KR102120391B1 - 차량의 액슬 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그 목적이 액슬 구동장치의 부품 통합화를 통한 중량절감 및 설계의 자유도를 향상시킬 수 있고, 허브와 드라이브샤프트 사이의 이음 발생이 있는 구조를 개선하며 스틸와셔 부품을 삭제할 수 있는데 있다.

Description

차량의 액슬 구동장치 {Axle Apparatus for Vehicle}

본 발명은 차량용 액슬 구동장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 베어링 예압 통합형의 드라이브샤프트를 적용한 차량의 액슬 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량 구동륜의 액슬 구동장치의 경우 차량의 좌우에 장착되어 연결된 구동 및 조향기구를 통해 전달된 동력을 타이어에 전달하는 기구로서 베어링, 드라이브샤프트, 디스크, 로크너트의 주요 부품으로 구성되어 있다.

이에 구비된 드라이브샤프트는 파워트레인에서 발생한 동력을 휠로 전달하는 장치로서, 변속기와 휠측에는 각각 조인트가 비치되며, 휠 쪽에는 조향시의 절각을 반영하여 동력을 전달할 수 있도록 볼 조인트가 주로 사용된다.

또한, 도2를 참조하여 본 베어링의 경우 허브, 볼, 인너레이스, 아우터링으로 구성되어 있으며, 구성부품인 허브의 세레이션과 드라이브샤프트의 구성부품인 아우터레이스의 세레이션이 맞물이게 되고 로크너트로 체결되어 차량의 구동력을 전달한다. 상술한 구성 부품들이 조립되어 허브의 끝단에 오비탈포밍(orbital forming) 공정을 적용하여 베어링 예압이 주어진다. 그리고 상술한 러브의 플랜지 면에는 디스크가 조립된다.

그런데 근래 차량의 연비개선을 위하여 부품 구성의 간결화 혹은 통합화 등을 통하여 중량 절감을 목표로 하고 있는 상황에서 스프링 하중량(unsprung mass)에 포함되는 액슬 구동장치의 중량이 절감되게 된다면, 차량의 연비개선에 큰 효과를 미치게 된다. 여기서 스프링 하중량이란 스프링 하부에 해당되는 질량을 의미하는 것으로 프런트 액슬의 구성품인 너클, 허브베어링, 드라이브샤프트와 휠, 타이어 등이 해당된다. 스프링 하중량을 감소시키면 연비개선뿐만 아니라 차량의 승차감 및 조종 안정성을 향상 시킬 수 있다.

이에 상술한 종래의 액슬 구동장치는 베어링의 허브측 세레이션과 드라이브샤프트의 아우터레이스측 세레이션이 서로 맞물려 돌아가는 구조이고, 또한 허브와 드라이브샤프트 사이의 이음 발생이 있는 구조로 드라이브샤프트 축부의 비틀림 비빔음이 발생하는데 이를 방지하기 위하여 스틸와셔를 적용하고 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적이 액슬 구동장치의 부품 통합화를 통한 중량절감 및 설계의 자유도를 향상시킬 수 있고, 허브와 드라이브샤프트 사이의 이음 발생이 있는 구조를 개선하며 스틸와셔 부품을 삭제할 수 있는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액슬 구동장치는, 내륜, 외륜과 볼로 구성되어 있는 베어링; 중공이 생성되어 있으며 상기 베어링 내륜의 내주면과 측면을 감싸는 단턱이 생성되고, 상기 단턱이 생성된 일측 내주면에 사선형으로 세레이션이 생성된 드라이브샤프트 세레이션부를 포함하는 드라이브샤프트; 중공이 생성되어 있으며 중공을 둘러싼 테이퍼진 벽의 외면에 사선형 세레이션이 생성되어 상기 드라이브샤프트 세레이션부와 합치되는 허브 세레이션부를 포함하며, 상기 드라이브샤프트에 수용되는 허브 및; 상기 드라이브샤프트와 상기 허브의 중공에 삽입되어 결합하는 체결용 볼트를 포함하여 이루어지는 차량의 액슬 구동장치이다.

본 발명을 통해, 차량의 액슬 구동장치의 부품 통합화 및 새로운 구조의 적용으로 스프링 하중량 절감에 따른 연비개선 및 조종 안정성 향상을 기대 할 수 있다. 또한 베어링, 드라이브샤프트에 사선형 세레이션 구조를 적용한 아우터레이스 길이 축소에 따른 액슬 구동장치의 간소화로 종래보다 회전반경이 짧은 설계적 장점을 가질 수 있다. 그리고 종래에 비하여 베어링과 드라이브샤프트의 세레이션 비틀림에 의한 이음 개선용으로 적용하고 있던 스틸와셔를 삭제할 수 있다.

