KR20160136936A

KR20160136936A - 휠 베어링 및 그 제작 방법

Info

Publication number: KR20160136936A
Application number: KR1020150071196A
Authority: KR
Inventors: 방상지; 김완태; 박종현
Original assignee: 주식회사 일진글로벌
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2016-11-30
Also published as: KR101696907B1

Abstract

본 발명은 차륜과 일체로 회전하는 허브와, 상기 허브의 외주면에 결합되는 내륜과, 상기 허브와 상기 내륜으로부터 일정 간격 이격되어 있으며 상기 허브를 감싸는 외륜, 그리고 상기 허브와 상기 외륜 사이에 구비되는 전동체를 포함하는 휠 베어링에 있어서, 상기 허브의 반경 방향 내측에는 페이스 스플라인이 상기 허브의 타단면으로부터 축방향 일측에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휠 베어링이다. 본 발명에 따른 휠 베어링은 그 제작 과정에서 내륜에 집중되는 응력을 줄임으로써, 휠 베어링의 불량률을 저감할 수 있다.

Description

휠 베어링 및 그 제작 방법{WHEEL BEARING AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 휠 베어링 및 이에 대한 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠 베어링의 제작 과정에서 내륜에 집중되는 응력을 줄임으로써, 휠 베어링의 불량률을 저감할 수 있는 휠 베어링 및 그 제작 방법에 관한 것이다.

일반적으로 베어링은 차체에 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 차량의 휠 베어링은 차체에 휠을 회전 가능하도록 연결함으로써, 차량이 움직일 수 있도록 한다.

이러한 휠 베어링은 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 구동륜 휠 베어링과 구동력을 전달하지 않는 종동륜 휠 베어링으로 대분된다.

구동륜 휠 베어링은 회전 요소와 비회전 요소를 포함한다. 상기 회전 요소는 엔진에서 발생하여 변속기를 통과한 토크에 의하여, 구동축과 함께 회전하도록 되어 있다. 또한 상기 비회전 요소는 차체에 고정되어 있으며, 상기 회전 요소와 비회전 요소 사이에는 전동체가 개재되어 있다.

종동륜 휠 베어링은 회전 요소가 구동축에 연결되어 있지 않을 뿐 다른 구성은 구동륜 휠 베어링과 유사하다.

종래의 휠 베어링은 등속 조인트의 스핀들을 통하여 구동력을 전달받아 휠에 전달하는 허브와, 상기 허브의 외주면에 설치되는 내륜과, 상기 허브와 상기 내륜을 감싸는 외륜과, 상기 허브 및 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 설치되는 복수개의 전동체들을 포함한다.

이러한 휠 베어링은 차량의 경량화 및 조립성 향상을 도모하기 위하여, 휠 베어링에 등속조인트를 직접 연결하는 구조가 제안되고 있다. 즉, 휠 베어링의 일부에 치형의 페이스 스플라인(Face spline)을 형성하고, 등속 조인트에도 페이스 스플라인을 형성하여, 상기 휠 베어링과 상기 등속 조인트를 스플라인 결합하여 구동력을 전달받을 수 있도록 하는 것이다.

한편, 휠 베어링의 선단에는 상기 내륜의 축방향 이탈을 방지하고 휠 베어링의 작동 성능을 담보하기 위하여, 전동체에 예압(preload)을 가하게 된다. 즉, 허브에 형성된 단차부에 내륜을 압입한 후, 허브의 일단부를 반경 외측으로 절곡하여 내륜을 고정하고 전동체에 예압을 부여한다(이러한 방법은 당 업계에서 오비탈 포밍(Orbital forming portion)이라고 한다.)

종래의 휠 베어링은 오비탈 포밍이 되는 허브의 타단부에 페이스 스플라인을 형성하고, 이 페이스 스플라인을 통하여 등속 조인트가 스플라인 결합되는 구조로 되어 있다. 그런데, 상기한 페이스 스플라인을 형성하기 하기 위하여, 상당한 하중을 허브의 타단부에 가할 수 밖에 없다. 이로 인해, 상기 페이스 스플라인을 형성할 때, 오비탈 포밍으로 고정된 내륜에는 원주 방향과 수직한 후프 응력(Hoop stress)이 걸리게 되고, 이 후프 응력에 의하여 상기 내륜이 파손되거나 압흔이 발생될 수 있다.

