KR20040003547A - 상용차량의 휠 허브 구조 - Google Patents

상용차량의 휠 허브 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트럭, 버스등 상용차량의 휠 허브 구조에 관한 것이다.
본 발명에 의한 상용차량의 휠 허브 구조는, 액슬 하우징(10)의 엔드부에 베어링(20)을 매개로 회전가능하게 장착되어 액슬 샤프트(40)에 의해 동력연결되고, 그 플랜지(34)에 브레이크 드럼(60) 및 구동륜(70)이 장착되는 상용차량의 휠 허브에 있어서, 상기 휠 허브(30)의 플랜지(34) 외측을 이루는 하우징(32)의 원주둘레에 복수의 요홈(36)이 일정간격으로 형성되고, 이 요홈(36)으로부터 상기 브레이크 드럼(60) 내측으로 관통되는 통공(38)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은 차량의 주행에 따라 상기 휠 허브가 회전할 시, 휠 허브의 하우징 외측에 형성된 요홈과 통공을 통하여 외부의 찬공기가 브레이크 드럼 내부로 유입.순환됨으로써 브레이크 장치를 포함하는 휠 엔드부를 냉각시키게 된다. 또한 상기 요홈에 의하여 휠 허브 자체의 표면적이 증대하므로 휠 허브 및 이와 관련된 부품의 냉각효과를 향상시킬 수 있다.

Description

상용차량의 휠 허브 구조{Wheel Hub Structure of Commercial Vehicle}
본 발명은 상용차량의 휠 허브 구조에 관한 것으로서, 특히 차량이 주행하는 과정에서 외부의 찬 공기를 휠 허브를 통하여 브레이크 드럼 내측으로 유입시킴과 아울러, 휠 허브 자체적으로는 표면적을 증가시킴으로써 브레이크 장치를 포함하는 휠 엔드부의 냉각성능을 향상시킬 수 있도록 한 상용차량의 휠 허브 구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 브레이크 장치는 열 발생이 심한 부위 중 하나이다. 특히 트럭, 버스 등의 상용차량에서는 브레이크 용량이 매우 크기 때문에 제동시 브레이크 라이닝과 브레이크 드럼 사이에 발생하는 마찰열이 매우 심각하다.
이러한 마찰열은 브레이크 성능에 악영향을 줄 뿐만 아니라, 휠 엔드부의 다른 섭동부분 또는 회전부분에서 발생되는 열과 함께 휠 엔드부의 각 부품 및 오일의 수명을 단축시키게 된다.
예를 들어 도 4는 상용차량의 휠 엔드부를 나타내고 있다. 도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면이지만 이를 통하여 일반적인 상용차량의 휠 엔드부 구조를 살펴본다. 휠 엔드부는 차량의 구동륜이 장착되는 부분으로서, 액슬 하우징(10)에 베어링(20)을 매개로 휠 허브(30)가 장착되고, 이 휠 허브(30)는 상기 액슬 하우징(10)의 내측에 설치되는 액슬 샤프트(40)에 동력 연결된다. 본 도면의휠 엔드부에서는 상기 액슬 샤프트(40)와 휠 허브(30) 하우징(32)이 유성 치차로 이루어진 허브 리덕션(Hub Reduction) 장치(50)로 연결되어 있다. 또한 상기 휠 허브(30)의 플랜지(34)에는 브레이크 드럼(60) 및 구동륜(70)이 장착되고, 상기 브레이크 드럼(60) 내부에는 브레이크 장치(80)가 설치되어 있으며, 상기 브레이크 드럼(50)의 후방 즉, 차량 내측으로는 백플레이트(90)가 설치된 구조로 되어 있다.
