KR102385444B1

KR102385444B1 - 하이드로 인슐레이터 및 이의 조립방법

Info

Publication number: KR102385444B1
Application number: KR1020210093153A
Authority: KR
Inventors: 김도현
Original assignee: 평화산업주식회사
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2022-06-02

Abstract

본 발명은 하이드로 인슐레이터 및 이의 조립방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수용부가 구비된 브라켓; 상기 브라켓의 수용부에 배치되는 아웃파이프; 상기 아웃파이프 내측면과 외접하는 러버부재; 상기 러버부재에 인서트 배치되는 이너코어; 상기 러버부재의 인서트되고, 상기 이너코어 외측에 배치되는 미드파이프; 및 상기 러버부재의 상부를 덮는 어퍼리드;를 포함하여 이루어지되, 상기 러버부재의 외주면에는 유액이 충진될 수 있는 유액실이 형성되는 것을 특징으로 한다.
즉 본 발명은 러버부재의 경도를 저감시켜 상하방향 진동에 대하여 NVH 성능을 향상시켜 로드노이즈를 개선할 수 있고, 전후방향 진동에 대해서는 유액실(S)이 충진 유액에 의하여 절연성 댐핑성능을 향상시켜 여진감을 개선함으로써 승차감을 향상시킬 수 있는 하이드로 인슐레이터 및 이의 조립방법를 제안하고자 한다.

Description

하이드로 인슐레이터 및 이의 조립방법{Hydro insulator and assembly method}

본 발명은 러버부재의 경도를 저감시켜 상하방향 진동에 대하여 NVH 성능을 향상시켜 로드노이즈를 개선할 수 있고, 전후방향 진동에 대해서는 유액실(S)에 충진된 유액에 의하여 절연성 댐핑성능을 향상시켜 여진감을 개선함으로써 승차감을 향상시킬 수 있는 하이드로 인슐레이터 및 이의 조립방법에 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 7에 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.

상기한 바와 같은 종래기술은 상하방향 및 전후방향에 진동에 대하여 고무 소재인 인슐레이터만으로 감쇠력을 담보하게 된다.

이와 같이 인슐레이터만으로 진동에 대한 감쇠성능을 부여하는 경우 상하방향 진동에 대하여 NVH 성능이 부족하여 로드노이즈가 문제될 수 있다. 또한 전후방향 진동에 대하여 고무 소재인 인슐레이터에 의한 여진으로 승차감이 저감되는 문제가 있다.

따라서 상기한 바와 같은 문제들을 해결할 수 있는 인슐레이터의 개발이 절실히 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1873284호(2014.06.17. 등록)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

