KR20150122539A - 구동 휠 베어링 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

구동 휠 베어링 및 그 제조방법이 개시된다. 차륜과 일체로 회전되게 체결되는 휠 허브, 상기 휠 허브에 끼워져서 일체로 회전되게 결합된 내륜, 상기 휠 허브와 상기 내륜을 내측으로 끼워서 회전 가능하게 지지하는 외륜, 상기 외륜과 상기 휠 허브 및 내륜 사이에 개재된 전동체, 엔진의 동력을 상기 차륜에 전달하기 위해 상기 휠 허브 혹은 내륜에 페이스 스플라인을 매개로 일체로 회전되게 연결된 등속조인트를 포함하고; 상기 휠 허브와 상기 등속조인트의 각 페이스 스플라인은 동일한 크기의 치형과 동일한 크기의 치홈이 각각 반경 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 원주 방향으로 교대로 연속되게 배치된 구조를 가지도록 구성되어, 엔진의 회전 동력을 휠 베어링을 통해 차륜에 원활하게 전달할 수 있다.

Description

구동 휠 베어링 및 그 제조방법{A driving wheel bearing and manufacturing method thereof}
본 발명은 구동 휠 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠 베어링의 휠 허브 혹은 내륜이 등속조인트와 페이스 스플라인으로 결합된 구동 휠 베어링 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 사용되고 있는 휠 베어링은, 차량의 차륜이 가능한 한 마찰손실을 발생시키지 않고 원활한 회전을 할 수 있도록 차체에 차륜을 장착하는 역할을 한다.
그리고 차량의 엔진에서 생성된 동력을 차륜에 전달하는 차량의 동력전달장치는 등속조인트를 일반적으로 구비한다.
상기 등속조인트는 차량의 주행시에 차량이 바운드되거나 혹은 차량의 선회시에 차륜으로부터 직경방향 변위나 혹은 축방향 변위 또는 모멘트 변위를 흡수하면서 엔진의 동력을 차륜에 원활하게 전달하는 기능을 한다.
최근에 자원 절약과 공해 배출 저감을 위해 차량의 연비 향상이 요구되고 있는 바, 이러한 요구에 부응하기 위해 차량의 동력전달장치에서는 경량화와 더불어 조립성 및 보수성 향상을 위해 차륜을 회전 가능하게 지지하는 휠 베어링에 등속조인트를 직접 연결하는 동력전달구조가 제안되고 있다.
도 1에는 상기와 같은 동력전달구조에 따라 휠 베어링에 등속조인트가 일체로 회전되게 결합된 구동 휠 베어링의 일예가 도시되어 있다.
휠 베어링(10)에 등속조인트(20)가 관통해서 삽입되어, 스플라인(30)을 매개로 휠 베어링(10)과 등속조인트(20)가 일체로 회전되게 결합되어 있다.
상기 휠 베어링(10)은 도시되지 않은 차륜과 일체로 회전되게 체결되는 휠 허브(12)와, 상기 휠 허브(12)의 반경방향 외측에 위치하여 휠 허브(12)를 회전 가능하게 지지함과 더불어 차체나 너클 등과 같은 고정체에 체결되어 지지되는 외륜(14), 상기 휠 허브(12)의 외주면에 끼워져서 일체로 회전되게 장착되는 내륜(16) 및, 상기 휠 허브(12)와 외륜(14) 사이 및 상기 내륜(16)과 외륜(14) 사이에 개재되어 상기 휠 허브(12)와 내륜(16)이 상기 외륜(14)에 대해 상대 회전 가능하도록 하는 전동체(18)를 포함한다.
상기 등속조인트(20)는 상기 휠 허브(12)를 관통해서 휠 허브(12)의 내주면에 스플라인(30)을 매개로 일체로 회전되게 결합됨과 더불어 상기 휠 허브(12)와 등속조인트(20)의 축 방향 분리를 방지하기 위해 록크 너트(40)가 상기 등속조인트(20)의 축 방향 외측 선단부에 체결된다.
상기 스플라인(30)은 상기 휠 허브(12)에 끼워져 장착되는 상기 등속조인트(20)의 축 부위의 외주면에 원주방향으로 교대로 연속되게 형성된 치형과 치홈을 구비하고, 또한 상기 휠 허브(12)에서 상기 등속조인트(20)의 축 부위가 끼워지는 내주면에 교대로 연속되게 형성된 치형과 치홈을 구비한다.
이에 따라 상기 등속조인트(20)의 치형이 상기 휠 허브(12)의 치홈에 삽입되어 결합되고, 상기 휠 허브(12)의 치형이 등속조인트(20)의 치홈에 삽입되어 결합되면, 상기 휠 허브(12)와 등속조인트(20)는 치형과 치홈의 결합으로 원주방향으로 일체로 회전되게 결합되는 구조를 갖는다.
그러므로 엔진의 회전 동력이 상기 등속조인트(20)를 통해 상기 휠 베어링(10)의 휠 허브(12)를 거쳐서 차륜에 전달되게 된다.
그런데 상기와 같은 종래의 휠 베어링과 등속조인트의 결합구조에서, 휠 허브와 등속조인트의 스플라인 결합을 위해 치형과 치형 사이에 일정량의 클리어런스가 반드시 존재해야 하는 바, 차량의 운행시에 발생되는 하중이 휠 허브와 등속조인트 사이의 결합부에 가해질 경우에 상기 클리어런스가 증가되어 노이즈를 발생시킨다는 결점이 있었으며, 스플라인 결합부로 인하여 설계자유도가 저하되었고, 등속조인트의 스플라인 결합부로 인하여 경량화를 실현시키기가 힘들었다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 휠 허브혹은 내륜이 등속조인트와 페이스 스플라인을 통해 일체로 회전되게 결합되어, 엔진의 동력을 등속조인트와 휠 베어링을 통해 차륜에 원활하게 전달할 수 있는 구동 휠 베어링 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 구동 휠 베어링은, 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 한쪽 선단부에 페이스 스플라인이 형성되며, 외주면을 구비한 원통부를 포함하는 휠 허브; 상기 휠 허브의 외주면에 끼워져 일체로 회전되게 결합된 내륜; 상기 휠 허브와 상기 내륜의 반경방향 외측에 위치하여 회전 가능하게 지지하는 외륜; 상기 외륜과 상기 휠 허브 및 내륜 사이에 개재된 전동체; 및 엔진의 동력을 전달받아 상기 휠 허브를 통해 상기 차륜에 전달하기 위해 상기 휠 허브의 페이스 스플라인에 일체로 회전되게 결합되는 페이스 스플라인을 구비한 구동부재를 포함하고; 상기 휠 허브와 상기 구동부재의 각 페이스 스플라인은 동일한 크기의 치형과 동일한 크기의 치홈이 각각 반경 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 원주 방향으로 교대로 연속되게 배치되어 서로 유극 없이 맞물리는 구조를 가질 수 있다.
