KR20160126134A - 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드에 관한 것으로, 그 목적은 스프링 패드에 형성된 삽입부와 스프링의 사이에 틈새가 발생되지 않도록 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 원통형의 구조로 형성되어 스프링의 하단부로 삽입되는 삽입부; 및 상기 삽입부의 하단부 둘레를 따라 연장되는 원형의 링구조로 형성되어 스프링의 하단부가 안착되는 안착부;로 구성된 스프링 패드에 있어서, 상기 삽입부의 외측면 중, 스프링 패드와 결합되는 스프링의 0.5권부 내지 0.9권부에 영역에 대응하는 외측면 영역 내에 위치하며, 삽입부의 외측면으로부터 삽입부의 바깥쪽 방향으로 돌출되게 형성되어 스프링과 밀착되는 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드를 제공한다.

Description

스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드{Spring pad for auto mobile suspension system}

본 발명은 자동차의 현가장치에 사용되는 스프링의 하단부에 배치되어 스프링을 지지하는 스프링 패드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프링의 거동에 상관없이 스프링과 밀착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차체의 중량을 지지하면서 주행 중 발생되는 진동이나 충격을 흡수하여 차체 및 운전자에게로 전달되는 진동이나 충격을 완화시킴으로써, 승차감 및 주행 안정성을 확보하는 것으로, 차체와 차축 사이에 설치되고 있다.

현재 다양한 방식의 현가장치가 사용되고 있으며, 쇼크업소버와 스프링을 주요 구성으로 하는 현가장치가 가장 일반적으로 사용되고 있다.

한편, 현가장치를 구성하는 스프링을 설치함에 있어서, 금속재로 이루어진 스프링이 금속재로 이루어지는 지지부품과 직접적으로 접촉함에 따라 충격이나 소음이 발생되는 것을 방지하기 위하여 스프링의 상단부와 하단부에 고무로 이루어진스프링 패드를 배치하고 있다.

도 1은 스프링의 설치구조를 보인 사시도를, 도 2는 스프링과 스프링 패드의 구조를 보인 사시도를 도시하고 있다.

도 1은 자동차의 리어 현가장치를 구성하는 스프링이 로워암에 설치된 상태를 도시한 것으로, 스프링(10)의 하단부에 배치되는 스프링 패드(20)는 원통형의 구조로 형성되어 스프링(10)의 하단부에 끼워지는 삽입부(21)와, 상기 삽입부(21)의 하단부 원주 둘레를 따라 원형의 링구조를 갖도록 형성되어 스프링의 하단부가 안착되는 안착부(22)로 구성되어 있다.

상기와 같은 종래의 스프링 패드에 있어서, 상기 삽입부(21)는 정원의 구조로 형성되고, 안착부(22)는 스프링의 0권부로부터 0.5권부 내지 0.75권부를 지지하도록 형성되며, 이러한 구조의 스프링 패드와 스프링이 결합된 상태가 도 3에 도시되어 있다.

한편, 코일 형상으로 감긴 스프링에 있어서, 스프링 궤적이 형성하는 곡선은 스프링의 피치가 적은 구간에는 정원에 근접한 구조를 갖는 반면, 피치가 큰 구간에서는 정원으로부터 벗어나 타원의 구조를 갖게 된다.

결국, 종래의 스프링 패드와 같이 삽입부가 정원의 구조로 형성된 경우, 스프링 피치가 급격하게 증가되는 대략 0.7권 부근(A)에서 스프링 패드의 삽입부(21)와 스프링(10)의 사이에 틈새가 발생되며, 이처럼 발생된 틈새로 유입되는 이물질에 의하여 스프링의 도장이 손상되고, 도장이 손상된 부위로부터 부식이 진행됨에 따라 스프링의 내구수명이 짧아지게 되는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2011-0074564호 (2011.06.29. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 스프링 패드에 형성된 삽입부와 스프링의 사이에 틈새가 발생되지 않도록 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스프링의 압축이나 신장시 나머지 다른 부분에 비하여 큰 변형 거동을 보이는 안착홈의 말단을 보강하여 안착홈의 말단과 스프링의 사이에 틈새가 발생하는 것을 억제할 수 있도록 한 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스프링의 압축 거동에 의한 스프링 패드의 압축시 스프링 패드가 측면 방향으로 팽창하는 것을 억제하여 스프링과 안정적으로 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 한 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 원통형의 구조로 형성되어 스프링의 하단부로 삽입되는 삽입부; 및 상기 삽입부의 하단부 둘레를 따라 연장되는 원형의 링구조로 형성되어 스프링의 하단부가 안착되는 안착부;로 구성된 스프링 패드에 있어서, 상기 삽입부의 외측면 중, 스프링 패드와 결합되는 스프링의 0.5권부 내지 0.9권부에 영역에 대응하는 외측면 영역 내에 위치하며, 삽입부의 외측면으로부터 삽입부의 바깥쪽 방향으로 돌출되게 형성되어 스프링과 밀착되는 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드를 제공한다.

