KR20140142885A - 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조 - Google Patents

휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베어링과 등속조인트의 체결구조에 의하면, 등속조인트의 아웃트레이스에서 스템이 제거되므로, 아웃트레이스의 중량을 줄일 수 있게 된다. 따라서, 감소된 중량만큼 차륜의 구동효율을 증대시킬 수 있게 될 뿐 아니라, 재료비 감소로부터 제작 비용을 절감을 기대할 수 있게 된다. 특히 아웃트레이스와 허부를 세레이션 결합후 볼트로 고정함으로써 휠베어링의 교체 수리가 보다 용이해지며 아웃트레이스가 짧고 굵어 하중에 대한 강성을 크게 증가시켜 굽힘하중에 의한 세레이션의 손상을 방지하는 장치에 관한 것으로서,
차량 동력장치의 구동력을 차륜에 전달하는 등속조인트와, 상기 등속조인트와 결합되어 회전하는 휠베어링과, 상기 등속조인트의 일측면에 상기 휠베어링이 삽입하도록 개방되어 있으며 상기 휠베어링이 삽입되는 내주면에 암형 세레이션이 형성되는 아웃트레이스와, 상기 휠베이링의 일측에 암형 세레이션에 맞물려 삽입되는 수형 세레이션이 형성되는 허브와, 상기 아웃트레이스와 상기 허브가 결합되는 외주면에 결합홈이 형성되며 결합홈에 고정시키는 고정볼트와, 상기 휠베어링의 일측면에 이물질의 유입을 방지하는 씰링 방지용 캡을 포함하여 이루어진다.

Description

휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조{Combining structure for wheel bearing and outer race of constant velocity joint}
본 발명은 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 등속조인트의 아웃트레이스와 휠베어링 허브의 형상을 변경하고, 이들을 체결하기 적합하게 형성된 별도의 체결수단을 구비함으로써 결합 강도 및 전동 성능을 그대로 유지하면서 전체 중량을 감소하고 결합방법을 간편하게 한 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조에 관한 것이다.
일반적으로 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 추진축의 경우에는 후크 조인트, 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속 조인트가 사용된다.
상기한 등속조인트(constant velocity joint)는 차량의 종감속장치에 연결된 구동차축에 설치되어 차륜에 동력을 전달하는 장치로서, 구동축과 피동축 사이에 회전속도나 토크의 변동을 일으키지 않으면서 큰 각도에서도 동력을 일정하게 전달하는 구조이다.
상기한 등속 조인트는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가 방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 변속기측(인보드측)은 트라이포드식 등속 조인트나 슬라이드형 볼타입 등속 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 휠측(아웃보드측)은 고정형 볼타입 등속 조인트로 이루어진다.
도 1은 종래의 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조는 차량 동력장치의 구동력을 차륜에 전달하는 등속조인트(10)와, 차륜에 결합되는 휠베어링(20)으로 이루어져 있다.
여기에서, 휠베어링(20)은 다시 외륜체(21)와 허브(22)로 구성되는바, 외륜체(21)는 차체에 지지되어 고정되며, 허브(22)는 외륜체(21)의 내주면에 전동체(23)를 사이에 두고 결합된다. 이때, 허브(22)는 외측단이 차륜에 결합되며, 전동체(23)는 일반적으로 차체의 하중을 견디면서 원활하게 회전하도록 복열로 장착된다.
또, 허브(22)의 외면 일측에는 별도의 내륜체(24)가 결합되어 외륜체(21)와 허브(22) 외주면 사이의 전동체(23)에 가해지는 예압을 조절하도록 되어 있다.
한편, 허브(22)와 결합되는 아웃트레이스(11)는 차륜측 중앙에 허브(22)의 중심부를 관통하는 스템(12)이 길게 연장 형성되어 있으며, 이 스템(12)의 외측 단부에 가공된 나사부(13)가 너트(30)에 결합됨으로써 허브(22)와 아웃트레이스(11)를 체결하도록 되어 있다.
그리고 허브(22)와 스템(12)은 각각 내주면과 외주면에 암형 세레이션과 수형 세레이션이 가공되어 등속조인트(10)의 회전력을 손실 없이 허브(22)로 전달하도록 되어 있다.
