WO2017069303A1 - 휠 베어링 조립체 - Google Patents

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WO2017069303A1
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wheel
fastening
brake disc
fastening protrusions
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송재명
정연호
오하석
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    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing assembly, and more particularly, to a wheel bearing assembly in which a wheel bearing and a brake disc are fastened and assembled by a plurality of fastening protrusions.
  • a wheel bearing assembly is a device for rotatably supporting a wheel with respect to a vehicle body of a vehicle. That is, the wheel bearing assembly is provided between the non-rotating element fixed to the vehicle body of the vehicle, the rotating element fixed to the wheel and the non-rotating element and the rotating element to facilitate the relative rotation of the rotating element relative to the non-rotating element. It includes a plurality of rolling elements.
  • the wheel bearing assembly further includes a brake disc mounted to the rotating element.
  • the brake disc is shaped like a disc and extends radially outward.
  • the radially outwardly extending brake disc is arranged between the pair of friction pads of the vehicle brake device.
  • both surfaces of the brake disc are formed as friction surfaces.
  • Conventional brake discs have been formed into one piece by casting using gray cast iron.
  • the conventional brake disc thus formed is fastened to the rotating element of the wheel bearing assembly by bolts or the like.
  • gray cast iron has a disadvantage in that the strength of the material is weak compared to that of steel, so that the volume is increased to secure the strength and the weight is large.
  • the entire brake disc is made of gray cast iron in one piece, not only the friction surface requiring friction but also the mounting portion mounted on the rotating element of the wheel bearing assembly has a problem in that the weight increases considerably. It had the disadvantage of reducing fuel economy.
  • the present invention has been created in view of the above circumstances, and by eliminating unnecessary parts, the overall weight and manufacturing cost can be reduced. Accordingly, when mounted on a vehicle, fuel efficiency can be improved, and heat dissipation of the brake disc can be improved.
  • the present invention provides a wheel bearing assembly capable of improving the performance of the brake device and improving the assemblability of the brake disc and the wheel bearing.
  • a wheel bearing assembly includes a wheel hub which is fastened to rotate integrally with a wheel and has a plurality of fastening protrusions; And a brake disc having a plurality of fastening protrusions respectively engaged with the plurality of fastening protrusions of the wheel hub; A plurality of fastening protrusions of the wheel hub project radially outward; A plurality of fastening protrusions of the brake disc project radially inward; The plurality of fastening protrusions of the wheel hub and the plurality of fastening protrusions of the brake disc may overlap each other in an axial direction.
  • a wheel bearing assembly including: a wheel hub fastened integrally with a wheel and having a plurality of fastening protrusions; And a brake disc having a plurality of fastening protrusions respectively engaged with the plurality of fastening protrusions of the wheel hub;
  • the wheel hub has a cylindrical portion; A flange portion extending radially outwardly from the cylindrical portion and formed continuously in the circumferential direction;
  • the plurality of fastening protrusions protrude radially outwardly and are spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction at radially outer edges of the flange portion;
  • the flange portion, the weight portion is reduced in thickness in the axial direction;
  • a head portion formed integrally in a circumferential direction along the radially outer edge of the fat part, the head being thicker than the fat part;
  • the plurality of fastening protrusions may be formed on the radially outer circumferential surface of the head.
  • the head may have a seating jaw in which a plurality of fastening protrusions of the brake disc are seated and supported.
  • the seating jaw may protrude further in the axial direction than the plurality of fastening protrusions of the wheel hub and may be continuously formed along the circumferential direction.
  • the wheel hub may be manufactured by a forging method of steel.
  • the wheel hub is fastened to be integrally rotated with the wheel, and having a plurality of fastening protrusions; And a brake disc having a plurality of fastening protrusions respectively engaged with the plurality of fastening protrusions of the wheel hub;
  • the brake disc may include two sliding parts arranged to be spaced apart from each other in the axial direction to generate a friction braking force by friction with the friction material;
  • a plurality of ribs disposed in an axially spaced space between the two sliding portions to integrally connect the two sliding portions and form a plurality of air passages;
  • the plurality of fastening protrusions may be spaced apart at predetermined intervals in the circumferential direction along the radially inner edge of the one sliding part.
  • the brake disc may be manufactured by a casting method from gray cast iron.
  • the sliding surfaces of the two sliding parts may be run out through a polishing process.
  • the fat part is formed in plural spaced apart from each other in the circumferential direction; Reinforcing ribs are formed between the fat portions; Hub bolts for fastening the wheel hub to the wheel may be inserted into the reinforcement ribs.
  • the radially outer tip of the reinforcing ribs may be formed to be positioned between the plurality of fastening protrusions.
  • a seal installed at an inlet of the axial separation space between the inner ring and the outer ring and an inlet of the axial separation space between the outer ring and the wheel hub, respectively, to block inflow of foreign matter.
  • the plurality of ribs may be formed at predetermined intervals in the axial direction and the circumferential direction, such that the plurality of air passages may be formed between the plurality of ribs.
  • a plurality of inner ribs located radially inward among the plurality of ribs are formed in a plurality at predetermined intervals along a radially inner edge of the sliding part;
  • the plurality of fastening protrusions may be formed to be continuous with the inner ribs.
  • the width between the plurality of inner ribs may be formed larger than the width of the air passage.
  • the plurality of ribs may have a triangular shape or a diamond shape.
  • Wheel bearing assembly according to another embodiment of the present invention, a wheel hub which is fastened to be integrally rotated with the wheel, and having a ring-shaped fastening portion; And a brake disc having a ring-shaped fastening portion engaged with the fastening portion of the wheel hub; The fastening portion of the wheel hub projects radially outward; The fastening portion of the brake disc projects radially inward; A plurality of fastening protrusions of the wheel hub and fastening portions of the brake disc may overlap each other in an axial direction.
  • the wheel hub has a cylindrical portion; A flange portion extending radially outwardly from the cylindrical portion and formed continuously in the circumferential direction; The fastening portion may be formed on the radially outer edge of the flange portion to protrude radially outward.
  • the flange portion, the weight portion is reduced in thickness in the axial direction;
  • a head portion formed integrally in a circumferential direction along the radially outer edge of the fat part, the head being thicker than the fat part;
  • the fastening portion may be formed on the radially outer circumferential surface of the head.
  • the wheel hub may be manufactured by a forging method of steel.
  • the brake disc may be manufactured by a casting method from gray cast iron.
  • a plurality of fastening protrusions of the wheel hub and a fastening portion of the brake disc may be fastened with disc bolts.
  • the disc bolt may be a dish head disc bolt.
  • a bush may be coupled to the disc bolt.
  • An inner ring in which the wheel hub is press-fitted and coupled and integrally rotated through a driving member and a face spline that receive rotational force of the engine;
  • An outer ring rotatably supporting the wheel hub and the inner ring in an axial direction;
  • a rolling element interposed between the outer ring and the wheel hub and the inner ring such that the wheel hub and the inner ring can rotate relative to the outer ring;
  • a seal installed at an inlet of the axial separation space between the inner ring and the outer ring and an inlet of the axial separation space between the outer ring and the wheel hub, respectively, to block inflow of foreign matter.
  • the wheel hub has an orbital forming portion bent radially outward;
  • the inner ring may have a stepped portion to which the orbital forming part is caught.
  • the wheel hub is provided through a forging process of a steel material having a head and a weight portion and a plurality of fastening protrusions to improve productivity, brake It is possible to increase the cooling capacity through the ribs of the appropriate shape provided in the disk and the air passage formed by it.
  • the brake discs are fastened to the wheel bearings and assembled to each other, and the sliding parts of the brake discs are polished through the polishing process, so that the runout characteristics of the brake discs and the wheel hubs are conventionally run out and then assembled. This can be improved, thereby improving not only the judging of the brake due to the reduction of the runout, but also the squil noise.