한편 상기 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드에 있어서, 상기 돌출부는 삽입부의 외측면으로부터 돌출되는 높이가 스프링의 권선증가방향을 따라 점차적으로 증가하는 구조를 갖도록 구성될 수 있다.

한편 상기 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드에 있어서, 상기 안착부의 상면 중, 일부분은 스프링의 하단부 피치에 대응하여 경사진 구조를 갖는 경사면으로 형성되고, 상기 경사면에는 스프링이 안착되는 반원형 구조의 안착홈이 형성된 것으로 구성될 수 있다.

한편 상기 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드에 있어서, 상기 안착홈의 바닥으로부터 융기되어 안착홈의 깊이를 감소시키는 융기부가 안착홈의 말단에 더 형성될 수 있다.

한편 상기 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드에 있어서, 상기 안착부의 상면 중, 상기 경사면을 제외한 나머지 부분은 이물질이 스프링 패드의 바깥쪽으로 흘러내릴 수 있도록 바깥쪽 방향으로 하향 경사진 구조로 형성될 수 있다.

한편 상기 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드에 있어서, 스프링의 하단부를 상기 안착홈으로 유도하고, 더불어 안착홈에 안착된 스프링이 측면방향으로 이탈되는 것을 방지하도록 스프링의 측면부를 구속하는 하나 이상의 걸림부가 경사면의 바깥쪽 부분에 더 형성될 수 있다.

한편 상기 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드에 있어서, 상기 경사면이 시작되는 위치에는 스프링의 끝단면과 마주하면서 스프링이 정해진 위치에 안착될 수 있게 하는 멈춤턱이 형성되고, 상기 경사면이 시작되는 위치에 형성된 안착홈의 바깥쪽 측면부는 개방된 구조로 형성될 수 있다.

한편 상기 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드에 있어서, 스프링 패드가 측면 방향으로 팽창되는 것을 억제하도록 상기 안착부의 외주면을 감싸는 보강링;이 더 포함될 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 스프링 패드의 삽입부와 스프링의 사이에 틈새가 발생하는 것을 방지하여 이물질이 스프링과 삽입부의 사이에 유입되는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다.

또한, 스프링의 압축과 신장시 나머지 다른 부분에 비하여 큰 변형 거동을 보이는 안착홈의 말단에 형성된 융기부에 의하여 안착홈의 말단이 보강됨에 따라 안착홈의 말단부 변형으로 인하여 스프링과 안착홈의 사이에 틈새가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 스프링의 압축시 발생하는 하중에 의해 스프링 패드가 압축되는 과정에서 스프링 패드가 측면 방향으로 팽창하는 것을 보강링이 억제하여 스프링 패드가 스프링과 안정적인 밀착 상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 스프링과 스프링 패드의 사이로 이물질이 유입되는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 스프링의 설치구조를 보인 사시도,
도 2 는 스프링과 스프링 패드의 구조를 보인 사시도,
도 3 은 종래 스프링 패드와 스프링이 결합된 상태를 보인 평면도,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스프링 패드의 사시도,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스프링 패드의 평면도,
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스프링 패드의 정면도,
도 7 은 도 5의 A-A`선에 따른 단면도,
도 8 은 도 5의 B-B`선에 따른 단면도,
도 9 는 보강링을 더 포함하는 스프링 패드의 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스프링 패드의 사시도를, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스프링 패드의 평면도를, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스프링 패드의 정면도를, 도 7은 도 5의 A-A`선에 따른 단면도를, 도 8은 도 5의 B-B`선에 따른 단면도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 스프링 패드는 자동차의 리어 현가장치를 구성하는 스프링(10)의 하단부에 배치되는 것으로, 삽입부(110)와 안착부(120)로 구성된다.

상기 삽입부(110)는 스프링(10)의 하단부로 삽입되는 것으로, 스프링(10)의 내부로 삽입될 수 있도록 스프링의 내경과 같거나 작은 외경을 r자는 원통형의 구조로 구성된다.

이러한 삽입부(110)는 전체적으로 정원의 단면을 갖는 원통형의 구조로 이루어지되, 외측면의 일부 영역에 돌출부(111)가 형성되어 있다.

상기 돌출부(111)는 삽입부(110)의 외측면과 스프링의 사이에 틈새가 발생하는 것을 방지하는 것으로, 스프링 패드와 결합되는 스프링(10)의 0.5권부 내지 0.9권부 영역에 대응하는 외측면 영역 내에 위치하며, 바람직하게는 스프링의 0.625권부 내지 0.75권부 영역에 대응하는 삽입부(110)의 외측면 영역(S1)에 형성된다.

이러한 돌출부(111)는 삽입부(110)의 외측면으로부터 삽입부(110)의 바깥쪽 방향으로 돌출되는 구조를 갖되, 삽입부(110)의 외측면으로부터 돌출되는 높이(h)가 스프링의 권선증가방향(D)을 따라 점차적으로 증가하는 구조를 갖도록 형성되며, 이러한 구조에 따르면, 돌출부(111)의 특정부분이 스프링에 과도하게 밀착되지 않고 전체적으로 균일한 압력으로 밀착되면서 스프링(10)과 삽입부(110)의 사이에 틈새가 발생하는 것을 방지하게 된다.

