KR20170084959A - 휠 베어링 및 휠 베어링과 구동축의 체결구조 - Google Patents

휠 베어링 및 휠 베어링과 구동축의 체결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내구성이 향상되고, 구동 효율을 향상시키며, 씰링성능이 확보된 휠 베어링 및 휠 베어링과 구동축의 체결구조에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링은, 내측에는 단차부가 형성되고 외측에는 휠이 장착되는 허브; 상기 허브의 외주면을 감싸도록 배치되는 외륜; 상기 허브의 단차부에 압입되는 내륜; 상기 허브와 상기 외륜의 사이 및 상기 내륜과 상기 외륜의 사이에 개재되는 전동체; 및 상기 외륜의 내측 단과 상기 내륜의 내측 단의 사이에 장착되는 씰링장치;를 포함할 수 있다.
상기 씰링장치는 상기 외륜의 내측 단에 압입되고 상기 허브의 내측 방향으로 경사지게 연장되는 외륜 철재를 포함할 수 있다.

Description

휠 베어링 및 휠 베어링과 구동축의 체결구조 {WHEEL BEARING AND JOINTING STRUCTURE FOR WHEEL BEARING AND DRIVE SHAFT}
본 발명은 휠 베어링 및 휠 베어링과 구동축의 체결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구성으로 내구성 및 씰링성능이 확보된 휠 베어링 및 휠 베어링과 구동축의 체결구조에 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 구동축을 회전 가능하게 연결한다. 상기 휠 베어링은 구동축 또는 차체 중 하나에 연결되는 내륜(및/또는 허브)과 구동축 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.
휠 베어링의 씰링장치는 보통 휠 베어링의 외륜에 장착되는 하나의 철재와 내륜 또는 허브에 장착되는 다른 하나의 철재와 이들 사이에 배치되어 씰링을 수행하는 씰링부재로 구성된다. 또한, 상기 씰링부재에는 복수개의 립이 형성되어 상기 철재들에 접촉된다. 나아가, 상기 씰링부재는 고무와 같이 탄성력을 갖는 재질로 형성될 수 있다.
하지만, 상기 씰링부재에 립이 다수개가 형성되는 경우 고무와 같은 재질의 립이 마모되면, 씰링성능이 악화될 수 있다. 또한, 상기 철재들에 접촉되는 립의 수가 증가하면, 구동축의 회전력에 대한 저항력이 증가되어 구동 효율이 저하될 수 있다. 한편, 씰링성능 강화를 위해 상기 씰링부재의 형상 및 상기 씰링장치의 구성이 복잡해지면, 원가가 상승되고, 상기 휠 베어링의 제조공정이 복잡해질 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 내구성이 향상되고, 구동 효율을 향상시키며, 씰링성능이 확보된 휠 베어링 및 휠 베어링과 구동축의 체결구조를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링은, 내측에는 단차부가 형성되고 외측에는 휠이 장착되는 허브; 상기 허브의 외주면을 감싸도록 배치되는 외륜; 상기 허브의 단차부에 압입되는 내륜; 상기 허브와 상기 외륜의 사이 및 상기 내륜과 상기 외륜의 사이에 개재되는 전동체; 및 상기 외륜의 내측 단과 상기 내륜의 내측 단의 사이에 장착되는 씰링장치;를 포함할 수 있다.
상기 씰링장치는 상기 외륜의 내측 단에 압입되고 상기 허브의 내측 방향으로 경사지게 연장되는 외륜 철재를 포함할 수 있다.
상기 외륜 철재는 상기 허브의 내측과 반경방향 내측의 사이로 연장될 수 있다.
상기 외륜 철재는, 상기 외륜과 상기 내륜의 사이에서 상기 외륜의 내주면에 그 일단이 압입되어 장착되는 외륜 압입부; 상기 외륜 압입부의 타단으로부터 허브 중심축을 향하여 절곡되어 연장되는 제1 연장부; 및 상기 연장된 제1 연장부로부터 상기 허브의 내측과 반경방향 내측의 사이로 절곡되어 연장되는 제2 연장부;를 포함할 수 있다.