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a wheel bearing assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of main parts of a wheel bearing assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 3 to 5 are explanatory views of the assembly of the wheel bearing assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partially cutaway perspective view of a brake disc according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a wheel bearing assembly according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the wheel bearing and brake disc of FIG. 7.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the wheel bearing and brake disc of FIG. 7.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of a wheel bearing and a brake disk according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a wheel bearing and a brake disk according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of a wheel bearing and a brake disk according to another embodiment of the present invention.
  • a wheel bearing assembly may include a wheel bearing 10 and a brake disc 100 that is integrally rotated to the wheel bearing 10.
  • the brake disc 100 is fastened to the wheel bearing 10 by a plurality of disc bolts 110, so that the brake disc 100 can be detached from the wheel bearing 10 when the brake disc 100 is to be repaired or replaced due to wear or the like. do.
  • the wheel bearing 10 may include a wheel hub 20, an inner ring 30, an outer ring 40, and a rolling element 50, respectively.
  • the wheel hub 20 may include a cylindrical portion 22 having both sides facing each other along the axial direction, and a flange portion 24 formed to be integrally extended radially outwardly from the cylindrical portion 22. have.
  • the inner ring 30 may be inserted into the cylindrical portion 22 to be integrally rotated to be inserted therethrough.
  • a portion of the inner circumferential surface of the cylindrical portion 22 may be formed such that the teeth and the tooth grooves extend along the axial direction, and the teeth and the tooth grooves may be formed with axial splines 23 formed alternately in the circumferential direction.
  • the inner ring 30 may include a cylindrical portion 32 having both side surfaces facing each other along the axial direction and having an outer circumferential surface.
  • Cylindrical portion 32 of inner ring 30 facing part of the inner circumferential surface of cylindrical portion 22 of wheel hub 20 in a state where inner ring 30 is inserted through cylindrical portion 22 of wheel hub 20.
  • An axial spline 34 may also be formed on a portion of the outer circumferential surface thereof.
  • the axial spline 34 of the inner ring 30 is formed such that teeth and tooth grooves corresponding to each tooth and tooth groove of the axial spline 23 of the wheel hub 20 extend along the axial direction, and in the circumferential direction. It may have a structure formed to be alternately arranged.
  • the inner ring 30 when the inner ring 30 is inserted into the cylindrical portion 22 of the wheel hub 20 and assembled, the axial splines 23 of the wheel hub 20 are connected to the axial splines 34 of the inner ring 30.
  • the inner ring 30 and the wheel hub 20 When engaged to engage, the inner ring 30 and the wheel hub 20 can be combined to be integrally rotated by the combination of the axial splines (23, 34).
  • a face spline 36 may be formed on one end surface in the axial direction of the inner ring 30.
  • the face spline 36 may have a structure in which a tooth and a tooth groove extend radially outwardly at one end surface of the inner ring 30 and are alternately arranged in a circumferential direction.
  • the face spline 36 of the inner ring 30 is engaged with the face spline of a constant velocity joint, which is not shown, for example, a rotational force transmitted from the engine, so that the inner ring 30 and the constant velocity joint are integrally rotated. Can be.
  • the rotational force of the engine transmitted to the inner ring 30 through the constant velocity joint is transmitted to the wheel hub 20, and wheels not shown are fastened to the wheel hub 20, so that the rotational force of the engine is constant at the constant velocity joint and the inner ring 30. And it is transmitted to the wheel via the wheel hub 20.
  • One end surface of the cylindrical portion 22 of the wheel hub 20 is provided with a pilot 21 formed to extend in the axial direction, and serves as an assembly guide when the wheel is fastened to the wheel hub 20 and assembled.
  • a plurality of hub bolts 26 penetrating in the axial direction are fastened to the flange portion 24 of the wheel hub 20, and the hub bolts 26 are fastened to the wheels so that the wheel hub 20 and the wheels are hubs.
  • the bolt 26 is coupled to rotate integrally.
  • Part of the outer circumferential surface of the cylindrical portion 22 of the wheel hub 20 and part of the outer circumferential surface of the cylindrical portion 32 of the inner ring 30 are formed with a wheel hub raceway surface and an inner ring raceway surface, respectively, so that the rolling element 50 is wheeled.
  • the hub track surface and the inner ring track surface may be respectively rotatably supported.
  • the rolling element 50 is a ball rolling element in the embodiment of the present invention is arranged so as to form a plurality in the circumferential direction, and has a structure arranged to be spaced apart from each other in the axial direction, but is not limited to this, a heat insulating rolling element A rolling element of a shape other than a ball can be provided.
  • the outer ring 40 may also include a cylindrical portion in which both sides facing each other in the axial direction are opened, and may be fixedly mounted so as not to rotate on a non-rotating body such as a knuckle of a vehicle (not shown).
  • the inner diameter of the cylindrical portion of the outer ring 40 is formed larger than the outer diameter of the cylindrical portion 32 of the inner ring 30 and the outer diameter of the cylindrical portion 22 of the wheel hub 20, so that the assembly of the wheel hub and the inner ring is the outer ring 40.
  • a predetermined separation space is formed between the wheel hub and the outer circumferential surface of the cylindrical portion of the inner ring with respect to the inner circumferential surface of the cylindrical portion of the outer ring 40, and the rolling element 50 is inserted into the separating space.
  • the assembly of the wheel hub 20 and the inner ring 30 can be rotatably supported by the rolling element 50 in the spaced space with respect to the outer ring 40.
  • Seals 60 are provided at the inlet of the space between the outer ring 40 and the inner ring 30 and the inlet of the space between the outer ring 40 and the wheel hub 20 to block the inflow of foreign matter through the space. ) Can be installed.
  • the flange portion 24 of the wheel hub 20 may extend radially outward from the cylindrical portion 22 and have a continuous shape in the circumferential direction.
  • the flange portion 24 may be formed with a fattening portion 24a having a reduced thickness in the axial direction.
  • the head portion 24b may be integrally formed continuously in the circumferential direction.
  • the head portion 24b is formed to extend in the axial direction, and the thickness thereof may be formed thicker than the weight portion 24a.
  • a fastening protrusion 24c protruding radially outward may be formed on a radially outer circumferential surface of the head 24b.
  • the fastening protrusions 24c may be formed in plural numbers at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • a fastening screw hole penetrating in the axial direction may be formed in the fastening protrusion 24c, and the disc bolt 110 may be assembled to the fastening screw hole to be fastened to the brake disc 100.
  • the head 24b and the fastening protrusion 24c may be manufactured integrally with the cylindrical portion 22 through a forging process, the productivity of the wheel hub 20 may be improved and rigidity may be increased.
  • the wheel hub 20 may be manufactured through a forging process using a steel (carbon steel) material, for example, S55CR.
  • a steel (carbon steel) material for example, S55CR.
  • Forging productivity of the wheel hub 20 can be improved by adjusting the position and depth of the fat part 24a.
  • the brake disc 100 may include two sliding parts 102 in which an unillustrated brake pad (friction material) is selectively in close contact with the brake to generate a friction braking force.
  • the two sliding parts 102 are disposed to be spaced apart from each other in the axial direction, and a plurality of ribs 104 are formed therebetween, so that the two sliding parts 102 are integrally connected through the ribs 104. It may have a structure.
  • the plurality of ribs 104 may be disposed at predetermined intervals in the circumferential direction, and an air passage may be formed between the ribs 104, and the circulation of air is performed smoothly through the air passage, thereby providing the brake disc 100. It can improve the air cooling effect.
  • the fastening protrusion 106 may be formed to protrude radially inward from the radially inner edge of the one sliding part 102.
  • the fastening protrusions 106 may be formed in plural numbers spaced apart at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • Each of the fastening protrusions 106 may have fastening screw holes therethrough.
