KR102343430B1

KR102343430B1 - 에어 서스펜션용 탑포트

Info

Publication number: KR102343430B1
Application number: KR1020190173698A
Authority: KR
Inventors: 서승구
Original assignee: (주)영진
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2021-12-28
Also published as: KR20210081586A

Abstract

본 발명은 에어 서스펜션용 탑포트을 개시한다. 개시된 에어 서스펜션용 탑포트는, 중앙부에 하측으로 함몰 형성되어 실린더와 연결되는 실린더 결합부가 형성되고, 실린더 결합부에 실린더의 피스톤 로드가 삽입되어 결합되는 로드 결합구멍이 형성되며, 테두리부가 하측으로 절곡되어 하우징 접합부가 형성되는 상부캡과, 원통형으로 형성되어 상단부가 상부캡의 하우징 접합부에 용접방식으로 접합되며, 하단부에 내측으로 절곡되어 에어 서스펜션의 튜브와 결합되는 원형 넥크부가 형성되는 하부 하우징과, 상부캡의 상면에 접합되는 연결볼트와, 실린더 로드가 관통하는 로드 관통구멍이 형성되며 상면이 실린더 결합부의 하면에 접합되는 스톱퍼 고정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

에어 서스펜션용 탑포트{TOP-POT FOR AIR SUSPENSION}

본 발명은 에어 서스펜션용 탑포트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 부품을 스폿용접과 씨오투(CO2) 용접의 2가지 방식으로 접합하여 조립공정을 단순화할 수 있고, 상부캡과 하부 하우징을 씨오투 용접으로 접합하여 내구성과 기밀성을 향상할 수 있도록 하는 에어 서스펜션용 탑포트에 관한 것이다.

일반적으로 서스펜션 시스템은 차축(axle)과 차체 사이에서 차량의 주행시 노면으로부터 차축을 통해 전달되는 진동이나 충격을 흡수함과 더불어 차체의 밸런스가 유지되도록 하는 등의 기능을 수행하여 주행 안정성 및 승차감을 향상시킨다.

이러한 서스펜션 시스템은 충격을 흡수하는 서스펜션과, 바퀴의 작동을 제어하는 아암 및 링크 등을 포함하여 이루어지며, 외부 충격에 대한 완충작용을 수행하는 탄성 수단과, 이 탄성 수단의 진동을 감쇠하는 댐퍼 등으로 구성된다.

또한 서스펜션은 크게 코일스프링과 유압을 이용하는 방식으로 구분된다.

코일 스프링 방식의 서스펜션은 처음부터 완충 및 충격 흡수 정도가 스프링 상수 등에 의해 정해지기 때문에 노면 상태가 변해도 동일한 완충 성능을 가지므로, 노면 상태가 악조건일 때 제 기능을 수행하지 못하는 경우가 발생한다.

반면, 에어(공기) 서스펜션은 압축 공기의 탄력을 이용한 에어 스프링으로 차체를 떠받치는 방식으로, 에어 스프링의 공기 압력을 조절할 수 있기 때문에 승차 인원 또는 노면 상태에 따라 압력을 조절하여 언제나 부드러운 스프링 상태로 조정할 수 있으며, 이 때문에 승차감에 더욱 유리한 장점이 있다.

또한, 에어 서스펜션은 그 특성이 비선형적으로 거동하기 때문에 일정 온도에서 기체의 압력과 체적이 반비례하여 사람이나 화물을 적재하여 적재 중량이 클 때에는 공기가 압축되어 반발력이 강해지고, 적재 중량이 작아지면 다시 본래의 반발력으로 돌아오는 특성이 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술의 에어 서스펜션은 에어가 선택적으로 공급되도록 댐퍼의 피스톤 로드와 결합되는 탑포트를 제작할 때 각 부품들을 서로 다른 방식의 용접으로 접합하므로, 조립 공정이 복잡하고, 기밀 성능이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

