KR102041397B1

KR102041397B1 - 에어서스펜션의 에어실링 결합구조

Info

Publication number: KR102041397B1
Application number: KR1020180059090A
Authority: KR
Inventors: 박창현; 빈성민
Original assignee: 평화산업주식회사
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-11-07

Abstract

본 발명에 의한 에어서스펜션의 에어실링 결합구조는, 에어서스펜션의 자동차의 섀시와 연결되며, 댐퍼를 지지하는 댐퍼마운트를 내부에 수용하는 탑포트부와, 상기 댐퍼를 내부에 수용하되 상기 탑포트부의 하부에 마련되는 피스톤 조립체; 상기 탑포트부와 상기 피스톤 조립체 사이에 마련되어 에어서스펜션용 에어를 선택적으로 체류시키는 체류공간이 형성되는 벨로우즈부재; 상기 체류공간의 기밀성이 확보되도록 상기 벨로우즈부재를 사이에 두고 상기 탑포트부의 하부와 상기 피스톤 조립체의 상부에 결합되는 클램핑링; 및 상기 탑포트부와 상기 피스톤 조립체에 대한 상기 벨로우즈부재의 조립성이 확보되도록, 상기 탑포트부, 상기 피스톤 조립체 및 상기 클램핑링에 각각 마련되는 실링결합구간부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 에어서스펜션의 에어실링 결합구조는, 에어서스펜션의 조립 공정 시에 실링결합구간부를 통해 클램핑링의 소성변형이 생략될 수 있어 공정설비가 간소화되고 조립비용이 감소되는 등 벨로우즈에 대한 클램핑링의 조립성이 종래대비 우수해질 수 있고, 전체 생산라인의 작업속도가 향상되어 제조단가가 감소되고 생산성이 향상될 수 있다.

Description

에어서스펜션의 에어실링 결합구조{CONNECTING STRUCTURE FOR AIR SEALING OF AIR SUSPENSION}

본 발명은 에어서스펜션의 에어실링 결합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점진적으로 증가되는 톱니나사 형태의 결합구를 통해 기밀성을 유지하면서 벨로우즈의 조립성을 증대시킬 수 있는 에어서스펜션의 에어실링 결합구조에 관한 것이다.

자동차에 있어서의 서스펜션은 바디 및 섀시와 휠 또는 휠 어셈블리 사이에 마련되며, 이 두 강체를 복수의 조합된 스프링 및 댐퍼 조립체를 이용하여 외력을 섀시에 완충시켜 전달하는 장치이다. 크게, 상하 방향으로 스프링과 유압 쇽 업소버 등을 통해 노면의 불규칙한 외력을 받아낼 수 있도록 설계된다.

최근 들어, 종래의 강체 스프링을 대체하여, 에어 스프링을 형성하는 벨로우즈가 마련되고, 이의 체적을 변화시켜 스프링 상수를 가변시켜 상황에 맞게 안락한 승차감을 도모하는 에어 서스펜션에 대한 연구 개발이 활발한 상황이다. 에어 서스펜션은 강체 스프링 방식에 비해, 탄성 기능이 우수하고 미세 진동에 대한 대응이 우수한 장점이 있다.

이러한 에어 서스펜션은 크게 보면, 차체와 연결되는 부분, 즉 쇼버 마운트에 댐퍼 쇼버 및 피스톤이 마련되고, 댐퍼 쇼버와 피스톤 사이에 에어 버킷 또는 에어챔버를 형성하여, 종래의 강체 스프링의 기능을 에어 스프링이 대체될 수 있도록 한다.

이러한 에어 스프링은 일반적으로 벨로우즈라 불리는 주름관 타입의 외피부재에 의해 길이가 조절되면서, 내부에 에어가 충진되는 충진공간 즉, 에어 스프링이 마련될 수 있다. 그리고, 이러한 충진공간은 기밀성이 무엇보다 중요하고 누기가 차단되어야 하는바 충진공간의 접합부 또는 연결부에는 클램핑링이 마련된다.

종래의 클램핑링은 차체 마운트 조립체나, 쇼버 조립체에 벨로우즈를 개재시킨 다음, 체결 시 클램핑링을 소성변형시켜 기밀성을 확보한 바 있다.

