KR102592737B1

KR102592737B1 - 드래그 토크를 저감할 수 있는 차량용 휠베어링

Info

Publication number: KR102592737B1
Application number: KR1020180169948A
Authority: KR
Inventors: 이병용; 정연호
Original assignee: 주식회사 일진글로벌
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2023-10-23
Also published as: KR20200080070A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 차륜을 차체에 회전 가능하게 장착하여 지지하는 휠베어링이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링은 차륜을 장착하기 위한 허브 플랜지를 구비하는 휠허브와, 휠허브의 일측에 압입되어 장착되는 하나 이상의 내륜과, 내륜의 반경방향 외측에 장착되며 외주면에 차체에 장착되는 장착 플랜지를 구비하는 외륜과, 외륜의 반경방향 내측에 장착되는 하나 이상의 전동체와, 휠베어링 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 씰링장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링장치는 휠허브에 장착되는 슬링거와 외륜에 장착되는 씰링부재를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬링거는 휠허브의 제1 결합부에 장착되는 제1 장착부와, 제1 장착부로부터 축방향 및 반경방향 외측으로 이격되어 위치되며 휠허브의 제2 결합부에 장착되는 제2 장착부와, 제1 장착부와 제2 장착부를 연결하는 연결부와, 제2 장착부로부터 반경방향 외측으로 연장하는 경방향 연장부를 포함할 수 있으며, 슬링거는 제1 장착부와 제2 장착부 중 하나 이상을 통해 휠허브에 압입되어 장착되도록 구성될 수 있다.

Description

드래그 토크를 저감할 수 있는 차량용 휠베어링 {Wheel bearing for vehicle having reduced drag torque}

본 발명은 차량의 차륜을 차체에 회전 가능하게 장착하여 지지하는 차량용 휠베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 작동시 씰링장치에서 발생되는 드래그 토크를 저감시켜 작동 성능을 개선할 수 있도록 구성된 차량용 휠베어링에 관한 것이다.

휠베어링은 차량의 차륜을 차체에 회전 가능하게 장착하여 지지하는데 이용되는 장치로, 도 1에 도시된 바와 같이 차륜(wheel)이 장착되는 회전요소(10; 휠허브)가 차체에 고정되는 비회전요소(20; 외륜)에 전동체(30)를 통해 연결되어 회전요소(10; 휠허브)에 장착된 차륜을 차체에 회전가능한 상태로 장착하여 지지하도록 구성되게 된다.

이러한 휠베어링은 차량의 차륜에 장착되어 이용되는 제품의 특성상 먼지나 수분 등의 외부 이물질에 노출되기 쉽기 때문에, 내부로 이물질이 유입되어 차량 작동시 소음이 발생하거나 전동체 또는 전동체 궤도면 등에 손상이 발생하는 것을 방지하기 위해 휠베어링은 일측 또는 양측에 씰링장치(40)를 구비해 이용되게 된다.

도 2를 참조하면 종래에 이용되고 있는 휠베어링용 씰링장치(40)의 일례가 예시적으로 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 휠베어링용 씰링부재(40)는 휠허브(또는 내륜)에 장착되는 슬링거와 외륜에 장착되는 탄성 씰링립을 구비한 씰링부재를 이용해 씰링이 수행되도록 구성될 수 있다.

예컨대, 휠베어링용 씰링장치(40)는 휠허브(10) 등의 일측에 슬링거(42)를 압입하여 장착하고 외륜(20)에 프레임(44)과 탄성 씰링립(46)으로 구성된 씰링부재를 장착해, 씰링부재의 탄성 씰링립(46)과 슬링거(42)의 상호작용에 의해 씰링이 수행되도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 도 2에 도시된 종래의 씰링장치(40)의 경우에는 씰링부재의 프레임(44)에 슬링거를 향해 연장하는 복수의 탄성 씰링립(46a, 46b, 46c)을 구비해, 이러한 탄성 씰링립(46a, 46b, 46c)이 슬링거(42)의 일측에 접촉해 씰링이 수행되도록 구성되어 있다.

