KR20120057741A - 휠 베어링 조립체 - Google Patents

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KR20120057741A
KR20120057741A KR1020100117458A KR20100117458A KR20120057741A KR 20120057741 A KR20120057741 A KR 20120057741A KR 1020100117458 A KR1020100117458 A KR 1020100117458A KR 20100117458 A KR20100117458 A KR 20100117458A KR 20120057741 A KR20120057741 A KR 20120057741A
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wheel
brake disc
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bearing assembly
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KR1020100117458A
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송재명
백승환
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주식회사 일진베어링
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 휠 베어링 조립체는 아웃보드 단부에 허브 플랜지가 반경 외측으로 돌출되어 있고, 상기 허브 플랜지에는 휠을 장착하기 위한 허브 볼트홀이 형성되어 있으며, 인보드 단부에 단차부가 형성되어 있고, 상기 허브 플랜지와 상기 단차부 사이에 제1내륜궤도가 형성되어 있는 허브; 상기 허브의 단차부에 장착되며, 제2내륜궤도가 형성되어 있는 내륜; 상기 허브와 상기 내륜을 감싸며, 상기 제1,2내륜궤도와 대응하는 제1,2외륜궤도가 각각 형성되어 있는 외륜; 상기 제1,2내륜궤도와 상기 제1,2외륜궤도 사이에 장착된 복수개의 전동체들; 상기 허브 플랜지의 인보드 면에 결합되도록 디스크 볼트홀이 형성된 브레이크 디스크; 상기 휠에 형성된 휠 볼트홀, 상기 허브 볼트홀, 그리고 상기 디스크 볼트홀에 순차적으로 삽입되는 볼트 축; 상기 볼트 축의 아웃보드 단에 나사 결합하는 제1테이퍼 너트; 그리고 상기 볼트 축의 인보드 단에 나사 결합하는 제2테이퍼 너트;를 포함하며, 상기 디스크 볼트홀은 그 인보드 단부에 경사면이 형성되어 있으며, 상기 제2테이퍼 너트는 상기 디스크 볼트홀에 삽입되도록 상기 경사면에 대응하는 테이퍼부가 형성되어 있으며, 상기 테이퍼부의 경사각은 상기 브레이크 디스크의 재질에 따라 달라지는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

휠 베어링 조립체{WHEEL BEARING ASSEMBLY}
본 발명은 휠 베어링 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 허브 플랜지와 브레이크 디스크를 볼트 축과 테이퍼 너트를 이용하여 결합함으로써 스틱 슬립의 발생을 방지하고 디스크 볼트홀의 파손을 방지하는 휠 베어링 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 베어링은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 현재 롤러 베어링, 테이퍼 베어링, 니들 베어링 등 다양한 베어링들이 사용되고 있다.
휠 베어링은 이러한 베어링의 한 종류로서, 회전하지 않는 요소인 차체에 회전하는 요소인 휠을 회전 가능하게 연결한다. 상기 휠 베어링은 휠 또는 차체 중 하나에 연결되는 내륜(및/또는 허브)과 휠 또는 차체 중 다른 하나에 연결되는 외륜 및 상기 외륜과 내륜 사이에 개재되는 전동체를 포함한다.
또한, 휠 베어링에는 차량의 제동을 위한 브레이크 디스크가 장착된다. 이러한 브레이크 디스크와 브레이크 패드 사이의 마찰에 의하여 차량이 제동된다. 차량의 제동을 위하여 브레이크 페달을 밟게 되면, 브레이크 패드가 브레이크 디스크를 향하여 움직여 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이에 마찰이 일어나게 된다. 이 때, 마찰 특성은 동마찰(kinetic friction)에서 정마찰(static friction)로 변화하게 되면서 이 두 가지 마찰이 번갈아 일어나는 현상이 발생하는데, 이것을 스틱 슬립(stick-slip) 현상이라 한다. 이러한 스틱 슬립 현상이 발생하게 되면 운동이 부드럽지 못하고 저속에서 진동을 유발시키게 된다. 이러한 스틱 슬립이 발생하게 되면 차량의 승차감이 떨어지게 되는 등 여러 가지 문제가 발생하게 된다.
