KR100899164B1 - 차량의 쇼크 업소버 마운트용 브라켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부 브라켓과 하부 브라켓 중 어느 하나의 바닥체가 수직 받침부와 접합용 경사부로 형성되는 절곡형 바닥체가 되도록 하여, 쇼크 업소버 마운트용 브라켓의 하부 브라켓이 상부 브라켓에 대하여 경사진 각도를 유지하도록 하면서도 하부 브라켓과 상부 브라켓을 프레스 가공에 의하여 제작할 수 있도록 하여, 고무 등과 같은 재질에 의하여도 범프 스토퍼로 사용할 수 있도록 하면서, 우수한 재질 특성을 가지면서도 저렴한 스틸을 사용하여 쇼크 업소버 마운트용 브라켓을 제작할 수 있도록 한다.

Description

차량의 쇼크 업소버 마운트용 브라켓{BRAKET FOR SHOCK ABSORBER MOUNT}

본 발명은 차량의 현가장치로서 이용되는 쇼크 업소버 마운트용 브라켓에 관한 것이다.

차량에서 차축과 차체를 연결하는 현가장치는 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체의 안전은 물론이며 승객의 승차감 및 화물의 안정적인 적재를 유지하는 역할을 한다.

특히 현가장치 중 쇼크 업소버는 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 개선하는 역할을 한다.

쇼크 업소버의 구성을 보면 실린더와 실린더로부터 출물하는 쇼크 로드로 이루어지며, 쇼크 업소버의 쇼크 로드 상단은 차체에 고정되는 쇼크 업소버 마운트에 부시조립체를 매개로 결합된다.

쇼크 업소버 마운트는 쇼크 로드의 상부와 결합되는 부시 조립체와 상기 부시 조립체가 안착되는 상부 브라켓 및 상기 상부 브라켓의 하부에 마련되어 범프 스토퍼를 수용하는 하부 브라켓으로 이루어진다.

따라서 쇼크 업소버 마운트용 브라켓에는 2개의 탄성체가 마련되며, 그중 하나는 상부 브라켓에 수용되어 쇼크 로드의 상부와 연결되는 부시 조립체에 마련되는 탄성고무이며, 다른 하나는 하부 브라켓에 수용되는 범프 스토퍼이다.

하부 브라켓에 수용되는 범프 스토퍼는 차량의 최대 범프 높이를 규제하고 요철이나 둔턱을 지날 때와 같이 과도한 노면 하중이 전달될 경우 이를 흡수하는 역할을 한다.

한편, 부시 조립체의 탄성고무가 최대 압축하중을 받는 것은 스프링이 최대로 신장되는 시점이며 그 압축하중의 방향은 차체에 대하여 대략 수직방향을 이루게 된다.

이에 반하여 범프 스토퍼가 최대 압축하중을 받는 것은 스프링이 최대로 압축되는 시점이며 그 압축하중의 방향은 차체에 수직한 방향에 대하여 조금 경사진(약 4°가량) 방향을 이루게 된다. 즉, 범프 스토퍼의 최대 하중 입력방향은 현가장치의 바운드/리바운드 거동시에 초기 설정된 방향에서 그 하중 입력방향이 변경된다.

한편, 범프 스토퍼는 대변위시 변형량을 제어하기 위한 것이므로 주로 발포 우레탄과 같은 고압축성 재료를 주로 사용하나, 가격경쟁력을 위하여 압축량이 다소 열세인 천연고무를 적용하는 경우도 종종 있다.

천연고무의 내구성은 일반적으로 변형률로 표현되며, 100만회 내구를 기준으로 할 때 압축변형률은 200% 이상에서도 문제가 없지만 인장변형률은 이보다 훨씬 열악하다. 따라서 압축성이 낮은 고무 등과 같은 재료를 사용할 경우에는 내구력 향상을 위하여 순수 압축이 발생하도록 범프 스토퍼의 구조적 설계가 필요하다.

즉, 범프 스토퍼에 편심된 압축 하중이 작용할 경우 모멘트가 발생하게 되며 이는 국부적인 전단(인장)응력 발생의 요인이 된다.

이와 같은 문제점을 감안한 기존의 쇼크 업소버 마운트용 브라켓의 설계 방식을 설명한다.

발포 우레탄 등과 같이 고압축성 재료를 사용할 경우에는 부시 조립체가 안착되는 상부 브라켓과 범프 스토퍼가 안착되는 하부 브라켓은 각각 판재의 프레스성형, 구체적으로는 디프 드로잉에 의하여 제작된 후 용접 등에 의하여 상부 브라켓과 하부 브라켓이 서로 접합되도록 하였다. 이때 상부 브라켓과 하부 브라켓은 서로 동일한 방향을 유지하는 상태, 즉 차체에 대하여 수직한 방향을 이룬다.

