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KR20120067935A - 자동차 휠용 베어링/허브 유닛 - Google Patents

자동차 휠용 베어링/허브 유닛 Download PDF

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Publication number
KR20120067935A
KR20120067935A KR1020110127399A KR20110127399A KR20120067935A KR 20120067935 A KR20120067935 A KR 20120067935A KR 1020110127399 A KR1020110127399 A KR 1020110127399A KR 20110127399 A KR20110127399 A KR 20110127399A KR 20120067935 A KR20120067935 A KR 20120067935A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing
outer ring
hub unit
sealing
hub
Prior art date
Application number
KR1020110127399A
Other languages
English (en)
Inventor
안드레아 세라피니
에드워드 화이트 라델
Original Assignee
아크티에볼라게트 에스케이에프
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아크티에볼라게트 에스케이에프 filed Critical 아크티에볼라게트 에스케이에프
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Abstract

회전축(A)을 갖는, 자동차 휠용 베어링/허브 유닛(1)은
-회전축(A)에 대해 가로방향으로 측면 표면(5)에 의해 획정된 고정식 베어링 외측 링(2),
-반경방향의 내측 회전식 허브(10),
-임의의 밀봉 장치가 없는 공동(12)을 외측 링(2)과 함께 형성하고, 허브(10)에 고정된 베어링 내측 링(11),
-내측 링(11) 상의 외측에 고정되고, 공동(12) 내측에 배열된 인코더(16) 및
-공동(12)을 밀폐하고 인코더(16)를 보호하기 위하여 측면 표면(5)에 대해 축방향으로 접하는 방식으로 외측 링(2) 상에 장착되고, 비강자성 재료로 제조된 보호 커버(30)가 제공되고, 보호 커버(30)의 외측 변부(33)에 결합되는 정적 밀봉 요소(50) 및 외측 링(2)과 보호 커버(30) 사이에 위치된 제1 밀봉 부분(51)이 제공된다.