한편, 국내 등록특허 제10-2041397호(등록일:2019.10.31)에는 "에어서스펜션의 에어실링 결합구조"가 개시되고, 등록특허 제10-1884912호(등록일:2018.07.27)에는 "차량용 에어 서스펜션 장치"가 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 각 부품을 스폿용접과 씨오투(CO2) 용접의 2가지 방식으로 접합하여 조립공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 상부캡과 하부 하우징을 씨오투 용접으로 접합하여 내구성과 기밀성을 향상할 수 있는 에어 서스펜션용 탑포트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 에어 서스펜션용 탑포트는, 중앙부에 하측으로 함몰 형성되어 실린더와 연결되는 실린더 결합부가 형성되고, 상기 실린더 결합부에 상기 실린더의 피스톤 로드가 삽입되어 결합되는 로드 결합구멍이 형성되며, 테두리부가 하측으로 절곡되어 하우징 접합부가 형성되는 상부캡과, 원통형으로 형성되어 상단부가 상기 상부캡의 하우징 접합부에 용접방식으로 접합되며, 하단부에 내측으로 절곡되어 에어 서스펜션의 튜브와 결합되는 원형 넥크부가 형성되는 하부 하우징과, 상기 상부캡의 상면에 접합되는 연결볼트와, 상기 피스톤 로드가 관통하는 로드 관통구멍이 형성되며 상면이 상기 실린더 결합부의 하면에 접합되는 스톱퍼 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 상부캡과 상기 하부 하우징 및 상기 스톱퍼 고정부는, 440MPa급 고장력 강판에 의해 2.6mm의 두께를 가지도록 프레스 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 상부캡과 상기 하부 하우징은, 씨오투 용접 방식으로 서로 접합되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 연결볼트와 상기 스톱퍼 고정부는, 상기 상부캡에 스폿용접 방식으로 접합되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 에어 서스펜션용 탑포트는 종래기술과는 달리 상부캡과 하부 하우징이 씨오투 용접 방식으로 접합되고, 연결볼트와 스톱퍼 고정부가 상부캡에 스폿용접 방식으로 접합되므로, 조립고정을 단순화할 수 있으며, 상부캡과 하부 하우징의 접합 내구성과 기밀성이 향상되는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트가 적용된 상태를 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 어 서스펜션용 탑포트의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트가 적용된 상태를 보인 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트를 설명하기 위한 사시도이다.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트(100)는, 차량의 에어 서스펜션(10)과 연결되어 공압을 이용하여 차량에 가해지는 충격을 흡수 및 완충하는 기능을 수행하게 된다.

이러한 본 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트(100)는, 상부캡(110)과, 하부 하우징(120)과, 연결볼트(130)와 스톱퍼 고정부(140)를 포함하며, 상부캡(110)과 하부 하우징(120) 및 스톱퍼 고정부(140)가 440MPa급 고장력 강판에 의해 형성된다.

한편 에어 서스펜션(10)는 하단부가 차축에 결합되는 실린더(11)와, 실린더(11)에서 연장되어 상부캡(110)에 결합되는 피스톤 로드(13)와, 이물질의 침투를 방지하도록 하부 하우징(120)에 결합되는 튜브(15)를 구비한다. 이때 피스톤 로드(13)는 너트의 체결을 통해 탑포트(100)에 고정된다.

상부캡(110)은, 440MPa급 고장력 강판에 의해 2.6mm의 두께로 형성되며, 중앙부에 실린더 결합부(111)가 형성되고, 테두리부에 하부 하우징(120)과 접합되는 하우징 접합부(113)가 형성된다.

이러한 상부캡(110)은, 중앙부가 하부로 절곡 형성되어 실린더 결합부(111)가 성형되고, 실린더 결합부(111)에 피스톤 로드(13)가 삽입되는 로드 결합구멍(115)이 형성되며, 실린더 결합부(111)의 하면에 스톱퍼 고정부(140)가 스폿 용접방식을 통해 접합된다. 이때 상부캡(110)에 실린더 결합부(111)를 하측으로 절곡 형성하는 것은 조립되는 피스톤 로드(13)가 상부캡(110)의 상측으로 노출되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고 상부캡(110)은 테두리부가 하측으로 절곡되어 하우징 접합부(113)가 형성되고, 하우징 접합부(113)에 하부 하우징(120)이 씨오투(CO2) 용접방식으로 접합된다.

또한 상부캡(110)은 상면에 연결볼트(130)가 스폿 용접을 통해 접합되는 볼트 접합홈부(117)가 형성된다. 이때 연결볼트(130)의 접합이 용이하도록 실린더 결합부(111)의 길이보다 하우징 접합부(113)의 길이가 짧게 형성되어 상부캡(110)의 내부로 용접기기의 삽입을 용이하게 진행할 수 있다.

한편, 본 실시 예에 따른 상부캡(110)은 440MPa급 고장력 강판을 적어도 3번 이상의 프레스 가공 공정을 통해 형성된다.

예를 들어 440MPa급 고장력 강판을 1차 프레싱 가공하여 실린더 결합부(111)를 성형하고, 이를 2차 프레싱 가공하여 실린더 결합부(111)에 로드 결합구멍(115)을 형성하고, 이를 3차 프레싱 가공하여 하우징 접합부(113)를 성형한다.

연결볼트(130)는 상부캡(110)과 하부 하우징(120)을 접합하기 전에 상부캡(110)의 상면에 용접방식을 통해 접합된다. 이러한 연결볼트(130)는 차체에 결합될 수 있다.

하부 하우징(120)은 원통 형상으로 형성되어 상단부 내면이 상부캡(110)의 하우징 접합부(113) 외면에 씨오투 용접 방식으로 접합된다. 이러한 하부 하우징(120)은 측면에 에어노즐이 결합되는 노즐 결합홀이 형성된다.

또한 하부 하우징(120)은 하우징 접합부(113)의 내경이 상부캡(110)의 실린더 결합부(111)의 외경과 동일하게 형성되며, 하단부가 중심방향으로 절곡되어 튜브(15)가 결합되는 원형 넥크부(121)가 형성된다.

