KR20090007479A - 차량에서 구름 베어링의 베어링 외측 링과 휠 캐리어를 연결하기 위한 연결 구조체 및 이러한 유형의 연결 구조체의 제조 방법 - Google Patents

차량에서 구름 베어링의 베어링 외측 링과 휠 캐리어를 연결하기 위한 연결 구조체 및 이러한 유형의 연결 구조체의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에서 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)과 휠 캐리어(1)를 연결하기 위한 연결 구조체에 관한 것으로서, 휠 캐리어(1)는 중공 프로파일로 견고하게 결합 가능한 두 개의 쉘 형태의 판재 성형품(2, 3)에 의해 형성되며, 판재 성형품(2, 3)은 구름 베어링의 회전축(4)에 대해 동축성이며 서로 일정 간격으로 배치된 각각 하나의 원형 개구(5, 6)를 포함한다. 전술된 간격이 스페이서 링(7)에 의해 점유되는 것이 제안되는데, 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)을 위한 튜브 형태의 베어링 수용부(10)가 형성되고 판재 성형품(2, 3)이 형상 및 마찰 결합을 통해 구름 베어링의 베어링 외측 링(11) 및 스페이서 링(7)과 견고하게 결합되도록, 이 스페이서 링이 판재 성형품(2, 3)의 원형 개구(5, 6)를 한정하는 양측 가장자리(8, 9)의 내측에서 축방향으로 지지된다.

Description

차량에서 구름 베어링의 베어링 외측 링과 휠 캐리어를 연결하기 위한 연결 구조체 및 이러한 유형의 연결 구조체의 제조 방법{ASSEMBLY ON A MOTOR VEHICLE FOR CONNECTING AN OUTER BEARING RING OF A ROLLING BEARING AND A WHEEL SUPPORT, AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF SUCH A CONNECTING ASSEMBLY}
본 발명은 차량에서 구름 베어링의 베어링 외측 링과 휠 캐리어를 연결하기 위한 연결 구조체에 관한 것으로서, 휠 캐리어는 중공 프로파일로 견고하게 결합 가능한 두 개의 쉘 형태의 판재 성형품에 의해 형성되며, 판재 성형품은 구름 베어링의 회전축에 대해 동축성이며 서로 일정 간격으로 배치된 각각 하나의 원형 개구를 포함한다. 또한 본 발명은 이러한 유형의 연결 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.
구름 베어링과 휠 캐리어 사이의 연결 구조체는 이미 오래 전부터 다양한 실시 형태로 알려져 있다.
예를 들어 독일 공개 특허 공보 DE 44 36 789 A1에는 억지끼워 맞춤을 통해 휠 캐리어의 관통구에 2열 깊은 홈 볼 베어링의 베어링 외측 링을 고정하는 방법이 공개되어 있다. 베어링 외측 링의 축방향 고정은 고정 링을 통해 이루어지는데, 이런 고정 링의 사용은 중량 증가 및 제조 비용의 증가를 수반한다.
독일 공개 특허 공보 DE 103 59 649 A1 및 독일 공개 특허 공보 DE 196 13 441 A1에는 롤링 요소 및 일체형 외측 링과 함께 휠 베어링을 형성하는 적어도 하나의 내측 링이 삽입되는 허브를 구비한 휠 베어링 유닛이 공개되어 있다. 허브에서 내측 링의 축방향 고정 및 예하중은 소성 냉간 성형을 통해 롤러 리벳팅에 의해 형성되고 허브 단부에 성형된 방사상 팽윤부를 통해 구현된다.
또한 독일 공개 특허 공보 DE 199 15 633 A1에는 베이스 바디(base body)를 구비한 전륜구동 차량의 앞 차축에 사용되는 스위블 베어링이 공개되어 있는데, 이 베어링은 서로 결합 가능한 판재 성형품 또는 내측 및 외측 쉘로 구성되며, 그에는 휠 현가 및 휠 가이드 및 휠 제동을 위한 부품이 고정된다. 이 특허에서는 판재 성형품을 디프 드로잉 공정을 통해 제조하고 그 다음 용접 결합을 통해 서로 결합하여 전술된 부품을 위한 복수의 연결면을 구비한 중공체를 형성하는 것이 제안된다. 베이스 바디의 개구에는 시트 링(seat ring)으로도 불리는 튜브 형태의 휠 베어링 수용부를 삽입할 수 있으며 이 휠 베어링 수용부는 용접을 통해 베이스 바디와 견고하게 결합될 수 있다.