한편, 브레이크 디스크에서 스틱 슬립 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해서는 브레이크 디스크의 회전 운동 및 축방향 운동을 구속하는 것 외에 반경방향 움직임도 구속하여야 한다.
종래 브레이크 디스크를 휠 베어링 조립체에 장착하는 방법에 따르면, 브레이크 디스크와 휠 베어링 조립체의 허브 플랜지를 정렬하고 브레이크 디스크와 허브 플랜지를 관통하도록 볼트 축을 삽입한 후 볼트 축의 일단에 너트를 나사결합함으로써 브레이크 디스크를 휠 베어링 조립체에 장착하였다. 그런데, 브레이크 디스크를 결합하기 위하여 일반 너트(즉, 원통 형상으로 되어 있으며 일단부에 경사면이 형성되지 않은 너트)를 사용하였으므로, 브레이크 디스크의 회전 운동과 축방향 운동은 어느 정도 구속을 할 수 있었으나 반경방향 움직임은 구속하기가 어려웠다. 브레이크의 반경방향 움직임을 구속하지 못하면, 브레이크 디스크가 미세하게 반경 방향으로 요동치게 되고 이는 스틱 슬립이 발생하게 하는 주요한 요인이 되었다.
또한, 브레이크 디스크의 반경방향 움직임을 구속하기 위한 수단을 적용할 때에는 브레이크 디스크에 형성된 디스크 볼트홀 근처에 걸리는 응력을 고려하여야 한다. 상기 응력을 고려하지 않고 브레이크 디스크의 반경방향 움직임만을 구속하려 한다면, 디스크 볼트홀이 파손되는 결과를 초래하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 브레이크 디스크의 반경방향 움직임을 구속함으로써 스틱 슬립의 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 휠 베어링 조립체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 브레이크 디스크의 반경방향의 움직임을 구속함과 동시에 디스크 볼트홀에 걸리는 응력을 용인할 수 있는 수준(즉, 인장강도 이하)으로 조절되도록 한 휠 베어링 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 휠 베어링 조립체는 아웃보드 단부에 허브 플랜지가 반경 외측으로 돌출되어 있고, 상기 허브 플랜지에는 휠을 장착하기 위한 허브 볼트홀이 형성되어 있으며, 인보드 단부에 단차부가 형성되어 있고, 상기 허브 플랜지와 상기 단차부 사이에 제1내륜궤도가 형성되어 있는 허브; 상기 허브의 단차부에 장착되며, 제2내륜궤도가 형성되어 있는 내륜; 상기 허브와 상기 내륜을 감싸며, 상기 제1,2내륜궤도와 대응하는 제1,2외륜궤도가 각각 형성되어 있는 외륜; 상기 제1,2내륜궤도와 상기 제1,2외륜궤도 사이에 장착된 복수개의 전동체들; 상기 허브 플랜지의 인보드 면에 결합되도록 디스크 볼트홀이 형성된 브레이크 디스크; 상기 휠에 형성된 휠 볼트홀, 상기 허브 볼트홀, 그리고 상기 디스크 볼트홀에 순차적으로 삽입되는 볼트 축; 상기 볼트 축의 아웃보드 단에 나사 결합하는 제1테이퍼 너트; 그리고 상기 볼트 축의 인보드 단에 나사 결합하는 제2테이퍼 너트;를 포함하며, 상기 디스크 볼트홀은 그 인보드 단부에 경사면이 형성되어 있으며, 상기 제2테이퍼 너트는 상기 디스크 볼트홀에 삽입되도록 상기 경사면에 대응하는 테이퍼부가 형성되어 있으며, 상기 테이퍼부의 경사각은 상기 브레이크 디스크의 재질에 따라 달라지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브레이크 디스크의 재질이 FC200 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각은 83~170°인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브레이크 디스크의 재질이 FC250 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각은 75~170°인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브레이크 디스크의 재질이 FC170 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각이 90~170°인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 허브 볼트홀의 인보드 단부에는 그 직경이 다른 부분의 직경보다 작은 소경부가 형성되어 있으며, 