그러나, 클램핑링을 소성변형시키는 공정을 위한 설비가 다소 복잡하고 조립비용이 증가되는 등 벨로우즈에 대한 클램핑링의 조립성이 원활하지 못한 문제점이 있다.

또한, 클램핑링 체결시 소성 가공을 수행하기 때문에 전체 생산라인의 작업속도가 저하되어 제조단가가 상승되고 생산성이 감소되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 에어서스펜션의 조립 공정 시에 실링결합구간부를 통해 클램핑링의 소성변형이 생략될 수 있어 공정설비가 간소화되고 조립비용이 감소되는 등 벨로우즈에 대한 클램핑링의 조립성이 종래대비 우수해질 수 있고, 전체 생산라인의 작업속도가 향상되어 제조단가가 감소되고 생산성이 향상될 수 있는 에어서스펜션의 에어실링 결합구조를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 실시예에 따른 에어서스펜션의 에어실링 결합구조는, 에어서스펜션의 자동차의 섀시와 연결되며, 댐퍼를 지지하는 댐퍼마운트를 내부에 수용하는 탑포트부와, 상기 댐퍼를 내부에 수용하되 상기 탑포트부의 하부에 마련되는 피스톤 조립체; 상기 탑포트부와 상기 피스톤 조립체 사이에 마련되어 에어서스펜션용 에어를 선택적으로 체류시키는 체류공간이 형성되는 벨로우즈부재; 상기 체류공간의 기밀성이 확보되도록 상기 벨로우즈부재를 사이에 두고 상기 탑포트부의 하부와 상기 피스톤 조립체의 상부에 결합되는 클램핑링; 및 상기 탑포트부와 상기 피스톤 조립체에 대한 상기 벨로우즈부재의 조립성이 확보되도록, 상기 탑포트부, 상기 피스톤 조립체 및 상기 클램핑링에 각각 마련되는 실링결합구간부를 포함할 수 있다.

상기 실링결합구간부는, 상기 클램핑링에 마련되는 제1 실링결합부; 및 상기 탑포트부와 상기 피스톤 조립체에 각각 형성되는 제2, 3 실링결합부을 포함할 수 있다.

상기 제1 실링결합부는, 길이방향으로 부분적으로 형성되되 가압방향 반대측으로 경사지게 마련되는 오버튠나사산 구간; 및 상기 오버튠나사산 구간이 끝나는 지점에서 단부까지 형성되어, 벨로우즈부재가 안착 및 지지되는 안착지지 구간을 포함할 수 있다.

상기 제2 및 제3 실링결합부에는, 상기 오버튠나사산 구간에 대응되게 형성되는 오버튠나사산 대응구간; 및 상기 오버튠나사산 대응구간이 끝나는 지점에서 단부까지 마련되어 벨로우즈부재가 안착 및 지지되는 안착지지 대응면이 마련될 수 있다.

상기 오버튠나사산 구간은 가압방향으로는 결합되되 가압방향의 반대측으로는 결합해제되지 않도록 마련될 수 있다.

상기 오버튠나사산 구간은, 단부에서 길이방향으로 상기 안착지지 구간 측으로 갈수록 상기 오버튠나사산 구간의 최대 내경이 점진적으로 줄어들도록 마련되며, 상기 오버튠나사산 대응구간은 상기 오버튠나사산 구간에 대응되도록, 단부에서 길이방향으로 갈수록 최대 외경이 점진적으로 감소되도록 마련될 수 있다.

본 발명에 의한 에어서스펜션의 에어실링 결합구조는, 에어서스펜션의 조립 공정 시에 실링결합구간부를 통해 클램핑링의 소성변형이 생략될 수 있어 공정설비가 간소화되고 조립비용이 감소되는 등 벨로우즈에 대한 클램핑링의 조립성이 종래대비 우수해질 수 있고, 전체 생산라인의 작업속도가 향상되어 제조단가가 감소되고 생산성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어서스펜션의 에어실링 결합구조로서 탑포트, 피스톤 조립체와 벨로우즈 및 클램핑링이 결합된 상태의 구조도이다.
도 2는 도 1의 상단부의 부분 확대도이다.
도 3은 도 1의 하단부의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어서스펜션의 에어실링 결합구조의 탑포트와 클램핑링의 결합 사시도이다.
도 5는 도 4에서 클램핑링의 사시도이다.
도 6은 도 4에서 탑포트의 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어서스펜션의 에어실링 결합구조의 결합 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 에어서스펜션의 에어실링 결합구조의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어서스펜션의 에어실링 결합구조로서 탑포트, 피스톤 조립체와 벨로우즈 및 클램핑링이 결합된 상태의 구조도이고, 도 2는 도 1의 상단부의 부분 확대도이고, 도 3은 하단부의 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어서스펜션의 에어실링 결합구조의 탑포트와 클램핑링의 결합 사시도이고, 도 5는 도 4에서 클램핑링의 사시도이고, 도 6은 도 4에서 탑포트의 개략 사시도이다.

