KR100656605B1 - 스트러트 인슐레이터 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 현가장치의 스트러트 인슐레이터 구조에 관한 것으로, 특히 하중을 흡수하는 기능과 내구성 및 강성을 강화시킨 스트러트 인슐레이터 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따르는 스트러트 인슐레이터 구조는, 자동차의 현가장치에서 스트러트 로드를 차체 하우징에 고정시키는 부위에 설치되어 차량에 가해지는 하중을 흡수하는 기능을 하는 스트러트 인슐레이터 구조로서, 상기 스트러트 로드를 감싸는 내측 및, 외측에 복수개의 강성부재를 구비하며, 상기 강성부재 사이에 충격흡수부재가 채워져 형성되며, 차체 하우징의 하부에서 차체 하우징과 스트러트 로드 베어링 사이에 안착되는 인슐레이터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

스트러트 인슐레이터 구조{Strut insulator structure}

도 1은 종래의 스트러트 인슐레이터 구조를 나타내는 단면도;

도 2는 본 발명에 따르는 스트러트 인슐레이터 구조의 결합 상태를 도시한 단면도;

도 3은 본 발명에 따르는 스트러트 인슐레이터 구조의 단면도; 그리고

도 4는 본 발명에 따르는 인슐레이터와 캡이 결합한 상태를 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인슐레이터(insulator) 2 : 캡(cap)

3 : 스트러트 로드(strut rod) 4 : 너트(nut)

5 : 베어링(bearing) 6 : 차체 하우징

7 : 스토퍼(stopper) 11a, 11b : 충격흡수부재

12 : 제1강성부재 13 : 제2강성부재

14 : 제3강성부재 15 : 제4강성부재

본 발명은 자동차 현가장치의 스트러트 인슐레이터 구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자동차의 현가장치에서 스트러트 로드를 차체 하우징에 고정시키는 부위에 설치되어 차량에 가해지는 하중을 흡수하는 기능을 하는 스트러트 인슐레이터 구조로서, 상기 스트러트 로드를 감싸는 내측 및, 외측에 복수개의 강성부재를 구비하며, 상기 강성부재 사이에 충격흡수부재가 채워져 형성되며, 차체 하우징의 하부에서 차체 하우징과 스트러트 로드 베어링 사이에 안착되는 인슐레이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스트러트 인슐레이터 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등으로 구성된다.

그리고 상기 현가장치는 자동차의 장착 부위에 따라 앞 현가장치와 뒤 현가장치로 구분되고, 좌우의 바퀴가 1개의 차축으로 연결된 일체 차축식 앞차축을 스프링으로 차체와 연결시킨 차축 현가식과, 좌우 양바퀴에 독립적으로 작동할 수 있도록 차체에 설치되면서 스프링 하중량이 가볍고 승차감이 좋으며, 접지성이나 조정성 등이 뛰어난 독립 현가식으로 나누어진다.

여기서 상기 앞 현가장치는 프레임과 차축 사이를 연결하여 차량의 중량을 지지하면서 바퀴의 진동을 흡수하는 장치로서, 앞차축의 형식에 따라 차축 현가식과 독립 현가식으로 구분되는데, 승차감이나 조종성을 중요시 하는 승용차에는 독 립현가식이 많이 사용되는 반면에 버스나 트럭 등에는 차축 현가식이 많이 사용되고 있다.

그리고 상기 독립 현가식은 V형으로 된 상하 2개의 서스펜션 암이 축에 의해 프레임에 설치됨과 더불어 각 서스펜션 암의 끝은 볼 조인트에 의해 너클에 장착된 위시본(Wishbone)형과, 리이프 스프링을 가로로 설치하여 위 또는 아래 서스펜션 암의 작용을 스프링이 겸하도록 된 가로놓은 스프링형, 차의 뒤쪽으로 향한 1개 또는 2개의 암에 의해 바퀴를 지지하는 트레일링 링크형, 상기 위시본형에 비하여 구조가 단단하고 구성부품이 적을 뿐만 아니라 로드 홀딩 및 승차감이 좋은 맥퍼슨(Mcpherson)형이 있다.

