KR20140147080A - 서스펜션 스트럿 베어링 - Google Patents

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랄프 슈타우트너
안드레아스 뵐너
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섀플러 테크놀로지스 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 종축(z)을 중심으로 서로 반대로 회전 가능하고 서로에 대해 센터링된 2개의 어셈블리(11, 12)를 구비한 서스펜션 스트럿 베어링(1)에 관한 것으로서, 각각 하나의 어셈블리(11, 12)에 할당되고 서로 지지되어 반대로 회전 가능한 2개의 베어링 링(2, 3) 및 밀봉 장치(8)를 포함한다. 밀봉 장치(8)와 센터링을 이의 기능과 관련하여 서로 분리시키는 한편 비용이 저렴하게 형성하기 위해, 레이스 웨이(2) 중 일 레이스웨이에는 일체로 형성된 2-컴포넌트 구성부품(5)이 제공되고, 상기 2-컴포넌트 구성부품은 제2 컴포넌트에 비해 더 높은 강도를 갖는 제1 컴포넌트를 이용해 어셈블리(11, 12)를 서로 상하로 센터링시키고, 제2 컴포넌트를 이용해 밀봉 장치(8)를 형성한다.

Description

서스펜션 스트럿 베어링{SUSPENSION STRUT BEARING}
본 발명은 종축을 중심으로 서로 반대로 회전 가능하고 서로에 대해 센터링된 2개의 어셈블리를 구비한 서스펜션 스트럿 베어링에 관한 것이며, 상기 서스펜션 스트럿 베어링은 어셈블리 각각에 할당되고 서로 지지되어 반대로 회전 가능한 2개의 레이스웨이(raceway) 및 구성부품 사이에서 작용하는 밀봉 장치를 포함한다.
서스펜션 스트럿은 섀시 기술로 알려져 있다. 여기서 하나의 어셈블리는 차량의 차체와, 다른 어셈블리는 휠과 고정 연결된다. 어셈블리에는 이의 종축을 따라 댐핑(damping) 장치, 예컨대 압축 스프링 및 쇽업서버의 조합이 제공되고, 상기 쇽업서버는 도로의 비평탄성을 보상한다. 어셈블리들의 상대 회전 가능성을 보장하기 위해, 예컨대 휠을 조향할 수 있도록, 예컨대 문헌 DE 10 2006 057 559 A1호에는 서스펜션 스트럿 베어링이 어셈블리를 형성하는 2개의 레이스웨이, 이들 사이에 배치된 회전체와 캐리어 부품들 및 밀봉 장치를 갖는 롤링 베어링으로서 제안된다. 여기서는 모든 레이스웨이에 캐리어 부품이 할당된다. 상부 캐리어 부품 둘레에는 밀봉 장치를 형성하는 추가의 플라스틱 부품이 제공되고, 상기 플라스틱 부품은 하부의 캐리어 부품에 대해 밀봉시킨다. 여기서는 밀봉 장치가 서스펜션 스트럿 수용부와 캐리어 부품 사이에 삽입됨으로써, 하중 하에 밀봉 장치의 더 유연한 재료가 변형되어 밀봉 작용에 악영향을 끼칠 수 있다. 게다가, 서로 서스펜션 스트럿 베어링을 통해 서로 반대 회전 가능한 양 어셈블리의 센터링이 어려워진다.
본 발명의 과제는 밀봉 장치를 구비한 서스펜션 스트럿 베어링의 바람직한 개선예와 서스펜션 스트럿 베어링의 센터링을 제공하는 것이다.
