KR102146897B1 - 콤팩트형 전륜 인슐레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콤팩트형 전륜 인슐레이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원주방향을 따라 복수의 삽입공이 형성된 메인플레이트; 메인플레이트의 삽입공에 끼워지는 차체 결합구; 서트럿 베어링을 위한 베어링플레이트; 메인플레이트와 차체 결합구간의 조립체가 상부에 배치되고, 베어링플레이트가 하부에 배치되어 가류성형을 통하여 일체화시키며, 중심부에 안치부가 형성되는 탄성외피; 탄성외피의 안치부 상부에 삽입되는 상부컵; 및 탄성외피의 안치부 하부에 삽입되는 하부컵;을 포함하여 이루어진다.
즉 본 발명은 메인플레이트, 차체 결합구 및 베어링플레이트를 가류성형을 통하여 탄성외피를 형성하여 일체화함으로써 결합구 및 베어링플레이트를 가류성형을 통하여 탄성외피를 형성하여 일체화함으로써 3점 듀얼패스 타입과 성능이 동등하게 유지될 뿐만 아니라, 3점 듀얼패스 타입과 대비하여 인슐레이터의 부피를 줄일 수 있고, 이를 통해 제품의 경량화가 가능하게 되며, 제조원가를 절감할 수 있는 콤팩트형 전륜 인슐레이터를 제안하고자 한다.

Description

콤팩트형 전륜 인슐레이터{Compact front wheel insulator}

본 발명은 메인플레이트, 차체 결합구 및 베어링플레이트를 가류성형을 통하여 탄성외피를 형성하여 일체화함으로써 3점 듀얼패스 타입과 성능이 동등하게 유지될 뿐만 아니라, 3점 듀얼패스 타입과 대비하여 인슐레이터의 부피를 줄일 수 있고, 이를 통해 제품의 경량화가 가능하게 되며, 제조원가를 절감할 수 있는 콤팩트형 전륜 인슐레이터에 관한 것이다.

승차감과 조향성능을 향상시키기 위하여 차량에는 서스펜션(suspension, 현가장치)이 장착된다. 서스펜션은 다양한 종류가 있으며, 그 중 스트럿 타입의 서스펜션(strut suspension)은 간단한 구조와 뛰어난 성능으로 대부분의 FF(Front engine Front drive)차량의 전륜측에 장착되고 있다.

스트럿 타입의 서스펜션은 쇼크 업소버(shock absorber)와 코일 스프링으로 이루어지는 스트럿(strut, 지주)을 포함하여 이루어지며, 스트럿의 상단부가 차체에 결합되고 하단부가 허브 케리어(hub carrier)나 로어 암(lower arm)에 결합되도록 장착된다.

아울러 스트럿을 차체에 결합하기 위하여 스트럿의 상단부에는 스트럿 마운트(strut mount)가 마련된다.

도 5에 도시된 바와 같이 스트럿 마운트는, 상부 컵(11)과 뒤집힌 형태의 하부 [0007] 컵(12)의 저면이 서로 맞닿도록 결합되어 쇼크 업소버의 피스톤 로드를 지지하는 로드 지지부재(10)와, 로드 지지부재(10)의 주변에 마련되어 뼈대 역할을 하며 로드 지지부재(10)를 차체에 고정할 수 있도록 하는 금속 재질의 메인 플레이트(20)와, 메인 플레이트(20)의 하부에 스프링을 회전 가능하게 지지하도록 스트럿 베어링(50)을 장착하기 위한 베어링 안착부(31)를 형성하는 금속 재질의 베어링 플레이트(30)와, 로드 지지부재(10) 및 메인 플레이트(20) 및 베어링 플레이트(30)에 접합되어 이들을 하나로 결합하며 충격을 흡수하는 고무 재질의 인슐레이터(40)를 포함하여 이루어진다.

메인 플레이트(20)는 지속적인 진동과 충격에도 변형되지 않고 강성을 유지할 수 있도록 내,외측 단부가 굴곡되어 있으며, 외측 단부에는 스트럿 마운트를 차체에 고정하기 위한 결합볼트(21)가 마련되어 있다.

