KR20220142768A - 차량용 휠 베어링 장치 - Google Patents

차량용 휠 베어링 장치 Download PDF

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KR20220142768A
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차승환
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 휠 베어링 장치에 관한 것으로, 차륜과 연결되는 허브부와, 허브부와 함께 회전되는 내륜부와, 내륜부과 이격되어 배치되고, 차체에 고정되는 외륜부와, 내륜부와 외륜부 사이에 구비되고, 외륜부에 대해 내륜부를 회전 가능하게 지지하는 베어링부와, 베어링부에 예압이 가해지도록 허브부로부터 연장되는 가압부 및 가압부에 의해 지지되고, 허브부의 회전에 연동되어 자기장의 변화를 생성하는 엔코더부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 휠 베어링 장치{WHEEL BEARING APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 휠 베어링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차륜의 회전 속도를 측정할 수 있는 차량용 휠 베어링 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 휠 베어링은 차체와 차륜의 사이에 장착되어 차륜의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 즉, 차량용 휠 베어링은 차체에 휠을 회전 가능하도록 연결시킴으로써, 차량이 움직일 수 있는 기능을 제공한다. 이러한 차량용 휠 베어링은 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 구동륜 휠 베어링과 구동력을 전달하지 않는 종동륜 휠베어링으로 구별될 수 있다.
구동륜 휠 베어링은 회전 요소와 비회전 요소를 포함한다. 회전 요소는 엔진에서 발생하여 변속기를 통과한 토크에 의하여, 구동축과 함께 회전하도록 되어 있다. 이에 반하여, 비회전 요소는 차체에 고정되어 있으며, 회전 요소와 비회전 요소 사이에는 전동 장치가 개재되어 있다. 종동륜 휠 베어링은 구동륜 휠 베어링과 유사한 구성을 포함하나, 회전 요소가 구동축에 연결되어 있지 않다.
이러한 차량용 휠 베어링에는 차륜의 속도를 인지하기 위해 마그네틱 엔코더링이 적용되고 있다. 마그네틱 엔코더링은 원형 스틸 플레이트 위에 N-S극이 원주방향으로 번갈아서 극성을 가진 고무자석을 적용하여 제작되어 휠 베어링에 조립된다.
그러나 종래의 차량용 휠 베어링은 마그네틱 엔코더링이 휠 베어링의 허브 또는 내륜의 가장자리에 조립됨에 따라 휠 베어링의 회전을 인지하는데 다소 비효율적인 문제점이 있고, 조립을 위해 스틸 플레이트 등 여러 부품이 요구됨에 따라 중량이 증가하고, 재료비, 조립비 및 개발비가 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0701533호(2007.03.23 등록, 발명의 명칭: 차량용 휠 엔드 어셈블리)에 개시되어 있다.
본 발명은 마그네틱 엔코더링의 기능을 충분히 확보함과 동시에 마그네틱 엔코더링의 조립성이 향상된 차량용 휠 베어링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 차량용 휠 베어링 장치는: 차륜과 연결되는 허브부; 상기 허브부와 함께 회전되는 내륜부; 상기 내륜부과 이격되어 배치되고, 차체에 고정되는 외륜부; 상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에 구비되고, 상기 외륜부에 대해 상기 내륜부를 회전 가능하게 지지하는 베어링부; 상기 베어링부에 예압이 가해지도록 상기 허브부로부터 연장되는 가압부; 및 상기 가압부에 의해 지지되고, 상기 허브부의 회전에 연동되어 자기장의 변화를 생성하는 엔코더부;를 포함한다.
또한, 상기 가압부는, 상기 허브부의 단부로부터 상기 허브부의 반경 방향 외측으로 절곡되어 상기 내륜부에 접촉되는 절곡부; 및 상기 절곡부의 내측으로 오목하게 함몰 형성되고, 상기 엔코더부가 안착되는 안착부;를 포함한다.
