KR20020097285A - 제동력을 갖는 현가 지주 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 현가 지주는 제1 및 제2의 대향 하우징 부재를 포함하는 하우징 조립체를 포함하고 있다. 제1 및 제2의 하우징 부재는 축을 따라 상대적으로 이동할 수 있다. 최소한 제1 하우징 부재는 계합면을 포함한다. 최소한 하나의 압축 스프링 부재가 제1 및 제2 하우징 부재 사이에 개재되어 있다. 스프링 부재는 주변부분을 포함하고 있다. 현가 지주는 제1 및 제2 하우징 부재가 규정된 방향으로 축을 따라 상대적으로 변위되는 경우, 스프링 부재가 축방향으로 압축되어 규정된 방향으로 제1 및 제2 하우징 부재 사이에 추가적인 상대 변위에 대향하는 스프링 힘을 제공하고 주변부분이 계합 대역에 계합면을 마찰 결합하여 제1 및 제2 하우징 부재 사이에 동적 제동을 제공하도록 형성되어 있다.

Description

제동력을 갖는 현가 지주 {SUSPENSION STRUT WITH DAMPING}
현가 지주는 현가된 물체를 현가하는 물체와 연결하는데, 예컨대 차량본체를 차량바퀴 및/또는 기타 현가 부품과 연결시키는데 이용될 수 있다. 예컨대 그와 같은 현가 지주는 채광 차량 및 이와 유사한 차량에 결합될 수도 있다. 채광 차량등의 현가 지주는 하중에 큰 변화를 받을 수 있다. 특히 채광 차량이 비어 있는 경우, 현가 지주는 차량본체의 비교적 적은 하중만을 지지할 수 있다. 그러나, 차량이 디자인되는 전체 화물 하중은 80톤을 초과할 수 있다. 그와 같은 차량에 대한 현가 지주는 차량 또는 그의 화물의 파열을 감소시키거나 제거하기 위하여 어떠한 하중 또는 변위에 대한 바퀴 행정 또는 진동을 충분히 흡수할 수 있어야만 한다. 사용시 현가 지주로부터 보터밍을 피하는 것이 특히 바람직하다. 또한 현가 지주는 피로저항, 및 충격, 과부하 및 다양한 환경 장해로부터의 손상에 대한 저항의 면에서 내구성이 있어야만 한다.
또한 채광 차량 또는 기타 현가된 물체의 요동 또는 진동을 최소화 하는 것이 바람직하다. 이들 불안정한 운동을 최소화 하기 위하여, 현가 지주의 압축 및/또는 신장의 제동이 요구될 수도 있다.
본 발명은 현가 지주(suspension strut)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제동력을 갖는 현가 지주에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 현가 지주의 사시도이고;
도 2 는 도1의 현가 지주의 측면도이며;
도 3 은 현가 지주가 완전히 신장된 위치에 있는 것을 보여주는 것으로서 도2의 3-3선에 따른 도1의 현가 지주의 단면도이고;
도 4 는 현가 지주가 압축상태에 있는 것을 보여주는 것으로서 도3에 도시한 바와 동일한 단면에 따른 도1의 현가 지주의 단면도이며;
도 5 는 도1의 현가 지주의 일부를 형성하는 스프링 부재의 평면도이고;
도 6 은 도5의 스프링 부재의 사시도이며;
도 7 은 도5의 7-7선에 따른 도5의 스프링 부재의 단면도이고;
도 8 은 도1의 현가 지주의 일부를 형성하는 베어링 부재의 측면도이며;
도 9 는 도8의 베어링 부재의 사시도이고;
도 10 은 도1의 현가 지주의 일부를 형성하는 분리기 판의 평면도이며;
도 11 은 도1의 현가 지주의 일부를 형성하는 베어링 부재의 사시도이고;
도 12 는 도1의 현가 지주의 일부를 형성하는 스페이셔의 사시도이며;
도 13 은 현가 지주의 상부 튜브 및 저부 튜브가 명확성을 위해 제거되어 있는 것을 보여주는 것으로서 도1의 현가 지주의 사시도이고;
도 14 는 도1의 현가 지주의 일부를 형성하는 스프링 부재, 인접 분리기 판 및 튜브 벽의 개략도이며;
도 15 는 증가된 하중의 스프링 부재에 가해지는 것을 보여주는 것으로서 도 14에 도시된 부품의 개략도이고;
도 16 은 도1의 현가 지주의 압축반응을 보여주는 제1곡선 및 현가 지주의 해제반응을 보여주는 제2곡선을 포함하는 하중-편차 개략도이다.
