KR102595375B1 - 드라이브 액슬 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부트의 체결구조 개선을 통해 제품의 가격경쟁력을 높이고, 휠센서의 설계 자유도를 높이는 드라이브 액슬 조립체에 관한 것으로, 본 발명에서는 외주면에 휠베어링이 조립되고, 단부에 원통형 수직성형부가 바깥으로 말려진 형상으로 형성되어 휠베어링의 내륜을 가압하는 휠하우징; 상기 휠베어링의 외륜과 내륜 사이에 구비되는 베어링씰; 일단에 엔코더가 일체 형성되어 상기 외륜과 내륜 사이에서 베어링씰에 의해 씰링되고, 중간부분이 내륜과 원통형 수직성형부를 덮는 형상으로 밀착 고정되며, 타단에 부트의 대경부가 결합되는 부트체결링;을 포함하는 드라이브 액슬 조립체가 소개된다.

Description

드라이브 액슬 조립체{Drive axle assembly}
본 발명은 부트의 체결구조 개선을 통해 제품의 가격경쟁력을 높이고, 휠센서의 설계 자유도를 높이는 드라이브 액슬 조립체에 관한 것이다.
통합형 드라이브 액슬(Integrated Drive Axle : IDA)은 등속조인트의 아우터레이스와 허브를 일체화한 구조이다.
이 같은 드라이브 액슬은 휠하우징에 휠베어링이 삽입되고, 휠베어링의 내륜에 예압을 가하도록 로크너트와 고정링이 너트타입으로 결합되며, 이들을 볼트에 의해 결합시킨다.
그리고, 휠베어링의 외륜과 내륜 사이에 베어링씰이 결합되어 이물질의 유입을 방지하게 되는데, 특히 상기 베어링씰에 엔코더가 결합되어 엔코더씰을 구현하게 되고, 이에 상기 엔코더씰과 휠센서를 이용하여 휠속도를 측정하게 된다.
하지만, 내륜에 예압을 가하기 위한 부품들과, 휠베어링의 씰링을 수행하기 위한 부품들이 개별적으로 설치됨으로써, 부품수가 증대되는 것은 물론 휠하우징의 사이즈가 증대되어 제조원가가 상승하게 되는 문제가 있다.
또한, 로크너트가 외측 반경방향을 향해 일정 두께로 형성됨에 따라 로크너트를 회피하여 휠센서가 설치됨으로써, 휠센서의 설치위치가 로크너트의 두께만큼 외측 반경방향으로 멀어지게 되고, 이에 휠센서와 주변부품 간의 간극이 협소해져 휠센서 패키지 구성에 불리한 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2064275 B1 KR 10-2010-0064081 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 부트의 체결구조 개선을 통해 휠베어링 내부의 씰링기능을 안정적으로 수행하면서도 제품의 가격경쟁력을 확보하도록 한 드라이브 액슬 조립체를 제공하는 데 있다.
본 발명은 휠센서의 설계 자유도를 향상시키는 드라이브 액슬 조립체를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 외주면에 휠베어링이 조립되고, 단부에 원통형 수직성형부가 바깥으로 말려진 형상으로 형성되어 휠베어링의 내륜을 가압하는 휠하우징; 상기 휠베어링의 외륜과 내륜 사이에 구비되는 베어링씰; 일단에 엔코더가 일체 형성되어 상기 외륜과 내륜 사이에서 베어링씰에 의해 씰링되고, 중간부분이 내륜과 원통형 수직성형부를 덮는 형상으로 밀착 고정되며, 타단에 부트의 대경부가 결합되는 부트체결링;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 원통형 수직성형부와 부트체결링이 밀착되는 면이 밀봉제에 의해 밀착 고정될 수 있다.
상기 원통형 수직성형부와 부트체결링이 밀착되는 면 사이에 오링이 체결될 수 있다.
상기 부트체결링의 중간부분에 반경방향으로 밀착부가 형성되어 원통형 수직성형부의 부트측 외면에 밀착 고정되고; 상기 밀착부의 테두리에 내륜을 향해 절곡되는 형상으로 지지부가 형성되어 원통형 수직성형부의 테두리를 감싸며; 상기 지지부의 끝단에서 외측 반경방향으로 절곡되는 형상으로 내륜지지부가 형성되어 내륜의 부트측 외면에 밀착될 수 있다.
