KR20100095856A

KR20100095856A - 다열 베어링의 틈새 측정 방법

Info

Publication number: KR20100095856A
Application number: KR1020090014869A
Authority: KR
Inventors: 김원학; 이상; 임현수
Original assignee: 주식회사 일진글로벌
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2010-09-01
Also published as: KR101033024B1

Abstract

본 발명은 적어도 세 개의 열 이상의 전동체를 포함하는 다열 베어링의 틈새를 간단하고 정확하게 측정할 수 있는 다열 베어링의 틈새 측정 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 다열 베어링의 틈새 측정 방법은, a) 바깥쪽 전동체 중 하나의 열과 안쪽 전동체 중 하나의 열을 선택하는 단계; b) 상기 a)단계에서 선택된 열들의 전동체들, 외륜 및 내륜을 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하는 단계; c) 상기 바깥쪽 전동체들에서만 또는 상기 안쪽 전동체들에서만 두 개의 열을 선택하는 단계; d) 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계; e) 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 장착하고 상기 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계; 그리고 f) 상기 d)단계와 상기 e)단계에서 측정된 외륜의 변위 차를 제1 설정 거리 이하로 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.

틈새, 전동체, 휠 베어링, 외륜, 내륜

Description

다열 베어링의 틈새 측정 방법{METHOD FOR MEASURING CLEARANCE OF MULTI-ROWS BEARING}

본 발명은 차량의 차체와 휠을 연결시키는 다열 베어링의 틈새 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적어도 세 개의 열 이상의 전동체를 포함하는 다열 베어링의 틈새를 간단하고 정확하게 측정할 수 있는 다열 베어링의 틈새 측정 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 휠 베어링 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.

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.

도 1은 일반적인 휠 베어링의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 휠 베어링(1)은 허브(10), 외륜(20), 내륜(30), 그리고 제1,2열의 전동체(40, 50)를 포함한다.

여기에서, '바깥쪽'은 휠에 가까운 부분을 의미하며, '안쪽'은 휠의 반대쪽, 즉 차체에 가까운 부분을 의미한다.

허브(10)는 중공의 실린더 형상이다. 상기 허브(10)의 바깥쪽에는 반경 외측으로 돌출된 제1플랜지(12)가 형성되어 있으며, 상기 제1플랜지(12)에는 볼트 구멍(14)이 형성되어 휠(도시하지 않음)이 볼트(16)에 의하여 상기 제1플랜지(12)에 장착된다. 상기 허브(10)의 안쪽에는 단차면(18)이 형성되어 있으며, 그 끝단에는 변형부(19)가 형성되어 있다.

외륜(20)은 상기 허브(10)의 외측에서 허브(10)를 감싸고 있으며, 그 중간부에는 반경 외측으로 돌출된 제2플랜지(22)가 형성되어 있다. 상기 제2플랜지(22)에는 볼트 구멍(24)이 형성되어 너클(28)이 볼트(26)에 의하여 상기 제2플랜지(22)에 장착된다.

내륜(30)은 상기 허브(10)의 단차면(18)에 압입된다.

제1열의 전동체(40)는 상기 허브(10)와 외륜(20) 사이에 개재되고, 제2열의 전동체(50)는 상기 내륜(30)과 외륜(20) 사이에 개재된다.

휠 베어링(1)을 조립하기 위하여, 제1,2열의 전동체(40, 50)를 허브(10)와 외륜(20) 사이 및 내륜(30)과 외륜(20) 사이에 위치시키고, 내륜(30)을 허브(10)의 단차면(18)에 압입한다. 그 후, 허브(10)의 변형부(19)를 내륜쪽으로 변형시킴으로써 허브(10)에 외륜(20), 내륜(30), 그리고 전동체들(40, 50)을 장착한다.

이러한 휠 베어링 조립체(1)는 작동 성능의 안정성 및 수명 향상을 위하여 전동체에 예압(preload)이 발생되도록 제작된다.

한편, 휠 베어링 조립체에 가해지는 예압은 전동체, 내륜 및 외륜을 허브에 장착할 때 발생하는 틈새(clearance)를 음의 값으로 조절함으로써 제어된다. 따라서, 휠 베어링의 틈새는 그 수명에 큰 영향을 끼치며, 이에 따라 휠 베어링의 틈새를 정확하게 측정하는 것은 휠 베어링의 성능 향상을 위하여 중요한 요인이다.