본 발명에 의하면, 현가 지주는 제 1 및 제 2의 대향 하우징 부재를 갖는 하우징 조립체를 포함하고 있다. 제 1 및 제 2의 하우징 부재는 축을 따라 상대적으로 이동할 수있다. 최소한 제 1 하우징 부재는 계합면을 포함한다. 최소한 하나의 압축 스프링 부재가 제 1 및 제 2 하우징 부재사이에 개재되어 있다. 스프링 부재는 주변부분을 포함하고 있다. 현가 지주는 제 1 및 제 2 하우징 부재가 규정된 방향으로 축을 따라 상대적으로 변위되는 경우 스프링 부재가 축방향으로 압축되어 규정된 방향으로 제 1 및 제 2 하우징 부재사이에 추가적인 상대변위에 대향하는 스프링 힘을 제공하고 주변부분이 계합대역에 계합면을 마찰 결합하여 제 1 및 제 2 하우징 부재사이에 동적제동을 제공하도록 형성되어 있다.
주변부분과 결합면 사이의 계합대역은 규정된 방향으로 제 1 및 제 2 하우징 부재사이의 상대변위에 따라 증가하고 이에 의하여 동적제동의 정도를 증가시키는 것이 바람직하다. 하우징 조립체 및 스프링 부재는 축방향 압축에 반응하는 스프링 부재의 편차가 하우징 조립체에 의하여 제한되도록 상대적으로 배열 및 형성되는 것이 바람직하다.
스프링 부재는 탄성재료로 형성될 수 있다. 스프링 부재는 환상으로 형성될 수도 있다. 다수의 스프링 부재가 적층관계로 제공될 수도 있다. 분리기 판이 최소한 두개의 스프링 부재사이에 개재될 수도 있다.
스프링 부재는 스프링 부재의 외측 주변으로 부터 연장되는 돌기를 포함할 수 있으며, 주변부분은 돌기의 일부를 형성한다. 제 1 하우징 부재는 내측면을 갖는 관상 슬리브를 포함할 수 있으며, 계합면은 내측면의 일부를 형성한다.
현가 지주는 제 2 하우징 부재의 일부를 형성하며 제 1 튜브내에 활주가능하게 삽입되는 제 2 튜브(제 2 튜브는 제 2 계합면을 갖는다) 및 상기 제 2 튜브에 배치되며 제 2 계합면과 마찰 결합되는 제 2 스프링 부재를 포함할 수 있다. 스페이셔가 제 1 스프링 부재와 제 2 스프링 부재사이에 개재될 수도 있다. 상기 스페이셔는 제 1 및 제 2 튜브의 각각에 대하여 축방향으로 변위될 수 있다. 베어링 부재가 제 2 튜브를 둘러싸고 상기 제 1 및 제 2 튜브사이에 개재될 수 있다.
이하 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같으며, 본 발명은 이에 한정되지 않음은 물론이다.
도 1-4와 관련하여, 본 발명의 현가 지주가 부호(100)로 도시되어 있다. 현가 지주(100)는 하우징 조립체(12)를 포함하고 있고, 하우징 조립체(12)는 저부 하우징(30) 및 상기 저부 하우징(30)내에서 활주 가능하며 신축가능하게 수용되는 상부 하우징(20)을 포함하고 있다. 도3과 관련하여, 저부 하우징(30)은 저부 튜브 (32) 및 상기 저부 튜브(32)에 연결된 (예컨대, 용접 또는 기타 수단에 의하여) 저부 단부판(36)을 포함하고 있다. 저부 베어링 판 또는 보스(38)가 저부 단부판(36)에 연결되어 있다. 구면 베어링(38A)이 베어링 판(38)에 압입 끼워 맞추어 져서 유지링(38B)에 의하여 적절히 유지 되어 있다.
