KR102478504B1 - 범프 스토퍼 - Google Patents

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KR102478504B1
KR102478504B1 KR1020160172507A KR20160172507A KR102478504B1 KR 102478504 B1 KR102478504 B1 KR 102478504B1 KR 1020160172507 A KR1020160172507 A KR 1020160172507A KR 20160172507 A KR20160172507 A KR 20160172507A KR 102478504 B1 KR102478504 B1 KR 102478504B1
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이상훈
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현대자동차주식회사
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    • B60G2206/012—Hollow or tubular elements

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 범프 마운트는, 중공을 포함하며, 탄성재질로 이루어진 스토퍼 본체; 상기 스토퍼 본체의 일단부에 접합되는 제 1 가이드; 및 상기 스토퍼 본체의 타단부에 접합되며, 상기 중공을 관통하여 상기 제 1 가이드에 체결되는 슬라이딩 축이 형성되는 제 2 가이드; 를 포함하며, 상기 스토퍼 본체의 일단부과 타단부 사이에 비틀림이 형성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 교체없이 범프 스토퍼의 강성 특성을 변화시킬 수 있으므로, 차량의 튜닝 자유도 및 설계 자유도를 향상시킨다.
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Description

범프 스토퍼 {Bump Stopper}
본 발명은 범프 스토퍼의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게 강성 특성을 변화시킬 수 있는 범프 스토퍼의 구조에 관한 기술이다.
일반적으로, 차량용 서스펜션에는 차량의 과도한 운동에 의해서 서스펜션 장치가 차량의 프레임이나 샤시 등에 직접 충돌하는 것을 방지하기 위한 탄성 재질의 범프 스토퍼가 구비된다.
도 1 은 종래기술에 따른 차량의 서스펜션 장치를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 범프 스토퍼(1)는 중앙에 상하로 관통된 중공(1A)이 형성된 원통형의 탄성부재로서, 상기 중공(1A)에는 서프펜션 장치(3, 4)의 피스톤로드(4)가 삽입되고, 상기 피스톤로드(4)의 단부에는 상기 범프 스토퍼(1)를 지지하는 브라켓(5)이 결합된다.
상기 차량의 과도한 운동에 의해 피스톤로드(4)가 실린더(3)로 급격하게 삽입되면, 상기 실린더(3)의 상단부가 상기 범프 스토퍼(1)를 가압하고, 상기 범프 스토퍼(1)가 적절한 탄성력으로 압축되면서 수직방향의 거동량을 제한하여, 실린더(3)가 프레임이나 샤시에 충돌되는 것을 방지한다.
상기 범프 스토퍼는 하나 이상의 방향으로 강성을 가지는 부품으로, 상기 강성이 일정 변위 이후에 급격하게 상승하여, 부재의 일정 변위 이상의 이동을 제한하게 된다. 위와 같은 범프 스토퍼의 강성 특성은 차량의 R&H 성능에 중요한 영향을 미치며, 특히 최대 압축시의 높이(블록 하이트)는 차량 바퀴의 거동량을 제한하는 중요한 설계요소로 취급한다.
한편, 강성 특성은 차량의 대표적인 튜닝요소이지만, 그 강성 특성을 바꾸려면 상기 범프 스토퍼를 교체할 수 밖에 없는 문제점이 있어, 튜닝 비용이 많이 들고, 설계 자유도가 떨어지는 문제점이 발생하였다.
본원 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소할 수 있도록, 본원 발명은 간단하게 강성 특성을 가변시킬 수 있는 범프 스토퍼를 제안한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 범프 마운트는, 중공을 포함하며, 탄성재질로 이루어진 스토퍼 본체; 상기 스토퍼 본체의 일단부에 접합되는 제 1 가이드; 및 상기 스토퍼 본체의 타단부에 접합되며, 상기 중공을 관통하여 상기 제 1 가이드에 체결되는 슬라이딩 축이 형성되는 제 2 가이드; 를 포함하며, 상기 스토퍼 본체의 일단부과 타단부 사이에 비틀림이 형성된다.
또한, 상기 제 1 가이드는, 상기 스토퍼 본체의 일단부에 접합되며 상기 슬라이딩 축을 기준으로 일정 각도 회전된 상태에서 상기 슬라이딩 축에 체결되어, 상기 비틀림을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 가이드는, 상기 슬라이딩 축의 연장 방향으로 이동 가능하도록 상기 슬라이딩 축에 체결되며, 상기 스토퍼 본체는 상기 일단부와 상기 타단부가 비틀린 상태에서 인장 또는 압축될 수 있다.