상기 볼트 축은 그 중간부에 상기 소경부에 걸려 축방향 움직임이 제한되도록 널링부가 형성되어 있으며, 상기 널링부의 외주면은 허브 볼트홀과 상기 볼트 축의 회전 마찰을 증가시키도록 널링 가공되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 조립체는 아웃보드 단부에 허브 플랜지가 반경 외측으로 돌출되어 있는 허브; 상기 허브의 인보드 단부에 압입되는 내륜; 상기 허브와 외륜을 감싸며 차체에 장착되기 위한 외륜 플랜지가 반경 외측으로 돌출되어 있는 외륜; 상기 허브와 외륜 사이 및 상기 내륜과 외륜 사이에 개재된 복수개의 전동체들; 상기 허브 플랜지의 아웃보드 면에 장착되는 휠; 그리고 상기 허브 플랜지의 인보드 면에 장착되는 브레이크 디스크;를 포함하며, 상기 휠 및 상기 브레이크 디스크는 상기 허브 플랜지에 볼트 축과 제1,2테이퍼 너트에 의하여 각각 결합하고, 상기 제1,2테이퍼 너트는 각각 그 일단부에 반경 내측으로 경사지며 상기 휠 및 상기 브레이크 디스크와 접촉하는 제1,2테이퍼부가 형성되며, 상기 제2테이퍼부의 경사각은 상기 브레이크 디스크의 재질에 따라 달라지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브레이크 디스크의 재질이 FC200 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각은 83~170°인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브레이크 디스크의 재질이 FC250 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각은 75~170°인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브레이크 디스크의 재질이 FC170 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각이 90~170°인 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 브레이크 디스크의 디스크 볼트홀의 인보드 단부에 경사면을 형성하고, 브레이크 디스크를 허브 플랜지에 결합시키는 너트의 일단부에 상기 경사면에 대응하는 테이퍼부를 형성함으로써 브레이크 디스크의 반경방향 움직임을 구속함으로써 스틱 슬립의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 상기 테이퍼부의 경사면을 디스크 브레이크의 재질에 따라 조절함으로써 디스크 볼트홀에 걸리는 응력을 용인할 수 있는 수준(즉, 인장강도 이하)으로 조절할 수 있다. 따라서, 디스크 볼트홀의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체를 일부 절개한 단면도이다.
도 2는 도 1의 일부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체에서 휠, 허브, 그리고 브레이크 디스크의 결합 구조를 보인 단면도이다.
도 4는 테이퍼부의 경사각에 따라 디스크 볼트홀 주변에 걸리는 최대 응력을 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체를 일부 절개한 단면도이고, 도 2는 도 1의 일부 확대도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체에서 휠, 허브, 그리고 브레이크 디스크의 결합 구조를 보인 단면도이다.
또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 휠 베어링 조립체는 구동륜 휠 베어링 조립체를 예시한 것이다. 그러나, 허브의 내측에 스플라인부가 형성되어 구동축과 스플라인 결합하는 구조를 제외하고는 종동륜 휠 베어링 조립체의 구조는 구동륜 휠 베어링 조립체의 구조와 동일하므로 본 발명의 기술적 사상이 구동륜 휠 베어링 조립체에 한정되지 않고 종동륜 휠 베어링 조립체에 적용될 수 있음 역시 자명하다.
또한, 도 1 내지 도 3에서는 설명의 편의상 '3세대 베어링'에 본 발명의 기술적 사상이 적용되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 기술적 사상은 브레이크 디스크, 허브 플랜지, 그리고 휠이 볼트축과 너트로 결합되는 모든 세대의 베어링에 적용 가능하다.