상기 과제는 종축을 중심으로 서로 반대로 회전 가능하고 서로에 대해 센터링된 2개의 어셈블리를 갖는 서스펜션 스트럿 베어링에 의해 해결되고, 상기 서스펜션 스트럿 베어링은 각각 하나의 어셈블리에 할당되고 서로 지지되어 반대로 회전 가능한 2개의 레이스웨이 및 구성부품들 사이에 작용하는 밀봉 장치를 포함하며, 베어링 중 하나에는 일체로 형성된 2-컴포넌트 구성부품이 제공되고, 상기 2-컴포넌트 구성부품은 제2 컴포넌트에 비해 더 높은 강도를 갖는 제1 컴포넌트를 이용해 어셈블리들을 서로 상하로 센터링시키며, 제2 컴포넌트를 이용해 밀봉 장치를 형성한다. 2-컴포넌트 구성부품을 이용해 서스펜션 스트럿 베어링의 어셈블리들은 단순화되고 개선될 수 있다. 이때 경성 컴포넌트는 양 베어링 링을 구비한 베어링의 센터링과, 서스펜션 스트럿의 양 어셈블리의 상하 센터링을 담당하는 반면에, 더 연성의 컴포넌트는 밀봉 장치를 형성한다. 이때 베어링 링은 서로 미끄러지게 상하로 배치되어 미끄럼 베어링을 형성할 수 있다. 그러나 바람직하게 서스펜션 스트럿 베어링은 홈 볼 베어링, 경사접촉 볼 베어링과 같은 일렬 또는 복렬 롤링 베어링으로서 형성되어서, 반경 방향 가이드 외에도 서스펜션 스트럿 어셈블리의 축방향 가이드도 가능하게 할 수 있다.
예컨대 2-컴포넌트 구성부품은 2-컴포넌트 사출성형 방법을 이용해 제조되고, 상기 방법에서 양 컴포넌트는 재료 결합식으로 서로 연결된다. 게다가 여기서는 양 컴포넌트 사이에 하중 전달을 개선하기 위해 형상 결합이 제공될 수 있다. 이를 위해 컴포넌트는 다른 컴포넌트의 보완적인 리세스 내로 맞물리는 익스텐션, 아암 등을 포함할 수 있다. 여기서는 특히 바람직하게, 제1 제조 단계에서 상응하는 리세스를 갖는 경성 컴포넌트가 사출성형 방법을 이용해 제조되고 나서, 제2 컴포넌트가 후속 사출되어서, 상응하는 아암 또는 확장부가 리세스 내로 흘러가고 나서 경화되어, 상기 언급된 형상 결합이 제조된다. 또한, 2-컴포넌트 링은 판재 부품을 이용해 강화될 경우에 바람직한 것으로 증명되었다. 바람직하게 상기 유형의 판재 부품이 이미 사출 과정 중에 경성 컴포넌트 내로 사출되거나 추후에 고정될 수 있다. 이를 위해, 판재 부품은 상응하는 리세스를 제공할 수 있고, 상기 리세스는 경성 컴포넌트에 의해 구현된다. 바람직하게 판재 부품은 서스펜션 스트럿의 어셈블리에 대해 접촉면으로 이용되고, 바람직하게 밀봉 장치에 대한 2-컴포넌트 구성부품의 단부면에 제공된다.
바람직하게 2-컴포넌트 구성부품이 외측 센터링면과 베어링 링에 접하는 측벽을 구비하여 환형으로 형성됨으로써, 2-컴포넌트 구성부품은 서스펜션 스트럿 베어링과 서스펜션 스트럿의 어셈블리의 센터링을 담당한다. 여기서는 바람직하게 밀봉 장치에 반경 방향으로 측벽과 외부 원주 사이에 슬리브 형태로 단부측 밀봉 립이 제공된다. 이로 인해, 밀봉 장치의 수용부가 서스펜션 스터럿의 어셈블리에 대한 서스펜션 스트럿 베어링의 포지셔닝 및 센터링과 무관하게 이루어져, 상기 밀봉 장치는 이의 밀봉 립을 이용해 포지셔닝 및 센터링의 영향을 받지 않고 상대 밀봉면에 대해 밀봉시킬 수 있다.
