KR101431097B1 - 휠 베어링 조립체 - Google Patents

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Abstract

휠 베어링 조립체가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링 조립체는 외측 단부에 플랜지가 반경 외측으로 형성되고, 상기 플랜지에는 휠을 장착하기 위한 허브 볼트홀이 형성되며, 내측 외주면 단부에 단차부가 형성되며, 상기 플랜지와 상기 단차부 사이에 외측 내륜궤도가 형성되는 허브; 상기 허브의 단차부에 장착되며, 내측 내륜궤도가 외주면에 형성되는 내륜; 상기 허브와 상기 내륜을 감싸며, 상기 내,외측 내륜궤도와 대응하는 내,외측 외륜궤도가 각각 내주면에 형성되는 외륜; 상기 내,외측 내륜궤도와 상기 내,외측 외륜궤도 사이에 장착된 복수개의 전동체들을 포함하며, 상기 허브는 등속 조인트의 조인트 하우징과의 접촉부가 페이셜 스플라인(facial spline)을 통하여 회전방향으로 결합된 상태로, 조인트 볼트에 의해 상기 조인트 하우징과 축방향으로 체결된다.

Description

휠 베어링 조립체{WHEEL BEARING ASSEMBLY}
본 발명은 차량용 휠 베어링 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠 베어링의 내구성 및 품질을 향상시킬 수 있는 차량용 휠 베어링에 관한 것이다.
일반적으로 베어링은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 현재 롤러 베어링, 테이퍼 베어링, 니들 베어링 등 다양한 베어링들이 사용되고 있다.
휠 베어링은 이러한 베어링의 한 종류로서, 회전하지 않는 요소인 차체에 회전하는 요소인 휠을 회전 가능하게 연결한다. 상기 휠 베어링은 휠 또는 차체 중 하나에 연결되는 내륜(및/또는 허브)과 휠 또는 차체 중 다른 하나에 연결되는 외륜 및 상기 외륜과 내륜 사이에 개재되는 전동체를 포함한다.
이러한 휠 베어링은 현가계의 너클에 연결되도록 구동계의 허브에 결합되어 휠 베어링 조립체(Wheel Bearing Assembly)를 이룬다.
도 1은 종래 기술에 따른 휠 베어링 조립체의 부분 절개 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 휠 베어링 조립체(100)는 등속 조인트(101)의 스핀들(103)을 통하여 회전력을 전달받아 휠(미도시)에 전달하는 허브(110)와, 상기 허브(110)의 외경부에 설치되는 휠 베어링(120)으로 구성된다.
상기 허브(110)는 외측 단부에 플랜지(111)가 반경 외측으로 돌출되어 있고, 상기 플랜지(111)에는 휠을 장착하기 위한 허브 볼트홀(113)이 형성된다.
상기 허브(110)의 내측 단부에는 단차부(115)가 형성되어 있고, 상기 플랜지(111)와 상기 단차부(115) 사이에는 외측 내륜궤도(T1)가 형성된다.
상기 휠 베어링(120)은 상기 허브(110)의 단차부(115)에 압입 설치되며, 내측 내륜궤도(T2)가 형성된 내륜(121)과, 상기 허브(110)와 내륜(121)을 감싸며 상기 내,외측 내륜궤도(T1,T2)에 대응하는 내,외측 외륜궤도(T3,T4)가 형성된 외륜(123), 및 상기 내륜(121)과 외륜(123) 사이에서 상기 내,외측 내륜궤도(T1,T2)와 내,외측 외륜궤도(T3,T4) 사이에 설치되는 복수개의 전동체(125)로 구성된다.
또한, 상기 내륜(121)과 외륜(123) 사이에는 전동체(125)들이 일정 간격을 유지하도록 케이지(127)가 구성된다.
