KR101294035B1

KR101294035B1 - 구동륜의 차축 조립체의 구조

Info

Publication number: KR101294035B1
Application number: KR1020060127416A
Authority: KR
Inventors: 김일랑
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2013-08-08
Also published as: KR20080054825A

Abstract

구동륜의 차축 조립체의 구조가 개시된다. 개시된 구동륜의 차축 조립체의 구조는, 허브와; 상기 허브의 일측 외주면에 결합 설치된 휠 베어링 조립체와; 상기 허브의 타측 외주면에 결합 설치된 브레이크 디스크와; 상기 휠 베어링 조립체의 후방에서 상기 휠 베어링 조립체와 체결 설치된 너클과; 상기 너클과 상기 휠 베어링 조립체를 체결하는 체결볼트와; 상기 허브의 타측 후방에서 상기 허브의 중심 관통공을 통하여 고정 결합된 고정 샤프트와; 상기 고정 샤프트의 전단부에 체결된 너트부재;를 포함하고, 상기 허브와 상기 고정 샤프트는 스플라인 결합되고, 상기 허브와 상기 브레이크 디스크도 스플라인 결합되며, 상기 허브와 상기 휠 베어링 조립체의 사이에서 상기 브레이크 디스크에 형성된 키홈에 상기 휠 허브링 조립체의 내륜으로부터 상기 브레이크 디스크를 향하여 돌출 형성되는 키가 압입 설치된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 각 부품을 스프라인 결합되게 하고, 그리고 브레이크 디스크 면 등의 결합부에 키 결합함으로써, 종래에 비해 조립공정이 간단하고, 내구성이 향상되었으며, 설계자유도가 향상되었고, 안정적인 내구성능을 확보할 수 있게 되었다.

스플라인, 디스크 브레이크, 허브

Description

구동륜의 차축 조립체의 구조{STRUCTURE OF AXLE ASSEMBLY FOR A DRIVING WHEEL}

도 1은 종래의 기술에 따른 구동륜의 차축 조립체의 구조의 구성을 나타내 보인 부분 단면 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 구동륜의 차축 조립체의 구조의 구성을 나타낸 부분 단면 사시도.

도 3은 도 2의 전단면도.

도 4는 도 3의 분해도.

도 5는 도 3의 요부 상세도.

도 6은 도 5의 'A'에서 본 개략적인 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21. 브레이크 디스크

22. 허브

23. 휠 베어링 조립체

24. 너클

25a. 체결볼트

26. 고정 샤프트

27. 너트부재

28. 키

본 발명은 구동륜의 차축 조립체의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조를 간단하게 하고, 안정적인 내구 성능을 확보하게 하며, 브레이크의 성능을 향상시키기 위해 개선된 구동륜의 차축 조립체의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 차축은 바퀴를 통해 차량의 무게를 지지하는 부분으로서, 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 구동륜 차축과, 구동력을 전달하지 않는 종동륜 차축으로 구분되어진다.

그리고 상기 구동륜 차축은 엔진에서 변속기 및 종감속기어를 통해 전달된 구동력을 바퀴에 전달하는 역할과, 노면에서 받는 상하와 좌우 및 전후 방향의 힘을 지지하는 역할을 하는 것으로 전륜 구동차의 앞차축이나 후륜 구동차의 뒤차축이 여기에 해당된다.

또한 상기 차축은 허브를 통해 바퀴의 휠과 연결되게 있는 데, 상기 허브의 선단부에는 먼지나 이물질의 유입을 방지하면서 내부의 윤활오일이 누유되지 않도록 하는 커버가 씌워져 있다.

한편, 차량의 디스크 브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크에 양쪽에서 제동 패드를 유압으로 눌러서 제동하도록 되어 있는데, 이와 같은 디스크 식 브레이크는, 특수 주철로 만들어지면서 허브에 결합되어 함께 회전하는 브레이크 디스크와, 특수 주철로 안장 모양으로 만들어진 캘리퍼와, 이 캘리퍼의 좌우에 2개로 결합된 브레이크 실린더와, 피스톤 및 이 피스톤에 설치되어 브레이크 디스크와 마찰로 제동력을 발생시키는 패드를 포함하여 구성된다.

그리고 차축 조립체(Axle Assembly)는 도 1에 도시된 바와 같이, 복열 유닛 베어링 구조를 갖는 것으로, 허브 조립체(11), 브레이크 디스크(12), 휠 베어링(13) 및 너클(14)을 포함하여 구성된다.