상기 휠 허브의 외주면에는 나사부가 형성되고; 상기 휠 허브의 외주면에 끼워져 결합된 상기 내륜의 축방향 이탈을 방지하기 위해 상기 나사부에 너트가 체결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 구동 휠 베어링은, 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 외주면을 구비한 원통부를 포함하는 휠 허브; 상기 휠 허브의 외주면에 끼워져 일체로 회전되게 결합되고, 한쪽 선단부에 페이스 스플라인이 형성된 원통부를 포함하는 내륜; 상기 휠 허브와 상기 내륜의 반경방향 외측에 위치하여 회전 가능하게 지지하는 외륜; 상기 외륜과 상기 휠 허브 및 내륜 사이에 개재된 전동체; 엔진의 동력을 전달받아 상기 차륜에 전달하기 위해 상기 내륜의 페이스 스플라인에 일체로 회전되게 결합되는 페이스 스플라인을 구비한 구동부재를 포함하고; 상기 내륜과 상기 구동부재의 각 페이스 스플라인은 동일한 크기의 치형과 동일한 크기의 치홈이 각각 반경 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 원주 방향으로 교대로 연속되게 배치되어 서로 유극 없이 맞물리는 구조를 가질 수 있다.
상기 휠 허브의 원통부의 외주면에 반경방향 내측으로 단차진 단차부가 형성되고; 상기 단차부에 축방향 스플라인이 형성되며; 상기 단차부가 상기 내륜의 내주면에 압입되어 결합될 때에 상기 휠 허브의 축방향 스플라인에 대응하는 축방향 스플라인이 상기 내륜의 내주면에 형성되며; 상기 각 축방향 스플라인은 축방향을 따라 연장되게 형성된 치형과 치홈이 원주방향으로 교대로 배치되게 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 구동 휠 베어링은, 차륜과 일체로 회전되게 체결되는 휠 허브; 상기 휠 허브의 내주면에 끼워져 일체로 회전되게 결합되고, 한쪽 선단부에 페이스 스플라인이 형성된 원통부를 포함하는 내륜; 상기 휠 허브와 상기 내륜의 반경방향 외측에 위치하여 회전 가능하게 지지하는 외륜; 상기 외륜과 상기 휠 허브 및 내륜 사이에 개재된 전동체; 엔진의 동력을 전달받아 상기 차륜에 전달하기 위해 상기 내륜의 페이스 스플라인에 일체로 회전되게 결합되는 페이스 스플라인을 구비한 구동부재를 포함하고; 상기 내륜과 상기 구동부재의 각 페이스 스플라인은 동일한 크기의 치형과 동일한 크기의 치홈이 각각 반경 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 원주 방향으로 교대로 연속되게 배치되어 서로 유극 없이 맞물리는 구조를 가질 수 있다.
상기 내륜의 원통부의 외주면에 반경방향 내측으로 단차진 단차부가 형성되고; 상기 단차부에 축방향 스플라인이 형성되며; 상기 단차부가 상기 휠 허브의 내주면에 압입되어 결합될 때에 상기 내륜의 축방향 스플라인에 대응하는 축방향 스플라인이 상기 휠 허브의 내주면에 형성되며; 상기 각 축방향 스플라인은 축방향으로 따라 연장되게 형성된 치형과 치홈이 원주방향으로 교대로 배치되게 형성될 수 있다.
상기 내륜의 원통부의 다른쪽 선단면에는 상기 내륜과 휠 허브의 축방향 분리를 방지하기 위해 오비탈 포밍부가 형성될 수 있다.
상기 각 치형의 압력각은 30 ~ 45° 일 수 있다.
상기 각 치형의 수직축에 대해 각 치형의 상부면과 하부면이 형성하는 치형 각도는 0.5°~5.0° 사이일 수 있다.
상기 각 치홈의 치홈 깊이는 최소한 1.0mm ~ 3.0mm 사이일 수 있다.
상기 각 치형의 반경방향 내측 끝부위로부터 반경방향 외측으로 치형 길이를 따라 소정 부위까지의 치형 길이와, 상기 소정 부위로부터 치형 길이를 따라 반경방향 외측 끝부위까지의 치형 길이의 비율인 치형 길이비가 1.5 이상인 부위로부터 치형의 반경방향 끝부위까지의 구간에서 치형 높이는 2mm 이상일 수 있다.
상기 휠 허브의 페이스 스플라인과 구동부재의 페이스 스플라인의 각 치형이 각 치홈에 삽입되어 결합된 상태에서 각 치형과 치홈의 바닥면 사이의 갭은 0.2mm ~ 0.7mm 사이일 수 있다.
상기 각 치형의 산마루와 골에는 곡면이 형성되고, 상기 곡면의 곡률 반경은 0.7mm 이하일 수 있다.
상기 치형과 치홈을 포함하는 페이스 스플라인 부위는 열처리를 통해 경화부가 형성될 수 있다.
상기 경화부는 로크웰 경도로 HRC 30~60 정도의 경도를 가지도록 열처리될 수 있다.
상기 경화부의 경화 깊이는 최대 4mm까지 형성되고; 유효 경화 깊이는 2.5 ~ 4mm 사이이며; 치골에서의 경화 깊이는 2mm이상일 수 있다.
상기 구동부재는 엔진의 동력을 전달받는 등속조인트를 포함할 수 있다.
상기 등속조인트는 상기 휠 허브의 원통부의 내부에 삽입되는 마우스부를 구비하고, 상기 마우스부의 내부에는 나사가 형성됨과 더불어 축방향으로 연장된 체결홈이 형성되며, 체결 볼트가 상기 휠 허브의 원통부를 통해 삽입되어 상기 마우스부의 체결홈에 나사 체결되고, 상기 체결 볼트의 볼트 머리는 상기 휠 허브의 원통부의 내주면에 형성된 축방향 외측 선단면에 걸리도록 체결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 구동 휠 베어링 제조방법은, 반경방향으로 확장된 플랜지와, 파일럿 및, 서로 대향하는 면이 개구된 원통부를 성형하여 1차 예비 성형 휠 허브를 제작하는 제1단계; 상기 1차 예비 성형 휠 허브의 원통부의 한쪽 선단면에 치형과 치홈을 구비한 페이스 스플라인을 형성하여 2차 예비 성형 휠 허브를 성형하는 제2단계; 상기 2차 예비 성형 휠 허브의 외주면에 나사부를 형성하고, 상기 파일럿의 외주면 및 내주면을 선삭 가공하여 3차 예비 성형 휠 허브를 성형하는 제3단계; 상기 3차 예비 성형된 휠 허브의 외주면을 열처리하여 경도 및 강도를 향상시켜 4차 예비 성형 휠 허브를 성형하는 제4단계; 상기 플랜지에 관통하는 체결홀을 형성하는 드릴링과, 상기 체결홀에 나사를 형성하는 탭핑, 상기 파일럿의 외주면과 상기 원통부의 내주면 일부를 선삭 가공하여 5차 예비 성형 휠 허브를 성형하는 제5단계; 및 상기 원통부의 외주면에 전동체가 안착되어 지지되는 내륜 궤도를 연마하고, 상기 내륜 궤도를 초정밀하게 다듬질하는 제6단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1단계는 소재를 소정 온도로 가열하여 열간 단조 금형으로 성형하는 열간 단조 공정을 포함할 수 있다.