이에 따라, 상기 휠 베어링의 작동 성능이 저하되고, 구동력이 휠 베어링에 원활하게 전달되지 않게 되는 문제가 유발될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 페이스 스플라인을 허브의 반경 내측에 형성함으로써 내륜에 발생되는 후프 응력을 최소화할 수 있는 휠 베어링 및 그 제작 방법을 제공하는 것이다.

또한, 허브의 페이스 스플라인을 냉간 단조의 방법으로 형성함으로써, 양산성 및 결합성이 향상된 휠 베어링 및 그 제작 방법을 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적이다. 더 나아가, 정밀하고 내구성이 향상된 휠 베어링을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링은 차륜과 일체로 회전하는 허브와, 상기 허브의 외주면에 결합되는 내륜과, 상기 허브와 상기 내륜으로부터 일정 간격 이격되어 있으며 상기 허브를 감싸는 외륜, 그리고 상기 허브와 상기 외륜 사이에 구비되는 전동체를 포함할 수 있다.

상기 휠 베어링은 상기 허브의 반경 방향 내측에서 치형과 치홈이 원주 방향을 따라 교대로 구비되도록 형성된 페이스 스플라인;을 포함할 수 있으며, 상기 페이스 스플라인은 상기 허브의 타단면보다 설정된 거리만큼 축방향 일측에 이격되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 허브는 그 타측 외주면에 형성되며 반경 내측으로 단차진 내륜 장착부; 그리고 상기 내륜 장착부에서 반경 방향 내측으로 연장되며, 그 타면이 상기 허브의타단면보다 설정된 거리만큼 축방향 일측으로 이격되도록 형성된 결합부;를 더 포함할 수 있다.

상기 결합부의 타면에는 상기 페이스 스플라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 설정된 거리는 상기 허브의 타단면과 상기 내륜의 타면 사이의 이격 거리보다 더 큰 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 페이스 스플라인은 오비탈 포밍 공정시 적어도 오비탈 포밍기와 접촉하지 않도록, 상기 오비탈 포밍기의 축방향 일단부보다 축방향 일측으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 내륜은 상기 내륜 장착부에 강제 압입되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 휠 베어링은 상기 허브의 외주면에 형성된 허브 스플라인; 그리고 상기 내륜의 내주면 일측에서 상기 허브 스플라인과 스플라인 결합하는 내륜 스플라인;을 포함할 수 있다.

상기 설정된 거리는 상기 내륜 스플라인의 타단과 상기 허브의 타단면 사이의 이격 거리보다 작게 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 페이스 스플라인은 상기 결합부의 내주면에 형성되고, 상기 설정된 거리는 상기 허브의 타단면과 상기 내륜의 타면 사이의 이격 거리보다 더 큰 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 페이스 스플라인은 냉간 단조의 방법으로 제작되는 것을 특징으로 할 수 있다.

휠 베어링의 제작 방법은 상기 허브에 페이스 스플라인을 냉간 단조의 방법으로 형성하는 제1단계;상기 내륜을 상기 내륜 장착부에 압입하는 제2단계; 그리고상기 말단부를 오비탈 포밍하는 제3단계;를 포함할 수 있다.

상기 제1단계에서 상기 페이스 스플라인은 상기 허브의 타단면보다 설정된 거리만큼 축방향 일측으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 페이스 스플라인은 상기 허브의 내주면에 형성되고, 원주 방향을 따라 교대로 연속되는 치형과 치홈을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 페이스 스플라인을 허브의 반경 내측에 형성함으로써, 내륜에 발생되는 후프 응력을 최소화할 수 있다. 따라서, 내륜의 내구성을 확보할 수 있고, 엔진의 구동력이 원활하게 휠 베어링에 전달되는 효과가 있다.

또한, 페이스 스플라인을 냉간 단조의 방법으로 형성함으로써, 별도의 치형 성형 공정 절차를 줄이는 한편, 그 양산성이 향상되는 효과가 있다.

더 나아가, 정밀한 페이스 스플라인 형성이 가능하게 됨에 따라, 휠 베어링의 작동 성능이 향상되고 불필요한 동력 손실을 막으며, 차량의 연비가 개선되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링에 구비되는 허브의 일부 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠 베어링에 구비되는 허브의 일부 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링에 형성된 말단부의 오비탈 포밍 공정 전의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링 제작 방법의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

설명의 편의를 위하여, 축방향으로 휠에 가까운 쪽(도면에서 좌측)은 '일측', '일단', '일단부' 및 이와 유사한 명칭으로 지칭하며, 축방향으로 휠에서 먼쪽(도면에서 우측)은 '타측', '타단', '타단부' 및 이와 유사한 명칭으로 지칭하기로 한다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일 또는 유사한 구성요소들을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링에 구비되는 허브의 일부 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠 베어링에 구비되는 허브의 일부 절개 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링에 형성된 말단부의 오비탈 포밍 공정 전의 단면도이다.

