KR101004998B1 - Device and method for manufacturing wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휠 베어링 조립체의 제작 과정에서 전동체에 집중되는 응력을 줄임으로써 휠 베어링 조립체의 불량율을 낮출 수 있는 휠 베어링 조립체의 제작 장치 및 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a wheel bearing assembly that can reduce the failure rate of the wheel bearing assembly by reducing the stress concentrated on the rolling element in the manufacturing process of the wheel bearing assembly.
상기 휠 베어링 조립체의 제작 장치는, 상기 허브를 그 상면에 설치하여 오비탈 포밍 시 상기 허브를 지지하는 베이스; 상기 베이스의 상부에 장착되어 있는 성형 도구 장착부; 상기 외륜을 회전 가능하게 지지하여 오비탈 포밍 시 상기 외륜을 허브 축을 중심으로 회전시키는 회전부; 그리고 상기 성형 도구 장착부에 장착되어 있으며, 상기 허브 축에 대하여 설정된 각도만큼 기울어진 제 1축을 중심으로 자전하고, 동시에 상기 허브 축과 평행한 제 2축을 중심으로 공전하는 성형 도구;를 포함하되, 상기 성형 도구 장착부와 상기 베이스 중 적어도 하나는 다른 하나를 향해 움직여 상기 성형 도구가 상기 허브의 말단부를 내륜을 향하여 반경 바깥쪽으로 오비탈 포밍하도록 되어 있을 수 있다.The manufacturing apparatus of the wheel bearing assembly, the base is installed on the upper surface of the hub for supporting the hub during orbital forming; A molding tool mounting portion mounted on an upper portion of the base; A rotation part rotatably supporting the outer ring to rotate the outer ring about a hub axis during orbital forming; And a molding tool mounted to the molding tool mounting part and rotating about a first axis inclined by a predetermined angle with respect to the hub axis, and simultaneously revolving about a second axis parallel to the hub axis. At least one of the forming tool mount and the base may be adapted to move toward the other such that the forming tool orbitally forms the distal end of the hub outwards inwardly towards the inner ring.
휠 베어링, 오비탈 포밍(orbital forming) Wheel bearing, orbital forming
Description
본 발명은 휠 베어링 조립체의 제작 장치 및 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠 베어링 조립체의 제작 과정에서 전동체에 집중되는 응력을 줄임으로써 휠 베어링 조립체의 불량율을 낮출 수 있는 휠 베어링 조립체의 제작 장치 및 제작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a wheel bearing assembly, and more particularly, to manufacture a wheel bearing assembly that can reduce the failure rate of the wheel bearing assembly by reducing the stress concentrated on the rolling element in the manufacturing process of the wheel bearing assembly It relates to an apparatus and a manufacturing method.
일반적으로, 휠 베어링은 조립체는 차체에 휠을 회전 가능하게 연결함으로써 차량이 움직일 수 있도록 한다. 이러한 휠 베어링 조립체는 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 구동륜 휠 베어링 조립체와 구동력을 전달하지 않는 종동륜 휠 베어링으로 대분된다. In general, wheel bearings allow the assembly to move by rotatably connecting the wheel to the vehicle body. Such a wheel bearing assembly is roughly divided into a drive wheel wheel bearing assembly that transmits power generated in an engine and a driven wheel wheel bearing that does not transmit drive force.
구동륜 휠 베어링 조립체는 엔진에서 발생하여 변속기를 통과한 토크에 의하여 회전하는 구동륜 축과 함께 회전하도록 연결되어 있는 회전 요소와 차체에 고정되어 있는 비회전 요소를 포함하며, 상기 회전 요소와 비회전 요소 사이에는 전동체가 개재되어 있다. 종동륜 휠 베어링 조립체는 회전 요소가 구동륜 축에 연결되어 있지 않을 뿐 다른 구성은 구동륜 휠 베어링 조립체와 동일하다. The drive wheel wheel bearing assembly includes a rotating element that is connected to rotate with the drive wheel shaft that is generated by the engine and rotates by the torque passing through the transmission, and a non-rotating element fixed to the vehicle body, between the rotating element and the non-rotating element. The rolling element is interposed. The driven wheel wheel bearing assembly does not have a rotating element connected to the drive wheel shaft but the other configuration is the same as the drive wheel wheel bearing assembly.
