KR101439157B1 - 베어링브라켓의 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 드라이브샤프트가 끼워지는 지지부와 상기 지지부에서 확장된 결합부를 가지며, 상기 결합부가 파워트레인에 형성된 고정부에 볼트로 체결되는 베어링브라켓의 장착구조에 있어서, 상기 볼트가 삽입되는 관통홀들이 두 개 이상 형성되되 상기 고정부에 맞닿게 되는 면에서 적어도 하나 이상의 확장부가 관통홀의 길이를 확장시키도록 돌출된 결합부; 및 상기 결합부의 관통홀들과 대응하여 각각 개통되는 볼트홀들이 형성되되 상기 확장부가 진입하는 볼트홀에는 상기 확장부가 끼워지도록 직경이 증가된 확장홈이 형성된 고정부;를 포함한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 다울핀의 장착이 생략되므로 베어링브라켓 및 파워트레인에 형성되는 고정부의 크기를 줄일 수 있고 생산원가를 절감할 수 있을 뿐만아니라 조립공정도 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

베어링브라켓의 장착구조{Mounting structure of bearing-bracket}

본 발명은 (엔진과 트랜스미션이 결합되어 구성된) 파워트레인과 연결되어 휠로 회전력을 전달하는 드라이브샤프트의 장착을 위한 베어링브라켓의 장착구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 확장부가 일체로 형성되어 다울핀(dowel pin)이나 낙부싱(neck bush) 등의 추가적인 장착 없이도 베어링브라켓을 올바른 정위치로 유도시킬 수 있는 베어링브라켓의 장착구조에 관한 것이다.

FF방식(Front Engine Front drive system)의 차량의 경우, 드라이브샤프트(drive shaft)는 양측 끝단 각각이 트랜스미션의 파이널드라이브와 휠허브로 연결되어 엔진의 회전력을 휠로 전달하도록 장착된다. 상기 드라이브샤프트는 파이널드라이브 및 휠허브 각각과는 등속조인트 방식으로 연결되고, 양측 휠들로 연결되도록 트랜스미션을 중심에 두고 두 개가 장착된다.

상기 드라이브샤프트는 (트랜스미션이 차량의 중심에서 벗어나 위치함에 따라) 양측의 드라이브샤프트의 길이가 다른 비등장형 드라이브샤프트와 양측의 길이가 동일한 등장형 드라이브샤프트로 구분될 수 있다.

이중, 등장형 드라이브샤프트는 베어링브라켓이 장착되고 상기 베어링브라켓이 트랜스미션의 하부에 고정되는 방식으로 장착이 이뤄진다. 더 상세하게는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 베어링브라켓은 드라이브샤프트(1)가 끼워지도록 링(ring) 모양으로 구성되며 베어링이 내장된 지지부(2) 및 상기 지지부(2)에서 일측으로 확장된 모양으로써 평평한 면을 가지며 파워트레인(3)(더 상세하게는 트랜스미션)에 형성된 고정부(3a)로 결합되는 결합부(2a)를 갖는다. 상기 베어링브라켓은 볼트(6)가 결합부(2a)에 끼워진 후 고정부(3a)에 형성된 볼트홀(4)에 결합되어 장착이 이뤄진다.

한편, 베어링브라켓의 장착 시에는, 상기 베어링브라켓이 올바른 방향으로 정 위치에 장착되는 것이 중요하다. 이에 따라, 볼트(6)의 정위치 체결을 유도하도록 상기 결합부(2a)에는 다울핀(7)이 끼워지고, 고정부(3a)에는 상기 다울핀(7)이 삽입되는 다울핀홀(5)이 추가적으로 형성된다.

상기 다울핀(7)의 사용은 베어링브라켓의 장착에 있어 필수적인 것이 아니라 선택적인 것이지만, 고속회전이 발생하는 드라이브샤프트의 특성상 베어링브라켓의 장착위치가 올바르게 정렬되지 않는 경우, 소음 및 진동을 발생시킬 수 있을 뿐만아니라 내구성능에도 악영향을 미칠 수 있으므로 베어링브라켓의 장착에 있어 다울핀 또는 이와 유사한 기능을 하는 부품들(가령, 낙부싱 등)이 추가적으로 장착되는 것이 일반적이었다.

하지만, 상기와 같은 다울핀의 추가는 결합부의 면적을 증가시켜 베어링브라켓 및 고정부의 부피를 증가시킬 뿐만아니라 다울핀이 끼워지는 홀의 가공 및 조립공수의 추가를 필요로 한다.

