WO2024039062A1 - 휠 베어링의 실링장치 - Google Patents

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WO2024039062A1
WO2024039062A1 PCT/KR2023/009368 KR2023009368W WO2024039062A1 WO 2024039062 A1 WO2024039062 A1 WO 2024039062A1 KR 2023009368 W KR2023009368 W KR 2023009368W WO 2024039062 A1 WO2024039062 A1 WO 2024039062A1
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WO
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sealing
fixed
sealing part
rotation
rotating
Prior art date
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PCT/KR2023/009368
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English (en)
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Inventor
백길호
조수원
김세훈
Original Assignee
에스티엠(주)
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    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7886—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted outside the gap between the inner and outer races, e.g. sealing rings mounted to an end face or outer surface of a race
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device for wheel bearings, and more specifically, to a sealing device for wheel bearings that can improve sealing performance by absorbing external shock and suppressing wear.
  • a vehicle wheel bearing is a device for rotatably installing a wheel on a vehicle body.
  • a rotating element on which a wheel is mounted is connected to a non-rotating element fixed to the vehicle body through a rolling element, and the wheel mounted on the rotating element is connected to the wheel bearing. It is configured to be rotatably mounted and supported on the vehicle body.
  • a conventional wheel bearing consists of an outer ring fixed to the vehicle body, an inner ring rotatably installed on the wheel inside the outer ring, and a rolling element (ball, etc.) interposed between the outer ring and the inner ring.
  • a sealing member is installed in the wheel bearing to prevent foreign substances from entering from the outside and to prevent leakage of lubricants (grease, etc.).
  • the sealing member has a problem in that it cannot smoothly absorb shock from external shock or vibration, and wear occurs, thereby reducing durability. Therefore, there is a need to improve this.
  • the present invention was made to improve the above problems, and its purpose is to provide a sealing device for wheel bearings that can improve sealing performance by absorbing external shock and suppressing wear.
  • a sealing device for a wheel bearing includes: a bearing in which an inner ring is rotatably provided inside an outer ring; a rotating disk coupled to the outside of the inner ring; a fixed disk spaced apart in the axial direction of the rotating disk and coupled to the inside of the outer ring; a rotating sealing portion formed on the rotating disk; and a fixed sealing portion formed on the fixed disk and in close contact with the rotating sealing portion.
  • the rotating disk includes a ring-shaped inner flange portion coupled to the outer peripheral surface of the inner ring; an inner extension portion extending from the inner flange portion to an outer radius; and a bent portion that is bent and extended from the inner extension portion to face the inner flange portion.
  • the rotation sealing portion includes a first rotation sealing portion formed inside the inner flange portion; a second rotation sealing portion extending from the first rotation sealing portion and formed inside the inner extension portion; a third rotation sealing portion extending from the second rotation sealing portion and formed inside the bent portion; a fourth rotation sealing portion extending from the third rotation sealing portion and surrounding an end of the bent portion; and a fifth rotation sealing portion extending from the fourth rotation sealing portion and surrounding the outside of the bent portion.
  • the rotation sealing unit may further include a sixth rotation sealing unit formed in the fifth rotation sealing unit to prevent moisture from entering.
  • the rotary sealing part may further include a seventh rotary sealing part extending from the first rotary sealing part and formed on an outside of the inner flange part.
  • the fixed disk includes an outer flange portion coupled to the inner peripheral surface of the outer ring; and an outer extension portion extending in a radial direction inside the outer flange portion.
  • the fixed sealing part includes a first fixed sealing part formed to surround the outer flange part; a second fixed sealing part extending from the first fixed sealing part and formed to surround the outer extension part; and one or more third fixed sealing parts extending from the second fixed sealing part in the direction of the rotating disk and in close contact with the rotating sealing part.
  • a sealing device for a wheel bearing includes: a bearing in which an inner ring is rotatably provided inside an outer ring; A rotating disk made of metal coupled to the outside of the inner ring; a fixed disk made of metal that is spaced apart in the axial direction of the rotating disk and coupled to the inside of the outer ring; A rotating sealing portion made of resin or elastic material formed on the rotating disk; and a fixed sealing part formed on the fixed disk and made of a resin-based or elastic material and in contact with the rotating sealing part, wherein the rotating sealing part and the fixed sealing part contact each other to maintain airtightness.
  • the sealing device for a wheel bearing according to the present invention has a rotating sealing part formed on a rotating disk, a fixed sealing part formed on a fixed disk, and the fixed sealing part and the rotating sealing part made of a resin-based or elastic material are in close contact to absorb external shock. It can prevent wear and improve sealing durability.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an installed state of a wheel bearing sealing device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view schematically showing a rotating disk and a fixed disk according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view of Figure 2.
  • Figure 4 is an enlarged view of the main part of Figure 3.
