KR20240023227A - 외륜부 구조가 개선된 휠베어링 및 이의 제조방법 - Google Patents

외륜부 구조가 개선된 휠베어링 및 이의 제조방법 Download PDF

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임종근
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 휠을 차체에 회전 가능하게 장착하여 지지하는 휠베어링이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링은 전동체를 반경방향 외측에서 지지하는 외륜부와; 전동체를 반경방향 내측에서 지지하는 내륜부와; 외륜부와 내륜부 사이에서 축방향으로 이격되어 복열로 배치되는 전동체를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부는 내주면에 제1 열의 전동체를 위한 궤도면이 형성된 제1 외륜부와; 내주면에 제2 열의 전동체를 위한 궤도면이 형성된 제2 외륜부와; 제1 외륜부와 제2 외륜부 사이에 배치되는 스페이서를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서는 일측 축방향 단면이 제1 외륜부에 결합되고 타측 축방향 단면이 제2 외륜부에 결합되어, 제1 외륜부와 제2 외륜부가 스페이서를 통해 하나의 일체형 구조로 형성되도록 구성될 수 있다.

Description

외륜부 구조가 개선된 휠베어링 및 이의 제조방법{WHEEL BEARING COMPRISING OUTER RING MEMBER HAVING IMPROVED STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}
본 발명은 차량용 휠베어링 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높은 하중 조건에서도 안정적인 내구성 확보가 가능하면서 용이하고 효과적인 제조가 가능하도록 개선된 구조의 외륜부를 갖는 휠베어링 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
베어링은 회전장치에서 회전요소를 비회전요소에 대해 상대회전 가능하게 지지해 주는 부품으로, 휠베어링은 차량의 휠을 차체에 회전 가능하게 장착하여 지지하는데 이용된다.
이러한 휠베어링은 통상적으로 휠이 장착되는 회전요소가 차체에 고정되는 비회전 요소에 전동체를 통해 연결되어, 회전요소에 장착된 휠을 차체에 회전 가능한 상태로 지지하도록 구성된다.
휠베어링의 전동체로는 볼이나 테이퍼 롤러 등이 이용되고 있으며, 볼은 주로 소형 승용차용 휠베어링의 전동체로 많이 이용되고 있고, 테이퍼 롤러는 버스나 트럭 등의 중대형 상용차용 휠베어링의 전동체로 많이 이용되고 있다.
도 1을 참조하면, 종래에 이용되고 있는 상용차용 휠베어링(소위, 1세대 구조의 휠베어링)의 일례가 예시적으로 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 상용차용 휠베어링(10)은 외륜부(20)가 복열의 전동체(40)를 통해 내륜부(30)에 대해 회전가능한 상태로 지지되도록 구성되며, 베어링의 일측 또는 양측 단부에는 씰링부재(50)가 구비되어 전동체(40)가 위치하는 베어링 공간부 내로 외부의 이물질의 유입되거나 베어링 공간부에 충진된 윤활제가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 구성된다.
그런데, 휠베어링(10)은 높은 하중 지지력을 제공하도록 요구되는 경우가 있고, 이러한 높은 하중 지지력을 확보하기 위해서는 복열의 전동체(40) 사이의 축방향 이격 거리를 크게 형성할 필요가 있다.
그러나, 도 1에 도시된 구조의 휠베어링(10)에서 복열의 전동체(40) 사이의 축방향 이격 거리를 크게 형성하게 되면, 외륜(20)의 축방향 폭이 넓게 형성되면서 외륜(20)의 중량이 증가되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 전동체(40) 사이의 축방향 이격 거리가 증가됨에 따라, 휠베어링의 강성이나 수명 등에 큰 영향을 미치지 않는 외륜(20)의 비기능부(궤도면 사이의 부분)의 폭도 상당히 커지게 되고, 이에 따라 외륜(20)의 가공 면적이 넓어져 제조 시간 및 비용이 높아지는 문제가 나타날 수 있다.