도 1에서 도시된 휠 베어링은, 설명의 편의를 위하여, 다양한 종류의 휠 베어링 들 중 하나를 예시한 것으로 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에 예시된 휠 베어링에 한정되어 적용되지 않고 다양한 종류의 휠 베어링에 적용될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링(1)은 허브(10)와, 상기 허브(10)의 외주면에 결합하는 내륜(11)과, 상기 허브(10) 및 내륜(11)의 경방향 외측에서 일정 간격 이격되어 구비되는 외륜(12)과, 상기 허브(10)와 상기 외륜(12) 사이에 장착되는 실링부(51, 52)와, 상기 허브(10)와 상기 외륜(12)의 사이에 구비되는 제1전동체(13), 그리고 상기 외륜(12)과 상기 내륜(11)의 사이에 구비되는 제2전동체(14)를 포함한다.

상기 허브(10)는 그 일측에 반경 외측으로 연장된 원판 형상의 플랜지(15)와, 상기 플랜지(15)로부터 타측으로 원통 형상으로 연장되는 중간부(25)와, 상기 허브(10)의 타측 외주면에 형성되며 반경 내측으로 단차진 내륜 장착부(35)를 포함한다.

상기 플랜지(15)에는 볼트 구멍(17)이 형성되어 있으며, 상기 볼트 구멍(17)에 허브 볼트(19)가 고정적으로 장착될 수 있다. 상기 허브 볼트(19)에는 브레이크 디스크 및 휠(도시하지 않음)이 장착될 수 있다.

또한, 상기 허브(10)의 일면에는 축방향으로 파일럿(18)이 허브 축(X1) 방향으로 돌출되어 있다. 상기 파일럿(18)은 상기 플랜지(15)에 휠을 장착할 때 휠을 가이드하는 역할을 한다.

상기 중간부(25)와 상기 플랜지(15) 사이의 허브(10)의 외주면에는 허브 레이스웨이(31)가 형성된다. 본 발명의 실시 예에서는 허브 레이스웨이(31)가 허브(10)의 외주면에 직접 형성되어 있는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지는 아니한다. 즉, 허브 레이스웨이(31)를 사용하는 대신에 별도의 내륜에 내륜 레이스웨이를 형성할 수 있다. 즉, 두 개의 내륜을 허브(10)에 장착하고 각각의 내륜의 외주면에 내륜 레이스웨이를 형성할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 허브(10)의 타측에는 내륜 장착부(35)가 형성되어 있으며, 상기 내륜 장착부(35)에는 내륜(11)이 강제 압입될 수 있다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 내륜 장착부(35)의 외주면 일측에는 허브 스플라인(211)이 형성될 수 있다. 상기 허브 스플라인(211)은 축방향으로 연장되어 있으며, 원주 방향을 따라 치형과 치홈이 교대로 연속되도록 구비된다.

상기 내륜 장착부(35)에는 그 타측으로 말단부(50)가 연장되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 말단부(50)는 오비탈 포밍 전에는 상기 허브 축(X1) 방향으로 곧게 연장되어 있으나, 오비탈 포밍 후에는 반경 방향 외측으로 구부러져 소성 변형된다. 도 1을 참조하면, 오비탈 포밍 공정을 위하여 오비탈 포밍기(300)가 이용될 수 있다. 상기 오비탈 포밍기(300)는 실린더 형상일 수 있으며, 회전 가능하도록 되어 있고, 그 일단에는 상기 허브(10)의 말단부(50)가 접촉되어 반경 방향 외측으로 성형될 수 있도록 성형홈(310)이 형성되어 있다. 이처럼 상기 말단부(50)에 오비탈 포밍 공정이 거치면서, 상기 허브(10)에 장착되는 내륜(11)은 고정될 수 있고, 전동체들에 예압을 가해지게 된다.

상기 내륜(11)은 내륜 장착부(35)의 외주면에 형성된 강제 압입부(80)에 압입될 수 있으며, 상기 내륜(11)의 외주면에는 내륜 레이스웨이(32)가 형성되어 있다.