Description

자동차 휠용 베어링/허브 유닛{BEARING/HUB UNIT FOR A MOTOR-VEHICLE WHEEL}
본 발명은 자동차 휠용 베어링/허브 유닛에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 회전축을 갖는 베어링/허브 유닛에 관한 것으로,
-회전축에 대해 가로방향으로 측면 표면에 의해 획정된 고정식 베어링 외측 링,
-반경방향의 내측 회전식 허브,
-임의의 밀봉 장치가 없는 공동을 외측 링과 함께 형성하고, 허브에 고정된 베어링 내측 링,
-내측 링 상의 외측에 고정되고, 공동 내측에 배열된 자성 인코더 및
-공동을 밀폐하고 인코더를 보호하기 위하여 측면 표면에 대해 축방향으로 접하는 방식으로 외측 링 상에 장착되고 비강자성 재료로 제조된 보호 커버를 포함한다.
전술된 유형의 베어링/허브 유닛은 자동차의 각각의 업라이트 내측에 설치되며, 시간이 지남에 따라 공동을 충전하고 외측 링과 보호 커버 사이로 침투되는 먼지, 모래 및 물과 같은 외부 물질의 작용에 노출되어 베어링의 정확한 작동과 인코더로부터 송신된 신호의 정확한 판독이 저하된다.
본 발명의 목적은 전술된 단점을 단순하고 신뢰성 있는 방식으로 해결할 수 있는, 자동차 휠용 베어링/허브 유닛을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따라서, 자동차 휠용 베어링/허브 유닛이 제공되며, 상기 유닛은 첨부된 청구항에 기술된 특징들을 갖는다.
이제, 본 발명은 실시예의 비-제한적인 예를 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1은 명확함을 위해 부분들이 절단되고 제거된, 본 발명에 따르는 자동차 휠용 베어링/유닛의 선호되는 실시예를 예시적으로 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 상세를 더 확대한 단면도.
도 1을 참조하면, 도면부호(1)는 자동차 휠용 베어링/허브 유닛을 나타낸다.
유닛(1)은 자동차의 서스펜션(도시되지 않음)의 업라이트(upright, 3)에 고정될 수 있으며 베어링의 고정 링인 외측 링(2)을 포함하며, 회전축(A)을 갖는다. 특히, 외측 링(2)은 외측 링(2)은 업라이트(3)의 원통형 시트(4) 내에 고정될 수 있으며, 회전축(A)에 대해 가로방향의 측면 표면(5)에 의해 축방향으로 그리고 축(A)과 동축을 이루는 외측 표면(6)에 의해 반경방향으로 결합된다.
표면(6)은 시트(4)와 부분적으로 접촉하여 배열되도록 설계되고, 측면 표면(5)에 대해 인접하며 이에 대해 가로방향의 반경방향 하측 부분(7)을 갖는다.
베어링/허브 유닛은 또한 링(2) 내측에서 반경방향으로 장착되고 축(A) 주위에서 회전가능한 허브(10)를 포함하고, 외측 링(2)과 환형 공동(12)을 형성하도록 소위 "인보드 측면" 또는 축방향의 내측 측면 상에서 하브(10) 상으로 구름으로써 고정되고 베어링의 회전가능한 링인 내측 링(11)을 포함한다.
외측 링(2)은 각각의 일련의 롤링 요소(14), 이 경우에 볼을 위한 2개의 반경방향의 외측 레이스웨이를 형성하는 반면, 대응하는 반경방향의 내측 레이스웨이(15)는 허브(10)와 내측 링(11)에 의해 각각 형성된다.
축방향의 외측 측면, 또는 소위 유닛(1)의 "아웃보드 측면" 상에서 종래의 밀봉 장치(60)가 허브(10)와 외측 링(2) 사이의 환형 공간을 밀봉하기 위해 제공되며, 이러한 종류의 장치는 환형 공동(12)을 밀봉하기 위하여 유닛(1)의 인보드 측면에 제공되지 않고, 이 공동 내측에서 유닛(1)은 내측 링(11) 상에 장착된 L-형 단면을 갖는 지지 링(20)에 고정된 환형 디스크의 형태인 자성 인코더(magnetic encoder, 16)를 포함한다.
지지 링(20)은 내측 링(11)의 외측 원통형 표면(22) 상으로 가압 방식으로 고정되는 원통형 부분(21) 및 원통형 부분(21)으로부터 반경방향의 외측 방향으로 연장되는 플랜지(23)를 갖는다. 인코더(16)는 롤링 요소(14)에 마주보는 플랜지(23)의 측면에서 플랜지(23) 상에 장착되고 외측 링(2)의 내측 원통형 표면(24)의 주변으로 반경방향으로 연장되어 인코더(16)의 부정확한 조립의 경우에 외측 링(2)(비회전식)과 인코더(16)(회전식) 사이의 접촉을 방지하기 위하여 반경방향 슬릿(radial slit, 25)이 형성되고 및/또는 높은 외측 하중, 특히 횡방향 하중이 존재하는 경우 축방향 평면 내에서 베어링을 만곡시키는 경향이 있다.
유닛(1)은 또한 비강자성 재료(예를 들어, 알루미늄, 구리 또는 등)로 제조된 보호 커버(30)를 포함하고, 인코더(16)를 보호하기 위해 인보드 측면상에 장착되어 베어링을 밀봉하고 인코더(16) 자체와 커버(30) 사이에 최소한의 축방향 간격(31)을 형성한다.
커버(30)는 실질적으로 컵-형 형태를 가지며, 도 1에 도시된 선호되는 실시예에서 부분(31)에 결합된 축방향 원통형 몸체(32)와 외측 링(2)의 측면 표면(5)에 대해 축방향으로 접하는 반경방향 주변 부분(31)을 포함하고, 부분(31)에 결합된 단부에 마주보는 측면에서 자유 환형 외측 변부(33)와 말단을 이룬다.
특히, 몸체(32)는 외측 변부(33)를 향하여 개별적인 방식으로 증가하는 직경을 가지며,
-표면(6)의 반경방향의 하측 부분(7) 상으로 가압방식으로 끼워맞춤되고 부분(31)에 직접 연결된 원통형 부분(34)을 포함하고,