이러한 휠 베어링 조립체는 작동 성능의 안정성을 위하여 전동체에 예압(preload)이 발생되도록 제작되며, 전동체에 예압을 주기 위하여 주로 사용되는 방법은 오비탈 포밍(orbital forming)이다. The wheel bearing assembly is manufactured such that a preload is generated in the rolling element for the stability of the operating performance, and a method mainly used for preloading the rolling element is orbital forming.
종래의 오비탈 포밍 방법을 간단히 살펴보면 다음과 같다. A brief look at a conventional orbital forming method is as follows.
먼저, 휠 베어링 조립체의 회전 요소(여기에서는 '허브'를 의미한다.)에 제 1열의 전동체를 삽입한 후 제 1내,외륜궤도와 제 1열의 전동체가 접촉되도록 외륜을 장착한다. 그 후, 제 2외륜궤도에 제 2열의 전동체를 삽입한 후 제 2내륜궤도가 형성되어 있는 내륜을 압입한다. 이 때, 허브의 말단부는 상기 내륜의 축 방향 바깥쪽으로 돌출되어 있다. First, a first row of rolling elements is inserted into a rotating element of the wheel bearing assembly (herein, 'hub'), and then the outer ring is mounted so that the first inner and outer ring raceways and the first rolling elements come into contact with each other. Thereafter, after inserting the rolling elements in the second row into the second outer ring raceway, the inner ring on which the second inner ring track is formed is press-fitted. At this time, the distal end of the hub protrudes outward in the axial direction of the inner ring.
위와 같은 상태의 휠 베어링 조립체를 허브의 말단부가 상부를 향하도록 위치시키고 허브와 외륜이 움직이지 않도록 베이스에 고정한다. Position the wheel bearing assembly in the above state so that the distal end of the hub is upwards and fix it to the base so that the hub and the outer ring do not move.
그 후, 허브 축(휠 베어링 조립체의 중심축을 의미한다.)에 대하여 일정한 각도로 기울어져 장착되어 있으며, 상기 허브 축을 중심으로 회전하는 성형 도구로 허브의 말단부를 상부에서 하부로 누르면, 허브의 말단부는 내륜을 향하여 반경 바깥쪽으로 굽어지며 소성변형된다. 이 때, 내륜은 전동체에 예압을 가하고 축방향으로 고정된다. The tip of the hub is then pressed against the hub axis (meaning the central axis of the wheel bearing assembly) at an angle relative to the hub axis and pressed from the top to the bottom of the hub with a forming tool that rotates about the hub axis. Bend outward radially towards the inner ring and plastically deform. At this time, the inner ring is preloaded with the rolling element and fixed in the axial direction.
그러나, 종래의 오비탈 포밍 방법에 의하면, 성형 도구와 허브 사이에 속도차가 커서 성형 도구가 허브에 접촉하는 순간 큰 충격이 허브의 말단부에 가해지게 되었다. 특히, 허브의 말단부는 허브의 다른 부분에 비하여 그 두께가 얇으므로 이러한 큰 충격에 의하여 파손이 생길 수 있는 문제점이 있었다. However, according to the conventional orbital forming method, the speed difference between the molding tool and the hub is large, and a large impact is applied to the distal end of the hub when the molding tool contacts the hub. In particular, the distal end portion of the hub is thinner than other portions of the hub has a problem that can be damaged by such a large impact.
또한, 성형 도구가 허브에 접촉하며 가하는 충격에 의하여 전동체에 응력 집중 현상이 발생되게 되는데, 종래의 오비탈 포밍 방법에서는 외륜이 고정되어 있어 이러한 응력 집중 현상을 완화시키지 못하는 문제점이 발생하였다. In addition, a stress concentration phenomenon occurs in the rolling element due to an impact applied to the hub by the forming tool. In the conventional orbital forming method, the outer ring is fixed, and thus, the stress concentration phenomenon cannot be alleviated.