베어링 플레이트(30)는 스트럿 베어링(50)이 베어링 안착부(31)로부터 이탈되지 않도록 스트럿 베어링(50)의 상부를 감싸는 형태로 굴곡되어 있으며, 인슐레이터(40)를 매개로 메인 플레이트(20)의 하부에 층을 이루며 배치된다.

상기한 바와 같은 종래기술은 도 5에 도시된 바와 같이 기존의 인슐레이터의 경우에는 메인플레이트(20)와 베어링플레이트(30)를 인슐레이터(40)와 일체화되는데, 이 경우 메인플레이트(20), 베어링플레이트(30) 및 인슐레이터(40)의 조립체을 성형한 후, 결합볼트(21)를 메인플레이트(20)에 조립하게 된다. 이후 인슐레이터(40)에 상부컵(11)과 하부컵(12)을 조립하게 된다.

즉 종래기술의 인슐레이터의 경우에는 결합볼트(21)를 별도로 장착하는 구조로 되어 있어 조립 부품수가 늘어날 뿐만 아니라, 결합볼트(21)를 자체에 체결하는 과정에서 결합볼트의 유동이나, 이격으로 조립 작업이 원활하게 이루어지지 않는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1873284호(2014.06.17. 등록)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로,

메인플레이트, 차체 결합구 및 베어링플레이트를 가류성형을 통하여 탄성외피를 형성하여 일체화함으로써 3점 듀얼패스 타입과 성능이 동등하게 유지될 뿐만 아니라, 3점 듀얼패스 타입과 대비하여 인슐레이터의 부피를 줄일 수 있고, 이를 통해 제품의 경량화가 가능하게 되며, 제조원가를 절감하고자 하는 것을 하나의 목적으로 한다.

또한 본 발명은 메인플레이트, 베어링플레이트 및 탄성외피 간의 결합력을 보강구조를 도입하고, 인슐레이터의 강성 보강구조를 채용함으로써 제품의 내구성을 높이고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

본 발명에 따른 콤팩트형 전륜 인슐레이터는 원주방향을 따라 복수의 삽입공이 형성된 메인플레이트; 메인플레이트의 삽입공에 끼워지는 차체 결합구; 서트럿 베어링을 위한 베어링플레이트; 메인플레이트와 차체 결합구간의 조립체가 상부에 배치되고, 베어링플레이트가 하부에 배치되어 가류성형을 통하여 일체화시키며, 중심부에 안치부가 형성되는 탄성외피; 탄성외피의 안치부 상부에 삽입되는 상부컵; 및 탄성외피의 안치부 하부에 삽입되는 하부컵;을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 메인플레이트는 삽입공이 형성되는 수평부재와, 수평부재의 양측에서 하방으로 절곡되어 형성되는 수직부재와, 수직부재 중 내측 수직부재의 말단을 외측방향으로 절곡하여 형성되는 만곡부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 메인플레이트의 수평부재에는 원주방향을 따라 다수의 제1 관통홀이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 베어링플레이트의 상면부에는 원주방향을 따라 다수의 제2 관통홀이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 탄성외피의 상부면에 방사상으로 형성되는 다수의 제1 보강돌부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 탄성외피의 가장자리부를 따라 형성되는 다수의 제2 보강돌부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 탄성외피의 하면부에 방사상으로 형성되는 다수의 요홈부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 콤팩트형 전륜 인슐레이터는 메인플레이트, 차체 결합구 및 베어링플레이트를 가류성형을 통하여 탄성외피를 형성하여 일체화함으로써 3점 듀얼패스 타입과 성능이 동등하게 유지될 뿐만 아니라, 3점 듀얼패스 타입과 대비하여 인슐레이터의 부피를 줄일 수 있고, 이를 통해 제품의 경량화가 가능하게 되며, 제조원가를 절감할 수 있다.

