KR20180136298A

KR20180136298A - 휠 베어링 조립체

Info

Publication number: KR20180136298A
Application number: KR1020170075065A
Authority: KR
Inventors: 윤효중; 진성규
Original assignee: 주식회사 일진글로벌
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2018-12-24
Also published as: KR101983270B1

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따라 휠 베어링 조립체가 제공된다. 휠 베어링 조립체는 외륜; 외륜에 대하여 상대 회전하는 휠 허브; 및 휠 허브와 외륜 사이에 배치되는 밀봉 장치를 포함하고, 밀봉 장치는, 외륜에 결합되는 환상의 프레임; 및 프레임의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고, 휠 허브의 외주면을 향해 돌출하는 복수의 립을 갖는 밀봉부를 포함할 수 있다. 외주면에는 휠 허브의 내측 축방향으로 갈수록 휠 허브의 외경이 증가하는 차단면이 형성되고, 복수의 립 중 하나의 립의 적어도 일부는 차단면과 인접하게 형성될 수 있다.

Description

휠 베어링 조립체{WHEEL BEARING ASSEMBLY}

본 개시는 휠 베어링 조립체에 관한 것이다.

휠 베어링은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어, 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 차량의 휠 베어링은 차체에 휠을 회전 가능하도록 연결함으로써, 차량이 움직일 수 있도록 한다. 이러한 휠 베어링은 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 구동륜 휠 베어링과 구동력을 전달하지 않는 종동륜 휠 베어링으로 구별될 수 있다.

구동륜 휠 베어링은 회전 요소와 비회전 요소를 포함한다. 회전 요소는 엔진에서 발생하여 변속기를 통과한 토크에 의하여, 구동축과 함께 회전하도록 되어 있다. 또한, 비회전 요소는 차체에 고정되어 있으며, 회전 요소와 비회전 요소 사이에는 전동체(예를 들어, 볼)가 개재되어 있다. 종동륜 휠 베어링은 회전 요소가 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 구동축에 연결되어 있지 않을 뿐, 대부분의 구성은 구동륜 휠 베어링과 유사하다.

외륜은 비회전 요소로써 차량의 현가 장치에 결합되어 고정될 수 있고, 휠 허브는 회전 요소로써 외륜에 대하여 상대 회전할 수 있다. 또한, 휠 허브와 외륜 사이에는 밀봉 장치가 설치되어 이물질의 유입을 방지할 수 있다. 이 과정에서, 밀봉 장치와 휠 허브 사이의 마찰에 의하여 휠 허브를 회전시키기 위한 토크가 증가될 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 립과 차단면이 상호 작용하여 밀봉하는 휠 베어링 조립체를 제공한다.

본 개시의 실시예들은, 비대칭으로 형성된 밀봉 장치를 포함하는 휠 베어링 조립체를 제공한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링 조립체에 있어서, 외륜; 외륜에 대하여 상대 회전하는 휠 허브; 및 휠 허브와 외륜 사이에 배치되는 밀봉 장치를 포함하고, 밀봉 장치는, 외륜에 결합되는 환상의 프레임; 및 프레임의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고, 휠 허브의 외주면을 향해 돌출하는 복수의 립을 갖는 밀봉부를 포함하고, 외주면에는 휠 허브의 내측 축방향으로 갈수록 휠 허브의 외경이 증가하는 차단면이 형성되고, 복수의 립 중 하나의 립의 적어도 일부는 차단면과 인접하게 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 립은, 차단면으로부터 휠 허브의 외측 반경방향으로 이격된 제1 립; 및 휠 허브의 외주면과 접촉하는 적어도 하나의 제2 립을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 휠 허브의 축방향을 기준으로, 하나의 립의 자유단 면(free end face)의 외측 축방향 측 끝단의 위치는, 원통부의 외주면에서 차단면이 시작하는 위치와 인접하게 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 휠 허브의 축방향을 기준으로, 하나의 립의 자유단 면의 내측 축방향 측 끝단의 위치는, 원통부의 외주면에서 차단면이 끝나는 위치와 인접하게 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 차단면으로부터 외측 축방향으로 연장하는 휠 허브의 외주면은 휠 허브의 외측 축방향으로 갈수록 휠 허브의 외경이 증가하도록 형성되어, 휠 허브의 내측 반경방향으로 오목하게 들어간 포켓을 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 휠 허브의 축방향 단면에서 볼 때, 차단면은 휠 허브의 외경이 점차적으로 증가하도록 기울어진 경사면을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 휠 허브의 축방향 단면에서 볼 때, 하나의 립의 자유단 면은 차단면에 대향하는 경사면을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 차단면의 경사면과 휠 허브의 축 사이의 제1 각도는 하나의 립의 자유단 면과 휠 허브의 축 사이의 제2 각도보다 크거나 동일할 수 있다.