바람직한 일 실시예에 따라, 외부 링으로 형성된 베어링 링이 제1 어셈블리의 림에, 바람직하게는 서스펜션 스트럿의 관 부품을 형성하거나 이러한 관 부품과 연결되는 구성부품에 수용된다. 내부링으로 형성되는 베어링 링은 2-컴포넌트 구성부품의 측벽에 수용되고, 2-컴포넌트 구성부품의 외부 원주에 헤드 부품이 내부 원주면을 이용해 센터링되어 수용됨으로써, 제2 어셈블리, 바람직하게 서스펜션 스트럿의 헤드 부품은 2-컴포넌트 구성부품을 이용해 제1 어셈블리에 대해 센터링된다. 여기서 2-컴포넌트 구성부품의 내부 원주는 바람직한 방식으로 내부 링으로 형성되는 베어링 링을 둘러싸므로, 베어링 링들과 경우에 따라 이러한 베어링 링들 사이에서 회전하는 회전체는 사실상 완전히 둘러싸인다. 2-컴포넌트 구성부품 중 반경 방향 내부로 베어링 링을 둘러싸는 일 부품은 경성이 덜한 연성의 컴포넌트로 형성될 수 있고 밀봉 립 또는 밀봉 에지를 제공하며, 이는 서스펜션 스트럿의 구성부품에 접하여 다이내믹 밀봉을 형성한다. 바람직하게 반경 방향 외부로 서스펜션 스트럿의 양 어셈블리 사이에서 밀봉이 이루어진다. 이를 위해 밀봉 장치는 어셈블리의 각각의 밀봉면에 접하고 경우에 따라 예비 인장된 밀봉 립을 제공할 수 있다. 양 어셈블리의 밀봉면은 축방향으로 오버래핑되고 밀봉면 사이에 반경 방향의 밀봉이 밀봉 장치를 이용해 이루어질 경우에, 특히 바람직한 것으로 증명되었다.
본 발명은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 서스펜션 스트럿 베어링의 부분 단면도이다.
도 2와 도 3은 도 1의 서스펜션 스트럿 베어링의 상이한 단면도이다.
도 4는 보강재를 갖는 2-컴포넌트 구성부품의 단면도이다.
도 5는 도 4의 2-컴포넌트 구성부품의 부분도이다.
도 1에는 종축(z)을 중심으로 회전 가능한 어셈블리(11, 12)를 갖는 서스펜션 스트럿 베어링(1)이 도시된다. 이때 어셈블리(11)는 내부 직경과 같은 내부면을 이용해 또는 외부 직경과 같은 외부면을 이용해 서스펜션 스트럿의 돔(dome) 내에 수용될 수 있다. 바람직하게 어셈블리(12)는 서스펜션 스트럿의 관 부품 내에 배치된다. 서스펜션 스트럿 베어링(1)은 양 베어링 링(2, 3)과 이 베어링 링에서 회전하는 회전체(4)를 포함하는 추가 어셈블리를 형성한다.
또한, 바람직하게 서스펜션 스트럿의 돔과 연결될 어셈블리(11)에 할당된 베어링 링(2)에는, 환형으로 형성된 2-컴포넌트 구성부품(5)이, 센터링면(22)을 형성하는 측벽(32)을 이용해 수용된다. 베어링 링(3)은 관 부품(14)의 림(33)에 센터링되어 수용된다. 2-컴포넌트 구성부품(5)은 이 구성부품의 외부 원주(6)에 의해 어셈블리(11)의 헤드 부품(13)을 센터링면(7)을 통해 센터링한다. 또한 2-컴포넌트 구성부품(5)에는 베어링 링(2, 3) 및 회전체를 외부로 둘러싸는 밀봉 장치(8)가 제공된다. 이를 위해 이러한 구성부품에 축방향으로 확장된, 사실상 슬리브 형태의 견부들(9, 10)이 제공되고, 상기 견부는 베어링 링(2, 3) 내에서 반경 방향 외부로 그리고 반경 방향 내부로 밀봉 접촉부(15, 16)를 갖는다. 반경 방향 내부로 밀봉 접촉부(15)는 예비 응력 하에 관 부품(14)의 밀봉면(17)에 밀봉시킨다. 반경 방향 외부로 어셈블리(12)의 관 부품(14)과 헤드 부품(13)은 종축(z)을 따라 축방향으로 교차된다. 이때 견부(10)의 밀봉 립으로 형성된 밀봉 접촉부(16)는 반경 방향으로 밀봉을 형성하면서 헤드 부품(13)과 관 부품(14) 사이의 갭을 밀봉시킨다.