상기 내륜과 베어링씰 사이에 구비되어 내륜에 고정되면서 베어링씰의 씰립이 접촉되는 수평형 씰링부; 엔코더가 고정되고, 상기 베어링씰의 바깥쪽을 막는 형상으로 구비되어 베어링씰의 다른 씰립이 접촉되는 수직형 씰링부;를 포함할 수 있다.
상기 수평형 씰링부는 내륜지지부의 끝단에서 휠베어링의 안쪽과 바깥쪽으로 순차적으로 접혀지면서 겹쳐지는 형상으로 형성되고; 상기 수직형 씰링부는 수평형 씰링부의 바깥쪽 끝단에서 외측 반경방향으로 절곡 형성될 수 있다.
상기 수직형 씰링부는 내륜지지부의 끝단에서 외측 반경방향과 내측 반경방향으로 순차적으로 접혀지면서 겹쳐지는 형상으로 형성되고; 상기 수평형 씰링부는 수직형 씰링부의 내측 끝단에서 휠베어링의 안쪽으로 절곡 형성될 수 있다.
상기 외륜에 'L'형상의 단면을 갖는 외륜고정체가 고정되고; 상기 외륜고정체에 베어링씰이 고정되며; 상기 베어링씰에 수직형 씰링부를 향하여 제1씰립이 돌출 형성되어 수직형 씰링부에 접촉되고; 상기 베어링씰에 수평형 씰링부를 향하여 제2씰립이 돌출 형성되어 수평형 씰링부에 접촉될 수 있다.
엔코더가 고정되고, 내륜지지부의 끝단에서 상기 베어링씰의 바깥쪽을 막는 형상으로 구비되어 베어링씰의 다른 씰립이 접촉되는 수직형 씰링부;를 포함할 수 있다.
상기 외륜에 'L'형상의 단면을 갖는 외륜고정체가 고정되고; 상기 외륜고정체에 베어링씰이 고정되며; 상기 베어링씰에 수직형 씰링부를 향하여 제1씰립이 돌출 형성되어 수직형 씰링부에 접촉되고; 상기 베어링씰에 내륜을 향하여 제2씰립이 돌출 형성되어 내륜에 접촉될 수 있다.
상기 내륜지지부가 고정핀에 의해 내륜에 결합될 수 있다.
상기 부트체결링의 타단 외주면을 따라 부트조립홈이 형성되고; 상기 부트조립홈에 부트의 대경부가 끼워지고; 상기 부트의 대경부에 밴드가 체결되어 상기 부트가 부트체결링에 조립될 수 있다.
상기 원통형 수직성형부의 외경에 대한 부트체결링 타단에 형성된 조립부 내경의 길이비가 아래의 부등식(1)과 같을 수 있다.
0.62 ≤ d1/D2 ≤ 0.85..................(1)
d1 : 조립부 내경
D2 : 원통형 수직성형부 외경
상기 원통형 수직성형부의 두께에 대한 부트체결링 일단에 형성된 지지부 외경의 길이비가 아래의 부등식(2)와 같을 수 있다.
15 ≤ d2/t ≤ 33..................(2)
d2 : 지지부 외경
t : 원통형 수직성형부 두께
휠베어링의 외륜과 내륜 사이에 조립되는 부트체결링의 축방향 길이에 대한 내륜의 외경의 길이비가 아래의 부등식(3)과 같을 수 있다.
17 ≤ D3/B ≤ 33..................(3)
D3 : 내륜의 외경
B : 외륜과 내륜 사이에 조립되는 부트체결링의 축방향 길이
상기 휠하우징의 그루브 중심을 연결한 원의 직경에 대한 부트체결링의 밀착부 내면에서 조립부 끝단까지의 길이비가 아래의 부등식(4)와 같을 수 있다.
0.15 ≤ L/D1 ≤ 0.35..................(4)
L : 부트체결링의 밀착부 내면에서 조립부 끝단까지의 길이
D1 : 휠하우징의 그루브 중심을 연결한 원의 직경
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 부트체결링에 의해 부트를 휠하우징에 고정시킴과 동시에 일체화된 엔코더씰 구조를 구현함으로써, 휠베어링 내부의 씰링기능을 안정적으로 수행하면서도 내륜을 가압하는 부품과 엔코더씰을 구현하는 부품을 통합하여 부품수를 크게 감소시키는 것은 물론 휠하우징의 사이즈를 감소시켜 제품의 가격경쟁력을 확보하는 장점이 있다.
