KR20100088808A

KR20100088808A - 스트럿 지지 구조

Info

Publication number: KR20100088808A
Application number: KR1020090007918A
Authority: KR
Inventors: 안세영
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2010-08-11

Abstract

본 발명에 따르면, 차체에 현가장치용으로 구비되는 스트럿의 피스톤로드; 상기 피스톤로드의 외측으로 그 상하단이 지지되게 배치되는 스프링; 상기 피스톤로드의 상부 외주면에 범프스토퍼를 내삽시키도록 일측 개방되며 중심이 천공되게 구비되는 범퍼스토퍼컵; 상기 범퍼스토퍼컵이 하부 중심에 배치되며 상기 범퍼스토퍼컵의 천공부와 대응되게 형성된 관통공을 통해 상기 피스폰로드의 상단이 그 상측으로 관통 연장되는 판상의 로워브라켓; 상기 로워브라켓의 상측으로 관통 연장된 피스톤로드의 단부가 고정 결합되는 인슐레이터어셈블리; 및 상기 로워브라켓의 상측에 위치하여 상기 로워브라켓과 일체 결합되되 상기 인슐레이터어셈블리를 수용하여 상기 차체와 고정되는 어퍼브라켓;을 포함하며, 상기 로워브라켓에는 상기 범퍼스토퍼컵 외측과의 사이에 베어링을 수용시키도록 그 둘레면의 적어도 두곳에 하향진 굴곡부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스트럿 지지 구조가 제공된다.

이에 의하면, 로워브라켓이 스프링과 베어링을 통한 작용력을 차체로 전달시킴에 있어, 종래 베어링케이스의 기능을 함께 갖는 구성으로 개량되어 스트럿 상단의 지지구조를 단순화시킬 수 있다.

또한, 로워브라켓의 굴곡부가 베어링을 들뜸없이 긴밀히 컬링하여 지지시킴으로써 그 상, 하면의 작용점이 수직 기준으로 일직선 상에 위치하게 되며, 스트럿 상단의 지지구조를 강성과 내구성 향상시킬 수 있게 된다.

차체, 현가장치, 스트럿, 피스톤로드, 스프링, 범퍼스토퍼, 로워브라켓, 인슐레이터어셈블리, 어퍼브라켓, 굴곡부

Description

스트럿 지지 구조 {Strut support structure}

본 발명은 본 발명은 자동차의 현가장치에 사용되는 스트럿 지지 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스트럿의 차체 연결부위인 인슐레이터어셈블리에 작용하는 집중하중을 분산시키는 스트럿 지지 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여, 자동차가 주행할 때 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 개선시키기 위한 장치이다.

이러한 현가장치는 차체와의 결합방식이나 진동제어방식 등에 따라 다양하게 구분되는바, 전방 차축의 형식에 따라 구분되는 전방 현가장치는 프레임과 차축 사이를 연결하여 자동차의 중량을 지지하고, 차륜에서 발생되는 진동을 흡수하는 동시에, 자동차의 조향 장치가 일부 설치된다.

상기한 전방 현가장치는 차축 현가식과 독립 현가식으로 나누어지며, 승차감이나 조종성을 중요시하는 상용차에서는 독립 현가식을, 버스나 트럭에서는 차축 현가식을 많이 사용한다.

특히, 독립 현가식의 전방 현가장치로는 위시본형(wishbone type)과 맥퍼슨 형(macpherson type)이 있는데, 이중 맥퍼슨형의 경우는 위시본형에 비하여 구조가 간단하고 승차감이 우수하여 승용차 등에 널리 사용되고 있는 방식으로, 어퍼 아암이 없으며, 그 대신 쇽업쇼버가 내장된 스트럿의 하단이 조향너클을 통해 로워 아암과 일체로 연결되어 조향시 상기 조향너클과 스트럿이 일체로 회전되는 특징을 가지고 있다.

