KR20040015825A - 회전 가능한 내측 링을 구비한 트럭 허브 베어링 유닛 - Google Patents

회전 가능한 내측 링을 구비한 트럭 허브 베어링 유닛 Download PDF

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KR20040015825A
KR20040015825A KR10-2004-7001483A KR20047001483A KR20040015825A KR 20040015825 A KR20040015825 A KR 20040015825A KR 20047001483 A KR20047001483 A KR 20047001483A KR 20040015825 A KR20040015825 A KR 20040015825A
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truck hub
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KR10-2004-7001483A
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탄케예스코-헤닝
디트마르리코
카판헨트리크스얀
칼슨마츠아른쿠르트
메아네이폴베르나르드
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에이비 에스케이에프
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Abstract

트럭 허브 베어링 유닛은 2 열의 구름 요소와 구름 접촉하는 레이스웨이가 마련되어 있는 외측 링 수단(5, 6) 및 내측 링 수단(13)을 구비하는 2 개의 구름 요소 베어링(3, 4)과, 트럭의 휠 서스펜션에 결합하기 위한 고정 부재와, 휠을 지지하는 회전 가능한 부재를 포함하며, 상기 회전 가능한 부재는 상기 구름 베어링에 의하여 상기 고정 부재에 관하여 지지된다. 상기 외측 링 수단은 상기 고정 부재에 결합되고, 상기 내측 링 수단(9)은 회전 가능한 부재에 결합된다.

Description

회전 가능한 내측 링을 구비한 트럭 허브 베어링 유닛{TRUCK HUB BEARING UNIT WITH ROTATABLE INNER RING}
이러한 타입의 트럭 허브 베어링 유닛이 DE-A-19700313호에 개시되어 있다. 상기 선행 기술의 허브 트럭 베어링 유닛은 조향 가능한 방식으로 현가되어 구동 샤프트에 연결되어 있다.
본 발명은 트럭 또는 트레일러 허브 베어링 유닛으로서, 2 열의 구름 요소들과 구름 접촉하는 레이스웨이(raceways)가 마련되어 있는 내측 링 수단 및 외측 링 수단을 구비하는 2 개의 구름 요소 베어링과, 트럭의 휠 서스펜션(wheel suspension)에 결합하기 위한 고정 부재와, 상기 휠을 지지하는 회전 가능한 부재를 구비하고, 이 회전 가능한 부재는 테이퍼 롤러 베어링(taper roller bearing)에 의하여 상기 고정 부재에 대하여 지지되고, 상기 외측 링 수단은 상기 고정 부재에 결합되며, 상기 회전 링 수단은 상기 회전 가능한 부재에 결합되는 것인 트럭 또는 트레일러 허브 베어링 유닛에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 트럭 코너 모듈을 단면도 및 사시도로서 보여주고 있다.
도 2는 너클을 사시도로서 보여주고 있다.
도 3은 도 1에 도시된 너클을 베어링 장치와 함께 보여주고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 트럭 코너 모듈을 사시도로 보여주고 있다.
도 5는 트럭 코너 모듈을 사시도로 보여주고 있다.
도 6은 도 4 및 도 5에 따른 트럭 코너 모듈을 조립하는 단계를 보여주고 있다.
도 7은 완전한 조립체를 단면도 및 사시도로 보여주고 있다.
도 8, 도 9 및 도 10은 완전한 조립체를 보여주는 또 다른 도면이다.
도 11은 또 다른 실시예를 보여주고 있다.
본 발명의 목적은 차량의 조향 가능한, 비피동 휠(non-driven wheels)에 특히 적합한 트럭 허브 베어링을 제공하는 것이다. 이에 따라, 상기 고정 요소의 단부에는 킹핀 고정 수단(kingpin fixing means)이 마련되어 있다.
