KR20160089223A - 자동차의 서스펜션 장치 - Google Patents

자동차의 서스펜션 장치 Download PDF

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KR20160089223A
KR20160089223A KR1020150008908A KR20150008908A KR20160089223A KR 20160089223 A KR20160089223 A KR 20160089223A KR 1020150008908 A KR1020150008908 A KR 1020150008908A KR 20150008908 A KR20150008908 A KR 20150008908A KR 20160089223 A KR20160089223 A KR 20160089223A
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장원준
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현대모비스 주식회사
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Abstract

범프시에 스트럿 베어링에 가해지는 횡력이 저감되는 자동차의 서스펜션 장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 서스펜션 장치는, 스트럿 베어링에 안착되는 인슐레이터의 내부에 유체가 이동하는 유체유로가 형성된다.

Description

자동차의 서스펜션 장치{SUSPENSION APPARATUS FOR AN AUTOMOBILE}
본 발명은 자동차의 서스펜션 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 맥퍼슨형 서스펜션 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 서스펜션은, 차체(chassis of the automobile) 측과 차륜 측 사이에 설치되어, 상기 차체의 하중을 탄성 지지하여서, 상기 차륜으로부터 상기 차체로 전달되는 진동을 흡수하게 된다.
상기 자동차의 서스펜션 중 맥퍼슨형 서스펜션은 쇽업소버를 포함한다. 상기 쇽업소버는 상기 차륜 측에 연결되는 스트럿 튜브와, 상기 스트럿 튜브 내에 상하 이동 가능토록 설치되고 상기 차체 측에 연결되는 스트럿 로드를 포함한다. 상기 차륜으로부터 상기 차체로 전달되는 진동에 의해 상기 스트럿 로드가 상기 스트럿 튜브 내로 삽입되면서 완충작용을 하게 된다.
그리고, 스트럿 튜브의 둘레면에는 하부 스프링 시트가 고정 설치되고, 상기 스트럿 로드의 상단에는 상기 스트럿 로드를 상기 차체에 연결하는 인슐레이터가 결합되며, 상기 인슐레이터의 하측에는 스트럿 베어링이 설치된다. 그리고, 상기 스트럿 베어링의 하측에는 상부 스프링 시트가 배치된다. 상기 상부 스프링 시트 및 하부 스프링 시트 사이에는 코일 형상의 스프링이 설치된다. 상기 스프링은 상기 쇽업소버 작동시에 압축되면서 상기 진동을 흡수한다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 범프시에 스트럿 베어링에 가해지는 횡력이 저감되는 자동차의 서스펜션 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 서스펜션 장치는, 스트럿 튜브와, 상기 스트럿 튜브의 내부로 이동 가능하게 설치되는 스트럿 로드와, 상기 스트럿 튜브의 둘레면에 결합된 하부 스프링 시트와, 상기 하부 스프링 시트 위에 안착된 스프링과, 상기 스프링의 상단에 안착되는 상부 스프링 시트와, 상기 상부 스프링 시트에 안착되는 스트럿 베어링과, 상기 스트럿 베어링에 안착되고 상기 스트럿 로드를 차체에 결합하는 인슐레이터를 포함하고, 인슐레이터의 내부에는 원주방향을 따라 유체가 이동하는 유체유로가 형성된다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 자동차의 서스펜션 장치는, 스트럿 베어링 위에 안착되는 인슐레이터의 내부에 유체가 이동하는 유체유로가 형성되어 있기 때문에, 범프시에 스프링 하중 축이 변화함에 따라 상기 스트럿 베어링에 가해지는 횡력이 저감되어서, NVH(Noise, Vibration, Hardness) 성능이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 자동차의 서스펜션 장치를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 상부 스프링 시트, 스트럿 베어링 및 인슐레이터를 나타내는 절개 사시도,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 자동차의 서스펜션 장치를 나타내는 절개 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의한 자동차의 서스펜션 장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 자동차의 서스펜션 장치를 나타내는 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 상부 스프링 시트, 스트럿 베어링 및 인슐레이터를 나타내는 절개 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 자동차의 서스펜션 장치는, 쇽업소버(shock absorber; 10)와, 쇽업소버(10)의 외측 둘레면에 설치된 스프링(30)과, 쇽업소버(10)를 차체(chassis of the automobile)에 연결하는 인슐레이터(40)를 포함한다.