한편, 설명의 편의상 휠 베어링 조립체(10)를 구성하는 모든 구성요소에서 휠(100)에 가까운 쪽을 아웃보드(outboard)라 칭하고, 휠(100)에서 먼 쪽을 인보드(inboard)라 칭하기로 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체(10)는 허브(30), 내륜(44), 외륜(50), 제1,2열의 전동체들(60, 62), 그리고 브레이크 디스크(70)를 포함한다.
허브(30)는 구동축(도시하지 않음)이 삽입되어 구동축과 함께 회전하는 것으로, 그 내주면에는 축방향으로 스플라인부(40)가 형성되어 동력이 전달될 수 있도록 상기 구동축과 결합된다. 상기 허브(30)의 아웃보드 단부에는 허브 플랜지(32)가 반경 외측으로 돌출되어 있으며, 상기 허브 플랜지(32)에는 허브 볼트홀(34)이 형성되어 있다. 또한, 허브(30)의 아웃보드 단에는 파일럿부(42)가 축방향으로 돌출되어 휠(100)이 상기 휠 베어링 조립체(10)에 장착될 때, 휠(100)을 가이드하게 된다. 상기 허브(30)의 인보드 단부에는 단차부(36)가 형성되어 있으며, 상기 허브 플랜지(32)와 상기 단차부(36) 사이에는 제1내륜궤도(38)가 형성되어 있다.
내륜(44)은 상기 허브(30)의 단차부(36)에 압입되며, 그 외주면에 제2내륜궤도(46)가 형성되어 있다.
외륜(50)은 상기 허브(30)와 내륜(44)을 반경 외측에서 감싸고 있다. 상기 외륜(50)의 아웃보드 단부에는 상기 제1내륜궤도(38)에 대응하는 제1외륜궤도(52)가 형성되어 있으며, 상기 외륜(50)의 인보드 단부에는 상기 제2내륜궤도(46)에 대응하는 제2외륜궤도(54)가 형성되어 있다. 또한, 상기 외륜(50)은 차체(특히 너클(20))에 결합하기 위하여 반경 외측으로 돌출된 외륜 플랜지(56)를 포함하고 있다. 이러한 외륜 플랜지(56)에는 외륜 볼트홀(58)이 형성되어 있으며, 이 외륜 볼트홀(58)에 외륜 볼트(59)가 삽입되어 너클(20)과 결합하게 된다.
제1,2열의 전동체들(60, 62)은 너클(20)에 고정되는 외륜(50)과, 구동축에 결합하여 회전하는 허브(30) 및 내륜(44) 사이에 개재되어 허브(30) 및 내륜(44)의 회전을 원활하게 한다. 통상적으로 플라스틱 소재로 형성된 제1,2케이지(도시하지 않음)에 복수개의 전동체를 삽입함으로써 제1,2열의 전동체들(60, 62)이 형성된다. 상기 제1열의 전동체(60)는 제1내륜궤도(38)와 상기 제1외륜궤도(52) 사이에 개재되며, 상기 제2열의 전동체(62)는 제2내륜궤도(46)와 상기 제2외륜궤도(54) 사이에 개재된다.
브레이크 디스크(70)는 상기 허브 플랜지(32)에 장착되어 있으며, 반경 외측으로 연장되어 브레이크 패드(도시하지 않음) 사이에 위치하게 된다. 이러한 브레이크 디스크(70)는 반경 외측에 연마면이 형성되어 있으며, 그 내측에는 상기 허브 플랜지(32)의 외주면에 안착하도록 축방향으로 연장된 안착부(72)가 형성되어 있고, 상기 안착부(72)에서 반경 내측으로 돌출된 디스크 플랜지(74)가 형성되어 있다. 상기 디스크 플랜지(74)에는 디스크 볼트홀(76)이 형성되어 있다.