종래 방식에서는 휠 베어링이 소위 휠 베어링 수용부 또는 시트 링에 압입된다. 이러한 해결 방법에서도 원치 않는 소음을 발생시키는 베어링 외측 링의 축방향 이동을 억제하기 위하여 추가적인 축방향 고정이 요구된다.
본 발명의 목적은, 예를 들어 독일 공개 특허 공보 DE 199 15 633 A1에 공개된 바와 같이 차량에서 휠 베어링의 베어링 외측 링과 쉘 형태의 판재 성형품으로 형성된 휠 캐리어를 연결하기 위한 연결 구조체를 제공하는 것으로서, 이러한 연결 구조체는 간단하게 저비용으로 제조할 수 있으며 또한 비용이 소요되는 별도의 추가적인 베어링 외측 링의 축방향 고정을 필요로 하지 않는다.
또한 본 발명은 이러한 유형의 연결 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 이 목적은 독립항의 특징에 따른 연결 구조체 및 다른 방법 독립항에 따른 제조 방법을 통해 달성된다.
본 발명의 바람직한 개선된 형태 및 실시 형태는 각각 해당 종속항에 명시된다.
따라서 본 발명은 차량에서 구름 베어링의 베어링 외측 링과 휠 캐리어를 연결하기 위한 연결 구조체에서 출발하며, 휠 캐리어는 중공 프로파일로 견고하게 결합 가능한 두 개의 쉘 형태의 판재 성형품에 의해 형성된다.
또한 바람직한 개선된 형태에서는 판재 성형품이 구름 베어링의 회전축에 대해 횡방향으로 배치된다. 또한 쉘 부품의 연결 가능성과 관련하여 용접, 접착, 납땜, 펀치 리벳팅, 리벳팅, 클린칭 또는 볼트 체결을 통해 이 부품이 결합되는 것이 제안된다.
또한 본 발명에서는 판재 성형품이 서로 일정 간격으로 배치되며 구름 베어링의 회전축에 대해 동축성인 각각 하나의 원형 개구를 포함한다.
이외에도 본 연결 구조체에서는, 전술된 간격이 스페이서 링에 의해 점유되며, 구름 베어링의 베어링 외측 링을 위한 튜브 형태의 베어링 수용부가 형성되고 판재 성형품이 형상 및 마찰 결합을 통해 구름 베어링의 베어링 외측 링 및 스페이서 링과 견고하게 결합되도록, 이 스페이서 링이 판재 성형품의 원형 개구을 한정하는 양측 가장자리의 내측에서 축방향으로 지지된다.
본 발명의 바람직한 형태에서는 구름 베어링의 베어링 외측 링이 일측 단부에서 방사상 방향으로 고정된 플랜지를 포함하며, 부착된 상태에서 이 플랜지를 통하여 베어링 외측 링이 튜브 형태의 형성된 베어링 수용부의 해당 외측 정면에서 축방향으로 지지된다.
본 발명의 바람직한 형태에 따라 베어링 외측 링은 대향 단부에서 베어링 수용부에서부터 축방향으로 돌출되는 링 부분을 포함하며, 이 링 부분은 성형을 통해 칼라로 성형될 수 있고 튜브 형태의 베어링 수용부의 다른 외측 정면에서 축방향으로 고정될 수 있다.
성형은 롤러 리벳팅에 의한 냉간 성형, 예를 들어 소성 냉간 성형 또는 예를 들어 유도 가열 및 폴딩에 의한 온간 성형을 통해 수행될 수 있다.
이미 존재하는 칼라 및/또는 형성할 칼라를 통한 베어링 외측 링의 이러한 유형의 축방향 고정 또는 지지는 본 발명의 조합에 포함되며 단지 일측면에서 전술된 칼라 중 하나를 통해 또는 거울 대칭적으로 양측에서 각각 하나의 전술된 칼라를 통해 실시될 수 있다.
외측 링의 축방향 고정 또는 지지는, 베어링 수용부가 외측 링에 상응하게 계단식 또는 원추형 횡단면을 가짐으로써 구현될 수도 있다.
특히 바람직한 실시 형태에서는 베어링 수용부에서부터 축방향으로 돌출된, 구름 베어링의 베어링 외측 링의 링 부분이 연결 구조체의 제조를 위해 롤러 리벳팅 공정으로 성형 가능하도록, 특히 냉간 성형이 가능하도록 형성된다.