그런데, 이러한 구조의 씰링장치에서 씰링 성능을 향상시키기 위해서는 슬링거와 접촉하는 탄성 씰링립의 개수를 증가시키거나 보다 탄성 씰링립을 두껍게 형성할 필요가 있으나, 이와 같이 탄성 씰링립의 개수나 두께를 증가시키게 되면 차량의 작동시에 슬링거와 탄성 씰링립 사이의 접촉 부위에서 마찰 저항이 크게 발생해 드래그 토크가 증가되고, 이로 인해 차량의 주행성 및 연비가 저하되는 문제가 발생할 우려가 있다.

특히, 휠베어링 조립체의 축방향 길이를 감소시키고 동력 전달 효율을 향상시키기 위해 최근 제안되고 있는 4세대 휠베어링(등속조인트의 전부 또는 일부를 휠허브의 차체측 단부 내로 삽입시켜 결합하는 구조의 휠베어링)의 경우에는 등속조인트를 휠허브의 내부에 수용시키기 위해 휠허브의 직경이 대형화되어 휠허브에 장착되는 전동체의 피치원 직경이 증가되어야 하기 때문에, 씰링장치에서 발생되는 드래그 토크가 더욱 크게 증가할 우려가 있다.

따라서, 차량용 휠베어링 분야에서는 씰링 성능은 저하시키지 않으면서 차량 작동시 발생하는 드래그 토크는 저감할 수 있는 씰링장치에 대한 개발이 요구되고 있다.

한국특허 제10-1826200호 (등록일: 2018.1.31)

본 발명은 종래 차량용 휠베어링의 전술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 차량 작동시 발생되는 드래그 토크를 저감할 수 있는 씰링장치를 구비한 차량용 휠베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 장착부와 제2 장착부 중 어느 하나는 메인 압입부가 되고, 다른 하나는 메인 압입부가 되는 장착부보다 휠허브와의 간섭량이 작거나 같게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬링거는 제2 장착부가 메인 압입부가 되어 휠허브에 압입되어 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재는 외륜에 압입되어 장착되는 프레임과 프레임에 부착되는 탄성 씰링부를 포함하고, 탄성 씰링부에는 끝단이 슬링거의 경방향 연장부에 접촉하는 하나 이상의 탄성 씰링립이 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬링거의 경방향 연장부는 외륜의 차륜측 단부보다 차륜측으로 이격된 위치에 위치되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬링거는 경방향 연장부로부터 축방향으로 연장하는 축방향 연장부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 축방향 연장부는 외륜의 반경방향 외측을 부분적으로 감싸 축방향 연장부와 외륜의 외주면 사이에 라비린스 구조가 형성되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 씰링부는 슬링거의 제1 장착부에 접촉하는 하나 이상의 보조 씰링립을 더 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 씰링부의 반경방향 외측 단부에는 반경방향 외측으로 연장하는 댐부가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 댐부는 슬링거의 축방향 연장부를 감싸는 방향으로 절곡되어 경사지게 형성됨으로써 댐부와 축방향 연장부 사이에 라비린스 구조가 형성되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링장치는 휠베어링의 차륜측에서 휠허브와 외륜 사이에 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 휠허브의 차체측 단부에는 등속조인트가 삽입되어 수용되는 수용공간이 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수용공간이 위치하는 휠허브의 내주면에는 등속조인트의 회전요소를 수용하기 위한 리세스가 원주방향을 따라 이격되어 복수로 형성될 수 있다.

