KR20060095125A - 휠 엔드 어셈블리 - Google Patents

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KR20060095125A
KR20060095125A KR1020050016535A KR20050016535A KR20060095125A KR 20060095125 A KR20060095125 A KR 20060095125A KR 1020050016535 A KR1020050016535 A KR 1020050016535A KR 20050016535 A KR20050016535 A KR 20050016535A KR 20060095125 A KR20060095125 A KR 20060095125A
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ring
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한기호
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주식회사 일진베어링
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Abstract

본 발명은 외측 내륜을 스핀들에 일체로 한 외측 내륜 일체형 스핀들을 구비한 휠 엔드 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명의 휠 엔드 어셈블리는 일측단에 원통부재(13)가 형성되고, 원통부재(13)와 연통되도록 제1관통구(11)가 형성되며, 제1관통구(11)와 연통되도록 제2관통구(12)가 형성되는 캐리어(10)와, 일측에 외측 내륜(21)이 일체로 형성되며, 타측에 삽입홈(23)이 형성되는 스핀들(20)을 구비하여 볼(30a,30c)이 수납된 볼수납부재(30b,30d)가 삽입되어 설치된 외륜(31)에 스핀들(20)을 삽입하고 내측 내륜(32)과, 씰부재(42)를 내측에 압입한 후, 스핀들(20)을 제1관통구(11)에 삽입하고, 스핀들(20)이 제1관통구(11)에 삽입되면 제2관통구(12)와 삽입홈(23)에 고정부재(24)로 체결하여 캐리어(10)에 설치되는 휠 베어링 어셈블리(30)로 구성된다.
차량, 캐리어, 스핀들, 휠, 베어링, 외륜, 내륜

Description

휠 엔드 어셈블리{Wheel End Assembly}
도 1은 종래의 휠 엔드 어셈블리의 조립 단면도,
도 2는 본 발명의 외측 내륜 일체형 스핀들이 적용된 휠 엔드 어셈블리의 조립 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 휠 엔드 어셈블리의 분리 조립 단면도,
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 휠 엔드 어셈블리의 조립 과정을 나타낸 도,
도 5는 본 발명의 외측 내륜 일체형 스핀들의 다른 실시예를 나타낸 휠 엔드 어셈블리의 조립 단면도,
도 6은 도 5에 도시된 휠 엔드 어셈블리의분리 조립 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 캐리어 11: 제1관통구
12: 제2관통구 20: 스핀들
21: 외측 내륜 22: 단차부
23: 삽입홈 30: 휠 베어링 어셈블리
30a,30c: 볼 30b,30d: 볼수납부재
31: 외륜 32: 내측 내륜
41: 휠 속도 센서 타켓 42: 씰부재
본 발명은 휠 엔드 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외측 내륜을 스핀들에 일체로 한 외측 내륜 일체형 스핀들을 구비한 휠 엔드 어셈블리에 관한 것이다.
종래의 휠 엔드 어셈블리(wheel end assembly)를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 휠 엔드 어셈블리의 조립 단면도이다. 도시된 바와 같이, 휠 엔드 어셈블리는 크게 캐리어(carrier)(1)와 휠 베어링 어셈블리(wheel bearing assembly)(3)로 구성된다.
휠 엔드 어셈블리를 구성하는 캐리어(carrier)(1)는 현가장치(도시되지 않음)에 설치되며, 휠 베어링 어셈블리(3)는 횔 베어링 어셈블리(3)를 구성하는 스핀들(spindle)(2)에 의해 캐리어(1)에 설치된다. 즉, 스핀들(2)을 차량의 내측에서 캐리어(1)에 압입한 후 휠 베어링 어셈블리(3)를 스핀들(2)에 조립하여 설치한다. 이 후 휠 베어링 어셈블리(3)를 통과하여 차량의 외측으로 돌출되는 스핀들(2)의 돌출부분에 너트(6) 및 와셔(6a)를 체결하여 캐리어(1)에 휠 베어링 어셈블리(3)를 조립한다.