이 경우 범프 스토퍼는 그 최대 입력 하중이 차체의 수직과 경사를 이루게 되며, 결과적으로 범프 스토퍼에는 편심된 압축 하중이 걸리게 된다. 그러나 이러한 문제는 범프 스토퍼의 우수한 재질적 특징에 의하여 그다지 큰 문제가 되지 않는다.

한편 천연고무 등과 같이 비교적 품질이 열세인 재료를 사용할 경우에는 상기와 같은 브라켓 설계 방식은 문제가 된다. 즉, 상기와 같은 방식에 의할 경우에 범프 스토퍼에 편심된 압축 하중이 걸려 결과적으로 국부적인 전단(인장)응력이 발 생하여 범프 스토퍼의 내구성을 저하시키는 요인이 된다. 따라서 범프 스토퍼에 편심된 압축 하중이 걸리는 것을 방지하도록 브라켓을 설계할 필요가 있다.

즉, 상부 브라켓은 차체에 대하여 수직을 이루도록 설치되나, 하부 브라켓은 차체에 수직한 방향, 즉 상부 브라켓에 대하여 일정 정도 경사를 이루도록 할 필요가 있다.

이를 위하여 종래의 쇼크 업소버 마운트용 브라켓은 알루미늄 주조에 의하여 상부 브라켓과 하부 브라켓을 일체로 제작하되, 상부 브라켓은 차체에 대하여 수직하게 형성하되 하부 브라켓은 범프 스토퍼의 최대 입력하중이 걸리는 방향으로 경사지도록 하였다.

이러한 설계 방식에 의하여 범프 스토퍼에는 순수한 압축 하중만이 걸리게 되어, 범프 스토퍼의 보다 낮은 재질적인 특성에 의하여도 범프 스토퍼로서 사용되는 데 큰 문제가 없도록 하였다.

그러나 상기와 같은 종래 기술들은 하부 브라켓이 상부 브라켓에 대하여 일정 각도로 경사지게 할 경우에는 주조 방식만을 사용할 수 있으며, 이 경우 주조 재료는 제조 특성상 고가의 알루미늄이 주로 사용되며, 또한 알루미늄의 재질적 특성은 스틸에 비하여 열악하다는 문제를 가진다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 쇼크 업소버 마운트용 브라켓의 하부 브라켓이 상부 브라켓에 대하여 경사진 각도를 유지하도록 하면서도 하부 브라켓과 상부 브라켓을 프레스 가공에 의하여 제작할 수 있도록 하여, 고무 등과 같은 재질에 의하여도 범프 스토퍼로 사용할 수 있도록 하면서, 우수한 재질 특성을 가지면서도 저렴한 스틸을 사용하여 쇼크 업소버 마운트용 브라켓을 제작할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 중앙에 제1쇼크 로드 관통구가 형성된 제1바닥체와, 부시 조립체가 수용될 수 있도록 상기 제1바닥체의 주면에서 상부로 연장 형성되는 제1벽체와, 상기 제1벽체의 상부에서 외측으로 연장형성되는 플랜지체로 이루어지는 상부 브라켓 ; 및 중앙에 제2쇼크 로드 관통구가 형성된 제2바닥체와, 범프 스토퍼가 수용될 수 있도록 상기 제2바닥체의 주면에서 하부로 연장 형성되는 제2벽체로 이루어지는 하부 브라켓 ; 을 포함하여 이루어지며, 상기 제1바닥체 및 상기 제2바닥체 중 어느 하나는 인접한 벽체에 대하여 수직을 이루도록 형성되는 수직 받침부와 상기 수직 받침부에 대하여 경사를 이루도록 형성되는 접합용 경사부가 프레스 성형에 의하여 형성되는 절곡형 바닥체이며, 상기 제1바닥체 및 상기 제2바닥체 중 다른 하나는 인접한 벽체에 대하여 수직을 이루도록 형성되는 수직 받침부로 이루어지는 평판형 바닥체이며, 상기 평판형 바닥체가 상기 절 곡형 바닥체의 접합용 경사부에 접합되는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 절곡형 바닥체는 제1바닥체에 형성되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 수직 받침부는, 상기 제1쇼크 로드 관통구를 감싸도록 링형태를 이루는 중앙 받침부와, 상기 중앙 받침부와 상기 제1벽체 사이에 형성되는 복수의 주변 받침부로 이루어지며 ; 상기 접합용 경사부는 상기 주변 받침부들 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 의하여, 고무 등과 같은 비교적 열세인 재질을 범프 스토퍼로 사용하면서도, 저렴하면서도 우수한 재질 특성을 가지는 스틸 등을 사용하여 프레스 가공에 의하여 쇼크 업소버 마운트용 브라켓을 제작할 수 있게 된다.