이 외에도, 본 발명에 따른 차량용 휠베어링에는 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠베어링은 씰링장치를 형성하는 슬링거를 2단의 구조로 형성해 탄성 씰링립과 접촉하여 씰링을 수행하는 경방향 연장부를 보다 이격시켜 배치할 수 있기 때문에, 슬링거의 경방향 연장부와 접촉하여 씰링을 수행하는 탄성 씰링립의 길이가 길어지게 되어 차량의 작동시 발생하는 드래그 토크가 저감될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠베어링은 슬링거의 2단 구조에 구비되는 복수의 장착면 가운에 어느 하나를 이용해 슬링거를 휠허브에 압입하도록 구성되어 있어, 다른 하나의 장착면은 슬링거 장착시 큰 외력이 인가되지 않아 변형 발생이 억제될 수 있고, 따라서 이러한 장착면에 탄성 씰링립을 접촉시켜도 씰링립의 간섭량을 일정하게 유지할 수 있어 씰링립의 간섭량 증가에 의한 드래그 토크 증가를 억제할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 차량용 휠베어링(3세대 구조의 휠베어링)의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 2는 종래의 차량용 휠베어링에 이용되는 씰링장치의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠베어링의 전체적인 구조를 예시적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠베어링의 단면구조를 예시적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠베어링에 이용될 수 있는 씰링장치의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠베어링의 휠허브에서 씰링장치가 장착되는 부분의 구조를 예시적으로 도시한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙여 설명하도록 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들의 형상 및 크기는 설명의 편의를 위해 임의로 도시된 것이므로, 본 발명이 반드시 도시된 형상 및 크기로 한정되는 것은 아니다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변형되어 구현될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.

본 발명의 바림직한 실시예

도 3 내지 도 6을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠베어링(100)이 예시적으로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠베어링(100)은 휠허브(110), 내륜(120), 외륜(130), 전동체(140) 등으로 구성되어 통상의 휠베어링과 전체적으로 유사한 구조로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 휠허브(110)는 축방향을 따라 연장하는 대략 원통형 형상의 구조로 형성될 수 있으며, 휠허브(110)의 차륜측 단부 부근에는 허브 플랜지(112)가 구비될 수 있다. 허브 플랜지(112)는 휠허브(110)의 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 연장된 형상으로 형성되어, 허브 볼트 등을 이용해 차륜을 휠허브(110)에 장착하는데 이용될 수 있다. 한편, 휠허브(110)의 차체측 단부에는 단차부(114)가 형성되어 내륜(120)을 장착하도록 구성될 수 있으며, 휠허브(110)의 외주면 일부에는 궤도면(내측 궤도면)이 형성되어 전동체(140)를 내측에서 지지하도록 구성될 수 있다. 다만, 도면에 도시된 실시예의 경우에는 휠허브의 외주면 일부에 전동체를 지지하기 위한 일측 궤도면이 직접 형성되도록 구성되어 있으나, 이와 달리 휠허브에 2개의 내륜을 장착해 2개의 내륜을 통해 전동체의 궤도면(내측 궤도면)이 형성되도록 구성되어도 무방하다.

내륜(120)은 휠허브(110)의 일측에 압입되어 장착되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 내륜(120)은 휠허브(110)의 차체측 단부에 형성된 단차부(114)에 압입된 상태에서 휠허브(110)의 단부를 소성변형시키거나 휠허브(110)의 차체측 단부 측에 너트 등을 체결해 휠허브(110)에 안착되어 유지되도록 구성될 수 있다. 또한, 내륜(120)의 외주면에는 전동체(140)가 접촉하는 궤도면(내측 궤도면)이 구비되어 전동체를 내측에서 지지하도록 구성될 수 있다.

외륜(130)은 외주면에 휠베어링(100)을 차체에 장착하기 위한 장착 플랜지(132)를 구비하고, 내주면에 전동체(140)가 접촉하는 궤도면(외측 궤도면)을 구비하도록 구성될 수 있다. 외륜(130)의 내주면에 형성된 궤도면(외측 궤도면)은 휠허브(110) 및/또는 내륜(120)에 형성된 궤도면(내측 궤도면)과 협력해 궤도면 사이에 구름요소인 전동체(140)를 수용하여 지지하도록 구성될 수 있다.