상기한 브레이크 장치(80)가 작동하면 상기 브레이크 드럼(60) 내면과의 마찰로 인해 열이 발생한다. 그러나 상기 브레이크 드럼(60) 내부가 외부로 통하는 부분은 상기 브레이크 드럼(60)과 백플레이트(90) 사이의 좁으면서 굴곡진 틈새뿐이므로 브레이크 드럼(60) 내부에 발생된 열이 외부로 발산되기란 매우 어려운 것이었다. 상기 브레이크 드럼(60) 내부에서 발생된 고열은 상기 액슬 하우징(10) 및 휠 허브(30)를 통하여 휠 엔드 내부의 베어링(20), 오일, 및 각종의 시일(Seal)등 여러가지 부품에 영향을 미쳐 수명을 단축시키게 된다. 여기서 휠 엔드부는 액슬 하우징(10) 내부와 연통되어 있어 액슬 하우징(10)의 종감속기어와 차동기어측 오일과 연통되게 된다. 따라서 휠 엔드부 내부의 오일은 브레이크 장치로부터 전달되는 열에 의한 영향을 받기도 하지만, 상기 종감속기어와 차동기어측으로부터 전달되는 열에 의한 영향도 받아 온도가 상승되고, 뿐만 아니라 허브 리덕션 장치(50)의 유성치차 구동과 베어링(20)의 구동에 의해서도 온도가 상승하게 된다. 따라서 휠 엔드부의 온도가 상승되면 오일의 물성이 저하되게 되고, 오일의 물성이 저하되면 각 허브 리덕션, 종감속기어, 디퍼렌셜등의 구동에 있어 치면과 치면사이에 작용하는 면압에 의하여 유막이 끊기게 되고, 이에 의하여 기어 치면에 피팅(Pitting) 현상이 발생하거나 베어링 소착 현상을 일으키게 되며, 이에 따라 다시 오일의 온도가 더 올라가는 악순환이 계속되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량이 주행할시 회전하는 휠 허브에 의하여 외부의 공기가 브레이크 장치측으로 용이하게 유입되도록 함과 아울러, 휠 허브 자체적으로는 표면적을 증가시킴으로써 브레이크 장치를 포함하는 휠 엔드부의 냉각성능을 향상시킬 수 있는 상용차량의 휠 허브 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 휠 허브 사시도
도 2는 본 도 1의 정면도
도 3은 도 1의 측단면도
도 4는 본 발명의 휠 허브가 사용된 상용차 액슬의 휠 엔드부를 도시한 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 액슬 하우징20 : 베어링
30 : 휠 허브32 : 하우징
34 : 플랜지36 : 요홈
38 : 통공39 : 리브
40 : 액슬 샤프트50 : 허브 리덕션
60 : 브레이크 드럼70 : 구동륜
80 : 브레이크 장치90 : 백 플레이트
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액슬 하우징의 엔드부에 베어링을 매개로 회전가능하게 장착되어서 액슬 샤프트에 의해 동력연결되고, 그 플랜지에 브레이크 드럼 및 구동륜이 장착되는 상용차량의 휠 허브에 있어서, 상기 휠 허브의 플랜지 외측을 이루는 하우징의 원주둘레에 복수의 요홈이 일정간격으로 형성되고, 이 요홈으로부터 상기 브레이크 드럼 내측으로 관통되는 통공이 형성되어 이루어지는 상용차량의 휠 허브 구조를 제공함으로써 달성된다. 이러한 구성에 의하면 차량의 주행에 따라 상기 휠 허브가 회전할 시, 휠 허브의 하우징 외측에 형성된 요홈과 통공을 통하여 외부의 찬공기가 브레이크 드럼 내부로 유입.순환됨으로써 브레이크 장치를 포함하는 휠 엔드부를 냉각시키게 된다. 또한 상기 요홈에 의하여 휠 허브 자체의 표면적이 증대하므로 휠 허브 및 이와 관련된 부품의 냉각효과를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 휠 허브 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이며, 도 3은 도 1의 측단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 상용차량의 휠 허브(30)는 플랜지(34)의 외측을 이루는 하우징(32)의 원주둘레에 복수의 요홈(36)을 일정간격으로 형성하고, 이 요홈(36)으로부터 상기 브레이크측으로 관통되는 통공(38)을 형성한 구조로 이루어진다.