도 2 및 도 3에 도시된 도 1의 서스펜션 스트럿 베어링(1)의 부분 단면에서 추론되듯이, 2-컴포넌트 구성부품(5)은 상이한 컴포넌트(18, 19)로 형성된다. 여기서는 컴포넌트(18)가 경성, 예컨대 강화 플라스틱으로 제조되는 반면에, 컴포넌트(19)로 제조된 견부(10)는 경성이 덜한, 예컨대 에틸렌프로필렌(EPDM), 니트릴고무(NBR) 등의 밀봉 재료로 형성된다. 견부(9)는 컴포넌트(18) 또는 컴포넌트(19)로 제조될 수 있다. 2-컴포넌트 구성부품(5)은 바람직하게 2-컴포넌트 구성부품 사출성형 방법으로 형성되고, 상기 방법에서 우선 하나의 구성부품, 바람직하게 구성부품(18)이 사전 사출되고, 제2 컴포넌트, 바람직하게 구성부품(19)은 재료 결합식 형성으로 후속 사출된다. 도 2 및 도 3에 종합적으로 도시되듯이, 균열을 방지하기 위해, 컴포넌트(18)에는 원주에 걸쳐 분배된 리세스(20)가 제공되고, 상기 리세스 내로 견부(10)의 축방향으로 확장된 아암(21)이 사출되므로, 컴포넌트들(18, 19) 사이에는 형상 결합이 형성된다. 경성 컴포넌트(18)는 베어링 링(2)과 헤드 부품(13) 사이의 센터링을 형성하는 반면에, 반경 방향으로 센터링면(22)과 외부 원주(6) 사이에는 설정될 힘 경로로부터 분리되어 경성이 덜한 컴포넌트(19)로부터 견부(10)가 형성되므로, 지속적이고 방해받지 않는 밀봉 접촉부가 한편으로는 밀봉 립(23, 24)과 헤드 부품(13) 사이에서, 그리고 다른 한편으로는 밀봉 립과 관 부품(14) 사이에서 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5에는 도 1 내지 도 3의 2-컴포넌트 구성부품(5)에 대한 개조시에 판재 부품(25)으로부터 형성된 보강재(26)를 구비한 2-컴포넌트 구성부품(5a)이 단면도로 또는 부분 단면도로 도시된다. 보강재(26)는 2-컴포넌트 구성부품(5a)에, 특히 헤드 부품(13)(도 1)과 같은 어셈블리(11)의 구성부품에 대한 상기 구성부품의 접촉면에 추가적인 안정성과 내마모성을 제공한다. 이를 위해 판재 부품(25)은 칼라(collar)(27, 28)를 이용해 반경 방향 외부로 그리고 반경 방향 내부로 컴포넌트(18a)를 둘러싼다. 칼라(27, 28)는 원주에 걸쳐 분배된 웨브(web)(29)를 이용해 서로 연결된다. 컴포넌트(18a)는 외부 원주에 반경 방향으로 상승된, 원주에 걸쳐 분배된 센터링 캠(30)을 포함하고, 상기 캠은 헤드 부품(13)(도 1)에 대해 센터링부를 형성한다. 대안으로 필적할만한 센터링 캠이 판재 부품(25)에 제공될 수 있다. 판재 부품(25)은 바람직하게 2-컴포넌트 구성부품(5a)의 제조 중에 사출성형 방법을 이용해 컴포넌트(18a) 내로 사출된다. 도시된 실시예에서, 양 견부(9a, 10a)는 연성 컴포넌트(19a)로 제조되고 형상결합 방식으로 컴포넌트(18a)와 연결된다.
