KR20120019283A - 자동차의 허브 베어링 장착구조 - Google Patents

Abstract

스냅링의 장착력에 의하여 유격의 발생을 제로(zero)화하여 횡력 입력시 기계적 소음 발생을 방지하고, 한계 횡력 입력시에도 스냅링의 이탈을 방지함으로써, 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 허브 베어링 장착구조를 제공할 목적으로;
휠이 장착되는 허브와 현가장치를 구성하는 스트러트의 하단부에 고정되는 너클 사이에 허브 베어링을 배치하되, 상기 허브 베어링의 내측은 상기 너클의 장착홈에 결합되는 스냅링에 의해 고정하고, 외측은 상기 너클의 선단에 일체로 형성되는 플랜지에 의하여 지지하도록 한 자동차의 허브 베어링 장착구조에 있어서, 상기 스냅링과 장착홈에 정상적인 횡력 입력시 유격 제로 유지수단과; 한계 횡력이 입력될 때 스냅링의 이탈을 방지할 수 있는 페일 세이프 수단으로 이루어지는 자동차의 허브 베어링 장착구조를 제공한다.

Description

자동차의 허브 베어링 장착구조{mounting structure of hub bearing in vehicle}

본 발명은 자동차의 허브 베어링 장착구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스냅링의 장착력에 의하여 유격의 발생을 제로(zero)화하여 횡력 입력시 기계적 소음 발생을 방지하고, 한계 횡력 입력시에도 스냅링의 이탈을 방지함으로써, 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 허브 베어링 장착구조에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 관계하는 허브 베어링의 장착 구조를 나타낸 도면으로서, 구동축(2)의 단부에 허브(4)가 일체로 결합되고, 상기 허브(4)는 다수개의 볼트를 매개로 디스크 플레이트(6)와 체결되며, 상기 허브(4)의 외주에는 조향장치와 연결된 너클(8)이 지지되고, 상기 너클(8)과 상기 허브(4) 사이에 상대 회전이 가능하도록 허브 베어링(10)이 개재된다.

상기 허브 베어링(10)은 허브(4)와 너클(8) 사이의 틈으로 압입되어 내측은 상기 너클(8)에 결합되는 스냅링(12)에 의해 고정됨과 동시에 외측은 상기 너클(8)의 선단에 일체로 형성되는 플랜지(14)에 의하여 지지되면서 장착된다.

상기 스냅링(12)을 상기 너클(8)에 장착하기 위해서는 도 2에서와 같이 상기 너클(8)의 내주면에 장착홈(16)을 형성하고, 이의 장착홈(16)에 상기 스냅링(12)을 삽입시킴으로써, 상기 스냅링(12)의 측면이 허브 베어링(10)과 맞닿으면서 허브 베어링(10)의 축방향 이탈을 방지하게 된다.

그러나 상기와 같이 스냅링(12)을 너클(8)에 장착할 때에는 상기 스냅링(12)의 조립을 위해서 장착홈(16)의 폭이 스냅링(12)의 폭 보다 크게 형성하여야 하는 바, 조립 상태에서는 필연적으로 스냅링(12)과 장착홈(16) 사이에 유격(C)이 발생된다.

이에 따라 조향륜이 최대로 조향된 상태에서 출발하거나 혹은 선회시에 구동축(2)을 통한 축방향 하중이 발생하게 되면 상기의 유격(C)으로 인하여 기계적 소음이 발생된다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 상기와 같은 소음을 방지하기 위해 너클(8)을 가열하여 허브 베어링(10)을 압입하는 방법이 사용되고 있으나, 소음 방지 측면에서 만족스러운 효과를 얻지 못하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 스냅링의 장착력에 의하여 유격의 발생을 제로(zero)화하여 횡력 입력시 기계적 소음 발생을 방지하고, 한계 횡력 입력시에도 스냅링의 이탈을 방지함으로써, 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 허브 베어링 장착구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 휠이 장착되는 허브와 현가장치를 구성하는 스트러트의 하단부에 고정되는 너클 사이에 허브 베어링을 배치하되, 상기 허브 베어링의 내측은 상기 너클의 장착홈에 결합되는 스냅링에 의해 고정하고, 외측은 상기 너클의 선단에 일체로 형성되는 플랜지에 의하여 지지하도록 한 자동차의 허브 베어링 장착구조에 있어서,

상기 스냅링과 장착홈에 정상적인 횡력 입력시 유격 제로 유지수단과, 한계 횡력이 입력될 때 스냅링의 이탈을 방지할 수 있는 페일 세이프 수단으로 이루어지는 자동차의 허브 베어링 장착구조를 제공한다.

