KR102477394B1 - 허브 캐리어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 연속하는 동축 (8)를 구비하고, 이 동축 개구(8)가 자신의 종축 방향으로 정렬된 특정 회전 위치에서는 축에 회전할 수 없게 배치되어 있는, 차량, 특히 상용차 액슬용 허브 캐리어(7)에 관한 것이다. 이 경우에는, 동축 개구(8)의 일 단부에서 출력 휠(3)에 의해 회전 축(5)을 중심으로 회전 가능하게 구동할 수 있는 출력 샤프트(4)가 동축 개구(8)를 관통하여, 동축 개구(8)의 다른 단부에서 휠 허브(10)와 고정 연결되어 있다. 허브 캐리어(7)의 출력 휠 측 상부 영역에 배치된 오일 수집 챔버(15)가 제공되어 있으며, 이 오일 수집 챔버로부터 제1 및/또는 제2 오일 채널(22, 23)이 동축 개구(8)로 안내되어 제1 및/또는 제2 합류 개구(24, 25)를 통해서 동축 개구(8) 내로 통하며, 이 경우 동축 개구(8)의 하부 영역으로부터 출력 샤프트(4)로 향하는 격벽(12)(partition wall)은 출력 샤프트(4)에 대해 횡방향으로 연장되어 동축 개구(8)의 하부 영역을 동축 개구(8)의 출력 휠 측 단부에 대하여 분리시킨다. 출력 샤프트(4) 쪽으로 향하는 격벽(12)의 상부 에지(27)는 V자 형태로 형성되어 있으며, 이 경우 "V"의 레그(28, 28')는 출력 샤프트(4)의 주변 윤곽에 대해 접선 방향으로 연장되고, "V"의 정점은 오일 수집 챔버(15)에 대해 직경상 반대편에 놓여 있다.

Description

허브 캐리어
본 발명은, 연속하는 동축 개구를 구비하고, 이 동축 개구가 자신의 종축 방향으로 정렬된 특정 회전 위치에서는 축에 회전할 수 없게 배치되어 있는, 차량, 특히 상용차 액슬용 허브 캐리어에 관한 것이며, 이 경우 동축 개구의 일 단부에서 출력 휠에 의해 회전 축을 중심으로 회전 가능하게 구동할 수 있는 출력 샤프트가 동축 개구를 관통하여 동축 개구의 다른 단부에서 휠 허브와 고정 연결되어 있으며, 허브 캐리어의 출력 휠 측 상부 영역에는 오일 수집 챔버가 배치되어 있으며, 이 오일 수집 챔버로부터 제1 및/또는 제2 오일 채널이 동축 개구로 안내되어 제1 및/또는 제2 합류 개구를 통해서 동축 개구 내로 통하며, 이 경우 동축 개구의 하부 영역으로부터 출력 샤프트로 향하는 격벽(partition wall)은 출력 샤프트에 대해 횡방향으로 연장되어 동축 개구의 하부 영역을 동축 개구의 출력 휠 측 단부에 대하여 분리시킨다.
상기와 같은 허브 캐리어에서는, 출력 샤프트로 향하는 격벽의 상부 에지를 수평으로 연장된 상태로 형성하는 것이 공지되어 있다. 이와 같은 형성에 의해, 오일은 오일 수집 챔버로부터 허브 캐리어의 동축 개구의 하부 영역에 도달하고, 그 하부 영역에서 수집되며, 그곳으로부터 허브 캐리어 내부에 있는 또 다른 영역들 내로 분배되어 이들 영역을 습윤할 수 있으며, 이로 인해 휠 지지부의 윤활도 이루어진다. 허브 캐리어가 수평으로 연장되는 격벽의 상부 에지와 함께 설치되지 않고, 오히려 출력 샤프트의 회전 축을 중심으로 소정의 각도만큼 선회된 상태로 차량 액슬 내에 설치되면, 격벽의 상부 에지도 상기 각도만큼 기울어지게 되고, 그 결과 오일은 더 깊게 놓여 있는 격벽의 지점에서 격벽을 넘어 유출되어 더 이상 동축 보어 및 휠 지지부 내부의 윤활을 위해서 이용되지 않는다. 이와 같이 소정의 각도만큼 선회된 상태로 설치하는 방식은, 예컨대 동일한 허브 캐리어가 차량 액슬의 우측 휠 헤드에 뿐만 아니라 좌측 휠 헤드에도 설치되는 경우에 적용된다.