전동체(140)는 외륜(130)의 반경방향 내측에, 즉 휠허브(110) 및/또는 내륜(120)에 형성된 궤도면(내측 궤도면)과 외륜(120)에 형성된 궤도면(외측 궤도면) 사이에 배치되어, 차륜이 장착되는 휠허브(110)를 차체에 고정되는 외륜(130)에 대해 회전가능하게 지지하는 기능을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 휠베어링의 일측 또는 양측에는 휠베어링 내부로 외부의 이물질이 유입되거나 내부의 윤활유(그리가)가 누출되는 것을 방지하기 위한 씰링장치(200)가 구비될 수 있다. 예컨대, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)에 적용될 수 있는 씰링장치(예컨대, 차륜측 씰링장치)가 예시적으로 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링장치(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 휠허브(110)에 장착되는 슬링거(210)와 외륜(130)에 장착되어 슬링거(210)와의 상호작용을 통해 씰링을 수행하는 씰링부재(220)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬링거(210)는 휠허브(110)의 제1 결합부(116a)에 장착되는 제1 장착부(210a)와, 휠허브(110)의 제2 결합부(116b)에 장착되는 제2 장착부(210b)와, 제1 장착부(210a)와 제2 장착부(210b) 사이를 연결하는 연결부(210c)와, 제2 장착부(210b)로부터 반경방향 외측으로 연장하는 경방향 연장부(210d)와, 경방향 연장부(210d)의 반경방향 외측 단부에서 축방향으로 연장하는 축방향 연장부(210e) 등을 포함하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬링거(210)는 제1 장착부(210a) 및 제2 장착부(210b) 중 하나 이상을 이용해 휠허브(110)에 압입되어 장착되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 슬링거(210)는 제1 장착부(210a)와 제2 장착부(210b) 중 어느 하나가 메인 압입부가 되어 휠허브에 장착되고, 다른 하나는 메인 압입부가 되는 장착부 보다 휠허브의 간섭량이 같거나 작게 형성되어 메인 압입부를 보조하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시에에 따르면, 슬링거(210)는 제2 장착부(210b)를 통해 휠허브(110)에 강제압입되어 장착되고, 제1 장착부(210a)는 휠허브(110)에 슬링거(210)의 장착 및 고정을 보조하도록 구성될 수 있다.

도면에 도시된 실시예의 경우에는, 슬링거(210)의 제1 장착부(210a)를 휠허브(110)의 결합부(116)에 형성되는 대응 결합부[제1 결합부(116a)]의 외경보다 조금 더 큰 직경을 갖도록 형성하고, 슬링거(210)의 제2 장착부(210b)를 휠허브(110)의 대응 결합부[제2 결합부(116b)]의 외경보다 조금 더 작은 직경을 갖도록 형성해, 제2 장착부(210b)가 메인 압입부가 되어 슬링거(210)가 강제압입되어 휠허브(110)에 장착되고, 이 때 제1 장착부(210a)는 슬링거(210)에 헐거운 끼워맞춤으로 결합되어 슬링거(210)의 장착 및 고정을 보조하도록 구성되어 있다.

