KR101299107B1 - 인슐레이터 캡 및 그 제조 방법 - Google Patents

인슐레이터 캡 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인슐레이터 캡 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 압입부를 부분 압입 구조로 변경하여 성형성을 증대하고, 압입 후 들뜸현상을 방지하는 인슐레이터 캡 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은, 쇽업소버의 피스톤 로드를 차체와 결합하는 인슐레이터에 씌워져서 이물질 또는 수분의 침투를 방지하는 인슐레이터 캡으로서, 상기 피스톤 로드를 수용하기 위해 중앙부가 상측으로 볼록한 몸체부와, 상기 몸체부의 외주면에 형성되어 상기 인슐레이터에 맞닿는 테두리부와, 상기 테두리부에서 연장 형성되며 상기 인슐레이터의 상단에 형성된 단차부에 끼워지는 끼움부와, 상기 끼움부 내에 일체로 형성되는 형상유지부재를 포함하고, 상기 형상유지부재는 원통부; 상기 원통부의 일단에 돌출되는 복수의 압입부;가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

인슐레이터 캡 및 그 제조 방법{INSULATOR CAP AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 인슐레이터 캡 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압입부를 부분 압입 구조로 변경하여 성형성을 증대하고, 압입 후 들뜸현상을 방지하는 인슐레이터 캡 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 현가장치는 코일 스프링과 쇽업소버를 이용하여 차체와 차륜의 상하 방향 운동을 조절하여 편안한 승차감을 확보하고 상하 방향 이외의 방향으로는 적절한 강성에 의해 조정안정성을 유지해주는 역할을 한다.
이러한 현가장치는 차륜과 차체 사이의 상대 진동을 감쇠하는 작용을 한다.
도 1은 하나의 종래 기술에 따른 인슐레이터 캡이 쇽업소버의 인슐레이터에 결합된 상태를 도시한 종단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 쇽업소버(20)에는 피스톤 로드(22)의 상부에 차체와의 결합을 위한 인슐레이터(30)가 설치된다. 인슐레이터(30)는 차량의 주행에 의해 발생되는 쇽업소버(20)의 기울어짐을 차단하며, 충격을 흡수한다.
이러한 인슐레이터(30)는 그 내부로 이물질 또는 수분이 침투할 경우, 제품의 성능에 영향을 미치게 되므로 인슐레이터(30)의 상부에 인슐레이터 캡(40)이 씌워진다.
인슐레이터(30)는 쇽업소버(20)의 피스톤 로드(22)의 상단에 하부 구조체(32)가 설치된다. 인슐레이터(30)의 하부 구조체(32)는 원형으로 형성되며, 중앙부에 단차부(34)가 형성되고, 그 주변부의 하측으로는 코일 스프링(25)이 회전 가능하게 안착되는 베어링부(36)가 결합된다. 또한, 하부 구조체(32)의 내측에는 피스톤 로드(22)의 상단에 형성된 단차부(34)에 걸려 하방으로의 이동이 제한되는 하부 브라켓(38)이 설치된다. 하부 구조체(32)의 단차부(34)에는 인슐레이터 캡(40)이 씌워지며, 인슐레이터 캡(40)은 고무재질과 같이 탄성력이 있는 재질로 형성됨에 따라 인슐레이터 캡(40)과 하부 구조체(32) 사이가 밀폐할 수 있다. 따라서, 인슐레이터 캡(40)에 의해 쇽업소버(20)의 내부 또는 피스톤 로드(22)의 표면이 외부로 노출되지 않게 되어 이물질 또는 수분이 침투하는 것이 방지된다.
여기에서, 인슐레이터 캡(40)은 피스톤 로드(22)의 상부를 수용할 수 있도록 상측으로 볼록한 형상을 갖는 몸체부(42)를 포함하고, 그 하단의 테두리부(44)는 하부 구조체(32)의 상단과 맞도록 형성된다. 또한, 테두리부(44)의 하부에는 하부 구조체(32)의 상단부에 끼워지는 끼움부(46)가 형성된다. 끼움부(46)는 하부 구조체(32)의 상단부에 압입되어 고정됨에 따라 하부 구조체(32)로부터의 이탈이 방지된다.
