KR102350867B1 - 탄성중합체 베어링용 정지 디스크 - Google Patents

탄성중합체 베어링용 정지 디스크 Download PDF

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Abstract

탄성중합체 베어링(2)용 정지 디스크(1)가, 시트형 금속판(5)으로 성형 프로세스를 통해 일체형으로 제조되며 그리고 표면 보호부(15)를 갖도록 제공된다. 이동 제한기로서의 기능에 부가하여, 정지 디스크는, 시트형 금속판(5)의 성형 프로세스 도중에 통합되는 구조로 인해, 뒤따르는 기능들 중의 적어도 하나, 즉 나사 및/또는 회전 방지 장치의 기능들 중 적어도 하나를 갖는다. 더불어, 그러한 정지 디스크(1)를 구비하는 탄성중합체 베어링 및 이를 구비한 서브 프레임(subframe)이 구체화된다.

Description

탄성중합체 베어링용 정지 디스크{STOP DISK FOR A ELASTOMER BEARING}
본 발명은 탄성중합체 베어링용 정지 디스크에 관한 것이다.
자동차의 차체에 대해 서브 프레임(sub frame)을 지지하기 위한 정지 디스크를 갖는 탄성중합체 베어링이, 예를 들어 DE 10 2005 042 779 A1으로부터 알려져 있다.
종종, 섀시 구성 요소 또는 차체에 케이블 및 커버를 고정해야 할 필요성이, 존재한다. 이를 위해, 섀시 구성 요소 또는 차체에는 일반적으로, 케이블 또는 커버가 부착되는, 예를 들어 나사 결합되거나 또는 접착되는, 체결 장치가 제공된다. 체결 장치는 예를 들어, 섀시 구성 요소 또는 차체 내에 형성된 개구의 형태로 또는 섀시 구성 요소 또는 차체에 용접된 홀더, 볼트 등의 형태로 설계될 수 있다.
그러나 특히 자동차의 섀시 영역에서는 추가의 홀더를 부착하기 위한 접근 가능성이, 종종 심각하게 제한된다. 따라서 이러한 홀더의 부착은, 조립 기술적 측면에서 때때로 어렵다.
또한, 복잡한 대책을 취하지 않는다면, 용접된 홀더, 볼트 등이 그의 고정 위치 영역에서 부식되는 경향이 있다. 본래의 표면 보호부는 일반적으로, 용접 공정에 의해 손상되므로, 따라서 부착 후, 이를 다시 복원하기 위해 추가의 조치가 필요하게 된다. 이는 추후에 개구를 형성하거나 또는 나사를 절삭하는 것에도 동일하게 적용된다. 여기에서도, 초기에 도포된 표면 보호부는 재작업에 의해 부정적인 영향을 받는다. 또한, 해당 구성 요소의 약화가 항상 완전히 배제되는 것은 아니다.
본 발명의 목적은, 여기서 개선책을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은, 제작 및 조립 기술적 측면에서, 섀시의 영역에서 케이블 및 커버와 같은 장착 부품을 부착하기 위한 차량 측 체결 장치의 제공을 단순화하는 것이다.
이러한 목적은, 본원의 청구항 제1항에 따른 기능적으로 통합된 정지 디스크에 의해 달성된다. 탄성중합체 베어링을 위한 본 발명에 따른 정지 디스크는, 시트형 금속판으로 성형 프로세스를 통해 일체형으로 제조되고, 표면 보호부를 갖도록 제공되며, 그리고 이동 제한기로서의 기능에 부가하여, 시트형 금속판의 성형 프로세스 도중에 시트형 금속판에 통합되는 구조로 인해, 뒤따르는 기능들:
- 나사,
- 회전 방지 장치
의 기능들 중 적어도 하나를 갖는다.
차량 측 체결 장치를 탄성중합체 베어링의 정지 디스크에 통합함으로써, 차량 측 연결 위치를 생성하기 위한 위에서 설명한 장착 어려움이 제거된다. 오히려, 이는, 구성 요소, 즉 처음에 섀시 외부에서 사전 조립될 수 있는 탄성중합체 베어링에 통합된다.