상기 킹핀 고정 수단은 테이퍼 롤러 베어링의 축선에 관하여 횡방향으로 향한 관통 구멍을 구비할 수 있다. 이 구멍은 다른 직경의 턱이진 부분들을 구비해도 좋은데, 이 턱이진 부분 중 더 큰 직경의 부분은, 완전하게 독립되고(self contained) 프리로딩되며 윤활되고 수명 동안 밀봉되는 킹핀 유닛 내에 끼워맞춰지도록 다른 턱이진 부분(들) 위에 위치한다. 대안으로, 상기 킹핀은, 예컨대 테이퍼 베어링과 같은 개별적인 프리로딩된 베어링(preloaded bearings)을 구비해도 좋다.
상기 구멍의 상부와 하부에는, 등과 등을 맞댄 또는 "O"자형 구조로 배열되는 테이퍼 롤러 베어링 및 이들 베어링에 의하여 상기 고정 요소에 대하여 지지되는 킹핀이 마련될 수도 있다. 상기 킹핀에는 일체적인 내측 링들이 마련될 수 있으며, 상기 외측 링 수단은 상기 고정 부재의 턱이진 구멍의 직경에 대응하는 직경의, 또는 대안으로, 예컨대 테이퍼 롤러 베어링과 같은 개별적인 베어링들을 끼워맞추도록 하기 위한 턱이진 부분을 구비한다. 상기 킹핀은 그것의 상단 및 하단에 트럭 서스펜션의 포크 단부(fork ends)를 결합하기 위한 결합 수단을 구비한다. 베어링 및 고정 수단을 구비한 그러한 킹핀은 독립되고 프리로딩되며 윤활되고 수명 동안 밀봉될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 고정 부재는 구름 요소 베어링, 예컨대 테이퍼 롤러 베어링 또는 앵귤러 접촉 볼 베어링(angular contact ball bearings) 또는 이들의 조합이 수용되는 구멍을 구비하는 코너 하우징을 구비한다. 그러므로,이들 베어링은 코너 하우징 내에 사전에 조립될 수 있는데, 이는 베어링들 내의 필요한 프리로드(preload) 또는 여유(play)가 청정 환경과 같은 최적의 조건 하에서, 그리고 할당된 장치를 사용하여 베어링 제조업자에 의하여 수행될 수 있다는 것을 의미한다. 더욱이, 베어링들은 코너 하우징 내에서 양호하게 보호된다. 베어링 유닛은 독립되고 프리로딩되며(또는 여유가 제공되며) 수명 동안 밀봉된다.
상기 내측 링 수단은 2 개의 레이스웨이가 마련된 공통의 내측 링을 구비해도 좋다. 상기 공통의 내측 링은 코너 하우징을 지나 연장할 수도 있으며, 휠을 장착하기 위한 장착 플랜지가 마련된 허브를 수반한다. 상기 공통의 내측 링은 상기 코너 하우징으로부터 외측으로 돌출하는 단부에 반경 방향 외측으로 돌출하는 장착 플랜지를 구비하고, 이 장착 플랜지상에는, 예컨대 상기 장착 플랜지 내의 나사진 구멍에 나사 결합되는 볼트에 의하여 허브가 결합된다.
본 발명에 따른 트럭 또는 트레일러 허브 베어링 유닛의 특별한 레이아웃은 상기 허브가 상기 코너 하우징과 중첩하여 적어도 부분적으로 이 코너 하우징을 포위하는 슬리브부가 마련될 수 있고 이러한 중첩 부위에 갭이 존재한다고 하는 추가적인 장점을 갖는다. 이 슬리브부에는 브레이크 디스크가 장착될 수 있다. 이에 따라, 한편으로는 반경 방향 치수가 한정된 콤팩트한 레이아웃을 얻고, 다른 한편으로는 슬리브와 코너 하우징 사이에서 열 장벽(heat barrier)을 형성하는 갭을 이용할 수 있다. 그러므로, 제동 작용의 결과로 브레이크 디스크에서 발생되는 열은 쉽게 베어링에 도달할 수 없다. 이와 관련하여, 코너 하우징상의 냉각용 리브 또는 회전 슬리브의 구멍 내의 팬 리브(fan ribs)에 의하여 열전달도 이루어질 수 있다.