  • Figure 5 is a diagram schematically showing a sixth rotation sealing unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a diagram schematically showing a seventh rotation sealing unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a diagram schematically showing the state in which the rotating sealing part and the fixed sealing part are applied to the encoder according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a diagram schematically showing the state in which the rotating sealing part and the fixed sealing part are applied to the outboard of the wheel bearing according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a diagram comparing the sealing performance of a wheel bearing sealing device according to an embodiment of the present invention and a conventional wheel bearing sealing device.
  • Figure 10 is a diagram comparing the drag torque of a wheel bearing sealing device according to an embodiment of the present invention and a conventional wheel bearing sealing device.
  • Figure 1 is a cross-sectional view schematically showing an installed state of a wheel bearing sealing device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view schematically showing a rotating disk and a fixed disk according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view of Figure 2
  • Figure 4 is an enlarged view of the main part of Figure 3.
  • the sealing device 1 for a wheel bearing according to an embodiment of the present invention includes a bearing 10, a rotating disk 20, a fixed disk 30, and a rotating sealing unit ( 40) and a fixed sealing portion 50.
  • the bearing 10 rotatably connects the wheel to which the vehicle body and the wheel are connected.
  • the bearing 10 may be provided with an inner ring 11, an outer ring 12, and a rolling element (ball, etc.).
  • the inner ring 11 of the bearing 10 is coupled to the outside of the wheel, which is mechanically connected to the vehicle wheel, and is coupled to surround the outside of the wheel, and may have a ring shape with a hollow interior.
  • the outer ring 12 is fixed to the vehicle body and is installed to surround the outside of the inner ring 11 with the rolling element in between, and may have a ring shape with a hollow formed to surround the outside of the inner ring 11.
  • the rotating disk 20 is coupled to the outside of the inner ring 11 and may have a ring shape with a hollow formed to surround the outside of the inner ring 11.
  • the rotating disk 20 may include an annular inner flange portion 21, an inner extension portion 22, and a bent portion 23, as shown in FIG. 4.
  • the inner flange portion 21 may have an annular shape (cylindrical, etc.) with a hollow formed to surround the outside of the inner ring 11, and the inner flange portion 21 has a certain length in the axial direction.
  • the inner extension portion 22 extends in the outer radial direction of the inner flange portion 21, and is formed continuously along the circumferential direction of the inner flange portion 21, and in a direction perpendicular to the axial direction of the inner flange portion 21. can be extended to
  • the bent portion 23 is bent and extended from the inner extension portion 22 in the axial direction of the fixed disk 30, which will be described later, and is formed to face the inner flange portion 21, and is the outer flange portion 31, which will be described later. It is placed at an intersection inside.
  • the bent portion 23 has a hollow ring shape (cylindrical, etc.) and has a certain length in the axial direction of the outer extension portion 32, which will be described later.
  • the fixed disk 30 is arranged to be spaced apart in the axial direction of the rotating disk 20.
  • the fixed disk 30 may have a hollow ring shape, and the outer peripheral surface of the fixed disk 30 is the inner peripheral surface of the outer ring 12. It can be coupled to be fixed to.
  • the fixed disk 30 includes a ring-shaped outer flange portion 31 and an outer extension portion 32, as shown in FIG. 4.
  • the outer flange portion 31 is coupled to the inner peripheral surface of the outer ring 12, and the aforementioned bent portion 23 can be located inside the outer flange portion 31, and the outer flange portion 31 is a bent portion ( 23) and is positioned spaced apart to surround the outer circumferential surface.
  • the outer flange portion 31 has an annular shape (cylindrical, etc.) with a hollow formed to surround the outside of the inner ring 11, and the outer flange portion 31 has a certain length in the axial direction.
  • the outer extension portion 32 extends in the inner radial direction of the outer flange portion 31, and the outer extension portion 32 is positioned spaced apart from the inner extension portion 22 in the axial direction.
  • the outer extension portion 32 may be formed along the inner peripheral surface of the outer flange portion 31 and may extend in a direction perpendicular to the axial direction of the outer flange portion 31, and the outer extension portion 32 may be formed along the outer peripheral surface of the outer flange portion 31. It may be formed continuously along the circumferential direction of the flange portion 31 and disposed to face the inner extension portion 22.
  • the extended end of the outer extension 32 may be positioned spaced apart from the outer periphery of the inner flange portion 21, and the extended end of the outer extension 32 may be positioned along the axis of the inner extension 22. It may be bent diagonally in a direction and then bent and extended in a circumferential direction.
  • the rotating sealing part 40 is formed on the rotating disk 20, and the fixed sealing part 50 is formed on the fixed disk 30.
  • the fixed sealing part 50 is in close contact with the rotating sealing part 40 to block the inflow of foreign substances and absorb external shock.
  • the rotary sealing portion 40 and the fixed sealing portion 50 may be molded using an elastic rubber or resin material, and may be insert molded integrally with the rotating disk 20 or the fixed disk 30. . That is, the rotating sealing part 40 and the fixed sealing part 50 made of a resin-based or elastic material are respectively formed on the rotating disk 20 and the fixed disk 30 made of a metal material.