러버부재의 경도를 저감시켜 상하방향 진동에 대하여 NVH 성능을 향상시켜 로드노이즈를 개선할 수 있고, 전후방향 진동에 대해서는 유액실(S)에 충진된 유액에 의하여 절연성 댐핑성능을 향상시켜 여진감을 개선함으로써 승차감을 향상시킬 수 있는 하이드로 인슐레이터 및 이의 조립방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터는 수용부가 구비된 브라켓; 상기 브라켓의 수용부에 배치되는 아웃파이프; 상기 아웃파이프 내측면과 외접하는 러버부재; 상기 러버부재에 인서트 배치되는 이너코어; 상기 러버부재의 인서트되고, 상기 이너코어 외측에 배치되는 미드파이프; 및 상기 러버부재의 상부를 덮는 어퍼리드;를 포함하여 이루어지되, 상기 러버부재의 외주면에는 유액이 충진될 수 있는 유액실이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 유액실은 상기 러버부재의 외주면을 따라 분절되어 소정 간격으로 이격 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 미드파이프는 상기 유액실의 형성을 위해 외주면이 절개되어 형성되는 복수의 개구부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터의 조립방법은 (a) 이너코어와 미드파이프를 준비하고, 접착제를 도포하는 전처리공정; (b) 상기 이너코어와 상기 미드파이프를 가류성형을 통해 러버부재에 인서트되도록 하되, 상기 러버부재의 외주면에 유액실을 형성하는 가류성형공정; (c) 상기 가류성형공정을 통해 성형된 러버부재를 유액 저장조에 담그고, 상기 러버부재를 아웃파이프에 압입하여 상기 유액실에 유액을 충진하는 유액충진공정; (d) 상기 러버부재와 상기 아웃파이프의 결합에 의하여 형성된 부시를 브라켓에 형성된 수용부에 압입하는 압입공정; 및 (e) 상기 부시 상부를 어퍼리드로 덮고, 상기 브라켓의 수용부 상부 가장자리에 형성된 수직부를 컬링하여 상기 어퍼리드를 고정시키는 컬링공정;을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 상기 유액충진공정을 거친 후, 상기 아웃파이프를 스웨징하기 위한 스웨징공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 브라켓의 가장자리에 형성된 볼트조립공에 체결볼트를 조립하기 위한 볼트조립공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터 및 이의 조립방법은 러버부재의 경도를 저감시켜 상하방향 진동에 대하여 NVH 성능을 향상시켜 로드노이즈를 개선할 수 있고, 전후방향 진동에 대해서는 유액실(S)에 충진된 유액에 의하여 절연성 댐핑성능을 향상시켜 여진감을 개선함으로써 승차감을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 히이드로 타입의 인슐레이터의 조립방법에 있어 기존의 인슐레이터와 달리 유액실에 유액을 충진하기 위한 공정을 도입하고, 도입된 유액충진공정이 쉽고 편리하다는 점에서 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터의 부시 제작을 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터의 부시, 어프리드 및 브라켓을 나타내는 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터의 조립방법을 나타내는 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터의 조립방법을 나타내는 공정도,
도 7은 종래의 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 하이드로 인슐레이터는 브라켓(100)과, 아웃파이프(200)와, 러버부재(300)와, 이너코어(400)와, 미드파이프(500) 및 어퍼리드(600)를 포함하여 구성된다.

먼저 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 브라켓(100)은 인슐레이터의 외부 골격을 형성하여 차체에 결합되도록 구성된다.

즉 브라켓(100)은 대략 삼각형 형태로 이루어져, 외곽 부분에는 체결볼트(190)가 장착되는 볼트조립공(150)이 형성되고, 체결볼트(190)에 의하여 차체에 인슐레이터를 고정시키게 된다. 아울러 브라켓(100)의 중심부에는 수용부(110)가 구비되고, 이 수용부(110)에는 아웃파이프(200), 러버부재(300), 이너코어(400), 미드파이프(500)의 결합체인 부시(B)가 압입되어 내장된다.

또한 브라켓(100)의 수용부(110) 상부 가장자리에는 상방으로 돌출되는 수직부(130)가 구비되고, 이 수직부(130)는 부시(B)가 수용부(110)에 압입된 상태에서 어퍼리드(600)를 수직부(130) 내부에 삽입하여 부시(B) 상부를 덮은 후, 컬링공정을 통해 수직부(130)를 내측방향으로 절곡하여 부시(B)와 어퍼리드(600)를 고정시키게 된다.

또한 브라켓(100)의 수용부(110) 하부에는 로우캡가 삽입되어 결합될 수 있도록 장착부(170)가 형성되어 있다.

다음으로 본 발명에 따른 부시(B)는 아웃파이프(200), 러버부재(300), 이너코어(400) 및 미드파이프(500)로 구성된다.

이를 위해 러버부재(300)의 가류성형 시, 이너코어(400)와 미드파이프(500)는 러버부재(300)에 인서트되어 러버부재(300)와 일체화된다. 이 경우 이너코어(400)는 러버부재(300)의 중심부에 배치되고, 미드파이프(500)는 러버부재(300)의 가장자리 부분에 배치된다.

특히 러버부재(300)의 외주면에는 홈 형태의 유액실(S)이 구비되고, 이 유액실(S)은 도 3의 도시와 같이 분절된 형태로 서로 대칭되도록 2개소가 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 다만 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만 필요에 따라서는 유액실(S)의 개수는 증감이 가능하다.

또한 러버부재(300)의 가장자리 부분에 인서트되어 있는 미드파이프(500)에는 유액실(S)을 형성하기 위해 해당 영역을 절개하여 개구부(510)가 형성되어 있다. 따라서 러버부재(300)에 인서트된 미드파이프(500)의 개구부(510)는 유액실(S)에 배치되어 유액실(S)이 폐색되지 않도록 구성된다.