상기 외륜 철재의 하부에서 상기 제2 연장부에는 관통 홀이 천공될 수 있다.
상기 외륜 철재의 하부에서 상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부에는 각각 관통 홀이 천공될 수 있다.
상기 내륜의 내측 단에 압입되어 장착되고, 상기 허브의 반경방향 외측으로 연장되는 내철 연장부가 형성되는 내륜 철재를 더 포함하되, 상기 내철 연장부는 외륜 압입부에 근접하도록 연장되고, 축방향으로 상기 외륜 철재의 제1 연장부에 근접할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링과 구동축의 체결구조는, 휠에 연결되는 허브, 차체에 연결되는 외륜, 상기 허브와 상기 외륜 사이에 개재되는 전동체, 및 상기 외륜의 내측 단과 상기 허브의 내측 단의 사이에 장착되는 씰링장치를 포함하는 휠 베어링과 구동축의 체결구조로서, 상기 씰링장치는 상기 외륜의 내측 단에 압입되어 상기 허브의 내측과 반경방향 내측의 사이로 연장되는 외륜 철재를 포함하고, 상기 구동축에는 반경방향 외측으로 돌출된 돌출부가 형성되며, 상기 외륜 철재의 연장된 끝단은 상기 구동축의 돌출부에 걸리도록 체결될 수 있다.
상기 외륜 철재는, 상기 외륜과 상기 내륜의 사이에서 상기 외륜의 내주면에 그 일단이 압입되어 장착되는 외륜 압입부; 상기 외륜 압입부의 타단으로부터 허브 중심축을 향하여 절곡되어 연장되는 제1 연장부; 및 상기 연장된 제1 연장부로부터 상기 허브의 내측과 반경방향 내측의 사이로 절곡되어 연장되는 제2 연장부;를 포함할 수 있다.
상기 제2 연장부의 연장된 끝단이 상기 구동축의 돌출부에 걸릴 수 있다.
상기 제2 연장부의 내경은 상기 구동축의 돌출부 외경보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제2 연장부의 연장된 끝단과 상기 구동축의 돌출부 사이에는 상기 제2 연장부에 장착된 씰링부재가 배치될 수 있다.
상기 씰링부재에는 상기 구동축의 돌출부에 접촉되도록 돌출된 립이 형성될 수 있다.
상기 외륜 철재의 하부에는 상기 제2 연장부에 천공된 관통 홀이 형성 될 수 있다.
상기 외륜 철재의 하부에는 상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부에 각각 천공된 관통 홀이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 외륜 철재가 이물질의 침입 경로를 변경하도록 형성됨으로써, 씰링성능이 강화될 수 있다.
또한, 립의 수가 최소화되거나 립이 삭제됨으로써, 내구성이 향상되고, 구동 효율을 향상시킬 수 있다.
나아가, 구동축에 돌출부가 형성되고, 외륜 철재의 중공 내경이 돌출부가 형성된 부분의 구동축 외경보다 작게 형성됨으로써, 차체 측으로부터 구동축을 타고 외륜 철재를 통과하는 이물질의 침입이 극소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 씰링장치의 상부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 씰링장치의 하부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 씰링장치의 외철을 축방향으로 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 베어링의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씰링장치의 상부 확대도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씰링장치의 하부 확대도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씰링장치의 외철을 축방향으로 바라본 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링(1)은 허브(10), 내륜(20), 외륜(30), 전동체(50), 및 씰링장치(100)를 포함한다.
상기 허브(10)는 실린더와 같은 중공의 원통 형상으로 형성된다. 또한, 상기 허브(10)는 차량의 휠(도시하지 않음) 및 구동축(5)과 결합된다.
상기 허브(10)의 일측에는 반경방향 외측으로 돌출된 플랜지(12)가 형성되고, 허브 축방향으로 돌출된 파일럿(16)이 형성된다. 또한, 상기 플랜지(12)에는 차량의 휠이 볼트(bolt) 등의 결합 수단에 의해 허브(10)에 결합될 수 있도록 볼트공(14)이 천공되어 있으며, 상기 파일럿(16)은 상기 허브(10)에 휠을 장착할 시에 휠에 삽입되면서 휠의 장착을 가이드하는 역할을 한다.
