KR20030026976A - 자동차 현가장치를 위한 링크 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 현가장치(10)에서 서스펜션 암(16)과 스태빌라이저 크랭크 암(15)을 연결하기 위한 링크 조립체(20)에 관련된다. 링크 조립체(20)는 돔형태의 단부(61,62)를 갖는 배럴 모양의 스페이서(30)를 포함한다. 스페이서 몸체(60)는 스터드 샤프트 혹은 볼트(25)를 수용하는 축방향 보어(68)를 갖는다. 스페이서(30)는 크랭크 암(15)과 서스펜션 시스템 암(16)의 간격을 띄운다. 샤프트의 단부에 있는 그로멧(27,31)은 스페이서(30)에 대해서 암(15,16)을 탄성적으로 고정시킨다.

Description

자동차 현가장치를 위한 링크 조립체{LINK ASSEMBLY FOR AUTOMOTIVE SUSPENSION SYSTEM}
자동차는 도로의 충격을 여러 가지 진동을 흡수하기 위한 단독 현가장치가 구비되어 부드럽고 편한 주행이 되도록 한다. 이러한 종류의 현가장치에서 스태빌라이저 바는 자동차의 스티어링 안정성을 개선하고 롤 강성(roll rigidity)을 증가시키기 위해 설치된다. 통상적으로 스태빌라이저 바는 각 단부에 설치된 크랭크 암(crank arm)과 함께 자동차를 가로횡단하는 토션로드(torsion rod) 이다. 상기 로드는 각각의 크랭크 암에 인접한 차량 몸체로부터 회동 가능하게 지지되며, 각각의 크랭크 암은 콘넥터 링크 조립체에 의해 서스펜션 암(suspension arm)에 연결된다.
자동차가 힘을 발생시켜야 할 때, 크랭크 암은 로드의 종축에 대해서 회동한다. 크랭크 암을 통해 발생된 비틀림 힘에 의해서 자동차의 서스펜션 암은 정상 상태로 돌아간다. 이러한 형태의 스태빌라이저 바는 코너링으로 인해서 한 쌍의 왼쪽 및 오른쪽 휠의 높이가 다를 때 차량의 몸체는 스태빌라이저 바의 비틀림 저항으로인해 어느 한 측면에 대해서 과도하여 롤링되거나 기울어지는 것을 막도록 작동한다.
토션바 크랭크 암을 자동차 및 서스펜션 암에 연결하는 링크 조립체는 볼트타입 조립체(bolt-type assembly) 혹은 스터드 타입 조립체(stud-type assembly) 중 한가지로 구분된다. 볼트 타입 중에서 적당한 크기를 갖는 볼트는 스태빌라이저 암을 자동차의 서스펜션 암에 연결시키기 위해 사용된다. 벨트 위에 있는 유연성 있는 부싱 혹은 그로멧(pliable bushing and grommet)은 자동차 서스펜션 암 및 스태빌라이저 바 암의 외부면과 연결된다. 한쌍의 유사하게 생긴 그로멧은 차량요소들의 내부면과 연결되고, 볼트의 샤프트에 설치된 실린더형 슬리브에 의해 일정한 거리에서 유지되는 한 쌍의 내부워셔와 연결된다.
스터드 타입의 조립체는 볼트 타입과 본래 같지만 스터드의 양 단부에 리테이너 너트(retainer nut)를 사용하야 하는 두 개의 나사형 단부를 포함한다.
지난 10년간 서스펜션 링크 조립체가 눈의 띌만하게 개선되었다. 이러한 사항은 미국 특허 5,551,722에 공지되어 있다. 하지만 좀더 단순하고, 견고하며 저렴한 부품을 찾는 노력은 계속되어 왔다. 이러한 노력은 서스펜션 링크뿐만 아니라 다른 구성요소에서 적용된다.
본 발명은 자동차 현가장치에 관련되는데, 특히 현가장치에서 스태빌라이저 바 콘넥터(stabilizer bar connector)에 관련된다.
도 1은 자동차 현가장치의 한부분을 도시하는데 본 발명을 따른 링크 조립체의 사용을 도시하는 정면도.