상부 하우징(20)은 상부튜브(22) 및 이에 연결되는 상부 단부판(26)을 포함하고 있다. 상부 튜브(22)의 하측부분은 저부튜브(32)내에 배치되어 있고, 상부튜브(22)의 상측 부분은 저부 튜브(32)의 개구부(31)를 통하여 외부로 연장되어 있다. 상부 베어링 판(28)(여기에 구면 베어링이 압입 끼워 맞춤되어 유지링에 의하여 적절히 유지 되어 있다)이 상부 단부판(26)에 연결되어 있다. 튜브(22,32), 단부판(26,36) 및 베어링 판(28,38)은 강철 또는 기타 적당한 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
현가 지주(100)의 과대 연장을 방지하기 위하여, 즉 상부 하우징(20)이 저부 하우징(30)으로부터 지나치게 신축되는 것을 방지하기 위하여, 저부 튜브(32)의 상측 주위 변부는 도 3에 도시된 바와 같이 크림프 되어 내측으로 연장되는 원주 정지 플랜지(33)를 형성할수 있다. 상부 튜브(22)는 원주 정지 플랜지(33)와 협력하도록 외향 연장되는 상측 원주 정지 플랜지를 포함하고 있다. 상기 정지 플랜지 (23)는 상부 튜브(22)와 일체로 형성되는것이 바람직 하지만, 이와는 달리 상부 튜브(22)에 용접되거나 또는 기타 방법으로 고정될수도 있다.
도 3,4,8 및 9와 관련하여, 또한 상부 튜브(22)는 하측 원주 정지 플랜지(24)를 포함하고 있다. 원통형 베어링 부재(40)가 플랜지(23 및 24) 사이에 착좌되어 그 사이에서 상부 튜브(22)의 부분을 둘러 싸고 있다. 베어링 부재(40)는 탄성 중합체물질로 형성되는 것이 바람직하다. 베어링 부재(40)는 베어링 부재(40)를 플랜지(24)상에 설치하기 위하여 베어링 부재(40)가 일시적으로 확장되게 하는 슬리트를 포함하고 있다. 베어링 부재(40)는 유입 나일론 같은 우수한 마멸 및 낮은 마찰특성을 갖는 강질 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
도 3,5,6,7 및 13에서 보는 바와 같이, 세개의 스프링 부재(50B)가 저부 하우징(30)에 수용되어 있고, 두개의 스프링 부재(50A)가 상부 하우징(20)에 수용되어 있다. 도 3에서 보는바와 같이, 스프링 부재(50B)는 스프링 부재(50A)보다 크다. 스프링 부재(50A)는 실질적으로 서로 동일한 것이 바람직하며, 스프링 부재 (50B)는 실질적으로 서로 동일한 것이 바람직하다. 스프링 부재(50A 및 50B)는 유사하게 형성될수 있으며, 그들의 상대적 치수에 있어서만 상이 할수도 있다.
도 5-7 과 관련하여, 여기에 도시된 스프링 부재(50B)는 본 발명의 다양한 실시예를 예시한 것이며, 대략 환상 또는 "도우넛" 형상을 갖고 있다. 스프링 부재(50B)는 축(B-B)을 한정하는 축방향 통로(53)를 한정하는 내측 벽(54)을 갖는 주요 본체(52)를 갖고 있다(도 7 참조). 원주 리브 또는 돌기(56)가 주요 본체(52)와 일체로 형성되어 방사상 외향으로 연장되어 있다. 돌기(56)는 상측 및 하측의 대향된 오목한 벽(57)을 포함하고 있다. 돌기(56)는 대략 축방향으로 연장되는 외측벽(58B)을 또한 포함하고 있다.
외측 벽(58B)에 의하여 형성되는 스프링 부재(50B)의 외경(OD)(도 5 참조)은튜브(32)의 대응하는 내경의 약 95 - 120%가 바람직하다. 내측 벽(54)에 의하여 형성되는 스프링 부재(50B)의 내경(ID)(도7참조)은 외경(OD)의 약 0 - 70%가 바람직하다. 스프링 부재(50A)의 대응하는 외경은 튜브(22)의 대응하는 내경의 약 95 - 120%가 바람직하고, 스프링 부재(50A)의 대응하는 내경은 외경의 약 0 - 70%가 바람직하다. 오목벽(57)의 각각은 약 0.5 - 5인치의 반경을 갖는 것이 바람직하고, 약 0.5 - 1.5인치의 반경을 갖는 것이 더욱 바람직하다.
스프링 부재(50A,50B)의 각각은 탄성 엘라스토머 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 천년 고무 또는 우레탄으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 또한 네오프렌 또는 니트릴이 사용될수도 있다. 스프링 부재는 성형되는 것이 바람직하다. 상이한 고유 제동특성을 갖는 기타 엘라스토머가 상이한 제동 수준으로 현가 지주의 제동을 조절하는데 사용될 수도 있다.