상기 허브(10)의 타측에는 단차부(18)가 형성되어 있으며, 상기 단차부(18)로부터 포밍부(19)가 축방향으로 연장된다. 상기 포밍부(19)는 오비탈 포밍 전에는 상기 허브(10)의 축방향을 따라 평행하게 직선 형태로 연장되나, 오비탈 포밍에 의해 반경방향을 따라 외측으로 구부러지게 된다. 또한, 상기 단차부(18)와 상기 플랜지(12) 사이의 허브(10) 외주면에는 허브 궤도면(17)이 형성된다. 상기 허브 궤도면(17)은 후술할 전동체(50)의 구름 접촉을 위해 형성된 전동체(50)의 궤도면이다.
여기서, 상기 허브(10)의 일단은 휠에 가까운 상기 허브(10)의 외측이고, 상기 허브(10)의 타단은 차체(3)에 가까운 상기 허브(10)의 내측으로 정의하기로 한다. 이어지는 설명에서 상기 휠 베어링(1)을 구성하는 구성요소들의 일측 및 타측 또는 외측 및 내측은 상기 허브(10)의 일단 및 타단 또는 외측 및 내측과 각각 동일한 방향의 일부분을 의미한다.
상기 내륜(20)은 상기 허브(10)의 단차부(18)에 압입되도록 중공의 원통 형상으로 형성된다. 즉, 상기 내륜(20)은 상기 단차부(18)가 형성된 상기 허브(10)의 외주면에 결합된다. 또한, 상기 내륜(20)의 외주면에는 내륜 궤도면(28)이 형성된다. 상기 내륜 궤도면(28)은 후술할 전동체(50)의 구름 접촉을 위해 형성된 전동체(50)의 궤도면이다.
상기 외륜(30)은 상기 허브(10)의 외주면을 둘러싸며 배치되도록 중공의 원통 형상으로 형성된다. 즉, 상기 외륜(30)에는 중심축을 따라 상기 허브(10) 및 내륜(20)이 삽입되는 중공이 형성된다. 또한, 상기 외륜(30)의 내주면에는 상기 허브 궤도면(17) 및 내륜 궤도면(28)에 각각 대향하는 외륜 제1 궤도면(37) 및 외륜 제2 궤도면(38)이 형성된다. 여기서, 외륜 제1, 2 궤도면(37, 38)은 후술할 전동체(50)의 구름 접촉을 위해 형성된 전동체(50)의 궤도면이다. 나아가, 상기 외륜(30)의 외주면의 일부에는 반경 외측으로 돌출된 플랜지(32)가 형성된다. 상기 플랜지(32)에는 상기 외륜(30)이 볼트 등의 결합 수단에 의해 차체(3)에 결합될 수 있도록 볼트공(34)이 천공되어 있다.
상기 전동체(50)는 상기 허브(10)와 상기 외륜(30)의 사이 및/또는 상기 내륜(20)과 상기 외륜(30)의 사이에 복수개가 배치된다. 또한, 상기 전동체(50)는 상기 허브 궤도면(17)과 상기 외륜 제1 궤도면(37)의 사이 및/또는 상기 내륜 궤도면(28)과 상기 외륜 제2 궤도면(38)의 사이에 각각 개재된다. 즉, 상기 복수개의 전동체 (50)는 제1 전동체 열(52) 및 제2 전동체 열(54)을 포함하는 복열로 배치될 수 있다. 상기 제1 전동체 열(52)은 상기 허브(10)와 상기 외륜(30)의 사이 즉, 상기 허브 궤도면(17)과 상기 외륜 제1 궤도면(37)의 사이에 배치되고, 상기 제2 전동체 열(54)은 상기 내륜(20)과 상기 외륜(30)의 사이 즉, 상기 내륜 궤도면(28)과 상기 외륜 제2 궤도면(38)의 사이에 배치된다. 한편, 상기 전동체 (50)는 궤도에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 전동체(50)는 볼 형상, 원통 형상 또는 상기 원통 형상의 전동체(50)는 길이방향을 따라 직경이 점점 작아지는 테이퍼 형상일 수 있다. 즉, 도 1에는 볼 형상의 전동체(50)가 도시되었으나 이에 한정되지 않는다. 이러한 복수개의 전동체(50)는 리테이너(60)에 의해 이웃하는 전동체(50) 사이의 일정한 간격을 유지한다.
