KR101989476B1 - 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 대한 것으로서, 허브베어링과 너클이 결합되는 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 있어서, 상기 허브베어링은 그 후단부에 제1 결합면과 제1 나사부를 구비하고, 상기 너클은 상기 허브베어링의 후단부가 삽입되는 결합공을 구비하고, 상기 결합공의 내측면에 상기 제1 나사부와 결합되는 제2 나사부를 구비하며, 상기 제1 결합면에 연결되는 제2 결합면을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리 {Assembly of knuckle and hub bearing for vehicle}

본 발명은 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 대한 것으로서, 상세하게는 너클과 허브베어링을 조립하는 경우에 조립공정을 줄이고 전체 어셈블리의 무게를 줄여 원가를 절감하며, 나아가 결합력을 높일 수 있는 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 대한 것이다.

일반적으로, 차량용 허브베어링은 일측에 휠이 장착되고 타측에 드라이브 샤프트의 일단이 연결되는 허브와 상기 허브를 회전 가능하게 지지하는 베어링의 조립체에 해당한다. 상기 허브베어링은 너클을 통해 자동차에 연결되는데, 도 7은 종래 너클 및 허브베어링이 연결되는 구조를 도시한다.

도 7을 살펴보면, 허브베어링(20)은 너클(10)의 결합공(12)에 삽입 및 고정되는데, 이를 위하여 상기 너클(10)에는 볼트(30)가 관통하는 다수의 관통홀(14)이 가공되며, 또한, 상기 허브베어링(20)에도 상기 볼트(30)가 체결되는 다수의 체결홀(22)이 가공된다.

이와 같이, 상기 허브베어링(20)과 너클(10)을 결합하는 경우에 볼트와 같은체결부재를 이용한 결합 과정을 살펴보면, 상기 허브베어링(20)과 너틀(10)의 각각에 볼트(30) 체결을 위한 관통홀 및 체결홀의 가공공정이 필요하며, 상기 허브베어링과 너클을 연결하는 경우에 볼트의 체결공정이 필요하게 된다.

나아가, 상기 허브베어링과 너클을 결합하는 경우에 상기 관통홀 및 체결홀이 가공되는 별도의 부위를 필요로 하며, 또한 결합력을 높이고 파손을 방지하기 위하여 상기 관통홀 및 체결홀의 주위의 두께를 늘리게 되는데 이로 인해 전체 중량이 증가하게 된다. 또한, 결합을 위한 볼트와 같은 자재의 증가로 인해 원가 상승의 요인이 발생한다.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0006749호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 차량용 허브베어링과 너클을 서로 연결하는 경우에 단순한 공정에 의해 연결할 수 있는 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가, 본 발명은 차량용 허브베어링과 너클을 연결한 후에 전체 중량을 종래에 비해 줄일 수 있으며, 또한 원가를 줄일 수 있는 차량용 너클 및 허브베어링 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 허브베어링과 너클이 결합되는 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 있어서, 상기 허브베어링은 그 후단부에 제1 결합면과 제1 나사부를 구비하고, 상기 너클은 상기 허브베어링의 후단부가 삽입되는 결합공을 구비하고, 상기 결합공의 내측면에 상기 제1 나사부와 결합되는 제2 나사부를 구비하며, 상기 제1 결합면에 연결되는 제2 결합면을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1 결합면과 상기 제2 결합면은 미리 결정된 각도로 경사져서 형성된다. 또한, 상기 제1 결합면과 상기 제2 결합면 중에 어느 하나에 돌출부를 구비하고, 나머지 하나는 상기 돌출부가 삽입되는 오목부를 구비할 수 있다.

한편, 상기 제1 결합면과 상기 제2 결합면 사이에 연결부재를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 연결부재와 상기 제1 결합면 및 제2 결합면 중에 어느 하나에 돌출부를 구비하고, 나머지 하나에 상기 돌출부가 삽입되는 오목부를 구비할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 따르면 차량용 허브베어링과 너클을 나사산을 이용하여 서로 연결하게 되므로 종래에 비해 단순한 공정에 의해 연결할 수 있어 차량용 너클 및 허브베어링을 서로 연결하는 공정을 수를 줄이고 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 따르면 종래의 결합을 위한 볼트와 같은 체결부재를 줄이고 결합홀 또는 체결홀의 두께 증가를 위한 중량 증가 요인을 생략함으로써 전체 중량을 종래에 비해 줄일 수 있다.

