KR101382830B1 - 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 연결구조에 관한 것으로, 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브를 연결할 때에 휠 허브의 외주에 장착된 허브 베어링에 연결 하중이 작용하지 않도록 하여 베어링의 변형과 그에 따른 이음의 발생을 방지함과 더불어 연결 강성도 증대시켜 조인트의 파손을 예방하도록, 드라이브 샤프트가 끼워져 결합되는 조인트에 일체로 돌출해서 형성된 체결플랜지와, 이 체결플랜지와 조립볼트로 일체로 연결되도록 휠 허브에 형성된 보스를 구비하고 있다.

드라이브 샤프트, 조인트, 휠 허브, 플랜지, 보스

Description

드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 연결구조{Structure for connecting joint of drive shaft to wheel hub}

본 발명은 차량의 드라이브 샤프트와 휠 허브의 연결구조에 관한 것으로, 특히 드라이브 샤프트의 조인트를 휠 허브의 체결보스에 끼워서 체결볼트로 연결하는 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 연결구조에 관한 것이다.

종래 차량의 동력전달계통에서 엔진의 회전동력이 변속기를 통해 드라이브 샤프트에 전달되면, 상기 드라이브 샤프트에 세레이션으로 일체로 회전되게 연결된 휠 허브가 함께 회전하고, 상기 휠 허브에 체결된 차륜이 휠 허브에 의해 회전되어 차량이 진행되게 된다.

한편 현가아암을 통해 차체에 지지된 너클은 베어링을 토매개로 휠 허브의 외주에 끼워져 장착되어 상기 드라이브 샤프트와 함께 회전하는 휠 허브를 지지하게 된다.

도 1에는 종래 기술에 따라 드라이브 샤프트의 조인트가 휠 허브에 연결된 상태의 단면이 도시되어 있는 바, 즉 드라이브 샤프트의 선단부가 끼워져 결합되는 조인트(1)의 조인트축(1a)은 휠 허브(2)의 조립구멍을 관통해서 끼워지고, 상기 조 인트축(1a)의 외주면에는 세레이션이 형성됨과 더불어 상기 휠 허브의 조립구멍에도 세레이션이 형성되어 이들 세레이션을 매개로 상기 조인트와 휠 허브가 함께 회전하도록 연결된다.

상기와 같이 조인트축(1a)이 휠 허브(2)를 관통해서 끼워진 상태에서 조인트축과 휠 허브의 축방향 분리를 방지하기 위해 상기 조인트축의 선단부에는 캐슬 너트(3)가 조립된다.

상기 휠 허브(2)를 관통하는 다수개의 허브 볼트(4)는 브레이크 디스크(5)를 관통해서 도시되지 않은 차륜에 체결되어, 휠 허브와 브레이크 디스크 및 차륜이 일체로 회전하게 된다.

또한 상기 휠 허브(2)의 외주에는 너클(6)이 베어링을 매개로 끼워져 장착되고, 상기 너클(6)은 도시되지 않은 차체에 장착된 현가아암에 연결되어 휠 허브를 차체에 지지시키게 된다.

상기 베어링은 상기 휠 허브의 외주에 끼워져 조립되는 내륜(7a)과, 상기 너클(6)의 내주면에 끼워져 조립되는 외륜(7b) 및, 이 외륜과 상기 내륜 사이에 개재되어 상대 회전이 가능하도록 하는 다수개의 볼(7c)을 각각 구비하고 있다.

상기와 같이 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브가 연결된 상태에서 스티어링 핸들을 좌측 혹은 우측으로 완전히 회전시킨 후에 차량을 전진 혹은 후진시키면 상기 조인트와 휠 허브의 연결부위에서 이음(뚝 소리)이 발생하는 결점이 있었다.

상기와 같은 이음은 상기 조인트와 휠 허브를 캐슬 너트를 통해 체결하여 연결할 때에 캐슬 너트에 적절한 조임 토크를 가하는 과정에 상기 베어링의 내륜(7a) 이 압축력을 받아서 변형되어 발생한다.

그리고 상기 휠 허브와 베어링의 내륜 사이에 상대 회전이 발생하여 상기한 이음이 야기되는 데, 이는 조인트와 휠 허브의 세레이션 결합부 사이의 백 래쉬를 크게 설정한 경우에 주로 발생한다.

즉 상기 베어링의 내륜이 변형되면 베어링 내륜과 허브와의 압입 면적이 줄어들게 되고, 이 상태에서 스티어링 핸들을 일측으로 완전히 회전시키면 차량의 하중이 쏠려서 베어링부를 기점으로 꺽임 모멘트가 작용하며, 이 모멘트에 의해 베어링의 내륜의 일부는 허브와 조인트와 사이에서 밀착이 강화되는 반면에 타측부는 약화되며, 허브와 조인트축 사이의 세레이션 결합부에서 백 래쉬에 의해 밀착 상태가 강화된 내륜의 일측부가 조인트와 함께 회전하면서 상기한 이음이 발생되는 것으로 추정된다.