쇽업소버(10)는 차륜 측에 연결되는 스트럿 튜브(12)와, 스트럿 튜브(12)의 내부에 하단이 삽입 배치되어 상하로 이동 가능하게 스트럿 튜브(12)에 결합되는 스트럿 로드(14)를 포함한다. 스트럿 튜브(12)의 내부에는 오일이 충진되고, 스트럿 로드(14)의 상단은 인슐레이터(40)를 통해 상기 차체에 연결된다. 상기 차륜으로부터 상기 차체로 전달되는 진동에 의해 스트럿 로드(14)의 하단부가 스트럿 튜브(12)의 내부로 삽입되면서 발생되는 상기 스트럿 튜브(12) 내부의 유압에 의해 상기 진동이 흡수된다.
스트럿 로드(14)의 외측 둘레면에는 범프 스토퍼(22)가 결합되고, 범프 스토퍼(22)의 외측 둘레면에는 더스트 커버(24)가 배치된다.
스트럿 튜브(12)의 외측 둘레면에는 하부 스프링 시트(32)가 고정 결합된다. 또한, 스트럿 로드(14)의 외측 둘레면에는 상부 스프링 시트(34)가 스트럿 로드(14)의 외측 둘레면으로부터 이격되어 배치된다. 상부 스프링 시트(34)는 스프링(30)의 상단에 안착된다.
스프링(30)은 코일 형상으로 형성되어, 상부 스프링 시트(34) 및 하부 스프링 시트(32) 사이에 배치된다. 즉, 스프링(30)의 하단은 하부 스프링 시트(32) 위에 안착되고, 스프링(30)의 상단은 상부 스프링 시트(34) 밑에 안착되어 상부 스프링 시트(34)를 지지한다. 스트럿 로드(14)의 하단부가 스트럿 튜브(12)의 내부로 삽입될 때, 스프링(30)이 압착되게 되는 것에 의해, 스프링(30)은 상기 진동을 흡수하게 된다.
인슐레이터(40)는 스트럿 로드(14)의 상단부에 결합되어 스트럿 로드(14)를 상기 차체에 연결한다. 인슐레이터(40)의 내주면에는 스트럿 로드(14)의 상단이 삽입되어 결합되는 컵 부재(42)가 배치된다.
스트럿 로드(14)의 상단부가 컵부재(42)의 하측으로 삽입되어, 컵부재(42)의 가운데를 관통한 후, 컵부재(42)의 개구된 상측으로 돌출되며, 이 돌출된 스트럿 로드(14)의 상단부는 너트(1)에 의해 체결됨으로써, 인슐레이터(40)는 스트럿 로드(14)의 상단부에 결합된다.
인슐레이터(40)는 컵부재(42)의 외측 둘레면에 결합되는 탄성력을 가지는 탄성부재(44)와, 탄성부재(44)의 내부에 결합되어 있는 연결부재(46)를 포함한다.
탄성부재(44)는 스트럿 베어링(50) 위에 안착된다. 상기 차륜으로부터 상기 차체로 전달되는 진동을 흡수하기 위해, 쇽업소버(10) 및 스프링(30)이 작동될 때, 탄성부재(44)는 축방향 및 반경방향으로 변형되면서 상기 진동을 흡수할 수 있는 탄성력을 가지는 고무재질로 형성된다. 즉, 탄성부재(44)는 상기 차체의 하중을 지지하여서 상기 진동이 상기 차체로 전달되는 것을 감쇠시킨다.
탄성부재(44)가 축방향 및 반경방향으로 변형되면서 진동을 흡수할 수 있도록 하기 위해, 인슐레이터(40)의 하측에는 탄성부재(44)의 변형을 돕는 스트럿 베어링(50)이 배치된다. 스트럿 베어링(50)은 상부 스프링 시트(34) 위에 안착되어서, 상부 스프링 시트(34) 및 인슐레이터(40) 사이에 배치된다.