또한, 상기 절곡부와 상기 안착부는 복수개로 구비되어 상기 가압부의 원주 방향을 따라 상호 교번적으로 배치된다.
또한, 상기 절곡부와 상기 안착부는 오비탈 포밍(Orbital Forming) 공정에 의해 일체로 형성되고, 상기 안착부는 오비탈 포밍 시 상기 절곡부에 가해지는 하중보다 큰 하중이 인가됨에 따라 상기 절곡부의 내측으로 함몰 형성된다.
또한, 상기 엔코더부는, 상기 안착부에 삽입되고, 자성을 갖도록 구비되는 엔코더바디부; 및 상기 엔코더바디부를 관통하여 형성되고, 상기 엔코더바디부가 상기 안착부로 삽입되는 것을 안내하는 가이드부;를 포함한다.
또한, 상기 엔코더바디부는, 상기 절곡부의 외주면에 접촉되는 제1바디; 상기 제1바디와 이격되어 배치되고, 상기 절곡부의 내주면에 접촉되는 제2바디; 및 상기 제1바디와 상기 제2바디를 연결시키고, 상기 안착부에 삽입되는 연결부;를 포함한다.
또한, 상기 가이드부와 상기 연결부는 복수개로 구비되고, 상기 엔코더바디부의 원주 방향을 따라 상호 교번적으로 배치된다.
또한, 상기 외륜부에 고정되는 캡부; 및 상기 캡부로부터 연장되고, 상기 엔코더부에 의한 자기장의 변화를 감지하는 센서부;를 더 포함한다.
또한, 상기 센서부는 상기 엔코더부의 원주면과 나란하게 마주보는 위치에 배치된다.
또한, 상기 센서부는 상기 허브부의 축 방향과 소정 각도 경사지게 연장된다.
본 발명에 따른 차량용 휠 베어링 장치는 엔코더부가 가압부에 의해 차륜과 함께 회전되는 허브부에 직접 지지됨에 따라 차륜의 회전 속도 인식의 효율성을 향상시킬 수 있다,
또한, 본 발명에 따른 차량용 휠 베어링 장치는 안착부가 절곡부의 내측으로 함몰 형성되어 엔코더부가 삽입될 수 있는 공간을 마련함에 따라 엔코더부의 조립이 용이하고, 기존 스틸 플레이트와 같은 별도의 고정 수단의 제작에 의한 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 휠 베어링 장치는 엔코더바디부를 관통하여 형성되는 가이드부에 의해 엔코더바디부가 절곡부와 간섭되는 것을 방지할 수 있어 엔코더바디부가 안착부에 안정적으로 안착될 수 있도록 유도할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 휠 베어링 장치는 가이드부가 연결부와 엔코더바디부의 원주 방향을 따라 상호 교번적으로 배치됨에 따라 기존 마그네틱 엔코더와 같이 엔코더바디부에 서로 다른 자극을 교대로 착자하지 않고도 엔코더부가 허브부의 회전에 연동되어 자기장을 변화시킬 수 있도록할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 휠 베어링 장치는 센서부가 엔코더부와 마주보는 위치에 배치됨에 따라 차륜의 회전 속도 인식의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠 베어링 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠 베어링 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠 베어링 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔코더부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡부와 센서부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 휠 베어링 장치의 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠 베어링 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠 베어링 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠 베어링 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠 베어링 장치(1)는 허브부(100), 내륜부(200), 외륜부(300), 베어링부(400), 가압부(500), 엔코더부(600), 캡부(700), 센서부(800)를 포함한다.
허브부(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠 베어링 장치(1)의 일측 외관을 형성하고, 후술하는 내륜부(200), 베어링부(400), 캡부(700) 등을 지지한다. 허브부(100)는 차륜(미도시)에 연결되어 차륜과 함께 회전되는 회전요소로서의 기능을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 허브부(100)는 중공형의 원통 형태를 갖도록 형성되고, 차륜의 축방향과 나란한 방향으로 배치될 수 있다.
