KR20090028578A - 회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 베어링 장치 - Google Patents

회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 베어링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090028578A
KR20090028578A KR1020087032216A KR20087032216A KR20090028578A KR 20090028578 A KR20090028578 A KR 20090028578A KR 1020087032216 A KR1020087032216 A KR 1020087032216A KR 20087032216 A KR20087032216 A KR 20087032216A KR 20090028578 A KR20090028578 A KR 20090028578A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing
inner ring
wheel hub
axial
joint body
Prior art date
Application number
KR1020087032216A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101398326B1 (ko
Inventor
롤란트 랑거
페터 니블링
에른스트 마주르
Original Assignee
쉐플러 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쉐플러 카게 filed Critical 쉐플러 카게
Publication of KR20090028578A publication Critical patent/KR20090028578A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101398326B1 publication Critical patent/KR101398326B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0005Hubs with ball bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0015Hubs for driven wheels
    • B60B27/0021Hubs for driven wheels characterised by torque transmission means from drive axle
    • B60B27/0031Hubs for driven wheels characterised by torque transmission means from drive axle of the axial type, e.g. front teeth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0015Hubs for driven wheels
    • B60B27/0036Hubs for driven wheels comprising homokinetic joints
    • B60B27/0042Hubs for driven wheels comprising homokinetic joints characterised by the fixation of the homokinetic joint to the hub
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0094Hubs one or more of the bearing races are formed by the hub
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/60Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/063Fixing them on the shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/185Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with two raceways provided integrally on a part other than a race ring, e.g. a shaft or housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors

Abstract

본 발명은 회전 조인트(5)를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브(2)의 베어링 장치(1)에 관한 것으로서, 적어도 하나의 별도의 베어링 내측 링(17)을 구비하며 휠 허브(2)에 부착된 2열 롤러 베어링(11)을 포함하며, 이 베어링 내측 링은 축방향에서 정면(24)을 통해 휠 허브(2)의 액슬 스터브(axle stub)(18) 단부를 넘어 돌출되고, 롤러 베어링(11)은 별도의 베어링 내측 링(17)의 정면(24)에 작용하는 회전 조인트(5) 조인트 바디(7)의 대응면(25)을 통해 축방향에서 예하중을 받는다. 휠 허브와 회전 조인트의 개선된 결합을 가능하게 하고 롤러 베어링의 예하중을 더욱 용이하게 조절할 수 있도록 하기 위하여, 휠 허브(2) 액슬 스터브(18)의 정면이 스퍼 기어(3)를 포함하며, 이 스퍼 기어는 회전 조인트(5) 조인트 바디(7)의 대응 스퍼 기어(4)에 회전 고정식으로 결합될 수 있으며, 스퍼 기어(3, 4)는 적어도 부분적으로나마 방사상 및 축방향에서 롤러 베어링(11) 아래에 배치되고, 베어링 내측 링(17)은 베어링 내측 링(17)과 조인트 바디(7) 대응면(25) 사이에서 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)과 연결된다.

Description

회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 베어링 장치{BEARING ARRANGEMENT OF A WHEEL HUB OF A MOTOR VEHICLE DRIVABLE BY A ROTATING JOINT}
본 발명은 회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 베어링 장치에 관한 것으로서, 휠 플랜지와 결합된 휠 허브 및 구동축과 결합된 회전 조인트가 기어(gearing)를 통해 회전 고정식으로 서로 결합되며, 적어도 하나의 별도의 베어링 내측 링을 구비하며 휠 허브에 부착된 2열 롤러 베어링을 포함하며, 이 베어링 내측 링은 축방향에서 정면을 통해 휠 허브의 액슬 스터브 단부를 넘어 돌출되고, 롤러 베어링은 별도의 베어링 내측 링의 정면에 작용하는 회전 조인트의 조인트 바디 대응면을 통해 축방향에서 예하중을 받는다.
회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 이러한 유형의 베어링 장치는 독일 특허 공보 DE 42 10 461 C2에 공개되어 있다. 이 장치에서는 나사 핀을 통한 휠 허브 및 회전 조인트의 회전 고정식 결합이 가능한데, 이 나사 핀은 휠 허브의 액슬 스터브에서 상응하게 형성된 축방향 내치에 맞물리는 샤프트 기어를 포함한다. 대응면의 정면이 축방향으로 돌출된 베어링 내측 링의 정면으로 압박되고 대응면의 축 면(axial surface)이 베어링 내측 링의 돌출된 부분을 지지함으로써, 조인트 샤프트의 조인트 바디 대응면은 동시에 휠 허브의 액슬 스터브를 초과하여 돌 출되는 베어링 내측 링에 이중으로 작용한다. 이 장치의 목적은 변형 효과, 특히 벤딩 모멘트로 인해 베어링 내측 링에 작용하는 그러한 변형 효과의 억제이다.
