KR101938553B1

KR101938553B1 - 차량의 휠 구조

Info

Publication number: KR101938553B1
Application number: KR1020170126653A
Authority: KR
Inventors: 정창희
Original assignee: 현대위아(주)
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-01-15

Abstract

본 발명은 차량의 휠 구조에 관한 것으로, 허브캡(50)이 허브하우징(30)의 중공홀(34)로 삽입되면서 허브하우징(30)에 형성된 캡조립홈(35)으로 단순히 끼워져서 설치되도록 된 것이다.

Description

차량의 휠 구조{WHEEL STRUCTURE OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 휠 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 허브캡이 허브하우징에 끼움 결합되는 구조를 구비한 차량의 휠 구조에 관한 기술이다.

차량에서 사용되는 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트, 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속조인트가 사용된다.

상기 등속조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용된다.

통상적인 구동륜의 휠 구조는 등속샤프트의 단부에 결합된 조인트가 허브하우징속에 위치하면서 허브하우징과 결합되고, 허브하우징의 내부에는 조인트의 외부노출을 차단하면서 이물질 유입을 방지하는 허브캡이 결합된다.

여기서, 등속샤프트는 차량 엔진의 구동력을 변속기를 통해 전달받아서 차륜으로 전달하는 것이고, 조인트는 볼조인트 또는 트라이포드 조인트 중 어느 하나로 구성되며, 허브하우징은 조인트를 감싸는 형태로 조인트와 결합된 구조이다.

그런데, 종래의 휠 구조는 허브하우징속에 위치한 허브캡이 다수개의 볼트를 매개로 허브하우징에 결합된 구조로, 다수개의 볼트를 사용함에 따라 부품수 증가, 중량 상승, 원가 상승의 단점이 있다.

또한, 볼트의 결합을 위해 하우징에 볼수의 개수만큼 나사홈(탭)을 형성해야 하는 바, 이로 인해 내구성 감소의 원인이 되는 단점도 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2014-0142885호

본 발명은, 허브캡이 허브하우징에 끼움 결합되는 구조를 구비한 차량의 휠 구조로서, 이를 통해 부품수 감축, 중량 감소, 원가 절감 및 더 나아가 내구성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 휠 구조는, 등속샤프트의 조인트가 삽입 결합되는 하우징부 및 디스크가 결합되는 허브부가 일체로 형성된 허브하우징; 및 상기 등속샤프트의 단부를 가리도록 등속샤프트의 일측에서 허브하우징내에 끼움 결합되는 허브캡;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 허브하우징은 일단으로 개구되고 길이방향으로 연장되며 등속샤프트의 조인트가 삽입 결합되는 그루브; 상기 그루브와 연장되고 타단으로 개구된 중공홀; 상기 그루브와 중공홀의 경계부에 형성된 것으로 허브캡이 끼움 결합되는 캡조립홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 중공홀은 허브하우징의 타단에서 캡결합홈을 향해 갈수록 내경이 점차 감소하도록 형성되고; 상기 허브캡은 원판모양으로 형성되어서 캡조립홈으로 삽입되고; 상기 허브캡의 테두리에는 일측으로 돌출되면서 외측으로 벌어진 단면모양의 돌기부가 형성되고; 상기 돌기부의 끝이 캡조립홈에 지지됨에 따라 허브캡이 캡조립홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기부는 허브캡의 원주방향 테두리를 따라 일체로 연결되게 형성되거나 또는 원주방향을 따라 일정간격으로 돌기부홈이 구비되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 허브캡의 일면에는 캡조립홈에 면착되어서 기밀을 유지하는 패드부재가 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 중공홀은 허브하우징의 타단에서 캡결합홈까지 동일한 내경으로 형성되고; 상기 허브캡은 원판모양으로 형성되어서 캡조립홈으로 삽입되고; 상기 허브캡의 일면과 캡조립홈사이에 스냅링이 삽입됨에 따라 허브캡이 캡조립홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 중공홀은 허브하우징의 타단에서 캡결합홈까지 동일한 내경으로 형성되고; 상기 허브캡은 원판모양으로 형성되어서 캡조립홈으로 삽입되고; 상기 허브캡의 테두리에는 일측으로 돌출된 돌기부가 형성되고; 상기 돌기부의 끝과 캡조립홈사이에 스냅링이 삽입됨에 따라 허브캡이 캡조립홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 허브하우징의 허브부에 결합된 휠가이드; 상기 허브캡에 일단이 결합된 스프링; 상기 스프링의 타단에 결합되고 등속샤프트의 단부와 접촉하는 스프링캡; 및 내주면에 구비된 베어링을 매개로 허브하우징이 회전 가능하게 결합된 너클캐리어;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량의 휠 구조는, 허브캡이 허브하우징의 중공홀로 삽입되면서 허브하우징에 형성된 캡조립홈에 단순히 끼워져서 설치되는 구조로, 허브캡의 조립을 위해 볼트를 사용하지 않음에 따라 부품수 감축, 중량 감소 및 원가 절감의 효과가 있고, 특히 허브하우징에 나사홈(탭)이 형성되지 않음에 따라 내구성의 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 휠 구조를 설명하기 위한 단면도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 허브하우징 및 허브캡을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 일실시예의 허브캡이 캡조립홈에 끼움 결합된 상태의 단면도,
도 5는 도 4에 적용된 허브캡의 사시도,
도 6은 도 5의 변형예를 설명하기 위한 허브캡의 사시도,
도 7과 도 8은 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 허브캡의 결합상태 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량의 휠 구조에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 차량의 휠 구조는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 차량의 엔진의 구동력을 차륜으로 전달하는 등속샤프트(10), 상기 등속샤프트(10)의 단부에 결합된 조인트(20), 상기 조인트(20)와 결합되는 허브하우징(30)을 포함한다.

