KR102350737B1 - 스트럿 베어링 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트럿 베어링 어셈블리에 관한 것으로, 차체에 장착되는 상부하우징부와, 상부하우징부의 하부에 장착되는 하부하우징부와, 상부하우징부와 하부하우징부 사이에 배치되는 베어링부와, 하부하우징부에 결합되고 강성을 증대시키는 시트부와, 시트부에 결합되고 스프링부와 접촉되어 충격을 흡수하는 완충부를 포함하여, 조립성이 개선되고, 기밀성을 향상시킬 수 있다.

Description

스트럿 베어링 어셈블리{STRUT BEARING ASSEMBLY}
본 발명은 스트럿 베어링 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일체형 구조를 통해 조립성이 개선되고, 기밀성을 향상시킬 수 있는 스트럿 베어링 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여, 자동차가 주행할 때 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 개선시키기 위한 장치이다.
이러한 현가장치는 차체와의 결합방식이나 진동제어방식 등에 따라 다양하게 구분되는데, 전방 차축의 형식에 따라 구분되는 전방 현가장치는 프레임과 차축 사이를 연결하여 자동차의 중량을 지지하고, 차륜에서 발생되는 진동을 흡수하는 동시에, 자동차의 조향 장치가 일부 설치된다.
전방 현가장치는 차축 현가식과 독립 현가식으로 나누어지며, 승차감이나 조종성을 중요시하는 승용차에서는 독립 현가식을, 버스나 트럭에서는 차축 현가식을 많이 사용한다.
특히, 독립 현가식의 전방 현가장치로는 위시본형(wishbone type)과 맥퍼슨형(macpherson type)이 있는데, 이중 맥퍼슨형의 경우는 위시본형에 비하여 구조가 간단하고 승차감이 우수하여 승용차 등에 널리 사용되고 있는 방식이다.
맥퍼슨형 현가장치는 어퍼 아암이 없으며, 그 대신 쇽업쇼버가 내장된 스트럿의 하단이 조향너클을 통해 로워 아암과 일체로 연결되어 조향시 상기 조향너클과 스트럿이 일체로 회전되어 승용차 등에 널리 사용되고 있다.
이러한 스트럿타입 현가장치는 차체에 고정되는 어퍼하우징, 어퍼하우징의 하부에 체결되는 로우어하우징을 포함하고, 어퍼하우징과 로우어하우징을 치스톤로드가 관통하여 설치되는 구조를 갖는다. 그리고, 어퍼하우징과 로우어하우징 사이에는 스트럿베어링이 개재되어 피스톤로드와 로우어하우징이 회전되어 차량의 휠이 조향되는 구조를 갖는다.
한편, 차량의 부품 중량을 감소시키고, 진동 소음 특성을 향상시키기 위해서, 어퍼하우징과 로우어하우징을 플라스틱 재료로 사출하여 형성하는 기술이 적용되고 있으며, 이러한 플라스틱 재질의 강도를 증가시키기 위해서 그 내부에 금속재질의 보강부재가 내장된다.