또한, 상기 슬라이딩 축의 외주에는, 상기 슬라이딩 축의 연장방향을 따라 연장되는 홈을 구비하고, 상기 제 1 가이드에는, 상기 슬라이딩 축이 관통하는 홀과 상기 홀의 일측에 형성되는 돌기를 구비하며, 상기 제 1 가이드가 상기 슬라이딩 축에 체결될 때, 상기 돌기가 상기 홈에 삽입되어, 상기 제 1 가이드의 회전을 억제할 수 있다.
또한, 상기 홈과 돌기는 각각 복수로 구비되며, 상기 복수의 홈은 상기 슬라이딩 축의 외주면에 등간격을 이루도록 배치되며, 상기 복수의 돌기는 상기 제 1 가이드의 내주에 등간격을 이루도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 홈은 상기 슬라이딩 축을 기준으로 시계방향을 따라 배치되는 제 1 홈, 제 2 홈, 제 3 홈 및 제 4 홈을 포함하고, 상기 복수의 돌기는 상기 홀을 기준으로 시계방향을 따라 배치되며, 상기 제 1 홈, 제 2 홈, 제 3 홈 및 제 4 홈에 각각 대응되는 제 1 돌기, 제 2 돌기, 제 3 돌기 및 제 4 돌기를 포함하며, 상기 제 1 가이드가 상기 슬라이딩 축을 기준으로 시계방향을 따라 일정 각도 회전한 상태에서 상기 슬라이딩 축에 체결되면, 상기 제 1 돌기는 상기 제 2 홈에 삽입되고, 상기 제 2 돌기는 상기 제 3 홈에 삽입되며, 상기 제 3 돌기는 상기 제 4 홈에 삽입되고, 상기 제 4 돌기는 상기 제 1 홈에 삽입될 수 있다.
교체없이 간단하게 범프 스토퍼의 강성 특성을 변화시킬 수 있으므로, 차량의 튜닝 자유도 향상되며, 튜닝 비용을 줄 수 있다.
또한, 차량이 요구하는 강성 특성마다 별개의 범프 스토퍼를 생산할 필요가 없어지므로, 대량 생산에 따른 단가 절감을 유도할 수 있다.
도 1 은 종래기술에 따른 차량의 서스펜션 장치를 도시한 도면
도 2 는 본원 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼의 사시도
도 3 은 본원 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼의 분해 사시도
도 4 는 본원 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼의 체결 과정을 보여주는 도면
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브라켓에 탄성부가 구비되는 마운트 구조에 대해 살펴보기로 한다.
도 2 는 본원 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼의 사시도이고, 도 3 은 본원 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼의 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 3 를 참조하면, 본원 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼(10)는 탄성 재질로 이루어지는 스토퍼 본체(100); 상기 스토퍼 본체(100)의 일측에 체결되는 상측 가이드(200); 및 상기 스토퍼 본체의 타측에 체결되는 하측 가이드(300)를 포함한다.
상기 스토퍼 본체(100)는 중앙부에 중공(150)을 포함하는 원통형의 형상으로 형성될 수 있다. 상기 중공(150)은 상기 스토퍼 본체(100)를 상하방향으로 관통할 수 있다. 상기 스토퍼 본체(100)는, 상단부(130)의 직경과 하단부(140)의 직경은 서로 다르게 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 상단부(130)의 직경이 상기 하단부(140)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 상기 스토퍼 본체(100)는 내주에 상기 중공(150)이 구비되며, 외주부(110)가 깔대기의 형상으로 형성될 수 있다.
상기 외주부(110)에는 굴곡부(120)가 형성될 수 있다. 상기 굴곡부(120)는 상기 외주부(110)의 외주면에 형성될 수 있으며, 상기 굴곡부(120)는 상기 외주부(110)의 외주면에서 내측으로 함몰되는 함몰부와 외주면에서 외측으로 돌출되는 돌출부를 포함할 수 있으며, 상기 함몰부와 돌출부는 상하“‡향으로 교변하여 배치될 수 있으며, 상기 함몰부 및 돌출부는 상기 외주부의 둘레를 따라서 연장되도록 배치될 수 있다.
다만, 상기 굴곡부(120)는 후술할 상기 상단부(130)의 회전에 따라서 비틀림이 발생할 수 있으며, 상기 굴곡부(120)는 상기 함몰부와 상기 돌출부 중 어느 하나만을 구비될 수 있다.