차륜과 마주보는 허브부(100)의 일측 단부에는 허브플랜지부(110)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 허브플랜지부(110)는 허브부(100)의 반경 방향 외측으로 수직하게 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 허브플랜지부(110)에는 허브플랜지부(110)를 허브부(100)의 축 방향으로 수직하게 관통하는 결합공이 형성된다. 허브플랜지부(110)는 복수개로 구비되어 허브부(100)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치된다. 이 경우, 복수개의 허브플랜지부(110)가 이격된 소정 간격은 등간격으로 예시될 수 있다. 허브플랜지부(110)는 결합공을 관통하는 볼트 등에 의해 차륜과 연결되어 차륜의 회전력을 허브부(100)로 전달한다.
차체와 마주보는 허브부(100)의 타측 단부에는 내륜안착부(120)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 내륜안착부(120)는 허브부(100)의 반경 방향 내측으로 수직하게 함몰 형성되는 단턱의 형상으로 형성될 수 있다. 내륜안착부(120)의 수평면은 후술하는 내륜부(200)의 내주면에 접해 내륜부(200)를 지지한다. 내륜안착부(120)의 수직면은 내륜부(200)의 단부면에 접해 후술하는 가압부(500)와 함께 내륜부(200)가 허브부(100)의 외주면 상에서 유동되는 것을 방지한다.
허브플랜지부(110)와 내륜안착부(120)의 사이에 배치된 허브부(100)의 외주면에는 구면의 형태를 갖고 허브부(100)의 내부를 향해 오목하게 형성되고, 후술하는 베어링부(400)의 일측이 구름 접촉되는 허브궤도면이 형성될 수 있다.
내륜부(200)는 허브부(100)에 결합되고, 허브부(100)의 회전 시 허브부(100)와 함께 회전된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 내륜부(200)는 중공형의 링 형태를 갖도록 형성되어 내주면이 허브부(100)의 외주면과 마주보도록 배치된다. 내륜부(200)는 내주면이 허브부(100)에 형성되는 내륜안착부(120)에 압입 고정된다. 이에 따라 내륜부(200)는 허브부(100)의 회전 시 허브부(100)와 일체로 회전될 수 있다. 내륜부(200)의 일측 단부는 내륜안착부(120)의 수직면에 접하여 지지된다. 내륜부(200)의 외주면에는 내륜부(200)의 내부를 향해 구면의 형태로 오목하게 함몰 형성되어 후술하는 베어링부(400)의 일측이 구름 접촉되는 내륜궤도면이 형성된다.
외륜부(300)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠 베어링 장치(1)의 타측 외관을 형성하고, 내륜부(200)과 이격되어 배치된다. 외륜부(300)는 차륜의 회전 시 허브부(100) 및 내륜부(200)와 함께 회전되지 않는 비회전요소로서 기능하도록 차체에 고정된다. 여기서 차체는 차량용 현가장치의 너클 암 등으로 예시될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 외륜부(300)는 중공형의 원통 형상을 갖도록 형성된다. 내륜부(200) 및 허브부(100)의 외주면과 허브부(100)의 반경 방향으로 소정 간격 이격되어 마주보도록 배치된다. 외륜부(300)의 내주면에는 외륜부(300)의 내부를 향해 구면의 형태로 오목하게 함몰 형성되어 후술하는 베어링부(400)의 타측이 구름 접촉되는 외륜궤도면이 형성된다. 외륜부(300)의 내주면에 형성된 외륜궤도면은 한 쌍으로 구비되어 외륜부(300)의 양단부에 각각 배치될 수 있다.