추가로, 상기 공통의 내측 링은 내측 나선과 같은 고정 수단이 마련되어 있는 구멍을 구비고, 상기 코너 하우징은 받침부를 구비할 수도 있으며, 상기 고정 수단과 받침부는 테이퍼 롤러 베어링을 분해하기 위한 분해 공구를 결합시키도록 의도된다. 상기 내측 나선에 분해 나사를 나사 결합하여 그것의 단부를 상기 받침부에 접촉시키면, 구속된 나사 작용을 인가함에 의하여 상기 베어링이 상기 코너 하우징 내의 구멍로부터 밀려나갈 수 있다. 상기 코너 하우징에 상기 구멍과 정렬되는 나사진 구멍이 마련되고 상기 내측 링 수단이 받침부를 구비하는 경우, 베어링을 코너 하우징의 구멍 내에 장착하기 위해서 유사한 공정이 적용될 수 있는데, 상기 나사진 구멍과 받침부는 테이퍼 롤러 베어링을 장착하기 위한 장착 공구와 결합하도록 의도된다. 보수 조건에서의 장착을 허용하기 위하여, 플랜지가 마련된 내측 링 내의 볼트는 예응력 인가 조건에서 외측 링부와 접촉한 상태에 있다. 그렇게 하면, 처리 공정 동안 내측 링과 외측 링이 "단일체"로서 거동하며, 그러면 베어링의 프리로드에 대한 영향은 무시할 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참고로 하여 설명하겠다.
도 7에 따른 조립체는 허브 베어링 유닛(50)과 차량 서스펜션(35)으로 구성된다. 이 트럭 허브 베어링 유닛(50)은 다시 코너 하우징(corner housing) 또는 너클(1)을 구비한 트럭 코너 모듈(51)을 포함하고, 상기 너클에는 구멍(2)이 마련되고, 이 구멍에는 2 개의 테이퍼 롤러 베어링(3, 4)이 수용되어 있다. 이들 테이퍼 롤러 베어링(3, 4)은 "O"자 구조로 구성되어 있다.
상기 테이퍼 롤러 베어링(3, 4)은 공통의 내측 링(13)과, 2 개의 분리된 외측 링(5, 6)을 구비한다. 2 세트의 테이퍼 롤러(7, 8)이 각각 내측 링(13) 및 외측 링(3, 4)과 접촉해 있다.
내측 링(13)은 반경 방향 외측으로 돌출하는 플랜지(9)를 구비하며, 이 플랜지는 규칙적인 간격의 나사 구멍(10)을 구비한다. 플랜지(9)에는 나사 구멍(10)에 나사 결합되는 나사(14)에 의하여 허브(11)가 장착되어 있다. 상기 허브(11)는 갭(15)을 빈 상태로 남기면서 코너 하우징(1)과 중첩하는 슬리브(12)를 구비한다.
상기 허브는 반경 방향 외측으로 뻗는 플랜지(17)를 구비하는데, 이 플랜지는 나사진 스터드(18)를 수반하고, 이들 스터드에는 휠 너트를 구비한 휠(도시되지 않음)이 장착될 수 있다. 또한, 상기 슬리브(12)의 디스크 장착부(52)에는 브레이크 디스크(19)가 장착된다.
상기 공통의 내측 링(9)은 내측 나선(21)이 마련된 구멍(20)를 구비하며, 상기 코너 하우징은 받침부(22)를 구비한다. 나사를 상기 내측 나선(21)에 나사 결합하여 이 나사를 상기 받침부(22)에 접촉시키면, 내측링(9)은 완전한 베어링(3, 4)과 함께 분해될 수 있다.
또한, 상기 코너 하우징 자체도 나사진 구멍(23)을 구비한다. 상기 나사진 구멍(23)에 나사 결합되어, 예컨대 플랜지(9)의 외측 단부에 지지되는 나사(도시되지 않음)로 상기 베어링(3, 4)을 상기 코너 하우징(1) 내에 장착할 수 있다.
또한, 상기 코너 하우징(1)에는 턱이진 부분(26, 27)이 있는 관통 구멍을 구비하는 킹핀 고정 수단(25)이 마련된다. 이 턱이진 구멍 내에는, 스프링 클립(29)에 의하여 유사하게 턱이진 형상의 외측 링(28)이 끼워맞춰진다. 이 외측 링(28)은 킹핀 수단(30)의 일부를 형성하는데, 이 킹핀 수단은 볼트(31)에 의하여, 상기 차량의 서스펜션(35)과 일체화되어 있는 포크(34)의 치형부(32, 33)에 결합된다.