더욱이, 휠베어링의 내륜을 고정하는 고정너트/고정링 등의 예압장치가 삭제됨에 따라 휠센서와 휠하우징 간의 반경방향 거리가 줄어들게 됨으로써, 휠센서와 주변 부품 간의 간격이 상대적으로 여유로워지게 되어 휠센서의 설계 자유도를 높이는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부트체결링의 제1실시예 형태를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 'A'부분을 확대하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 부트체결링의 제2실시예 형태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 부트체결링의 제3실시예 형태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 부트체결링이 고정핀에 의해 결합되는 구조를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 드라이브 액슬의 주요 부분들에 대한 수치관계를 설명하기 위한 도면.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 적용되는 통합형 드라이브 액슬(Integrated Drive Axle : IDA)을 도시한 도면으로, 너클 또는 캐리어에 휠베어링(200)의 외륜(210)이 고정되고, 상기 휠베어링(200)의 외륜(210)과 내륜(220) 사이에 볼(또는 롤러)과 케이지가 조립되어 일체화된 휠하우징(100)의 외주면에 상기 휠베어링(200)이 삽입된다.
그리고, 상기 휠하우징(100)의 끝단부에 원통형 수직 성형 가공을 수행하여 휠하우징(100)의 끝단부를 바깥방향으로 말아 올리는 원통형 수직성형부(110)를 형성함으로써, 휠베어링(200)의 내륜(220)에 예압을 가하게 되고, 이에 휠베어링(200)을 휠하우징(100)에 고정시킨다.
또한, 상기 휠하우징(100)의 내부에 등속조인트를 통해 드라이브샤프트(600)가 연결됨으로써, 파워트레인의 구동력이 드라이브샤프트(600)를 통해 등속조인트에 전달되고, 차량의 거동에 따라 등속조인트가 유동 및 절각되어지면서 휠하우징(100)을 회전시킨다.
한편, 도 1은 본 발명에 따른 부트(400) 체결구조의 제1실시예 형태를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 외주면에 휠베어링(200)이 조립되고, 단부에 원통형 수직성형부(110)가 바깥으로 말려진 형상으로 형성되어 휠베어링(200)의 내륜(220)을 가압하는 휠하우징(100); 상기 휠베어링(200)의 외륜(210)과 내륜(220) 사이에 구비되는 베어링씰(230); 일단에 엔코더(360)가 일체 형성되어 상기 외륜(210)과 내륜(220) 사이에서 베어링씰(230)에 의해 씰링되고, 중간부분이 내륜(220)과 원통형 수직성형부(110)를 덮는 형상으로 밀착 고정되며, 타단에 부트(400)의 대경부(410)가 결합되는 부트체결링(300);을 포함하여 구성이 된다.
예컨대, 부트체결링(300)의 휠하우징(100)측 직경이 부트체결링(300)의 중간 부분 직경 대비하여 크게 형성된다.
이에, 부트체결링(300)의 중간부분이 원통형 수직성형부(110)와 내륜(220)에 밀착 고정되고, 특히 부트체결링(300)의 외곽에 일체 형성된 엔코더(360)가 외륜(210)과 내륜(220) 사이에서 베어링씰(230)과 마주하도록 삽입되어 베어링씰(230)과 엔코더(360)가 일체화된 엔코더씰 구조를 구현하게 된다.
즉, 부트체결링(300)에 의해 부트(400)를 휠하우징(100)에 고정시킴과 동시에 일체화된 엔코더씰 구조를 구현함으로써, 내륜(220)을 가압하는 부품과 엔코더씰을 구현하는 부품을 통합하여 부품수를 크게 감소시키는 것은 물론 휠하우징(100)의 사이즈를 감소시키게 되는바, 제품의 가격경쟁력을 확보하게 된다.
또한, 휠베어링(200)의 내륜(220)을 고정하는 고정너트/고정링 등의 예압장치가 삭제됨에 따라 휠센서(S)와 휠하우징(100) 간의 반경방향 거리가 줄어들게 됨으로써, 휠센서(S)와 주변 부품 간의 간격이 상대적으로 여유로워지게 되어 휠센서(S)의 설계 자유도를 높이게 된다.
아울러, 본 발명에서는 상기 원통형 수직성형부(110)와 부트체결링(300)이 밀착되는 면이 밀봉제에 의해 밀착 고정될 수 있다.