바람직하게도 이러한 유형의 장치에서는 휠 허브/회전 조인트 유닛의 비교적 컴팩트한 짧은 구조가 달성되는데, 그 이유는 조인트 바디가 축방향에서 적어도 일부분 휠 허브에 수용되기 때문이다. 따라서 외측 볼 조인트에서부터 가능한 한 멀리 차량 외측 방향으로의 이동이 이루어진다. 하지만 단점은 톱니부가 샤프트 기어로서 형성되는 것인데, 그 이유는 거의 축방향으로 뻗어 있는 이러한 유형의 톱니부로는 부품의 정확한 상호 간격의 조절이 문제점으로 보이기 때문이다. 또한 베어링 내측 링의 정면에 작용하는 조인트 바디의 대응면은 베어링 내측 링에 요구되는 조임력의 정확한 조절을 어렵게 하는데, 그 이유는 조인트 샤프트와 휠 베어링 유닛을 조일 때 베어링 내측 링의 조인트 샤프트 접촉 구역에서 두 개의 축방향 또는 방사상 접촉부로 인하여 휠 베어링 간극 및 기어 물림에 요구되는 축방향 여유의 중복 치수의 문제가 나타나기 때문이다.
회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 다른 베어링 장치가 공개되어 있는데, 이 장치는 이러한 문제점을 갖지 않지만 그 대신 다른 측면에서 개선의 여지가 존재한다.
독일 특허 공보 DE 31 16 720 C1에는 다른 베어링 장치가 공개되어 있는데, 이 장치에서는 내측 링 전체가 일체형으로 휠 허브에 형성되므로, 조임력의 조절 및 별도의 베어링 내측 링의 고정이 아무런 의미를 갖지 않는다. 조인트 바디를 향하는 휠 허브 액슬 스터브의 정면에는 스퍼 기어가 형성되어 있다. 이 스퍼 기어는 조인트 바디의 조인트 외측부에 있는 스퍼 기어와 대응하므로 이로 인해 이 부품의 간단한 탈착식 고정이 보장된다. 멀티파트 내측 링을 구비한 베어링 장치에는 이러한 유형의 장치가 적합하지 않다. 이러한 형태로 인하여 축방향 설치 길이가 단축될 수 있지만, 점점 더 컴팩트하게 설계되는 차량에서 제공되는 적은 설치 공간을 감안할 때 이런 축방향 길이도 현재의 요구를 충족시기에 너무 크다.
유사한 장치는 독일 특허 공보 DE 36 04 630 C2에 공개되어 있는데, 이 장치에서는 휠 허브 및 회전 조인트의 축방향 단부측 스퍼 기어가 텀블 프레스 가공된다. 이 장치도 비교적 큰 축방향 설치 공간을 차지한다.
독일 특허 공보 DE 36 36 243 C2에는 2열 베어링을 구비한 휠 베어링-등속 조인트 유닛이 공개되어 있다. 이 2열 베어링은 휠 허브와 분리되게 형성되며 휠 허브에 형성된 성형 칼라를 통하여 축방향으로 고정되거나 또는 조여지는 적어도 하나의 베어링 내측 링을 포함한다. 이 칼라는 직접 또는 간접적으로 베어링 내측 링의 고정을 위한 중간 부분을 포함할 수 있다. 성형 방법으로서 특히 냉간 성형이 고려된다. 그 어느 한 실시 형태에서는 스퍼 기어 또는 헬리컬 기어가 베어링 내측 링을 방사상 외측으로 감싸는, 휠 베어링의 성형 칼라에 형성되며, 스퍼 기어 또는 헬리컬 기어가 조인트 부품, 특히 조인트 외측부와 회전 고정식으로 직접 결합될 수 있다. 이러한 형태를 통하여, 베어링 형태와 무관하게 넓은 면적의 방사상 스퍼 기어 물림 또는 경미한 원추 형태의 헬리컬 기어 물림이 가능하며, 상응하는 방법에 따라 헬리컬 기어 또는 스퍼 기어가 칼라의 제조 시 동시에 재료에 가공된다.