또한 본 발명은 메인플레이트, 베어링플레이트 및 탄성외피 간의 결합력을 보강구조를 도입하고, 인슐레이터의 강성 보강구조를 채용함으로써 제품의 내구성 및 신뢰성을 보장할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 콤팩트형 전륜 인슐레이터를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 콤팩트형 전륜 인슐레이터를 나타내는 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 콤팩트형 전륜 인슐레이터의 메인플레이트와 가류형성을 통해 형성되는 탄성외피를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 콤팩트형 전륜 인슐레이터를 나타내는 단면도,
도 5는 종래의 전륜 인슐레이터를 나타내는 단면도.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시례를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시례를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 콤팩트형 전륜 인슐레이터는 메인플레이트(100)와, 차체 결합구(200)와, 베어링플레이트(300)와, 탄성외피(400)와, 상부컵(500) 및 하부컵(600)을 포함하여 구성된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 메인플레이트(100)는 금속 소재로 이루어져 인슐레이터의 골격구조를 형성하게 된다.

이를 위해 메인플레이트(100)는 도넛 형태의 수평부재(110)와, 이 수평부재(110)의 외측 및 내측 가장자리에 연결되어 하방으로 절곡된 수직부재(120)로 구성된다. 수직부재(120)는 외측 수직부재(121)와 내측 수직부재(123)로 구성된다. 이 경우 수직부재(120) 중 내측 수직부재(123) 말단을 외측방향으로 절곡되어 형성되는 만곡부(130)를 포함한다.

먼저 메인플레이트(100)의 수평부재(110)에는 원주 방향으로 따라 복수의 삽입공(111)이 형성되고, 이 삽입공(111)에는 차체 결합구(200), 즉 결합볼트가 삽입되어 결합볼트의 나사부가 상방으로 노출된다. 또한 삽입공(111) 주변에는 상방으로 돌출되는 결합돌부(113)가 형성된다. 이 결합돌부(113)는 차체 결합구(200)인 결합볼트의 헤드를 수용하고, 특히 후술할 탄성외피(400)의 가류성형 내지 접착 시, 외부로 노출되며, 이렇게 노출된 결합돌부(113)에는 탄성외피(400)의 가류성형 후, 스프레이 도장을 통해 방수 및 방청 작업을 수행하게 된다. 따라서 결합돌부(113)는 탄성외피(400)의 성형 후에도 외부로 노출되는데, 이는 차체 결합구(200)를 차체에 체결하는 경우 메인플레이트(100) 자체가 직접 차체에 결합 고정됨으로써 견고한 결합을 구현하기 위함이다.

이 경우 삽입공(111) 및 결합돌부(113)는 첨부된 도면과 같이 3개소로 형성될 수 있고, 차체의 장착구조에 따라 그 개수는 증감이 가능하다.

또한 메인플레이트(100)의 수평부재(110)에는 원주 방향을 따라 다수의 제1 관통홀(115)이 형성되는데, 이 제1 관통홀(115)은 탄성외피(400)의 가류형성 및 접착 시, 수지의 유동을 원활히 할 수 있도록 유로를 형성하게 된다. 또한 제1 관통홀(115)은 탄성외피(400)의 성형 후, 수지가 내부 충진되어 메인플레이트(100)와 탄성외피(400)간의 결합력을 보강하는 기능을 부여하게 된다.

아울러 메인플레이트(100)의 만곡부(130)는 내측 수직부재(123) 말단을 외측방향으로 절곡하여 형성되어 탄성외피(400)와의 결합력을 보강하는 역할을 수행하게 된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 차체 결합구(200)는 전술한 바와 같이 메인플레이트(100)의 삽입공(111)이 끼워져 차체에 장착됨으로써 인슐레이터를 차체에 고정시키게 된다.

이 경우 차체 결합구(200)는 결합볼트로 구성되어 차체에 형성된 결합공(미도시)에 삽입된 후, 결합너트(미도시)에 의하여 체결되어 자체에 고정된다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 베어링플레이트(300)는 인슐레이터에 장착되는 스트럿 베어링(미도시)을 지지하고, 강성을 보강하는 역할을 하게 된다.

이러한 베어링플레이트(300)는 탄성외피(400)의 가류성형 내지 접착 시, 일체화 되고, 이 경우 탄성외피(400)와의 결합력을 보강하기 위해 원주 방향을 따라 다수의 제2 관통홀(310)이 형성된다. 또한 제2 관통홀(310)은 메인플레이트(100)의 제1 관통홀(115)과 같이 고무 수지의 성형 시, 고무 수지의 유로를 형성하여 원활한 성형을 가능하게 하는 기능을 부수하게 된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 탄성외피(400)는 고무소재로 이루어져 메인플레이트(100)와 차체 결합구(200)간의 조립체 및 베어링플레이트(300)를 가류성형 내지 접착을 통해 일체화시키게 된다.