예컨대, 원통형 수직성형부(110)의 부트(400)를 향한 일면과 부트체결링(300)의 휠하우징(100)을 향한 일면 사이에 밀봉제를 도포하여 원통형 수직성형부(110)와 부트체결링(300) 간을 밀봉시키게 된다.
따라서, 휠하우징(100)과 부트체결링(300) 간의 결합력이 향상되어 휠하우징(100) 내부의 그리스가 누유되는 것을 방지하게 되고, 이에 품질 문제가 발생하는 것을 차단하게 된다.
더불어, 도 2를 참조하면, 상기 원통형 수직성형부(110)와 부트체결링(300)이 밀착되는 면 사이에 오링(O)이 체결될 수 있다.
이를 위해, 상기 부트체결링(300)의 휠하우징(100)을 향한 일면에 원주방향을 따라 링홈(312)이 형성되고, 상기 링홈(312) 내에 오링(O)이 결합되는 구조가 된다.
따라서, 휠하우징(100)과 부트체결링(300) 간 밀착되는 면에서 오링(O)이 씰링작용을 수행하여 휠하우징(100) 내부의 그리스가 외부로 누유되는 것을 더욱 확실하게 방지하게 된다.
참고로, 상기 링홈(312)이 부트체결링(300) 대신에 원통형 수직성형부(110)에 형성되어 오링(O)이 결합될 수도 있다.
한편, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명은 상기 부트체결링(300)의 중간부분에 반경방향으로 밀착부(310)가 형성되어 원통형 수직성형부(110)의 부트(400)측 외면에 밀착 고정되고; 상기 밀착부(310)의 테두리에 내륜(220)을 향해 절곡되는 형상으로 지지부(320)가 형성되어 원통형 수직성형부(110)의 테두리를 감싸며; 상기 지지부(320)의 끝단에서 외측 반경방향으로 절곡되는 형상으로 내륜지지부(330)가 형성되어 내륜(220)의 부트(400)측 외면에 밀착될 수 있다.
예컨대, 상기 부트체결링(300)의 중간부분에 원통형 수직성형부(110)와 마주하는 형상으로 밀착부(310)가 형성되어 상기 밀착부(310)가 원통형 수직성형부(110)의 일면에 겹쳐지면서 고정된다.
그리고, 상기 밀착부(310)의 외측 테두리에 지지부(320)가 형성되고, 상기 지지부(320)의 내면이 원통형 수직성형부(110)의 테두리를 감싸는 형상으로 구비된다.
또한, 상기 지지부(320)의 끝단에서 내륜지지부(330)가 외측 반경방향으로 확장되는 형상으로 형성되면서 내륜(220)에 밀착 고정된다.
즉, 상기 원통형 수직성형부(110)의 부트(400)측 외면에 밀착부(310)가 밀착 고정되는 것은 물론, 내륜지지부(330)가 내륜(220)의 일면에 밀착된 상태로 고정된다. 따라서, 부트체결링(300)과, 이에 밀착되는 내륜(220) 및 휠하우징(100) 간의 결합력이 향상되어 휠하우징(100) 내부의 그리스가 누유되는 것을 방지하게 된다.
한편, 도 2 본 발명에 따른 부트체결링(300)의 제1실시예 형태를 확대하여 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 부트체결링(300)의 제2실시예 형태를 도시한 도면으로, 제1실시예 및 제2실시예의 경우 상기 부트체결링(300)의 일단이 크게 수평형 씰링부(340)와 수직형 씰링부(350)로 구분이 되고, 각 씰링부에 베어링씰(230)의 씰립이 접촉되어 씰링 작용이 이루어진다.
예컨대, 상기 내륜(220)과 베어링씰(230) 사이에 구비되어 내륜(220)에 고정되면서 베어링씰(230)의 씰립이 접촉되는 수평형 씰링부(340); 엔코더(360)가 고정되고, 상기 베어링씰(230)의 바깥쪽을 막는 형상으로 구비되어 베어링씰(230)의 다른 씰립이 접촉되는 수직형 씰링부(350);를 포함하여 구성이 된다.
즉, 수평형 씰링부(340)의 내주면이 내륜(220)에 고정되고, 수평형 씰링부(340)의 외주면에 베어링씰(230)의 씰립이 접촉된다.
그리고, 상기 수직형 씰링부(350)의 외측면에 엔코더(360)가 일체 형성되고, 상기 수직형 씰링부(350)의 내측면에 베어링씰(230)의 다른 씰립이 접촉된다.
