KR20140126683A - 조향축용 롤링 베어링 조립 장치 - Google Patents

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KR20140126683A
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sleeve
inner race
radial
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rolling bearing
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KR1020140048471A
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실베인 부싯
대니얼 잔센
토미 줄리엥
토마스 레핀
브루노 몽뵈프
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아크티에볼라게트 에스케이에프
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Abstract

본 발명은 내측 레이스(3), 외측 레이스(2), 상기 내측 레이스(3)와 외측 레이스(2) 사이에 배열된 하나 이상의 롤링 요소(4) 열, 및 상기 내측 레이스(3)의 보어 내에 장착된 슬리브(6)를 포함하는 롤링 베어링 조립 장치(1)에 관한 것이다. 환형의 탄성 요소(8)가 내측 레이스(2)와 슬리브(6)의 반경방향 베어링 플랜지(6b) 사이에 축방향으로 장착되며, 상기 탄성 요소(8)는 반경방향 성분을 가진 힘을 조립 장치(1)의 내부 방향으로 전달할 수 있도록 하기 위하여 슬리브(6)의 외측 표면에 대해 지탱될 수 있는 내측 보어를 포함한다. 슬리브(6)는 반경방향 베어링 플랜지(6b)의 하측 에지(6d)로부터 축방향으로 내측 레이스(3)를 향해 연장되는 하나 이상의 슬롯(6c)을 포함하며, 상기 하측 에지(6d)는 내측 레이스(3)로부터 맞은편에 배열된다.

Description

조향축용 롤링 베어링 조립 장치{ROLLING BEARING ASSEMBLY DEVICE FOR STEERING COLUMN}
본 발명은 롤링 베어링 조립 장치 특히 자동차의 조향축에 사용되는 롤링 베어링 조립 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 조향축(steering column)은 샤프트를 포함하는데, 샤프트의 한 단부는 자동차의 운전자에 의해 작동되는 조향 핸들(steering wheel)에 고정되고 다른 단부는 자동차의 휠(wheel)들을 각도적으로 위치시키도록(angularly position) 구성된 기계 부재(mechanical member)들에 고정된다. 조향축의 샤프트는 2개의 롤링 베어링 조립 장치들에 의해 관형 하우징(tubular housing) 내에서 회전할 수 있도록 장착되며, 이들 각각의 롤링 베어링 조립 장치는 서로 맞은편에 장착되는 롤링 베어링, 통상, 앵귤러-접촉 볼 베어링(angular-contact ball bearing)을 포함한다.
롤링 베어링 조립 장치는 일반적으로 내측 레이스와 외측 레이스 및 이들 레이스 사이에 배열된 롤링 요소를 포함한다. 롤링 베어링 조립 장치는 외측 레이스에 의해 하우징 위에 장착되고 공차 링(tolerance ring)으로서 알려져 있는 링 또는 슬리브에 의해 혹은 직접 샤프트 위에 장착된다. 슬리브는 롤링 베어링의 내측 레이스와 샤프트 사이에 경계면(interface)을 제공하며 상기 두 부분들 사이에 위치될 수 있는 임의의 기하학적 결함(geometric defect)을 상쇄한다(compensate). 슬리브는 롤링 베어링 조립 장치가 초기에 조여지지 않아도 샤프트 위에 쉽게 장착될 수 있게 한다.
하지만, 롤링 베어링 조립 장치가 샤프트 위에 유지될 수 있고 상기 조립 장치의 롤링 요소들과 레이스들 사이가 영구적으로 접촉할 수 있도록 하기 위하여, 상기 조립 장치는 샤프트와 슬리브 사이에 유격(play)이 없게 하도록 기능하는 것이 바람직하다.
