KR20000058164A - 차륜 허브 베어링과 자동차 현가 장치에 베어링을장착하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

차륜 허브 베어링은 서스펜션 받침대(13)에 형성된 실린더형 시트(14)에 장착되고 냉간 압연에 의해 시트에 고정될 수 있는 외륜(2)을 포함한다. 상기 외륜은 시트(14)에 끼워 맞추어지기에 적합한 외부 실린더형 표면(18)을 가진다. 이 실린더형 표면(18)은 외륜(2)의 전체 축 방향 면적 이상으로 뻗어있고 받침대(13)의 크기보다 큰 축 방향 크기를 가진다. 실린더형 표면(18)의 축 방향으로 대향한 두 단부는 베어링을 받침대에 고정하기 위해서 받침대(13)의 각 대향한 측면(16,12)을 향하여 방사상 바깥쪽으로 냉간 성형함으로써 변형되기에 적합한 축 방향 관형 돌출부(19,20)로 구성된다.

Description

차륜 허브 베어링과 자동차 현가 장치에 베어링을 장착하기 위한 방법{A motor vehicle wheel hub bearing and a method for mounting the bearing onto a motor vehicle suspension}

본 발명은 청구항 1항의 서두에 기술한 유형의 차륜 허브 베어링에 관련된다. 또한 본 발명은 자동차의 서스펜션 받침대에 베어링을 장착하기 위한 방법에 관련된다.

유럽 특허 출원 EP-A-0 794 072에 공지된, 종류의 베어링은 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 나타낸 것처럼, 1로 나타낸 베어링은 각 세트의 로울링 볼(3)을 위한 두 개의 로울링 궤도를 가지는 방사상 외륜(2)을 포함한다. 이 볼은 액슬(7)로 공지된 방식으로 회전하도록 고정된 플랜지 허브(6)에 장착된 방사상 내부 궤도(4,5)에서 회전할 수 있다.

외륜(2)은 축 방향 관형 돌출부(10)를 형성하는 단 하나의 축 방향 안쪽 면으로 뻗어있는(즉 차량의 내부를 향하고 있는) 환상 주요부(6)를 포함하는데 상기 돌출부는 주요 환상 부분(9)과 함께 받침대(13)의 외측면(12)에 대해 인접하여 배치될 수 있는 축 방향 접촉 쇼울더(11)를 한정한다.

실린더형 시트(14)는 받침대(13)에 형성되는데, 이 받침대 안으로 관형 돌출부(10)의 외부 실린더형 표면(15)이 압력에 의해 끼워 맞추어진다. 서스펜션 받침대에 베어링을 축 방향으로 고정하는 로울링된 가장자리(17)를 얻도록, 관형 돌출부(10)의 축 방향 내부 림은 냉간-압연 소성 변형 과정에 의해 받침대(13)의 축 방향 안쪽 측면(16)에 대해 접혀지고 방사상 바깥쪽으로 변형되게, 상기 관형 돌출부는 받침대(13)의 축 방향 두께보다 긴 축 방향 길이를 가진다.

베어링 외륜의 궤도 영역에서 변형을 일으키지 않으면서, 현가 장치로 베어링을 고정할 수 있어서 유리한 이 장치는, 쇼울더(11)를 형성하기 위해 아주 정밀한 기계 가공을 필요로 하므로 불리하다. 베어링의 외륜은 쇼울더를 형성하는 재료 부분에 의해 더 무겁게 만들어진다.

본 발명의 목적은 보다 경량의 외륜을 가지는, 전술한 종류의 베어링을 제공하는데, 이것은 가공하기 위해 보다 간단하면서 단순한 선삭 과정을 필요로 하므로 경제적인 면에서 유리하다.

본 발명의 다른 목적은, 베어링을 형성하는 재료가 최적으로 활용되는 베어링을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 자동차 현가 장치에 보다 쉽게 베어링을 중심에 배치하는 것이다.

이 목적은 본 발명에 따라 청구항 1항에 기술한 특징을 가지는 베어링에 의해 달성된다.

본 발명에 의하면, 이 목적은 청구항 6항에 정의된 방법으로 달성된다.

본 발명의 또다른 중요한 특징은 종속항에서 설명된다.