도면에 도시된 실시예에와 같이 제2 장착부(210b)를 이용해 슬링거(210)를 휠허브(110)에 압입하도록 구성하게 되면 제1 장착부(210a)를 이용해 압입하는 경우 보다 슬링거의 중심부에 가까운 부위에서 압입이 일어나 보다 안정적인 장착이 가능해질 수 있으며, 슬링거(210)를 휠허브(110)에 압입하여 장착할 때 제1 장착부(210a)에 변형이 발생하지 않아 후술하는 바와 같이 제1 장착부(210a)에 보조 씰링립을 접촉시켜 이용해도 씰링립의 간섭량을 일정하게 유지시켜 의도치 않은 드래그 토크의 증가를 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 장착부(210b)는 제1 장착부(210a)로부터 축방향 및 반경방향으로 이격된 위치에 배치되도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 제2 장착부(210b)를 제1 장착부(210a)로부터 축방향 및 반경방향으로 이격시켜 배치하게 되면 슬링거(210)의 경방향 연장부(210d)가 씰링부재(220)로부터 보다 이격된 위치로 배치될 수 있어, 후술하는 바와 같이 씰링부재(220)의 탄성 씰링립[제1 탄성 씰링립(224a)]을 더 길게 형성할 수 있는 공간이 확보될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬링거(210)의 제1 장착부(210a)가 장착되는 휠허브(110)의 제1 결합부(116a)와 슬링거(210) 조립시 슬링거(210)의 연결부(210c)와 대면하여 위치하는 휠허브(110)의 연결단부(116c) 사이의 모서리에는 내측으로 함몰된 언더컷(116d)이 형성될 수 있다(도 6 참조). 이와 같이, 제1 결합부(116a)와 연결단부(116c) 사이에 언더컷(116d)을 형성하게 되면, 슬링거(210)를 휠허브(110)에 장착할 때 언더컷(116d)에 의해 슬링거(210)의 제1 장착부(210a)와 연결부(210c) 사이의 모서리 부분이 휠허브에 간섭되어 조립에 방해가 되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 슬링거(210)를 연결부(210c)가 연결단부(116c)에 접촉하는 위치까지 밀어 넣어 조립해도 간섭없이 안정적인 조립이 가능해 질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬링거(210)의 경방향 연장부(210d)는 제2 장착부(210b)의 일측 단부로부터 반경방향 외측으로 연장되도록 형성되며, 휠허브의 일측에 접촉하거나 이격된 상태로 장착되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬링거(210)의 경방향 연장부(210d)는 외륜(130)의 차륜측 단부로부터 차륜측으로 이격된 위치에 위치도록 구성될 수 있다. 도면에 도시된 실시형태에서는 경방향 연장부(210d)가 축방향에 수직하게 반경방향 외측으로 연장되도록 구성되어 있으나, 경방향 연장부(210d)는 축방향에 수직한 방향뿐만 아니라 소정의 각도로 비스듬하게 반경방향 외측으로 연장되도록 구성되어도 무방하다.

