KR20160109289A

KR20160109289A - 차량용 스트럿 어셈블리

Info

Publication number: KR20160109289A
Application number: KR1020150033412A
Authority: KR
Inventors: 송재명; 오하석; 이병용
Original assignee: 주식회사 일진글로벌
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2016-09-21

Abstract

차량용 스트럿 어셈블리가 개시된다. 차륜을 조향하기 위해 차륜과 결합되고, 하나 이상의 너클 암을 구비한 너클; 상기 너클 암에 삽입되어 장착된 스트럿 베어링; 상기 스트럿 베어링에 끼워져 결합되는 스트럿 마운터; 및 상기 스트럿 마운터에 결합되는 서스펜션 스트럿을 포함하여, 서스펜션 스트럿의 회전 운동성이 향상되고, 작동 노이즈를 저감할 수 있다.

Description

차량용 스트럿 어셈블리{STRUT ASSEMBLY FOR VEHICLE}

본 발명은 스트럿 베어링이 너클 암에 조립된 차량용 스트럿 어셈블리에 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 구분되는데, 전방 차축의 형식에 따라 구분되는 전방 현가장치는 차체 프레임과 차축 사이를 연결하여 자동차의 중량을 지지하고, 차륜에서 발생되는 진동을 흡수하는 동시에 자동차의 조향 장치가 일부 설치된다.

상기 전방 현가장치는 차축 현가식과 독립 현가식으로 나누어지며, 승차감이나 조종성을 중요시하는 승용차에서는 독립 현가식을, 버스나 트럭과 상용 자동차에서는 차축 현가식을 많이 사용한다.

특히, 독립 현가식의 전방 현가장치로는 위시본형(Wishbone type)과 맥퍼슨형(Macpherson type)이 있고, 이중 맥퍼슨형의 경우는 위시본형에 비하여 구조가 간단하고 승차감이 우수하여 승용차 등에 널리 사용되고 있는 방식이다.

이러한 맥퍼슨형 현가장치는 어퍼 아암이 없으며, 그 대신 쇽업쇼버가 내장된 스트럿의 하단이 조향 너클을 통해 로워 아암과 일체로 연결되어 조향시 상기 조향 너클과 스트럿이 일체로 회전되는 구조를 가진다.

도 1에는 종래 기술에 따른 맥퍼슨형 현가장치의 일예가 도시되어 있는 바, 차륜(10)을 조향하기 위해 도시되지 않은 조향장치가 연결되는 너클(20)이 휠 베어링을 통해 차륜(10)에 장착되고, 너클(20)에 형성된 다수개의 너클 암(22) 중에 한쪽 너클 암(22)에는 스트럿(30)의 차량의 높이 방향을 따른 하단부가 삽입되어 결합되며, 스트럿(30)의 상단부는 도시되지 않은 차체에 장착된다.

상기 스트럿(30)은 상기 너클 암(22)에 하단부가 끼워져 장착되어 지지되는 쇽 업소버(32)와, 이 쇽 업소버(32)의 외주면에 감긴 형태로 설치된 코일 스프링(34)을 포함하여, 상기 쇽 업소버(32)와 코일 스프링(34)은 차륜(10)을 통해 차체로 전달되는 진동이나 충격을 흡수하여 완화시키는 역할을 한다.

조향장치의 작동에 따라 너클(20)이 회동되면서 차륜이 조향될 때에, 상기 스트럿(30)도 너클(20)과 함께 회전하는 데, 스트럿(30)의 상단부는 차체에 결합되기 때문에 스트럿(30)은 차체에 대해 상대 회전이 가능해야 한다.

스트럿(30)의 상대 회전이 가능하도록 하기 위해 스트럿(30)의 상단부는 차체에 스트럿 베어링을 매개로 장착된다.

즉 도 2에서 단면으로 도시된 바와 같이, 쇽 업소버(32)의 피스톤 로드(32a)의 상부에는 어퍼 캡(40)이 배치되고, 이 어퍼 캡(40)과 이격되게 배치된 로워 캡(42)은 피스톤 로드(32a)의 외주면에 결합되며, 어퍼 캡(40)과 로워 캡(42) 사이의 이격 공간을 씰링하기 위해 씰링 부재(44)가 어퍼 캡(40)과 로워 캡(42) 사이에 개재되며, 씰링 부재(44)와 어퍼 캡(40) 사이에는 어퍼 캡(40)에 대한 피스톤 로드(32a)의 상대 회전이 가능하도록 스트럿 베어링(46)이 개재되어 있다.