본 발명은 종래의 휠베어링의 전술한 문제를 해소하기 위한 것으로, 높은 하중 지지력을 제공할 수 있으며 용이하고 효과적인 제조가 가능하도록 개선된 구조의 외륜부를 갖는 휠베어링 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 휠을 차체에 회전 가능하게 장착하여 지지하는 휠베어링이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링은 전동체를 반경방향 외측에서 지지하는 외륜부와; 전동체를 반경방향 내측에서 지지하는 내륜부와; 외륜부와 내륜부 사이에서 축방향으로 이격되어 복열로 배치되는 전동체를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부는 내주면에 제1 열의 전동체를 위한 궤도면이 형성된 제1 외륜부와; 내주면에 제2 열의 전동체를 위한 궤도면이 형성된 제2 외륜부와; 제1 외륜부와 제2 외륜부 사이에 배치되는 스페이서를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서는 일측 축방향 단면이 제1 외륜부에 결합되고 타측 축방향 단면이 제2 외륜부에 결합되어, 제1 외륜부와 제2 외륜부가 스페이서를 통해 하나의 일체형 구조로 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서는 일측 축방향 단면이 제1 외륜부에 용접되어 결합되고 타측 축방향 단면이 제2 외륜부에 용접되어 결합되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 외륜부 및 제2 외륜부는 베어링강으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 외륜부 및 제2 외륜부는 중탄소강 또는 고탄소강으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서는 제1 외륜부 및 제2 외륜부와 상이한 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서는 저탄소강으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서의 외경은 제1 외륜부 및 제2 외륜부의 소경단부의 외경 보다 작게 형성되고, 스페이서의 내경은 제1 외륜부 및 제2 외륜부의 소경단부의 내경 보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서의 외경은 제1 외륜부 및 제2 외륜부의 소경단부에 구비되는 반경방향 외측 모서리의 끝단 보다 작게 형성되고, 스페이서의 내경은 제1 외륜부 및 제2 외륜부의 소경단부에 구비되는 반경방향 내측 모서리의 끝단 보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내륜부는 외주면에 제1 열의 전동체를 위한 궤도면이 형성된 제1 내륜부와; 외주면에 제2 열의 전동체를 위한 궤도면이 형성된 제2 내륜부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 내륜부 및 제2 내륜부는 클립링을 통해 상호결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 휠베어링을 제조하는 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링 제조방법은 제1 외륜부, 제2 외륜부, 스페이서를 포함하는 외륜부의 부품들을 준비하는 외륜부 부품 준비 단계와; 제1 외륜부와 제2 외륜부 사이에 스페이서를 결합하는 외륜부 부품 결합 단계와; 외륜부에 내륜부 및 전동체를 조립하는 내륜부 및 전동체 조립 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부 결합 단계와 내륜부 및 전동체 조립 단계 사이에 외륜부의 전부 또는 일부를 가공하는 외륜부 가공 단계가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부 가공 단계에서는 제1 외륜부 및 제2 외륜부에 대해서만 가공이 수행되고 스페이서에 대해서는 가공이 수행되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부 가공 단계에서 제1 외륜부 및 제2 외륜부에 대해 수행되는 가공은 선삭 또는 연마 가공일 수 있다.
이 외에도, 본 발명에 따른 휠베어링 및 이의 제조방법에는 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링은 제1 열의 전동체를 지지하는 제1 외륜부와 제2 열의 전동체를 지지하는 제2 외륜부를 별개의 부재로 개별적으로 제조한 다음 이들 사이에 스페이서를 개재해 결합하도록 구성되어 있어, 제1 외륜부와 제2 외륜부가 이격되어 배치됨에 따라 전동체 사이의 축방향 이격 거리가 증가되어 휠베어링의 하중 지지력 및 내구성이 향상될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링은 전동체 궤도면이 형성된 제1 외륜부 및 제2 외륜부가 별도로 형성된 스페이서를 통해 결합되도록 구성되어 있어, 전동체 사이의 축방향 거리를 보다 넓게 이격시키더라도 외륜부의 가공 시간 및 비용이 증가하는 것을 방지할 수 있고 외륜부의 중량이 크게 증가하는 것을 억제할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링은 전동체 궤도면이 형성되는 제1 외륜부 및 제2 외륜부는 중탄소강이나 고탄소강 등의 베어링강으로 형성하면서 비기능부인 스페이서는 저탄소강으로 형성하도록 구성되어 있어, 외륜부의 중량 증가를 보다 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링은 스페이서의 양단이 제1 외륜부 및 제2 외륜부에 용접 등으로 결합되어 고정되도록 구성되어 있어, 외륜부를 복수의 부재로 형성하더라도 외륜부의 조립 시간이 증가되어 휠베어링의 제조 비용이 상승하는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 종래에 이용되고 있는 상용차용 휠베어링(소위, 1세대 휠베어링)의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링의 전체적인 구조를 예시적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링의 외륜부 구조를 예시적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링의 내륜부 구조를 예시적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링 제조방법의 공정 흐름을 예시적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링의 제조 공정을 단계별로 예시적으로 도시한다.