인슐레이터(40)의 내부에는 원주방향을 따라 유체가 이동하는 유체유로(45)가 형성된다. 이와 같이, 스트럿 베어링(50) 위에 안착되는 인슐레이터(40)의 내부에 유체가 이동하는 유체유로(45)가 형성되어 있기 때문에, 범프시에 스프링 하중 축이 변화함에 따라 스트럿 베어링(50)에 가해지는 횡력이 저감되어서, NVH(Noise, Vibration, Hardness) 성능이 향상된다. 유체유로(45)는 스트럿 베어링(50) 위에 안착되는 탄성부재(44)에 형성됨이 바람직하다.
탄성부재(44)는, 스트럿 베어링(50)의 내주면으로 삽입되는 베어링 삽입부(44a)와, 스트럿 베어링(50)에 안착되고, 유체유로(45)가 형성된 베어링 안착부(44b)를 포함한다.
베어링 안착부(44b)의 내부에는 보강부재(47)가 배치된다. 보강부재(47)는 탄성부재(44)보다 경질인 스틸 또는 엔지니어링 플라스틱으로 형성됨이 바람직하다. 보강부재(47)는 탄성부재(44)를 금형 내에서 성형할 때 상기 금형내에 인서트되어 탄성부재(44)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 금형 내에서 탄성부재(44) alcd 보강부재(47)가 일체로 형성될 수 있도록 하기 위해, 보강부재(47)는 탄성부재(44)보다 높은 온도에서 열변형되는 재질로 형성됨이 바람직하다.
탄성부재(44)의 하측면에는 상측으로 함입된 그루브(48)가 형성된다. 탄성부재(44)는 그루브(48)를 기준으로 두 개로 구분되어, 그루브(48)를 기준으로 내측이 베어링 삽입부(44a)로 형성되고, 그루브(48)를 기준으로 외측이 베어링 안착부(44b)로 형성된다.
베어링 삽입부(44a)가 스트럿 베어링(50)의 내주면에 삽입되고 베어링 안착부(44b)가 스트럿 베어링(50)에 안착된 상태에서, 그루브(48)의 상부는 베어링 삽입부(44a) 및 베어링 안착부(44b) 사이를 이격시키는 홀을 형성한다. 이 홀도 유체유로(45)와 마찬가지로 원주방향을 따라 형성되어 환형으로 형성된다.
연결부재(46)는 탄성부재(44)의 내부에 배치된다. 연결부재(46)는 탄성부재(44)보다 경질로 형성된다. 예를 들면, 연결부재(46)는 스틸 또는 엔지니어링 플라스틱으로 형성될 수 있다. 고무재질의 탄성부재(44)를 금형 내에서 성형할 때 상기 금형 내에 연결부재(46)를 인서트하여, 탄성부재(44) 및 연결부재(46)는 일체로 형성될 수 있다. 상기 금형 내에서 탄성부재(44) 및 연결부재(46)가 일체로 형성될 수 있도록 하기 위해, 연결부재(46)는 탄성부재(44)보다 높은 온도에서 열변형되는 재질로 형성됨이 바람직하다.
연결부재(46)는 스크류와 같은 체결부재(3)를 통해 상기 차체에 결합되어서, 인슐레이터(40)가 스트럿 로드(14)를 상기 차체와 연결시킬 수 있도록 한다.
연결부재(46)는, 반경방향으로 수평하게 배치되는 제1 수평부(46a)와, 제1 수평부(46a)의 내측단에서 하측으로 수직하게 연장되는 수직부(46b)와, 수직부(46b)의 하단에서 외측으로 수평하게 연장되는 제2 수평부(46c)와, 제1 수평부(46a)의 외측단에서 외측을 향해 상측으로 경사져서 연장되는 경사부(46d)와, 경사부(46d)의 외측단에서 외측으로 수평하게 연장되고 체결부재(3)를 통해 상기 차체에 결합되는 제3 수평부(46e)를 포함한다.