스트럿 베어링(46)은 어퍼 레이스(46a)와 로워 레이스(46b) 사이에 전동체 볼(46c)이 개재된 구조를 가지고 있다.

전동체 볼(46c)은 원주 방향을 따라 다수개가 배열되어 하나의 전동체 열을 형성하고 있다.

그런데 상기와 같은 종래의 차량용 스트럿 구조에서는, 스트럿 베어링(46)이 스트럿의 상부에 장착되고, 어퍼 레이스(46a)와 로워 레이스(46b)가 상하로 대칭되게 배치되어, 스트럿을 통해 외부 하중이 상하로 작용할 경우에 전동체 볼(46c)이 어퍼 레이스(46a)와 로워 레이스(46b) 사이에서 과도하게 외부 하중을 받아 억압됨에 따라 구름 운동이 원활하지 못하고, 이로 인해 베어링 작용이 원활하지 않은 결점이 있었고, 또한 씰링 부재(44)가 어퍼 캡(46a)과 로워 캡(46b) 사이의 베어링 공간을 통한 이물질의 침입을 방지하기는 하지만, 씰링 부재(44)의 내구성이 저하되면 베어링 공간으로 이물질이 침입하여 베어링의 작동이 원활해지지 못하는 등의 결점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 스트럿 하단부에 스트럿 볼 베어링을 장착하여 스트럿의 원활한 회전 운동을 보장할 수 있고, 스트럿 베어링 내부로 이물질의 침입을 확실하게 방지할 수 있도록 한 차량용 스트럿 어셈블리를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 스트럿 어셈블리는, 차륜을 조향하기 위해 차륜과 결합되고, 하나 이상의 너클 암을 구비한 너클; 상기 너클 암에 삽입되어 장착된 스트럿 베어링; 상기 스트럿 베어링에 끼워져 결합되는 스트럿 마운터; 및 상기 스트럿 마운터에 결합되는 서스펜션 스트럿을 포함할 수 있다.

상기 너클 암은 상하 방향으로 개구된 원통 형상으로 형성되고, 상기 너클 암의 하부 개구부에는 반경방향 내측으로 돌출한 지지턱이 형성되어, 상기 스트럿 베어링이 상기 너클 암에 삽입되어 상기 지지턱에 지지될 수 있다.

상기 스트럿 마운터는, 상기 스트럿의 하단부가 삽입되어 결합될 수 있는 상부에 형성된 결합홈; 및 상기 스트럿 베어링을 관통해서 스트럿 베어링과 체결 너트로 체결되는 체결 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 너클 암에는 상기 스트럿 베어링의 이탈을 방지하기 위해 스냅링이 삽입되어 체결될 수 있다.

상기 스트럿 베어링은, 상기 너클 암의 내주면에 삽입되어 결합되는 외륜; 상기 외륜에 삽입되어 상기 외륜과 반경방향으로 이격되게 배치되어서 베어링 공간을 형성하고, 상기 스트럿 마운터에 체결되는 내륜; 상기 베어링 공간에 삽입되어 회전 가능하게 지지되는 다수 개의 구름 부재; 상기 구름 부재들을 각각 수용하여 회전 가능하게 지지하는 리테이너; 및 상기 베어링 공간을 밀봉하기 위해 상기 외륜과 내륜 사이에 장착된 씨일 부재를 포함할 수 있다.

상기 외륜과 내륜은 각각 상하 양측면이 개구된 원통 형상으로 형성되고, 상기 외륜의 반경방향 내주면과 상기 내륜의 반경방향 외주면에는 각각 상기 구름 부재가 안착되어 지지되는 외륜 궤도와 내륜 궤도가 형성될 수 있다.

상기 체결 돌출부가 상기 내륜을 관통해서 삽입되면, 상기 내륜의 축방향 상단 가장자리는 상기 체결 돌출부에 형성된 단턱면에 밀착되고, 상기 내륜의 내주면은 상기 체결 돌출부의 외주면에 밀착되며, 상기 내륜의 축방향 하단 가장자리는 상기 체결 너트에 밀착될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 스트럿 어셈블리에 의하면, 조향장치가 연결되고 차륜에 결합되는 너클의 너클 암에 스트럿의 하단부가 스트럿 마운터를 통해 스트럿 베어링을 매개로 상대 회전 가능하게 설치되어, 너클 암에 대해 스트럿이 스트럿 베어링을 매개로 원활하게 상대 회전할 수 있고, 차륜의 조향에 의한 스트럿의 회전 운동 과정에 작동 노이즈가 발생될 우려가 없게 된다.

