KR101986328B1 - 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 상부패드에 관한 것으로, 코일스프링의 나선형상을 따라 상부면 일부가 베어링으로부터 분리되는 상부패드와 코일스프링의 상부 및 측면의 표면을 감싸는 보호튜브가 일체형으로 형성되고, 코일스프링을 삽입하기 위하여 보호튜브의 하부 원주면에 절개부가 형성되며, 상부패드 상부면에 돌출되어 형성된 제1,2동적안착부를 통해 모멘트 회전축을 상부패드의 중앙부 방향으로 이동시킴으로써, 코일스프링 상부와의 접촉부의 집중하중이 발생하는 지점을 잇는 가상의 선을 회전축으로 모멘트가 발생하면서 코일스프링에 의한 집중하중의 크기가 가중되면서 튜브 일체형 상부패드 및 베어링이 파손되는 것을 방지하는 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드에 관한 것이다.

Description

자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드{Integral Structure of Protection Tube and Upper Pad with Variable Pitch for Car's Suspension Coil Spring}

본 발명은 자동차의 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 상부패드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 튜브 일체형 상부패드의 상부면 일부분이 돌출되어 형성된 제1,2동적안착부에 베어링 하부면이 선(先)접촉하면서 모멘트의 회전축이 튜브 일체형 상부패드의 중앙부 방향으로 이동하도록 하고, 이에 따라 코일스프링으로부터 작용하는 하중에 의해 발생하는 모멘트의 크기를 감소시킴으로써, 튜브 일체형 상부패드에 집중하중이 발생하는 것을 방지하는 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중 발생하는 충격으로부터 손상이 발생하는 것을 방지하고, 승차감을 향상시키기 위해 코일스프링이나 판스프링 등이 적용된 현가장치가 장착되며, 이중 코일스프링이 장착된 현가장치는 자동차의 섀시에 연결되는 인슐레이터, 인슐레이터 하부에 장착되는 베어링, 베어링 하부에 연결되는 코일스프링, 코일스프링 하부에 연결되는 하부시트 및 코일스프링 중앙부에 장착되는 쇼크업소버 등으로 구성된다.

코일스프링의 수축 또는 이완에 의한 수직운동을 통해 작동하는 현가장치의 특성상 외부로부터 유입되는 이물질을 완전히 차단하는 설계가 불가능하여 자동차 주행중 베어링과 코일스프링 및 하부시트 사이로 이물질 유입이 발생할 수 있으며,이물질이 유입된 상태에서 코일스프링이 작동하게 되면 코일스프링 표면의 도장 손상이 발생하게 되는데, 코일스프링의 도장 손상이 발생하면 코일스프링이 외부환경에 직접 노출되면서 부식이 발생하게 되고, 이에 따라 코일스프링의 기능저하 및 절손의 원인이 된다.

코일스프링의 도장 손상을 방지하기 위해 베어링과 코일스프링 사이 및 코일스프링과 하부시트 사이에 상부패드와 하부패드를 각각 장착하게 되는데, 기존의 상부패드와 코일스프링 결합시 코일스프링의 표면이 외부로 노출된 면적이 넓은 편이라 상부패드와 코일스프링 사이에 이물질이 유입되는 것을 막기 어려웠고, 베어링과 함께 장착되는 특성상 상부패드의 장착공간 확보를 위해 하부패드보다 얇게 제작되어 상대적으로 파손되기 쉽게 때문에 코일스프링의 손상을 충분히 방지할 수 없는 문제가 있었다.

위와 같이 외부 이물질 유입에 취약한 상부패드의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허공보 제10-1284449호에서는 보호용 튜브로 코일스프링의 표면을 완전히 감싸는 끼움형 코일스프링 보호튜브를 제시하고 있으며, 보호튜브에 의해 코일스프링이 외부로 노출되지 않도록 함으로써 코일스프링의 손상을 효과적으로 방지할 수 있으나, 이와 같은 보호튜브는 베어링이 외부로 직접 노출되는 구조를 가지고 있어, 베어링 내부로 유입되는 이물질에 의해 베어링의 수명이 단축되는 문제가 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제10-1729955호에서는 상부패드와 보호튜브를 융합한 코일스프링 보호용 튜브 일체형 상부패드를 제시하고 있으며, 이를 통해 상부패드와 보호튜브의 장점을 모두 취하여 코일스프링과 베어링의 손상을 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.