그런데 위와 같은 종래의 휠 베어링과 등속조인트 체결구조는 허브(22)와 아웃트레이스(11)의 결합이 아웃트레이스 스템(12)에 의해서만 이루어지므로, 결합 강도를 유지하기 위해 스템(12)을 일정 길이 이상으로 제작하여야 한다.
따라서 아웃트레이스(11)의 중량이 증가하며, 제작 비용이 상승하고, 증가한 중량만큼 구동효율이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 휠베어링의 허브와 결합되는 등속조인트의 아웃트레이스 스템을 생략함으로써, 긴 아웃트레이스 스템으로 인한 등속조인트의 중량화를 방지하면서도, 휠베어링과 등속조인트 간의 결합 강도나 전동 성능은 그대로 유지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 구성은, 차량 동력장치의 구동력을 차륜에 전달하는 등속조인트와, 상기 등속조인트와 결합되어 회전하는 휠베어링과, 상기 등속조인트의 일측면에 상기 휠베어링이 삽입하도록 개방되어 있으며 상기 휠베어링이 삽입되는 내주면에 암형 세레이션이 형성되는 아웃트레이스와, 상기 휠베이링의 일측에 암형 세레이션에 맞물려 삽입되는 수형 세레이션이 형성되는 허브와, 상기 아웃트레이스와 상기 허브가 결합되는 외주면에 결합홈이 형성되며 결합홈에 고정시키는 고정장치와, 상기 휠베어링의 일측면에 이물질의 유입을 방지하는 씰링 방지용 캡을 포함하여 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 허브의 수형 세레이션의 외주면에는 상기 고정장치가 결합되도록 다수의 홈이 형성되면 바람직하다
본 발명의 구성은, 상기 허브의 수형 세레이션의 외주면에는 상기 고정장치가 결합되도록 다수의 홈이 형성되면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 아웃트레이스와 상기 휠베어링을 고정하는 고정장치에 있어서 고정볼트를 사용하면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 아웃트레이스와 상기 휠베어링을 고정하는 고정장치에 있어서 고정볼트는 세레이션 핀을 사용하면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 아웃트레이스와 상기 휠베어링을 고정하는 고정장치에 있어서 고정볼트는 리벳을 사용하면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기아웃트레이스와 상기 휠베어링을 고정하는 고정장치에 있어서 고정볼트는 핀을 끼운 후 키로 고정하면 바람직하다.
본 발명의 구성은, 상기 아웃트레이스와 상기 휠베어링을 고정하는 고정장치에 있어서 고정볼트는 볼트를 끼운 후 너트로 사용하면 바람직하다.
본 발명의 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조에 의하면, 등속조인트의 아웃트레이스에서 스템이 제거되므로, 아웃트레이스의 중량을 줄일 수 있게 된다. 따라서, 감소된 중량만큼 차륜의 구동효율을 증대시킬 수 있게 될 뿐 아니라, 재료비 감소로부터 제작 비용을 절감을 기대할 수 있게 된다. 특히 아웃트레이스와 허부를 세레이션 결합후 볼트로 고정함으로써 휠베어링의 교체 수리가 보다 용이해지며 아웃트레이스가 짧고 굵어 하중에 대한 강성을 크게 증가시켜 굽힘하중에 의한 세레이션의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 6는 본 발명의 제5 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 방향에 관한 용어는 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하기로 한다.
도 2은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 구성은, 차량 동력장치의 구동력을 차륜에 전달하는 등속조인트(100)와, 상기 등속조인트(100)와 결합되어 회전하는 휠베어링(200)과, 상기 등속조인트(100)의 일측면에 상기 휠베어링(200)이 삽입하도록 개방되어 있으며, 상기 휠베어링(200)이 삽입되는 내주면에 암형 세레이션(250)이 형성되는 아웃트레이스(110)와, 상기 휠베이링(200)의 일측에 암형 세레이션(130)에 맞물려 삽입되는 수형 세레이션(250)이 형성되는 허브(220)와, 상기 아웃트레이스(110)와 상기 허브(220)가 결합되는 외주면에 결합홈(120,240)이 형성되며 결합홈(120,240)에 고정시키는 고정볼트(300)와, 상기 휠베어링(200)의 일측면에 이물질의 유입을 방지하는 씰링 방지용 캡(260) 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 작용은 다음과 같다.