나아가, 본 발명의 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 따르면 결합부의 면적을 늘려 전체 중량을 줄이면서도 결합력을 종래 이상으로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리의 결합 사시도,
도 2는 도 1의 분해사시도,
도 3 및 도 4는 너클과 허브베어링의 결합부의 단면도,
도 5는 다른 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리의 분해 사시도,
도 6은 도 5의 너클과 허브베어링의 결합부의 단면도,
도 7은 종래 차량용 너클 및 허브베어링의 결합과정을 도시한 개략도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링 어셈블리의 결합구조에 대해서 상세히 살펴보도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리의 결합 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 너클 및 허브베어링 어셈블리(1000)는 허브베어링(200)과 너클(100)이 조립된 어셈블리로 정의된다. 여기서, 차량용 허브베어링(200)은 일측에 휠(미도시)이 장착되고 타측에 드라이브 샤프트(미도시)의 일단이 연결되는 허브(205)와 상기 허브(205)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(230)(도 3 참조)의 조립체에 해당한다. 상기 허브베어링(200)은 너클(100)을 통해 차량 등에 연결된다.

상기 차량용 너클 및 허브베어링 어셈블리(1000)에서 상기 허브베어링(200)은 그 후단부에 제1 나사부(210)와 제1 결합면(220)을 구비하고, 상기 너클(100)은 상기 허브베어링(200)의 후단부가 삽입되는 결합공(130)을 구비하고, 상기 결합공(130)의 내측면에 상기 제1 나사부(210)와 결합되는 제2 나사부(110)를 구비하며, 상기 제1 결합면(220)에 연결되는 제2 결합면(120)을 구비한다.

본 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링 어셈블리(1000)에서 상기 허브베어링(200) 및 너클(100)은 종래의 볼트를 이용한 결합구조가 아니라, 나사산을 이용한 결합 구조를 채용한다. 따라서, 종래의 결합구조에서 필수적으로 요구되었던 볼트 연결을 위한 체결공 등의 가공 공정과 볼트의 체결 공정이 생략되어 상기 너클(100) 및 허브베어링(200)을 조립하는 공정이 줄어들어 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있다. 나아가, 종래 체결홀을 가공하는 경우에 결합력을 유지하고 파손 방지를 위해 체결홀의 주위 영역의 두께를 다른 영역에 비해 두껍게 하여 중량 증가의 요인으로 작용하였으나, 본 실시예의 경우 전술한 체결홀의 가공이 생략되므로 종래에 비해 전체 중량이 상대적으로 가벼워진다. 또한, 볼트와 같은 구성요소를 생략하고, 조립 공정이 줄어듦에 따라 생산 단가가 저렴해진다.

이하, 본 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링 어셈블리(1000)에서 상기 너클(100) 및 허브베어링(200)의 결합구조에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 너클(100)의 중앙부에는 상기 허브베어링(200)의 후단부가 삽입 및 고정되는 결합공(130)이 형성된다. 상기 결합공(130)의 내측으로 상기 허브베어링(200)의 후단부가 삽입되어 고정되고, 결합공(130)에 삽입되지 않은 상기 허브베어링(200)의 전단부는 너클(100) 외측으로 노출된다.

이때, 상기 허브베어링(200)은 그 후단부에 제1 나사부(210)를 제공하며, 상기 결합공(130)의 내측면에 상기 제1 나사부(210)와 결합되는 제2 나사부(110)를 제공한다. 즉, 상기 허브베어링(200)을 상기 너클(100)의 결합공(130)에 연결시키는 경우에 상기 허브베어링(200)의 후단부를 상기 결합공(130)에 맞추고 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜 상기 제1 나사부(210)와 상기 제2 나사부(110)의 체결에 의해 상기 허브베어링(200)을 상기 너클(100)에 결합 및 고정시키게 된다. 이때, 상기 허브베어링(200)을 결합시키기 위한 회전 방향은 시계방향 또는 반시계방향 중에 적절히 선택될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 상기 허브베어링(200)과 상기 너클(100)을 결합시키는 경우에 전술한 나사산이 풀려 상기 허브베어링(200)과 너클(100)의 체결 상태가 느슨해질 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본 실시예의 경우 상기 허브베어링(200)과 너클(100)의 결합부의 결합력을 상대적으로 높일 수 있는 수단을 구비하는 바, 이하 살펴본다.