  • Each fastening protrusion 106 is formed to be continuous with the radially inner tip surface of the plurality of ribs 104, thereby increasing its rigidity.
  • the fastening protrusions 106 of the brake disc 100 may be formed in a number corresponding to the fastening protrusions 24c of the wheel hub 20.
  • the disk bolt 110 penetrates the respective fastening protrusions 24c and 106 in a state where the fastening protrusions 106 of the brake disc 100 are brought into contact with the fastening protrusions 24c of the wheel hub 20.
  • the wheel hub 20 and the brake disc 100 may be fastened to each other.
  • the portion 24b may have a seating jaw 24d that protrudes further in the axial direction than the fastening protrusion 24c and continues in the circumferential direction.
  • the fastening screw hole of the fastening protrusion 24c of the wheel hub 20 and the fastening protrusion 106 of the brake disc 100 are provided.
  • the fastening screw holes are automatically aligned to match each other in the radial direction, so that the fastening operation using the disc bolt 110 of the wheel hub 20 and the brake disc 100 is facilitated.
  • the brake disc 100 When the fastening protrusion 24c of the wheel hub 20 and the fastening protrusion 106 of the brake disc 100 are formed in five to ten, the brake disc 100 is stably supported by fastening the brake disc 100 to the wheel hub 20. In addition, a smooth flow of air through the air passage formed between the fastening protrusions 106 of the brake disc 100 may increase the ventilation effect.
  • the brake disc 100 may be manufactured by a casting method, for example, from gray cast iron.
  • the overall weight can be reduced by eliminating unnecessary parts, and thus improving fuel efficiency of the vehicle. We can plan.
  • the brake disc material is reduced and the replacement cost is reduced according to the replacement of the brake disc 100. Can be planned.
  • the brake disc 100 is fastened to the wheel bearing 10 and assembled to each other, and the brake disc 100 and the wheel hub are each conventionally polished by polishing the sliding part 102 of the brake disc 100 through a polishing process.
  • the runout is reduced as compared with the assembly after the separate runout processing is performed, thereby not only improving the judging of the brake due to poor runout, but also reducing squeezing.
  • the brake disk 100 is assembled by inserting the wheel bolts 10 toward the protruding side of the hub bolts 26. At this time, as shown in FIG. 4, the coupling protrusions 106 of the brake disc 100 are assembled into spaces between the coupling protrusions 24c of the wheel bearing 10.
  • the fastening protrusions 24c and 106 are assembled so as not to interfere with each other.
  • the disc bolt 110 may be fastened in a direction opposite to the assembly direction of the brake disc 100.
  • the weight portion 24a of the wheel hub 20 is formed at four portions spaced apart from each other in the circumferential direction, the weight portion 24a may be formed more or less than the weight portion ( Reinforcing ribs 24g are positioned between the 24a, and fastening holes for assembling the hub bolts 26 may be formed in the reinforcing ribs 24g.
  • a brake disc 200 may include a disk shape between two sliding parts 210 and two sliding parts 210 spaced apart from each other in an axial direction. It may include a plurality of ribs 220 formed in the axial separation space of the.
  • the plurality of ribs 220 may be integrally connected with the two sliding parts 210.
  • the plurality of ribs 220 may be spaced apart from each other in the axial direction and the circumferential direction having a predetermined shape, and air passages 230 may be formed between the plurality of ribs 220 to allow the flow of air.
  • the plurality of ribs 220 may have various shapes such as a triangular square shape or a diamond shape.
  • the air passages 230 may be formed in various shapes such as a triangular square shape or a diamond shape according to the arrangement of the plurality of ribs 220.
  • a fastening protrusion 240 may be formed on the radially inner edge of the sliding part 210 to protrude radially inward.
  • the fastening protrusions 240 may be formed in plural numbers at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the fastening protrusion 240 may be fastened through the fastening protrusion 24c of the wheel hub 20 and the disc bolt 110.
  • the fastening protrusions 240 may be formed to have a continuous structure with the ribs 220a to improve rigidity thereof.
  • some of the inner ribs 220a of the plurality of ribs 220 may be formed in plural at predetermined intervals along the radially inner edge of the sliding part 210, and the fastening protrusion 240 may be formed on the inner ribs 220a. ) May be formed continuously.
  • the brake disc 200 may improve air flow through the air passage 230 having various shapes.
  • outlet 242 formed between the inner ribs 220a may be formed to be wider than the width of the air passage 230, thereby improving air flowability and increasing heat dissipation capability of the brake disc 200.
  • the brake disc 200 may also be manufactured by a casting method from gray cast iron.
  • the wheel bearing assembly according to another embodiment of the present invention has a difference in a configuration in which the wheel hub 20 is press-fitted to the inner ring 130.
  • Orbital bending bent radially outward at one axial end of the wheel hub 20 to prevent separation of the inner ring 130 and the wheel hub 20 while the wheel hub 20 is pressed into the inner ring 130.
  • the part 25 is formed.
  • the orbital forming unit 25 may be coupled to be caught by the step 132 formed in the inner ring.
  • a generally ring-shaped fastening portion 108 is formed along the radially inner edge of the sliding portion 102 of the brake disc 100, and the fastening portion 108 has a plurality of fastening holes 109 along the circumferential direction.
  • the disk bolt 110 is inserted into the fastening hole 109 to be fastened to the fastening hole 24f of the fastening portion 24e of the wheel hub 20, thereby allowing the wheel hub 20 and the brake disc ( 100 may be fastened to each other.
  • the fastening portion 24e of the wheel hub 20 has a ring shape that is continuous in the circumferential direction unlike the fastening protrusion 24c shown in FIG. 3, and the fastening holes 24f are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction. Can be formed into a dog.
  • the inner edge 108a of the fastening portion 108 of the brake disc 100 is in surface contact with the outer circumferential surface of the wheel hub 20 so that the brake disc ( 100 and the wheel hub 20 may serve as an assembly guide.
  • the fastening hole 109 of the fastening portion 108 of the brake disk 100 The bush 112 may be inserted into the fastening hole 24f of the fastening portion 24e of the wheel hub 20, and the disk bolt 110 may be fastened to the bush 112.
  • the embodiment illustrated in FIG. 3 may also apply the bush 112 as shown in FIG. 9 when fastening the disk bolt 110 and the wheel brake 20 to the wheel hub 20.
  • the disc bolt 110 may fasten the brake disc 100 and the wheel hub 20 using the disc head disk bolt 110 as shown in FIGS. 11 and 12.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and easily changed and equalized by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. It includes all changes to the extent deemed acceptable.

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Abstract

휠 베어링 조립체가 개시된다. 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 다수개의 체결 돌출부를 구비한 휠 허브 및, 상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 각각 체결되는 다수개의 체결 돌출부를 구비한 브레이크 디스크를 포함하여, 중량 저감 및 조립성 향상을 도모할 수 있고, 브레이크 디스크의 습동면의 런아웃 특성을 향상시킬 수 있다.

Description

휠 베어링 조립체
본 발명은 휠 베어링 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠 베어링과 브레이크 디스크가 다수개의 체결 돌출부로 체결되어 조립된 휠 베어링 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 휠 베어링 조립체는 차량의 차체에 대하여 휠을 상대 회전 가능하게 지지하는 장치이다. 즉, 휠 베어링 조립체는 차량의 차체에 고정되는 비회전 요소와, 휠에 고정되는 회전 요소 및 상기 비회전 요소와 회전 요소 사이에 구비되어 상기 비회전 요소에 대해 회전 요소의 상대 회전을 원활하게 하는 복수개의 전동체를 포함한다.
상기 휠 베어링 조립체는 상기 회전 요소에 장착되는 브레이크 디스크를 더 포함한다.