도 2를 통해 부트체결링(300)의 제1실시예 구성을 구체적으로 살펴보면, 상기 수평형 씰링부(340)는 내륜지지부(330)의 끝단에서 휠베어링(200)의 안쪽과 바깥쪽으로 순차적으로 접혀지면서 겹쳐지는 형상으로 형성되고; 상기 수직형 씰링부(350)는 수평형 씰링부(340)의 바깥쪽 끝단에서 외측 반경방향으로 절곡 형성될 수 있다.
즉, 내륜지지부(330)의 외측 테두리 끝단에서 휠베어링(200)의 안쪽을 향해 절곡 형성된 후, 다시 휠베어링(200)의 바깥쪽을 향해 접혀져 수평형 씰링부(340)를 이루고, 상기 휠베어링(200)의 바깥쪽으로 접혀진 끝단에서 외측 반경방향으로 절곡 형성되어 수직형 씰링부(350)를 이루게 된다.
아울러, 도 3을 통해 부트체결링(300)의 제2실시예 구성을 구체적으로 살펴보면, 상기 수직형 씰링부(350)는 내륜지지부(330)의 끝단에서 외측 반경방향과 내측 반경방향으로 순차적으로 접혀지면서 겹쳐지는 형상으로 형성되고; 상기 수평형 씰링부(340)는 수직형 씰링부(350)의 내측 끝단에서 휠베어링(200)의 안쪽으로 절곡 형성될 수 있다.
즉, 내륜지지부(330)의 외측 테두리 끝단에서 외측 반경방향을 향해 절곡 형성된 후, 다시 휠베어링(200)의 안쪽에서 내측 반경방향을 향해 접혀져 수직형 씰링부(350)를 이루고, 상기 휠베어링(200)의 내측 반경방향을 향해 접혀진 끝단에서 휠베어링(200)의 내부를 향해 절곡 형성되어 수평형 씰링부(340)를 이루게 된다.
이 같은 부트체결링(300)의 제1실시예와 제2실시예 구조의 경우, 상기 외륜(210)에 'L'형상의 단면을 갖는 외륜고정체(240)가 고정되고; 상기 외륜고정체(240)에 베어링씰(230)이 고정되며; 상기 베어링씰(230)에 수직형 씰링부(350)를 향하여 제1씰립(232)이 돌출 형성되어 수직형 씰링부(350)에 접촉되고; 상기 베어링씰(230)에 수평형 씰링부(340)를 향하여 제2씰립(234)이 돌출 형성되어 수평형 씰링부(340)에 접촉되는 구조가 된다.
예컨대, 상기 외륜고정체(240) 일단의 외주면 테두리가 외륜(210)의 내면에 고정되고, 외륜고정체(240)의 타단이 중간부분에서 내륜(220)을 향해 절곡 형성된다.
그리고, 상기 외륜고정체(240)의 바깥면을 감싸는 형상으로 베어링씰(230)이 고정된다.
또한, 상기 베어링씰(230)에서 수직형 씰링부(350)와 수평형 씰링부(340)를 향해 제1씰립(232)과 제2씰립(234)을 비롯하여 적어도 둘 이상의 씰립이 돌출 형성되고, 돌출된 씰립이 수직형 씰링부(350)와 수평형 씰링부(340)에 각각 접촉되어 씰링 작용을 수행하게 된다.
더불어, 상기 수직형 씰링부(350)에 일체 형성된 엔코더(360)가 베어링씰(230)이 구비된 내륜(220)과 외륜(210) 사이에 삽입됨으로써, 일체화된 엔코더씰 구조를 구현하게 된다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 부트체결링(300)의 제3실시예 형태를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 엔코더(360)가 고정되고, 내륜지지부(330)의 끝단에서 상기 베어링씰(230)의 바깥쪽을 막는 형상으로 구비되어 베어링씰(230)의 다른 씰립이 접촉되는 수직형 씰링부(350);를 포함하여 구성이 된다.
즉, 베어링씰(230)의 씰립이 내륜(220)에 접촉되면서 수직형 씰링부(350)의 외측면에 엔코더(360)가 일체 형성되고, 상기 수직형 씰링부(350)의 내측면에 베어링씰(230)의 다른 씰립이 접촉된다.