본 발명은 특히 경제적이며 장착하고 제작하기에 용이하며 작동 수명이 더 긴 신규한 롤링 베어링을 제안함으로써 앞에서 기술한 결점들을 해결하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 내측 레이스, 외측 레이스, 상기 내측 레이스와 외측 레이스 사이에 배열된 하나 이상의 롤링 요소(rolling element) 열(row), 및 상기 내측 레이스의 보어(bore) 내에 장착된 슬리브(sleeve)를 포함하는 롤링 베어링 조립 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 환형의 탄성 요소가 내측 레이스와 슬리브의 반경방향 베어링 플랜지 사이에 축방향으로 장착되며, 상기 탄성 요소는 반경방향 성분(radial component)을 가진 힘을 조립 장치의 내부 방향으로 전달할 수 있도록 하기 위하여 슬리브의 외측 표면에 대해 지탱될(bear) 수 있는 내측 보어를 포함한다. 슬리브는 베어링 플랜지의 하측 에지(lower edge)로부터 축방향으로 내측 레이스를 향해 연장되는 하나 이상의 슬롯을 포함하며, 상기 하측 에지는 내측 레이스로부터 맞은편에 배열된다.
본 발명에 따르면, 탄성 요소는 힘을 슬리브로부터 롤링 요소들과 롤링 베어링 조립 장치의 레이스들로 전달하여 롤링 베어링 조립 장치를 프리로딩(preloading) 하기 위하여 내측 레이스와 슬리브에 대해 지탱된다.
탄성 요소에 힘이 가해지면, 탄성 요소는 압축에 의해 축방향 수치(axial dimension)가 줄어들어 축방향으로 변형될 뿐만 아니라 반경방향 수치(radial dimension)가 늘어남으로써 반경 방향으로도 변형된다. 반경 방향으로 팽창되면, 탄성 요소에 가해지는 힘의 반경방향 성분이 탄성 요소가 지탱되는 슬리브의 원통형 부분을 향해 전달될 수 있게 된다.
슬리브 내에 제공된 하나 이상의 슬롯은 슬리브에 특정 크기의 가요성(flexibility)를 제공하여 프리로딩된 탄성 요소에 의해 전달된 반경방향 성분 하에서 탄성적으로 변형될 수 있다. 따라서, 슬리브는 반경 방향으로 상기 슬리브의 보어 내에 장착된 로드(rod) 방향으로 변형된다.
본 발명의 따르면, 슬리브의 원통형 부분은 본 장치가 중앙에 위치될 수 있게 하고 로드 위에서 축방향으로 안내될(guided) 수 있게 하며, 로드와 슬리브 사이의 임의의 반경방향 유격(radial play)은 제거된다. 뿐만 아니라, 탄성 요소에 의해 내측 레이스에 가해진 프리로드(preload)는 롤링 요소들에 의해 외측 레이스로 전달되어 영구적으로 접촉될 수 있게 한다.
게다가, 탄성 요소가 환형이기 때문에, 한편으로는 슬리브에 제공되고 다른 한편으로는 내측 레이스에 제공되는 프리로딩은 균일하게 분포된다(distributed uniformly).
마지막으로, 롤링 베어링 조립 장치의 벌크(bulk)는 제한되는데, 외측 레이스와 플랜지의 하측 에지(6d) 사이에 요소들이 모두 포함되기 때문이다.
본 발명의 비-제한적인 바람직한 형태들에 따르면, 이러한 롤링 베어링은 다음 특징들 중 하나 또는 그 이상의 특징, 특히, 이 특징들의 임의의 조합을 포함한다:
- 롤링 요소는 볼(ball)이다.
- 롤링 요소는 외측 레이스 및 내측 레이스와 앵귤러 접촉(angular contact) 상태에 있다.
- 롤링 요소는 케이지(cage)에 의해 주변 방향으로 일정하게 거리가 떨어져 있는 상태로 유지되며, 상기 케이지에는 외측 레이스와 내측 레이스 사이에서 반경 방향으로 위치된 하나 이상의 축방향 부분이 제공될 수 있다.
- 케이지의 하나 이상의 축방향 부분은 외측 레이스 및/또는 내측 레이스 중 하나 이상과 결합되는 축방향 고정 수단을 포함한다.
- 슬리브는 원통형의 축방향 부분을 포함하며, 상기 축방향 부분의 하측 단부는 반경방향 베어링 플랜지에 의해 반경 방향으로 본 장치의 외측을 향해 연장된다.
