KR20190019772A - Rolling device and wheel bearing comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 구름 장치 및 이를 포함하는 휠 베어링에 관한 것이다.The present disclosure relates to a rolling device and a wheel bearing comprising the same.
휠 베어링은 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 구별될 수 있다.Wheel bearings are mounted between rotating and non-rotating elements to facilitate rotation of the rotating elements. The wheel bearings of the vehicle are rotatably connected to the vehicle body so that the vehicle can move. Such a wheel bearing can be distinguished as a driving wheel wheel bearing for transmitting the power generated by the engine and a follower wheel bearing for transmitting no driving force.
구동륜 휠 베어링은 회전 요소와 비회전 요소를 포함한다. 회전 요소는 엔진에서 발생하여 변속기를 통과한 토크에 의하여, 구동축과 함께 회전하도록 되어 있다. 또한, 비회전 요소는 차체에 고정되어 있으며, 회전 요소와 비회전 요소 사이에는 전동체(예를 들어, 볼)가 개재되어 있다. 종동륜 휠 베어링은 회전 요소가 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 구동축에 연결되어 있지 않을 뿐, 대부분의 구성은 구동륜 휠 베어링과 유사하다.The driving wheel wheel bearing includes a rotating element and a non-rotating element. The rotary element is adapted to rotate together with the drive shaft by the torque generated by the engine and passed through the transmission. Further, the non-rotating element is fixed to the vehicle body, and a rolling element (for example, a ball) is interposed between the rotating element and the non-rotating element. The follower wheel bearings are similar to drive wheel bearings in that most components are not connected to a drive shaft that transmits the power generated by the engine.
휠 베어링은 차량의 하중 및 차량의 감속 또는 가속 과정에서 발생하는 하중을 견딜 수 있도록 상당히 견고하게 설계될 수 있으며, 휠 베어링의 회전 요소 자체를 회전시키기 위한 상당한 크기의 토크가 요구될 수 있다. 따라서, 휠 베어링의 성능을 유지시키면서 상기 토크를 감소시키기 위한 개발이 진행되고 있다.The wheel bearings can be designed to be fairly rigid so as to withstand the load of the vehicle and the loads generated during the deceleration or acceleration of the vehicle, A considerable amount of torque may be required to rotate itself. Accordingly, development is underway to reduce the torque while maintaining the performance of the wheel bearing.
본 개시의 실시예들은, 지름의 크기가 다른 복수의 볼(ball)을 포함하는 구름 장치를 제공한다.Embodiments of the present disclosure provide a rolling device including a plurality of balls of different diameters.
본 개시의 실시예들은, 가해지는 하중에 따라 구르는 볼의 개수가 달라지는 휠 베어링을 제공한다.Embodiments of the present disclosure provide a wheel bearing in which the number of balls to be rolled varies depending on an applied load.
본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링에 사용되는 구름 장치에 있어서, 복수의 제1 볼; 복수의 제1 볼보다 지름이 작은 복수의 제2 볼; 및 복수의 제1 볼이 수용되는 복수의 제1 수용부 및 복수의 제2 볼이 수용되는 복수의 제2 수용부가 형성된 리테이너를 포함하고, 리테이너는 복수의 제1 볼 및 복수의 제2 볼의 중심이 하나의 원 상에 배치되도록 제2 볼이 수용되는 제2 수용부의 크기가 제1 볼이 수용되는 제1 수용부의 크기보다 작도록 형성될 수 있다.A rolling device for use in a wheel bearing according to an embodiment of the present disclosure, comprising: a plurality of first balls; A plurality of second balls having diameters smaller than the plurality of first balls; And a retainer having a plurality of first accommodating portions for accommodating the plurality of first balls and a plurality of second accommodating portions for accommodating the plurality of second balls, wherein the retainer comprises a plurality of first balls and a plurality of second balls The size of the second receiving portion in which the second ball is received may be smaller than the size of the first receiving portion in which the first ball is received so that the center is disposed on one circle.
일 실시예에서, 리테이너는 복수의 제1 수용부 및 복수의 제2 수용부 사이를 구분하도록 형성된 복수의 분리벽을 포함할 수 있다.In one embodiment, the retainer may include a plurality of separating walls formed to divide the plurality of first receiving portions and the plurality of second receiving portions.
일 실시예에서, 분리벽은, 제1 볼을 지지하는 제1 분리면; 및 제2 볼을 지지하고 제1 분리면의 곡률보다 작은 곡률로 형성된 제2 분리면을 포함할 수 있다. In one embodiment, the separating wall comprises: a first separating surface for supporting the first ball; And a second separation surface supporting the second ball and formed with a curvature smaller than the curvature of the first separation surface.
일 실시예에서, 복수의 제1 수용부와 복수의 제2 수용부는 동일한 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다.In one embodiment, the plurality of first accommodating portions and the plurality of second accommodating portions may be arranged so as to be spaced at equal intervals.
일 실시예에서, 리테이너는, 복수의 제1 볼의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제1 개구부 및 복수의 제2 볼의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제2 개구부가 형성된 외벽; 및 복수의 제1 개구부를 마주하는 위치에 형성되는 복수의 제3 개구부 및 제3 개구부보다 크기가 작고 복수의 제2 개구부를 마주하는 복수의 제4 개구부가 형성된 내벽을 포함할 수 있다.In one embodiment, the retainer comprises: an outer wall formed with a plurality of first openings through which respective portions of the plurality of first balls pass, and a plurality of second openings through which respective portions of the plurality of second balls pass; And an inner wall having a plurality of third openings formed at positions facing the plurality of first openings and a plurality of fourth openings smaller in size than the third openings and facing the plurality of second openings.
일 실시예에서, 내벽은, 복수의 제3 개구부를 형성하는 복수의 제1 내벽; 및 복수의 제4 개구부를 형성하는 복수의 제2 내벽을 포함할 수 있다.In one embodiment, the inner wall comprises a plurality of first inner walls forming a plurality of third openings; And a plurality of second inner walls forming a plurality of fourth openings.
일 실시예에서, 제2 내벽은 제1 내벽보다 원의 반경 방향으로 더 돌출하도록 형성될 수 있다.In one embodiment, the second inner wall may be formed to project further in the radial direction of the circle than the first inner wall.
일 실시예에서, 리테이너는 두 개의 제1 내벽 사이에 하나의 제2 내벽이 배치되어 하나의 제1 내벽과 하나의 제2 내벽이 교대로 배치되도록 형성될 수 있다.In one embodiment, the retainer may be formed such that one second inner wall is disposed between the two first inner walls so that one first inner wall and one second inner wall are alternately arranged.
일 실시예에서, 리테이너는 두 개의 제1 수용부 사이에 하나의 제2 수용부가 배치되어 하나의 제1 수용부와 하나의 제2 수용부가 교대로 배치되도록 형성될 수 있다.In one embodiment, the retainer may be formed such that one second accommodating portion is disposed between the two first accommodating portions so that one first accommodating portion and one second accommodating portion are alternately arranged.
일 실시예에서, 복수의 제1 볼 및 복수의 제2 볼 각각은 스틸 재료로 형성될 수 있다.In one embodiment, each of the plurality of first balls and the plurality of second balls may be formed of a steel material.
일 실시예에서, 복수의 제2 볼의 개수는, 복수의 제1 볼의 개수 및 복수의 제2 볼의 개수의 합을 복수의 제 2볼의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록, 제공될 수 있다.In one embodiment, the number of the plurality of second balls is set so that the value obtained by dividing the sum of the number of the first balls and the number of the plurality of the second balls by the number of the second balls has an integer value, Can be provided.
일 실시예에서, 복수의 제1 볼의 개수 및 복수의 제2 볼의 개수의 합은 홀수로 제공되고, 복수의 제2 볼의 개수는 복수의 제1 볼의 개수보다 작을 수 있다.In one embodiment, the sum of the number of the first balls and the number of the second balls is provided in an odd number, and the number of the plurality of second balls may be smaller than the number of the plurality of first balls.
일 실시예에서, 제4 개구부는 아래의 수식에 따라 결정되는 지름을 갖는 제2 볼의 일부를 수용할 수 있다;In one embodiment, the fourth opening can receive a portion of the second ball having a diameter determined according to the following equation:
(수식: 
본 개시의 다른 실시예에 따른 휠 베어링에 있어서, 휠 베어링은 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 회전체; 회전체와 일정한 간극을 두고 배치되고 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 고정체; 및 회전체와 고정체 사이에 개재되는 구름 장치를 포함하고, 구름 장치는, 회전체와 고정체 사이에서 구르는 복수의 제1 볼; 복수의 제1 볼의 지름이 일정한 크기 이상으로 압축되는 경우 회전체와 고정체 사이에서 구르도록 제1 볼보다 지름이 작은 복수의 제2 볼; 및 제1 볼이 수용되는 복수의 제1 수용부 및 제2 볼이 수용되는 복수의 제2 수용부가 형성된 리테이너를 포함하고, 리테이너는 복수의 제1 볼 및 복수의 제2 볼의 중심이 하나의 원 상에 배치되도록 제2 볼이 수용되는 제2 수용부의 크기가 제1 볼이 수용되는 제1 수용부의 크기보다 작도록 형성될 수 있다.In a wheel bearing according to another embodiment of the present disclosure, the wheel bearing includes a rotating body having at least two rows of raceways; A fixture disposed at a constant gap from the rotating body and having at least two rows of orbital planes; And a rolling device interposed between the rotating body and the fixed body, the rolling device comprising: a plurality of first balls rolling between the rotating body and the fixed body; A plurality of second balls having a diameter smaller than that of the first balls so as to roll between the rotating body and the fixed body when the diameters of the plurality of first balls are compressed to a predetermined size or more; And a retainer having a plurality of first accommodating portions for accommodating the first balls and a plurality of second accommodating portions for accommodating the second balls, wherein the retainer has a plurality of first balls and a plurality of second balls each having a center The size of the second accommodating portion in which the second ball is accommodated to be placed on the circle may be smaller than the size of the first accommodating portion in which the first ball is accommodated.
일 실시예에서, 제1 볼과 회전체의 궤도가 접촉하는 접촉점과 제1 볼과 고정체의 궤도가 접촉하는 접촉점 사이의 간극은 복수의 제1 볼의 지름에 비하여 10 내지 50㎛ 만큼 작을 수 있다.In one embodiment, the gap between the contact point at which the first ball and the rotating body contact the raceway and the contact point at which the first ball contacts the raceway of the stationary body may be as small as 10 to 50 占 퐉 as compared with the diameters of the plurality of first balls have.