다수의 분리기 판(80B 및 80A)이 스프링 부재(50A,50B)의 각각의 스프링 부재에 인접하여 그 사이에 위치되어 강성 하중 표면을 제공하여 준다. 대표적인 분리기 판(80B)은 도10에 도시되어 있으며, 통공(82)이 형성되어 있다. 분리기 판 (80B)의 각각은 튜브(32)의 내경보다 작은 약 0.001 - 0.10 인치 사이의 외경(P)을 갖는 것이 바람직하다. 각각의 분리기 판(80A)의 외경은 튜브(22)의 내경보다 작은 약 0.001 - 0.10 인치 사이가 바림직하다. 분리기 판(80A, 80B)은 강성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 분리기 판(80A, 80B)에 대하여 사용될 수 있는 재료는 아세탈, 강철 또는 기타 적당한 강성재료가 있다. 스프링 부재(50A,50B)는 분리기 판(80A, 80B)에 결합 또는 고착될 수 있다.
도3 및 13에서 보는 바와 같이, 최하측 스프링 부재(50B)는 튜브(32)내에서 단부판(36)의 내측면(36A)과 분리기 판(80B) 사이에 포획되어 있다. 중간 및 상측 스프링 부재(50B)는 한쌍의 분리기 판(80B) 사이에서 튜브(32)에 의하여 포획되어 있다. 이와 유사하게 최상측 스프링 부재(50A)는 상부 튜브(22) 내에서 단부판 표면(26A)과 분리기 판(80A) 사이에 포획되어 있다. 하측 스프링 부재(50A)는 튜브 (22)내에서 한쌍의 분리기 판(80A) 사이에 포획되어 있다. 돌기(56)의 호상 단면으로 인하여, 공극(37)은 스프링 부재(50B)를 애워싸고, 공극(27)은 스프링 부재 (50A)를 애워싸고 있다.
또한 도3 및 도13과 관련하여, 스페이셔(70)와 스페이셔 베어링(60)이 최하측 분리기 판(80A)과 최상측 분리기 판(80B) 사이에 개재되어 있다. 스페이셔(70)는 베어링(60)의 통로(66) (도11 참조)에 수용되어 있다. 베어링(60)의 내측 플랜지(64)는 스페이셔(70)의 보충 원주 리세스(74)에 수용되어 있다(도12 참조). 또한 베어링(60)은 원주 플래지(62)를 포함하고 있고, 스페이셔(70)는 관통 통로(72)가 형성되어 있다(도12 참조). 스페이셔(70)는 강철 같은 강성재료로 형성되는 것이 바람직하다. 스페이셔 베어링(60)은 유입 나일론 같은 강성이면서 비교적 저마찰 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
현가 지주(100)가 도3에 도시된 바와 같이 완전히 신장된 위치에 있는 경우, 스페이셔 베어링(60)의 상측 부분 및 스페이셔(70)의 상측부분은 상부 튜브(22)의 하측 개구부(21)를 통하여 신장된다. 플랜지(24), 플랜지(62), 스페이셔 베어링 (60)의 외측면 및 튜브(22)의 내측면(22A)은 원주 갭(68)을 형성한다.
도3에 도시된 바와 같이, 스프링 부재(50A,50B), 분리기 판(80A, 80B), 스페이셔 베어링(60) 및 스페이셔(70)는 어느 것도 상부 튜브(22) 또는 저부 튜브(32)에 고착되어 있지 않다. 오히려, 이들 부품은 튜브(22, 32)에 대하여 축방향으로, 즉 도4의 축(A-A)을 따라 상측 또는 하측으로 활주할 수 있다. 베어링(40)은 플랜지(23 및 24) 사이에 포획되어 있으며, 따라서 상부 튜브(22)와 함께 활주하게 되지만, 저부 튜브(32)에 대하여는 축방향으로 활주할 수 있다. 플랜지(23, 24) 및 베어링(40)은 현가 지주(100)에 대한 콕킹 하중(cocking load)을 견디는데 조력할 수 있다.
현가 지주(100)는 상부 하우징(20)을 취부판(28)에 의하여 현가된 물체, 예컨대 현가된 차량 물체에 직접 또는 간접적으로 고착시킨다음 하부 하우징(30)을 취부판(38)에 의하여 미현가된 물체, 예컨대 바퀴에 직접 또는 간접적으로 고착시키므로서 설치 될수 있다. 사용시, 현가 지주(100)는 취부판(28)이 취부판(38)을 향하여 방향(c)(도4참조) 으로 압압되도록 하중이 걸리고 취부판(28)이 저부 취부판(38)으로부터 떨어져 압압되도록 하중이 제거 될수 있다. 하중에 응답하여, 상부 하우징(20) 및 저부 하우징(30) 축방향 압축력을 스프링 부재(50A,50B)에 가한다. 스프링 부재(50A, 50B)는 도 4에 도시된 바와 같이 불록하며 축방향으로 압축된 상태를 취한다. 상부 튜브 (22)는 저부 튜브(32)속으로 멀리 활주하는 것이 허용되며, 스페이셔 베어링(60) 및 스페이셔(70)는 상부튜브(22)속으로 멀리 활주 하는것이 허용된다.
