KR20110127952A

KR20110127952A - 자동차용 코너모듈

Info

Publication number: KR20110127952A
Application number: KR1020100047502A
Authority: KR
Inventors: 이경돈; 이종호
Original assignee: 한국프랜지공업 주식회사
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2011-11-28

Abstract

본 발명은 등속조인트의 회전력이 허브를 통해 차륜에 전달되어 차량을 구동시키는 자동차용 코너 모듈에 관한 것으로서, 허브의 중심튜브에 장착된 휠베어링의 내구성을 향상시키고, 스틱 슬립 소음 발생을 방지할 수 있는 자동차용 코너모듈에 관한 것이다.
본 발명은 기존의 캐슬너트를 삭제하는 대신에 제작 초기에 허브의 중심튜브에 휠베어링을 장착한 후 베어링 예압용 너트를 허브의 중심튜브 입구에 규정된 토크로 체결함으로써 휠베어링에 규정된 예압을 부여하여, 타 부품을 수리할 경우 베어링 예압용 너트를 분해할 필요없이 초기 자동차 출고 상태로 휠베어링 예압을 유지할 수 있는 자동차용 코너모듈을 제공한다.
또한, 등속조인트의 조인트샤프트 입구에 축방향으로 암나사부를 형성하고, 조립용 지그 및 지그볼트를 이용하여 상기 조인트샤프트를 축방향으로 이동시켜 등속조인트의 조인트몸체부가 베어링 예압용 너트에 밀착되며, 제2스냅링을 조인트샤프트의 입구에 고정함으로써 차량 운행시 진동으로 인해 휠베어링과 허브의 중심튜브 사이의 접촉면에서 소음 발생을 방지할 수 있는 자동차용 코너모듈을 제공한다.

Description

자동차용 코너모듈{Corner module for vehicle}

본 발명은 자동차용 코너모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 등속조인트의 회전력을 허브를 통해 차륜에 전달하는 자동차용 코너모듈에 관한 것이다.

도 1은 종래의 자동차용 코너모듈을 보여주는 단면도이다.

등속조인트(6)의 조인트샤프트(8) 외표면과, 허브(2)의 중심튜브(3)의 내표면에 세레이션(9)이 형성되고, 상기 등속조인트(6)의 조인트샤프트(8)가 허브(2)의 중심튜브(3)에 삽입되어 각각의 세레이션(9)이 치합됨으로써, 축방향으로 슬립이 가능하고 회전방향으로 등속조인트(6)의 조인트샤프트(8)와 허브(2)의 중심튜브(3)가 서로 고정되어 등속조인트(6)의 구동력이 허브(2)에 전달되며 허브(2)를 회전시킨다.

상기 허브(2)의 회전판(4)에 차륜이 볼트(5)로 체결되고, 차륜이 허브(2)와 연동되어 회전됨으로써, 자동차가 구동된다.

이때, 너클(7)이 차량의 하중을 지지하고, 휠베어링(11)이 너클(7)의 내부에 삽입되며, 허브(2)의 중심튜브(3)가 휠베어링(11)에 의해 지지되면서 회전가능하게 된다.

한편, 상기 허브(2)의 중심튜브(3)가 등속조인트(6)의 샤프트에 세레이션(9)으로 결합되어 축방향으로 슬립이 발생하여 허브(2)가 등속조인트(6)에서 빠질 수 있고, 휠베어링(11)에 축방향으로 적절한 예압이 가해지지 않으면 휠베어링(11)의 수명이 단축될 수 있다.

상기 허브(2)가 등속조인트(6)에 축방향으로 슬립되는 것을 방지하고, 휠베어링(11)에 적절한 축방향 예압을 가하기 위해 등속조인트(6)의 샤프트에 허브(2)를 삽입한 후 등속조인트(6)의 샤프트에 형성된 나사부에 와샤와 캐슬너트(10)를 체결한다.

여기서, 등속조인트(6)의 나사부와 캐슬너트(10)을 체결할 때 규정된 토크를 만족해야 한다.