독일 특허 공보 36 36 243 C2의 다른 실시 형태에서는 스퍼 기어 또는 헬리 컬 기어가 베어링 내측 링을 방사상 외측으로 확장하는 링 칼라에 형성되며, 스퍼 기어 또는 헬리컬 기어가 조인트 부품, 특히 조인트 외측부와 회전 고정식으로 직접 결합될 수 있고, 베어링 내측 링은 성형된 칼라가 형상 결합식으로 맞물리는 물림 수단을 포함한다. 이 실시 형태에서는 확장된 정면을 포함할 수 있는 별도의 베어링 내측 링이 허브에서 회전 조인트로의 토크 전달에 관여한다.
이 해결 방법에서는 재료 성형을 통해 롤러 리벳 쇼울더에 축 기어가 형성된다. 톱니부를 구비한 이 롤러 리벳 쇼울더로 인하여 축방향에서 추가적인 설치 공간이 필요하다. 이는 조인트 샤프트의 조인트 각도를 확대시키는 작용을 하며 이로써 차량 조향각 및 조인트 샤프트 수명에 부정적인 영향을 미친다.
마지막으로 미국 특허 공보 US 6,146,022에는 회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 베어링 장치가 공개되어 있는데, 이 장치는 적은 설치 길이라는 측면에서 매우 바람직한 이점을 갖는다. 휠 허브의 액슬 스터브 및 조인트 바디의 정면은 서로 대응하는 스퍼 기어를 포함하며 스퍼 기어는 베어링 장치의 레이스웨이 아래의 거의 중앙에 배치된다. 하나의 내측 레이스웨이는 휠 허브에 형성되고 다른 내측 레이스웨이는 조인트 바디의 하우징에 형성된다. 조인트 바디에 회전체 레이스웨이를 통합함으로써 필요한 축방향 설치 공간이 감소된다. 따라서 조인트 바디의 중점은 차량 외측 방향으로 이동한다. 하지만 이러한 유형의 장치에서는 베어링 장치의 회전체에서 필요한 조임력의 조절이 어렵다.
본 발명의 목적은 전술된 단점이 극복된 베어링 장치를 제공하는 것이다. 특히 본 발명의 목적은, 베어링의 조임력 조절이 간단하게 구현되는, 휠 허브, 베어링 장치 및 회전 조인트로 구성된 축방향에서 단축된 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명은, 회전 조인트의 조인트 바디 및 휠 허브의 액슬 스터브가 각각 하나의 스퍼 기어를 포함하고 스퍼 기어가 방사상 및 축방향에서 베어링 장치 아래에 배치되므로 인하여 놀랍게도 전술된 목적이 간단한 방식으로 달성될 수 있다는 인식에 근거한다. 또한 본 발명의 목적은, 베어링 내측 링이 베어링 내측 링과 조인트 바디의 지지면 사이에서 축방향 공차 보상을 위한 수단과 연결됨으로써 달성된다.
따라서 본 발명은 회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 베어링 장치에서 출발하며, 이 장치에서는 휠 플랜지와 결합된 휠 허브 및 구동축과 결합된 회전 조인트가 기어를 통해 회전 고정식으로 서로 결합되며, 적어도 하나의 별도의 베어링 내측 링을 구비하며 휠 허브에 부착된 2열 롤러 베어링을 포함하며, 이 베어링 내측 링은 축방향에서 정면을 통해 휠 허브의 액슬 스터브 단부를 넘어 돌출되고, 롤러 베어링은 별도의 베어링 내측 링의 정면에 작용하는 회전 조인트의 조인트 바디 대응면을 통해 축방향에서 예하중을 받는다. 또한 휠 허브의 액슬 스터브 정면이 스퍼 기어를 포함하며, 이 스퍼 기어는 회전 조인트의 조인트 바디의 대응 스퍼 기어에 회전 고정식으로 결합될 수 있고, 스퍼 기어는 적어도 부분적으로나마 방사상 및 축방향에서 롤러 베어링 아래에 배치되고, 베어링 내측 링은 베어링 내측 링과 조인트 바디 대응면 사이에서 축방향 공차 보상을 위한 수단과 연결된다.
바람직하게도 이러한 구조로 인하여, 축 기어 또는 스퍼 기어의 해당 결합부가 볼 트랙 아래에서 가능한 한 멀리 이격되게 배치되는 것이 달성되고, 이로써 휠 허브 및 회전 조인트로 구성된 축방향에서 짧은 유닛이 나타난다.
휠 베어링 유닛과 조인트 샤프트를 조일 때 나타나는 문제, 즉 베어링 내측 링의 조인트 샤프트 접촉 구역에서 두 개의 축방향 접촉부로 인하여 휠 베어링 간극 및 기어 물림에 요구되는 축방향 여유의 중복 치수의 문제가 베어링 내측 링과 조인트 바디의 지지면 사이에서 축방향 공차 보상을 위한 수단을 통해 해결된다. 이 수단은 해당 부품, 즉 베어링 내측 링 및/또는 조인트 바디의 접촉면의 상응하는 형태 또는 상응하는 탄성/소성 변형 가능한 중간 부분을 통해 설명될 수 있다.