또한 판재 성형품, 스페이서 링 및 롤러 베어링의 베어링 외측 링을 포함하는 결합체가 베어링 수용부에서 돌출되는 링 부분의 성형을 통해 자체적으로 조여지도록 스페이서 링이 유연성으로 형성되는 것이 제안된다. 이를 위하여 스페이서 링이 중앙 링 부분에서 하나 또는 복수의 방사상 수축부를 포함할 수 있다. 마찬가지로 스페이서 링은 양측 단부에서 내측을 향하는 방사상 웨브 및 경우에 따라 제공되는 함몰부 또는 방사상 수축부를 구비한 원통형 성형품으로서 형성될 수도 있다.
또한 스페이서 링은 샤프트 링으로서 형성될 수 있다.
이외에도 스페이서 링의 맞대기 모서리가 용접, 클린칭 및/또는 유사한 방법을 통해 서로 결합되는 것이 제안된다.
본 발명의 다른 형태에서는, 원형 개구를 한정하는 양측 판재 성형품 가장자리가 각 가장자리의 폴딩 또는 업세팅을 통해 형성될 수 있는 둘레로 진행하는 팽윤부를 포함할 수 있다.
또한 스페이서 링 및 판재 성형품 형태의 각각의 인접한 부품의 사용된 소재가 그 경도에서 서로 상이하여, 베어링 수용부에서 축방향으로 돌출되는 베어링 외측 링의 링 부분의 전술된 성형을 통하여 더 연질 소재의 부품의 연결 윤곽의 성형 및 더 경질 소재의 부품의 연결 윤곽으로의 그 적응이 동시에 이루어질 수 있다.
더 경질 소재의 부품의 연결 윤곽은, 더 연질 소재의 부품 연결 윤곽의 성형 및 더 경질 소재의 부품 연결 윤곽으로의 그 적응을 통하여 인접한 부품의 연결 윤곽 사이에서의 형상 결합이 이루어지도록, 프로파일 부와 함께 형성될 수 있다.
하지만 형상 끼워맞춤은 예비 성형된(preformed) 형상, 예를 들어 언더컷(undercut)을 통해 조립 시 별도의 성형 없이 접촉부에서 구현될 수도 있다.
차량에서 구름 베어링의 베어링 외측 링과 휠 캐리어를 연결하기 위한 연결 구조체의 제조 방법으로서, 휠 캐리어는 중공 프로파일로 견고하게 결합 가능한 두 개의 쉘 형태의 판재 성형품에 의해 형성되며, 판재 성형품은 구름 베어링의 회전축에 대해 동축성이며 서로 일정 간격으로 배치된 각각 하나의 원형 개구를 포함하는 방법에 있어서, 연속적으로 수행해야 하는 다음의 공정 단계를 특징으로 하는 방법:
a) 판재 성형품의 서로 이격된 양측 원형 개구 사이에서, 구름 베어링의 베어링 외측 링을 위한 튜브 형태의 베어링 수용부가 형성되도록 내측에서 양측 개구를 한정하는 판재 성형품의 가장자리에 축방향으로 지지되는 스페이서 링이 위치된다.
b) 양측 판재 성형품이 서로 견고하게 결합된다.
c) 일측 단부에서 조립된 상태에 형성된 환형 베어링 수용부에서부터 축방향으로 돌출되는 형성된 베어링 외측 링의 링 부분이 베어링 수용부로 삽입된다.
d) 베어링 수용부에서부터 축방향으로 돌출되는 베어링 외측 링의 링 부분이 성형을 통해 칼라로 성형된다.
a) 공정 단계와 관련하여 원형 개구를 한정하는 판재 성형품의 양측 가장자리에서 각각 사전에 둘레로 진행하는 팽윤부가 형성될 수 있다. 팽윤부는 자체적으로 각 가장자리의 폴딩 또는 업세팅을 통해 형성될 수 있다.
b) 공정 단계와 관련하여, 용접을 통해 양측 판재 성형품이 서로 견고하게 결합되는 것이 제안된다. 접착, 납땜, 펀치 리벳팅, 리벳팅, 클린칭 또는 볼트 체결과 같은 다른 결합 방식도 가능하다.
또한 d) 공정 단계와 관련하여 베어링 수용부에서부터 축방향으로 돌출되는, 구름 베어링의 베어링 외측 링의 링 부분이 롤러 리벳팅 공정 후에 성형되는 것, 특히 냉간 형성되는 것이 제안된다.