도 2는 현가장치를 제거한 상태, 즉 판매되어 시스템에 장착되기 전 상태인 도 1에 도시된 링크 조립체의 확대도.
도 3은 링크 조립체를 위한 그로멧 및 워셔 서브 조립체의 측면도.
도 4는 본 발명을 따른 스페이서(spacer)의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 스페이서의 배면도.
도 6은 도 5에 도시된 6-6선을 따르는 스페이서의 횡단면도.
도 7은 링크 조립체를 위한 그로멧, 워셔 및 볼트 서브 조립체의 측면도.
* 부호 설명 *
10 : 현가장치15 : 스태빌라이저 바 크랭크 암
20 : 링크 조립체25 : 육각헤드 볼트
26 : 내부워셔27 : 돔형태 그로멧
30 : 스페이서31 : 외부 돔형태 그로멧
32 : 외부워셔33 : 육각너트
본 발명의 목적은 자동차 현가장치에 대한 개선된 링크 조립체를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 현존하는 링크 조립체 보다 단순하게 비싸지 않는 링크 조립체를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 현존하는 링크 조립체 보다 좀더 쉽게 설치할 수 있는 링크 조립체를 제공하는 것이다.
전술된 목적들과 다른 목적들은 한쪽 단부는 육각 헤드로 되어 있고 , 다른 쪽 단부는 나사부분을 갖는 볼트로 구성된 스테빌라이저 링크 조립체에서 나타나 있다. 상기 조립페는 6개의 다른 부품으로 구성된다. 첫째로, 워셔(washer)는 돔형태의 그로멧의 평평한 베이스에 형성된 환상의 홈에 삽입된다. 미리 조립된 그로멧 및 워셔는 볼트 샤프트의 나사형 단부에 끼워지고 볼트 헤드에 놓인다. 그런다음 안에 볼트를 위한 구멍과 함께 플랫바 세그먼트(flat bar segment)를 형태인 스태빌라이저 바의 크랭크 암은 나사형 단부에 끼워지고 그로멧의 돔형태 단부에 대해서 안착된다.
여기서 본 발명을 따른 스페이서는 볼트 샤프트의 나사형 단부에 끼워진다. 스페이서 몸체는 돔형태의 단부를 갖는 드럼 모양으로 되어 있으며, 선호적으로 폴리우레탄인 중합체 물질로 만들어진다. 재료, 형태 및 벽 두께의 조합으로 재료 자체가 약간 탄성적임에도 불구하고 드럼을 축방향으로 견고하게 만든다. 스페이서의 실린더형 보어는 볼트 샤프트의 직경보다 약간 크다. 그러나 보어는 세 개의 약간 돌출된 표면을 갖는데, 조립되는 동안 스페이서를 고정시키고 샤프트와 억지 끼워맞춤을 한다. 돔형태로 된 단부는 스태빌라이저 바 세그먼트에 대해서 안착된다.
스페이서가 제 위치에 놓인 후에, 자동차의 서스펜션 암은 조립체에 연결된다. 볼트를 위한 구멍을 갖는 플랫 바 세그먼트의 형태를 위차는 암은 나사형 단부에 끼워지고 스페이서의 다른 쪽 돔형태 단부에 대해서 안착된다.
그 다음에 또 다른 돔형태의 그로멧은 워셔에 미리 조립된다. 상기 워셔는 육각 너트를 갖는다. 조립된 그로멧, 워셔 및 너트는 볼트 샤프트의 나사형 단부에 끼워지고 서스펜션 바 세그먼트에 끼워진다. 너트는 너트가 있는 나사의 단부에 다다를 때까지 볼트 샤프트 나사에 끼워진다.
스페이서는 축방향으로 강도가 있는 것으로 도시되었는데 그로멧은 좀더 탄성적이다. 고무 같은 것으로 몰딩되며 스페이서에 대해서 암을 탄성적으로 고정시킨다.