이러한 응력 집중 현상은 휠 베어링 조립체의 불량율 증가에 기여하게 된다. This stress concentration phenomenon contributes to an increase in the failure rate of the wheel bearing assembly.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 휠 베어링 조립체의 제작 과정에서 전동체에 집중되는 응력을 줄임으로써 휠 베어링 조립체의 불량율을 낮출 수 있는 휠 베어링 조립체의 제작 장치 및 제작 방법을 제공하는 것이다. Therefore, the present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce the stress concentrated on the rolling element in the manufacturing process of the wheel bearing assembly wheel bearing that can lower the failure rate of the wheel bearing assembly It is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method of the assembly.
또한, 성형 도구의 회전에 따라 오비탈 포밍 초기에 허브가 설정된 움직임을 갖도록 함으로써 제작 과정에서 가해지는 충격을 줄일 수 있는 휠 베어링 조립체의 제작 장치 및 제작 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a wheel bearing assembly that can reduce the impact exerted during the manufacturing process by having a hub at the initial orbital forming in accordance with the rotation of the molding tool.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 제작 장치는 일단이 차량의 휠과 결합하고 타단에는 단차부와 말단부가 형성된 허브, 상기 허브의 단차부에 장착되는 내륜, 차체에 장착되는 외륜, 그리고 상기 외륜과 허브 및 내륜 사이에 개재되는 전동체를 포함하는 휠 베어링 조립체에서 상기 허브의 말단부를 내륜을 향하여 반경 바깥쪽으로 오비탈 포밍(orbital forming)한다.The manufacturing apparatus of the wheel bearing assembly according to the embodiment of the present invention for achieving this object is a hub having one end coupled to the wheel of the vehicle and the other end has a stepped portion and the end portion, the inner ring mounted on the stepped portion of the hub, the vehicle body In a wheel bearing assembly comprising an outer ring to be mounted and a rolling element interposed between the outer ring and the hub and the inner ring, the distal end of the hub is orbital formed radially outward toward the inner ring.
상기 휠 베어링 조립체의 제작 장치는, 상기 허브를 그 상면에 설치하여 오비탈 포밍 시 상기 허브를 지지하는 베이스; 상기 베이스의 상부에 장착되어 있는 성형 도구 장착부; 상기 외륜을 회전 가능하게 지지하여 오비탈 포밍 시 상기 외륜 을 허브 축을중심으로 회전시키는 회전부; 그리고 상기 성형 도구 장착부에 장착되어 있으며, 상기 허브 축에 대하여 설정된 각도만큼 기울어진 제 1축을 중심으로 자전하고, 동시에 상기 허브 축과 평행한 제 2축을 중심으로 공전하는 성형 도구;를 포함하되, 상기 성형 도구 장착부와 상기 베이스 중 적어도 하나는 다른 하나를 향해 움직여 상기 성형 도구가 상기 허브의 말단부를 내륜을 향하여 반경 바깥쪽으로 오비탈 포밍하도록 되어 있을 수 있다. The manufacturing apparatus of the wheel bearing assembly, the base is installed on the upper surface of the hub for supporting the hub during orbital forming; A molding tool mounting portion mounted on an upper portion of the base; Rotating part for rotatably supporting the outer ring to rotate the outer ring to the hub axis during orbital forming; And a molding tool mounted to the molding tool mounting part and rotating about a first axis inclined by a predetermined angle with respect to the hub axis, and simultaneously revolving about a second axis parallel to the hub axis. At least one of the forming tool mount and the base may be adapted to move toward the other such that the forming tool orbitally forms the distal end of the hub outwards inwardly towards the inner ring.
상기 성형 도구는 실린더 형상이며, 상기 성형 도구의 중심축은 상기 제 1축과 일치할 수 있다. The forming tool is cylindrical and the central axis of the forming tool may coincide with the first axis.
