KR20220166521A - 드라이브 액슬의 부트조립체 - Google Patents

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김희준
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Abstract

본 발명은 휠베어링의 베어링이너씰을 제거하여 드래그 토크를 저감하는 한편, 부트의 주름부분에서 발생하는 마찰소음을 저감하도록 한 드라이브 액슬의 부트조립체에 관한 것으로, 본 발명에서는, 휠하우징에 조립되는 휠베어링; 링 형상으로 형성되고, 외경부가 휠베어링의 외륜에 고정되는 아우터링; 일단의 대경부가 상기 아우터링의 내경부에 조립되는 부트; 및 밴드에 의해 부트 타단의 소경부와 드라이브샤프트 사이에 조립되어 부트의 회전을 제한하면서 이물질 유입을 방지하는 베어링씰유닛;을 포함하여 구성되는 드라이브 액슬의 부트조립체가 소개된다.

Description

드라이브 액슬의 부트조립체{Boot assembly of drive axle}
본 발명은 휠베어링의 베어링이너씰을 제거하여 드래그 토크를 저감하고 차량의 연비를 향상시키는 한편, 부트의 주름부분에서 발생하는 마찰소음을 저감하도록 한 드라이브 액슬 조립체에 관한 것이다.
통합형 드라이브 액슬(Integrated Drive Axle : IDA)은 드라이브 샤프트의 아우터레이스와 휠베어링의 허브를 일체화한 구조이다.
즉, 휠베어링과 드라이브샤프트의 기능이 통합됨으로서, 제품의 경량화는 물론 제품 원가를 축소하고, 또한 조인트 센터 거리를 축소하여 드라이브 샤프트의 절각을 증대시키는 한편, 휠베어링 PCD가 증대되어 차량의 횡강성이 증대되는 장점이 있다.
하지만, 휠베어링 사이즈의 증대는 휠베어링의 드래그 토크를 증대시키는 요인으로 작용하게 되고, 결국 차량 연비에 악영향을 주게 된다.
이에, 휠베어링의 씰링성을 담당하는 베어링이너씰의 구조 변경을 통해 휠베어링의 드래그 토크를 감소시킬 수 있다.
그러나, 휠베어링의 외륜과 내륜 사이에 끼워지는 베어링이너씰이 부트 외부로 노출됨으로써, 휠베어링 내부에 이물질이 유입되는 것을 막기 위해서는 베어링이너씰의 씰링성을 일정 수준 이상 유지해야 한다.
그런데, 베어링이너씰의 씰링성이 증대될수록 드래그 토크도 함께 커지게 되어, 드래그 토크를 저감시키는 데에 한계가 있다.
즉, 베어링이너씰이 내륜과 외륜 사이에 끼워지게 됨으로써, 베어링이너씰의 원주 길이가 상대적으로 길게 형성되고, 이에 베어링이너씰에 의한 씰링작용에 의해 드래그 토크가 커지는 단점이 있다.
더불어, 부트가 등속조인트와 함께 회전됨으로써, 풀턴 주행시 부트의 주름이 원주방향을 따라 연속적으로 접히고 펴지게 되는데, 이 과정에서 부트의 주름 안쪽에 흙/제설제 등이 수분과 접촉되어 반복적으로 붙거나 떨어지게 되어 마찰음이 발생하는 문제도 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
JP 5868643 B2 JP 2007-315423 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 휠베어링의 베어링이너씰을 제거하여 드래그 토크를 저감하고 차량의 연비를 향상시키는 드라이브 액슬 조립체를 제공하는 데 있다.
본 발명은 부트의 주름부분에서 발생하는 마찰소음을 저감하도록 한 드라이브 액슬 조립체를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 휠하우징에 조립되는 휠베어링; 링 형상으로 형성되고, 외경부가 휠베어링의 외륜에 고정되는 아우터링; 일단의 대경부가 상기 아우터링의 내경부에 조립되는 부트; 및 밴드에 의해 부트 타단의 소경부와 드라이브샤프트 사이에 조립되어 부트의 회전을 제한하면서 이물질 유입을 방지하는 베어링씰유닛;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 아우터링의 외경부 외주면이 외륜의 내주면에 삽입 고정될 수 있다.
