KR20130087880A - 휠 베어링의 씰링장치 - Google Patents

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Abstract

휠 베어링의 씰링 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링의 씰링 장치는 휠 베어링에서 외륜의 내주면에 장착되는 외철, 내륜의 외주면에 장착되는 내철 그리고 외철 및 내철 사이에 배치되는 씰링부재를 포함하며, 외륜과 장착되도록, 외철에 형성되는 외륜 장착부와, 외륜 장착부에서 절곡되어 연장되는 외철 연장부와, 내륜에 장착되도록 내철에 형성되고, 외륜 장착부와 마주보는 내륜 장착부와, 내륜 장착부에서 절곡되어 연장되고, 외철 연장부와 마주보는 제1 내철 연장부와, 제1 내철 연장부에서 내륜 장착부를 향하여 절곡되어 연장되는 제2 내철 연장부와, 제2 내철 연장부에서 외철 연장부를 향하여 경사지게 절곡되어 연장되는 제3 내철 연장부를 포함한다.

Description

휠 베어링의 씰링장치{SEALING APPARATUS OF WHEEL BEARING}
본 발명은 휠 베어링의 씰링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠 베어링의 일단 또는 양단에 장착되어 휠 베어링 내부로 이물질이 침입하는 것을 방지하는 휠 베어링의 씰링장치에 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.
이러한 휠 베어링은 기본적으로 차량의 휠에 장착되기 때문에 먼지나 수분 등의 이물질에 노출되어 있다.
이러한 이물질이 휠 베어링의 내부, 특히 전동체가 장착된 부위에 침입하는 경우, 연마면인 레이스웨이에 손상을 가할 수 있다.
이렇게 손상된 레이스웨이는 휠 베어링의 작동 시 소음과 진동을 발생시키고 휠 베어링의 수명을 단축시킬 수 있다.
따라서, 상기 휠 베어링의 일단 또는 양단에는 외부로부터의 이물질의 침입을 방지하기 위한 씰링(sealing)장치가 장착된다.
이러한 휠 베어링의 씰링장치는 보통 휠 베어링의 외륜의 내주면에 장착되는 외철과 내륜의 외주면에 장착되는 내철과 이들 사이에 배치되어 씰링을 수행하는 씰링부재로 구성된다.
한편, 상기 외철 및 상기 내철의 형상 그리고 상기 외철과 상기 내철의 이격거리에 따라 씰링부재의 압착정도가 약해질 수 있다. 따라서, 휠 베어링 씰링장치의 씰링성능이 저하될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 외철과 내철의 이격거리 및 형상변화를 통하여 씰링부재의 압착력을 증대시킴과 동시에, 이물질이 씰링부재에 직접 전달되는 것을 방지함으로써, 종래기술에 비해 씰링성능을 향상시키고, 이에 따른 휠 베어링의 내구성이 향상될 수 있는 휠 베어링의 씰링장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 휠 베어링에서 외륜의 내주면에 장착되는 외철, 내륜의 외주면에 장착되는 내철 그리고 상기 외철 및 내철 사이에 배치되는 씰링부재를 포함하며, 상기 외륜과 장착되도록, 상기 외철에 형성되는 외륜 장착부와, 상기 외륜 장착부에서 절곡되어 연장되는 외철 연장부와, 상기 내륜에 장착되도록 상기 내철에 형성되고, 상기 외륜 장착부와 마주보는 내륜 장착부와, 상기 내륜 장착부에서 절곡되어 연장되고, 상기 외철 연장부와 마주보는 제1 내철 연장부와, 상기 제1 내철 연장부에서 상기 내륜 장착부를 향하여 절곡되어 연장되는 제2 내철 연장부와, 상기 제2 내철 연장부에서 상기 외철 연장부를 향하여 경사지게 절곡되어 연장되는 제3 내철 연장부를 포함하는 휠 베어링의 씰링장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 씰링부재는 고무재질로 형성되며, 상기 외철 및 내철에 의해 형성된 내부공간에 구비될 수 있다.
또한, 상기 씰링부재는 상기 외철과 결합될 수 있다.