또한, 상기 내륜(11)의 내주면에는 내륜 스플라인(111)이 형성될 수 있다. 상기 내륜 스플라인(111)은 축방향으로 연장되어 있으며, 원주 방향으로 치형과 치홈이 교대로 연속되도록 구비된다. 상기 내륜 스플라인(111)은 상기 허브 스플라인(211)과 스플라인 결합된다. 따라서, 상기 허브(10)와 상기 내륜(11)은 스플라인 결합을 매개로 함께 회전할 수 있으므로, 내륜(11)의 변형을 최소화 하고 크립(creep) 발생을 억제할 수 있다.

상기 외륜(12)은 상기 허브(10)의 외주면을 둘러싸도록 중공의 원통형상으로 형성된다. 즉, 상기 외륜(12)의 반경 내측에는 허브 축(X1)을 따라 상기 허브(10) 및 내륜(11)이 삽입되는 중공이 형성된다. 상기 외륜(12)의 외주면에는 반경 외측으로 연장된 외륜 플랜지(39)가 형성되어 있으며, 상기 외륜 플랜지(39)는 상기 휠 베어링(1)을 차체(특히, 너클)에 장착하기 위한 외륜 볼트구멍(37)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 외륜(12)의 양 단부 내주면에는 제1,2외륜 레이스웨이(41, 42)가 형성되어 있다. 상기 외륜(12)의 일단부 내주면에 형성된 상기 제1외륜 레이스웨이(41)는 허브 레이스웨이(31)와 서로 마주보도록 형성된다. 또한, 상기 외륜(12)의 타단부 내주면에 형성된 제2외륜 레이스웨이(42)는 내륜 레이스웨이(32)와 서로 마주보도록 형성된다.

상기 실링부(51, 52)는 상기 외륜(12)의 일단부 및 타단부에 결합될 수 있으며, 상기 외륜(12)과 허브(10) 사이의 공간에 이물질이 침투하는 것을 방지한다.

상기 제1전동체(13)는 상기 허브 레이스웨이(31)와 제1외륜 레이스웨이(41) 사이에 설치되고 상기 제2전동체(14)는 상기 내륜 레이스웨이(32)와 제2외륜 레이스웨이(42) 사이에 설치될 수 있다. 상기 제1전동체(13)와 상기 제2전동체(14)는 볼 형상 또는 원통 형상과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1전동체(13)와 상기 제2전동체(14)를 구성하는 하나의 볼 베어링은 리테이너(28)에 의해 이웃하는 다른 볼 베어링과 일정한 간격을 유지한다.

한편, 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 상기 내륜 장착부(35)에는 그 반경 내측으로 연장된 결합부(45)가 형성되어 있다. 상기 결합부(45)의 반경 내측면은 상기 말단부(50)의 반경 내주면 보다 더 반경 내측으로 연장되어 있다. 따라서, 상기 결합부(45)의 타측으로 결합면(47)이 형성될 수 있다.

상기 결합면(47)에는 원주 방향을 따라 페이스 스플라인(100)이 형성된다. 상기 페이스 스플라인(100)은 치형 및 치홈이 반경 방향으로 연장되고 원주 방향을 따라 교대로 구비될 수 있다.

하지만, 상기 결합면(47)에만 페이스 스플라인(100)이 형성되는 것으로 한정되지는 아니하고, 상기 페이스 스플라인(100)은 상기 결합부(45)의 다른 부위에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 페이스 스플라인(100)은 상기 결합부의 내주면에서 허브 축(X1) 방향으로 연장되고 원주 방향을 따라 교대로 연속되는 치형과 치홈을 구비할 수 있다.

이렇게 허브(10)의 반경 내측으로 결합부(45)를 형성하고, 상기 결합부(45)에 형성된 페이스 스플라인(100)은 회전 운동하는 등속 조인트(도시하지 않음)의 일단 또는 외주면과 스플라인 결합될 수 있다. 상기 결합부(45)가 상기 등속 조인트에 스플라인 결합됨으로써, 엔진의 구동력이 상기 휠 베어링(1)에 전달되는 것이다.

종래의 기술에 의하면, 상기 말단부(50)를 오비탈 포밍하여 반경 방향 외측으로 구부러지게 한 이후에, 그 타면에 페이스 스플라인을 형성하도록 되어 있다. 그런데, 말단부(50)의 타면에 페이스 스플라인을 형성하는 과정에서는, 과도한 후프 응력이 내륜(11)에 전달되게 되고, 이 후프 응력에 의하여 상기 내륜(11)이 파손되거나 압흔이 발생될 수 있다. 특히, 상기 말단부(50)에 적절한 예압으로 오비탈 포밍하기 위하여 약 15톤의 가압력을 부여하게 되면, 오비탈 포밍된 말단부(50)에 페이스 스플라인을 형성하고자 할 경우에는 20톤의 가압력이 가하여지게 된다. 따라서, 페이스 스플라인을 형성할 때 말단부(50)에 발생하는 가압력이 그대로 상기 내륜(11)에 전달되어 과도한 예압이 부여될 수 있다. 또한, 상기 말단부(50)에 응력이 집중되어 크랙(crack) 또는 균열 등이 발생하여 말단부(50)의 파손을 초래할 수 있다.