그런데 종래의 인슐레이터 캡(40)은 고무와 같은 탄성재질로 이루어짐에 따라 외력에 의해 끼움부(46)의 형상이 쉽게 변형될 수 있으며, 이에 따라 하부 구조체(32)에 결합된 상태에서 외력이 가해질 경우 인슐레이터 캡(40)이 변형되어 하부 구조체(32)로부터 쉽게 이탈되는 문제가 발생한다. 이와 같이, 인슐레이터 캡(40)이 쇽업소버(20)의 인슐레이터(30)로부터 이탈되면, 쇽업소버(20) 또는 피스톤 로드(22)가 외부에 무방비로 노출되어 이물질 또는 수분이 쇽업소버(20)의 내부로 침투하거나 피스톤 로드(22)의 표면에 묻을 수 있고, 이에 따라 제품의 불량을 유발할 수 있다. 또한, 종래의 인슐레이터 캡(40)은 고무부재와 같은 재질의 탄성특성으로 인해 조립성도 좋지 않은 문제가 있었다.
도 2는 다른 하나의 종래 기술에 따른 인슐레이터 캡이 쇽업소버의 인슐레이터에 결합된 상태를 도시한 종단면도, 도 3은 도 2에 도시된 인슐레이터 캡의 종단면도, 도 4는 도 3의 A-A선을 따른 단면도, 도 5는 도 2에 도시된 인슐레이터 캡에 포함되는 형상유지부재의 저면 사시도이다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 하부 구조체(32)의 단차부(34)와 접촉하는 테두리부(44) 및 끼움부(46) 내에 형상유지부재(50)가 일체로 형성된 인슐레이터 캡(40)이 개발되었다.
형상유지부재(50)는 강재(steel materials)로 형성된 부재로서 테두리부(44) 및 끼움부(46) 내에 포함되어 테두리부(44) 및 끼움부(46)에 외력이 가해지더라도 테두리부(44) 및 끼움부(46)의 형상을 유지함으로써 끼움부(46)가 단차부(34)에 끼워진 상태에서 이탈하는 것을 방지하는 역할을 하고 또한 인슐레이터 캡(40)을 하부 구조체(32)의 단차부(34)에 결합할 때 조립성(압입성)을 향상시키는 역할을 한다. 이 형상유지부재(50)는 원통부(51)와 이 원통부(51)의 일단부에 반경 방향 외측으로 연장된 플랜지부(53)로 구성되어 있다. 원통부(51)는 끼움부(46) 내에 위치되고, 플랜지부(53)는 테두리부(46) 내에 위치된다.
인슐레이터 캡(40)은 금형에 고무를 사출 성형하여 제조되는데, 형상유지부재(50)를 금형의 내부에 미리 삽입하여 사출 성형함으로써 형상유지부재(50)가 인슐레이터 캡(40)의 테두리부(44) 및 끼움부(46) 내에 일체로 형성된다.
그런데 이러한 종래의 형상유지부재(50)의 원통부(51)는 그 단면이 원형이므로 원통부(51)의 치수 공차로 인해 금형과 원통부(51) 사이의 간격이 작은 경우에, 사출 성형시 고무가 금형과 원통부(51) 사이로 흘러들어가지 못해 형상유지부재(50)의 원통부(51)에 고무가 제대로 도포되지 않는 문제가 있다.
도 6은 도 2에 도시된 인슐레이터 캡이 형상유지부재의 치수 공차로 인해 금형과의 간격이 작은 상태에서 제조되어 쇽업소버의 인슐레이터에 결합된 상태를 도시한 종단면도이고, 도 7은 도 6의 B-B선을 따른 단면도이다.
특히, 도 6 및 도 7에 예시된 바와 같이, 금형에 접착제가 고착되거나 또는 형상유지부재(50)의 원통부(51)의 직경이 커서 사출성형시 형상유지부재(50)의 원통부(51)의 외면에 고무가 제대로 도포되지 않게 되면, 인슐레이터 캡(40)이 인슐레이터(30)의 상부에 씌워져서 인슐레이터 캡(40)의 끼움부(46)가 인슐레이터(30)의 하부 구조체(32)의 단차부(34) 내에 압입되었을 때 고무가 도포되지 않은 금속성의 형상유지부재(50)의 원통부(51)가 금속성의 하부 구조체(32)의 단차부(34)와 직접 맞닿게 되므로, 즉, 형상유지부재(50)의 원통부(51)와 하부 구조체(32)의 단차부(34) 사이에 고무의 탄성에 의한 억지 끼워맞춤력이 작용하지 않으므로, 외부의 작은 외력에도 인슐레이터 캡(40)이 인슐레이터(30)의 하부 구조체(32)로부터 이탈하는 문제점이 있다.