도4, 14 및 15에 도시되어 있는 바와같이, 표면(58A, 58B) 및 표면(22A,32A) 사이의 접촉 면적 및 접촉력은 각각의 스프링 부재(50A, 50B)의 축방향 압축력에 따라 증가하게 된다. 예컨대, 제1 하중(하중이 없을 수도 있다)을 받게 되는 도14에 도시된 바와 같이 스프링 부재(50B)가 큰 하중을 받게 되는 경우, 스프링 부재(50B)는 도15에 도시된 바와같은 상태를 취할 수 있다. 즉 스프링 부재(50B)가 큰 하중을 받게되면, 스프링 부재는 더욱 축방향으로 압축되어 방사방향 및 축방향으로 불록 또는 변형하게 되어 공극(37) (및 스프링 부재 50B 내에 형성된 중앙 공극)을 더욱 채우고 스프링 부재의 외측면(58B)과 하우징 튜브의 내측면(32A) 사이의 접촉 면적을 증가시킨다. 더욱이, 스프링 부재의 외측면(58B)에 의하여 내측면(32A)에 가해지는 방사상 하중이 증가된다.
스프링 부재(50A, 50B)의 불록형성(즉, 변형)은 인접 내측 튜브 표면(22A, 32A), 인접 분리기 판(80A, 80B) 및 단부판 표면(26A, 36A)에 의하여 제한 또한 저지된다. 그 결과, 주위 분리기 판(80A, 80B)과 튜브(22) 사이의 접촉 면적이 증가하고 스프링 부재에 의하여 이들 부품에 가해지는 하중이 증가하면, 스프링 부재
(50A, 50B)를 더욱 축방향으로 압축시키는데 요구되는 하중은 스프링 부재(50A, 50B) 및 표면(22A, 32A) 사이의 증가하는 스프링 속도 및 마찰로 인하여 큰 비율로 증가된다. 따라서, 스프링 부재의 불록형성은 스프링 부재의 압축 스프링 속도에 기여하는 방식으로 하우징(20, 30)에 의하여 제한된다.
예컨대, 본 발명에 따른 현가 지주에 대한 전형적인 압축 및 해제 하중-편차 반응 곡선을 보여주는 도16에 도시되어 있는 바와 같이, 현가 지주(100)는 각각의 곡선의 제1의 신장된 선형부분에 의하여 증명되는 바와같이 낮은 하중(및 낮은 편차)에 대하여 비교적 낮은 스프링 속도를 갖게된다. 그러나, 현가 지주(100)가 그의 디자인된 최대 편차에 접근함에 따라, 스프링 속도는 추가적인 편차에 반응하여 신속히 (곡선이 수직으로 접근) 증가된다. 이와같은 방식으로, 현가 지주(100)는 비교적 큰 편차 범위를 통하여 보다 선형이며 부드러운 스프링 속도를 제공하며, 이에 의하여 예컨대 통상의 조작 조건하에서 현가된 물체의 분리를 증대시키고, 이는 또한 편차가 최대 허용된 편차에 접근할 때(예컨대 큰 충격 하중 또는 과하중의 결과 현가 부품으로부터 보터밍 하는 것을 방지 하기 위하여) 비교적 높은 스프링 속도를 제공한다.
또한, 상술한 스프링 부재(50A, 50B)의 불록형성에 대한 억제는 요구되는 스프링 부재의 변형의 정도를 감소시키면서 현가 지주(100)에 소망하는 스프링 속도를 제공한다. 그와 같은 변형의 감소는 스프링 부재에 대한 변형을 감소시키므로서 현가 지주의 유효수명을 증가 시킬 수 있다.
부가적으로, 현가 지주(100)가 축방향으로 압축되거나 또는 압축으로 부터 해제되면, 각각의 스프링 부재(50B)의 원주 외측면(58B)은 저부 튜브(32)의 내측면 (32A)의 부분과 계합하여 활주한다. 이와 유사하게, 각각의 스프링 부재(50A)의 원주 외측면(58A)은 상부 튜브(22)의 내측면(22A)의 부분과 계합하여 이를 따라 활주된다. 표면(22A, 32A) 및 스프링 부재(50A, 50B)의 재질은 그 사이에 규정량의 마찰 저항을 제공하도록 선택될 수 있다. 상기 마찰 저항은 현가 지주(100)에 동적 제동을 제공할 수 있다. 마찰 저항은 압축 및 되팀(즉, 해제 또는 신장) 제동을 제공한다. 이와 같이 하여, 현가된 물체의 되팀 또는 진동은 감소되거나 최소화 될수 있다.