이와 같이, 로우어 하우징을 위한 금형 내부에 보강부재를 고정시키고, 플라스틱을 사출하는 제작공정이 복잡하고 비용이 증가할 수 있으며, 내부에 배치되는 보강부재의 결함이나 위치를 외부에서 확인할 수 없으며, 외부가 플라스틱 재질로 마감되어 로우어하우징이 서스펜션스프링과 직접 접촉하는 경우에 내구성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2002-0019636호(2002.03.13. 공개, 발명의 명칭 : 슬립 방지용 오일리스형 스트럿 베어링)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 일체형 구조를 통해 조립성이 개선되고, 기밀성을 향상시킬 수 있는 스트럿 베어링 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 스트럿 베어링 어셈블리는: 차체에 장착되는 상부하우징부; 상기 상부하우징부의 하부에 장착되는 하부하우징부; 상기 상부하우징부와 상기 하부하우징부 사이에 배치되는 베어링부; 상기 하부하우징부에 결합되고 강성을 증대시키는 시트부; 및 상기 시트부에 결합되고, 스프링부와 접촉되어 충격을 흡수하는 완충부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부하우징부는 상기 시트부에 인서트 성형되되, 상기 시트부는 중앙부가 중공된 원판 형상을 하는 시트원판부; 상기 시트원판부에서 상방으로 돌출되고 상기 하부하우징부의 삽입을 위한 공간을 형성하는 시트삽입부; 상기 시트원판부의 내주면에서 하방으로 연장되는 시트내벽부; 및 상기 시트내벽부에서 내측으로 돌출되고 상기 하부하우징부에 삽입되는 시트돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부하우징부는 상기 시트부에 조립되되, 상기 시트부는 중앙부가 중공된 원판 형상을 하는 제1시트부; 상기 제1시트부에 형성되어 상방으로 돌출되고, 상기 하부하우징부의 걸림 고정을 유도하는 제2시트부; 상기 제1시트부의 내주면에서 하방으로 연장되는 제3시트부; 및 상기 제3시트부에서 내측으로 돌출되어 상기 하부하우징부를 지지하는 제4시트부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스트럿 베어링 어셈블리는: 상기 상부하우징부와 상기 완충부 중 어느 하나 이상에 형성되어 이물질 유입을 차단하는 기밀유지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기밀유지부는 상기 완충부에 형성되어 상기 상부하우징부의 하방에 배치되는 제1기밀부; 상기 완충부에 형성되고, 상기 상부하우징부와의 간격을 줄이는 제2기밀부; 및 상기 상부하우징부에 형성되고, 상기 완충부와의 간격을 줄이는 제3기밀부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스트럿 베어링 어셈블리는 시트부에 하부하우징부와 완충부가 결합된 상태에서 하부하우징부와 상부하우징부가 결합되므로, 조립성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 스트럿 베어링 어셈블리는 기밀유지부가 상부하우징부 내부로 이물질이 유입되는 것을 제한하므로, 이물질에 의한 베어링부의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부하우징부가 시트부에 인서트 성형된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부하우징부가 시트부와 조립된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기밀유지부를 개략적으로 나타내는 도면이다
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스트럿 베어링 어셈블리의 실시예를 설명한다. 이러한 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 실시예에 따른 스트럿 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 베어링 어셈블리(1)는 상부하우징부(10)와, 하부하우징부(20)와, 베어링부(30)와, 시트부(40)와, 완충부(50)를 포함한다.
상부하우징부(10)는 차체에 장착된다. 일예로, 상부하우징부(10)는 중앙부가 중공되어 피스톤로드가 관통될 수 있는 상부본체부(11)와, 상부본체부(11)의 가장자리에서 하방으로 연장되어 하부하우징부(20)를 감싸는 상부사이드부(12)를 포함할 수 있다.
하부하우징부(20)는 상부하우징부(10)의 하부에 장착된다. 일예로, 하부하우징부(20)는 플라스틱 소재로 제작되고, 상부하우징부(10)의 내부에 조립될 수 있다. 하부하우징부(20)는 베어링부(30)를 받쳐주고 상부하우징부(10)와 결합되는 하부받침부(21)와, 하부받침부(21)의 내주면에서 하방으로 연장되어 피스톤로드를 통과시키는 하부관통부(22)를 포함할 수 있다.
베어링부(30)는 상부하우징부(10)와 하부하우징부(20) 사이에 형성되는 공간에 배치된다. 이러한 베어링부(30)는 하부하우징부(20)의 원활한 회전을 유도할 수 있다.
시트부(40)는 하부하우징부(20)에 결합되고 강성을 증대시킨다. 이러한 시트부(40)는 금속 소재로 제작되고, 하부하우징부(20)와 일체로 성형되거나 조립될 수 있다.
완충부(50)는 시트부(40)에 결합되고, 스프링부(100)와 접촉되어 충격을 흡수한다. 일예로, 완충부(50)는 시트부(40)의 하부 및 하부하우징부(20)에 부착되어 스프링부(100)와 직접 접촉됨으로써, 시트부(40)의 손상이나 소음 진동을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부하우징부가 시트부에 인서트 성형된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하부하우징부(20)는 시트부(40)에 인서트 성형된다.
보다 구체적으로 시트부(40)는 시트원판부(81)와, 시트삽입부(82)와, 시트내벽부(83)와, 시트돌기부(84)를 포함한다.
