KR20210056837A - 씰링부 장착 구조가 개선된 베어링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 내측부재와 외측부재가 전동체를 통해 상대회전 가능하게 연결되는 베어링 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 베어링 장치의 단부에는 외부의 이물질이 유입되거나 내부의 윤활유가 누출되는 것을 방지하기 위한 씰링부재가 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재는 기본 몸체를 형성하는 프레임과 프레임에 부착되는 탄성 씰링부를 포함하고, 탄성 씰링부는 하나 이상의 씰링립을 구비하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링립은 주된 씰링 기능을 수행하는 메인 씰링립과 메인 씰링립의 내측에 위치하는 보조 씰링립을 포함하고, 메인 씰링립 및 보조 씰링립은 상대부재의 씰링면에 접촉해 씰링을 수행하는 접촉식 씰링립으로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립이 접촉하는 제1 씰링면과 보조 씰링립이 접촉하는 제2 씰링면은 상이한 직경으로 형성될 수 있다.

Description

씰링부 장착 구조가 개선된 베어링 장치{BEARING DEVICE HAVING IMPROVED SEALING MOUNTING STRUCTURE}
본 발명은 회전장치에서 회전요소를 비회전요소에 대해 상대회전 가능하게 장착하여 지지하는데 이용되는 베어링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 씰링부재 장착부의 구조를 개선해 씰링부재를 베어링 장치에 장착할 때 베어링 내부의 내압이 크게 상승하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 베어링 장치에 관한 것이다.
베어링은 회전장치에서 회전요소를 비회전요소에 대해 상대회전 가능하게 장착하여 지지하는 장치로, 차량의 차축 등 회전지지가 필요한 부분에 다양하게 장착되어 이용되고 있다.
예컨대, 도 1을 참조하면 베어링 장치의 일례로 차량의 차륜을 차체에 회전 가능하게 장착하여 지지하는 휠베어링(10)이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 휠베어링(10)은 차량의 차륜(wheel)이 장착되는 회전요소(20)가 차체에 고정되는 비회전요소(30)에 전동체(40)를 통해 연결되어 회전요소(20)에 장착된 차륜을 차체에 대해 회전 가능하게 지지하도록 구성되며, 휠베어링(10)의 일측 또는 양측 단부에는 베어링 내부로 이물질의 유입되거나 베어링 내부의 윤활유(그리스)가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 씰링부재(50)가 장착되도록 구성된다.
한편, 베어링 장치에 장착되는 씰링부재(50)는 통상적으로 기본 몸체를 형성하는 프레임(52)에 탄성 씰링부(54)가 부착되어 탄성 씰링부(54)에 구비된 씰링립이 상대부재에 접촉하거나 인접하게 배치되어 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 씰링부재(50)의 탄성 씰링부(54)에는 상대부재에 접촉하거나 인접하게 배치되어 주된 씰링 기능을 수행하는 하나 이상의 메인 씰링립(56)과 전동체가 위치하는 베어링 공간부에 보다 인접한 위치에서 상대부재에 접촉하거나 인접하게 배치되어 베어링 공간부에 충진된 윤활유의 누출을 방지하는 보조 씰링립(58; 그리스립)이 구비되어 이들 씰링립에 의해 씰링이 수행되도록 구성될 수 있다.
그런데, 이러한 구조의 씰링부재(50)는 베어링 장치에 압입하여 장착하는 과정에서 베어링 장치 내부의 베어링 공간부를 가압해 내압을 증가시킬 우려가 있으며, 이러한 베어링 공간부의 내압 증가는 베어링 공간부에 충진된 윤활유가 외부로 누출되는 원인이 되거나 씰링부재의 씰링성을 저하시키는 원인으로 작용할 수 있다.