일 실시예에서, 하나의 립은, 차단면과 접촉하는 적어도 하나의 제1 부분; 및 차단면으로부터 이격되는 적어도 하나의 제2 부분을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 부분 및 제2 부분은 하나의 립의 길이를 하나의 립의 둘레 방향을 따라 달리하여 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 적어도 하나의 제1 부분 및 적어도 하나의 제2 부분은 복수로 제공되고, 복수의 제1 부분 및 복수의 제2 부분은 교대로 배치될 수 있다.

본 개시의 다른 실시예에 따른 휠 베어링 조립체에 있어서, 외륜; 외륜에 대하여 상대 회전하는 휠 허브; 및 휠 허브와 외륜 사이에 배치되는 밀봉 장치를 포함하고, 밀봉 장치는, 외륜에 결합되는 환상의 프레임; 및 프레임의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고, 휠 허브의 외주면을 향해 돌출하는 복수의 립을 갖는 밀봉부를 포함하고, 복수의 립은, 적어도 하나의 제1 립; 및 밀봉부의 둘레 방향을 따라 길이를 달리하여 형성된 적어도 하나의 제2 립을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 적어도 하나의 제1 립은 휠 허브의 외주면과 접촉하도록 형성되고, 적어도 하나의 제2 립은 휠 허브의 외주면으로부터 이격된 부분 및 휠 외주부와 접촉하는 부분을 포함하도록 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 적어도 하나의 제2 립은, 휠 허브의 외주면과 접촉하는 적어도 하나의 제1 부분; 및 휠 허브의 외주면으로부터 이격되는 적어도 하나의 제2 부분을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 휠 허브의 축방향 단면에서 볼 때, 제1 부분의 길이는 제2 부분의 길이보다 길도록 형성될 수 있다.

본 개시의 실시예들에 의하면, 밀봉 장치와 휠 허브의 외주면 사이의 마찰력을 감소시키면서 외륜과 휠 허브 사이로 이물질이 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 이에 따라, 밀봉 장치의 내구성이 증대되어 다양한 상황에 있어서 휠 베어링의 성능이 안정적으로 유지될 수 있고, 휠 베어링의 고장이 방지될 수 있다. 또한, 휠 허브를 회전시키기 위한 토크가 밀봉 장치에 의해 감소되지 않는다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 축방향을 포함하는 단면을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 표시된 A 부분을 확대한 단면도이다.
도 3은 도 2에 표시된 B 부분을 확대한 단면도이다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 휠 허브 및 밀봉 장치의 분해된 모습을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 휠 베어링 조립체를 AA 방향으로 절단한 단면을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 휠 베어링 조립체를 BB 방향으로 절단한 단면을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 4 내지 도 6에 도시된 밀봉 장치에 대한 대안적인 실시예에 따른 밀봉 장치를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 축방향을 포함하는 단면을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 휠 베어링 조립체의 축방향을 포함하는 단면을 나타낸 사시도이다.

본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.

본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.

본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.

본 개시에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.

본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

본 개시에서 사용되는 "외측 반경방향(D1)"의 방향지시어는 회전체의 축(rotational axis, RA)에 대한 방사상 방향(radial direction) 중 축으로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "내측 반경방향(D2)"의 방향지시어는 외측 반경방향의 반대 방향을 의미한다. 또한, 본 개시에서 사용되는 "외측 축방향(D3)", "외측" 등의 방향지시어는 상기 회전체의 축(RA)을 따라서 샤시의 내부로부터 휠을 향하는 방향을 의미하고, "내측 축방향(D4)", "내측 " 등의 방향지시어는 상기 회전체의 축을 따라서 휠로부터 샤시의 내부를 향하는 방향을 의미한다. "둘레 방향(D5)"은 축(RA)은 회전체를 둘레를 따라 회전체를 감싸는 방향을 의미한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 베어링 조립체(1)의 축방향(RA)을 포함하는 단면을 나타낸 단면도이다.