시트원판부(81)는 피스톤로드가 통과하도록 중앙부가 중공된 원판 형상을 한다. 이러한 시트원판부(81)의 외주면에 형성되는 외측단부(811)는 상방으로 돌출되어 완충부(50)와 결합될 수 있다.
시트삽입부(82)는 시트원판부(81)에서 상방으로 돌출되고 하부하우징부(20)의 삽입을 위한 공간을 형성한다. 일예로, 시트삽입부(82)는 시트원판부(81)의 내주면과 외주면 사이에 배치되고, 원주방향으로 복수개가 형성될 수 있다. 시트삽입부(82)는 시트원판부(81)의 상방으로 경사지게 돌출되는 삽입연장부(821)와, 삽입연장부(821)에 형성되어 용융된 하부하우징부(20)가 통과하기 위한 삽입홀부(822)를 포함할 수 있다.
시트내벽부(83)는 시트원판부(81)의 내주면에서 하방으로 연장된다. 이러한 시트내벽부(83)는 하부관통부(22)를 지지할 수 있다.
시트돌기부(84)는 시트내벽부(83)에서 내측으로 돌출되어 하부하우징부(20)에 삽입된다. 일예로, 시트돌기부(84)는 인서트 성형시 하부관통부(22)에 삽입되어 하부하우징부(20)와의 결합력을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부하우징부가 시트부와 조립된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하부하우징부(20)는 시트부(40)에 조립된다.
보다 구체적으로 시트부(40)는 제1시트부(91)와, 제2시트부(92)와, 제3시트부(93)와, 제4시트부(94)를 포함한다.
제1시트부(91)는 피스톤로드가 통과하도록 중앙부가 중공된 원판 형상을 한다. 이러한 제1시트부(91)의 외주면에 형성되는 외측단부(911)는 상방으로 돌출되어 완충부(50)와 결합될 수 있다.
제2시트부(92)는 제1시트부(91)에 형성되어 상방으로 돌출되고, 하부하우징부(20)의 걸림 고정을 유도한다. 일예로, 제2시트부(92)는 제1시트부(91)의 내주면과 외주면 사이에 배치되고, 원주방향으로 복수개가 형성될 수 있다. 제2시트부(92)는 원주방향으로 복수개가 이격되어 자체 탄성을 갖는 제2시트막대부(921)와, 제2시트막대부(921)의 상단에서 외측 방향으로 돌출되는 제2시트걸림부(922)를 포함할 수 있다. 한편, 하부본체부(21)에는 제2시트걸림부(922)가 삽입되어 걸림 고정되기 위한 본체걸림부(211)가 형성될 수 있다.
제3시트부(93)는 제1시트부(91)의 내주면에서 하방으로 연장된다. 이러한 제3시트부(93)는 하부관통부(22)를 지지할 수 있다.
제4시트부(94)는 제3시트부(93)의 하단부에서 내측으로 돌출되어 하부하우징부(20)를 지지한다. 일예로, 하부관통부(22)에 형성되는 단턱이 제4시트부(94)에 안착될 수 있다. 이때, 제4시트부(94)와 하부관통부(22)는 나사 조립될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기밀유지부를 개략적으로 나타내는 도면이다 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 베어링 어셈블리(1)는 기밀유지부(60)를 더 포함할 수 있다. 기밀유지부(60)는 상부하우징부(10)와 완충부(50)에 형성되어 상부하우징부(10) 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기밀유지부(60)는 제1기밀부(61)와, 제2기밀부(62)와, 제3기밀부(63)를 포함한다.
제1기밀부(61)는 완충부(50)에 형성되어 상부하우징부(10)의 하방에 배치된다. 일예로, 제1기밀부(61)는 완충부(50)와 일체로 형성되고, 완충부(50)의 가장자리에서 외측방향으로 연장될 수 있다. 이러한 제1기밀부(61)는 상부사이드부(12)의 하방에 배치될 수 있다. 이로 인해, 지면이나 제1기밀부(61)의 하방에서 상부사이드부(12)의 내측 방향으로 이물질이 직접 유입되는 것을 방지할 수 있다.