- 내측 레이스는 슬리브의 원통형의 축방향 부분에 대해 직접 지탱하는 원통형의 축방향 부분을 포함한다.
- 내측 레이스는, 축방향 섹션에서 오목한 외측 표면 위에서, 롤링 요소용 레이스웨이를 형성하는 원환 부분(toric portion)을 포함하며, 상기 원환 부분은 탄성 요소에 대해 직접 지탱된다.
- 외측 레이스는 반경 방향으로 안내되는 원환 부분에 의해 롤링 베어링 조립 장치의 내측을 향해 연장되는 원통형의 축방향 부분을 포함하며, 상기 원환 부분은, 축방향 섹션에서 오목한 내측 표면 위에서, 롤링 요소용 레이스웨이를 형성한다.
- 외측 레이스는 조립 장치를 축방향으로 고정하고 관형 하우징과 결합될 수 있도록 하기 위하여 원통형의 축방향 부분으로부터 반경 방향으로 본 장치의 외측을 향해 연장되는 반경방향 에지(radial edge)를 포함한다.
- 탄성 요소는 내측 레이스와 직접적인 접촉 상태에 있다.
- 탄성 요소는 슬리브와 직접적인 접촉 상태에 있다.
- 탄성 요소는 슬리브의 원통형의 축방향 부분의 외측 표면에 대해 지탱될 수 있는 내측 보어를 포함한다.
- 탄성 요소는 환형이며 자유 상태(free state)에서 원형, 평행육면체 또는 삼각형의 횡단면을 가진다.
- 탄성 요소는 슬리브로부터 분리된 탄성 O-링이다.
- 탄성 요소는 슬리브의 외측 표면 또는 내측 레이스 위에 오버몰딩된다(overmoulded).
- 탄성 요소는 합성 재료, 가령, 예컨대, 엘라스토머계, 가령, 니트릴 고무, 폴리우레탄, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM), 혹은 우레탄계(TPU) 또는 스티렌계(TPS) 열가소성 엘라스토머(TPE)로 제조된다.
- 슬리브의 원통형 부분의 외측 주변 위에 홈이 형성되며, 상기 홈은 탄성 요소의 형태와 거의 일치한다.
- 슬리브는 축방향으로 슬리브를 통과하는 개구(opening)를 형성하는 단일 슬롯을 포함한다.
- 슬리브는 주변 방향으로 일정하게 거리가 떨어져 있는 2개 이상의 슬롯을 포함한다.
- 슬리브 내의 하나 이상의 슬롯은 1° 내지 20° 사이, 바람직하게는, 1° 내지 5° 사이의 외주 크기(circumferential extent)를 가진다.
- 슬리브 내의 하나 이상의 슬롯은 슬리브의 원통형의 축방향 부분의 한 부분과 반경방향 베어링 플랜지를 통해 반경 방향으로 통과한다.
- 슬리브의 베어링 플랜지의 원통형의 외측 표면의 직경은 자유 상태에서 탄성 요소의 외측 직경과 똑같거나 탄성 요소의 외측 직경보다 더 크다.
- 슬리브의 베어링 플랜지의 하측 에지는 로킹 와셔(locking washer)에 대해 지탱하기 위한 것이다.
- 하측 에지는 반경 방향으로 형성된다.
- 하측 에지에는 반경방향 성분을 가진 힘을 본 장치의 내부 방향으로 전달할 수 있도록 하기 위하여 롤링 베어링 조립 장치의 내부를 향해 기울어진 한 부분이 제공된다.
- 베어링 플랜지의 하측 에지의 기울어진 부분은 원환 형태의 오목한 형상을 가진다.
- 또한, 본 발명은 하우징, 샤프트 및 상기 샤프트와 하우징 사이에 장착된 앞에 기술한 실시예들 중 임의의 한 실시예에 따른 하나 이상의 베어링 조립 장치를 포함하는 조향축에 관한 것이다.