스트럿 베어링의 내부에는 전동체 볼을 지지하는 리테이너가 구비되어, 다수개의 전동체 볼이 리테이너의 볼 포켓에 각각 수용된 상태로 안정하게 구름 운동을 할 수 있으므로, 스트럿 베어링의 작동성이 향상되고, 작동 노이즈를 저감할 수 있다.

스트럿 베어링에는 베어링 공간의 내부로 이물질의 침입을 방지하기 위해 상하 방향으로 씨일 부재가 설치되어, 베어링 공간으로 이물질의 침입을 확실하게 방지해서 스트럿 베어링의 내구성 및 작동성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 맥퍼슨형 스트럿이 차륜에 결합된 상태의 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 맥퍼슨형 스트럿의 상부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 스트럿 어셈블리의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 스트럿 어셈블리의 요부 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 스트럿 어셈블리는 도시되지 않은 차륜을 조향하기 위해 차륜에 결합되는 너클(100)의 어느 한쪽 너클 암(102)에 장착될 수 있다.

즉 너클 암(102)은 상하 방향으로 개구된 원통 형상으로 형성되고, 너클 암(102)에는 스트럿 마운터(110)가 끼워져 스트럿 베어링(120)을 매개로 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다.

서스펜션 스트럿(120)은 원통 형상을 스트럿 하우징(122)을 구비하고, 스트럿 하우징(122)의 하단부는 스트럿 마운터(110)에 삽입되어 예를 들면 용접(111) 등을 통해 일체로 고정되게 결합될 수 있다.

스트럿 베어링(120)은 외륜(122)과 내륜(124), 구름 부재로서 전동체 볼(126), 리테이너(128) 및 씨일 부재(129)를 포함할 수 있다.

스트럿 마운터(110)는 스트럿 하우징(122)의 하단부가 삽입되어 결합될 수 있는 상부에 형성된 결합홈(112)과, 내륜(124)을 관통해서 삽입되어 내륜(124)과 결합됨과 더불어 체결 너트(114)로 내륜(124)과 체결되어 축방향으로의 분리가 방지되는 체결 돌출부(116)를 포함할 수 있다.

너클 암(102)은 상부 및 하부가 개구된 원통 형상으로 형성되고, 하부 개구부에는 반경방향 내측으로 돌출한 지지턱(104)이 구비될 수 있다.

지지턱(104)에는 외륜(122)이 너클 암(102)의 상부 개구부를 통해 삽입되어 안착된 상태로 지지될 수 있다.

외륜(122)은 서로 대향하는 양측면, 예를 들면 상부면과 하부면이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다.

외륜(122)이 너클 암(102)에 삽입되어 지지턱(104)에 장착된 상태에서 축방향 이탈을 방지하기 위해 스냅링(121)이 사용될 수 있다.

스냅링(121)은 외륜(122)이 너클 암(102)에 삽입되어 지지턱(104)에 장착된 상태에서 너클 암(102)의 상부 개구부를 통해 삽입되어 너클 암(102)의 상부에 체결됨으로써, 외륜(122)이 너클 암(104)의 내부에 삽입되어 조립되면, 외륜(122)은 스냅링(121)에 의해 축방향 상부로 이탈되지 않고, 또한 지지턱(104)에 의해 축방향 하부로 빠지지 않게 된다.

내륜(124)은 서로 대향하는 양측면, 예를 들면 상부면과 하부면이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있고, 내륜(124)의 상부 개구부와 하부 개구부를 관통하여 스트럿 마운터(110)의 체결 돌출부(116)과 삽입되어서 내륜(124)과 스트럿 마운터(110)가 일체로 결합될 수 있다.

체결 돌출부(116)가 내륜(124)을 관통해서 삽입되면, 내륜(124)의 축방향 상단 가장자리는 체결 돌출부(116)의 단턱면(116a)에 밀착되고, 내륜(124)의 내주면은 체결 돌출부(116)의 외주면에 밀착되며, 내륜(124)의 축방향 하단 가장자리는 체결 너트(114)에 밀착될 수 있다.

내륜(124)의 외경은 외륜(122)의 내경보다 작게 형성되어, 내륜(124)이 외륜(122) 속으로 삽입되면, 내륜(124)과 외륜(122) 사이에는 베어링 공간이 형성된다.