그러나 코일스프링이 가지는 나선형상의 특성상 코일스프링과 베어링은 서로 부분적인 접촉이 발생하게 되고, 현가장치 작동시 코일스프링과 베어링의 접촉지점 시작점과 끝점에 집중적으로 하중이 작용하게 되는데, 집중하중이 작용하는 두 지점을 잇는 가상의 선이 코일스프링 및 베어링의 회전축으로부터 떨어져 있어 모멘트가 발생하게 된다.

특히 베어링은 현가장치 작동에 의해 코일스프링이 이완 또는 수축되면서 발생하는 비틀림 힘을 완화하도록 상부 및 하부베어링으로 구성되며, 베어링이 회전할 수 있도록 상부 및 하부베어링은 서로 유격되도록 결합하는데, 상기 모멘트에 의해 집중하중이 작용하는 두 지점을 잇는 가상의 선을 축으로 상부 및 하부베어링이 상하로 흔들리면서 베어링의 성능저하 및 파손이 발생하고, 모멘트의 작용에 의해 코일스프링으로부터 코일스프링 보호용 튜브 일체형 상부패드에 작용하는 집중하중이 가중되어 코일스프링 보호용 튜브 일체형 상부패드의 파손이 가속화되는 문제를 가지고 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1284449호 (2013.07.03. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1729955호 (2017.04.19. 등록)

