KR20070119734A - 진동 하중용, 특히 자동차 배기 시스템용 서스펜션 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 보강재로 라이닝된 적어도 하나의 고정용 구멍(28)을 포함한 탄성중합 몸체(26, 36, 38)와 상기 고정용 구멍(28)을 관통하는 서스펜션 볼트(20)를 구비한, 특히 자동차 배기 시스템용의 진동 하중용 서스펜션에 관한 것이다. 내마모성을 증가시키고 조립을 용이하게 하기 위해, 상기 보강재는 서스펜션 볼트(20)에 의해 하중이 주로 작용되는 고정용 구멍(28)의 단면의 측부에 주로 라이닝되는 쉘(30)이고, 서스펜션 볼트(20)는 고정용 구멍(28)으로부터 돌출된 두꺼운 헤드(24)를 구비한다.

Description

진동 하중용, 특히 자동차 배기 시스템용 서스펜션{SUSPENSION FOR AN OSCILLATING LOAD, ESPECIALLY FOR AN EXHAUST SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE}

본 발명은, 보강재로 라이닝(lining)된 적어도 하나의 고정용 구멍을 포함한 탄성중합 몸체와 상기 고정용 구멍을 관통하는 서스펜션 볼트를 구비한, 특히 자동차 배기 시스템용의 진동 하중용 서스펜션에 관한 것이다.

상기 종류의 서스펜션은, 예를 들어 독일 특허 공보 37 37 987 C호에 개시되어 있다. 상기 공보에는 원통형 부시가 각각 라이닝된 서로 정반대인 두 개의 고정용 구멍이 다이아몬드형 탄성중합 몸체에 형성되어 있다. 상기 탄성중합 몸체에 임베드된 한 팩의 루프가 두 개의 부시 둘레에서 연장된다.

상기 종류의 또 다른 서스펜션이 독일 특허 공보 198 25 811 C호 뿐만 아니라 198 25 810 C호 및 100 13 121호에 개시되어 있다. 독일 특허 공보 198 25 810호에 따르면, 서스펜션 볼트가 고정용 구멍에 직접 삽입되도록, 고정용 구멍에 라이닝되는 부시는 철 또는 단열성 경질 재료로 구성되거나 생략될 수 있다. 고정용 구멍에 라이닝되는 부시를 생략한 구성은, 예를 들면 박판 금속으로 타출된 원형 호형(arc-shaped) 단면을 가진 서스펜션 후크가 탄성중합 몸체의 해당 고정용 구멍에 직접 결합되는 독일 특허 공보 26 58 358 B호 또는 30 34 370 C호에 의한 종래의 서스펜션을 나타낸다.

본 명세서에 설명된 종류의 서스펜션에는, 일반적으로 매달린 하중의 무게(이에 의한 효과는 동적 영향에 의해 증가될 수 있다)에 의해서뿐만 아니라 하중, 예를 들면 자동차 배기 시스템이 질량 관성력 및/또는 열 팽창 때문에 진동하는 것에 의해서도 응력이 가해진다. 특히 상기 종류의 운동 때문에, 탄성중합 몸체의 고정용 구멍에 부시를 라이닝하는 것이 바람직하다고 여겨져 왔다. 그러나, 이는 독일 특허 공보 37 37 987 C로부터 명백한 바와 같이 예를 들면, 서스펜션 볼트가 그와 한 몸체로 형성된 칼라(collar)를 통해 탄성중합 몸체의 일 측으로의 단지 의도되지 않은 축 방향 변위만을 고정시킬 수 있다는 단점이 있다. 탄성중합 몸체의 반대 방향 변위를 고정시키기 위해, 예를 들면 관련 부시를 관통하는 서스펜션 볼트 단부 영역의 홈 안으로 고정되는 스프링 록 와셔(spring lock washer) 형태의 고정 요소를 제공하는 것이 필요하다.

특허청구범위 청구항의 전제부에 기재된 서스펜션의 신속한 조립을 가능하게 하기 위해, 탄성중합 몸체를 버섯 모양 헤드를 구비한 서스펜션 볼트로 고정시키는 것이 보편화되었다. 이는, 고정용 구멍이 일시적으로 확장될 수 있을 때에만, 즉 부시가 라이닝되지 않았을 때에만 가능하다.

도 1은 자동차 배기 시스템용 서스펜션의 제1 실시예의 수직 단면도이다.

도 2는 도 1의 단면 II-II을 도시한 단면도이다.

도 3은 도 2의 단면 III-III을 도시한 단면도이다.

도 4는 도 2의 확대 상세도이다.

도 5는 도 4의 단면 V-V을 도시한 단면도이다.