아울러 러버부재(300)와 결합되는 아웃파이프(200)는 스웨징을 통해 견고하게 결합되는데, 이 과정에서 유액실(S)에 유액을 충진하기 위한 유액충진공정을 거치게 되는데, 이러한 유액충진공정은 후술할 조립방법에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

상기한 바와 같이 러버부재(300)와 아웃파이프(200)가 결합되면서 이 결합체는 부시(B)를 구성하게 된다. 이와 같이 구성된 부시(B)는 브라켓(100)의 수용부(110)에 압입되어 장착된다.

부시(B)가 장착된 브라켓(100)의 수직부(130)에 어퍼리드(600)를 상입하고, 수직부(130)를 컬링하여 부시(B)와 어퍼리드(600)가 브라켓(100)에 고정시키게 된다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터는 러버부재(300)의 경도를 저감시켜 상하방향 진동에 대하여 NVH 성능을 향상시켜 로드노이즈를 개선할 수 있게 된다.

또한 전후방향 진동에 대해서는 유액실(S)이 충진 유액에 의하여 절연성 댐핑성능을 향상시켜 여진감을 개선함으로써 승차감을 향상시킬 수 있게 된다.

이는 배경기술에서 언급한 바와 같이 종래기술에서와 같이 상하방향 및 전후방향에 진동에 대하여 고무 소재인 인슐레이터만으로 감쇠력을 담보하는 경우 상하방향 진동에 대하여 NHV 성능이 부족하여 로드노이즈가 문제와, 특히 전후방향 진동에 대하여 고무 소재인 인슐레이터에 의한 여진으로 승차감이 저감되는 문제를 완전하게 해결할 수 있게 된다.

한편 본 발명에 따른 하이드로 인슐레이터의 조립방법은 (a) 전처리공정(S100)과, (b) 가류성형공정(S200)과, (c) 유액충진공정(S300)과, (d) 압입공정(S400) 및 (e) 컬링공정(S500);을 포함하여 이루어진다.

여기서 본 발명에 따른 인슐레이터의 조립방법을 설명함에 있어서 동일한 구성요소에 대한 기능과 작용효과는 중복기재를 회피하고, 발명의 기술적 사항을 명확히 하기 위해 설명을 생략하는 것으로 한다.

먼저 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (a) 전처리공정(S100)은 이너코어(400)와 미드파이프(500)를 준비하고, 접착제를 도포하게 된다. 이 경우 고리 형태의 미드파이프(500)는 유액실(S)을 형성하기 위한 서로 대칭되는 지점에 유액실(S)을 형성하기 위해 유액실(S)의 면적보다 조금 넓은 형태의 개구부(510)를 갖도록 일정 영역을 미리 절개하게 된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (b) 가류성형공정(S200)은 이너코어(400)와 미드파이프(500)를 가류성형을 통해 러버부재(300)에 인서트시키게 된다.

또한 가류성형 시, 러버부재(300)의 외주면에 유액실(S)을 형성하게 되는데, 이를 위해 금형에 미드파이프(500)의 개구부(510)가 유액실(S)이 형성되는 지점에 위치하도록 하여 유액실(S)이 미드파이프(500)에 의하여 폐색되거나, 일부분이 폐쇄되는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (c) 유액충진공정(S300)은 가류성형공정(S200)을 통해 성형된 러버부재(300), 즉 이너코어(400), 미디파이프 및 러버부재(300)의 결합체를 유액 저장조(미도시)에 담근 상태에서 러버부재(300)를 아웃파이프(200)에 삽입하게 되고, 이 과정에서 유액은 유액실(S)에 충진될 수 있다.

유액충진공정(S300)으로 유액이 유액실(S)에 충진되면 유액의 누유를 방지하기 위해 아웃파이프(200)를 스웨징하여 봉합하는 (c′) 스웨징공정(S350)을 거치게 된다.

이와 같이 스웨징공정(S350)을 거치게 되면 이너코어(400), 미드파이프(500), 러버부재(300) 및 아웃파이프(200)의 결합체인 부시(B)가 성형되고, 이 부시(B)에는 유액실(S)에 유액이 충진되어 있음은 물론이다.

다음으로 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (d) 압입공정(S400)은 스웨징공정(S350)에 의하여 성형된 부시(B)를 브라켓(100)의 수용부(110)에 일정한 압력을 삽입하게 된다.