일 실시예에서, 휠 베어링 조립체(1)는 자동차의 현가 장치와 휠 사이에 배치되어, 현가 장치에 대하여 휠을 회전시킬 수 있다. 휠 베어링 조립체(1)는 휠 허브(10), 내륜(13), 전동체(20), 및 외륜(30)을 포함할 수 있다. 현가 장치는 휠 베어링 조립체(1)의 내측 축방향(D4)에 배치될 수 있고, 휠은 휠 베어링 조립체(1)의 외측 축방향(D3)에 배치될 수 있다. 휠 베어링 조립체(1)의 외측 반경방향(D1)에는 차량의 샤시가 위치될 수 있다.

일 실시예에서, 외륜(30)은 현가 장치의 일 측에 결합될 수 있다. 외륜(30)은 비회전 요소로 제공될 수 있고, 현가 장치의 일 측에 결합된 후에는 위치가 이동되지 않도록 구성될 수 있다. 외륜(30)은, 예를 들어 현가 장치의 너클 암에 결합되어 위치가 고정될 수 있다. 또한, 내륜(13)은 휠 허브(10)에 압입 고정되어, 휠 허브(10)의 회전 시에 휠 허브(10)와 함께 회전할 수 있다.

전동체(20)는 외륜(30)과 휠 허브(10) 사이 또는 외륜(30)과 내륜(13) 사이에 개재될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전동체(20)는 예를 들어, 볼과 같은 구성을 가질 수 있다. 또한, 전동체(20)의 외측 부분은 외륜(30)의 내주면과 접촉하고, 전동체(20)의 내측 부분은 휠 허브(10)의 외주면(14) 또는 내륜(13)의 외주면과 접촉할 수 있다. 일 실시예에서, 전동체(20)는 두 개 이상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나의 전동체(20)는 휠 허브(10)와 외륜(30) 사이에 개재되고, 다른 하나의 전동체(20)는 외륜(30)과 내륜(13) 사이에 개재될 수 있다. 두 개 이상의 전동체(20)가 휠 허브(10)의 두 지점 이상에 대하여 지지하므로 휠 허브(10)는 외륜(30)에 대하여 안정적으로 회전될 수 있다.

일 실시예에서, 외륜(30)과 내륜(13) 사이에는 타겟(40)이 설치될 수 있다. 타겟(40)은 내륜(13)상에 결합되어 위치가 고정될 수 있다. 따라서, 타겟(40)은 내륜(13)과 함께 회전하면서 내륜(13)의 회전에 대한 자성 신호를 생성할 수 있다. 이러한 자성 신호는, 캡(50)의 외부에 배치된 센서에 의하여 감지될 수 있다. 상기 센서는 내륜(13)의 회전 속도를 측정하여, 내륜(13)의 회전과 동기화된 휠 허브(10)의 회전 속도를 측정할 수 있다.

캡(50)은 외륜(23)의 내주면 상에 압입되어 결합될 수 있다. 캡(50)은 타겟(40)과 인접하게 배치될 수 있고, 휠 베어링 조립체(1)로 유입되는 이물질을 차단할 수 있다. 캡(50)은 차량의 현가 장치와 인접하게, 즉, 내측 축방향(D4)을 향하여 배치될 수 있다.

다른 실시예로서, 외륜(30)과 내륜(13) 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 캡(50)을 대신하여 통상의 밀봉 장치가 외륜(30)과 내륜(13) 사이의 공간 내로 삽입되어 제공될 수도 있다. 이 경우, 타겟(40) 또한 설치되지 않을 수 있다.

휠 허브(10)는 전체적으로 플랜지 형상을 가질 수 있다. 휠 허브(10)는 차량의 휠이 배치되는 플랜지부(11) 및 전동체(20)가 배치되는 원통부(12)로 구분될 수 있다. 도 1에서, 플랜지부(11)는 외측 축방향(D3)을 향하여 배치될 수 있고, 원통부(12)는 내측 축방향(D4)을 향하여 배치될 수 있다. 원통부(12)는 지름이 서로 다른 복수의 부분을 포함할 수 있고, 전동체(20) 및 내륜(13)과 결합될 수 있다.

일 실시예에서, 밀봉 장치(100)는 외륜(30)과 휠 허브(10) 사이에 설치되어, 외륜(30)과 휠 허브(10) 사이의 공간으로 유입되는 이물질을 차단할 수 있다. 밀봉 장치(100)는 단단한 금속 재료 및 유연한 고무 재료를 포함하여 구성될 수 있다. 고무 재료는 휠 허브(10)의 외주면(14)과 접촉하거나 또는 휠 허브(10)와 외륜(30) 사이의 간격을 감소시켜, 이물질의 유입을 차단할 수 있다.