  • the fixed sealing part 50 is not in direct contact with the rotating disk 20, but is in close contact with the rotating sealing part 40, so external shock can be absorbed and the fixed sealing part 50 and the rotating sealing part 40 are self-wearing. can be suppressed.
  • the rotation sealing part 40 includes a first rotation sealing part 41, a second rotation sealing part 42, a third rotation sealing part 43, a fourth rotation sealing part 44, and , and includes a fifth rotation sealing unit (45).
  • the rotation sealing part 40 is formed as one piece, and may be formed individually as needed.
  • the first rotation sealing part 41 is formed on the inside of the inner flange part 21.
  • the first rotation sealing part 41 may cover the outer peripheral surface of the inner flange part 21.
  • the second rotation sealing part 42 extends from the first rotation sealing part 41 and is formed inside the inner extension part 22.
  • the second rotation sealing part 42 may be arranged to face the outer extension part 32.
  • the third rotation sealing portion 43 extends from the second rotation sealing portion 42 and is formed inside the bent portion 23.
  • the third rotation sealing part 43 may be formed along the inner peripheral surface of the bent part 23.
  • the fourth rotary sealing part 44 extends from the third rotary sealing part 43 and surrounds the end of the bent part 23.
  • the fourth rotary sealing part 44 may extend upward from the end of the third rotary sealing part 43.
  • the fifth rotation sealing portion 45 extends from the fourth rotation sealing portion 44 and surrounds the outside of the bent portion 23.
  • the fifth rotary sealing part 45 is formed on the outer peripheral surface of the fourth rotary sealing part 44 and may be arranged vertically in a straight line with the outside of the inner extension part 22.
  • the fifth rotation sealing part 45 protrudes beyond the inner extension part 22 and can prevent water from flowing down along the outer surface of the inner extension part 22.
  • the fixed sealing part 50 includes a first fixed sealing part 51, a second fixed sealing part 52, and a third fixed sealing part 53.
  • the first fixed seal portion 51 is formed to surround the outer flange portion 31.
  • the first fixed seal portion 51 may cover the upper side, end portion, and lower side of the outer flange portion 31.
  • the second fixed seal part 52 extends from the first fixed seal part 51 and is formed to surround the outer extension part 32.
  • the second fixed sealing part 52 extends downward from the end of the first fixed sealing part 51 and can cover the outer surface, lower end, and inner and outer surfaces of the outer extension part 32 at the same time. .
  • One or more third fixed sealing parts 53 extend from the second fixed sealing part in the direction of the rotating disk 20 and are in close contact with the rotating sealing part 40.
  • the third fixed sealing part 53 includes a first rib part 531 extending downward from the lower end of the second fixed sealing part 52 and in close contact with the first rotating sealing part 41, and a second A second rib portion 532 extending laterally from the lower end of the fixed sealing portion 52 and in close contact with the second rotating sealing portion 42, and a second rib portion extending laterally from the second fixed sealing portion 52 and It is disposed above the rib portion 532 and may include a third rib portion 533 in close contact with the second rotation seal portion 42.
  • first rib portion 531 in close contact with the first rotation sealing portion 41, and the second rib portion extending laterally from the lower end of the second fixed sealing portion 52 and in close contact with the second rotation sealing portion 42.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a sixth rotation sealing unit according to an embodiment of the present invention.
  • the rotation sealing unit 40 according to an embodiment of the present invention may further include a sixth rotation sealing unit 46.
  • the sixth rotary sealing part 46 is formed in the fifth rotary sealing part 45 to prevent moisture from entering.
  • the sixth rotary sealing part 46 includes a plurality of sixth sealing grooves 461 having a concave shape on the upper side of the fifth rotary sealing part 45, and the sixth sealing groove part 461 has a moisture content. It is possible to prevent foreign substances from entering between the rotating disk 20 and the fixed disk 30.
  • the sixth rotation sealing part 46 may further include a sixth sealing discharge part 462 that communicates with the sixth sealing groove part 461 and discharges moisture to the outside.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a seventh rotation sealing unit according to an embodiment of the present invention.
  • the rotation sealing unit 45 according to an embodiment of the present invention may further include a seventh rotation sealing unit 47.
  • the seventh rotation sealing portion 47 extends from the first rotation sealing portion 41 and is formed on the outside of the inner flange portion 21.
  • the seventh rotation sealing part 47 may be formed to extend from the end of the first rotation sealing part 41 and surround the end of the inner flange part 21. That is, if the seventh rotation sealing part 47 is partially overmolded on the inner peripheral surface of the inner flange part 21, it can come into close contact with the bearing shaft 90 and prevent leakage.
  • Figure 7 is a diagram schematically showing the state in which the rotating sealing part and the fixed sealing part are applied to the encoder according to an embodiment of the present invention.