상기 아우터링의 외경부 측에 ABS센서가 고정되고; 상기 아우터링의 내경부가 부트의 대경부 내부에 삽입되어 일체화될 수 있다.
상기 아우터링의 내경부 외주면이 부트의 대경부 내주면에 삽입되고; 상기 부트의 대경부를 감싸는 구조로 밴드가 체결되어 아우터링에 부트가 체결될 수 있다.
상기 베어링씰유닛은, 상기 부트의 소경부와 드라이브샤프트 사이에 조립되는 샤프트베어링; 상기 샤프트베어링보다 부트의 소경부 끝단에 가까운 위치에서 부트의 소경부와 드라이브샤프트 사이에 조립되는 샤프트씰;을 포함할 수 있다.
상기 부트의 소경부 내주면에 샤프트베어링과 샤프트씰을 감싸는 형상으로 베어링하우징이 압입 조립되고; 상기 베어링하우징의 내면 중 샤프트씰측의 샤프트베어링과 경계되는 부분에 경계단차부가 형성될 수 있다.
상기 베어링하우징의 단부에 내측 반경방향을 향하여 씰지지부가 절곡 형성되고; 상기 샤프트씰의 외주면이 상기 씰지지부를 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 부트의 소경부 끝단 위치에 대응하는 드라이브샤프트의 외주면에 외경이 점진적으로 증가하는 형상의 경사면이 형성되고; 상기 부트의 소경부 끝단 내주면에 상기 경사면을 향하여 하우징지지부가 절곡 형성되며; 상기 하우징지지부의 단부에 상기 경사면과 소정 간극을 두고 이물방지부가 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 부트의 소경부 내주면에 샤프트베어링과 샤프트씰을 감싸는 형상으로 베어링하우징이 압입 조립되고; 상기 베어링하우징의 내면 중 샤프트베어링과 샤프트씰이 경계되는 부분에 경계단차부가 형성될 수 있다.
상기 부트의 소경부 끝단에 내측 반경방향을 향하여 하우징지지부가 절곡 형성되고; 상기 하우징지지부와 마주하는 베어링하우징의 단부에 내측 반경방향을 향하여 씰지지부가 연장 형성되어 상기 씰지지부가 하우징지지부의 내면에 지지될 수 있다.
상기 씰지지부의 내주면에 하우징지지부를 향하여 미로형성부가 절곡되어 형성되고; 상기 하우징지지부의 내주면에 내측 반경방향으로 이물방지부가 돌출되어 상기 이물방지부가 미로형성부를 덮는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 베어링하우징이 압입되는 부트의 내주면에 슬립방지돌기가 형성될 수 있다.
상기 아우터링과 휠베어링의 내륜 사이에 구비되는 제1그리스씰을 포함할 수 있다.
상기 제1그리스씰은 상기 아우터링의 외경부 끝단을 감싸는 형상으로 조립되고, 립부가 내측 반경방향으로 돌출되어 휠베어링의 내륜에 접촉될 수 있다.
상기 아우터링과 휠하우징 사이에 구비되는 제2그리스씰을 포함할 수 있다.
상기 제2그리스씰은 상기 아우터링의 중간부분을 덮는 형상으로 조립되고, 립부가 휠하우징을 향해 돌출되어 휠하우징의 단부에 접촉될 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 휠베어링의 외륜과 내륜 사이를 씰링하는 베어링이너씰 대신에 외륜에 아우터링을 덮어 이물질 유입을 방지함으로써, 베어링이너씰의 씰링작용에 의해 발생하는 드래그 토크를 저감하여 차량의 연비를 향상시키는 효과가 있다.