도 1에 자동차 현가장치의 한 부분이 도시되었는데, 번호는 (10)으로 표시되어 있다. 도시된 현가장치의 한 부분은 스태빌라이저 바 크랭크 암(15) 및 서스펜션 암(16)을 포함하는데, 본 발명을 따른 링크 조립체(20)에 의해 연결되어 있다.
도 2에는 조립체(20)가 현가장치(10)에 조립되기 전 상태의 확대도가 도시되었다. 링크 조립체(10)는 육각헤드 볼트(25), 내부워셔(26), 내부 돔형태 그로멧(27), 스페이서(30), 외부 돔형태 그로멧(31), 외부 워셔(32), 육각너트(33)를 포함한다. 볼트(25)는 선호적으로 부식방지가 되어 있는 금속으로 만들어진다. 나사형 단부(43)는 너트(33)에 대한 정지부인 샤프트 끝부분에까지 들어간다.
워셔(26)는 고강도 플라스틱 혹은 도금된 금속으로 만들어진다. 나사형 단부(43) 및 볼트(25)의 샤프트(41)를 수용하기 위해 그 중심에 형성된 구멍(46)을 갖는다.
도 3에는 고무 혹은 중간밀도의 폴리우레탄인 탄성물질로 만들어진 돔형태의 그로멧(27)이 도시되었다. 확장된 외부단부(50)를 갖는다. 워셔(26)를 수용하기 위한 환상의 홈(51)은 단부(50)에 몰딩된다. 그로멧(27)은 반원형 내부단부(52)를 갖는데, 상기 단부는 시스템(10)이 조립될 때 스태빌라이저 바 크랭크 암(15)의 한측면과 연결된다. 원통형 보어(53)는 볼트(52)를 수용하기 위한 그로멧을 통해 형성된다. 보어(53)는 샤프트(41)와 약간 억지 끼워맞춤하도록 되어 있는 여러개의 안쪽으로 연장된 닙(nib)(도시 안됨)을 갖는다.
도 4-6에 도시된 바와 같이 스페이서(30)는 도시된 실시예에서 우레탄 중합체 TEXIN 245로 몰딩된다. 대향된 돔형태의 단부(61,62) 및 중심부(63)를 갖도록 하기 위해 길게 생긴 배럴(barrel) 형태의 몸체(60)로 몰딩된다.
도 4-5에 잘 도시되었는데 스페이서 몸체(60)는 외부표면에 형성되고 그 사에에 8개의 리브(rib)(66)를 형성하는 8개의 종방향으로 생긴 채널(65)을 갖는다. 리브(66)는 스페이서를 축방향으로 스페이서를 강화시키는 역할을 하며, 이러한 리브들을 형성하는 채널(65)은 스페이서를 형성하는데 필요한 플라스틱의 양을 줄이고 가격과 중량을 감소시킨다.
실린더형 보어(68)는 몸체(60)를 통해 종방향으로 형성된다. 실린더(68)의 직경은 볼트(25)의 로드(41)의 직경보다 약간 크다. 도 5,6에서 볼 수 있듯이 약간 돌출된 표면(69)이 보어(68)의 중간에 형성되어 있다.
그로멧(31)은 그로멧(27)의 대칭형이다. 다시말해, 그로멧(27)과 구조가 동일하지만 조립체(20)에서 반대쪽을 향한다. 워셔(32)는 워서(26)와 동일하다. 그로멧(31)의 동일한 환상의 홈 안에 우선적으로 조립된다.
육각 너트(33)는 축방향으로 돌출된 내부 플랜지(flange)(71)를 갖는 종래의 너트이다. 노트(33)의 육각 너트 단부(72)는 플랜지(71) 바깥쪽이다. 플랜지(71)는 워서(32)에 삽입되고 두개를 함께 고정시킨다.
시스템(20)은 워셔(26) 및 그로멧(27) 서브 조립체를 통해 볼트 샤프트(41)를 우선적으로 나사형으로 조립하여 조립된다. 상기 제 1 서브 조립체는 도 7에 도시되었다. 그런 다음 샤프트(41)는 스태빌라이저 바 크랭크 암(15)에 있는 구멍을 통과한다.