제2기밀부(62)는 완충부(50)에 형성되고, 상부하우징부(10)와의 간격을 줄인다. 일예로, 제2기밀부(62)는 완충부(50)와 일체로 형성될 수 있다. 제2기밀부(62)는 완충부(50)의 가장자리에서 상방으로 연장되는 제2기밀연장부(621)와, 제2기밀연장부(621)에서 외측방향으로 돌출되어 상부사이드부(12)와의 간격을 줄이는 제2기밀돌기부(622) 및 제2기밀접촉부(623)를 포함할 수 있다. 제2기밀돌기부(622)는 상부사이드부(12)의 저점과 대응되는 높이에 형성되고, 곡면 형상을 하여 상부사이드부(12)의 저점과 제2기밀돌기부(622) 사이 간격을 최소화할 수 있다. 제2기밀접촉부(623)는 제2기밀돌기부(622)의 상방에 배치되고, 외측으로 연장되어 상부사이드부(12)의 내측면과 접촉되거나 근접될 수 있다.
제3기밀부(63)는 상부하우징부(10)에 형성되고, 완충부(50)와의 간격을 줄인다. 일예로, 제3기밀부(63)는 상부사이드부(12)와 일체로 형성되거나, 상부사이드부(12)에 추가로 결합될 수 있다. 제3기밀부(63)는 제2기밀돌기부(622)와 제2기밀접촉부(623) 사이에 배치되어 이물질 유입을 억제할 수 있다.
보다 구체적으로, 제3기밀부(63)는 상부사이드부(12)에 형성되는 제3기밀고정부(631)와, 제3기밀고정부(631)에서 내측방향으로 연장되고 제2기밀돌기부(622)와 제2기밀접촉부(623) 사이에 배치되는 제3기밀돌기부(632)를 포함할 수 있다. 그 외, 제3기밀부(63)는 제3기밀돌기부(632)에서 하방으로 연장되어 제2기밀돌기부(622)와 근접되는 제3기밀추가부(633)를 더 포함할 수 있다. 이러한 제3기밀추가부(633)의 하단부는 제3기밀돌기부(622)의 상부면에 근접되거나 접촉될 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 베어링 어셈블리의 작동을 설명하면 다음과 같다.
하부하우징부(20)와 시트부(40)가 인서트 성형되는 경우, 시트부(40)를 금형에 투입하고 성형물질을 주입하여 경화시킨다. 이때, 시트원판부(81)에 형성되는 시트삽입부(82)로 성형물질이 삽입되어 경화되고, 성형물질에 시트돌기부(84)가 삽입된다. 이로 인해 하부하우징부(20)와 시트부(40) 간의 결합력이 증대될 수 있다(도 2 참조).
그 외, 하부하우징부(20)와 시트부(40)가 조립되는 경우, 제조된 하부하우징부(20)와 시트부(40)를 후크 조립한다. 이때, 제1시트부(91)에 형성되는 제2시트부(92)가 하부본체부(21)의 저면에 삽입되어 걸림 고정될 수 있다(도 3 참조).
하부하우징부(20)와 시트부(40) 간의 결합이 완료되면, 시트부(40)에 완충부(50)를 결합시킨다.
상기와 같이 하부하우징부(20)와, 시트부(40)와, 완충부(50)가 일체화되면, 하부하우징부(20)를 상부하우징부(10)와 조립한다. 이때, 하부하우징부(20)와 상부하우징부(10) 사이에는 베어링부(30)가 배치되어 하부하우징부(20)의 회전을 유도할 수 있다.
한편, 제1기밀부(61)는 상부사이드부(12)의 하방을 커버하여 외부 이물질이 상부사이드부(12)의 내측으로 유입되는 것을 차단한다. 그리고, 제2기밀부(62)는 상부사이드부(12)와 마주보도록 배치되되 상부사이드부(12)에 근접되거나 밀착되어 상부사이드부(12) 내측으로 유입된 이물질 이동을 제한한다. 또한, 상부사이드부(12)에 형성되는 제3기밀부(63)는 제2기밀부(62)와의 간격을 줄여주어 상부사이드부(12) 내측으로 유입된 이물질 이동을 추가로 제한할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 베어링 어셈블리(1)는 시트부(40)에 하부하우징부(20)와 완충부(50)가 결합된 상태에서 하부하우징부(20)와 상부하우징부(10)가 결합되므로, 조립성을 개선하고, 스프링부(100)에 의한 시트부(40) 또는 하부하우징부(20)의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 베어링 어셈블리(1)는 기밀유지부(60)가 상부하우징부(10) 내부로 이물질이 유입되는 것을 제한하므로, 이물질에 의한 베어링부(30)의 손상을 방지할 수 있다.