도 2는 도 1에 표시된 A 부분을 확대한 단면도이다.

일 실시예에서, 밀봉 장치(100)는 프레임(110) 및 밀봉부(120)를 포함할 수 있다. 프레임(110) 및 밀봉부(120)는 전체적으로 환상의 형태를 가질 수 있다. 프레임(110)은 금속 재료로 구성될 수 있고, 외륜(30)의 단부의 적어도 일부를 감싸면서 외륜(30)에 결합될 수 있다. 밀봉부(120)는 고무 재료로 구성될 수 있고, 프레임(110)의 적어도 일부를 감싸도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 휠 허브(10)의 외주면(14)은 전동체(20)가 배치되는 제1 외주면(15)과, 제1 외주면(15)으로부터 외측 축방향(D3)으로 연장하는 제2 외주면(16)을 포함한다.

휠 허브(10)의 제2 외주면(16)에는 휠 허브(10)의 내측 축방향(D4)으로 갈수록 휠 허브(10)의 외경이 증가하는 차단면(130)이 형성될 수 있다. 즉, 차단면(130)의 기울기는 내측 축방향(D4)을 기준으로 양의 값을 가질 수 있다. 차단면(130)은 예를 들어, 일정한 기울기를 가진 평평한 경사면 형태를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 차단면(130)은 기울기가 증가하거나 감소하도록 구부러진 형태를 가질 수 있다.

일 실시예에서, 밀봉부(120)는 복수의 립(140)을 포함할 수 있다. 복수의 립(140)은 적어도 하나의 제1 립(141) 및 하나의 제2 립(142)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제1 립(141)은 제2 립(142)보다 외측 축방향(D3) 쪽에 배치될 수 있다. 제2 립(142)은 차단면(130)으로부터 휠 허브(10)의 외측 반경방향(D1)으로 이격될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제1 립(141) 중 일부의 립은 휠 허브(10)의 제2 외주면(16)과 접촉할 수 있고, 나머지 립은 휠 허브(10)의 제2 외주면(16)으로부터 이격될 수 있다.

이러한 차단면(130)은 이물질의 휠 베어링 내로의 침투 속도를 저하시키고 이물질이 바로 휠 베어링 내로 유입되는 것을 막을 수 있다. 즉, 외륜(30)과 휠 허브(10) 사이로 이물질이 유입되는 경우, 제1 립(141)으로부터 일차적으로 이물질이 차단되고, 만일 이물질이 제1 립(141)을 통과하더라도 제2 립(142)과 차단면(130)에 의하여 추가적으로 유입이 차단될 수 있다. 제2 립(142)과 차단면(130)이 서로 이격되어 있다고 하더라도, 차단면(130)은 휠 허브(10)의 내측 축방향(D4)으로 갈수록 휠 허브(10)의 외경이 증가하도록 형성되어 있기 때문에, 이물질이 바로 전동체(20)를 향하여 유입되는 것을 막는 역할을 할 수 있다.

일 실시예에서, 차단면(130)으로부터 휠 허브(10)의 외측 축방향(D3)로 연장하는 휠 허브(10)의 제2 외주면(16)은, 휠 허브(10)의 외측 축방향(D3)로 갈수록 휠 허브(10)의 외경이 증가하도록 형성된다. 이에 따라, 제2 외주면(16) 및 차단면(130)은 휠 허브(10)의 내측 반경방향(D2)으로 오목하게 들어간 포켓(17)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 이물질(예컨대, 수분)이 오목한 포켓(17) 내에 고여서 머무를 수 있게 되고, 이물질이 바로 전동체(20)를 향하여 유입되는 것을 방지할 수 있다.

제2 립(142)은 차단면(130)과 상보적으로 형성된 자유단 면(143)을 포함할 수 있다. 자유단 면(143)은 차단면(130)에 대하여 외측 반경방향(D1)으로 소정의 거리만큼 이격되도록, 차단면(130) 바로 위에 배치될 수 있다. 상기 소정의 거리는 상당히 작은 수준의, 예를 들어 1mm 이하의 크기를 가질 수 있고, 이에 따라, 자유단 면(143)과 차단면(130)은 입자의 크기가 큰 이물질의 유입을 차단할 수 있다. 또한, 자유단 면(143)과 차단면(130) 사이의 공간은 윤활 물질(예를 들어, 그리스)로 채워질 수 있고, 윤활 물질에 의하여 입자의 크기가 작은 이물질의 유입이 차단될 수 있다. 따라서, 자유단 면(143)과 차단면(130)은, 서로 직접적으로 접촉하지 않더라도, 효과적으로 이물질의 유입을 차단할 수 있다.