더욱이, 부트가 회전하지 않으므로, 풀턴 주행을 포함한 다양한 주행상황에서 부트의 주름이 원주방향을 따라 연속적으로 접히고 펴지는 작용이 일어나지 않아, 주행중 주름부분이 접촉 및 이격되면서 발생할 수 있는 마찰소음을 방지하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 드라이브 액슬의 부트조립체를 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 'A'부분을 확대하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 부트와 아우터링이 밴드에 의해 체결되는 다른 구조를 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 베어링씰유닛의 단면 형상을 도시한 도면.
도 5는 도 4의 'B'부분에서 이물질 유입을 방지하는 구성을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 베어링씰유닛의 단면 형상을 도시한 도면.
도 7은 도 6에 도시한 베어링하우징과 부트의 소경부 부분을 확대하여 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 부트의 내면에 형성된 슬립방지돌기의 구조를 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 그리스씰이 적용된 구조를 도시한 도면.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 드라이브 액슬 조립체를 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 드라이브 액슬 조립체는 통합형 드라이브 액슬((Integrated Drive Axle : IDA)로서, 너클 또는 캐리어에 휠베어링(200)의 외륜(210)이 고정되고, 상기 휠베어링(200)의 외륜(210)과 내륜(220) 사이에 볼(230)(또는 롤러)과 케이지가 조립되어 일체화된 휠하우징(100)의 외주면에 상기 휠베어링(200)이 삽입된다.
그리고, 상기 휠하우징(100)의 끝단부에 오비탈 포밍 가공을 수행하여 휠하우징(100)의 끝단부를 바깥방향으로 말아 올리는 형상으로 형성함으로써, 휠베어링(200)에 예압을 가하여 내륜(220)을 휠하우징(100)에 고정시킨다.
또한, 상기 휠하우징(100)의 내부에 등속조인트를 통해 드라이브샤프트(500)가 연결됨으로써, 파워트레인의 구동력이 드라이브샤프트(500)를 통해 등속조인트에 전달되고, 차량의 거동에 따라 등속조인트가 유동 및 절각되어지면서 휠하우징(100)을 회전시킨다.
특히, 본 발명은 부트(400)를 포함하는 부트조립체가 휠베어링(200)의 외륜(210)과 드라이브샤프트(500) 사이에 회전이 제한되는 상태로 조립된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 휠하우징(100)에 조립되는 휠베어링(200); 링 형상으로 형성되고, 외경부(300a)가 휠베어링(200)의 외륜(210)에 고정되는 아우터링(300); 일단의 대경부(400a)가 상기 아우터링(300)의 내경부(300b)에 조립되는 부트(400); 및 밴드(b)에 의해 부트(400) 타단의 소경부(400b)와 드라이브샤프트(500) 사이에 조립되어 부트(400)의 회전을 제한하면서 이물질 유입을 방지하는 베어링씰유닛;을 포함하여 구성이 된다.
예컨대, 부트(400)의 대경부(400a)에 스틸 재질의 아우터링(300)이 고정되고, 상기 아우터링(300)은 휠베어링(200)의 외륜(210)에 결합된다.
그리고, 상기 부트(400)의 소경부(400b)와 드라이브샤프트(500) 사이에서 베어링씰유닛이 드라이브샤프트(500)를 감싸는 형상으로 조립됨으로써, 부트(400)에 대한 드라이브샤프트(500)의 상대 회전을 허용하게 되고, 이에 부트(400)는 회전하지 않고 고정된 상태가 된다.
또한, 상기 부트(400)의 소경부(400b)를 감싸는 형상으로 밴드(b)가 체결됨으로써, 부트(400)의 소경부(400b)와 베어링씰유닛이 밴드(b)의 조임 체결력에 의해 체결된다.
이처럼, 본 발명은 휠베어링(200)의 외륜(210)과 내륜(220) 사이가 아우터링(300)에 의해 덮여지게 됨으로써, 외부 이물질이 휠베어링(200) 내부에 유입되는 것을 방지하게 되어, 기존의 베어링이너씰이 제거된다. 따라서, 베어링이너씰에 의한 드래그 토크를 저감하여 연비를 향상시키게 된다.