다음에 스페이서(30)는 샤프트(71)에 끼워진다. 그런 후에 샤프트는 서스펜션 암(16)에 있는 구멍을 통과한다. 나머지 그로멧(31), 워셔(32) 및 너트(33) 서브 조립체는 샤프트(41)에 너트(33)를 끼워서 조립된다.
육각 너트(33)는 조립체(20)의 구성요소들과 암(15,16)이 꼭 맞지만 꽉 끼워지지 않을 때까지 볼트(25)의 나사형부분(43) 안으로 들어간다. 너트(33)는 나사형 부분(43)의 단부에서 정지한다. 그로켓(27,31)은 암(15,16)을 스페이서(20)에 대해서 탄성적으로 고정시킨다. 암(15,16)은 약 30°로 볼트(25)에 대해서 이동하는데 자유롭다.
본 발명의 선호되는 실시예가 설명되었는데, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 범위는 청구항에 명시되어 있다.

Claims (10)

  1. 자동차 현가장치에서 스태빌라이저 바 크랭크 암 및 서스펜션 암을 연결시키기 위한 링크 조립체는
    (a) 샤프트,
    (b) 축방향으로 경로를 갖으며, 돔형태의 단부를 갖는 길다란 베럴 모양의 몸체를 포함하는 스페이서,
    (c) 상기 샤프트는 상기 경로 이상으로 연장된 대향된 단부를 갖고 상기 경로를 통해 연장되며,
    (d) 경로를 갖는 제 1 그로멧 및 제 2 그로멧,
    (e) 각각의 상기 제 1,2 그로apt은 돔형태의 단부 및 평평한 단부를 갖으며,
    (f) 제 1 그로멧의 경로를 통해 연장된 상기 샤프트의 대향된 단부들 중 하나와 상기 제 2 그로멧의 경로를 통해 연장된 상기 샤프트의 대향된 단부의 나머지 부분,
    (g) 상기 그로멧의 돔형태의 단부는 스페이서의 상응하는 돔형태의 단부를 향하고,
    (h) 그로멧 및 스페이서를 샤프트에서 유지시키기 위한 샤프트의 대향된 단부에 있는 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 링크 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (a) 상기 스페이서 몸체는 몰딩된 플라스틱으로 만들어지고 상기 그로멧과 비교하여 축방향으로 견고한 것을 특징으로 하는 링크 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    (a) 상기 스페이서 몸체는 폴리우레탄으로 몰딩되는 것을 특징으로 하는 링크 조립체.
  4. 제 2 항에 있어서,
    (a) 상기 스페이서 몸체는 종방향으로 길에 생긴 리브를 형성하기 위해 외부 표면에 만들어진 여러개의 길다란 종방향 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 링크 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    (a) 상기 스페이서 몸체는 우레탄 중합체 TEXIN 245로 몰딩되는 것을 특징으로 하는 링크 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    (a) 상응하는 제 1,2 그로멧에 홈을 유지시키도록 안착된 제 1,2 워셔는 ,
    (b) 상기 제 1 워셔가 안착되는 샤프트의 단부에 있는 헤드,
    (c) 상기 제 2 워셔를 연결시키기 위한 샤프트의 다른쪽 단부에 있는 너트를포함하는 것을 특징으로 하는 링크 조립체.
  7. 자동차 현가장치의 링크 조립체에 대한 스페이서는
    (a) 실린더형 축방향으로 연장된 보어를 갖는 길다란 배럴형태의 몸체로 구성되며,
    (b) 상기 몸체는 종방향으로 길다란 리브를 형성하도록 외부 표면에 형성된 여러개의 길다란 홈과 돔형태의 단부를 갖는 것을 특징으로 하는 스페이서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    (a) 상기 스페이서 몸체는 폴리우레탄 중합체로 몰딩되는 것을 특징으로 하는 스페이서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    (a) 상기 폴리우레탄 중합체는 TEXIN 245인 것을 특징으로 하는 스페이서.
  10. 제 7 항에 있어서,
    (a) 상기 보어는 여러개의 종방향으로 길다랗고 돌출된 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 스페이서.
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