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 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 상부하우징부 20 : 하부하우징부
30 : 베어링부 40 : 시트부
50 : 완충부 60 : 기밀유지부
61 : 제1기밀부 62 : 제2기밀부
63 : 제3기밀부 81 : 시트원판부
82 : 시트삽입부 83 : 시트내벽부
84 : 시트돌기부 91 : 제1시트부
92 : 제2시트부 93 : 제3시트부
94 : 제4시트부

Claims (7)

  1. 차체에 장착되는 상부하우징부;
    상기 상부하우징부의 하부에 장착되는 하부하우징부;
    상기 상부하우징부와 상기 하부하우징부 사이에 배치되는 베어링부;
    상기 하부하우징부에 결합되고 강성을 증대시키는 시트부;
    상기 시트부에 결합되고, 스프링부와 접촉되어 충격을 흡수하는 완충부; 및
    상기 상부하우징부와 상기 완충부 중 어느 하나 이상에 형성되어 이물질 유입을 차단하는 기밀유지부;를 포함하고,
    상기 기밀유지부는
    상기 완충부에 형성되어 상기 상부하우징부의 하방에 배치되는 제1기밀부;
    상기 완충부에 형성되고, 상기 상부하우징부와의 간격을 줄이는 제2기밀부; 및
    상기 상부하우징부에 형성되고, 상기 완충부와의 간격을 줄이는 제3기밀부;를 포함하며,
    상기 제2기밀부는
    상기 완충부의 가장자리에서 상방으로 연장되는 제2기밀연장부;
    상기 제2기밀연장부에서 외측방향으로 돌출되고, 상기 상부사이드부의 저점과 대응되는 높이에 곡면 형상을 하는 제2기밀돌기부; 및
    상기 기밀연장부에서 외측방향으로 돌출되고,상기 제2기밀돌기부의 상기 제2기밀돌기부의 상방에 배치되는 제2기밀접촉부;를 포함하고,
    상기 제3기밀부는
    상기 상부사이드부에 형성되는 제3기밀고정부;
    상기 제3기밀고정부에서 내측방향으로 연장되고, 상기 제2기밀돌기부와 상기 제2기밀접촉부 사이에 배치되는 제3기밀돌기부; 및
    상기 제3기밀돌기부에서 하방으로 연장되어 상기 제2기밀돌기부와 근접되는 제3기밀추가부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트럿 베어링 어셈블리.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부하우징부는 상기 시트부에 인서트 성형되는 것을 특징으로 하는 스트럿 베어링 어셈블리.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 시트부는
    중앙부가 중공된 원판 형상을 하는 시트원판부;
    상기 시트원판부에서 상방으로 돌출되고 상기 하부하우징부의 삽입을 위한 공간을 형성하는 시트삽입부;
    상기 시트원판부의 내주면에서 하방으로 연장되는 시트내벽부; 및
    상기 시트내벽부에서 내측으로 돌출되고 상기 하부하우징부에 삽입되는 시트돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트럿 베어링 어셈블리.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하부하우징부는 상기 시트부에 조립되는 것을 특징으로 하는 스트럿 베어링 어셈블리.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 시트부는
    중앙부가 중공된 원판 형상을 하는 제1시트부;
    상기 제1시트부에 형성되어 상방으로 돌출되고, 상기 하부하우징부의 걸림 고정을 유도하는 제2시트부;
    상기 제1시트부의 내주면에서 하방으로 연장되는 제3시트부; 및
    상기 제3시트부에서 내측으로 돌출되어 상기 하부하우징부를 지지하는 제4시트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트럿 베어링 어셈블리.
  6. 삭제
  7. 삭제
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