도 2와 도 3은 종래기술에 따른 베어링의 틈새를 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

종래의 베어링 틈새 측정 방법에 따르면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 허브(10)의 외주면에 제1,2열의 전동체(40, 50)와 외륜(20)을 위치시키고 내륜(30)을 압입 지그(100)로 허브(10)의 단차면(18)에 가압입하며 제2플랜지(22)의 움직임량(A)을 측정한다. 그 후, 내륜(30)을 허브(10)의 단차면에 완전 압입할 때까지 압입 지그(100)의 움직임(B)을 측정한다. 이 경우, 베어링의 틈새량은 다음의 식에 의하여 나타내어진다.

베어링의 틈새량 = A - B

도 4 및 도 5는 종래기술에 따른 베어링의 틈새를 측정하는 다른 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

종래의 베어링 틈새 측정의 다른 방법에 따르면, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 허브(10)의 외주면에 제1,2열의 전동체(40, 50)와 외륜(20)을 위치시키고 내륜(30)을 압입 지그(100)로 허브(10)의 단차면(18)에 약간 압입한다. 그 후, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 외륜(20)의 플랜지(22)에 하중(F2)을 안쪽에서 바깥쪽으로 가하며 허브(10)에 대한 외륜(20)의 변위(C)를 측정하고, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 외륜(20)의 플랜지(22)에 하중(F3)을 바깥쪽에서 안쪽으로 가하며 내륜(30)에 대한 외륜(20)의 변위(D)를 측정한다.

또한, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 내륜(30)을 압입 지그(100)로 허브(10)의 단차면(18)에 완전 압입한다. 그 후, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 외륜(20)의 플랜지(22)에 하중(F2)을 안쪽에서 바깥쪽으로 가하며 허브(10)에 대한 외륜(20)의 변위(C')를 측정하고, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 외륜(20)의 플랜지(22)에 하중(F3)을 바깥쪽에서 안쪽으로 가하며 내륜(30)에 대한 외륜(20)의 변위(D')를 측정한다. 이 경우, 베어링의 틈새량은 다음의 식에 의하여 나타내어진다.

베어링의 틈새량 = (C-C') + (D-D')

도 6은 종래기술에 따른 베어링의 틈새를 측정하는 또 다른 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

종래의 베어링 틈새 측정의 또 다른 방법에 따르면, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 허브(10)를 베이스(110) 위에 고정하고 상기 허브(10)의 외주면에 제1,2열의 전동체(40, 50)와 외륜(20)을 위치시킨 후, 내륜(30)을 압입 지그(100)로 허브(10) 의 단차면(18)에 서서히 압입하며, 외륜(20)의 위치 변화를 감지한다. 이 때, 외륜(30)의 진동 및 움직임을 방지하기 위하여 외륜(20)에 일정 하중(f)을 가한다.

외륜(20)의 위치 변화가 감지되면, 베이스(110)에 대한 압입 지그(100)의 변위(G1)를 측정한다.

그 후, 내륜(30)을 압입 지그(100)로 허브(10)의 단차면(18)에 완전 압입하고, 베이스(110)에 대한 압입 지그(100)의 변위(G2)를 측정한다. 이 경우, 베어링의 틈새량은 다음의 식에 의하여 나타내어진다.

베어링의 틈새량 = G1 - G2

앞에서 설명한 바와 같이, 2개의 열의 전동체가 장착된 베어링의 틈새를 측정하는 방법은 다양하게 존재한다. 그러나, 세 개 이상의 열의 전동체가 장착된 베어링의 틈새를 측정하는 효율적인 방법은 고안된 것이 없다.

세 개 이상의 열의 전동체가 장착된 베어링의 틈새를 측정하기 위해서는 허브에 2개의 열의 전동체를 반복적으로 다른 위치에 장착하고 베어링의 틈새를 앞에서 설명한 방법에 따라 측정한다. 반복적으로 측정된 베어링의 틈새의 평균값을 구하고, 이 평균값을 베어링의 틈새로 사용하였다.