본 발명의 과제는, 상기와 같은 단점을 피하는 동시에 허브 캐리어 내부에 있는 모든 영역이 액슬의 작동 중에 오일에 의해서 양호하게 습윤되는, 서문에 언급된 유형의 허브 캐리어를 제조하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 출력 샤프트 쪽으로 향하는 격벽의 상부 에지가 V자 형태로 형성되어 있으며, 이 경우 "V"의 레그가 출력 샤프트의 주변 윤곽에 대해 접선 방향으로 연장되고, "V"의 정점이 오일 수집 챔버에 대해 직경상 반대편에 놓여 있음으로써 해결된다.
상기와 같은 형성에 의해서는, 허브 캐리어가 각도만큼 선회된 상태로 설치되는 경우에도 격벽의 상부 에지가 수평으로 또는 위로 -아래로는 아님- 기울어진 상태를 유지함으로써, 액슬의 작동 중에 허브 캐리어 내부에 있는 모든 영역을 습윤하기에 충분한 오일이 항상 공급된다.
허브 캐리어의 선회된 설치가 다만 한 가지 선회 방향으로만 이루어지면, 액슬의 작동 중에 허브 캐리어 내부에 있는 모든 영역의 충분한 습윤을 보장하기 위하여, "V"의 레그들이 오일 수집 챔버의 중심으로부터 출력 샤프트의 회전 축에 걸쳐서 연장되는 가상 연결선에 대해 비대칭으로 정렬될 수 있다.
허브 캐리어가 대략 30°만큼 선회된 상태로 설치되는 경우에는, "V"의 레그들이 135° 내지 165°의 각도를, 바람직하게는 145° 내지 155°의 각도를 형성하면서 연장될 수 있다.
허브 캐리어가 액슬의 2개 휠 헤드에 설치될 수 있어야 하는 경우에는, 바람직하게 "V"의 레그들은, 오일 수집 챔버의 중심으로부터 출력 샤프트의 회전 축에 걸쳐서 연장되는 가상 연결선에 대해 대칭으로 정렬되어 있다.
허브 캐리어가 대략 30°만큼 선회된 상태로 설치되는 경우에는, "V"의 레그들이 105° 내지 135°의 각도를, 바람직하게는 115° 내지 125°의 각도를 형성하면서 연장될 수 있다.
"V"의 정점의 내부 영역이 라운딩 된 상태로 형성되어 출력 샤프트의 주변 윤곽을 둘러싸면, 이 영역에서도 오일이 동축 보어로부터 외부로 유출될 수 없다.
제1 및/또는 제2 합류 개구가 오일 수집 챔버의 중심으로부터 출력 샤프트의 회전 축에 걸쳐서 연장되는 가상 연결선에 대하여 90° 미만의 각도만큼 시계 바늘 방향으로 그리고/또는 시계 바늘 반대 방향으로 출력 샤프트의 회전 축을 중심으로 선회된 선상에 있는 일 지점에서 동축 보어 내로 통하면, 허브 캐리어가 선회된 상태로 설치된 경우에도 합류 개구는 항상 격벽 위에 있고, 격벽에 수집된 오일 내에 잠기지 않는다. 이로써, 오일 수집 챔버로부터 오일 채널을 거쳐 동축 보어 내로 흐르는 오일 흐름이 방해를 받지 않게 된다.
허브 캐리어가 대략 30°만큼 선회된 상태로 설치되는 경우에, 각도는 75° 내지 45°, 바람직하게는 70° 내지 50°일 수 있다.