상기 제2단계는 냉간 단조 금형으로 성형하는 냉간 단조 공정을 포함할 수 있다.
상기 제4단계의 열처리는 고주파 열처리일 수 있다.
상기 제4단계의 열처리에 의해 상기 페이스 스플라인을 포함하여 상기 원통부의 외주면에서 축방향을 따라 상기 플랜지의 일부 부위까지 행해져 상기 원통부의 외주면에는 경화부가 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 구동 휠 베어링 제조방법은, 서로 대향하는 면이 개구된 원통부를 구비한 1차 예비 성형 내륜을 성형하는 제1단계; 상기 1차 예비 성형 내륜의 원통부의 한쪽 선단면에 치형과 치홈을 구비한 페이스 스플라인을 형성한 2차 예비 성형 내륜을 성형하는 제2단계; 상기 2차 예비 성형 내륜의 페이스 스플라인의 반대편에 위치한 상기 원통부의 내주면 및 외주면을 선삭 가공하여 3차 예비 성형 내륜을 성형하는 제3단계; 상기 3차 예비 성형 내륜의 내주면에 축방향 스플라인을 브로치 가공하여 4차 예비 성형 내륜을 성형하는 제4단계; 상기 4차 예비 성형 내륜을 열처리하여 강도와 경도 및 인성을 향상시켜 5차 예비 성형 내륜을 성형하는 제5단계; 상기 원통부의 대단부면과 소단부면의 평면 확보를 위해 폭 평면 연마를 행하여 6차 예비 성형 내륜을 성형하는 제6단계; 상기 원통부의 외주면에 열처리를 통해 경화부를 형성해서 7차 예비 성형 내륜을 성형하는 제7단계; 상기 원통부의 내주면을 연마하여 8차 예비 성형 내륜을 성형하는 제8단계; 및 상기 원통부에 내륜 궤도를 연마하고, 상기 내륜 궤도를 초정밀하게 다듬질하는 제9단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1단계는 소재를 소정 온도로 가열하여 열간 단조 금형으로 성형하는 열간 단조 공정을 포함할 수 있다.
상기 제2단계는 냉간 단조 금형으로 성형하는 냉간 단조 공정을 포함할 수 있다.
상기 제5단계의 열처리는 담금질 및 뜨임 열처리 일 수 있다.
상기 제7단계의 열처리는 고주파 열처리일 수 있다.
상기 제5단계와 제7단계의 열처리에 의한 내륜 스플라인부의 열후 변형을 방지하기 위하여 제 8단계에서 특수 소재의 브로치 툴을 사용하여 스플라인 재가공을 할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 구동 휠 베어링 제조방법은, 서로 대향하는 면이 개구된 원통부를 구비한 1차 예비 성형 내륜을 성형하는 제1단계; 상기 1차 예비 성형 내륜의 원통부의 한쪽 선단면에 치형과 치홈을 구비한 페이스 스플라인을 형성한 2차 예비 성형 내륜을 성형하는 제2단계; 상기 2차 예비 성형 내륜의 페이스 스플라인의 반대편에 위치한 상기 원통부의 내주면 및 외주면을 선삭 가공하여 3차 예비 성형 내륜을 성형하는 제3단계; 상기 3차 예비 성형 내륜의 외주면에 축방향 스플라인을 가공하여 4차 예비 성형 내륜을 성형하는 제4단계; 상기 4차 예비 성형 내륜을 열처리하여 강도와 경도 및 인성을 향상시켜 5차 예비 성형 내륜을 성형하는 제5단계; 상기 원통부의 내주면 및 외주면의 열후 변형 부위를 정삭 가공하여 6차 예비 성형 내륜을 성형하는 제6단계; 상기 원통부의 대단부면과 소단부면의 평면 확보를 위해 폭 평면 연마를 행하여 7차 예비 성형 내륜을 성형하는 제7단계; 및 상기 원통부의 의 외경과 내륜 궤도를 연마하고, 상기 내륜 궤도를 초정밀하게 다듬질하는 제8단계를 포함할 수 있다.
상기 제1단계는 소재를 소정 온도로 가열하여 열간 단조 금형으로 성형하는 열간 단조 공정을 포함할 수 있다.
상기 제2단계는 냉간 단조 금형으로 성형하는 냉간 단조 공정을 포함할 수 있다.
상기 제4단계는 전조 공정으로 상기 축방향 스플라인을 성형할 수 있다.
상기 제5단계의 열처리는 고주파 열처리일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 구동 휠 베어링 및 그 제조방법에 의하면, 휠 허브 혹은 내륜의 축방향 내측 선단면과 이에 대향하는 등속조인트의 축방향 외측 선단면에 각각 형성된 페이스 스플라인을 매개로 휠 베어링과 등속조인트가 일체로 회전되게 결합됨에 따라 엔진의 동력이 등속조인트와 휠 베어링을 거쳐 차륜에 원활하게 전달될 수 있다.
상기 휠 허브 혹은 내륜의 페이스 스플라인을 구성하는 치형과 치홈은 등속조인트의 페이스 스플라인을 구성하는 치형과 치홈에 대해 각각 동일한 크기로 형성되어, 등속조인트로부터 휠 허브 혹은 내륜으로 동력을 전달하는 과정에 각 치형에 작용하는 힘이 균일하게 분산되어 페이스 스플라인의 크랙 및 파손을 방지할 수 있고, 또한 엔진의 토크를 휠 베어링에 안정되게 전달할 수 있다.
상기 휠 허브 혹은 내륜의 페이스 스플라인과 등속조인트의 페이스 스플라인을 각각 고탄소강으로 제작함과 더불어 HRC 30 ~ 60의 고경도를 갖도록 적절히 열처리를 함에 따라 각 페이스 스플라인의 치형의 강도가 향상되어 내구성이 우수하고, 사용 수명을 연장시킬 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 구동 휠 베어링의 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 구동 휠 베어링의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 허브 및 등속조인트의 페이스 스플라인의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 허브 및 등속조인트의 페이스 스플라인의 일부 절개 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 허브 및 등속조인트의 페이스 스플라인의 치형 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 허브 및 등속조인트의 페이스 스플라인의 치형 결합 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 허브의 제조 공정도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구동 휠 베어링의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 내륜의 제조 공정도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 구동 휠 베어링의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 내륜의 제조 공정도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 구동 휠 베어링은, 도시되지 않은 차륜을 차체에 대해 상대 회전 가능하게 장착하는 휠 베어링(100)과, 상기 휠 베어링(100)의 회전 요소에 결합되어 엔진의 동력을 휠 베어링(100)의 회전 요소를 통해 차륜에 전달하는 구동 부재로서 등속조인트(200)를 포함할 수 있다.
휠 베어링(100)은 차륜과 일체로 회전되게 체결되는 휠 허브(110)를 포함할 수 있다.
상기 휠 허브(110)는 서로 대향하는 양측면이 개구된 원통부를 포함할 수 있다.