본 실시예에서 상기 요홈(36)은 외부의 공기가 용이하게 유입될 수 있도록 입구가 넓고 바닥이 좁은 형태로 이루어진다. 또한, 상기 통공(38)은 상기 요홈(36)의 측벽중 상기 휠 허브(30)의 회전방향에 직면하는 측벽(회전에 후행하는 측벽) 즉, 구동륜(70)의 회전방향에 후행하는 측벽에 일면이 연접하도록 하여 형성된다. 따라서, 차량 주행시 휠 허브(30)의 회전에 의하여 외부 공기가 요홈(36)의 측벽중 휠 허브의 회전에 후행하는 측벽에 부딪힌 후, 이에 연접된 통공(38)으로 자연스럽게 유입되게 된다.
나아가, 본 실시예에서 상기 휠 허브(30)의 플랜지(34) 내측 즉, 브레이크장치(80)와 접하는 측의 하우징(32) 둘레에는, 휠 허브(30)의 회전에 선행하는 방향으로 상기 통공(38)에 인접하는 일정 높이의 리브(39)가 형성되어 있다. 상기 리브(39)가 휠 허브(30)의 회전에 선행하는 부분에 형성되어 있으므로 상기 통공(38)은 휠 허브(30)의 회전에 후행하는 부분에 위치하게 된다. 이러한 리브(39)는 휠 허브(30)가 회전할 때 후행하는 통공(38)측에 부압을 발생시켜 외부공기를 흡인하는 역할을 한다.
첨부도면 도 4는 본 발명의 휠 허브를 상용차 액슬의 휠 엔드부에 설치한 상태를 나타낸다.
본 발명에 의한 휠 허브(30)의 설치 상태는 앞서 [발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]에서 설명한 설치상태와 같다. 즉, 휠 허브(30)는 액슬 하우징(10)의 엔드부에 베어링(20)을 매개로 회전가능하게 장착되어서 상기 액슬 하우징(10)의 내측으로 설치되는 액슬 샤프트(40)에 동력 연결된다. 또한 상기 휠 허브(30)의 플랜지(34)에는 브레이크 드럼(60) 및 구동륜(70)이 장착되며, 상기 브레이크 드럼(60) 내부에는 브레이크 장치(80)가 설치되게 된다.
차량이 주행하면 휠 허브(30)가 회전하게 된다. 상기 휠 허브(30)의 하우징(32)에는 본 발명에 의하여 요홈(36)이 형성되어 있음과 아울러 요홈(36)으로부터 브레이크 장치(80)측으로 연통하는 통공(38)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 휠 허브(30)의 회전에 따라 하우징(32)에 형성된 요홈(36)으로부터 외부공기가 유입되어서 상기 통공(38)을 통하여 브레이크 드럼(60) 내측의 브레이크 장치(80)로 유입된다. 브레이크 장치(80)로 유입된 외부의 찬공기는 브레이크 장치(80)를 이루는 각종의 부품을 냉각시키게 되고, 이의 냉각 영향을 액슬 하우징(10) 및 베어링(20) 등의 휠 엔드부 전체에 미치게 된다.
여기서, 상기 통공(38)은 본 발명에 따라 상기 요홈(36)의 측벽중 휠 허브(30)의 회전에 후행하는 측벽에 연접하도록 형성되어 있으므로 차량 주행시 휠 허브(30)의 회전에 의하여 외부 공기가 요홈(36)의 측벽중 휠 허브(30)의 회전에 후행하는 측벽에 부딪힌 후, 이에 연접된 통공(38)으로 유입되므로, 보다 많은 공기가 매우 자연스러우면서 신속하게 유입될 수 있어 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 휠 허브(30)의 플랜지(34)를 기준으로 브레이크 장치(80)와 접하는 측의 하우징(32) 둘레에 휠 허브(30)의 회전에 선행하는 방향으로 상기 통공(38)에 인접하는 일정 높이의 리브(39)가 형성되어 있으므로, 휠 허브(30) 회전시 휠 허브(30)의 회전에 후행하는 통공(38)측에 부압(負壓)을 생성시키게 된다. 이러한 부압에 의하여 외부의 공기가 통공(38)으로 쉽게 빨려들어오므로 공기 유입 효과가 증대한다. 나아가 상기 리브(39)는 브레이크 드럼(60) 내부로 갓 유입된 공기를 브레이크 장치(80) 전체로 불어내는 날개차의 역할도 겸하게 되므로 공기의 역동적인 순환을 이룰 수 있다.
