로 형성하여도 무방하다.

쉘 니들 베어링(18)의 외주면 중 차량 내측의 부분이 중심공(16)의 내벽으로부터 이간되도록 구성하여도 무방하다.

다음으로 본 발명의 제4 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4는, 차륜용 베어링 장치(401)의 종단면도이다. 차륜용 베어링 장치(401)는, 내축(410)과, 롤러 베어링(420), 커플러 링(430), 및 니들 베어링(440)을 구비하고 있다.

내축(410)은, 축부(411), 축부(411)의 외측 단부에 반경 방향 바깥쪽으로 연 장되도록 형성되어 설치된 링 원형상의 플랜지부(412), 및 플랜지부(412)보다도 더 차량 외측으로 돌출하여 설치된 원통형의 소켓부(413)를 가지고 있다. 플랜지부(412)에는, 차륜(도시되지 않음)이 볼트(414)에 의해 체결되어 있다. 축부(411)의 축방향 중앙부의 외주면에는, 내축(410)을 차체의 현가장치(도시되지 않음)에 대하요 회전 가능하도록 지지하기 위한 롤러 베어링(420)이 장착되어 있다. 롤러 베어링(420)으로서는 복열 원추형 롤러 베어링이 이용되고 있다. 복열 원추형 롤러 베어링은, 일반적으로, 중량의 큰 차체로부터 걸리는 큰 반경 하중, 축 하중, 모멘트 하중을 받기 위해 사용된다.

축부(411)의 내측 단부의 외주면에는, 커플러 링(430)을 고정하기 위한 스플라인(415)이 형성되어 있다. 커플러 링(430)은 후술하는 바와 같이, 구동축(450)으로부터의 구동력의 전달을 선택적으로 허용 및 차단하는 전환 기구(402)를 구성한다. 또한, 스플라인(415)이 형성되어 있는 축부(411)의 내측 단부에는, 조립시에 상기 단부를 반경 방향 바깥쪽으로 소성변형시킴으로써 코킹부(416)가 설치되어 있다.

축부(411)의 중심에는, 구동축(450)의 삽입을 허용하는 중심공(417)이 형성되어 있다. 중심공(417)에는, 구동축(450)을 지지하기 위해, 차량 외측 볼 베어링(418)이 배치되고, 차량 내측에 베어링 부재로서의 니들 베어링(440)이 배치되어 있다. 볼 베어링(418)으로서는 깊은 홈 볼 베어링이 이용되고 있고, 볼 베어링(418)은 내축(410)의 플랜지부(412)와 대략 같은 축 방향위치로 배치되어 있다. 또, 니들 베어링(440)은, 롤러 베어링(420)의 제2 내부 링(423)과 대략 같은 축 방 향 위치에 배치되어 있다. 이와 같이 두개의 베어링(418, 440)을 설치함에 따라, 내축(410)과 구동축(450)이 서로 동축 상태에서 강고히 지지되고, 차륜용 베어링 장치(401)의 강성이 높아진다. 또한, 차량 내측의 베어링을 니들 베어링(440)으로 하는 것으로, 베어링(440)을 부착한 부분의 내축(410)의 두께를 용이하게 확보할 수 있다.

롤러 베어링(420)은 복열 원추형 롤러 베어링으로, 외부 링(421), 차량 외측의 제1 내부 링(422) 및 차량 내측의 제2 내부 링(423)으로 이루어진 내부 링(424), 복열의 롤링 요소로서의 상기 차량 외측 및 상기 차량 내측에 배열된 원추 롤러(425), 및 상기 차량 외측 및 상기 차량 내측에 배치된 씰 부재(426)를 갖는다. 제1 내부 링(422)의 외측 단면(422a)은, 내축(410)의 플랜지부(412)의 기부 근방에 위치하는 반경 방향면(412a)과 당접하고 있다. 제2 내부 링(423)은, 제1 내부 링(422)의 차량 내측에 인접하여 배치되어 있다. 제1 내부 링(422)은, 차량 외측의 원추 롤러(425)의 궤도면인 제1 내부 링 궤도(422b)를 가지고 있고, 제2 내부 링(423)은, 차량 내측의 원추 롤러(425)의 궤도면인 제2 내부 링 궤도(423b)를 가지고 있다.

한편, 외부 링(421)은, 제1 내부 링 궤도(422b)에 대향하는 제1 외부 링 궤도(421a)와, 제2 내부 링 궤도(423b)에 대향하는 제2 외부 링 궤도(421b)를 갖는다. 또한, 외부 링(421)의 외주면에는, 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지부(427)가 설치되어 있다. 플랜지부(427)는 차체의 현가장치에 부착된다. 차량 외측의 원추 롤러(425)는 제1 내부 링 궤도(422b)와 제1 외부 링 궤도(421a)와의 사 이에 배치되고, 차량 내측의 원추 롤러(425)는 제2 내부 링 궤도(423b)와 제2 외부 링 궤도(421b)와의 사이에 배치되어 있다.

씰 부재(426)는, 외부 링(421)과 내부 링(424)의 사이에 개재되고, 차량의 주행에 수반하여 누수, 사리, 소석 등의 이물질이 외부 링(421)과 내부 링(424)의 사이의 틈으로부터 롤러 베어링(420)의 내부에 침입하는 것을 방지한다. 씰 부재(426)는, 제2 내부 링(423)의 견부(423c)의 위에 장착되어 있다.