또한, 상기 씰링부재는 상기 내륜 장착부에 압착되는 제1 립과, 상기 제1 내철 연장부에 압착되는 제2 립과, 상기 외륜 장착부와 상기 제2 내철 연장부 사이에서 상기 제2 내철 연장부의 외면에 압착되는 제3 립을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3 내철 연장부는 상기 제1 내철 연장부를 기준으로 상기 외철 연장부 및 외륜 장착부를 향하여 설정각도로 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 설정각도는 0°보다 크고, 180°보다 작은 각도로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제3 내철 연장부와 씰링부재 사이의 갭은 상기 제3 내철 연장부와 제1 내철 연장부 사이의 갭보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제2 내철 연장부는 상기 제1 내철 연장부를 기준으로 상기 제1 내철 연장부로부터 일정각도 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 차량의 휠 및 차체 중 하나에 연결되는 허브, 상기 허브에 장착된 내륜, 상기 허브와 상기 내륜을 감싸며 상기 차량의 휠 및 차체 중 다른 하나에 연결되는 외륜, 그리고 상기 허브와 상기 외륜 사이 또는 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 개재되는 복수개의 전동체들을 포함하며, 상기 외륜과, 상기 허브 또는 상기 내륜 중 하나에 장착되는 외철과, 상기 외륜과, 상기 허브 또는 상기 내륜 중 다른 하나에 장착되는 내철과, 상기 외철과 상기 내철 중 하나에 부착되어 있으며, 상기 외철과 상기 내철 중 다른 하나에 접촉하는 적어도 하나 이상의 립들을 포함하는 씰링부재를 포함하며, 상기 립들 중 하나는 상기 외철과 상기 내철 중 다른 하나에 적어도 두 지점 이상에서 접촉될 수 있다.
또한, 상기 외철은 한 번 절곡되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 내철은 세 번 절곡되어 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링의 씰링 장치는 외철과 내철의 이격거리 및 형상변화를 통하여 씰링부재의 압착력을 증대시킴과 동시에, 이물질이 씰링부재에 직접 전달되는 것을 방지함으로써, 씰링성능을 향상시키고, 이에 따른 휠 베어링의 내구성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링의 구성도이다.
도 2는 도 1의 “A”부분을 확대한 휠 베어링의 씰링장치의 구성도이다.
도 3은 도 2의 “B”부분을 확대한 휠 베어링의 씰링장치의 구성도이다.
도 4는 도 3에서 변형된 휠 베어링의 씰링장치의 구성도이다.
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 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링(10)은 허브(20), 외륜(40), 전동체(50) 및 내륜(30)을 포함하여 구성된다.
상기 허브(20)는 휠(도시하지 않음)에 결합된다.
또한, 상기 허브(20)는 상기 휠과의 결합부로써, 일체로 형성된 플랜지(22)를 포함하며, 나아가, 플랜지(22)는 허브(20)의 원주 방향을 따라 연장된 디스크 형상으로 형성될 수 있다.
상기 외륜(40)은 허브(20)의 외주면을 감싸도록 형성되고, 허브(20)의 외주면과 외륜(40)의 내주면은 이격되어 배치되며, 또한, 외륜(40)은 차체(도시하지 않음)에 결합된다.
상기 전동체(50)는 상기 이격된 허브(20)의 외주면과 외륜(40)의 내주면 사이에 개재되어 허브(20)와 외륜(40)을 회전 가능하게 연결시킨다.
또한, 전동체(50)는 복수개가 구비될 수 있으며, 나아가, 휠 베어링(10)의 구동이 원활하도록 전동체(50)가 개재되는 공간에는 그리스(60)가 충진될 수 있다.
그리고, 상기 내륜(30)은 허브(20)의 일단에서 허브(20)의 외주면을 감싸며 구비되고, 또한, 내륜(30)은 전동체(50) 중 적어도 하나와 구름접촉한다.
일반적으로, 휠 베어링(10)의 허브(20) 및 내륜(30)은 휠 또는 차체 중 하나에 연결되고, 외륜(40)은 상기 휠 또는 차체 중 상기 허브(20) 및 내륜(30)과 연결되지 않은 다른 하나에 연결된다.
한편, 도 1에서는 차체(도시하지 않음)에 연결되는 외륜(40)과 휠(도시하지 않음)에 연결되는 허브(20)를 도시하였지만 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 휠 베어링(10)의 구조는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에(이하, 당업자)게 자명하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 상기 휠 베어링(10)은 씰링장치(100)를 더 포함한다.
또한, 상기 씰링장치(100)는 전동체(50)가 개재되는 공간의 양단을 막으며 구비되고, 특히, 상기 씰링장치(100) 중 적어도 하나는 외륜(40)의 내주면과 내륜(30)의 외주면 사이에 배치된다.
나아가, 상기 씰링장치(100)는 그리스(60)의 누출 및 이물질의 침투를 방지한다.