상기 조인트(20)는 볼조인트(boll joint) 또는 트라이포드 조인트(tripod joint) 중 어느 하나로 구성되는 바, 본 발명에서는 트라이포드 조인트인 것을 일실시예로서 설명한다.

상기 허브하우징(30)은 등속샤프트(10)의 조인트(20)와 결합되는 하우징부(31), 및 디스크(40)와 결합되는 허브부(32)가 일체로 형성된 구조이다.

즉, 허브하우징(30)은 일단으로 개구되고 길이방향으로 연장되며 등속샤프트(10)의 조인트(20)가 삽입 결합되는 그루브(33); 상기 그루브(33)와 연장되고 타단으로 개구된 중공홀(34); 상기 그루브(33)와 중공홀(34)의 경계부에 형성된 캡조립홈(35)을 포함하도록 형성된 구조이며, 상기 캡조립홈(35)에는 허브캡(50)이 단순히 끼움 결합으로 설치된다.

상기 캡조립홈(35)은 허브하우징(30)의 내주면에 원주방향을 따라 연속적으로 이어지도록 형성되고, 캡조립홈(35)의 반경 크기는 중공홀(34)의 우측 끝의 반경보다 크게 형성된다.

종래의 구조는 허브캡이 허브하우징속에 삽입된 상태에서 다수개의 볼트를 매개로 허브하우징에 결합됨에 따라 설치된 구조로, 다수개의 볼트를 사용함에 따라 부품수 증가, 중량 상승, 원가 상승의 단점이 있었고, 특히 볼트의 결합을 위해 허브하우징에 볼수의 개수만큼 나사홈(탭)이 형성됨에 따라 내구성 감소의 원인이 되는 단점이 있었다.

하지만, 본 발명에 따른 실시예는 허브캡(50)이 종공홀(34)을 통해서 허브하우징(30)속으로 삽입되면서 허브하우징(30)에 형성된 캡조립홈(35)에 단순히 끼워져서 설치되는 구조로, 이를 통해 부품수 감축, 중량 감소, 원가 절감 및 특히 내구성의 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

상기 캡조립홈(35)에 단순히 끼워져서 설치된 허브캡(50)은 등속샤프트(10)의 일측에 위치해서 등속샤프트(10)의 단부를 가려서 외부노출을 차단하고 이물질 유입을 방지하는 역할을 한다.