한편, 상기 휠 베어링 조립체(10)는 외부의 먼지나 수분 등이 차량 내부로 들어가는 것을 방지하기 위한 더스트 커버(80)를 더 포함한다. 상기 더스트 커버(80)는 상기 외륜 플랜지(56)와 너클(20) 사이에 장착된다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조로, 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링 조립체(10)에서 휠(100), 허브(30), 그리고 브레이크 디스크(70)의 결합 구조를 보다 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 휠(100)은 허브 플랜지(32)의 아웃보드 면에 장착되고, 디스크 플랜지(74)는 허브 플랜지(32)의 인보드 면에 장착된다. 이러한 목적을 위하여 휠(100)에는 휠 볼트홀(102)이 형성되어 있고, 허브 플랜지(32)에는 허브 볼트홀(34)이 형성되어 있으며, 디스크 플랜지(74)에는 디스크 볼트홀(76)이 형성되어 있다. 상기 휠 볼트홀(102), 허브 볼트홀(34), 그리고 디스크 볼트홀(76)은 서로 대응하는 위치에 형성되어 있다.
상기 휠 볼트홀(102)은 아웃보드 단부에 제1경사면(104)이 형성되어 있다. 이 제1경사면(104)은 아웃보드 방향으로 갈수록 그 직경이 커지도록 형성되어 있다.
상기 허브 볼트홀(34)은 상기 휠 볼트홀(102)의 직경과 거의 동일하며, 그 인보드 단부에는 그 직경이 작은 소경부(35)가 형성되어 있다.
상기 디스크 볼트홀(76)은 상기 소경부(35)의 직경과 거의 동일하며 상기 디스크 볼트홀(76)의 인보드 단부에는 제2경사면(78)이 형성되어 있다. 상기 제2경사면(78)은 인보드 방향으로 갈수록 그 직경이 커지도록 형성되어 있다.
상기 휠(100), 상기 허브 플랜지(32), 그리고 상기 디스크 플랜지(74)는 상기 휠 볼트홀(102), 상기 허브 볼트홀(34), 그리고 상기 디스크 볼트홀(76)에 볼트 축(90)이 동시에 삽입되고 이 볼트 축(90)의 양 단부에 제1,2테이퍼 너트(92, 96)가 나사 결합함으로써 서로 결합되게 된다.
상기 볼트 축(90)의 직경은 상기 소경부(35) 및 상기 디스크 볼트홀(76)의 직경과 거의 동일하며, 그 중간부에 그 직경이 큰 널링부(91)가 형성되어 있다. 상기 널링부(91)의 직경은 상기 허브 볼트홀(34)과 상기 휠 볼트홀(102)의 직경과 거의 동일하다. 따라서, 상기 볼트 축(90)은 상기 휠(100)에서 상기 브레이크 디스크(70)를 향하여(즉, 아웃보드 측에서 인보드 측으로) 삽입되게 되고, 상기 널링부(91)가 상기 소경부(35)의 아웃보드 면에 접촉하게 되면 상기 볼트 축(90)의 축방향 움직임이 구속되게 된다. 이러한 상태에서, 상기 볼트 축(90)의 아웃보드 단부에는 제1테이퍼 너트(92)가 나사결합하게 되고, 상기 볼트 축(90)의 인보드 단부에는 제2테이퍼 너트(96)가 나사결합하게 된다.
한편, 상기 널링부(91)의 외주면은 널링 가공되어 있다. 널링 가공이란 마찰력을 높이거나 결합력을 높이기 위하여 그 표면을 거칠게 가공하는 것을 말한다. 이와 같이 널링 가공된 널링부(91)에 의하여 상기 허브 볼트홀(34)의 내주면과의 회전 마찰력이 커지게 되므로 상기 볼트 축(90)이 헛도는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1테이퍼 너트(92)는 상기 볼트 축(90)의 아웃보드 단부에 나사결합하는 것으로, 상기 제1테이퍼 너트(92)의 일단부에는 상기 제1경사면(104)에 대응하는 제1테이퍼부(94)가 형성되어 있다. 상기 제1테이퍼부(94)와 상기 제1경사면(104)이 경사지게 접촉함으로써 축방향 결합력이 증가함과 함께 휠(100)의 반경방향 움직임이 구속되게 된다. 상기 제1테이퍼부(94) 및 제1경사면(104)의 제1경사각(θ1)(서로 마주보는 두 개의 경사면을 연장하여 만난 점에서의 사이각)은 당업자에 의하여 미리 설정되어 있다. 즉, 휠의 종류에 따라 자동차 메이커에서는 상기 제1테이퍼부(94) 및 제1경사면(104)의 제1경사각(θ1)을 설정하여 두었으므로 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.