그러나, 상기와 같이 측정된 베어링의 틈새는 정확하지 않은 문제점이 있었다. 또한, 하나의 베어링의 틈새를 측정하기 위하여 2개의 열의 전동체를 허브에 장착하며 반복적으로 틈새를 측정하여야 하므로 측정 과정이 복잡하고 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다. 예를 들어, 3개의 열의 전동체가 장착된 베어링의 틈새를 측정하기 위하여는 ₃C₂번의 반복 작업이 필요하며, 이러한 반복 작업은 장착되는 전동체의 개수가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가한다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 적어도 3열 이상의 전동체가 장착된 베어링의 틈새를 간단하고 정확하게 측정할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 다열 베어링의 틈새 측정 방법은 바깥쪽에 휠을 장착하기 위한 플랜지가 형성되고 안쪽에 단차면이 형성된 허브, 상기 허브를 감싸는 외륜, 상기 허브의 단차면에 압입되는 내륜, 상기 허브와 외륜 사이 및 상기 내륜과 외륜 사이에 장착되는 적어도 세 개의 열 이상의 전동체를 포함하되, 상기 전동체는 허브의 바깥쪽에 배치되는 바깥쪽 전동체와 허브의 안쪽에 배치되는 안쪽 전동체를 포함하고, 상기 바깥쪽 전동체와 상기 안쪽 전동체 중 적어도 하나의 전동체는 두 개의 열 이상의 전동체로 형성되는 다열 베어링의 틈새를 측정한다.

상기 틈새 측정 방법은 a) 상기 바깥쪽 전동체 중 하나의 열과 상기 안쪽 전동체 중 하나의 열을 선택하는 단계; b) 상기 a)단계에서 선택된 열들의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하는 단계; c) 상기 바깥쪽 전동체들에서만 또는 상기 안쪽 전동체들에서만 두 개의 열을 선택하는 단계; d) 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계; e) 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 장착하고 상기 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계; 그리고 f) 상기 d)단계와 상기 e)단계에서 측정된 외륜의 변위 차를 제1 설정 거리 이하로 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 제1,2실시예들에 따른 다열 베어링의 틈새 측정 방법은 본 발명의 기술적 사상이 4개의 열의 전동체가 장착된 베어링에 적용한 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 상기 전동체는 제1,2,3,4열로 구성되고, 상기 제1,3열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2,4열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되, 상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고, 상기 c)단계에서는 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며, 상기 f)단계에서는 외륜의 변위 차를 제2 설정 거리 이하로 조절할 수 있다.

본 발명의 제1실시예는 g) 상기 제2열과 상기 제4열의 전동체 중 하나의 열의 전동체를 외륜과 내륜사이에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계; h) 상기 제2열과 상기 제4열의 전동체 중 다른 하나의 열의 전동체를 외륜과 내륜 사이에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계; 그리고 i) 상기 g)단계와 상기 h)단계에서 측정된 외륜의 변위 차를 제3 설정 거리 이하로 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 상기 전동체는 제1,2,3,4열로 구성되고, 상기 제1,3열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2,4열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되, 상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고, 상기 c)단계에서는 상기 제2열과 상기 제4열의 전동체들을 선택하며, 상기 f)단계에서는 외륜의 변위 차를 제3 설정 거리 이하로 조절할 수 있다.

본 발명의 제2실시예는 g) 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계; h) 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계; 그리고 i) 상기 g)단계와 상기 h)단계에서 측정된 외륜의 변위 차를 제2 설정 거리이하로 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제1,2실시예들에 따르면, 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체의 직경은 일정하고, 상기 제3열과 상기 제4열의 전동체는 다른 직경을 가진 복수개의 전동체의 열에서 선택될 수 있다.

상기 i)단계에서 상기 제3열 또는 제4열의 전동체들을 각각 다른 직경을 가 진 전동체들로 교체하여 장착함으로써 상기 외륜의 변위 차를 제2 설정 거리 또는 제3 설정 거리 이하로 조절할 수 있다.

또한, 상기 제2 설정 거리와 상기 제3 설정 거리의 합은 상기 제1 설정 거리 이하일 수 있다.