예컨대, 베어링 장치에 씰링부재(50)를 장착할 때 씰링부재(50)는 도 2의 좌측에 도시된 바와 같이 장착 초기부터 내측의 보조 씰링립(58)이 상대부재[예컨대, 회전요소를 구성하는 내륜(22)의 외주면]에 접촉된 상태로 장착되기 시작하여 씰링부재(50)가 도 2의 우측에 도시된 장착 위치로 이동될 때까지 내부의 베어링 공간부를 가압하면서 장착되게 되고, 이로 인해 씰링부재(50)의 장착 과정에서 베어링 공간부의 내압이 크게 증가되는 문제가 발생할 수 있다.
특히, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 씰링성 향상을 위해 씰링부재(50)의 씰링립[메인 씰링립(56) 및 보조 씰링립(58)]을 내륜 등의 상대부재에 소정의 간섭량을 가지고 직접 접촉시켜 씰링을 수행하도록 구성된 씰링부재(50)의 경우 이러한 내압 증가 문제가 크게 발생할 수 있으며, 나아가 메인 씰링립(56)의 밀착성 향상을 위해 메인 씰링립(56)에 가터 스프링(60)을 체결하도록 구성된 씰링부재(50)의 경우 씰링부재(50)의 장착에 의한 전술한 내압 증가 문제가 더욱 크게 발생할 우려가 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 씰링부재의 씰링립이 접촉하는 씰링면(장착면) 등에 단차 구조를 형성해 씰링부재를 장착할 때 내측의 보조 씰링립이 가급적 늦은 시점에 씰링면(장착면)에 접촉하도록 함으로써 씰링부재 장착시 내부의 베어링 공간부의 압력 상승을 최대한 억제할 수 있도록 구성된 베어링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내측부재와 외측부재가 전동체를 통해 상대회전 가능하게 연결되는 베어링 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 베어링 장치의 단부에는 외부의 이물질이 유입되거나 내부의 윤활유가 누출되는 것을 방지하기 위한 씰링부재가 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재는 기본 몸체를 형성하는 프레임과 프레임에 부착되는 탄성 씰링부를 포함하고, 탄성 씰링부는 하나 이상의 씰링립을 구비하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링립은 주된 씰링 기능을 수행하는 메인 씰링립과 메인 씰링립의 내측에 위치하는 보조 씰링립을 포함하고, 메인 씰링립 및 보조 씰링립은 상대부재의 씰링면에 접촉해 씰링을 수행하는 접촉식 씰링립으로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립이 접촉하는 제1 씰링면과 보조 씰링립이 접촉하는 제2 씰링면은 상이한 직경으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링면에 접촉하는 메인 씰링립의 접촉부와 제2 씰링면에 접촉하는 보조 씰링립의 접촉부는 상이한 직경으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재는 베어링 장치의 외측부재에 압입되어 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립이 접촉하는 제1 씰링면과 보조 씰링립이 접촉하는 제2 씰링면은 내측부재의 외주면에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립의 접촉부 직경은 보조 씰링립의 접촉부 직경보다 작은 직경으로 형성되고, 제1 씰링면의 직경은 제2 씰링면의 직경보다 작은 직경으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립의 접촉부 직경은 제1 씰링면의 직경보다 작은 직경으로 형성되고, 보조 씰링립의 접촉부 직경은 제1 씰링면의 직경보다 크고 상기 제2 씰링면의 직경보다 작은 직경으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립은 반경방향 내측으로 연장하다 반경방향 외측으로 연장하도록 절곡된 구조로 형성되고, 메인 씰링립은 절곡부의 내주면에서 제1 씰링면에 접촉하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립의 절곡부 외주면에는 가터 스프링이 체결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립이 접촉하는 제1 씰링면과 보조 씰링립이 접촉하는 제2 씰링면은 경사면을 통해 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링면 및 제2 씰링면은 씰링부재의 장착시 메인 씰링립이 접촉된 이후에 보조 씰링립이 제2 씰링면에 접촉되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링면, 제2 씰링면 및 경사면은 씰링부재의 장착시 메인 씰링립이 접촉되기 이전에는 보조 씰링립이 비접촉 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 베어링 장치는 차량의 차륜을 차체에 대해 회전 가능하게 장착하여 지지하는 휠베어링으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재는 휠베어링의 차체측 단부에 위치하는 차체측 씰링부재로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내측부재는 차륜이 장착되는 휠허브와 휠허브에 압입되어 장착되는 하나 이상의 내륜을 포함하고, 비회전요소는 차량의 샤시 부품에 결합되는 외륜으로 구성되고, 씰링부재는 비회전요소를 구성하는 외륜에 압입되어 장착되고, 씰링부재의 메인 씰링립이 접촉하는 제1 씰링면과 씰링부재의 보조 씰링립이 접촉하는 제2 씰링면은 내륜의 외주면에 형성될 수 있다.