일 실시예에서, 회전체와 고정체 사이에서 장착되기 전의 제1 볼의 지름과 장착되어 압축된 상태에서의 제1 볼 지름의 차이로 정의되는 틈새는 10 내지 50㎛일 수 있다.In one embodiment, the gap defined by the difference between the diameter of the first ball before being mounted between the rotating body and the fixture and the first ball diameter in the mounted and compressed state may be 10 to 50 占 퐉.
일 실시예에서, 복수의 제1 볼에 가해지는 면압이 자동차의 전체 하중이 가해진 상태에 기초하여 계산된 기준 면압의 0.1 내지 0.4배를 초과하는 경우, 복수의 제2 볼은 회전체와 고정체 사이에서 구를 수 있다.In one embodiment, when the surface pressure applied to the plurality of first balls exceeds 0.1 to 0.4 times the reference surface pressure calculated based on the state in which the total load of the vehicle is applied, . ≪ / RTI >
일 실시예에서, 복수의 제2 볼의 지름은 복수의 제1 볼의 지름에 대하여 아래의 수식에 따라 결정될 수 있다.In one embodiment, the diameters of the plurality of second balls may be determined according to the following equation with respect to the diameters of the plurality of first balls.
(수식: 제1 볼의 지름×0.992 ≤ 제2 볼의 지름 < 제1 볼의 지름 - 틈새의 최대값)(Formula: Diameter of first ball x 0.992? Diameter of second ball <Diameter of first ball - Maximum value of clearance)
일 실시예에서, 복수의 제2 볼의 지름은 복수의 제1 볼의 지름보다 50 내지 100㎛ 만큼 작을 수 있다.In one embodiment, the diameter of the plurality of second balls may be less than the diameter of the plurality of first balls by 50 to 100 占 퐉.
일 실시예에서, 리테이너는 복수의 제1 수용부 및 복수의 제2 수용부 사이를 구분하도록 형성된 복수의 분리벽을 포함할 수 있다.In one embodiment, the retainer may include a plurality of separating walls formed to divide the plurality of first receiving portions and the plurality of second receiving portions.
일 실시예에서, 분리벽은, 제1 볼을 지지하는 제1 분리벽; 및 제2 볼을 지지하고 제1 분리벽의 일부에 대하여 일정한 크기의 단차가 형성된 제2 분리벽을 포함할 수 있다.In one embodiment, the separating wall comprises: a first separating wall for supporting the first ball; And a second separating wall which supports the second ball and has a step of a certain size with respect to a part of the first separating wall.
일 실시예에서, 복수의 제1 수용부의 개수는 복수의 제2 수용부의 개수와 동일하도록 제공되고, 복수의 제2 수용부 각각은 복수의 제1 수용부와 교대로 배치될 수 있다.In one embodiment, the number of the plurality of first accommodating portions is provided to be equal to the number of the plurality of second accommodating portions, and each of the plurality of second accommodating portions may be arranged alternately with the plurality of first accommodating portions.
일 실시예에서, 제2 볼의 지름은 미리 결정된 제1 볼의 지름을 기초로 아래의 수식에 따라 결정될 수 있다;In one embodiment, the diameter of the second ball may be determined according to the following equation based on the diameter of the first ball:
(수식: 
일 실시예에서, 복수의 제2 볼의 개수는, 복수의 제1 볼의 개수 및 복수의 제2 볼의 개수의 합을 복수의 제 2볼의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록, 제공될 수 있다.In one embodiment, the number of the plurality of second balls is set so that the value obtained by dividing the sum of the number of the first balls and the number of the plurality of the second balls by the number of the second balls has an integer value, Can be provided.
일 실시예에서, 복수의 제1 볼의 개수 및 복수의 제2 볼의 개수의 합은 홀수로 제공되고, 복수의 제2 볼의 개수는 복수의 제1 볼의 개수보다 작을 수 있다.In one embodiment, the sum of the number of the first balls and the number of the second balls is provided in an odd number, and the number of the plurality of second balls may be smaller than the number of the plurality of first balls.
본 개시의 실시예들에 의하면, 일반적인 주행 상황에서 휠 베어링의 드래그(drag)를 감소시킬 수 있고, 크기가 다른 복수의 전동체가 하나의 원 상에서 구르게 될 수 있다. 이에 따라, 다양한 상황에 있어서 휠 베어링의 성능이 안정적으로 유지될 수 있고, 또한 휠 베어링의 고장이 방지될 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, it is possible to reduce the drag of the wheel bearing in a general running situation, and a plurality of rolling elements of different sizes can be rolled on one circle. Accordingly, the performance of the wheel bearing can be stably maintained in various situations, and the failure of the wheel bearing can also be prevented.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 구름 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구름 장치를 A-A 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 구름 장치에서 복수의 볼과 리테이너(retainer)가 분리된 모습을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 리테이너의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 리테이너의 일부를 도 5에 도시된 A-A 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 리테이너의 일부를 도 5에 도시된 B-B 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 리테이너의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링에 있어서 볼의 지름을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 휠 베어링에 가해지는 하중이 휠 베어링에 미치는 영향을 나타낸 계산 결과이다.
도 11은 도 10에 도시된 계산 값에 기초하여 작성된 그래프이다.
도 12는 도 9 및 10에서 설명된 볼의 지름이 휠 베어링의 드래그에 미치는 영향을 나타낸 계산 결과이다.
도 13은 도 12에 도시된 계산 값에 기초하여 작성된 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a wheel bearing according to an embodiment of the present disclosure;
2 is a perspective view of a rolling device according to an embodiment of the present disclosure;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the rolling device shown in FIG. 2 is cut in the AA direction.
4 is an exploded perspective view showing a state in which a plurality of balls and a retainer are separated from each other in the rolling apparatus shown in FIG.
5 is a perspective view of the retainer shown in Fig.
Fig. 6 is a cross-sectional view showing a part of the retainer shown in Fig. 5 cut in the AA direction shown in Fig.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of the retainer shown in FIG. 5 cut in the BB direction shown in FIG.
8 is a cross-sectional view showing a cross section of a retainer according to another embodiment of the present disclosure;
9 is a view for explaining the diameter of a ball in a wheel bearing according to an embodiment of the present disclosure.
10 is a calculation result showing the influence of the load applied to the wheel bearing on the wheel bearing.
11 is a graph prepared based on the calculated values shown in FIG.
12 is a calculation result showing the effect of the diameter of the ball described in Figs. 9 and 10 on the drag of the wheel bearing.
13 is a graph prepared based on the calculated values shown in Fig.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.The embodiments of the present disclosure are illustrated for the purpose of describing the technical idea of the present disclosure. The scope of the claims according to the present disclosure is not limited to the embodiments described below or to the detailed description of these embodiments.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.All technical and scientific terms used in the present disclosure have the meaning commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs unless otherwise defined. All terms used in the disclosure are selected for the purpose of more clearly illustrating the disclosure and are not chosen to limit the scope of the rights under the present disclosure.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.As used in this disclosure, expressions such as " comprising, "" having," "having, " and the like, unless the context requires otherwise, (open-ended terms).
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.The expressions of the singular forms described in this disclosure may include plural meanings unless the context clearly dictates otherwise, and the same applies to the singular expressions set forth in the claims.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.As used in this disclosure, expressions such as " first ", "second ", and the like are used to distinguish a plurality of components from each other and do not limit the order or importance of the components.
본 개시에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.As used in this disclosure, the expression "based on" is used to describe one or more factors affecting an action or an action of a decision, judgment, as described in the phrase or sentence in which the expression is contained, It does not exclude any additional factors that affect the decision, act of judgment or action.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.In the present disclosure, when it is mentioned that an element is referred to as being "connected" to another element, the element can be directly connected to the other element, .