본 발명의 일 실시예가 도면에 도시되어 있고, 이하에서 더 상세하게 기술된다.
도 1은 차량 액슬의 단부 영역을 측면에서 바라본 종단면도로 도시하고,
도 2는 도 1에 도시된 액슬의 허브 캐리어의 사시도를 도시하며,
도 3은 도 2에 도시된 허브 캐리어를 선회되지 않은 상태에서 정면도로 도시하고,
도 4는 도 2에 도시된 허브 캐리어를 좌측으로 선회된 상태에서 정면도로 도시하며, 그리고
도 5는 도 2에 도시된 허브 캐리어를 우측으로 선회된 상태에서 정면도로 도시한다.
도면에 도시된 상용차의 액슬은 하우징(1) 내에 구동 장치를 구비하고, 이 구동 장치는 구동 휠(2) 및 이 구동 휠(2)과 맞물리는 출력 휠(3)로 이루어진다.
구동 휠(2)이 배치되어 있는 하우징(1)의 하부 영역에는 도면에 도시되지 않은 제1 오일 통(oil sump)가 존재한다.
출력 휠(3)은, 이 출력 휠(3)의 회전 축(5)에 대해 동축으로 연장되는 출력 샤프트(4) 상에 고정 배치되어 있다.
출력 휠(3)은 출력 휠 지지부(6)를 통해, 하우징(1)과 고정 연결되어 일체로 회전하는 원형 횡단면의 허브 캐리어(7)에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 이 경우 출력 휠 지지부(6)의 외부 링은 허브 캐리어(7)의 연속하는 동축 개구(8) 내에 삽입되고, 출력 샤프트(4)는 방사 방향 간극을 두고 동축 개구(8)를 관통한다.
출력 휠(3)로부터 멀리 떨어진 허브 캐리어(7)의 단부에는, 휠 지지부(9)를 통해 휠 허브(10)가 회전 가능하게 지지되어 있다.
출력 휠(3)로부터 멀리 떨어진 출력 샤프트(4)의 단부는 동축 개구(8)로부터 외부로 돌출하고, 덮개를 형성하는 플랜지(11)를 구비하며, 이 플랜지는 출력 휠(3)로부터 멀리 떨어진 휠 허브(10)의 정면에 축 방향으로 접해 있다. 나사 연결부를 통해 플랜지(11)가 휠 허브(10)와 고정 연결되어 있음으로써, 결과적으로 출력 휠(3)의 회전 운동이 출력 샤프트(4) 및 플랜지(11)를 통해 휠 허브(10)로 전달되며, 이 휠 허브 상에는 재차 도면에 도시되지 않은 휠의 림이 배치된다.
동축 개구(8)는 원형의 횡단면을 가지며, 출력 휠(3)로부터 멀리 떨어져 있고 상대적으로 작은 직경을 갖는 자신의 영역(20)으로부터 출발하여 원뿔 형태로 점차 확장되면서 출력 휠(3) 쪽을 향하는 자신의 단부 영역으로 넘어간다.
상기와 같이 원뿔 형태로 점차 확장되는 동축 개구(8)의 단부 영역이 출력 휠 지지부(6) 가까이에서 자신의 하단부에 격벽(12)을 구비함으로써, 결과적으로 상기 동축 개구의 단부 영역에는 제2 오일 통(13)이 형성된다.
상기 제2 오일 통(13) 내로는 허브 캐리어(7) 내에 형성된 오일 채널(14)이 통하고, 이 오일 채널의 다른 단부는 오일 수집 챔버(15) 내로 통한다. 오일 수집 챔버(15)는 외부 원통형 재킷면(16)에서 출력 휠(3) 쪽을 향하는 허브 캐리어(7)의 상단부 영역에서, 상부 영역에서 주변을 방사 방향으로 둘러싸는 오일 수집 벽(17)과 허브 캐리어 플랜지(18) 사이에 있는 그루브 형태의 홈으로서 주변을 방사 방향으로 둘러싸도록 형성되어 있다. 제1 오일 통으로부터 출발해서 구동 휠(2) 및 출력 휠(3)을 통과할 때 동반되는 오일은 출력 휠(3)의 회전 운동에 의해서 오일 수집 챔버(15) 내로 안내되고, 그곳에서는 오일 수집 챔버(15)의 단부들 중 일 단부에서 오일 채널(14)의 합류부들 중 일 합류부에 도달하며, 이 오일 채널을 통해 오일이 제2 오일 통(13) 내로 흘러간다.