도 3은 도 2에 표시된 B 부분을 확대한 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 도 3에서, 제2 립(142)과 차단면(130)은 외측 반경방향(D1)에 대해 상당한 거리로 이격되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 실제로는 이보다 작은 간격을 두도록 서로 인접하게 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 휠 허브의 축방향(RA)을 기준으로, 제2 립(142)에서 자유단 면(143)의 외측 축방향(D3) 측의 끝단의 위치(S2)는, 제2의 외주면(16)에서 차단면(130)이 시작하는 위치(S1)와 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 차단면(130)이 시작하는 위치(S1)와 자유단 면(143)의 끝단의 위치(S2)는 외측 반경방향(D1)으로는 소정의 크기만큼 차이가 있으나, 내측 축방향(D4)으로는 동일할 수 있다. 따라서, 차단면(130)이 시작하는 위치(S1)에서부터 이물질이 차단되는 과정이 시작될 수 있다.

일 실시예에서, 휠 허브의 축방향(RA)을 기준으로, 제2 립(142)에서 자유단 면(143)의 내측 축방향(D4) 측의 끝단의 위치(S4)는, 원통부(12)의 외주면에서 차단면(130)이 끝나는 위치(S3)와 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 차단면(130)이 끝나는 위치(S3)와 자유단 면(143)의 끝단의 위치(S4)는 외측 반경방향(D1)으로는 소정의 크기만큼 차이가 있으나, 내측 축방향(D4)으로는 동일할 수 있다. 따라서, 차단면(130)이 끝나는 위치(S3)에서 이물질의 유입이 차단될 수 있다.

자유단 면(143)의 폭(W1), 즉, 내측 축방향(D4)의 양 끝단(S2, S4) 사이의 거리는, 차단면(130)의 폭(W2), 즉, 내측 축방향(D4)의 시작하는 위치(S1) 및 끝나는 위치(S3)사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 내측 축방향(D4)에 대한 차단면(130)의 전체 영역은, 자유단 면(143)에 의하여 커버될 수 있다. 따라서, 이물질은 차단면(130)의 내측 축방향(D4)의 전체 영역에 걸쳐 자유단 면(143)과 차단면(130)의 상호 작용에 의하여 차단될 수 있다.

휠 허브의 축방향(RA) 단면에서 볼 때, 차단면(130)은 내측 축방향(D4)으로 갈수록 휠 허브의 외경이 증가하도록 기울어진 제1 경사면(133)을 포함할 수 있다. 또한, 자유단 면(143)은 차단면(130)의 제1 경사면(133)과 대향하는 제2 경사면(143a) 및 제2 경사면(143a)로부터 기울기가 감소하도록 형성된 제3 경사면(143b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 경사면(143b)은 실질적으로 휠 허브의 축방향(RA)과 평행할 수 있다.

제1 및 제2 경사면(133, 143a)은, 예를 들어, Y=X 와 같은 일차 함수 형태를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 차단면(130)의 제1 경사면(133)과 축방향(RA) 사이의 제1 각도(134)는 자유단 면(143)의 제2 경사면(143a)과 축방향(RA) 사이의 제2 각도(144)보다 크거나 또는 제2 각도(144)와 동일할 수 있다. 따라서, 제1 경사면(133)이 제2 경사면(143a) 보다 더, 외측 반경방향(D1)에 가깝게 서 있는 형태를 가질 수 있으므로, 제1 경사면(133)에 의하여 이물질의 내측 축방향(D4)으로의 이동이 보다 확실하게 방지될 수 있다.

도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 휠 베어링 조립체(2)의 휠 허브(60) 및 밀봉 장치(200)의 분해된 모습을 나타낸 분해 사시도이다. 상술한 실시예에서 설명된 구성요소와 동일한 명칭을 가지는 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다. 도 4에서, 휠 베어링 조립체(2)에 포함된 외륜 및 전동체는 생략되어 있다.