본 발명의 제3,4,5,6실시예들에 따른 다열 베어링의 틈새 측정 방법은 본 발명의 기술적 사상이 3개의 열의 전동체가 장착된 베어링에 적용한 것이다.

본 발명의 제3실시예에 따르면, 상기 전동체는 제1,2,3열로 구성되고, 상기 제1,3열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되, 상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고, 상기 c)단계에서는 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며, 상기 d)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하고, 상기 e)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정할 수 있다.

본 발명의 제4실시예에 따르면, 상기 전동체는 제1,2,3열로 구성되고, 상기 제1,3열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되, 상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고, 상기 c)단계에서는 상기 제2열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며, 상기 d)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체를 외륜과 내륜 사이에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하고, 상기 e)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체를 외륜과 내륜 사이에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정할 수 있다.

본 발명의 제5실시예에 따르면, 상기 전동체는 제1,2,3열로 구성되고, 상기 제1열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2,3열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되, 상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고, 상기 c)단계에서는 상기 제2열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며, 상기 d)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하고, 상기 e)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정할 수 있다.

본 발명의 제6실시예에 따르면, 상기 전동체는 제1,2,3열로 구성되고, 상기 제1열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2,3열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되, 상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고, 상기 c)단계에서는 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며, 상기 d)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하 중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하고, 상기 e)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정할 수 있다.

본 발명의 제3,4,5,6실시예들에 따르면, 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체의 직경은 일정하고, 상기 제3열의 전동체는 다른 직경을 가진 복수개의 전동체의 열에서 선택될 수 있다.

또한, 상기 f)단계에서 상기 제3열의 전동체들을 각각 다른 직경을 가진 전동체들로 교체하여 장착함으로써 상기 틈새를 제1 설정 거리 이하로 조절할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 바깥쪽 전동체 및 안쪽 전동체에서 각각 1열의 전동체를 선택하여 다열 베어링의 틈새를 측정하고, 바깥쪽 전동체 또는 안쪽 전동체만을 장착하였을 때 발생하는 외륜의 변위 차를 설정된 값 이하로 조절함으로써 세 개의 열 이상의 전동체가 장착된 베어링의 틈새를 정확하게 측정할 수 있다.

또한, 다열 베어링의 틈새를 측정하기 위한 과정을 감소시킴으로써 공정수가 감소되고, 반복 측정에 따른 누적 오차가 감소한다.

또한, 베어링 틈새 오차가 감소하므로 틈새 보상이 불필요해지며, 베어링의 수명 등 성능이 향상된다.

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

여기에서, '바깥쪽'은 휠에 가까운 부분을 의미하며, '안쪽'은 휠의 반대쪽, 즉 차체에 가까운 부분을 의미한다. 또한, '바깥쪽 전동체'는 전동체의 장착면의 중심을 기준으로 바깥쪽에 장착되는 전동체를 의미하며, '안쪽 전동체'는 전동체의 장착면의 중심을 기준으로 안쪽에 장착되는 전동체를 의미한다.

본 발명의 실시예들에 따른 다열 베어링의 틈새 측정 방법은 세 개의 열 이상의 전동체가 장착된 베어링의 틈새를 측정한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 바깥쪽 전동체 중 1열의 전동체를 선택하고 안쪽 전동체 중 1열의 전동체를 선택하여 상기 선택된 전동체들을 허브에 장착하고 다열 베어링의 틈새를 측정한다. 이 경우, 베어링의 틈새 오차를 줄이기 위하여 제일 바깥쪽 열과 제일 안쪽 열의 전동체를 선택할 수 있다.

그 후, 측정된 틈새의 오차를 줄이기 위한 과정을 진행한다. 이러한 과정은 바깥쪽 전동체를 구성하는 전동체의 열을 따로따로 장착하였을 때 발생되는 외륜의 변위 차와 안쪽 전동체를 구성하는 전동체의 열을 따로따로 장착하였을 때 발생되는 외륜의 변위 차를 제1 설정 거리(허용 오차) 이하로 조절함으로써 수행된다.

통상적으로 베어링의 틈새는 -50㎛ ~ -40㎛로 조절된다. 따라서, 상기 제1 설정 거리는 베어링의 틈새의 10%인 4㎛ ~ 5㎛가 바람직하다.