상기 상측 가이드(200)는 상기 스토퍼 본체(100)의 상측에 배치되며, 상기 상단부(130)에 접합되는 상판(210)과 상기 상판(210)의 중앙부에 구비되는 슬라이딩홀(230)을 포함한다.
상기 상판(210)의 하면은 상기 상단부(130)에 접착될 수 있다. 상기 상판(210)과 상단부(130)는 일체로 회전될 수 있으며, 상기 회전에 의해서 상기 스토퍼 본체(100)에 비틀림을 발생시킬 수 있다. 자세한 설명은 후술한다.
상기 슬라이딩홀(230)은 상기 상판(210)을 상하 방향으로 관통하는 개구를 포함한다. 상기 슬라이딩홀(230)에는 후술할 슬라이딩 축(330)이 관통될 수 있다.
상기 상측 가이드(200)는 상기 상판(210)으로부터 상기 슬라이딩홀(230)을 향하여 돌출되는 돌기(250)를 포함한다. 상기 돌기(250)는 복수로 구비될 수 있으며, 상기 상판(210)의 중심부로부터 방사 방향으로 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 더 상세하게, 상기 복수의 돌기(250)는 상기 상판(210)의 내주에 등간격을 이루로도록 배치될 수 있다.
일 예로, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이. 상기 돌기(250)는 네 개로 구비될 수 있으며, 서로 다른 복수의 돌기는 상기 상판(210)의 중심부와 90도의 각도를 이루도록 배치될 수 있다.
다른예로, 상기 돌기(250)는 상기 상판(210)의 중심부로부터 제 1 방향으로 일정 거리 이격되어 구비되는 제 1 돌기(251), 제 2 방향으로 일정거리 이격되어 구비되는 제 2 돌기(252), 제 3 방향으로 일정거리 이격되어 구비되는 제 3 돌기(253), 제 4 방향으로 일정거리 이격되어 구비되는 제 4 돌기(254)를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제 3 방향은 상기 제 1 방향의 반대방향이고, 상기 제 4 방향은 상기 제 2 방향이며, 상기 제 2 방향 및 상기 제 4 방향은 상기 제 1 방향 및 상기 제 3 방향과 수직을 이룰 수 있다. 도 3을 기준으로, 상기 제 1 방향을 전방방향, 상기 제 2 방향을 좌측방향, 상기 제 3 방향을 후방방향, 상기 제 4 방향을 우측방향이라고 이해할 수 있다.
상기 하측 가이드(300)는 상기 스토퍼 본체(100)의 하측에 배치되며, 상기 하단부(140)에 접합되는 하판(310)과 상기 하판(310)의 중앙부으로부터 상측을 향하여 연장되는 슬라이딩 축(330)을 포함한다.
상기 하판(310)의 상면은 상기 하단부(140)에 접착될 수 있다, 상기 하판(310)과 하단부(140)는 일체로 고정될 수 있다. 상기 슬라이딩 축(330)을 기준으로 상기 상판(210)과 상기 하판(310)이 이루는 각도에 따라, 상기 스토퍼 본체(100)에 비틀림이 발생된다. 상기 비틀림은 상기 상단부(130)와 하단부(140) 사이에 형성된다.
상기 슬라이딩 축(330)은 상기 스토퍼 본체(100)의 중공(150)을 관통하여, 상기 슬라이딩홀(230)을 체결할 수 있다. 상기 슬라이딩 축(330)에는 상기 슬라이딩 축(330)의 연장방향으로 따라 상하 방향으로 개통되는 장착공(150)을 포함할 수 있다, 상기 장착공(150)에는 서스펜션 장치의 피스톤 로드가 삽입될 수 있으며, 상기 장착공(150)을 통해서 상기 범프 스토퍼(10)는 서프펜션 장치에 장착될 수 있다.
상기 하측 가이드(300)는 상기 슬라이딩 축(330)의 외주면에서 내측을 향하여 함몰되는 홈(350)을 포함할 수 있다. 상기 홈(350)에는 상기 돌기(250)가 삽입된다. 상기 홈(350)은 상기 슬라이딩 축(330)의 연장방향으로 따라 연장될 수 있으며, 상기 돌기(250)는 상기 홈(350)을 따라 이동될 수 있다. 일 예로, 상기 홈(350)은 상하 방향으로 연장될 수 있으며, 상기 돌기(250)는 상기 홈을 따라 상하 방향으로 이동될 수 있다.