그리고, 부트체결링(300)의 제3실시예 구조의 경우, 상기 외륜(210)에 'L'형상의 단면을 갖는 외륜고정체(240)가 고정되고; 상기 외륜고정체(240)에 베어링씰(230)이 고정되며; 상기 베어링씰(230)에 수직형 씰링부(350)를 향하여 제1씰립(232)이 돌출 형성되어 수직형 씰링부(350)에 접촉되고; 상기 베어링씰(230)에 내륜(220)을 향하여 제2씰립(234)이 돌출 형성되어 내륜(220)에 접촉될 수 있다.
예컨대, 상기 외륜고정체(240) 일단의 외주면 테두리가 외륜(210)의 내면에 고정되고, 외륜고정체(240)의 타단이 중간부분에서 내륜(220)을 향해 절곡 형성된다.
그리고, 상기 외륜고정체(240)의 바깥면을 감싸는 형상으로 베어링씰(230)이 고정된다.
또한, 상기 베어링씰(230)에서 수직형 씰링부(350)와 내륜(220)을 향해 제1씰립(232)과 제2씰립(234)을 비롯하여 적어도 둘 이상의 씰립이 돌출 형성되고, 돌출된 씰립이 수직형 씰링부(350)와 내륜(220)에 각각 접촉되어 씰링 작용을 수행하게 된다.
더불어, 상기 수직형 씰링부(350)에 일체 형성된 엔코더(360)가 베어링씰(230)이 구비된 내륜(220)과 외륜(210) 사이에 삽입됨으로써, 일체화된 엔코더씰 구조를 구현하게 된다.
아울러, 도 5는 본 발명에 따른 부트체결링(300)이 고정핀(P)에 의해 결합되는 구조를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 내륜지지부(330)가 고정핀(P)에 의해 내륜(220)에 결합될 수 있다.
예컨대, 상기 고정핀(P)이 내륜지지부(330)에 관통되어 내륜(220)에 결합되는 구조가 된다.
즉, 상기 원통형 수직성형부(110)의 부트(400)측 외면에 밀착부(310)가 밀착 고정되는 것은 물론, 내륜지지부(330)가 내륜(220)의 일면에 밀착된 상태에서 고정핀(P)에 의해 고정된다.
따라서, 부트체결링(300)과, 이에 밀착되는 내륜(220) 및 휠하우징(100) 간의 결합력이 향상되어 휠하우징(100) 내부의 그리스가 누유되는 것을 방지하게 된다.
한편, 도 1을 참조하면, 상기 부트체결링(300)의 타단 외주면을 따라 부트조립홈(380)이 형성되고; 상기 부트조립홈(380)에 부트(400)의 대경부(410)가 끼워지며; 상기 부트(400)의 대경부(410)에 밴드(500)가 체결되어 상기 부트(400)가 부트체결링(300)에 조립될 수 있다.
예컨대, 상기 부트체결링(300)의 타단에 조립부(370)가 형성되고, 상기 조립부(370)의 외주면에는 부트조립홈(380)이 형성된다.
그리고, 상기 부트(400)의 대경부(410) 내주면에 상기 부트조립홈(380)에 대응하는 부트조립돌기(420)가 형성되어, 상기 부트조립돌기(420)가 부트조립홈(380) 내에 끼워진다.
이에, 상기 부트(400)의 대경부(410) 외주면에 밴드(500)가 체결되어 상기 부트(400)가 부트체결링(300)에 체결 조립된다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 드라이브 액슬의 주요 부분들에 대한 수치관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 원통형 수직성형부(110)의 외경에 대한 부트체결링(300) 타단에 형성된 조립부(370) 내경의 길이비가 아래의 부등식(1)과 같을 수 있다.
0.62 ≤ d1/D2 ≤ 0.85..................(1)
d1 : 조립부(370) 내경
D2 : 원통형 수직성형부(110) 외경
이 같은 수치범위에 따라, 부트체결링(300)의 밀착부(310)와 원통형 수직성형부(110) 간의 밀착 면적을 넓히게 됨으로써, 휠하우징(100) 내부의 그리스에 대한 씰링성을 향상시키는 것은 물론, 부트(400) 체결 지지력을 향상시키게 된다.
계속해서, 도 7과 같이 상기 원통형 수직성형부(110)의 두께에 대한 부트체결링(300) 일단에 형성된 지지부(320) 외경의 길이비가 아래의 부등식(2)와 같을 수 있다.