휠 허브(110)의 원통부에서 축방향 외측 선단부에는 파일럿(112)이 형성되어, 차륜과의 결합시에 조립 가이드 역할을 한다.
상기 파일럿(112)과 인접한 원통부의 외주면에는 반경방향 외측으로 확장된 플랜지(114)가 일체로 형성되고, 상기 플랜지(114)에는 관통하는 다수개의 체결홀이 형성되어, 상기 체결홀에 허브 볼트(116)가 삽입되어 차륜에 체결됨으로써, 휠 허브(110)가 차륜과 일체로 회전되게 연결될 수 있다.
휠 베어링(100)은 또한 휠 허브(110)의 원통부의 외주면에 축방향으로 끼워져 결합되는 내륜(120)과, 휠 허브(110) 및 내륜(120)의 반경방향 외측에 위치하여 상대 회전 가능하게 지지함과 더불어 차체나 너클 등과 같은 고정체에 고정되게 체결되는 외륜(130)을 포함할 수 있다.
상기 외륜(130)은 서로 대향하는 양측면이 개구된 원통부를 포함하고, 상기 원통부의 외주면에는 반경 방향 외측으로 확장된 플랜지(132)가 일체로 형성되며, 상기 플랜지(132)에는 관통하는 체결홀(134)이 형성되어, 상기 체결홀(134)을 통해 체결 볼트가 삽입되어 차체나 너클에 체결됨으로써, 외륜(130)이 회전되지 않도록 고정되게 장착될 수 있다.
상기 내륜(120)도 서로 대향하는 양측면이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다.
휠 허브(110)의 원통부의 외주면 일부와 내륜(120)의 외주면 일부에 각각 내륜 궤도가 형성되고, 상기 각 내륜 궤도와 대향하는 외륜(130)의 원통부의 내주면에는 외륜 궤도가 형성되어, 상기 내륜 궤도와 외륜 궤도 사이에는 볼 형상의 전동체(140)가 로 삽입되며 케이지로 지지될 수 있다.
상기 전동체(140)는 물론 단열로 구성될 수 있고, 볼 형상 이외에도 롤러 형상 혹은 테이퍼 롤러 형상으로 형성될 수 있다.
휠 허브(110)와 외륜(130) 사이에 형성되는 반경방향 이격 공간을 통해 이물질이 휠 베어링(100)의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해 씨일(150)이 외륜(130)과 휠 허브(110) 사이에 삽입되어 장착될 수 있다.
또한 외륜(130)과 내륜(120) 사이에도 형성되는 반경방향 이격 공간을 통해 이물질이 휠 베어링의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해 씨일(150)이 외륜(130)과 내륜(120) 사이에 삽입되어 장착될 수 있다.
휠 허브(110)의 원통부의 외주면에는 반경방향 내측으로 단차진 두 개의 단차부가 형성될 수 있다.
상기 단차부는 내륜(120)의 내주면에 압입되어 결합된다.
상기와 같이 내륜(120)에 휠 허브(110)가 압입 결합된 상태에서 내륜(120)과 휠 허브(110) 사이의 축방향 분리를 방지하기 위해 휠 허브(110)의 단차부의 축방향 내측 선단부의 외주면에는 나사가 형성되고, 상기 나사에 너트(160)가 체결될 수 있다.
휠 허브(110)의 원통부의 축방향 내측 선단면에는 페이스 스플라인(118)이 형성될 수 있다.
상기 페이스 스플라인(118)은 도 3에 도시된 바와 같이 치형과 치홈이 각각 반경방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 상기 치형과 치홈은 원주 방향으로 교대로 연속되게 배치된 구조를 가질 수 있다.
휠 허브(110)의 원통부를 통해 상기 등속조인트(200)가 축방향으로 끼워져 결합될 수 있다.
상기 등속조인트(200)는 휠 허브(110)의 원통부의 내부에 삽입되는 마우스부(210)를 구비할 수 있다.
상기 마우스부(210)에는 축방향 내측을 향해 파여지고, 내주면에 나사가 형성된 체결홀이 형성될 수 있다.
상기 등속조인트(200)의 마우스부(210)가 휠 허브(110)의 원통부의 내주면에 끼워져 결합된 상태에서 휠 허브(110)와 등속조인트(200)의 분리를 방지하기 위해 체결 볼트(300)가 사용될 수 있다.
상기 체결 볼트(300)는 휠 허브(110)의 원통부를 통해 삽입되어 등속조인트(200)의 마우스부(210)의 체결홀에 나사 체결되며, 체결 볼트(300)의 볼트 머리는 원통부의 내주면에 형성된 축방향 외측 선단면에 걸리게 되어, 체결 볼트(300)에 의해 휠 허브(110)와 등속조인트(200)의 축방향 분리가 방지됨과 더불어 휠 허브(110)와 등속조인트(200)의 결합성이 향상된다.
등속조인트(200)가 휠 허브(110)에 끼워져 결합될 때에, 등속조인트(200)는 휠 허브(110)의 원통부의 축방향 내측 선단면과 대향하는 축방향 외측 선단면을 구비할 수 있다.
등속조인트(200)의 상기 축방향 외측 선단면에도 휠 허브(110)의 페이스 스플라인(118)에 대응하는 페이스 스플라인(220)이 형성될 수 있다.
등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)도 도 3에 도시된 바와 같이 치형과 치홈이 각각 반경 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 상기 치형과 치홈이 원주 방향으로 교대로 연속되게 배치된 구조를 가질 수 있다.
이에 따라 등속조인트(200)가 휠 허브(110)와 결합될 때에 휠 허브(110)의 페이스 스플라인(118)의 치홈에는 등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)의 치형이 삽입되어 결합됨과 더불어 휠 허브(110)의 페이스 스플라인(118)의 치형은 등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)의 치홈에 삽입되어 결합됨으로써, 상기 휠 허브(110)외 등속조인트(200)가 원주방향으로 일체로 회전되게 결합될 수 있다.
상기와 같이 휠 허브(110)가 등속조인트(220)와 페이스 스플라인(118, 220)을 매개로 일체로 회전되게 결합됨에 따라 엔진의 회전 동력이 등속조인트(200)를 통해 휠 허브(110)를 거쳐서 차륜에 원활하게 전달될 수 있다.
도 4를 참조하면, 휠 허브(110)의 페이스 스플라인(118)의 치형(118a)과 등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)의 치형(220a)은 동일한 치폭과 치길이를 가지고서 동일하게 형성되는 구조를 가질 수 있다.
또한 휠 허브(110)의 페이스 스플라인(118)의 치홈(118b)과 등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)의 치홈(220b)도 동일한 폭과 길이를 가지고서 동일하게 형성되어, 휠 허브(110)의 페이스 스플라인(118)은 등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)과 서로 유극 없이 맞물릴 수 있다.