즉 본 발명에 따른 탄성외피(400)를 가류성형 내지 접착을 위해 먼저 메인플레이트(100)와 차체 결합구(200)간의 조립체, 즉 메인플레이트(100)의 삽입공(111)에 차체 결합구(200)인 결합볼트를 압입하여 삽입하게 된다. 따라서 탄성외피(400)의 성형 전 메인플레이트(100)와 차체 결합구(200)는 조립체로 구성된다. 이렇게 메인플레이트(100)와 차체 결합구(200)의 조립체를 금형을 통한 가류성형 내지 접착 공정으로 탄성외피(400)를 성형하게 된다. 물론 베어링플레이트(300) 역시 이 공정을 통해 일체화된다.

이는 탄성외피(400)를 성형하게 되면, 메인플레이트(100), 차체 결합구(200) 및 베어링플레이트(300)가 일체화되어 하나 조립 부품으로 구성이 가능하게 된다.

이와 달리 도 5에 도시된 바와 같이 기존의 인슐레이터의 경우에는 메인플레이트(20)와 베어링플레이트(30)를 인슐레이터(40)와 일체화되는데, 이 경우 메인플레이트(20), 베어링플레이트(30) 및 인슐레이터(40)의 조립체를 성형한 후, 결합볼트(21)를 메인플레이트(20)에 조립하게 된다. 이후 인슐레이터(40)에 상부컵(11)과 하부컵(12)을 조립하게 된다.

즉 기존의 인슐레이터의 경우에는 결합볼트(21)를 별도로 장착하는 구조로 되어 있어 조립 부품수가 늘어날 뿐만 아니라, 결합볼트(21)를 자체에 체결하는 과정에서 결합볼트의 유동이나, 이격으로 조립 작업이 원활하게 이루어지지 않는 단점이 있다.

이와 같이 기존의 인슐레이터의 경우에는 조립 부품수가 많고, 이는 조립작업 시, 조립 공정수가 늘어날 뿐만 아니라, 조립 작업이 원활하지 않은 문제를 가지고 있다.

이와 달리 본 발명에 따른 인슐레이터는 메인플레이트(100)와 차체 결합구(200)의 조립체를 탄성외피(400)에 일체로 성형함으로써 조립 부품수를 그 만큼 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 차체 결합구(200)가 인슐레이터 자체에 고정되어 있다는 점에서 자체에 인슐레이터의 장착 작업을 원활히 할 수 있게 된다.

또한 탄성외피(400)의 중심에는 안치부(410)가 형성되어 상부컵(500)과 하부컵(600)이 상방 및 하방에서 장착된 후, 프로젝션 용접을 통하여 결합된다.

한편 도 1 내지 도 3에 도시된 보와 같이 본 발명에 따른 탄성외피(400)에는 다양한 보강구조를 도입하는 것이 가능한데, 이하에서는 이에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 탄성외피(400)의 상부면에는 방사상으로 형성되는 다수의 제1 보강돌부(420)가 구비된다. 이 제1 보강돌부(420)는 일정한 길이로 중심방향을 향해 형성되어 탄성외피(400)의 강성을 보강하게 된다.

다음으로 탄성외피(400)의 가장자리부에는 원주방향으로 따라 다수의 제2 보강돌부(430)가 구비되어 탄성외피(400)의 강성을 보강하게 된다.

또한 탄성외피(400)의 하면부에는 방사상으로 형성되는 다수의 요홈부(440)가 형성되는데, 이 요홈부(440)는 살빼기 구조로 인슐레이터의 경량화와, 인슐레이터의 변형을 수용하여 구조적인 안정성을 보장하도록 구성된다.

상기한 바와 같이 구성되는 콤팩트형 전륜 인슐레이터의 조립 순서는 다음과 같다.