그러나, 상기 캐슬너트(10)의 체결력에 의해 등속조인트(6)에 매우 큰 축력이 발생하여, 등속조인트(6)와 휠베어링(11)의 접촉면에 높은 면압이 발생하고, 차량 운행시 등속조인트(6)와 휠베어링(11)의 접촉면, 휠베어링(11)과 허브(2)의 조립면, 휠베어링(11)의 내륜 접촉면에 슬립이 발생하고, 이 슬립면에서 스틱 슬립 소음이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 기존에는 차량의 타 부품 수리를 할 경우 캐슬 너트(10)를 분해 및 재 체결함에 따라 자동차 서비스 센터 및 일반 작업자가 재 체결 시 규정된 체결 토크로 캐슬너트(10)를 조립하지 않거나, 캐슬너트(10)를 규정된 토크로 조립하더라도 조인트와 허브(2) 사이에 이물질, 녹 발생 및 나사 마모 등으로 인해 베어링에 부여되어야 할 예압이 규정 예압보다 과도하게 또는 과소하게 발생되어 휠베어링(11)의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 기존의 캐슬너트를 삭제하고, 베어링 예압용 너트를 제작 초기에 규정된 토크로 허브의 중심튜브 입구에 체결하여 베어링에 규정된 예압을 부여 및 유지함으로써 베어링의 수명을 연장할 수 있는 자동차용 코너모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 조립용 지그 및 지그볼트를 이용하여 등속조인트를 베어링 예압용 너트에 밀착시킨 후, 등속조인트의 조인트샤프트 단부에 스냅링을 장착함으로써, 캐슬너트에 의한 등속조인트의 축력 발생이 없어서 스틱 슬립 소음의 발생을 방지할 수 있는 자동차용 코너모듈을 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명은 등속조인트의 회전력이 허브를 통해 차륜에 전달되어 차량을 구동시키는 자동차용 코너 모듈에 있어서, 상기 허브의 중심튜브에 장착된 휠베어링에 규정된 예압을 가하기 위해,

기존의 캐슬너트를 삭제하는 대신에 제작 초기에 허브의 중심튜브에 휠베어링을 장착한 후 베어링 예압용 너트를 허브의 중심튜브 입구에 규정된 토크로 체결함으로써 휠베어링에 규정된 예압을 부여할 수 있고, 타 부품을 수리할 경우 베어링 예압용 너트를 분해할 필요가 없기 때문에 초기 자동차 출고 상태로 휠베어링 예압이 계속 유지될 수 있는 자동차용 코너모듈을 제공한다.

또한, 상기 베어링 예압용 너트가 차량 운행 시 진동에 의해 슬립이 발생하지 않고 규정된 예압을 유지할 수 있도록 하기 위해,

등속조인트의 조인트샤프트 입구에 축방향으로 암나사부를 형성하고, 조립용 지그 및 지그볼트를 암나사부에 체결함에 따라 상기 조인트샤프트가 허브의 중심튜브의 내부에 축방향으로 이동하여 등속조인트의 조인트몸체부가 베어링 예압용 너트에 밀착된 후, 제2스냅링을 조인트샤프트의 입구에 고정함으로써 차량 운행시 진동으로 인해 등속조인트의 조인트몸체부와 베어링 예압용 너트 사이의 접촉면, 휠베어링과 허브의 중심튜브 사이의 접촉면, 베어링의 내륜 접촉면에서 스틱 슬립 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 자동차용 코너모듈을 제공한다.

본 발명에 따른 자동차용 코너모듈의 장점을 설명하면 다음과 같다.

1. 차량의 허브 및 휠베어링 외 타부품을 수리하기 위해 베어링 예압용 너트를 분해하지 않아도 되기 때문에 초기 자동차 출고 상태로 휠베어링의 예압을 계속 유지할 수 있어서 휠베어링에 규정된 예압 이상 또는 이하의 예압이 가해짐으로 인해 발생되는 휠베어링의 수명저하를 방지할 수 있다.

2. 기존의 캐슬너트를 삭제하는 대신에 제2스냅링을 체결하여 휠베어링의 예압을 유지함으로써, 캐슬너트에 의해 등속조인트에 축력이 발생하지 않아서 차량운행 시 스틱 슬립 소음 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 자동차용 코너모듈을 보여주는 단면도
도 2는 도 1의 A부 확대도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 코너모듈을 보여주는 분해사시도
도 4는 도 3의 결합도
도 5 내지 도 8은 도 3의 조립순서를 보여주는 단면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 코너모듈을 보여주는 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 결합도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 차량용 코너모듈은 허브(110), 등속조인트(150), 휠베어링(120), 너클(130), 베어링예압용 너트(140), 제1 및 제2스냅링(131,101)을 포함한다.

상기 허브(110)는 등속조인트(150)의 구동력을 차륜에 전달하는 역할을 하고, 원판형태의 회전판(111)과, 회전판(111)의 일면 중심에 형성되어 등속조인트(150)와 결합되는 중심튜브(112)와, 회전판(111)의 타면에 원주방향을 따라 형성되어 차륜과 연결되는 연결로드(113)로 구성되어 있다.

상기 중심튜브(112)의 내주면에는 세레이션(112a)이 형성되고, 이 세레이션(112a)은 결합대상물인 등속조인트(150)의 조인트샤프트(152)와 회전방향으로 고정되게 하여 등속조인트(150)의 회전력이 허브(110)에 그대로 전달되게 한다.

또한, 상기 중심튜브(112)의 끝단에는 수나사부(112b)가 형성되고, 이 수나사부(112b)에 베어링예압용 너트(140)가 체결되어 베어링에 축방향으로 예압을 가할 수 있도록 한다.