아웃트레이스(110)의 암형 세레이션(130)과, 허브(220)의 수형 세레이션(250)을 결합시킨후 암수형 세레이션(130, 250)이 결합된 상기 아웃트레이스(110)의 외주면에 다수의 결합홈(120, 240)을 내고, 상기한 결합홈(120, 240)에 고정볼트(300)로 고정을 시킨다.
다음에, 차륜에서 들어오는 이물질의 유입을 방지하기 위해 허브(220)의 끝부분에 씰링 방지용 캡(260)을 끼워 외부의 공기와 차단한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 구성은, 차량 동력장치의 구동력을 차륜에 전달하는 등속조인트(100)와, 상기 등속조인트(100)와 결합되어 회전하는 휠베어링(200)과, 상기 등속조인트(100)의 일측면에 상기 휠베어링(200)이 삽입하도록 개방되어 있으며, 상기 휠베어링(200)이 삽입되는 내주면에 암형 세레이션(250)이 형성되는 아웃트레이스(110)와, 상기 휠베이링(200)의 일측에 암형 세레이션(130)에 맞물려 삽입되는 수형 세레이션(250)이 형성되는 허브(220)와, 상기 아웃트레이스(110)와 상기 허브(220)가 결합되는 외주면에 결합홈(120,240)이 형성되며 결합홈(120,240)에 고정시키는 세레이션 핀(400)과, 상기 휠베어링(200)의 일측면에 이물질의 유입을 방지하는 씰링 방지용 캡(260) 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 작용은 다음과 같다.
아웃트레이스(110)의 암형 세레이션(130)과, 허브(220)의 수형 세레이션(250)을 결합시킨후 암수형 세레이션(130, 250)이 결합된 상기 아웃트레이스(110)의 외주면에 다수의 결합홈(120, 240)을 내고, 상기한 결합홈(120, 240)에 세레이션 핀(400)으로 고정을 시킨다.
다음에, 차륜에서 들어오는 이물질의 유입을 방지하기 위해 허브(220)의 끝부분에 씰링 방지용 캡(260)을 끼워 외부의 공기와 차단한다.
도 4은 본 발명의 제3 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 구성은, 차량 동력장치의 구동력을 차륜에 전달하는 등속조인트(100)와, 상기 등속조인트(100)와 결합되어 회전하는 휠베어링(200)과, 상기 등속조인트(100)의 일측면에 상기 휠베어링(200)이 삽입하도록 개방되어 있으며, 상기 휠베어링(200)이 삽입되는 내주면에 암형 세레이션(250)이 형성되는 아웃트레이스(110)와, 상기 휠베이링(200)의 일측에 암형 세레이션(130)에 맞물려 삽입되는 수형 세레이션(250)이 형성되는 허브(220)와, 상기 아웃트레이스(110)와 상기 허브(220)가 결합되는 외주면에 결합홈(120,240)이 형성되며 결합홈(120,240)에 고정시키는 리벳(500)과, 상기 휠베어링(200)의 일측면에 이물질의 유입을 방지하는 씰링 방지용 캡(260) 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 작용은 다음과 같다.
아웃트레이스(110)의 암형 세레이션(130)과, 허브(220)의 수형 세레이션(250)을 결합시킨후 암수형 세레이션(130, 250)이 결합된 상기 아웃트레이스(110)의 외주면에 다수의 결합홈(120, 240)을 내고, 상기한 결합홈(120, 240)에 리벳(500)으로 고정을 시킨다.
다음에, 차륜에서 들어오는 이물질의 유입을 방지하기 위해 허브(220)의 끝부분에 씰링 방지용 캡(260)을 끼워 외부의 공기와 차단한다.
도 5은 본 발명의 제4 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 구성은, 차량 동력장치의 구동력을 차륜에 전달하는 등속조인트(100)와, 상기 등속조인트(100)와 결합되어 회전하는 휠베어링(200)과, 상기 등속조인트(100)의 일측면에 상기 휠베어링(200)이 삽입하도록 개방되어 있으며, 상기 휠베어링(200)이 삽입되는 내주면에 암형 세레이션(250)이 형성되는 아웃트레이스(110)와, 상기 휠베이링(200)의 일측에 암형 세레이션(130)에 맞물려 삽입되는 수형 세레이션(250)이 형성되는 허브(220)와, 상기 아웃트레이스(110)와 상기 허브(220)가 결합되는 외주면에 결합홈(120,240)이 형성되며 결합홈(120,240)에 고정시키는는 핀(600)과, 키(610), 상기 휠베어링(200)의 일측면에 이물질의 유입을 방지하는 씰링 방지용 캡(260) 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 작용은 다음과 같다.