한편, 도면을 참조하여 종래 스트럿의 상단에 대한 차체와의 결합 구조에 대해 상세히 살펴본다.

도 1은 종래의 스트럿 지지 구조의 일례를 나타내 보인 분해도이고, 도 2는 도 1의 조립완성된 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 스트럿 지지 구조는, 스트럿의 피스톤로드(110)와, 상기 피스톤로드(110)의 외측에 미도시된 상,하 스프링시트(도시 생략)로 그 상하단이 지지되는 스프링(120)과, 차륜의 충격 하중이 차체(C)로 전달되는 것을 차단시키는 범프스토퍼(도시 생략)를 상기 피스톤로드(110)의 상부 외주면에 내삽시키도록 일측 개방되며 중심이 천공되게 구비되는 범퍼스토퍼컵(130)과, 상기 범퍼스토퍼컵(130)이 하부 중심에 배치되며 상기 범퍼스토퍼컵(130)의 천공부와 대응되게 형성된 관통공(140a)을 통해 상기 피스폰로드(110)의 상단이 그 상측으로 관통 연장되는 판상의 로워브라켓(140)과, 상기 로워브라켓(140)과 상기 범퍼스토퍼컵(130) 사이에 베어링(V)을 내측에 수용시키도록 판면의 둘레면이 하향 굴곡된 베어링케이스(150)와, 상기 로워브라켓(140)의 상측으로 관통 연장된 피스톤로드(110)의 단부와 결합되어 진동절연토록 구비되는 인슐레이터어셈블리(160), 및 상기 로워브라켓(140)의 상측에 위치하여 상기 로워브라켓(140)의 볼트공을 통해 일체 결합되되 상기 인슐레이터어셈블리(160)를 수용하여 차체(C)와 고정되는 어퍼브라켓(170)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 로워브라켓(140)의 하측에는 상기 베어링케이스(150)로부터 전해지는 상기 스프링(120)의 하중을 완충시키도록 판상의 일부가 하방으로 오목하게 형성된 오목부(141)가 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 로워브라켓(140)과 상기 어퍼브라켓(170)은 볼트(B)와 너트(N)를 이용한 결합방식과 더불어, 다수곳 용접으로 보다 긴밀한 결합이 이루어지게 된다.

상기한 베어링케이스(150)의 상면은 상기 로워브라켓(140)의 내측에 형성된 오목부(141)와 면접촉되며, 이 면접촉부의 다수곳이 용접되어 상기 로워브라켓(140)과 일체로 고정 결합된다. 아울러, 상기 범퍼스토퍼컵(130) 또한, 베어링케이스(150)의 하면에 고정 결합되어 이루어진다.

그리고, 상기한 인슐레이터어셈블리(160)의 내측에는 진동 및 충격을 절연하기 위한 인슐레이터러버(161)가 설치되고, 중심으로 상기 피스톤로드(110)의 상단이 직접 고정 결합되는 구조이다.

또한, 상기 인슐레이터어셈블리(160)의 인슐레이터러버(161)와 피스톤로드(112)의 상단 사이에는 상기 피스톤로드(112)로부터의 힘을 상기 인슐레이터러버(161)에 골고루 분산하여 전달하도록 하는 로드부쉬(162)가 개재된다. 아울러, 상기 로드부쉬(162)는 피스톤로드(110) 상단에 결합되는 너트(미도시)에 의해 상기 인슐레이터러버(161)와 피스톤로드(110)를 일체로 연결시키게 된다.

이와 같은 구조에 의하면, 주행중 자동차에 가해지는 충격은 상기 스프링(120) 및 범프스토퍼를 통해 흡수되며, 쇽업소버를 통해 상기 스프링(102)의 진동이 신속히 절연됨으로써 탑승자의 주행중 승차감을 만족시킬 수 있게 된다.