밀봉 장치(200)는 프레임(210) 및 밀봉부(220)를 포함할 수 있고, 밀봉부(220)는 복수의 립을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 립 중 적어도 하나의 립은, 립의 둘레 방향(D5)을 따라 비대칭적으로 형성될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 립은 휠 허브(60)의 외주면과 접촉하는 부분 및 휠 허브(60)의 외주면으로부터 이격되는 부분을 포함할 수 있다. 따라서, 밀봉 장치(200)는 적어도 하나의 립이 휠 허브(60)의 외주면(61)과 접촉하는 제1 밀봉 장치(200a) 및 적어도 하나의 립이 휠 허브(60)의 외주면(61)으로부터 이격되는 제2 밀봉 장치(200b)로 구분될 수 있다.

휠 허브(60)의 외주면(61)은 전동체가 배치되는 제1 외주면(62) 및 밀봉 장치(200)와 제1 외주면(62)으로부터 외측 축방향(D3)으로 연장하는 제2 외주면(63)을 포함한다. 휠 허브(60)의 제2 외주면(63)은, 상기 적어도 하나의 립과 접촉하는 제2a 외주면(63a) 및 상기 적어도 하나의 립과 이격되는 제2b 외주면(63b)을 포함한다. 제2a 외주면(63a)은 상기 적어도 하나의 립과 접촉되어 확실하게 휠 허브와 외륜 사이의 밀봉을 달성할 수 있고, 제2b 외주면(63b)은 상기 하나의 립과 이격되어서 제2 영역(64)과 상기 하나의 립 사이의 동력 손실을 감소시킬 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 휠 베어링 조립체(2)를 AA 방향으로 절단한 단면을 나타낸 사시도이고, 도 6는 도 4에 도시된 휠 베어링 조립체(2)를 BB 방향으로 절단한 단면을 나타낸 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 제1 밀봉 장치(200a) 및 제2a 외주면(63a)에 해당하는 부분을 도시하고, 도 6은 도 4에 도시된 제2 밀봉 장치(200b) 및 제2b 외주면(63b)에 해당하는 부분을 도시한다.

도 5를 참고하면, 프레임(210a)의 적어도 일부를 밀봉부(220a)가 감쌀 수 있다. 밀봉부(220a)는 제1 립(240a) 및 제2 립(241a)을 포함할 수 있고, 제1 립(240a)은 복수 개로 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 제1 립(240a) 중 적어도 하나의 제1 립(240a)은 제2a 외주면(63a)과 접촉할 수 있다. 또한, 하나의 제2 립(241a)은 제2a 외주면(63a)과 접촉할 수 있다.

도 6을 참고하면, 도 5를 참고하면, 프레임(210b)의 적어도 일부를 밀봉부(220b)가 감쌀 수 있다. 밀봉부(220b)는 제1 및 제2 립(240b, 241b)을 포함할 수 있고, 제1 립(240b)은 복수개로 제공될 수 있다. 복수의 제1 립(240b) 중 적어도 하나의 제1 립(240b)은 제2b 외주면(63b)과 접촉할 수 있다. 이와 달리, 하나의 제2 립(241b)은 제2b 외주면(63b)으로부터 이격될 수 있다.

일 실시예에서, 둘레 방향(D5)으로 일체로 형성된 제2 립(241a, 241b)은 휠 허브(60)의 제2a 외주면(63a)과 접촉하는 제2a 립(241a) 및 휠 허브(60)의 제2b 외주면(63b)으로부터 이격되는 제2b 립(241b)을 포함할 수 있다. 제2 립(241a, 241b)은 밀봉부의 둘레 방향(D5)을 따라 비대칭적으로 형성될 수 있다. 즉, 제2a 립(241a)의 길이(L1) 및 제2b 립(241b)의 길이(L2)는 제2 립(241a, 241b)의 둘레 방향(D5)을 따라 달리하여 형성될 수 있다. 또한, 휠 허브의 축방향(RA)에 수직한 방향을 기준으로 제2a 립(241a)이 결합된 프레임(210a)과 인접한 일 단부로부터 타 단부 사이의 높이(H1)는 제2b 립(241b)이 결합된 프레임(210b)과 인접한 일 단부로부터 타 단부 사이의 높이(H2)보다 클 수 있다. 따라서, 제2a 립 (241a)에 대해서만 휠 허브의 외주면과 접촉하므로, 밀봉 장치와 휠 허브 사이의 마찰을 감소시킬 수 있다.

도 7은 도 4 내지 도 6에 도시된 밀봉 장치(200)에 대한 대안적인 실시예에 따른 밀봉 장치(300)를 나타낸 사시도이다.