커플러 링(430)은, 링 형상의 부재로, 내주면에 내주측 스플라인(431)이 형성되고, 외주면에는 외주측 스플라인(432)이 형성되어 있다. 내주측 스플라인(431)은, 축부(411)의 내측 단부에 형성된 스플라인(415)에 맞물리는 것으로, 이러한 스플라인 계합에 의해 커플러 링(430)과 내축(410)은 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 또한, 커플러 링(430)은, 축부(411)의 축단 코킹에 의해 형성된 코킹부(416)에 의해 내축(410)의 축방향에서 이동 불가능하게 고정되어 있다. 축단 코킹은, 축부(411)의 축단에 대하여 내측으로부터 코킹 지그를 밀착시키는 것으로 수행된다. 이 때문에, 코킹부(416)로부터 외측을 향하여 축부(411)의 축방향을 따라 압력이 가해짐에 따라, 내부 링(424) 및 커플러 링(430)의 축부(411)에 대한 고정이 확실히 됨과 동시에, 내부 링(424) 및 커플러 링(430)에 대하여 예압이 부여된다.

또한, 커플러 링(430)은, 구동축(450)으로부터의 구동력의 전달을 선택적으로 허용 및 차단하는 전환 기구(402)의 일 구성요소를 이룬다. 전환 기구(402)는, 커플러 링(430), 구동축(450) 및 클러치 부재로서의 기어링(452)을 구비하고 있다. 구동축(450)은 커플러 링(430)에 근접한 단부를 가지고, 상기 단부에는 커플러 링(430)의 외주측 스플라인(432)과 같은 지름의 스플라인(451)이 형성되어 있다. 외주측 스플라인(432)과 스플라인(451)은 서로 동축에 배치되어 있다. 스플라인(451)에는 기어링(452)의 내주에 형성된 스플라인(452a)이 맞물려 있고, 기어링(452)은 구동축(450)의 축방향을 따라 외주측 스플라인(432) 및 스플라인(451)상을 습동가능하다. 기어링(452)이 상기 외측, 즉 도 4에 도시된 화살표 L방향으로 이동하면, 기어링(452)의 스플라인(452a)이 구동축(450)의 스플라인(451)과 커플러 링(430)의 외주측 스플라인(432)의 양자에 맞물린 상태(도 4에 도시된 상태)가 되고, 구동축(450)으로부터 내축(410)으로의 구동력의 전달이 허용되고, 차륜은 구동륜으로서 기능한다. 한편, 기어링(452)이 상기 내측, 즉 도 4에 화살표 R방향으로 이동하면, 기어링(452)의 스플라인(452a)은, 구동축(450)의 스플라인(451)과는 맞물려 있으나 커플러 링(430)의 외주측 스플라인(432)에는 맞물려 있지 않은 상태(도시되지 않음)가 되고, 구동축(450)으로부터 내축(410)으로의 구동력의 전달이 차단되어, 차륜은 종동륜으로서 기능한다. 이와 같이, 기어링(452)을 축방향으로 습동시킴에 따라, 구동축(450)으로부터 내축(410)으로의 구동력의 전달이 선택적으로 허용 및 차단된다. 또한, 기어링(452)은, 특별히 도시하지 않으나, 에어와 유압 등 적절한 동력수단을 이용한 습동기구에 의해 구동된다.

니들 베어링(440)은, 쉘(441), 복수의 니들 형상 롤러(442) 및 리테이너(443)를 구비한다. 도 5는, 니들 베어링(440) 주변의 확대 단면도이다. 쉘(441)은, 링 형상으로 형성됨과 동시에, 축방향의 양단이 접혀있다. 접혀진 선단부(441a, 441b)는, 서로 대향하도록 위치하고, 선단부(441a)와 선단부(441b)의 사 이의 폭은, 니들 형상 롤러(442)의 축방향 길이와 대략 동일하게 되어 있다. 그리고, 선단부(441a)와 선단부(441b)에 의해 니들 형상 롤러(442)를 축 방향에서 이동불가능하게 지지되어 있다. 리테이너(443)는, 링 형상으로 형성됨과 동시에, 니들 형상 롤러(442)에 대응하는 위치에 포켓공(443a)을 갖는다. 포켓공(443a)의 둘레 방향폭은, 니들 형상 롤러(442)의 지름보다도 작아, 이에 의해 니들 형상 롤러(442)가 내주측으로 빠지는 것을 방지하고 있다.

니들 베어링(440)은, 니들 베어링(440)을 중심공(417)에 압입하여 쉘(441)을 중심공(417)의 내벽(419)에 계합시키는 것으로 내축(410)에 부착되어 있고, 니들 형상 롤러(442)에 의해 구동축(450)을 회전가능하게 지지하고 있다. 여기서, 니들 베어링(440)의 외주면에 대향하는 중심공(417)의 내벽(419)의 부분은, 원통면 형상의 외측 부분(419a)과, 중심공(417)의 중심축에 대하여 경사각 α를 가지고 차량 내측을 향해 넓어지는 원추면 형상의 내측 부분(419b)을 갖는다. 이 때문에, 중심공(417)내에 배치된 니들 베어링(440)에서는, 쉘(441)의 외측의 외주면(441c)이 내벽(419)의 외측 부분(419a)과 계합하고, 쉘(441)의 내측의 외주면(441d)은, 내벽(419)의 내측 부분(419b)으로부터 이간되어 있다.