차체와 마주보는 외륜부(300)의 일측 단부에는 외륜플랜지부(310)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 외륜플랜지부(310)는 외륜부(300)의 반경 방향 외측으로 수직하게 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 외륜플랜지부(310)에는 외륜플랜지부(310)를 외륜부(300)의 축 방향으로 수직하게 관통하는 결합공이 형성된다. 외륜플랜지부(310)는 복수개로 구비되어 허브부(100)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치된다. 이 경우, 복수개의 외륜플랜지부(310)는가 이격된 소정 간격은 등간격으로 예시될 수 있다. 외륜플랜지부(310)는 결합공을 관통하는 볼트 등에 의해 차체에 연결되어 외륜부(300)가 차체에 대해 회전되지 않도록 외륜부(300)를 고정한다.
베어링부(400)는 내륜부(200)와 외륜부(300) 사이에 구비되고, 외륜부(300)에 대해 허브부(100) 및 내륜부(200)를 회전 가능하게 지지한다. 즉, 베어링부(400)는 외륜부(300)와 허브부(100) 및 내륜부(200)의 사이에 형성된 빈 공간 사이에 구비되어 외륜부(300)에 대한 허브부(100) 및 내륜부(200)의 상대 회전을 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부(400)는 원형의 단면을 갖는 구 형상의 볼 베어링의 형태로 형성될 수 있다. 베어링부(400)는 한 쌍으로 구비되어 허브부(100)의 축 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 베어링부(400) 중 어느 하나의 베어링부(400)는 양측이 각각 내륜부(200)에 형성된 내륜궤도면과, 외륜부(300)의 일측(도 3 기준 좌측) 단부에 형성된 외륜궤도면에 구름 접촉된다. 한 쌍의 베어링부(400) 중 나머지 하나의 베어링부(400)는 양측이 각각 허브부(100)에 형성된 허브궤도면과, 외륜부(300)의 타측(도 3 기준 우측) 단부에 형성된 외륜궤도면에 구름 접촉된다. 이에 따라 베어링부(400)는 허브부(100) 및 내륜부(200)의 외륜부(300)에 대한 상대회전을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
가압부(500)는 베어링부(400)에 예압이 가해지도록 허브부(100)로부터 연장된다. 보다 구체적으로, 가압부(500)는 허브부(100)에 안착된 내륜부(200)의 타측 단부를 가압함과 동시에 후술하는 엔코더부(600)를 지지할 수 있도록 형성된다. 이에 따라 가압부(500)는 내륜안착부(120)와 함께 내륜부(200)의 유동을 방지하며 내륜부(200)를 베어링부(400)에 안정적으로 접촉시킬 수 있고, 후술하는 엔코더부(600)의 조립 구조를 보다 단순화시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부(500)는 절곡부(510), 안착부(520)를 포함한다.
절곡부(510)는 허브부(100)의 단부로부터 허브부(100)의 반경 방향 외측으로 절곡되어 내륜부(200)에 접촉된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 절곡부(510)는 일측이 내륜안착부(120)가 형성된 허브부(100)의 타측 단부에 일체로 연결되고, 타측이 허브부(100)의 반경 방향으로 수직하게 절곡되어 대략 "ㄴ"자 형태의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 곡부(510)는 오비탈 포밍(Orbital Forming) 공정에 의해 형성된다. 보다 구체적으로, 절곡부(510)는 허브부(100)의 축을 중심으로 회전하는 별도의 성형 도구(미도시)에 의한 가압력에 의해 허브부(100)의 단부를 허브부(100)의 반경 바깥쪽으로 굽어지도록 소성 변형시킴으로써 형성될 수 있다. 절곡부(510)의 내측면은 내륜안착부(120)의 수직면과 반대측에 배치된 내륜부(200)의 타측 단부에 접촉된다. 절곡부(510)의 내측면은 절곡부(510)의 자체적인 폭의 너비, 절곡부(510)의 절곡 각도 등에 의해 내륜부(200)의 타측 단부를 베어링부(400) 측으로 향해 가압하여 내륜안착부(120)와 함께 내륜부(200)를 허브부(100) 상에서 지지한다. 절곡부(510)는 복수개로 구비되어 가압부(500)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치된다. 이에 따라 절곡부(510)는 이웃하는 절곡부(510)의 사이에 후술하는 안착부(520)가 위치될 수 있는 공간을 마련할 수 있다.