외측 링 수단(28)은 레이스웨이가 각각 외측 링 수단(28) 및 킹핀(53) 자체에 합체되어 있는 2 개의 테이퍼 롤러 베어링(36, 37)의 일부를 형성한다. 장착 및 분해를 위한 스트로크를 용이하게 하고 그 스트로크 길이를 감소시키기 위하여, 상기 외측 링들의 외경은 다르다.
도 1 및 도 2는 분리된 코너 하우징 또는 너클(1)을 보여주고 있다. 이 코너 하우징(1)은 브레이크 디스크(19)를 결합할 수 있는 브레이크 캘리퍼(brake caliper)를 장착하기 위한 이어(ears)(41, 42)는 물론, 차량의 조향 시스템(도시되지 않음)의 조향 로드와 결합되는 레버 암(40)과 일체화되어 있다. 또한, ABS/휠 베어링 스피드용 엔코더 센서(encoder sensor)가 코너 하우징(1) 내에 합체될 수 있다.
코너 베어링 하우징에는 또한 센서(내측 또는 외측)가 장착되어 휠 부하를 측정/제어할 수 있다.
도 3은 등과 등을 맞댄 구조 또는 "O"자형 구조의 휠 테이퍼 베어링(3, 4)과 함께 도 1 및 도 2에 따른 코너 하우징을 보여주고 있다.
도 4는 코너 하우징(1) 및 킹핀 수단(30)을 구비하는 완전한 트럭 코너 모듈(51)을 보여주고 있다.
도 5는 완전한 트럭 코너 모듈(51)을 사시도로 보여주고 있다.
상기 킹핀(53)은 편평한 단부면(55)을 구비하는데, 이 단부면은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 차량 서스펜션(34)의 포크(35)의 치형부(32, 33)의 마주한 표면(56)에 지탱된다. 상기 치형부(32, 33)는 구멍(57)을 구비하며, 상기 킹핀(53)의 양단부는 나사진 구멍(58)를 구비한다. 상기 치형부(32, 33)는 볼트(59)에 의하여 킹핀(53)의 상기 표면(56)에 확고하게 고정된다.
도 10의 정면도는 디스크 브레이크(19) 및 서스펜션(34)를 포함하는 완전한 트럭 허브 베어링 유닛을 보여주고 있다.
상기 허브 베어링 유닛은 상기 하우징에 수축 체결 또는 가압 체결되며, 또한 상기 허브 베어링 유닛은 하우징 내로 상기 외측 링의 플랜지와 내측 링(5) 사이에 예응력이 인가된 볼트로 압박될 수 있다(도 11 참조).

Claims (22)

  1. 2 열의 구름 요소(7, 18)와 구름 접촉하는 레이스웨이가 마련되어 있는 외측 링 수단(5, 6) 및 내측 링 수단(13)을 구비하는 2 개의 구름 요소 베어링(3, 4)과, 트럭의 휠 서스펜션에 결합하기 위한 고정 부재(1)와, 휠을 지지하는 회전 가능한 부재(9)를 포함하며, 상기 회전 가능한 부재(9)는 상기 구름 요소 베어링(3, 4)에 의하여 상기 고정 부재(1)에 관하여 지지되며, 상기 내측 링 수단(13)은 상기 회전 가능한 부재에 결합되는 트럭 허브 베어링 유닛에 있어서, 상기 고정 요소(1)에는 킹핀 고정 수단(25-27)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 트럭 허브 베어링 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 킹핀 고정 수단은 상기 허브 베어링 유닛(3, 4)의 축선에 관하여 횡방향으로 향해 있는 관통 구멍(26, 27)를 포함하는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구멍은 다른 직경의 턱이진 부분(26, 27)을 구비하며, 이들 턱이진 부분(2, 7) 중 직경이 더 큰 부분은 다른 턱이진 부분(들)(26) 위에 위치하는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구멍(26, 27)의 상부 및 하부에는, "O"자형 구조의 테이퍼 롤러 베어링(36, 37)(앵귤러 콘택 롤러 또는 볼 베어링 또는 그 조합) 및 상기 베어링(36, 47)에 의하여 고정 요소에 관하여 지지되는 킹핀(51)이 마련되어 있는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  5. 제4항에 있어서, 상기 킹핀(51)에는 일체화된 링들이 마련되어 있고, 상기 외측 링 수단(28)은 상기 고정 부재(25)의 턱이진 구멍(26, 27)의 직경에 상응하는 직경의 턱이진 부분을 구비하는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 킹핀(51)은 그것의 상단부 및 하단부에 트럭 서스펜션의 포크 단부(32-34)를 결합하기 위한 결합 수단을 구비하고 있는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  7. 