본 발명은 허브하우징(30)의 허브부(32)에 결합된 휠가이드(60); 상기 허브캡(30)에 일단이 결합된 스프링(70); 상기 스프링(70)의 타단에 결합되고 등속샤프트(10)의 단부와 접촉하는 스프링캡(80); 및 내주면에 구비된 베어링(91)을 매개로 허브하우징(30)이 회전 가능하게 결합된 너클캐리어(90);를 더 포함한다.

차량의 동력은 등속샤프트(10)와 조인트(20) 및 허브하우징(30)과 디스크(40)를 통해서 휠로 전달되고, 너클캐리어(90)는 차량의 조향을 위한 조향기구와 연결된다.

도 1에 도시된 미설명 도면부호 130은 너클캐리어(90)에 결합되는 파킹브레이크이다.

도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 허브캡이 캡조립홈에 끼움 결합된 상태의 단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 적용된 허브캡이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 허브하우징(30)의 중공홀(34)은 허브하우징(30)의 타단에서 캡결합홈(35)을 향해 갈수록 내경(d1)이 점차 감소하도록 형성되고, 상기 허브캡(50)은 원판모양으로 형성되어서 캡조립홈(35)으로 삽입되고, 상기 허브캡(50)의 테두리에는 일측으로 돌출되면서 외측으로 벌어진 단면모양의 돌기부(51)가 형성되고, 상기 돌기부(51)의 끝이 캡조립홈(35)에 지지됨에 따라 허브캡(50)이 캡조립홈(35)에 원터치 방식으로 끼움 결합되는 구조이다.

허브캡(50)의 돌기부(51)는 외력 작용시 탄력적으로 오므라들었다가 외력 제거시 복원되는 구조로, 돌기부(51)는 허브캡(50)이 중공홀(34)을 통해 캡조립홈(35)의 방향으로 이동시 점차 오므라들면서 탄성력을 축적하고, 허브캡(50)이 캡조립홈(35)에 삽입시 돌기부(51)는 형상이 복원되면서 선단부가 캡조립홈(35)에 지지됨에 따라 허브캡(50)이 캡조립홈(35)에 원터치 방식으로 끼움 결합되는 구조인 것이다.

허브캡(50)의 돌기부(51)는 도 5와 같이 허브캡(50)의 원주방향 테두리를 따라 일체로 연결되게 형성된 구조이거나 또는 도 6의 변형 예와 같이 원주방향을 따라 일정간격으로 돌기부홈(52)이 구비되도록 형성된 구조가 될 수 있다.

상기 돌기부홈(52)은 돌기부(51)가 보다 수월하게 탄성 변형되는 것을 보조하게 된다.

상기 허브캡(50)의 일면에는 패드부재(110)가 결합되는데, 패드부재(110)는 허브캡(50)의 조립시 캡조립홈(35)에 면착되어서 기밀을 유지하는 역할을 하며, 고무 또는 실리콘 또는 실런트 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 7에는 본 발명의 제2실시예에 따른 허브캡의 결합상태 단면도가 도시되어 있는 바, 허브하우징(30)의 중공홀(34)은 허브하우징(30)의 타단에서 캡결합홈(35)까지 동일한 내경(d2)으로 형성되고, 허브캡(510)은 원판모양으로 형성되어서 캡조립홈(35)으로 삽입되고, 상기 허브캡(510)의 일면과 캡조립홈(35)사이에 스냅링(120)이 삽입됨에 따라 허브캡(510)이 캡조립홈(35)에 끼움 결합되는 구조이다.

상기 스냅링(120)은 일측으로 개구된 C형상 클립으로 외력 작용시 원형의 크기가 탄력적으로 축소되고 외력 제거시 형상이 복원되면서 캡조립홈(35)에 씨워지도록 설치되며, 캡조립홈(35)에 설치시 허브캡(510)을 지지함에 따라 캡조립홈(35)으로부터 허브캡(510)의 이탈을 방지하는 역할을 한다.