캐리어(1)에 조립되는 휠 베어링 어셈블리(3)는 크게 외륜(4), 내륜(5), 다 수개의 볼(3a,3c) 및 볼수납부재(3b,3d)로 구성된다.
휠 베어링 어셈블리(3)와 조립되는 스핀들(2)은 차량(도시 않음)의 내측에서 캐리어(1)에 압입시 캐리어(1)에 걸리도록 타측에 플랜지(2a)가 일단에 형성되고, 중간 부분에서 일측까지는 직경은 감소되도록 형성되며, 스핀들(2)은 캐리어(1)에 휠 베어링 어셈블리(3)를 조립시에 차량의 외측으로 일정 길이만큼 돌출되도록 형성된다.
이러한 스핀들(2)을 이용하여 휠 베어링 어셈블리(3)를 조립하는 종래의 조립과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 허브 볼트(hub bolt)(4a)가 체결되는 외륜(4)에 볼(3a,3c)이 수납된 볼수납부재(3b,3d)를 외륜(4)의 내측에 설치한다. 볼수납부재(3b,3d)가 외륜(4)의 내측에 설치되면, 외측 내륜(5a)과 내측 내륜(5b)으로 구성되는 내륜(5)을 외륜(4)내측에 설치한다.
외측 내륜(5a)은 외륜(4)의 일측 방향에서 삽입 설치하여 볼(3a)이 수납되는 볼수납부재(3b)와 접하도록 설치되며, 내측 내륜(5b)은 외륜(4)의 타측 방향에서 삽입 설치하여 볼(3a)이 수납되는 볼수납부재(3b)와 접하도록 각각 설치된다.
외륜(5)의 내측에 볼(3a,3c)이 수납된 볼수납부재(3b,3d)와, 외측 내륜(5a)과 내측 내륜(5b)으로 구성되는 내륜(5)이 삽입되면 외륜(4)과 내륜(5)사이에 각각 실드(shield)부재(7a)와 씰(seal)부재(7b)를 삽입하여 설치한다.
실드부재(7a)는 외륜(4)의 일측 방향에서 삽입되어 외륜(4)과 외측 내륜(5a) 사이에 설치되며, 씰부재(7b)는 외륜(4)의 타측 방향에서 삽입되어 외륜(4)과 내측 내륜(5b) 사이에 설치되어 외륜(4)과 내륜(5) 사이를 밀봉하게 된다.
이와 같이 외륜(4)과 내륜(5) 사이에 실드부재(7a)와 씰부재(7b)가 각각 설치되면 캐리어(1)에 압입되어 설치된 스핀들(2)에 횔 베어링 어셈블리(3)를 압입하여 설치하게 된다. 즉, 볼수납부재(3b,3d), 내륜(5), 실드부재(7a) 및 씰부재(7b)가 내측에 삽입되어 설치된 외륜(5)을 스핀들(2)에 압입하여 설치한다.
스핀들(2)에 외륜(5)이 압입되어 설치되면 스핀들(2)의 돌출 부분에 와셔(6a)와 너트(6)를 체결하여 휠 베어링 어셈블리(3)를 조립하여 휠 엔드 어셈블리를 조립하게 된다. 여기서, 도 1에 도시된 휠 속도 센서 타켓(wheel speed sensor target)(8)은 외륜(4)의 외주면에서 설치되어 차륜(도시 않음)의 회전속도를 감지시 사용된다.
이상과 같이 조립되는 종래의 휠 엔드 어셈블리는 내륜이 외측 내륜 및 내측 내륜으로 분리됨으로써 조립부품수가 증가하며, 또한, 조립부품수가 증가함으로 인해 휠 엔드 어셈블리의 조립공정이 증가되어 휠 엔드 어셈블리의 제조 및 조립원가가 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외측 내륜을 스핀들에 일체로 한 외측 내륜 일체형 스핀들을 구비한 휠 엔드 어셈블리를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 외측 내륜을 스핀들에 일체로함으로써 휠 엔드 어셈블리의 조립 부품수를 줄여 조립과 분해가 용이한 휠 엔드 어셈블리를 제공함에 있 다.