상기 씰링장치(100)는 차량의 외부의 먼지나 수분 등의 이물질이 상기 전동체(50)에 침입하는 것 및 상기 전동체(50)의 운동을 원활하게 하는 윤활재가 누출되는 것을 방지하기 위해 상기 허브(10)의 플랜지(12)와 상기 외륜(30)의 사이 및 상기 외륜(30)과 상기 내륜(20)의 사이에 각각 장착된다. 즉, 상기 씰링장치(100)는 상기 2개의 전동체 열(52, 54)이 배치된 공간의 외측 및 내측에 각각 배치되며, 배치되는 위치의 조건에 따라 그 형상 및 구성이 달라질 수 있다.
상기 허브(10), 내륜(20), 외륜(30), 전동체(50), 및 씰링장치(100)를 포함하는 휠 베어링(1)의 구성은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 씰링장치의 상부 확대도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 씰링장치의 하부 확대도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 씰링장치의 외륜 철재를 축방향으로 바라본 도면이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 따른 휠 베어링의 씰링장치(100)는 상기 외륜(30)과 상기 내륜(20)의 사이에 장착된 씰링장치(100)에 관한 것으로서, 상기 씰링장치(100)는 외륜 철재(110), 내륜 철재(120), 및 씰링부재(130)를 포함한다.
상기 외륜 철재(110)는 환형으로 형성되고, 상기 외륜(30)의 내측 단에 압입되는 철재이다. 또한, 상기 외륜 철재(110)는 외륜 압입부(112), 제1 연장부(114), 및 제2 연장부(116)를 포함한다.
상기 외륜 압입부(112)는 상기 외륜(30)과 상기 내륜(20)의 사이에서 상기 외륜(30)의 내주면에 장착된다. 한편, 상기 외륜(30)의 내측 단에서 상기 외륜 압입부(112)의 일단이 압입되어 장착되는 상기 외륜(30)의 내주면을 외륜 철재 압입면(36)이라 칭하기로 한다.
상기 제1 연장부(114)는 상기 외륜 압입부(112)의 타단으로부터 허브 중심축(X)을 향하여 절곡되어 연장된다(도 1 참조). 또한, 상기 제1 연장부(114)는 상기 외륜 압입부(112)가 상기 외륜 철재 압입면(36)에 압입됨에 따라 상기 외륜(30)과 상기 내륜(20)의 사이 공간을 덮어씌울 만큼 연장된다. 한편, 상기 외륜 철재(110)는 철 이외의 금속재질로도 형성될 수 있다.
상기 제2 연장부(116)는 상기 연장된 제1 연장부(114)로부터 상기 허브(10)의 내측과 반경방향 내측의 사이로 절곡되어 연장된다. 즉, 상기 외륜 철재(110)는 반경방향으로 절개한 단면이 두 번 절곡된 형상으로 형성된 일정한 두께의 환형 판이다. 또한, 상기 제2 연장부(116)는 축방향에 대하여 일정각도(a1) 경사지게 형성된다. 도 2에는 상기 일정각도(a1)를 가시적으로 나타내기 위하여 상기 허브 중심축(X)과 평행한 축방향 가상선(L1)이 도시되고, 상기 일정각도(a1)가 상기 가상선(L1)과 상기 제2 연장부(116)의 끼인각으로 도시되었다.
상기 내륜 철재(120)는 환형으로 형성되고, 상기 내륜(20)의 내측 단에서 그 일단이 압입되는 철재이다. 또한, 상기 내륜 철재(120)는 내륜 압입부(122) 및 내철 연장부(124)를 포함한다.
상기 내륜 압입부(122)는 상기 내륜(20)과 상기 외륜(30)의 사이에서 상기 내륜(20)의 외주면에 장착된다. 여기서, 상기 내륜(20)의 내측 단에서 상기 내륜 압입부(122)의 일단이 압입되어 장착되는 상기 내륜(20)의 외주면을 내륜 철재 압입면(26)이라 칭하기로 한다.