본 발명은 본 발명의 원리에 따른 롤링 베어링 조립 장치의 한 실시예를 기술한 하기 내용을 읽음으로써 보다 잘 이해되고 본 발명의 추가적인 이점들이 보다 명확하게 될 것이며, 상기 기술된 내용은 첨부된 도면을 참조하여 단지 비-제한적인 예로서 제공된다:
- 도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤링 베어링 조립 장치의 축방향 섹션을 도시한 도면;
- 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 슬리브의 투시도;
- 도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤링 베어링 조립 장치의 축방향 섹션을 도시한 도면;
- 도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 롤링 베어링 조립 장치의 축방향 섹션을 도시한 도면;
- 도 4a는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 롤링 베어링 조립 장치의 축방향 섹션을 도시한 도면;
- 도 4b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 슬리브의 투시도이다.
도 1a 내지 4에서 전반적으로 도면부호(1)로 표시되고 중앙축(X1)을 가진 롤링 베어링 조립 장치는 자동차의 조향축 특히 보어를 포함하는 중앙축(XA)의 관형 축(A)과 회전 샤프트(도시되지 않음) 사이에 장착되도록 하기 위한 것이다. 정상 작동 동안, 축(X1 및 XA)은 동심 방식으로 구성된다.
도 1에 도시된 것과 같이, 롤링 베어링 조립 장치(1)는 내측 레이스(2), 외측 레이스(3), 롤링 요소(4), 이 경우에는 볼(ball) 열(row), 롤링 요소(4)가 주변 방향으로 공간이 떨어져서 위치된 상태를 유지하기 위한 케이지(5), 및 내측 레이스(3) 내에 장착된 슬리브(6) 또는 공차 링(tolerance ring)을 포함한다.
상기 실시예와 추후의 실시예들에서, 용어 "축방향(axial)"과 "반경방향(radial)" 및 "축방향으로(axially)"는 롤링 베어링(1)의 중앙축(X1)에 대한 방향으로 정의되는데, 상기 중앙축은 레이스(2 및 3)의 상대회전 축이다. 따라서, 축방향 부분은 상기 중앙축(X1)에 대해 평행하고, 반경방향 부분은 상기 축에 대해 수직이며 중앙축을 둘러싼다.
외측 레이스(2)는 원환 부분(2a), 축방향 부분(2b) 및 반경방향 림(2c)을 포함한다. 원환 부분(2a)은 축방향 부분(2b)으로부터 반경 방향으로 장치(1)의 내부를 향해 안내된다(directed). 원환 부분(2a)은 롤링 요소(4)용 레이스웨이를 형성하고 축방향 섹션에서 오목한 내측 표면을 가진다. 반경방향 림(2c)은 조립 장치를 축방향으로 고정하고 관형 하우징(A)과 결합할 수 있도록 하기 위해 축방향 부분(2b)으로부터 반경 방향으로 장치(1)의 외측을 향하여 안내된다.
내측 레이스(3)는 원환 부분(3a)과 원통형의 축방향 부분(3b)을 포함한다. 원환 부분(3a)은 축방향 섹션에서 오목한 외측 표면 위에서 롤링 요소(4)용 레이스웨이를 형성한다. 외측 레이스(2)와 내측 레이스(3)의 레이스웨이들은 롤링 요소의 중심을 통과하는 반경방향 평면의 한 측면 위에 배열된다. 롤링 베어링 조립 장치(1)는 롤링 요소(4)를 위해 앵귤러 접촉(angular contact)을 형성하여 한 방향으로는 축방향 하중(axial load)에 반응하고 다른 방향으로는 반경방향 하중(radial load)에 반응하는 기능을 제공한다.
내측 레이스(3)와 외측 레이스(2)는 예를 들어 커팅(cutting) 및 프레싱(pressing) 공정에 의해 시트 금속(sheet metal)의 한 단편으로부터 또는 튜브(tube)의 한 부분으로부터 돌출될 수 있다.