상술한 바와 같이, 증가된 축방향 압축에 응답하여, 스프링 부재의 표면(58A, 58B)과 튜브의 내측면(22A, 32A) 사이의 접촉 대역 및 하중이 증가된다. 그 결과, 스프링 부재(50A, 50B)와 내측면(32A) 사이의 마찰 저항은 증가되어 증가된 제동을 제공한다. 따라서, 현가 지주(100)는 보다 큰 편차에 대하여, 따라서 보다 큰 하중에 대하여 보다 큰 제동을 제공할 수 있다.
도14 및 15에 대한 상술한 설명은 스프링 부재(50A, 50B) 및 튜브 표면(22A, 32A)의 각각의 행동의 전형이다. 그러나, 주어진 스프링 부재(50A, 50B)에 의하여 제공되는 마찰 저항의 정도는 변할 수 있다. 특히, 현가 지주(100)의 주어진 압축에 대하여, 스페이셔(70) 근처의 스프링 부재(50A, 50B)는 계합면(22A, 32A)에 대하여 더 멀리 이동하게 되며, 이에 의하여 단부판(26, 36) 가까이에 스프링 부재(50A, 50B) 보다 큰 제동력을 제공할 수 있다.
상술한 마찰 제동은 다수의 이점을 제공할 수 있다. 마찰 제동은 스프링 부재(50A, 50B)(즉, 재료의 손실인자로 부터 얻어지는)의 재료 제동을 보충할 수 있다. 따라서, 스프링 부재 재료, 스프링 부재 기하학 및 지주 크기의 주어진 선택에 대하여 제공될 수 있는 최대량의 제동은 증가될 수 있다. 광범위한 제동 속도는 편차 범위를 거쳐 제공될 수 있다. 또한, 편차의 함수로서 제동의 증가 속도는 보다 적은 편차에 대한 편차의 함수로서 제동의 증가 속도에 비하여 보다 큰 편차에 대하여 증가될 수 있다(도 16 참조). 스프링 부재(50A, 50B)의 재료 및 하우징(12)의 계합면(22A, 32A)은 요망에 따라 마찰 및 변형 특성의 결합을 의도된 용도에 제공하도록 선택될 수 있다. 현가 지주의 제동속도는 수개의 파라미터 중, 하나 이상을 조절함으로서 보다 용이하고 효과적으로 조정될 수 있다. 예컨대, 제동 행동은 다음과 같은 절차에 의하여 조절될 수 있다.
1) 스프링 부재(50A, 50B)의 엘라스토머 재료를 변경시킨다.
2) 스프링 부재(50A, 50B)의 구멍의 기하학을 변경시키거나 또는 구멍을 제거한다.
3) 스프링 부재(50A, 50B)의 높이를 변경시킨다.
4) 스프링 부재(50A, 50B)의 형상을 변경시킨다.
5) 내측 하우징 계합면(22A, 32A)의 마찰 특성을 변경시킨다. 이는 예컨대 튜브(22, 32)의 재료의 선택에 의하여 또는 미시간, 포트 휴론의 아체슨 콜로이드즈 캄파니로부터 입수가능한 엠라론™333 코팅같은 수지 결합 윤활제 코팅 같은 코팅을 테프론 기재 코팅, 또는 기타 적당한 코팅에 적용함으로서 달성될 수 있다.
6) 스프링 부재의 표면(58A, 58B)과 내측 하우징의 계합면(22A, 32A) 사이에 윤활제를 제공한다.
7) 튜브(22, 32)의 대응하는 내경에 대하여 스프링 부재(50A, 50B)의 외경을 변경시킨다. 예컨대 스프링 부재(50A, 50B)외경은 스프링 부재(50A, 50B)가 튜브(22, 32)에 미끄럼 끼워 맞추어 지도록 튜브(22, 32)의 대응하는 내경과 실질적으로 동일하거나 내경보다 작을 수 있다. 이와는 달리, 스프링 부재(50A, 50B)의 외경은 스프링 부재(50A, 50B)가 튜브(22, 32)에 죔쇠 끼워 맞추어져 하나 이상의 스프링 부재(50A, 50B)에 방사상 사전 압축이 제공되도록 튜브(22, 32)의 대응하는내경보다 클 수 있다.