슬링거(210)의 축방향 연장부(210e)는 경방향 연장부(210d)의 반경방향 외측 단부로부터 축방향으로 연장해 외륜(130)의 단부 근방에서 외륜(130)의 반경방향 외측을 감싸도록 구성될 수 있다. 이와 같이 슬링거(210)의 외측 단부에 축방향 연장부(210e)를 형성하게 되면 외륜(130)과 슬링거(210) 사이에 보다 복잡한 라비린스(Labyrinth) 구조가 형성될 수 있어 외부의 이물질이 유입을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 도면에 도시된 실시예의 경우에는 축방향 연장부(216)가 축방향에 평행하게 연장하도록 구성되어 있으나, 축방향 연장부(210e)는 축방향에 평행한 방향뿐만 아니라 소정의 각도로 비스듬하게 경사진 상태로 축방향으로 연장하도록 구성되어도 좋다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 휠베어링(100) 구비되는 씰링장치(200)에는 슬링거(210)와 함께 씰링 기능을 수행하는 씰링부재(220)가 더 구비될 수 있다. 예컨대, 씰링부재(220)는 외륜(130)의 일측에 장착되어 슬링거(210)와 상호 작용해 외부의 이물질이 유입이나 내부 윤활유의 누출을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재(220)는 외륜(130)의 일측에 장착되는 프레임(222)과, 이러한 프레임(222)의 전부 또는 일부에 부착되는 탄성 씰링부(224)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임(222)은 씰링부재(220)의 몸체가 되는 부분으로, 금속판 등을 절곡하여 형성될 수 있다. 예컨대, 프레임(222)은 외륜(130)에 압입되어 장착되는 압입부와 이러한 압입부로부터 반경방향 내측으로 연장하는 연장부를 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 도면에 도시된 실시예의 경우에는 외륜(130)의 일측 단부를 감쌀 수 있도록 대략 ㄷ자 형상의 단면구조를 갖는 압입부[외륜의 축방향 단면에 접촉하는 단부 장착부(222a)와 외륜의 반경방향 내측으로 연장하는 내측 연장부(222b)와 외륜의 반경방향 외측으로 연장하는 외측 연장부(222c)로 형성되는 ㄷ자 형상의 압입부]와 이러한 압입부로부터 반경방향 내측으로 연장하는 연장부(222d)를 포함하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜(130)에 압입되어 장착되는 프레임(222)의 전부 또는 일부에는 고무 등의 탄성 소재로 형성되는 탄성 씰링부(224)가 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링장치(200)의 탄성 씰링부(224)에는 프레임(222)[구체적으로는, 슬링거(210)로부터 이격되는 방향으로 연장하는 내측 연장부(222b)로부터 연장하는 연장부(222d)]에서 슬링거(210)를 향해 경사진 방향으로 연장하는 탄성 씰링립[제1 탄성 씰링립(224a)]이 구비되어 탄성 씰링립[제1 탄성 씰링립(224a)]이 슬링거(210)의 경방향 연장부(210d)에 접촉해 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)에 이용되는 씰링장치(200)는 탄성 씰링부(224)의 탄성 씰링립[제1 탄성 씰링립(224a)]이 슬링거(210)의 제1 장착부(210a)의 단부로부터 연장하는 단면[도면에 도시된 실시예의 경우, 연결부(210c)]에 접촉하지 않고 이로부터 축방향으로 보다 이격된 위치에 배치되는 경방향 연장부(210d)에 접촉하도록 구성되어 있기 때문에, 씰링부재(220)에 구비되는 탄성 씰링립[제1 탄성 씰링립(224a)]의 길이가 보다 길어질 수 있어 차량 작동시 탄성 씰링립과 슬링거 사이의 접촉에 의해 발생되는 드래그 토크가 저감될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 씰링부(224)에는 슬링거(210)의 제1 장착부(210a)와의 사이에서 씰링을 수행하는 보조 씰링립이 하나 이상 더 구비될 수 있다. 도면에 도시된 실시예의 경우에는 탄성 씰링부(224)에 2개의 보조 씰링립[제2 탄성 씰링립(224b) 및 제3 탄성 씰링립(224c)]을 구비해 이들의 일단이 슬링거(210)의 제1 장착부(210a)에 접촉되도록 함으로써 씰링장치의 씰링성을 향상시키도록 구성되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재(220)의 반경방향 외측 부분에는 반경방향 외측으로 연장되는 댐부(224d)가 더 구비될 수 있다. 예컨대, 댐부(224d)는 슬링거(210) 측으로 이동할수록 직경이 커지도록 경사진 구조로 형성되어 슬링거(210)의 단부를 감싸도록 구성될 수 있으며, 슬링거(210)와 접촉하지 않고 이격된 상태로 장착되도록 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 댐부(224d)에 의해 슬링거(210)의 입구부에 더욱 복잡한 구조의 라비린스 구조가 형성되어 휠베어링 내부로 외부의 이물질이 유입되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 휠허브(110)의 차체측 단부의 내주면에는 등속조인트가 삽입되어 장착되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)은 휠허브(110)의 차체측 단부 중심부에 등속조인트를 수용하기 위한 수용공간(118)을 구비해, 수용공간(118) 내에 등속조인트의 전부 또는 일부가 삽입되어 장착되도록 구성될 수 있다. 또한, 수용공간(118)이 형성되는 휠허브(110)의 차체측 단부 내주면에는 등속조인트의 회전요소를 수용하기 위한 리세스(118a)가 구비되어, 이러한 리세스(118a)에 등속조인트의 회전요소가 수용되어 결합되도록 구성될 수 있으며, 이러한 리세스(118a)는 등속조인트에 구비되는 회전요소의 수에 대응되는 수만큼 원주방향을 따라 복수개가 이격되어 구비되도록 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠베어링(100)은 씰링장치(200)를 구성하는 슬링거(210)를 2단의 구조로 형성해 슬링거(210)와 접촉하여 씰링을 수행하는 탄성 씰링립[제1 탄성 씰링립(224a)]이 보다 긴 길이로 형성될 수 있도록 구성되어 있기 때문에, 보다 긴 길이의 접촉 씰링립에 의해 슬링거와 씰링립의 접촉 부위에서 발생되는 드래그 토크가 저감될 수 있게 된다. 따라서, 휠허브의 차체측 단부 내로 등속조인트를 삽입시켜 결합하는 4세대 방식으로 휠베어링을 형성하더라도 휠허브의 대구경화로 인해 드래그 토크가 증가되어 차량의 연비가 저하되는 문제를 방지할 수 있고, 4세대 구조로 휠베어링을 구성해도 휠베어링의 성능 및 수명이 안정적으로 확보될 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명하였으나, 이들 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