또한 베어링 외측 링의 축방향 고정 및/또는 (일측 단부에서) 베어링 외측 링의 축방향 지지를 구현하는 d) 공정 단계와 관련하여, 베어링 외측 링의 다른 단부에 이미 테두리부가 존재하거나 또는 그러한 것이 성형을 통해, 특히 d) 공정 단계에 따라 형성되는 것이 제안된다.
외측 링의 축방향 고정 또는 지지는, 베어링 수용부가 베어링 외측 링에 상응하게 계단식 또는 원추형 횡단면을 가짐으로써 구현될 수도 있다.
본 발명의 다른 바람직한 개선된 형태에서는, 판재 성형품, 스페이서 링 및 롤러 베어링의 베어링 외측 링을 포함하는 결합체가 베어링 수용부에서 돌출되는 링 부분의 성형을 통해 자체적으로 조여지도록 유연성으로 형성된 스페이서 링이 사용된다.
예를 들어 중앙 링 부분에서 하나 또는 복수의 방사상 수축부를 포함하는 스페이서 링이 사용될 수 있다. 이와 달리 양측 단부에서 방사상 내측을 향하는 방사상 웨브 및 경우에 따라 제공되는 방사상 함몰부 또는 수축부를 구비한 원통형 성형품으로서의 스페이서 링이 사용될 수도 있다. 또한 파형 스페이서 링의 사용도 가능하다.
다른 조치에서는, 스페이서 링 및 판재 성형품 형태의 각각의 인접한 부품을 위하여 특정한 소재가 사용될 수 있는데, 이 소재는 그 경도에서 서로 상이하여, 베어링 수용부에서 축방향으로 돌출되는 베어링 외측 링의 링 부분의 성형을 통하여 더 연질 소재의 부품의 연결 윤곽의 성형 및 더 경질 소재의 부품의 연결 윤곽으로의 그 적응이 동시에 이루어진다.
마지막으로 더 경질 소재의 부품의 연결 윤곽은, 더 연질 소재의 부품 연결 윤곽의 성형 및 더 경질 소재의 부품 연결 윤곽으로의 그 적응을 통하여 인접한 부품의 연결 윤곽 사이에서의 형상 결합이 이루어지도록, 프로파일 부와 함께 형성될 수 있다.
제안된 연결 구조체 또는 이러한 유형의 연결 구조체의 제안된 제조 방법은 종래 기술에 비해 복수의 이점을 갖는다.
이런 이점들 중 하나로서 이 연결 구조체가 간단하게 저비용으로 제조 가능한데, 그 이유는 예를 들어 용접을 통한 양측 판재 성형품의 상호 결합과는 무관하게 판재 성형품을 통해 형성된 중공 프로파일 및 스페이서 링 및 베어링 외측 링의 결합체가 오로지 형상 및 마찰 결합을 통해 구현되어야 하기 때문이다. 조립 중에 오로지 베어링 외측 링의 자유 단부 또는 베어링 수용부에서 돌출되는 베어링 외측 링의 링 부분만 성형 공정 후에 칼라로 성형되고 베어링 수용부의 해당 외측 정면에서 고정되어야 한다.
예를 들어 판재 성형품과 시트 링의 용접과 같은 종래 기술에서 알려진 다른 추가적인 결합 조치는 더 이상 필요치 않다.
다른 한편으로 스페이서 링의 특이한 배치 및 고정 방식으로 인하여 증가된 클램핑 힘이 나타나는데, 그 이유는 스페이서 링이 소위 압축 스프링으로서 작용하고 결합체의 침하 거동과 관련하여 더 강한 예비력을 제공하기 때문이다.
하기에서 본 발명은 몇몇 실시 형태에 대한 첨부한 도면을 근거로 상세히 설명된다. 도면은 다음과 같다:
도 1은 조립 시작 시점의 본 발명에 따른 연결 구조체의 종단면도를 나타낸다.
도 2는 그 조립이 진행된 시점의 도 1에 따른 연결 구조체를 나타낸다.
도 3은 조립이 완료된 상태의 도 1 및 도 2에 따른 연결 구조체를 나타낸다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 스페이서 링의 가능한 바람직한 형태를 나타낸다.
도 5a, 도 5b는 조립 전 및 후의 판재 성형품의 원형 개구를 한정하는 가장자리의 바람직한 제1 형태를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 가장자리의 다른 바람직한 형태를 나타낸다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 스페이서 링의 가능한 바람직한 형태를 나타낸다.