구멍(53, 72 및 82)은 냉각을 위하여 그리고 현가 지주의 스프링 속도 또는 기타 성능에 영향을 끼칠 수 있는 갇힌 압축 공기의 영향을 최소화 하거나 제거하기 위하여 현가 지주(100)를 통하여 공기 흐름을 용이하게 한다. 이에 부가하여, 구멍(53, 72 및 82)은 현가 지주를 조립 및 분해를 조력하는 데 사용될 수 있다. 예컨대 후크 와이어 또는 이와 유사한 공구가 하우징(12)으로부터 부품의 적층물을 당기기 위하여 구멍을 통해 삽입될 수 있다.
상술한 부품은 "상부" 및 "저부" 방향과 관련하여 기술되었지만, 상기 방향은 역으로 될 수 있음을 물론이다. 더욱이, 현가 지주(100)는 수평으로 배향될 수 있거나 또는 수직 및 수평 사이의 각도로 배향될 수 있다.
상술한 이점 이외에, 하우징(20, 30)은 충격, 먼지, 부식 및 기타 환경적 위험으로부터 스프링 부재(50A, 50B)를 보호할 수 있다.
예시된 실시예에서 스프링 부재는 하우징(20, 30)의 양측에 도시되어 있지만, 그와 같은 설비는 본 발명의 다른 실시예에서는 필요하지 않다. 더욱이, 다른 실시예에 의하면, 스페이셔(70) 및 베어링(60)이 생략될 수도 있다.
본 발명에 따른 현가 지주는 차량 본체를 차량 바퀴 및/또는 기타 현가 부품과 연결시키는데 이용될 수 있다. 예컨대 본 발명에 따른 현가 지주는 채광차량 및 이와 유사한 차량에 결합될 수 있다.

Claims (22)

  1. 제1 및 제2의 대향된 하우징 부재를 포함하고, 상기 제1 및 제2의 하우징 부재는 축을 따라 상대적으로 이동 가능하고, 최소한 상기 제1의 하우징 부재는 계합면을 포함하고 있는 하우징 조립체 : 및 상기 제1 및 제2의 하우징 부재 사이에 개재되며 주변부분을 포함하는 최소한 하나의 압축 스프링 부재를 포함하는 현가 지주에 있어서, 상기 현가 지주는, 상기 제1 및 제2의 하우징 부재가 규정된 방향으로 상기 축을 따라 상대적으로 변위되는 경우, 상기 스프링 부재가 축방향으로 압축되어 상기 제1 및 제2의 하우징 부재 사이의 추가적인 상대 변위에 대향하는 스프링힘을 상기 규정된 방향으로 제공하고, 상기 주변부분이 계합대역에 상기 계합면을 마찰 결합하여 상기 제1 및 제2의 하우징 부재 사이에 동적 제동을 제공하도록 형성되어 있음을 특징으로 하는 현가 지주.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주변부분 및 상기 계합면 사이의 계합대역은 상기 제1 및 제2의 하우징 부재 사이의 상대 변위의 선택된 범위를 상기 규정된 방향으로 증가시키고 이에 의하여 상기 동적 제동의 정도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 현가 지주.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하우징 조립체 및 상기 스프링 부재는 축방향 압축에 반응하는 상기 스프링 부재의 편차가 상기 하우징 조립체에 의하여 제한되도록 상대적으로 배열되고 형성되어 있음을 특징으로 하는 현가 지주.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스프링 부재는 엘라스토머 재료로 형성됨을 특징으로 하는 현가 지주.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스프링 부재는 환상으로 형성됨을 특징으로 하는 현가 지주.
  6. 제1항에 있어서, 다수의 상기 스프링 부재를 적층관계로 포함함을 특징으로 하는 현가 지주.
  7. 제6항에 있어서, 최소한 두개의 상기 스프링 부재 사이에 개재되는 분리기 판을 포함함을 특징으로 하는 현가 지주.
  8. 제1항에 있어서, 상기 스프링 부재는 상기 스프링 부재의 외측 주변으로 부터 연장되는 돌기를 포함하고, 상기 주변부분은 상기 돌기의 일부를 구성함을 특징으로 하는 현가 지주.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1의 하우징 부재는 내측면을 갖는 관상 슬리브를 포함하고, 상기 계합면은 상기 내측면의 일부를 구성함을 특징으로 하는 현가 지주.