상기 등속조인트(150)는 조인트 몸체와, 조인트 몸체에서 축방향으로 형성된 조인트샤프트(152)로 구성되고, 상기 조인트샤프트(152)의 외주면에 세레이션(152a)이 형성되고, 이 세레이션(152a)은 결합대상물인 허브(110)의 중심튜브(112)와 회전방향으로 고정되게 하여 등속조인트(150)의 회전시 연동하여 회전되게 한다.

여기서, 상기 조인트샤프트(152)의 중심부에는 암나사부가 축방향으로 입구에서 일정길이만큼 형성되어 등속조인트(150)를 허브(110)에 완전 밀착시켜 조립할 수 있도록 사용된다.

또한, 상기 조인트샤프트(152)의 단부에는 원주방향으로 걸림홈(152b) 및 걸림턱(152c)이 형성되고, 제2스냅링(101)이 상기 걸림홈(152b)에 삽입되어 등속조인트(150)의 조인트몸체부(151)가 베어링예압용 너트(140)에 밀착된 채로 유지될 수 있도록 조인트샤프트(152)의 단부를 허브(110)의 중심튜브(112) 내측단에 축방향으로 고정시켜준다.

상기 제2스냅링(101)은 "C"자 형태로 원형의 일부가 절개되어 있고, 양단부에 벌림용 홀이 형성되어, 송곳과 같은 날카로운 공구를 이용하여 제2스냅링(101)의 양단부를 벌려서 조인트샤프트(152)의 걸림홈(152b)에 장착가능하도록 되어 있다.

상기 휠베어링(120)은 허브(110)의 중심튜브(112)의 외주면에 삽입되고, 허브(110)가 휠베어링(120)에 의해 지지됨과 동시에 등속조인트(150)와 함께 연동하여 회전한다.

상기 너클(130)은 차체와 연결되어 차량의 하중을 지지하고, 너클(130)의 내부에 베어링을 고정하기 위해 제1스냅링(131)이 장착된다.

상기 제1스냅링(131)도 제2스냅링(101)과 구조와 작동방법이 동일하고, 너클(130)의 고정홈에 삽입되어 베어링을 축방향으로 이동하지 못하도록 고정시켜준다.

상기 베어링 예압용 너트(140)는 육각형의 너트몸체부(141)와, 너트몸체부(141)에서 반경방향으로 형성된 플랜지부(142)로 구성되고, 플랜지부(142)의 중심부 주변에 의해 베어링에 축방향으로 예압을 가하고, 플랜지부(142)의 가장자리부는 제1스냅링(131)을 보호하도록 커버한다.

또한, 본 발명은 허브(110), 휠베어링(120) 및 너클(130)의 조립체를 등속조인트(150)의 조인트샤프트(152)에 조립하기 위해 조립용 지그(103) 및 지그볼트(102)를 제공한다.

상기 조립용 지그(103)는 지그볼트(102)의 헤드부를 회전가능하게 지지하는 역할을 수행하고, 원형판으로 형성된 지그몸체와, 지그몸체의 외경 단부에서 축방향으로 형성된 링부로 구성된다.

그리고, 지그몸체의 중심부에는 관통홀(103a)이 형성되며, 이 관통홀(103a)을 통해 지그볼트(102)의 나사부가 관통된다.

상기 지그볼트(102)는 조인트샤프트(152)에 형성된 암나사부와 결합되어 허브(110) 등의 조립체가 조인트샤프트(152)를 통해 삽입되어 등속조인트(150)의 조인트몸체부(151)에 완전히 밀착되도록 도와주는 역할을 수행하고, 통상의 육각형의 헤드부와, 통상의 수나사산이 형성된 나사부로 구성되어 있다.

이와 같은 구성에 의한 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 등속조인트(150) 어셈블리의 조립방법을 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 5 내지 도 8은 도 3의 조립순서를 보여주는 단면도이다.

너클(130)의 내부에 베어링을 먼저 장착한 후, 제1스냅링(131)으로 베어링을 고정한 다음, 베어링이 장착된 너클(130)을 허브(110)의 중심튜브(112)에 삽입 및 장착한다.

그 다음, 상기 허브(110)의 중심튜브(112)의 단부에 형성된 나사부에 베어링 예압용 너트(140)를 규정된 토크로 체결하여 베어링에 축방향으로 예압을 가할수 있도록 한다.

계속해서, 허브(110)의 중심튜브(112) 내부에 등속조인트(150)의 조인트샤프트(152)를 삽입한 후, 조립용 지그(103)의 관통홀(103a)에 지그볼트(102)를 끼운 다음, 조립용 지그(103)가 끼워진 지그볼트(102)를 허브(110)의 중심튜브(112) 내측에 조인트샤프트(152)의 삽입방향과 반대쪽으로 삽입하여 조인트샤프트(152)의 암나사부에 체결한다.