도 6은 도 7의 단면 VI-VI에 있어서 도 2에 대한 변형된 실시예를 도시한 도면이다.

도 7은 도 6의 단면 VII-VII을 도시한 단면도이다.

도 8은 도 9의 단면 VIII-VIII에 있어서 추가 실시예를 도시한 도면이다.

도 9는 도 8의 단면 IX-IX을 도시한 단면도이다.

도 10은 쉘의 제1 실시예의 정면도이다.

도 11은 도 10과 관련된 평면도이다.

도 12는 변형된 쉘의 정면도이다.

도 13은 도 12와 관련된 평면도이다.

도 14는 추가로 변형된 쉘을 도시한 도면이다.

도 15는 도 14와 관련된 평면도이다.

도 16은 추가로 변형된 쉘의 정면도이다.

도 17은 도 16과 관련된 평면도이다.

도 18은 추가로 변형된 쉘의 정면도이다.

도 19는 도 18과 관련된 평면도이다.

도 20은 도 21의 단면 XX-XX에 있어서 추가로 변형된 쉘의 단면도이다.

도 21은 도 20의 화살표 XXI 방향에서의 형상을 도시한 도면이다.

도 22는 도 23에서 단면 XXII-XXII로서 표시된, 도 20의 변형물을 도시한 도면이다.

도 23은 도 22의 화살표 XXIII 방향에서의 형상을 도시한 도면이다.

본 발명의 목적은 한편으로는 매달린 하중의 심한 진동에 높은 내마모성을 가지며 다른 한편으로는 쉽게 조립가능한 서두에 설명된 타입의 서스펜션을 개발하는 것이다.

상기 목적은, 보강재가, 서스펜션 볼트에 의해 하중이 주로(mainly) 작용되는 고정용 구멍의 단면 측부(다시 말해, 고정용 구멍(28)에 있어서, 단면에서 보았을 때에 서스펜션 볼트(20)에 의해 하중이 주로 작용되는 측)에 주로(predominantly) 라이닝되는 쉘이라는 점과, 상기 서스펜션 볼트가 고정용 구멍으로부터 돌출된 두꺼운 헤드를 구비한다는 점을 특징으로 하는 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명에 의한 쉘은 그 단면이 최대한 반원형인 것이 바람직하다. 일반적으로 쉘은 원의 1/4 또는 심지어 단지 1/6에 해당하는 단면을 가지는 것으로 충분하다.

쉘은 그를 탄성중합 몸체에 고정시키기 위한 구조물, 예를 들어 구멍 또는 홈(flute)을 포함하는 것이 또한 유리하다.

쉘은, 탄성중합 몸체에 고정된 방식과 무관하게, 세로 리브(longitudinal rib) 사이 공간으로 삽입된(penetrated) 탄성중합 몸체 재료에 의해 고정된 적어도 한 팩의 루프(one pack of loops)가 놓인 외부 세로 리브를 포함하는 것이 유리하다.

한가지 개량된 점에 따르면, 쉘은 상기 적어도 한 팩의 루프의 측방 지지용 플랜지를 포함한다.

탄성중합 몸체와 접촉하는 쉘 표면이 부착 촉진제(adhesion promotor)로 코팅된 것이 또한 유리하다.

사출 성형 또는 가황(vulcanizing)에 의해 탄성중합 몸체를 생산하는 경우, 쉘이 정확한 위치 주변에서 성형되거나 가황되도록, 상기 목적을 위해 사용되는 금형 내에서 쉘 또는 각 쉘을 일시적으로 고정시키는 것이 필요하다. 상기 목적을 위해, 금형 내에서 쉘을 볼트에 고정시킬 수 있는 적어도 하나의 클램프가 쉘에 형성되는 것이 바람직하다.

클램프는 쉘의 양쪽 세로 가장자리부로부터 돌출된 핑거(finger)에 의해 형성될 수 있다.

클램프는 쉘의 각 단부에 형성되는 것이 유리하다.

특허청구범위 청구항의 전제부에 따른 공지된 서스펜션의 경우와 같이, 탄성중합 몸체는 고무 또는 고무와 유사한 플라스틱 재료로 제작되는 것이 바람직하다. 탄성중합 몸체용으로 사용된 재료의 타입에 따라서, 본 발명에 의한 쉘은 탄성중합 몸체를 플라스틱 재료로 사출 성형할 때 임베드된 상태로 가황되거나, 그 후에 완성된 탄성중합 몸체에 접착된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 기초로 하여 이하 상세히 설명된다.