상기 돌기(250)가 상기 홈(350)에 삽입된 상태에서는, 상기 상측 가이드(200)는 상하 방향의 이동은 가능하지만, 상기 슬라이딩 축을 기준으로 하는 회전은 불가능하다.
상기 홈(350)은 복수로 구비될 수 있으며, 상기 돌기(250)에 대응되는 수로 구비될 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 홈(350)은 네 개로 구비될 수 있으며, 상기 제 1 돌기(251)가 삽입되는 제 1 홈(351), 상기 제 2 돌기(252)가 삽입되는 제 2 홈(352), 상기 제 3 돌기(253)가 삽입되는 제 3 홈(353) 및 상기 제 4 돌기(254)가 삽입되는 제 4 홈(354)을 포함할 수 있다. 다만 상기 홈(350)과 상기 돌기(250)의 결합 방식은 상기 스토퍼 본체(100)의 비틀림 정도에 따라 가변될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 4 는 본원 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼의 체결 과정을 보여주는 도면이다. 더 상세하게, 도 4 (a)는 범프 스토퍼에 비틀림이 형성되기 전의 모습 보여주는 도면이고, 도 4 (b)는 범프 스토퍼를 비트는 과정을 보여주는 도면이며, 도 4 (c)는 범프 스토퍼에 비틀림이 형성된 모습 보여주는 도면이다.
도 4 (a)를 참조하면, 상기 스토퍼 본체100)의 하단부(140)에 상기 하측 가이드(300)가 접착되며, 상기 스토퍼 본체(100)의 상단부(130)에 상기 상측 가이드(200)가 접착된다. 한편, 상기 슬라이딩 축(330)은 상기 중공(150)을 관통하여, 상기 슬라이딩홀(230)에 체결될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 돌기(251), 제 2 돌기(252), 제 3 돌기(253) 및 제 4 돌기(254)는 각각 제 1 홈(351), 제 2 홈(352), 제 3 홈(353) 및 제 4 홈(354)에 삽입된다. 이와 같은 상태에서는 스토퍼 본체(100)에 비틀림이 발생하지 않는다.
이해의 편의를 위하여, 상기 상단부(130)의 외주면의 일 지점을 제 1 지점(A)라고 정의하며, 상기 제 1 지점(A)으로부터 하측에 위치하는 상기 하단부(140)의 외주면의 일 지점을 제 2 지점(B)이라고 정의하고, 상기 제 1 지점(A)으로부터 제 2 지점(B)으로 연장되는 가상의 연장선을 기준선(L)이라고 정의한다.
도 4 (b)를 참조하면, 상기 하측 가이드(300)는 고정된 상태에서 상기 상측 가이드(200)를 상방으로 이동시킨다. 이 때, 상기 스토퍼 본체(100)는 양단이 상기 상측 가이드(200) 및 하측 가이드(300)에 접착되므로, 상기 스토퍼 본체(100)가 상하 방향으로 신장되며, 상기 슬라이딩홀(230)은 상기 슬라이딩 축으로부터 이탈되어 상기 상측 가이드(200)가 회전 가능한 상태가 된다.
도 4 (c)를 참조하면, 상기 상측 가이드(200)가 일정 각도 회전된 상태에서, 하방으로 이동되며, 상기 슬라이딩 축(330)에 상기 슬라이딩홀(230)이 체결된다.
상기 돌기(250) 및 홈(350)이 등간격으로 배치된 경우, 상기 일정 각도는 상기 돌기(250)의 수 또는 홈(350)의 수에 따라서 달라질 수 있다. 일 예로, 상기 돌기(250) 및 홈(350)이 4개인 경우, 90도의 배수가 되는 각도로 회전할 수 있다.
이 때, 상기 돌기(250)는 상기 회전 각도에 따라 서로 다른 상기 홈(350)에 삽입된다. 일 예로, 상기 상측 가이드(200)가 90도 회전된 경우, 상기 제 1 돌기(251)는 상기 제 1 홈(351)으로부터 90도 회전된 위치에 배치되는 상기 제 2 홈(352)에 삽입되고, 상기 제 2 돌기(252)는 상기 제 2 홈(352)으로부터 90도 회전된 위치에 배치되는 상기 제 3 홈(353)에 삽입되고, 상기 제 3 돌기(253)는 상기 제 3 홈(353)으로부터 90도 회전된 위치에 배치되는 제 4 홈(354)에 삽입되고, 상기 제 4 돌기(254)는 상기 제 4 홈(354)으로부터 90도 회전되 위치에 배치되는 제 1 홈(351)에 삽입된다.