스트럿 베어링(50)은, 상부 커버(51)와, 하부 커버(52)와, 상부 커버(51) 및 하부 커버(52) 사이에 회전 가능하게 배치되는 링 부재(53)와, 상부 커버(51)의 외측에 배치되는 상부 케이스(54)와, 하부 커버(52)의 외측에 배치되어 상부 케이스(54)와 결합되는 하부 케이스(55)를 포함한다.
링 부재(53)는 상부 커버(51) 및 하부 커버(52)에 의해 감싸여진다. 상부 커버(51) 및 하부 커버(52)는 링 부재(53)를 감싸는 면이 곡면으로 형성되어, 스트럿 베어링(50)이 인슐레이터(40)로부터 하중을 받을 시에, 상부 커버(51) 및 하부 커버(52)가 링 부재(53)의 외측면을 타고 구름 운동할 수 있도록 한다. 링 부재(53)를 감싸는 상부 커버(51) 및 하부 커버(52)의 내측면에는 윤활유가 충진되어, 인슐레이터(40)의 탄성부재(44)가 변형될 때 탄성부재(44)의 변형력에 의해 스트럿 베어링(50)이 변형될 수 있도록 한다.
상부 케이스(54)에는 인슐레이터(40)의 탄성부재(44)가 안착된다. 보다 상세하게는 상부 케이스(54)에는 탄성부재(44)의 베어링 안착부(44b)가 안착된다. 그리고, 하부 케이스(55)는 내측단이 하측으로 연장되어 상부 스프링 시트(34) 내로 삽입되고, 나머지 부분은 상부 스프링 시트(34) 위에 안착된다.
스트럿 베어링(50)은 상부 케이스(54) 및 하부 케이스(55) 사이를 실링하는 실링부재(56a,56b)를 더 포함한다. 실링부재(56a,56b)는 상부 커버(51) 및 하부 커버(52) 사이에 충진된 윤활유가 누설되더라도, 상부 케이스(54) 및 하부 케이스(55) 사이를 통해 외부로 누설되지 않도록 한다. 실링부재(56a,56b)는 상부 케이스(54) 및 하부 케이스(55) 사이의 내측을 실링하는 제1 실링부재(56a)와, 상부 케이스(54) 및 하부 케이스(55) 사이의 외측을 실링하는 제2 실링부재(56b)를 포함한다.
한편, 상부 스프링 시트(34)의 내주면에는 하부 케이스(55)에 결합되는 결합돌기(34a)가 형성된다. 결합돌기(34a)는 하부 케이스(55)의 내측단에서 하측으로 연장된 부분으로 삽입되어 상부 스프링 시트(34) 및 롤링 베어링(50)을 결합한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 자동차의 서스펜션 장치를 나타내는 절개 사시도이다. 여기서는, 전술한 제1 실시예와 동일한 것에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하여, 그에 대한 자세한 설명은 생략하고 다른 점만을 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 자동차의 서스펜션 장치는, 전술한 제1 실시예와 다른 점을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 의한 자동차의 서스펜션 장치는, 전술한 제1 실시예에 비해 유체유로(45)의 내부에 관로(49)가 더 배치된다. 전술한 제1 실시예에서는 유체유로(45)의 내부에 유체가 채워져서 이동하였으나, 본 제2 실시예에서는 관로(49) 내에 유체가 채워진다. 즉, 본 제2 실시예에서는 유체유로(45)는 관로(49)가 배치되기 위한 홀이 되고, 관로(49)는 유체가 채워져서 이동되기 위한 유로가 된다.