먼저 메인플레이트(100)의 삽입공(111)에 차체 결합구(200)를 압입하여 조립체를 구성한 후, 이 조립체와 베어링플레이트(300)를 가류성형 내지 접착 공정을 통해 탄성외피(400)와 일체화시키게 된다. 이렇게 메인플레이트(100), 차체 결합구(200), 베어링플레이트(300) 및 탄성외피(400)는 일체화 되어 하나의 조립 부품으로 구성된다. 이 상태에서 외부로 노출된 메인플레이트(100)의 결합돌부(113)에 스프레이 도장을 하여 방수 및 방청 공정을 거치게 된다.

다음으로 메인플레이트(100), 차체 결합구(200), 베어링플레이트(300) 및 탄성외피(400)의 조립체와, 상부컵(500) 및 하부컵(600)을 조립하게 된다. 이 경우 탄성외피(400)의 안치부(410)에 상방으로 하방으로 상부컵(500)을 삽입하고, 하방에서 상방으로 하부컵(600)을 삽입한 후, 상부컵(500)과 하부컵(600)을 프로젝션 용접을 통하여 접합하게 된다.

이렇게 인슐레이터 조립체가 완성되면 차체에 마련된 결합공에 차제 결합구인 결합볼트를 삽입한 후, 결합너트로 결합볼트를 체결하여 인슐레이터는 차체에 고정하게 된다.

마지막으로 본 발명에 따른 인슐레이터의 경우 종래기술의 인슐레이터와 대비하여 중량을 약 20% 정도 감량이 가능하고, 제조원가는 약 30% 정도 절감이 가능하다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시례를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 메인플레이트
110 : 수평부재 111 : 삽입공
113 : 결합돌부 115 : 제1 관통홀
120 : 수직부재 121 : 외측 수직부재
123 : 내측 수직부재 130 : 만곡부
200 : 차체 결합구
300 : 베어링플레이트
310 : 제2 관통홀
400 : 탄성외피
410 : 안치부 420 : 제1 보강돌부
430 : 제2 보강돌부 440 : 요홈부
500 : 상부컵
600 : 하부컵

Claims (7)

1. 원주방향을 따라 복수의 삽입공(111)이 형성된 메인플레이트(100);
   상기 메인플레이트(100)의 삽입공(111)에 끼워지는 차체 결합구(200);
   서트럿 베어링을 위한 베어링플레이트(300);
   상기 메인플레이트(100)와 상기 차체 결합구(200)간의 조립체가 상부에 배치되고, 상기 베어링플레이트(300)가 하부에 배치되어 가류성형을 통하여 일체화시키며, 중심부에 안치부(410)가 형성되는 탄성외피(400);
   상기 탄성외피(400)의 안치부(410) 상부에 삽입되는 상부컵(500); 및
   상기 탄성외피(400)의 안치부(410) 하부에 삽입되는 하부컵(600);
   을 포함하여 이루어진 콤팩트형 전륜 인슐레이터에 있어서,
   
   일정길이의 막대상 제 1 보강돌부(420)가 상기 탄성외피(400)의 상부면에 방사상으로 복수 개 배치되며;
   
   상기 탄성외피(400)의 가장자리부의 일부가 반경방향으로 돌출된 제 2 보강돌부(430)가 복수 개 배치되며;
   
   상기 탄성외피의 하부면에는 방사상으로 복수 개의 요홈부(440)가 형성된 것을 특징으로 하는 콤팩트형 전륜 인슐레이터.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인플레이트(100)는
   상기 삽입공(111)이 형성되는 수평부재(110)와,
   상기 수평부재(110)의 양측에서 하방으로 절곡되어 형성되는 수직부재(120)와,
   상기 수직부재(120) 중 내측 수직부재(123)의 말단을 외측방향으로 절곡하여 형성되는 만곡부(130)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 콤팩트형 전륜 인슐레이터.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 메인플레이트(100)의 수평부재(110)에는 원주방향을 따라 다수의 제1 관통홀(115)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 전륜 인슐레이터.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 베어링플레이트(300)의 상면부에는 원주방향을 따라 다수의 제2 관통홀(310)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 콤팩트형 전륜 인슐레이터.
   
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