이와 같이 부시(B)를 브라켓(100)의 압입한 후에는 어퍼리드(600)로 부시(B) 상부를 덮게 된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (e) 컬링공정(S500)은 브라켓(100)의 압입된 부시(B) 상부를 어퍼리드(600)로 덮고, 브라켓(100)의 수직부(130)를 컬링하여 상기 어퍼리드(600)를 고정시키게 된다.

즉 컬링공정(S500)은 어퍼리드(600)로 부시(B)를 덮은 후, 상방으로 돌출된 브라켓(100)의 수직부(130)를 내측방향으로 절곡하여 부시(B)와 어퍼리드(600)가 브라켓(100)에 일체화될 수 있도록 하여 견고한 결합을 담보하게 된다.

이와 같은 컬링공정 이후에는 브라켓(100)의 가장자리에 형성된 볼트조립공에 볼트를 조립하기 위한 (f) 볼트조립공정(S600)을 거치된다.

상기한 바와 같은 (a) 전처리공정(S100)에서 (f) 볼트조립공정(S600)을 통해 조립이 종료되면 하이드로 인슐레이터는 완제품으로 출하를 하게 된다.

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.

S : 유액실
B : 부시
100 : 브라켓
110 : 수용부 130 : 수직부
150 : 볼트조립공 170 : 장착부
190 : 체결볼트
200 : 아웃파이프
300 : 러버부재
400 : 이너코어
500 : 미드파이프
510 : 개구부
600 : 어퍼리드

Claims

수용부(110)가 구비된 브라켓(100);
상기 브라켓(100)의 수용부(110)에 배치되는 아웃파이프(200);
상기 아웃파이프(200) 내측면과 외접하는 러버부재(300);
상기 러버부재(300)에 인서트 배치되는 이너코어(400);
상기 러버부재(300)에 인서트되고, 상기 이너코어(400) 외측에 배치되는 미드파이프(500); 및
상기 러버부재(300)의 상부를 덮는 어퍼리드(600);를 포함하여 이루어지되,
상기 러버부재(300)의 외주면에는 유액이 충진될 수 있는 유액실(S)이 형성되고,
상기 유액실(S)은 상기 러버부재(300)의 외주면을 따라 분절되어 소정 간격으로 이격 배치되며,
상기 미드파이프(500)는 상기 유액실(S)의 형성을 위해 외주면이 절개되어 형성되는 복수의 개구부(510)가 구비되는 것을 특징으로 하는 하이드로 인슐레이터.
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(a) 이너코어(400)와 미드파이프(500)를 준비하고, 접착제를 도포하는 전처리공정(S100);
(b) 상기 이너코어(400)와 상기 미드파이프(500)를 가류성형을 통해 러버부재(300)에 인서트되도록 하되, 상기 러버부재(300)의 외주면에 유액실(S)을 형성하는 가류성형공정(S200);
(c) 상기 가류성형공정(S200)을 통해 성형된 러버부재(300)를 유액 저장조에 담그고, 상기 러버부재(300)를 아웃파이프(200)에 압입하여 상기 유액실(S)에 유액을 충진하는 유액충진공정(S300);
(d) 상기 러버부재(300)와 상기 아웃파이프(200)의 결합에 의하여 형성된 부시(B)를 브라켓(100)에 형성된 수용부(110)에 압입하는 압입공정(S400); 및
(e) 상기 부시(B) 상부를 어퍼리드(600)로 덮고, 상기 브라켓(100)의 수용부(110) 상부 가장자리에 형성된 수직부(130)를 컬링하여 상기 어퍼리드(600)를 고정시키는 컬링공정(S500);
을 포함하여 이루어진 하이드로 인슐레이터의 조립방법.
제 4 항에 있어서,
상기 유액충진공정(S300)을 거친 후, 상기 아웃파이프(200)를 스웨징하기 위한 스웨징공정(S350)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로 인슐레이터의 조립방법.
제 4 항에 있어서,
상기 컬링공정(S500)을 거친 후, 상기 브라켓(100)의 가장자리에 형성된 볼트조립공(150)에 체결볼트(b)를 조립하기 위한 볼트조립공정(S600)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로 인슐레이터의 조립방법.