이 외에도, 본 발명에 따른 베어링 장치에는 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치(예컨대, 휠베어링)는 씰링부재의 씰링립이 접촉하는 씰링면에 서로 다른 직경을 갖는 단차 구조를 형성해 씰링부재의 메인 씰링립과 내측의 보조 씰링립이 서로 다른 직경을 갖는 씰링면에 접촉하여 씰링을 수행하도록 구성함으로써, 씰링부재 장착시에 내측의 보조 씰링립이 가급적 늦은 시점에 상대부재에 접촉하도록 하여 씰링부재를 장착하는 과정에서 베어링 장치 내부의 내압이 상승하는 것을 최대한 억제할 수 있고, 이로 인해 내압 상승에 의한 윤활유 유출이나 씰링부재의 성능/수명 저하를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 베어링 장치(휠베어링)를 예시적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 베어링 장치(휠베어링)에서 씰링부재가 장착되는 모습을 예시적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치(휠베어링)의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 A 부분의 확대도를 예시적으로 도시한다.
도 5는 도 3에 도시된 베어링 장치(휠베어링)에서 씰링부재의 씰링립이 접촉하는 내측부재(내륜)의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 6은 도 3에 도시된 베어링 장치(휠베어링)에서 씰링부재가 장착되는 모습을 예시적으로 도시한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙여 설명하도록 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들의 형상 및 크기는 설명의 편의를 위해 임의로 도시된 것이므로, 본 발명이 반드시 도시된 형상 및 크기로 한정되는 것은 아니다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변형되어 구현될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치(휠베어링)
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치가 예시적으로 도시되어 있다. 이하에서는 도 3 내지 도 6에 도시된 휠베어링 구조의 실시형태를 이용해 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치를 설명하나, 본 발명에 따른 베어링 장치는 이러한 구조로 한정되어 형성되어야 하는 것은 아니고 다른 다양한 구조로 변형되어 실시되어도 무방하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 베어링 장치(100; 휠베어링)는 통상의 베어링 장치와 유사하게 내측부재(200)와 외측부재(300)가 전동체(400)를 통해 상대회전 가능하게 연결되도록 구성될 수 있다. 도면에 도시된 실시형태의 경우에는 내측부재(200)가 회전요소로 기능하고 외측부재(300)가 비회전요소로 기능하는 구조로 베어링 장치가 구성되어 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치는 이와 반대로 외측부재가 회전요소로 기능하고 내측부재가 비회전요소로 기능하는 등 다양한 형태로 변형되어 실시되어도 좋다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내측부재(200)는 차륜이 장착되는 휠허브(210)와 휠허브(210)에 압입되어 장착되는 내륜(220)을 포함해 구성될 수 있으며, 비회전요소(300)는 차량의 샤시 부품에 결합되어 차체에 고정되는 외륜 등으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내측부재(200)를 구성하는 휠허브(210)는 축방향을 따라 연장하는 대략 원통형 형상으로 형성될 수 있으며, 휠허브(210)의 차륜측 단부 부근에는 차륜 장착 플랜지(230)가 구비될 수 있다. 또한, 휠허브(210)의 차체측 단부에는 단차부(240)가 형성되어 내륜(220)을 장착하도록 구성될 수 있으며, 휠허브(210)의 외주면 일부에는 궤도면(내측 궤도면)이 형성되어 전동체(400)를 반경방향 내측에서 지지하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내륜(220)은 휠허브(210)의 일측에 하나 이상 압입되어 장착되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 내륜(220)은 휠허브(210)의 차체측 단부에 형성된 단차부(240)에 압입된 상태에서 휠허브(210)의 단부를 도 3에 도시된 바와 같이 소성변형시키거나 휠허브(210)의 차체측 단부에 너트 등을 체결해 휠허브(210)에 안착되어 유지되도록 구성될 수 있다. 또한, 내륜(220)의 외주면에는 전동체(400)가 접촉하는 궤도면(내측 궤도면)이 구비되어 전동체를 반경방향 내측에서 지지하도록 구성될 수 있다.