따라서, 축부(411)의 축단에 대하여 코킹 지그를 축 방향으로 밀착시킴에 따라 상술한 축단 코킹을 수행했을 때, 중심공(417)의 내벽(419)에 팽창이 생겨도, 내벽(419)의 내측 부분(419b)이 쉘(441)의 내측의 외주면(441d)으로부터 이간됨에 따라, 내벽(419)의 팽창의 영향이 니들 베어링(440)에 이르는 것을 방지할 수 있다. 즉, 내벽(419)의 팽창에 의해 니들 베어링(440)이 변형함에 따라 니들 형상 롤 러(442)의 내접원 지름(D1)이 변하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 내벽(419)의 내측 부분(419b)의 경사각 α은, 약 20 내지 60분의 각도인 것이 바람직하다. 경사각 α을 20 내지 60분으로 하는 것으로, 내축(410)의 강도의 저하를 억제하면서 내벽(419)의 팽창의 영향이 니들 베어링(440)에 이르는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 쉘(441)의 외측의 외주면(441c)과 내벽(419)의 외측 부분(419a)과의 계합 길이(L1)는, 니들 베어링(440)의 축방향 길이(L2)의 절반 이상인 것이 바람직하다. 이에 따라, 니들 베어링(440)의 내벽(419)에 대한 고정이 불안정하게 되는 것을 억제할 수 있다.

다음으로, 내축(410)에 롤러 베어링(420) 및 커플러 링(430)을 부착하여, 니들 베어링(440)을 맞붙이는 순서로 설명한다.

우선, 축단 코킹을 수행하는데 앞서, 축부(411)의 내측 단부로부터 롤러 베어링(420)을 축부(411)의 외주로 통과시킨다. 이어서, 커플러 링(430)의 내주측 스플라인(431)을 축부(411)의 내측 단부에 형성되어 있는 스플라인(415)에 맞물리면서, 커플러 링(430)을 축부(411)에 감합시킨다. 이어서, 축부(411)의 축단 코킹을 수행하여 코킹부(416)을 형성하고, 롤러 베어링(420)의 제1 내부 링(422), 제2 내부 링(423) 및 커플러 링(430)을 차량 외측에 밀착하도록 고정한다. 이에 의해, 롤러 베어링(420) 및 커플러 링(430)이 축부(411)에 고정됨과 동시에, 롤러 베어링(420) 및 커플러 링(430)에 필요한 예압이 부여된다.

이어서, 내축(410)의 중심공(417)에 차량 내측으로부터 니들 베어링(440)을 압입하고, 니들 베어링이(440)의 쉘(441)을 중심공(417)의 내벽(419)에 대하여 계 합시킨다. 이 때, 축단 코킹에 의해 중심공(417)의 내벽(419)에 팽창이 생겼다고 해도, 내벽(419)의 내측 단부(419b)가 쉘(441)의 차량 내측의 외주면(441d)으로부터 이간되어 있음에 따라, 내벽(419)의 팽창의 영향이 니들 베어링(440)에 미침에 따라 니들 베어링(440)이 변형하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 내축(410)에 니들 베어링(440)을 맞붙인 후에 베어링(420) 및 커플러 링(430)을 부착하는 수순을 취한 경우라도, 축단이 코킹에 의한 내벽(419)의 팽창의 영향이 니들 베어링(440)에 미치는 것을 억제할 수 있다.

제4 실시예의 차륜용 베어링 장치(401)에 의하면, 아래와 같은 이점을 얻을 수 있다.

제4 실시예에 있어서, 니들 베어링(440)의 쉘(441)의 차량 내측의 외주면(441d)은, 중심공(417)의 내벽(419)으로부터 이간되어 있다. 그 때문에, 축단 코킹에 의해 내벽(419)에 팽창이 생겼다고 해도, 니들 베어링(440)이 변형함에 따라 니들 베어링(440)의 니들 형상 롤러(442)의 내접원 지름(D1)이 변하는 것을 방지할 수 있고, 구동축(450)에 대하여 반경 방향의 과부하가 가해지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 니들 베어링(440)의 변형에 기인하는 연비의 악화와 니들 베어링(440) 및 구동축(450)의 내구성의 악화를 바람직하게 억제할 수 있다.

제4 실시예에 있어서, 니들 베어링(440)의 차량 내측의 외주면(441d)과 대향하는 내벽(419)의 내측 부분(419b)이 차량 내측을 향하여 넓어지는 원추면이기 때문에, 니들 베어링(440)을 내축(410)에 맞붙일 때, 내측 부분(419b)에 의해 니들 베어링(440)의 쉘(441)을 부드럽게 가이드할 수 있다.

제4 실시예에 있어서, 내벽(419)의 내측 부분(419b)의 경사각 α은 20 내지 60분의 각도이다. 그 때문에, 경사각 α가 불필요하게 커져서 축부(411)의 강도가 크게 저하하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 경사각 α가 너무 작아져서 축단 코킹에 의해 발생하는 내벽(419)의 팽창의 영향이 니들 베어링(440)에 미치는 것을 억제할 수 있다.

제4 실시예에 있어서, 니들 베어링(440)이 사용되고 있다. 니들 베어링(440)은, 구동축(450)과의 사이에서 발생하는 마찰손실이 적다는 이점이 있다.

또한, 상기 제4 실시 형태는 아래와 같이 변형하여도 무방하다.

제4 실시예에 있어서, 내벽(419)의 내측 부분(419b)을 내측을 향하여 넓어지는 원추면으로 했으나, 내측 부분(419b)은, 쉘(441)의 내측의 외주면(441d)으로부터 이간만 되어 있으면 다른 형상이어도 무방하다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 내벽(419)의 내측 부분(419b)은, 외측 부분(419a)보다도 큰 지름의 원통면이어도 무방하다.