그리고 상기 각 치형(118a, 220a)의 압력각(θ)은 바람직하기로는 30 ~ 45° 의 각도로 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 각 치형(118a, 220a)의 수직축에 대해 각 치형(118a, 220a)의 상부면 및 하부면이 형성하는 치형 각도(C)는 0.5° ~ 5.0°의 각도로 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 각 치형(118a, 220a)의 압력각(θ)이 30~45°이고, 치형 각도(C)가 0.5° ~ 5.0°일 때에, 각 치홈의 치홈 깊이(B)는 1.0mm ~ 3.0mm로 형성하는 것이 바람직하다.
또한 각 치형(118a, 220a)의 반경방향 외측 부위는 페이스 스플라인의 회전 구동시에 가장 큰 힘을 받는 부분이기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이 각 치형(118a, 220a)의 반경방향 내측 끝부위로부터 반경방향 외측으로 치형 길이를 따라 소정 부위까지의 치형 길이(F)와, 상기 소정 부위로부터 치형 길이를 따라 반경방향 외측 끝부위까지의 치형 길이(G)의 비율인 치형 길이비(F/G)가 1.5 이상인 부위로부터 치형의 반경방향 끝부위까지의 구간에서 치형 높이(H)는 2mm 이상이 되도록 치형을 형성하는 것이 바람직하다.
이와 더불어 각 치형(118a, 220a)의 산마루(I)와 골(J)에는 적절한 곡면을 형성하되, 그 곡면의 곡률 반경(R)은 최대 0.7mm 이하가 바람직하다.
또한 휠 허브(110)의 페이스 스플라인(118)과 등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)의 각 치형이 각 치홈에 삽입되어 결합된 상태에서 각 치형과 치홈의 바닥면 사이의 갭(E)은 0.2mm ~ 0.7mm가 되도록 치형과 치홈을 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 치형(118a, 220a)과 치홈(118b, 220b)을 포함하는 페이스 스플라인 부위는 적절한 열처리를 행하여 경화부(118c, 220c)를 형성해서 경도 및 내구성을 향상시키는 것이 바람직하다.
상기 경화부(118c, 220c)는 로크웰 경도로 HRC 30~60 정도의 경도를 가지도록 열처리하고, 경화 깊이(D)는 최대 4mm까지 형성하며, 유효 경화 깊이는 2.5mm ~ 4mm 및 치골에서의 경화 깊이는 2mm이상이 되도록 열처리하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 페이스 스플라인 부위에 적절한 경도 및 깊이를 가지는 경화부를 형성함으로써, 안정적인 치강도를 유지할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 휠 허브(110)는 다음의 제1공정 내지 제6공정을 통해 제작될 수 있다.
제1공정(열간 단조 공정)에서 고탄소강과 같은 소재를 적절한 온도로 가열한 다음에 열간 단조 금형으로 1차 예비 성형 휠 허브(110A)를 제작할 수 있다.
상기 1차 예비 성형 휠 허브(110A)는 반경방향으로 확장된 플랜지와, 서로 대향하는 면이 개구된 원통부를 각각 포함할 수 있다.
제2공정(냉간 단조 공정)에서는 상기 1차 예비 성형 휠 허브(110A)의 원통부의 한쪽 선단면에 치형과 치홈을 구비한 페이스 스플라인(118)을 형성하여 2차 예비 성형 휠 허브(110B)를 제작할 수 있다.
상기 제2공정은 냉간 단조 금형(400)을 이용하여 2차 예비 성형 휠 허브(110B)를 성형할 수 있다.
제3공정(열처리전 선삭 공정)은 상기 2차 예비 성형 휠 허브(110B)의 외주면에 도 2에 도시된 상기 너트(160)를 체결할 수 있는 나사부(111)를 형성하고, 원통부의 파일럿(112)의 내주면을 선삭 가공하여 3차 예비 성형 휠 허브(110C)를 제작할 수 있다.
제4공정(고주파 열처리 공정)은 3차 예비 성형된 휠 허브(110C)의 외주면을 예를 들면 고주파 열처리를 통해 열처리하여 경도 및 강도를 향상시켜 4차 예비 성형 휠 허브(110D)를 제작할 수 있다.
상기 제4공정의 열처리는 고주파 열처리 이외에 다른 열처리 방법으로 행해질 수 있다.
상기 제4공정의 열처리는 상기 페이스 스플라인(118)을 포함하여 원통부의 외주면에서 축방향을 따라 플랜지(114D)의 일부 부위까지 행해져 원통부의 외주면에는 빗금친 바와 같이 경화부(113)가 형성될 수 있다.
다음으로 제5공정(열처리후 선삭과 드릴링 및 탭핑 공정)에서는 플랜지(114E)에 관통하는 체결홀을 형성하는 드릴링과, 상기 체결홀에 나사를 형성하는 탭핑 및, 상기 파일럿(112)의 외주면과 상기 내륜(120)의 단차 압입부, 등속조인트(200)가 끼워지는 휠 허브 원통부의 내주면 일부를 선삭하는 선삭 가공으로 5차 예비 성형 휠 허브(110E)를 제작할 수 있다.
마지막으로 제6공정(내륜 궤도 연마 및 다듬질 공정)에서는 휠 허브의 외주면에 상기 전동체(140)가 안착되어 지지되는 내륜 궤도(115)를 연마하고, 상기 내륜 궤도(115)를 초정밀하게 다듬질하여 휠 허브(110)를 제작하게 된다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구동 휠 베어링은, 상기 내륜(120)과 등속조인트(200)가 페이스 스플라인(124, 220)을 통해 일체로 회전되게 결합되는 점에서 상기 실시 예와 차이가 있다.
또한 상기 내륜(120)과 휠 허브(110)는 축방향 스플라인(117, 122)을 통해 일체로 회전되게 결합되는 점에서 상기 실시 예와 차이가 있다.
상기 휠 허브(110)의 축방향 내측으로 위치하는 원통부의 외주면에 반경방향 내측으로 단차진 단차부가 형성되고, 휠 허브(110)의 축방향 스플라인(117)은 상기 단차부에 형성될 수 있다.
상기 휠 허브(110)의 축방향 스플라인(117)은 상기 단차부에 축방향으로 따라 연장되게 형성된 치형과 치홈을 각각 포함할 수 있다.
상기 치형과 치홈은 각각 원주 방향으로 교대로 배치되게 형성될 수 있다.
상기 휠 허브(110)의 단차부는 내륜(120)의 내주면에 압입되어 결합되고, 내륜(120)의 내주면에는 휠 허브(110)의 축방향 스플라인(117)에 대응하여 축방향 스플라인(122)이 형성될 수 있다.
내륜(120)의 축방향 스플라인(122)은 내륜(120)의 내주면에 축방향으로 따라 연장되게 형성된 치형과 치홈을 각각 포함할 수 있다.
상기 치형과 치홈은 각각 원주 방향으로 교대로 배치되게 형성될 수 있다.
상기 휠 허브(110)의 단차부가 내륜(120)의 내주면에 압입되어 결합되면, 휠 허브(110)의 축방향 스플라인(117)의 치형은 내륜(120)의 축방향 스플라인(122)의 치홈에 삽입됨과 더불어 휠 허브(110)의 축방향 스플라인(117)의 치홈에는 내륜(120)의 축방향 스플라인(122)의 치형이 삽입되어, 휠 허브(110)와 내륜(120)이 원주 방향으로 일체로 회전되게 결합된다.