놀랍게도 간단한 방식으로 베어링 장치가 잘 알려진 기존 개별 부품으로 형성될 수 있는데, 이러한 개별 부품은 좁은 또는 짧은 구조를 가질 뿐 아니라 완전히 새로운 방식으로 간단하고 정확한 베어링 예하중 조절을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 개선된 형태에서는 공차 조절을 위한 수단이 다양한 방식으로 형성될 수 있으므로, 휠 허브-조인트 샤프트 결합부의 설계에 있어 일련의 새로운 설계 가능성이 제공된다.
특히 베어링 내측 링과 조인트 바디의 대응면 사이에서 축방향 공차 보상을 위한 수단이 환형 그루브 형태의 축방향 언더컷으로서 조인트 바디의 정면에 형성될 수 있다.
실직적인 다른 개선된 형태에서는 축방향 공차 보상을 위한 수단이, 조인트 바디의 대응면과 베어링 내측 링의 정면 사이에 배치된 스프링 부재일 수 있다.
이 형태는, 스프링 부재가 샤프트 와셔, 오메가 부시 또는 판 스프링으로서 형성됨으로써 보완될 수 있다.
또한 바람직하게도 본 발명의 개선된 형태는 축방향 공차 보상을 위한 수단이 다른 언더컷을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다. 축방향 내측의 베어링 내측 링과 축방향 외측의 베어링 내측 링의 축방향 내측 정면 사이에 축방향 간격이 남이 있도록, 이 언더컷이 액슬 스터브에 형성된다.
또한 본 발명의 범위에서, 축방향 공차 보상을 위한 수단은 그 축방향 외측 정면의 구역에서 축방향 외측의 베어링 내측 링의 횡단면 협부를 통해 형성된다.
마지막으로 매우 바람직하게도 본 발명의 개선된 형태에서는, 스퍼 기어가 방사상 방향으로 진행하는 20 내지 80, 특히 25 내지 50개의 톱니를 갖는 히르트 타입 기어로서 형성된다.
하기에서 본 발명은 첨부된 도면을 근거로 상세히 설명된다. 도면은 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 베어링 장치의 제1 실시예에 대한 종단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 베어링 장치의 제2 실시예에 대한 종단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 베어링 장치의 제3 실시예에 대한 종단면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 베어링 장치의 제4 실시예에 대한 종단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 베어링 장치의 제5 실시예에 대한 종단면도를 나타낸다.
도 1, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5에는 각각 베어링 장치(1)의 종단면도가 도시되어 있으며, 동일한 부분에 대하여 동일한 부호가 사용된다.
도 1에는 도시되지 않은 차량의 휠 허브(2)를 포함하는 베어링 장치(1)의 제1 실시예가 도시되어 있다. 휠 허브(2)는 잘 알려져 있는 조인트(5)와 스퍼 기어(3, 4)를 통해 결합되어 있다. 또한 휠 허브(2)는 축방향 단부에서 도시되지 않은 차량 휠의 고정을 위한 휠 플랜지(6)를 포함한다.
조인트(5)는 이미 알려져 있는 방식으로 종 형태의 외측 조인트 바디(7)를 포함하며, 그 내측면에는 도시된 조인트 볼을 위한 레이스웨이(8)가 형성되어 있다. 마찬가지로 외측 조인트 바디(7)에는 볼 트랙을 구비한 조인트 내측부를 삽입할 수 있으며, 이 내측부는 구동축과 연결된다.
휠 허브(2)에는 앵귤러 볼 베어링 형태의 2열 롤러 베어링(11)이 O형으로 배치되어 있다. 롤러 베어링(11)은 브레이크 디스크용 고정 플랜지(13)가 형성된 외측 링(12) 및 회전체의 수용을 위한 내측 링(14)을 포함한다. 외측 링(12)과 내측 링(14) 사이에는 회전체로서 기능하는 베어링 볼(15)이 배치된다. 내측 링(14)은 두 개의 베어링 내측 링(16, 17)을 포함하며, 축방향 외측의 베어링 내측 링(16)은 휠 허브(2)와 일체형으로 형성되어 있는 반면, 축방향 내측의 베어링 내측 링(17)은 별도의 부품으로서 휠 허브(2)의 액슬 스터브(18)에 올려져 있다.
