KR20090018313A - 자동차의 스트럿 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 스트럿 장착구조에 관한 것으로, 스트럿의 상단을 차체에 연결하는 인슐레이터에 있어서, 러버부시(33)에 삽입되는 인너파이프(34)를 차체 외측으로 기울어진 상태로 설치하고 스트럿 장착시 쇽업소버(10) 하단을 차체쪽으로 강제로 밀어 장착함으로써 상기 러버부시(33)의 비틀림에 의해 차체 하중에 의해 자연 발생하는 사이드로드에 대항하는 인위적인 사이드로드가 발생토록 하였다.

따라서, 상기 두 사이드로드가 상쇄되어 스트럿에 사이드로드가 작용하지 않게 됨으로써 별도의 로워스프링시트나 사이드로드 저감용 코일스프링을 사용할 필요가 없게 되어 부품비용이 절감되고 타이어와의 사이에 충분한 갭을 확보하여 레이아웃 설정이 용이하게 되는 효과가 있다.

맥퍼슨 서스펜션, 스트럿, 사이드로드

Description

자동차의 스트럿 장착구조{strut mounting structure of a car}

본 발명은 자동차의 스트럿 장착구조에 관한 것으로, 특히 사이드로드를 저감시킬 수 있는 스트럿 장착구조에 관한 것이다.

도 1의 (a)에 도시된 서스펜션은 맥퍼슨 스트럿 타입 서스펜션이다.

상기 타입의 서스펜션은 쇽업소버(10)에 코일스프링(20)이 일체화(30,31은 스프링시트)된 스트럿을 로어암과 차체 사이에 설치한 인디펜던트 서스펜션으로서, 부품수가 적고 경량이어서 비용을 절감할 수 있으므로 중형 이하의 승용차에서 널리 사용되고 있다.

그런데 코일스프링(20)의 힘 작용 방향과 차체 하중이 스트럿으로 작용하는 힘 방향의 차이로 인하여 피스톤로드 상에 횡방향으로 작용하는 사이드로드(side load)가 발생하여, 쇽업소버(10)에 밴딩이 발생함으로써 실린더와 피스톤 사이 및 실린더 상단과 피스톤로드의 사이에 마찰이 발생하게 되고, 이는 쇽업소버의 진동감쇠성능과 내구성을 저하시키고 작동 소음을 야기한다.

따라서, 종래에는 도 1의 (b)와 같이, 로워스프링시트(30)를 타이어쪽으로 이동시킴과 더불어 그 경사도를 증가시키고 또한 별도의 사이드로드 저감용 코일스 프링을 개발하였으나, 타이어와 갭(gap) 등 레이아웃 상의 문제가 발생되고, 부품 비용이 증가하였으며, 그럼에도 불구하고 사이드로드를 효과적으로 제거하지 못하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 간단한 구조 변경을 통해 사이드로드를 제거할 수 있게 되어, 종래와 같이 별도의 로워스프링시트나 사이드로드 저감용 코일스프링을 사용할 필요가 없게 되어 부품비용이 절감되고 타이어와의 사이에 충분한 갭을 확보할 수 있게 되어 레이아웃 설정이 용이한 자동차의 스트럿 장착구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

쇽업소버의 하우징 하단이 로어암에 결합되고 피스톤로드의 상단이 인슐레이터를 매개로 차체에 연결된 자동차의 스트럿 장착구조에 있어서,

상기 인슐레이터의 러버부시에 상기 피스톤로드의 상단이 삽입되는 인너파이프가 상기 러버부시의 축방향에 대해 차체 외측방향으로 기울어진 상태로 설치되어, 스트럿 장착시 쇽업소버의 하단을 차체 내측 방향으로 밀어 상기 러버부시가 비틀려진 상태로 스트럿이 장착되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 차체 하중에 의해 발생하는 사이드로드와 상기 러버부시가 비틀려진 것에 의해 발생한 사이드로드가 서로 상쇄되어 스트럿에 사이드로드가 작용하지 않으므로 별도의 사이드로드 저감용 로워스프링시트나 코일스프링을 사용할 필요가 없게 되므로 비품비용이 절감되고 타이어와의 갭을 충분히 확보할 수 있어 레이아 웃이 용이해지는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 스트럿의 상단을 차체에 연결하는 매개체인 인슐레이터(32)를 도시한 것으로, (a)는 종래의 러버부시(33)와 인너파이프(34)의 설치상태도, (b)는 본 발명에 따른 러버부시(33)와 인너파이프(34)의 설치상태도이다.

인슐레이터(32)의 내부에는 탄성 변형이 가능한 원통형 러버부시(33)와, 그 러버부시(33)의 내경부에 삽입 설치된 인너파이프(34)가 구비된다. 그리고, 인슐레이터(32)의 하측에는 어퍼스프링시트(31)가 설치된다.

따라서, 쇽업소버의 피스톤로드 상단이 상기 인너파이프(34)에 삽입결합됨으로써 인슐레이터(32)를 통해 쇽업소버가 차체에 연결될 수 있었다.