상기 성형 도구의 하단부에는 상기 허브의 말단부와 접촉하여 상기 허브의 말단부를 내륜을 향하여 반경 바깥쪽으로 오비탈 포밍하도록 성형홈이 형성되어 있을 수 있다. A molding groove may be formed at a lower end of the molding tool in contact with the distal end of the hub to orbital the distal end of the hub toward the inner ring in a radially outward direction.
상기 허브의 일측에는 반경 바깥쪽으로 돌출된 플랜지와 상기 플랜지에 천공되어 차량의 휠과 허브를 결합시키기 위한 볼트공을 포함하고, 상기 베이스에는 상기 볼트공에 대응하는 위치에 가이딩 홈이 형성되어 있으며, 상기 볼트공과 상기 가이딩 홈에 가이딩 핀이 삽입되어 오비탈 포밍 시 상기 전동체에 집중되는 응력을 줄이기 위하여 상기 허브가 설정된 움직임을 갖도록 가이드할 수 있다.One side of the hub includes a flange protruding radially outward and a bolt hole drilled in the flange to couple the wheel and the hub of the vehicle, and the base has a guiding groove formed at a position corresponding to the bolt hole. A guiding pin may be inserted into the bolt hole and the guiding groove to guide the hub to have a set movement to reduce stress concentrated on the rolling element during orbital forming.
상기 허브의 설정된 움직임은 볼트공 내에서 가이딩 핀의 회전 운동에 의하여 발생될 수 있다. The set movement of the hub may be generated by the rotational movement of the guiding pin in the bolt hole.
상기 허브의 설정된 움직임은 일정 범위 내에서 허브의 상하 왕복 운동일 수있다. The set movement of the hub may be a vertical reciprocating motion of the hub within a predetermined range.
허브가 상하 왕복 운동을 하는 경우, 성형 도구 역시 허브와 접촉된 상태로 상하 왕복 운동할 수 있다. When the hub is vertically reciprocating, the molding tool may also be vertically reciprocating in contact with the hub.
본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 제작 방법은 일단이 차량의 휠과 결합하고 타단에는 단차부와 말단부가 형성된 허브, 상기 허브의 단차부에 장착되는 내륜, 차체에 장착되는 외륜, 그리고 상기 외륜과 허브 및 내륜 사이에 개재되는 전동체를 포함하는 휠 베어링 조립체에서 성형 도구가 회전하며 상기 허브의 말단부에 접촉하여 상기 허브의 말단부를 내륜을 향하여 반경 바깥쪽으로 오비탈 포밍(orbital forming)한다. According to another embodiment of the present invention, a method of manufacturing a wheel bearing assembly includes a hub having one end coupled to a wheel of a vehicle and the other end having a stepped portion and an end portion formed therein, an inner ring mounted on the stepped portion of the hub, an outer ring mounted on the vehicle body, and In a wheel bearing assembly comprising a rolling element interposed between the outer ring and the hub and the inner ring, a forming tool rotates and contacts the distal end of the hub to orbital form the distal end of the hub outwardly toward the inner ring.
상기 휠 베어링 조립체의 제작 방법은 상기 성형 도구와 상기 허브 중 적어도 하나는 다른 하나를 향하여 움직여 상기 성형 도구가 상기 허브의 말단부에 접촉하도록 하고, 상기 외륜은 오비탈 포밍 시 허브 축을 중심으로 회전하도록 하며, 상기 성형 도구는 상기 허브 축에 대하여 설정된 각도만큼 기울어진 제 1축을 중심으로 자전하고, 동시에 상기 허브 축과 평행한 제 2축을 중심으로 공전하며 상기 허브의 말단부를 내륜을 향하여 반경 바깥쪽으로 오비탈 포밍할 수 있다. The manufacturing method of the wheel bearing assembly may be such that at least one of the forming tool and the hub moves toward the other such that the forming tool contacts the distal end of the hub, and the outer ring rotates about the hub axis during orbital forming, The forming tool rotates about a first axis inclined by a set angle with respect to the hub axis, simultaneously revolves about a second axis parallel to the hub axis and orbitally forms the distal end of the hub outward toward the inner ring. Can be.