더욱이, 등속조인트가 회전하게 되더라도 부트(400)는 회전하지 않게 됨으로써, 풀턴 주행을 포함한 다양한 주행상황에서 부트(400)의 주름이 원주방향을 따라 연속적으로 접히고 펴지는 작용이 일어나지 않게 되고, 이에 주행중 주름부분이 접촉 및 이격되면서 발생하는 마찰소음을 방지하게 된다.
뿐만 아니라, 밴드(b)를 이용하여 부트(400)와 베어링씰유닛을 체결함으로써, 부트(400)의 조립성을 향상시키는 것은 물론, 부트(400)의 장탈착이 용이하여 교체 수리에 따른 작업성을 향상시키게 된다.
아울러, 도 2는 도 1의 'A'부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 상기 아우터링(300)의 외경부(300a) 외주면이 외륜(210)의 내주면에 삽입 고정되는 구조가 된다.
즉, 상기 아우터링(300)이 스틸 재질로 형성됨으로써, 아우터링(300)의 외경부(300a)가 외륜(210)과 내륜(220) 사이에 진입되어 외륜(210)의 내주면에 압입 고정된다.
더불어, 상기 아우터링(300)의 외경부(300a) 측에 ABS센서(320)가 고정되고; 상기 아우터링(300)의 내경부(300b)가 부트(400)의 대경부(400a) 내부에 삽입되어 일체화된다.
예컨대, 아우터링(300)에 ABS센서(320)를 고정한 후, 부트(400) 성형시 아우터링(300)을 고정하여 3개의 부품을 일체화하여 구성할 수 있다.
다른 예로서, 부트(400) 성형시 아우터링(300)을 고정한 후, 아우터링(300)에 ABS센서(320)를 고정하여 3개의 부품을 일체화하여 구성할 수 있다.
즉, 아우터링(300)에 부트(400)와 ABS센서(320)가 일체화하여 구성이 되고, 특히 휠베어링(200)에 아우터링(300)이 직접 고정됨으로써, 부트조립체를 구성하는 부품수를 감소하고 구조를 단순화시키게 된다.
한편, 본 발명에서는 아우터링(300)의 내경부(300b)가 부트(400)의 대경부(400a) 내부에 삽입되어 고정되는 구조 외에, 아우터링(300)의 내경부(300b)가 부트(400)의 대경부(400a) 내면에 압입되어 고정될 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 부트(400)와 아우터링(300)이 밴드(b)에 의해 체결되는 구조를 예시한 도면으로, 도면을 참조하면, 상기 아우터링(300)의 내경부(300b) 외주면이 부트(400)의 대경부(400a) 내주면에 삽입되고; 상기 부트(400)의 대경부(400a)를 감싸는 구조로 밴드(b)가 체결되어 아우터링(300)에 부트(400)가 체결될 수 있다.
즉, 상기 부트(400)의 대경부(400a)를 감싸는 형상으로 밴드(b)가 체결됨으로써, 부트(400)의 대경부(400a)와 아우터링(300)의 내경부(300b)가 밴드(b)의 조임 체결력에 의해 체결된다.
따라서, 부트(400)와 아우터링(300) 간의 조립성을 향상시키는 것은 물론, 부트(400)의 장탈착이 용이하여 교체 수리에 따른 작업성을 향상시키게 된다.
참고로, 부트(400)의 대경부(400a)와 소경부(400b) 모두에 밴드(b)를 체결할 수도 있지만, 두 개의 밴드(b) 중 하나의 밴드(b)만을 적용하더라도 교체 수리에 따른 작업성 효과를 구현할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 베어링씰유닛의 단면 형상을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 베어링씰유닛은, 상기 부트(400)의 소경부(400b)와 드라이브샤프트(500) 사이에 조립되는 샤프트베어링(600); 상기 샤프트베어링(600)보다 부트(400)의 소경부(400b) 끝단에 가까운 위치에서 부트(400)의 소경부(400b)와 드라이브샤프트(500) 사이에 조립되는 샤프트씰(700);을 포함하여 구성이 된다.