이하에서 기술되는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이에 대한 구체적인 설명으로 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은 달리 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가지며, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것으로서 본 발명의 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 명세서에서 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.
본 명세서에서 “축방향”은 휠베어링의 회전 중심축을 따라 연장하는 방향을 의미하고, “반경방향”은 이러한 “축방향”에 수직하게 회전 중심축으로부터 멀어지거나 회전 중심축에 가까워지는 방향을 의미한다.
본 명세서에 기재된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 일측에 “위치되어” 있다거나 “형성되어” 있다고 언급되는 경우, 이는 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 일측에 직접 접촉된 상태로 위치되거나 형성되는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 중간에 개재한 상태로 위치하거나 형성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조부호를 통해 지시되어 있으며, 이하의 실시예들의 설명에 있어서 동일하거나 대응하는 구성요소는 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 다만, 아래의 설명에서 특정 구성요소에 관한 기술이 생략되어 있더라도, 이는 그러한 구성요소가 해당 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)이 예시적으로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)은 통상의 휠베어링과 전체적으로 유사하게 구성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)은 통상의 휠베어링과 같이 외륜부(200)가 내륜부(300)에 대해 복수의 전동체(400)를 통해 회전 가능하게 지지되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 개별적으로 형성된 복수의 전동체 지지부[예컨대, 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)]가 스페이서(230)를 통해 결합되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부(200)는 제1 열의 전동체(400)를 지지하는 제1 외륜부(210)와; 제2 열의 전동체(400)를 지지하는 제2 외륜부(220)와; 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220)를 연결하는 스페이서(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)는 내주면에 각각 전동체 궤도면이 구비되어, 전동체(440)를 반경방향 외측에서 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 외륜부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 소경단부(212)와 대경단부(214) 사이에서 축방향으로 연장되어 형성되도록 구성될 수 있으며, 제1 외륜부(210)의 내주면에는 제1 열의 전동체(400)를 위한 궤도면(216)이 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 외륜부(220)는 도 3에 도시된 바와 같이 소경단부(222)와 대경단부(224) 사이에서 축방향으로 연장되어 형성되도록 구성될 수 있으며, 제1 외륜부(210)의 내주면에는 제2 열의 전동체(400)를 위한 궤도면(226)이 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 외륜부(210)의 소경단부(212)와 제2 외륜부(220)의 소경단부(222)는 축방향 단면이 서로 대향하도록 배치될 수 있으며, 제1 외륜부(210)의 대경단부(214)와 제2 외륜부(220)의 대경단부(224)는 내주면에 각각 씰링부재(500)를 위한 장착면(216, 218)이 구비되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)는 전동체(400)를 안정적으로 지지할 수 있도록 베어링강(예컨대, 고탄소강 또는 중탄소강)으로 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고탄소강은 탄소를 약 0.60 내지 1.4 wt% 포함하는 탄소강을 의미하고, 중탄소강은 탄소를 약 0.25 내지 0.60 wt% 포함하는 탄소강을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(230)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 대략 원통형의 구조로 형성될 수 있으며, 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220) 사이에 배치 및 결합되어 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220)를 결합하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(230)는 일측 축방향 단면이 제1 외륜부(210)의 소경단부(212)의 축방향 단면에 결합되고, 타측 축방향 단면이 제2 외륜부(220)의 소경단부(222)의 축방향 단면에 결합되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(230)는 저탄소강(예컨대, 탄소를 약 0.25 wt% 이하로 포함하는 탄소강)으로 형성되도록 구성될 수 있으며, 스페이서(230)의 축방향 단면은 각각 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)에 용접을 통해 결합되도록 구성될 수 있다. [도 3에 도시된 용접부(W) 참조]