그런데, 주행중의 충격이 전달되는 경로를 살펴보면, 우선 스프링(120)이 흡수하는 충격은 베어링(120)과 인슐레이터러버(161)로 전해지며, 상기 쇽업소버의 완충작용시 작용하는 힘은 상기 베어링(120)과 인슐레이터러버(118)로 전해지게 된다.

보다 구체적으로 살펴보면, 쇽업소버의 완충작용시에는 피스톤로드(110)가 상기 인슐레이터어셈블리(160)의 로드부쉬(162)에 고정되어 있는 구조이므로 상기 피스톤로드(110)로부터 로드부쉬(162)와 인슐레이터러버(161)를 통해 차체(C)로 그 작용력이 전달되며, 또, 스프링(102)의 충격 흡수시에는 베어링(V)과 베어링케이스(150)를 통해 로어브라켓(140)의 오목부(141) 및 차체(C)로 그 작용력이 전달됨으로써 이른바 이중경로(Dual Path)를 형성시키게 되어 작용력의 집중현상을 방지할 수 있다.

다만, 피스톤로드(110)를 통한 쇽업소버의 작용력은 전달에 이상없으나, 스프링(120)을 통한 작용력은 베어링(V), 로어브라켓(140)의 오목부(141) 및 차체(C)로 전달됨에 있어서, 베어링케이스(150)의 상, 하면의 작용점(도 2의 노란 화살표)이 수직 기준으로 동일 선상에 위치하지 않으며, 그 가장자리측이 로어브라켓(140)과 미접촉된 상태로 인해 스트럿 상단의 지지구조가 강성과 내구성에 취약한 구조를 가지는 단점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 스트럿의 상단을 통한 주행중의 하중 전달 경로를 이원화시키되 강성과 내구성을 개선시킬 수 있는 스트럿 지지 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 스트럿 지지 구조는 차체에 현가장치용으로 구비되는 스트럿의 피스톤로드; 상기 피스톤로드의 외측으로 그 상하단이 지지되게 배치되는 스프링; 상기 피스톤로드의 상부 외주면에 범프스토퍼를 내삽시키도록 일측 개방되며 중심이 천공되게 구비되는 범퍼스토퍼컵; 상기 범퍼스토퍼컵이 하부 중심에 배치되며 상기 범퍼스토퍼컵의 천공부와 대응되게 형성된 관통공을 통해 상기 피스폰로드의 상단이 그 상측으로 관통 연장되는 판상의 로워브라켓; 상기 로워브라켓의 상측으로 관통 연장된 피스톤로드의 단부가 고정 결합되는 인슐레이터어셈블리; 및 상기 로워브라켓의 상측에 위치하여 상기 로워브라켓과 일체 결합되되 상기 인슐레이터어셈블리를 수용하여 상기 차체와 고정되는 어퍼브라켓;을 포함하며, 상기 로워브라켓에는 상기 범퍼스토퍼컵 외측과의 사이에 베어링을 수용시키도록 그 둘레면의 적어도 두곳에 하향진 굴곡부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 로워브라켓의 굴곡부는, 그 단부가 수용된 상기 베어링의 외측을 컬링하도록 내측방향으로 접혀지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 베어링과 로워브라켓 사이에 개재되되 상기 베어링을 마찰음 방지되도록 수용시키는 러버패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로워브라켓은, 상기 스프링과 베어링을 통한 작용력을 상기 차체로 전달시킴에 있어 그 상, 하면의 작용점이 수직 기준으로 일직선 상에 위치하게 이루어지는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 스트럿 지지 구조에 의하면, 로워브라켓이 스프링과 베어링을 통한 작용력을 차체로 전달시킴에 있어, 종래 베어링케이스의 기능을 함께 갖는 구성으로 개량되어 스트럿 상단의 지지구조를 단순화시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 지지 구조에 대해 상세하게 살펴본다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 지지 구조를 나타내 보인 분해도이고, 도 4는 도 3의 조립완성된 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 지지 구조는 차체(C)에 현가장치용으로 구비되는 스트럿의 피스톤로드(210)와, 상기 피스톤로드(210)의 외측에 미도시된 상,하 스프링시트(도시 생략)로 그 상하단이 지지되게 배치되는 스프링(220)과, 상기 피스톤로드(210)의 상부 외주면에 범프스토퍼를 내삽시키도록 일측 개방되며 중심이 천공되게 구비되는 범퍼스토퍼컵(230)과, 상기 범퍼스토퍼컵(230)이 하부 중심에 배치되며 상기 범퍼스토퍼컵(230)의 천공부와 대응되게 형성된 관통공(240a)을 통해 상기 피스폰로드(210)의 상단이 그 상측으로 관통 연장되는 판상의 로워브라켓(240)과, 상기 로워브라켓(240)의 상측으로 관통 연장된 피스톤로드(210)의 단부가 고정 결합되는 인슐레이터어셈블리(260)와, 상기 로워브라켓(240)의 상측에 위치하여 상기 로워브라켓(240)과 일체 결합되되 상기 인슐레이터어셈블리(260)를 수용하여 상기 차체(C)와 고정되는 어퍼브라켓(270), 및 상기 베어링(V)과 로워브라켓(240) 사이에 개재되되 상기 베어링(V)을 마찰음 방지되도록 수용시키는 러버패드(280)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 로워브라켓(240)의 하측에는 상기 로워브라켓(240)으로부터 전 해지는 상기 스프링(220)의 하중을 완충시키도록 판상의 일부가 하방으로 오목하게 형성된 오목부(241)가 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 범퍼스토퍼컵(230)은 오목부(241)의 하면에 고정 결합되어 이루어진다.