예컨대, 상기 샤프트베어링(600)은 볼베어링 또는 니들베어링 등의 베어링일 수 있는 것으로, 상기 샤프트베어링(600)의 내륜(220)이 드라이브샤프트(500)에 지지되고, 상기 샤프트베어링(600)의 외륜(210)이 부트(400)의 소경부(400b)에 지지된다.
그리고, 상기 부트(400)의 소경부(400b) 끝단 내부에는 드라이브샤프트(500)를 감싸는 형상으로 샤프트씰(700)이 설치됨으로써, 샤프트베어링(600)과 부트(400) 내에 이물질이 유입되는 것을 차단하게 된다.
다만, 샤프트씰(700)에 의해 드래그 토크에 영향을 주기는 하지만, 드라이브샤프트(500)에 구비되는 샤프트씰(700)의 위치 특성상, 샤프트씰(700)은 휠베어링(200)에 장착되는 베어링이너씰에 비해 상대적으로 원주 길이가 매우 짧게 형성된다. 따라서, 베어링이너씰 대비하여 드래그 토크의 증대 수준이 크지 않아, 차량의 연비에 악영향을 주지 않게 된다.
더불어, 도 4와 같이 상기 부트(400)의 소경부(400b) 내주면에 샤프트베어링(600)과 샤프트씰(700)을 감싸는 형상으로 베어링하우징(800)이 압입 조립되고; 상기 베어링하우징(800)의 내면 중 샤프트씰(700)측의 샤프트베어링(600)과 경계되는 부분에 경계단차부(820)가 형성될 수 있다.
예컨대, 베어링하우징(800)의 내면 중 경계단차부(820)를 기준으로 부트(400)의 대경부(400a) 측에 위치한 베어링하우징(800)의 안쪽 내면에 샤프트베어링(600)이 조립된다.
즉, 베어링하우징(800)의 내면 중간부분에 형성된 경계단차부(820)를 통해 샤프트베어링(600)이 베어링하우징(800) 내부에 견고하고 안정적으로 조립될 수 있게 된다.
참고로, 상기 베어링하우징(800) 내에 샤프트베어링(600)과 샤프트씰(700)이 압입 조립되고, 상기 베어링하우징(800)이 부트(400)에 일체화하여 조립될 수 있다.
계속해서, 도 4와 같이 상기 베어링하우징(800)의 단부에 내측 반경방향을 향하여 씰지지부(810)가 절곡 형성되고; 상기 샤프트씰(700)의 외주면이 상기 씰지지부(810)를 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 씰지지부(810)에 샤프트씰(700)이 고정되고, 샤프트씰(700)의 립부분이 드라이브샤프트(500)의 외주면에 밀착됨으로써, 외부의 이물질이 드라이브샤프트(500)와 샤프트씰(700) 사이를 통해 샤프트베어링(600) 내부로 유입되는 것을 방지하게 된다.
아울러, 도 5는 도 4의 'B'부분에서 이물질 유입을 방지하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 부트(400)의 소경부(400b) 끝단 위치에 대응하는 드라이브샤프트(500)의 외주면에 외경이 점진적으로 증가하는 형상의 경사면(510)이 형성되고; 상기 부트(400)의 소경부(400b) 끝단 내주면에 상기 경사면(510)을 향하여 하우징지지부(410)가 절곡 형성되며; 상기 하우징지지부(410)의 단부에 상기 경사면(510)과 소정 간극을 두고 이물방지부(412)가 돌출되어 형성될 수 있다.
즉, 이물방지부(412)와 경사면(510) 사이의 간극으로 이물질이 유입되는 경우, 간극 내에 유입되는 이물질이 경사면(510)과 만나게 됨으로써, 이물질의 유동을 방해하게 된다.