본 발명의 실시 예는 현가장치 작동시 코일스프링으로부터 튜브 일체형 상부패드에 작용하는 집중하중 작용점을 연결하는 가상의 선이 코일스프링 및 베어링의 회전축과 이격되어 발생하는 모멘트의 크기를 줄임으로써, 튜브 일체형 상부패드에 작용하는 하중의 최대치와 상부 및 하부 베어링에 발생하는 상하 흔들림을 감소시켜 튜브 일체형 상부패드 및 베어링의 파손방지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예는 코일스프링 표면의 외부 노출면적이 넓어 이물질이 유입되기 쉬운 상부패드의 단점과, 베어링으로 외부의 이물질 유입되는데 취약한 보호튜브의 단점을 개선함으로써, 이물질 유입에 의한 코일스프링 및 베어링의 파손방지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예는 튜브 일체형 상부패드와 현가장치 사이의 결속력 향상을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예는 베어링과 튜브 일체형 상부패드 사이로 유입된 이물질을 쉽게 외부로 배출할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예는 현가장치 작동시 튜브 일체형 상부패드와 코일스프링 간 이탈발생방지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면 자동차용 현가장치의 베어링 및 코일스프링의 손상을 방지하도록 코일스프링의 상부 표면에 중앙부가 빈 디스크 형상의 상부패드가 밀착되어 장착되되, 상부패드는 코일스프링의 상부 끝단이 결합하는 부위에서 끊어져 있어, 상부패드의 상부면 일부가 베어링과의 접촉상태를 유지하는 접촉부와 코일스프링의 나선형상을 따라 상부패드가 하부로 휘어지면서 베어링으로부터 분리되는 분리부로 이루어지고, 상부패드와 일체형으로 형성된 보호튜브가 코일스프링의 상부 및 측면 표면을 감싸며, 보호튜브의 하부 원주면의 일부가 절개되어 코일스프링이 삽입되는 절개부가 형성된 보호패드 일체형 상부패드에 있어서, 코일스프링의 작동에 의해 상부패드 및 베어링에 작용하는 집중하중에 의해 발생하는 모멘트의 크기를 감소시키기 위하여 코일스프링의 상부 표면과 베어링의 하부면이 부분적으로 선(先)접촉하여 모멘트 회전축을 상부패드의 중앙부 방향으로 이동시키도록 상부패드의 접촉부 상부면에 제1,2동적안착부가 돌출되어 형성되도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 보호튜브의 내측면에는 베어링과 보호튜브의 접촉면 사이의 결속력을 높여주기 위하여 다수의 결속돌기가 돌출되어 형성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상부패드의 접촉부 상부 표면에는 베어링과의 접촉면 사이로 유입되는 이물질을 용이하게 배출할 수 있도록 상부패드 내측 및 외측방향으로 개방된 다수의 상부패드홈이 형성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 결속돌기의 내부가 비워져 형성된 결속돌기홈을 통해 결속돌기의 탄성변화율을 향상시킴으로써, 현가장치 작동에 의한 상부패드의 변형 발생시 보호튜브와 베어링의 결합력이 감소하는 것을 방지하도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 현가장치 작동시 코일스프링 작용하는 회전력에 의해 상부패드와 코일스프링의 끝단 위치가 서로 어긋나지 않도록 상부패드 및 보호튜브의 접촉부 끝단부가 막혀 스토퍼가 형성되고, 코일스프링의 수축 또는 이완시 상부패드로부터 코일스프링이 분리되지 않도록 스토퍼의 하부면 일부가 막혀 코일스프링의 끝단을 감싸도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 제1,2동적안착부는 중앙부가 볼록하게 돌출되고 코일스프링의 권취방향 양측면으로 갈수록 돌출된 높이가 점진적으로 감소하되, 제1,2동적안착부의 중앙부와 상부패드의 중심축이 서로 직선을 이루도록 배치되도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 제1,2동적안착부의 돌출된 중앙부는 상부패드의 접촉부 끝단으로부터 상부패드가 코일스프링에 밀착되면서 이루는 나선방향을 따라 각각 75~105°및 235~265° 되는 범위 내에 위치하도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 제1,2동적안착부의 돌출된 중앙부 높이가 5~7mm의 범위 내로 형성되도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상부패드의 상부면에 돌출되어 형성된 제1,2동적안착부를 통해 코일스프링 상부와의 접촉부의 집중하중이 발생하는 지점을 잇는 가상의 선으로 이루어지는 모멘트 회전축을 상부패드의 중앙부 방향으로 이동시킴으로써 모멘트의 크기를 감소시키고, 이로써 현가장치 작동시 발생하는 모멘트에 의해 코일스프링으로부터 작용하는 집중하중을 완화하여 튜브 일체형 상부패드 및 베어링이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상부패드 및 보호튜브 내측면에 다수의 결속돌기를 돌출시켜 형성하고, 결속돌기의 내부에 결속돌기홈을 형성하여 결속돌기의 탄성변화율을 향상시켜, 현가장치 작동시 보호튜브와 베어링의 상시 접촉이 가능하도록 함으로써, 마찰에 의한 소음을 방지하고 보호튜브의 내구수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상부패드의 상부면에 다수의 상부패드홈을 형성하여 베어링과 상부패드 사이에 유입되는 이물질을 쉽게 배출함으로써, 베어링의 손상 및 현가장치 작동 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상부패드 및 보호튜브의 접촉부의 끝단부 및 하부면의 일부를 막아 스토퍼를 형성하여, 현가장치 작동시 코일스프링으로부터 작용하는 회전력에 의해 보호튜브 일체형 상부패드와 코일스프링의 위치가 서로 어긋나는 것을 방지함으로써, 모멘트 발생을 억제하는 제1,2동적안착부의 최적 위치를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 제1,2동적안착부의 위치를 최적화하여 제1,2동적안착부의 중앙부와 상부패드의 중심축이 서로 직선을 이루도록 함으로써, 현가장치 작동시 모멘트의 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드의 코일스프링 및 베어링과의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드의 하부 형상을 나타내는 도면이다.
도 6은 기존의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드에 코일스프링으로부터 작용하는 집중하중의 위치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드에 코일스프링으로부터 작용하는 집중하중의 위치를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 실시 예들의 구성은 도 1 내지 5에서 도시하는 바와 같으며, 각각의 실시 예들의 구성을 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 제1 실시 예서는 자동차 현가장치를 구성하는 베어링(200)의 하부 및 코일스프링(300)의 상부 사이에 중앙부가 빈 디스크 형상의 상부패드(100)가 코일스프링(300) 표면에 밀착되어 장착되고, 상부패드(100)는 코일스프링(300)의 상부 끝단이 결합되는 부위에서 끊어져 있으며, 상부패드(100)의 상부면 일부가 베어링(200)의 하부면과 접촉된 상태를 유지하는 접촉부(101)와 상부패드(100)가 코일스프링(300)의 나선형상을 따라 하부로 휘어지면서 베어링(200)으로부터 접촉이 분리되는 분리부(102)의 2부분으로 나누어진다.