본 발명에 의한 에어서스펜션의 에어실링 결합구조는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 에어서스펜션의 자동차의 섀시와 연결되며, 댐퍼(220)를 지지하는 댐퍼마운트(120)를 내부에 수용하는 탑포트부(100)와, 상기 댐퍼(220)를 내부에 수용하되 상기 탑포트부(100)의 하부에 마련되는 피스톤 조립체(200); 상기 탑포트부(100)와 상기 피스톤 조립체(200) 사이에 마련되어 에어서스펜션용 에어를 선택적으로 체류시키는 체류공간(s)이 형성되는 벨로우즈부재(300); 상기 체류공간(s)의 기밀성이 확보되도록 상기 벨로우즈부재(300)를 사이에 두고 상기 탑포트부(100)의 하부와 상기 피스톤 조립체(200)의 상부에 결합되는 클램핑링(400); 및 상기 탑포트부(100)와 상기 피스톤 조립체(200)에 대한 상기 벨로우즈부재(300)의 조립성이 확보되도록, 상기 탑포트부(100), 상기 피스톤 조립체(200) 및 상기 클램핑링(400)에 각각 마련되는 실링결합구간부를 포함할 수 있다.

차체 및 섀시에는 주로 도 1을 참조하면, 서스펜션 집합체의 하중을 지지하는 댐퍼마운트(120) 또는 탑마운트가 마련될 수 있으며, 댐퍼마운트(120)에 결합되는 일체의 부품 어셈블리 예컨대, 범퍼 스토퍼(121)나 리텐션밸브(122) 등을 포함하여 탑포트부(100)로 통칭할 수 있다.

탑포트부(100)의 하부 연결구간에는 실링결합구간부 즉, 제2 실링결합부(110)가 마련될 수 있으며, 제2 실링결합부(110)에 대한 설명은 후술하기로 한다.

자동차의 바퀴 및 바퀴집합체 예컨대, 맥퍼슨 스트럿 조립체나 5링크절 구조의 피스톤 조립체(200)가 마련될 수 있다. 피스톤 조립체(200)는 피스톤(2121)이나 가이드튜브(222) 등이 포함될 수 있다. 이들 피스톤 조립체(200)는 차체 하부의 로워 암이나 동력축에 직접 연결될 수 있다. 이러한 피스톤 조립체(200)의 상단부에는 제3 실링결합부(210)가 마련될 수 있다.

그리고, 탑포트부(100)와 피스톤 조립체(200) 사이에는 에어 스프링 즉, 상기 탑포트부(100)와 상기 피스톤 조립체(200) 사이에 마련되어 에어서스펜션용 에어를 선택적으로 체류시키는 체류공간(s)이 형성될 수 있다. 벨로우즈부재(300)는 이러한 체류공간(s)을 외부와 격리시키고 누기를 방지하는 역할을 한다. 이에 벨로우즈부재(300)는 기밀성을 확보할 필요가 있다.

이를 위해, 벨로우즈부재(300)와 연결되는 각 단부, 예컨대 탑포트부(100)의 하단부, 피스톤 조립체(200)의 상단부에는 클램핑링(400)이 개재되며, 각 단부 구역에는 실링결합구간부가 마련될 수 있다. 탑포트부(100)의 하단부와 피스톤 조립체(200)의 상단부에 가각 클램핑링(400)을 통한 조립이 수행되나, 설명의 편의상 탑포트부(100)의 하단부에 한정하여 설명하기로 한다. 피스톤 조립체(200)의 상단부도 동일하게 조립될 수 있으며, 클램핑링(400)의 배치는 뒤집어서 결합될 수 있다.