15 ≤ d2/t ≤ 33..................(2)
d2 : 지지부(320) 외경
t : 원통형 수직성형부(110) 두께
이 같은 수치범위에 따라, 부트체결링(300)의 지지부(320)가 원통형 수직성형부(110)를 감싸면서 내륜(220)에 밀착 고정됨으로써, 부트체결링(300)과 원통형 수직성형부(110) 간의 체결력을 향상시키게 된다.
그리고, 도 7과 같이 휠베어링(200)의 외륜(210)과 내륜(220) 사이에 조립되는 부트체결링(300)의 축방향 길이에 대한 내륜(220)의 외경의 길이비가 아래의 부등식(3)과 같은 것을 특징으로 할 수 있다.
17 ≤ D3/B ≤ 33..................(3)
D3 : 내륜(220)의 외경
B : 외륜(210)과 내륜(220) 사이에 조립되는 부트체결링(300)의 축방향 길이
이 같은 수치범위에 따라, 베어링씰(230)의 씰링성능과 함께 부트체결링(300)의 체결성을 향상시키게 된다.
또한, 도 7과 같이 상기 휠하우징(100)의 그루브 중심을 연결한 원의 직경에 대한 부트체결링(300)의 밀착부(310) 내면에서 조립부(370) 끝단까지의 길이비가 아래의 부등식(4)와 같을 수 있다.
0.15 ≤ L/D1 ≤ 0.35..................(4)
L : 부트체결링(300)의 밀착부(310) 내면에서 조립부(370) 끝단까지의 길이
D1 : 휠하우징(100)의 그루브 중심을 연결한 원의 직경
이 같은 수치범위에 따라, 휠측 등속조인트의 베어링의 PCD가 증대되면서 부트(400)의 길이가 짧아져 드라이브샤프트(600)의 길이가 길어지게 됨으로써, 절각이 개선되고, 레이아웃 측면에서 유리한 장점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 부트체결링(300)에 의해 부트(400)를 휠하우징(100)에 고정시킴과 동시에 일체화된 엔코더씰 구조를 구현함으로써, 휠베어링(200) 내부의 씰링기능을 안정적으로 수행하면서도 내륜(220)을 가압하는 부품과 엔코더씰을 구현하는 부품을 통합하여 부품수를 크게 감소시키는 것은 물론 휠하우징(100)의 사이즈를 감소시키게 되는바, 제품의 가격경쟁력을 확보하게 된다.
또한, 휠베어링(200)의 내륜(220)을 고정하는 고정너트/고정링 등의 예압장치가 삭제됨에 따라 휠센서(S)와 휠하우징(100) 간의 반경방향 거리가 줄어들게 됨으로써, 휠센서(S)와 주변 부품 간의 간격이 상대적으로 여유로워지게 되어 휠센서(S)의 설계 자유도를 높이게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 휠하우징
110 : 원통형 수직성형부
200 : 휠베어링
210 : 외륜
220 : 내륜
230 : 베어링씰
232 : 제1씰립
234 : 제2씰립
240 : 외륜고정체
300 : 부트체결링
310 : 밀착부
312 : 링홈
320 : 지지부
330 : 내륜지지부
340 : 수평형 씰링부
350 : 수직형 씰링부
360 : 엔코더
370 : 조립부
380 : 부트조립홈
400 : 부트
410 : 대경부
420 : 부트조립돌기
500 : 밴드
600 : 드라이브샤프트
S : 휠센서
O : 오링
P : 고정핀

Claims (16)

  1. 외주면에 휠베어링이 조립되고, 단부에 원통형 수직성형부가 바깥으로 말려진 형상으로 형성되어 휠베어링의 내륜을 가압하는 휠하우징;
    상기 휠베어링의 외륜과 내륜 사이에 구비되는 베어링씰;
    일단에 엔코더가 일체 형성되어 상기 외륜과 내륜 사이에서 베어링씰에 의해 씰링되고, 중간부분이 내륜과 원통형 수직성형부를 덮는 형상으로 밀착 고정되며, 타단에 부트의 대경부가 결합되는 부트체결링;을 포함하고,
    상기 부트체결링의 중간부분에 반경방향으로 밀착부가 형성되어 원통형 수직성형부의 부트측 외면에 밀착 고정되고;
    상기 밀착부의 테두리에 내륜을 향해 절곡되는 형상으로 지지부가 형성되어 원통형 수직성형부의 테두리를 감싸며;
    상기 지지부의 끝단에서 외측 반경방향으로 절곡되는 형상으로 내륜지지부가 형성되어 내륜의 부트측 외면에 밀착됨으로써, 부트체결링이 원통형 수직성형부와 내륜 모두에 고정되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원통형 수직성형부와 부트체결링이 밀착되는 면이 밀봉제에 의해 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 원통형 수직성형부와 부트체결링이 밀착되는 면 사이에 오링이 체결되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 내륜과 베어링씰 사이에 구비되어 내륜에 고정되면서 베어링씰의 씰립이 접촉되는 수평형 씰링부;