상기 브레이크 디스크는 원판형으로 형성되어 반경 외측으로 연장된다. 상기 반경 외측으로 연장된 브레이크 디스크는 차량용 브레이크 장치의 한 쌍의 마찰 패드 사이에 배치된다.
만일 한 쌍의 브레이크 패드가 브레이크 디스크를 향하여 움직여 브레이크 디스크와 접촉하게 되면, 그들 사이의 마찰에 의하여 상기 회전 요소가 감속되거나 정지되게 되어 있다. 이를 위하여 상기 브레이크 디스크의 양 면은 마찰면으로 형성되어 있다.
종래의 브레이크 디스크는 회주철을 사용하여 주조(casting)에 의하여 하나의 조각으로 형성되었다. 또한, 이와 같이 형성된 종래의 브레이크 디스크는 휠 베어링 조립체의 회전 요소에 볼트 등에 의하여 체결되었다.
그런데, 회주철은 그 재료의 특성 상 강도가 스틸에 비해 약해 강도 확보를 위해 부피가 증대되어 중량이 많이 나가는 단점이 있었다. 특히 브레이크 디스크 전체가 하나의 조각으로 회주철에 의하여 제작되므로 마찰이 필요한 마찰면뿐만 아니라 휠 베어링 조립체의 회전 요소에 장착되는 장착부까지 회주철로 제작되어 중량이 상당히 늘어나는 문제점이 있었으며, 이러한 중량 증가는 차량의 연비를 감소시키는 단점을 가지고 있었다.
또한, 회주철의 경우 내마모성과 내부식성이 취약하여 휠 베어링 조립체를 장기간 사용하게 되면 브레이크 디스크의 장착부에 부식이 발생하게 되고, 이러한 부식으로 인하여 브레이크 디스크가 휠 베어링 조립체의 회전 요소에 고착되는 현상이 발생하게 되었다.
브레이크 디스크가 휠 베어링 조립체의 회전 요소에 고착되게 되면, 브레이크 디스크의 교체가 어려워 브레이크 디스크와 함께 휠 베어링 조립체 전체를 교체해야 하는 문제가 발생할 수 있었다.
더 나아가, 브레이크 디스크가 휠 베어링 조립체의 회전 요소에 고착된 상태에서 브레이크 디스크를 분리시키면, 상기 회전 요소의 브레이크 디스크가 장착되는 장착면의 표면 상태가 고르지 못하여 브레이크 디스크를 다시 장착하기 전에 상기 장착면을 정밀하게 연마하여야 하는 문제점이 있었다.
만일 상기 장착면이 정밀하게 연마되지 못하여 브레이크 디스크와 회전 요소 사이에 간극이 조금이라도 발생하게 되면, 브레이크 장치의 작동 시 소음이 발생되는 문제점이 발생하게 된다.
이에 따라 휠 베어링과 브레이크 디스크의 상호 체결 방식을 개선하여 휠 베어링 조립체의 중량 저감 및 조립성 향상과 더불어 브레이크 디스크의 방열성 향상 등이 필요하게 되었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 사정을 감안하여 창출된 것으로, 불필요한 부위의 제거로 전체적인 중량 및 제작 비용을 줄일 수 있고, 이에 따라 차량에 장착하면 연비를 향상시킬 수 있으며, 브레이크 디스크의 방열성 향상과 더불어 브레이크 장치의 성능 개선 및, 브레이크 디스크와 휠 베어링의 조립성 향상도 도모할 수 있는 휠 베어링 조립체를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체는, 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 다수개의 체결 돌출부를 구비한 휠 허브; 및 상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 각각 체결되는 다수개의 체결 돌출부를 구비한 브레이크 디스크를 포함하고; 상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부는 반경방향 외측으로 돌출하고; 상기 브레이크 디스크의 다수개의 체결 돌출부는 반경방향 내측으로 돌출하며; 상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 상기 브레이크 디스크의 다수개의 체결 돌출부는 축방향으로 겹쳐져 서로 체결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체는, 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 다수개의 체결 돌출부를 구비한 휠 허브; 및 상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 각각 체결되는 다수개의 체결 돌출부를 구비한 브레이크 디스크를 포함하고; 상기 휠 허브는 원통부; 상기 원통부로부터 반경방향 외측으로 확장되고 원주방향으로 연속되게 형성된 플랜지부를 포함하고; 상기 플랜지부의 반경방향 외측 테두리에는 상기 다수개의 체결 돌출부가 반경방향 외측으로 돌출하고 원주 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 배치되며; 상기 플랜지부는, 축방향으로 그 두께가 감소된 살빼기부; 상기 살빼기부의 반경방향 외측 가장자리를 따라서 원주방향으로 연속되게 일체로 형성되고, 상기 살빼기부보다 그 두께가 두껍게 형성된 머리부를 포함하고; 상기 머리부의 반경방향 외주면에 상기 다수개의 체결 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 머리부에는 상기 브레이크 디스크의 다수개의 체결 돌출부들이 안착되어 지지되는 안착턱이 형성될 수 있다.
상기 안착턱은, 상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부보다 축방향으로 더 돌출하고, 원주 방향을 따라 연속되게 형성될 수 있다.
상기 휠 허브는 스틸 소재로 단조 공법으로 제작될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체는, 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 다수개의 체결 돌출부를 구비한 휠 허브; 및 상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 각각 체결되는 다수개의 체결 돌출부를 구비한 브레이크 디스크를 포함하고; 상기 브레이크 디스크는 마찰재와 마찰하여 마찰 제동력을 발생시키고, 축방향으로 서로 이격되게 배치된 2개의 습동부; 상기 2개의 습동부 사이의 축방향 이격 공간에 배치되어 상기 2개의 습동부를 일체로 연결하고, 다수개의 공기통로를 형성하는 다수개의 리브들을 포함하고; 상기 다수개의 체결 돌출부는 상기 한쪽 습동부의 반경방향 내측 가장자리를 따라서 원주방향으로 소정 간격을 두고 이격되게 배치될 수 있다.
상기 브레이크 디스크는 회주철 소재로 주조 공법으로 제작될 수 있다.
상기 브레이크 디스크와 휠 베어링이 체결되어 조립된 상태에서 상기 2개의 습동부의 습동면이 연마 공정을 통해 런아웃 가공될 수 있다.
상기 살빼기부는 원주방향으로 서로 이격되게 다수개로 형성되고; 상기 살빼기부 사이에는 보강 리브들이 형성되며; 상기 보강 리브들에는 상기 휠 허브를 상기 차륜과 체결하는 허브 볼트가 삽입되어 체결될 수 있다.
상기 보강 리브들의 반경방향 외측 선단부는 상기 다수개의 체결 돌출부 사이에 위치되게 형성될 수 있다.
상기 휠 허브에 끼워져 축방향 스플라인을 매개로 일체로 회전되게 결합되고, 엔진의 회전력을 전달받는 구동부재와 페이스 스플라인을 통해 일체로 회전되게 결합되는 내륜; 상기 휠 허브와 상기 내륜을 축방향으로 끼워서 회전 가능하게 지지하는 외륜; 상기 외륜에 대해 상기 휠 허브 및 상기 내륜이 상대 회전 가능하도록 상기 외륜과 상기 휠 허브 및 상기 내륜 사이에 개재된 전동체; 및 상기 내륜과 상기 외륜 사이의 축방향 이격 공간의 입구와, 상기 외륜과 상기 휠 허브 사이의 축방향 이격 공간의 입구에 각각 설치되어 이물질의 유입을 차단하는 씨일을 더 포함할 수 있다.
상기 다수개의 리브들은 축방향 및 원주방향으로 소정 간격을 두고 형성되어, 상기 다수개의 리브들 사이에 상기 다수개의 공기통로가 형성될 수 있다.