도 3은 상기 허브베어링(200)과 너클(100)이 체결된 상태에서 상기 허브베어링(200)과 너클(100)의 결합부의 측 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 허브베어링(200)과 너클(100)의 결합부의 결합력을 높이기 위하여 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120)은 서로 연결되는 면적을 늘리기 위하여 미리 결정된 각도(θ)로 경사져서 형성된다.

즉, 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120)이 상기 허브베어링(200)과 너클(100)의 결합축을 따라 평행하게 유지되는 것이 아니라 도면에 도시된 바와 같이 소정의 각도로 경사져서 형성된다. 이와 같이, 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120)이 소정의 각도로 경사져서 형성되어 서로 접하게 된다면 상대적으로 접촉면적을 늘릴 수 있어 마찰력을 증대시킬 수 있다. 제1결합면(220)의 외경은 너클(100)의 결합공 방향으로 갈수록 좁아져서 외경이 축소되는 형태가 되고, 제2결합면(120)의 내경은 허브 베어링(200) 방향으로 갈수록 넓어지는 형태가 되어 확장되는 형태가 된다. 따라서 제1결합면(220)과 제2결합면(120)의 접촉면은 허브 베어링(200)의 외주면에서 제1나사부(210)와 제2나사부(220)가 결합된 부분으로 향하면서 그 직경이 제1나사부(210)와 제2나사부(220)가 결합된 부분으로 갈수록 작아진다.

또한, 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120)이 소정의 각도로 경사져서 결합되면 상기 허브베어링(200)과 너클(100)의 결합 시에 자동 조심(centering) 효과를 기대할 수 있다.

또한, 상기 허브베어링(200)과 너클(100)의 결합축 방향을 따라 외력이 작용하는 경우에 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120)의 경사면에 의해 상기 외력의 수직분력이 발생하게 된다. 상기 수직분력에 의해 상기 허브베어링(200)을 상기 너클(100)에 좀더 견고하게 결합시킬 수 있다.

나아가, 상기 허브베어링(200)과 너클(100)의 결합축에 수직한 방향으로 외력이 작용하는 경우에 상기 소정의 각도로 경사져서 결합되는 결합면이 없다면 상기 외력을 제1 나사부(210) 및 제2 나사부(110)에서 지지하게 되므로 상기 허브베어링(200)의 손상 또는 파손을 유발할 수 있다. 반면에 본원발명과 같이 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120)의 경사면이 존재한다면 상기 결합축에 수직한 방향으로 작용하는 외력을 상기 결합면에서 지지하게 되므로 상기 허브베어링(200)의 내구 수명을 증가시킬 수 있다.

한편, 도 4는 다른 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링 어셈블리의 겨합구조를 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링 어셈블리는 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120) 중에 어느 하나에 돌출부(122)를 구비하고, 나머지 하나는 상기 돌출부(122)가 삽입되는 오목부(222)를 구비한다.

도면에서는 상기 제2 결합면(120)에 돌출부(122)가 구비되고, 상기 제1 결합면(220)에 오목부(222)가 구비되는 실시예를 도시하나, 이에 한정되지 않으며 상기 제1 결합면(220)에 돌출부가 구비되고 상기 제2 결합면(120)에 오목부가 구비되는 구조도 가능하며, 나아가 상기 제1 결합면(220)에 돌출부와 오목부를 함께 구비하고 상기 제2 결합면(120)에 오목부와 돌출부를 함께 구비하는 구조도 가능하다.

상기와 같이 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120)이 접하는 결합부에 돌출부(122)와 오목부(222)를 구비하게 되면, 상기 돌출부(122)와 오목부(222)의 표면적에 의해 전체 결합면적이 증가하게 되어 마찰력 증대의 효과를 가져올 수 있다. 상기 너클(100)과 허브베어링(200)의 결합부의 마찰력의 증가는 결합력의 증가로 이어지므로 상기 너클(100)과 허브베어링(200)의 보다 견고하게 결합시킬 수 있다.