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)은 전동체 궤도면이 구비된 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)를 개별 부재로 형성한 다음 이들을 스페이서(230)를 통해 일체로 연결하도록 구성되어 있어, 복열로 배치되는 전동체(400) 사이의 축방향 이격 거리를 크게 형성하더라도 외륜부(200)의 중량 증가가 억제될 수 있고, 외륜부(200)의 폭이 증가됨에 따라 발생할 수 있는 제조 시간 및 제조 비용의 증가를 억제할 수 있게 된다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)은 전동체(400)를 지지하는 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)는 중탄소강 또는 고탄소강의 베어링강으로 형성하면서, 상대적으로 덜 중요한 궤도면 사이의 부분에는 저탄소강으로 형성된 스페이서(230)를 배치해, 전동체(400)를 지지하기 위한 강성을 확보하면서 외륜부의 폭 확대로 인한 중량 증가의 문제를 억제할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)은 외륜부(200)의 제조시에 전동체 궤도면이나 씰링부재 장착부 등이 구비되는 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)에 대해서만 가공(예컨대, 선삭이나 연마 등의 가공)을 수행하면 충분하고, 상대적으로 휠베어링의 성능 및 수명에 영향이 적은 스페이서(230)에 대해서는 별도의 가공을 수행하지 않아도 되기 때문에, 외륜부(200)의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 저감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)에서 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)는 스페이서(230)를 통해 하나의 일체형 구조로 결합되도록 구성되어 있기 때문에, 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220)를 별도의 개별 부재로 형성하더라도 휠베어링의 조립에 번거로움이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(230)는 반경방향 두께가 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)의 소경단부의 반경방향 두께 보다 작게 형성되도록 구성될 수 있다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(230)의 외경은 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)의 소경단부의 외경 보다 작게 형성되고, 스페이서(230)의 내경은 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)의 소경단부의 내경 보다 크게 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(230)의 외경은 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)의 소경단부에 구비되는 반경방향 외측 모서리(도면에 도시된 실시형태의 경우, 모서리에 형성된 라운딩부; 도 2 및 도 3 참조)의 끝단 보다 작게 형성되고, 스페이서(230)의 내경은 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)의 소경단부에 구비되는 반경방향 내측 모서리(도면에 도시된 실시형태의 경우, 모서리에 형성된 라운딩부; 도 2 및 도 3 참조)의 끝단 보다 크게 형성되도록 구성되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내륜부(300)는 통상의 휠베어링에서와 유사하게 전동체(400)를 반경방향 내측에서 지지하는 구성으로, 도면에 도시된 바와 같이 외주면에 전동체 궤도면이 구비된 구조로 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내륜부(300)는 제1 열의 전동체(400)를 지지하는 제1 내륜부(310)와 제2 열의 전동체(400)를 지지하는 제2 내륜부(320)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 제1 내륜부(310)와 제2 외륜부(320)는 클립링(330)을 통해 상호 결합되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 내륜부(310)는 도 4에 도시된 바와 같이 소경단부(312)와 대경단부(314) 사이에서 축방향으로 연장되어 형성되도록 구성될 수 있으며, 제1 내륜부(310)의 외주면에는 제1 열의 전동체(400)를 위한 궤도면(316)이 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 내륜부(320)는 도 4에 도시된 바와 같이 소경단부(322)와 대경단부(324) 사이에서 축방향으로 연장되어 형성되도록 구성될 수 있으며, 제2 내륜부(320)의 외주면에는 제2 열의 전동체(400)를 위한 궤도면(326)이 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 내륜부(310)의 소경단부(312)와 제2 내륜부(320)의 소경단부(322)는 축방향 단면이 서로 대향하여 