KR101509975B1 - 이종재질 범프스토퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이종재질 범프스토퍼에 관한 것으로, 쇼크업소바로부터 전달되는 진동소음을 저감하기 위해 쇼크업소바와의 접촉부에 형성된 탄성부와, 쇼크업소바가 특정치 이상으로 범핑될 때, 탄성부의 파손을 방지하기 위해서 탄성부에 인접되도록 형성된 경도부와, 탄성부와 경도부를 관통하는 중공부를 포함하며, 경도가 낮은 탄성부에의해 승차감이 증가되며, 탄성부에 큰 변형이 발생가능한 순간에 경도부에 의해서 탄성부의 변형이 제한됨으로써 그 내구성이 증대되는 효과가 있는 이종재질 범프스토퍼를 제공한다.

Description

이종재질 범프스토퍼{A VARIETY MATERIAL BUMP-STOPPER}

본 발명은 이종재질 범프스토퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 범프스토퍼를 경도가 다른 탄성부와 경도부로 구획하여 제작함으로써 탄성부를 통해 승차감이 향상됨과 동시에 경도부를 통해 탄성부의 파손을 방지하여 범프스토퍼의 내구성을 향상시킨 이종재질 범프스토퍼에 관한 것이다.

고무는 작은 힘이라도 반복적으로 가해지게 된다면 어느 시점에서 파단에 이르게 되므로, 고무로 제작되는 범프스토퍼의 수명 다시 말해서 내구성을 향상시키기 위해서는 높은 경도를 이루는 고무가 사용되는 것이 요구되나 이것은 승차감과는 상충되는 요소이다.

왜냐하면, 일반적으로 고무는 경도가 증가할수록 저장 탄성계수가 증가하는데, 저장 탄성계수가 높다는 것은 진동을 흡수하여 저감하는 감쇠능력이 상대적으로 낮은 것을 의미하기 때문이다.

그러므로, 승차감을 향상시키기 위해서 범프스토퍼를 낮은 경도의 고무로 제작해야 하는 반면, 범프스토퍼의 내구성을 향상시키기 위해서는 높은 경도의 고무로 제작되어야 하기 때문에 고무재질의 범프스토퍼에 있어서 승차감과 내구성은 상호 충돌적인 성향이다.

두 가지의 상충적인 특성을 만족하기 위해서 신재료연구, 구조적 접근, 상용 TOOL을 이용한 해석적 접근법들이 연구되고 있다.

한편, 현재의 도로는 90%이상이 포장된 상태이다. 이는 험로 주행이 많지 않다는 것을 의미한다. 그러므로, 악로나 비포장도로에서 발생 되는 큰 진동에 의한 파손방지보다는 소음진동 저감 및 승차감 향상을 위하여 범프스토퍼가 제작되어야 하는 상황이다.

이런 와중에, 비예측 도로 상황(부분적 도로파손, POT HOLE, 과속방지턱 등)이 발생 가능하므로, 비예측 도로 상황에서 범프스토퍼의 파손을 방지할 수 있는 조치가 필요하다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0081483호(2009.07.29.)

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 일반도로 주행시에는 승차감을 향상시킬 수 있으며, 험로 주행 시 또는 비예측 도로 상황 시에는 내구성이 저하되지 않는 이종재질 범프스토퍼를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이종재질 범프스토퍼에 따르면, 쇼크업소바로부터 전달되는 진동소음을 저감하기 위해 쇼크업소바와의 접촉부에 형성된 탄성부와, 쇼크업소바가 특정치 이상으로 범핑될 때, 탄성부의 파손을 방지하기 위해서 탄성부에 인접되도록 형성된 경도부와, 탄성부와 경도부를 관통하는 중공부를 포함하는 이종재질 범프스토퍼를 제공한다.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 탄성부와 경도부의 경도가 서로 다를 수 있으며, 경도부의 경도가 탄성부의 경도 보다 클 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 경도부가 기둥형태로 제작될 수 있으며, 탄성부는 경도부를 감싸 형성되되, 경도부와 동축을 이루며 폭방향 외측을 덮는 비압축부와, 비압축부로부터 길이방향으로 연장된 압축부를 포함할 수 있으며, 쇼크업소바와 경도부의 접촉시 탄성부가 파손되지 않도록 압축부의 내경이 경도부의 직경 보다 클 수 있으며, 중공부가 경도부와 탄성부의 중심축을 따라 형성될 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 이종재질 범프스토퍼에 의하면, 경도가 낮은 탄성부에의해 승차감이 증가되며, 탄성부에 큰 변형이 발생가능한 순간에 경도부에 의해서 탄성부의 변형이 제한됨으로써 그 내구성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 압축부의 내경이 경도부와 동일하여 그 내부에 공간이 형성됨으로써 제작에 필요한 재료가 저감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 이종재질 범프스토퍼의 개요도,
도 2는 도 1의 이종재질 범프스토퍼의 작동상태 개요도 및 피로곡선도,
도 3은 도 1의 이종재질 범프스토퍼의 다른 작동상태 개요도 및 피로곡선도,
도 4는 도 1의 이종재질 범프스토퍼의 피로곡선도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 이종재질 범프스토퍼의 개요도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 이종재질 범프스토퍼는 쇼크업소바(미도시)로부터 전달되는 진동소음을 저감하기 위해 쇼크업소바와의 접촉부에 형성된 탄성부(100)와, 쇼크업소바가 특정치 이상으로 범핑될 때, 탄성부(100)의 파손을 방지하기 위해서 탄성부(100)에 인접되도록 형성된 경도부(200)와, 탄성부(100)와 경도부(200)를 관통하는 중공부(300)를 포함한다.

또한, 탄성부(100)와 경도부(200)의 경도가 서로 다르게 제작되는데, 경도부(200)의 경도가 탄성부(100)의 경도 보다 큰 것을 특징으로 한다.