상기에서 유격 제로 유지수단은 스냅링의 차내측면 외주측에 형성되는 경사면과, 상기 경사면에 대응하도록 장착홈에 형성된 경사면으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기에서 페일 세이프 수단은 장착홈의 경사면 내주측 단부와 접하는 축방향에 대한 수직면에 의하여 형성되는 걸림턱으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명은, 유격의 제로화는 스냅링의 탄성 복원력에 의하여 스냅링의 경사면과 장착홈의 경사면에 의하여 이루어지게 되는 것이며, 극한 외력에 의한 한계 횡력이 입력될 때에는 장착홈내의 걸림턱에 의하여 스냅링의 이탈이 방지됨으로써, 페일 세이프 기능을 갖게 되는 것이다.

이에 따라 스냅링의 장착력에 의하여 유격의 발생을 제로(zero)화하여 횡력 입력시 기계적 소음 발생을 방지하고, 한계 횡력 입력시에도 스냅링의 이탈을 방지함으로써, 차량의 상품성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 허브 베어링의 일반적인 장착구조를 나타낸 도면.
도 2는 종래 허브 베어링의 장착구조를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 허브 베어링의 장착구조를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 스냅링과 장착홈을 분리하여 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 스냅링의 장착 상태를 보인 발췌 단면도.
도 6은 도 5의 상태에서 한계 횡력 입력시의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.

도 3은 본 발명에 의한 허브 베어링의 장착구조를 나타낸 단면도로서, 부호 100은 허브 베어링을 지칭한다.

상기 허브 베어링(100)은 미도시한 휠이 장착되는 허브(102)와 현가장치를 구성하는 스트러트의 하단부에 고정되는 너클(104) 사이에 개재되어 내측은 상기 너클(104)에 결합되는 스냅링(106)에 의해 고정되고, 외측은 상기 너클(104)의 선단에 일체로 형성되는 플랜지(108)에 의하여 지지되면서 장착된다.

상기에서 허브 베어링(100)은 인너 레이스(110) 및 아우터 레이스(112)로 이루어지는 케이스와, 상기 인너 및 아우터 레이스(110)(112) 사이의 양측에 회전 가능하게 배치되는 다수의 볼 베어링(114)으로 구성된다.

그리고 상기 인너 및 아우터 레이스(110)(112) 사이의 공간부에는 그리스(grease)와 같은 윤활재(116)가 충전되고, 상기 인너 및 아우터 레이스(110)(112)의 양단부 사이에는 시일(seal)과 같은 밀봉부재(118)에 의하여 밀봉되어 내부의 윤활재(116)의 누유 및 외부의 이물질의 침투하는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 허브 베어링(100)은 상기에서 너클(104)의 외측 플랜지(108)와 내측의 스냅링(106)로 지지하면서 고정하고 있다고 설명하고 있는데, 상기 플랜지(108)는 상기 너클(104)의 내경부로 돌출 형성되는 둘레턱으로 이루어지면서 상기 허브 베어링(100)의 아우터 레이스(110)의 외측단부를 지지하게 된다.

그리고 상기 스냅링(106)은 상기 너클(104)의 내주면에 둘레홈으로 형성되는 장착홈(120)에 결합되어 아우터 레이스(110)의 내측단부를 지지하게 되는 것이다.

상기에서와 같이 스냅링(106)으로 허브 베어링(100)을 지지하기 위하여 본 발명에서는 상기 스냅링(106)과 장착홈(120)에 정상적인 횡력 입력시 이들 사이의 유격을 제로(zero)로 하는 유격 제로 유지수단과, 한계 횡력이 입력될 때 스냅링의 이탈을 방지할 수 있는 페일 세이프 수단을 형성하였다.

즉, 상기 유격 제로 유지수단은 상기 스냅링(106)의 탄성 복원력에 의하여 스냅링(106)과 장착홈(120)이 상호 면접촉이 이루어지도록 하는 경사면(122)(124)으로 이루어진다.

보다 구체적으로는 도 4에서와 같이, 스냅링(106)의 내면 외주측을 소정의 경사각(α)을 갖는 경사면(122)으로 형성하였다.

이에 따라 상기 스냅링(106)의 내외측면이 축방향에 대한 수직면으로 이루어지되, 외측면 외주측 일부가 경사면(122)으로 이루어지는 것이다.