상기 제2테이퍼 너트(96)는 상기 볼트 축(90)의 인보드 단부에 나사결합하는 것으로, 상기 제2테이퍼 너트(96)의 일단부에는 상기 제2경사면(78)에 대응하는 제2테이퍼부(98)가 형성되어 있다. 상기 제2테이퍼부(98)와 상기 제2경사면(78)이 경사지게 접촉함으로써 축방향 결합력이 증가하여 브레이크 디스크(70)의 상대 회전을 방지함과 동시에 브레이크 디스크(70)의 반경방향 움직임을 구속하게 되어 스틱 슬립의 발생을 방지하게 된다.
한편, 상기 제2테이퍼부(98) 및 제2경사면(78)의 제2경사각(θ2)은 브레이크 디스크(70)의 재질에 따라 달라져야 한다. 그 이유는 제2경사각(θ2)을 좁게 형성하면 디스크 볼트홀(76) 근처에 걸리는 응력이 커지게 되는데, 이 응력이 브레이크 디스크(70)의 인장강도 이상이 되면 디스크 볼트홀(76) 부근이 파손되기 때문이다. 도 4는 브레이크 디스크(70)의 재질로 FC170 계열을 사용한 경우 제2경사각(θ2)에 따른 디스크 볼트홀(76) 근처에 걸리는 응력을 도시한 그래프이다. 여기에서는 휠 베어링 조립체에서 일반적으로 사용되는 M10*1.25 사양의 나사산 규격에 10kgf?m의 토크로 디스크를 조인 경우에 대하여 실험을 하였다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2경사각(θ2)이 60°, 90°, 120°, 150°이면, 디스크 볼트홀(76)에 걸리는 최대응력은 각각 37.3kgf/mm2, 16.9kgf/mm2, 8.5kgf/mm2, 4.8kgf/mm2이다. 이 실험결과는 제2테이퍼 너트(96)의 체결 토크를 기준값인 10kgf?m로 했을 때 얻어지는 결과이다. FC170 계열의 브레이크 디스크(70)의 인장강도는 17kgf/mm2이므로, FC 170 계열의 브레이크 디스크(70)를 사용하는 경우 제2경사각(θ2)은 90°이상이어야 한다. 또한, 제2경사각(θ2)이 170°이상이면 브레이크 디스크(70)의 반경방향 움직임을 구속하는 효과가 거의 사라져 스틱 슬립의 발생을 방지하는 효과를 거둘 수 없다. 따라서, FC170 계열의 브레이크 디스크(70)를 사용하는 경우 제2경사각(θ2)은 90°~170°의 범위 내에 포함되어야 한다.
브레이크 디스크(70)의 재질을 바꿔가며 유사한 실험을 수행한 결과, 브레이크 디스크(70)의 재질이 FC200 계열인 경우 제2경사각(θ2)은 83°~170°의 범위 내에 포함되어야 하고, 브레이크 디스크(70)의 재질이 FC250 계열인 경우 제2경사각(θ2)은 75°~170°의 범위 내에 포함되어야 한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 브레이크 디스크(70)의 재질에 따라 제2경사각(θ2)을 조절함으로써 스틱 슬립의 발생을 방지함과 동시에 디스크 볼트홀(76)의 파손도 방지할 수 있다.
