KR20130093381A - 휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법 - Google Patents

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KR20130093381A
KR20130093381A KR1020120014944A KR20120014944A KR20130093381A KR 20130093381 A KR20130093381 A KR 20130093381A KR 1020120014944 A KR1020120014944 A KR 1020120014944A KR 20120014944 A KR20120014944 A KR 20120014944A KR 20130093381 A KR20130093381 A KR 20130093381A
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Abstract

본 발명은 휠 베어링 조립체에 관한 것으로, 일단에 말단부가 형성된 허브, 상기 허브에 장착되는 내륜, 상기 허브와 내륜의 외측에 위치되는 외륜, 및 상기 허브 또는 내륜과 외륜 사이에 개재되어 구르는 전동체를 갖는 휠 베어링에 있어서, 상기 내륜의 일단은 상기 허브와 접촉하는 내륜 접촉면으로부터 제1 반경을 갖도록 곡선으로 형성되며, 상기 말단부에는 상기 내륜의 일단에 대응하여 상기 내륜과 접촉하는 허브 접촉면에 제2 반경을 갖는 오목부가 형성되고, 상기 말단부를 오비탈 포밍 가공하여 상기 허브의 말단이 상기 내륜 방향으로 성형 가공된다.

Description

휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법{WHEEL BEARING ASSEMBLY AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오비탈 포밍 가공시 응력 발생을 최소화 할 수 있는 휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.
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 대분 된다.
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.
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.
종래의 오비탈 포밍 방법을 간단히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 휠 베어링 조립체의 회전 요소(여기에서는 '허브'를 의미한다.)에 제 1열의 전동체를 삽입한 후 제1 내,외륜궤도와 제1 열의 전동체가 접촉되도록 외륜을 장착한다. 그 후, 제2 외륜궤도에 제2 열의 전동체를 삽입한 후 제2 내륜궤도가 형성되어 있는 내륜을 압입한다. 이 때, 허브의 말단부는 상기 내륜의 축 방향 바깥쪽으로 돌출되어 있다.
위와 같은 상태의 휠 베어링 조립체를 허브의 말단부가 상부를 향하도록 위치시키고 허브와 외륜이 움직이지 않도록 베이스에 고정한다.
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 소성 변형된다. 이 때, 내륜은 전동체에 예압을 가하고 축방향으로 고정된다.
그러나, 종래의 휠 베어링 조립체 및 오비탈 포밍 방법에 의하면, 오비탈 포밍시 내륜, 특히 허브와 접촉하는 부분에 응력이 집중되는 문제가 있다.
이러한 응력 집중 현상은 내륜의 변형을 초래하여 휠 베어링 조립체의 불량율 증가에 기여하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 오비탈 포밍 가공시 응력 발생을 최소화 할 수 있는 휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체는, 일단에 말단부가 형성된 허브, 상기 허브에 장착되는 내륜, 상기 허브와 내륜의 외측에 위치되는 외륜, 및 상기 허브 또는 내륜과 외륜 사이에 개재되어 구르는 전동체를 갖는 휠 베어링에 있어서, 상기 내륜의 일단은 상기 허브와 접촉하는 내륜 접촉면으로부터 제1 반경을 갖도록 곡선으로 형성되며, 상기 말단부에는 상기 내륜의 일단에 대응하여 상기 내륜과 접촉하는 허브 접촉면에 제2 반경을 갖는 오목부가 형성되고, 상기 말단부를 오비탈 포밍 가공하여 상기 허브의 말단이 상기 내륜 방향으로 성형 가공될 수 있다.
상기 제1 반경은 상기 제2 반경보다 크거나 같은 것으로 할 수 있다.
상기 제1 반경을 갖는 곡선의 형성 위치의 시작점과 상기 제2 반경을 갖는 오목부의 형성 위치의 시작점은 일치할 수 있다.
상기 내륜과 접촉하는 허브 접촉면의 반대면에는 볼록부가 형성될 수 있다.
상기 볼록부의 형성 위치의 시작점은 상기 오목부의 형성 위치와 동일하거나 상기 전동체에 보다 가깝게 위치할 수 있다.
본 발명의 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)하는 휠 베어링 조립체의 제작 방법에 있어서, 상기 성형 도구와 상기 허브 중 적어도 하나는 다른 하나를 향하여 움직여 상기 성형 도구가 상기 허브의 말단부에 접촉하도록 하고, 상기 성형 도구는 회전 운동을 통해 상기 허브의 말단부를 내륜을 향하여 반경 바깥쪽으로 오비탈 포밍하되, 상기 내륜의 일단은 상기 허브와 접촉하는 내륜 접촉면으로부터 제1 반경을 갖도록 곡선으로 형성되며, 상기 말단부에는 상기 내륜의 일단에 대응하여 상기 내륜과 접촉하는 허브 접촉면에 제2 반경을 갖는 오목부가 형성되고, 상기 말단부를 오비탈 포밍 가공하여 상기 허브의 말단이 상기 내륜 방향으로 성형 가공될 수 있다.