오비탈 포밍 시 상기 전동체에 집중되는 응력을 줄이기 위하여 상기 허브는 설정된 움직임을 갖도록 가이드될 수 있다. The hub may be guided to have a set movement to reduce the stress concentrated on the rolling element during orbital forming.
상기 외륜의 회전 속도는 상기 성형 도구의 자전 및 공전 속도보다 늦을 수있다. The rotational speed of the outer ring may be slower than the rotating and idle speed of the forming tool.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 휠 베어링 조립체의 제작 장치 및 제작 방법에 의하면, 외륜이 회전하며 전동체에 집중되는 응력을 완화시켜 주므로 휠 베어링 조립체의 불량율을 낮출 수 있다. As described above, according to the manufacturing apparatus and manufacturing method of the wheel bearing assembly according to the present invention, since the outer ring rotates to alleviate the stress concentrated on the rolling element, the failure rate of the wheel bearing assembly can be lowered.
또한, 성형 도구의 회전에 따라 오비탈 포밍 초기에 허브가 설정된 움직임을 가지므로 성형 도구가 허브의 말단부에 접촉 시 가해지는 충격을 줄일 수 있고 이에 따라 허브의 말단부의 파손을 방지할 수 있다. In addition, since the hub has a set movement at the beginning of orbital forming as the molding tool rotates, the impact applied when the molding tool contacts the distal end of the hub can be reduced, thereby preventing breakage of the distal end of the hub.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 휠 베어링 조립체의 구조를 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a general wheel bearing assembly.
도 1에 도시된 휠 베어링 조립체는, 설명의 편의를 위하여, 다양한 종류의 휠 베어링 조립체들 중 하나를 예시한 것으로 본 발명은 예시된 휠 베어링 조립체에 한정되어 적용되지 않고 다양한 종류의 휠 베어링 조립체에 적용될 수 있다. 특히, 회전 요소와 비회전 요소를 포함하며, 이 중 하나의 요소의 말단부를 다른 하나의 요소 쪽으로 오비탈 포밍하여 제작되는 휠 베어링 조립체에는 어느 것에나 적용될 수 있음은 자명하다. The wheel bearing assembly illustrated in FIG. 1 illustrates one of various types of wheel bearing assemblies for convenience of description, and the present invention is not limited to the illustrated wheel bearing assembly and is not applicable to various types of wheel bearing assemblies. Can be applied. In particular, it is obvious that it can be applied to any of the wheel bearing assemblies that comprise a rotating element and a non-rotating element, which are fabricated by orbital forming the distal end of one element toward the other.
또한, 도 1에 도시된 휠 베어링 조립체는 종동륜 휠 베어링 조립체를 예시한 것이다. 그러나, 허브의 내측에 치가 형성되어 구동축과 스플라인 결합하는 구동륜 휠 베어링 조립체도 종동륜 휠 베어링 조립체와 동일한 방법에 의하여 제작되므로 본 발명의 기술적 사상이 종동륜 휠 베어링 조립체에 한정되지 않고 구동륜 휠 베어링 조립체에 적용될 수 있음 역시 자명하다. In addition, the wheel bearing assembly shown in FIG. 1 illustrates a driven wheel wheel bearing assembly. However, since the driving wheel wheel bearing assembly is formed by the inner side of the hub and spline-coupled with the drive shaft is also manufactured by the same method as the driven wheel wheel bearing assembly, the technical spirit of the present invention is not limited to the driven wheel wheel bearing assembly, the driving wheel wheel bearing assembly It is also obvious that it can be applied to.