본 발명의 또 다른 목적은 외측 내륜을 스핀들에 일체로함으로써 휠 엔드 어셈블리의 조립 부품수를 줄여 휠 엔드 어셈블리의 제조 및 조립원가를 절감하는 데있다.
본 발명의 휠 엔드 어셈블리는 일측단에 원통부재가 형성되고, 원통부재와 연통되도록 제1관통구가 형성되며, 제1관통구와 연통되도록 제2관통구가 형성되는 캐리어와, 일측에 외측 내륜이 일체로 형성되며, 타측에 삽입홈이 형성되는 스핀들을 구비하여 볼이 수납된 볼수납부재가 삽입되어 설치된 외륜에 스핀들을 삽입하고 내측 내륜과 씰부재를 내측에 압입한 후, 스핀들을 제1관통구에 삽입하고, 스핀들이 제1관통구에 삽입되면 제2관통구와 삽입홈에 고정부재로 체결하여 캐리어에 설치되는 휠 베어링 어셈블리로 구비됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 외측 내륜 일체형 스핀들이 적용된 휠 엔드 어셈블리의 조립 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 휠 엔드 어셈블리의 분리 조립 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 외측 내륜 일체형 스핀들이 적용된 휠 엔드 어셈블리는 일측단에 원통부재(13)가 형성되고, 원통부재(13)와 연통되도록 제1관통구(11)가 형성되며, 제1관통구(11)와 연통되도록 제2관통구(12)가 형성되는캐리어(10)와, 일측에 외측 내륜(21)이 일체로 형성되며, 타측에 삽입홈(23)이 형성되는 스핀들(20)을 구비하여 볼(30a,30c)이 수납된 볼수납부재(30b,30d)가 내측에 삽입 되어 설치된 외륜(31)에 스핀들(20)을 삽입하고 내측 내륜과 씰부재를 내측에 압입한 후, 스핀들(20)을 제1관통구(11)에 삽입하고, 스핀들(20)이 제1관통구(11)에 삽입되면 제2관통구(12)와 삽입홈(23)에 고정부재(24)로 체결하여 캐리어(10)에 설치되는 휠 베어링 어셈블리(30)로 구성된다.
본 발명의 휠 엔드 어셈블리의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 휠 엔드 어셈블리는 크게 캐리어(10)와 휠 베어링 어셈블리(30)로 구성된다.
상기 캐리어(10)는 일측단에 원통부재(13)가 형성되며 그 내측에 원통부재(13)와 연통되도록 제1관통구(11)가 형성되며, 제1관통구(11)와 연통되도록 제2관통구(12)가 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 캐리어(10)의 원통부재(13)의 내측 직경과 제1관통구(11)의 직경이 동일한 크기로 연통되도록 형성되며, 제2관통구(12)는 직경을 제1관통구(11)의 직경보다 작게 형성한 상태로 제1관통구(11)와 연통되도록 형성된다.
제1관통구(11)의 직경 보다 그 내측 직경이 작게 제2관통구(12)를 형성하여, 제1관통구(11)에는 스핀들(10)을 삽입 설치하며, 제2관통구(12)에는 고정부재(24)를 삽입 설치하게 된다. 여기서, 제2관통구(12)로 삽입되는 고정부재(24)는 캐리어(10)에 스핀들(20)을 고정 설치하기 위해 볼트가 사용된다.
고정부재(24)에 의해 캐리어(10)에 고정 설치되는 스핀들(20)은 일측단에 외측 내륜이 일체형으로 형성되며, 타측단에 삽입홈(23)이 형성된다. 삽입홈(23)은 스핀들(20)의 타측단에서 내측 길이방향으로 고정부재(24)가 결합될 수 있도록 형성되고, 고정부재(24)로 볼트가 사용되는 경우에 볼트가 체결될 수 있도록 그 내주면에 나사산(도시 않음)이 형성된다.