본 개시에서 기재되는 치수와 수치는 기재된 치수와 수치 만으로 한정되는 것은 아니다. 달리 특정되지 않는 한, 이러한 치수와 수치는 기재된 값 및 이것을 포함하는 동등한 범위를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 기재된 '10㎛'라는 치수는 '약 10㎛'를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.The dimensions and numerical values set forth in the present disclosure are not limited to the dimensions and numerical values set forth. Unless otherwise specified, these dimensions and numerical values may be understood to mean the stated values and the equivalent ranges encompassing them. For example, the dimensions of '10 μm' described in this disclosure can be understood to include 'about 10 μm'.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals. In the following description of the embodiments, description of the same or corresponding components may be omitted. However, even if a description of components is omitted, such components are not intended to be included in any embodiment.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링(1)의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 좌표계는 X축 및 Y축에 의해서 정의될 수 있다. 그리고, X축 방향은 휠 베어링(1)의 회전축 방향과 평행한 방향을 나타낼 수 있고, Y축 방향은 회전축 방향과 수직한 방향을 나타낼 수 있다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a
일 실시예에서, 휠 베어링(1)은 자동차의 현가 장치와 휠 사이에 배치되어, 현가 장치에 대하여 휠을 회전시킬 수 있다. 휠 베어링(1)은 구름 장치(10), 내륜(20), 외륜(30) 및 휠 허브(40)를 포함할 수 있다. 내륜(20)은 휠 허브(40)의 외주면 상에 결합될 수 있고, 휠 허브(40) 및 내륜(20)의 조립체는 회전체로 제공될 수 있다. 휠 허브(40) 및 내륜(20)의 조립체는 적어도 2열 이상의 궤도면을 가질 수 있다. 궤도면은 구름 장치(10)에 포함된 볼이 접촉하는 면으로 정의될 수 있다.In one embodiment, the
현가 장치는 휠 베어링(1)의 X 축 (+) 방향에 배치될 수 있고, 휠은 휠 베어링(1)의 X축 (-) 방향에 배치될 수 있다. 휠 베어링(1)의 Y축 (+) 방향에는 차체가 위치될 수 있고, 휠 베어링(1)의 Y축 (-) 방향에는 지면이 위치될 수 있다.The suspension can be arranged in the X axis (+) direction of the
일 실시예에서, 외륜(30)은 내륜(20)과 일정한 간극을 두고 배치될 수 있고, 현가 장치의 일 측에 결합될 수 있다. 외륜(30)은 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 고정체로 제공될 수 있고, 현가 장치의 일 측에 결합된 후에는 위치가 이동되지 않도록 구성될 수 있다. 외륜(30)은, 예를 들어 현가 장치의 너클 암에 결합되어 위치가 고정될 수 있다. 또한, 내륜(20)은 휠 허브(40)에 압입 고정되어, 휠 허브(40)의 회전 시에 휠 허브(40)와 함께 회전할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서는, 휠 허브(40)는 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 고정체로 제공되어 현가 장치의 일 측에 결합되고, 외륜(30)은 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 회전체로 제공될 수 있다. 또한, 휠 허브(40)의 외주면 상에 내륜(20)이 결합될 수 있다. 따라서, 회전체로 제공되는 외륜(30)은 고정체로 제공되는 내륜(20) 및 휠 허브(40)에 대하여 상대 회전할 수 있다. In one embodiment, the
구름 장치(10)는 외륜(30)과 휠 허브(40) 사이 또는 외륜(30)과 내륜(20) 사이에 개재될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 구름 장치(10)는 리테이너에 볼이 배치되는 구성을 가질 수 있다. 또한, 볼의 외측 부분은 외륜(30)의 내주면과 접촉하고, 볼의 내측 부분은 휠 허브(40)의 외주면 또는 내륜(20)의 외주면과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 구름 장치(10)는 구름 베어링과 같은 형태를 가질 수 있다.The rolling
일 실시예에서, 구름 장치(10)는 두 개 이상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나의 구름 장치는 휠 허브(40)와 외륜(30) 사이(즉, 외측 축방향(outboard) 위치)에 개재되고, 다른 하나의 구름 장치는 외륜(30)과 내륜(20) 사이(즉, 내측 축방향(inboard) 위치)에 개재될 수 있다. 이에 따라, 두 개 이상의 구름 장치(10)가 휠 허브(40)의 두 지점 이상에 대하여 지지하므로 휠 허브(40)는 외륜(30)에 대하여 안정적으로 회전될 수 있다.In one embodiment, the rolling
일 실시예에서, 휠 베어링(1) 내부로 유입되는 이물질을 차단하기 위한 실링 장치(51, 52)가 제공될 수 있다. 실링 장치(51, 52)는 외륜(30)과 휠 허브(40) 사이에 배치되는 제1 실링 장치(51) 및 외륜(30)과 내륜(20) 사이에 배치되는 제2 실링 장치(52)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 실링 장치(51)에 포함된 복수의 립(lip) 중 적어도 하나의 립은 휠 허브(40)의 외주면과 접촉하여 외륜(30)과 휠 허브(40) 사이를 밀봉할 수 있다. 또한, 예를 들어, 제2 실링 장치(52)는 외륜(30)에 결합된 제1 부분 및 내륜(20)에 결합된 제2 부분을 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 부분은 서로 인접하게 배치되어 외륜(30)과 내륜(20) 사이를 밀봉할 수 있다.In one embodiment, a sealing
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 구름 장치(10)를 나타낸 사시도이다. 본 실시예에 있어서, 구름 장치(10)는 리테이너(11), 복수의 제1 볼(12), 및 복수의 제2 볼(13)을 포함할 수 있다. 리테이너(11)는 환상의 형태로 구성될 수 있다. 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 리테이너(11)에 형성된 공간 내에 수용될 수 있고, 수용된 상태에서 회전 요소 및 비회전 요소와 접촉하여 구르게(rolling) 될 수 있다. 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13) 각각의 일부는 리테이너(11)의 반경 방향 외측으로 돌출되어, 도 1에 도시된 외륜(30)과 접촉할 수 있다. 또한, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13) 각각의 다른 일부는 리테이너(11)의 반경 방향 내측으로 돌출되어, 도 1에 도시된 휠 허브(40) 또는 내륜(20)과 접촉할 수 있다.2 is a perspective view showing a rolling
일 실시예에 있어서, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 서로 다른 지름을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 볼(13)의 지름은 복수의 제1 볼(12)의 지름보다 작을 수 있다. 내륜(20)과 외륜(30) 사이의 간극은 복수의 제2 볼(13)의 지름보다는 크고, 복수의 제1 볼(12)의 지름보다는 작게 설정될 수 있다. 따라서, 일반적인 상황(예를 들어, 차량이 움직이기 시작하는 저속 상황, 정속 주행하는 상황, 또는 고른 지면에서 주행하는 상황 등)에서는 복수의 제1 볼(12)만이 구르고, 복수의 제2 볼(13)은 구르지 않는 상태가 될 수 있다. 이와 달리, 특별한 상황(예를 들어, 차량이 급가속/급감속 하는 상황, 요철이 심한 지면에서 주행하는 상황, 또는 차량에 고하중의 물건이 적재된 상황)에서는 내륜(20)과 외륜(30) 사이의 간극이 좁아지게 되어서 복수의 제1 볼(12)이 최초 상태로부터 일정 수준 이상으로 압축되어 복수의 제2 볼(13)의 외주면이 휠 허브(40) 및 외륜(30)과 접촉하게 된다. 따라서, 이러한 상황에서는, 복수의 제2 볼(13)이 복수의 제1 볼(12)과 함께 휠 허브(40)와 외륜(30) 사이에서 구르게 될 수 있다.In one embodiment, the plurality of
일 실시예에 따르면, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 서로 교대로 배치될 수 있다. 즉, 두 개의 제1 볼(12) 사이에 하나의 제2 볼(13)이 배치되고, 두 개의 제2 볼(13) 사이에 하나의 제1 볼(12)이 배치될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 두 개의 제1 볼(12) 사이에 두 개 이상의 제2 볼(13)이 배치되거나, 두 개의 제2 볼(13) 사이에 두 개 이상의 제1 볼(12)이 배치될 수도 있다. 예를 들어, 휠 베어링이 배치되는 차량 종류 또는 구동 방식 등 다양한 조건에 따라 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13) 사이의 배치 구조가 달라질 수 있다.According to one embodiment, the plurality of
일 실시예에서, 복수의 제2 볼(13)의 개수는, 복수의 제1 볼(12)의 개수 및 복수의 제2 볼(13)의 개수의 합을 복수의 제 2볼(12)의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록, 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 서로 동일한 개수로 제공될 수 있다. 또한, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 각각 홀수로 제공될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 볼(12)의 개수 및 복수의 제2 볼(13)의 개수의 합은 짝수의 개수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 각각 7개씩 제공될 수 있다. 또는, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 각각 짝수로 제공될 수도 있다.In one embodiment, the number of the plurality of
다른 실시예에서, 복수의 제2 볼의 개수(13)는 복수의 제1 볼(12)의 개수보다 작을 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(12)의 개수는 복수의 제2 볼(13)의 2배가 되도록 제공될 수 있다. 또한, 총 볼의 개수는 홀수 개가 될 수 있고, 총 볼의 개수는, 3개 5개, 9개, 11개, 13개 등이 될 수 있다. 다른 예를 들어, 하나의 열에 있어서, 2개의 제1 볼(12) 및 1개의 제2 볼(13)로 구성되는 그룹이 5개가 반복되도록 제공되는 경우, 총 볼의 개수는 15개가 될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제1 볼(12)의 개수는 7개가 제공되고, 제2 볼(13)의 개수는 2개가 제공되어, 총 볼의 개수는 9개가 될 수 있다.In another embodiment, the number of the plurality of
일 실시예에서, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은 서로 동일한 재료로 구성될 수 있고, 예를 들어 스틸 재료로 구성될 수 있다. 이와 달리, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)을 이종의 금속 또는 그 이외의 재료로 구성하는 것도 가능할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 볼(12)은 세라믹 재료로 구성될 수 있다.In one embodiment, the plurality of
도 3은 도 2에 도시된 구름 장치(10)를 A-A 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다. 일 실시예에서, 복수의 제1 볼(12)의 각각의 중심(O1) 및 복수의 제2 볼(13)의 각각의 중심(O2)은 하나의 원 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 원은 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 일정한 거리로 떨어진 피치 서클(pitch circle)이 될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 볼(12)의 중심(O1) 및 복수의 제2 볼(13) 중심(O2)은 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 동일한 거리에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 제1 볼(12)의 중심(O1) 및 복수의 제2 볼(13) 중심(O2)이 이루는 각각의 피치 서클 지름(PCD, pitch circle diameter)은 서로 동일할 수 있다.3 is a cross-sectional view showing a state in which the rolling