상기 내륜(121)과 외륜(123) 사이에 형성되는 공간부에는 윤활제가 채워지고, 상기 내륜(121)과 외륜(123)의 양측 단부 사이에는 상기 윤활제가 외부로 유출되지 않도록 함과 동시에, 외부로부터 이물질이 침투하는 것을 방지하는 실(129: Seal)이 설치된다.
이러한 휠 베어링 조립체(100)는 허브(110)가 등속조인트(101)의 스핀들(103)과 스플라인(혹은 세레이션) 결합되어 회전력을 전달받는 구조를 갖는다.
또한, 종래의 휠 베어링 조립체(100)는 휠 베어링(120)의 수명 향상을 위하여 전동체(125)에 예압을 가하게 된다.
즉, 종래 기술의 경우에는, 허브(110)의 내측 단부에 형성된 단차부(115)에 내륜(121)을 압입한 후, 허브(110)의 내측 선단을 오비탈 포밍(OF: Orbital Forming) 하여 내륜(121)을 고정하고 전동체(125)에 예압을 부여하였다.
그러나 상기와 같이, 오비탈 포밍(OF)에 의하여 휠 베어링(120)에 예압을 가하는 경우, 오비탈 포밍(OF) 과정에 고하중에 의하여 휠 베어링(120) 내부의 변형을 일으키는 문제가 있다.
또한, 종래의 휠 베어링 조립체(100)의 경우, 등속 조인트(101)의 스핀들(103)을 허브(110)의 내경부에 설치하되, 스핀들(103)의 외주면과 허브(110)의 내주면을 반경방향으로 형성된 치형 구조인 스플라인(혹은 세레이션) 방식으로 체결하고, 상기 스핀들(103)의 선단에는 스핀들 너트(105)를 체결함으로써 허브(110)에 대하여 스핀들(103)이 축방향으로 이탈하는 것을 방지하였다.
그러나 상기와 같이, 상기 허브(110)와 등속 조인트(101)의 조립을 위한 스플라인(혹은 세레이션) 방식은 치형 사이에 일정량의 클리어런스가 존재하고, 이는 차량 운전시에 발생되는 하중(즉, 회전력 등)이 그 클리어런스를 증가시킴으로써 노이즈 발생 및 불량의 원인이 되는 문제가 있었다.
본 발명의 실시예는 허브의 외경부에 대하여 내륜을 강제 압입하여 조립하되, 허브의 외주면 내측 단부에 체결되는 체결너트를 통하여 내륜을 고정하여 휠 베어링에 정교한 예압을 설정할 수 있도록 하는 휠 베어링 조립체를 제공하고자 한다.
또한, 허브와 등속 조인트의 조인트 하우징의 사이의 접촉부를 상호 대응하는 페이셜 스플라인(Facial spline) 결합구조를 통하여 결합하여 회전력을 전달하도록 하고, 허브와 조인트 하우징은 조인트 볼트를 통하여 축방향으로 체결되도록 하여 치형 구조에서 발생되는 노이즈를 근본적으로 제거하는 휠 베어링 조립체를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 외측 단부에 플랜지가 반경 외측으로 형성되고, 상기 플랜지에는 휠을 장착하기 위한 허브 볼트홀이 형성되며, 내측 외주면 단부에 단차부가 형성되며, 상기 플랜지와 상기 단차부 사이에 외측 내륜궤도가 형성되는 허브; 상기 허브의 단차부에 장착되며, 내측 내륜궤도가 외주면에 형성되는 내륜; 상기 허브와 상기 내륜을 감싸며, 상기 내,외측 내륜궤도와 대응하는 내,외측 외륜궤도가 각각 내주면에 형성되는 외륜; 상기 내,외측 내륜궤도와 상기 내,외측 외륜궤도 사이에 장착된 복수개의 전동체들을 포함하며, 상기 허브는 등속 조인트의 조인트 하우징과의 접촉부가 페이셜 스플라인(facial spline)을 통하여 회전방향으로 결합된 상태로, 조인트 볼트에 의해 상기 조인트 하우징과 축방향으로 체결되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체을 제공할 수 있다.