오일 채널(14)의 합류부로 연결되는 공급 라인을 지원하기 위하여, 오일 수집 챔버(15)의 바닥에는 상기 합류부까지 이르는 개방된 홈형 가이드 채널(19)이 형성되어 있다.
제2 오일 통(13)이 출력 샤프트(4)의 재킷면 가까이까지 미치기 때문에, 제2 오일 통에 의해서 오일이 동반되고, 출력 샤프트(4)의 재킷면을 습윤시킨다. 직경이 상대적으로 더 작은 동축 개구의 단부 영역(20)에서 출력 샤프트(4)로부터 재차 아래로 분리된 오일의 일 부분은 오일 가이드 그루브(21) 내에 도달하는데, 이 오일 가이드 그루브는 동축 개구(8)의 벽의 상부 영역에 형성되어 있고, 제2 오일 통(13)으로부터 출발하여 출력 휠(3)로부터 멀리 떨어진 허브 캐리어(7)의 단부까지 연장된다.
이 경우에는, 오일 가이드 그루브(21)가 자신의 연장부에 걸쳐 제2 오일 통(13)으로부터 출발하여 출력 휠(3)로부터 멀리 떨어진 허브 캐리어(7)의 단부까지 동축 개구(8)의 상부 영역으로부터 아래로 기울어져 있음으로써, 결과적으로 오일 가이드 그루브(21)에 의해 수용된 오일은 출력 휠(3)로부터 멀리 떨어진 동축 개구(8)의 영역 내에까지 흘러갈 수 있고, 상기 영역 및 휠 지지부(9)를 오일로 습윤시킬 수 있다.
도 2 내지 도 5에는 허브 캐리어(7)가 단독으로 도시되어 있다.
도 2에서는 오일 수집 챔버(15)를 볼 수 있는데, 이 오일 수집 챔버로부터 제1 오일 채널(22) 및 제2 오일 채널(23)이 출발하며, 이들 오일 채널은 제1 합류 개구(24)에서 그리고 제2 합류 개구(25)에서 허브 캐리어(7)의 동축 개구(8) 내로 통한다(도 3 내지 도 5).
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 합류 개구(24) 및 제2 합류 개구(25)는 각각, 가상 연결선(26)에 대하여 출력 샤프트(4)의 회전 축(5)을 중심으로 60°의 각도만큼 시계 바늘 방향으로 또는 시계 바늘 반대 방향으로 선회된 상태에서 각각 연장되는 선(30, 30') 상에 놓여 있는 일 지점에서 동축 개구(8) 내로 통하며, 이 경우 가상 연결선(26)은 오일 수집 챔버(15)의 중심으로부터 출력 샤프트(4)의 회전 축(5)에 걸쳐서 연장된다.
격벽(12)의 상부 에지(27)는 가상 연결선(26)에 대하여 대칭으로 V자 형태로 형성되며, 이 경우 "V"의 레그(28 및 28')는 서로에 대해 120°의 각도를 형성하면서 연장된다.
"V"의 정점(29)의 영역은 라운드 형상으로 형성되어 있고, 출력 샤프트(4)의 주변 윤곽을 둘러싼다.