도 1의 횡단면도에 개략적으로 도시되고 이미 독일 공개 특허 공보 DE 199 15 633 A1에 공개된 바와 같이, 휠 캐리어(1)는 상세히 도시되지 않은 구름 베어링의 회전축(4)에 대해 횡방향으로 배치된 쉘 형태의 두 개의 판재 성형품(2, 3), 즉 외측 및 내측 판재 성형품으로 구성된다.
양측 판재 성형품(2, 3)은 중공 프로파일로 견고하게 결합이 가능하며 바람직하게도 이를 위하여 상세히 도시되지 않은 연결면의 구역에서 서로 용접된다. 양측 판재 성형품(2, 3)은 구름 베어링의 회전축(4)에 대해 동축성이고 축방향에서 서로 이격된 각각 하나의 원형 개구(5, 6)를 포함한다. 양측 개구(5, 6) 사이의 이 간격은 강철 또는 다른 적합한 소재의 스페이서 링(7)에 의해 점유되며, 이 스페이서 링은 휠 캐리어(1)의 부착 시 양측 원형 개구(5, 6)를 한정하는 판재 성형품(2, 3)의 가장자리(8, 9) 사이에 삽입된다. 이는 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)을 위해 튜브 형태의 베어링 수용부(10)가 형성되도록 판재 성형품(2, 3)의 대향측 가장자리(8, 9)에서 스페이서 링(7)이 축방향으로 지지됨으로써 이루어진다.
그 외측 윤곽이 거의 원통형으로 형성된 베어링 외측 링(11)은 일측 단부에서 방사상 방향으로 고정된 환형 플랜지(12)를 포함하며, 부착된 상태에서, 즉 튜브 형태의 베어링 수용부(10)에 그가 축방향으로 삽입된 후에 이 플랜지를 통하여 베어링 수용부(10)의 해당 축방향 외측 정면에서 축방향으로 지지된다(도 2).
베어링 외측 링(11)은 다른 단부에서 베어링 수용부(10)에 대해 축방향으로 돌출된 링 부분(13)을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이 이 링 부분(13)은 성형, 즉 이 경우에는 예를 들어 냉간 성형을 통해 칼라(collar)(14)로 성형할 수 있으며 그 다음에는 튜브 형태의 베어링 수용부(10)의 다른 정면에서 축방향으로 고정된 다. 전술된 칼라(14)를 형성하기 위하여 특히 기존의 알려진 리벳 결합 방식이 제공된다.
이러한 구조를 통하여 중공 프로파일로 결합된 판재 성형품(2, 3)은 스페이서 링(7) 뿐 아니라 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)과도 형상 및 마찰 결합식으로 견고하게 결합되며, 외측 정면에 고정된 칼라(14)가 리벳팅을 통해 링 부분(13)에서 형성된다. 예를 들어 용접 결합과 같은 종래 기술에서 알려진 다른 고정 조치는 더 이상 필요치 않다.
스페이서 링(7)이 경계부에서 유연성으로 형성되는 것이 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 이로서 스페이서 링은 부착 시 경계부에서 특히 베어링 외측 링(11)의 링 부분(13)의 성형을 통해 탄성으로 성형될 수 있으며, 이로 인해 양측 판재 성형품(2, 3), 스페이서 링(7) 및 베어링 외측 링(11)으로 구성된 결합체가 견고한 어셈블리로 조여진다. 스페이서 링(7)은 여기에서 압축 스프링으로서 작용하며 강한 클램핑 힘을 제공하고 형성된 결합체의 침하 거동과 관련하여 더 큰 저항력을 제공한다.
도 4a는 이러한 방식으로 형성된 원통형 기본 형태의 스페이서 링(7)의 축방향 단면도를 나타낸다. 이 도면에서 스페이서 링은 중간 링 부분에서 스페이서 링(7)의 내측 및 외측 윤곽에서부터 출발하여 방사상 내측 또는 외측을 향하는 수축부(15)를 포함한다.
물론 축방향으로 나란히 배치된 복수의 수축부(15)가 내측면 및/또는 외측면 또는 윤곽에서도 가능하며 본 발명에 포함된다. 마찬가지로 도 4b에 도시된 바와 같이 수축부(15)는 단지 스페이서 링(7)의 외측 윤곽 또는 내측 윤곽으로 한정될 수도 있다.
수축부(15)는 전술된 중간 링 부분에서 원하는 유연성을 제공하며, 이와 달리 가장자리 구역에서는 더 높은 테두리부가 지지된다.