그리고 상기 스냅링(106)이 결합되는 장착홈(120)의 외주측 내측면의 일부를 상기 경사면(122)에 대응하는 경사각(α')을 갖는 경사면(124)으로 형성하였다.

이에 따라 상기 장착홈(120)의 내측면은 상기 경사면(124)의 내주측 단부와 접하는 축방향에 대한 수직면이 하나의 걸림턱(126)으로 형성되는 것이다.

상기 구성에 의하여 상기 스냅링(106)을 장착홈(120)에 삽입시켜 조립하면 도 5에서와 같이 양 경사면(122)(124)이 상호 면접된 상태를 유지하게 되는 바, 유격은 제로(zero)가 된다.

즉 정상적인 상태에서는 미끄럼 외력 보다 스냅링 장착력이 큰 상태이므로 도 5와 같은 상태를 유지하면서 허브 베어링(100)을 지지하게 되는 것이며, 이때 유격은 전혀 발생되지 않는다.

상기에서 미끄럼 외력은 횡력에 의하여 발생되는 하중을 의미하며, 스냅링 장착력은 마찰력과 스냅링의 탄성력의 합을 의미하게 된다.

그리고 여러 가지 제반 조건에 의하여 한계 횡력 이상의 하중이 입력되는 경우(스냅링 장착력 〈 미끌림 외력)에는 도 6에서와 같이 스냅링(106)이 내측으로 밀리더라도 걸림턱(126)에 의하여 스냅링(106)의 이탈을 방지할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 걸림턱(126)이 페일 세이프 수단을 구성하게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 허브 베어링(100)의 일측을 지지하여 주는 스냅링(106)의 탄성 복원력에 의하여 스냅링(106)과 너클(104) 사이의 유격이 제로화 되는 것이다.

그리고 상기와 같은 유격의 제로화는 스냅링(106)의 탄성 복원력에 의하여 스냅링(106)의 경사면(122)과 장착홈(120)의 경사면(124)에 의하여 이루어지게 되는 것이며, 극한 외력에 의한 한계 횡력이 입력될 때에는 장착홈(120)내의 걸림턱(126)에 의하여 스냅링(106)의 이탈이 방지됨으로써, 페일 세이프 기능을 갖게 되는 것이다.

또한, 상기 실시예와 다른 실시예로서는 기본적으로 스냅링(106)과 장착홈(120)에 서로 대응하는 경사면(122)(124)을 보유한 상태에서 스냅립(106)의 조립성과 탄성 복원력의 개선을 위해서는 스냅링(106)의 형상이 반드시 원형일 필요는 없으며, 타원형 또는 가변폭을 가질 수 있다.

그리고 상기 걸림턱(126)은 페일 세이프 기능을 구현할 수 있는 범위내에서 역구배 가공등 변형 구조를 가질 수 있음은 물론이다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 허브 베어링의 장착구조를 설명하고 있으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 추가, 삭제 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것은 모두 포함한다.

100... 허브 베어링 102... 허브
104... 너클 106... 스냅링
108... 플랜지 110... 인너 레이스
112... 아우터 레이스 114... 볼 베어링
118... 밀봉부재 120... 장착홈
122,124... 경사면 126... 걸림홈

Claims (3)

1. 휠이 장착되는 허브와 현가장치를 구성하는 스트러트의 하단부에 고정되는 너클 사이에 허브 베어링을 배치하되, 상기 허브 베어링의 내측은 상기 너클의 장착홈에 결합되는 스냅링에 의해 고정하고, 외측은 상기 너클의 선단에 일체로 형성되는 플랜지에 의하여 지지하도록 한 자동차의 허브 베어링 장착구조에 있어서,
   상기 스냅링과 장착홈에 정상적인 횡력 입력시 유격 제로 유지수단과, 한계 횡력이 입력될 때 스냅링의 이탈을 방지할 수 있는 페일 세이프 수단을 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 허브 베어링 장착구조.
2. 제1항에 있어서, 유격 제로 유지수단은 스냅링의 차내측면 외주측에 형성되는 경사면과, 상기 경사면에 대응하도록 장착홈에 형성된 경사면으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 허브 베어링 장착구조.
3. 제1항에 있어서, 페일 세이프 수단은 장착홈의 경사면 내주측 단부와 접하는 축방향에 대한 수직면에 의하여 형성되는 걸림턱으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 허브 베어링 장착구조.

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