도 2는 도 1의 “A”부분을 확대한 휠 베어링의 씰링장치의 구성도이고, 도 3은 도 2의 “B”부분을 확대한 휠 베어링의 씰링장치의 구성도이다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링의 씰링장치(100)는 외철(120), 내철(110) 및 씰링부재(130)를 포함한다.
여기서, 상기 외철(120)은 외륜 장착부(122) 및 외철 연장부(124)를 포함하여 이루어진다.
상기 외륜 장착부(122)는 상기 외륜(40)의 내주면 중 일단에 장착되며, 그 일단은 내륜(30)의 외주면과 마주보는 면이다.
그리고, 상기 외철 연장부(124)는 상기 외륜 장착부(122)의 일단에서 내륜(30)방향으로 절곡되어 일체로 연장된다.
즉, 상기 외철(120)은 하나의 절곡단을 갖는 일정한 두께의 판형상일 수 있으며, 또한, 금속재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 내철(110)은 내륜 장착부(112), 제1 내철 연장부(114), 제2 내철 연장부(116) 및 제3 내철 연장부(118)를 포함하여 이루어진다.
상기 내륜 장착부(112)는 상기 내륜(30)의 외주면에 장착되며, 상기 외륜 장착부(122)와 마주보는 형상일 수 있다.
상기 제1 내철 연장부(114)는 상기 내륜 장착부(112)의 일단에서 절곡되어 일체로 연장되고, 상기 외철 연장부(124)와 마주보는 형상일 수 있다.
그리고, 상기 제2 내철 연장부(116)는 상기 제1 내철 연장부(114)의 일단에서 절곡되어 일체로 연장되고, 상기 내륜 장착부(112)를 향하여 연장될 수 있으며, 상기 제1 내철 연장부(114)와 접촉된 상태로 절곡 연장된다.
여기서, 변형된 예로 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 제2 내철 연장부(116)는 상기 제1 내철 연장부(114)를 기준으로 상기 제1 내철 연장부(114)로부터 이격되도록 일정각도 경사지게 형성될 수도 있다.
상기 제3 내철 연장부(118)는 상기 제2 내철 연장부(116)의 일단에서 경사지게 절곡되어 일체로 연장되며, 상기 외철 연장부(124)를 향하여 연장될 수 있다.
즉, 상기 제3 내철 연장부(118)는 상기 제1 내철 연장부(114)를 기준으로 상기 외철 연장부(124) 및 외륜 장착부(122)를 향하여 설정각도로 경사지게 형성되며, 그 설정각도는 0°보다 크고, 180°보다 작은 각도로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제3 내철 연장부(118)와 씰링부재(130) 사이의 갭(G1)은 상기 제3 내철 연장부(118)와 제1 내철 연장부(114) 사이의 갭(G2)보다 작다.
따라서, 상기 내철(110)은 세 개의 절곡단을 갖는 일정한 두께의 판형상일 수 있으며, 또한, 금속재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제3 내철 연장부(118)는 상기 제2 내철 연장부(114)를 기준으로 외철 연장부(124) 및 외륜 장착부(122) 방향으로 절곡되어 연장됨으로써, 상기 제3 내철 연장부(118)는‘U’자 형상일 수 있다.
상기와 같이, 제3 내철 연장부(118)는 ‘U’자 형상으로 형성됨으로, 외부의 이물질이 씰링장치(100) 내부로 직접 전달되는 것을 방지할 수 있다.
상기 씰링부재(130)는 고무재질로 형성되며, 상기 외철(120)과 내철(110)사이에 형성된 내부공간에 구비되며, 상기 외철(120)과 결합된다.
여기서, 상기 씰링부재(130)는 제1 립(132), 제2 립(134) 및 제3 립(136)으로 이루어진다.
상기 제1 립(132)은 상기 내륜 장착부(112)에 압착되고, 상기 제2 립(134)은 상기 제1 내철 연장부(114)에 압착되며, 또한, 상기 제3 립(136)은 상기 외륜 장착부(122)와 상기 제2 내철 연장부(116) 사이에서 상기 제2 내철 연장부(116)의 외면에 압착된다.
따라서, 상기 씰링부재(130)가 구비된 상기 내부공간에서 제2 립(134)과 제3 립(136)의 사이에는 제1 공간(140)이 형성되고, 제1 립(132)과 제2 립(134)의 사이에는 제2 공간(142)이 형성된다.
또한, 상기 휠 베어링(10) 외부의 이물질이 상기 그리스(60)가 충진된 공간에 침투되려면, 제1 공간(140) 및 제2 공간(142)을 순차적으로 경유해야 한다.