이와 달리 도 4c는 축방향 단부에서 내측을 향하는 방사상 웨브(16) 및 함몰부(17)를 구비한 원통형 판재 성형품으로서의 스페이서 링(7)을 나타낸다. 도 4d에 개략적으로 도시된 바와 같이 스페이서 링(7)의 자유 단부 또는 방사상 웨브(16)가 베어링 외측 링(11)의 링 부분(13)의 성형으로 인한 힘의 부하 또는 리벳팅 힘에 의해 휘어지고 바람직하게도 그에 상응하게 휠 캐리어(1)의 판재 성형품(2, 3)에 대한 형상 결합이 원활하게 이루어지도록 하는 스페이서 링의 유연성이 스페이서 링(7)의 이러한 특이한 형태를 통해 달성된다.
리벳 조인트에서 마찰 결합을 더욱 강화시키기 위하여, 판재 성형품(2, 3)의 원형 개구(5, 6)에 한정하는 양측 가장자리(8, 9)에 둘레로 진행하는 팽윤부(18)를 사전에 형성하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다. 팽윤부(18)는 각 가장자리(8, 9)의 폴딩(folding)(도 1, 도 2, 도 3, 도 5a, 도 5b) 또는 가장자리 단부의 업세팅(upsetting)(도 6a, 도 6b)을 통해 형성될 수 있다.
전술된 팽윤부(18)의 사용된 판재 성형품(2, 3) 소재가 연결된 스페이서 링(7)의 소재보다 연질이고 스페이서 링(7)이 예를 들어 그 연결 윤곽의 구역에서 프로파일 부(19)을 포함하는 경우에는, 베어링 수용부(10)에서 축방향으로 돌출되는 링 부분(13)의 성형을 통해 작용하는 축력으로 인해 판재 성형품(2, 3) 가장자 리(8, 9)의 연결 윤곽의 성형이 동시에 이루어진다. 즉 가장자리 연결 윤곽이 프로파일 부(19)와 함께 형성된 스페이서 링(7)의 더 경질 소재의 연결 윤곽에 맞게 적응되고 그와 형상 결합을 한다(특히 도 5a 및 도 5b 비교).
도 6a 및 도 6b는 부품의 그 반대로 형성된 도면을 나타낸다. 즉 판재 성형품(2, 3)의 업세팅된 가장자리(8, 9)가 스페이서 링(7)보다 더 경질의 소재로 이루어지고 이에 따라 스페이서 링(7) 연결 윤곽의 재료가 판재 성형품(2, 3)의 연결 윤곽 또는 그 가장자리(8, 9)에 소성적으로 적응되고, 본 예시에서는 베어링 외측 링(11) 링 부분(13)의 성형된 칼라(14)와 함께 액적 형태의 가장자리(8, 9) 횡단면을 적어도 부분적으로 감싼다.
전술된 바와 같이 베어링 외측 링(11)이 휠 캐리어(1)에 견고하게 부착된 경우에는, 베어링 외측 링이 알려진 방식에 따라서 베어링 내측 링, 롤링 요소, 휠 허브 등과 같은 필요한 다른 모든 베어링 부품 및 부착 부품과 함께 완성될 수 있다(상세히 도시되지 않음).
마찬가지로 이미 완성된 베어링을 돌출된 링 부분(13)과 함께 베어링 수용부(10)에 삽입하고 링 부분(13)의 성형을 통해 베어링을 조립하는 것도 생각할 수 있다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 다른 가능한 스페이서 링(7) 형태, 즉 샤프트 링으로서 형성된 스페이서 링(7)을 나타낸다. 최대 응력의 감소를 위해 가능한 한 넓은 접촉이 이루어지는 조건에서 이러한 방식으로 형성된 스페이서 링(7)을 통하여 중량 절감이 가능하다.
도 7a는 이 파형 스페이서 링의 횡단면을 나타낸다. 스페이서 링(7)의 파형 형태에 대한 대안으로서 이 스페이서 링은 날카로운 "지그 재그" 형태로 형성될 수도 있다.
도 7b는 도 7a에서 "X"로 표시된 부분에 대한 상세도를 나타낸다. 도 7c는 가능한 맞대기 모서리에서 관찰한 파형 스페이서 링(7)의 단면도를 나타낸다.
도 7c에 도시된 바와 같이 이 경우에는 용접된 맞대기 이음(butt joint)에 해당한다. 용접에 대한 대안으로서 클린칭(clinching)을 통한 결합도 구현될 수 있다.
본 발명은 차량의 베어링에 이용될 수 있다.