상기 내철 연장부(124)는 상기 내륜 압입부(122)의 일단으로부터 상기 허브(10)의 반경방향 외측으로 절곡되어 연장된다. 즉, 상기 내륜 철재(120)는 반경방향으로 절개한 단면이 한번 절곡된 형상으로 형성된 일정한 두께의 환형 판이다. 한편, 상기 내륜 철재(120)는 철 이외의 금속재질로도 형성될 수 있다. 또한, 상기 연장된 내철 연장부(124)는 상기 내륜 압입부(122)가 상기 내륜 철재 압입면(26)에 압입된 상태에서 상기 외륜(30)의 내주면에 근접한다.
상기 씰링부재(130)는 상기 외륜 철재(110)와 상기 내륜 철재(120)의 사이에서 상기 내륜 철재(120)에 결합된다. 또한, 상기 씰링부재(130)는 립(132) 및 몸체부(134)를 포함한다.
상기 립(132)은 상기 외륜 철재(110)의 제1 연장부(114)를 향하여 연장된 형상으로 형성된다. 또한, 상기 립(132)은 상기 제1 연장부(114)에 접촉되도록 형성된다. 한편, 상기 립(132)은 상기 내륜 철재(120)에 결합된 씰링부재(130)로부터 돌출되어 연장된 형상으로 형성된다.
상기 몸체부(134)는 상기 내륜 철재(120)에 결합된 부분이다. 즉, 상기 립(132)은 상기 몸체부(134)로부터 돌출된다. 또한, 상기 몸체부(134)는 상기 외륜 철재(110)와 상기 내륜 철재(120)의 사이에서 상기 립(132)이 차지하지 않는 나머지 공간을 일정부분 채우도록 형성된다. 나아가, 상기 나머지 공간이 일정부분 채워짐으로써, 상기 외륜 철재(110)와 상기 내륜 철재(120)의 사이 공간에 이물질이 퇴적되는 것이 억제되고, 상기 립(132)이 퇴적된 이물질에 의해 마모되는 것이 방지된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 외륜 철재(110)는 관통 홀(118)을 더 포함한다.
상기 관통 홀(118)은 상기 외륜 철재(110)의 하부에 적어도 하나 이상이 형성되며, 복수개가 형성될 수 있다. 또한, 상기 관통 홀(118)은 상기 외륜 철재(110)의 제2 연장부(116)에 천공된다. 한편, 상기 관통 홀(118)이 복수개가 형성되는 경우에 상기 관통 홀(118)은 상기 외륜 철재(110)의 하부에서 방사상으로 천공된다.
도 1 내지 도 3에는 이물질의 흐름이 화살표로 도시되었다. 차량의 외부로부터 침투되어 상기 차체(3)와 상기 구동축(5)의 사이에서 상기 씰링장치(100)를 향하여 이동되는 이물질은 상기 외륜 철재(110)의 상부에서 상기 경사진 제2 연장부(116)의 외주면을 따라 낙하되도록 유도된다. 또한, 상기 외륜 철재(110)의 하부로 낙하된 이물질은 상기 관통 홀(118)을 통하여 하측으로 낙하된다. 따라서, 상기 외륜 철재(110)의 상부를 경유하여 상기 외륜 철재(110)와 상기 내륜 철재(120)의 사이 공간으로 이물질이 침입하는 것이 방지되고, 상기 외륜 철재(110)의 하부를 경유하여 상기 외륜 철재(110)의 제1 연장부(114)와 상기 내륜 철재(120)의 내륜 압입부(122) 사이로 침투되는 이물질이 극소화될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 외륜 철재(110)의 외륜 압입부(112)와 상기 내륜 철재(120)의 내철 연장부(124)의 사이 및 상기 외륜 철재(110)의 제1 연잔부(114)와 상기 내륜 철재(120)의 내륜 압입부(122)의 사이에는 통상적으로 간극(g)이 형성된다. 본 발명의 실시예에 따르면 상기 간극(g)은 0.2mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 베어링의 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 베어링(2)은 씰링장치(200) 및 구동축(5)과의 체결구조만이 다를 뿐 그 밖의 구성은 본 발명의 실시예에 따른 휠 베어링(1)과 동일하므로 동일한 구성에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조로 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 베어링(2)의 씰링장치(200) 및 구동축(5)과의 체결구조를 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씰링장치의 상부 확대도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씰링장치의 하부 확대도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씰링장치의 외철을 축방향으로 바라본 도면이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예 따른 휠 베어링의 씰링장치(200)는 상기 외륜(30)과 상기 내륜(20)의 사이에 장착된 씰링장치(200)에 관한 것으로서, 상기 씰링장치(200)는 외륜 철재(210), 내륜 철재(220), 및 씰링부재(230)를 포함한다.