휠 베어링의 작동 과정에서, 구름 장치에 포함된 복수의 볼이 동일한 PCD 상에 배치되지 않는 경우에, 각 볼이 받는 면압이 달라질 수 있다. 이 경우, 휠 베어링의 휠 허브를 회전시키기 위한 드래그(drag)가 증가되는 문제가 발생할 수 있다. 위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 개시의 실시예들은, 복수의 제1 볼(12)의 지름과 및 복수의 제2 볼(13)의 지름이 다르더라도, 리테이너(11)의 구조에 의하여 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)을 하나의 피치 서클 상에 배치시킬 수 있고, 그 결과 휠 허브를 회전시키기 위한 드래그를 감소시킬 수 있다.In the course of the operation of the wheel bearing, in the case where a plurality of balls included in the rolling device are not disposed on the same PCD, the surface pressure of each ball may vary. In this case, there may arise a problem that the drag for rotating the wheel hub of the wheel bearing increases. In order to solve the above problems, the embodiments of the present disclosure are directed to a structure in which a plurality of
도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시예는 제1 볼(12) 및 제2 볼(13) 사이에 분리벽(130)을 배치할 수 있다. 분리벽(130)은 제1 볼(12) 또는 제2 볼(13)의 양 측을 지지할 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 바와 같이, 분리벽(130)은 비대칭적으로 형성되어 지름이 다른 제1 볼(12)과 제2 볼(13)을 하나의 피치 서클 상에 배치할 수 있다. 또한, 상기 피치 서클에 대하여, 분리벽(130)은 리테이너(11)의 중심(OR)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 피치 서클을 기준으로 분리벽(130)의 반대측에는 외벽(110)이 배치될 수 있다.As shown in FIG. 3, one embodiment of the present disclosure may place the
도 4는 도 2에 도시된 구름 장치(10)에서 리테이너(11)와 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)이 분리된 모습을 나타낸 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 리테이너(11)는 환상의 외벽(110) 및 환상의 내벽(120)을 포함한다. 내벽(120)의 일부는 도 3에 도시된 분리벽(130)을 구성할 수 있다.4 is an exploded perspective view showing the
본 개시의 일 실시예에서, 리테이너(11)에는 복수의 제1 볼(12)이 각각 수용되는 복수의 제1 수용부(14) 및 복수의 제2 볼(13)이 각각 수용되는 복수의 제2 수용부(15)가 형성될 수 있다. 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)는 각각 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)을 수용하기 위한 빈 공간으로 정의될 수 있다. 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)는, 금형 내로 사출된 금속으로부터 환상의 외벽(110)과 환상의 내벽(120)이 각각 제조되는 과정에서, 형성될 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the
일 실시예에서, 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)의 크기는 각각 제1 볼(12)의 체적 및 제2 볼(13)의 체적보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 지름이 작은 제2 볼(13)을 수용하는 제2 수용부(15)는 지름이 큰 제1 볼(12)을 수용하는 제1 수용부(14)에 비하여 작은 체적을 가질 수 있다. 이와 같은 제1 및 제2 수용부(14, 15)의 구조에 의하여, 제1 볼(12)과 제2 볼(13)은, 서로 다른 지름의 크기를 가지더라도, 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다. 제1 볼(12)은 제1 수용부(14)가 형성하는 공간 내에서 구르게 될 수 있고, 제2 볼(13)은 제2 수용부(15)가 형성하는 공간 내에서 구르게 될 수 있다.In one embodiment, the sizes of the first
제1 볼(12)은 리테이너(11)의 원주를 포함하는 평면과 소정의 각도를 이루는 방향으로 이동하면서 제1 수용부(14)에 수용될 수 있다. 마찬가지로, 제2 볼(13)은 리테이너(11)의 원주를 포함하는 평면과 소정의 각도를 이루는 방향으로 이동하면서, 제2 수용부(15)에 수용될 수 있다. 다만, 제1 수용부(14)에 제1 볼(12)이 수용되고, 제2 수용부(15)에 제2 볼(13)이 수용된 후에는 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)이 리테이너(11)로부터 이탈되지 않을 수 있도록, 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)의 주변이 구성될 수 있다.The
도 5는 도 4에 도시된 리테이너(11)의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 리테이너(11)는 서로 대향하도록 형성된 외벽(110) 및 내벽(120)을 포함할 수 있다. 외벽(110)의 지름은 내벽(120)의 지름보다 크고, 리테이너(11)의 반경 방향을 기준으로 더 외측에 배치된다. 외벽(110)은 내벽(120)에 비하여 축 방향의 폭이 더 넓게 형성될 수 있다. 또한, 중력 방향을 기준으로 볼이 상측에 위치하는 경우, 볼은 내벽(120)에 의하여 지지될 수 있고, 중력 방향을 기준으로 볼이 하측에 위치하는 경우 볼은 외벽(110)에 의하여 지지될 수 있다.5 is a perspective view of the
일 실시예에서, 내벽(120)이 복수의 분리벽(130)을 포함할 수 있고, 각각의 분리벽(130)은 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15) 사이를 구분할 수 있다. 따라서, 두 개의 분리벽(130) 사이의 공간은 제1 수용부(14) 또는 제2 수용부(15) 중 어느 하나가 될 수 있다. 또한, 분리벽(130)의 개수는 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)의 개수를 합친 개수(즉, 전체 볼의 개수)와 동일할 수 있다.In one embodiment, the
복수의 제1 수용부(14)와 복수의 제2 수용부(15)는 동일한 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 이 간격은 소정의 제1 수용부(14)가 형성하는 공간의 중심 및 그 제1 수용부(14)와 인접한 제2 수용부(15)가 형성하는 공간의 중심 사이의 최단 거리를 의미할 수 있다. 따라서, 복수의 제1 볼(12)의 중심과 복수의 제2 볼(13)의 중심은 동일한 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다.The plurality of first
일 실시예에서, 리테이너(11)의 외벽(110)에는 복수의 제1 볼(12)의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제1 개구부(111) 및 복수의 제2 볼(13)의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제2 개구부(112)가 형성될 수 있다. 제1 및 제2 개구부(111, 112) 사이는 격벽(16)으로 구분될 수 있다. 제1 및 제2 개구부(111, 112)는 구멍의 형태를 가질 수 있고, 일 실시예에 따르면 서로 동일한 크기를 가질 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제2 개구부(112)는 제1 개구부(111)보다 더 작은 크기를 가질 수 있다.The
일 실시예에서, 내벽(120)에는 복수의 제1 개구부(111)를 각각 마주하는 위치에 복수의 제3 개구부(121)가 형성되고, 또한 복수의 제2 개구부(112)를 각각 마주하는 위치에 복수의 제4 개구부(122)가 형성될 수 있다. 제3 및 제4 개구부(121, 122)는 양 측에 인접한 분리벽(130)에 의하여 형성될 수 있다. 제3 및 제4 개구부(121, 122)는, 일 측이 개방되고 개방된 측으로부터 반대측으로 움푹 들어간 형태(dent shape)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제4 개구부(122)는 제3 개구부(121)보다 크기가 작게 형성될 수 있다. 제3 및 제4 개구부(121, 122)의 구조에 의하여, 제1 볼(12)과 제2 볼(13)은, 서로 다른 지름의 크기를 가지더라도, 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.In one embodiment, a plurality of
도 6은 도 5에 도시된 리테이너(11)의 일부를 A-A 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다. 도 6의 경우, 더 나은 이해를 위하여 실제 형상보다 과장된 형태일 수 있다. 일 실시예에서, 분리벽(130)은 서로 형태 또는 크기가 다른 제1 분리벽(131) 및 제2 분리벽(132)을 포함할 수 있다. 따라서, 분리벽(130)은 비대칭적인 형상을 가질 수 있다. 도 5를 참고하면, 제1 수용부(14)는 두 개의 제1 분리벽(131) 사이에 형성될 수 있고, 제2 수용부(15)는 두 개의 제2 분리벽(132) 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 두 개의 제1 분리벽(131) 또는 두 개의 제2 분리벽(132)은 서로 리테이너(11)의 원주 방향으로 마주하도록 배치될 수 있다.6 is a cross-sectional view showing a state in which a part of the
일 실시예에 있어서, 제1 분리벽(131)은 제1 볼(12)과 접하는 곡면 형태의 제1 분리면(131a)을 포함하고, 제2 분리벽(132)은 제 볼(13)과 접하는 곡면 형태의 제2 분리면(132a)을 포함할 수 있다. 제2 분리면(132a)의 곡률은 제1 분리면(131a)의 곡률보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 제2 분리면(132a)의 곡률 반경(C2)은 제1 분리면(131a)의 곡률 반경(C1)보다 작게 형성될 수 있다(예를 들어, C1 > C2). 또는, 제2 분리면(132a)이 제1 분리면(131a)에 비하여 더 급격하게 구부러질 수 있다.The
따라서, 도 3을 참고하면, 제1 볼(12)이 제1 분리면(131a) 상에 안착되고, 제2 볼(13)이 제2 분리면(132a) 상에 안착되었을 때, 제2 분리면(131b)에 대한 제2 볼(13)의 접촉면이, 제1 분리면(132a)에 대한 제1 볼(12)의 접촉면보다 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 더 들어올려지도록(lifted), 즉 리테이너(11)의 반경 방향 외측으로 더 멀리 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 분리면(131a) 및 제2 분리면(131b)에 의하여, 제2 볼의(13)의 리테이너(11)의 중심(OR)과 가까운 외주면이 제1 볼(12)의 리테이너(11)의 중심(OR)과 가까운 외주면보다 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 멀리 배치되므로, 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)의 크기가 다르더라도 제1 볼(12)의 중심(O1) 및 제2 볼(13)의 중심(O2)은 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.3, when the
리테이너(11)의 중심(OR)과 가까운 위치를 기준으로, 제2 분리벽(132)의 단부(1321)는 제1 분리벽(131)의 단부(1311)보다 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 더 멀게 배치될 수 있다. 즉, 제2 분리벽(132)의 단부(1321)는 제1 분리벽(131)의 단부(1311)에 대하여 리테이너(11)의 중심(OR)으로부터 일정한 크기의 높이 차를 가질 수 있다. 또한, 리테이너(11)의 중심(OR)을 향하는, 제1 분리벽(131)의 바닥(131b)과 제2 분리벽(132)의 바닥(132b) 사이에는 단차가 형성될 수 있다.The
서로 다른 형태를 갖는 제1 분리면(131a) 및 제2 분리면(132a)에 의하여, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)은, 서로 다른 지름의 크기를 가지더라도, 그 중심이 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다. 따라서, 휠 베어링에 일정 이상의 하중이 작용하는 경우(예를 들어, 상술한 특별한 상황에서), 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)이 모두 구르는 상황에서 안정적으로 휠 허브가 외륜에 대하여 회전할 수 있고, 휠 베어링의 고장이 방지될 수 있다.The plurality of