또한, 상기 내륜은 상기 허브의 단차부에 압입된 상태로, 상기 허브의 내측 단부에 체결되는 체결너트에 의해 최종 예압이 설정될 수 있다.
또한, 상기 체결너트와 상기 조인트 하우징 사이에는 일정 갭이 형성될 수 있다.
또한, 상기 일정 갭은 상기 체결너트의 내측면과 상기 조인트 하우징의 외측면 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 체결너트와 상기 조인트 하우징 사이에는 실링수단이 개재될 수 있다.
또한, 상기 실링수단은 상기 체결너트의 내측면 둘레를 따라 형성된 링홈과, 상기 조인트 하우징의 외측면 둘레를 따라 형성된 링홈 사이에 시일링이 압착되어 설치될 수 있다.
또한, 상기 페이셜 스플라인은 상기 허브의 내측면 둘레를 따라 돌출되어 형성되며, 반경방향을 따라 폭과 높이가 점점 커지는 사다리 꼴 치형을 갖는 제1 스플라인; 상기 조인트 하우징의 외측면 둘레를 따라 제1스플라인의 치형에 대응하도록 돌출되어 형성되며, 반경방향을 따라 폭과 높이가 커지는 사다리 꼴 치형을 갖는 제2 스플라인으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 스플라인의 치형은 치산부분이 사다리꼴 평면으로 형성되고, 치골부분이 일정반경의 곡면이 일정폭으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 스플라인의 치형은 치산부분이 직사각 평면으로 형성되고, 치골부분이 곡면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 조인트 볼트는 상기 허브를 관통하여 상기 조인트 하우징의 중심에 형성되는 볼트홀에 체결되어 상기 허브와 상기 조인트 하우징을 축방향으로 고정할 수 있다.
본 발명의 차량용 휠 베어링 조립체에 의하면, 허브의 외경부에 대하여 내륜을 강제 압입하여 조립하되, 허브의 외주면 내측 단부에 체결되는 체결너트를 통하여 내륜을 고정하여 휠 베어링에 정교한 예압을 설정할 수 있다.
또한, 허브의 내측면과 이에 대응하는 등속 조인트의 조인트 하우징의 외측면에 상호 대응하는 치형을 갖는 페이셜 스플라인(Facial spline)을 통한 축 직각방향 치형 결합구조로 회전력을 전달하도록 하여 등속 조인트의 스핀들을 배제할 수 있고, 등속 조인트로부터 허브까지 안정적인 구동력 전달을 가능하게 한다.
또한, 허브와 조인트 하우징은 조인트 볼트를 통하여 축방향으로 체결되도록 하여 치형 구조에서 발생되는 노이즈를 근본적으로 제거할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 휠 베어링 조립체의 부분 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 부분 절개 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 휠 베어링 조립체와 등속 조인트의 조립 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 휠 베어링 조립체에 적용되는 페이셜 스플라인(제1 스플라인)의 치형을 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 휠 베어링 조립체에 적용되는 페이셜 스플라인(제2 스플라인)의 치형을 도시한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 부분 절개 분리 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 휠 베어링 조립체와 등속 조인트의 조립 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
단, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 부분 절개 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 휠 베어링 조립체와 등속 조인트의 조립 단면도이다.
설명의 편의상 휠 베어링 조립체(1)를 구성하는 모든 구성요소에서 등속 조인트(30)에 가까운 쪽을 내측(inboard)이라 칭하고, 등속 조인트(30)에서 먼 쪽을 외측(outboard)이라 칭하기로 한다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 휠 베어링 조립체(1)는 허브(10), 휠 베어링(20)을 포함하며, 상기 휠 베어링(20)은 내륜(21)과 외륜(23), 및 제1,2열의 전동체들(25,26)을 포함한다.
상기 허브(10)는 등속 조인트(30)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 것으로, 동력이 전달될 수 있도록 상기 등속 조인트(30)의 조인트 하우징(31)과 결합된다.