외측 조인트 바디(7)의 축방향 외측 정면(19)에는 스퍼 기어(4)가 제공되며, 이 스퍼 기어는 액슬 스터브(18)의 상응하는 스퍼 기어(3)와 맞물린다. 이 스퍼 기어(3, 4)는 회전 조인트(5)의 토크를 휠 허브(2)에 전달하는 기능을 한다. 스퍼 기어(3, 4)는 방사상 및 축방향에서 롤러 베어링(11) 아래에 존재하며, 더욱 상세하게는 축방향 내측의 베어링 내측 링(17) 아래에서 거의 중앙에 배치되어 있다.
외측 조인트 바디(7) 정면(19)의 중앙에는 축 기어를 구비한 보어를 포함하는 쇼울더(20)가 형성된다. 이 보어에는 휠 허브(2)의 중앙 보어(21)에서부터 접근할 수 있는 핀(22)이 조여져 있다. 이 중앙 보어(21)는 도시되지 않은 차량 휠의 중앙 보어를 통해 접근이 가능하므로, 회전 조인트(5)가 포함된 도시되지 않은 구동축의 탈거 또는 부착이 차량 외측면에서 가능하다.
축방향 내측의 베어링 내측 링(17)은 축방향 외측 정면(23) 및 축방향 내측 정면(24)을 포함하는데, 이 정면은 조인트 바디(7)의 대응면(25)을 향하며 그에 접한다. 핀(22)을 조이면 스퍼 기어(3, 4)가 서로 맞물릴 때까지 휠 허브(2)와 조인트 바디(7)가 축방향으로 서로 대항하게 움직인다. 동시에 조인트 바디(7)의 대응면(25)은 베어링 내측 링(17)의 축방향 내측 정면(24)을 압박하고 이로써 베어링 내측 링(17)을 액슬 스터브(18)의 축방향 접촉면(26)에 대해 압박한다.
스퍼 기어(3, 4)가 축방향으로 롤러 베어링(11) 아래에서 비교적 이격되게 존재하므로 회전 조인트(5)와 휠 허브(2)를 조일 때 베어링 내측 링(17)의 정 면(24)에서 대응면(25)의 접촉 및 스퍼 기어(3, 4)의 구역에서의 두 개의 축방향 접촉부로 인하여 휠 베어링 간극 및 기어 물림의 원하는 축방향 여유에 대한 중복 치수의 문제가 나타난다.
이 문제를 해결하기 위하여 축방향 내측의 베어링 내측 링(17)은 이 베어링 내측 링(17)과 조인트 바디(7)의 대응면(25) 사이에서 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)과 연결된다. 축방향 공차 보상을 위한 이 수단(27)은 도 1에 따른 실시 형태에서 대응면(25) 또는 조인트 바디(7)의 정면(19)에 있는 환형 그루브(28) 형태의 축방향 언더컷이다. 언더컷(28)을 통하여 대응면(25)의 구역에서 탄성 변형성이 달성되므로, 조립 시 먼저 스퍼 기어(3, 4)의 구역에서는 조인트 바디(7)에서 액슬 스터브(18)의 공차 없는 접촉이 이루어진다. 베어링 내측 링(17)의 안정적 축방향 조임에 필요한 공차 보상은 조인트 바디 접촉 구역에서 조인트 바디(7)의 탄성 변형성을 통해 보장된다.
도 2에는 도 1에 도시된 바와 거의 일치하는 본 발명에 따른 베어링 장치(1)의 제2 실시예가 도시되어 있다. 단지 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)만 다르게 실시된다. 즉 이 수단은 축방향 내측의 베어링 내측 링(17)의 정면(24)과 대응면(25) 사이에 배치된 샤프트 와셔(30) 형태의 스프링 부재(29)로서 실시된다. 하지만 샤프트 와셔(30)대신 예를 들어 이미 잘 알려진 오메가 부시 또는 판 스프링과 같은 변형성 또는 탄성 재질의 다른 부품도 사용할 수 있다.
도 3에는 도 1에 도시된 바와 거의 일치하는 본 발명에 따른 베어링 장치(1)의 제3 실시예가 도시되어 있다. 이 실시 형태에서도 대응면(25)에 있는 환형 그루 브(28) 형태의 축방향 언더컷이 조인트 바디(7)의 정면(19)에 삽입된다. 이 실시 형태에서는 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)이 환형 그루브(28)에 추가적으로 언더컷(31)을 통해 형성되며, 내측의 베어링 내측 링(17)의 축방향 외측 정면(23)과 축방향 외측의 베어링 내측 링(16) 사이에 축방향 간격이 유지되도록 이 언더컷(31)이 액슬 스터브(18)에 형성된다. 언더컷(31)을 통하여 베어링 내측 링(17)은 짧은 구간에 걸쳐 축방향에서 자유롭게 이동된다. 베어링 장치(1)에 필요한 축방향 공차는 개별 부품의 상응하는 매칭을 통해 또는 조립된 상태에서의 내측 레이스웨이의 연삭을 통해 달성된다.