도 7은 도 5에 도시된 리테이너(11)의 일부를 B-B 방향으로 절단한 모습을 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 격벽(16)은 분리벽(130)과 서로 연결되도록 형성될 수 있다. 격벽(16)은 분리벽(130)과 연결되는 부분에서, 구부러진 형상을 가질 수 있다. 분리벽(130)은 격벽(16)의 평평한 부분과 대체로 평행하게 형성될 수 있다. 두 개의 격벽(16) 사이의 공간으로 볼이 회전하기 위한 윤활유를 공급하기 위한 공급로(17)가 형성될 수 있고, 도 7에 도시된 격벽(16)의 전방 또는 후방이 될 수 있다.7 is a cross-sectional view showing a state in which a part of the
도 3을 참고하면, 제1 볼(12) 또는 제2 볼(13)은, 그 중심이 점(O3)과 일치하도록 배치될 수 있다. 또한, 점(O3)은 도 5에 도시된 제1 수용부(14) 및 제2 수용부(15)가 형성하는 공간의 중심이 될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 리테이너(21)의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 8의 경우, 더 나은 이해를 위하여 실제 형상보다 과장된 형태일 수 있다.8 is a cross-sectional view showing a cross section of the
일 실시예에서, 내벽(220)은 복수의 제1 내벽(240) 및 복수의 제2 내벽(250)을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 제1 내벽(240)과 복수의 제2 내벽(250) 은 각각이 내벽(220)을 이루는 하나의 단위가 될 수 있다. 복수의 제1 내벽(240)은 복수의 제3 개구부(24)를 형성하고, 복수의 제2 내벽(250)은 복수의 제4 개구부(25)를 형성할 수 있다.In one embodiment, the
리테이너(21)는 하나의 제1 내벽(240)과 하나의 제2 내벽(250)이 교대로 배치되도록 형성될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)을 교대로 배치시킬 수 있다. 또한, 복수의 제1 내벽(240)이 복수의 제2 내벽(250) 사이에 배치될 수 있고, 복수의 제2 내벽(250)이 복수의 제1 내벽(240) 사이에 배치될 수도 있다.The
일 실시예에서, 도 8을 참고하면, 제2 내벽(250)은 제1 내벽(240)보다 리테이너(21)의 중심(OR)으로부터 외측으로 더 돌출하도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 내벽(250)의 상단부(251)는 제1 내벽(240)의 상단부(241)보다 리테이너(21)의 중심(OR)으로부터 더 먼 위치에 배치될 수 있고, 서로 접하고 있는 제1 내벽(240)과 제2 내벽(250)의 상단부(241, 251)에 단차가 형성될 수 있다. 도 3을 참고하면, 제1 볼(12)이 제1 내벽(240) 상에 안착되고, 제2 볼(13)이 제2 내벽(250) 상에 안착되었을 때, 제2 볼의(13)의 리테이너(21)의 중심(OR)과 가까운 외주면이 제1 볼(12)의 리테이너(21)의 중심(OR)과 가까운 외주면보다 리테이너(21)의 중심(OR)으로부터 멀리 배치되므로, 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)의 크기가 다르더라도 제1 볼(12)의 중심(O1) 및 제2 볼(13)의 중심(O2)은 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.8, the second
제2 내벽(250)에 포함된 두 개의 분리벽 사이의 거리(L2)는 제1 내벽(240)에 포함된 두 개의 분리벽 사이의 거리(L1)보다 짧게 형성될 수 있다(예를 들어, L1 > L2). 즉, 제2 내벽(250)이 형성하는 제4 개구부(25)의 폭이, 제1 내벽(240)이 형성하는 제3 개구부(24)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 내벽(250)에 안착되는 제2 볼(13)은, 제1 내벽(240)에 안착되는 제1 볼(12)에 비하여 더 들어올려질 수 있다. 제1 및 제2 내벽(240, 250)의 구조로부터, 제2 볼(13)이 제1 볼(12)에 비하여 지름의 크기가 작더라도, 제1 볼과 제2 볼은 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.The distance L 2 between the two separation walls included in the second
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링에서 볼의 지름을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에서, 제1 볼(12)과 외륜(30)의 궤도가 접촉하는 접촉점(P1)과 제1 볼(12)과 상기 내륜(20)의 궤도가 접촉하는 접촉점(P2) 사이의 간극(D)은 상기 복수의 제1 볼(12)의 지름에 비하여 10 내지 50㎛ 만큼 작을 수 있다. 즉, 외륜(30)과 내륜(20) 사이의 간극(D)은 외력이 가해지기 전 제1 볼(12)의 지름(D1)에 비하여 10 내지 50㎛ 만큼 작은 크기를 가질 수 있다. 따라서, 제1 볼(12)이 외륜(30)과 내륜(20) 사이에 개재된 이후에는, 외륜(30)과 내륜(20)의 크기, 또는 그 사이의 간극(D)에 따르는 예압에 의하여, 본래의 제1 볼(12)의 지름(D1)에 비하여 10 내지 50㎛ 만큼 작은 크기의 지름(D2)을 가지게 될 수 있다. 이와 같이, 상기 간극(D)을 고려하여 제1 볼(12)의 지름(D1)을 선정하는 경우, 제1 볼(12)이 외륜(30)과 내륜(20) 사이에서 적절한 드래그에 의하여 구를 수 있고, 제1 볼(12)의 파손이 방지될 수 있다.9 is a view for explaining the diameter of a ball in a wheel bearing according to an embodiment of the present disclosure; In one embodiment, between the
제1 볼(12)이 외륜과 내륜 사이에 장착되어 압축됨에 있어서, 외륜(30)과 내륜(20) 사이에서 장착되기 전의 제1 볼(12)의 지름(D1)과 장착되어 압축된 상태에서의 제1 볼(12) 지름의 차이가 틈새라고 정의될 수 있으며, 일 실시예에서, 틈새는 10 내지 50㎛가 될 수 있다. 예를 들어, 제1 볼(12)은 압축 되기 전 상태의 지름(D1) 보다 외륜(30)과 내륜(20) 사이에서 지름의 크기가 틈새의 크기만큼 작아지게 될 수 있다. 또한, 외륜(30)과 내륜(20) 사이의 공간으로 인하여, 리테이너(11)의 반경 방향에서의 제1 볼(12)의 지름의 크기가 리테이너(11)의 원주 방향에서의 제1 볼(12)의 지름의 크기보다 클 수 있다. 또한, 반경 방향에서의 틈새는 지름(D1)과 간극(D)의 차이를 의미하는 것으로 볼 수 있다.When the
일 실시예에서, 제2 볼(13)의 지름(D3)은 아래와 같은 수식 (1)을 통해 결정될 수 있다.In one embodiment, the diameter D 3 of the
수식 (1): 
Bd': 제2 볼의 지름, Bd: 제1 볼의 지름, PCD: 피치 서클의 지름, Z: 복수의 제1 볼의 개수와 복수의 제2 볼의 개수의 합(즉, 볼 전체의 개수) Bd is the diameter of the second ball, Bd is the diameter of the first ball, PCD is the diameter of the pitch circle, Z is the sum of the number of the first balls and the number of the second balls, )
제1 볼(12)의 지름(D2), 피치 서클의 지름(PCD), 볼 전체의 개수(Z)는 미리 결정된 값을 가질 수 있다. 또한, 단일 지름을 갖는 복수의 볼을 포함하는 휠 베어링에서 사용되는 볼이 제1 볼(12)로서 사용될 수 있다. 따라서, 상기 수식 (1)에 미리 정해진 제1 볼(12)의 지름(Bd), 피치 서클의 지름(PCD) 및 볼 전체의 개수(Z)를 대입하여 제2 볼(13)의 지름(D3)이 결정될 수 있고, 상술한 리테이너(11)의 구조에 의하여 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)이 모두 동일한 피치 서클 상에 배치될 수 있다.The diameter of the first ball (12) (D 2), the diameter (PCD), the number (Z) of the overall view of the pitch circles can have a predetermined value. In addition, a ball used in a wheel bearing including a plurality of balls having a single diameter can be used as the
일 실시예에서, 복수의 제2 볼(13)의 지름(D3)은 복수의 제1 볼(12)의 지름(D1)에 대하여 아래의 수식 (2)에 따라 결정될 수 있다.In one embodiment, the diameter D 3 of the plurality of
수식 (2): 제1 볼(12)의 지름(D1)×0.992 ≤ 제2 볼(13)의 지름(D3) < 제1 볼(12)의 지름(D1) - 틈새의 최대값Equation (2) diameter (D 1) × 0.992 ≤ a second diameter of the ball (13) (D 3) <the diameter of the first ball (12) (D 1) of the first ball (12), the maximum value of the gap
수식 (2)의 하한선의 범위가 도출되는 과정은 이하에서 설명한다. 궤도륜 곡률은 볼을 감싸는 내륜 또는 외륜에 형성된 베어링의 단면 방향에서의 궤도 홈의 곡률을 의미한다. 아래의 상사비(f)는, 아래의 수식 (3)과 같이, 궤도륜 곡률 반경(r)을 볼의 지름(D)으로 나눈 값으로 정의되며, % 또는 소수로 표현 할 수 있다.The process of deriving the range of the lower limit of Equation (2) will be described below. The orbital wheel curvature means the curvature of the raceway groove in the cross sectional direction of the bearing formed on the inner ring or the outer ring surrounding the ball. The following aspect ratio f is defined as a value obtained by dividing the radius of curvature r of the spheroid wheel by the diameter D of the ball as shown in the following equation (3), and can be expressed as a percentage or a prime number.
수식 (3): 상사비 
D= 볼의 지름, r= 궤도륜 곡률 반경D = diameter of ball, r = radii of curvature of orbital ring
궤도륜 곡률 반경이 작아질수록 볼과의 접촉에 의한 마찰열이 증가하는 반면, 궤도륜 곡률 반경이 커질수록 볼과의 마찰은 감소하나, 최대접촉응력이 증가하여 베어링의 피로수명은 감소된다. 따라서 대부분의 볼 베어링은 상사비의 범위를 0.51≤f≤0.54로 한정하고, 예를 들어 f=0.52를 적용할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 주로 사용되는 소정의 상사비(f)는 0.52일 수 있다. 또한, 동일한 궤도륜 곡률 반경에 대해 볼의 지름이 작아지게 되면 상술한 상사비의 범위를 벗어나게 되고, 이 경우 볼이 궤도륜 내에서 구르지 않게 되어 베어링 기능을 상실할 수 있다. 따라서, 제2 볼(13)의 지름은 상술한 상사비의 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하다.As the radii of curvature of radii of curvature decrease, frictional heat due to contact with balls increases, while friction with balls decreases as radii of curvature of radii of curvature increase, but fatigue life of bearings decreases due to increase of maximum contact stress. Therefore, for most ball bearings, the range of the cap ratio is limited to 0.51 ≤ f ≤ 0.54, for example, f = 0.52 can be applied. In one embodiment, the predominantly preferred ratio f may be 0.52. In addition, if the diameter of the ball becomes smaller with respect to the same radius of curvature of the orbicular wheel, it will deviate from the range of the above-mentioned upper limit ratio. In this case, the ball will not roll in the orbit wheel and the bearing function will be lost. Therefore, it is preferable that the diameter of the
따라서, 소정의 상사비와 제1 볼의 지름을 곱한 값을, 제2 볼의 지름과 제2 볼의 지름을 정하기 위한 상수를 곱한 값으로 나눈 값이 0.532를 넘지 않도록 한정하면 아래 수식(4)로 표현할 수 있다.Therefore, if the value obtained by multiplying the value obtained by multiplying the predetermined upper limit ratio by the diameter of the first ball by the value obtained by multiplying the diameter of the second ball by a constant for determining the diameter of the second ball is limited to not exceed 0.532, Can be expressed.