상기 허브(10)의 외측 단부에는 플랜지(11)가 반경 외측으로 돌출되어 있으며, 상기 플랜지(11)에는 허브 볼트홀(13)이 형성되어 있다.
상기 허브(10)의 내측 외주면 단부에는 상기 휠 베어링(20)의 내륜(21)이 압입 장착되도록 단차부(15)가 형성되며, 상기 플랜지(11)와 상기 단차부(15) 사이의 외주면에는 외측 내륜궤도(T1)가 형성되어 있다.
이러한 허브(10)에는 상기 휠 베어링(20)이 조립되는데, 상기 휠 베어링(20)은 내륜(21)과 외륜(23), 및 상기 내륜(21)과 외륜(23) 사이에 장착되는 제1,2열의 전동체들(25,26)로 구성되어 상기 내륜(21)을 통하여 허브(10)에 조립된다.
즉, 상기 내륜(21)은 상기 허브(10)의 외주면상의 단차부(15)에 강제 압입에 의해 장착된다.
상기한 내륜(21)과 허브(10)의 조립을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 내륜(21)은 상기 허브(10)의 단차부(15)에 강제 압입에 의해 휠 베어링(20)에 1차적으로 예압을 형성하게 되며, 이러한 상태로, 상기 허브(10)의 내측 단부에 나사 체결되는 체결너트(17)에 의해 최종 예압이 설정된다.
이에, 상기 내륜(21)은 허브(10)의 외주면상의 단차면(15)에 강제로 압입된 상태로, 상기 체결너트(17)에 의해 이탈하지 않도록 허브(10)에 조립된다.
이러한 내륜(21)은 그 외주면에 내측 내륜궤도(T2)가 형성되어 있다.
그리고 상기 외륜(23)은 상기 허브(10)와 내륜(21)을 반경 외측에서 감싸고 있다.
상기 외륜(23)의 외측 단부에는 상기 외측 내륜궤도(T1)에 대응하는 외측 외륜궤도(T3)가 형성되어 있으며, 상기 외륜(23)의 내측 단부에는 상기 내측 내륜궤도(T2)에 대응하는 내측 외륜궤도(T4)가 형성되어 있다.
또한, 상기 외륜(23)은 차체(특히 너클)에 결합하기 위하여 반경 외측으로 돌출된 외륜 플랜지(23a)를 포함하고 있다. 이러한 외륜 플랜지(23a)에는 외륜 볼트홀(23b)이 형성되어 있으며, 이 외륜 볼트홀(23b)에 외륜 볼트(미도시)가 삽입되어 너클(미도시)과 결합하게 된다.
상기 제1,제2열의 전동체들(25,26)은 너클에 고정되는 외륜(23)과, 등속 조인트(30)와 결합되어 회전하는 허브(10) 및 내륜(21) 사이에 개재되어 허브(10) 및 내륜(21)의 회전을 원활하게 한다.
통상적으로 플라스틱 소재로 형성된 케이지(27)에 복수개의 전동체를 삽입함으로써 제1,제2열의 전동체들(25,26)이 형성된다.
상기 제1열의 전동체(25)는 외측 내륜궤도(T1)와 상기 외측 외륜궤도(T3) 사이에 개재되며, 상기 제2열의 전동체(26)는 내측 내륜궤도(T2)와 상기 내측 외륜궤도(T4) 사이에 개재된다.
한편, 상기 허브(10)에 동력을 전달하기 위한 등속 조인트(30)와 본 발명의 제1실시예에 따른 휠 베어링 조립체(1)의 연결은 상기 허브(10)와 등속 조인트(30)의 조인트 하우징(31)과의 접촉부가 페이셜 스플라인(facial spline)을 통하여 회전방향으로 결합된 상태로, 조인트 볼트(33)를 이용하여 상기 허브(10)를 상기 조인트 하우징(31)과 축방향으로 체결하여 이루어진다.