또한, 상기와 같이 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120)이 접하는 결합부에 돌출부(122)와 오목부(222)를 구비하게 되면, 상기 결합부위의 조립 공차가 발생하는 경우에도 상기 돌출부와 오목부의 결합에 의해 상기 조립 공차의 발생을 억제할 수 있다.

도 5는 다른 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 너클과 허브베어링의 결합부의 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리(1000)는 상기 허브베어링(200)과 너클(100)의 결합부에 연결부재(300)를 더 구비한다는 점에서 전술한 실시예와 차이가 있다. 즉, 본 실시예의 경우 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120) 사이에 마찰력을 증대시키는 연결부재(300)를 더 구비할 수 있다.

상기 연결부재(300)는 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120) 사이에 안착되며, 상기 연결부재(300)는 예를 들어 와셔(washer) 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 결합면(220)과 상기 제2 결합면(120) 사이의 마찰력을 증대시키고, 나아가 조립 공차가 있는 경우에 상기 조립 공차의 발생을 억제하게 된다.

한편, 상기 연결부재(300)와 상기 제1 결합면(220) 및 제2 결합면(120) 중에 어느 하나에 돌출부(310)를 구비하고, 나머지 하나에 상기 돌출부(310)가 삽입되는 오목부(124)를 구비할 수 있다. 도면에서는 상기 연결부재(300)에 돌출부(310)를 구비하고, 상기 제2 결합면(120)에 오목부(124)가 구비되는 경우를 도시하나, 이는 일예에 불과하며 이에 한정되지 않는다.

상기 연결부재(300)와 상기 제1 결합면(220) 또는 제2 결합면(120) 사이에 돌출부와 오목부를 구비하게 되면 전술한 바와 같이 상기 제1 결합면(220) 또는 제2 결합면(120) 사이의 마찰력 증대 및 조립 공차가 있는 경우에 상기 조립 공차의 발생을 억제할 수 있게 된다. 이에 대해서는 이미 설명하였으므로 반복적인 설명은 생략한다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

100...너클
110...제2 나사부
120...제2 결합면
130...결합공
200...허브베어링
205...허브
210...제1 나사부
220...제1 결합면
230...베어링

Claims (5)

1. 허브베어링과 너클이 결합되는 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리에 있어서,
   상기 허브베어링은 일측에 휠이 장착되고 타측에 드라이브 샤프트이 일단이 연결되는 허브와; 상기 허브를 회전 가능하게 지지하는 베어링을 구비하되,
   그 후단부에 제1 결합면과 제1 나사부를 구비하고,
   상기 너클은 상기 허브베어링의 후단부가 삽입되는 결합공을 구비하고, 상기 결합공의 내측면에 상기 제1 나사부와 결합되는 제2 나사부를 구비하며, 상기 제1 결합면에 연결되는 제2 결합면을 구비함으로써, 상기 허브 베어링의 후단부가 결합공에 삽입되어 고정되고,
   결합공에 삽입되지 않은 상기 허브베어링(200)의 전단부는 너클의 외측으로 노출되되,
   상기 제1 결합면과 상기 제2 결합면은 미리 결정된 각도로 경사져서 형성되며,
   제1결합면의 외경은 너클의 결합공 방향으로 갈수록 좁아져서 외경이 축소되는 형태가 되고, 제2결합면의 내경은 허브 베어링 방향으로 갈수록 넓어지는 형태가 되어 확장되는 형태가 되어,
   제1결합면과 제2결합면이 접촉되는 경계면은 허브 베어링의 외주면에서 제1나사부와 제2나사부가 결합된 부분으로 향하면서 그 직경이 제1나사부와 제2나사부가 결합된 부분으로 갈수록 작아지며,
   상기 제1 결합면과 상기 제2 결합면 사이에 연결부재를 더 구비하되,
   상기 연결부재와 상기 제1 결합면 및 제2 결합면 중에 어느 하나에 돌출부를 구비하고, 나머지 하나에 상기 돌출부가 삽입되는 오목부를 구비하고,
   연결부재는 와셔로 구성되되, 돌출부 또는 오목부는 와셔의 표면 중앙부에 위치하며, 오목부 또는 돌출부는 제1결합면 또는 제2결합면의 표면 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 너클 및 허브베어링의 어셈블리.
   
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