수식(4): 
f= 소정의 상사비, D1 제1 볼의 지름, D3= 제2 볼의 지름, x= 제2 볼의 지름을 정하기 위한 상수f is a predetermined ratio, D 1 is the diameter of the first ball, D 3 is the diameter of the second ball, x is a constant for determining the diameter of the second ball,
수식(4)에 있어서, 소정의 상사비(f)의 값인 0.52을 적용하고, x에는 0.985를 적용하면, 제1 볼(12)의 지름(D1)과 제2 볼(13)의 지름(D3)의 관계를 상술한 수식(2)의 좌측과 같이 유도할 수 있다. 즉, 제2 볼(13)의 지름(D3)의 하한값은 제1 볼(12)의 지름(D1)×0.992 보다 크거나 같을 수 있다. 여기에서, 제1 볼(12)의 지름(D1)×0.992 는, 제1 볼(12)이 손상을 받지 않고 휠 베어링의 성능을 유지하는 상황에서 제2 볼(13)이 외륜(30)과 내륜(20) 사이에서 구르게 되는 값을 의미할 수 있다. 여기서 휠 베어링의 성능은, 예를 들어, 휠 베어링의 수명, 즉 볼의 수명으로 평가될 수 있다.The diameter D1 of the
수식 (2)의 상한선의 범위가 도출되는 과정은 이하에서 설명한다. 복수의 제2 볼(13)의 지름(D3)은 상기 수식 (2)에서 정의된 범위 내에서 적절한 값이 선택될 수 있다. 틈새의 최대값은 휠 베어링이 조립되었을 때, 최종적으로 제1 볼(12)이 최초 상태로부터 최대로 압축되는 정도를 의미하는 것으로 정의될 수 있으며, 제1 볼(12)이 리테이너(11)의 반경 방향으로 압축되는 정도가 될 수 있다. 또한, 상기 틈새의 최대값은 제1 볼(12)이 외륜(30)과 내륜(20) 사이에 배치되면서 압축되는 예압의 크기를 의미하는 것으로 정의될 수 있으며, 도 9에 도시된 D1과 D2의 차이 값과 동일할 수도 있다. 따라서, "제1 볼(12)의 지름 - 틈새의 최대값"는 상술한 제1 볼(12)과 외륜(30)의 궤도가 접촉하는 접촉점(P1)과 제1 볼(12)과 상기 내륜(20)의 궤도가 접촉하는 접촉점(P2) 사이의 간극(D)과 동일한 값을 갖는 것으로 정의될 수 있다. 즉, 휠 베어링이 조립된 상태에서 제2 볼(13)이 구르지 않기 위하여, 제2 볼(13)의 지름(D3)의 상한값은 상기 간극(D)보다 작은 크기를 가질 수 있다.The process of deriving the range of the upper limit of the equation (2) will be described below. The diameter D 3 of the plurality of
일 실시예에서, 제2 볼의 지름(D3)은 외력이 가해지기 전 제1 볼의 지름(D1)보다 50 내지 100㎛ 만큼 작은 크기의 지름을 가질 수 있다. 이러한 제2 볼의 지름(D3)은 상술한 수식(1) 또는 수식(2)를 통해 계산될 수 있다. 따라서, 작은 하중이 걸리는 일반적인 주행의 경우에 휠 베어링은 복수의 제1 볼(12)만을 이용하여 휠 허브를 회전시킬 수 있다. 이와 달리, 큰 하중이 걸리는 경우, 즉 앞서 설명한 특별한 상황에 해당하여 차량이 급출발, 급제동 또는 급선회하는 경우에는, 복수의 제1 볼(12)이 50 내지 100㎛ 이상으로 압축되고, 제2 볼(13)의 외주면이 내륜 및 외륜과 접촉하게 되어, 휠 베어링은 복수의 제1 볼(12) 및 복수의 제2 볼(13)이 모두 동일한 피치 서클 상에서 구르는 것에 의하여 휠 허브를 회전시킬 수 있다.In one embodiment, the diameter D 3 of the second ball may have a diameter smaller than the
도 10은 휠 베어링에 가해지는 하중이 휠 베어링에 미치는 영향을 나타낸 계산 결과이고, 도 11은 도 10에 도시된 계산 값에 기초하여 작성된 그래프이다. 도 10에 도시된 표 및 도 11에 도시된 그래프는, 전체 볼 개수의 절반이 구르는 상황(즉, 제1 볼(12)만이 구르고 제2 볼(13)이 구르지 않는 상황)을 가정하여 계산한 결과를 나타낸다. 예를 들어, 휠 베어링에서 사용되는 전체 볼 개수가 14개 X 2열일 경우, 이의 절반인 7개 X 2열로 계산할 수 있다. 이를 통해 제2 볼(13)이 구르기 전의 제1 볼(12)의 변형량 및 면압을 확인 할 수 있고, 최대 면압을 넘지 않는 하중을 예측 할 수 있다.FIG. 10 is a calculation result showing the influence of the load applied to the wheel bearing on the wheel bearing, and FIG. 11 is a graph based on the calculated value shown in FIG. The table shown in Fig. 10 and the graph shown in Fig. 11 are obtained by assuming a situation in which half the total number of balls roll (i.e., a situation where only the
도 10에 도시된 하중(Load)의 단위는 "G"로 표시되어 있고, 이 "G"는 자동차가 선회(회전)할때 생기는 축방향 하중의 값을 나타내며 1G는 자동차 전체 하중과 같다. 즉, 선회 하중에 의한 축방향 하중이 증가할 경우, 제1 볼(12)에 가해지는 하중(Load)이 증가하고, 내륜(20)과 외륜(30) 사이에 배치된 제1 볼(12)에 대한 내측 면압(Pmax Inboard)이 증가하며, 횔 허브(40)와 외륜(30) 사이에 배치된 제1 볼(12)에 대한 외측 면압(Pmax outboard)이 증가할 수 있다. 또한, 내측 면압이 증가하는 경우, 내륜(20)과 외륜(30) 사이에 배치된 제1 볼(12)에 대한 내측 축방향 변화량(inboard)이 증가될 수 있고, 외측 면압이 증가하는 경우 횔 허브(40)와 외륜(30) 사이에 배치된 제1 볼(12)에 대한 외측 축방향 변화량(outboard)이 증가될 수 있다.The unit of load shown in Fig. 10 is indicated by "G ", which represents the value of the axial load generated when the car turns (rotating), and 1G is equal to the total load of the car. That is, when the axial load due to the turning load increases, the load applied to the
도 10의 표에서 음영 처리된 부분의 내측 면압(즉, 426.316 kgf/㎟)은, 제1 볼(12)을 형성하는 스틸 재료의 특성에 따라, 제1 볼(12)이 정상적으로 작동하는 것이 가능한 면압 최대 허용값이 될 수 있다. 면압 최대 허용값은 제1 볼(12)과 제2 볼(13)이 함께 구르게 될 필요가 있는 시점을 나타낸다. 또한, 동일한 하중(G)이 가해지는 상황에서, 제1 볼(12)의 내측 축방향 변화량(inboard)이 제1 볼(12)의 외측 축방향 변화량(outboard) 보다 크기 때문에, 제1 볼(12)의 내측 축방향 변화량(inboard)를 기초로 제2 볼(13)의 지름이 결정될 수 있다. The inner surface pressure (i.e., 426.316 kgf / mm < 2 >) of the shaded portion in the table of FIG. 10 indicates that the
도 11에 도시된 그래프에서, X축 값은 제1 볼에 가해지는 하중(G)을 나타내고, 좌측에 표시된 Y축 값은 제1 볼(12)의 내측 면압을 나타내며, 우측에 표시된 Y축 값은 제1 볼(12)의 내측 축방향 변화량을 나타낼 수 있다. 하중(G)이 증가함에 따라, 내측 면압 및 내측 축방향 변화량은 증가할 수 있다. 내측 면압에 대한 면압 최대 허용값은 일점 쇄선으로 표시되어 있다. 제1 볼(12)에 가해지는 내측 면압이 면압 최대 허용값을 초과하는 경우 제1 볼(12)이 파손되거나 휠 베어링의 성능이 저하될 수 있다.11, the X-axis value represents a load G applied to the first ball, the Y-axis value indicated on the left represents the inner surface pressure of the
스틸 재료로 형성된 제1 볼(12)은 자동차의 전체 하중(즉, 1G)을 기초로 계산된 선회하중의 0.1 내지 0.4배(예를 들어, 0.4배)를 초과하지 않는 축방향 하중이 가해지는 것이 적절한 성능을 제공하고, 제1 볼(12)의 파손을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1 볼(12)에 가해는 하중이 0.1G 이상 0.4G 미만인 경우, 제2 볼(13)이 구르지 않는 상태에서 제1 볼(12)이 구르더라도 휠 베어링의 성능을 유지할 수 있다. 또한, 제2 볼(13)이 0.1G 이상 0.4G 미만의 범위 내에서 어느 범위에서 구름 운동에 개입하게 될 것인지는, 휠 베어링의 설계 의도에 따라 달라질 수 있다. 만일, 하중이 0.4G를 초과하는 경우(즉, 빗금 처리된 0.5G 이상의 하중이 가해지는 경우) 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)이 함께 구름 운동을 해야, 휠 베어링의 성능을 유지할 수 있다.The
이하에서는, 도 9를 참고하여 제2 볼(13)의 지름(D3)이 제1 볼(12)의 지름(D1)보다 50 내지 100㎛ 작도록 선정되는 과정을 설명한다. 제2 볼의 지름(D3)은 도 10 및 도 11에 표시된 계산 값 및 휠 베어링에 적용되는 예압(즉, 내륜과 외륜 궤도 사이의 간극(D)에 따라 볼이 압축되는 크기, -Φ = D2- D1)에 기초하여 선정될 수 있다. 휠 베어링의 작동 과정에서, 간극(D)은 하중(G)에 따라 달라질 수 있다.Hereinafter, the process of selecting the diameter D 3 of the
예를 들어, 제1 볼(12)을 기준으로 예압(-Φ)은 -30㎛ 이 적용되고, 도 10의 음영 처리된 부분(즉, 46.4㎛ 부분)을 참고하여 0.1G 하중에서의 변형량이 대략 40 내지 50㎛로 예상한 경우, 제2 볼(13)의 지름(D3)을 제1 볼(12) 보다 50㎛ 작게 선정할 수 있다. 이러한 축 방향 하중(G)이 없는 0.0G 상태에서는, 제2 볼(13)의 지름(D3)은 내륜(20)과 외륜(30) 궤도 사이의 간극(D)과 약 20㎛ 정도 차이를 가질 수 있다. 이 상태에서는 제1 볼(12)만 구름 운동을 할 수 있다.For example, referring to the shaded portion (i.e., 46.4 mu m portion) of Fig. 10, a preload (-Φ) of -30 mu m is applied based on the
도 9 및 도 10을 참조할 때, 제1 볼(12)에 가해지는 하중(G)이 0.1G를 초과하여 내륜과 외륜 사이의 간극(D)이 50㎛ 이상 좁아지는 때에는, 제1 볼(12)의 지름(D1) 보다 50㎛ 작게 선정된 제2 볼(13)이 궤도에 접촉 할 수 있다. 이러한 제2 볼(13)이 구르는 지점(-Φ50㎛ Ball(제2 볼) Contact Point)은 도 11에 화살표로 표시되어 있다. 이 경우, 압축된 상태의 제1 볼(12)의 지름(D2)은 최초 상태의 제1 볼(12)의 지름(D1)보다 50㎛를 초과하여 압축되므로, 제2 볼(13)이 제1 볼(12)과 함께 구르게 될 수 있다. 여기서, 0.1G 이상의 하중에서는 제1 볼(12)과, 제2 볼(13)이 축 방향 하중을 함께 받기 때문에 도 10에 계산값으로 표시된 면압보다 낮은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 볼(12) 및 제2 볼(13)은 도 10에 표시된 면압보다 10 내지 30% 사이의 낮은 면압을 받을 수 있다.9 and 10, when the load G applied to the