예컨대, 앞서 설명한 실시예에서는 휠허브의 내측으로 등속조인트가 삽입되어 결합되는 소위 4세대 구조의 휠베어링을 이용해 본 발명에 따른 휠베어링을 설명하였으나, 본 발명에 따른 휠베어링은 이러한 구조로 한정되어야 하는 것은 아니고 도 1 및 도 2에 도시된 소위 3세대 휠베어링을 비롯해 임의의 다른 구조로 형성되어도 무방하다. 또한, 앞서 설명한 실시예에서는 휠베어링의 차륜측에 장착되며 씰링부재가 외륜의 외주면에 압입되는 구조로 씰링장치를 설명하였으나 본 발명에 따른 씰링장치는 이러한 구조로 한정되어야만 하는 것은 아니고 외륜의 내주면에 압입되는 구조의 씰링장치나 차체측에 장착되는 씰링장치로 구현되어도 무방하다.

따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위에 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 휠베어링
110: 휠허브
112: 허브 플랜지
114: 단차부
116: 결합부
116a: 제1 결합부
116b: 제2 결합부
116c: 연결단부
116d: 언더컷
120: 내륜
130: 외륜
132: 장착 플랜지
140: 전동체
200: 씰링장치
210: 슬링거
210a: 제1 장착부
210b: 제2 장착부
210c: 연결부
210d: 경방향 연장부
210e: 축방향 연장부
220: 씰링부재
222: 프레임
224: 탄성 씰링부
224a: 제1 탄성 씰링립
224b: 제2 탄성 씰링립
224c: 제3 탄성 씰링립
224d: 댐부