내륜(124)의 반경방향 외주면에는 내륜 궤도가 형성되고, 이에 대응하여 외륜(122)의 반경방향 내주면에는 외륜 궤도가 형성되어, 전동체 볼(126)이 베어링 공간의 내부에 삽입된 상태에서 내륜 궤도와 외륜 궤도 사이에 안착되어 원활하게 회전할 수 있도록 지지될 수 있다.

전동체 볼(126)은 원주 방향을 따라 다수 개로 배열되고, 전동체 볼(126)이 일전한 간격을 유지할 수 있도록 베어링 공간의 내부에는 리테이너(128)가 삽입되어 장착될 수 있다.

리테이너(128)는 통상의 리테이너와 같이 다수 개의 볼 포켓이 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 형성되어, 각 볼 포켓에 전동체 볼(126)이 삽입되어 회전 가능하게 지지될 수 있다.

이러한 리테이너(128)는 전동체 볼(126)의 원활한 회전 운동을 유도하여 스트럿 베어링의 작동성을 향상시키고, 작동 노이즈를 저감할 수 있다.

베어링 공간을 통해 이물질의 침입을 방지하기 위해 베어링 공간의 상부와 하부에서 상기 외륜(122)과 내륜(124) 사이에 상기 씨일 부재(129)가 장착될 수 있다.

(제안서의 도면만으로 씨일 부재(129)의 구체적인 형상을 명확하게 파악하기 어려워 씨일 부재(129)의 자세한 설명은 생략하였습니다.)

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

100: 너클
102: 너클 암
110: 스트럿 마운터
112: 결합홈
114: 체결 너트
116: 체결 돌출부
120: 스트럿 베어링
122: 외륜
124: 내륜
126: 전동체 볼
128: 리테이너
129: 씨일 부재

Claims

차륜을 조향하기 위해 차륜과 결합되고, 하나 이상의 너클 암을 구비한 너클;
상기 너클 암에 삽입되어 장착된 스트럿 베어링;
상기 스트럿 베어링에 끼워져 결합되는 스트럿 마운터; 및
상기 스트럿 마운터에 결합되는 서스펜션 스트럿;
을 포함하는 차량용 스트럿 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 너클 암은 상하 방향으로 개구된 원통 형상으로 형성되고,
상기 너클 암의 하부 개구부에는 반경방향 내측으로 돌출한 지지턱이 형성되어, 상기 스트럿 베어링이 상기 너클 암에 삽입되어 상기 지지턱에 지지된 것을 특징으로 하는 차량용 스트럿 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 스트럿 마운터는,
상기 스트럿의 하단부가 삽입되어 결합될 수 있는 상부에 형성된 결합홈; 및
상기 스트럿 베어링을 관통해서 스트럿 베어링과 체결 너트로 체결되는 체결 돌출부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스트럿 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 너클 암에는 상기 스트럿 베어링의 이탈을 방지하기 위해 스냅링이 삽입되어 체결된 것을 특징으로 하는 차량용 스트럿 어셈블리.
제3항에 있어서,
상기 스트럿 베어링은,
상기 너클 암의 내주면에 삽입되어 결합되는 외륜;
상기 외륜에 삽입되어 상기 외륜과 반경방향으로 이격되게 배치되어서 베어링 공간을 형성하고, 상기 스트럿 마운터에 체결되는 내륜;
상기 베어링 공간에 삽입되어 회전 가능하게 지지되는 다수 개의 구름 부재;
상기 구름 부재들을 각각 수용하여 회전 가능하게 지지하는 리테이너; 및
상기 베어링 공간을 밀봉하기 위해 상기 외륜과 내륜 사이에 장착된 씨일 부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스트럿 어셈블리.
제5항에 있어서,
상기 외륜과 내륜은 각각 상하 양측면이 개구된 원통 형상으로 형성되고,
상기 외륜의 반경방향 내주면과 상기 내륜의 반경방향 외주면에는 각각 상기 구름 부재가 안착되어 지지되는 외륜 궤도와 내륜 궤도가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 스트럿 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 체결 돌출부가 상기 내륜을 관통해서 삽입되면, 상기 내륜의 축방향 상단 가장자리는 상기 체결 돌출부에 형성된 단턱면에 밀착되고, 상기 내륜의 내주면은 상기 체결 돌출부의 외주면에 밀착되며, 상기 내륜의 축방향 하단 가장자리는 상기 체결 너트에 밀착되는 것을 특징으로 하는 차량용 스트럿 어셈블리.