연결 위치는 정지 디스크의 성형과 동시에 생성되므로, 시트형 금속판으로부터 정지 디스크를 기술적으로 균일하게 제조한 후에 도포되는 표면 보호부는, 손상되지 않는다. 이를 통해, 위에서 설명한 상황에서 요구되는 바와 같이, 이를 다시 복구하기 위한 후속 조치는 생략될 수 있다.
종래 기술에 비해, 연결 위치를 생성하기 위해 한편으로는 제조 기술적 측면에서 단순화가 이루어지는데, 왜냐하면 재작업이 생략될 수 있고, 기능적 구조에 필요한 성형이, 정지 디스크의 본래의 성형에 의해 수행될 수 있기 때문이다. 다른 한편으로는, 좁은 공간에서 섀시의 영역에서 연결 위치를 연결하는 때때로 어려운 조립 단계가, 필요하지 않다.
커버 또는 케이블과 같은 장착 부품에 대한 연결 위치를 통합하기 위한 본 발명에 따른 개념은 또한, 부가적 기능을 제공하기 위해 추후에 생성될 다른 구조에 적용될 수도 있다.
따라서, 예를 들어 회전 방지 장치를 제공하기 위한 구조는 마찬가지로, 이미 시트형 금속판의 성형에 포함될 수 있으며, 이에 따라 추가적인 제조 및 조립 단계가 완전히 제거될 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예는, 다른 청구항들의 대상이다.
일 실시예에서, 나사는, 너트 나사로서 시트형 금속판에 통합된다. 이를 위해, 여기에는 대응하는 슬리브 형상의 함몰부 또는 오목부가 형성될 수 있다. 이상적으로는, 여기서 나사, 특히 나선형 나사산을 제공하기 위한 구조가, 성형 프로세스를 통해 생성되므로, 표면 보호부에 대한 손상이 발생하지 않는다.
그러나, 나선형 나사산을 슬리브 형상의 함몰부 또는 오목부에 추후에 절삭해 넣거나 또는 예를 들어 자동 태핑(self tapping) 볼트를 사용하는 것이, 또한 가능하다.
다른 변형 실시예에서, 유사하게, 나사는, 볼트 나사로서 시트형 금속판에 통합된다. 이를 위해, 여기에는 대응하는 돌출부가 형성될 수 있으며, 이 돌출부에는, 필요한 경우, 성형 프로세스를 통해 나선형 나사산을 제공하기 위한 구조가 미리 제공된다.
여기에서도, 돌출부 상에 나선형 나사산을 추후에 절삭하는 것이 또한 가능하다.
회전 방지 장치는, 예를 들어 시트형 금속판 상의 노치(notch), 돌출부 또는 노출된 플랩(flap)으로서, 매우 간단하게 형성될 수 있다. 이상적으로는, 회전 방지 장치는, 시트형 금속판의 성형 프로세스에 직접적으로 포함되어, 대응하는 구조가 본래의 표면 보호부에 의해 커버될 수 있다.
하나의 변형 실시예에서, 표면 보호부는, 통합된 구조를 포함하는 시트형 금속판의 성형 프로세스 이후에 도포되는, 보호층의 형태로 형성된다.
이동 제한기, 나사 그리고 회전 방지 장치에 부가하여, 기능적 통합은, 본래의 표면 보호부에 의해 보호되는 다른 기능들로 확장될 수 있다. 하나의 변형 실시예에서, 정지 디스크는, 시트형 금속판의 성형 프로세스 도중에 시트형 금속판에 통합되는 구조를 통해, 뒤따르는 부가적 기능들:
- 위치 결정 및/또는 정렬 마크
- 2-차원 코드 형태의 데이터 캐리어
의 기능들 중의 적어도 하나를 갖는 것이 제안된다.