또한, 상기 로워브라켓(240)과 상기 어퍼브라켓(270)은 볼트(B)와 너트(N)를 이용한 결합방식과 더불어, 다수곳 용접으로 보다 긴밀한 결합이 이루어지게 된다.

아울러, 상기 로워브라켓(240)에는 상기 범퍼스토퍼컵(230) 외측과의 사이에 베어링(V)을 수용시키도록 그 둘레면의 적어도 두곳에 하향진 굴곡부(242)가 구비됨이 바람직하며, 상기 베어링(V)이 수용되면 도 4에 도시된 바와 같이, 굴곡부(242)의 단부가 수용된 상기 베어링(V)의 외측을 컬링하도록 내측방향으로 접혀지게 되어 견고하게 일체화 형성된다.

그리고, 상기한 인슐레이터어셈블리(260)의 내측에는 진동 및 충격을 절연하기 위한 인슐레이터러버(261)가 설치되고, 중심으로 상기 피스톤로드(210)의 상단이 직접 고정 결합되는 구조이다.

또한, 상기 인슐레이터어셈블리(260)의 인슐레이터러버(261)와 피스톤로드(212)의 상단 사이에는 상기 피스톤로드(212)로부터의 힘을 상기 인슐레이터러버(261)에 골고루 분산하여 전달되도록 로드부쉬(262)가 개재된다. 아울러, 상기 로드부쉬(262)는 피스톤로드(210) 상단에 결합되는 너트(미도시)에 의해 상기 인슐레이터러버(261)와 피스톤로드(210)를 일체로 연결시키게 된다.

이하, 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 스트럿 지지 구조의 작용에 대해 살펴본다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차의 스트럿 지지구조에 따른 주행중 노면의 충격이 전달되는 경로를 살펴보면, 우선 스프링(220)이 흡수하는 충격은 베어링(220)과 인슐레이터러버(261)로 전해지며, 상기 쇽업소버의 완충작용시 작용하는 힘은 상기 베어링(220)과 인슐레이터러버(218)로 전해지게 된다.