배치될 수 있으며, 제1 내륜부(310)의 소경단부(312)와 제2 내륜부(320)의 소경단부(322)에는 각각 결합홈(319, 329)이 구비되어 결합홈(319, 329)에 클립링(330)에 걸림결합되어 제1 내륜부(310)와 제2 내륜부(320)가 고정되도록 구성될 수 있고, 제1 내륜부(310)의 대경단부(314)와 제2 내륜부(320)의 대경단부(324)는 외주면에 각각 씰링부재(500)를 위한 장착면(316, 318)을 구비하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 내륜부(310) 및 제2 외륜부(320)는 전동체(400)를 안정적으로 지지할 수 있도록 베어링강(예컨대, 고탄소강 또는 중탄소강)으로 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동체(400)는 외륜부(200)의 내주면에 형성된 궤도면과 내륜부(300)의 외주면에 형성된 궤도면 사이에 개재되어, 외륜부(200)와 내륜부(300)를 서로 상대회전 가능하게 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동체(400)는 축방향으로 이격되어 복열로 구비되도록 구성될 수 있으며, 통상의 휠베어링과 유사하게 볼이나 테이퍼 롤러 등의 구조로 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 휠베어링(100)의 일측 또는 양측 축방향 단부에는 씰링부재(500)가 구비되어 전동체(400)가 배치되는 베어링 공간부 내로 외부의 이물질이 유입되거나 베어링 공간부에 충진된 윤활제가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)을 제조하는 방법이 예시적으로 도시되어 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 제조 방법은 복수의 단계들이 순차적인 순서로 설명되어 있으나, 이러한 단계들은 반드시 이하에서 설명된 순서대로 수행되어야만 하는 것은 아니고, 일부 단계들의 순서가 변경되거나 일부의 단계들이 생략/추가되거나 일부의 단계들이 동시에 수행되도록 변형되어 실시될 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링의 제조 방법은 외륜부 부품 준비 단계(S100); 외륜부 부품 결합 단계(S200); 외륜부 가공 단계(S300); 내륜부 및 전동체 조립 단계(S400); 마무리 공정(S500) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부 부품 준비 단계(S100)에서는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)가 단조 가공 등으로 제조되고 이들을 결합하기 위한 스페이서(230)가 준비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부 부품 준비 단계(S100)에서 제1 외륜부(210) 및 제2 외륜부(220)는 전술한 바와 같이 중탄소강 또는 고탄소강의 베어링강으로 형성될 수 있으며 스페이서(230)는 저탄소강 등으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부 부품 결합 단계(S200)에서는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220)가 스페이서(230)를 통해 연결되어 결합되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(230)는 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220)의 축방향 사이에 배치되도록 구성될 수 있고, 스페이서(230)의 양측 축방향 단면은 각각 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220)의 축방향 단면에 결합되어 고정되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(230)의 양측 축방향 단면은 각각 용접을 통해 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220)의 축방향 단면에 결합되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부 가공 단계(S300)에서는 외륜부(200)의 전부 또는 일부가 필요에 따라 가공되어 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 원하는 형상으로 성형되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜부 가공 단계(S300)에서는 제1 외륜부[예컨대, 제1 외륜부(210)의 전동체 궤도면(216), 씰링부재 장착면(218) 등] 및 제2 외륜부[예컨대, 제2 외륜부(220)의 전동체 궤도면(226), 씰링부재 장착면(228) 등]가 선삭이나 연마 공정을 통해 가공되도록 구성될 수 있으며, 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220) 사이에 위치하는 비기능부인 스페이서(230)는 가공이 수행되지 않아 생산성을 향상시키도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내륜 및 전동체 조립 단계(S400)에서는 전술한 공정을 통해 준비된 외륜부(200)에 내륜부(300) 및 전동체(400)를 결합해 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)의 구조를 형성하도록 구성될 수 있으며, 이후에는 필요에 따라 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이 제1 내륜부(310)와 제2 내륜부(320) 사이에 클립링(330)을 결합하거나 외륜부(200)와 외륜부(300) 사이에 씰링부재(500)를 장착하는 등의 마무리 공정(S500)이 수행될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명하였으나, 이들 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위에 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 휠베어링