한편, 브레이크 디스크(70)의 재질에 따라 제2경사각(θ2)을 조절할 때, 나사산의 규격과 조임 토크의 크기 역시 고려되어야 할 것이다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (9)

  1. 아웃보드 단부에 허브 플랜지가 반경 외측으로 돌출되어 있고, 상기 허브 플랜지에는 휠을 장착하기 위한 허브 볼트홀이 형성되어 있으며, 인보드 단부에 단차부가 형성되어 있고, 상기 허브 플랜지와 상기 단차부 사이에 제1내륜궤도가 형성되어 있는 허브;
    상기 허브의 단차부에 장착되며, 제2내륜궤도가 형성되어 있는 내륜;
    상기 허브와 상기 내륜을 감싸며, 상기 제1,2내륜궤도와 대응하는 제1,2외륜궤도가 각각 형성되어 있는 외륜;
    상기 제1,2내륜궤도와 상기 제1,2외륜궤도 사이에 장착된 복수개의 전동체들;
    상기 허브 플랜지의 인보드 면에 결합되도록 디스크 볼트홀이 형성된 브레이크 디스크;
    상기 휠에 형성된 휠 볼트홀, 상기 허브 볼트홀, 그리고 상기 디스크 볼트홀에 순차적으로 삽입되는 볼트 축;
    상기 볼트 축의 아웃보드 단에 나사 결합하는 제1테이퍼 너트; 그리고
    상기 볼트 축의 인보드 단에 나사 결합하는 제2테이퍼 너트;
    를 포함하며,
    상기 디스크 볼트홀은 그 인보드 단부에 경사면이 형성되어 있으며, 상기 제2테이퍼 너트는 상기 디스크 볼트홀에 삽입되도록 상기 경사면에 대응하는 테이퍼부가 형성되어 있으며,
    상기 테이퍼부의 경사각은 상기 브레이크 디스크의 재질에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크의 재질이 FC200 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각은 83~170°인 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크의 재질이 FC250 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각은 75~170°인 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크의 재질이 FC170 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각이 90~170°인 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 허브 볼트홀의 인보드 단부에는 그 직경이 다른 부분의 직경보다 작은 소경부가 형성되어 있으며,
    상기 볼트 축은 그 중간부에 상기 소경부에 걸려 축방향 움직임이 제한되도록 널링부가 형성되어 있으며,
    상기 널링부의 외주면은 허브 볼트홀과 상기 볼트 축의 회전 마찰을 증가시키도록 널링 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  6. 아웃보드 단부에 허브 플랜지가 반경 외측으로 돌출되어 있는 허브;
    상기 허브의 인보드 단부에 압입되는 내륜;
    상기 허브와 외륜을 감싸며 차체에 장착되기 위한 외륜 플랜지가 반경 외측으로 돌출되어 있는 외륜;
    상기 허브와 외륜 사이 및 상기 내륜과 외륜 사이에 개재된 복수개의 전동체들;
    상기 허브 플랜지의 아웃보드 면에 장착되는 휠; 그리고
    상기 허브 플랜지의 인보드 면에 장착되는 브레이크 디스크;
    를 포함하며,
    상기 휠 및 상기 브레이크 디스크는 상기 허브 플랜지에 볼트 축과 제1,2테이퍼 너트에 의하여 각각 결합하고, 상기 제1,2테이퍼 너트는 각각 그 일단부에 반경 내측으로 경사지며 상기 휠 및 상기 브레이크 디스크와 접촉하는 제1,2테이퍼부가 형성되며, 상기 제2테이퍼부의 경사각은 상기 브레이크 디스크의 재질에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크의 재질이 FC200 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각은 83~170°인 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크의 재질이 FC250 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각은 75~170°인 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크의 재질이 FC170 계열인 경우 상기 테이퍼부의 경사각이 90~170°인 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170070932A (ko) * 2015-12-14 2017-06-23 현대자동차주식회사 브레이크 디스크 일체형 허브 베어링 어셈블리
KR101965816B1 (ko) * 2018-01-03 2019-04-05 주식회사 일진글로벌 베어링 허브와 브레이크 디스크의 조립체 및 이를 구비하는 휠 베어링 조립체
KR101993774B1 (ko) * 2019-03-18 2019-09-24 김대현 휠조임 너트의 풀림 감지 장치

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