  • the rotating sealing part 40 and the fixed sealing part 50 according to an embodiment of the present invention can be applied to the encoder 100, which is a magnetic material. That is, the encoder 100 is mounted on the outside of the inner extension 22 and the end of the bent portion 23 of the rotating disk 20, and the rotating seal 40 is formed on the inside of the rotating disk 20. You can.
  • a fixed sealing part 50 in close contact with the rotating sealing part 40 may be formed on the fixed disk 30.
  • Figure 8 is a diagram schematically showing the state in which the rotating sealing part and the fixed sealing part are applied to the outboard of the wheel bearing according to an embodiment of the present invention.
  • the rotating sealing part 40 and the fixed sealing part 50 according to an embodiment of the present invention can be mounted on the outboard of a wheel bearing and perform a sealing function. That is, a first sealing part 120 corresponding to the rotation sealing part 40 is formed inside the first board part 110, and the second board part 130 inserted into the first board part 110 is formed. A second sealing part 140 corresponding to the fixed sealing part 50 is formed on the outside and can be in close contact with the first sealing part 120.
  • Figure 9 is a diagram comparing the sealing performance of a wheel bearing sealing device according to an embodiment of the present invention and a conventional wheel bearing sealing device.
  • the sealing performance of the conventional product in which the fixed sealing part 50 made of a resin-based or elastic material is directly adhered to the rotating disk 20 made of a metal material is set to 100%.
  • the fixed sealing part 50 containing a resin-based or elastic material is not directly adhered to the rotating disk unit 20, but is in close contact with the rotating sealing part 40 containing a resin-based or elastic material. It can be seen that performance increases by 25% compared to conventional products.
  • Figure 10 is a diagram comparing the drag torque of a wheel bearing sealing device according to an embodiment of the present invention and a conventional wheel bearing sealing device.
  • the drag torque for the conventional product in which the fixed sealing portion 50 made of a resin or elastic material is in direct contact with the rotating disk 20 made of a metal material is set to 100%. do.
  • the fixed sealing part 50 made of a resin-based or elastic material is not directly in close contact with the rotating disk part 20, but the drag on the product is in close contact with the rotating sealing part 40 made of a resin-based or elastic material. It can be seen that the torque is reduced by 15% compared to the conventional product.
  • the sealing device 1 for a wheel bearing has a rotating sealing part 40 formed on a rotating disk 20, a fixed sealing part 50 formed on a fixed disk 30, and a resin
  • the fixed sealing part 50 and the rotating sealing part 40 which are made of a series or elastic material, are in close contact with each other to absorb external shock and prevent wear, thereby improving sealing durability.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

본 발명은 휠 베어링의 실링장치에 관한 것으로, 외륜의 내부에 내륜이 회전가능하게 구비되는 베어링과, 내륜의 외부에 결합되는 회전디스크와, 회전디스크의 축 방향에 이격 배치되며, 외륜의 내부에 결합되는 고정디스크와, 고정디스크의 축 방향에 결합되어, 고정디스크와 회전디스크의 사이 간격을 실링하는 실링부재와, 회전디스크에 형성되고 회전디스크와 고정디스크 사이로 유입된 물이 외부로 배출되도록 유도하는 배출유도부를 포함한다.

Description

휠 베어링의 실링장치
본 발명은 휠 베어링의 실링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 충격을 흡수하고 마모를 억제하여 실링 성능을 향상시킬 수 있는 휠 베어링의 실링장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 휠 베어링은 차륜을 차체에 회전가능하게 설치하기 위한 장치로, 휠 베어링은 차륜이 장착되는 회전요소가 차체에 고정되는 비회전요소에 전동체를 통해 연결되어, 회전요소에 장착된 차륜을 차체에 회전가능하게 장착하여 지지하도록 구성된다.
종래의 휠 베어링은 차체에 고정되는 외륜과, 외륜의 내부에서 차륜에 회전 가능하게 설치되는 내륜 및, 외륜과 내륜의 사이에 개재되는 전동체(볼 등) 등으로 구성된다.
이러한 휠 베어링은 차량의 휠에 장착되는 특성상 외부의 먼지나 수분 등의 이물질에 노출되므로, 이물질이 휠 베어링의 내부로 유입시 휠 허브와 외륜 등의 회전면이 손상되어 수명이 단축될 염려가 있었고, 작동시 이물질에 의한 소음과 진동이 발생할 염려가 있었다.
이를 해결하기 위해, 휠 베어링에는 외부로부터의 이물질의 침입을 방지하고, 윤활제(그리스 등)의 누출을 방지하기 위한 실링부재가 설치된다.
그러나, 실링부재는 외부 충격이나 진동에 의한 충격 흡수가 원활하게 이루어지지 못하고, 마모가 발생하여 내구성을 저하시키는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2018-0020823호(2018년 02월 28일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 휠베어링 조립체가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 외부 충격을 흡수하고 마모를 억제하여 실링 성능을 향상시킬 수 있는 휠 베어링의 실링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 휠 베어링의 실링장치는: 외륜의 내부에 내륜이 회전 가능하게 구비되는 베어링; 상기 내륜의 외부에 결합되는 회전디스크; 상기 회전디스크의 축 방향에 이격 배치되며, 상기 외륜의 내부에 결합되는 고정디스크; 상기 회전디스크에 형성되는 회전실링부; 및 상기 고정디스크에 형성되고, 상기 회전실링부에 밀착되는 고정실링부;를 포함한다.