자동차 플로어(floor)(14)로부터 자동차 배기 시스템의 파이프(12)를 매달고 있는 서스펜션(10)이 도 1에 도시되었다. 플로어(14)에 용접된 상부 철 클립(clip)(18)뿐만 아니라 파이프(12)에 용접된 하부 철 클립(16)도 서스펜션(10)의 일부를 형성한다. 칼라(22)로부터 시작되어 버섯 모양 헤드(24)에서 끝나는 원형 원통형 서스펜션 볼트(20)가 두 개의 철 클립(16, 18)과 각각 일체로 형성된다. 도 2를 참조하면, 두 개의 철 클립(16, 18)은, 둥근 꼭지점에 의해 세워져 있는 정사각형과 유사한 외형을 가지며 상부 및 하부 모서리 부근에 고정용 구멍(28)을 각각 포함한 탄성중합 몸체(26)에 의해 서로 연결된다. 하부 고정용 구멍(28)의 하부 영역 및 상부 고정용 구멍(28)의 상부 영역에는 4반분-원통형 쉘(quarter-cylindrical shell)(30)이 라이닝된다. 도시된 예에 있어서, 두 개의 쉘(30)은 금속으로 구성된다. 그러나, 두 개의 쉘(30)은 또한, 비록 다른 한편으로는 관련 서스펜션 볼트(20)와 작은 마찰력을 가진 활주 쌍을 형성하지만, (만일 필요하다면 부착 촉진제에 의해) 탄성중합 몸체(26)에 단단히 부착되는 플라스틱 재료로 구성될 수 있다. 내인장성(tension-proof) 실 또는 전선을 수차례 감아서 형성되고 탄성중합 몸체(26)에 임베드된 한 팩의 루프(32)는 두 개의 쉘(30)의 둘레에서 연장된다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 내부에 임베드된 두 개의 쉘(30) 및 한 팩의 루프(32)를 포함하는 탄성중합 몸체(26)는, 서스펜션(10)이 조립되기 전에 사전 제작된 유닛, 예를 들어 가황 유닛을 형성한다. 조립은 탄성중합 몸체(26)를 두 개의 서스펜션 볼트(20)에 고정시킴으로써 이루어진다. 공정에 있어서, 서스펜션 볼트(20) 직경에 꼭 맞는 직경을 가진 고정용 구멍(28)은, 관련 버섯 모양 헤드(24)에 의해 일시적으로 확장되고 그 다음 도 1에 도시된 바와 같이 관련 서스펜션 볼트(20)의 헤드(24)가 문제의 고정용 구멍(28)으로부터 완전히 밀려나오자마자 그 원형 단면 형상으로 다시 복귀된다. 따라서, 탄성중합 몸체(26)의 두 전면들 중 하나의 전면, 도 1에 있어서 왼쪽 전면이 두 칼라(22)에 접하고, 그 반대 측 전면이 두 헤드(24)의 기초부에 접한다. 두 개의 쉘(30)은, 칼라(22)와 관련 서스펜션 볼트(20) 헤드(24) 사이 공간에서의 근소한 축 방향 틈새를 가지고 장착되도록 그 길이가 정해진다.

탄성중합 몸체(26)는 도 2에 있어서 수평인 중심 평면 X에 대해서 대칭이고 두 고정용 구멍(28)의 축을 포함한 수직 중심 평면 Y에 대해서도 대칭이며 도 2에 의하면 이중 화살표 형상인 중심 절결부(cut-out)(34)를 포함한다.

도 6 및 도 7은, 도 1 내지 도 5에 도시된 탄성중합 몸체(26)에 대해 변형되고 그 외형이 외형도(view) 또는 단면도 모두에 있어서 직사각형인 탄성중합 몸체(36)를 도시한다. 탄성중합 몸체(36)는 그 자체로 작동 중 발생하는 모든 힘을 전달할 수 있도록 그 크기가 정해진다. 도 1 내지 도 5에 도시된 한 팩의 루프(32)에 해당하는 보강재는 본 실시예에 제공되지 않는다. 그러나, 도 6 및 도 7에 도시된 탄성중합 몸체(36)의 경우에 있어서 두 개의 고정용 구멍(28)은 부분 원통형 쉘(30)에 의해 또한 보강된다.

단지 한 개의 고정용 구멍(28) 만을 포함한 탄성중합 몸체(38)가 완전함을 위해 도 8 및 도 9에 도시되었다. 상기 구멍은 선행 실시예에 있어서의 하부 고정용 구멍에 해당하고 선행 실시예에서와 같이 구멍의 하부가 부분 원통형 쉘(30)에 의해 보강된다. 도 8 및 도 9에 도시된 탄성중합 몸체(38)는 상부 고정용 구멍 대신에 내부에 임베드된 서스펜션 플레이트(40)를 포함한다. 측방 강화 요소(42) 및 중심 강화 요소(44)가 탄성중합 몸체(38)에 추가로 임베드된다.