본 실시 예에 따른 하부 하우징(120)은 상부캡(110)와 동일한 재질인 강도가 440MPa 급 고장력 강판에 의해 적어도 2번 이상의 프레스 가공하는 공정을 통해 제작된다.

예를 들어 440MPa급 고장력 강판을 1차 프레싱 가공하여 원통형으로 성형하고, 이를 2차 프레싱 가공하여 하단부를 내측으로 절곡 성형하고, 이를 3차 프레싱 가공하여 원형 넥크부(120)를 성형한다. 이후 노즐 결합홀을 형성한다.

스톱퍼 고정부(140)는 상면이 실린더 결합부(111)의 하면에 스폿 용접방식으로 결합되며, 중앙부에 로드 관통구멍(141)이 형성된다. 이때 스톱퍼 고정부(140)에는 합성수지에 의해 형성되는 댐퍼가 결합된다. 댐퍼는 실린더(11)의 압축시 에어 서스펜션용 탑포트(100)에 충돌하는 것을 방지하게 된다.

또한 스톱퍼 고정부(140)는 하단부에 댐퍼를 고정하기 위한 원통형상의 댐퍼 삽입부(143)가 하측으로 절곡 형성되고, 댐퍼 삽입부(143)에 댐퍼를 고정하기 위한 걸림 엠보싱(145)이 형성된다.

본 실시 예에 따른 스톱퍼 고정부(140)는 440MPa급 고장력 강판을 적어도 2번 이상의 프레스 가공하는 공정을 통해 형성된다.

예를 들어 440MPa급 고장력 강판을 1차 프레싱 가공하여 원통형상의 댐퍼 삽입부(143)를 성형하고, 이를 2차 프레싱 가공하여 로드 관통구멍을 성형하고, 이를 3차 프레싱 가공하여 댐퍼 삽입부(143)에 걸림 엠보싱(145)을 성형한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어 서스펜션용 탑포트(100)는, 상부캡(110)과 하부 하우징(120)이 씨오투 용접 방식으로 접합되고, 연결볼트(130)와 스톱퍼 고정부(140)가 상부캡(110)에 스폿용접 방식으로 접합되므로, 2가지 용접 방식을 이용하여 각 부품을 결합할 수 있어 조립고정을 단순화할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따른 에어 서스펜션용 탑포트(100)는, 상부캡(110)과 하부 하우징(120)이 씨오투 용접 방식으로 접합되므로, 상부캡(110)과 하부 하우징(120)의 결합력과 내구성, 기밀성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따른 에어 서스펜션용 탑포트(100)는, 스톱퍼 고정부(140)의 댐퍼 삽입부(143)에 댐퍼를 고정하기 위한 걸림 엠보싱(145)이 형성되므로, 댐퍼를 견고하게 고정할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 에어 서스펜션용 탑포트 10 : 에어 서스펜션
11 : 실린더 13 : 피스톤로드
15 : 튜브 110 : 상부캡
111 : 실린더 결합부 113 : 하우징 접합부
120 : 하부 하우징 121 : 원형 넥크부
130 : 연결볼트 140 :스톱퍼 고정부
141 : 로드 관통구멍 143 : 댐퍼 삽입부
145 : 걸림 엠보싱

Claims

중앙부에 하측으로 함몰 형성되어 실린더와 연결되는 실린더 결합부가 형성되고, 상기 실린더 결합부에 상기 실린더의 피스톤 로드가 삽입되어 결합되는 로드 결합구멍이 형성되며, 테두리부가 하측으로 절곡되어 하우징 접합부가 형성되는 상부캡; 원통형으로 형성되어 상단부가 상기 상부캡의 하우징 접합부에 용접방식으로 접합되며, 하단부에 내측으로 절곡되어 에어 서스펜션의 튜브와 결합되는 원형 넥크부가 형성되는 하부 하우징; 상기 상부캡의 상면에 접합되는 연결볼트; 및 상기 피스톤 로드가 관통하는 로드 관통구멍이 형성되며 상면이 상기 실린더 결합부의 하면에 접합되는 스톱퍼 고정부;를 포함하며,
상기 상부캡과 상기 하부 하우징 및 상기 스톱퍼 고정부는, 440MPa급 고장력 강판에 의해 2.6mm의 두께로 형성되고,
상기 상부캡과 상기 하부 하우징은 씨오투 용접 방식으로 접합되고,
상기 연결볼트와 상기 스톱퍼 고정부는, 상기 상부캡에 스폿용접 방식으로 접합되고,
상기 스톱퍼 고정부는 하단부에 상기 댐퍼를 고정하기 위한 원통형상의 댐퍼 삽입부가 하측으로 절곡 형성되고, 상기 댐퍼 삽입부에 상기 댐퍼를 고정하기 위한 걸림 엠보싱이 형성되며, 상기 댐퍼 삽입부를 성형하고, 프레싱 가공하여 통해 상기 걸림 엠보싱을 성형하는 것을 특징으로 하는 에어 서스펜션용 탑포트.
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