  10. 제9항에 있어서, 상기 돌기는 대향하는 호상 벽을 갖는 원주 리브로 구성됨을 특징으로 하는 현가 지주.
  11. 제10항에 있어서, 상기 호상 벽의 각각은 약 0.5 - 5 인치 사이의 반경을 가짐을 특징으로 하는 현가 지주.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제2의 하우징 부재의 일부를 형성하면서 상기 제1 튜브에서 활주 가능 하게 수용되며 제2의 계합면을 갖는 제2 튜브 : 및 상기 제2튜브에 배치되며 상기 제2 계합면과 마찰 결합하는 제2 스프링 부재를 포함함을 특징으로 하는 현가 지주.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 스프링 부재와 상기 제2 스프링 부재 사이에 개재되는 스페이셔를 포함하고, 상기 스페이셔는 상기 제1 및 제2 튜브의 각각에 대하여 축방향으로 변위 가능함을 특징으로 하는 현가 지주.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2 튜브를 둘러싸며 상기 제1 및 제2 튜브 사이에 개재되는 베어링 부재를 포함함을 특징으로 하는 현가 지주.
  15. 내측 계합면을 갖는 튜브를 포함하는 제1의 하우징 부재, 및 상기 제1의 하우징 부재와 대향하는 제2의 하우징 부재를 포함하며, 상기 제1 및 제2의 하우징 부재는 축을 따라 상대적으로 이동 가능한 하우징 조립체 : 및 상기 제1 및 제2의 하우징 부재 사이에 개재되며 상기 제1의 하우징 부재의 상기 튜브에 배치되는 환상으로 형성되고 압축 가능하며 축방향으로 적층된 다수의 스프링 부재로 구성되며, 상기 스프링 부재의 각각은 상기 스프링 부재의 외측 주변으로 부터 연장되는 돌기 및 상기 돌기의 일부를 형성하는 외측 주변부분을 포함하는 현가 지주에 있어서, 상기 현가 지주는, 상기 제1 및 제2의 하우징 부재가 규정된 방향으로 상기 축을 따라 상대적으로 변위되는 경우, 상기 스프링 부재가 축방향으로 압축되어 상기 제1 및 제2의 하우징 부재 사이의 추가적인 상대 변위에 대향하는 스프링 힘을 상기 규정된 방향으로 제공하고, 상기 주변부분이 계합 대역에 상기 계합면을 마찰 결합하여 상기 제1 및 제2의 하우징 부재 사이에 동적 제동을 제공하도록 형성되고 : 상기 주변부분과 상기 계합면 사이의 계합 대역은 상기 제1 및 제2의 하우징 부재 사이의 상대 변위의 선택된 범위를 상기 규정된 방향으로 증가시키고 이에 의하여 상기 동적 제동의 정도를 증가 시키고 : 상기 하우징 조립체 및 상기 스프링 부재는 축방향 압축에 반응하는 상기 스프링 부재의 방사상 편차가 상기 하우징 조립체에 의하여 제한되도록 상대적으로 배열되고 형성되어 있음을 특징으로 하는 현가 지주.
  16. 제15항에 있어서, 상기 스프링 부재는 엘라스토머 재료로 형성됨을 특징으로 하는 현가 지주.
  17. 제15항에 있어서, 최소한 두개의 상기 스프링 부재 사이에 개재되는 분리기 판을 포함함을 특징으로 하는 현가 지주.
  18. 제15항에 있어서, 상기 돌기는 대향하는 호상 벽을 갖는 원주 리브로 구성됨을 특징으로 하는 현가 지주.
  19. 제18항에 있어서, 상기 호상 벽의 각각은 약 0.5 - 1.5 인치 사이의 반경을 가짐을 특징으로 하는 현가 지주.
  20. 제15항에 있어서, 사이 제2의 하우징 부재의 일부를 형성하면서 상기 제1 튜브에서 활주 가능하게 수용되며 제2의 내측 계합면을 갖는 제2 튜브 : 및 상기 제2튜브에 배치되며 상기 제2의 내측 계합면과 마찰 결합하는 다수의 제2 스프링 부재를 포함함을 특징으로 하는 현가 지주.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 스프링 부재와 상기 제2 스프링 부재 사이에 개재되는 스페이셔를 포함하고, 상기 스페이셔는 상기 제1 및 제2 튜브의 각각에 대하여 축방향으로 변위 가능함을 특징으로 하는 현가 지주.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제2 튜브를 둘러싸며 상기 제1 및 제2 튜브 사이에개재되는 베어링 부재를 포함함을 특징으로 하는 현가 지주.
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