제4 실시예에 있어서, 내축(410)에 대하여 구동축(450)을 지지하기 위한 니들 베어링 440을 사용했으나, 도 7에 도시된 바와 같이, 니들 베어링(440)을 대신하여, 예를 들면 금속제의 원통 형상의 슬라이드 베어링(460)을 이용해도 무방하다. 슬라이드 베어링(460)을 이용한 경우에도, 슬라이드 베어링(460)의 내측의 외주면(460a)을 내벽(419)의 내측 부분(419d)으로부터 이간시킴에 따라, 슬라이드 베어링(460)의 변형을 억제할 수 있다. 또한, 제4 실시예의 차륜용 베어링 장치(401)에서는, 기어링(452)의 스플라인(452a)의 양자에 맞물림에 따라 차륜이 구동륜으로 서 기능할 때에는, 내부 링(410)과 구동축(450)이 일체가 되어 회전한다. 한편, 기어링(452)의 스플라인(452a)이 구동축(450)의 스플라인(451)에는 맞물리나 커플러 링(430)의 외주측 스플라인(432)에는 맞물리지 않음에 따라 차륜이 종동륜으로서 기능할 때에는, 코너링 주행시 등을 제외하고, 내축(410)과 구동축(450)이 상대회전을 거의 않고, 상대 회전하는 경우에도 그 회전량은 미미하다. 이 때문에, 하중을 받으면서 회전하는 니들 베어링(440)의 본래의 기능을 발휘하는 경우가 한정되게 된다. 그러나, 니들 베어링(440)을 대신하여 슬라이드 베어링(460)을 사용함에 따라, 최소한의 베어링기능을 확보하면서, 베어링 부품의 원가절감을 도모할 수 있다.

또한, 구동축(450)의 지지에 슬라이드 베어링(460)을 사용하는 경우에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 슬라이드 베어링(460)의 내측의 외주부(460b)의 두께를 감소시켜, 슬라이드 베어링(460)의 내측의 외주면을 내벽(419)으로부터 이간시켜도 무방하다. 이 경우, 내축(410)의 축부(411)의 강도의 저하를 방지하면서 축단 코킹에 의한 내벽(419)의 팽창의 영향이 슬라이드 베어링(460)에 미치는 것을 억제할 수 있다.

제4 실시예에 있어서, 롤러 베어링(420)의 내부 링(424)은, 제1 내부 링(422) 및 제2 내부 링(423)으로부터 구성되나, 제1 내부 링(422)을 내축(410)의 축부(411)와 일체화하여도 무방하다.

제4 실시예에 있어서, 롤러 베어링(420)으로서 복열 원추형 롤러 베어링을 사용하였으나, 복열 원추형 롤러 베어링 대신에 복열의 볼 베어링을 사용하여도 무 방하다.

커플러 링(430)이 씰 부재(426)와 간섭하는 것을 회피하기 위해, 커플러 링(430)의 바깥지름을 견부(423c)의 지름보다도 작게 설정하여도 무방하다.

커플러 링(430)이 씰 부재(426)와 간섭하는 것을 회피하기 위해, 커플러 링(430)과 제2 내부 링(423)의 서로 대향하는 단면 중 어느 한 쪽에 돌출부를 설치하고, 이에 따라 커플러 링(430)을 씰 부재(426)으로부터 이격하여 배치시켜도 무방하다.

다음으로, 본 발명의 제5 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치에 대해서 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 허브 샤프트(501)의 차량 외측(도 9의 좌측)의 단부의 외주면에는, 반경 방향 바깥쪽으로 연장되도록 원반 형상 또는 십자 형상의 플랜지부(501a)가 설치되어 있다. 차륜(도시되지 않음)은 볼트(500b)를 개재하여 플랜지부(501a)와 체결된다. 또한, 허브 샤프트(501)의 차량 내측(도 9의 우측)의 단부(501e)의 외주면에는, 후술하는 커플러 링(503)이 나사 결합되는 숫나사부(511a)가 형성되어 있다. 도 9는 자동차 등의 차량의 좌측에 배치되는 차륜용 베어링 장치를 나타내고, 동일 도면 중의 숫나사부(511a)는, 차량의 전진이동에 수반하여 커플러 링(503)이 허브 샤프트(501)에 조이도록, 오른나사로 되어 있다. 동일 도면 중의 커플러 링(503)의 내주면에 형성되어 있는 암나사부(503a) 또한 우나사이다.

허브 샤프트(501)의 축방향 중앙부의 외주면에는, 허브 샤프트(501)를 차체 의 현가장치(도시되지 않음)에 대하여 회전가능하게 지지하기 위한 복열 원추형 롤러 베어링(502)이 외감되어 있다.

복열 원추형 롤러 베어링(502)의 내부 링은, 차량 외측의 제1 내부 링 부재(502a)와 차량내측의 제2 내부 링 부재(502b)로 이루어진다. 제1 내부 링 부재(502a)의 차량 외측의 단면(522a)은, 허브 샤프트(501)의 플랜지부(501a)의 차량 내측의 단면(501b)에 면접촉하고 있다. 제2 내부 링 부재(502b)는, 제1 내부 링 부재(502a)의 차량 내측에 인접하여 배치되어 있다. 제1 내부 링 부재(502a)는, 제1열 원추 롤러(521a)의 궤도면인 제1 내부 링 궤도(701a)를 가지고 있고, 제2 내부 링 부재(502b)는, 제2열의 원추 롤러(521b)의 궤도면인 제2 내부 링 궤도(701b)를 가지고 있다.