본 발명의 특징과 장점은, 첨부 도면에 나타낸 여러 가지 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 분명히 알게 될 것이다. 본 발명은 본원에 나타낸 실시예에 국한되지 않는다:

도 1 은 자동차 받침대에 장착된 선행 기술에 따른 차륜 허브 베어링의 축방향 종단면도;

도 2 는 도 1에 나타낸 베어링을 자세히 나타낸 축 방향 단면도;

도 3 은 자동차의 서스펜션 받침대에 고정된 본 발명에 따른 베어링을 가지는 차륜 허브의 축 방향 단면도;

도 4 는 도 3에 나타낸 베어링의 외륜의 축 방향 단면도;

도 5 는 현가 장치로 베어링을 장착하는 단계를 나타낸 도면; 및

도 6 은 본 발명에 따른 베어링을 위한 외륜이 형성되는 단조 블랭크의 축 방향 단면도.

도 1에 적용한 부호 번호와 동일한 번호를 사용한, 도 3과 4에서, 본 발명에 따른 베어링은 아래에서 보다 자세히 설명한 방사상 외륜(2), 한 쌍의 방사상 내륜(4,5) 및, 본원의 예에서 외륜(2)과 내륜(4,5) 사이에 방사상으로 끼워진 볼과 같은, 두 세트의 로울링 요소(3)를 포함한다.

도 4에 나타난 것처럼, 외륜(2)은 중심의 주요 환상부(9)를 포함하는데 여기에 로울링 요소(3)를 위한 궤도가 형성된다. 상기 외륜(2)은 현가 장치의 받침대(13)에 형성된 실린더형 시트(14)에 삽입하기에 적합한 바깥쪽 실린더형 표면(18)을 가진다. 유리하게도 베어링을 보다 단단히 고정하기 위해서, 받침대에 베어링을 압력 끼워 맞추는데 필요한 일정량의 방사상 간섭을 부여하도록 시트(14)와 실린더형 표면(18)의 크기가 설정된다.

바깥쪽 면(18)은 외륜(2)의 전체 축 방향 크기 이상으로 뻗어있고 받침대(13)보다 긴 축 방향 길이를 가진다.

실린더형 표면(18)의 축 방향으로 대향한 두 단부는 중심 주요부(9)로부터 뻗어있는 각각의 축 방향 관형 대향한 단부 돌출부(19,20)를 포함한다; 부호 번호 19a, 20a로 나타낸 것처럼, 도 3에 도시된 구조와 도 4에 도시된 구조를 취하도록 받침대(13)의 내측면(16)과 외측면(12)을 향하여 방사상 바깥쪽으로 냉간 압연함으로써 소성 변형되도록 관형 돌출부(19,20)의 모양과 크기가 정해진다.

유리하게도, 방사상 내륜(4,5)은 받침대(13)의 축 방향 두께 S보다 길지 않은 전체 축 방향 크기를 가진다.

베어링을 받침대에 장착하기 위한 일련의 조작 과정은, 외륜, 내륜 및 로울링 요소의 베어링이 받침대의 시트(14) 안으로 완전히 삽입되도록 한다. 받침대의 시트(14)와 외륜(2)의 표면(18) 사이에 일정한 방사상 간섭이 있는, 본 발명의 선호되는 실시예에서, 외륜(2)은 끼워진다. 이런 삽입 과정은 기설정된 거리 e 만큼 서로에 대해 축 방향으로 이격된, 제 1 축 방향 접촉면(22)과 제 2 축 방향 접촉면(23)을 가지는 도 5에 개략적으로 나타낸 공구(21)를 수단으로 실시될 수 있다.

실린더형 시트(14)와 인접한 받침대 바깥쪽 면의 영역(12)에 의해 나타낸, 받침대에 고정된 기준면(25)에 대해 제 2 축 방향 접촉면(23)이 맞물릴 때까지 제 1 접촉면(22)은 화살표 A로 나타낸 축 방향으로 축 방향 외부 연장부(20)의 바깥쪽, 비변형 면(24)을 누른다.

접촉부 배치에서 관형 돌출부(19,20)의 단부는, 압연하기 전에 변형되지 않은 상태에서, 받침대의 측면(16,12) 너머로 거리 e'와 e"만큼 튀어나오도록 거리 e는 설정된다. 거리 e'와 e"는 요구 조건에 맞게 약간 차이가 나거나 동일하므로, 여러 가지 상이한 축 방향 위치에서 받침대에 베어링을 고정할 수 있다. 각 경우에 받침대에 베어링을 축방향으로 고정하기에 효과적으로 대응하는 압연 가장자리(19a,20a)를 형성하도록 변형되지 않은 단부가 받침대의 측면 너머로 튀어나온 거리가 정해질 것이다.