상기 제1 반경은 상기 제2 반경보다 크거나 같은 것으로 할 수 있다.
상기 제1 반경을 갖는 곡선의 형성 위치의 시작점과 상기 제2 반경을 갖는 오목부의 형성 위치의 시작점은 일치할 수 있다.
상기 내륜과 접촉하는 허브 접촉면의 반대면에는 볼록부가 형성될 수 있다.
상기 볼록부의 형성 위치의 시작점은 상기 오목부의 형성 위치와 동일하거나 상기 전동체에 보다 가깝게 위치할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법에 의하면, 오비탈 포밍 가공시 응력 발생을 최소화 할 수 있어, 휠 베어링 조립체의 불량율을 낮출 수 있다.
도1은 일반적인 휠 베어링 조립체의 구조를 보인 단면도이다.
도2는 일반적인 휠 베어링 조립체의 제작 장치를 보인 개략도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 오비탈 포밍 가공 전의 단면도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 오비탈 포밍 가공 후의 단면도이다.
도5는 본 발명의 실시예의 변형예에 의한 휠 베어링 조립체의 오비탈 포밍 가공 전의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 일반적인 휠 베어링 조립체의 구조를 보인 단면도이다.
도1에 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.
또한, 도1에 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.
도1에 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.
허브(110)는 실린더 형상으로, 허브(110)의 일단에는 차량의 휠(도시하지 않음)이 결합된다. 이를 위하여, 허브(110)의 일단은 반경 바깥쪽으로 돌출되어 제1 플랜지(112)를 형성하고 허브 축(X1) 방향으로 돌출하여 파일럿(116)을 형성한다. 제1 플랜지(112)에는 제1 볼트공(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 소성 변형된다. 허브(110)의 단차부(118)와 제 1플랜지(112) 사이에는 제1 내륜궤도(119a)가 형성되어 있다.
내륜(120)은 상기 허브(110)의 단차부에 압입되며, 상기 내륜(120)에는 제2 내륜궤도(119b)가 형성되어 있다.
외륜(130)은 상기 허브(110)의 반경 바깥쪽에 장착된다. 외륜(130)의 반경 내측면에는 상기 제1,2 내륜궤도(119a, 119b)에 대응하는 제1,2 외륜궤도(139a, 139b)가 형성되어 있으며, 반경 외측면의 일부는 반경 외측으로 돌출되어 제2 플랜지(132)를 형성한다. 상기 제2 플랜지(132)에는 제2 볼트공(134)이 천공되어 볼트 등의 결합 수단에 의하여 외륜(130)이 차체에 결합된다.
전동체(150)는 상기 제1 내륜궤도(119a)와 제1 외륜궤도(139a) 사이 및 제2 내륜궤도(119b)와 제 2외륜궤도(139b) 사이에 각각 개재된다.
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.
도2는 일반적인 휠 베어링 조립체의 제작 장치를 보인 개략도이다.
도2에 도시된 휠 베어링 조립체의 제작 장치는 등록특허 10-1004998호에 개시된 것이며, 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법을 설명하기 위해 이를 설명하나, 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법은 이에 한정되지 아니한다.
도2에 도시된 바와 같이, 하나의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 제작 장치는 베이스(400), 성형 도구 장착부(310), 회전부(500), 성형 도구(200), 그리고 지지부(300)를 포함한다.
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 제1 볼트공(114)에 대응하는 위치에는 가이딩 홈(410)이 형성되어 허브(110)가 베이스(400)에 장착될 때 상기 제1 볼트공(114)과 가이딩 홈(410)에 가이딩 핀(115)이 삽입되어 허브(110)가 베이스(400) 상에 지지된다. 상기 가이딩 핀(115)과 가이딩 홈(410) 사이에는 소정의 틈새가 형성되어 허브(110)가 전후 좌우로 움직일 수 있도록 되어 있다.
성형 도구 장착부(310)는 상기 베이스(310)의 상부에 장착되어 있다.
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 제1 축(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 제2 축(Y2)에 그 중심축이 일치하도록 위치된다.
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.
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 제1 축(Y1)을 중심으로 회전하는 것을 의미하고 공전이란 제2 축(Y2)과 제1 축(Y1)이 만나는 점을 중심으로 제2 축(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.
또한, 상기 성형 도구(200)는 일정 범위 내에서 상하로 움직일 수 있다.
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.
이하, 상기 휠 베어링 조립체의 제작 장치를 사용하여 휠 베어링 조립체를 제작하는 과정을 설명한다.