또한, 상부패드(100)의 내외측면과 하부에는 코일스프링(300)의 상부 및 측면 표면을 감싸도록 보호튜브(110)가 상부패드(100)와 일체형으로 형성되고, 보호튜브(110)의 하부 원주면 일부가 절개되어 코일스프링(300)을 삽입할 수 있는 절개부(120)가 형성되며 상부패드(100)에 코일스프링(300) 삽입시 코일스프링(300)의 표면이 상부패드(100)와 보호튜브(110)의 내면에 완전히 밀착된 상태를 유지하게 된다.

또한, 상부패드(100)의 접촉부(101) 상부 표면에는 제1,2동적안착부(130,131)가 돌출되도록 형성되는데, 상부패드(100)의 접촉부(101)와 베어링(200)의 하부면이 서로 밀착되되, 돌출된 제1,2동적안착부(130,131)와 베어링(200)의 하부면이 부분적으로 선(先)접촉이 발생할 수 있도록 구성된다.

본 발명의 제2 실시 예는 제1 실시 예의 구성과 동일하며, 제1 실시 예에 따른 보호튜브(110)의 내측면에 다수의 결속돌기(140)가 돌출되어 형성되고, 결속돌기(140)의 내측 표면은 하부베어링(220)의 중앙부가 하부로 돌출되어 형성된 구조물의 외측 표면과 밀착되어 고정된다.

본 발명의 제3 실시 예는 제1 또는 제2 실시 예의 구성과 동일하며, 상부패드(100)의 접촉부(101) 상부 표면에는 막대 형상으로 된 다수의 상부패드홈(150)이 음각으로 형성되어 있어, 상부패드홈(150)의 길이방향 양끝단을 따라 상부패드(100)의 상부면이 내측 및 외측방향으로 각각 개방될 수 있도록 한다.

본 발명의 제4 실시 예는 제2 실시 예의 구성과 동일하며, 제2 실시 예에 따른 각각의 결속돌기(140)는 내부가 비워져 형성된 결속돌기홈(141)을 구비한다.

본 발명의 제5 실시 예는 제1 실시 예의 구성과 동일하며, 상부패드(100)와 코일스프링(300)의 결합시 코일스프링(300)의 상부 끝단이 위치하게 되는 상부패드(100) 및 보호튜브(110)의 접촉부(101) 끝단부가 막혀 스토퍼(160)가 형성되고, 상부패드(100)에 결합된 코일스프링(300)의 끝단이 감싸질 수 있도록 스토퍼(160)의 하부면 일부가 막혀있다.

본 발명의 제6 실시 예는 제1 실시 예의 구성과 동일하며, 제1 실시 예에 따른 제1,2동적안착부(130,131)는 각각 중앙부가 볼록하게 돌출되고, 코일스프링(300)의 권취방향 양측면으로 갈수록 제1,2동적안착부(130,131)의 돌출된 높이가 점진적으로 감소하는 형상을 가지며, 제1,2동적안착부(130,131)의 돌출된 중앙부와 상부패드(100)가 가지는 나선의 중심축이 서로 직선을 이루도록 제1,2동적안착부(130,131)가 배치된다.

본 발명의 제7 실시 예는 제6 실시 예의 구성과 동일하며, 제1,2동적안착부(130,131)의 돌출된 중앙부는 상부패드(100)의 접촉부(101) 끝단을 기준점으로 하여, 접촉부(101) 끝단으로부터 상부패드(100)가 코일스프링(300)과 밀착되어 이루는 나선방향을 따라 각각 75~105°및 235~265° 되는 범위 내에 위치하도록 구성된다.