상기 다수개의 리브들 중에 반경방향으로 내측에 위치하는 내측 리브들은 상기 습동부의 반경방향 내측 테두리를 따라 소정 간격을 두고 다수개로 형성되고; 상기 다수개의 체결 돌출부는 상기 내측 리브들과 연속되게 형성될 수 있다.
상기 다수개의 내측 리브들 사이의 폭은 상기 공기통로의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
상기 다수개의 리브들은 삼각 형상 혹은 다이아몬드 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체는, 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 링 형상의 체결부를 구비한 휠 허브; 및 상기 휠 허브의 체결부와 체결되는 링 형상의 체결부를 구비한 브레이크 디스크를 포함하고; 상기 휠 허브의 체결부는 반경방향 외측으로 돌출하고; 상기 브레이크 디스크의 체결부는 반경방향 내측으로 돌출하며; 상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 상기 브레이크 디스크의 체결부는 축방향으로 겹쳐져 서로 체결될 수 있다.
상기 휠 허브는 원통부; 상기 원통부로부터 반경방향 외측으로 확장되고 원주방향으로 연속되게 형성된 플랜지부를 포함하고; 상기 플랜지부의 반경방향 외측 테두리에는 상기 체결부가 반경방향 외측으로 돌출하도록 형성될 수 있다.
상기 플랜지부는, 축방향으로 그 두께가 감소된 살빼기부; 상기 살빼기부의 반경방향 외측 가장자리를 따라서 원주방향으로 연속되게 일체로 형성되고, 상기 살빼기부보다 그 두께가 두껍게 형성된 머리부를 포함하고; 상기 머리부의 반경방향 외주면에 상기 체결부가 형성될 수 있다.
상기 휠 허브는 스틸 소재로 단조 공법으로 제작될 수 있다.
상기 브레이크 디스크는 회주철 소재로 주조 공법으로 제작될 수 있다.
상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 상기 브레이크 디스크의 체결부는 디스크 볼트로 체결될 수 있다.
상기 디스크 볼트는 접시 머리형 디스크 볼트일 수 있다.
상기 디스크 볼트에는 부시가 결합될 수 있다.
상기 휠 허브가 압입되어 결합되고, 엔진의 회전력을 전달받는 구동부재와 페이스 스플라인을 통해 일체로 회전되게 결합되는 내륜; 상기 휠 허브와 상기 내륜을 축방향으로 끼워서 회전 가능하게 지지하는 외륜; 상기 외륜에 대해 상기 휠 허브 및 상기 내륜이 상대 회전 가능하도록 상기 외륜과 상기 휠 허브 및 상기 내륜 사이에 개재된 전동체; 및 상기 내륜과 상기 외륜 사이의 축방향 이격 공간의 입구와, 상기 외륜과 상기 휠 허브 사이의 축방향 이격 공간의 입구에 각각 설치되어 이물질의 유입을 차단하는 씨일을 더 포함할 수 있다.
상기 휠 허브에는 반경방향 외측으로 절곡된 오비탈 포밍부가 형성되고; 상기 내륜에는 상기 오비탈 포밍부가 걸리는 단턱이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체에 의하면, 휠 허브가 머리부와 살빼기부 및 다수개의 체결 돌출부를 구비하고서 스틸 소재로 단조 공정을 통해 제작되어 생산성을 향상시킬 수 있고, 브레이크 디스크에 구비된 적절한 형상의 리브들 및 이에 의해 형성되는 공기통로를 통해 냉각 능력을 증대시킬 수 있다.
또한 불필요한 부위의 제거로 전체적인 중량의 저감 및 차량의 연비 향상을 도모할 수 있고, 브레이크 디스크의 소재 절감으로 브레이크 디스크의 제작 비용 및 교체 비용을 저감할 수 있다.
이와 더불어 휠 베어링에 브레이크 디스크를 체결하여 서로 조립한 상태로, 연마 공정을 통해 브레이크 디스크의 습동부를 연마함으로써, 종래에 브레이크 디스크 및 휠 허브 각각을 개별적으로 런아웃 가공 한 후 조립하는 것에 비해 런아웃 특성이 향상될 수 있고, 이에 따라 런아웃 저감으로 인한 브레이크의 저더 현상을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 스퀼노이즈를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체의 일부 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체의 요부 확대 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체의 조립 설명도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 브레이크 디스크의 일부 절개 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체의 단면도이다.
도 8은 도 7의 휠 베어링과 브레이크 디스크의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휠 베어링과 브레이크 디스크의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휠 베어링과 브레이크 디스크의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휠 베어링과 브레이크 디스크의 분해 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체는, 휠 베어링(10)과, 상기 휠 베어링(10)에 일체로 회전되게 체결되는 브레이크 디스크(100)를 포함할 수 있다.
상기 브레이크 디스크(100)는 휠 베어링(10)에 다수개의 디스크 볼트(110)로 체결되어, 브레이크 디스크(100)를 마모 등의 이유로 정비 혹은 교체하고자 할 경우에 휠 베어링(10)으로부터 분리 가능하게 된다.
휠 베어링(10)은 휠 허브(20)와 내륜(30), 외륜(40) 및 전동체(50)를 각각 포함할 수 있다.
휠 허브(20)는 축방향을 따라 서로 대향하는 양측면이 개구된 원통부(22)와, 상기 원통부(22)로부터 반경방향 외측으로 일체로 확장되게 형성된 플랜지부(24)를 각각 포함할 수 있다.
상기 원통부(22)에는 상기 내륜(30)이 관통하도록 삽입되어 일체로 회전되게 체결될 수 있다.
상기 원통부(22)의 내주면 일부에는 축방향을 따라 치형과 치형홈이 연장되게 형성되고, 상기 치형과 치형홈은 원주방향으로 교대로 배치되게 형성된 축방향 스플라인(23)이 형성될 수 있다.
내륜(30)은 축방향을 따라 서로 대향하는 양측면이 개구되고, 외주면을 구비한 원통부(32)를 포함할 수 있다.
휠 허브(20)의 원통부(22)에 내륜(30)이 관통되게 삽입된 상태에서 휠 허브(20)의 원통부(22)의 내주면 일부와 대향하는 내륜(30)의 원통부(32)의 외주면 일부에도 축방향 스플라인(34)이 형성될 수 있다.
내륜(30)의 축방향 스플라인(34)은 휠 허브(20)의 축방향 스플라인(23)의 각 치형과 치형홈에 대응하는 치형과 치형홈이 축방향을 따라 연장되게 형성되고, 원주방향으로 교대로 배치되게 형성된 구조를 가질 수 있다.
이에 따라 내륜(30)을 휠 허브(20)의 원통부(22)에 삽입하여 조립할 때에, 내륜(30)의 축방향 스플라인(34)에 휠 허브(20)의 축방향 스플라인(23)이 서로 맞물려 결합되도록 하면, 내륜(30)과 휠 허브(20)가 축방향 스플라인(23, 34)의 결합으로 일체로 회전되게 결합될 수 있다.
내륜(30)의 축방향을 따른 한쪽 선단면에는 페이스 스플라인(36)이 형성될 수 있다.
상기 페이스 스플라인(36)은 내륜(30)의 한쪽 선단면에 치형과 치형홈이 반경방향 외측으로 연장되게 형성되고, 원주방향으로 교대로 배치된 구조를 가질 수 있다.
내륜(30)의 페이스 스플라인(36)에는 도시되지 않은 구동 부재, 예를 들면 엔진으로부터 회전력을 전달받는 등속 조인트의 페이스 스플라인이 맞물려서 결합되어, 내륜(30)과 등속 조인트가 일체로 회전되게 결합될 수 있다.
상기 등속조인트를 통해 내륜(30)으로 전달된 엔진의 회전력은 휠 허브(20)로 전달되고, 휠 허브(20)에는 도시되지 않은 차륜이 체결되어, 엔진의 회전력이 등속조인트와 내륜(30) 및 휠 허브(20)를 거쳐서 차륜에 전달되게 된다.