케이지(5)는 내측 레이스(3)의 원통형의 축방향 부분(3b)의 외측 표면과 외측 레이스(2)의 원환 부분(3a)의 자유 단부 사이를 통과하는 작은 직경의 축방향 환형 부분(5a)을 포함한다. 축방향 환형 부분(5a)은 내측 레이스(3)의 축방향 단부들을 넘어 축방향으로 연장되며, 상기 축방향 환형 부분에는 롤링 베어링이 형성되는 요소들을 축방향으로 고정할 수 있도록 하기 위해 슬리브(6)를 향해 연장되는 복수의 반경방향 돌출부(5c)가 제공된다.
또한, 케이지(5)는 외측 레이스(2)의 원통형의 축방향 부분(2b)의 내측 표면과 내측 레이스(3)의 원환 부분(3a)의 자유 단부 사이를 통과하고 맞은편에 배열된 큰 직경의 환형 부분(5b)을 포함한다.
케이지(5)는 합성 재료, 가령, 예를 들어, 광물성 충진재(mineral filler)로 보강될 수 있는 폴리아미드로 제조될 수 있다.
슬리브(6)는 원통형의 축방향 부분(6a)과 반경방향 베어링 플랜지(6b)를 포함하며 정상적인 공정 동안 축(X1 및 XA)과 일치하는 중앙축(X6)을 포함한다. 원통형의 축방향 부분(6a)은 내측 레이스(3)의 원통형의 축방향 부분(3b)의 보어에 대해 직접 지탱할 수 있도록 배열된다. 원통형의 축방향 부분(6a)도 내측 보어 내에서 구동 샤프트 주위에 배열되어 롤링 베어링과 샤프트가 슬리브(6)에 대해 축방향으로 중앙에 위치된다(axially centring). 반경방향 베어링 플랜지(6b)는 원통형의 축방향 부분(6a)의 한 단부로부터 반경 방향으로 장치(1)의 외측면을 향해 연장된다.
슬리브의 베어링 플랜지(6b)는 슬리브(6) 위에 축방향 힘을 전달하는 로킹 와셔(7)에 대해 지탱하는 하측 에지(6d)를 포함한다. 도 1a 및 1b에 예시된 예에 따르면, 하측 에지(6d)는 반경 방향으로 배열된다. 상기 로킹 와셔(7)는 롤링 베어링 조립 장치(1)를 축방향으로 고정하고 축방향 섹션에서 오목한 형태를 가진 환형 부분(7a)을 포함하며 상부의 외측 표면은 슬리브(6)의 하측 에지(6d)에 대해 지탱된다. 로킹 와셔(7)에는 환형 부분(7a)으로부터 반경 방향으로 내측을 향해 연장되는 복수의 탭(7b)들이 제공된다. 상기 탭(7b)들은 거의 비스듬하며 로킹 와셔(7)가 샤프트 위에 끼워질 때 탄성적으로 굽어져서(flex elastically), 샤프트에 대한 브레이싱(bracing)을 통해, 로킹 와셔가 끼워지는 방향에 대해 반대 방향에서 샤프트를 따라 로킹 와셔(7)가 축방향으로 이동하는 것을 방지한다.
본 발명에 따르면, 슬리브(6)는, 원통형의 축방향 부분(6a)의 반경방향 에지(6f)와 같이 멀리, 베어링 플랜지(6b)의, 내측 레이스(2)로부터 맞은편에 배열된, 하측 에지(6d)로부터 축방향으로 내측 레이스(3)를 향해 연장되는 슬롯(6c)들을 포함한다. 상기 슬롯(6c)들은 슬리브(6)의 원통형의 축방향 부분(6a)의 한 부분과 베어링 플랜지(6b)를 통해 반경 방향으로 통과한다. 이러한 슬롯(6c)들은 슬리브(6)에 특정 크기의 가요성(flexibility)를 제공하여 반경방향 하중 하에서 탄성적으로 변형될 수 있다.
도 1 및 2에 예시된 예에서, 슬리브(6)는 5°의 외주 크기(circumferential extent)를 가지며 주변 방향으로 일정하게 거리가 떨어져 있는 3개의 슬롯(6c)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 롤링 베어링 조립 장치(1)는 내측 레이스(3)에 전달되는 축방향의 프리로딩 힘(preloading force)을 제공할 수 있으며 슬리브(6)와 결합되는 탄성 요소(8)를 포함한다. 상기 탄성 요소(8)는 환형으로 형성되며 내측 레이스(3)의 원환 부분(3a)과 슬리브(6)의 반경방향 베어링 플랜지(6b) 사이에서 축방향으로 장착된다. 슬리브(6)의 반경방향 베어링 플랜지(6b)는 주변 방향으로 탄성 요소(8)에 대해 축방향으로 지탱된다.