이와 같이, 유체유로(45) 내에 관로(49)를 더 설치하여 관로(49)를 따라 유체가 흐르도록 함으로써, 전술한 제1 실시예와 동일한 효과를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 탄성부재(44) 중 유체유로(45)가 형성된 부분이 파손되더라도 유체가 누설되지 않는 효과도 구현할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 서스펜션 장치는, 스트럿 베어링(50) 위에 안착되는 인슐레이터(40)의 내부에 유체가 이동하는 유체유로(45)가 형성되어 있기 때문에, 범프시에 스프링(30) 하중 축이 변화함에 따라 스트럿 베어링(50)에 가해지는 횡력이 저감되어서, NVH(Noise, Vibration, Hardness) 성능이 향상된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
3: 체결부재 12: 스트럿 튜브
14: 스트럿 로드 32: 하부 스프링 시트
34: 상부 스프링 시트 34a: 결합돌기
40: 인슐레이터 44: 탄성부재
44a: 베어링 삽입부 44b: 베어링 안착부
45: 유체유로 46: 연결부재
48: 그루브 49: 관로
50: 스트럿 베어링 51: 상부 커버
52: 하부 커버 53: 링 부재
54: 상부 케이스 55: 하부 케이스

Claims (10)

  1. 스트럿 튜브와, 상기 스트럿 튜브의 내부로 이동 가능하게 설치되는 스트럿 로드와, 상기 스트럿 튜브의 둘레면에 결합된 하부 스프링 시트와, 상기 하부 스프링 시트 위에 안착된 스프링과, 상기 스프링의 상단에 안착되는 상부 스프링 시트와, 상기 상부 스프링 시트에 안착되는 스트럿 베어링과, 상기 스트럿 베어링에 안착되고 상기 스트럿 로드를 차체에 결합하는 인슐레이터를 포함하고,
    상기 인슐레이터의 내부에는 원주방향을 따라 유체가 이동하는 유체유로가 형성된 자동차의 서스펜션 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인슐레이터는,
    상기 스트럿 베어링에 안착되고, 상기 유체유로가 형성된 탄성부재와,
    상기 탄성부재에 결합되고, 체결부재를 통해 상기 차체에 결합되어 상기 스트럿 로드를 상기 차체에 결합하는 연결부재를 포함하는 자동차의 서스펜션 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 탄성부재는,
    상기 스트럿 베어링의 내주면으로 삽입되는 베어링 삽입부와,
    상기 스트럿 베어링에 안착되고, 상기 유체유로가 형성된 베어링 안착부를 포함하는 자동차의 서스펜션 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 베어링 안착부의 내부에 배치되고, 상기 탄성부재보다 경질인 보강부재를 더 포함하는 자동차의 서스펜션 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 탄성부재의 하측면에는 상측으로 함입된 그루브가 형성되어, 상기 탄성부재는 상기 그루브를 기준으로 일측이 상기 베어링 삽입부로 형성되고, 상기 그루브를 기준으로 타측이 상기 베어링 안착부로 형성되는 자동차의 서스펜션 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 베어링 삽입부가 상기 스트럿 베어링의 내주면에 삽입되고 상기 베어링 안착부가 상기 스트럿 베어링에 안착된 상태에서, 상기 그루브의 상부는 상기 베어링 삽입부 및 베어링 안착부 사이를 이격시키는 홀을 형성하는 자동차의 서스펜션 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 스트럿 베어링의 내부에는 윤활유가 충진되는 자동차의 서스펜션 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 스트럿 베어링은,
    상부 커버와,
    하부 커버와,
    상기 상부 커버 및 하부 커버 사이에 회전 가능하게 배치되는 링 부재와,
    상기 상부 커버의 외측에 배치되고, 상기 인슐레이터가 안착되는 상부 케이스와,
    상기 하부 커버의 외측에 배치되고 상기 상부 케이스와 결합되며, 상기 상부 스프링 시트에 안착되는 하부 케이스를 포함하는 자동차의 서스펜션 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 상부 스프링 시트의 내주면에는 상기 하부 케이스에 결합되는 결합돌기가 형성되는 자동차의 서스펜션 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체유로 내부에 배치되는 관로;를 더 포함하고,
    상기 유체는 상기 관로의 내부에서 이동하는 자동차의 서스펜션 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018199711A1 (ko) * 2017-04-28 2018-11-01 주식회사 일진 탑 마운트 조립체 및 그 제조 방법
KR20200001330A (ko) * 2018-06-27 2020-01-06 셰플러코리아(유) 서스펜션용 스트러트 베어링 어셈블리
KR20200012513A (ko) * 2018-07-27 2020-02-05 셰플러코리아(유) 서스펜션용 스트러트 베어링 어셈블리
KR20220071464A (ko) * 2020-11-24 2022-05-31 셰플러코리아 유한책임회사 서스펜션용 스트러트 베어링 어셈블리

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