이를 통해, 수동 또는 자동화된 조립이 용이하게 이루어질 수 있다. 2-차원 코드는, 예를 들어 바코드 또는 데이터 매트릭스 코드로서 제공될 수 있다. 시트형 금속판 상에는, 이를 위해, 위치 결정 및 정렬 마크와 마찬가지로, 시트형 금속판의 성형 프로세스 도중에, 대응하는 돌기 또는 노치가 제공된다.
위에서 설명한 목적은 또한, 탄성중합체 베어링 상에, 위에서 설명한 유형의 적어도 하나의 정지 디스크가 기계적 이동 제한기로서 제공되는 것을 특징으로 하는, 제9항에 따른 자동차 섀시용 탄성중합체 베어링에 의해 달성된다. 통합된 부가적 기능은, 케이블 경로 설정을 제공하고, 탄성중합체 베어링을 설치 위치에서 회전에 대해 고정시키도록 및/또는, 그 위치에서 올바르게 위치 결정하고 및/또는 식별하도록, 필요에 따라 개별적으로 또는 임의의 조합으로 정지 디스크에 통합될 수 있다.
추가의 유리한 변형 실시예에서, 기능이 통합된 정지 디스크를 구비하는 탄성중합체 베어링은, 자동차 섀시 내의 서브 프레임 상에서 베어링으로서 기능한다.
아래에서 본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예들에 기초하여 더 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 정지 디스크의 가능한 실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 정지 디스크를 갖는 탄성중합체 베어링에 대한 가능한 예시적인 실시예를 도시한다.
도 3은 도 3에 따른 탄성중합체 베어링의 추가의 도면을 도시한다.
도 4는 차량 섀시의 서브 프레임에 설치된 상태에서 도 2에 따른 탄성중합체 베어링의 예시를 도시한다.
도 5는 서브 프레임의 개략도를 도시한다.
도 6은 위치 결정 및 정렬 마크의 개략도를 도시한다.
도 7은 스탬핑된 2-차원 코드의 개략도를 도시한다.
도 1의 예시적인 실시예는, 도 2 내지 도 4에 보다 상세히 도시되는 탄성중합체 베어링(2)을 위한 정지 디스크(1)를 도시한다.
예를 들어 DE 10 2005 042 779 A1에서와 같이, 고무-금속 베어링으로서 구현될 수 있는 탄성중합체 베어링(2)을 통해, 예를 들어 도 5에 개략적으로 도시되는 서브 프레임(3)은, 도 4에 도시된 바와 같이 차체(4)에 대해 지지될 수 있다. 탄성중합체 베어링(2)은, 예를 들어 서브 프레임(3) 상의 개구에 의해 가압되거나 또는 다른 방식으로 여기에 고정될 수 있다.
또한, 대응하는 탄성중합체 베어링(2)을 통해, 예를 들어 휠 가이드 핸들 바(wheel-guiding handle bar)가, 서브 프레임(3)에 대해 또는 차체(4)에 대해 직접 지지될 수 있다.
탄성중합체 베어링(2)의 정지 디스크(1)는, 탄성중합체 베어링의 축 방향 단부 섹션에 배치되고, 도 4에 도시된 설치 변형예에서 차체(4)에 대한 서브 프레임(3)의 수직 상대 이동에 대한 이동 제한기로서 사용된다.
정지 디스크(1)는, 시트형 금속판(5)으로 성형 프로세스를 통해, 예를 들어 판금 스탬핑 기술(sheet metal stamping technology)에 의해, 일체형으로 제조된다.
도시된 실시예에서, 정지 디스크(1)는, 트로프(trough) 형상으로 형성된다. 따라서, 정지 디스크는, 플랜지 형상으로 형성되는 에지(7)에 의해 둘러싸이는, 트로프 베이스(6)를 구비한다. 트로프 베이스(6)는, 탄성중합체 베어링(2)이 차체(4)에 고정되도록 하는, 예를 들어 나사 체결되도록 하는, 체결 수단(8)을 위한 지지 표면으로서 기능한다. 이를 위해, 관통 개구(6a)가, 트로프 베이스(6)에 형성된다. 트로프 베이스(6)는 탄성중합체 베어링(2) 상에 정지 디스크(1)를 장착하는 방향으로 에지(7)에 대해 오목하게 구성될 수 있다.