그러나, 본 발명의 실시 예와 같이, 상기 허브(10)의 반경 내측에 결합부(45)를 형성하는 한편, 상기 결합부(45)와 상기 등속 조인트를 스플라인 결합을 하도록 구성하게 되면, 페이스 스플라인(100)을 형성하는 과정에서 위와 같이 종래의 기술에서 발생하는 과도한 응력이 내륜(11)에 걸리는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 페이스 스플라인(100)은 상기 허브(10)의 타단부보다 축방향 일측으로 설정된 거리(F)만큼 이격되어 형성될 수 있다. 상기 설정된 거리(F)는 허브(10)의 타단과 내륜(11)의 타단 사이의 이격 거리보다 크게 설정될 수 있다. 이에 따라, 페이스 스플라인(100)을 형성하는 과정에서 응력이 내륜(11)까지 걸리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 말단부(50)를 오비탈 포밍하여 소성 변형하더라도 설정된 거리(F)만큼 이격된 상기 페이스 스플라인(100)은 그 영향을 받지 않을 수 있다. 이 때, 상기 페이스 스플라인(100)은 상기 오비탈 포밍기(300)의 일단부로부터 축방향 일측으로 일정 공간 이격되어 배치하여, 오비탈 포밍 공정시 적어도 오비탈 포밍기(300)와 접촉하지 않도록 한다.

이에 더하여, 상기 설정된 거리(F)는 내륜 스플라인(111)의 타단과 상기 허브(10)의 타단 사이의 이격 거리보다 작게 설정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예와 같이, 상기 허브 스플라인(211)과 내륜 스플라인(111)이 결합되어 회전할 때 발생하는 응력이 상기 페이스 스플라인(100)에 전달되는 것을 최소화 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 허브(10)에 냉간 단조의 방법으로 스플라인을 형성할 수 있다. 이처럼, 냉간 단조의 방법으로 허브 스플라인(211)과 페이스 스플라인(100)을 형성하게 되면, 상기 허브(10)를 제작한 이후에 상기 허브 스플라인(211)과 상기 페이스 스플라인(100)을 형성하기 위한 별도의 성형 절차가 불필요하게 된다. 나아가, 정밀한 허브 스플라인(211) 및 페이스 스플라인(100)의 형성이 가능하게 되고, 그 생산성 및 양산성이 향상되는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링 제작 방법의 흐름도이다. 도 5에 도시된 각 단계는 설명의 편의를 위하여 순서를 정한 것으로서 도 5에 도시된 순서에 의하여 특허청구범위가 한정되지는 아니한다.

휠 베어링의 제작 방법은 냉간 단조의 방법으로 상기 허브(10)에 스플라인을 형성하는 제1단계(S101)와, 상기 내륜(11)을 상기 상기 내륜 장착부(35)에 결합하는 제2단계(S201), 그리고 상기 말단부(50)를 내륜(11)을 향하여 반경 외측으로 오비탈 포밍하는 제3단계(S301)를 포함한다.

냉간 단조의 방법으로 상기 허브(10)에 스플라인을 형성하는 제1단계(S101)에서는, 상기 허브(10)를 열간 단조의 방법으로 제작하고, 상기 제작된 허브(10)에서 내륜 장착부(35)의 외주면과 상기 허브(10)의 반경 내측부에 냉간 단조의 방법으로 허브 스플라인(211)과 페이스 스플라인(100)을 각각 형성한다. 상기 허브(10)는 상기 페이스 스플라인(100)을 매개로 등속 조인트가 연결될 수 있다.

그리고, 제2단계(S201)에서는 상기 내륜(11)을 상기 허브(10)의 내륜 장착부(35)에 결합하게 된다. 예를 들어, 상기 내륜은 상기 내륜 장착부에 압입되는 동시에 스플라인 결합될 수 있다. 따라서, 허브(10)의 회전력은 직접 상기 내륜(11)에 전달될 수 있고, 상기 내륜(11)은 상기 허브(10)에 견고하게 결합될 수 있다.