도면에 도시된 실시예의 경우에는 휠허브의 외주면 일부에 전동체를 지지하기 위한 일측 궤도면이 직접 형성되도록 구성되어 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치는 이와 달리 휠허브에 2개의 내륜을 장착해 2개의 내륜을 통해 전동체의 궤도면(내측 궤도면)이 형성되도록 구성되어도 좋고, 휠허브의 내측에 내륜이 장착되도록 구성되는 등 임의의 다른 구조로 변형되어 실시되어도 좋다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외측부재(300)를 구성하는 외륜은 외주면에 휠베어링을 차체에 장착하기 위한 차체측 장착 플랜지(310)를 구비하고, 내주면에 전동체(400)가 접촉하는 궤도면(외측 궤도면)을 구비하도록 구성될 수 있다. 외륜의 내주면에 형성된 궤도면(외측 궤도면)은 휠허브(210) 및/또는 내륜(220)에 형성된 궤도면(내측 궤도면)과 협력해 궤도면 사이에 구름요소인 전동체(400)를 수용하여 지지하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동체(400)는 내측부재(200)와 외측부재(300) 사이에 배치되어, 내측부재(200)에 장착된 차륜을 외측부재(300)가 결합되는 차체에 대해 회전 가능하게 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 베어링 장치(100; 휠베어링)의 일측 또는 양측 단부에는 전동체가 배치되는 베어링 공간부 내로 외부의 이물질이 유입되거나 베어링 공간부에 충진된 윤활유(그리가)가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 씰링부재(500)가 구비될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치(100; 휠베어링)의 일측에 장착되는 씰링부재(도면에 도시된 실시예의 경우, 휠베어링의 차체측 씰링부재)가 예시적으로 도시되어 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 씰링부재(500)는 휠베어링 등의 베어링 장치에 구비되는 통상의 씰링부재와 전체적으로 유사한 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 씰링부재(500)는 기본 몸체가 되는 프레임(510)과 이러한 프레임(510)에 부착된 탄성 씰링부(520)로 구성될 수 있으며, 베어링 장치의 내측부재 및 외측부재 중 어느 하나에 압입되어 장착되도록 구성될 수 있다[도면에 도시된 실시예의 경우에는 외측부재(300)를 구성하는 외륜에 압입되어 장착되도록 구성됨].