-변부(33)에 의해 일 측면에서 경계를 이루는 주어진 축방향 길이의 환형 통로(36)를 형성하기 위하여 부분(34)과 부분(7)에 대해 축방향으로 인접한 부분(35)을 포함한다.
따라서, 몸체(32)는 연결 부분(38)이 부분(34, 35)에 대해 수직이 될 때까지 일부 각도로부터 최대 90°로 변화될 수 있으며 몸체(32)의 조립 상태에 의존되는 설계 단계에서 형성될 수 있는 기울기로 상기 부분(34, 35)에 대해 기울어져 배열되고, 부분(34, 35)들을 서로 결합하는 연결 부분(38)을 포함한다.
연결 부분(38)은 부분(34, 35)의 축방향 치수보다 작은 축방향 치수로 축(A)을 따라 연장되고, 부분(35)이 반경방향으로 탄성적으로 만곡될 수 있도록 부분(35)에 반경방향의 탄성을 제공한다. 게다가, 부분(38)은 부분(35)에 탄성을 부여하는 동시에 몸체(32)의 구조물의 강성을 보장하여서 반경방향의 하측 부분(7)으로부터 부분(34)의 가능한 분리를 방지하며, 그 후 외측 링(2) 상에 부분(34)을 고정시킨다.
따라서, 커버(30)는 베어링의 외측방향 분리를 완료하기 위하여 부분(31)에 결합되고, 허브(10)를 축방향으로 대향한 위치에서 부분(31)에 대해 중심에 그리고 축(A)에 대해 수직으로 배열되는 벽(37)을 포함한다.
도 2에 더 명확히 도시된 바와 같이, 유닛(1)은 보호 커버(30)의 부분(35)에 결합되는 정적 밀봉 요소(50)를 포함하고,
-적어도 부분적으로 충전되는 밀봉 방식으로 통로(36)를 밀폐하기 위하여 외측 링(2)과 보호 커버(30) 사이에 위치된 내측 밀봉 부분(51)을 포함하고,
-업라이트(3)의 시트(4)와 보호 커버(30) 사이에 위치되도록 설계되며 내측 부분(51)의 외측에 반경방향으로 배열된 외측 밀봉 부분(52)을 포함한다.
정적 밀봉 요소(50)는 내측 부분(51) 및 외측 부분(52)을 서로 결합하는 연결 부분(53)을 포함하고, 내측 부분(51) 및 외측 부분(52)과 함께 보호 커버(30)의 변부(33)를 전체적으로 둘러싼다.
내측 부분(51)은 베어링 내측에서 임의의 고체 또는 액체 불순물이 유입되는 것을 방지하기 위하여 통로(36)를 밀봉하는 기능을 가질지라도, 외측 부분(52)은 산화 및/또는 갈바닉 부식으로부터 부분을 보호하기 위하여 커버(30)와 업라이트(3) 사이를 임의의 불순물이 통과하는 것을 방지하는 기능과 업라이트(3)에서 유닛(1)의 단순한 조립을 보장하는 기능 모두를 갖는다. 게다가, 내측 부분(51)은 본 명세서에 예시된 선호되는 실시예에서와 같이 단지 부분적으로 통로(36)를 따라 축방향으로 연장될 수 있거나 또는 연결 부분(38)과 접촉을 이룰 때까지 통로(36)를 따라 완전히 연장될 수 있다.
연결 부분(53), 내측 부분(51) 및 외측 부분(52)은 업라이트(3)에서 유닛(1)의 용이한 조립을 추가로 향상시키기 위해 서로에 실질적으로 유사한 두께를 가지며, 정적 밀봉 요소(50)는 외측 부분(52)의 외측을 향하여 반경방향으로 연장되고, 외측 부분(52)과 일체구성된 환형 돌출부(54)를 포함한다. 바람직하게는, 환형 돌출부(54)는 회전축(A)에 대해 가로방향의 대칭 평면에 대해 대칭 형태를 갖는다. 본 명세서에 기재된 것으로부터 용이하게 도출가능하지만 예시되지 않은 실시예에 따라서 외측 부분(52)이 연결 부분(38) 까지 그리고 선택적으로 연결 부분(38)을 초과하여 연장되어야 한다면, 환형 돌출부(54)는 더 이상 대칭은 아니지만 전술된 분리 기능이 소실되지 않는 형태를 가질 수 있다.
연결 부분(53), 내측 부분(51) 및 외측 부분(52)은 동일한 재료, 바람직하게는 탄성중합체 재료로 제조되며, 환형 돌출부(54)는 전술된 부분과 동일한 재료로 제조될 수도 있다. 즉, 전체 정적 밀봉 요소(50)는 바람직하게는 보호 커버(30) 상으로의 직접적인 가황 처리에 의해 단일의 탄성중합체 재료로 제조될 수 있다.
대안적으로 특정 작동 조건 또는 특정 기하학적 조건으로 인해 부차적인 일이 필요하다면, 환형 돌출부(54)는 부분(51, 52, 53)의 재료와 상이한 재료로 제조될 수 있다.
몸체(32)의 아웃보드 측면을 향하여 축방향으로 증가되는 직경을 갖는 형태로 인해, 통로(36)의 반경방향 두께(S)의 크기를 설계 단계에서 측정할 수 있으며, 이에 따라 외측 링(2)에 대해 내측 밀봉 부분(51)의 반경방향 압축력의 우수한 변경이 가능하고, 반경방향의 하측 부분(7)으로부터 부분(34)의 가능한 분리가 방지된다.
본 명세서에 기재된 것으로부터 용이하게 도출가능하지만 예시되지 않은 실시예에 따라서, 정적 밀봉 요소(50)의 연결 부분(53)은 표면(6)의 나머지 부분과 하측 부분(7)을 연결하는 곡선형 표면(8)과 접촉을 이룰 때까지 변부(33)로부터 축방향으로 연장되는 재료, 바람직하게는 탄성중합체 재료의 러그를 형성하기 위하여 부분(51, 52)의 두께보다 큰 축방향 두께를 가질 수 있다. 러그는 반경방향 및 축방향 모두의 작용에 따라 표면(8)과 접촉을 이루도록 의도되고, 이에 따라 심지어 정적 밀봉 요소(50)의 밀봉 능력이 향상된다.
정적 밀봉 요소(50)가 탄성중합체 러그가 제공되는 본 명세서에 기술된 경우에, 변부(33)는 러그 자체에 더 큰 강성을 제공하기 위하여 바람직하게는 반경방향의 외측을 향하여 접힐 수 있다.
본 발명이 자동차 휠용 베어링/허브 유닛의 실시예의 예로서 본 명세서에 기술되고 예시된 실시예에 한정되지 않지만 대신에 부분 및 구조적 또는 조립 세부의 형태와 배열에 대해서 추가로 변형될 수 있다.