이러한 다열 베어링의 틈새 측정 방법을 4열 베어링과 3열 베어링에 적용한 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 7 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다열 베어링의 틈새 측정 방법을 4열 베어링에 적용하는 경우를 설명하기 위한 개략도이다.

설명의 편의를 위하여 종래기술과 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 4열 베어링(1)은 바깥쪽에 제1플랜지(12)가 형성되고 안쪽에 단차면(18)이 형성된 허브(10), 상기 허브(10)를 감싸는 외륜(20), 상기 허브(10)의 단차면(18)에 압입되는 내륜(30), 그리고 상기 허브(10)와 외륜(20) 사이 및 상기 내륜(30)과 외륜(20) 사이에 장착되는 제1,2,3,4열의 전동체(40, 50, 60, 70)를 포함한다. 상기 전동체(40, 50, 60, 70) 중 제1,3열의 전동체(40, 60)는 바깥쪽 전동체를 구성하며, 제2,4열의 전동체(50, 70)는 안쪽 전동체를 구성한다.

이러한 베어링(1)의 틈새를 측정하기 위하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 허브(10)를 베이스(110) 상에 설치한 후, 제1,2열의 전동체(40, 50) 및 외륜(20)을 허브(10)에 장착한다. 그 후, 내륜(30)을 압입 지그(100)로 허브(10)의 단차면(18)에 압입하며 베어링(1)의 틈새(K)를 측정한다. 2열 베어링의 틈새 측정 방법에 대하여는 앞에서 상세히 설명하였으므로 여기에서는 생략한다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 다열 베어링의 틈새 측정 방법에서는 2열 베어링의 틈새를 측정하는 앞에서 설명한 어떠한 방법뿐만 아니라 다른 방법을 사용하여도 무방하다.

그 후, 도 8에 도시된 바와 같이, 허브(10)와 외륜(20) 사이에 제1열의 전동 체(40)를 배치하고, 허브(10)의 숄더(17)와 외륜(20)의 플랜지(22)에 제1,2레그(120, 130)를 각각 설치한다. 이러한 상태에서 외륜(20)의 제1플랜지(22)에 일정 하중(예를 들어, 5 kgf)을 가하며 상기 제1,2레그(120, 130) 사이의 변위(A)를 측정한다. 상기 일정 하중은 베어링(1)이 완전히 조립되었을 때 오비탈 포밍, 너트 체결 등에 의하여 베어링(1)에 가해지는 힘을 예측한 것이다. 또한, 상기 제1,2레그(120, 130) 사이의 변위(A)는 허브(10)에 대한 외륜(20)의 변위(A)를 나타낸다. 여기에서는, 상기 제1,2레그(120, 130)가 허브(10)의 숄더(17)와 외륜(20)의 플랜지(22)에 장착된 것을 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 외륜(20)의 변위(A)를 정확하게 측정하기 위하여, 제1,2레그(120, 130)는 외륜(20)과 허브(10)의 연마면에 장착되면 된다.

그 후, 도 9에 도시된 바와 같이, 허브(10)와 외륜(20) 사이에 제3열의 전동체(60)를 배치하고, 허브(10)의 숄더(17)와 외륜(20)의 제1플랜지(22)에 제1,2레그(120, 130)를 각각 설치한다. 이러한 상태에서 외륜(20)의 제1플랜지(22)에 상기 일정 하중을 가하며 상기 제1,2레그(120, 130) 사이의 변위(B)를 측정한다. 이 과정은 외륜의 변위 차(|A-B|)가 제2 설정 거리 이하가 될 때까지 다른 직경을 가진 제3열의 전동체를 교체적으로 장착하며 수행된다. 즉, 외륜의 변위 차(|A-B|)가 제2 설정 거리 이하가 되도록 하는 제3열의 전동체의 직경을 선택하는 것이다. 상기 제2 설정 거리는 상기 제1 설정 거리의 절반인 2㎛가 바람직하다.