상기 허브 조립체(10)에는 허브 볼트(15)가 체결되는 데, 이 허브 조립체(11)의 허브 플랜지가 차량의 바깥쪽으로 허브 볼트(14)에 의해 브레이크 디스크(12) 및 휠(도시되지 않음)을 결합하고, 차량의 안쪽으로 휠 베어링(13)과 결합되어 너클(14) 및 캐리어(도시되지 않음)등 다른 서스펜션(도시되지 않음) 부품들과 결합되게 된다.

그리고 차량의 주행 중에는 휠 및 브레이크 디스크(12), 허브 조립체(12)가 회전하고, 고정된 너클(40) 또는 캐리어와 연결되어 있는 휠 베어링(13)이 차량의 하중을 지지하고, 아울러 회전을 원활하게 하는 역할을 하게 된다.

한편, 브레이크 디스크(12)는 허브 조립체(12)의 허브 플랜지와 고정하기 위하여 허브 볼트(14)를 이용하여 체결되며, 너클(14)에 조립된 브레이크 디스크(12)와 같이 차량의 제동장치를 이루며, 브레이크 패드(도시되지 않음)와 디스크(도시되지 않음)사이의 마찰 저항에 의해 차량을 정지시키게 된다.

이와 같이 구성된 차축 조립체는 조립공정이 복잡하고, 최종 틈새 및 내구수 명 산포가 크다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 조립공정이 간단하고, 내구성이 향상되도록 한 구동륜의 차축 조립체의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구동륜의 차축 조립체의 구조는, 허브와; 상기 허브의 일측 외주면에 결합 설치된 휠 베어링 조립체와; 상기 허브의 타측 외주면에 결합 설치된 브레이크 디스크와; 상기 휠 베어링 조립체의 후방에서 상기 휠 베어링 조립체와 체결 설치된 너클과; 상기 너클과 상기 휠 베어링 조립체를 체결하는 체결볼트와; 상기 허브의 타측 후방에서 상기 허브의 중심 관통공을 통하여 고정 결합된 고정 샤프트와; 상기 고정 샤프트의 전단부에 체결된 너트부재;를 포함하고, 상기 허브와 상기 고정 샤프트는 스플라인 결합되고, 상기 허브와 상기 브레이크 디스크도 스플라인 결합되며, 상기 허브와 상기 휠 베어링 조립체의 사이에서 상기 브레이크 디스크에 형성된 키홈에 상기 휠 허브링 조립체의 내륜으로부터 상기 브레이크 디스크를 향하여 돌출 형성되는 키가 압입 설치된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 구동륜의 차축 조립체의 구조의 구성을 개략적으로 나타낸 부분 단면 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 전단면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 분해도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 3의 요부 상세도가 도시되어 있다.

이들 도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 구동륜의 차축 조립체의 구조는, 허브(또는 스핀들)(22)와, 이 허브(22)의 일측 외주면에 결합 설치된 휠 베어링 조립체(23)와, 상기 허브(22)의 타측 외주면에 결합 설치된 브레이크 디스크(21)와, 상기 휠 베어링 조립체(23)의 후방에서 휠 베어링 조립체(23)와 체결 설치된 너클(24)과, 이 너클(24)과 휠 베어링 조립체(23)를 체결하는 체결볼트(25a)와, 상기 허브(22)의 타측 후방에서 허브(22)의 중심 관통공(22b)을 통하여 고정 결합되는 고정 샤프트(26)와, 이 고정 샤프트(26)의 전단부에 형성된 나사부(26b)에 체결되는 너트부재(27)를 포함하여 구성된다.

그리고 이때, 상기 허브(22)와 고정 샤프트(26)는 스플라인(spline) 결합되고, 상기 허브(22)와 브레이크 디스크(21)도 스플라인 결합된다.

또한 이들이 결합되는 결합부 즉, 상기 허브(22)의 결합부(22a,22b)와, 고정 샤프트(26)의 결합부(26a) 및 브레이크 디스크(21)의 결합부(21a)에만 스플라인이 형성된다.

그리고 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 허브(22)와 휠 베어링 조립체(23)의 사이에서 휠 베어링 조립체(23)의 내륜(23b)으로부터 브레이크 디스크(21)를 향하여 키(key)(28)가 돌출 형성되는데, 이 키(28)는 원둘레에 일정 각도로 다수개가 설치되고, 구체적으로는 8개가 설치된다.

또한 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 휠 베어링 조립체(23)와 허브(22)는 서로 일체가 되도록 결합되고, 여기에 상기 브레이크 디스크(21)가 이들과 일체가 되도록 일측에 결합된다. 즉, 상기 휠 베어링 조립체(23)에는 베어링(23a)이 결합되어 있는데, 이 베어링(23a)이 허브(22)와 함께 결합되고, 이의 측면으로 브레이크 디스크(21)가 결합된다.