[도면 부호의 설명]
1 휠 캐리어
2 외측 판재 성형품
3 내측 판재 성형품
4 회전축
5 판재 성형품(2)의 개구
6 판재 성형품(3)의 개구
7 스페이서 링
8 개구(5)의 가장자리
9 개구(6)의 가장자리
10 베어링 수용부
11 베어링 외측 링
12 환형 플랜지
13 베어링 외측 링(11)의 링 부분
14 칼라
15 스페이서 링(7)의 수축부
16 스페이서 링(7)의 방사상 웨브
17 스페이서 링(7)의 함몰부
18 팽윤부
19 프로파일 부

Claims (23)

  1. 차량에서 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)과 휠 캐리어(1)를 연결하기 위한 연결 구조체로서, 휠 캐리어(1)는 중공 프로파일로 견고하게 결합 가능한 두 개의 쉘 형태의 판재 성형품(2, 3)에 의해 형성되며, 판재 성형품(2, 3)은 구름 베어링의 회전축(4)에 대해 동축성이며 서로 일정 간격으로 배치된 각각 하나의 원형 개구(5, 6)를 포함하는 연결 구조체에 있어서,
    전술된 간격이 스페이서 링(7)에 의해 점유되며, 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)을 위한 튜브 형태의 베어링 수용부(10)가 형성되고 판재 성형품(2, 3)이 형상 및 마찰 결합을 통해 구름 베어링의 베어링 외측 링(11) 및 스페이서 링(7)과 견고하게 결합되도록, 이 스페이서 링이 판재 성형품(2, 3)의 원형 개구(5, 6)를 한정하는 양측 가장자리(8, 9)의 내측에서 축방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)이 최소한 일측 단부에서 방사상으로 고정되는 환형 플랜지(12)를 포함하며, 그를 통하여 조립된 상태에서 베어링 외측 링(11)이 형성된 튜브 형태의 베어링 수용부(10)의 해당 정면에서 축방향으로 지지되며 그리고/또는 최소한 다른 단부에서 베어링 수용부(10)에서부터 축방향으로 돌출되는 링 부분(13)을 포함하고, 이 링 부분은 성형을 통해 칼라(14)로 성형될 수 있으며 튜브 형태의 베어링 수용부(10)의 다른 외측 정면에서 축방향 으로 고정 가능한 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  3. 제2항에 있어서, 베어링 수용부(10)에서부터 축방향으로 돌출되는, 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)의 링 부분(13)이 롤러 리벳팅 공정 후에 성형 가능한, 특히 냉간 형성 가능한 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 판재 성형품(2, 3), 스페이서 링(7) 및 롤러 베어링의 베어링 외측 링(11)을 포함하는 결합체가 베어링 수용부(10)에서 돌출되는 링 부분(13)의 성형을 통해 자체적으로 조여질 수 있도록 스페이서 링(7)이 유연성으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  5. 제4항에 있어서, 스페이서 링(7)이 중앙 축방향 링 부분에서 하나 또는 복수의 수축부(15), 특히 방사상 내측 또는 외측에 배치된 수축부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  6. 제4항에 있어서, 스페이서 링(7)이 양측 단부에서 내측을 향하는 방사상 웨브(16) 및 함몰부(17)를 구비한 원통형 성형품으로서 형성되며 그리고/또는 스페이서 링(7)이 샤프트 링으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 판재 성형품(2, 3)이 용접을 통 해 서로 견고하게 결합되며 그리고/또는 판재 성형품(2, 3)이 구름 베어링의 회전축에 대해 횡방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 원형 개구(5, 6)를 한정하는 판재 성형품(2, 3) 가장자리(8, 9)가 둘레로 진행하는 팽윤부(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  9. 제8항에 있어서, 팽윤부(18)가 각 가장자리(8, 9)의 폴딩 또는 업세팅을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 또한 스페이서 링(7) 및 판재 성형품(2, 3) 형태의 각각의 인접한 부품의 사용된 소재가 그 경도에서 서로 상이하여, 베어링 수용부(10)에서 축방향으로 돌출되는 베어링 외측 링(11)의 링 부분(13)의 성형을 통하여 더 연질 소재의 부품의 연결 윤곽의 성형 및 더 경질 소재의 부품의 연결 윤곽으로의 그 적응이 동시에 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  11. 제10항에 있어서, 더 경질 소재의 부품(7)의 연결 윤곽이, 더 연질 소재의 부품(2, 3) 연결 윤곽의 성형 및 더 경질 소재의 부품(7) 연결 윤곽으로의 그 적응을 통하여 인접한 부품(7; 2, 3)의 연결 윤곽 사이에서의 형상 결합이 이루어지도 록, 프로파일 부(19)와 함께 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 베어링 수용부(10)가 베어링 외측 링(11)에 상응하게 계단식 또는 원추형 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 연결 구조체.