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임(510)은 씰링부재(500)를 지지하는 몸체를 형성하는 부분으로, 금속판 등을 절곡하여 형성될 수 있다. 예컨대, 프레임(510)은 베어링 장치의 외측부재(300) 등에 압입되어 장착되는 원통형의 압입부와 이러한 압입부의 일측으로부터 반경방향으로 연장하는 연장부를 포함해 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 씰링부(520)는 고무 등의 탄성 소재로 형성되어 프레임(510)의 전부 또는 일부를 감싸도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 씰링부(520)에는 프레임(510)으로부터 연장하는 씰링립이 하나 이상 구비되어 상대부재와의 사이에서 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 씰링부재(500)는 도 4에 도시된 바와 같이 탄성 씰링부(520)에 구비된 씰링립이 내측부재(200), 예컨대 내륜(220)의 외주면에 접촉하도록 배치되어 접촉식으로 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 씰링립은 상대부재(예컨대, 내륜)와의 사이에서 주된 씰링을 수행하는 메인 씰링립(530)과 메인 씰링립(530) 보다 내측(전동체가 위치하는 베어링 공간부측)에 위치하여 내부의 윤활유 누출을 방지하는 보조 씰링립(540; 그리스립) 등을 포함하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립(530)은 씰링부재(500)의 프레임(510)으로부터 반경방향 내측으로 연장하다 반경방향 외측으로 연장하도록 절곡된 구조로 형성될 수 있으며, 이러한 절곡부의 내주면에서 상대부재에 접촉해 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다. 즉, 절곡부의 내주면이 상대부재와 접촉하는 접촉부가 되도록 구성될 수 있다. 한편, 메인 씰링립(530)의 절곡부 외주면에는 가터 스프링(550)이 체결되어 메인 씰링립(530)의 밀착력을 증가시키고 이를 통해 메인 씰링립(530)에 의한 씰링성이 향상되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재(500)의 보조 씰링립(540)은 메인 씰링립(530)에 비해 내측(전동체가 위치하는 베어링 공간부측)에 구비되어 끝단부가 상대부재에 접촉하는 접촉부가 되어 상대부재와의 사이에서 접촉식으로 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 씰링부재(500)의 메인 씰링립(530) 및 보조 씰링립(540)은 상대부재의 씰링면에 미리 정해진 간섭량을 가지고 접촉해 접촉식으로 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립(530)과 보조 씰링립(540)은 상대부재에 접촉하는 접촉부의 직경이 서로 상이하게 형성되도록 구성될 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 씰링부재(500)는 후술하는 바와 같이 베어링 장치에 장착할 때 내부의 베어링 공간부가 가압되는 시점을 지연시켜 베어링 공간부의 내압이 상승하는 것을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재(500)와 상호작용하는 상대부재[도면에 도시된 실시형태의 경우 회전요소(200)를 구성하는 내륜(220)]에 구비되는 씰링면은 단차 구조로 형성되어 씰링부재(500)의 메인 씰링립(530)과 보조 씰링립(540)이 서로 다른 직경을 갖는 씰링면에 접촉해 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도면에 도시된 실시형태의 경우, 씰링부재(500)의 씰링립과 접촉하여 씰링을 수행하는 내륜(220)의 외주면은 메인 씰링립(530)이 접촉하는 제1 씰링면(222)과 보조 씰링립(540)이 접촉하는 제2 씰링면(224)을 포함하도록 구성될 수 있으며, 제1 씰링면(222)과 제2 씰링면(224)이 서로 다른 직경을 갖도록 형성되어 있다[도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 메인 씰링립(530)이 접촉하는 제1 씰링면(222)이 보조 씰링립(540)이 접촉하는 제2 씰링면(224) 보다 작은 직경을 갖도록 형성됨].