이하 본 발명의 일 실시례에 따라 그 구조와 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 범프 스토퍼 등이 장착된 상태를 보이는 일 실시례의 종단면도이며, 도 2는 본 발명에 의한 일 실시례의 사시도이며, 도 3은 도 2의 종단면도이며, 도 4는 도 2의 평면도이며, 도 5 내지 도 9는 도 4에서 A-A, B-B, C-C, D-D, E-E를 기준으로 접합 부위의 상태를 보이는 단면도이다.

본 쇼크 업소버 마운트용 브라켓은 상부 브라켓(100)과 상기 상부 브라켓(100)에 접합되는 하부 브라켓(200)으로 이루어진다.

상부 브라켓(100)의 기본적인 형태는 제1바닥체(110)와, 제1바닥체(110)의 주면에서 상부로 연장 형성되는 제1벽체(120)와, 제1벽체(120)의 상부에서 외측으로 연장 형성되는 플랜지체(130)로 이루어진다.

제1바닥체(110)와 제1벽체(120)에 의하여 형성되는 공간에는 부시 조립체(30)가 수용될 수 있다. 부시 조립체(30)는 외부 파이프(31)와 외부 파이프(31)의 내측에 마련되는 탄성고무(32)와 탄성고무(32)의 내측에 마련되는 코어부재(33)로 이루어지는 것이 일반적이다. 부시 조립체(30) 중 코어 부재(33)가 쇼크 로드(미도시)와 연결된다.

또한 제1바닥체(110)의 중앙에는 쇼크 업소버의 쇼크 로드(미도시)가 관통하는 제1쇼크 로드 관통구(113)가 형성되어 있다.

한편, 하부 브라켓(200)의 기본적인 형태는 제2바닥체(210)와, 제2바닥체(210)의 주면에서 하부로 연장 형성되는 제2벽체(220)로 이루어진다.

제2바닥체(210)와 제2벽체(220)에 의하여 형성되는 공간에는 범프 스토퍼(20)가 수용될 수 있다.

또한 제2바닥체(210)의 중앙에는 쇼크 업소버의 쇼크 로드(미도시)가 관통하는 제2쇼크 로드 관통구(211)가 형성되어 있다.

즉, 쇼크 업소버의 쇼크 로드는 범프 스토퍼(20), 제2쇼크 로드 관통구(211), 제1쇼크 로드 관통구(113)를 관통하여 부시 조립체(30)의 코어부재(33)에 결합되는 것이다.

상부 브라켓(100)과 하부 브라켓(200)의 접합은 프로젝션 용접, 이산화탄소 용접, 코킹 등 다양한 방법에 의하여 이루어질 수 있다.

본 쇼크 업소버 마운트용 브라켓의 특징은 제1바닥체(110)와 제2바닥체(210)의 구조에 관한 것이다.

제1바닥체(110)를 보다 상세히 설명한다.

제1바닥체(110)는 인접한 제1벽체(120)에 대하여 수직을 이루도록 형성되는 수직 받침부(111)가 형성되어 있으며, 또한 제1바닥체(110)에는 수직 받침부(111)에 대하여 경사를 이루도록 형성된 접합용 경사부(112)가 형성되어 있다.

이와 같이 제1바닥체(110)는 프레스 성형에 의하여 수직 받침부(111)와 접합용 경사부(112)가 절곡 형성되어 있으며, 따라서 절곡형 바닥체라 부를 수 있다.

수직 받침부(111)의 형태는 제1쇼크 로드 관통구(113)를 감싸도록 링 형태를 이루는 중앙 받침부(111a)와, 중앙 받침부(111a)와 제1벽체(120) 사이에 형성되는 주변 받침부(111b)로 이루어진다.

즉, 중앙 받침부(111a)는 부시 조립체(30)의 탄성고무(32)를 수평상으로 지지하게 되며, 주변 받침부(111b)는 부시 조립체(30)의 외부 파이프(31)를 수평상으로 지지하게 된다.

접합용 경사부(112)는 주변 받침부(111) 주변에, 특히 본 실시례에서는 주변 받침부(111)들 사이에 형성된다.

접합용 경사부(112)는 도 6, 도 8, 도 9 등에서 확인되는 바와 같이, 비록 주변 받침부(111) 사이마다 형성되어 있지만, 전체적으로 하나의 평면상에 위치하 게 되며, 또한 그 평면은 수직 받침부(111)에 대하여 일정 경사를 가진다.

이와 같은 접합용 경사부(112)에 하부 브라켓(200)의 제2바닥체(210)가 접합된다.

제2바닥체(210)는 인접하는 제2벽체(220)에 대하여 수직을 이루도록 형성되는 수직 받침부이다. 즉 제2바닥체(210)는 전체적으로 평탄한 구조를 가진 평판형 바닥체이다.