상기 회전디스크는 상기 내륜의 외주면에 결합되는 환 형상의 내측플랜지부; 상기 내측플랜지부로부터 외측 반경으로 연장되는 내측연장부; 및 상기 내측연장부로부터 상기 내측플랜지부와 마주보도록 절곡되어 연장되는 절곡부;를 포함할 수 있다.
상기 회전실링부는 상기 내측플랜지부의 내측에 형성되는 제1회전실링부; 상기 제1회전실링부에서 연장되고, 상기 내측연장부의 내측에 형성되는 제2회전실링부; 상기 제2회전실링부에서 연장되고, 상기 절곡부의 내측에 형성되는 제3회전실링부; 상기 제3회전실링부에서 연장되고, 상기 절곡부의 단부를 감싸는 제4회전실링부; 및 상기 제4회전실링부에서 연장되고, 상기 절곡부의 외측을 감싸는 제5회전실링부;를 포함할 수 있다.
상기 회전실링부는 상기 제5회전실링부에 형성되어 수분 유입을 방지하는 제6회전실링부;를 더 포함할 수 있다.
상기 회전실링부는 상기 제1회전실링부에서 연장되고, 상기 내측플랜지부의 외측에 형성되는 제7회전실링부;를 더 포함할 수 있다.
상기 고정디스크는 상기 외륜의 내주면에 결합되는 외측플랜지부; 및 상기 외측플랜지부의 내측 반경 방향으로 연장되는 외측연장부;를 포함할 수 있다.
상기 고정실링부는 상기 외측플랜지부를 감싸도록 형성되는 제1고정실링부; 상기 제1고정실링부에서 연장되고, 상기 외측연장부를 감싸도록 형성되는 제2고정실링부; 및 상기 제2고정실링부에서 상기 회전디스크 방향으로 연장되고, 상기 회전실링부와 밀착되는 하나 이상의 제3고정실링부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 휠 베어링의 실링장치는: 외륜의 내부에 내륜이 회전 가능하게 구비되는 베어링; 상기 내륜의 외부에 결합되는 금속재질의 회전디스크; 상기 회전디스크의 축 방향에 이격 배치되며, 상기 외륜의 내부에 결합되는 금속재질의 고정디스크; 상기 회전디스크에 형성되는 수지계열 또는 탄성재질의 회전실링부; 및 상기 고정디스크에 형성되고, 상기 회전실링부에 접촉되는 수지계열 또는 탄성재질의 고정실링부;를 포함하고, 상기 회전실링부와 상기 고정실링부가 서로 접촉되어 기밀을 유지한다.
본 발명에 따른 휠 베어링의 실링장치는 회전디스크에 회전실링부가 형성되고, 고정디스크에 고정실링부가 형성되며, 수지계열 또는 탄성재질을 포함하는 고정실링부와 회전실링부가 밀착됨으로써, 외부 충격을 흡수하고 마모를 방지하여 실링 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 실링장치를 설치한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전디스크와 고정디스크를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 단면도이다.
도 4는 도 3의 요부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제6회전실링부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제7회전실링부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전실링부와 고정실링부가 엔코더에 적용된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전실링부와 고정실링부가 휠베어링의 아웃보드에 적용된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 실링장치와 종래 휠 베어링의 실링장치의 실링 성능을 비교한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 실링장치와 종래 휠 베어링의 실링장치의 드래그 토크를 비교한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기히터 방식의 센더모듈의 일 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.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 실링장치를 설치한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전디스크와 고정디스크를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2의 단면도이고, 도 4는 도 3의 요부 확대도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 실링장치(1)는 베어링(10)과, 회전디스크(20)와, 고정디스크(30)와, 회전실링부(40)와, 고정실링부(50)를 포함한다.
베어링(10)은 차체와 바퀴가 연결되는 차륜을 회전 가능하게 연결하는 것으로, 베어링(10)은 내륜(11)과, 외륜(12) 및, 전동체(볼 등)로 구비될 수 있다.
베어링(10)의 내륜(11)은 차량 바퀴와 기계적으로 연결된 차륜의 외부에 결합되는 것으로, 차륜의 외부를 감싸는 상태로 결합되며, 내부에 중공이 형성된 환 형상을 가질 수 있다.
외륜(12)은 차체에 고정되는 것으로, 전동체를 사이에 두고 내륜(11)의 외부를 감싸는 상태로 설치되며, 내륜(11)의 외부를 감싸도록 중공이 형성된 환 형상을 가질 수 있다.