상기 외륜 철재(210)는 환형으로 형성되고, 상기 외륜(30)의 내측 단에 압입되는 철재이다. 또한, 상기 외륜 철재(210)는 외륜 압입부(212), 제1 연장부(214), 및 제2 연장부(216)를 포함한다.
상기 외륜 압입부(212)는 상기 외륜(30)과 상기 내륜(20)의 사이에서 상기 외륜(30)의 내주면에 장착된다.
상기 제1 연장부(214)는 상기 외륜 압입부(212)의 타단으로부터 허브 중심축(X)을 향하여 절곡되어 연장된다(도 5 참조). 또한, 상기 제1 연장부(214)는 상기 외륜 압입부(212)가 압입됨에 따라 상기 외륜(30)과 상기 내륜(20)의 사이 공간을 일정부분 덮어씌울 만큼 연장된다. 한편, 상기 외륜 철재(210)는 철 이외의 금속재질로도 형성될 수 있다.
상기 제2 연장부(216)는 상기 연장된 제1 연장부(214)로부터 상기 허브(10)의 내측과 반경방향 내측의 사이로 절곡되어 연장된다. 즉, 상기 외륜 철재(210)는 반경방향으로 절개한 단면이 두 번 절곡된 형상으로 형성된 일정한 두께의 환형 판이다. 또한, 상기 제2 연장부(216)는 축방향에 대하여 일정각도(a2) 경사지게 형성된다. 도 6에는 상기 일정각도(a2)를 가시적으로 나타내기 위하여 상기 허브 중심축(X)과 평행한 축방향 가상선(L2)이 도시되고, 상기 일정각도(a2)가 상기 가상선(L2)과 상기 제2 연장부(216)의 끼인각으로 도시되었다.
상기 내륜 철재(220)는 환형으로 형성되고, 상기 내륜(20)의 내측 단에서 그 일단이 압입되는 철재이다. 또한, 상기 내륜 철재(220)는 내륜 압입부(222) 및 내철 연장부(224)를 포함한다.
상기 내륜 압입부(222)는 상기 내륜(20)과 상기 외륜(30)의 사이에서 그 일단이 상기 내륜(20)의 외주면에 압입됨으로써 장착된다.
상기 내철 연장부(224)는 상기 내륜 압입부(222)의 타단으로부터 상기 허브(10)의 반경방향 외측으로 절곡되어 연장된다. 즉, 상기 내륜 철재(220)는 반경방향으로 절개한 단면이 한번 절곡된 형상으로 형성된 일정한 두께의 환형 판이다. 한편, 상기 내륜 철재(220)는 철 이외의 금속재질로도 형성될 수 있다. 또한, 상기 연장된 내철 연장부(224)는 상기 내륜 압입부(222)가 압입된 상태에서 상기 외륜 철재(210)의 외륜 압입부(212)에 근접한다. 나아가, 상기 내철 연장부(224)는 축방향으로 상기 외륜 철재(210)의 제1 연장부(214)에 근접한다.
상기 씰링부재(230)는 상기 외륜 철재(210)에 결합된다. 또한, 상기 씰링부재(230)는 상기 외륜 철재(210) 제2 연장부(216)의 연장된 끝단에서 내주 측에 구비된다. 나아가, 상기 씰링부재(230)는 립(232)을 포함한다.