아웃트레이스(110)의 암형 세레이션(130)과, 허브(220)의 수형 세레이션(250)을 결합시킨후 암수형 세레이션(130, 250)이 결합된 상기 아웃트레이스(110)의 외주면에 다수의 결합홈(120, 240)을 내고, 상기한 결합홈(120, 240)에 핀(600)과 키(610)로 고정을 시킨다.
다음에, 차륜에서 들어오는 이물질의 유입을 방지하기 위해 허브(220)의 끝부분에 씰링 방지용 캡(260)을 끼워 외부의 공기와 차단한다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조를 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 구성은, 차량 동력장치의 구동력을 차륜에 전달하는 등속조인트(100)와, 상기 등속조인트(100)와 결합되어 회전하는 휠베어링(200)과, 상기 등속조인트(100)의 일측면에 상기 휠베어링(200)이 삽입하도록 개방되어 있으며, 상기 휠베어링(200)이 삽입되는 내주면에 암형 세레이션(250)이 형성되는 아웃트레이스(110)와, 상기 휠베이링(200)의 일측에 암형 세레이션(130)에 맞물려 삽입되는 수형 세레이션(250)이 형성되는 허브(220)와, 상기 아웃트레이스(110)와 상기 허브(220)가 결합되는 외주면에 결합홈(120,240)이 형성되며 결합홈(120,240)에 고정시키는 볼트(700)와 너트(710), 상기 휠베어링(200)의 일측면에 이물질의 유입을 방지하는 씰링 방지용 캡(260) 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 본 발명의 제5 실시예에 따른 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조의 작용은 다음과 같다.
아웃트레이스(110)의 암형 세레이션(130)과, 허브(220)의 수형 세레이션(250)을 결합시킨후 암수형 세레이션(130, 250)이 결합된 상기 아웃트레이스(110)의 외주면에 다수의 결합홈(120, 240)을 내고, 상기한 결합홈(120, 240)에 볼트(700)와 너트(710)로 고정을 시킨다.
다음에, 차륜에서 들어오는 이물질의 유입을 방지하기 위해 허브(220)의 끝부분에 씰링 방지용 캡(260)을 끼워 외부의 공기와 차단한다.
100 : 등속조인트 110 : 아웃트레이스
200 : 휠베이스 210 : 외륜체
220 : 허브 230 : 전동체
240 : 내륜체 260 : 캡
300 : 고정볼트

Claims (7)

  1. 차량 동력장치의 구동력을 차륜에 전달하는 등속조인트와,
    상기 등속조인트와 결합되어 회전하는 휠베어링과,
    상기 등속조인트의 일측면에 상기 휠베어링이 삽입하도록 개방되어 있으며 상기 휠베어링이 삽입되는 내주면에 암형 세레이션이 형성되는 아웃트레이스와,
    상기 휠베이링의 일측에 암형 세레이션에 맞물려 삽입되는 수형 세레이션이 형성되는 허브와,
    상기 아웃트레이스와 상기 허브가 결합되는 외주면에 결합홈이 형성되며 결합홈에 고정시키는 고정볼트와,
    상기 휠베어링의 일측면에 이물질의 유입을 방지하는 씰링 방지용 캡을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징의 암형 세레이션의 외주면에는 상기 고정장치가 결합되도록 다수의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 허브의 수형 세레이션의 외주면에는 상기 고정장치가 결합되도록 다수의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 아웃트레이스와 상기 휠베어링을 고정하는 고정장치에 있어서 고정볼트 대신에 세레이션 핀 결합하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 아웃트레이스와 상기 휠베어링을 고정하는 고정장치에 있어서 고정볼트 대신에 리벳 결합하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아웃트레이스와 상기 휠베어링을 고정하는 고정장치에 있어서 고정볼트 대신에 핀을 끼운 후 키로 고정시켜 결합하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 아웃트레이스와 상기 휠베어링을 고정하는 고정장치에 있어서 고정볼트 대신에 볼트를 끼운 후 너트로 결합하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 등속조인트의 아웃트레이스 체결구조.
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