복열 원추형 롤러 베어링(502)의 외부 링(502c)은, 제1 내부 링 궤도(701a)에 대향하는 제1 외부 링 궤도(702a), 및 제2 내부 링 궤도(701b)에 대향하는 제2 외부 링 궤도(702b)를 갖는다. 외부 링(502c)의 외주면에는, 반경 방향 바깥쪽으로 연장되도록 플랜지부(502d)가 설치되어 있다. 플랜지부(502d)에는, 차체의 현가장치로의 부착에 사용하는 볼트구멍(502f)이 형성되어 있다.

허브 샤프트(501)와, 등속 유니버설 조인트의 외부 링으로서의 조인트 외부 링(504)의 내측 단면에 설치된 차축(504a)과의 사이에는, 볼 베어링(505) 및 니들 형상 롤러 베어링(507)이 개재되어 장착되고, 볼 베어링(505) 및 니들 형상 롤러 베어링(507)은, 허프 샤프트(501)를 차축(504a)에 대하여 회전 가능하게 지지하고 있다. 볼 베어링(505)에는 깊은 홈 볼 베어링이 이용되고, 허브 샤프트(501)의 플 랜지부(501a)와 거의 같은 축 방향위치에 스탑 링(506)에 의해 축방향의 이동이 규제되도록 하여 배치되어 있다. 니들 형상 롤러 베어링(507)은, 볼 베어링(505)보다도 차량 내측, 보다 구체적으로는, 허브 샤프트(501)의 외주면에 설치된 이중 열 원추형 롤러 베어링(502)의 제2 내부 링부재(502b)와 거의 같은 축 방향위치에 배치되어 있다. 이들 2개의 베어링(505, 507)을 설치하는 것으로, 허브 샤프트(501)와 차축(504a)이 서로 동축 상태에서 강고히 지지되어 있다. 또 차량 내측의 베어링을 니들 형상 롤러 베어링(507)으로 하는 것으로, 베어링(507)을 부착한 부분의 허브 샤프트(501)의 두께를 용이하게 확보할 수 있다.

상술한 복열 원추형 롤러 베어링(502)의 제2 내부 링 부재(502d)의 차량 내측에는, 링 형상의 부재인 커플러 링(503)이 설치되어 있다. 커플러 링(503)은, 제2 내부 링 부재(502b)의 차량 내측의 단면(502e)에 당접해 있다. 커플러 링(503)의 외주면에는 스플라인 홈(503b)이 형성되어 있고, 커플러 링(503)의 내주면에는, 상술한 바와 같이, 암나사부(503a)가 형성되어 있다. 허브 샤프트(501)의 차량 내측의 단부(501e)의 외주면에는, 상술한 바와 같이 숫나사부(511a)가 형성되어 있다. 그리고, 커플러 링(503a)은, 플랜지부(501a)의 차량 내측의 단면(501b)을 향해 허브 샤프트(501)의 축방향을 따라 제2 내부 링부재(502b)를 가압하도록, 허브 샤프트(501)의 나사결합에 의해 장착되어 있다. 상술한 바와 같이, 커플러 링(503)의 암나사부(503a)를 허브 샤프트(501)의 숫나사부(511a)로 조임에 따라, 커플러 링(503) 및 제1 및 제2 내부 링 부재(502a, 502b)는 허브 샤프트(501)에 대하여 확실히 고정된다.

커플러 링(503)의 근방의 조인트 외부 링(504)의 외주면에는, 커플러 링(503)의 외주 스플라인 홈(503b)과 같은 지름, 같은 형상의 조인트 외부 링측 스플라인 홈(504b)이 배치되어 있다. 외주 스플라인 홈(503b)과 조인트 외부 링측 스플라인 홈(504b)은 서로 같은 축에 배치되어 있다. 링 형상의 기어링(508)의 내주면에 형성된 스플라인 홈(508b)이 외주 스플라인 홈(503b)과 조인트 외부 링측 스플라인 홈(504b)의 양자에 맞물린 상태(도 9에 도시된 상태)에서는, 차축(504a)의 회전 구동력이 허브 샤프트(501)에 전달된다. 한편, 기어링(508)이 차량 내측(도 1의 우측)으로 이동하면, 기어링(508)의 스플라인 홈(508b)은, 조인트 외부 링측 스플라인 홈(504b)과는 맞물려 있으나 커플러 링(503)의 외주 스플라인 홈(503b)에는 맞물려 있지 않은 상태(도시되지 않음)가 되고, 차축(504a)의 회전 구동력은 허브 샤프트(501)에는 전달되지 않는다. 이와 같이, 기어링(508)을 축방향을 따라 습동시킴에 따라, 차축(504a)으로부터 허브 샤프트(501)로의 구동력의 전달이 선택적으로 허용 및 차단된다. 또한, 기어링(508)은, 특별히 도시하지 않았으나, 에어와 유압 등 적절한 동력수단을 이용한 습동기구에 의해 구동된다.

다음으로, 제5 실시예에 따른 차륜용 베어링 장치의 조립방법, 특히 허브 샤프트(501)의 커플러 링(503)을 나사 결합하는 순서에 대해서 설명한다.