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, 제1 볼트공(114)과 가이딩 홈(410)을 맞추고 가이딩 핀(115)을 삽입한다. 또한, 회전부(300)의 내주면에 외륜(130)과 제2 플랜지(132)가 밀착되도록 함으로써 휠 베어링 조립체(100)를 베이스(400)에 장착한다.
그 후, 회전부(300)는 외륜(130)을 회전시키고, 성형 도구(200)는 제1 축(Y1)을 중심으로 자전하며 제2 축(Y2)를 중심으로 공전하게 된다. 이러한 상태에서 상기 성형 도구 장착부(310)는 휠 베어링 조립체(100)를 향해 하강한다.
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.
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.
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.
더 나아가, 외륜(130)이 회전부(500)에 의하여 회전하도록 되어 있으므로 성형 도구(200)로부터 허브(110) 및 내륜(120)을 통해 전동체에 집중되는 응력을 완화시켜 주므로 휠 베어링 조립체(100)의 불량율을 낮추게 된다.
한편, 상기 외륜(130)의 회전 속도는 성형 도구(200)의 자전 속도 및 공전 속도보다 늦은 것이 바람직하다.
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.
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.
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.
본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법은 상기 설명한 등록특허 10-1004998호에 의한 휠 베어링 조립체의 제작 장치를 사용하여 오비탈 포밍 가공하는 것에 한정되는 것은 아니며, 설명의 편의를 위하여 개시 하였다. 예를 들어 상기 성형 도구(200)가 허브 축(X1)과 일치하고, 공전없이 자전만 하는 오비탈 포밍 장치로 가공하는 것도 가능하며, 회전부(500)나 연결체(600)의 구성이 생략된 구성에도 적용 가능함은 물론이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 오비탈 포밍 가공 전의 단면도이고, 도4는 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 오비탈 포밍 가공 후의 단면도이다.
도3 및 도4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체(100)의 상기 내륜(120)의 일단(122)은 상기 허브(110), 즉 상기 단차부(118)와 접촉하는 내륜 접촉면으로부터 제1 반경(R1)을 갖도록 곡선으로 형성되며, 상기 말단부(160)에는 상기 내륜(120)의 일단(122)에 대응하여 상기 내륜(120)과 접촉하는 허브 접촉면에 제2 반경(R2)을 갖는 오목부(162)가 형성된다.
상기 제1 반경(R1)은 상기 제2 반경(R2)보다 크거나 같은 것으로 할 수 있다.
그리고, 상기 말단부(160)를, 도2에서 설명한 휠 베어링 조립체의 제작 장치 또는 다른 휠 베어링 조립체의 제작 장치를 이용하여, 오비탈 포밍 가공하여 상기 허브의 말단(160)이 상기 내륜(120) 방향으로, 도4에 도시된 바와 같이 성형 가공되도록 한다.
상기 제1 반경(R1)은 상기 제2 반경(R2)보다 크거나 같게 하면, 상기 말단부(160)의 오비탈 포밍시 상기 말단부(160)의 가공이 보다 용이하며, 상기 오목부(162)가 상기 내륜의 일단(122)에 밀착하며 가공되어 상기 말단부(160)와 상기 내륜의 일단(122) 사이에 빈 공간이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 즉 상기 오목부(162)가 변형되며 상기 내륜의 일단(122)에 밀착하게 된다. 바람직하게는 상기 제1 반경(R1)과 상기 제2 반경(R2)이 실질적으로 동일하여 상기 내륜의 일단(122)에 상기 말단부(160)가 밀착하며 가공되며, 상기 내륜의 일단(122)과 상기 말단부(160)에 가해지는 응력 발생을 최소화 할 수 있다. 만약 상기 제1 반경(R1)이 상기 제2 반경(R2)보다 작게 되면, 상기 말단부(160)와 상기 내륜의 일단(122) 사이에 빈 공간이 형성되어 휠 베어링 조립체의 불량이 발생할 수 있다.
상기 제1 반경(R1)을 갖는 곡선, 즉 상기 내륜(120)의 일단(122)의 형성 위치의 시작점(A)과 상기 제2 반경(R2)을 갖는 오목부(162)의 형성 위치의 시작점(A)은 일치할 수 있으며, 이러한 형상을 통해 상기 말단부(160)와 상기 내륜의 일단(122)이 보다 밀착하여 오비탈 포밍 가공이 가능하다. 즉, 빈 공간의 형성 가능성을 차단할 수 있다.
도5는 본 발명의 실시예의 변형예에 의한 휠 베어링 조립체의 오비탈 포밍 가공 전의 단면도이다.
이하, 도5및 도3,4를 참조하여 본 발명의 실시예의 변형예에 의한 휠 베어링 조립체를 설명한다.