이동 제한기로서의 기능에 추가하여, 정지 디스크(1)는, 시트형 금속판(5)의 성형 프로세스 도중에 시트형 금속판(5)에 통합되는 구조를 통해 제공되는, 적어도 하나의 부가적 기능을 갖는다. 이러한 부가적 기능은, 예를 들어 나사 또는 회전 방지 장치의 기능일 수 있다. 도시된 실시예에서, 예시의 목적으로, 두 개의 기능이 모두, 정지 디스크(1)의 시트형 금속판(5)에 동시에 통합되어 있다.
나사를 통해, 예를 들어 케이블을 위한 홀더 또는 커버 부품이 나사 체결될 수 있다.
본 경우에서, 나사의 기능은, 시트형 금속판(5), 특히 플랜지 형상의 에지(7)에 통합되는 너트 나사(9)에 존재한다. 이를 위해, 에지(7) 상에 슬리브 형상의 스탬핑부(10)가 제공되며, 이 스탬핑부에, 나선형 나사산의 기능을 수행할 수 있는, 성형 프로세스를 통해 형성되는 구조가 제공될 수 있다. 표면 보호부가 도포되기 이전에, 대응하는 나선형 나사산을 슬리브 형상의 스탬핑부(10) 내로 절삭하는 것이 또한 가능하다.
대안적으로, 자동 태핑 볼트를 스탬핑부(10) 내로 나사 고정할 수 있는 가능성도 존재한다. 그러나, 자동 태핑 볼트에 의해, 이하에서 더 상세하게 설명되는 정지 디스크(1)의 표면 보호부가 손상될 수 있으므로, 이를 복구하기 위한 추가의 조치가 필요할 것이다.
도면에 도시된 실시예의 변형예에서, 나사의 기능은 또한, 시트형 금속판(5)에 통합되는 볼트 나사를 통해 구현될 수도 있다. 이를 위해, 시트형 금속판(5) 상에 대응하는 돌출부가 스탬핑될 수 있고, 이 돌출부는, 너트 나사(9)와 유사하게, 나선형 나사산을 나타내는 구조를 갖도록 제공될 수 있다.
도시된 실시예에서, 나사는, 정지 디스크(1)의 플랜지 형상의 에지(7) 상에 배치된다. 그러나, 필요한 경우, 이것을 트로프 베이스(6) 상에 제공하는 것도 가능하다.
또한, 예시적인 실시예의 정지 디스크(1)는, 시트형 금속판(5)에 통합되는 회전 방지 장치를 구비하며, 이 회전 방지 장치에 의해 예를 들어 나사에 나사 결합되는 홀더가 회전에 대해 고정될 수 있다. 그러나 회전 방지 장치는, 정지 디스크(1)에 특별히 고정되지 않은, 다른 장착 부품을 가리킬 수도 있다. 또한, 나사 고정된 홀더 또는 그 외의 구성 요소 자체가, 다른 구성 요소에 대한 회전 방지 장치로서 역할을 할 수 있지만, 이는, 본래 도포되는 표면 보호부에 의해 커버되지 않는다.
도시된 실시예에서, 일체형 회전 방지 장치는, 정지 디스크(1)의 주 연장 평면과 본질적으로 평행하게 그의 플랜지 형상의 에지(7)로부터 반경 방향 외측으로 연장되는, 돌출부(11) 상에 형성된다. 돌출부(11)에는 추가적으로 노치(12)가 제공되고, 이러한 노치는, 회전에 대해 고정될 구성 요소를 위한 받침부(abutment)로서 구성된다.
예시된 실시예의 변형예에서, 플랜지 형상의 에지(7) 상에 직접 노치(12)를 형성함에 의해, 회전 방지 장치를 형성하는 것이 또한 가능하다.