상술한 설명을 참고하면, 제2 볼(13)의 지름(D3)의 선정은 차량 용량 및 베어링 요구 성능에 따라 변경될 수 있으며, 제2 볼(13)의 지름(D3)을 제1 볼(12)의 지름(D1)보다 50 내지 100㎛ 작도록 선정하게 되면 휠 베어링이 적합한 성능을 가지게 될 수 있다.The diameter D 3 of the
도 12는 도 9 및 10에서 설명된 볼의 지름이 휠 베어링의 드래그에 미치는 영향을 나타낸 계산 결과이고, 도 13은 도 12에 도시된 계산 값에 기초하여 작성된 그래프이다. 도 12에 도시된 표에서, Final Gap(㎛)은 베어링이 조립된 상태에서 제1 볼(12)이 압축되는 크기인 예압을 의미할 수 있다. 또한, 휠 베어링의 사양(specification)은, 예를 들어 도 13에 도시된 바와 같이, i) 제1 볼(12)이 14개가 제공되는 경우("current"로 표시), ii) 제1 볼(12)이 7개 및 제1 볼(12)의 지름보다 50㎛ 작은 크기를 갖는 제2 볼(13)이 7개 제공되는 경우("Ball Deactivation(-50㎛)"로 표시) 및 iii) 제1 볼(12)이 7개 및 제1 볼(12)의 지름보다 100㎛ 작은 크기를 갖는 제2 볼(13)이 7개 제공되는 경우("Ball Deactivation(-100㎛)"로 표시)가 제시될 수 있다. 여기서, 각각의 i) 내지 iii) 사양에 대하여 Final Gap(㎛)은 큰 차이가 없는 것으로 확인될 수 있다.12 is a calculation result showing the influence of the diameter of the ball described in Figs. 9 and 10 on the drag of the wheel bearing, and Fig. 13 is a graph created based on the calculated values shown in Fig. In the table shown in FIG. 12, the Final Gap (占 퐉) may mean a preload in which the
도 12에 도시된 표에 있어서, i) 내지 iii) 사양의 각각에 대한 드래그 평가(Drag evaluation (rpm))는 휠 베어링의 회전수(rpm)에 따라 계산되고, 회전수가 a) 300 rpm인 경우, b) 500 rpm인 경우, c) 700rpm인 경우 및 d) 1000 rpm인 경우에 대응하는 드래그 값(N·m)을 확인할 수 있다. 동일한 휠 베어링의 회전수인 경우, 각각의 i) 내지 iii) 사양에 대해 대체로 드래그 값은 순차적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 드래그 값의 평균값(Average)은 i) 내지 iii) 사양에 대해 각각 i) 0.26 N·m, ii) 0.22 N·m, iii) 0.20 N·m의 값을 보여, 대체로 순차적으로 감소하는 것으로 확인할 수 있다. 즉, 제1 볼(12)과 제2 볼(13) 사이의 지름의 크기가 커질수록 드래그 값이 감소하는 것을 확인할 수 있다. In the table shown in Fig. 12, Drag evaluation (rpm) for each of i) to iii) specifications is calculated according to the number of revolutions (rpm) of the wheel bearing, and when the number of revolutions is a) 300 rpm , b) 500 rpm, c) 700 rpm, and d) 1000 rpm. In the case of the same number of revolutions of the wheel bearings, it can be confirmed that the drag values gradually decrease with respect to each of the i) to iii) specifications. In addition, the average value (Average) of the drag values is a value of 0.26 N · m, ii) 0.22 N · m, iii) 0.20 N · m, respectively, for i) to iii) Can be confirmed. That is, it can be seen that as the diameter between the
도 13의 그래프에 있어서, X 축은 회전수(rpm)를 나타내고, Y축은 드래그 값(N·m)를 나타낸다. 휠 베어링의 사양이 i)인 경우에, 드래그 값은 회전수가 증가할수록 증가하는 경향을 나타낸다. 이와 달리, 휠 베어링의 사양이 ii) 및 iii) 경우에는 이러한 경향을 나타내지는 않는다. 또한, 제2 볼이 적용되지 않는 사양인 i)에 비하여 제2 볼이 적용되는 사양인 ii) 및 iii)의 경우에 드래그 값이 전반적으로 더 작게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한, 사양이 ii)인 경우에 비하여, iii)인 경우에 드래그 값이 더 낮은 구간이 상대적으로 넓은 것을 확인할 수 있다.In the graph of Fig. 13, the X-axis represents the number of revolutions (rpm), and the Y-axis represents the drag value (Nm). When the specification of the wheel bearing is i), the drag value shows a tendency to increase as the number of revolutions increases. Alternatively, the specifications of the wheel bearings do not show this tendency in cases ii) and iii). In addition, it can be seen that the drag value is generally smaller in the cases of ii) and iii) in which the second ball is applied compared to i) in which the second ball is not applied. Also, as compared with the case where the specification is ii), it can be confirmed that the section in which the drag value is lower in the case of iii) is relatively wide.
도 12에 도시된 표 및 도 13에 도시된 그래프를 참조하면, 제2 볼(13)의 지름이 제1 볼(12)의 지름보다 50㎛ 내지 100㎛ 작은 휠 베어링은, 제1 볼(12)만을 사용한 휠 베어링 보다 드래그 값을 감소시킬 수 있다. 도 12의 표에 기재된 사양 ii) 및 iii)은 50㎛ 내지 100㎛ 범위의 경계값에 대응하는 사양이므로, 50㎛ 내지 100㎛ 사이의 범위를 갖는 사양에 대해서도 제1 볼(12)만을 사용한 휠 베어링 보다 드래그 값을 감소시킬 수 있다.Referring to the table shown in Fig. 12 and the graph shown in Fig. 13, a wheel bearing in which the diameter of the
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.Although the technical idea of the present disclosure has been described above by way of some embodiments and examples shown in the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the above- It should be understood that various substitutions, changes, and alterations can be made therein without departing from the scope of the invention. It is also to be understood that such substitutions, modifications and variations are intended to be included within the scope of the appended claims.
1: 휠 베어링
10: 구름 장치
11, 21: 리테이너
12: 제1 볼
13: 제2 볼
14: 제1 수용부
15: 제2 수용부
16: 격벽
20: 내륜
30: 외륜
40: 휠 허브
130: 분리벽1: Wheel bearing
10: rolling device
11, 21: retainer
12: First ball
13: 2nd ball
14: First accommodating portion
15: second accommodating portion
16:
20: Inner ring
30: Outer ring
40: Wheel hub
130: separating wall
Claims (24)
복수의 제1 볼;
상기 복수의 제1 볼보다 지름이 작은 복수의 제2 볼; 및
상기 복수의 제1 볼이 수용되는 복수의 제1 수용부 및 상기 복수의 제2 볼이 수용되는 복수의 제2 수용부가 형성된 리테이너를 포함하고,
상기 리테이너는 상기 복수의 제1 볼 및 상기 복수의 제2 볼의 중심이 하나의 원 상에 배치되도록 상기 제2 볼이 수용되는 상기 제2 수용부의 크기가 상기 제1 볼이 수용되는 상기 제1 수용부의 크기보다 작도록 형성된,
구름 장치.
1. A rolling device for use in a wheel bearing,
A plurality of first balls;
A plurality of second balls having diameters smaller than the plurality of first balls; And
And a retainer having a plurality of first receiving portions for receiving the plurality of first balls and a plurality of second receiving portions for receiving the plurality of second balls,
Wherein the retainer has a size of the second receiving portion in which the second ball is received such that the centers of the plurality of first balls and the plurality of second balls are disposed on one circle, And is formed to be smaller than the size of the accommodating portion,
Rolling device.
상기 리테이너는 상기 복수의 제1 수용부 및 상기 복수의 제2 수용부 사이를 구분하도록 형성된 복수의 분리벽을 포함하는, 구름 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the retainer includes a plurality of partition walls formed to divide the plurality of first accommodation portions and the plurality of second accommodation portions.
상기 분리벽은,
상기 제1 볼을 지지하는 제1 분리면; 및
상기 제2 볼을 지지하고 상기 제1 분리면의 곡률보다 작은 곡률로 형성된 제2 분리면을 포함하는,
구름 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the separating wall comprises:
A first separating surface for supporting the first ball; And
And a second separation surface that supports the second ball and is formed with a curvature smaller than a curvature of the first separation surface.