이때, 상기 조립용 지그(103)를 허브(110)의 중심튜브(112) 내측단 주변에 고정시킨 후, 지그볼트(102)가 조립용 지그(103)에 의해 지지되게 한 상태에서 지그볼트(102)의 헤드부를 회전시켜 지그볼트(102)의 나사부가 조인트샤프트(152)의 암나사부에 체결된다.

그리고, 상기 중심튜브(112)의 내주면에 형성된 세레이션(112a)과, 조인트샤프트(152)의 외주면에 형성된 세레이션(152a)의 치합에 의해 허브(110)와 등속조인트(150)는 회전방향으로 고정되어 있고, 지그볼트(102)가 등속조인트(150)의 조인트샤프트(152)에 체결됨에 따라 등속조인트(150)의 조인트샤프트(152)가 허브(110)의 중심튜브(112)의 내주면을 따라 축방향으로 이동하게 된다.

상기 조인트샤프트(152)가 중심튜브(112)의 내주면을 따라 축방향으로 이동하여 등속조인트(150)의 조인트몸체부(151)가 중심튜브(112)의 입구에 체결된 베어링 예압용 너트(140)에 완전히 밀착될 때까지 지그볼트(102)를 회전시킨다.

여기서, 상기 지그볼트(102)는 등속조인트(150)의 몸체부를 규정된 토크로 조여진 베어링 예압용 너트(140)에 완전히 밀착시킴으로써, 베어링 예압용 너트(140)에 규정된 토크 이상 또는 이하로 축력을 더 가해주거나 덜 가해주는 것이 아니라 베어링 예압용 너트(140)로 하여금 규정된 토크를 유지할 수 있도록 해 준다.

그다음, 조립용 지그(103) 및 지그볼트(102)를 해체한 후 조인트샤프트(152)의 걸림홈(152b)에 제2스냅링(101)을 삽입 및 장착한다.

따라서, 상기와 같은 방법에 의해 제2스냅링(101)까지 조립이 완료되면, 차량 운행시 등속조인트(150)의 조인트샤프트(152)와 허브(110)의 중심튜브(112) 사이의 접촉면, 등속조인트(150)의 조인트몸체부(151)와 허브(110)의 중심튜브(112) 사이의 접촉면, 베어링 내륜 접촉면에서 스립 스틱 소음 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 베어링 예압용 너트(140)는 제작 초기에 규정된 토크로 허브(110)의 중심튜브(112) 입구에 체결된 후 타 부품 수리 및 교체 작업 등을 수행할 경우 베어링 예압용 너트(140)를 분해할 필요가 없으므로 초기 자동차 출고 상태로 휠베어링 예압이 계속 유지될 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

101 : 제2스냅링 102 : 지그볼트
103 : 조립용 지그 103a : 관통홀
110 : 허브 111 : 회전판
112 : 중심튜브 112a : 세레이션
112b : 수나사부 113 : 연결로드
120 : 휠베어링 130 : 너클
131 : 제1스냅링 140 : 베어링 예압용 너트
141 : 너트몸체부 142 : 플랜지부
150 : 등속조인트 151 : 조인트몸체부
152 : 조인트샤프트 152a : 세레이션
152b : 걸림홈 152c : 걸림턱

Claims

중심에 형성된 중심튜브(112)가 등속조인트(150)의 조인트샤프트(152)와 결합되어 등속조인트(150)의 회전력을 차륜에 전달하는 허브(110);
상기 허브(110)의 중심튜브(112)가 삽입되어 허브(110)를 지지하는 휠베어링(120); 및
상기 허브(110)의 중심튜브(112) 입구에 체결되어 휠베어링(120)에 규정된 예압을 가해주는 베어링 예압용 너트(140)를 포함하는 자동차용 코너모듈.
청구항 1에 있어서, 상기 등속조인트(150)는 조인트샤프트(152)의 단부에 형성된 걸림홈(152b)과, 상기 걸림홈(152b)에 장착되어 조인트샤프트(152)의 축방향 슬립을 방지함에 따라 베어링 예압용 너트(140)의 풀림을 방지하는 제2스냅링(101)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 코너모듈.
청구항 1에 있어서, 상기 등속조인트(150)는 조인트샤프트(152)의 내부에 형성된 암나사부를 포함하고,
상기 등속조인트(150)와 허브(110)의 조립시 암나사부에 체결됨에 따라, 등속조인트(150)의 조인트샤프트(152)를 축방향으로 당겨서 등속조인트(150)의 몸체부를 베어링 예압용 너트(140)에 밀착시키는 지그볼트(102); 및
상기 지그볼트(102)를 제자리에서 회전가능하게 지지하는 조립용 지그(103)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 코너모듈.