따라서, 외부의 이물질이 이물방지부(412)와 경사면(510) 사이로 유입되는 것을 최소화시키고, 하우징지지부(410)와 샤프트씰(700) 사이에 이물질이 유입되더라도 샤프트씰(700)에 의해 부트(400) 내부에 이물질이 유입되는 것을 방지하여 부트(400) 내부에 이물질이 유입되는 것을 원천적으로 차단하게 된다.
한편, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 베어링씰유닛의 단면 형상을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 부트(400)의 소경부(400b) 내주면에 샤프트베어링(600)과 샤프트씰(700)을 감싸는 형상으로 베어링하우징(800)이 압입 조립되고; 상기 베어링하우징(800)의 내면 중 샤프트베어링(600)과 샤프트씰(700)이 경계되는 부분에 경계단차부(820)가 형성될 수 있다.
예컨대, 베어링하우징(800)의 내면 중 경계단차부(820)를 기준으로 부트(400)의 대경부(400a) 측에 위치한 베어링하우징(800)의 안쪽 내면에 샤프트베어링(600)이 조립되고, 부트(400)의 소경부(400b) 측에 위치한 베어링하우징(800)의 바깥쪽 내면에 샤프트씰(700)이 조립된다.
즉, 베어링하우징(800)의 내면 중간에 형성된 경계단차부(820)를 통해 샤프트베어링(600)과 샤프트씰(700)이 베어링하우징(800) 내부에 견고하고 안정적으로 조립될 수 있게 된다.
아울러, 도 7은 도 6에 도시한 베어링하우징(800)과 부트(400)의 소경부(400b) 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 부트(400)의 소경부(400b) 끝단에 내측 반경방향을 향하여 하우징지지부(410)가 절곡 형성되고; 상기 하우징지지부(410)와 마주하는 베어링하우징(800)의 단부에 내측 반경방향을 향하여 씰지지부(810)가 연장 형성되어 상기 씰지지부(810)가 하우징지지부(410)의 내면에 지지될 수 있다.
즉, 상기 하우징지지부(410)의 내면에 씰지지부(810)가 밀착됨으로써, 외부의 이물질이 부트(400)의 소경부(400b)와 베어링하우징(800) 사이를 통해 부트(400) 내부로 유입되는 것을 방지하게 된다.
더 나아가, 상기 씰지지부(810)의 내주면에 하우징지지부(410)를 향하여 미로형성부(812)가 절곡되어 형성되고; 상기 하우징지지부(410)의 내주면에 내측 반경방향으로 이물방지부(412)가 돌출되어 상기 이물방지부(412)가 미로형성부(812)를 덮는 형상으로 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 이물방지부(412)가 드라이브샤프트(500)를 향해 내측 반경방향으로 형성되면서 미로형성부(812)를 축방향으로 덮는 구조가 된다.
이에, 이물방지부(412)와 드라이브샤프트(500) 사이의 공간으로 이물질이 유입되더라도 미로형성부(812)가 이물방지부(412)의 내면에 밀착되어 있어, 이물질이 하우징지지부(410)와 씰지지부(810) 사이로 유입되는 것을 방지하게 된다.
따라서, 외부의 이물질이 부트(400)의 소경부(400b)와 베어링하우징(800) 사이의 틈을 통해 부트(400) 내부로 유입되는 것을 방지하는 것은 물론, 샤프트씰(700)에 의해 부트(400) 내부에 이물질이 유입되는 것을 차단하게 된다.
한편, 도 8은 본 발명에 따른 부트(400)의 내면에 형성된 슬립방지돌기(420)의 구조를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 베어링하우징(800)이 압입되는 부트(400)의 내주면에 슬립방지돌기(420)가 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 베어링하우징(800)이 압입되는 부트(400)의 내주면을 따라 축방향으로 슬립방지돌기(420)가 돌출됨으로써, 부트(400) 내에 압입되는 베어링하우징(800)의 슬립이 방지된다.
이때에, 상기 부트(400)의 내주면과 베어링하우징(800)의 외주면 사이에 밀봉제가 도포됨으로써, 부트(400)와 베어링하우징(800)의 조립성이 향상되고, 이에 베어링하우징(800)의 슬립을 더욱 확실하게 방지하게 된다.