선행 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 고정 부재는 내부에 구름 요소 베어링(3, 4)이 수용되는 구멍(2)을 구비하는 코너 하우징을 포함하는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 상기 외측 링(7, 8)은 구멍(2)의 내측 벽에 대하여 끼워맞춰져 있는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  9. 선행 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 내측 링 수단은 2 개의 레이스웨이가 마련된 공통의 내측 링(13)을 포함하는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  10. 제9항에 있어서, 상기 공통의 내측 링(13)은 상기 코너 하우징(1)을 지나 연장하고, 휠을 장착하기 위한 장착 플랜지(17)가 마련된 허브(1)를 수반하는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  11. 제10항에 있어서, 상기 공통의 내측 링(13)은 상기 코너 하우징을 지나 연장하는 그것의 단부에 반경 방향 외측으로 돌출하는 장착 플랜지(9)를 구비하고 있고, 이 장착 플랜지(9)에 허브(11)가 결합되는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 허브(11)에는 상기 코너 하우징(1)과 중첩하여 최소한 부분적으로 포위하는 슬리브부(12)가 마련되어 있고, 상기 중첩 부위에는 갭(15)이 존재하는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  13. 제12항에 있어서, 상기 슬리브부(12)에는 브레이크 디스크 또는 브레이크 드럼을 결합하기 위한 수단(50)이 마련되어 있는 것인 트럭 허브 베어링 하우징.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 공통의 내측 링(13) 또는 공통의 중심 샤프트는 내측 나선(21)과 같은 고정 수단이 마련되어 있는 구멍(20)를 구비하고, 상기 코너 하우징(1)은 지탱부(22)를 구비하며, 상기 고정수단(23)과 지탱부(22)는 상기 허브 베어링 유닛의 분해를 위한 분해 공구와 결합하게 되어 있는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  15. 제14항에 있어서, 상기 코너 너클(9) 하우징(1)에는 상기 내측 링 수단의 구멍(20)와 정렬되는 나사진 구멍(23)가 마련되어 있고, 상기 내측 링 수단은 받침부를 구비하며, 상기 나사진 구멍(23)와 받침부는 허브 베어링 유닛을 장착하기 위한 장착 공구와 결합하게 되어 있는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  16. 제7항에 있어서, 상기 코너 하우징은 단조철, 주철 또는 비금속 재료 단일체로 구성되는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  17. 제12항에 있어서, 상기 코너 하우징(1)은 상기 중첩 부위의 갭(15) 내에서 연장하는 냉각용 리브를 구비하는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  18. 선행 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 휠 회전수, 온도 등의 탐지/ 제어를 위한 센서가 합체되어 있는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  19. 선행 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하우징/너클은 금속, 비금속 또는 복합재로 제조되는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  20. 선행 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하우징은 단조 또는 주철로 제조되는 것인 트럭 허브 베어링 유닛
  21. 선행 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 브레이크 디스크 또는 브레이크 드럼이 마련되어 있는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
  22. 선행 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 내측 링 수단은 공통 샤프트에 장착되는 개별적인 내측 링들을 구비하는 것인 트럭 허브 베어링 유닛.
KR10-2004-7001483A 2001-08-03 2002-08-02 회전 가능한 내측 링을 구비한 트럭 허브 베어링 유닛 KR20040015825A (ko)

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