상기 내륜(120)의 페이스 스플라인(124)은, 반경방향 외측으로 연장되게 형성되고, 원주 방향으로 교대로 배치된 치형과 치홈을 각각 포함할 수 있다.
내륜(120)의 페이스 스플라인(124)의 치형은 등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)의 치홈에 삽입됨과 더불어 내륜(120)의 페이스 스플라인(124)의 치홈에는 등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)의 치형이 삽입되어, 내륜(120)과 등속조인트(200)가 원주 방향으로 일체로 회전되게 결합된다.
도 9를 참조하면, 도 8에 도시된 내륜(120)은 다음의 제1공정 내지 제9공정을 통해 제작될 수 있다.
제1공정(열간 단조 공정)에서는 고탄소강과 같은 소재를 적절한 온도로 가열한 다음에 열간 단조 금형으로 1차 예비 성형 내륜(120A)를 제작할 수 있다.
상기 1차 예비 성형 내륜(120A)은 서로 대향하는 면이 개구된 원통부를 포함할 수 있다.
제2공정(페이스 스플라인 냉간 단조 공정)에서는 상기 1차 예비 성형 내륜(120A)의 원통부의 한쪽 선단면에 치형과 치홈을 구비한 페이스 스플라인(124)을 형성하여 2차 예비 성형 내륜(120B)를 제작할 수 있다.
상기 제2공정은 냉간 단조 금형(400)을 이용하여 냉간 단조로 행해질 수 있다.
제3공정(열처리전 선삭 공정)에서는 상기 2차 예비 성형 내륜(120B)의 페이스 스플라인(124)의 반대편에 위치한 원통부의 내주면 및 외주면을 설계 치수대로 선삭 가공하여 3차 예비 성형 내륜(120C)을 제작할 수 있다.
제4공정(브로치 가공 공정)에서는 3차 예비 성형 내륜(120C)의 내주면에 축방향 스플라인(122)을 브로치 가공(broach 가공)을 통해 가공하여 4차 예비 성형 내륜(120D)을 제작할 수 있다.
제5공정(열처리 공정)에서는 4차 예비 성형 내륜(120D)의 전체 부위를 담금질 및 뜨임 열처리로 적절한 온도로 가열후 냉각하여 내륜의 강도와 경도 및 인성을 향상시켜 5차 예비 성형 내륜(120E)을 제작할 수 있다.
제6공정(폭 연마 공정)에서는 내륜의 대단부면(125a), 즉 페이스 스플라인(124)과 소단부면(125b)의 평면 확보를 위해 내륜의 폭 평면 연마를 행하여 6차 예비 성형 내륜(120F)을 제작할 수 있다.
제7공정(고주파 열처리 공정)에서는 내륜의 외주면, 즉 소단부면(125b)을 포함하여 소단부면(125b)의 외주면으로부터 대단부면(125a)을 향하는 외주면에 빗금으로 도시된 바와 같이, 고주파 열처리를 행하여 경도를 향상시킨 경화부(125c)를 형성해서 7차 예비 성형 내륜(120G)을 제작할 수 있다.
제7공정은 고주파 열처리 이외에 다른 적절한 방법으로 열처리하여 경화부(125c)를 형성할 수 있다.
제8공정(내경 연마 공정)에서는 내륜의 원통부의 내주면을 연마하여 내륜의 내경을 설계 치수대로 가공해서 8차 예비 성형 내륜(120H)을 제작할 수 있다.
상기 제5공정과 상기 제7공정의 열처리에 의한 내륜 스플라인부의 열후 변형을 방지하기 위하여 제 8공정에서 특수 소재의 브로치 툴을 사용하여 스플라인 재가공을 할 수도 있다.
마지막으로 제9공정(내륜 궤도 연마 및 다듬질 공정)에서는 내륜의 소단부면(125b)과 대단부면(125a)사이의 외주면에 상기 전동체(140)가 안착되어 지지되는 내륜 궤도(123)를 연마하고, 상기 내륜 궤도(123)를 초정밀하게 다듬질하여 내륜(120)을 제작할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 구동 휠 베어링은, 내륜(120)이 상기 실시 예의 내륜들보다 축방향으로 더 연장되게 형성되고, 휠 허브(110)의 원통부에 내륜(120)이 압입되어 휠 허브(110)와 축방향 스플라인(115, 124)을 통해 서로 일체로 회전되게 연결되며, 내륜(120)의 축방향 외측 선단면에는 오비탈 포밍부(127)가 반경방향 외측으로 절곡되게 형성되어, 내륜(120)과 휠 허브(110)의 축방향 분리를 방지하게 되어 있다.
또한 상기 내륜(120)의 외주면에는 상기 축방향 스플라인(125)과 인접해서 축방향으로 연장됨과 더불어 반경방향 외측으로 확장된 단차부가 형성되어, 상기 내륜(120)이 휠 허브(110)에 압입되어 결합될 때에 상기 단차부가 휠 허브(110)의 내주면과 휠 허브(110)의 축방향 내측 선단면에 각각 밀착되게 된다.
상기 오비탈 포밍부(127)와 대향하는 축방향 내측 선단면에는 페이스 스플라인(124)이 형성되어, 등속조인트(200)의 페이스 스플라인(220)과 치합되는 구조는 상기 실시 예와 동일하다.
도11을 참조하면, 도 10에 도시된 상기 내륜(120)은 다음의 제1공정 내지 제8공정을 통해 제작될 수 있다.
제1공정(열간 단조 공정)에서는 고탄소강과 같은 소재를 적절한 온도로 가열한 다음에 열간 단조 금형으로 1차 예비 성형 내륜(120A)를 제작할 수 있다.
상기 1차 예비 성형 내륜(120A)은 서로 대향하는 면이 개구된 원통부를 포함할 수 있다.
제2공정(페이스 스플라인 냉간 단조 공정)에서는 상기 1차 예비 성형 내륜(120A)의 원통부의 한쪽 선단면에 치형과 치홈을 구비한 페이스 스플라인(124)을 형성하여 2차 예비 성형 내륜(120B)를 제작할 수 있다.
상기 제2공정은 냉간 단조 금형(400)을 이용하여 냉간 단조로 행해질 수 있다.
제3공정(열처리전 선삭 공정)에서는 상기 2차 예비 성형 내륜(120B)의 페이스 스플라인(124)의 반대편에 위치한 원통부의 내주면 및 외주면을 설계 치수대로 선삭 가공하여 3차 예비 성형 내륜(120C)을 제작할 수 있다.
제4공정(전조 공정)에서는 3차 예비 성형 내륜(120C)의 외주면에 축방향 스플라인(125)을 전조 공정을 통해 가공하여 4차 예비 성형 내륜(120D)을 제작할 수 있다.