우선, 허브 샤프트(501)의 차량 내측의 단부(501e)로부터 복열 원추형 롤러 베어링(502)을 허브 샤프트(501)의 외측으로 통과시킨다. 다음으로, 커플러 링(503)의 암나사부(503a)를 허브 샤프트(501)의 숫나사부(511a)에 나사 결합시키면서, 커플러 링(503)을 허브 샤프트(501)의 단부(501e)에 장착한다.

허브 샤프트(501)의 단부(501e)에 설치된 숫나사부(511a)의 바깥지름은, 커플러 링(503)의 숫나사부(503a)의 안지름과 대략 동일하다. 허브 샤프트(501)의 단부(501e)는, 허브 샤프트(501)로의 제1 내부 링 부재(502a) 및 제2 내부 링 부재(502b)의 장착을 허용하는 형상으로 되어 있다. 또한, 허브 샤프트(501)의 단부(501c)는, 커플러 링(503)을 제2 내부 링 부재(502b)에 당접할 때까지 비틀어 넣었을 때, 커플러 링(503)의 단면(503c)보다도 근소하게 차량 내측으로 돌출된다.

제5 실시예에 있어서, 커플러 링(503)은, 차량의 전진 이동시에 조인트 외부 링(504)(차축(504a))의 회전에 따라 허브 샤프트(501)에 대하여 조이듯이 장착되어 있다. 즉, 차량의 좌측에 배치되는 차륜용 롤러 베어링 장치에 있어서, 커플러 링(503)의 암나사부(503a) 및 허브 샤프트(501)의 숫나사부(511a)는 오른나사이고, 차량의 좌측에 배치되는 차륜용 롤러 베어링 장치에서는, 암나사부(503a) 및 숫나사부(511a)는 왼나사이다. 이에 의해, 차량이 전진 이동하는 경우에 있어서, 커플러 링(503)이 허브 샤프트(501)에 대하여 풀리는 방향으로는 회전하지 않고, 커플러 링(503)의 풀림 방지 및 멈춤 방지가 가능하다. 또한, 차량은 통상, 전진이동의 빈도가 후퇴이동의 빈도보다도 압도적으로 많으므로, 이 점에서 상기의 구성은 유리하다.

제5 실시예의 복열 원추형 롤러 베어링 장치에 의하면, 아래와 같은 이점을 얻을 수 있다.

제5 실시예에 있어서, 커플러 링(503)의 암나사부(503a)를 허브 샤프트(501)의 단부(501e)의 숫나사부(511a)에 조임에 따라, 커플러 링(503)은 복열 원추형 롤 러 베어링(502)의 제2 내부 링 부재(502b)를 플랜지부(501a)를 향해 축방향으로 가압하도록 하여 허브 샤프트(501)에 고정되어 있다. 그리고 이에 따라, 복열 원추형 롤러 베어링(502)에 대하여 적절히 예압이 부여되어 있다. 상술하면, 커플러 링(503)에 따른 제2 내부 링 부재(502b)에 대한 가압력과, 플랜지부(501a)의 단면(501b)으로부터의 반력에 의해, 복열 외향구조를 이루는 제1 및 제2 내부 링 부재(502a, 502b)는 각각 배면으로부터 조여진다. 그 결과, 원추 롤러(521a, 521b)는, 원통형상이면서 고강성으로 형성된 외부 링(502c)으로부터 제1 및 제2 외부 링 궤도(702a, 702b)를 통하여 가압을 받아 탄성변형하고, 유효 극간이 적정화된다. 또한, 제5 실시예에 있어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 내부 링 부재(502b)의 단면(502e)과 커플러 링(503)의 단면(503e)이 서로 면접촉하고 있다. 이 때문에, 커플러 링(503)의 허브 샤프트(501)로의 조여넣음에 따른 가압력이 보다 균등하게 제2 내부 링부재(502b)로 축방향을 따라 부여된다. 이상에 의해, 복열 원추형 롤러 베어링(502)에 음의 내부 극간을 설정하기 위한 예압을 간단하면서도 확실하게 복열 원추형 롤러 베어링(502)에 부여할 수 있다. 그 결과, 높은 베어링 강성과 진동 및 이음의 방지대책이 확보된 복열 원추형 롤러 베어링 장치를 제공할 수 있다.

제5 실시예에 있어서, 커플러 링(503)의 암나사부(503a)를 허브 샤프트(501)의 단부(501e)의 숫나사부(511a)에 조임에 따라, 복열 원추형 롤러 베어링(502)에 대하여 예압이 부여되어 있다. 허프 샤프트(501)의 차량 내측의 단부(501e)를 코킹함에 따라 복열 원추형 롤러 베어링(502)에 대하여 예압을 부여한 경우에는, 코킹에 수반되는 반경 방향의 분력에 의해 커플러 링(503)이 반경 방향 바깥쪽으로 눌 리고, 커플러 링(503)에 반경 방향으로 넓어지는 왜곡이 발생하기 쉽다. 그러나, 본 실시예에 있어서, 축단 코킹 대신에 커플러 링(503)의 조임을 이용하기 때문에, 그에 따른 왜곡이 효과적으로 억제된다. 이에 따라, 커플러 링(503)의 스플라인 홈(503b)과 기어링(508)의 스플라인 홈(508b)의 맞물림 부분에 극간이 생기지 않고, 커플러 링(503)과 조인트 외부 링(504)이 강고히 작동 연결된다. 그 결과, 차량의 구동력이 차륜용 롤러 베어링장치를 개재하여 효율적으로 차륜에 전달되게 된다.