회전디스크(20)는 내륜(11)의 외부에 결합되는 것으로, 내륜(11)의 외부를 감싸도록 중공이 형성된 환 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전디스크(20)는 도 4에서처럼 환 형상의 내측플랜지부(21)와, 내측연장부(22) 및, 절곡부(23)를 포함할 수 있다.
내측플랜지부(21)는 내륜(11)의 외부를 감싸도록 중공이 형성된 환 형상(원통 등)을 가질 수 있으며, 내측플랜지부(21)는 축 방향으로 일정 길이를 갖는다.
내측연장부(22)는 내측플랜지부(21)의 외측 반경 방향으로 연장되는 것으로, 내측플랜지부(21)의 원주 방향을 따라 연속적으로 형성되며, 내측플랜지부(21)의 축 방향과 직각 방향으로 연장될 수 있다.
절곡부(23)는 내측연장부(22)로부터 후술 될 고정디스크(30)의 축 방향으로 절곡 연장되는 것으로, 내측플랜지부(21)와 마주보도록 형성되고, 후술할 외측플랜지부(31)의 내부에 교차로 배치된다.
여기서, 절곡부(23)는 중공이 형성된 환 형상(원통 등)을 가지며, 후술할 외측연장부(32)의 축 방향으로 일정 길이를 갖는다.
고정디스크(30)는 회전디스크(20)의 축 방향에 이격 배치되는 것으로, 고정디스크(30)는 중공이 형성된 환 형상을 가질 수 있으며, 고정디스크(30)의 외주면은 외륜(12)의 내주면에 고정되도록 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고정디스크(30)는 도 4에서처럼 환 형상의 외측플랜지부(31)와 외측연장부(32)를 포함한다.
외측플랜지부(31)는 외륜(12)의 내주면에 결합되는 것으로, 외측플랜지부(31)의 내측에 전술한 절곡부(23)가 위치될 수 있으며, 외측플랜지부(31)가 절곡부(23)의 외주면을 감싸는 상태로 이격 위치된다.
여기서, 외측플랜지부(31)는 내륜(11)의 외부를 감싸도록 중공이 형성된 환 형상(원통 등)을 가지며, 외측플랜지부(31)는 축 방향으로 일정 길이를 갖는다.
외측연장부(32)는 외측플랜지부(31)의 내측 반경 방향으로 연장되는 것으로, 외측연장부(32)는 내측연장부(22)의 축 방향에 이격 위치된다.
그리고, 외측연장부(32)는 외측플랜지부(31)의 내주면을 따라 형성될 수 있고, 외측플랜지부(31)의 축 방향과 직각 방향으로 연장될 수 있으며, 외측연장부(32)는 외측플랜지부(31)의 원주 방향을 따라 연속적으로 형성되어 내측연장부(22)와 마주보도록 배치될 수 있다.
이와 같은 외측연장부(32)의 연장된 끝단은 내측플랜지부(21)의 외주에 이격된 상태로 위치될 수 있고, 외측연장부(32)의 연장된 끝단은 내측연장부(22)의 축 방향을 향해 사선으로 절곡된 후 원주 방향으로 절곡 연장될 수 있다.
회전실링부(40)는 회전디스크(20)에 형성되고, 고정실링부(50)는 고정디스크(30)에 형성된다. 고정실링부(50)는 회전실링부(40)에 밀착되어 이물질 유입을 차단하고 외부 충격을 흡수할 수 있다. 한편, 회전실링부(40)와 고정실링부(50)는 탄성을 갖는 고무 또는 수지 재질을 포함하여 성형될 수 있으며, 회전디스크(20) 또는 고정디스크(30)와 일체로 인서트 성형될 수 있다. 즉, 수지계열 또는 탄성재질을 포함하는 회전실링부(40)와 고정실링부(50)는 금속재질을 포함하는 회전디스크(20)와 고정디스크(30)에 각각 형성된다. 이로 인해 고정실링부(50)가 회전디스크(20)에 직접 밀착되지 않고 회전실링부(40)에 밀착되므로, 외부 충격 흡수가 가능하고 고정실링부(50)와 회전실링부(40) 자체 마모를 억제할 수 있다.
보다 구체적으로, 회전실링부(40)는 제1회전실링부(41)와, 제2회전실링부(42)와, 제3회전실링부(43)와, 제4회전실링부(44)와, 제5회전실링부(45)를 포함한다. 일예로, 회전실링부(40)는 일체로 형성되며, 필요에 따라 개별 형성될 수 있다.
제1회전실링부(41)는 내측플랜지부(21)의 내측에 형성된다. 일예로, 제1회전실링부(41)는 내측플랜지부(21)의 외주면을 커버할 수 있다.
제2회전실링부(42)는 제1회전실링부(41)에서 연장되고, 내측연장부(22)의 내측에 형성된다. 일예로, 제2회전실링부(42)는 외측연장부(32)와 마주보도록 배치될 수 있다.
제3회전실링부(43)는 제2회전실링부(42)에서 연장되고, 절곡부(23)의 내측에 형성된다. 일예로, 제3회전실링부(43)는 절곡부(23)의 내주면을 따라 형성될 수 있다.