슬리브(6)는 원통형의 축방향 부분(6a)의 외측 주변 위에 홈(6e)을 포함하며, 상기 홈(6e)은 탄성 요소(3)와 일치하는 형태로 구성되어 축방향으로 슬리브(6) 주위에 유지된다. 탄성 요소(8)는 전체 외주 주위로 슬리브(6)의 원통형의 축방향 부분(6a) 내에 있는 홈(6e)의 바닥에 대해 연속적으로 지탱되는 내측 보어를 포함한다.
도 1a 내지 4에 예시된 예에서, 탄성 요소(8)는 환형이고 원환 형태로 형성되며 자유 상태에서 원형의 횡단면을 가진다. 자유 상태에서 탄성 요소(8)의 외측 직경은 슬리브(6)의 베어링 플랜지(6b)의 원통형의 외측 표면(6g)의 직경과 동일하다.
탄성 요소(8)는 합성 재료, 가령, 예컨대, 엘라스토머계, 가령, 니트릴 고무, 폴리우레탄, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM), 혹은 우레탄계(TPU) 또는 스티렌계(TPS) 열가소성 엘라스토머(TPE)로 제조된다.
슬리브(6)의 플랜지(6b)와 로킹 와셔(7)에 의해 탄성 요소(8)에 축방향 하중이 가해지면, 내측 레이스(3)의 원환 부분(3a)을 향해 앵귤러 힘(angular force)이 전달된다. 그 후, 상기 앵귤러 힘은 외측 레이스(2)와 롤링 요소(4)를 향해 전달되어, 롤링 베어링 조립 장치(1)에 프리로딩되고(preloading), 임의의 내부 유격(internal play)을 방지하여 상기 요소들 사이가 영구적으로 접촉될 수 있게 한다.
이 힘 하에서, 탄성 요소(8)는, 내측 레이스(3)와 반경방향 베어링 플랜지(6b) 사이의 압축에 의해 축방향 수치가 줄어들어 축방향으로 변형될 뿐만 아니라 반경방향 수치가 늘어남으로써 반경 방향으로도 변형된다. 탄성 요소(8)가 반경 방향으로 팽창되면, 탄성 요소(8)에 가해지는 힘의 반경방향 성분(radial component)이 탄성 요소가 지탱되는 슬리브(6)의 원통형의 축방향 부분(6a)을 향해 전달될 수 있게 된다.
슬롯(6c)들에 의해 구현되는 슬리브(6)의 가요성 때문에, 상기 슬리브(6)는 프리로딩된 탄성 요소(8)에 의해 전달된 반경방향 성분 하에서 탄성적으로 변형된다. 따라서, 슬리브(6)는 반경 방향으로 슬리브(6)의 보어 내에 장착된 로드(rod) 방향으로 변형되어, 로드와 슬리브 사이에 임의의 반경방향 유격이 방지될 수 있게 하여, 장치(1)가 로드 상에서 축방향으로 유지될 수 있게 된다.
각각, 도 2 및 3에 예시된 제 2 실시예와 제 3 실시예는 슬리브(6)의 반경방향 베어링 플랜지(6b)의 하측 에지(6d)의 형태만이 제 1 실시예와 상이할 뿐, 똑같은 요소들은 똑같은 도면부호로 표시된다.
도 2에 예시된 것과 같이, 슬리브(6)의 반경방향 베어링 플랜지(6b)의 하측 에지(6d)에는 롤링 베어링 조립 장치(1)의 내부를 향해 기울어진(inclined) 한 부분이 제공된다.