압연 과정은 두 돌출부에서 동시에 똑같이 이루어지거나 두 연속 단계로 이루어지고, 받침대에 대해 외륜의 바람직한 축 방향 위치를 결정하는데 사용되는 동일한 공구(21)를 수단으로 외륜(2)의 축 방향 운동을 방지한다.

본 발명에 따른 방법의 선호되는 실시예에서, 변형된 가장자리(19a,20a) 각각은 도 4에 나타낸 것처럼 변형되지 않은 상태에서 관형 돌출부(19,20)의 방사상 두께 t와 동일하거나 작은 축방향 두께 b를 가진다.

베어링을 받침대에 고정하는 것을 개선하기 위해 각각 3㎜ 이하의 축 방향 높이 h를 가지는, 대향한 측면(16,12)과 실린더형 시트(14) 사이의 연결부에서, 받침대에 원주 방향으로 구부려진 연결부(26) 또는 만곡부를 형성하는 것이 유리하다.

본원에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 베어링의 외륜은 도 6에서 C로 나타낸 것처럼, 보다 단순한 형태를 가지는 단조 블랭크로 얻어진다. 외륜의 방사상 바깥쪽 면에서 도 2에 도시한 종래의 쇼울더(11)를 아주 정밀하게 형성할 필요는 없다는 것을 알 것이다.

그리고 도2에서, 쇼울더(11)의 보강부(11a)를 형성하는데 사용되는 재료는 절약된다: 결론적으로, 실린더형 표면을 얻는 선삭 과정이 보다 간단해지고 보다 빠르게 이루어진다는 점에서, 서두에 기술한 종래 기술과 비교해 조작이 빠르게 실시될 것이다.

또, 일부 가공된 공작물에서 제거되는 과다한 금속의 양은 도 2와 6의 파선과 비교해 분명히 알 수 있듯이 적다.

끝으로, 본 발명에 따라 얻어진 외륜은 경량이며 축 방향으로 대칭을 이루는 구조를 가지므로 이것은 정면인 각 면에 관계없이 장착될 수 있으므로 간단히 설치할 수 있다.

본 발명의 원리를 유지하면서, 세세한 부분은 본원의 실시예에서 설명한 것을 참고로 바꿀 수 있다. 특히, 받침대에 대해 외륜의 회전을 막도록 고정하기 위해서 하나 또는 두 개의 가장자리(19a,20a)의 접힌 재료에 의해 침투되는, 받침대의 한 면 또는 두 면(12,16)에서 다수의 방사상 리세스(또는 돌출부)를 형성할 수 있다.

Claims (15)

1. 냉간 성형에 의해 시트에 고정되고 서스펜션 받침대(13)에 형성된 실린더형 시트(14)에 장착될 수 있는 외륜(2)을 포함하고, 상기 외륜은:

   로울링 성분(3)을 위한 궤도를 형성하는 주요 환상 부분(9);

   시트(14)에 끼워 맞추어지는 바깥쪽 실린더형 표면(18)을 가지는, 차륜 허브를 위한 베어링에 있어서,

   실린더형 표면(18)은 외륜(2)의 전체 축 방향 크기 이상으로 뻗어있고 받침대(13)보다 큰 축 방향 크기를 가지며, 실린더형 표면(18)의 대향한 두 축방향 단부는 주요 부분(9)에서 뻗어있는 각각의 축 방향 관형 돌출부(19,20)를 포함하고; 상기 관형 돌출부(19,20)는 베어링을 받침대에 고정하도록 받침대의 대향한 측면(16,12)을 향하여 방사상 바깥쪽으로 냉간 성형함으로써 단부가 소성 변형을 일으키도록 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 베어링.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주요 환상 부분(9)은 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 베어링.
3. 제 2 항에 있어서, 외륜(2)은 축 방향으로 대칭을 이루는 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 베어링.
4. 제 1 항에 있어서, 상이한 다수의 축 방향 위치에서 받침대에 베어링을 고정시키도록 변형되지 않은 상태에서 냉간 성형하기 전에 대향한 단부는 각 거리(e',e")만큼 측면(12,16) 너머로 연장되도록 관형 돌출부(19,20)의 크기가 설정되는 것을 특징으로 하는 베어링.
5. 제 1 항에 있어서, 받침대(13)의 축방향 두께(s)보다 길지 않은 전체 축 방향 크기를 가지는 하나 이상의 방사상 내륜(4,5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링.
6. 차륜 허브 베어링을 서스펜션 받침대에 장착하기 위한 방법에 있어서,