절곡부(510)의 전면 가장자리, 즉 절곡부(510)의 모서리에는 후술하는 엔코더부(600)가 안착부(520)에 원활하게 안착되도록 유도하는 안착유도부(511)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안착유도부(511)는 절곡부(510)의 모서리를 따라 연장되고, 절곡부(510)의 서로 다른 면을 경사지게 연결시키는 경사면 또는 테이퍼면의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라 안착유도부(511)는 엔코더부(600)가 안착부(520)에 안착되는 과정에서 공차 등에 의해 절곡부(510)가 엔코더부(600)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
절곡부(510)의 상단 후면에는 안착부(520)에 안착된 엔코더부(600)가 안착부(520)로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(512)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈방지부(512)는 절곡부(510)의 상단으로부터 내륜부(200)를 향해 하방으로 경사지게 연장되는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라 이탈방지부(512)는 안착부(520)에 안착된 엔코더부(600)와 걸림 결합되어 엔코더부(600)가 안착부(520)로부터 이탈되는 방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.
안착부(520)는 절곡부(510)의 내측으로 오목하게 함몰 형성되고, 엔코더부(600)가 안착된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부(520)는 절곡부(510)의 전면으로부터 허브부(100)의 축 방향과 나란한 방향으로 오목하게 함몰 형성되는 홈의 형태로 형성될 수 있다. 안착부(520)는 양단부가 절곡부(510)의 외주면과 내주면을 관통할 수 있도록 절곡부(510)의 원주면의 폭에 대응되는 길이를 갖도록 연장된다. 안착부(520)는 절곡부(510)의 오비탈 포밍 과정에서 절곡부(510)와 일체로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 안착부(520)는 허브부(100)의 단부를 오비탈 포밍하는 경우, 절곡부(510)에 가해지는 하중보다 큰 하중이 인가됨에 따라 절곡부(510)의 내측으로 함몰 형성될 수 있다. 안착부(520)는 복수개로 구비되어 절곡부(510)와 가압부(500)의 원주 방향을 따라 상호 교번적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 안착부(520)는 복수개의 절곡부(510)가 소정 간격 이격됨에 따라 이웃하는 절곡부(510)의 사이에 형성되는 빈 공간인 것으로 예시될 수 있다. 안착부(520)가 절곡부(510)의 내측으로 함몰되는 깊이, 폭은 후술하는 엔코더부(600)의 규격 등에 따라 다양한 값으로 설계 변경이 가능하다.
엔코더부(600)는 가압부(500)에 의해 지지되고, 허브부(100)의 회전에 연동되어 자기장의 변화를 생성할 수 있도록 구비된다. 즉, 엔코더부(600)는 허브부(100)과 함께 회전되며 허브부(100)의 회전 속도, 회전 방향 등에 따라 주변 자기장을 일정한 주기로 변화시킨다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔코더부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔코더부(600)는 엔코더바디부(610), 가이드부(620)를 포함한다.
엔코더바디부(610)는 엔코더부(600)의 개략적인 외관을 형성하고, 안착부(520)에 삽입되어 지지된다. 엔코더바디부(610)는 자성을 갖도록 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 엔코더바디부(610)는 열가소성 폴리 우레탄(Thermoplastic polyurethane; TPU) 등의 합성 수지에 페라이트(Ferrite) 등의 자성체 성분이 함유된 소재로 형성되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 엔코더바디부(610)는 제1바디(611), 제2바디(612), 연결부(613)를 포함한다.
제1바디(611)는 엔코더바디부(610)의 외주 둘레를 형성하고, 절곡부(510)의 외주면에 접촉된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1바디(611)는 중공형의 링 형태로 형성될 수 있다. 제1바디(611)는 엔코더바디부(610)가 안착부(520)에 안착됨에 따라 내주면이 절곡부(510)의 외주면, 보다 구체적으로 이탈방지부(512)에 접촉되어 지지된다.