여기서, 상기 조인트 볼트(33)는 상기 허브(10)의 내경부를 관통하여 상기 조인트 하우징(31)의 중심에 형성되는 볼트홀(35)에 체결되며, 이때, 상기 조인트 볼트(33)의 헤드부는 상기 허브(10)의 외측면에 지지된다. 이에 따라 상기 허브(10)는 상기 조인트 하우징(31)과 축방향으로 고정된다.
이때, 상기 체결너트(17)와 상기 조인트 하우징(31) 사이에는 일정 갭(G)이 형성된다. 즉, 상기 일정 갭(G)은 상기 체결너트(17)의 내측면(F1)과 상기 조인트 하우징(31)의 외측면(F2) 사이에 형성된다.
상기 페이셜 스플라인은 제1 스플라인(41)과 제2 스플라인(43)이 상호 축방향 치합에 의해 결합된다.
즉, 상기 제1 스플라인(41)은 도 4에서와 같이, 상기 허브(10)의 내측면 둘레를 따라 돌출되어 형성되고, 반경방향을 따라 폭(w1)과 높이(h1)가 점점 커지는 사다리 꼴 치형을 갖는다.
여기서, 상기 제1 스플라인(41)의 치형은 치산부분(41a)이 사다리꼴 평면으로 형성되고, 치골부분(41b)이 일정반경의 곡면(R)이 일정폭(w)으로 형성된다.
또한, 상기 제2 스플라인(43)은 도 5에서와 같이, 상기 조인트 하우징(31)의 외측면 둘레를 따라 상기 제1스플라인(41)의 치형에 대응하도록 돌출되어 형성되며, 반경방향을 따라 폭(w2)과 높이(h2)가 커지는 사다리 꼴 치형을 갖는다.
단, 상기 제2 스플라인(43)의 치형은 치산부분(43a)이 직사각 평면으로 형성되고, 치골부분(43b)은 양 측면과의 연결부가 곡면(R)으로 형성된다.
이러한 페이셜 스플라인은 치형이 다양한 패턴으로 형성될 수 있으나, 회전력을 안정적으로 전달하기 위하여 치형의 높이(h1,h2)가 반경방향을 따라 커지는 특징이 있으며, 이는 반경 외측에서 큰 회전력을 지지하도록 접촉면을 넓게 확보하는 이점이 있다.
따라서 본 발명의 제1실시예에 따른 휠 베어링 조립체(1)는 허브(10)의 내측면과 이에 대응하는 등속 조인트(30)의 조인트 하우징(31) 사이에 페이셜 스플라인(facial spline) 결합구조를 이용하여 결합한 상태로 회전력을 전달하도록 하고, 허브(10)와 조인트 하우징(31)은 조인트 볼트(33)를 통하여 축방향으로 체결함으로써 종전의 축외주방향 스플라인 구조에서 발생되는 노이즈를 근본적으로 제거할 수 있다.
이러한 허브(10)와 조인트 하우징(31)의 연결을 페이셜 스플라인(facial spline) 결합구조를 이용함으로써, 조인트 하우징(31)으로부터 허브(10)까지 안정적인 구동력 전달을 가능하게 할 수 있다.
또한, 허브(10)의 외경부에 대하여 내륜(21)을 강제 압입에 의해 조립되도록 하되, 허브(10)의 외주면 내측 단부에 체결되는 체결너트(17)에 의해 내륜을 고정하여 휠 베어링에 정교한 예압을 설정할 수 있다.
또한, 체결너트와 조인트 하우징(31) 사이에 일정 갭(G)은 확보함으로, 구동계 비틀림에 의한 이상 접촉소음을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 부분 절개 분리 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 휠 베어링 조립체와 등속 조인트의 조립 단면도이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 휠 베어링 조립체(1)는 허브(10), 휠 베어링(20)을 포함하고, 상기 휠 베어링(20)은 내륜(21)과 외륜(23), 및 제1,2열의 전동체들(25,26)을 포함하며, 상기 허브(10)는 등속 조인트(30)의 조인트 하우징(31)과 결합되는 모든 세부 구성이 본 발명의 제1실시예의 구성과 동일하다.