제4회전실링부(44)는 제3회전실링부(43)에서 연장되고, 절곡부(23)의 단부를 감싼다. 일예로, 제4회전실링부(44)는 제3회전실링부(43)의 단부에서 상방으로 연장될 수 있다.
제5회전실링부(45)는 제4회전실링부(44)에서 연장되고, 절곡부(23)의 외측을 감싼다. 일예로, 제5회전실링부(45)는 제4회전실링부(44)의 외주면에 형성되고, 내측연장부(22)의 외측과 상하로 일직선상에 배치될 수 있다. 그 외, 제5회전실링부(45)는 내측연장부(22) 보다 돌출되어 내측연장부(22)의 외측면을 따라 물이 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고정실링부(50)는 제1고정실링부(51)와 제2고정실링부(52)와, 제3고정실링부(53)를 포함한다.
제1고정실링부(51)는 외측플랜지부(31)를 감싸도록 형성된다. 일예로, 제1고정실링부(51)는 외측플랜지부(31)의 상측면과, 단부와, 하측면을 커버할 수 있다.
제2고정실링부(52)는 제1고정실링부(51)에서 연장되고, 외측연장부(32)를 감싸도록 형성된다. 일예로, 제2고정실링부(52)는 제1고정실링부(51)의 단부에서 하방으로 연장되고, 외측연장부(32)의 외측면과, 하단부와,내외측면을 동시에 커버할 수 있다.
하나 이상의 제3고정실링부(53)는 제2고정실링부에서 회전디스크(20) 방향으로 연장되고, 회전실링부(40)와 밀착된다. 일예로, 제3고정실링부(53)는 제2고정실링부(52)의 하단부에서 하방으로 연장되고, 제1회전실링부(41)에 밀착되는 제1리브부(531)와, 제2고정실링부(52)의 하단부에서 측방향으로 연장되고 제2회전실링부(42)에 밀착되는 제2리브부(532)와, 제2고정실링부(52)에서 측방향으로 연장되고 제2리브부(532)의 상방에 배치되며, 제2회전실링부(42)에 밀착되는 제3리브부(533)를 포함할 수 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 실링장치에 대한 작동을 설명하면 다음과 같다.
고정실링부(40)가 형성된 회전디스크(20)와, 회전실링부(50)가 형성된 고정디스크(30)를 베어링(10)에 장착하면, 회전실링부(50)는 고정실링부(40)에 밀착된다.
즉, 제1회전실링부(41)에 밀착되는 제1리브부(531)와, 제2고정실링부(52)의 하단부에서 측방향으로 연장되고 제2회전실링부(42)에 밀착되는 제2리브부(532)와, 제2고정실링부(52)에서 측방향으로 연장되고 제2리브부(532)의 상방에 배치되며, 제2회전실링부(42)에 밀착되는 제3리브부(533)에 의해 외부 충격이나 진동으로부터 충격을 흡수하고, 마모를 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제6회전실링부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전실링부(40)는 제6회전실링부(46)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제6회전실링부(46)는 제5회전실링부(45)에 형성되어 수분 유입을 방지한다. 일예로, 제6회전실링부(46)는 제5회전실링부(45)의 상측면에 복수개가 오목한 형상을 하는 제6실링홈부(461)를 포함하고, 제6실링홈부(461)는 수분이나 이물질이 회전디스크(20)와 고정디스크(30) 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 제6회전실링부(46)는 제6실링홈부(461)와 연통되어 외부로 수분을 배출하는 제6실링배출부(462)를 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제7회전실링부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전실링부(45)는 제7회전실링부(47)를 더 포함할 수 있다. 제7회전실링부(47)는 제1회전실링부(41)에서 연장되고, 내측플랜지부(21)의 외측에 형성된다. 일예로, 제7회전실링부(47)는 제1회전실링부(41)의 단부에서 연장되어 내측플랜지부(21)의 단부를 감싸도록 형성될 수 있다. 즉, 제7회전실링부(47)가 내측플랜지부(21)의 내주면에 일부 오버몰드되면, 베어링축(90)과 밀착되어 리크(leak)를 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전실링부와 고정실링부가 엔코더에 적용된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전실링부(40)와 고정실링부(50)는 자성체인 엔코더(100)에 적용될 수 있다. 즉, 회전디스크(20) 중에서 내측연장부(22)의 외측과 절곡부(23)의 단부까지 엔코더(100)가 장착되고, 회전실링부(40)는 회전디스크(20)의 내측에 형성될 수 있다. 그리고, 고정디스크(30)에는 회전실링부(40)와 밀착되는 고정실링부(50)가 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전실링부와 고정실링부가 휠베어링의 아웃보드에 적용된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전실링부(40)와 고정실링부(50)는 휠베어링의 아웃보드에 장착되어 씰링 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제1보드부(110)의 내측에는 회전실링부(40)와 대응되는 제1실링부(120)가 형성되고, 제1보드부(110)에 삽입되는 제2보드부(130)의 외측에는 고정실링부(50)와 대응되는 제2실링부(140)가 형성되어 제1실링부(120)와 밀착될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 실링장치와 종래 휠 베어링의 실링장치의 실링 성능을 비교한 도면이다. 