휠 허브(20)의 원통부(22)의 한쪽 선단면에는 축방향으로 연장되게 형성된 파일럿(21)이 구비되어, 상기 차륜을 휠 허브(20)에 체결하여 조립할 때에 조립 가이드 역할을 하게 된다.
휠 허브(20)의 플랜지부(24)에는 축방향으로 관통하는 다수개의 허브 볼트(26)가 체결되고, 상기 허브 볼트(26)는 상기 차륜과 체결되어, 휠 허브(20)와 차륜이 허브 볼트(26)의 체결로 일체로 회전되게 결합된다.
휠 허브(20)의 원통부(22)의 외주면 일부 및 내륜(30)의 원통부(32)의 외주면 일부에는 각각 휠 허브 궤도면과 내륜 궤도면이 형성되어, 상기 전동체(50)가 휠 허브 궤도면 및 내륜 궤도면에 각각 안착되어 회전 가능하게 지지될 수 있다.
상기 전동체(50)는 본 발명의 실시 예에서 볼 전동체로 원주방향으로 다수개가 열을 형성하도록 배치되고, 축방향으로 서로 이격되게 배치된 구조를 가지지만, 이에 한정되지 않고, 단열 전동체 혹은 볼 이외의 다른 형상의 전동체를 설치할 수 있다.
상기 외륜(40)도 축방향으로 서로 대향하는 양측면이 개구된 원통부를 포함할 수 있고, 도시되지 않은 차량의 너클과 같은 비회전체에 회전되지 않도록 고정되게 장착될 수 있다.
외륜(40)의 원통부의 내경은 내륜(30)의 원통부(32)의 외경 및 휠 허브(20)의 원통부(22)의 외경보다 크게 형성되어, 휠 허브와 내륜의 조립체가 외륜(40)의 원통부에 삽입되어 조립되면, 외륜(40)의 원통부의 내주면에 대해 휠 허브 및 내륜의 원통부의 외주면 사이에는 소정의 이격 공간이 형성되고, 상기 이격 공간에 전동체(50)가 삽입되어 장착됨으로써, 휠 허브(20)와 내륜(30)의 조립체는 외륜(40)에 대해 상기 이격 공간 내에서 상기 전동체(50)를 매개로 상대 회전 가능하게 지지될 수 있다.
상기 이격 공간을 통한 외부 이물질의 유입을 차단하기 위해 외륜(40)과 내륜(30) 사이의 이격 공간의 입구 및 외륜(40)과 휠 허브(20) 사이의 이격 공간의 입구에는 각각 씨일(60)이 설치될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 휠 허브(20)의 플랜지부(24)는 그 원통부(22)로부터 반경방향 외측으로 확장됨과 더불어 원주방향으로 연속된 형상을 가질 수 있다.
상기 플랜지부(24)에는 축방향으로 그 두께가 감소된 살빼기부(24a)가 형성될 수 있다.
상기 살빼기부(24a)의 반경방향 외측 가장자리를 따라서 머리부(24b)가 원주방향으로 연속되게 일체로 형성될 수 있다.
상기 머리부(24b)는 축방향으로 연장되게 형성되어, 상기 살빼기부(24a)보다 그 두께가 두껍게 형성될 수 있다.
상기 머리부(24b)의 반경 방향 외주면에는 반경방향 외측으로 돌출한 체결 돌출부(24c)가 형성될 수 있다.
상기 체결 돌출부(24c)는 원주 방향으로 소정 간격을 두고 다수개로 형성될 수 있다.
상기 체결 돌출부(24c)에는 축방향으로 관통하는 체결 나사홀이 형성되어, 상기 디스크 볼트(110)가 체결 나사홀에 조립되어 브레이크 디스크(100)와 체결될 수 있다.
상기 머리부(24b)와 체결 돌출부(24c)가 원통부(22)와 일체로 단조 공정을 통해 제작될 수 있으므로, 휠 허브(20)의 생산성을 향상시키고, 강성 증대를 실현시킬 수 있다.
상기 휠 허브(20)는 스틸(탄소강) 소재, 예를 들면 S55CR을 사용하여 단조 공정을 통해 제작할 수 있다.
상기 살빼기부(24a)의 위치 및 깊이 조절을 통해 휠 허브(20)의 단조 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기 브레이크 디스크(100)는 도시되지 않은 브레이크 패드(마찰재)가 브레이크 조작에 따라 선택적으로 밀착하여 마찰 제동력을 발생시키는 2개의 습동부(102)를 포함할 수 있다.
상기 2개의 습동부(102)는 축방향으로 서로 이격되게 배치되고, 그 사이에는 다수개의 리브(104)가 형성되어, 2개의 습동부(102)가 상기 리브(104)를 통해 일체로 연결되는 구조를 가질 수 있다.
상기 다수개의 리브(104)들은 원주 방향으로 소정 간격을 두고 배치되어, 리브(104)들 사이에는 공기통로가 형성될 수 있고, 상기 공기통로를 통해 공기의 순환이 원활하게 이루어져 브레이크 디스크(100)의 공냉 효과를 향상시킬 수 있다.
한쪽 습동부(102)의 반경방향 내측 테두리로부터 체결 돌출부(106)가 반경방향 내측으로 돌출하도록 형성될 수 있다.
체결 돌출부(106)는 원주방향으로 소정 간격을 두고 이격되게 다수개로 형성될 수 있다.
각 체결 돌출부(106)에는 관통하는 체결 나사홀이 형성될 수 있다.
각 체결 돌출부(106)는 상기 다수개의 리브(104)들의 반경방향 내측 선단면과 연속되게 형성되어, 그 강성을 증대시킬 수 있다.
브레이크 디스크(100)의 체결 돌출부(106)들은 휠 허브(20)의 체결 돌출부(24c)들과 대응하는 개수로 형성될 수 있다.
이에 따라 휠 허브(20)의 체결 돌출부(24c)들에 브레이크 디스크(100)의 체결 돌출부(106)들이 서로 맞대어진 상태에서 상기 디스크 볼트(110)가 각 체결 돌출부(24c, 106)를 관통해서 끼워져 체결됨으로써, 휠 허브(20)와 브레이크 디스크(100)가 서로 체결될 수 있다.
이 때에 휠 허브(20)의 체결 돌출부(24c)의 체결 나사홀과 브레이크 디스크(100)의 체결 돌출부(106)의 체결 나사홀을 반경방향으로 용이하게 정렬시킬 수 있도록 휠 허브(20)의 머리부(24b)에는 체결 돌출부(24c)보다 축 방향으로 더 돌출하고 원주 방향으로 연속된 안착턱(24d)이 형성될 수 있다.
상기 안착턱(24d)에 브레이크 디스크(100)의 체결 돌출부(106)가 안착되면, 휠 허브(20)의 체결 돌출부(24c)의 체결 나사홀과 브레이크 디스크(100)의 체결 돌출부(106)의 체결 나사홀이 반경방향 서로 일치되게 자동적으로 정렬되어, 휠 허브(20)와 브레이크 디스크(100)의 디스크 볼트(110)를 이용한 체결 작업이 용이해지게 된다.
상기 휠 허브(20)의 체결 돌출부(24c)와 브레이크 디스크(100)의 체결 돌출부(106)는 5개 내지 10개로 형성하면, 브레이크 디스크(100)를 휠 허브(20)에 체결하여 안정되게 지지시킬 수 있고, 이와 더불어 브레이크 디스크(100)의 체결 돌출부(106)들 사이에 형성되는 공기통로를 통한 공기의 원활한 유동으로 벤틸레이션 효과를 증대시킬 수 있다.
상기 브레이크 디스크(100)는 예를 들면 회주철 소재로 주조 공법으로 제작될 수 있다.