제2바디(612)는 제1바디(611)와 이격되어 배치되어 엔코더바디부(610)의 내주 둘레를 형성하고, 절곡부(510)의 내주면에 접촉된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2바디(612)는 중공형의 링 형태로 형성되어 제1바디(611)와 동심원을 이루도록 배치된다. 제2바디(612)는 제1바디(611)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되어 제1바디(611)의 내측에 배치된다. 제2바디(612)는 엔코더바디부(610)가 안착부(520)에 안착됨에 따라 외주면이 절곡부(510)의 내주면 접촉되어 지지된다.
연결부(613)는 제1바디(611)와 제2바디(612)를 연결시키고, 안착부(520)에 삽입된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부(613)는 대략 막대 형상을 갖도록 형성되어 길이 방향이 엔코더바디부(610)의 반경 방향과 나란하게 배치된다. 연결부(613)는 양단이 각각 제1바디(611)의 내주면과 제2바디(612)의 외주면에 일체로 결합되어 제1바디(611)와 제2바디(612)를 연결시킨다. 연결부(613)는 복수개로 구비되어 엔코더바디부(610)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 연결부(613)는 엔코더바디부(610)의 장착 과정에서 제1바디(611)와 제2바디(612)가 각각 절곡부(510)의 외주면과 내주면에 접촉될 수 있도록 안착부(520)의 내부로 삽입된다. 연결부(613)의 폭은 안착부(520)의 폭에 대응되거나 안착부(520)의 폭보다 작은 값을 갖도록 형성될 수 있다.
가이드부(620)는 엔코더바디부(610)를 관통하여 형성되고, 엔코더바디부(610)가 안착부(520)로 삽입되는 것을 안내한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부(620)는 엔코더바디부(610)를 허브부(100)의 축 방향으로 수직하게 관통하는 홀의 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 가이드부(620)는 복수개로 구비되어 이웃하는 연결부(613)의 사이에 각각 배치될 수 있다. 즉, 가이드부(620)는 연결부(613)와 엔코더바디부(610)의 원주 방향을 따라 상호 교번적으로 배치된다. 이에 따라 가이드부(620)는 연결부(613)와 함께 자성을 띄는 부분과 자성을 띄지 않는 부분을 엔코더바디부(610)의 원주 방향을 따라 상호 교번적으로 배치시킬수 있어 엔코더바디부(610)의 회전 시 자기장의 변화를 생성할 수 있다. 가이드부(620)는 엔코더바디부(610)의 장착 과정에서 내부로 절곡부(510)가 삽입되며 엔코더바디부(610)가 절곡부(510)에 간섭되는 것을 방지함과 동시에 연결부(613)가 안착부(520)로 삽입되는 것을 안내한다. 이에 따라 가이드부(620)의 폭은 절곡부(510)의 폭에 대응되거나 절곡부(510)의 폭보다 큰 값을 갖도록 형성될 수 있다.
캡부(700)는 외륜부(300)에 고정되어 후술하는 센서부(800)를 지지한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡부와 센서부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡부(700)는 일측이 개구되도록 대략 "ㄷ"자 단면을 갖는 원통의 형상으로 형성될 수 있다. 캡부(700)는 개구된 측의 단부가 외륜부(300)의 차체와 마주보는 단부의 내측에 압입되어 지지될 수 있다. 캡부(700)의 후면은 가압부(500)의 전면과 소정 간격 이격되어 나란하게 마주보도록 배치된다.