장치(1)가 프리로딩될 때, 로킹 와셔(7)는 슬리브(6)에 힘을 제공하며, 그 결과, 하측 에지(6d)에 대해 지탱된다. 탄성 요소(8)는, 위에서 설명한 것과 같이, 힘의 반경방향 성분을 슬리브(6)에 전달한다. 그 외에도, 하측 에지(6d)의 내부를 향해 기울어진 형태 때문에, 반경방향 성분이 반경방향 베어링 플랜지(6b)에 직접 전달되어, 장치(1)의 내부를 향해 탄성적으로 변형된다.
슬리브에 직접 전달된 반경방향 힘과 탄성 요소(8)의 변형에 의해 가해진 반경방향 힘의 조합된 힘들로 인해, 슬리브는 로드 위에 보다 효율적으로 고정될 수 있게 된다.
도 3에 예시된 것과 같이, 슬리브(6)의 반경방향 베어링 플랜지(6b)의 하측 에지(6d)에는 롤링 베어링 조립 장치(1)의 내부를 향해 기울어진 한 부분이 제공되며, 상기 기울어진 부분은 원환 형태의 오목한 형상을 가진다.
이러한 하측 에지(6d)의 원환 형태의 오목한 형상은, 슬리브(6)와 로킹 와셔(7) 사이가 일정하게 접촉할 수 있게 하면서도, 힘들을 주변 방향으로 더 잘 분포할 수 있도록 하기 위해 로킹 와셔(7)의 환형 부분(7a)의 형태와 거의 일치한다.
도 4a 및 4b에 예시된 제 4 실시예는 슬리브(6)가 단일의 슬롯(6c)을 가진다는 점에서 위에서 기술된 실시예들과는 상이하지만, 앞에서와 마찬가지로, 똑같은 요소들은 똑같은 도면부호로 표시된다.
단일의 슬롯(6c)은 슬리브(6) 내에서 개구(opening)을 형성하여, 주어진 각위치(angular position)에서 슬리브를 축방향과 반경 방향으로 통과한다. 이러한 단일의 슬롯(6c)으로 인해, 이전의 실시예들에서 기술한 것과 같이 복수의 슬롯들이 필요 없게 할 수 있으며, 단독으로도 슬리브(6)가 탄성 변형될 수 있게 한다.
위에서 기술한 실시예들과 그 변형예들의 기술적인 특정들은 서로 조합될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 내측 레이스(3), 외측 레이스(2), 상기 내측 레이스(3)와 외측 레이스(2) 사이에 배열된 하나 이상의 롤링 요소(4) 열, 및 상기 내측 레이스(3)의 보어 내에 장착된 슬리브(6)를 포함하는 롤링 베어링 조립 장치에 있어서,
    환형의 탄성 요소(8)가 내측 레이스(2)와 슬리브(6)의 반경방향 베어링 플랜지(6b) 사이에 축방향으로 장착되며, 상기 탄성 요소(8)는 반경방향 성분을 가진 힘을 조립 장치(1)의 내부 방향으로 전달할 수 있도록 하기 위하여 슬리브(6)의 외측 표면에 대해 지탱될 수 있는 내측 보어를 포함하고, 슬리브(6)는 반경방향 베어링 플랜지(6b)의 하측 에지(6d)로부터 축방향으로 내측 레이스(3)를 향해 연장되는 하나 이상의 슬롯(6c)을 포함하며, 상기 하측 에지(6d)는 내측 레이스(3)로부터 맞은편에 배열되는 롤링 베어링 조립 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    슬리브(6) 내의 하나 이상의 슬롯(6c)은 슬리브(6)를 축방향으로 통과하는 개구를 형성하는 것을 특징으로 하는 롤링 베어링 조립 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    슬리브(6)는 주변 방향으로 일정하게 거리가 떨어져 있는 2개 이상의 슬롯(6c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤링 베어링 조립 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    슬리브(6) 내의 하나 이상의 슬롯(6c)은 1° 내지 20° 사이의 외주 크기(circumferential extent)를 가지는 것을 특징으로 하는 롤링 베어링 조립 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄성 요소(8)는 슬리브(6)의 원통형의 축방향 부분(6a)에 대해 지탱될 수 있는 것을 특징으로 하는 롤링 베어링 조립 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    슬리브(6)의 반경방향 베어링 플랜지(6b)의 하측 에지(6d)는 반경 방향으로 배열되고 로킹 와셔(7)에 대해 지탱되는 것을 특징으로 하는 롤링 베어링 조립 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    슬리브(6)의 반경방향 베어링 플랜지(6b)의 하측 에지(6d)는 로킹 와셔(7)에 대해 지탱되고 상기 하측 에지(6d)에는 반경방향 성분을 가진 힘을 조립 장치(1)의 내부 방향으로 전달할 수 있도록 하기 위하여 기울어진 부분이 제공되는 것을 특징으로 하는 롤링 베어링 조립 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄성 요소(8)는 슬리브(6)로부터 분리된 탄성 O-링인 것을 특징으로 하는 롤링 베어링 조립 장치.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄성 요소(8)는 슬리브(6)의 외측 표면 또는 내측 레이스(3) 위에 오버몰딩되는(overmoulded) 것을 특징으로 하는 롤링 베어링 조립 장치.