이러한 본 발명의 제2실시예는 상기 내륜(21)을 허브(10)의 단차부(15)에 강제 압입하여 휠 베어링(20)에 1차적으로 예압을 형성한 상태로, 상기 허브(10)의 내측 단부에 체결너트(17)를 나사 체결되어 최종 예압을 설정하는데, 이때, 상기 체결너트(17)와 상기 조인트 하우징(31) 사이에 실링수단(18: O 링)을 개재하는 구성이 상기 제1실시예와 다른 차이점이다.
즉, 본 발명의 제2실시예는 상기 실링수단(18)이 체결너트(17)의 내측면 둘레를 따라 형성된 링홈(19)과, 상기 조인트 하우징(31)의 외측면 둘레를 따라 형성된 링홈(19) 사이에 압착되어 설치된다.
이와 같이, 상기 체결너트(17)와 조인트 하우징(31) 사이에 실링수단(18)을 설치함으로써, 허브(10)와 조인트 하우징(31) 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하며, 실링수단(18)에 의해 구동계 비틀림에 의한 이상 접촉소음을 흡수할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예들로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1...휠 베어링 조립체 10...허브
11...플랜지 13...허브 볼트홀
15...단차부 17...체결너트
18...실링수단 19...링홈
20...휠 베어링 21...내륜
21a...연장부 23...외륜
25,26...전동체 27...케이지
29...실 30...등속 조인트
31...조인트 하우징 33...조인트 볼트
35...볼트홀
41,43...제1,제2 스플라인(페이셜 스플라인)
T1,T2...,외측 및 내측 내륜궤도
T3,T4...외측 및 내측 외륜궤도

Claims (21)

  1. 외측 단부에 플랜지가 반경 외측으로 형성되고, 상기 플랜지에는 휠을 장착하기 위한 허브 볼트홀이 형성되며, 내측 외주면 단부에 단차부가 형성되며, 상기 플랜지와 상기 단차부 사이에 외측 내륜궤도가 형성되는 허브;
    상기 허브의 단차부에 장착되며, 내측 내륜궤도가 외주면에 형성되는 내륜;
    상기 허브와 상기 내륜을 감싸며, 상기 내,외측 내륜궤도와 대응하는 내,외측 외륜궤도가 각각 내주면에 형성되는 외륜;
    상기 내,외측 내륜궤도와 상기 내,외측 외륜궤도 사이에 장착된 복수개의 전동체들;을 포함하며,
    상기 허브의 내측면 둘레와 등속 조인트의 조인트 하우징의 외측면 둘레 사이의 접촉부는 페이셜 스플라인(facial spline)을 통하여 회전방향으로 결합된 상태로, 조인트 볼트에 의해 상기 허브와 상기 조인트 하우징이 축방향으로 체결되며,
    상기 내륜은 상기 허브의 단차부에 압입된 상태로, 상기 허브의 내측 단부에 체결되는 체결너트에 의해 최종 예압이 설정되고, 상기 체결너트와 상기 조인트 하우징 사이에는 일정 갭이 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 일정 갭은
    상기 체결너트의 내측면과 상기 조인트 하우징의 외측면 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 체결너트와 상기 조인트 하우징 사이에는 실링수단이 개재되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실링수단은
    상기 체결너트의 내측면 둘레를 따라 형성된 링홈과, 상기 조인트 하우징의 외측면 둘레를 따라 형성된 링홈 사이에 시일링이 압착되어 설치되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 페이셜 스플라인은
    상기 허브의 내측면 둘레를 따라 돌출되어 형성되며, 반경방향을 따라 폭과 높이가 점점 커지는 사다리 꼴 치형을 갖는 제1 스플라인;
    상기 조인트 하우징의 외측면 둘레를 따라 제1스플라인의 치형에 대응하도록 돌출되어 형성되며, 반경방향을 따라 폭과 높이가 커지는 사다리 꼴 치형을 갖는 제2 스플라인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 스플라인의 치형은 치산부분이 사다리꼴 평면으로 형성되고, 치골부분이 일정반경의 곡면이 일정폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 스플라인의 치형은 치산부분이 직사각 평면으로 형성되고, 치골부분이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조인트 볼트는