또한, 인슐레이터 캡(40)을 인슐레이터(30)에 압입 할 시 형상유지부재(50)가 전둘레 압입 구조로 이루어져서 압입 후 인슐레이터 캡(40)의 들뜸현상이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다. 더불어 전 둘레 압입 구조로 이루어진 종래의 형상유지부재(50)는 부품 성형과정에서 형상유지부재(50)의 고정이 어려워 편심이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압입부의 면적을 최소화하여 성형성 증대와 함께 들뜸방지와 원가절감을 하게 하는 인슐레이터 캡 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 인슐레이터 캡은, 쇽업소버의 피스톤 로드를 차체와 결합하는 인슐레이터에 씌워져서 이물질 또는 수분의 침투를 방지하는 인슐레이터 캡으로서, 상기 피스톤 로드를 수용하기 위해 중앙부가 상측으로 볼록한 몸체부와, 상기 몸체부의 외주면에 형성되어 상기 인슐레이터에 맞닿는 테두리부와, 상기 테두리부에서 연장 형성되며 상기 인슐레이터의 상단에 형성된 단차부에 끼워지는 끼움부와, 상기 끼움부 내에 일체로 형성되는 형상유지부재를 포함하고, 상기 형상유지부재는 원통부; 상기 원통부의 일단에 상호 거리를 갖게 돌출되는 복수의 압입부;가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 원통부의 일단은 상기 원통부의 하측단에 상기 원통부의 외측으로 연장되게 돌출형성되는 하측 테두리를 포함하며, 상기 압입부는 상기 하측 테두리로부터 상측으로 만곡되게 돌출되어 상기 원통부와 각도가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 몸체부의 표면에는 하나 이상의 체적축소 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 몸체부의 표면에는 하나 이상의 보강리브가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 몸체부, 상기 테두리부 및 상기 끼움부는 고무로 형성되고, 상기 형상유지부재는 강재로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 인슐레이터 캡의 제조 방법은 쇽업소버의 피스톤 로드를 차체와 결합하는 인슐레이터에 씌워져서 이물질 또는 수분의 침투를 방지하는 인슐레이터 캡을 제조하는 방법으로서, 원통부를 포함하는 형상유지부재의 상기 원통부의 하측단으로부터 외측으로 연장되게 돌출되는 하측 테두리의 상측으로 만곡되게 상호 거리를 갖고 돌출되는 복수의 압입부를 형성하고, 상기 형상유지부재를 금형의 내부에 미리 삽입하여 고무를 사출 성형하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 금형에는 복수의 지지돌기가 돌출 형성되어 상기 형상유지부재가 상기 금형에 삽입될 시 편심되지 않도록 지지하는 것을 특징으로 한다.
전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 압입부의 면적을 최소화함에 따라 원통부와 압입부로 이루어진 형상유지부재와 금형과의 갭(cap)을 증대하여 성형성을 향상시킴에 따라 형상유지부재에 고무가 충분히 도포되게 하는 효과가 있다.
또한, 압입부의 면적을 최소화하여 인슐레이터 캡을 인슐레이터에 압입 설치 시 인슐레이터 캡의 들뜸현상이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.
전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 형상유지부재가 금형과의 일정 갭을 형성하게 하여 성형과정에서 형상유지부재의 편심을 방지하는 효과가 있다.
전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 몸체부에서 기능이 없는 부분의 체적 축소로 원가를 절감하는 효과가 있다.
도 1은 하나의 종래 기술에 따른 인슐레이터 캡이 쇽업소버의 인슐레이터에 결합된 상태를 도시한 종단면도.
도 2는 다른 하나의 종래 기술에 따른 인슐레이터 캡이 쇽업소버의 인슐레이터에 결합된 상태를 도시한 종단면도.
도 3은 도 2에 도시된 인슐레이터 캡의 종단면도.
도 4는 도 3의 A-A선을 따른 단면도.
도 5는 도 2에 도시된 인슐레이터 캡에 포함되는 형상유지부재의 저면 사시도.