센서부(800)는 캡부(700)로부터 연장되고, 엔코더부(600)에 의한 자기장의 변화를 감지한다. 보다 구체적으로, 센서부(800)는 홀(Hall) 효과, AMR(Anisotropic Magneto Resistance) 효과, GMR(Giant Magneto Resistance) 효과 및 TMR(Tunnel Magneto Resistance) 효과 중 적어도 하나를 이용하여 엔코더부(600)의 회전에 따른 자기장 변화를 감지하고, 감지된 자기장 변화에 따라 생성된 펄스 형태의 신호에 의해 차륜의 회전 속도, 회전 방향 등을 측정한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(800)는 일측이 캡부(700)의 전면에 일체로 연결되고, 타측이 캡부(700)의 외측을 향해 연장되는 막대의 형상으로 형성될 수 있다. 센서부(800)는 엔코더부(600)에 의한 자기장의 변화를 보다 가까운 위치에서 감지할 수 있도록 엔코더부(600)의 원주면과 나란하게 마주보는 위치에 배치된다. 이에 따라 센서부(800)는 차륜의 회전 속도 또는 회전 방향을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 센서부(800)는 허브부(100)의 축 방향과 소정 각도 경사지게 연장될 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이 센서부(800)는 캡부(700)의 외측으로 연장되는 타측 단부가 허브부(100)의 반경 방향을 향해 구부러진 형태로 연장될 수 있다. 이에 따라 센서부(800)는 너클 암 등 인접 부품과의 간섭을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 차량용 휠 베어링 장치 100 : 허브부
110 : 허브플랜지부 120 : 내륜안착부
200 : 내륜부 300 : 외륜부
310 : 외륜플랜지부 400 : 베어링부
500 : 가압부 510 : 절곡부
511 : 안착유도부 512 : 이탈방지부
520 : 안착부 600 : 엔코더부
610 : 엔코더바디부 611 : 제1바디
612 : 제2바디 613 : 연결부
620 : 가이드부 700 : 캡부
800 : 센서부

Claims (10)

  1. 차륜과 연결되는 허브부;
    상기 허브부와 함께 회전되는 내륜부;
    상기 내륜부과 이격되어 배치되고, 차체에 고정되는 외륜부;
    상기 내륜부와 상기 외륜부 사이에 구비되고, 상기 외륜부에 대해 상기 내륜부를 회전 가능하게 지지하는 베어링부;
    상기 베어링부에 예압이 가해지도록 상기 허브부로부터 연장되는 가압부; 및
    상기 가압부에 의해 지지되고, 상기 허브부의 회전에 연동되어 자기장의 변화를 생성하는 엔코더부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가압부는,
    상기 허브부의 단부로부터 상기 허브부의 반경 방향 외측으로 절곡되어 상기 내륜부에 접촉되는 절곡부; 및
    상기 절곡부의 내측으로 오목하게 함몰 형성되고, 상기 엔코더부가 안착되는 안착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 절곡부와 상기 안착부는 복수개로 구비되어 상기 가압부의 원주 방향을 따라 상호 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 절곡부와 상기 안착부는 오비탈 포밍(Orbital Forming) 공정에 의해 일체로 형성되고, 상기 안착부는 오비탈 포밍 시 상기 절곡부에 가해지는 하중보다 큰 하중이 인가됨에 따라 상기 절곡부의 내측으로 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 엔코더부는,
    상기 안착부에 삽입되고, 자성을 갖도록 구비되는 엔코더바디부; 및
    상기 엔코더바디부를 관통하여 형성되고, 상기 엔코더바디부가 상기 안착부로 삽입되는 것을 안내하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 엔코더바디부는,
    상기 절곡부의 외주면에 접촉되는 제1바디;
    상기 제1바디와 이격되어 배치되고, 상기 절곡부의 내주면에 접촉되는 제2바디; 및
    상기 제1바디와 상기 제2바디를 연결시키고, 상기 안착부에 삽입되는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가이드부와 상기 연결부는 복수개로 구비되고, 상기 엔코더바디부의 원주 방향을 따라 상호 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 외륜부에 고정되는 캡부; 및
    상기 캡부로부터 연장되고, 상기 엔코더부에 의한 자기장의 변화를 감지하는 센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 엔코더부의 원주면과 나란하게 마주보는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 허브부의 축 방향과 소정 각도 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠 베어링 장치.
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