또한 상기 조인트의 휠 허브를 관통해서 끼워지는 조인트축의 강성이 취약하여 조인트가 파손될 우려도 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브를 연결할 때에 휠 허브의 외주에 장착된 허브 베어링에 연결 하중이 작용하지 않도록 하여 베어링의 변형과 그에 따른 이음의 발생을 방지함과 더불어 연결 강성도 증대시켜 조인트의 파손을 예방하도록 한 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 연결구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 드라이브 샤프트가 끼워져 결합되는 조인트에 일체로 돌출해서 형성된 체결플랜지와, 이 체결플랜지와 조립볼트로 일체로 연결되도록 휠 허브에 형성된 보스를 구비하고 있다.

본 발명에 따른 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 연결구조에 의하면, 드라이브 샤프트의 조인트에 일체로 돌출해서 형성된 2개의 플랜지 사이에 휠 허브에 형성된 사각 블록 형상의 보스를 끼워서 체결볼트를 통해 일체로 회전되게 연결함에 따라 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브를 연결하는 과정에 그 연결 하중이 휠 허브의 외주에 장착되는 허브 베어링에 전달될 염려가 없으므로 허브 베어링의 변형을 방지해서 이음의 발생과 손상을 효과적으로 예방할 수 있고, 조인트와 휠 허브 사이의 연결 강성이 증대되어 동력 전달이 원활하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 강성 취약부인 조인트축과 휠 허브 사이의 세레이션 결합이 불필요해져 조인트의 내구성도 향상되는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 분해 사시도가 도시되어 있는 바, 즉 드라이브 샤프트의 선단부가 끼워져 결합되는 조인트(11)는 일측이 개구되고 타측이 막혀진 원통 용기 형상을 하고서 그 바닥면에 직사각 플랜지(11a)가 일체로 돌출하도록 형성되고, 상기 플랜지(11a)에는 각각 조립 홀(11b)이 형성되어 있다.

상기 휠 허브(12)는 대체로 원형을 이루는 허브바디(12a)와, 이 허브바디(12a)의 일측면에 일체로 돌출해서 형성된 원기둥 형상의 돌출부(12b) 및 이 돌출부(12b)의 선단면으로부터 일체로 돌출해서 형성된 사각 블록형상의 보스(12c)를 각각 구비하고, 상기 보스(12c)에는 상기 조립홀(11c)에 대응하는 조립홀(12d)이 관통해서 형성되어 있다.

이에 따라 도 3에 도시한 바와 같이 상기 휠 허브의 보스(12c)를 상기 조인트의 2개의 플랜지(11a) 사이에 끼운 다음에 플랜지의 조립홀과 보스의 조립홀을 통해 조립볼트(13)를 관통해서 끼운 후에 조립볼트의 선단부에 너트(14)를 체결하면, 조인트와 휠 허브가 일체로 회전되게 연결된다.

그리고 상기 휠 허부의 돌출부(12b)의 외주에는 너클을 장착하기 위한 허브베어링(15)을 끼워서 조립한다.

상기와 같이 조인트의 플랜지와 휠 허브의 보스를 조립볼트와 너트를 사용해서 일체로 연결하는 과정에 먼저 조립된 허브 베어링에 어떠한 연결 하중이 가해지지 않으므로 베어링이 변형되거나 손상되지 않고 제기능을 다할 수 있을 뿐만 아니라 이음도 방지하게 된다.

또한 종래의 세레이션 결합을 이용하지 않으므로 백 래시 현상에 의한 이음 발생과 강성 취약부인 조인트축의 파손 등을 원천적으로 방지하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따라 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브가 연결된 상태의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 연결구조의 분해 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브가 연결된 상태의 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11-조인트 12-휠 허브

13-조립볼트 14-너트

15-허브베어링

Claims (3)

1. 드라이브 샤프트가 끼워져 결합되는 조인트에 일체로 돌출해서 형성된 체결플랜지와, 이 체결플랜지와 조립볼트로 일체로 연결되도록 휠 허브에 형성된 보스를 구비하고;

   상기 휠 허브는 원형의 허브바디와, 이 허브바디의 일측면에 일체로 돌출해서 형성되어 허브베어링이 끼워져 장착되는 원기둥 형상의 돌출부를 구비하고, 상기 보스는 상기 돌출부의 선단면으로부터 일체로 돌출해서 형성된 것을 특징으로 하는 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 연결구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 체결플랜지는 조인트의 바닥면에 소정 간격을 두고 사각 형상으로 형성된 2개의 플랜지를 구비한 것을 특징으로 하는 드라이브 샤프트의 조인트와 휠 허브의 연결구조.
3. 삭제

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