상기 립(232)은 상기 외륜 철재(210) 제2 연장부(216)의 반경방향 내측으로 돌출된다. 또한, 상기 립(232)은 상기 구동축(5)의 일부분에 접촉되도록 형성된다. 나아가, 상기 립(232)은 적어도 하나 이상이 형성되며, 복수개가 형성될 수 있다. 도 6 및 도 7에는 상기 립(232)이 두 개가 형성된 것이 도시되었으나 이에 한정되지 않는다.
여기서, 상기 립(232)이 접촉되는 상기 구동축(5)의 일부분은 상기 구동축(5)으로부터 반경방향 외측으로 돌출된 돌출부(5a)이다. 또한, 상기 돌출부(5a)의 외경은 상기 외륜 철재(210)의 중공(219) 내경보다 설정치만큼 크게 형성된다. 따라서, 상기 휠 베어링(2)과 상기 구동축(5)의 결합 시에 상기 외륜 철재(210)의 제2 연장부(216) 끝단은 상기 구동축(5)의 돌출부(5a)에 걸리도록 체결된다.
도 7 및 도 8를 참조하면, 상기 외륜 철재(210)는 제1 관통 홀(218a) 및 제2 관통 홀(218b)을 더 포함한다.
상기 제1 관통 홀(218a) 및 상기 제2 관통 홀(218b)은 상기 외륜 철재(110)의 하부에 복수개가 형성될 수 있으며, 각각 적어도 하나 이상이 형성된다. 또한, 상기 제1 관통 홀(218a)은 상기 외륜 철재(210)의 제1 연장부(214)에 천공된다. 또한, 상기 제2 관통 홀(218b)은 상기 외륜 철재(210)의 상기 제2 연장부(116)에 천공된다. 한편, 상기 제1 관통 홀(218a) 및 상기 제2 관통 홀(218b)이 복수개가 형성되는 경우에 상기 제1 관통 홀(218a) 및 상기 제2 관통 홀(218b)은 각각 상기 외륜 철재(210)의 하부에서 방사상으로 천공된다.
도 5 내지 도 7에는 이물질의 흐름이 화살표로 도시되었다. 차량의 외부로부터 침투되어 상기 차체(3)와 상기 구동축(5)의 사이에서 상기 씰링장치(200)를 향하여 이동되는 이물질은 상기 외륜 철재(210)의 상부에서 상기 경사진 제2 연장부(216)의 외주면을 따라 낙하되도록 유도된다. 또한, 상기 외륜 철재(210)의 하부로 낙하된 이물질은 상기 제2 관통 홀(218b)을 통하여 하측으로 낙하된다. 나아가, 상기 내륜 철재(220)의 내철 연장부(224)와 상기 외륜 철재(210)의 제1 연장부(214) 사이의 간극으로 침투된 이물질은 상기 제1 관통 홀(218a)을 통하여 상기 허브(10)의 내측 방향으로 흘러나와 하측으로 낙하된다. 따라서, 상기 외륜 철재(210)의 상부를 경유하여 상기 외륜 철재(210)와 상기 내륜 철재(220)의 사이 공간으로 이물질이 침입하는 것이 방지되고, 상기 외륜 철재(210)의 하부를 경유하여 상기 외륜 철재(210)의 제1 연장부(214)와 상기 내륜 철재(220)의 내철 연장부(224) 사이로 침투되는 이물질이 극소화되며, 상기 제1 연장부(214)와 상기 내철 연장부(224) 사이로 침투된 소량의 이물질은 상기 제1 관통 홀(218a)을 통하여 배출된다.
한편, 상기 제1 연장부(214)와 상기 내철 연장부(224)가 근접하고 상기 제2 관통 홀(218a)이 형성됨으로써 상기 외륜 철재(210)과 상기 내륜 철재(220)의 사이에 씰링부재 및 립이 삭제되면서도 씰링성능이 확보될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 외륜 철재(100, 200)가 이물질의 침입 경로를 변경하도록 형성됨으로써, 씰링성능이 강화될 수 있다. 또한, 립(132)의 수가 최소화되거나 립(132)이 삭제됨으로써, 내구성이 향상되고, 구동 효율을 향상시킬 수 있다. 나아가, 구동축(5)에 돌출부(5a)가 형성되고, 외륜 철재(210)의 중공(219) 내경이 돌출부(5a)가 형성된 부분의 구동축(5) 외경보다 작게 형성됨으로써, 차체 측으로부터 구동축(5)을 타고 외륜 철재(100, 200)를 통과하는 이물질의 침입이 극소화될 수 있다.