그 후, 도 10에 도시된 바와 같이, 내륜(30)을 하부 지그(200)에 장착하고, 상기 내륜(30)에 제2열의 전동체(50)와 외륜(20)을 장착한다. 또한, 상기 내륜(30) 과 외륜(20)의 끝단에 제1,2레그(120, 130)를 설치한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 제1,2레그(120, 130)는 내륜(30)과 외륜(20)의 어떠한 연마면에 장착되어도 무방하다. 또한, 내륜(30)을 하부 지그(200)에 장착하는 대신, 허브(10)에 장착할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서는 베어링의 틈새 측정이 용이하도록 내륜(30)을 하부 지그(200)에 장착한다.

이러한 상태에서, 외륜(20)의 제1플랜지(22)에 상기 일정 하중을 가하며 제1,2레그(120, 130) 사이의 변위(C)를 측정한다.

그 후, 도 11에 도시된 바와 같이, 내륜(30)과 외륜(20) 사이에 제4열의 전동체(70)를 배치하고, 내륜(30)과 외륜(20)의 끝단에 제1,2레그(120, 130)를 설치한다. 이러한 상태에서 외륜(20)의 제1플랜지(22)에 상기 일정 하중을 가하며 상기 제1,2레그(120, 130) 사이의 변위(D)를 측정한다. 이 과정은 외륜의 변위 차(|C-D|)가 제3 설정 거리 이하가 될 때까지 다른 직경을 가진 제4열의 전동체를 교체적으로 장착하며 수행된다. 상기 제3 설정 거리는 상기 제1 설정 거리의 절반인 2㎛가 바람직하다.

도 8 내지 도 11에 도시된 과정을 완료하면, 바깥쪽 전동체를 구성하는 전동체(40, 60)의 열을 따로따로 장착하였을 때 발생되는 외륜(20)의 변위 차(|A-B|)와 안쪽 전동체를 구성하는 전동체(50, 70)의 열을 따로따로 장착하였을 때 발생되는 외륜(20)의 변위 차(|C-D|)가 베어링(1)의 틈새에 끼치는 영향이 무시할 수 있을 만큼 작아진다. 이 경우, 베어링(1)의 틈새는 도 7의 과정에서 측정된 K가 된다.

한편, 도 8 및 도 9에 도시된 과정과 도 10 및 도 11에 도시된 과정은 그 순 서를 바꿔 수행해도 무방하다.

도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 다열 베어링의 틈새 측정 방법을 3열 베어링에 적용하는 경우를 설명하기 위한 개략도이다.

도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 3열 베어링(1)은 바깥쪽에 제1플랜지(12)가 형성되고 안쪽에 단차면(18)이 형성된 허브(10), 상기 허브(10)를 감싸는 외륜(20), 상기 허브(10)의 단차면(18)에 압입되는 내륜(30), 그리고 상기 허브(10)와 외륜(20) 사이 및 상기 내륜(30)과 외륜(20) 사이에 장착되는 제1,2,3열의 전동체(40, 50, 60)를 포함한다. 상기 전동체(40, 50, 60) 중 제1,3열의 전동체(40, 60)는 바깥쪽 전동체를 구성하며, 제2열의 전동체(50)는 안쪽 전동체를 구성한다.

이러한 베어링(1)의 틈새를 측정하기 위하여, 도 12에 도시된 바와 같이, 허브(10)를 베이스(110) 상에 설치한 후, 제1,2열의 전동체(40, 50) 및 외륜(20)을 허브(10)에 장착한다. 그 후, 내륜(30)을 압입 지그(100)로 허브(10)의 단차면(18)에 압입하며 베어링(1)의 틈새(L)를 측정한다.

그 후, 도 13에 도시된 바와 같이, 허브(10)와 외륜(20) 사이에 제1열의 전동체(40)를 배치하고, 허브(10)의 숄더(17)와 외륜(20)의 플랜지(22)에 제1,2레그(120, 130)를 각각 설치한다. 이러한 상태에서 외륜(20)의 제1플랜지(22)에 일정 하중을 가하며 상기 제1,2레그(120, 130) 사이의 변위(E1), 즉 외륜(20)의 변위(E1)를 측정한다.

