KR20080016219A - 차량의 휠 너트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 구동휠 고정시 구동축에 형성된 핀홀의 위치에 맞추어 고정핀의 삽입 위치를 조절할 수 있도록 하는 차량의 휠 너트 구조에 관한 것으로서, 차량의 구동륜을 고정하는 구조에 있어서, 와셔가 일체로 형성되어 있는 너트(10), 상기 너트(10)의 상부에 형성되는 결합링(20), 링 형태로 형성되고 상기 결합링(20)에 결합되는 홀 가이드(30), 상기 홀 가이드(30)와 구동축의 핀홀에 차례로 삽입되어 너트(10)가 고정되도록 하는 고정핀(40)으로 구성된다.

차량, 구동축, 휠 너트

Description

차량의 휠 너트 구조{A wheel nut for vehicle}

도 1a는 종래의 캐슬 너트구조를 도시한 도면,

도 1b에는 캐슬 너트의 사용 상태를 나타내는 도면.

도 2a와 도 2b는 종래의 기술에 의한 캐슬 너트의 사용상의 문제점을 나타내는 도면.

도 3은 오버토크 인가시 베어링의 수명 단축을 설명하는 그래프.

도 4는 종래의 코킹 너트의 구성을 나타내는 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 차량의 휠 너트 구조의 일실시예의 구성을 나타내는 분해 사시도.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명에 의한 차량의 휠 너트 구조의 일실시예의 조립 상태를 나타내는 사시도.

도 6d는 본 발명에서 사용하는 결합돌기와 결합홈의 결합 상태를 나타내는 단면도.

도 7a는 본 발명에 의한 차량의 휠 너트 구조의 일실시예의 조립 상태를 나타내는 사시도.

도 7b는 도 7a의 A-A 선의 선단면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호설명-

10 : 너트 20 : 결합링

30 : 홀 가이드 40 : 고정핀

본 발명은 차량의 휠 너트 구조에 관한 것으로, 특히 차량의 구동휠 고정시 구동축에 형성된 핀홀의 위치에 맞추어 고정핀의 삽입 위치를 조절할 수 있도록 하는 차량의 휠 너트 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 구동휠의 고정을 위해 사용되는 너트로는 너트의 풀림을 방지하기 위한 캐슬 너트가 사용되는데, 이 캐슬 너트는 너트의 한쪽에 홈부와 돌기부로 이루어진 캐슬부가 형성되어 있어서 볼트에 구비된 핀홀에 핀을 꽂아 캐슬 너트를 고정시킴으로서 볼트에 끼워진 너트의 풀림을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

도 1a는 종래의 캐슬 너트구조를 도시한 것으로서, 캐슬 너트(2)는 육각의 몸체부(3)의 일측면에 다수의 돌기부(4)와 이 돌기부(4)의 사이에 형성되는 홈(5)으로 이루어져 있다.

도 1b에는 캐슬 너트의 사용 상태를 나타내는 도면으로서, 상기와 같은 캐슬 너트(2)가 끼워지는 구동축에는 축 방향에 대하여 직각으로 4개의 핀홀이 형성되어 있다. 이에 따라, 구동축에 와셔(6)를 위치시킨 후, 구동축에 캐슬 너트(2)를 규정 토오크로 끼워준 후 별도의 핀(7)을 캐슬 너트(2)의 홈부(5)와 볼트에 형성된 핀홀로 삽입함으로써 캐슬 너트가 풀어지지 않게 되는 것이다.

상기와 같은 캐슬 너트는 자동차의 타이 로드 엔드(tie rod end)부나 드라이브 샤프트의 체결에 주로 사용된다.

상기와 같은 캐슬 너트의 사용시 구동축의 홀과 캐슬 너트의 홈이 일치하지 않으면 도 2a에 도시되어 있는 바와 같이 최대 15°의 이격이 발생하게 되어 핀의 고정이 용이하지 않게 되는 문제점이 있었다.

구동축의 홀과 캐슬 너트의 홈이 일치하지 않은 상태에서, 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이 홀을 정렬시키기 위해서는 5㎏f.m 이상의 오버 토크가 인가되어야 한다. 그러나 이러한 오버 토크가 인가되면 구동축에 설치되어 있는 베어링의 내구성이 손상되는 문제점이 있었다.

즉, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 캐슬 너트의 고정시 설정 토크보다 오버될 때 베어링의 수명이 저하되고 있음을 알 수 있다.

자동차의 구동휠의 고정을 위해 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 코킹 너트가 사용된다. 코킹 너트 적용시 휠이나 타이어 교환과 같은 수리를 위해 탈거한 후에는 재 사용이 불가능한 문제점이 있었다. 또한, 코킹 너트의 체결 작업이 불량한 경우에는 휠너트가 풀리는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 구동휠 고정에 캐슬 너트대신 홀의 위치를 조절할 수 있는 휠 너트를 사용하도록 하여 재사용이 가능하고 적절한 규정 토크로 고정할 수 있도록 하는 차량의 휠 너트 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 5는 본 발명에 의한 차량의 휠 너트 구조의 일실시예의 구성을 나타내는 분해 사시도로서, 차량의 구동륜을 고정하는 구조에 있어서, 와셔가 일체로 형성되어 있는 너트(10), 상기 너트(10)의 상부에 형성되는 결합링(20), 링 형태로 형성되고 상기 결합링(20)에 결합되는 홀 가이드(30), 상기 홀 가이드(30)와 구동축의 핀홀에 차례로 삽입되어 너트(10)가 고정되도록 하는 고정핀(40)으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 결합링(20)의 원주면을 따라 결합돌기(22)가 형성된다.