도 1에 도시된 바와 같이, 예시적인 휠 베어링 조립체(100)는 허브(110), 내륜(120), 외륜(130), 그리고 전동체(150)를 포함한다. 여기에서는 롤러 타입의 전동체가 도시되어 있으나 테이퍼 타입의 전동체가 사용되어도 무방하며, 전동체의 열(row)의 개수는 당업자가 임의로 정할 수 있다. As shown in FIG. 1, an exemplary
허브(110)는 실린더 형상으로, 허브(110)의 일단에는 차량의 휠(도시하지 않음)이 결합된다. 이를 위하여, 허브(110)의 일단은 반경 바깥쪽으로 돌출되어 제 1플랜지(112)를 형성하고 허브 축(X1) 방향으로 돌출하여 파일럿(116)을 형성한다. 플랜지(112)에는 제 1볼트공(114)이 천공되어 있어 차량의 휠이 볼트 등의 결합 수단으로 허브(110)에 결합할 수 있도록 되어 있으며, 파일럿(116)은 허브(110)에 휠을 장착할 시 휠을 가이드하는 역할을 한다. 또한, 허브(110)의 타측에는 단차부(118)가 형성되어 있으며, 이 단차부(118)에 말단부(160)가 연장되어 있다. 상기 말단부(160)는 오비탈 포밍 전에는 상기 허브 축(X1) 방향으로 곧게 연장되어 있으나, 오비탈 포밍 후에는 반경 바깥 방향으로 구부러져 소성변형된다. 허브(110)의 단차부(118)와 제 1플랜지(112) 사이에는 제 1내륜궤도(119a)가 형성되어 있다. The
내륜(120)은 상기 허브(110)의 단차부에 압입되며, 상기 내륜(120)에는 제 2내륜궤도(119b)가 형성되어 있다. The
외륜(130)은 상기 허브(110)의 반경 바깥쪽에 장착된다. 외륜(130)의 반경 내측면에는 상기 제 1,2내륜궤도(119a, 119b)에 대응하는 제 1,2 외륜궤도(139a, 139b)가 형성되어 있으며, 반경 외측면의 일부는 반경 외측으로 돌출되어 제 2플랜지(132)를 형성한다. 상기 제 2플랜지(132)에는 제 2볼트공(134)이 천공되어 볼트 등의 결합 수단에 의하여 외륜(130)이 차체에 결합된다.
전동체(150)는 상기 제 1내륜궤도(119a)와 제 1외륜궤도(139a) 사이 및 제 2내륜궤도(119b)와 제 2외륜궤도(139b) 사이에 각각 개재된다. The
또한, 상기 허브(110)와 외륜(130) 사이 및 상기 내륜(120)과 외륜(130) 사이에는 전동체(150)로 먼지나 수분 등의 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위하여 씰링부재(140, 142)가 각각 장착될 수 있다. In addition, between the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 제작 장치를 보인 개략도이다.2 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing a wheel bearing assembly according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 제작 장치는 베이스(400), 성형 도구 장착부(310), 회전부(500), 성형 도구(200), 그리고 지지부(300)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the apparatus for manufacturing a wheel bearing assembly according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