Rolling device.
상기 복수의 제1 수용부와 상기 복수의 제2 수용부는 동일한 간격으로 이격되도록 배치되는, 구름 장치.
The method according to claim 1,
And the plurality of first receiving portions and the plurality of second receiving portions are disposed so as to be spaced apart at equal intervals.
상기 리테이너는,
상기 복수의 제1 볼의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제1 개구부 및 상기 복수의 제2 볼의 각각의 일부가 관통되는 복수의 제2 개구부가 형성된 외벽; 및
상기 복수의 제1 개구부를 마주하는 위치에 형성되는 복수의 제3 개구부 및 상기 제3 개구부보다 크기가 작고 상기 복수의 제2 개구부를 마주하는 복수의 제4 개구부가 형성된 내벽을 포함하는
구름 장치.
The method according to claim 1,
The retainer
An outer wall formed with a plurality of first openings through which a part of each of the plurality of first balls penetrates and a plurality of second openings through which each of the plurality of second balls penetrate; And
An inner wall having a plurality of third openings formed at positions facing the plurality of first openings and a plurality of fourth openings smaller than the third openings and facing the plurality of second openings,
Rolling device.
상기 내벽은,
상기 복수의 제3 개구부를 형성하는 복수의 제1 내벽; 및
상기 복수의 제4 개구부를 형성하는 복수의 제2 내벽을 포함하는
구름 장치.
6. The method of claim 5,
The inner wall
A plurality of first inner walls forming the plurality of third openings; And
And a plurality of second inner walls forming the plurality of fourth openings
Rolling device.
상기 제2 내벽은 상기 제1 내벽보다 상기 원의 반경 방향으로 더 돌출하도록 형성된, 구름 장치.
The method according to claim 6,
And the second inner wall is formed to project further in the radial direction of the circle than the first inner wall.
상기 리테이너는 두 개의 상기 제1 내벽 사이에 하나의 상기 제2 내벽이 배치되어 하나의 상기 제1 내벽과 하나의 상기 제2 내벽이 교대로 배치되도록 형성된, 구름 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the retainer is configured such that one second inner wall is disposed between the two first inner walls so that one of the first inner wall and one second inner wall are alternately arranged.
상기 리테이너는 두 개의 상기 제1 수용부 사이에 하나의 상기 제2 수용부가 배치되어 하나의 상기 제1 수용부와 하나의 상기 제2 수용부가 교대로 배치되도록 형성된, 구름 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the retainer is provided with one of the second accommodating portions between the two accommodating portions so that one of the first accommodating portion and one of the second accommodating portions are arranged alternately.
상기 복수의 제1 볼 및 상기 복수의 제2 볼 각각은 스틸 재료로 형성된, 구름 장치.
The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of first balls and the plurality of second balls is formed of a steel material.
상기 복수의 제2 볼의 개수는, 상기 복수의 제1 볼의 개수 및 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합을 상기 복수의 제 2볼의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록 제공되는, 구름 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the number of the plurality of second balls is provided such that a value obtained by dividing the sum of the number of the first balls and the number of the second balls by the number of the second balls has an integer value , Rolling device.
상기 복수의 제1 볼의 개수 및 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합은 홀수로 제공되고,
상기 복수의 제2 볼의 개수는 상기 복수의 제1 볼의 개수보다 작은, 구름 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a sum of the number of the first balls and the number of the second balls is provided in an odd number,
Wherein the number of the plurality of second balls is smaller than the number of the plurality of first balls.
상기 제4 개구부는 아래의 수식에 따라 결정되는 범위내 지름을 갖는 상기 제2 볼의 일부를 수용하는,
(수식:
구름 장치.
6. The method of claim 5,
Said fourth opening receiving a portion of said second ball having an in-range diameter determined by the following equation:
(Equation:
Rolling device.
상기 회전체와 일정한 간극을 두고 배치되고 적어도 2열 이상의 궤도면을 갖는 고정체; 및
상기 회전체와 상기 고정체 사이에 개재되는 구름 장치를 포함하고,
상기 구름 장치는,
상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 구르는 복수의 제1 볼;
상기 복수의 제1 볼의 지름이 일정한 크기 이상으로 압축되는 경우 상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 구르도록 상기 제1 볼보다 지름이 작은 복수의 제2 볼; 및
상기 제1 볼이 수용되는 복수의 제1 수용부 및 상기 제2 볼이 수용되는 복수의 제2 수용부가 형성된 리테이너를 포함하고,
상기 리테이너는 상기 복수의 제1 볼 및 상기 복수의 제2 볼의 중심이 하나의 원 상에 배치되도록 상기 제2 볼이 수용되는 상기 제2 수용부의 크기가 상기 제1 볼이 수용되는 상기 제1 수용부의 크기보다 작도록 형성된,
휠 베어링.
A rotating body having at least two rows of raceways;
A fixture disposed at a constant gap from the rotating body and having at least two rows of raceways; And
And a rolling device interposed between the rotating body and the fixed body,
The rolling device includes:
A plurality of first balls rolling between the rotator and the fixture;
A plurality of second balls having a diameter smaller than that of the first balls so as to roll between the rotating body and the fixed body when the diameters of the plurality of first balls are compressed to a predetermined size or more; And
And a retainer having a plurality of first receiving portions for receiving the first balls and a plurality of second receiving portions for receiving the second balls,
Wherein the retainer has a size of the second receiving portion in which the second ball is received such that the centers of the plurality of first balls and the plurality of second balls are disposed on one circle, And is formed to be smaller than the size of the accommodating portion,
Wheel bearings.
상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 장착되기 전의 상기 제1 볼의 지름과 장착되어 압축된 상태에서의 상기 제1 볼 지름의 차이로 정의되는 틈새는 10 내지 50㎛인, 휠 베어링.
15. The method of claim 14,
Wherein a clearance defined by a difference between a diameter of the first ball before being mounted between the rotating body and the fixed body and a difference between the first ball diameter in a mounted state and a compressed state is 10 to 50 占 퐉.
상기 복수의 제1 볼에 가해지는 면압이 자동차의 전체 하중이 가해진 상태에 기초하여 계산된 기준 면압의 0.1 내지 0.4배를 초과하는 경우, 상기 복수의 제2 볼은 상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 구르는, 휠 베어링.
15. The method of claim 14,
When the surface pressure applied to the plurality of first balls exceeds 0.1 to 0.4 times the reference surface pressure calculated on the basis of a state in which the total load of the automobile is applied, the plurality of second balls are disposed between the rotating body and the fixed body Rolling wheel bearings.
상기 복수의 제2 볼의 지름은 상기 복수의 제1 볼의 지름에 대하여 아래의 수식에 따라 결정되는,
(수식: 제1 볼의 지름×0.992 ≤ 제2 볼의 지름 < 제1 볼의 지름 - 틈새의 최대값, 상기 틈새는 상기 회전체와 상기 고정체 사이에서 장착되기 전의 상기 제1 볼의 지름과 장착되어 압축된 상태에서의 상기 제1 볼 지름의 차이로 정의됨), 휠 베어링.
15. The method of claim 14,
Wherein the diameter of the plurality of second balls is determined according to the following equation with respect to the diameter of the plurality of first balls:
(The diameter of the first ball x 0.992 < = the diameter of the second ball < the diameter of the first ball - the maximum value of the clearance; the clearance is the diameter of the first ball before being mounted between the rotating body and the fixed body Defined as the difference in the first ball diameter in a mounted and compressed state.
상기 복수의 제2 볼의 지름은 상기 복수의 제1 볼의 지름보다 50 내지 100㎛ 만큼 작은, 휠 베어링.
15. The method of claim 14,
Wherein the diameter of the plurality of second balls is smaller than the diameter of the plurality of first balls by 50 to 100 占 퐉.
상기 리테이너는 상기 복수의 제1 수용부 및 상기 복수의 제2 수용부 사이를 구분하도록 형성된 복수의 분리벽을 포함하는, 휠 베어링.
15. The method of claim 14,
Wherein the retainer includes a plurality of partition walls formed to divide the plurality of first accommodation portions and the plurality of second accommodation portions.
상기 분리벽은,
상기 제1 볼을 지지하는 제1 분리벽; 및
상기 제2 볼을 지지하고 상기 제1 분리벽의 일부에 대하여 일정한 크기의 단차가 형성된 제2 분리벽을 포함하는,
휠 베어링.
20. The method of claim 19,
Wherein the separating wall comprises:
A first separating wall for supporting the first ball; And
And a second separating wall supporting the second ball and having a step of a certain size relative to a part of the first separating wall,
Wheel bearings.
상기 복수의 제1 수용부의 개수는 상기 복수의 제2 수용부의 개수와 동일하도록 제공되고,
상기 복수의 제2 수용부 각각은 상기 복수의 제1 수용부와 교대로 배치되는,
휠 베어링.
15. The method of claim 14,
The number of the plurality of first accommodating portions is set to be equal to the number of the plurality of second accommodating portions,
Wherein each of the plurality of second accommodating portions is disposed alternately with the plurality of first accommodating portions,
Wheel bearings.
상기 제2 볼의 지름은 미리 결정된 상기 제1 볼의 지름을 기초로 아래의 수식에 따라 결정되는,
(수식:
휠 베어링.
15. The method of claim 14,
Wherein the diameter of the second ball is determined according to the following equation based on a predetermined diameter of the first ball:
(Equation:
Wheel bearings.
상기 복수의 제2 볼의 개수는, 상기 복수의 제1 볼의 개수 및 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합을 상기 복수의 제 2볼의 개수로 나눈 값이 정수의 값을 가지도록 제공되는, 휠 베어링.
15. The method of claim 14,
Wherein the number of the plurality of second balls is provided such that a value obtained by dividing the sum of the number of the first balls and the number of the second balls by the number of the second balls has an integer value , Wheel bearings.
상기 복수의 제1 볼의 개수 및 상기 복수의 제2 볼의 개수의 합은 홀수로 제공되고,
상기 복수의 제2 볼의 개수는 상기 복수의 제1 볼의 개수보다 작은, 휠 베어링.
15. The method of claim 14,
Wherein a sum of the number of the first balls and the number of the second balls is provided in an odd number,
Wherein the number of the plurality of second balls is smaller than the number of the plurality of first balls.
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