  10. 하우징(A), 샤프트 및 상기 샤프트와 하우징(A) 사이에 장착된 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 롤링 베어링 조립 장치(1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향축.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170040523A (ko) * 2015-10-05 2017-04-13 주식회사 만도 센서 하우징의 공차 흡수구조

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2991411A1 (fr) * 2012-05-31 2013-12-06 Skf Ab Dispositif de palier a roulement pour colonne de direction.
JP6210485B2 (ja) * 2013-06-28 2017-10-11 並木精密宝石株式会社 軸受機構
IN2013MU03206A (ko) * 2013-10-10 2015-07-03 Emerson Power Transmission Corp
CN105545946A (zh) * 2016-03-04 2016-05-04 苏州市东吴滚针轴承有限公司 一种转向器用弹性角接触球轴承
FR3078309B1 (fr) * 2018-02-26 2020-02-21 Poma Dispositif d'appui et de guidage d'un cable tracteur de vehicule d'une installation de transport, articulation d'un tel dispositif et procede de fabrication du dispositif
US10995859B2 (en) * 2018-04-26 2021-05-04 Honda Motor Co., Ltd. Thermally actuated grommet
CN108953366A (zh) * 2018-08-15 2018-12-07 江苏联动轴承股份有限公司 一种冲压轴承
DE102018125316A1 (de) 2018-10-12 2020-04-16 B. Braun Melsungen Ag Doppelreihige Wälzlagereinheit mit Vorspannelement

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3395956A (en) * 1966-11-01 1968-08-06 Torrington Co Quick detachable mounting for bearing races
JPS4898243A (ko) * 1972-02-24 1973-12-13
IT1281002B1 (it) * 1995-10-31 1998-02-11 Campagnolo Srl Gruppo di sterzo per bicicletta.
FR2756885B1 (fr) * 1996-12-09 1999-01-15 Skf France Palier a roulement de colonne de direction pour vehicules automobiles
US5829891A (en) * 1997-07-22 1998-11-03 The Torrington Company Mounting for steering column
US6227715B1 (en) * 1998-12-09 2001-05-08 INA Wälzlager Schaeffler oHG Rolling bearing assembly for support of a steering shaft
DE19952119A1 (de) * 1999-10-29 2001-05-03 Schaeffler Waelzlager Ohg Kugellager
DE19955643A1 (de) * 1999-11-19 2001-05-23 Schaeffler Waelzlager Ohg Kugellager
FR2813356B1 (fr) * 2000-08-30 2002-11-29 Skf France Palier a roulement a precontrainte axiale, notamment pour colonne de direction de vehicules automobiles
DE10220688B4 (de) * 2002-05-10 2010-11-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager zur Lagerung einer Lenkwelle
FR2869081B1 (fr) * 2004-04-20 2007-08-03 Skf Ab Palier a roulement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170040523A (ko) * 2015-10-05 2017-04-13 주식회사 만도 센서 하우징의 공차 흡수구조

Also Published As

Publication number Publication date
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US9127712B2 (en) 2015-09-08

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