베이스(400)는 휠 베어링 조립체의 최하층에 배치 되어 있으며, 그 상면에 휠 베어링 조립체(100)가 위치하게 된다. 이 경우, 상기 베이스(400)에는 파일럿 삽입홈(420)이 형성되어 휠 베어링 조립체(100) 장착시 허브 축(X1) 방향으로 돌출된 파일럿(116)이 삽입되게 된다. 또한, 상기 파일럿 삽입홈(420)의 옆으로 제 1볼트공(114)에 대응하는 위치에는 가이딩 홈(410)이 형성되어 허브(110)가 베이스(400)에 장착될 때 상기 제 1볼트공(114)와 가이딩 홈(410)에 가이딩 핀(410)이 삽입되어 허브(110)가 베이스(400) 상에 지지된다. 상기 가이딩 핀(410)과 가이딩 홈(410) 사이에는 소정의 틈새가 형성되어 허브(110)가 전후 좌우로 움직일 수 있도록 되어 있다. The
성형 도구 장착부(310)는 상기 베이스(310)의 상부에 장착되어 있다. A
상기 베이스(400)와 상기 성형 도구 장착부(310)는 중 적어도 하나는 실린더(도시하지 않음) 등의 이동 수단에 연결되어 서로를 향해 상하 움직일 수 있다. 여기에서는, 성형 도구 장착부(310)가 실린더에 연결되어 상하로 움직일 수 있는 경우를 설명한다. 상기 성형 도구 장착부(310)에는 상기 허브 축(X1)에 대하여 설정된 각도만큼 기울어진 제 1축(Y1)을 중심으로 성형 도구(200)가 회전 가능하게 장착된다. 또한, 상기 성형 도구 장착부(310)는 상기 허브 축(X1)에 평행한, 특히 바람직하게 상기 허브 축(X1)과 일직선인 제 2축(Y2)에 그 중심축이 일치하도록 위치된다. At least one of the
회전부(500)는 휠 베어링 조립체(100)의 외륜(130)을 고정하도록 되어 있다. 또한, 상기 회전부(500)는 연결체(600)에 연결되어 있으며, 상기 연결체(600)는 회전력을 발생시키는 모터(도시하지 않음) 등에 연결되어 상기 회전부(500)에 회전력을 전달한다. 따라서, 오비탈 포밍 시 상기 회전부(500)는 상기 외륜(130)을 허브 축(X1)을 중심으로 설정된 방향으로 회전시키게 된다. 상기 설정된 방향은 설계자의 의도에 따라 성형 도구의 공전 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향이 될 수 있으며, 설정된 주기를 가지고 동일한 방향과 반대 방향의 회전이 반복될 수 있다. The
성형 도구(200)는 실린더 형상이며, 상기 성형 도구 장착부(310)에 설정된 각도만큼 기울어져 회전 가능하게 장착되고, 그 하단에는 상기 허브(110)의 말단부(160)가 삽입되어 오비탈 포밍 시 내륜(120)을 향하여 반경 바깥쪽으로 성형되는 성형홈(210)이 형성되어 있다. 상기 성형 도구(200)는 자전과 공전의 두 가지 회전 운동을 하게 된다. 여기서, 자전이란 상기 성형 도구(200)의 중심선인 제 1축(Y1)을 중심으로 회전하는 것을 의미하고 공전이란 제 2축(Y2)과 제 1축(Y1)이 만나는 점을 중심으로 제 2축(Y2) 주위를 회전하는 것을 의미한다. 공전에 의하여 상기 성형 도구(200)의 상단과 하단은 설정된 반경을 가지는 원운동을 하게 된다. 이와 같이 성형 도구(200)를 자전 및 공전시키는 이유는 성형 도구(200)와 허브(110)의 말단부(160)가 접촉하는 순간 상대 회전 속도를 줄여 충격을 줄이기 위함이다.The
또한, 상기 성형 도구(200)는 일정 범위 내에서 상하로 움직일 수 있다. In addition, the
지지부(300)는 상기 성형 도구(200)를 감싸도록 상기 성형 도구 장착부(310)의 하부에 장착된다. 상기 지지부(300)는 오비탈 포밍 시 상기 회전부(500)의 상면에 위치하며 휠 베어링 조립체(100)의 이탈을 방지함과 동시에 오비탈 포밍 시 발생되는 열과 소음 등이 주위로 확산되는 것을 방지한다. The
이하, 상기 휠 베어링 조립체의 제작 장치를 사용하여 휠 베어링 조립체를 제작하는 과정을 설명한다. Hereinafter, a process of manufacturing the wheel bearing assembly using the manufacturing device of the wheel bearing assembly will be described.