200: 외륜부
210: 제1 내륜
220: 제2 내륜
230: 스페이서
W: 용접부
300: 내륜부
310: 제1 내륜부
320: 제2 내륜부
330: 클립링
400: 전동체
500: 씰링부재

Claims (14)

  1. 차량의 휠을 차체에 회전 가능하게 장착하여 지지하는 휠베어링(100)이며,
    전동체(400)를 반경방향 외측에서 지지하는 외륜부(200)와;
    전동체(400)를 반경방향 내측에서 지지하는 내륜부(300)와;
    외륜부(200)와 내륜부(300) 사이에서 축방향으로 이격되어 복열로 배치되는 전동체(400)를 포함하고,
    상기 외륜부(200)는 내주면에 제1 열의 전동체(400)를 위한 궤도면(216)이 형성된 제1 외륜부(210)와; 내주면에 제2 열의 전동체(400)를 위한 궤도면(226)이 형성된 제2 외륜부(220)와; 제1 외륜부(210)와 제2 외륜부(220) 사이에 배치되는 스페이서(230)를 포함하고,
    상기 스페이서(230)는 일측 축방향 단면이 제1 외륜부(210)에 결합되고 타측 축방향 단면이 제2 외륜부(220)에 결합되어, 상기 제1 외륜부(210)와 상기 제2 외륜부(220)가 상기 스페이서(230)를 통해 하나의 일체형 구조로 형성되도록 구성되는,
    휠베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서(230)는 일측 축방향 단면이 제1 외륜부(210)에 용접되어 결합되고 타측 축방향 단면이 제2 외륜부(220)에 용접되어 결합되도록 구성되는,
    휠베어링.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외륜부(210) 및 상기 제2 외륜부(220)는 베어링강으로 형성되는,
    휠베어링.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 외륜부(210) 및 상기 제2 외륜부(220)는 중탄소강 또는 고탄소강으로 형성되는,
    휠베어링.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스페이서(230)는 상기 제1 외륜부(210) 및 상기 제2 외륜부(220)와 상이한 재질로 형성되는,
    휠베어링.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스페이서(230)는 저탄소강으로 형성되는,
    휠베어링.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서(230)의 외경은 상기 제1 외륜부(210) 및 상기 제2 외륜부(220)의 소경단부의 외경 보다 작게 형성되고,
    상기 스페이서(230)의 내경은 상기 제1 외륜부(210) 및 상기 제2 외륜부(220)의 소경단부의 내경 보다 크게 형성되는,
    휠베어링.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스페이서(230)의 외경은 상기 제1 외륜부(210) 및 상기 제2 외륜부(220)의 소경단부에 구비되는 반경방향 외측 모서리의 끝단 보다 작게 형성되고,
    상기 스페이서(230)의 내경은 상기 제1 외륜부(210) 및 상기 제2 외륜부(220)의 소경단부에 구비되는 반경방향 내측 모서리의 끝단 보다 크게 형성되는,
    휠베어링.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 내륜부(300)는 외주면에 제1 열의 전동체(400)를 위한 궤도면(316)이 형성된 제1 내륜부(310)와; 외주면에 제2 열의 전동체(400)를 위한 궤도면(326)이 형성된 제2 내륜부(320)를 포함하는,
    휠베어링.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 내륜부(310) 및 상기 제2 내륜부(320)는 클립링(330)을 통해 상호결합되는,
    휠베어링.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 휠베어링을 제조하는 방법이며,
    제1 외륜부(210), 제2 외륜부(220), 스페이서(230)를 포함하는 외륜부(200)의 부품들을 준비하는 외륜부 부품 준비 단계(S100)와;
    상기 제1 외륜부(210)와 상기 제2 외륜부(220) 사이에 상기 스페이서(230)를 결합하는 외륜부 부품 결합 단계(S200)와;
    상기 외륜부(200)에 내륜부(300) 및 전동체(400)를 조립하는 내륜부 및 전동체 조립 단계(S400)를 포함하는,
    휠베어링 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 외륜부 결합 단계(S200)와 상기 내륜부 및 전동체 조립 단계(S400) 사이에 외륜부(300)의 전부 또는 일부를 가공하는 외륜부 가공 단계(S300)가 더 포함되는,
    휠베어링 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 외륜부 가공 단계(S300)에서는 상기 제1 외륜부(210) 및 상기 제2 외륜부(220)에 대해서만 가공이 수행되고 스페이서(230)에 대해서는 가공이 수행되지 않는,
    휠베어링 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 외륜부 가공 단계(S300)에서 상기 제1 외륜부(210) 및 상기 제2 외륜부(220)에 대해 수행되는 가공은 선삭 또는 연마 가공인,
    휠베어링 제조방법.
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