제5공정(고주파 열처리 공정)에서는 내륜의 외주면, 즉 내륜(120)의 대경부(125d)의 외주면으로부터 단차부(125e) 및 축방향 스플라인(125)이 형성된 외주면까지 빗금으로 도시된 바와 같이, 고주파 열처리를 행하여 경도를 향상시킨 경화부(125f)를 형성해서 5차 예비 성형 내륜(120E)을 제작할 수 있다.
제6공정(열처리후 정삭 공정)에서는 상기 제5공정의 열처리 이후에 내륜의 내주면 및 외주면의 열처리후 변형부위를 설계 치수대로 정삭 가공하여 6차 예비 성형 내륜(120F)을 제작할 수 있다.
제7공정(폭 연마 공정)에서는 내륜의 대단부면(125a), 즉 페이스 스플라인(124)과 소단부면(125b)의 평면 확보를 위해 내륜의 폭 평면 연마를 행하여 7차 예비 성형 내륜(120G)을 제작할 수 있다.
마지막으로 제8공정( 내륜 외경과 내륜 궤도 연마 및 다듬질 공정)에서는 내륜의 소단부면(125b)과 대단부면(125a)사이의 외주면에 상기 전동체(140)가 안착되어 지지되는 내륜 궤도(123)를 연마하고, 상기 내륜 궤도(123)를 초정밀하게 다듬질하여 내륜(120)을 제작할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
100: 휠 베어링
110: 휠 허브
115: 축방향 스플라인
117: 축방향 스플라인
118: 페이스 스플라인
120: 내륜
124: 페이스 스플라인
130: 외륜
140: 전동체
150: 씨일
160: 너트
200: 등속조인트
220: 페이스 스플라인
300: 체결 볼트

Claims (34)

  1. 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 한쪽 선단부에 페이스 스플라인이 형성되며, 외주면을 구비한 원통부를 포함하는 휠 허브;
    상기 휠 허브의 외주면에 끼워져 일체로 회전되게 결합된 내륜;
    상기 휠 허브와 상기 내륜의 반경방향 외측에 위치하여 회전 가능하게 지지하는 외륜;
    상기 외륜과 상기 휠 허브 및 내륜 사이에 개재된 전동체; 및
    엔진의 동력을 전달받아 상기 휠 허브를 통해 상기 차륜에 전달하기 위해 상기 휠 허브의 페이스 스플라인에 일체로 회전되게 결합되는 페이스 스플라인을 구비한 구동부재를 포함하고;
    상기 휠 허브와 상기 구동부재의 각 페이스 스플라인은 동일한 크기의 치형과 동일한 크기의 치홈이 각각 반경 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 원주 방향으로 교대로 연속되게 배치되어 서로 유극 없이 맞물리는 구조를 가지는 구동 휠 베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휠 허브의 외주면에는 나사부가 형성되고;
    상기 휠 허브의 외주면에 끼워져 결합된 상기 내륜의 축방향 이탈을 방지하기 위해 상기 나사부에 너트가 체결된 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  3. 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 외주면을 구비한 원통부를 포함하는 휠 허브;
    상기 휠 허브의 외주면에 끼워져 일체로 회전되게 결합되고, 한쪽 선단부에 페이스 스플라인이 형성된 원통부를 포함하는 내륜;
    상기 휠 허브와 상기 내륜을 축방향 내측으로 끼워서 회전 가능하게 지지하는 외륜;
    상기 외륜과 상기 휠 허브 및 내륜 사이에 개재된 전동체;
    엔진의 동력을 전달받아 상기 차륜에 전달하기 위해 상기 내륜의 페이스 스플라인에 일체로 회전되게 결합되는 페이스 스플라인을 구비한 구동부재를 포함하고;
    상기 내륜과 상기 구동부재의 각 페이스 스플라인은 동일한 크기의 치형과 동일한 크기의 치홈이 각각 반경 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 원주 방향으로 교대로 연속되게 배치되어 서로 유극 없이 맞물리는 구조를 가지는 구동 휠 베어링.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 휠 허브의 원통부의 외주면에 반경방향 내측으로 단차진 단차부가 형성되고;
    상기 단차부에 축방향 스플라인이 형성되며;
    상기 단차부가 상기 내륜의 내주면에 압입되어 결합될 때에 상기 휠 허브의 축방향 스플라인에 대응하는 축방향 스플라인이 상기 내륜의 내주면에 형성되며;
    상기 각 축방향 스플라인은 축방향으로 따라 연장되게 형성된 치형과 치홈이 원주방향으로 교대로 배치되게 형성된 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  5. 차륜과 일체로 회전되게 체결되는 휠 허브;
    상기 휠 허브의 내주면에 끼워져 일체로 회전되게 결합되고, 한쪽 선단부에 페이스 스플라인이 형성된 원통부를 포함하는 내륜;
    상기 휠 허브와 상기 내륜을 축방향 내측으로 끼워서 회전 가능하게 지지하는 외륜;
    상기 외륜과 상기 휠 허브 및 내륜 사이에 개재된 전동체;
    엔진의 동력을 전달받아 상기 차륜에 전달하기 위해 상기 내륜의 페이스 스플라인에 일체로 회전되게 결합되는 페이스 스플라인을 구비한 구동부재를 포함하고;
    상기 내륜과 상기 구동부재의 각 페이스 스플라인은 동일한 크기의 치형과 동일한 크기의 치홈이 각각 반경 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 원주 방향으로 교대로 연속되게 배치되어 서로 유극 없이 맞물리는 구조를 가지는 구동 휠 베어링.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내륜의 원통부의 외주면에 반경방향 내측으로 단차진 단차부가 형성되고;
    상기 단차부에 축방향 스플라인이 형성되며;
    상기 단차부가 상기 휠 허브의 내주면에 압입되어 결합될 때에 상기 내륜의 축방향 스플라인에 대응하는 축방향 스플라인이 상기 휠 허브의 내주면에 형성되며;
    상기 각 축방향 스플라인은 축방향으로 따라 연장되게 형성된 치형과 치홈이 원주방향으로 교대로 배치되게 형성된 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 내륜의 원통부의 다른쪽 선단면에는 상기 내륜과 휠 허브의 축방향 분리를 방지하기 위해 오비탈 포밍부가 형성된 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 치형의 압력각은 30 ~ 45° 인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 각 치형의 수직축에 대해 각 치형의 상부면과 하부면이 형성하는 치형 각도는 0.5°~5.0° 사이인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 각 치홈의 치홈 깊이는 최소한 1.0mm ~ 3.0mm 사이인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 치형의 반경방향 내측 끝부위로부터 반경방향 외측으로 치형 길이를 따라 소정 부위까지의 치형 길이와, 상기 소정 부위로부터 치형 길이를 따라 반경방향 외측 끝부위까지의 치형 길이의 비율인 치형 길이비가 1.5 이상인 부위로부터 치형의 반경방향 끝부위까지의 구간에서 치형 높이는 2mm 이상인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 휠 허브의 페이스 스플라인과 구동부재의 페이스 스플라인의 각 치형이 각 치홈에 삽입되어 결합된 상태에서 각 치형과 치홈의 바닥면 사이의 갭은 0.2mm ~ 0.7mm 사이인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 치형의 산마루와 골에는 곡면이 형성되고, 상기 곡면의 곡률 반경은 0.7mm 이하인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  14. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치형과 치홈을 포함하는 페이스 스플라인 부위는 열처리를 통해 경화부가 형성된 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 경화부는 로크웰 경도로 HRC 30~60 정도의 경도를 가지도록 열처리된 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 경화부의 경화 깊이는 최대 4mm까지 형성되고;
    유효 경화 깊이는 2.5 ~ 4mm 사이이며;
    치골에서의 경화 깊이는 2mm이상인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  17. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동부재는 엔진의 동력을 전달받는 등속조인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 등속조인트는 상기 휠 허브의 원통부의 내부에 삽입되는 마우스부를 구비하고,
    상기 마우스부의는 내부에는 나사가 형성됨과 더불어 축방향으로 연장된 체결홈이 형성되며,
    체결 볼트가 상기 휠 허브의 원통부를 통해 삽입되어 상기 마우스부의 체결홈에 나사 체결되고,
    상기 체결 볼트의 볼트 머리는 상기 휠 허브의 원통부의 내주면에 형성된 축방향 외측 선단면에 걸리도록 체결된 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링.