여기서 상기 맥퍼슨형(스트러트식) 현가장치는 너클과 일체로 연결되면서 쇽업소버가 내장된 스트러트와 현가 암, 이 현가 암과 스트러트의 아랫부분을 연결하는 볼 조인트 및 스프링 등으로 구성되는 한편, 상기 스트러트의 하부는 장착 브라켓을 매개로 너클로 체결되는 반면에 스트러트의 상부는 베어링을 매개로 인슐레이터에 끼워져서 차체에 대해 상대 회전 가능하게 체결되어 지지되게 되어 있다.

이와 같은 맥퍼슨형(스트러트식) 현가장치의 인슐레이터 구조는 도 1에 도시한 바와 같이 스트러트 로드(3′)에 인슐레이터(1′)가 끼워져 체결되면서 차체 하우징(6′)에 고정되게 장착되는데,이 인슐레이터(1′)는 중앙에 스트러트 로드(3′)가 관통되어 삽입될 수 있도록 관통 구멍(101′)이 형성된 컵 형상을 하고 한쪽 선단부(102′)는 절곡되어 차체 하우징(6′)에 볼트(8′)로 체결된다.

도 1을 참고하면, 차체 하우징(6′)에도 관통 구멍(61′)이 형성되어 있고, 관통 구멍(61′)을 관통하여 스트러트 로드(3′)가 설치된다. 종래의 스트러트 인슐레이터 구조는 차체 하우징(6′)과 인슐레이터(1′)가 분리되어 구성되어 있어서, 차체에 가해진 하중이 인슐레이터(1′)에서 흡수되지 못하고 스토퍼(7′)를 통해 차체 하우징(6′)으로 직접 전달되는 구조로 되어 있었다. 도 1에서 화살표는 하중이 전달되는 경로를 나타낸다. 또한 인슐레이터(1′)는 충격흡수부재(10′)에 일부 삽입되어 있는 U자형의 금속부재(9′)를 구비하며, 상기 금속부재(9′)에 의해 스트러트 로드(3′)와 체결된다.

인슐레이터(1′)의 충격흡수부재(10′)는 그 재질은 주로 가황고무이다. 종래의 인슐레이터의 구조는 상기 금속부재(9′)가 강성이 약하고 내구성이 충분하지 못하여 고장의 원인이 되기도 하였으며, 또한 방청 성능이 낮아 부식이 일어날 위험도 있었다. 또한 인슐레이터(1′)와 스트러트 로드(3′) 및 차체 하우징(6′)을 결합하는데 너트(4′)와 2개의 볼트(8′)가 필요하여 조립성이 떨어지는 문제점도 있었다.