상기 실링결합구간부는 주로 도 1 내지 도6을 참조하면, 상기 클램핑링(400)에 마련되는 제1 실링결합부(410); 및 상기 탑포트부(100)와 상기 피스톤 조립체(200)에 각각 형성되는 제2, 3 실링결합부(110, 210)을 포함할 수 있다.

상기 제1 실링결합부(410)는 주로 도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 부분적으로 형성되되 가압방향 반대측으로 경사지게 마련되는 오버튠나사산 구간(411); 및 상기 오버튠나사산 구간(411)이 끝나는 지점에서 단부까지 형성되어, 벨로우즈부재(300)가 안착 및 지지되는 안착지지 구간(412)을 포함할 수 있다.

상기 오버튠나사산 구간(411)은 가압방향으로는 결합되되 가압방향의 반대측으로는 결합해제되지 않도록, 일방향으로 나사산각이 눕게 마련될 수 있다.

상기 오버튠나사산 구간(411)은, 단부에서 길이방향으로 상기 안착지지 구간(412) 측으로 갈수록 상기 오버튠나사산 구간(411)의 최대 내경이 점진적으로 줄어들도록 마련될 수 있다.

따라서, 가압방향으로 조립이 진행될수록 클램핑링(400)의 결합력은 증대될 수 있다. 즉, 클램핑링(400) 사이에 개재된 벨로우즈부재(300)가 클램핑링(400)의 결합력에 의해 탑포트부(100)에 원활히 조립될 수 있다.

클램핑링(400)의 하부 구역에는 안착지지 구간(412)이 마련될 수 있다. 안착지지 구간(412)은 오버튠나사산 구간(411)이 끝나는 지점에서 단부까지 형성되어, 내측으로 벨로우즈부재(300)가 안착 및 지지될 수 있다. 이로써, 벨로우즈부재(300)가 클램핑링(400)에 개재되면서 탑포트부(100)에 조립될 수 있다.

상기 제2 및 제3 실링결합부(110, 210)에는 주로 도 1, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 오버튠나사산 구간(411)에 대응되게 형성되는 오버튠나사산 대응구간(111, 211); 및 상기 오버튠나사산 대응구간(111, 211)이 끝나는 지점에서 단부까지 마련되어 벨로우즈부재(300)가 안착 및 지지되는 안착지지 대응면(112, 212)이 마련될 수 있다.

이러한 상기 오버튠나사산 대응구간(111)은 상기 오버튠나사산 구간(411)에 대응되도록, 단부에서 길이방향으로 갈수록 최대 외경이 점진적으로 감소되도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 오버튠나사산 대응구간(111, 211)이 끝나는 지점에서 안착지지 대응면(112, 212)이 마련되는데, 안착지지 대응면(112, 212)은, 안착지지 구간(412)과 함께 상호작용으로 벨로우즈부재(300)를 견고하게 지지하는 역할을 할 수 있다.

이러한 구성을 통해, 에어서스펜션의 조립 공정 시에 실링결합구간부를 통해 클램핑링(400)의 소성변형이 생략될 수 있어 설비가 간소화되고 조립비용이 감소되는 등 각종 부재와 클램핑링(400) 간의 조립성이 종래대비 우수해질 수 있고, 전체 생산라인의 작업속도가 향상되어 제조단가가 감소되고 생산성이 향상될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어서스펜션의 에어실링 결합구조의 결합 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 실시예에 따른 에어서스펜션의 에어실링 결합구조의 조립 과정을 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7을 주로 참조하면, 벨로우즈부재(300)는 클램핑링(400)에 개재시킬 수 있다. 예컨대, 95파이의 내경을 가진 클램핑링(400)에, 1.75 두께의 벨로우즈를 개재시킬 수 있다.

다음으로, 제1 실링결합부(410)를 제2 실링결합부(110)로 가압시켜 조립 공정이 수행될 수 있다. 예컨대, 85파이 외경의 오버튠나사산 대응구간(111)이 마련되면, 벨로우즈부재(300)가 개재된 상태의 클램핑링(400)이 하부로 가압되어 조립될 수 있다. 이때, 클램핑링(400)의 오버튠나사산 구간(411)은 단부에서 길이방향으로 갈수록 최대 내경이 점진적으로 줄어들어, 오버튠나사산 구간(411)의 제일 하단부의 최대 내경은 85파이보다 미세하게 작도록 마련될 수 있다. 이로써 대략 억지끼움 결합이 가능할 수 있다.