제5 실시예의 차륜용 롤러 베어링 장치에 있어서, 허브 샤프트(501)의 단부(501e)의 코킹에 의해 커플러 링(503)을 복열 원추형 롤러 베어링(502)에 고정하는 것은 수행되지 않는다. 그 때문에, 축단 코킹에 요하는 공정과 설비를 생략할 수 있고, 복열 원추형 롤러 베어링 장치의 조립 원가의 절감을 도모할 수 있다.

제5 실시예의 베어링(502)은, 복열 외향 원추 롤러 베어링이기 때문에, 사이즈가 작아도 둘레방향 및 축방향이 큰 하중을 받을 수 있다. 이 때문에, 복열 원추형 롤러 베어링 장치의 컴팩트화와 경량화에 유효하고, 특히 구동륜용으로 이용한 경우에 연비향상의 효과가 크다.

또한, 상기 제5 실시예는 아래와 같이 변형하여도 무방하다.

제5 실시예에 있어서, 커플러 링(503)의 빠짐 방지를 수행하기 위한 정적인 구조를 허브 샤프트(501)에 어떤 설치도 하지 않고 허브 샤프트(501)에 커플러 링(503)을 장착시키고 있다. 그러나, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 허브 샤프트(501)의 차량 내측의 단면(501c)에, 커플러 링(503)의 빠짐 방지를 수행하기 위한 돌출부(501d)를 둘레방향으로 등각도 간격(도 10b에서는 약 120도 간격)으로 설치하여도 무방하다. 각 돌출부(501d)는, 커플러 링(503)의 단면(503c)보다 바깥쪽으로 돌출되어 있는 허브 샤프트(501)의 단부(501c)의 숫나사부(511a)를 해머 등의 적당한 지그에 의해 박아 고정하여 반경 방향 바깥쪽으로 돌출시킴에 따라 형성된다. 이들 돌출부(501d)에 의해, 차량이 후퇴 이동하는 경우에, 커플러 링(503)의 풀림을 보다 효과적으로 방지하기 위해서는, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 각 돌출부(501d)를 커플러 링(503)의 단면(503c)의 감소된 직경 영역에 당접시키는 것이 바람직하다. 이에 따라, 특히 차량이 후퇴 이동하는 경우에 커플러 링(503)이 허브 샤프트(501)의 단부(501e)로부터 풀려 복열 원추형 롤러 베어링(502)에 대한 예압이 변화하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 도 10b에 있어서는, 돌출부(501d)를 등각도 간격으로 3개 형성한 예를 나타내었으나, 커플러 링(503)의 풀림이나 빠짐이 유효적으로 방지할 수 있는 한, 2개 또는 4개 이상의 돌출부(501d)를 등각도 간격으로 형성하여도 무방하다. 또한, 커플러 링(503)의 풀림을 유효적으로 방지할 수 있으면, 돌출부(501d)는 반드시 등각도 간격으로 배치되지 않아도 무방하다.

제5 실시예에 있어서, 베어링(502)은 차량 외측의 제1 내부 링 부재(502a)와 차량 내측의 제2 내부 링 부재(502b)를 구비하는 복열 원추형 롤러 베어링이나, 도 11에 도시된 바와 같이, 차량 외측의 제1 내부 링 부재(502a)는 허브 샤프트(501)과 일체화되어도 무방하다. 이와 같이 제1 내부 링 부재(502a)와 허브 샤프트(501)를 일체로 함에 따라, 허브 샤프트(501)의 두께가 충분히 확보되기 때문에, 허프 샤프트(501)의 비틀림과 굽힘에 대한 강성이 향상하고, 허브 샤프트(501)의 강도향상이 보다 효과적으로 도모된다. 또한, 허브 샤프트(501)와 별체의 내부 링 부재가 차량내측의 제2 내부 링 부재(502d)만으로 이루어지므로, 커플러 링(503)에 의해 보다 효율적으로 제2 내부 링 부재(502b)에 가압력을 부여할 수 있다. 이에 따라, 복열 원추형 롤러 베어링 장치의 베어링 강성이 전체적으로 보다 높아진다.

제5 실시예에 있어서, 롤러 베어링(502)을, 롤링 요소들로서 원추 롤러(521a, 521b)를 이용한 복열 원추형 롤러 베어링으로 하였으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 롤링 요소로서 볼을 사용한 복열 외향 앵귤러 볼 베어링이어도 무방하다. 이 경우에 있어서, 롤링 요소가 궤도면과 롤링 접촉하기 때문에, 마찰 토크가 작아져 차륜용 롤러 베어링 장치의 뛰어난 저토크화와 고속화가 실현된다.

제5 실시예에 있어서, 커플러 링(503)과 제2 내부 링 부재(502b)와의 사이에는 어떠한 부재를 개재시키고 있지는 않으나, 예를 들면, 커플러 링(503)과 제2 내부 링 부재(502b)와의 사이에 플레인 와셔(plain washer)를 배치할 수도 있다. 이 경우에 있어서, 상기 와셔와의 접촉면의 큰 마찰계수 때문에, 커플러 링(503)의 조임시에, 보다 적정한 토크를 가할 수 있다. 또한, 이 경우에 있어서, 커플러 링(503)의 바깥지름이 작고, 커플러 링(503)의 조임에 의해 복열 원추형 롤러 베어링(502)에 대하여 충분한 가압력을 부여하는 것이 어려운 경우에도, 바깥지름이 큰 플레인 와셔를 사용함에 따라, 충분한 가압력을 베어링(502)에 가할 수 있다.