본 발명의 제8 실시 예는 제6 또는 제7 실시 예의 구성과 동일하며, 제1,2동적안착부(130,131)의 돌출된 중앙부 높이가 5~7mm의 범위 내로 형성되도록 구성된다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예들의 작동방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제1 실시 예는 도 6 및 7에서 도시하는 바와 같이 상부패드(100)와 베어링(200)의 결합시 접촉부(101) 표면의 상부로 돌출된 제1,2동적안착부(130,131)가 베어링(200)의 하부면과 부분적으로 선(先)접촉이 발생함으로써, 현가장치의 작동에 의해 코일스프링(300)으로부터 상부패드(100)로 하중이 가해지면 돌출부의 최고점(最高點)이 형성된 제1,2동적안착부(130,131)의 중심부인 P3와 P4 지점에 하중이 집중적으로 작용하게 된다.

이에 비하여, 기존의 상부패드(100)에서는 코일스프링(300)의 끝단이 위치하는 접촉부(101) 끝단과 코일스프링(300)의 나선형상에 의해 상부패드(100)와 베어링(200)의 분리가 발생하는 접촉부(101)와 분리부(102)의 경계지점인 P1과 P2 지점에 하중이 집중적으로 작용하게 된다.

또한, 집중하중이 작용하는 P1과 P2 지점을 잇는 가상의 선인 C2가 상부패드(100)가 이루는 나선형상의 중심점을 통과하는 가상의 선인 C1과 D1만큼 이격이 발생하게 되는데, 현가장치가 작동하여 P1과 P2 지점에 집중하중이 발생하면 이격된 거리 D1에 의해 C1을 회전축으로 하는 모멘트가 발생하게 된다.

이때, 현가장치 작동에 의해 코일스프링(300)이 이완 또는 수축되면서 발생하는 비틀림 힘이 완화되도록 베어링(200)이 장착되고, 베어링(200)은 자동차 섀시에 장착되는 인슐레이터(400) 하부와 연결되는 상부베어링(210)과 보호튜브 일체형 상부패드의 상부와 연결되는 하부베어링(220)이 나누어져 구성되며, 베어링(200)의 회전이 발생할 수 있도록 상부베어링(210)과 하부베어링(220)은 서로 유격되어 있는데, 베어링(200)에 C1을 회전축으로 하는 모멘트가 작용하게 되면 상부베어링(210)과 하부베어링(220)이 유격에 의해 서로 상하로 흔들리면서 베어링(200)의 성능저하 및 파손을 유발하는 원인이 되며, C1을 회전축으로 하는 모멘트에 의해 베어링(200) 흔들리게 되면 상부패드(100)에 작용하는 집중하중이 가중되면서 편심하중이 작용하게 되어 상부패드(100)의 파손이 가속화되는 문제를 가지고 있었다.

따라서 본 발명의 제1 실시 예에서는 상부패드(100)의 접촉부(101)에 제1,2동적안착부(130,131)를 형성하여 P3와 P4 지점에 하중이 집중적으로 작용하도록 함으로써, P3와 P4 지점을 잇는 가상의 선인 C4가 상부패드(100)가 이루는 나선형상의 중심점을 통과하는 가상의 선인 C3과 D2만큼 이격되도록 한다.

한편, 모멘트의 크기는 작용하는 힘의 크기와 회전축으로부터 힘의 작용점이 떨어진 거리의 곱으로 정의되는데, 제1,2동적안착부(130,131)에 의해 모멘트의 회전축이 상부패드(100)가 이루는 나선축의 중심방향으로 이동하게 되므로, D1과 D2의 거리차와 작용하는 하중 크기의 곱만큼 모멘트의 크기를 감소시킬 수 있게 되고, 모멘트의 크기가 감소함에 따라 상부패드(100)에 편심하중이 작용하는 것을 억제하게 됨으로써 상부패드(100)에 작용하는 집중하중의 크기를 감소시켜 상부패드(100) 및 베어링(200)의 내구수명을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 제2 실시 예의 작동방법은 제1 실시 예와 동일하며, 보호튜브(110)의 내측면에 형성된 다수의 결속돌기(140)에 의해 베어링(200)과 보호튜브(110)의 결속력을 향상시키게 된다.