쉘(30)의 단면 형상은 발생 하중 및 쉘용으로 선택된 재료에 따라서 특정 한계치 내에서 변화될 수 있다는 점을, 한편으로는 도 10 및 도 11로부터 다른 한편으로는 도 12 및 도 13으로부터 알 수 있다. 그러나, 단면은 실질적으로 반원 이상이 아니어야 하고 실질적으로 4분원(quadrantal) 이하가 아니어야 한다.

도 14 및 도 15에 도시된 쉘(30)에는 쉘(30)을 탄성중합 몸체(26, 36 또는 38)에 고정시키기 위한 구조물(46)이 제공된다. 도시된 바와 같이, 구조물(46)은 예를 들어 원형 구멍일 수 있다.

도 16 및 도 17에 도시된 쉘(30)은, 그 양 단부에, 반경 방향의 외부로 돌출되고 한 팩의 루프(32)를 측방 변위에 대해 고정시키기 위한 플랜지(48)를 각각 구비한다.

도 18 및 도 19에 도시된 쉘(30)의 외부에는 외부 원주면이 한 팩의 루프(32)용 지지면으로서 작용하는 세로 리브(50)가 제공되며, 세로 리브(50) 사이에는 탄성중합 몸체(26, 36 또는 38) 재료를 수용하고 그에 의해 한 팩의 루프(32)를 단단히 임베드시키기 위해 세로 홈이 형성된다.

도 20 및 도 21에 도시된 쉘(30)은, 그 양 단부에, 원주 방향에 있어서의 쉘의 세로 가장자리부(52)로부터 돌출된 한 쌍의 클램프 핑거(clamp finger)(54)를 각각 구비한다. 상기 각각의 클램프 핑거 쌍은, 쉘(30)을, 관련 탄성중합 몸체(26 또는 36)의 사출 성형용 또는 가황용 금형 내에서 원통형 볼트에 고정시킬 수 있는 클램프(54, 54)를 형성한다.

도 22 및 도 23에 의한 쉘은, 쉘이 단지 한 쌍의 클램프 핑거(54) 만을 포함한다는 점과 상기 한 쌍의 클램프 핑거가 쉘의 중심 영역에 배치된다는 점에 있어서 도 20 및 도 21에 도시된 쉘과 다르다.

Claims (9)

1. 보강재로 라이닝된 적어도 하나의 고정용 구멍(28)을 포함한 탄성중합 몸체(26, 36, 38)와 상기 고정용 구멍(28)을 관통하는 서스펜션 볼트(20)를 구비한, 특히 자동차 배기 시스템용의 진동 하중용 서스펜션에 있어서,

   상기 보강재는 서스펜션 볼트(20)에 의해 하중이 주로 작용되는 고정용 구멍(28)의 단면 측부에 주로 라이닝되는 쉘(30)이고,

   서스펜션 볼트(20)는 고정용 구멍(28)으로부터 돌출된 두꺼운 헤드(24)를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 하중용 서스펜션.
2. 제1항에 있어서,

   쉘(30)은 그 단면이 최대한 반원형인 것을 특징으로 하는 진동 하중용 서스펜션.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   쉘(30)은 그를 탄성중합 몸체(26, 36, 38)에 고정시키기 위한 구조물(46)을 포함한 것을 특징으로 하는 진동 하중용 서스펜션.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   쉘(30)은 적어도 한 팩의 루프(32)가 놓이는 외부 세로 리브(50)를 포함하며, 적어도 한 팩의 루프(32)가 상기 세로 리브 사이의 공간에 삽입된 탄성중합 몸체(26, 36, 38) 재료에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 진동 하중용 서스펜션.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   쉘(30)은 적어도 한 팩의 루프(32)의 측방 지지용 플랜지(48)를 포함한 것을 특징으로 하는 진동 하중용 서스펜션.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   탄성중합 몸체(26, 36, 38)와 접촉하는 쉘(30) 표면이 부착 촉진제로 코팅된 것을 특징으로 하는 진동 하중용 서스펜션.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   쉘(30)을 탄성중합 몸체(26, 36, 38)의 형상 제작용 금형 내에서 볼트에 고정시킬 수 있는 적어도 하나의 클램프(54, 54)가 쉘(30)에 형성된 것을 특징으로 하는 진동 하중용 서스펜션.
8. 제7항에 있어서,

   클램프(54, 54)가 쉘(30)의 양쪽 세로 가장자리부(52)로부터 돌출된 핑거에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 진동 하중용 서스펜션.
9. 제8항에 있어서,

   클램프(54, 54)가 쉘(30)의 각 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 진동 하중용 서스펜션.