상기 휠 허브(20)와 브레이크 디스크(100)가 각각의 체결 돌출부를 매개로 서로 분리 가능하게 체결됨에 따라 종래에 비해 불필요한 부분의 제거로 전체적인 중량을 저감할 수 있고, 이에 따라 차량의 연비 향상을 도모할 수 있다.
또한 사용 수명인 긴 휠 베어링(10)에 비해 상대적으로 사용 수명이 짧은 브레이크 디스크(100)의 중량 및 크기를 저감하여, 브레이크 디스크(100)의 교체에 따른 브레이크 디스크 소재의 절감 및 교체 비용의 저감을 도모할 수 있다.
이와 더불어 휠 베어링(10)에 브레이크 디스크(100)를 체결하여 서로 조립한 상태로, 연마 공정을 통해 브레이크 디스크(100)의 습동부(102)를 연마함으로써, 종래에 브레이크 디스크 및 휠 허브 각각을 개별적으로 런아웃(기준면 대비 흔들림량) 가공을 한 후에 조립하는 것에 비해 런아웃이 저감되어지고, 이에 따라 런아웃 불량으로 인한 브레이크의 저더 현상을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 스퀄노이즈를 저감할 수 있다.
도 3을 참조하면, 휠 베어링(10)의 허브 볼트(26)가 돌출한 쪽을 향해 브레이크 디스크(100)를 끼워서 조립한다. 이 때에 도 4에 도시된 바와 같이 휠 베어링(10)의 체결 돌출부(24c)들 사이의 공간으로 브레이크 디스크(100)의 체결 돌출부(106)들이 위치되게 조립한다.
즉 브레이크 디스크(100)와 휠 베어링(10)을 조립할 때에 상기 체결 돌출부(24c, 106)들이 서로 간섭되지 않도록 조립한다.
이어서 브레이크 디스크(100)를 화살표로 도시된 바와 같이 회전시키면, 브레이크 디스크(100)의 체결 돌출부(106)와 휠 베어링(10)의 체결 돌출부(24c)가 축방향으로 서로 겹쳐져서 일치되게 되고, 이 상태에서 다수개의 디스크 볼트(110)를 각각의 체결홀을 통해 삽입하여 체결하면, 브레이크 디스크(100)와 휠 베어링(10)의 상호 조립이 완료된다.
상기 디스크 볼트(110)는 브레이크 디스크(100)의 조립 방향과 반대되는 방향에서 체결할 수 있다.
상기와 같은 브레이크 디스크(100)와 휠 베어링(10)의 조립은 차량의 폭방향을 따른 내측 혹은 외측 모두에서 양방향에서 가능하므로, 조립 생산성과, 정비성 및 보수성 향상될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 휠 허브(20)의 살빼기부(24a)는 원주방향으로 서로 이격되게 4부위에 형성된 것이 도시되어 있지만, 그 이상 혹은 그 이하의 개수로 형성될 수 있고, 살빼기부(24a) 사이에는 보강 리브(24g)들이 위치하게 되며, 보강 리브(24g) 들에 상기 허브 볼트(26)가 조립되는 체결홀이 형성될 수 있다.
또한 보강 리브(24g)들의 반경방향 외측 선단부가 상기 체결 돌출부(24c) 사이에 위치되도록 하면, 허브 볼트(26)의 체결홀의 위치가 체결 돌출부(24c) 사이에 위치하게 되어, 휠 허브(20)의 전체적인 체결 강성이 증대될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 브레이크 디스크(200)는, 디스크 형상을 하고서 축방향으로 서로 이격되게 배치된 2개의 습동부(210)와, 2개의 습동부(210)사이의 축방향 이격 공간에 형성된 다수개의 리브(220)들을 포함할 수 있다.
상기 다수개의 리브(220들에 의해 2개의 습동부(210)와 서로 일체로 연결될 수 있다.
상기 다수개의 리브(220)들은 소정 형상을 하고서 축방향 및 원주방향으로 서로 이격되게 배치되어, 다수개의 리브(220)들 사이에는 공기의 유동이 허용되는 공기통로(230)들이 형성될 수 있다.
상기 다수개의 리브(220)들은 삼각 형상 사각 형상 혹은 다이아몬드 형상 등의 여러 형상을 가질 수 있다.
상기 공기통로(230)들은 다수개의 리브(220)들의 배치 형태에 따라 삼각 형상 사각 형상 혹은 다이아몬드 형상 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
한쪽 습동부(210)의 반경방향 내측 테두리에는 체결 돌출부(240)가 반경방향 내측으로 돌출하도록 형성될 수 있다.
상기 체결 돌출부(240)는 원주방향으로 소정 간격을 두고 다수개로 형성될 수 있다.
상기 체결 돌출부(240)는 휠 허브(20)의 체결 돌출부(24c)와 디스크 볼트(110)를 매개로 체결될 수 있다.
상기 체결 돌출부(240)들은 그 강성을 향상시키기 위해 상기 리브(220a)들과 연속된 구조를 가지도록 형성될 수 있다.
즉 다수개의 리브(220) 중에 일부의 내측 리브(220a)는 습동부(210)의 반경 방향 내측 테두리를 따라 소정 간격을 두고 다수개로 형성될 수 있고, 체결 돌출부(240)는 상기 내측 리브(220a)들과 연속되게 형성될 수 있다.
본 실시 예에 따른 브레이크 디스크(200)는 다양한 형상을 가진 공기통로(230)를 통한 공기 유동성이 향상될 수 있다.
또한 상기 내측 리브(220a)들 사이에 형성된 출구(242)는 상기 공기통로(230)의 폭보다 확장되게 형성되어, 공기의 유동성을 향상시켜 브레이크 디스크(200)의 방열 능력을 증대시킬 수 있다.
상기 브레이크 디스크(200)도 회주철 소재로 주조 공법으로 제작될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휠 베어링 조립체는 내륜(130)에 휠 허브(20)가 압입되어 결합된 구성에서 차이가 있다.
내륜(130)에 휠 허브(20)가 압입된 상태에서 내륜(130)과 휠 허브(20)의 분리를 방지하기 위해 휠 허브(20)의 축방향 한쪽 선단부에는 반경방향 외측으로 절곡된 오비탈 포밍부(25)가 형성되어 있다.
오비탈 포밍부(25)는 내륜에 형성된 단턱(132)에 걸리도록 결합될 수 있다.
또한, 브레이크 디스크(100)의 습동부(102)의 반경방향 내측 가장자리를 따라서 대체로 링 형상의 체결부(108)가 형성되고, 체결부(108)에는 원주 방향을 따라 다수개의 체결홀(109)이 관통해서 형성되며, 체결홀(109)에 디스크 볼트(110)가 삽입되어 휠 허브(20)의 체결부(24e)의 체결홀(24f)에 체결됨으로써, 휠 허브(20)와 브레이크 디스크(100)가 서로 체결될 수 있다.
휠 허브(20)의 체결부(24e)는 도 3에 도시된 체결 돌출부(24c)와 다르게 원주 방향으로 연속된 링 형상을 가지고, 또한 체결홀(24f)은 원주 방향을 따라 소정 간격을 두고 다수개로 형성될 수 있다.
브레이크 디스크(100)와 휠 허브(20)를 축방향으로 조립할 때에, 브레이크 디스크(100)의 체결부(108)의 내측 가장자리(108a)는 휠 허브(20)의 외주면에 면접촉하여 브레이크 디스크(100)와 휠 허브(20)의 조립 가이드 역할을 할 수 있다.
브레이크 디스크(100)의 체결부(108)와 휠 허브(20)의 체결부(24e)가 축방향으로 서로 겹쳐진 상태에서, 브레이크 디스크(100)의 체결부(108)의 체결홀(109)과 휠 허브(20)의 체결부(24e)의 체결홀(24f)에 부시(112)가 삽입되고, 디스크 볼트(110)는 부시(112)와 체결될 수 있다.