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 (14)

  1. 내측에는 단차부가 형성되고 외측에는 휠이 장착되는 허브;
    상기 허브의 외주면을 감싸도록 배치되는 외륜;
    상기 허브의 단차부에 압입되는 내륜;
    상기 허브와 상기 외륜의 사이 및 상기 내륜과 상기 외륜의 사이에 개재되는 전동체; 및
    상기 외륜의 내측 단과 상기 내륜의 내측 단의 사이에 장착되는 씰링장치;
    를 포함하되,
    상기 씰링장치는 상기 외륜의 내측 단에 압입되고 상기 허브의 내측 방향으로 경사지게 연장되는 외륜 철재를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외륜 철재는 상기 허브의 내측과 반경방향 내측의 사이로 연장되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외륜 철재는,
    상기 외륜과 상기 내륜의 사이에서 상기 외륜의 내주면에 그 일단이 압입되어 장착되는 외륜 압입부;
    상기 외륜 압입부의 타단으로부터 허브 중심축을 향하여 절곡되어 연장되는 제1 연장부; 및
    상기 연장된 제1 연장부로부터 상기 허브의 내측과 반경방향 내측의 사이로 절곡되어 연장되는 제2 연장부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 외륜 철재의 하부에서 상기 제2 연장부에는 관통 홀이 천공되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 외륜 철재의 하부에서 상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부에는 각각 관통 홀이 천공되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내륜의 내측 단에 압입되어 장착되고, 상기 허브의 반경방향 외측으로 연장되는 내철 연장부가 형성되는 내륜 철재를 더 포함하되,
    상기 내철 연장부는 외륜 압입부에 근접하도록 연장되고, 축방향으로 상기 외륜 철재의 제1 연장부에 근접하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
  7. 휠에 연결되는 허브, 차체에 연결되는 외륜, 상기 허브와 상기 외륜 사이에 개재되는 전동체, 및 상기 외륜의 내측 단과 상기 허브의 내측 단의 사이에 장착되는 씰링장치를 포함하는 휠 베어링과 구동축의 체결구조에 있어서,
    상기 씰링장치는 상기 외륜의 내측 단에 압입되어 상기 허브의 내측과 반경방향 내측의 사이로 연장되는 외륜 철재를 포함하고,
    상기 구동축에는 반경방향 외측으로 돌출된 돌출부가 형성되며,
    상기 외륜 철재의 연장된 끝단은 상기 구동축의 돌출부에 걸리도록 체결되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 구동축의 체결구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외륜 철재는,
    상기 외륜과 상기 내륜의 사이에서 상기 외륜의 내주면에 그 일단이 압입되어 장착되는 외륜 압입부;
    상기 외륜 압입부의 타단으로부터 허브 중심축을 향하여 절곡되어 연장되는 제1 연장부; 및
    상기 연장된 제1 연장부로부터 상기 허브의 내측과 반경방향 내측의 사이로 절곡되어 연장되는 제2 연장부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 구동축의 체결구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 연장부의 연장된 끝단이 상기 구동축의 돌출부에 걸리는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 구동축의 체결구조.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 연장부의 내경은 상기 구동축의 돌출부 외경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 구동축의 체결구조.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제2 연장부의 연장된 끝단과 상기 구동축의 돌출부 사이에는 상기 제2 연장부에 장착된 씰링부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 구동축의 체결구조.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 씰링부재에는 상기 구동축의 돌출부에 접촉되도록 돌출된 립이 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링과 구동축의 체결구조.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 외륜 철재의 하부에는 상기 제2 연장부에 천공된 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 외륜 철재의 하부에는 상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부에 각각 천공된 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링.
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