Claims

차량의 차륜을 차체에 회전 가능하게 장착하여 지지하는 차량용 휠베어링(100)이며,
차륜을 장착하기 위한 허브 플랜지를 구비하는 휠허브(110)와,
상기 휠허브의 일측에 압입되어 장착되는 하나 이상의 내륜(120)과,
상기 내륜의 반경방향 외측에 장착되며 외주면에 차체에 장착되는 장착 플랜지를 구비하는 외륜(130)과,
상기 외륜(130)의 반경방향 내측에 장착되는 하나 이상의 전동체(140)와,
휠베어링 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 씰링장치(200)를 포함하고,
상기 씰링장치(200)는, 상기 휠허브에 장착되는 슬링거(210)와, 상기 외륜에 장착되는 씰링부재(220)를 포함하고,
상기 슬링거(210)는 상기 휠허브(110)의 제1 결합부(116a)에 장착되는 제1 장착부(210a)와, 상기 제1 장착부(210a)로부터 축방향 및 반경방향 외측으로 이격되어 위치되며 상기 휠허브(110)의 제2 결합부(116b)에 장착되는 제2 장착부(210b)와, 상기 제1 장착부와 상기 제2 장착부를 연결하는 연결부(210c)와, 상기 제2 장착부로부터 반경방향 외측으로 연장하는 경방향 연장부(210d)를 포함하고,
상기 슬링거(210)는 상기 제1 장착부(210a)와 상기 제2 장착부(210b) 중 하나 이상을 통해 상기 휠허브(110)에 압입되어 장착되고,
상기 씰링부재(220)는 상기 외륜(130)에 압입되어 장착되는 프레임(222)과 상기 프레임(222)에 부착되는 탄성 씰링부(224)를 포함하며,
상기 탄성 씰링부(224)에는 끝단이 상기 슬링거의 경방향 연장부(210d)에 접촉하는 하나 이상의 탄성 씰링립이 포함되고,
상기 하나 이상의 탄성 씰링립 중 반경 방향으로 최외각의 탄성 씰링립이 상기 슬링거의 경방향 연장부(210d)와 접촉되는 지점은 상기 제1 장착부(210a) 및 상기 제2 장착부(210b)보다 반경 방향 외측에 위치하는,
차량용 휠베어링.
제1항에 있어서,
상기 제1 장착부(210a)와 상기 제2 장착부(210b) 중 어느 하나는 메인 압입부가 되고, 다른 하나는 메인 압입부가 되는 장착부보다 상기 휠허브(110)와의 간섭량이 작거나 같게 형성되는,
차량용 휠베어링.
제2항에 있어서,
상기 슬링거(210)는 상기 제2 장착부(210b)가 메인 압입부가 되어 상기 휠허브(110)에 압입되어 장착되는,
차량용 휠베어링.
삭제
제1항에 있어서,
상기 슬링거(210)의 경방향 연장부(210d)는 상기 외륜(130)의 차륜측 단부보다 차륜측으로 이격된 위치에 위치되는,
차량용 휠베어링.
제5항에 있어서,
상기 슬링거(210)는 경방향 연장부(210d)로부터 축방향으로 연장하는 축방향 연장부(210e)를 더 포함하는,
차량용 휠베어링.
제6항에 있어서,
상기 축방향 연장부(210e)는 상기 외륜(130)의 반경방향 외측을 부분적으로 감싸 축방향 연장부(210e)와 상기 외륜(130)의 외주면 사이에 라비린스 구조가 형성되도록 구성되는,
차량용 휠베어링.
제7항에 있어서,
상기 탄성 씰링부(224)는 상기 슬링거(210)의 제1 장착부(210a)에 접촉하는 하나 이상의 보조 씰링립을 더 구비하는,
차량용 휠베어링.
제8항에 있어서,
상기 탄성 씰링부(224)의 반경방향 외측 단부에는 반경방향 외측으로 연장하는 댐부(224d)가 더 구비되는,
차량용 휠베어링
제9항에 있어서,
상기 댐부(224d)는 상기 슬링거(210)의 축방향 연장부(210e)를 감싸는 방향으로 절곡되어 경사지게 형성됨으로써 댐부(224d)와 축방향 연장부(210e) 사이에 라비린스 구조가 형성되도록 구성되는,
차량용 휠베어링.
제10항에 있어서,
상기 씰링장치(200)는 휠베어링의 차륜측에서 휠허브(110)와 외륜(130) 사이에 장착되는,
차량용 휠베어링.
제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 휠허브(110)의 차체측 단부에는 등속조인트가 삽입되어 수용되는 수용공간(118)이 구비되는,
차량용 휠베어링.
제12항에 있어서,
상기 수용공간(118)이 위치하는 휠허브(110)의 내주면에는 등속조인트의 회전요소를 수용하기 위한 리세스(118a)가 원주방향을 따라 이격되어 복수로 형성되는,
차량용 휠베어링.