한편, 도 9는 본 발명에 따른 그리스씰이 적용된 구조를 도시한 도면으로, 상기 그리씰은 제1그리스씰(900)과 제2그리스씰(910)로 구분할 수 있다.
도면을 참조하면, 본 발명은 상기 아우터링(300)과 휠베어링(200)의 내륜(220) 사이에 구비되는 제1그리스씰(900)을 포함하여 구성이 된다.
구체적으로, 상기 제1그리스씰(900)은 상기 아우터링(300)의 외경부(300a) 끝단을 감싸는 형상으로 조립되고, 립부(902)가 내측 반경방향으로 돌출되어 휠베어링(200)의 내륜(220)에 접촉될 수 있다.
다만, 본 발명에서는 상기 내륜(220)의 외주면 일부를 덮는 형상으로 엔코더링(240)이 조립되는 구조를 도시하고 있고, 이 같은 구조에서는 상기 제1그리스씰(900)의 립부(902)가 엔코더링(240)에 접촉되는 구조가 된다.
즉, 상기 제1그리스씰(900)에 의해 휠베어링(200) 내부의 휠베어링용 그리스가 누출되는 것을 방지함으로써, 휠베어링용 그리스와 휠하우징(100) 내부의 등속조인트용 그리스가 섞이는 것을 방지하게 된다.
아울러, 본 발명은 상기 아우터링(300)과 휠하우징(100) 사이에 구비되는 제2그리스씰(910)을 포함하여 구성이 된다.
구체적으로, 상기 제2그리스씰(910)은 상기 아우터링(300)의 중간부분을 덮는 형상으로 조립되고, 립부(912)가 휠하우징(100)을 향해 돌출되어 휠하우징(100)의 단부에 접촉될 수 있다.
예컨대, 제2그리스씰(910)의 립부(912)가 상기 휠하우징(100)의 오비탈 포밍 가공된 끝단부에 접촉되는 구조가 된다.
즉, 상기 제1그리스씰(900)에 의해 휠베어링(200) 내부의 휠베어링용 그리스가 누출되는 것을 방지함으로써, 휠베어링용 그리스와 휠하우징(100) 내부의 등속조인트용 그리스가 섞이는 것을 방지하게 된다.
이에, 본 발명에서는 제1그리스씰(900)과 제2그리스씰(910) 중 어느 하나만 구비할 수 있다.
즉, 상기 제1그리스씰(900)은 휠베어링용 그리스의 누출을 방지하기 위한 것이고, 제2그리스씰(910)은 등속조인트용 그리스의 누출을 방지하기 위한 것으로, 제1그리스씰(900)과 제2그리스씰(910) 중 하나만 구비되더라도 휠베어링용 그리스와 등속조인트용 그리스가 혼합되는 것을 방지하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 휠베어링(200)의 외륜(210)과 내륜(220) 사이를 씰링하는 베어링이너씰 대신에 외륜(210)에 아우터링(300)을 덮어 이물질 유입을 방지함으로써, 베어링이너씰의 씰링작용에 따른 드래그 토크를 저감하여 차량의 연비를 향상시키게 된다.