따라서, 본 발명은 다울핀의 추가적인 장착이 없이도 베어링브라켓의 올바른 정렬을 유도할 수 있는 베어링브라켓의 장착구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 드라이브샤프트가 끼워지는 지지부와 상기 지지부에서 확장된 결합부를 가지며 상기 결합부가 파워트레인에 형성된 고정부에 볼트로 체결되는 베어링브라켓의 장착구조에 있어서, 상기 베어링브라켓은 볼트가 삽입되는 관통홀들이 두 개 이상 형성되되 상기 고정부에 맞닿게 되는 면에서 적어도 하나 이상의 확장부가 관통홀의 길이를 확장시키도록 돌출된 결합부를 가지며, 상기 고정부는 결합부의 관통홀들과 대응하여 각각 개통되는 볼트홀들이 형성되되 상기 확장부가 진입하는 볼트홀에는 상기 확장부가 끼워지도록 직경이 증가된 확장홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 확장부는 끝단으로 갈수로 두께가 얇아지도록 경사면으로 형성된 외주면을 갖는 배열유도부를 포함한다. 그리고, 상기 확장부는 배열유도부와 이격된 위치에서 결합부의 표면 상에서 직각을 이루도록 형성된 외주면을 갖는 정렬부를 더 포함한다.

아울러, 상기 드라이브샤프트가 지지부에 결합된 상태에서 베어링브라켓이 드라이브샤프트를 회전축으로 회동하여 상기 지지부의 상측에 위치한 확장부가 확장홈에 끼워지도록 상기 정렬부는 확장부의 하단에 형성되고 배열유도부는 확장부의 상단에 형성된다. 또한, 상기 관통홀들은 형성된 위치들이 삼각형을 이루도록 세 곳에서 형성되되 확장부는 지지부에서 가장 멀리 이격된 관통홀에서 형성된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 다울핀의 장착이 생략되므로 베어링브라켓 및 파워트레인에 형성되는 고정부의 크기를 줄일 수 있고 생산원가를 절감할 수 있을 뿐만아니라 조립공정도 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

(종래에는 조립과정에서 베어링브라켓이 다울핀의 길이방향을 따라 일정부분 수평이동을 하여 고정부에 결합되는 구조를 갖는 반면,) 본 발명은 배열유도부가 경사면을 갖도록 형성되므로 드라이브샤프트를 회전축으로 베어링브라켓이 회동하여 고정부에 결합되는 구조를 갖는다. 이에 따라, 더욱 용이하게 장착이 이뤄질 수 있으므로 작업자의 작업효율을 더 향상시킬 수 있는 효과 있다.

도 1 은 종래의 방식에 따라 다울핀을 사용하여 베어링브라켓을 장착하는 모습을 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베어링브라켓이 드라이브샤프트와 결합된 모습을 도시한 도면,
도 3 은 도 2 에서 A-A 부분의 단면모습을 도시한 도면,
도 4 는 도 2 와 다른 방향에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베어링브라켓의 모습을 도시한 도면,
도 5 는 파워트레인에 고정부가 형성된 모습을 도시한 도면,
도 6 은 도 5 에서 B 부분의 단면모습을 도시한 도면,
도 7 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 베어링브라켓이 장착되는 모습들을 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베어링브라켓의 장착구조를 더욱 상세히 설명한다.

첨부된 도 2 내지 4 를 참조하면, 본 발명에 따른 베어링브라켓은 링 모양으로써 드라이브샤프트(30)가 끼워지도록 베어링(미도시)이 내장된 지지부(10)와 상기 지지부(10)에서 확장된 결합부(10a)를 가지며, 상기 결합부(10a)가 파워트레인(40)에 형성된 고정부(40a)에 볼트(20)로 체결되는 구조를 갖는다.

상기 결합부(10a)는 고정부(40a)에 맞닿게 되는 평탄한 면을 가지며 볼트(20)가 삽입되는 관통홀들이 세 곳에 형성된다. 상기 관통홀들은 각각이 형성위치들이 삼각형을 이루도록 배치되되, 지지부(10)에서 가장 멀리 이격된 관통홀 즉, 최상단에 위치한 관통홀에는 고정부(40a)에 맞닿게 되는 면에서 관통홀의 길이를 확장시키도록 확장부(11)가 돌출된다.

도 3 에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 상기 확장부(11: 11a, 11b)는 끝단으로 갈수로 두께가 얇아지도록 경사면으로 형성된 외주면을 갖는 배열유도부(11a) 및 결합부(10a)의 표면 상에서 직각을 이루도록 형성된 외주면을 갖는 정렬부(11b)를 포함한다. 상기 배열유도부(11a)는 확장부의 상단에 형성되며 상기 정렬부(11b)는 확장부의 하단에 형성된다.

파워트레인(40)에 형성되는(더 상세하게는 엔진과 결합되어 파워트레인을 구성하는 트랜스미션의 외측면 상에 형성되는) 고정부(40a)는 상기 결합부(10a)의 관통홀들과 대응하여 각각 개통되는 세 개의 볼트홀들(41)이 형성된다. 그리고, 그 중 상기 확장부가 진입하는 볼트홀(41)에는 확장부가 끼워지도록 직경이 증가된 확장홈(42)이 도 5 와 도 6 에 도시된 바와 같이 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 베어링브라켓은 드라이브샤프트(30)가 지지부(10)에 결합된 상태에서 베어링브라켓이 드라이브샤프트(30)를 회전축으로 회동하여 장착이 이뤄진다.