1: 포털 하우징
2: 구동 휠
3: 출력 휠
4: 출력 샤프트
5: 회전 축
6: 출력 휠 지지부
7: 허브 캐리어
8: 동축 개구
9: 휠 지지부
10: 휠 허브
11: 플랜지
12: 격벽
13: 제2 오일 통
14: 오일 채널
15: 오일 수집 챔버
16: 재킷면
17: 오일 수집 벽
18: 허브 캐리어 플랜지
19: 가이드 채널
20: 단부 영역
21: 오일 가이드 그루브
22: 제1 오일 채널
23: 제2 오일 채널
24: 제1 합류 개구
25: 제2 합류 개구
26: 가상 연결선
27: 상부 에지
28: 레그
28': 레그
30: 선
30': 선

Claims (11)

  1. 차량 액슬용 허브 캐리어(7)로서, 상기 허브 캐리어는 연속하는 동축 개구(8)를 구비하고, 상기 동축 개구(8)가 회전 축(5)의 연장방향으로 정렬된 특정 회전 위치에서는 축에 회전할 수 없게 배치되며, 동축 개구(8)의 일 단부에서 출력 휠(3)에 의해 회전 축(5)을 중심으로 회전 가능하게 구동할 수 있는 출력 샤프트(4)가 동축 개구(8)를 관통하여 동축 개구(8)의 다른 단부에서 휠 허브(10)와 고정 연결되어 있으며, 허브 캐리어(7)의 출력 휠 측 상부 영역에 배치된 오일 수집 챔버(15)가 제공되며, 상기 오일 수집 챔버로부터 제1 또는 제2 오일 채널(22, 23)이 동축 개구(8)로 안내되어 제1 또는 제2 합류 개구(24, 25)를 통해서 동축 개구(8) 내로 통하며, 동축 개구(8)의 하부 영역으로부터 출력 샤프트(4)로 향하는 격벽(12)이 출력 샤프트(4)에 대해 회전 축(5)에 직교하는 방향으로 연장되어 동축 개구(8)의 하부 영역을 동축 개구(8)의 출력 휠 측 단부에 대하여 분리시키는, 차량 액슬용 허브 캐리어에 있어서,
    출력 샤프트(4) 쪽으로 향하는 격벽(12)의 상부 에지(27)가 V자 형태로 형성되어 있으며, "V"의 레그(28, 28')는 출력 샤프트(4)의 주변 윤곽에 대해 접선 방향으로 연장되고, "V"의 정점은 오일 수집 챔버(15)에 대해 직경상 반대편에 놓여 있는 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  2. 제1항에 있어서, "V"의 레그들은, 오일 수집 챔버의 중심으로부터 출력 샤프트의 회전 축에 걸쳐서 연장되는 가상 연결선에 대해 비대칭으로 정렬된 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  3. 제2항에 있어서, "V"의 레그들이 135° 내지 165°의 각도를 형성하면서 연장되는 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  4. 제2항에 있어서, "V"의 레그들이 145° 내지 155°의 각도를 형성하면서 연장되는 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  5. 제1항에 있어서, "V"의 레그들(28, 28')은, 오일 수집 챔버(15)의 중심으로부터 출력 샤프트(4)의 회전 축(5)에 걸쳐서 연장되는 가상 연결선(26)에 대해 대칭으로 정렬된 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  6. 제5항에 있어서, "V"의 레그들이 105° 내지 135°의 각도를 형성하면서 연장되는 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  7. 제6항에 있어서, "V"의 레그들이 115° 내지 125°의 각도를 형성하면서 연장되는 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, "V"의 정점(29)의 내부 영역이 라운딩 된 상태로 형성되어 출력 샤프트(4)의 주변 윤곽을 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 수집 챔버(15)의 중심으로부터 출력 샤프트(4)의 회전 축(5)에 걸쳐서 연장되는 가상 연결선(26)에 대하여 90° 미만의 각도만큼 시계 바늘 방향으로 또는 시계 바늘 반대 방향으로 출력 샤프트(4)의 회전 축(5)을 중심으로 선회된 선(30, 30') 상에 있는 일 지점에서 제1 또는 제2 합류 개구(24, 25)가 동축 보어(8) 내로 통하는 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각도는 75° 내지 45°인 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
  11. 제10항에 있어서, 상기 각도는 70° 내지 50°인 것을 특징으로 하는, 차량 액슬용 허브 캐리어.
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