   (a) 대향한 두 측면(16,12) 사이에 뻗어있는 축 방향 실린더형 시트(14)를 포함하는 서스펜션의 받침대(13)를 제공하고;

   (b) 로울링 요소(3)를 위한 궤도를 형성하는 주요 환상부(9); 및

   받침대의 시트(14)로 삽입될 수 있는 바깥쪽 실린더형 표면(18)을 가지고, 상기 실린더형 표면(18)은 외륜(2)의 전체 축 방향 크기 이상으로 뻗어있으며 받침대(13)의 축 방향 두께보다 긴 축 방향 크기를 가지고; 실린더형 표면(18)의 대향한 두 개의 축 방향 단부는 주요 부분(9)에서 뻗어있는 축 방향 관형 돌출부(19,20)로 구성되는, 외륜(2)을 포함하는 베어링을 제공하며;

   (c) 설정된 거리(e',e")만큼 대향한 측면(16,12) 너머로 튀어나온 관형 돌출부(19,20)의 대향한 단부를 벗어나도록 받침대의 시트(14)에 외부 고리(2)를 삽입하고;

   (d) 받침대(13)의 대향한 측면(16,12)을 향하여 방사상 방향으로 바깥쪽에 단부를 냉간 성형하여서, 받침대(13)에 베어링을 고정하는 변형된 가장자리(19a,20a)를 형성하는 과정으로 이루어진 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 변형되지 않은 상태에서 관형 돌출부(19,20)의 방사상 두께(t)와 동일하거나 얇은 축 방향 두께(b)를 각각 가지는 변형된 가장자리(19a,20a)를 냉간 성형 단계(d)에서 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 6 항에 있어서, (a) 단계는 대향한 측면(16,12)과 실린더형 시트(14) 사이의 연결부와 통하게, 받침대(13) 상에서 원주를 따라 구부려진 연결부(26), 경사부를 형성하는 (a1) 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 경사부 또는 만곡 연결부(26) 각각은 3㎜ 이하의 축방향 크기(h)를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 6 항에 있어서, 냉간 변형 과정 (d)은,

    (d1) 받침대(13)에 대해 축방향의 적합한 위치에 외륜(2)을 배치하도록 성형되고(22,23) 다른 관형 단부에서 작동하는 공구(21)를 수단으로 외륜(2)의 축 방향 운동을 방지하는 동안 관형 단부(19) 중 하나를 변형하고;

    (d2) 다른 관형 부분(20)의 단부를 변형하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 6 항에 있어서, 냉간 변형 과정(d)에서 관형 부분(19,20)의 두 단부는 동시에 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 6 항에 있어서,

    축 방향 외부 관형 돌출부(20)의 축 방향 바깥쪽 면(24)과 맞물릴 수 있는 제 1 축 방향 접촉면(22); 및

    받침대에 고정된 기준면(25)에 대해 맞물릴 수 있는 제 2 축 방향 접촉면(23)을 가지고,

    상기 제 1, 제 2 표면(22,23)은 받침대의 측면(16,12) 너머로 각각의 설정된 거리(e',e")만큼 튀어나오도록 관형 돌출부(19,20)의 대향한 단부를 위치 설정하기 위해서 정해진 거리(e)만큼 서로에 대해 축 방향으로 이격 배치되는, 공구(21)를 사용함으로써 삽입 단계(c)가 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 6 항에 있어서,

    축 방향 외부 관형 돌출부(20)의 축 방향 바깥쪽 면(24)과 맞물릴 수 있는 제 1 축 방향 접촉면(22); 및

    받침대에 고정된 기준면(25)에 대해 맞물릴 수 있는 제 2 축 방향 접촉면(23)을 가지고,

    상기 제 1, 제 2 표면(22,23)은 받침대의 측면(16,12) 너머로 설정된 거리(e',e")만큼 튀어나오도록 관형 돌출부(19,20)의 대향한 단부를 배치하기 위해서 설정된 거리(e)만큼 서로에 대해 축 방향으로 이격 배치되는, 공구(21)를 사용함으로써 삽입 과정(c)이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 6항, 12항 또는 13항에 있어서, 전술한 거리(e',e")는 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 6항, 12항 또는 13항에 있어서, 전술한 거리(e',e")는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 방법.