또한, 안착지지 구간(412)의 내경은 사이에 개재된 벨로우즈부재(300)의 두께와 탑포트부(100)의 안착지지 대응면(112)의 외경의 합과 실질적으로 동일하거나, 미세하게 작게 마련될 수 있다.

이로써, 에어서스펜션의 조립 공정 시에 실링결합구간부를 통해 클램핑링(400)의 소성변형이 생략될 수 있어 설비가 간소화되고 조립비용이 감소되는 등 각종 부재와 클램핑링(400)의 조립성이 종래대비 우수해질 수 있고, 전체 생산라인의 작업속도가 향상되어 제조단가가 감소되고 생산성이 향상될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 : 탑포트부 110 : 제2 실링결합부
111, 211 : 오버튠나사산 대응구간
112, 212 : 안착지지 대응면
200 : 피스톤 조립체 210 : 제3 실링결합부
300 : 벨로우즈부재 400 : 클램핑링
410 : 제1 실링결합부 411 : 오버튠나사산 구간
412 : 안착지지 구간

Claims

자동차의 섀시와 연결되며, 댐퍼(220)를 지지하는 댐퍼마운트(120)를 내부에 수용하는 탑포트부(100)와, 상기 댐퍼(220)를 내부에 수용하되 상기 탑포트부(100)의 하부에 마련되는 피스톤 조립체(200);
상기 탑포트부(100)와 상기 피스톤 조립체(200) 사이에 마련되어 에어서스펜션용 에어를 선택적으로 체류시키는 체류공간(s)이 형성되는 벨로우즈부재(300);
상기 체류공간(s)의 기밀성이 확보되도록 상기 벨로우즈부재(300)를 사이에 두고 상기 탑포트부(100)의 하부와 상기 피스톤 조립체(200)의 상부에 결합되는 클램핑링(400); 및
상기 탑포트부(100)와 상기 피스톤 조립체(200)에 대한 상기 벨로우즈부재(300)의 조립성이 확보되도록, 상기 탑포트부(100), 상기 피스톤 조립체(200) 및 상기 클램핑링(400)에 각각 마련되는 실링결합구간부를 포함하되,
상기 실링결합구간부는,
상기 클램핑링(400)에 마련되는 제1 실링결합부(410);
상기 탑포트부(100)와 상기 피스톤 조립체(200)에 각각 형성되는 제2, 3 실링결합부(110, 210)를 포함하고,
상기 제1 실링결합부(410)는,
길이방향으로 부분적으로 형성되되 가압방향 반대측으로 경사지게 마련되는 오버튠나사산 구간(411); 및
상기 오버튠나사산 구간(411)이 끝나는 지점에서 단부까지 형성되어, 벨로우즈부재(300)가 안착 및 지지되는 안착지지 구간(412)을 포함하며,
상기 오버튠나사산 구간(411)은 가압방향으로는 결합되되 가압방향의 반대측으로는 결합해제되지 않도록, 일방향으로 나사산각이 눕게 마련되는 것을 특징으로 하는 에어서스펜션의 에어실링 결합구조.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2 및 제3 실링결합부(110, 210)에는, 상기 오버튠나사산 구간(411)에 대응되게 형성되는 오버튠나사산 대응구간(111, 211); 및
상기 오버튠나사산 대응구간(111, 211)이 끝나는 지점에서 단부까지 마련되어 벨로우즈부재(300)가 안착 및 지지되는 안착지지 대응면(112, 212)이 마련되는 것을 특징으로 하는 에어서스펜션의 에어실링 결합구조.
삭제
제4항에 있어서,
상기 오버튠나사산 구간(411)은, 단부에서 길이방향으로 상기 안착지지 구간(412) 측으로 갈수록 상기 오버튠나사산 구간(411)의 최대 내경이 점진적으로 줄어들도록 마련되며,
상기 오버튠나사산 대응구간(111, 211)은 상기 오버튠나사산 구간(411)에 대응되도록, 단부에서 길이방향으로 갈수록 최대 외경이 점진적으로 감소되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 에어서스펜션의 에어실링 결합구조.