밀봉 장치(300)는 프레임(310) 및 밀봉부를 포함할 수 있고, 밀봉부는 복수의 립을 포함할 수 있다. 복수의 립 중 하나의 립(320)은 하나의 립(320)의 둘레 방향(D5)을 따라 비대칭적으로 형성될 수 있다. 상기 하나의 립(320)은 전체적으로 요철이 반복되는 형상을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 하나의 립(320)은 휠 허브의 외주면과 접촉하는 복수의 제1 부분(321) 및 휠 허브의 외주면으로부터 이격되는 복수의 제2 부분(322)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 부분(321) 및 복수의 제2 부분(322)은 각각 동일한 개수로 제공될 수 있다. 또한, 복수의 제1 부분(321) 및 복수의 제2 부분(322)은 교대로 배치될 수 있다.

하나의 립(320)에서, 휠 허브와 접촉하는 제1 부분(321)과 휠 허브와 접촉하지 않는 제2 부분(322)이 반복하도록 배치되므로, 휠 허브와 접촉하는 부분을 감소시켜 동력 손실을 감소시킬 수 있다. 또한, 휠 허브의 외주면과 이격된 제2 부분(322)의 둘레 방향(D5) 폭을 감소시킬 수 있으므로, 둘레 방향(D5)에 걸쳐서 이물질이 적층되는 것을 방지할 수 있다.

도 8 및 9는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 휠 베어링 조립체(4)의 축방향(RA)을 포함하는 단면을 나타낸 사시도이다.

일 실시예에서, 휠 베어링 조립체(4)는 도 2에 도시된 휠 허브(10)와 동일한 형태의 휠 허브(70) 및 도 4에 도시된 밀봉 장치(200)와 동일한 형태의 밀봉 장치(400)를 포함할 수 있다. 휠 허브(70)의 외주면(74)에는 내측 축방향(D4)을 향하여 외경이 증가하는 차단면(730)이 형성될 수 있다. 밀봉 장치(400)는 둘레 방향(D5)을 따라 비대칭적으로 형성될 수 있다.

밀봉 장치(400)는 프레임(410) 및 프레임(410)의 적어도 일부를 감싸는 밀봉부(420)를 포함할 수 있다. 밀봉부(420)는 적어도 하나의 제1 립(440) 및 하나의 제2 립(441a, 441b)를 포함할 수 있다. 제2 립(441a, 441b)은 차단면(730)과 접촉하는 제1 부분(441a) 및 차단면(730)으로부터 이격된 제2 부분(441b)을 포함할 수 있다. 제 1 부분(441a) 및 제2 부분(441b)의 길이는 제2 립(441a, 441b)의 둘레 방향(D5)을 따라 달리하여 형성될 수 있다.

제1 부분(441a)은 차단면(730)과 접촉하므로 제1 립(440)과 함께 확실한 밀봉을 달성하여 이물질의 유입을 차단할 수 있다. 또한, 제2 부분(441b)은 차단면(730)과 이격되어 있으나, 차단면(730)이 휠 허브(70)의 축방향(RA)에 대하여 일정한 각도로 세워진 형상을 가지므로, 제2 부분(441b)과 차단면(730)과 함께 이물질의 유입을 차단할 수 있다.

상술한 실시예들에 따르면, 밀봉 장치의 하나의 립과 휠 허브의 차단면이 접촉하지 않은 상태에서 소정의 간격을 유지할 수 있으므로 밀봉 장치의 내구성이 증대됨과 동시에, 이물질의 유입 차단할 수 있다. 이에 따라, 다양한 상황에 있어서 휠 베어링의 성능이 안정적으로 유지될 수 있고, 휠 베어링의 고장이 방지될 수 있다.

이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

1, 2, 4: 휠 베어링 조립체.
10, 60: 휠 허브
20: 전동체
30: 외륜
40: 타겟
100, 200, 400: 밀봉 장치
110, 210, 410: 프레임
120, 220, 420: 밀봉부