또한, 트로프 베이스(6) 상에 노치(12)를 제공하는 것도 가능하다.
다른 변형 실시예에서, 회전 방지 장치는, 위에서 설명한 모든 회전 방지 장치 변형예와 같이, 시트형 금속판(5)과 일체형으로 형성되며 그리고 시트형 금속판의 성형 프로세스 도중에 성형되는, 노출된 플랩을 얻기 위해, 플랜지 형상의 프레임(7) 및/또는 돌출부(11)의 섹션을 정지 디스크(1)의 주 연장 평면에 대해 경사지게 함으로써 획득될 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 위치 결정 및/또는 정렬 마크(13) 및/또는 2-차원 코드(14), 예를 들어 바코드 또는 데이터 매트릭스 코드의 기능을, 시트형 금속판(5)의 성형 프로세스 도중에 통합되는 구조를 통해 구현하는 것이 가능하다. 이를 위해, 시트형 금속판(5)에는 예를 들어 대응하는 돌기 및/또는 노치가 제공될 수 있다.
자체의 성형 프로세스가 완료된 이후에 그리고 탄성중합체 베어링(2) 상에 설치되기 이전에, 시트형 금속판(5)은, 표면 보호부(15)로 커버된다. 따라서, 이러한 표면 보호부(15)는, 정지 디스크(1)에 통합되는 추가적인 기능들을 위한, 이상에 언급된 모든 구조에 걸쳐 연장된다.
추가적인 기능들이 통합되는 정지 디스크(1)의 일체형 설계는, 추가적인 결합 프로세스 및 별도의 개별 부품을 필요로 하지 않는, 연결된 제조 프로세스로 나타날 수 있다. 이는, 위에서 언급된 부가적 기능을 제공하기 위한 최소한의 제조 노력을 초래한다. 표면 보호부(15)는 오직 성형 프로세스의 말미에서 보호층의 방식으로 도포되기 때문에, 표면 보호부(15)는, 이에 의해 부정적으로 영향을 받지 않는다.
이는, 추가적인 제조 프로세스 또는 개별 부품이 필요하지 않는, 예를 들어 판금 스탬핑 기술을 사용하여, 간단하고 폐기물이 적은 제조를 가능하게 한다. 나사 및 회전 방지 장치는, 정지 디스크(1)의 거의 모든 위치에 위치 결정될 수 있으므로, 이를 통해 장착 부품을 위해 필요한 연결 및/또는 지지 위치를 용이하게 조정하는 것이 가능하다.
이러한 연결 및/또는 지지 위치는, 예를 들어 차체 또는 서브 프레임이 아닌 정지 디스크(1) 상에 제공되므로, 고정에 필요한 조립 노력이 제거된다. 이는, 특히 자동차 섀시에 제한된 공간이 존재하는 경우에 유리하다. 연결 위치 또는 회전 방지 장치의 경우, 대응하는 지지 위치는, 탄성중합체 베어링(2)이 조립될 때 미리 생성되고, 이 경우 탄성중합체 베어링(2)을 동일한 지점에 설치함으로써 차량에 자동으로 형성된다. 이로부터, 차량 조립이 상당히 단순화된다.
도 2 내지 도 4에 보다 상세히 도시되어 있는 탄성중합체 베어링(2)은, 단지 예시적인 특성이다. 이 경우, 탄성중합체 베어링은, 차체 측에, 부가적 기능 없이 순수한 이동 제한기로서 성형 기술에 의해 생성되는, 정지 디스크(16)를 구비한다. 한편, 축 방향 반대편에는, 통합된 부가적 기능들을 구비하는, 이상에 설명된 유형의 정지 디스크(1)가, 배치된다. 도 2 내지 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 플랜지 형상의 에지(7) 그리고 나사 및 회전 방지 장치를 구비하는 돌출부(11)는, 탄성중합체 베어링(2)의 실제 고무-금속 베어링 섹션(17)을 넘어 반경 방향으로 돌출한다. 도 5는 자동차의 서브 프레임(3)에 이러한 탄성중합체 베어링(2)을 설치한 예를 도시하며, 여기서 도시된 서브 프레임(3)은 단지 예로서 제공되며 그리고 또한 다른 형상을 구비할 수 있다는 점이 강조되어야 한다.