Claims (9)

  1. 회전축(A)을 갖는, 자동차 휠용 베어링/허브 유닛(1)으로서,
    -회전축(A)에 대해 가로방향으로 측면 표면(5)에 의해 획정된 고정식 베어링 외측 링(2),
    -반경방향의 내측 회전식 허브(10),
    -임의의 밀봉 장치가 없는 공동(12)을 외측 링(2)과 함께 형성하고, 허브(10)에 고정된 베어링 내측 링(11),
    -내측 링(11) 상의 외측에 고정되고, 공동(12) 내측에 배열된 인코더(16) 및
    -공동(12)을 밀폐하고 인코더(16)를 보호하기 위하여 측면 표면(5)에 대해 축방향으로 접하는 방식으로 외측 링(2) 상에 장착되고, 비강자성 재료로 제조된 보호 커버(30)를 포함하고,
    베어링/허브 유닛(1)은 보호 커버(30)의 외측 변부(33)에 결합되는 정적 밀봉 요소(50)를 추가로 포함하고, 외측 링(2)과 보호 커버(30) 사이에 위치된 제1 밀봉 부분(51)을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링/허브 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 정적 밀봉 요소(50)는 업라이트(3) 내에 형성된 외측 링(2)의 고정 시트(4)와 보호 커버(30) 사이에 위치되도록 제1 밀봉 부분(51)의 외측에 반경방향으로 배열된 제2 밀봉 부분(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링/허브 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 정적 밀봉 요소(50)는 제1 밀봉 부분(51)과 제2 밀봉 부분(52) 사이에 연결 부분(53)을 포함하고, 연결 부분(53), 제1 밀봉 부분(51) 및 제2 밀봉 부분(52)은 보호 커버(30)의 외측 변부(33)를 전체적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 베어링/허브 유닛.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 연결 부분(53), 제1 밀봉 부분(51) 및 제2 밀봉 부분(52)은 동일한 재료, 바람직하게는 탄성중합체 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 베어링/허브 유닛.
  5. 제4항에 있어서, 제2 밀봉 부분(52)은 회전축(A)으로부터 반경방향의 외측을 향하여 연장되는 환형 돌출부(54)가 제공되는 것을 특징으로 하는 베어링/허브 유닛.
  6. 제5항에 있어서, 제2 밀봉 부분(52)은 회전축(A)에 대해 가로방향의 대칭 평면에 대하여 대칭 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 베어링/허브 유닛.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 환형 돌출부(54)는 제2 밀봉 부분(52)과 동일한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 베어링/허브 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 보호 커버(30)는 외측 변부(33)를 향하여 개별적인 방식으로 증가되는 직경을 갖는 마운팅 몸체(32)를 포함하고, 마운팅 몸체(32)는 주어진 축방향 길이의 환형 통로(36)를 형성하기 위하여 외측 링(2)에 대해 반경방향으로 상승된 부분(35) 및 외측 링(2)에 고정된 부분(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링/허브 유닛.
  9. 제8항에 있어서, 마운팅 몸체(32)는 부분(34)과 상승된 부분(35)을 서로 결합하는 연결 부분(38)을 포함하고, 일부 각도로부터 최대 90°로 변화할 수 있는 기울기로 상승된 부분(35)과 부분(34)에 대해 기울어진 상태로 배열되는 것을 특징으로 하는 베어링/허브 유닛.
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