이와 같이 일측단에 외측 내륜(21)이 일체로 형성되고, 타측에 삽입홈(23)이 형성된 스핀들(20)이 구비되는 휠 베어링 어셈블리(30)는 외륜(31), 내측 내륜(32), 볼(30a,30c)이 수납된 볼수납부재(30b,30d) 및 씰부재(42)가 구비된다.
볼(30a,30c)이 수납된 볼수납부재(30b,30d)는 외륜(31)의 내측에 삽입되어 설치되며, 볼수납부재(30b,30d)가 삽설되면 외륜(31)의 내측에 스핀들(20)을 삽입하여 설치한다. 이후 외륜(31)과 스핀들(20) 사이에 내측 내륜(32)과 씰부재(42)를 압입한 후, 스핀들(20)을 제1관통구(11)에 삽입한다. 스핀들(20)이 캐리어(10)의 제1관통구(11)에 삽입되면 캐리어(10)의 제2관통구(12)와 스핀들(20)의 삽입홈(23)에 고정부재(24)로 체결하여 휠 베어링 어셈블리(30)를 캐리어(10)에 조립 설치한다.
상기와 같이 조립되는 휠 베어링 어셈블리(30)를 캐리어(10)에 조립하는 과정을 첨부된 도 3, 도 4a 및 도 4b를 이용하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 휠 엔드 어셈블리가 개별 부품으로 분리된 상태에서 도 4a에서와 같이 차륜의 휠(도시 않음)이 결합되는 허브 볼트(31a)가 체결되며, 차륜의 회전속도를 감지하기 위한 휠 속도 센서 타켓(41)이 설치되는 외륜(31)의 내측에 볼(30a,30c)이 수납된 볼수납부재(30b,30d)를 각각 삽입하여 설치한 다.
볼수납부재(30b)는 다수개의 볼(30a)이 수납되며, 다수개의 볼(30a)이 수납된 볼수납부재(30b)는 외륜(31)의 일측 방향에서 삽입되어 외륜(31)의 내측에 설치된다. 또한, 볼수납부재(30d)는 다수개의 볼(30c)이 수납되며, 다수개의 볼(30c)이 수납된 볼수납부재(30d)는 외륜(31)의 타측 방향에서 삽입되어 외륜(31)의 하우징 안쪽에 설치된다.
외륜(31)의 내측에 볼수납부재(30b,30d)가 삽설되면 외륜(31)의 타측방향에서 내측 내륜(32)을 삽입하여 설치한다. 내측 내륜(32)이 외륜(31)의 내측에 삽설되면 외륜(31)의 타측과 내측 내륜(32) 사이에 씰부재(42)를 삽입하여 설치한다.
외륜(31)의 내측에 볼수납부재(30b,30d), 내측 내륜(32) 및 씰부재(42)가 삽설되면 스핀들(20)을 외륜(31)에 압입하여 설치한다. 이 때, 스핀들(20)을 외륜(31)에 압입하여 설치 시에 외륜(31)의 내측에 내측 내륜(32)과 씰부재(32)를 설치하기 전에 스핀들(20)을 먼저 외륜(31)에 삽입 설치한 후 내측 내륜(32)과 씰부재(42)를 각각 순차적으로 외륜(31)과 스핀들(20) 사이에 압입하여 설치할 수 있다.
외륜(31)에 스핀들(20)이 압입되어 설치되면 스핀들(20)을 캐리어(10)에 삽입하여 설치한다. 여기서, 스핀들(20)을 캐리어(10)에 삽입 설치시 스핀들(20)을 캐리어(10)의 제1관통구(11)에 삽입하여 설치한다.
스핀들(20)이 캐리어(10)의 제1관통구(11)에 삽입되어 설치되면 외륜(31)의 내측에 설치된 내측 내륜(32)의 타측은 캐리어(10)의 원통부재(13)에 밀착되어 지지된다. 이 상태에서 내측 내륜(32)의 일측을 지지하기 위해 스핀들(20)의 일측에 단차부(22)가 형성되며, 이 단차부(22)에 의해 원통부재(13)에 타측이 지지되는 내측 내륜(32)의 일측을 밀착 지지하게 된다.