홀 가이드(30)의 일단부의 내측 원주면을 따라는 결합링(20)의 결합돌기(22)에 삽입되는 결합홈(32)이 형성된다.

홀 가이드(30)는 원주면상에 형성되되 90°의 각거리로 이격되어 형성되는 제 1 및 제 2 홀(30a, 30b), 타원 형태로 형성되고 양단부는 상기 제 1 및 제 2 홀(30a, 30b)과 90°의 각거리로 이격되어 형성되는 제 3 홀(30c)로 구성된다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의해 상세하게 설명한다.

자동차의 구동휠을 조립할 때 구동휠을 고정하기 위한 휠 너트는 다음과 같다.

도 6a에 도시되어 있는 바와 같이, 구동축(1)의 단부에 본 발명에서 사용하는 너트(10)를 규정 토크로 체결하도록 한다. 너트(10)의 일단부에는 와셔부가 형성되어 있으므로 별도의 와셔를 사용하지 않아도 되는 편리함이 있다.

너트(10)가 고정된 후에는 너트(10)의 일단부 즉, 와셔부가 형성되어 있는 반대측에 형성되어 있는 결합링(20)에 도 6b에 도시되어 있는 바와 같이, 링 형태로 형성된 홀 가이드(30)가 결합되도록 한다.

이때 결합링(20)의 원주면을 따라 오목한 결합돌기(22)가 형성되어 있고, 홀 가이드(30)의 내측 일단부에는 결합돌기(22)에 삽입되어 위치되는 결합홈(32)이 내측 원주면을 따라 형성되도록 한다.

따라서, 홀 가이드(30)를 결합링(20)에 근접시킨 상태에서 힘을 인가하면 홀 가이드(30)의 결합홈(32)이 결합링(20)의 결합돌기(22)에 삽입되어 도 6c에 도시되어 있는 바와 같이 홀 가이드(30)의 결합 작업이 완료된다. 이때, 결합홈(32)과 결합돌기(22)의 결합 상태는 도 6d에 도시되어 있는 바와 같다.

홀 가이드(30)가 결합링(20)에 결합되어 있는 상태에서도 홀 가이드(30)는 회전이 가능하므로 홀 가이드(30)에 형성되어 있는 제 1, 제 2 및 제 3 홀(30a, 30b, 30c)에 고정핀(40)을 삽입하여 차량의 구동축과 휠 너트가 완전히 고정되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 본 발명의 결합 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 차량의 구동축의 단부에는 분할핀 고정을 위한 홀이 형성되어 있으므로 너트(10)를 구동축(1)에 나사 결합시키고 홀 가이드(30)를 결합시키도록 한 후, 고정핀(40)은 제 3 홀(30c)을 통해 삽입하도록 한다.

제 3 홀(30c)은 홀 가이드(30)의 원주면을 따라 타원형으로 형성되어 있고 양단은 서로 90°의 각거리를 갖는다.

따라서, 제 3 홀(30c)을 통해 삽입된 고정핀(40)은 구동축(1)에 형성된 핀홀(1a)에 삽입시켜 핀홀(1a)을 지나도록 한다. 핀홀(1a)을 지난 고정핀(40)이 홀 가이드(30)의 제 1 홀(30a) 또는 제 2 홀(30b)에 삽입될 수 있도록 홀 가이드(30)를 회전시킨다.

제 1 홀(30a)과 제 2 홀(30b)은 제 3 홀(30c)의 양단과 각각 90°의 각거리를 두고 이격되어 형성되어 있으므로, 홀 가이드(30)의 회전에 의해 고정핀(40)의 단부가 제 1 홀(30a) 또는 제 2 홀(30b)에 삽입되도록 하면 도 7a와 도 7b에 도시되어 있는 바와 같은 상태가 되어 휠 너트의 고정이 완료된다.

상술한 바와 같이 휠 너트를 고정하기 때문에 구동축의 핀홀(1a)에 고정핀(40)을 삽입시키기 위해 오버 토크를 인가하지 않아도 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 차량의 구동휠 고정시 구동축에 형성된 핀홀의 위치에 맞추어 고정핀의 삽입 위치를 조절할 수 있는 휠 너트를 사용하도록 하여 재사용이 가능하고 적절한 규정 토크로 고정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 구동축에 너트를 규정 토크로 고정할 수 있으므로 구동축 베어링의 수명을 유지하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 차량의 구동륜을 고정하는 구조에 있어서, 와셔가 일체로 형성되어 있는 너트(10), 상기 너트(10)의 상부에 형성되는 결합링(20), 링 형태로 형성되고 상기 결합링(20)에 결합되는 홀 가이드(30), 상기 홀 가이드(30)와 구동축의 핀홀에 차례로 삽입되어 너트(10)가 고정되도록 하는 고정핀(40)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 너트 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 결합링(20)의 원주면을 따라 결합돌기(22)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 너트 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 홀 가이드(30)의 일단부의 내측 원주면을 따라는 결합링(20)의 결합돌기(22)에 삽입되는 결합홈(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 너트 구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 홀 가이드(30)는 원주면상에 형성되되 90°의 각거리로 이격되어 형성되는 제 1 및 제 2 홀(30a, 30b), 타원 형태로 형성되고 양단부 는 상기 제 1 및 제 2 홀(30a, 30b)과 90°의 각거리로 이격되어 형성되는 제 3 홀(30c)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 너트 구조.

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