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링면(222)의 직경은 씰링부재(500)의 메인 씰링립(530)의 접촉부 직경(절곡부 내주면의 직경)보다는 크게 형성되어 메인 씰링립(530)이 소정의 간섭량을 가지고 제1 씰링면(222)에 접촉되어 씰링을 수행하도록 구성될 수 있으며, 씰링부재(500)의 보조 씰링립(540)의 접촉부 직경(보조 씰링립 끝단부의 내경) 보다는 작게 형성되어 씰링부재(500)를 장착할 때 보조 씰링립(540)이 제1 씰링면(222)과 비접촉 상태로 장착되어 씰링부재(500)의 장착 초기에 씰링부재(500)에 의해 베어링 장치 내부의 공간부가 가압되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 씰링면(224)의 직경은 씰링부재(500)의 보조 씰링립(540)의 접촉부 직경 보다 큰 직경을 갖도록 형성되어, 씰링부재(500)의 보조 씰링립(540)이 제2 씰링면(224)에 소정의 간섭량을 가지고 접촉해 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 씰링립(530)이 접촉하는 제1 씰링면(222)과 보조 씰링립(540)이 접촉하는 제2 씰링면(224) 사이는 직선 또는 곡선의 경사면(226)을 통해 연결되도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 직경을 갖는 제1 씰링면(222)과 제2 씰링면(224)을 경사면(226)을 통해 연결하게 되면, 씰링부재(500) 장착시 보조 씰링립(540)이 경사면(226)을 타고 제2 씰링면(224)으로 부드럽게 이동할 수 있어 보조 씰링립(540)에 손상이 발생하는 것이 방지되면서 씰링부재(500)가 베어링 장치에 용이하게 장착될 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링면(222), 제2 씰링면(224) 및 이들 사이의 경사면(226)은 씰링부재(500) 장착시 메인 씰링립(530)이 접촉하는 시점에 근접해[예컨대, 메인 씰링립(530)이 접촉하는 시점 전후로] 보조 씰링립(540)의 접촉이 시작되는 구조로 형성될 수 있다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 씰링부재(500)는 도 6의 첫번째 도면에 도시된 바와 같이 장착 초기에는 내측에 위치하는 보조 씰링립(540)이 비접촉 상태로 장착되다가, 도 6의 중간 도면에 도시된 바와 같이 메인 씰링립(530)의 접촉이 발생할 시점에 이르러 보조 씰링립(540)이 접촉하기 시작하고[예컨대, 제1 씰링면(222)과 제2 씰링면(224)을 연결하는 경사면(226)에 접촉], 이후 씰링부재(500)가 내측으로 더 삽입되면 보조 씰링립(540)이 제2 씰링면(224)에 소정의 간섭량을 가지고 접촉되도록 구성될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 실시형태의 경우, 보조 씰링립(540)은 메인 씰링립(530)의 접촉이 시작된 이후에 제2 씰링면(224)에 접촉되게 구성될 수 있다. 또한, 보다 안정적인 내압 상승을 방지하기 위해, 보조 씰링립(540)은 메인 씰링립(530)이 접촉 상태가 되기 이전에는 비접촉 상태를 유지하도록 구성될 수 있다. 다만, 보조 씰링립(540)의 접촉 시점 및 이를 위한 씰링립과 씰링면의 구조는 베어링 장치의 설계요건에 따라 통상의 기술자가 적절한 범위 내에서 조정하여 구현할 수 있다.
전술한 구성에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치(100; 휠베어링)는 씰링부재(500)를 장착할 때 내부의 베어링 공간부가 보다 늦은 시점부터 가압되기 시작하게 되어 씰링부재(500) 장착에 의한 베어링 공간부의 내압 증가를 최대한 억제할 수 있고, 이로 인해 내압 증가로 인한 윤활유 누출 또는 베어링 성능/수명 저하를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
즉, 내측에 위치하는 보조 씰링립이 씰링부재 장착 초기부터 접촉 상태가 되어 내부의 베어링 공간부를 가압하면서 베어링 장치에 장착되던 종래의 구조에 비해(도 2 참조), 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 장치(100)는 씰링부재(500) 장착시 내부의 베어링 공간부가 보다 늦은 시점부터 가압되기 시작해 씰링부재(500) 장착에 의한 베어링 공간부의 내압 상승이 효과적으로 억제될 수 있게 된다(도 6 참조).