이와 같이 외륜(31)의 내측에 볼수납부재(30b,30d), 내측 내륜(32), 씰부재(42) 및 스핀들(20)이 설치된 상태에서 스핀들(20)이 캐리어(10)의 제1관통구(11)에 삽입되어 설치되면 고정부재(24)로 스핀들(20)과 캐리어(10)를 체결하게 된다.
고정부재(24)로 볼트가 사용되는 경우에 스핀들(20)에 형성된 삽입홈(23)에 나사산(도시 않음)을 형성하고 스핀들(20)을 볼트로 체결함으로써, 휠 베어링 어셈블리(30)를 캐리어(10)에 설치하여 휠 엔드 어셈블리를 조립하게 된다.
휠 엔드 어셈블리의 다른 실시예를 첨부된 도 5 및 도 6을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예의 스핀들(50)은 도 2 내지 도 4b에 도시된 스핀들(20)과 같이 일측에 외측 내륜(21)이 일체로 형성되거나 내측 내륜(32)을 밀착하여 지지하기 위한 단차부(22)가 형성되는 것과 동일한 구성을 갖는다. 다만, 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시예의 스핀들(50)은 일측에 스핀들(50)을 캐리어(10)의 제1관통구(11) 및 제2관통구(12)에 삽입하여 일측으로 고정될 수 있도록 나사산 단차부(50a)가 형성된다.
나사산 단차부(50a)의 일측방향으로의 연장부분은 단차부(22)와 연결되며, 타측방향으로의 연장부분은 나사산부(53)와 연결된다. 나사산부(53)는 스핀들(50)을 제1관통구(11)와 제2관통구(12)에 삽입 설치시 캐리어(10)의 타측방향으로 돌출된다. 즉, 스핀들(50)을 기준으로 휠 베어링 어셈블리(30)가 조립된 위치를 캐리어 (10)의 기준으로 볼 때 일측 방향이라면 나사산부(53)는 타측방향으로 돌출된다.
상기와 같이 스핀들(50)을 캐리어(10)에 조립시 나사산부(53)가 돌출되도록 형성된 스핀들(50)을 적용하여 휠 베어링 어셈블리(30)를 캐리어(10)에 조립하는 과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 일측에 상기 외측 내륜(21)이 일체로 형성되며, 타측에 나사산부(53)가 형성된 스핀들(50)을 볼(30a,30c)이 수납된 볼수납부재(30b,30d)와, 내측 내륜(32)과, 씰부재(42)가 내측에 삽입되어 설치된 외륜(31)에 압입하여 설치한다. 이 때, 스핀들(20)을 외륜(31)에 압입하여 설치 시에 외륜(31)의 내측에 내측 내륜(32)과 씰부재(32)를 설치하기 전에 먼저 스핀들(20)을 외륜(31)에 삽입 설치한 후 내측 내륜(32)과 씰부재(42)를 각각 순차적으로 외륜(31)과 스핀들(20) 사이에 압입하여 설치할 수 있다.
외륜(31)이 스핀들(50)에 설치되어 휠 베어링 어셈블리(30)가 조립되면 스핀들(50)의 나사산부(53)가 캐리어(10)의 타측방향으로 돌출되도록 제1관통구(11)와 제2관통구(12)에 삽입한다. 스핀들(50)이 제1관통구(11)와 제2관통구(12)에 삽입되어 나사산부(53)가 돌출되면 나사산부(53)를 너트(51)로 체결하여 축방향으로 구속되도록 한다. 너트(51)가 체결되는 나사산부(53) 즉, 나사산 단차부(50a)의 타측방향으로 연장되는 부분의 직경은 제2관통구(12)의 직경보다 작게 형성하여 너트(53)의 축력을 전달할 수 있게 한다.