도1은 종래의 액슬 구동장치의 측면단면도.
도2는 종래의 액슬 구동장치의 스틸와셔 사시도.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 액슬 구동장치의 측면 단면도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 액슬 구동장치의 사시 단면도.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 액슬 구동장치의 허브와 아우터레이스의 일부 단면 사시도

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도3, 도4와 도5를 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 차량의 액슬 구동장치는, 내륜(41), 외륜(43)과 볼(42)로 구성되어 있는 베어링(40); 중공이 생성되어 있으며 상기 베어링 내륜(41)의 내주면과 측면을 감싸는 단턱(22)이 생성되고, 상기 단턱(22)이 생성된 일측 내주면에 사선형으로 세레이션이 생성된 드라이브샤프트 세레이션부(21)를 포함하는 드라이브샤프트(20); 중공이 생성되어 있으며 중공을 둘러싼 테이퍼진 벽의 외면에 사선형 세레이션이 생성되어 상기 드라이브샤프트 세레이션부(21)와 합치되는 허브 세레이션부(31)를 포함하며, 상기 드라이브샤프트(20)에 수용되는 허브(30) 및; 상기 드라이브샤프트(20)와 상기 허브(30)의 중공에 삽입되어 결합하는 체결용 볼트(10)를 포함하여 이루어지는 차량의 액슬 구동장치이다.

도3을 통해 보면 드라이브샤프트(20)가 허브(30)의 일부를 내부에 수용하며 결합하게 되는데, 체결용 볼트(10)가 허브(30)와 드라이브샤프트(20)에 생성된 중공부분을 관통하며 결합하게 된다.

그리고 종래와 달리 베어링(40)과 드라이브샤프트(20)를 통합화 하였는데, 도4에서 볼 수 있듯 베어링(40)의 볼(42)은 베어링 내륜(41)과 드라이브샤프트(20)를 구동륜으로 가지게 되며, 드라이브샤프트(20)에 생성된 단턱(22)이 베어링 내륜(41)의 옆면 일부를 감싸는 형상으로 구성된다. 또한 베어링(40)과 드라이브샤프트(20)의 조립 후 베어링(40)의 내구와 수명을 최적화 하기 위한 예압이 요구된다. 한편, 예압은 베어링(40)의 강성을 증대시키거나 틈새를 없애는 등의 목적으로 미리 전동체에 가하는 하중을 의미한다.

이런 예압을 위하여 드라이브샤프트(20)에 오비탈 공정을 적용하여 베어링(40)과 드라이브샤프트(20)를 하나의 부품으로 통합할 수 있다. 그리고 오비탈 공정으로 허브(30)에 사선형으로 생성된 허브 세레이션부(31)와 드라이브샤프트(20)에 사선형으로 생성된 드라이브샤프트 세레이션부(21)가 서로 치합되며 결합한다.

차량의 액슬 구동장치의 부품 통합화 및 새로운 구조의 적용으로 스프링 하중량 절감에 따른 연비개선 및 조종 안정성 향상을 기대 할 수 있다. 또한 베어링(40), 드라이브샤프트(20)에 사선형 세레이션 구조를 적용한 아우터레이스 길이 축소에 따른 액슬 구동장치의 간소화로 종래보다 회전반경이 짧은 설계적 장점을 가질 수 있다. 그리고 종래에 비하여 베어링(40)과 드라이브샤프트(20)의 세레이션 비틀림에 의한 이음 개선용으로 적용하고 있던 스틸와셔를 삭제할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고하여 설명되었으나, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 체결용 볼트
20: 드라이브샤프트
21: 드라이브샤프트 세레이션부
22: 단턱
30: 허브
31: 허브 세레이션부
40: 베어링
41: 베어링 내륜
42: 볼
43: 베어링 외륜

Claims (1)

1. 차량의 액슬 구동장치에서
   내륜, 외륜과 볼로 구성되어 있는 베어링;
   중공이 생성되어 있으며 상기 베어링 내륜의 내주면과 측면을 감싸는 단턱이 생성되고, 상기 단턱이 생성된 일측 내주면에 사선형으로 세레이션이 생성된 드라이브샤프트 세레이션부를 포함하는 드라이브샤프트;
   중공이 생성되어 있으며 중공을 둘러싼 테이퍼진 벽의 외면에 사선형 세레이션이 생성되어 상기 드라이브샤프트 세레이션부와 합치되는 허브 세레이션부를 포함하며, 상기 드라이브샤프트에 수용되는 허브 및;
   상기 드라이브샤프트와 상기 허브의 중공에 삽입되어 결합하는 체결용 볼트를
   포함하여 이루어지고,
   상기 베어링의 내륜과 볼은 상기 드라이브샤프트의 외주면에 접촉하고, 상기 드라이브샤프트의 단턱은 오비탈 포밍 공정으로 형성되어 상기 베어링에 예압을 가함으로써 상기 베어링이 상기 드라이브샤프트에 장착되는 차량의 액슬 구동장치.
   

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