도 7 을 참조하면, 먼저, 상기와 같이 구성된 베어링브라켓은 지지부(10)에 드라이브샤프트(30)가 끼워진 상태에서 확장부가 확장홈(42)에 끼워질 수 있는 위치로 배치된다(A). 베어링브라켓이 드라이브샤프트(30)를 회전축으로 회전하면 확장부의 정렬부(11b)는 확장홈(42)의 하단에 거치된다(B). 그 다음으로, 볼트(20)가 관통홀들에 끼워진 후(C), 상기 볼트(20)의 체결이 완료되면 베어링브라켓의 장착은 완료된다(D).

이때, 볼트(20)의 체결시 확장부가 확장홈(42)으로 진입함에 따라 배열유도부(11a)는 확장홈(42) 내에서 활주하게되고 볼트(20)가 정위치로 체결될 수 있도록 유도하는 기능을 한다. 즉, 볼트(20)에 인가된 토크는 정렬을 유도하는 힘으로 전환되어 자가정렬(self Alignment)이 이뤄진다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 확장부의 상단에 형성된 배열유도부(11a)가 경사면으로 형성된 반면, 정렬부(11b)는 직각을 이루는 면으로 형성되어 조립단계 시(도 7 에서 B, C 단계 시) 가체결을 위한 걸림 기능을 구현할 수 있다.

본 발명은 베어링브라켓을 파워트레인(40)에 체결시 베어링브라켓의 NVH(Noise, vibration, and harshness) 성능 및 내구성능을 확보하기 위한 것으로써, 볼트 체결 전(前)과 볼트 체결 동안에 베어링브라켓 위치 및 방향을 고정하되, 종래의 부품들(다울핀 및 이와 유사한 기능을 하는 부품)을 대체한다.

즉, 종래의 구조에서는 볼트 체결이 이뤄지기 전 단계에서 다울핀 및 이와 유사한 기능을 하는 부품들이 베어링브라켓의 위치 및 방향을 고정시키는 단순 기능만을 수행하였다. 아울러, 그 모양 또한 직선 형태를 갖기 때문에 가체결 최종단계에서 베어링브라켓이 고정부를 향해 수평상태로 접근하게 되므로 조립시 간섭요인으로 작용하였다.

하지만, 본 발명의 구조에서는 다울핀을 대신하여 (경사면을 갖는) 확장부가 볼트 체결 전후 동안에 간섭요인으로 작용하지 않는다. 또한, 베어링브라켓의 위치 및 방향을 고정시키는 단순 기능만 수행하는 것 외에도 자가정렬 기능을 수행할 수 있는 효과를 가지므로 베어링브라켓의 장착과정을 더욱 용이하게 이뤄지게 할 수 있다.

참고적으로, 전술한 바의 실시예에서는 상기 확장부가 베어링브라켓에 형성된 것으로 설명되었으나, 상기 확장부가 파워트레인측에 형성되고 베어링브라켓에 확장홈이 형성된 구조를 가질 수도 있다.

아울러, 상기 확장부는 다수 개의 관통홀 중 최상단 한 곳에만 형성된 것으로 설명되었으나, 보다 효율적인 자가정렬 효과를 얻기 위하여 관통홀들 전체 또는 두 곳에 확장부가 각각 형성될 수도 있다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 지지부
10a : 결합부
11a : 배열유도부
11b : 정렬부
20 : 볼트
30 : 드라이브샤프트
40 : 파워트레인
40a : 고정부
41 : 볼트홀
42 : 확장홈

Claims (5)

1. 드라이브샤프트가 끼워지는 지지부와 상기 지지부에서 확장된 결합부를 가지며, 상기 결합부가 파워트레인에 형성된 고정부에 볼트로 체결되는 베어링브라켓의 장착구조에 있어서,
   상기 볼트가 삽입되는 관통홀이 형성되되 상기 고정부에 맞닿게 되는 면에서 확장부가 관통홀의 길이를 확장시키도록 돌출된 결합부; 및
   상기 결합부의 관통홀에 대응하여 각각 개통되는 볼트홀이 형성되되 상기 확장부가 진입하는 볼트홀에는 상기 확장부가 끼워지도록 직경이 증가된 확장홈이 형성된 고정부;를 포함하는 베어링브라켓의 장착구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 확장부는, 끝단으로 갈수로 두께가 얇아지도록 경사면으로 형성된 외주면을 갖는 배열유도부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링브라켓의 장착구조.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 확장부는, 상기 배열유도부와 이격된 위치에서 결합부의 표면 상에서 직각을 이루도록 형성된 외주면을 갖는 정렬부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링브라켓의 장착구조.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 드라이브샤프트가 지지부에 결합된 상태에서 베어링브라켓이 드라이브샤프트를 회전축으로 회동하여 상기 지지부의 상측에 위치한 확장부가 확장홈에 끼워지도록 상기 정렬부는 확장부의 하단에 형성되고 배열유도부는 확장부의 상단에 형성된 것을 특징으로 하는 베어링브라켓의 장착구조.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관통홀은 두 개 이상 형성되되, 확장부는 지지부에서 가장 멀리 이격된 관통홀에서 형성된 것을 특징으로 하는 베어링브라켓의 장착구조.

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