    엔코더가 고정되고, 상기 베어링씰의 바깥쪽을 막는 형상으로 구비되어 베어링씰의 다른 씰립이 접촉되는 수직형 씰링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 수평형 씰링부는 내륜지지부의 끝단에서 휠베어링의 안쪽과 바깥쪽으로 순차적으로 접혀지면서 겹쳐지는 형상으로 형성되고;
    상기 수직형 씰링부는 수평형 씰링부의 바깥쪽 끝단에서 외측 반경방향으로 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 수직형 씰링부는 내륜지지부의 끝단에서 외측 반경방향과 내측 반경방향으로 순차적으로 접혀지면서 겹쳐지는 형상으로 형성되고;
    상기 수평형 씰링부는 수직형 씰링부의 내측 끝단에서 휠베어링의 안쪽으로 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 외륜에 'L'형상의 단면을 갖는 외륜고정체가 고정되고;
    상기 외륜고정체에 베어링씰이 고정되며;
    상기 베어링씰에 수직형 씰링부를 향하여 제1씰립이 돌출 형성되어 수직형 씰링부에 접촉되고;
    상기 베어링씰에 수평형 씰링부를 향하여 제2씰립이 돌출 형성되어 수평형 씰링부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  9. 청구항 1에 있어서,
    엔코더가 고정되고, 내륜지지부의 끝단에서 상기 베어링씰의 바깥쪽을 막는 형상으로 구비되어 베어링씰의 다른 씰립이 접촉되는 수직형 씰링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 외륜에 'L'형상의 단면을 갖는 외륜고정체가 고정되고;
    상기 외륜고정체에 베어링씰이 고정되며;
    상기 베어링씰에 수직형 씰링부를 향하여 제1씰립이 돌출 형성되어 수직형 씰링부에 접촉되고;
    상기 베어링씰에 내륜을 향하여 제2씰립이 돌출 형성되어 내륜에 접촉되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 내륜지지부가 고정핀에 의해 내륜에 결합되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 부트체결링의 타단 외주면을 따라 부트조립홈이 형성되고;
    상기 부트조립홈에 부트의 대경부가 끼워지고;
    상기 부트의 대경부에 밴드가 체결되어 상기 부트가 부트체결링에 조립되는 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 원통형 수직성형부의 외경에 대한 부트체결링 타단에 형성된 조립부 내경의 길이비가 아래의 부등식(1)과 같은 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
    0.62 ≤ d1/D2 ≤ 0.85..................(1)
    d1 : 조립부 내경
    D2 : 원통형 수직성형부 외경
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 원통형 수직성형부의 두께에 대한 부트체결링 일단에 형성된 지지부 외경의 길이비가 아래의 부등식(2)와 같은 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
    15 ≤ d2/t ≤ 33..................(2)
    d2 : 지지부 외경
    t : 원통형 수직성형부 두께
  15. 청구항 1에 있어서,
    휠베어링의 외륜과 내륜 사이에 조립되는 부트체결링의 축방향 길이에 대한 내륜의 외경의 길이비가 아래의 부등식(3)과 같은 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
    17 ≤ D3/B ≤ 33..................(3)
    D3 : 내륜의 외경
    B : 외륜과 내륜 사이에 조립되는 부트체결링의 축방향 길이
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 휠하우징의 그루브 중심을 연결한 원의 직경에 대한 부트체결링의 밀착부 내면에서 조립부 끝단까지의 길이비가 아래의 부등식(4)와 같은 것을 특징으로 하는 드라이브 액슬 조립체.
    0.15 ≤ L/D1 ≤ 0.35..................(4)
    L : 부트체결링의 밀착부 내면에서 조립부 끝단까지의 길이
    D1 : 휠하우징의 그루브 중심을 연결한 원의 직경
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