도 6은 도 2에 도시된 인슐레이터 캡이 형상유지부재의 치수 공차로 인해 금형과의 간격이 작은 상태에서 제조되어 쇽업소버의 인슐레이터에 결합된 상태를 도시한 종단면도.
도 7은 도 6의 B-B선을 따른 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 인슐레이터 캡의 종단면도.
도 9는 도 8의 C-C선을 따른 단면도.
도 10은 도 8에 도시된 인슐레이터 캡에 포함되는 형상유지부재의 저면 사시도.
도 11은 도 8에 도시된 인슐레이터 캡이 쇽업소버의 인슐레이터에 결합된 상태를 도시한 종단면도.
도 12는 도 11의 D-D선을 따른 단면도.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 실시예에서 종래 기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부재번호를 사용하기로 한다.
도 8은 본 발명에 따른 인슐레이터 캡의 종단면도이고, 도 9는 도 8의 C-C선을 따른 단면도이다.
도 8, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인슐레이터 캡(140)은 피스톤 로드(22)를 수용할 수 있도록 중앙부가 상측으로 볼록한 몸체부(142)를 포함한다. 또한, 상기 몸체부(142)의 외주면에는 인슐레이터(30)의 상부에 맞닿는 테두리부(144)가 형성된다. 상기 테두리부(144)는 인슐레이터(30)와 밀착되며 이물질 또는 수분이 쇽업소버(20) 내부로 침투하거나 피스톤 로드(22)에 묻는 것을 방지한다. 또한, 상기 테두리부(144)의 하측에는 인슐레이터(30)의 하부 구조체(32)에 형성된 단차부(34)에 끼워지는 끼움부(146)가 형성된다.
상기 인슐레이터 캡(140)은 고무의 사출 성형에 의해 제조된다. 따라서, 상기 인슐레이터 캡(140)의 몸체부(142), 테두리부(144) 및 끼움부(146)는 고무로 형성된다.
상기 끼움부(146)는 강재로 형성된 형상유지부재(150)를 포함한다. 상기 형상유지부재(150)는 상기 끼움부(146)에 외력이 가해지더라도 상기 끼움부(146)의 형상을 유지함으로써 상기 끼움부(146)가 상기 단차부(34)에 끼워진 상태에서 이탈하는 것을 방지하는 역할을 하고 또한 상기 인슐레이터 캡(140)을 상기 하부 구조체(32)의 단차부(34)에 결합할 때 조립성(압입성)을 향상시키는 역할을 한다.
상기 몸체부(142)에는 고무의 체적을 축소하여 제조 원가를 절감하기 위한 오목진 체적축소 홈(149)이 복수로 형성될 수 있다. 상기 체적축소 홈(149)은 상기 몸체부(142)에서 기능이 없는 부분을 최대한 제거하기 위한 것이다. 그리고 상기 체적축소 홈(149)에 의해 강도가 약해진 몸체부(142)의 강도를 보강하기 위해 체적축소 홈(149)이 형성된 부위에는 돌출된 보강리브(147)를 상기 몸체부(142)의 지름방향 또는 둘레방향 등으로 하나 이상 형성할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 인슐레이터 캡의 형상유지부재의 저면 사시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 형상유지부재(150)는 원통부(151)와 도 10을 참조하여 상기 원통부(151)의 일단을 이루는 하측 테두리(151a)에 일정 간격으로 돌출되어 형성되는 복수의 압입부(153)로 구성되어 있다. 상기 원통부(151)와 상기 압입부(153)는 상기 끼움부(146) 내에 위치된다. 그리고 상기 압입부(153)는 상기 원통부(151)의 하측 테두리(151a)로부터 상측으로 만곡되어 소정 경사지게 형성된다. 상기 하측 테두리(151a)는 일 예로 상기 원통부(151)의 저면으로부터 상기 형상유지부재(150)의 외측을 향하게 연장되게 형성될 수 있다.
상기 인슐레이터 캡(140)은 전술한 바와 같이 금형에 고무를 사출 성형하여 제조되는데, 상기 형상유지부재(150)를 금형의 내부에 미리 삽입하여 사출 성형함으로써 상기 형상유지부재(150)가 상기 인슐레이터 캡(140)의 끼움부(146) 내에 일체로 형성된다. 이때, 금형에는 복수의 지지돌기(미도시)가 돌출형성되어 금형의 내부에 미리 삽입되는 상기 형상유지부재(150)가 편심되지 않도록 지지할 수 있는데, 이러한 상기 지지돌기는 금형의 상측 또는 하측에서 상기 형상유지부재(150)를 지지하도록 형성될 수 있다. 그리고 상기 지지돌기에 의해 도 8을 참조하여 상기 테두리부(144)의 상측에 복수의 오목진 제1지지돌기홈(148)이 형성될 수 있고, 경우에 따라서 상기 끼움부(146)의 하측에 복수의 오목진 제2지지돌기홈(미도시)이 형성될 수 있다.