물론, 도 3에 도시된 실시 예도 디스크 볼트(110)롤 디스크 브레이크(100)와 휠 허브(20)를 체결할 때에 도 9에 도시된 바와 같이 부시(112)를 적용할 수 있다.
또한 상기 디스크 볼트(110)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 접시 머리형 디스크 볼트(110)를 사용하여, 브레이크 디스크(100)와 휠 허브(20)를 체결할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (25)

  1. 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 다수개의 체결 돌출부를 구비한 휠 허브; 및
    상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 각각 체결되는 다수개의 체결 돌출부를 구비한 브레이크 디스크를 포함하고;
    상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부는 반경방향 외측으로 돌출하고;
    상기 브레이크 디스크의 다수개의 체결 돌출부는 반경방향 내측으로 돌출하며;
    상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 상기 브레이크 디스크의 다수개의 체결 돌출부는 축방향으로 겹쳐져 서로 체결되는 휠 베어링 조립체.
  2. 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 다수개의 체결 돌출부를 구비한 휠 허브; 및
    상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 각각 체결되는 다수개의 체결 돌출부를 구비한 브레이크 디스크를 포함하고;
    상기 휠 허브는
    원통부;
    상기 원통부로부터 반경방향 외측으로 확장되고 원주방향으로 연속되게 형성된 플랜지부를 포함하고;
    상기 플랜지부의 반경방향 외측 테두리에는 상기 다수개의 체결 돌출부가 반경방향 외측으로 돌출하고 원주 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 배치되며;
    상기 플랜지부는,
    축방향으로 그 두께가 감소된 살빼기부;
    상기 살빼기부의 반경방향 외측 가장자리를 따라서 원주방향으로 연속되게 일체로 형성되고, 상기 살빼기부보다 그 두께가 두껍게 형성된 머리부를 포함하고;
    상기 머리부의 반경방향 외주면에 상기 다수개의 체결 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 머리부에는 상기 브레이크 디스크의 다수개의 체결 돌출부들이 안착되어 지지되는 안착턱이 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안착턱은, 상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부보다 축방향으로 더 돌출하고, 원주 방향을 따라 연속되게 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 휠 허브는 스틸 소재로 단조 공법으로 제작된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  6. 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 다수개의 체결 돌출부를 구비한 휠 허브; 및
    상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 각각 체결되는 다수개의 체결 돌출부를 구비한 브레이크 디스크를 포함하고;
    상기 브레이크 디스크는
    마찰재와 마찰하여 마찰 제동력을 발생시키고, 축방향으로 서로 이격되게 배치된 2개의 습동부;
    상기 2개의 습동부 사이의 축방향 이격 공간에 배치되어 상기 2개의 습동부를 일체로 연결하고, 다수개의 공기통로를 형성하는 다수개의 리브들을 포함하고;
    상기 다수개의 체결 돌출부는 상기 한쪽 습동부의 반경방향 내측 가장자리를 따라서 원주방향으로 소정 간격을 두고 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  7. 제1항, 제2항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크는 회주철 소재로 주조 공법으로 제작된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크와 휠 베어링이 체결되어 조립된 상태에서 상기 2개의 습동부의 습동면이 연마 공정을 통해 런아웃 가공되는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 살빼기부는 원주방향으로 서로 이격되게 다수개로 형성되고;
    상기 살빼기부 사이에는 보강 리브들이 형성되며;
    상기 보강 리브들에는 상기 휠 허브를 상기 차륜과 체결하는 허브 볼트가 삽입되어 체결된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보강 리브들의 반경방향 외측 선단부는 상기 다수개의 체결 돌출부 사이에 위치되게 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  11. 제1항, 제2항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 휠 허브에 끼워져 축방향 스플라인을 매개로 일체로 회전되게 결합되고, 엔진의 회전력을 전달받는 구동부재와 페이스 스플라인을 통해 일체로 회전되게 결합되는 내륜;
    상기 휠 허브와 상기 내륜을 축방향으로 끼워서 회전 가능하게 지지하는 외륜;
    상기 외륜에 대해 상기 휠 허브 및 상기 내륜이 상대 회전 가능하도록 상기 외륜과 상기 휠 허브 및 상기 내륜 사이에 개재된 전동체; 및
    상기 내륜과 상기 외륜 사이의 축방향 이격 공간의 입구와, 상기 외륜과 상기 휠 허브 사이의 축방향 이격 공간의 입구에 각각 설치되어 이물질의 유입을 차단하는 씨일;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 다수개의 리브들은 축방향 및 원주방향으로 소정 간격을 두고 형성되어, 상기 다수개의 리브들 사이에 상기 다수개의 공기통로가 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다수개의 리브들 중에 반경방향으로 내측에 위치하는 내측 리브들은 상기 습동부의 반경방향 내측 테두리를 따라 소정 간격을 두고 다수개로 형성되고;
    상기 다수개의 체결 돌출부는 상기 내측 리브들과 연속되게 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 다수개의 내측 리브들 사이의 폭은 상기 공기통로의 폭보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 다수개의 리브들은 삼각 형상 혹은 다이아몬드 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  16. 차륜과 일체로 회전되게 체결되고, 링 형상의 체결부를 구비한 휠 허브; 및
    상기 휠 허브의 체결부와 체결되는 링 형상의 체결부를 구비한 브레이크 디스크를 포함하고;
    상기 휠 허브의 체결부는 반경방향 외측으로 돌출하고;
    상기 브레이크 디스크의 체결부는 반경방향 내측으로 돌출하며;
    상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 상기 브레이크 디스크의 체결부는 축방향으로 겹쳐져 서로 체결되는 휠 베어링 조립체.
  17. 제16항에 있어서
    상기 휠 허브는
    원통부;
    상기 원통부로부터 반경방향 외측으로 확장되고 원주방향으로 연속되게 형성된 플랜지부를 포함하고;
    상기 플랜지부의 반경방향 외측 테두리에는 상기 체결부가 반경방향 외측으로 돌출하도록 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  18. 제16항에 있어서
    상기 플랜지부는,
    축방향으로 그 두께가 감소된 살빼기부;
    상기 살빼기부의 반경방향 외측 가장자리를 따라서 원주방향으로 연속되게 일체로 형성되고, 상기 살빼기부보다 그 두께가 두껍게 형성된 머리부를 포함하고;
    상기 머리부의 반경방향 외주면에 상기 체결부가 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 휠 허브는 스틸 소재로 단조 공법으로 제작된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크는 회주철 소재로 주조 공법으로 제작된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 휠 허브의 다수개의 체결 돌출부와 상기 브레이크 디스크의 체결부는 디스크 볼트로 체결된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 디스크 볼트는 접시 머리형 디스크 볼트인 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 디스크 볼트에는 부시가 결합된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 휠 허브가 압입되어 결합되고, 엔진의 회전력을 전달받는 구동부재와 페이스 스플라인을 통해 일체로 회전되게 결합되는 내륜;
    상기 휠 허브와 상기 내륜을 축방향으로 끼워서 회전 가능하게 지지하는 외륜;
    상기 외륜에 대해 상기 휠 허브 및 상기 내륜이 상대 회전 가능하도록 상기 외륜과 상기 휠 허브 및 상기 내륜 사이에 개재된 전동체; 및
    상기 내륜과 상기 외륜 사이의 축방향 이격 공간의 입구와, 상기 외륜과 상기 휠 허브 사이의 축방향 이격 공간의 입구에 각각 설치되어 이물질의 유입을 차단하는 씨일;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 휠 허브에는 반경방향 외측으로 절곡된 오비탈 포밍부가 형성되고;
    상기 내륜에는 상기 오비탈 포밍부가 걸리는 단턱이 형성된 것을 특징으로 하는 휠 베어링 조립체.
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