다음으로, 제3단계(S301)에서는 상기 허브(10)의 말단부(50)를 오비탈 포밍공정을 통하여 반경 외측으로 구부려 소성 영구변형을 하게 하고, 상기 휠 베어링(1)에 적정한 예압이 유지될 수 있도록 한다.

이처럼 휠 베어링을 제작하는 방법에 의하면, 오비탈 포밍 공정 이전에 페이스 스플라인(100)을 형성하게 되므로, 고하중에 의한 내륜(11)의 변형을 방지하고, 휠 베어링(1)의 틈새 발생 및 품질 이상의 산포 범위가 확대되는 문제를 막을 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

차륜과 일체로 회전하는 허브와, 상기 허브의 외주면에 결합되는 내륜과, 상기 허브와 상기 내륜으로부터 일정 간격 이격되어 있으며 상기 허브를 감싸는 외륜, 그리고 상기 허브와 상기 외륜 사이에 구비되는 전동체를 포함하는 휠 베어링에 있어서,
상기 허브의 반경 방향 내측에서 치형과 치홈이 원주 방향을 따라 교대로 구비되도록 형성된 페이스 스플라인;
을 포함하며,
상기 페이스 스플라인은 상기 허브의 타단면보다 설정된 거리만큼 축방향 일측에 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
제1항에 있어서,
상기 허브는
그 타측 외주면에 형성되며 반경 내측으로 단차진 내륜 장착부; 그리고
상기 내륜 장착부에서 반경 방향 내측으로 연장되며, 그 타면이 상기 허브의타단면보다 설정된 거리만큼 축방향 일측으로 이격되도록 형성된 결합부;
를 더 포함하는 휠 베어링
제2항에 있어서,
상기 결합부의 타면에는 상기 페이스 스플라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
제3항에 있어서,
상기 설정된 거리는
상기 허브의 타단면과 상기 내륜의 타면 사이의 이격 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
제4항에 있어서,
상기 페이스 스플라인은 오비탈 포밍 공정시 적어도 오비탈 포밍기와 접촉하지 않도록, 상기 오비탈 포밍기의 축방향 일단부보다 축방향 일측으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
제5항에 있어서,
상기 내륜은 상기 내륜 장착부에 강제 압입되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
제5항에 있어서,
상기 허브의 외주면에 형성된 허브 스플라인; 그리고
상기 내륜의 내주면 일측에서 상기 허브 스플라인과 스플라인 결합하는 내륜 스플라인;
을 포함하는 휠 베어링.
제7항에 있어서,
상기 설정된 거리는
상기 내륜 스플라인의 타단과 상기 허브의 타단면 사이의 이격 거리보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
제2항에 있어서,
상기 페이스 스플라인은 상기 결합부의 내주면에 형성되고, 상기 설정된 거리는 상기 허브의 타단면과 상기 내륜의 타면 사이의 이격 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
제2항에 있어서,
상기 페이스 스플라인은 냉간 단조의 방법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
일단이 차량의 휠과 결합하고 타단에는 내륜 장착부와 말단부가 형성된 허브와, 상기 허브의 내륜 장착부에 압입되는 내륜과, 상기 내륜으로부터 일정 간격 이격되어 있으며 상기 허브를 감싸는 외륜, 그리고 상기 허브와 상기 외륜 사이에 개재되는 전동체를 포함하는 휠 베어링의 제작 방법에 있어서,
상기 허브에 페이스 스플라인을 냉간 단조의 방법으로 형성하는 제1단계;
상기 내륜을 상기 내륜 장착부에 결합하는 제2단계; 그리고
상기 말단부를 오비탈 포밍하는 제3단계;
를 포함하되,
상기 제1단계에서
상기 페이스 스플라인은 상기 허브의 타단면보다 설정된 거리만큼 축방향 일측으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 제작 방법.
제 11항에 있어서,
상기 설정된 거리는
상기 허브의 타단면과 상기 내륜의 타면 사이의 이격 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
제 11항에 있어서,
상기 제2단계에서,
상기 내륜은 상기 내륜 장착부에 압입되는 동시에 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
제 12항에 있어서,
상기 설정된 거리는
상기 내륜 스플라인의 타단과 상기 허브의 타단면 사이의 이격 거리보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 제작 방법.
제14항에 있어서,
상기 페이스 스플라인은 상기 허브의 내주면에 형성되고,
원주 방향을 따라 교대로 연속되는 치형과 치홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 제작 방법.