도 8에는 본 발명의 제3실시예에 따른 허브캡의 결합상태 단면도가 도시되어 있는 바, 허브하우징(30)의 중공홀(34)은 허브하우징(30)의 타단에서 캡결합홈(35)까지 동일한 내경(d2)으로 형성되고, 허브캡(520)은 원판모양으로 형성되어서 캡조립홈(35)으로 삽입되고, 상기 허브캡(520)의 테두리에는 일측으로 돌출된 돌기부(521)가 형성되고, 상기 돌기부(521)의 끝과 캡조립홈(35)사이에 스냅링(120)이 삽입됨에 따라 허브캡(510)이 캡조립홈(35)에 끼움 결합되는 구조가 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 허브캡(50)이 허브하우징(30)의 중공홀(34)로 삽입되면서 허브하우징(30)에 형성된 캡조립홈(35)에 단순히 끼워져서 설치되는 구조로, 허브캡(50)의 조립을 위해 볼트를 사용하지 않음에 따라 부품수 감축, 중량 감소 및 원가 절감의 장점이 있고, 특히 허브하우징(30)에 나사홈(탭)이 형성되지 않음에 따라 내구성의 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 - 등속샤프트 20 - 조인트
30 - 허브하우징 40 - 디스크
50,510,520 - 허브캡 60 - 휠가이드
70 - 스프링 80 - 스프링캡
90 - 너클캐리어 110 - 패드부재
120 - 스냅링 130 - 파킹브레이크

Claims

등속샤프트의 조인트가 삽입 결합되는 하우징부 및 디스크가 결합되는 허브부가 일체로 형성된 허브하우징;
상기 등속샤프트의 단부를 가리도록 등속샤프트의 일측에서 허브하우징내에 끼움 결합되는 허브캡;
상기 허브하우징의 허브부에 결합된 휠가이드;
상기 허브캡에 일단이 결합된 스프링;
상기 스프링의 타단에 결합되고 등속샤프트의 단부와 접촉하는 스프링캡; 및
내주면에 구비된 베어링을 매개로 허브하우징이 회전 가능하게 결합된 너클캐리어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 허브하우징은 일단으로 개구되고 길이방향으로 연장되며 등속샤프트의 조인트가 삽입 결합되는 그루브;
상기 그루브와 연장되고 타단으로 개구된 중공홀;
상기 그루브와 중공홀의 경계부에 형성된 것으로 허브캡이 끼움 결합되는 캡조립홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 중공홀은 허브하우징의 타단에서 캡결합홈을 향해 갈수록 내경이 점차 감소하도록 형성되고;
상기 허브캡은 원판모양으로 형성되어서 캡조립홈으로 삽입되고;
상기 허브캡의 테두리에는 일측으로 돌출되면서 외측으로 벌어진 단면모양의 돌기부가 형성되고;
상기 돌기부의 끝이 캡조립홈에 지지됨에 따라 허브캡이 캡조립홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 돌기부는 허브캡의 원주방향 테두리를 따라 일체로 연결되게 형성되거나 또는 원주방향을 따라 일정간격으로 돌기부홈이 구비되도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 휠 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 허브캡의 일면에는 캡조립홈에 면착되어서 기밀을 유지하는 패드부재가 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 휠 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 중공홀은 허브하우징의 타단에서 캡결합홈까지 동일한 내경으로 형성되고;
상기 허브캡은 원판모양으로 형성되어서 캡조립홈으로 삽입되고;
상기 허브캡의 일면과 캡조립홈사이에 스냅링이 삽입됨에 따라 허브캡이 캡조립홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 중공홀은 허브하우징의 타단에서 캡결합홈까지 동일한 내경으로 형성되고;
상기 허브캡은 원판모양으로 형성되어서 캡조립홈으로 삽입되고;
상기 허브캡의 테두리에는 일측으로 돌출된 돌기부가 형성되고;
상기 돌기부의 끝과 캡조립홈사이에 스냅링이 삽입됨에 따라 허브캡이 캡조립홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 구조.
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