본 발명은 위에서 예시적인 실시예 및 추가의 변형예를 사용하여 보다 상세하게 설명되었다. 예시적인 실시예 및 변형예는, 본 발명의 구현 가능성을 설명하는 역할을 한다. 추가의 개별적인 특징들과 관련하여 위에서 설명된 개별적인 기술적 특징들은 또한, 이것이 기술적으로 가능한 한, 명시적으로 설명되지 않는 경우에도, 이들과 독립적으로 그리고 추가적인 개별적인 특징들과 조합하여 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명은, 명백하게 구체적으로 설명된 예시적인 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 의해 한정되는 모든 구성을 포함한다.
1: 정지 디스크 2: 탄성중합체 베어링
3: 서브 프레임 4: 차체
5: 시트형 금속판 6: 트로프 베이스
7: 에지 8: 체결 수단
9: 너트 나사 10: 슬리브 형상의 스탬핑부
11: 돌출부 12: 노치
13: 위치 결정 및/또는 정렬 마크 14: 2-차원 코드
15: 표면 보호부 16: 정지 디스크
17: 고무-금속-베어링 섹션

Claims (10)

  1. 탄성중합체 베어링(2)용 정지 디스크(1)로서,
    상기 정지 디스크(1)는,
    시트형 금속판(5)으로 성형 프로세스를 통해 일체형으로 제조되고,
    표면 보호부(15)를 갖도록 제공되며, 그리고
    이동 제한기로서의 기능에 부가하여, 상기 시트형 금속판(5)의 성형 프로세스 도중에 상기 시트형 금속판(5)에 통합되는 구조로 인해, 뒤따르는 기능들:
    - 나사,
    - 회전 방지 장치
    의 기능들 중의 적어도 하나를 갖고,
    상기 정지 디스크(1)는 에지(7)에 의해 둘러싸이는 트로프(trough) 베이스(6)를 가지고, 상기 트로프 베이스(6)는 상기 탄성중합체 베어링(2) 상에 상기 정지 디스크(1)를 장착하는 방향으로 상기 에지(7)에 대해 오목하게 구성되는 것을 특징으로 하는 정지 디스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나사는, 너트 나사(9)로서 상기 시트형 금속판(5)에 통합되는 것을 특징으로 하는 정지 디스크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 나사는, 볼트 나사로서 상기 시트형 금속판(5)에 통합되는 것을 특징으로 하는 정지 디스크.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 방지 장치는, 노치(notch)(12)로서 상기 시트형 금속판(5) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 정지 디스크.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 방지 장치는, 돌출부(11)로서 상기 시트형 금속판(5) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 정지 디스크.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 방지 장치는, 노출된 플랩(flap)으로서 상기 시트형 금속판(5) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 정지 디스크.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 보호부(15)는, 상기 통합된 구조를 포함하는 상기 시트형 금속판(5)의 성형 프로세스 이후에 도포되는 보호층의 형태인 것을 특징으로 하는 정지 디스크.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정지 디스크(1)는, 상기 시트형 금속판(5)의 성형 프로세스 도중에 상기 시트형 금속판(5)에 통합되는 구조에 의해 뒤따르는 기능들:
    - 위치 결정 또는 정렬 마크(13)
    - 2-차원 코드(14) 형태의 데이터 캐리어
    의 기능들 중의 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 정지 디스크.
  9. 자동차 섀시용 탄성중합체 베어링(2)으로서,
    상기 탄성중합체 베어링(2) 상에, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 정지 디스크(1)가, 기계적 이동 제한기로서 제공되는 것을 특징으로 하는 탄성중합체 베어링.
  10. 제9항에 따른 탄성중합체 베어링(2)을 구비하는 자동차용 서브 프레임(sub frame)(3).
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