도 4에는 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 실시예와 거의 일치하는 본 발명에 따른 베어링 장치(1)의 제4 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서 베어링 장치는 조인트 바디(7)의 대응면(25)에서 환형 그루브를 갖지 않는다. 이 실시 형태에서 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)은 그 축방향 외측 정면(23)에서 축방향 내측의 베어링 내측 링(17)의 횡단면 협부(tapering of the cross section)(32)를 통해 형성된다. 축방향 내측의 베어링 내측 링(17)의 횡단면 협부는 조인트 바디(7)의 대응면(25)을 통하여 베어링 내측 링(17)의 축방향 내측 정면(24)으로 상응하는 힘을 부가할 때 베어링 내측 링(17)의 변형을 통해 공차 보상이 보장되도록 형성되어 있다. 그에 따라서 축방향 내측의 베어링 내측 링(17)의 횡단면 협부(32)는 스프링 부재로서 작용한다.
도 5에는 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 거의 일치하는 본 발명에 따른 베어링 장치(1)의 제5 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서 베어링 장치는 별도의 제2 베어링 내측 링(17)을 포함한다.
5개의 모든 실시예에서 회전 조인트(5) 및 휠 허브(2)의 스퍼 기어(3, 4)는 방사상으로 진행하는 톱니를 구비한 히르트(Hirth) 타입 기어로서 실시되며, 톱니의 수는 40 내지 60개이다.
본 발명은 차량 휠 허브의 베어링 장치에 이용될 수 있다.
[도면 부호의 설명]
1 베어링 장치
2 휠 허브
3 스퍼 기어
4 스퍼 기어
5 회전 조인트
6 휠 플랜지
7 외측 조인트 바디
8 외측 조인트 바디의 레이스웨이
9 -
10 -
11 롤러 베어링
12 외측 링
13 고정 플랜지
14 내측 링
15 베어링 볼
16 베어링 내측 링
17 베어링 내측 링
18 액슬 스터브
19 정면
20 쇼울더
21 보어
22 핀
23 정면
24 정면
25 대응면
26 접촉면
27 수단
28 환형 그루브
29 스프링 부재
30 샤프트 와셔
31 언더컷
32 횡단면 협부

Claims (7)

  1. 회전 조인트(5)를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브(2)의 베어링 장치(1)로서, 휠 플랜지(6)와 결합된 휠 허브(2) 및 구동축과 결합된 회전 조인트(5)가 기어(3, 4)를 통해 회전 고정식으로 서로 결합되며, 적어도 하나의 별도의 베어링 내측 링(17)을 구비하며 휠 허브(2)에 부착된 2열 롤러 베어링(11)을 포함하며, 이 베어링 내측 링은 축방향에서 정면(24)을 통해 휠 허브(2)의 액슬 스터브(18) 단부를 넘어 돌출되고, 롤러 베어링(11)은 별도의 베어링 내측 링(17)의 정면(24)에 작용하는 회전 조인트(5)의 조인트 바디(7) 대응면(25)을 통해 축방향에서 예하중을 받는 베어링 장치(1)에 있어서,
    휠 허브(2)의 액슬 스터브(18) 정면이 스퍼 기어(3)를 포함하며, 이 스퍼 기어는 회전 조인트(5)의 조인트 바디(7) 대응 스퍼 기어(4)에 회전 고정식으로 결합될 수 있고, 스퍼 기어(3, 4)는 적어도 부분적으로나마 방사상 및 축방향에서 롤러 베어링(11) 아래에 배치되고, 베어링 내측 링(17)은 베어링 내측 링(17)과 조인트 바디(7) 대응면(25) 사이에서 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)과 연결되는 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)이 베어링 내측 링(17)과 조인트 바디(7)의 대응면(25) 사이에서 조인트 바디(7)의 정면(19)에 있는 환형 그루브(28) 형태의 축방향 언더컷인 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)이 조인트 바디(7)의 대응면(25)과 베어링 내측 링(17)의 정면(24)에 배치된 스프링 부재(29)인 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스프링 부재(29)가 샤프트 와셔(30), 오메가 부시 또는 판 스프링인 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 복수항에 있어서, 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)이, 축방향 외측의 베어링 내측 링(16)과 축방향 내측의 베어링 내측 링(17)의 축방향 외측 정면(23) 사이에서 축방향 간격이 유지되도록 액슬 스터브(18)에 형성된 언더컷(31)을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
  6. 제5항에 있어서, 축방향 공차 보상을 위한 수단(27)이 그 축방향 외측 정면(23)의 구역에서 축방향 내측의 베어링 내측 링(17)의 횡단면 협부(32)를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항 또는 복수항에 있어서, 상기 스퍼 기어(3, 4)가 방사상 방향으로 진행하는 20 내지 80, 특히 25 내지 50개의 톱니를 갖는 히르트(Hirth) 타입 기어로서 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링 장치.