  19. 반경방향으로 확장된 플랜지와, 파일럿 및, 서로 대향하는 면이 개구된 원통부를 성형하여 1차 예비 성형 휠 허브를 제작하는 제1단계;
    상기 1차 예비 성형 휠 허브의 원통부의 한쪽 선단면에 치형과 치홈을 구비한 페이스 스플라인을 형성하여 2차 예비 성형 휠 허브를 성형하는 제2단계;
    상기 2차 예비 성형 휠 허브의 외주면에 나사부를 형성하고, 상기 파일럿의 외주면 및 내주면을 선삭 가공하여 3차 예비 성형 휠 허브를 성형하는 제3단계;
    상기 3차 예비 성형된 휠 허브의 외주면을 열처리하여 경도 및 강도를 향상시켜 4차 예비 성형 휠 허브를 성형하는 제4단계;
    상기 플랜지에 관통하는 체결홀을 형성하는 드릴링과, 상기 체결홀에 나사를 형성하는 탭핑, 상기 파일럿의 외주면과 상기 원통부의 내주면 일부를 선삭 가공하여 5차 예비 성형 휠 허브를 성형하는 제5단계; 및
    상기 원통부의 외주면에 전동체가 안착되어 지지되는 내륜 궤도를 연마하고, 상기 내륜 궤도를 초정밀하게 다듬질하는 제6단계;
    를 포함하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1단계는 소재를 소정 온도로 가열하여 열간 단조 금형으로 성형하는 열간 단조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 제2단계는 냉간 단조 금형으로 성형하는 냉간 단조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 제4단계의 열처리는 고주파 열처리인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 제4단계의 열처리에 의해 상기 페이스 스플라인을 포함하여 상기 원통부의 외주면에서 축방향을 따라 상기 플랜지의 일부 부위까지 행해져 상기 원통부의 외주면에는 경화부가 형성된 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  24. 서로 대향하는 면이 개구된 원통부를 구비한 1차 예비 성형 내륜을 성형하는 제1단계;
    상기 1차 예비 성형 내륜의 원통부의 한쪽 선단면에 치형과 치홈을 구비한 페이스 스플라인을 형성한 2차 예비 성형 내륜을 성형하는 제2단계;
    상기 2차 예비 성형 내륜의 페이스 스플라인의 반대편에 위치한 상기 원통부의 내주면 및 외주면을 선삭 가공하여 3차 예비 성형 내륜을 성형하는 제3단계;
    상기 3차 예비 성형 내륜의 내주면에 축방향 스플라인을 브로치 가공하여 4차 예비 성형 내륜을 성형하는 제4단계;
    상기 4차 예비 성형 내륜을 열처리하여 강도와 경도 및 인성을 향상시켜 5차 예비 성형 내륜을 성형하는 제5단계;
    상기 원통부의 대단부면과 소단부면의 평면 확보를 위해 폭 평면 연마를 행하여 6차 예비 성형 내륜을 성형하는 제6단계;
    상기 원통부의 외주면에 열처리를 통해 경화부를 형성해서 7차 예비 성형 내륜을 성형하는 제7단계;
    상기 원통부의 내주면을 연마하여 8차 예비 성형 내륜을 성형하는 제8단계; 및
    상기 원통부에 내륜 궤도를 연마하고, 상기 내륜 궤도를 초정밀하게 다듬질하는 제9단계;
    를 포함하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1단계는 소재를 소정 온도로 가열하여 열간 단조 금형으로 성형하는 열간 단조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제2단계는 냉간 단조 금형으로 성형하는 냉간 단조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 제5단계의 열처리는 담금질 및 뜨임 열처리인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 제7단계의 열처리는 고주파 열처리인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  29. 제24항에 있어서,
    상기 제5단계와 제7단계의 열처리에 의한 내륜 스플라인부의 열후 변형을 방지하기 위하여 상기 제8단계에서 특수 소재의 브로치 툴을 사용하여 스플라인 재가공하는 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  30. 서로 대향하는 면이 개구된 원통부를 구비한 1차 예비 성형 내륜을 성형하는 제1단계;
    상기 1차 예비 성형 내륜의 원통부의 한쪽 선단면에 치형과 치홈을 구비한 페이스 스플라인을 형성한 2차 예비 성형 내륜을 성형하는 제2단계;
    상기 2차 예비 성형 내륜의 페이스 스플라인의 반대편에 위치한 상기 원통부의 내주면 및 외주면을 선삭 가공하여 3차 예비 성형 내륜을 성형하는 제3단계;
    상기 3차 예비 성형 내륜의 외주면에 축방향 스플라인을 가공하여 4차 예비 성형 내륜을 성형하는 제4단계;
    상기 4차 예비 성형 내륜을 열처리하여 강도와 경도 및 인성을 향상시켜 5차 예비 성형 내륜을 성형하는 제5단계;
    상기 원통부의 내주면 및 외주면의 열처리후 변형 부위를 정삭 가공하여 6차 예비 성형 내륜을 성형하는 제6단계;
    상기 원통부의 대단부면과 소단부면의 평면 확보를 위해 폭 평면 연마를 행하여 7차 예비 성형 내륜을 성형하는 제7단계;
    상기 원통부의 의 외경과 내륜 궤도를 연마하고, 상기 내륜 궤도를 초정밀하게 다듬질하는 제8단계;
    를 포함하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 제1단계는 소재를 소정 온도로 가열하여 열간 단조 금형으로 성형하는 열간 단조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 제2단계는 냉간 단조 금형으로 성형하는 냉간 단조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  33. 제30항에 있어서,
    상기 제4단계는 전조 공정으로 상기 축방향 스플라인을 성형하는 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
  34. 제30항에 있어서,
    상기 제5단계의 열처리는 고주파 열처리인 것을 특징으로 하는 구동 휠 베어링 제조방법.
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