더욱이, 부트(400)가 회전하지 않으므로, 풀턴 주행을 포함한 다양한 주행상황에서 부트(400)의 주름이 원주방향을 따라 연속적으로 접히고 펴지는 작용이 일어나지 않아, 주행중 주름부분이 접촉 및 이격되면서 발생할 수 있는 마찰소음을 방지하게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 휠하우징
200 : 휠베어링
210 : 외륜
220 : 내륜
230 : 볼
300 : 아우터링
300a : 외경부
300b : 내경부
310 : ABS센서
400 : 부트
400a : 대경부
400b : 소경부
410 : 하우징지지부
412 : 이물방지부
420 : 슬립방지돌기
500 : 드라이브샤프트
510 : 경사면
600 : 샤프트베어링
700 : 샤프트씰
800 : 베어링하우징
810 : 씰지지부
812 : 미로형성부
820 : 경계단차부
900 : 제1그리스씰
902 : 립부
910 : 제2그리스씰
912 : 립부
b : 밴드

Claims (16)

  1. 휠하우징에 조립되는 휠베어링;
    링 형상으로 형성되고, 외경부가 휠베어링의 외륜에 고정되는 아우터링;
    일단의 대경부가 상기 아우터링의 내경부에 조립되는 부트; 및
    밴드에 의해 부트 타단의 소경부와 드라이브샤프트 사이에 조립되어 부트의 회전을 제한하면서 이물질 유입을 방지하는 베어링씰유닛;을 포함하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아우터링의 외경부 외주면이 외륜의 내주면에 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 아우터링의 외경부 측에 ABS센서가 고정되고;
    상기 아우터링의 내경부가 부트의 대경부 내부에 삽입되어 일체화된 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 아우터링의 내경부 외주면이 부트의 대경부 내주면에 삽입되고;
    상기 부트의 대경부를 감싸는 구조로 밴드가 체결되어 아우터링에 부트가 체결되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 베어링씰유닛은,
    상기 부트의 소경부와 드라이브샤프트 사이에 조립되는 샤프트베어링;
    상기 샤프트베어링보다 부트의 소경부 끝단에 가까운 위치에서 부트의 소경부와 드라이브샤프트 사이에 조립되는 샤프트씰;을 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 부트의 소경부 내주면에 샤프트베어링과 샤프트씰을 감싸는 형상으로 베어링하우징이 압입 조립되고;
    상기 베어링하우징의 내면 중 샤프트씰측의 샤프트베어링과 경계되는 부분에 경계단차부가 형성된 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 베어링하우징의 단부에 내측 반경방향을 향하여 씰지지부가 절곡 형성되고;
    상기 샤프트씰의 외주면이 상기 씰지지부를 감싸는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 부트의 소경부 끝단 위치에 대응하는 드라이브샤프트의 외주면에 외경이 점진적으로 증가하는 형상의 경사면이 형성되고;
    상기 부트의 소경부 끝단 내주면에 상기 경사면을 향하여 하우징지지부가 절곡 형성되며;
    상기 하우징지지부의 단부에 상기 경사면과 소정 간극을 두고 이물방지부가 돌출되어 형성되는 것을 드라이브 액슬의 부트조립체.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 부트의 소경부 내주면에 샤프트베어링과 샤프트씰을 감싸는 형상으로 베어링하우징이 압입 조립되고;
    상기 베어링하우징의 내면 중 샤프트베어링과 샤프트씰이 경계되는 부분에 경계단차부가 형성된 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 부트의 소경부 끝단에 내측 반경방향을 향하여 하우징지지부가 절곡 형성되고;
    상기 하우징지지부와 마주하는 베어링하우징의 단부에 내측 반경방향을 향하여 씰지지부가 연장 형성되어 상기 씰지지부가 하우징지지부의 내면에 지지되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 씰지지부의 내주면에 하우징지지부를 향하여 미로형성부가 절곡되어 형성되고;
    상기 하우징지지부의 내주면에 내측 반경방향으로 이물방지부가 돌출되어 상기 이물방지부가 미로형성부를 덮는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  12. 청구항 6 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 베어링하우징이 압입되는 부트의 내주면에 슬립방지돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 아우터링과 휠베어링의 내륜 사이에 구비되는 제1그리스씰을 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1그리스씰은 상기 아우터링의 외경부 끝단을 감싸는 형상으로 조립되고, 립부가 내측 반경방향으로 돌출되어 휠베어링의 내륜에 접촉되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 아우터링과 휠하우징 사이에 구비되는 제2그리스씰을 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2그리스씰은 상기 아우터링의 중간부분을 덮는 형상으로 조립되고, 립부가 휠하우징을 향해 돌출되어 휠하우징의 단부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬의 부트조립체.
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