1 서스펜션 스트럿 베어링
2 베어링 링
3 베어링 링
4 회전체
5 2-컴포넌트 구성부품
5a 2-컴포넌트 구성부품
6 외부 원주
7 센터링면
8 밀봉 장치
9 견부
9a 견부
10 견부
10a 견부
11 어셈블리
12 어셈블리
13 헤드 부품
14 관 부품
15 밀봉 접촉부
16 밀봉 접촉부
17 밀봉 면
18 컴포넌트
18a 컴포넌트
19 컴포넌트
19a 컴포넌트
20 리세스
21 아암
22 센터링면
23 밀봉 립
24 밀봉 립
25 판재 부품
26 보강재
27 칼라
28 칼라
29 웨브
30 센터링 캠
32 측벽
33 림
z 종축

Claims (11)

  1. 종축(z)을 중심으로 서로 반대로 회전 가능하고 서로에 대해 센터링된 2개의 어셈블리(11, 12)를 구비한 서스펜션 스트럿 베어링(1)이며, 각각 하나의 어셈블리(11, 12)에 할당되고 서로 지지되어 반대로 회전 가능한 2개의 베어링 링(2, 3) 및 밀봉 장치(8)를 포함하는 서스펜션 스트럿 베어링에 있어서,
    레이스웨이 중 일 레이스웨이(2)에는 일체로 형성된 2-컴포넌트 구성부품(5, 5a)이 제공되고, 상기 2-컴포넌트 구성부품은 제2 컴포넌트(19, 19a)에 비해 더 높은 강도를 갖는 제1 컴포넌트(18, 18a)를 이용해 어셈블리(11, 12)를 서로 상하로 센터링시키고 제2 컴포넌트(19, 19a)를 이용해 밀봉 장치(8)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 양 컴포넌트(18, 18a, 19, 19a)는 서로 형상 결합 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2-컴포넌트 구성부품(5, 5a)은 사출성형 방법을 이용해 제조되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 2-컴포넌트 구성부품(5, 5a)은 외부 원주(6)에 제공되는 외측 센터링면과 측벽(32)의 베어링 링(2)에 접하는 센터링면(22)에 의해 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링(1).
  5. 제4항에 있어서, 밀봉 장치(8)에는 반경 방향으로 측벽(32)과 외부 원주(6) 사이에서 단부측 밀봉 립(23, 24)이 슬리브 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 링으로서 형성되는 베어링 링(3)은 제1 어셈블리(12)의 림(33)에 수용되고, 내부 링으로서 형성되는 베어링 링(2)의 내부 원주에는 제1 어셈블리(12)를 오버래핑하는 제2 어셈블리(11)를 센터링하는 2-컴포넌트 구성부품(5, 5a)이 수용되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 2-컴포넌트 구성부품(5, 5a)은 이의 내부 원주에서 내부 링으로서 형성되는 베어링 링(2)을 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링(1).
  8. 제7항에 있어서, 베어링 링(2)을 둘러싸는 부품은 제2 컴포넌트(19, 19a)의 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 2-컴포넌트 구성부품(5a)은 적어도 부분적으로 판재 부품(25)을 이용해 보강되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링(1).
  10. 제9항에 있어서, 판재 부품(25)은 2-컴포넌트 구성부품(5a)에 있어 밀봉 장치(8)의 반대편 정면부로 사출되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 2-컴포넌트 구성부품(5, 5a)은 서스펜션 스트럿의 돔과 연결된 어셈블리(11)에 할당되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 스트럿 베어링(1).
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