먼저, 휠 베어링 조립체(100)의 파일럿(116)이 파일럿 삽입홈(420)에 삽입되도록 휠 베어링 조립체(100)를 베이스(400)의 상면에 위치한 후, 제 1볼트공(114)과 가이딩 홈(410)을 맞추고 가이딩 핀(115)을 삽입한다. 또한, 회전부(300)의 내 주면에 외륜(130)과 제 2플랜지(132)가 밀착되도록 함으로써 휠 베어링 조립체(100)를 베이스(400)에 장착한다.First, the
그 후, 회전부(300)는 외륜(130)을 회전시키고, 성형 도구(200)는 제 1축(Y1)을 중심으로 자전하며 제 2축(Y2)를 중심으로 공전하게 된다. 이러한 상태에서 상기 성형 도구 장착부(310)는 휠 베어링 조립체(100)를 향해 하강한다. Thereafter, the
마지막으로, 성형 도구(200)의 성형홈(210)에 허브(110)의 말단부(160)가 삽입되고 서로 접촉하며 허브(100)의 말단부(160)는 내륜(120)을 향하여 반경 바깥쪽으로 성형되게 되고, 내륜(120)의 일단에 밀착되게 된다. Finally, the
이 때, 상기 성형 도구(200)는 자전과 공전을 하므로 성형 도구(200)와 말단부(160)의 접촉 시에 회전 속도의 차이를 줄이게 되어 말단부(160)에 가해지는 충격을 줄이게 된다. At this time, since the
또한, 상기 가이딩 핀(410)과 가이딩 홈(410) 사이에는 소정의 틈새가 형성되어 있으므로, 상기 가이딩 핀(410)은 성형 도구(200)의 회전에 따라 가이딩 홈(410) 내에서 일정한 회전을 하거나 상하로 요동치게 되고, 이에 의하여 상기 허브(110)는 설정된 움직임을 갖게 된다. 이러한 허브(110)의 설정된 움직임은 오비탈 포밍 시 전동체(150)에 집중되는 응력을 완화시켜주고 성형 도구(200)와 허브(110)의 말단부(160) 접촉 시 가해지는 충격을 줄여주게 된다. 허브(110)가 상하로 요동치게 되는 경우 성형 도구(200) 역시 허브(110)와 접촉된 상태로 상하로 왕복 운동할 수 있다. In addition, since a predetermined gap is formed between the guiding
더 나아가, 외륜(130)이 회전부(500)에 의하여 회전하도록 되어 있으므로 성 형 도구(200)로부터 허브(110) 및 내륜(120)을 통해 전동체에 집중되는 응력을 완화시켜 주므로 휠 베어링 조립체(100)의 불량율을 낮추게 된다. Furthermore, since the
한편, 상기 외륜(130)의 회전 속도는 성형 도구(200)의 자전 속도 및 공전 속도보다 늦은 것이 바람직하다. On the other hand, the rotational speed of the
또한, 허브(110)의 말단부(160)가 성형 도구(200)의 성형홈(210)에 접촉하여 오비탈 포밍이 되는 초기에는, 앞에서 설명한 바와 같이, 허브(110)는 전후 좌우로 움직이거나 상하로 요동칠 수 있다. 이 경우, 가이딩 홈(410)에 삽입되어 있는 가이딩 핀(115)과 지지부(300)에 의하여 허브(110)는 베이스(400)로부터 이탈되지 않는다. 이 상태에서, 성형 도구(200)가 더욱 하강하며 오비탈 포밍을 완료해감에 따라 성형 도구(200)의 누르는 힘에 의하여 허브(110)의 움직임은 잦아들고 휠 베어링 조립체(100)가 완성된다. In addition, at the beginning when the
한편, 가이딩 핀(115)을 사용하는 대신 허브 고정 볼트(도시하지 않음)를 사용하여 허브(110)를 베이스(400)에 고정하고, 오비탈 포밍 시 외륜(130)만을 회전시켜 휠 베어링 조립체를 제작할 수도 있다. Meanwhile, instead of using the guiding
상기와 같은 과정에 의하여 휠 베어링 조립체(100)가 완성되면, 상기 성형 도구 장착부(310)는 상부로 이동하게 되고 회전부(500)로부터 외륜(130)을 분리한 후 휠 베어링 조립체(100)를 취출하게 된다. When the
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분 야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be easily changed by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. Includes all changes that are considered to be equivalent.
도 1은 일반적인 휠 베어링 조립체의 구조를 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a general wheel bearing assembly.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 제작 장치를 보인 개략도이다. 2 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing a wheel bearing assembly according to an embodiment of the present invention.
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