도5에 도시된 본 발명의 실시예의 변형예에 의한 휠 베어링 조립체는 도3 및 도4에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 휠 베어링 조립체의 구성과 이하에서 설명하는 볼록부(164)의 구성을 제외하고 동일 하므로 볼록부(164)의 구성에 대하여만 설명한다.
상기 내륜(120)과 접촉하는 허브 접촉면의 반대면에는 볼록부(164)가 형성된다. 상기 볼록부(164)는 오비탈 포밍 가공하여 상기 허브의 말단(160)이 상기 내륜(120) 방향으로, 도4에 도시된 바와 같이 성형 가공될 때, 상기 허브의 말단(160)의 상기 오목부(162)에 의하여 강성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 볼록부(164)의 형성 위치의 시작점은 상기 오목부의 형성 위치, 즉 "A"와 동일하거나 상기 전동체(150)에 보다 가깝게 위치할 수 있다. 따라서, 상기 말단부(160)의 오비탈 포밍 가공 형상이 보다 굴곡 없이 부드럽게 형성되고, 오비탈 포밍 가공시 상기 말단부(160)와 상기 내륜(120)에 가해질 수 있는 응력에 의하여 상기 말단부(160)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체 및 이의 제작 방법에 의하면, 오비탈 포밍 가공시 응력 발생을 최소화 할 수 있어, 내륜이 뒤틀리거나 설정된 위치를 벗어나는 것을 방지할 수 있으며, 따라서, 휠 베어링 조립체의 불량율을 낮출 수 있다.
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.
100: 휠 베어링 조립체 110: 허브
112: 제1 플랜지 114: 제 1볼트공
115: 가이딩 핀 116: 파일럿
118: 단차부 119a: 제1 내륜궤도
119b: 제2 내륜궤도 120: 내륜
122: 내륜 일단 130: 외륜
132: 제2 플랜지 134: 제2 볼트공
139a: 제1 외륜궤도 139b: 제2 외륜궤도
140, 142: 씰링부재 150: 전동체
160: 말단부 162, 164: 오목부/볼록부
200: 성형 도구 210: 성형홈
300: 회전부 310: 성형 도구 장착부
400: 베이스 410: 가이딩 홈
420: 파일럿 삽입홈 500: 회전부
600: 연결체

Claims (10)

  1. 일단에 말단부가 형성된 허브, 상기 허브에 장착되는 내륜, 상기 허브와 내륜의 외측에 위치되는 외륜, 및 상기 허브 또는 내륜과 외륜 사이에 개재되어 구르는 전동체를 갖는 휠 베어링에 있어서,
    상기 내륜의 일단은 상기 허브와 접촉하는 내륜 접촉면으로부터 제1 반경을 갖도록 곡선으로 형성되며,
    상기 말단부에는 상기 내륜의 일단에 대응하여 상기 내륜과 접촉하는 허브 접촉면에 제2 반경을 갖는 오목부가 형성되고,
    상기 말단부를 오비탈 포밍 가공하여 상기 허브의 말단이 상기 내륜 방향으로 성형 가공되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반경은 상기 제2 반경보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반경을 갖는 곡선의 형성 위치의 시작점과 상기 제2 반경을 갖는 오목부의 형성 위치의 시작점은 일치하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내륜과 접촉하는 허브 접촉면의 반대면에는 볼록부가 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 볼록부의 형성 위치의 시작점은 상기 오목부의 형성 위치와 동일하거나 상기 전동체에 보다 가깝게 위치하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  6. 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)하는 휠 베어링 조립체의 제작 방법에 있어서,
    상기 성형 도구와 상기 허브 중 적어도 하나는 다른 하나를 향하여 움직여 상기 성형 도구가 상기 허브의 말단부에 접촉하도록 하고,
    상기 성형 도구는 회전 운동을 통해 상기 허브의 말단부를 내륜을 향하여 반경 바깥쪽으로 오비탈 포밍하되,
    상기 내륜의 일단은 상기 허브와 접촉하는 내륜 접촉면으로부터 제1 반경을 갖도록 곡선으로 형성되며,
    상기 말단부에는 상기 내륜의 일단에 대응하여 상기 내륜과 접촉하는 허브 접촉면에 제2 반경을 갖는 오목부가 형성되고,
    상기 말단부를 오비탈 포밍 가공하여 상기 허브의 말단이 상기 내륜 방향으로 성형 가공되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체의 제작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 반경은 상기 제2 반경보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체의 제작 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 반경을 갖는 곡선의 형성 위치의 시작점과 상기 제2 반경을 갖는 오목부의 형성 위치의 시작점은 일치하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체의 제작 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 내륜과 접촉하는 허브 접촉면의 반대면에는 볼록부가 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체의 제작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 볼록부의 형성 위치의 시작점은 상기 오목부의 형성 위치와 동일하거나 상기 전동체에 보다 가깝게 위치하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체의 제작 방법.
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