더욱 구체적으로 살펴보면, 쇽업소버의 완충작용시에는 피스톤로드(210)가 상기 인슐레이터어셈블리(260)의 로드부쉬(262)에 고정되어 있는 구조이므로 상기 피스톤로드(210)로부터 로드부쉬(262)와 인슐레이터러버(261)를 통해 차체(C)로 그 작용력이 전달되며, 또, 스프링(202)의 충격 흡수시에는 베어링(V)과 로어브라켓(140)의 오목부(241)을 통해 차체(C)로 그 작용력이 전달됨으로써 이른바 이중경로(Dual Path)를 형성시키게 되어 작용력의 집중현상을 방지할 수 있다.

특히, 상기 로워브라켓(240)은 상기 스프링(220)과 베어링(V)을 통한 작용력을 상기 차체(C)로 전달시킴에 있어, 종래 베어링케이스(도 1 참조)의 기능을 함께 갖는 구성으로 개량되어 스트럿 상단의 지지구조를 단순화시킬수 있게 된다.

아울러, 상기 로워브라켓(240)의 둘레면의 일부인 굴곡부(242)가 베어링(V)을 들뜸없이 긴밀히 컬링하여 지지시킴으로써 그 상, 하면의 작용점(도 4의 노란 화살표)이 수직 기준으로 일직선 상에 위치하게 되며, 스트럿 상단의 지지구조를 강성과 내구성 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수 정 및 변형 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 스트럿 지지 구조의 일례를 나타내 보인 분해도,

도 2는 도 1의 조립완성된 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 지지 구조를 나타내 보인 분해도, 및

도 4는 도 3의 조립완성된 단면도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

210: 피스톤로드 220: 스프링

230: 범퍼스토퍼컵 240: 로워브라켓

241: 오목부 242: 굴곡부

260: 인슐레이터어셈블리 270: 어퍼브라켓

280: 러버패드 C: 차체

V: 볼트

Claims

차체(C)에 현가장치용으로 구비되는 스트럿의 피스톤로드(210);

상기 피스톤로드(210)의 외측으로 그 상하단이 지지되게 배치되는 스프링(220);

상기 피스톤로드(210)의 상부 외주면에 범프스토퍼를 내삽시키도록 일측 개방되며 중심이 천공되게 구비되는 범퍼스토퍼컵(230);

상기 범퍼스토퍼컵(230)이 하부 중심에 배치되며 상기 범퍼스토퍼컵(230)의 천공부와 대응되게 형성된 관통공(240a)을 통해 상기 피스폰로드(210)의 상단이 그 상측으로 관통 연장되는 판상의 로워브라켓(240);

상기 로워브라켓(240)의 상측으로 관통 연장된 피스톤로드(210)의 단부가 고정 결합되는 인슐레이터어셈블리(260); 및

상기 로워브라켓(240)의 상측에 위치하여 상기 로워브라켓(240)과 일체 결합되되 상기 인슐레이터어셈블리(260)를 수용하여 상기 차체(C)와 고정되는 어퍼브라켓(270);을 포함하며,

상기 로워브라켓(240)에는 상기 범퍼스토퍼컵(230) 외측과의 사이에 베어링(V)을 수용시키도록 그 둘레면의 적어도 두곳에 하향진 굴곡부(242)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스트럿 지지 구조.
제 1항에 있어서, 상기 로워브라켓(240)의 굴곡부(242)는,

그 단부가 수용된 상기 베어링(V)의 외측을 컬링하도록 내측방향으로 접혀지는 것을 특징으로 하는 자동차의 스트럿 지지 구조.
제 2항에 있어서,

상기 베어링(V)과 로워브라켓(240) 사이에 개재되되 상기 베어링(V)을 마찰음 방지되도록 수용시키는 러버패드(280)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 스트럿 지지 구조.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로워브라켓(240)은,

상기 스프링(120)과 베어링(V)을 통한 작용력을 상기 차체(C)로 전달시킴에 있어 그 상, 하면의 작용점이 수직 기준으로 일직선 상에 위치하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 스트럿 지지 구조.