그 후, 도 14에 도시된 바와 같이, 허브(10)와 외륜(20) 사이에 제3열의 전동체(60)를 배치하고, 허브(10)의 숄더(17)와 외륜(20)의 제1플랜지(22)에 제1,2레그(120, 130)를 각각 설치한다. 이러한 상태에서 외륜(20)의 제1플랜지(22)에 상기 일정 하중을 가하며 상기 제1,2레그(120, 130) 사이의 변위(E2)를 측정한다. 이 과정은 외륜(20)의 변위 차(|E1-E2|)가 제1 설정 거리 이하가 될 때까지 다른 직경을 가진 제3열의 전동체를 교체적으로 장착하며 수행된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 설정 거리는 4㎛가 바람직하다.

도 13 및 도 14에 도시된 과정을 완료하면, 바깥쪽 전동체를 구성하는 전동체(40, 60)의 열을 따로따로 장착하였을 때 발생되는 외륜(20)의 변위 차(|E1-E2|)가 베어링(1)의 틈새에 끼치는 영향이 무시할 수 있을 만큼 작아진다. 이 경우, 베어링(1)의 틈새는 도 12의 과정에서 측정된 L이 된다.

또한, 본 발명의 다열 베어링 틈새 측정 방법은 제1열의 전동체(40)가 바깥쪽 전동체를 구성하며, 제2,3열의 전동체(50, 60)가 안쪽 전동체를 구성하는 3열 베어링의 틈새를 측정하는 데에도 적용될 수 있다. 그 구체적인 방법에 대하여는 본 발명의 개시 내용으로부터 당업자가 자명하게 알 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 제1,2,3 설정 거리는 앞에서 언급한 것에 한하지 아니하고 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 설정 거리를 2㎛로 설정하고, 제2,3 설정 거리는 각각 1㎛로 설정할 수도 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 바깥쪽 전동체에서 하나의 열을 선택하고 안쪽 전동체에서 하나의 열을 선택하여 상기 선택된 열들을 베어링에 장착하며 2열 베어링의 틈새 측정 방법에 따라 틈새를 측정한다. 그리고, 바깥쪽 전동체를 구성하는 전동체의 열들을 따로따로 설치하며 발생되는 외륜의 변위 차를 허용 오차 내가 되도록 조절하고, 안쪽 전동체를 구성하는 전동체의 열들을 따로따로 설치하며 발생되는 외륜의 변위 차를 허용 오차 내가 되도록 조절함으로써, 2열 베어링의 틈새 측정 방법에 따라 측정된 틈새를 3열 이상의 전동체를 가지는 베어링의 틈새로 결정한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 내륜을 허브에 압입하며 틈새를 측정하는 과정이 한 번만 수행되므로 공정수가 감소하게 된다. 비록 외륜의 변위 차를 허용 오차 내가 되도록 조절하기 위한 공정이 반복적으로 진행되나, 이러한 공정은 내륜을 허브에 압입하였다 빼는 공정에 비하면 수행하기가 간단하고 용이하다.

또한, 베어링의 틈새를 결정한 후 발생될 수 있는 오차를 줄이므로, 베어링의 틈새를 정확하게 측정할 수 있다.

여기에서는, 3열 및 4열 베어링의 틈새 측정에 대하여만 예시하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 5열 이상의 베어링의 틈새 측정에 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

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

도 1은 일반적인 휠 베어링의 단면도이다.

Claims

바깥쪽에 휠을 장착하기 위한 플랜지가 형성되고 안쪽에 단차면이 형성된 허브, 상기 허브를 감싸는 외륜, 상기 허브의 단차면에 압입되는 내륜, 상기 허브와 외륜 사이 및 상기 내륜과 외륜 사이에 장착되는 적어도 세 개의 열 이상의 전동체를 포함하되, 상기 전동체는 허브의 바깥쪽에 배치되는 바깥쪽 전동체와 허브의 안쪽에 배치되는 안쪽 전동체를 포함하고, 상기 바깥쪽 전동체와 상기 안쪽 전동체 중 적어도 하나의 전동체는 두 개의 열 이상의 전동체로 형성되는 다열 베어링의 틈새 측정 방법에 있어서,

a) 상기 바깥쪽 전동체 중 하나의 열과 상기 안쪽 전동체 중 하나의 열을 선택하는 단계;

b) 상기 a)단계에서 선택된 열들의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하는 단계;

c) 상기 바깥쪽 전동체들에서만 또는 상기 안쪽 전동체들에서만 두 개의 열을 선택하는 단계;

d) 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계;

e) 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 장착하고 상기 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계; 그리고

f) 상기 d)단계와 상기 e)단계에서 측정된 외륜의 변위 차를 제1 설정 거리 이하로 조절하는 단계;