    상기 허브를 관통하여 상기 조인트 하우징의 중심에 형성되는 볼트홀에 체결되어 상기 허브와 상기 조인트 하우징을 축방향으로 고정하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  11. 외측 단부에 플랜지가 반경 외측으로 형성되고, 상기 플랜지에는 휠을 장착하기 위한 허브 볼트홀이 형성되며, 내측 외주면 단부에는 단차부가 형성되는 허브;
    내륜과 외륜, 및 상기 내륜과 외륜 사이에 장착되는 복수개의 전동체들로 구성되며, 상기 내륜을 통하여 상기 허브의 단차부에 강제 압입되어 장착되는 휠 베어링;을 포함하며,
    상기 허브는 등속 조인트의 조인트 하우징과의 접촉부가 페이셜 스플라인(facial spline)을 통하여 회전방향으로 결합된 상태로, 조인트 볼트에 의해 상기 조인트 하우징과 축방향으로 체결되며,
    상기 내륜은 상기 허브의 단차부에 압입된 상태로, 상기 허브의 내측 단부에 체결되는 체결너트에 의해 최종 예압이 설정되고, 상기 체결너트와 상기 조인트 하우징 사이에는 실링수단이 개재되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 허브에는 상기 플랜지와 상기 단차부 사이의 외주면에 외측 내륜궤도가 형성되고,
    상기 내륜에는 외주면에 내측 내륜궤도가 형성되며,
    상기 외륜에는 내주면에 상기 내,외측 내륜궤도와 대응하는 내,외측 외륜궤도가 각각 형성되며,
    상기 내,외측 내륜궤도와 상기 내,외측 외륜궤도 사이에 복수개의 전동체들이 장착되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  13. 삭제
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  15. 삭제
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  17. 제11항에 있어서,
    상기 실링수단은
    상기 체결너트의 내측면 둘레를 따라 형성된 링홈과, 상기 조인트 하우징의 외측면 둘레를 따라 형성된 링홈 사이에 시일링이 압착되어 설치되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 페이셜 스플라인은
    상기 허브의 내측면 둘레를 따라 돌출되어 형성되며, 반경방향을 따라 폭과 높이가 점점 커지는 사다리 꼴 치형을 갖는 제1 스플라인;
    상기 조인트 하우징의 외측면 둘레를 따라 제1스플라인의 치형에 대응하도록 돌출되어 형성되며, 반경방향을 따라 폭과 높이가 커지는 사다리 꼴 치형을 갖는 제2 스플라인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 스플라인의 치형은 치산부분이 사다리꼴 평면으로 형성되고, 치골부분이 일정반경의 곡면이 일정폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제2 스플라인의 치형은 치산부분이 직사각 평면으로 형성되고, 치골부분이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 조인트 볼트는
    상기 허브를 관통하여 상기 조인트 하우징의 중심에 형성되는 볼트홀에 체결되어 상기 허브와 상기 조인트 하우징을 축방향으로 고정하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009083814A (ja) * 2007-10-03 2009-04-23 Jtekt Corp 車輪支持装置
JP2010047042A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Ntn Corp 駆動車輪用軸受装置
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009083814A (ja) * 2007-10-03 2009-04-23 Jtekt Corp 車輪支持装置
JP2010047042A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Ntn Corp 駆動車輪用軸受装置
KR20110127952A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 한국프랜지공업 주식회사 자동차용 코너모듈

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