한편, 도면에서 도면부호 25는 브레이크 디스크(21)에 결합된 체결볼트를 나타내 보인 것이다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 구동륜의 차축 조립체의 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 구동륜의 차축 조립체의 구조는, 설계자유도와 원가절감, 브레이크의 성능 향상을 위해서 5세대 베어링의 단점을 보강하는 구조이다. 즉, 본 발명은 종래의 3세대 베어링에 허브 플랜지 형상을 삭제하고, 브레이크 디스크(21)를 허브(22)와 일체화한 베어링(23a)을 갖는 차축 조립체이다.

본 발명에 적용된 5세대 베어링(23a)은 기존의 베어링과 달리 브레이크 디스크(21)를 용이하게 교환할 수 있는 구조로 되어 있다.

그러나, 종래의 브레이크 디스크(21)는 스플라인과 허브(22) 목부(22c)에 전단응력이 집중되는 문제가 있었다. 이에 브레이크 디스크(21)와 허브(22)가 완벽하게 결합되는 구조가 요청된다.

따라서 본 발명에 따른 구동륜의 차축 조립체의 구조는, 상기 허브(22)와 고정 샤프트(26) 및 상기 허브(22)와 브레이크 디스크(21)가 스플라인 결합되도록 상기 허브(22)와, 고정 샤프트(26) 및 브레이크 디스크(21)가 서로 결합되는 결합부(22a,22b,26a,21a)에 스플라인을 형성하였다.

그리고 도 5 및 도 6의 상세도에 도시된 바와 같이, 상기 키(28)에 대응하는 상기 브레이크 디스크(21)의 일면에 키홈(28a)를 가공 형성한 후, 브레이크 디스크(21)의 중심에는 허브(22)를 압입시키고, 가공된 각 키홈(28a)에는 내륜(23b)로부터 원주방향으로 돌출 형성되는 키(28)를 압입시켜 브레이크 디스크(21)에 휠 베어링 조립체(23)가 결합된 허브를 각각 상호 결합하였다.
또한, 브레이크 디스크(21)의 스플라인면과 추가된 8곳의 키(28)가 키홈(28a)에 압입됨으로 인해 결합 강성이 증대되어 허브(22) 목부(22c)의 전단응력을 개선할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 구동륜의 차축 조립체의 구조는 다음과 같은 효과를 갖는다.

각 부품을 스프라인 결합되게 하고, 그리고 브레이크 디스크 면 등의 결합부에 키 결합함으로써, 종래에 비해 조립공정이 간단하고, 내구성이 향상되었으며, 설계자유도가 향상되었다. 그리고 안정적인 내구성능을 확보할 수 있게 되었다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

허브와;

상기 허브의 일측 외주면에 결합 설치된 휠 베어링 조립체와;

상기 허브의 타측 외주면에 결합 설치된 브레이크 디스크와;

상기 휠 베어링 조립체의 후방에서 상기 휠 베어링 조립체와 체결 설치된 너클과;

상기 너클과 상기 휠 베어링 조립체를 체결하는 체결볼트와;

상기 허브의 타측 후방에서 상기 허브의 중심 관통공을 통하여 고정 결합된 고정 샤프트와;

상기 고정 샤프트의 전단부에 체결된 너트부재;를 포함하고,

상기 허브와 상기 고정 샤프트는 스플라인 결합되고, 상기 허브와 상기 브레이크 디스크도 스플라인 결합되며,

상기 허브와 상기 휠 베어링 조립체의 사이에서 상기 브레이크 디스크에 형성된 키홈에 상기 휠 허브링 조립체의 내륜으로부터 상기 브레이크 디스크를 향하여 돌출 형성되는 키가 압입 설치된 것을 특징으로 하는 구동륜의 차축 조립체의 구조.
제1항에 있어서,

상기 허브와, 상기 고정 샤프트 및 상기 브레이크 디스크가 서로 결합되는 결합부에만 스플라인이 형성된 것을 특징으로 하는 구동륜의 차축 조립체의 구조.
삭제
제1항에 있어서,

상기 키는 원둘레에 일정 각도로 다수개가 설치된 것을 특징으로 하는 구동륜의 차축 조립체의 구조.
제4항에 있어서,

상기 키는 8개가 설치된 것을 특징으로 하는 구동륜의 차축 조립체의 구조.
제1항에 있어서,

상기 휠 베어링 조립체와 상기 허브는 서로 일체가 되도록 결합되고, 여기에 상기 브레이크 디스크가 이들과 일체가 되도록 일측에 결합된 것을 특징으로 하는 구동륜의 차축 조립체의 구조.