이 때, 상기 제 1 지점(A)은 상기 상측 가이드(200)의 회전으로 일정 각도 회전되지만, 상기 제 2 지점(B)은 하측 가이드(300)에 고정되며, 상기 기준선(L)은 상기 슬라이딩 축의 연장방향과 어긋난 방향으로 배치되어, 상기 스토퍼 본체(100)가 상하 방향의 비틀림이 발생할 수 있다.
이와 같이 스토퍼 본체(100)에 비틀림이 발생하게 되면, 탄성 부재 자체의 수직 강성 뿐만 아니라, 비틀린 탄성 부재의 복원력까지 수직 방향으로 작용할 수 있으므로, 전체적으로 범프 스토퍼의 강성을 강화시킬 수 있다.
또한, 돌기 및 홈의 수에 따라서, 비틀림의 정도를 다르게 설정할 수 있으므로, 튜닝 자유도를 향샹 시킬 수 있다.
10 : 범프 스토퍼 100 : 스토퍼 본체
110 : 외주부 120 : 굴곡부
130 : 상단부 140 : 하단부
150 : 중공 200 : 상측 가이드(제 1 가이드)
210 : 상판 230 : 슬라이딩홀
250 : 돌기 251 : 제 1 돌기
252 : 제 2 돌기 253 : 제 3 돌기
254 : 제 4 돌기 300 : 하측 가이드(제 2 가이드)
310 : 하판 330 : 슬라이딩 축
350 : 홈 351 : 제 1 홈
352 : 제 2 홈 353 : 제 3 홈
354 : 제 4 홈 A : 제 1 지점
B : 제 2 지점 L : 연장선

Claims (6)

  1. 중공을 포함하며, 탄성재질로 이루어진 스토퍼 본체;
    상기 스토퍼 본체의 일단부에 접합되는 제 1 가이드; 및
    상기 스토퍼 본체의 타단부에 접합되며, 상기 중공을 관통하여 상기 제 1 가이드에 체결되는 슬라이딩 축이 형성되는 제 2 가이드; 를 포함하며,
    상기 제 1 가이드는, 상기 슬라이딩 축을 기준으로 일정 각도 회전된 상태에서 슬라이딩 축의 축 방향으로 직선 이동 가능하도록 슬라이딩 축에 체결됨으로써 상기 스토퍼 본체의 일단부과 타단부 사이에 비틀림이 형성되는 구성을 특징으로 하는 범프 스토퍼.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토퍼 본체는 상기 일단부와 상기 타단부가 비틀린 상태에서 인장 또는 압축되는 범프 스토퍼.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 축의 외주에는, 상기 슬라이딩 축의 연장방향을 따라 연장되는 홈을 구비하고, 상기 제 1 가이드에는, 상기 슬라이딩 축이 관통하는 홀과 상기 홀의 일측에 형성되는 돌기를 구비하며,
    상기 제 1 가이드가 상기 슬라이딩 축에 체결될 때, 상기 돌기가 상기 홈에 삽입되어, 상기 제 1 가이드의 회전을 억제하는 범프 스토퍼.
  5. 제 4 항에 있어서,.
    상기 홈과 돌기는 각각 복수로 구비되며,
    상기 복수의 홈은 상기 슬라이딩 축의 외주면에 등간격을 이루도록 배치되며,
    상기 복수의 돌기는 상기 제 1 가이드의 내주면에 등간격을 이루도록 배치되는 범프 스토퍼.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 상기 슬라이딩 축을 기준으로 시계방향을 따라 배치되는 제 1 홈, 제 2 홈, 제 3 홈 및 제 4 홈을 포함하고,
    상기 복수의 돌기는 상기 홀을 기준으로 시계방향을 따라 배치되며, 상기 제 1 홈, 제 2 홈, 제 3 홈 및 제 4 홈에 각각 대응되는 제 1 돌기, 제 2 돌기, 제 3 돌기 및 제 4 돌기를 포함하며,
    상기 제 2 가이드가 상기 슬라이딩 축을 기준으로 시계방향을 따라 일정 각도 회전한 상태에서 상기 슬라이딩 축에 체결되면,
    상기 제 1 돌기는 상기 제 2 홈에 삽입되고, 상기 제 2 돌기는 상기 제 3 홈에 삽입되며, 상기 제 3 돌기는 상기 제 4 홈에 삽입되고, 상기 제 4 돌기는 상기 제 1 홈에 삽입되는 범프 스토퍼.
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