를 포함하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전동체는 제1,2,3,4열로 구성되고, 상기 제1,3열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2,4열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되,

상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고,

상기 c)단계에서는 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며,

상기 f)단계에서는 외륜의 변위 차를 제2 설정 거리 이하로 조절하는 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 2항에 있어서,

g) 상기 제2열과 상기 제4열의 전동체 중 하나의 열의 전동체를 외륜과 내륜사이에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계;

h) 상기 제2열과 상기 제4열의 전동체 중 다른 하나의 열의 전동체를 외륜과내륜 사이에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위 를 측정하는 단계; 그리고

i) 상기 g)단계와 상기 h)단계에서 측정된 외륜의 변위 차를 제3 설정 거리이하로 조절하는 단계;

를 더 포함하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전동체는 제1,2,3,4열로 구성되고, 상기 제1,3열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2,4열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되,

상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고,

상기 c)단계에서는 상기 제2열과 상기 제4열의 전동체들을 선택하며,

상기 f)단계에서는 외륜의 변위 차를 제3 설정 거리 이하로 조절하는 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 4항에 있어서,

g) 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 단계;

h) 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측 정하는 단계; 그리고

i) 상기 g)단계와 상기 h)단계에서 측정된 외륜의 변위 차를 제2 설정 거리이하로 조절하는 단계;

를 더 포함하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 3항 또는 제 5항에 있어서,

상기 제1열과 상기 제2열의 전동체의 직경은 일정하고,

상기 제3열과 상기 제4열의 전동체는 다른 직경을 가진 복수개의 전동체의 열에서 선택되는 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 6항에 있어서,

상기 i)단계에서 상기 제3열 또는 제4열의 전동체들을 각각 다른 직경을 가진 전동체들로 교체하여 장착함으로써 상기 외륜의 변위 차를 제2 설정 거리 또는 제3 설정 거리 이하로 조절하는 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 3항 또는 제 5항에 있어서,

상기 제2 설정 거리와 상기 제3 설정 거리의 합은 상기 제1 설정 거리 이하인 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전동체는 제1,2,3열로 구성되고, 상기 제1,3열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되,

상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고,

상기 c)단계에서는 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며,

상기 d)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하고,

상기 e)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전동체는 제1,2,3열로 구성되고, 상기 제1,3열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되,

상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고,

상기 c)단계에서는 상기 제2열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며,

상기 d)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동 체를 외륜과 내륜 사이에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하고,

상기 e)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체를 외륜과 내륜 사이에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전동체는 제1,2,3열로 구성되고, 상기 제1열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2,3열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되,

상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고,

상기 c)단계에서는 상기 제2열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며,

상기 d)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하고,

상기 e)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전동체는 제1,2,3열로 구성되고, 상기 제1열은 상기 바깥쪽 전동체를 구성하며, 상기 제2,3열은 상기 안쪽 전동체를 구성하되,

상기 b)단계에서는 상기 제1열과 상기 제2열의 전동체들, 외륜 및 내륜을 상기 허브에 장착함으로써 발생되는 틈새를 측정하고,

상기 c)단계에서는 상기 제1열과 상기 제3열의 전동체들을 선택하며,

상기 d)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하고,

상기 e)단계에서는 상기 c)단계에서 선택된 두 개의 열 중 다른 하나의 열의 전동체와 외륜을 허브에 장착하고 상기 외륜에 일정 하중을 가함으로써 발생되는 외륜의 변위를 측정하는 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 9항 내지 제 13항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제1열과 상기 제2열의 전동체의 직경은 일정하고,

상기 제3열의 전동체는 다른 직경을 가진 복수개의 전동체의 열에서 선택되는 것을 특징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.
제 13항에 있어서,

상기 f)단계에서 상기 제3열의 전동체들을 각각 다른 직경을 가진 전동체들로 교체하여 장착함으로써 상기 변위차를 제1 설정 거리 이하로 조절하는 것을 특 징으로 하는 다열 베어링의 틈새 측정 방법.