이와 같이 휠 베어링 어셈블리(30)의 스핀들(50)이 캐리어(10)에 삽입된 상태에서 너트(53)가 체결되면 캐리어(10)에 휠 베어링 어셈블리(30)를 조립하는 휠 엔드 어셈블리 조립과정이 완료하게 된다. 반대로 분해과정은 휠 엔드 어셈블리 조립 과정의 역순으로 실시하여 분해하게 된다.
이상과 같이 스핀들에 외측 내륜을 일체화한 외측 내륜 일체형 스핀들을 이용하여 휠 베어링 어셈블리를 조립하고, 휠 베어링 어셈블리가 조립되면 고정부재를 이용하여 스핀들을 캐리어에 압입 설치함으로써 휠 엔드 어셈블리의 구조를 단순화 할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 휠 엔드 어셈블리는 외측 내륜을 스핀들에 일체화함으로써 휠 엔드 어셈블리의 구조를 단순화 시킬 수 있어 조립부품수를 절감시킬 수 있으며, 조립부품수를 감소시킴으로써 휠 엔드 어셈블리의 제조 및 조립 원가를 절감시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (7)

  1. 내륜이 외측 내륜과 내측 내륜으로 분리되어 구비되는 휠 엔드 어셈블리에 있어서,
    일측단에 원통부재가 형성되고, 상기 원통부재와 연통되도록 제1관통구가 형성되며, 상기 제1관통구와 연통되도록 제2관통구가 형성되는 캐리어와;
    일측에 상기 외측 내륜이 일체로 형성되며, 타측에 삽입홈이 형성되는 스핀들을 구비하여 볼이 수납된 볼수납부재가 설치된 외륜에 상기 스핀들을 삽입하고 상기 내측 내륜과 씰부재를 압입한 후, 스핀들을 제1관통구에 삽입하고, 스핀들이 제1관통구에 삽입되면 상기 제2관통구와 상기 삽입홈에 고정부재로 체결하여 상기 캐리어에 설치되는 휠 베어링 어셈블리로 구비됨을 특징으로 하는 휠 엔드 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 휠 베어링 어셈블리는 상기 외륜의 내측에 상기 볼수납부재를 삽입하여 설치한 후 상기 스핀들을 상기 외륜 내측에 삽입하여 설치하고, 상기 외륜의 내측과 상기 스핀들 사이에 상기 내측 내륜과 상기 씰부재를 압입하여 설치됨을 특징으로 하는 휠 엔드 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀들은 상기 캐리어의 제1관통구에 삽입되어 설치됨을 특징으로 하는 휠 엔드 어셈블리.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 스핀들은 상기 캐리어의 제1관통구에 설치시에 상기 내측 내륜의 일측을 지지하기 위한 단차부가 구비됨을 특징으로 하는 휠 엔드 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부재는 볼트가 사용됨을 특징으로 하는 휠 엔드 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀들의 삽입홈은 내주면에 상기 볼트가 체결되도록 나사산이 형성됨을 특징으로 하는 휠 엔드 어셈블리.
  7. 내륜이 외측 내륜과 내측 내륜으로 분리되어 구비되는 휠 엔드 어셈블리에 있어서,
    일측단에 원통부재가 형성되고, 상기 원통부재와 연통되도록 제1관통구가 형성되며, 상기 제1관통구와 연통되도록 제2관통구가 형성되는 캐리어와;
    일측에 상기 외측 내륜이 일체로 형성되며, 타측에 나사산부가 형성된 스핀들을 구비하여, 볼이 수납된 볼수납부재가 설치된 외륜에 상기 스핀들을 삽입하고 상기 내측 내륜과 씰부재를 압입한 후, 상기 나사산부가 돌출되도록 상기 스핀들을 제1관통구와 제2관통구에 삽입하고, 스핀들이 제1관통구와 제2관통구에 삽입되어 돌출되는 나사산부를 너트로 체결하여 상기 캐리어에 설치되는 휠 베어링 어셈블리로 구비됨을 특징으로 하는 휠 엔드 어셈블리.
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