따라서 제2바닥체(210)가 접합용 경사부(112)에 접합되며, 또한 제2벽체(220)는 제2바닥체(210)에 대하여 수직을 이루므로, 결과적으로 하부 브라켓(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 상부 브라켓(100)에 대하여 일정 정도의 경사를 이루게 된다.

또한 하부 브라켓(200)이 이루는 경사각은 범프 스토퍼(20)에 최대 입력 하중이 입력되는 방향이며, 따라서 범프 스토퍼(20)에 최대 입력 하중이 입력될 때 범프 스토퍼(20)에 걸리는 하중은 순수한 압축 하중이며, 편심된 하중이 걸리지 않게 된다.

본 실시례에서 하부 브라켓(200)은 경사각 4°를 유지하고 있으며, 상부 브라켓(100)과 하부 브라켓(200)은 프로젝션 용접에 의하여 4개의 지점이 접합되도록 하였지만, 이는 하나의 실시례일 뿐이며 다양한 변형이 가능하다.

한편, 본 실시례에서는 상부 브라켓(100)의 제1바닥체(110)에 수직 받침부(111)와 접합용 경사부(112)가 프레스 포밍(Press Forming)에 의하여 형성되 도록 하였다. 그러나 실시례에 따라서는 제1바닥체(110)에 수직 받침부만 형성되며, 오히려 제2바닥체(210)에 수직 받침부와 접합용 경사부가 프레스 포밍에 의하여 형성되도록 할 수 있다. 이러한 구조에 의하여도 하부 브라켓이 상부 브라켓에 대하여 경사진 구조를 가질 수 있다.

그러나 재질적 특성에 기인하여 문제가 될 수 있는 부분은 주로 범프 스토퍼라는 점을 감안한다면, 범프 스토퍼를 지지하는 부위 즉 하부 브라켓의 제2바닥체가 전체적으로 평탄한 형태를 가지는 것이 바람직하다.

상기의 실시례는 본 발명의 바람직한 실시례일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상은 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 조정이 가능하다. 이러한 변형 내지 조정이 본 발명의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

본 발명은 쇼크 업소버 마운트용 브라켓에 관한 것으로, 차량의 현가장치로서 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 범프 스토퍼 등이 장착된 상태를 보이는 일 실시례의 종단면도,

도 2는 본 발명에 의한 일 실시례의 사시도,

도 3은 도 2의 종단면도,

도 4는 도 2의 평면도,

도 5 내지 도 9는 도 4에서 A-A, B-B, C-C, D-D, E-E를 기준으로 접합 부위의 상태를 보이는 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 상부 브라켓

110 : 제1바닥체 111 : 수직 받침부

111a : 중앙 받침부 111b : 주변 받침부

112 : 접합용 경사부

200 : 하부 브라켓

210 : 제2바닥체

Claims (3)

1. 중앙에 제1쇼크 로드 관통구가 형성된 제1바닥체와, 부시 조립체가 수용될 수 있도록 상기 제1바닥체의 주면에서 상부로 연장 형성되는 제1벽체와, 상기 제1벽체의 상부에서 외측으로 연장형성되는 플랜지체로 이루어지는 상부 브라켓 ; 및

   중앙에 제2쇼크 로드 관통구가 형성된 제2바닥체와, 범프 스토퍼가 수용될 수 있도록 상기 제2바닥체의 주면에서 하부로 연장 형성되는 제2벽체로 이루어지는 하부 브라켓 ; 을 포함하여 이루어지며,

   상기 제1바닥체 및 상기 제2바닥체 중 어느 하나는 인접한 벽체에 대하여 수직을 이루도록 형성되는 수직 받침부와 상기 수직 받침부에 대하여 경사를 이루도록 형성되는 접합용 경사부가 프레스 성형에 의하여 형성되는 절곡형 바닥체이며,

   상기 제1바닥체 및 상기 제2바닥체 중 다른 하나는 인접한 벽체에 대하여 수직을 이루도록 형성되는 수직 받침부로 이루어지는 평판형 바닥체이며,

   상기 평판형 바닥체가 상기 절곡형 바닥체의 접합용 경사부에 접합되는 것을 특징으로 하는 쇼크 업소버 마운트용 브라켓.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 절곡형 바닥체는 제1바닥체에 형성되는 것을 특징으로 하는 쇼크 업소버 마운트용 브라켓.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 수직 받침부는, 상기 제1쇼크 로드 관통구를 감싸도록 링형태를 이루는 중앙 받침부와, 상기 중앙 받침부와 상기 제1벽체 사이에 형성되는 복수의 주변 받침부로 이루어지며 ;

   상기 접합용 경사부는 상기 주변 받침부들 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 쇼크 업소버 마운트용 브라켓.

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