탄성부(100)와 경도부(200)는 합성고무(ELASTOMER)가 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 경도부(200)와 쇼크업소바의 타격부위에 탄성부(100)가 위치되지 않도록 경도부(200)의 수직하부에는 탄성부(100)가 위치되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 경도부(200)가 기둥형태로 제작된다. 탄성부(100)는 경도부(200)를 감싸 형성되되, 경도부(200)와 동축을 이루며 폭방향 외측을 덮는 비압축부(110)와, 비압축부(110)로부터 길이방향으로 연장된 압축부(120)를 포함한다.

쇼크업소바와 경도부(200)의 접촉시 탄성부(100)가 파손되지 않도록 압축부(120)의 내경이 경도부(200)의 직경보다 큰 것이 바람직하다.

중공부(300)는 경도부(200)와 탄성부(100)의 중심축을 따라 형성된다. 중공부(300)는 쇼크업소바의 이동을 유도하는 쇼크업소바로드(미도시)가 삽입된다.

도 2는 도 1의 이종재질 범프스토퍼의 작동상태 개요도 및 피로곡선도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 포장된 도로 주행시에는 미도시된 쇼크업소바가 탄성부(100) 좀더 정확히는 압축부(120)와 접촉되며 A구간에서 범핑되는데, 탄성부(100)는 경도가 낮은 재질로 제작되므로, 승차감이 향상되며 진동소음저감효과 역시 향상된다.

이때, 우측 피로곡선 중 원으로 표시된 B구간에 해당하는 응력을 받게 되며, 피로싸이클이 C구간에 해당하여 그 내구성이 최대한으로 유지된다. 피로싸이클은 합성고무가 파손될 때까지 가해지는 충격의 반복 횟수이다.

도 3은 도 1의 이종재질 범프스토퍼의 다른 작동상태 개요도 및 피로곡선도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 비포장 도로 또는 비예측 도로상황에서 미도시된 쇼크업소바의 범핑이 극대화되어 압축부(120)를 완전히 압축한 뒤, 비압축부(110)와 경도부(200)에 의해 범핑이 저지된다.

이때, 경도가 큰 경도부(200)에 의해서 쇼크업소바의 범핑에 의한 범프스토퍼의 변위 발생이 극도로 축소됨으로, 승차감과 진동소음저감 효과는 모두 저하된다. 그러나, 범프스토퍼의 변위가 제한됨으로써 탄성부(100)의 파손은 최소화된다.

또한, 우측 피로곡선 중 원으로 표시된 B'구간에 해당하는 응력을 탄성부(100)와 경도부(200)가 동시에 받게 되며, 고응력을 받게 되므로 파괴에 이르는 피로싸이클은 C'구간에 해당되도록 저하된다.

도 4는 도 1의 이종재질 범프스토퍼의 피로곡선도이다.

도 4에 도시된 일반도로구간에서는 압축부(120)가 쇼크업소바와 접촉하며 그 충격을 흡수하게 되며, 중간 가혹도 구간에서는 비압축부(110)와 경도부(200)가 동시에 쇼크업소바와 접촉하며 그 충격을 흡수하게 된다.

중간 가혹도 구간에서는 쇼크업소바와 접촉함으로써 발생되는 데미지를 경도부(200)와 비압축부(110)가 나눠서 받게 되므로, 비압축부(110) 다시 말해서 탄성부(100)에 가해지는 데미지가 줄어들게 되며, 이때 탄성부(100)는 1과 3의 중간값인 2에 해당하는 스트레인 변형을 받게 되어 파손이 방지된다.

이로써, 본 발명의 범프스토퍼는 중간 가혹도 구간 주행시 범프 스토퍼의 피로 수명이 50만 사이클에서 70만 싸이클로 약 40프로 증가 된다.

이는 탄성부(100)만으로 제작된 범프스토퍼에 비하여 내구성이 증가된 것을 의미한다. 또한, 경도부(200)만으로 제작된 범프스토퍼에 비하여 본 발명의 범프스토퍼는 탄성부(100)가 구비됨으로써 일반도로 구간에서 승차감이 향상되며 소음진동 저감 효율이 높다.

100: 탄성부 110: 비압축부 120: 압축부
200: 경도부 300: 중공부

Claims (7)

1. 쇼크업소바로부터 전달되는 진동소음을 저감하기 위해 상기 쇼크업소바와의 접촉부에 형성된 탄성부;
   상기 쇼크업소바가 특정치 이상으로 범핑될 때, 상기 탄성부의 파손을 방지하기 위해서 상기 탄성부에 인접되도록 형성된 기둥형태의 경도부;
   상기 탄성부와 상기 경도부를 관통하는 중공부;를 포함하는 이종재질 범프스토퍼에 있어서,
   상기 탄성부는 상기 경도부를 감싸 형성되되,
   상기 경도부와 동축을 이루며 폭방향 외측을 덮는 비압축부와,
   상기 비압축부로부터 길이방향으로 연장된 압축부를 포함하고,
   상기 쇼크업소바와 상기 경도부의 접촉시 상기 탄성부가 파손되지 않도록 상기 압축부의 내경이 상기 경도부의 직경보다 크고, 상기 탄성부의 상면의 면적이 상기 탄성부의 하면의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 이종재질 범프스토퍼.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부와 상기 경도부의 경도가 서로 다른 것을 특징으로 하는 이종재질 범프스토퍼.
3. 제2항에 있어서,
   상기 경도부의 경도가 상기 탄성부의 경도 보다 큰 것을 특징으로 하는 이종재질 범프스토퍼.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 중공부가 상기 경도부와 상기 탄성부의 중심축을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 이종재질 범프스토퍼.

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