즉, 종래의 스트러트 인슐레이터(1′)는 하중이 입력되는 경로에 대해 충격흡수부재에서 충분히 하중을 흡수하지 못하는 구조로 되어 있어, 노면의 진동이나 차량의 충격 흡수 기능이 충분하지 못하여 승차감을 떨어뜨리는 결과를 초래하였다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인슐레이터의 하중을 흡수하는 기능을 향상시키고, 내구성 및 강성을 증대시킨 스 트러트 인슐레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 자동차의 현가장치에서 스트러트 로드를 차체 하우징에 고정시키는 부위에 설치되어 차량에 가해지는 하중을 흡수하는 기능을 하는 인슐레이터로서, 상기 스트러트 로드를 감싸는 내측 및, 외측에 복수개의 강성부재를 구비하며, 상기 강성부재 사이에 충격흡수부재가 채워져 형성되며, 차체 하우징의 하부에서 차체 하우징과 스트러트 로드 베어링 사이에 안착되는 인슐레이터를 구비하여, 차량에 가해지는 하중을 직접 상기 충격 흡수부재가 흡수할 수 있는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에서 상기 복수개의 강성부재는 상기 인슐레이터 하부의 베어링과 접촉하는 부위에 설치되며, 중심에 스트러트 로드가 관통되는 관통공이 형성된 제1강성부재와; 상기 제1강성부재의 상부에 위치하며, 상기 충격흡수부재의 내측 면을 감싸며 상기 충격흡수부재의 반경방향 강성을 유지하며 중심에 관통공이 형성된 제2강성부재와; 상기 충격흡수부재 바깥 면에 인접하여 설치되며 상측 단부에는 상기 충격흡수부재 중심 방향으로의 굴곡을 구비하여 강성을 증대시키는 제3강성부재로 구성되어, 내구성 및 강성을 증대시킨 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명은 인슐레이터의 상부 표면에 안착될 수 있는 형상의 제4강성부재에 충격흡수부재를 접착시킨 것으로서, 차체 하우징의 상부에서 스트러트 로드에 관통되며 설치되어 상기 인슐레이터를 차체 하우징에 결합시키는 캡을 더 구비하여 인슐레이터를 차체 하우징에 단단하게 결합시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스트러트 인슐레이터의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따르는 스트러트 인슐레이터(1) 구조를 도시한 단면도이다. 본 발명에 따르는 인슐레이터(1)는 중앙에 스트러트 로드(3)가 관통되어 삽입될 수 있도록 관통 구멍(101)이 형성된 대략 원뿔대 형상을 하고 있고, 인슐레이터(1)의 하부에는 베어링(5)이 안착될 수 있도록 원뿔대 형상의 홈(103)을 구비하고 있다. 또한 차체 하우징(6)은 인슐레이터(1)가 그 하부로 안착될 수 있도록 인슐레이터(1)의 외측 형상에 대응하는 원뿔대 형상의 굴곡부(61)를 구비하여, 이 차체 하우징(6)의 굴곡부(61)의 하부에 인슐레이터(1)가 안착될 수 있도록 구성되어 있다.

도 2에서 화살표는 하중이 전달되는 경로를 나타낸다. 종래의 인슐레이터(도 1 참조)와는 달리 본 발명의 인슐레이터(1)는 베어링(5)과 차체 하우징(6)의 사이에 위치하여, 스트러트 로드(3) 및 스토퍼(7)를 통해 가해진 하중이 베어링(5) 및 인슐레이터(1)를 거쳐 차체 하우징(6)으로 전달되는 구조이다. 따라서 인슐레이터(1)는 차량에 가해지는 하중을 충분히 흡수할 수 있도록 구성되어 있다.

도 3은 본 발명에 따르는 스트러트 인슐레이터의 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참고하면 본 발명에 따르는 스트러트 인슐레이터(1)는 충격흡수부재(11a)와 강성부재로 크게 구분할 수 있으며, 충격흡수부재(11a)는 중앙에 스트러트 로드(3)가 관통되어 삽입될 수 있도록 관통 구멍(101)이 형성된 원뿔대의 형상이며, 충격흡수부재(11a)는 내외부에 제1강성부재(12) 내지 제3강성부재(14)를 구비하고 있다.

제1강성부재(12)은 인슐레이터(1) 하부에 위치한 베어링(5)과 접촉하는 부위에 설치된 강성부재이다. 제2강성부재(13)는 충격흡수부재(11a)의 중앙 관통 구멍(101)을 형성하는 내측 부위에 설치되어, 충격흡수부재(11a)의 반경 방향의 강성을 유지시키는 기능을 하는 강성부재이다. 제3강성부재(14)은 충격흡수부재(11a)의 내부에서 외측 표면(104)에 인접한 부분에 설치되며 상부에는 충격흡수부재(11a)의 중심 방향으로의 굴곡부(141)를 형성하여, 차체 하우징(6)과 충격흡수부재(11a)의 결합부위의 강성을 증대시키고 횡하중에 대한 충격흡수부재(11a)의 내구성 및 강성을 증대시키는 기능을 하는 강성부재이다.