이때, 베어링(200)과 보호튜브(110)가 결속력이 향상되면 현가장치가 작동하여 코일스프링(300)이 수축 또는 이완되면서 상부패드(100)의 변형이 발생하더라도 베어링(200)과 보호튜브(110)가 서로 밀착된 상태를 유지하게 되어 마찰에 의한 마모 및 소음이 발생하는 것을 방지하게 되고, 보호튜브(110)의 내구수명을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 제3 실시 예의 작동방법은 제1 또는 제2 실시 예의 작동방법과 동일하며, 상부패드(100)의 접촉부(101) 상부 표면에 형성된 상부패드홈(150)을 통해 베어링(200)과 상부패드(100) 사이로 유입되는 이물질을 외부로 쉽게 배출함으로써, 이물질과의 마찰에 의한 베어링(200)의 손상 및 현가장치 작동시 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.

본 발명의 제4 실시 예의 작동방법은 제2 실시 예의 작동방법과 동일하며, 결속돌기홈(141)을 통해 결속돌기(140)의 탄성변화율을 향상시킴으로써, 현가장치의 작동에 의해 코일스프링(300)이 변형되면서 외력이 작용하여 상부패드(100)의 변형이 발생하더라도 결속돌기(140) 내측면이 베어링(200)과 접촉한 상태를 더욱 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.

본 발명의 제5 실시 예의 작동방법은 제1 실시 예의 작동방법과 동일하며, 상부패드(100) 및 보호튜브(110)의 끝단부가 막혀 형성된 스토퍼(160)와, 스토퍼(160) 하부면에 위치한 절개부(120)의 일부가 막힌 구조를 통해 현가장치 작동시 코일스프링(300)이 변형되면서 발생하는 회전력에 의해 코일스프링(300)과 상부패드(100)가 서로 어긋나거나 분리되는 것을 방지한다.

이때, 코일스프링(300)과 상부패드(100)가 서로 어긋나거나 분리되면 외부로부터 이물질이 유입되거나 코일스프링(300)이 외부 환경에 직접 노출되어 코일스프링의 절손 등의 원인이 될 뿐만 아니라, 상부패드(100)의 접촉부(101)에 형성된 제1,2동적안착부(130,131)의 위치 변경이 발생하게 되는데, P3와 P4 지점의 위치도 함께 변경되면서 P3와 P4 지점을 잇는 가상의 선인 C4가 상부패드(100)가 이루는 나선형상의 중심점을 통과하는 가상의 선인 C3와 이격된 길이인 D2가 커지면서 모멘트 발생량이 증가하게 되므로, 스토퍼(160)를 통해 코일스프링(300)과 상부패드(100)의 정위치 이탈을 방지하여 하중의 집중에 의해 발생하는 모멘트의 크기가 증가하는 것을 억제할 수 있도록 한다.

본 발명의 제6 실시 예의 작동방법은 제1 실시 예의 작동방법과 동일하며, 제1,2동적안착부(130,131)의 형상 및 위치적 특성에 의해 P3와 상부패드(100)의 나선형상 중심축 및 P4가 직선을 이루도록 함으로써, C3와 C4가 이루는 간격인 D2의 길이를 0에 근접하게 만들어 모멘트 발생을 억제할 수 있도록 한다.

본 발명의 제7 실시 예의 작동방법은 제6 실시 예의 작동방법과 동일하며, 제6 실시 예를 더욱 구체화하여 제1,2동적안착부(130,131)의 최고점이 형성된 돌출된 중앙부가 접촉부(101)의 끝단을 기준점으로 하여 접촉부(101) 끝단으로부터 각각 75~105°및 235~265° 되는 범위 내에 위치하도록 함으로써, 모멘트 발생을 억제할 수 있는 최적의 조건을 제시하고 있다.

본 발명의 제8 실시 예의 작동방법은 제6 또는 제7 실시 예의 작동방법과 동일하며, 제1,2동적안착부(130,131)의 돌출된 중앙부 높이가 5~7mm의 범위 내로 형성되도록 함으로써, 모멘트 발생을 억제할 수 있는 최적의 조건을 제시하고 있다.