상기와 같이 브레이크 드럼(60) 내부로 유입된 외부의 찬 공기는 브레이크 장치(80)를 냉각시킴과 아울러 액슬 하우징(10)등을 냉각시키게 된다. 이러한 냉각 효과는 휠 엔드부의 여러가지 부품들 즉, 베어링(20), 각종의 시일, 허브 리덕션장치(50), 액슬 하우징(10)의 오일 등의 냉각에 영향을 주어 휠 엔드부에 구비되는 각 부품들의 수명을 연장시키는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명에서 상기 휠 허브(30)의 하우징(32) 둘레에 형성된 다수의 요홈(36)은 휠 허브(30)의 표면적을 실질적으로 증가시키게 된다. 따라서 휠 허브(30) 자체가 외부 공기와 보다 넓은 면적으로 접하게 됨으로써 휠 허브(30) 자체도 용이하게 냉각될 뿐만 아니라. 휠 허브(30)와 직,간접적으로 접촉하는 다른 휠 엔드부 부품들도 냉각시키게 되는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 상용차량의 휠 허브 구조에 의하면, 휠 허브의 회전시 휠 허브 하우징에 형성된 요홈과 통공을 통하여 외부의 공기가 브레이크 드럼 내부로 쉽게 유입됨으로써 브레이크 장치 및 다른 휠 엔드 부품을 냉각시키게 된다.
또한, 본 발명에 의한 휠 허브는 하우징의 원주 둘레로 형성되는 요홈에 의하여 표면적이 매우 넓어지게 됨으로써 휠 허브 자체의 냉각뿐만 아니라 휠 허브 내측의 타 부품을 직,간접적으로 냉각시키는 효과를 얻을 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 휠 허브 구조에 의하면 고열에 의한 브레이크의 성능 저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 액슬 하우징 내의 오일 및 베어링 등 타부품들을 직,간접적으로 냉각시킴으로써 휠 엔드부를 이루는 부품의 열손상을 방지하고 수명을 연장시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 액슬 하우징(10)의 엔드부에 베어링(20)을 매개로 회전가능하게 장착되어서 액슬 샤프트(40)에 의해 동력연결되고, 그 플랜지(34)에 브레이크 드럼(60) 및 구동륜(70)이 장착되는 상용차량의 휠 허브에 있어서,
    상기 휠 허브(30)의 플랜지(34) 외측을 이루는 하우징(32)의 원주둘레에 복수의 요홈(36)이 일정간격으로 형성되고, 이 요홈(36)으로부터 상기 브레이크 드럼(60) 내측으로 관통되는 통공(38)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 상용차량의 휠 허브 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요홈(36)은 외부 공기가 용이하게 유입될 수 있도록 입구가 넓고 바닥이 좁은 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상용차량의 휠 허브 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통공(38)은 상기 요홈(36)의 측벽중 휠 허브(30)의 회전에 후행하는 측벽에 일면이 연접하도록 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 휠 허브 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 휠 허브(30)의 플랜지(34)를 기준으로 상기 브레이크 장치(80)와 접하는 측의 하우징(32) 둘레에, 휠 허브(30)의 회전에 선행하는 방향으로 상기 통공(38)에 인접하는 일정 높이의 리브(39)가 형성되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 휠 허브 구조.
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