나아가, 상기 그리스(60)가 외부로 누출되려면, 상기 제2 공간(142) 및 제1 공간(140)을 순차적으로 경유해야 하며, 즉, 상기 이물질의 침투 및 그리스(60)의 누출은 제1, 제2 및 제3 립(132, 134, 136)을 거쳐야 발생된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링의 씰링장치(100)는 외철(120)과 내철(110)의 이격거리 및 형상변화를 통하여 씰링부재(130)의 압착력을 증대시킴과 동시에, 이물질이 씰링부재(130)에 직접 전달되는 것을 방지함으로써, 씰링성능을 향상시키고, 이에 따른 휠 베어링(10)의 내구성이 향상될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10...휠 베어링 20...허브
22...플랜지 30...내륜
40...외륜 50...전동체
60...그리스(grease) 100...씰링장치
110...내철 112...내륜 장착부
114...제1 내철 연장부 116...제2 내철 연장부
118...제3 내철 연장부 120...외철
122...외륜 장착부 124...외철 연장부
130...씰링부재 132...제1 립
134...제2 립 136...제3 립
140...제1 공간 142...제2 공간
G1, G2...갭

Claims (11)

  1. 휠 베어링에서 외륜의 내주면에 장착되는 외철, 내륜의 외주면에 장착되는 내철 그리고 상기 외철 및 내철 사이에 배치되는 씰링부재를 포함하는 휠 베어링의 씰링장치에 있어서,
    상기 외륜과 장착되도록, 상기 외철에 형성되는 외륜 장착부;
    상기 외륜 장착부에서 절곡되어 연장되는 외철 연장부;
    상기 내륜에 장착되도록 상기 내철에 형성되고, 상기 외륜 장착부와 마주보는 내륜 장착부;
    상기 내륜 장착부에서 절곡되어 연장되고, 상기 외철 연장부와 마주보는 제1 내철 연장부;
    상기 제1 내철 연장부에서 상기 내륜 장착부를 향하여 절곡되어 연장되는 제2 내철 연장부; 및
    상기 제2 내철 연장부에서 상기 외철 연장부를 향하여 경사지게 절곡되어 연장되는 제3 내철 연장부
    를 포함하는 휠 베어링의 씰링장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 씰링부재는 고무재질로 형성되며, 상기 외철 및 내철에 의해 형성된 내부공간에 구비되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 씰링장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 씰링부재는 상기 외철과 결합되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 씰링장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 씰링부재는,
    상기 내륜 장착부에 압착되는 제1 립;
    상기 제1 내철 연장부에 압착되는 제2 립; 및
    상기 외륜 장착부와 상기 제2 내철 연장부 사이에서 상기 제2 내철 연장부의 외면에 압착되는 제3 립;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 씰링장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 내철 연장부는
    상기 제1 내철 연장부를 기준으로 상기 외철 연장부 및 외륜 장착부를 향하여 설정각도로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 씰링장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 설정각도는 0°보다 크고, 180°보다 작은 각도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 씰링장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 내철 연장부와 씰링부재 사이의 갭은 상기 제3 내철 연장부와 제1 내철 연장부 사이의 갭보다 작은 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 씰링장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 내철 연장부는 상기 제1 내철 연장부를 기준으로 상기 제1 내철 연장부로부터 일정각도 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 휠베어링의 씰링장치.
  9. 차량의 휠 및 차체 중 하나에 연결되는 허브, 상기 허브에 장착된 내륜, 상기 허브와 상기 내륜을 감싸며 상기 차량의 휠 및 차체 중 다른 하나에 연결되는 외륜, 그리고 상기 허브와 상기 외륜 사이 또는 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 개재되는 복수개의 전동체들을 포함하는 휠 베어링에 있어서,
    상기 외륜과, 상기 허브 또는 상기 내륜 중 하나에 장착되는 외철;
    상기 외륜과, 상기 허브 또는 상기 내륜 중 다른 하나에 장착되는 내철; 및
    상기 외철과 상기 내철 중 하나에 부착되어 있으며, 상기 외철과 상기 내철 중 다른 하나에 접촉하는 적어도 하나 이상의 립들을 포함하는 씰링부재
    를 포함하며,
    상기 립들 중 하나는 상기 외철과 상기 내철 중 다른 하나에 적어도 두 지점 이상에서 접촉하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 씰링장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 외철은 한 번 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 씰링장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 내철은 세 번 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 씰링장치.
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