본 발명에서는 상기 형상유지부재(150)의 원통부(151)에 부분 압입 형인 복수의 상기 압입부(153)가 일정간격으로 형성됨과 함께 상기 원통부(151)와 기울기를 갖게 형성되어 있으므로, 금형과 상기 원통부(151) 사이의 간격을 증대하여, 사출 성형시 고무가 금형과 상기 원통부(151) 사이로 충분히 흘러들어가게 하여 상기 형상유지부재(150)의 원통부(151) 및 압입부(153)에 고무가 전체적으로 골고루 도포되는 것이다. 이렇게 전체적으로 골고루 도포된 고무에 의해 상기 인슐레이터 캡(140)의 불량을 방지하고 상기 인슐레이터 캡(140)과 인슐레이터(30)와의 결합을 견고히 할 수 있다.
도 11은 도 8에 도시된 인슐레이터 캡이 쇽업소버의 인슐레이터에 결합된 상태를 도시한 종단면도이고, 도 12는 도 11의 D-D선을 따른 단면도이다.
특히, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 형상유지부재(150)는 부분압입방식으로 상기 압입부(153)가 상호 거리를 갖고 등간격으로 형성됨에 따라 압입면적이 축소되어 상기 인슐레이터 캡(140)을 인슐레이터(30)에 결합할 시 상기 하부 구조체(32)의 단차부(34)와 억지 끼움되는 상기 끼움부(146)의 들뜸 현상을 방지한다.
이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석돼야 한다.
20 : 쇽업소버 30 : 인슐레이터
32 : 하부 구조체 34 : 단차부
140 : 인슐레이터 캡 142 :몸체부
144 : 테두리부 146 : 끼움부
150 : 형상유지부재 151 : 원통부
153 : 압입부

Claims (7)

  1. 쇽업소버(20)의 피스톤 로드(22)를 차체와 결합하는 인슐레이터(30)에 씌워져서 이물질 또는 수분의 침투를 방지하는 인슐레이터 캡(140)으로서,
    상기 피스톤 로드(22)를 수용하기 위해 중앙부가 상측으로 볼록한 몸체부(142)와, 상기 몸체부(142)의 외주면에 형성되어 상기 인슐레이터(30)에 맞닿는 테두리부(144)와, 상기 테두리부(144)에서 연장 형성되며 상기 인슐레이터(30)의 상단에 형성된 단차부(34)에 끼워지는 끼움부(146)와, 상기 끼움부(146) 내에 일체로 형성되는 형상유지부재(150)를 포함하고,
    상기 형상유지부재(150)는 원통부(151);
    상기 원통부(151)의 일단에 상호 거리를 갖게 돌출되는 복수의 압입부(153); 가 형성되되,
    상기 원통부(151)의 일단은 상기 원통부(151)의 하측단에 상기 원통부(151)의 외측으로 연장되게 돌출형성되는 하측 테두리(151a); 를 포함하며,
    상기 압입부(153)는 상기 하측 테두리(151a)로부터 상측으로 만곡되게 돌출되어 상기 원통부(151)와 경사지게 형성되고,
    상기 테두리부(144)의 상측에 복수로 형성되는 오목진 제1지지돌기홈(148); 및
    상기 끼움부(146)의 하측에 복수로 오목진 제2지지돌기홈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 인슐레이터 캡.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부(142)의 표면에는 하나 이상의 체적축소 홈(149)이 형성되는 것을 특징으로 하는 인슐레이터 캡.
  4. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    상기 몸체부(142)의 표면에는 하나 이상의 보강리브(147)가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 인슐레이터 캡.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부(142), 상기 테두리부(144) 및 상기 끼움부(146)는 고무로 형성되고,
    상기 형상유지부재(150)는 강재로 형성된 것을 특징으로 하는 인슐레이터 캡.
  6. 삭제
  7. 삭제
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