  13. 차량에서 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)과 휠 캐리어(1)를 연결하기 위한 연결 구조체로서, 휠 캐리어(1)는 중공 프로파일로 견고하게 결합 가능한 두 개의 쉘 형태의 판재 성형품(2, 3)에 의해 형성되며, 판재 성형품(2, 3)은 구름 베어링의 회전축에 대해 동축성이며 서로 일정 간격으로 배치된 각각 하나의 원형 개구(5, 6)를 포함하는 연결 구조체의 제조 방법에 있어서, 연속적으로 수행되어야 하는 하기 공정 단계를 특징으로 하는 방법:
    a) 판재 성형품(2, 3)의 서로 이격된 양측 원형 개구(5, 6) 사이에서, 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)을 위한 튜브 형태의 베어링 수용부(10)가 형성되도록 내측에서 양측 개구(5, 6)를 한정하는 판재 성형품(2, 3)의 가장자리(8, 9)에 축방향으로 지지되는 스페이서 링(7)이 위치된다.
    b) 양측 판재 성형품(2, 3)이 서로 견고하게 결합된다.
    c) 일측 단부에서 조립된 상태에 형성된 환형 베어링 수용부(10)에서부터 축방향으로 돌출되는 형성된 베어링 외측 링(11)의 링 부분(13)이 베어링 수용부(10)로 삽입된다.
    d) 베어링 수용부(10)에서부터 축방향으로 돌출되는 베어링 외측 링(11)의 링 부분(13)이 성형을 통해 칼라(14)로 성형된다.
  14. 제13항에 있어서, a) 공정 단계와 관련하여 원형 개구(5, 6)를 한정하는 판재 성형품(2, 3) 가장자리(8, 9)가 각각 둘레로 진행하는 팽윤부(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 팽윤부(18)가 판재 성형품(2, 3)의 각 가장자리(8, 9)의 폴딩 또는 업세팅을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, b) 공정 단계와 관련하여, 용접을 통해 양측 판재 성형품(2, 3)이 서로 견고하게 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, d) 공정 단계와 관련하여 베어링 수용부(10)에서부터 축방향으로 돌출되는, 구름 베어링의 베어링 외측 링(11)의 링 부분(13)이 롤러 리벳팅 공정 후에 성형되는, 특히 냉간 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 베어링 외측 링의 다른 단부에 이미 테두리부가 존재하거나 또는 그러한 것이 성형을 통해, 특히 d) 공정 단계에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 판재 성형품(2, 3), 스페이서 링(7) 및 롤러 베어링의 베어링 외측 링(11)을 포함하는 결합체가 베어링 수용부(10)에서 돌출되는 링 부분(13)의 성형을 통해 자체적으로 조여질 수 있도록 경계부에서 유연성으로 형성된 스페이서 링(7)이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 중앙 축방향 링 부분에서 하나 또는 복수의 방사상 수축부(15), 특히 방사상 내측 또는 외측에 배치된 수축부(15)를 포함하는 스페이서 링(7)이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 양측 축방향 단부에서 내측을 향하는 방사상 웨브(16) 및 함몰부(17)를 구비한 원통형 판재 성형품으로서 형성된 스페이서 링(7)이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 스페이서 링(7) 및 판재 성형품(2, 3) 형태의 각각의 인접한 부품을 위하여 소재가 사용되는데, 이 소재는 그 경도에서 서로 상이하여, 베어링 수용부(10)에서 축방향으로 돌출되는 베어링 외측 링(11)의 링 부분(13)의 성형을 통하여 더 연질 소재의 부품의 연결 윤곽의 성형 및 더 경질 소재의 부품의 연결 윤곽으로의 그 적응이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 더 경질 소재의 부품(7)의 연결 윤곽이, 더 연질 소재의 부품(2, 3) 연결 윤곽의 성형 및 더 경질 소재의 부품(7) 연결 윤곽으로의 그 적응을 통하여 인접한 부품(7; 2, 3)의 연결 윤곽 사이에서의 형상 결합이 이루어지도록, 프로파일 부(19)와 함께 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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