이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명하였으나, 이들 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위에 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 베어링 장치(휠베어링)
200: 내측부재
210: 휠허브
220: 내륜
222: 제1 씰링면
224: 제2 씰링면
226: 경사면
230: 차륜 장착 플랜지
240: 단차부
300: 외측부재
310: 차체측 장착 플랜지
400: 전동체
500: 씰링부재
510: 프레임
520: 탄성 씰링부
530: 메인 씰링립
540: 보조 씰링립
550: 가터 스프링

Claims (14)

  1. 내측부재(200)와 외측부재(300)가 전동체(400)를 통해 상대회전 가능하게 연결되는 베어링 장치(100)이며,
    상기 베어링 장치(100)의 단부에는 외부의 이물질이 유입되거나 내부의 윤활유가 누출되는 것을 방지하기 위한 씰링부재(500)가 구비되고,
    상기 씰링부재(500)는 기본 몸체를 형성하는 프레임(510)과 상기 프레임(510)에 부착되는 탄성 씰링부(520)를 포함하고,
    상기 탄성 씰링부(520)는 하나 이상의 씰링립을 구비하고,
    상기 씰링립은 주된 씰링 기능을 수행하는 메인 씰링립(530)과 상기 메인 씰링립(530)의 내측에 위치하는 보조 씰링립(540)을 포함하고,
    상기 메인 씰링립(530) 및 상기 보조 씰링립(540)은 상대부재의 씰링면에 접촉해 씰링을 수행하는 접촉식 씰링립으로 구성되고,
    상기 메인 씰링립(530)이 접촉하는 제1 씰링면(222)과 상기 보조 씰링립(540)이 접촉하는 제2 씰링면(224)은 상이한 직경으로 형성되는,
    베어링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 씰링면(222)에 접촉하는 메인 씰링립(530)의 접촉부와 상기 제2 씰링면(224)에 접촉하는 보조 씰링립(540)의 접촉부는 상이한 직경으로 형성되는,
    베어링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 씰링부재(500)는 상기 베어링 장치(100)의 외측부재(300)에 압입되어 장착되는,
    베어링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인 씰링립(530)이 접촉하는 제1 씰링면(222)과 상기 보조 씰링립(540)이 접촉하는 제2 씰링면(224)은 상기 내측부재(200)의 외주면에 형성되는,
    베어링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 메인 씰링립(530)의 접촉부 직경은 상기 보조 씰링립(540)의 접촉부 직경보다 작은 직경으로 형성되고,
    상기 제1 씰링면(222)의 직경은 상기 제2 씰링면(224)의 직경보다 작은 직경으로 형성되는,
    베어링 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 메인 씰링립(530)의 접촉부 직경은 상기 제1 씰링면(222)의 직경보다 작은 직경으로 형성되고,
    상기 보조 씰링립(540)의 접촉부 직경은 상기 제1 씰링면(222)의 직경보다 크고 상기 제2 씰링면(224)의 직경보다 작은 직경으로 형성되는,
    베어링 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메인 씰링립(530)은 반경방향 내측으로 연장하다 반경방향 외측으로 연장하도록 절곡된 구조로 형성되고,
    상기 메인 씰링립(530)은 절곡부의 내주면에서 상기 제1 씰링면(222)에 접촉하도록 구성되는,
    베어링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메인 씰링립(530)의 절곡부 외주면에는 가터 스프링(550)이 체결되는,
    베어링 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메인 씰링립(530)이 접촉하는 제1 씰링면(222)과 상기 보조 씰링립(540)이 접촉하는 제2 씰링면(224)은 경사면(226)을 통해 연결되는,
    베어링 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 씰링면(222) 및 상기 제2 씰링면(224)은 씰링부재(500)의 장착시 메인 씰링립(530)이 접촉된 이후에 보조 씰링립(540)이 제2 씰링면(224)에 접촉되도록 구성되는,
    베어링 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    제1 씰링면(222), 제2 씰링면(224) 및 경사면(226)은 씰링부재(500)의 장착시 메인 씰링립(530)이 접촉되기 이전에는 보조 씰링립(540)이 비접촉 상태를 유지하도록 구성되는,
    베어링 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베어링 장치(100)는 차량의 차륜을 차체에 대해 회전 가능하게 장착하여 지지하는 휠베어링인,
    베어링 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 씰링부재(500)는 휠베어링의 차체측 단부에 위치하는 차체측 씰링부재인,
    베어링 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 내측부재(200)는 차륜이 장착되는 휠허브(210)와 상기 휠허브에 압입되어 장착되는 하나 이상의 내륜(220)을 포함하고,
    상기 비회전요소(300)는 차량의 샤시 부품에 결합되는 외륜으로 구성되고,
    상기 씰링부재(500)는 상기 비회전요소(300)를 구성하는 외륜에 압입되어 장착되고,
    상기 씰링부재(500)의 메인 씰링립(530)이 접촉하는 제1 씰링면(222)과 상기 씰링부재(500)의 보조 씰링립(540)이 접촉하는 제2 씰링면(224)은 상기 내륜(220)의 외주면에 형성되는,
    베어링 장치.
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