상기 (a)에 도시된 바와 같이 종래에는 러버부시(33)와 인너파이프(34)의 중심축이 동일선상에 위치하도록 러버부시(33)에 인너파이프(34)가 설치되었다.

이에 대해 본 발명은 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 러버부시(33) 축에 대하여 상기 인너파이프(34)의 축이 소정 각도로 기울어진 상태로 설치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 러버부시(33)의 내주면에는 홈이 형성되고, 인너파이프(34)의 외주면에는 그에 상응하는 돌기가 형성되어, 상기 돌기가 홈에 삽입/안착됨으로써 러버부시(33)와 인너파이프(34)의 결합이 견고히 이루어지도록 되어 있다.

상기 러버부시(33) 축에 대한 인너파이프(34) 축의 기울어진 각도는 차종에 따라 차체 하중에 의해 자연적으로 발생하는 사이드로드의 크기를 측정하고, 상기 러버부시(33)의 재질적 탄성 특성을 감안하여, 상기 인너파이프(34)가 스트럿 장착시 다시 러버부시(33)의 축과 일치하는 상태로 비틀려졌을 때 변형된 러버부시(33)가 상기 차체 하중에 의한 사이드로드와 동일한 크기의 반대 방향 사이드로드를 발생시키도록 반복 실험 및 계산을 통해 결정하게 된다.

한편, 상기와 같이 러버부시(33)에 대해 인너파이프(34)가 기울어져 결합되면, 도 3에 도시된 바와 같이 인슐레이터(32)를 차체에 장착했을 때 스트럿 즉, 쇽업소버(10)가 차체 외측으로 기울어지게 된다.

이에, 스트럿 장착시에는 쇽업소버(10)의 하단을 도시된 화살표 방향 즉, 도 4의 상태와 같이 차체쪽으로 밀어서 로어암에 장착하게 된다.

상기와 같이 쇽업소버(10)의 하단을 강제로 밀어 로어암에 연결하게 되면, 피스톤로드와 함께 인너파이프(34)가 회동함으로써 러버부시(33)에 비틀림이 발생하게 되고, 이 비틀림에 대한 반력으로서 스트럿 상단에는 차체쪽을 향하는 인위적인 사이드로드(A)가 발생하게 된다.

그런데, 도 5에서와 같이 스트럿에는 차체의 하중에 의해 차체 외측을 향하는 자연적인 사이드로드(B)가 이미 발생하고 있는 바, 상기 사이드로드 A와 B는 서로 상쇄되어 결국 스트럿에는 사이드로드가 작용하지 않게 된다.

이와 같이 스트럿에 사이드로드가 작용하지 않게 됨으로써 쇽업소버에 밴딩이 발생하지 않고, 따라서 쇽업소버의 하우징과 피스톤 사이, 피스톤로드와 하우징 상단의 사이에 마찰이 발생하지 않게 되므로 쇽업소버의 댐핑성능과 내구성이 향상된다.

또한, 상기와 같이 사이드로드가 작용하지 않게 되면, 종래 사이드로드를 저감시키기 위하여 사용되던 별도의 로워스프링시트나 코일스프링을 사용하지 않고 도 5와 같이 단순한 원판형 로워스프링시트(30)와 단순 원통형 코일스프링(20)을 사용할 수 있게 되므로 부품 비용이 절감된다.

또한, 로워스프링시트를 차체 외쪽으로 경사지게 연장되는 상태로 설치할 필요가 없게 되므로 타이어와의 사이에 충분한 갭을 확보할 수 있어 서스펜션 설계시 레이아웃 설정이 용이하게 된다.

도 1의 (a),(b)는 종래의 스트럿 설치상태도 및 종래의 사이드로드 저감을 위한 스트럿 설치상태도,

도 2는 인슐레이터의 사시도 및 종래 러버부시와 인너파이프의 설치상태도(a)와 본 발명에 따른 러버부시와 인너파이프의 설치상태도(b),

도 3,4,5는 본 발명에 따른 인슐레이터의 내부 단면도와 스트럿 설치 단계를 도시한 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 쇽업소버 20 : 코일스프링

30 : 로워스프링시트 31 : 어퍼스프링시트

32 : 인슐레이터 33 : 러버부시

34 : 인너파이프

Claims (2)

1. 쇽업소버(10)의 하우징 하단이 로어암에 결합되고 피스톤로드의 상단이 인슐레이터(32)를 매개로 차체에 연결된 자동차의 스트럿 장착구조에 있어서,

   상기 인슐레이터(32)의 러버부시(33)에 상기 피스톤로드의 상단이 삽입되는 인너파이프(34)가 상기 러버부시(33)의 축방향에 대해 차체 외측방향으로 기울어진 상태로 설치되어, 스트럿 장착시 쇽업소버(10)의 하단을 차체 내측 방향으로 밀어 상기 러버부시(33)가 비틀려진 상태로 스트럿이 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스트럿 장착구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 러버부시(33)의 내주면에 홈이 형성되고, 상기 인너파이프(34)의 외주면에 돌기가 형성되어, 상기 돌기가 홈에 삽입/안착된 것을 특징으로 하는 자동차의 스트럿 장착구조.

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