본 발명은 인슐레이터(1)의 상부 표면에 안착될 수 있는 형상의 제4강성부재(15)에 충격흡수부재(11b)를 가류접착시킨 것으로서, 차체 하우징(6)의 상부에 위치하여 상기 인슐레이터(1)를 차체 하우징(6)에 결합시키는 캡(2)을 구비한다. 캡(2)에는 스트러트 로드(3)가 삽입될 수 있도록 관통구멍(21)이 형성되어 있으며, 도 2를 참고하면 스트러트 로드(3)는 인슐레이터(1) 및 캡(2)의 관통구멍(101, 21)을 관통하고 캡(2)의 상부와 하부에 너트(4)가 죄여짐으로써, 인슐레이터(1)를 차체 하우징(6)에 단단하게 고정하게 된다.

도 4는 본 발명에 따르는 스트러트 인슐레이터(1)와 캡(2)이 결합한 상태를 나타내는 사시도이다. 인슐레이터(1)는 원뿔대의 형상을 하고 있으며, 인슐레이터(1)의 상부(2)에 캡이 접착되어 있다. 인슐레이터(1)는 노면으로부터의 상하 및 반경 방향 하중을 흡수하는 기능을 하고, 캡(2)은 인슐레이터(1)와 차체를 결합시키고 차량의 앞 스트러트를 차체에 고정시키는 스토퍼(Stopper) 기능을 한다.

도 2를 참고하면 본 발명에 따르는 인슐레이터(1)는 종래의 인슐레이터(1′)와는 달리 두 개의 너트(4)를 사용하여 인슐레이터(1)를 스트러트 로드(3) 및 차체 하우징(6)에 결합시킬 수 있다. 따라서 두 개의 볼트(8′)와 한 개의 너트(4′)가 필요한 종래의 인슐레이터(1′)에 비하여 조립성을 향상시켜 생산성을 증대시킬 수 있다.

또한 인슐레이터의 외부 표면이 충격흡수부재로 되어있으므로 방청 성능을 향상시켜 부식이 일어나는 것을 방지할 수 있다.

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르는 스트러트 인슐레이터 구조는 인슐레이터의 하중을 흡수하는 기능을 증대시키며, 인슐레이터의 내구성 및 강성을 증대시키는 효과를 발휘한다. 또한 조립성을 향상시키며, 방청 성능을 향상시키는 효과도 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것이다.

Claims (3)

1. 자동차의 현가장치에서 스트러트 로드를 차체 하우징에 고정시키는 부위에 설치되어 차량에 가해지는 하중을 흡수하는 기능을 하는 스트러트 인슐레이터 구조로서,

   상기 스트러트 로드를 감싸는 내측 및, 외측에 복수개의 강성부재를 구비하며, 상기 강성부재 사이에 충격흡수부재가 채워져 형성되며, 차체 하우징의 하부에서 차체 하우징과 스트러트 로드 베어링 사이에 안착되는 인슐레이터를 구비하며,

   상기 복수개의 강성부재는:

   상기 인슐레이터 하부의 베어링과 접촉하는 부위에 설치되며 중심에 관통공이 형성된 제1강성부재와; 상기 제1강성부재의 상부에 위치하며, 상기 충격흡수부재의 내측 면을 감싸고 중심에 관통공이 형성된 제2강성부재와; 그리고, 상기 충격흡수부재 바깥 면에 인접하여 설치되며 상측 단부에는 상기 충격흡수부재 중심 방향으로의 굴곡을 구비하는 제3강성부재를 구비하고,

   상기 인슐레이터는,

   상기 인슐레이터의 상부 표면에 안착되는 제4강성부재에 충격흡수부재를 접착시킨 것으로서, 차체 하우징의 상부에 위치하고, 상부와 하부에 너트가 죄여짐으로써 상기 인슐레이터를 차체 하우징에 결합시키는 캡을 더 구비한 것을 특징으로 하는 스트러트 인슐레이터 구조.
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