Claims

외륜;
상기 외륜에 대하여 상대 회전하는 휠 허브; 및
상기 휠 허브와 외륜 사이에 배치되는 밀봉 장치를 포함하고,
상기 밀봉 장치는,
상기 외륜에 결합되는 환상의 프레임; 및
상기 프레임의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고, 상기 휠 허브의 외주면을 향해 돌출하는 복수의 립을 갖는 밀봉부를 포함하고,
상기 휠 허브의 외주면에는 상기 휠 허브의 내측 축방향으로 갈수록 상기 휠 허브의 외경이 증가하는 차단면이 형성되고,
상기 복수의 립 중에서 하나의 립의 적어도 일부는 상기 차단면과 인접하게 형성된,
휠 베어링 조립체.
제1항에 있어서,
상기 복수의 립은,
상기 휠 허브의 외주면과 접촉하는 적어도 하나의 제1 립; 및
상기 차단면으로부터 상기 휠 허브의 외측 반경방향으로 이격된 제2 립을 포함하는,
휠 베어링 조립체.
제1항에 있어서,
상기 휠 허브의 축방향을 기준으로, 상기 하나의 립의 자유단 면(free end face)의 외측 축방향 측 끝단의 위치는, 상기 휠 허브의 외주면에서 상기 차단면이 시작하는 위치와 인접하게 배치되는,
휠 베어링 조립체.
제1항에 있어서,
상기 휠 허브의 축방향을 기준으로, 상기 하나의 립의 자유단 면의 내측 축방향 측 끝단의 위치는, 상기 휠 허브의 외주면에서 상기 차단면이 끝나는 위치와 인접하게 배치되는,
휠 베어링 조립체.
제1항에 있어서,
상기 차단면으로부터 외측 축방향으로 연장하는 상기 휠 허브의 외주면은 휠 허브의 외측 축방향으로 갈수록 상기 휠 허브의 외경이 증가하도록 형성되어, 상기 휠 허브의 내측 반경방향으로 오목하게 들어간 포켓을 형성하는,
휠 베어링 조립체.
제1항에 있어서,
상기 휠 허브의 축방향 단면에서 볼 때, 상기 차단면은 상기 휠 허브의 외경이 점차적으로 증가하도록 기울어진 경사면을 포함하는, 휠 베어링 조립체.
제6항에 있어서,
상기 휠 허브의 축방향 단면에서 볼 때, 상기 하나의 립의 자유단 면은 상기 차단면에 대향하는 경사면을 포함하는,
휠 베어링 조립체.
제7항에 있어서,
상기 차단면의 상기 경사면과 상기 휠 허브의 축 사이의 제1 각도는 상기 하나의 립의 자유단 면과 상기 휠 허브의 축 사이의 제2 각도보다 크거나 동일한, 휠 베어링 조립체.
제1항에 있어서,
상기 하나의 립은,
상기 차단면과 접촉하는 적어도 하나의 제1 부분; 및
상기 차단면으로부터 이격되는 적어도 하나의 제2 부분을 포함하는, 휠 베어링 조립체.
제9항에 있어서,
상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 하나의 립의 길이를 상기 하나의 립의 둘레 방향을 따라 달리하여 형성되는, 휠 베어링 조립체.
제9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제1 부분 및 상기 적어도 하나의 제2 부분은 복수로 제공되고,
복수의 상기 제1 부분 및 복수의 상기 제2 부분은 교대로 배치되는, 휠 베어링 조립체.
외륜;
상기 외륜에 대하여 상대 회전하는 휠 허브; 및
상기 휠 허브와 상기 외륜 사이에 배치되는 밀봉 장치를 포함하고,
상기 밀봉 장치는,
상기 외륜에 결합되는 환상의 프레임; 및
상기 프레임의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고, 상기 휠 허브의 외주면을 향해 돌출하는 복수의 립을 갖는 밀봉부를 포함하고,
상기 복수의 립은,
적어도 하나의 제1 립; 및
상기 밀봉부의 둘레 방향을 따라 길이를 달리하여 형성된 적어도 하나의 제2 립을 포함하는,
휠 베어링 조립체.
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제1 립은 상기 휠 허브의 외주면과 접촉하도록 형성되고,
상기 적어도 하나의 제2 립은 상기 휠 허브의 외주면으로부터 이격된 부분 및 상기 휠 허브의 외주면과 접촉하는 부분을 포함하도록 형성되는, 휠 베어링 조립체.
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제2 립은,
상기 휠 허브의 외주면과 접촉하는 적어도 하나의 제1 부분; 및
상기 휠 허브의 외주면으로부터 이격되는 적어도 하나의 제2 부분; 및
을 포함하는, 휠 베어링 조립체.
제14항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제1 부분 및 상기 적어도 하나의 제2 부분은 복수로 제공되고,
복수로 제공된 상기 제1 부분 및 복수로 제공된 상기 제2 부분은 교대로 배치되는, 휠 베어링 조립체.
제14항에 있어서,
상기 휠 허브의 축방향 단면에서 볼 때, 상기 제1 부분의 길이는 상기 제2 부분의 길이보다 길도록 형성된, 휠 베어링 조립체.