도 9를 참조하면, 수지계열 또는 탄성재질을 포함하는 고정실링부(50)가 금속재질을 포함하는 회전디스크(20)에 직접 밀착되는 종래제품에 대한 실링 성능이 100%라고 설정한다. 이때, 수지계열 또는 탄성재질을 포함하는 고정실링부(50)가 회전디스크부(20)에 직접 밀착되지 않고 수지계열 또는 탄성재질을 포함하는 회전실링부(40)에 밀착되는 본제품에 대한 실링 성능은 종래제품 보다 25% 증가함을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 실링장치와 종래 휠 베어링의 실링장치의 드래그 토크를 비교한 도면이다. 도 10을 참조하면, 수지계열 또는 탄성재질을 포함하는 고정실링부(50)가 금속재질을 포함하는 회전디스크(20)에 직접 밀착되는 종래제품에 대한 드래그 토크(drag torque)가 100%라고 설정한다. 이때, 수지계열 또는 탄성재질을 포함하는 고정실링부(50)가 회전디스크부(20)에 직접 밀착되지 않고 수지계열 또는 탄성재질을 포함하는 회전실링부(40)에 밀착되는 본제품에 대한 드래그 토크는 종래제품 보다 15% 감소함을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휠 베어링의 실링장치(1)는 회전디스크(20)에 회전실링부(40)가 형성되고, 고정디스크(30)에 고정실링부(50)가 형성되며, 수지계열 또는 탄성재질을 포함하는 고정실링부(50)와 회전실링부(40)가 서로 밀착되어 외부 충격을 흡수하고 마모를 방지하여 실링 내구성을 향상시킬 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 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 외륜의 내부에 내륜이 회전 가능하게 구비되는 베어링;
    상기 내륜의 외부에 결합되는 회전디스크;
    상기 회전디스크의 축 방향에 이격 배치되며, 상기 외륜의 내부에 결합되는 고정디스크;
    상기 회전디스크에 형성되는 회전실링부; 및
    상기 고정디스크에 형성되고, 상기 회전실링부에 밀착되는 고정실링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 실링장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 회전디스크는
    상기 내륜의 외주면에 결합되는 환 형상의 내측플랜지부;
    상기 내측플랜지부로부터 외측 반경으로 연장되는 내측연장부; 및
    상기 내측연장부로부터 상기 내측플랜지부와 마주보도록 절곡되어 연장되는 절곡부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 실링장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 회전실링부는
    상기 내측플랜지부의 내측에 형성되는 제1회전실링부;
    상기 제1회전실링부에서 연장되고, 상기 내측연장부의 내측에 형성되는 제2회전실링부;
    상기 제2회전실링부에서 연장되고, 상기 절곡부의 내측에 형성되는 제3회전실링부;
    상기 제3회전실링부에서 연장되고, 상기 절곡부의 단부를 감싸는 제4회전실링부; 및
    상기 제4회전실링부에서 연장되고, 상기 절곡부의 외측을 감싸는 제5회전실링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 실링장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 회전실링부는
    상기 제5회전실링부에 형성되어 수분 유입을 방지하는 제6회전실링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 실링장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 회전실링부는
    상기 제1회전실링부에서 연장되고, 상기 내측플랜지부의 외측에 형성되는 제7회전실링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 실링장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 고정디스크는
    상기 외륜의 내주면에 결합되는 외측플랜지부; 및
    상기 외측플랜지부의 내측 반경 방향으로 연장되는 외측연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 실링장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 고정실링부는
    상기 외측플랜지부를 감싸도록 형성되는 제1고정실링부;
    상기 제1고정실링부에서 연장되고, 상기 외측연장부를 감싸도록 형성되는 제2고정실링부; 및
    상기 제2고정실링부에서 상기 회전디스크 방향으로 연장되고, 상기 회전실링부와 밀착되는 하나 이상의 제3고정실링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 실링장치.
  8. 외륜의 내부에 내륜이 회전 가능하게 구비되는 베어링;
    상기 내륜의 외부에 결합되는 금속재질의 회전디스크;
    상기 회전디스크의 축 방향에 이격 배치되며, 상기 외륜의 내부에 결합되는 금속재질의 고정디스크;
    상기 회전디스크에 형성되는 수지계열 또는 탄성재질의 회전실링부; 및
    상기 고정디스크에 형성되고, 상기 회전실링부에 접촉되는 수지계열 또는 탄성재질의 고정실링부;를 포함하고,
    상기 회전실링부와 상기 고정실링부가 서로 접촉되어 기밀을 유지하는 것을 특징으로 하는 휠 베어링의 실링장치.
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