KR1020087032216A 2006-07-01 2007-06-28 회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 베어링 장치 KR101398326B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006030478.0 2006-07-01
DE102006030478A DE102006030478A1 (de) 2006-07-01 2006-07-01 Lageranordnung einer über ein Drehgelenk antreibbaren Radnabe eines Kraftfahrzeuges
PCT/DE2007/001158 WO2008003292A1 (de) 2006-07-01 2007-06-28 Lageranordnung einer über ein drehgelenk antreibbaren radnabe eines kraftfahrzeuges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090028578A true KR20090028578A (ko) 2009-03-18
KR101398326B1 KR101398326B1 (ko) 2014-05-22

Family

ID=38543753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087032216A KR101398326B1 (ko) 2006-07-01 2007-06-28 회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 베어링 장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8256967B2 (ko)
EP (1) EP2142386B1 (ko)
JP (1) JP2009541145A (ko)
KR (1) KR101398326B1 (ko)
CN (1) CN101495327B (ko)
AT (1) ATE528150T1 (ko)
BR (1) BRPI0713774A2 (ko)
DE (1) DE102006030478A1 (ko)
WO (1) WO2008003292A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101454905B1 (ko) * 2013-04-12 2014-10-27 주식회사 일진글로벌 휠 베어링 및 이를 사용한 휠 베어링 조립체

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2045100B1 (en) 2007-10-03 2010-09-22 JTEKT Corporation Wheel support apparatus
EP2105321B1 (en) 2008-03-28 2013-03-20 JTEKT Corporation Wheel bearing assembly, and manufacturing method thereof
JP5196254B2 (ja) * 2008-08-05 2013-05-15 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置
JP5556509B2 (ja) * 2010-08-30 2014-07-23 株式会社ジェイテクト 車両用ハブユニット
US8616779B2 (en) * 2010-11-29 2013-12-31 Honda Motor Co., Ltd. Shortened driveshaft stem
US20120144939A1 (en) * 2010-12-13 2012-06-14 Arne Lars Jonas Kullin Double Bearing Assembly for Rotating Shaft
US10189305B2 (en) * 2011-08-29 2019-01-29 Sram, Llc Bicycle front wheel hub with torque tube
JP2013181617A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Jtekt Corp ハブユニットのスプライン形成方法、ハブユニット、ジョイントのスプライン形成方法、及び、ジョイント
DE102012204795A1 (de) * 2012-03-26 2013-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radnabenmotor mit Potenzialausgleich
DE102012205727A1 (de) * 2012-04-05 2013-10-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Radnaben-Drehgelenk-Anordnung
DE102012208169A1 (de) 2012-05-16 2013-11-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlagerteil sowie Verfahren zur Wärmebehandlung eines Wälzlagerteils
DE102013212989B4 (de) * 2013-07-03 2015-10-08 Aktiebolaget Skf Maschinenanordnung
KR102131856B1 (ko) 2013-11-04 2020-07-08 현대모비스 주식회사 허브 베어링
DE102014202887A1 (de) 2014-02-18 2015-08-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Achszapfen mit einem Plankegelpolygon
JP2018044670A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 株式会社ジェイテクト ハブユニット
DE102016222855A1 (de) * 2016-11-21 2017-03-02 Audi Ag Radnabenanordnung für ein Kraftfahrzeug
CN109973734A (zh) * 2019-04-30 2019-07-05 浙江苏强格液压股份有限公司 中高压中速旋转接头
FR3106636B1 (fr) * 2020-01-24 2022-01-14 Ntn Snr Roulements Assemblage de ROue de véhicule automobile

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3116720C1 (de) * 1981-04-28 1982-10-28 Loehr & Bromkamp Gmbh Lagerungsanordnung einer ueber ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe
DE3138366A1 (de) * 1981-09-26 1983-04-07 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt Lagerung des angetriebenen rades eines kraftfahrzeuges
DE3636243A1 (de) * 1986-10-24 1988-05-11 Loehr & Bromkamp Gmbh Radlager-(ny)leichlaufgelenk-einheit
DE4219213C2 (de) * 1992-06-12 1995-04-20 Loehr & Bromkamp Gmbh Lageranordnung für eine Radnaben-Gleichlaufdrehgelenk-Einheit
JPH08200384A (ja) * 1995-01-18 1996-08-06 Honda Motor Co Ltd 駆動車輪用継手ユニット
DE19602407C1 (de) * 1996-01-24 1997-08-21 Gkn Automotive Ag Baueinheit zum Antrieb und zur Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges
US6318533B1 (en) * 1997-08-01 2001-11-20 Dana Corporation Motor vehicle wheel end assembly with hub lock
US6146022A (en) * 1997-12-25 2000-11-14 Ntn Corporation Hub unit bearing for wheel
US6485188B1 (en) * 2000-04-21 2002-11-26 The Timken Company Wheel mounting with a bearing race embedded in a cast component
US6676226B2 (en) * 2002-04-04 2004-01-13 Gkn Automotive, Inc. Wheel end system
JP4649713B2 (ja) * 2000-08-11 2011-03-16 株式会社ジェイテクト 車軸用軸受装置
BR0111302A (pt) * 2000-09-29 2003-04-29 Nsk Ltd Unidade de mancal para acionamento de roda
US20040120622A1 (en) * 2001-03-29 2004-06-24 Eiji Tajima Bearing device for drive wheel
US6918637B2 (en) * 2002-04-04 2005-07-19 Gkn Driveline North America, Inc. Wheel end system
DE10219018B8 (de) * 2002-04-27 2004-10-28 Gkn Driveline International Gmbh Radnabeneinheit
JP4353693B2 (ja) * 2002-11-27 2009-10-28 Ntn株式会社 車輪用軸受装置
EP1469239B1 (en) * 2003-04-17 2007-11-07 Ntn Corporation A bearing for a wheel of vehicle
DE102005018126A1 (de) * 2005-04-20 2006-10-26 Schaeffler Kg Radlagergelenkeinheit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101454905B1 (ko) * 2013-04-12 2014-10-27 주식회사 일진글로벌 휠 베어링 및 이를 사용한 휠 베어링 조립체

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009541145A (ja) 2009-11-26
US20090202186A1 (en) 2009-08-13
WO2008003292A1 (de) 2008-01-10
KR101398326B1 (ko) 2014-05-22
US8256967B2 (en) 2012-09-04
EP2142386B1 (de) 2011-10-12
EP2142386A1 (de) 2010-01-13
CN101495327B (zh) 2011-01-05
ATE528150T1 (de) 2011-10-15
DE102006030478A1 (de) 2008-01-03
CN101495327A (zh) 2009-07-29
BRPI0713774A2 (pt) 2012-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090028578A (ko) 회전 조인트를 통해 구동 가능한 차량 휠 허브의 베어링 장치
EP3406466B1 (en) Wheel bearing device
JP5039048B2 (ja) 端面歯列を備えたホイールハブ・回転ジョイントアッセンブリ
CN109311505B (zh) 具有用于使滚珠返回的偏转本体的机电动力转向装置的滚珠丝杠传动件
PL192893B1 (pl) Zawieszenie koła
CA2415820A1 (en) Wheel drive unit
JPH0529561B2 (ko)
CN202165458U (zh) 滚动轴承装置和转向柱
WO2013161880A1 (ja) 車輪用軸受装置
JP2008519947A5 (ko)
JPH0349761B2 (ko)
JP2006509979A (ja) 回転体ねじ機構付き駆動装置
JP2008284919A (ja) 車輪用軸受装置、車輪用軸受装置の組立方法、アセンブリ体、およびアセンブリ体の組立方法
JP3869197B2 (ja) 車両用軸受装置
EP2233789A1 (en) Ball screw device
US9221299B2 (en) Wheel support device
JPWO2003064877A1 (ja) 十字軸継手
KR20200139575A (ko) 휠베어링 조립체
CN117584665A (zh) 用于机动车辆的轮架装置
JP2013141861A (ja) 車輪用軸受装置
CN110582652A (zh) 固定轴承、转向传动机构和转向系统
US20190323552A1 (en) Ball Screw Apparatus and Double Row Bearing Device
JP2002187404A (ja) 車輪用軸受装置
WO2019174963A1 (de) Schraubradgetriebe für eine elektromechanische servolenkung mit einem asymmetrisch vorgespannten festlager
JPH0867109A (ja) 車輪用軸受装置

Legal Events

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