커플러 링(503)이 복열 원추형 롤러 베어링(502)의 씰 부재(526)와 간섭하는 것을 회피하기 위해, 커플러 링(503)의 바깥지름을 제2 내부 링 부재(502b)의 견 부(523c)의 지름보다도 작게 설정하여도 무방하다.

커플러 링(503)이 씰 부재(526)와 간섭하는 것을 회피하기 위해, 커플러 링(503)과 제2 내부 링 부재(502b)의 서로 대향하는 단면 중 어느 한쪽에 돌출부를 설치하고, 이에 의해 커플러 링(503)을 씰 부재(526)로부터 이격하여 배치시켜도 무방하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 차륜용 베어링 장치에 따르면, 롤러 베어링의 씰 부재로의 커플러 링의 간섭을 회피할 수 있다. 또한, 내축의 내측 단부의 코킹에 의해 내축의 중심공의 내벽에 생기는 팽창에 기인하여 내축의 중심공 내에 배치된 베어링 부재가 변형되는 것을 제어할 수 있다. 더욱이, 예압 조절을 용이하게 수행할 수 있는 것과 동시에, 베어링 강성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

1. 외부 링(21), 내부 링(24), 롤링 요소(25), 및 씰 부재(26)를 갖는 롤러 베어링(2);

   구동축(4)의 삽입을 허용하는 중심공(16)을 가지며, 상기 롤러 베어링(2)의 내부 링(24)이 장착되는 외주면을 갖는 내축(1);

   상기 내축(1)의 단부에 부착된 커플러 링(3);

   상기 커플러 링(3) 및 상기 롤러 베어링(2)을 상기 내축(1)의 축방향으로 이동 불가능하게 상기 내축(1)에 고정하기 위하여 상기 내축(1)의 단부에 구비된 코킹부(15); 및

   상기 커플러 링(3)이 상기 롤러 베어링(2)의 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피하기 위한 회피 구조를 포함하는 차륜용 베어링 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 링(24)은 상기 씰 부재(26)가 장착되는 견부(23c)를 가지고, 상기 커플러 링(3)이 상기 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피하기 위하여 상기 커플러 링(3)의 바깥지름(d1)을 상기 견부(23c)의 지름(d2)보다도 작게 설정한 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 커플러 링(3)이 상기 씰 부재(26)와 간섭하는 것을 회피하기 위하여 커플러 링(3)과 내부 링(24)의 서로 대향하는 단면 중 어느 한 편 에 돌출부(231, 301)가 구비되어, 상기 커플러 링(3)을 씰 부재(26)로부터 이격하여 배치시킨 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치.
4. 롤러 베어링(420);

   구동축(450)의 삽입을 허용하는 중심공(417)을 가지며, 상기 롤러 베어링(420)이 장착되는 외주면을 갖는 내축(410);

   상기 내축(410)의 내측 단부를 코킹함으로써 상기 내축(410)에 고정되고, 클러치 부재(452)를 개재하여 상기 구동축(450)으로부터 회전의 전달을 받는 커플러 링(430); 및

   상기 중심공(417) 내에 배치되어 상기 구동축(450)을 회전가능하게 지지하는 원통 형상의 베어링 부재(440)를 포함하고,

   상기 베어링 부재(440)의 외주면 중 내측 부분(441d)이 상기 중심공(417)의 내벽(419)으로부터 이간되어 있는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 베어링 부재(440)의 내측 부분(441d)과 대향하는 상기 중심공(417)의 내벽(419)의 일부는, 차량 내측을 향해 넓어지는 원뿔면(419b)인 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 원뿔면(419b)은, 상기 중심공(417)의 중심축에 대하여 20 내지 60분의 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치.
7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링 부재가 니들 베어링(440)인 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치.
8. 차량 외측의 단부에 차륜을 설치하기 위한 플랜지부(501a)를 갖는 허브 샤프트(501);

   상기 플랜지부(501a)에 당접하도록 상기 허브 샤프트(501)의 축방향 중앙부의 외주면에 장착된 내부 링(502a, 502b), 차량의 현가장치에 부착되는 외부 링(502c), 및 상기 외부 링(502c)과 상기 내부 링(502a, 502b)의 사이에 개재되는 롤링 요소(521a, 521b)를 구비한 롤러 베어링(502); 및

   상기 내부 링(502a, 502b)의 차량 내측의 단면(502e)에 당접하도록 상기 허브 샤프트(501)의 외주면에 장착되어, 차량의 구동력을 상기 허브 샤프트(501)에 전달하는 경우에는 조인트 외부 링(504)에 작동 연결되고, 차량의 구동력을 상기 허브 샤프트(501)에 전달하지 않는 경우에는 조인트 외부 링(504)으로부터 분리되는 커플러 링(503)을 포함하고,

   상기 플랜지부(501a)를 향해 상기 허브 샤프트(501)의 축방향을 따라 상기 내부 링(502a, 502b)을 가압하도록, 상기 커플러 링(503)은 상기 허브 샤프트(501)에 나사 결합에 의해 장착되어 상기 롤러 베어링(502)에 예압이 부여되는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 커플러 링(503)은, 차량의 전진 이동시에 상기 조인트 외부 링(504)의 회전에 따라 상기 허브 샤프트(501)에 대하여 조이도록 장착되는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 허브 샤프트(501)의 단부에, 상기 커플러 링(503)의 차량 내측의 단면에 당접하도록 반경 방향으로 돌출하는 돌출부(501d)를 설치한 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치.

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