상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 상부패드
101: 접촉부
102: 분리부
110: 보호튜브
120: 절개부
130: 제1동적안착부
131: 제2동적안착부
140: 결속돌기
141: 결속돌기홈
150: 상부패드홈
160: 스토퍼
200: 섀시
300: 인슐레이터
400: 베어링
410: 상부베어링
420: 하부베어링
500: 코일스프링

Claims (8)

1. 자동차용 현가장치의 베어링(200) 및 코일스프링(300)의 손상을 방지하도록 코일스프링(300)의 상부 표면에 중앙부가 빈 디스크 형상의 상부패드(100)가 밀착되어 장착되되, 상부패드(100)는 코일스프링(300)의 상부 끝단이 결합하는 부위에서 끊어져 있어, 상부패드(100)의 상부면 일부가 베어링(200)과의 접촉상태를 유지하는 접촉부(101)와 코일스프링(300)의 나선형상을 따라 상부패드(100)가 하부로 휘어지면서 베어링(200)으로부터 분리되는 분리부(102)로 이루어지고, 상부패드(100)와 일체형으로 형성된 보호튜브(110)가 코일스프링(300)의 상부 및 측면 표면을 감싸며, 보호튜브(110)의 하부 원주면의 일부가 절개되어 코일스프링(300)이 삽입되는 절개부(120)가 형성된 보호패드 일체형 상부패드에 있어서,
   코일스프링(300)의 작동에 의해 상부패드(100) 및 베어링(200)에 작용하는 집중하중에 의해 발생하는 모멘트의 크기를 감소시키기 위하여 코일스프링(300)의 상부 표면과 베어링(200)의 하부면이 부분적으로 선(先)접촉하여 모멘트 회전축을 상부패드(100)의 중앙부 방향으로 이동시키도록 상부패드(100)의 접촉부(101) 상부면에 제1,2동적안착부(130,131)가 돌출되어 형성되고,
   제1,2동적안착부(130,131)는 중앙부가 볼록하게 돌출되고 코일스프링(300)의 권취방향 양측면으로 갈수록 돌출된 높이가 점진적으로 감소하되, 제1,2동적안착부(130,131)의 중앙부와 상부패드(100)의 중심축이 서로 직선을 이루도록 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드.
2. 제1항에 있어서,
   상부패드(100) 및 보호튜브(110)의 내측면에는 베어링(200)과 보호튜브(110)의 접촉면 사이의 결속력을 높여주기 위하여 다수의 결속돌기(140)가 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드.
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상부패드(100)의 접촉부(101) 상부 표면에는 베어링(200)과의 접촉면 사이로 유입되는 이물질을 용이하게 배출할 수 있도록 상부패드(100) 내측 및 외측방향으로 개방된 다수의 상부패드홈(150)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드.
4. 제2항에 있어서,
   결속돌기(140)의 내부가 비워져 형성된 결속돌기홈(141)을 통해 결속돌기(140)의 탄성변화율을 향상시킴으로써, 현가장치 작동에 의한 상부패드(100)의 변형 발생시 보호튜브(110)와 베어링(200)의 결합력이 감소하는 것을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드.
5. 제1항에 있어서,
   현가장치 작동시 코일스프링(300) 작용하는 회전력에 의해 상부패드(100)와 코일스프링(300)의 끝단 위치가 서로 어긋나지 않도록 상부패드(100) 및 보호튜브(110)의 접촉부(101) 끝단부가 막혀 스토퍼(160)가 형성되고, 코일스프링(300)의 수축 또는 이완시 상부패드(100)로부터 코일스프링(300)이 분리되지 않도록 스토퍼(160)의 하부면 일부가 막혀 코일스프링(300)의 끝단을 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   제1,2동적안착부(130,131)의 돌출된 중앙부는 상부패드(100)의 접촉부(101) 끝단으로부터 상부패드(100)가 코일스프링(300)에 밀착되면서 이루는 나선방향을 따라 각각 75~105°및 235~265° 되는 범위 내에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드.
8. 제1항 또는 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   제1,2동적안착부(130,131)의 돌출된 중앙부 높이가 5~7mm의 범위 내로 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 코일스프링 보호용 튜브 일체형 가변높이 상부패드.

Images