상기 안착부(120)는 삽입부(110)의 하단부 둘레를 따라 연장되는 원형의 링구조로 형성되어 스프링(10)의 하단부가 안착되는 바닥을 형성하는 것이다.

이처럼 원형의 링구조를 갖는 안착부(120)의 상면에는 스프링(10)의 하단부 피치에 대응하여 경사진 구조로 형성된 경사면(121)이 형성되며, 상기 경사면(121)에는 스프링의 하단부를 구성하는 선재의 일부가 삽입되도록 반원형의 단면구조를 갖는 안착홈(122)이 형성되어 있다.

한편, 상기 경사면(121)은 스프링의 0권부로부터 0.75권부 영역에 대응하는 안착부(120)의 상면 영역(S2)에 형성될 수 있다.

이처럼 스프링(10)의 하단부가 안착되어 스프링(10)과 실질적인 접촉이 이루어지는 부분이 경사면(121)으로 형성된 경우, 경사면(121)의 안착홈(122)은 스프링(10)의 거동에 상관없이 스프링과 결합되어 밀착된 상태를 유지하게 되므로, 이물질의 유입을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.

한편, 상기와 같이 경사면(121)에 형성된 안착홈(122)에 스프링의 하단부가 안착되어 스프링 패드와 스프링의 결합이 이루어진 경우, 스프링의 압축과 신장이 반복됨에 따라 안착홈(122)의 말단(122a)은 나머지 다른 부분에 비하여 상대적으로 큰 변형 거동에 보이게 되며, 이로 인하여 안착홈(122)의 말단(122a)에서 스프링과의 밀착성이 저하되면서 안착홈(122)과 스프링의 사이에 틈새가 발생될 가능성이 크다.

이에 본 발명에 따른 스프링 패드는 안착홈(122)의 말단(122a)에 안착홈(122)의 바닥으로부터 융기되어 안착홈(122)의 깊이가 얕아지거나 안착홈(122)이 없어지도록 안착홈(122)을 메우는 융기부(123)가 형성된다.

이러한 융기부(123)는 안착홈(122)의 바닥으로부터 점차적으로 돌출되어 안착홈(122)의 말단(122a)에서 요구되는 높이로 융기되도록 상면이 경사진 구조로 형성될 수 있으며, 이러한 구조가 도 4 내지 6에 도시되어 있다.

한편, 상기 경사면(121)의 바깥쪽 부분에는 스프링 패드와 결합되는 스프링(10)의 하단부를 안착홈(122)으로 유도하고, 더불어 스프링(10)의 하단부가 스프링 패드의 측면방향으로 이탈되는 것을 방지하도록 스프링의 측면부를 구속하는 하나 이상의 걸림부(124)가 형성되며, 도 4에는 2개의 걸림부(124)가 경사면(121)의 바깥쪽에 형성된 구조가 도시되어 있다.

상기와 같이 안착부(120)의 상면에 형성되는 경사면(121)에 스프링이 항상 일정한 자세로 안착될 수 있도록 유도하는 멈춤턱(125)이 안착부(120)의 상면에 더 형성되며, 상기 멈춤턱(125)은 경사면(121)이 시작되는 위치에서 스프링(10)의 끝단면(10a)과 마주하도록 안착부(120)의 상면으로부터 상부로 돌출된 구조로 형성된다.

한편, 직선형의 구조를 갖는 강재를 코일 형상으로 감아서 스프링을 제조함에 있어서, 스프링의 끝단부는 가공 상의 문제로 인하여 곡선형의 구조로 굽히지 못함에 따라 스프링의 0권부는 직선형의 구조로 형성된다.

비록 상기 0권부의 직선형 구조가 이루는 구간은 매우 작지만, 이러한 직선형 구조 구간의 모서리 일부는 스프링의 바깥쪽으로 돌출되므로, 스프링과 스프링 패드의 결합 시, 스프링의 0권부가 안착홈(122)으로 삽입되는 과정 또는 스프링의 압축되거나 신장되는 과정에서 0권부의 모서리로 인하여 안착홈(122)의 특정 부분에 국부적으로 하중이 집중되면서 스프링 패드의 손상을 유발하게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명에 따른 스프링 패드는 상기 경사면(121)이 시작되는 위치 즉, 스프링의 0권부에 대응하는 위치에 형성되는 안착홈(122)의 바깥쪽 측면부(126)를 개방된 구조로 하여 0권부의 모서리가 안착홈(122)의 바깥쪽 측면부(126)와 접촉하는 일이 전혀 발생하지 않도록 하였다.

한편, 상기 안착부(120)의 상면 중, 경사면(121)을 제외한 나머지 부분(127)은 실질적으로 스프링(10)과 접촉이 이루어지지 않는 부분으로, 이러한 부분에 이물질이 적재되는 것으로 방지할 수 있도록 상기 부분(127)은 스프링 패드의 바깥쪽 방향으로 하향 경사진 구조로 형성된다.

도 9는 보강링을 더 포함하는 스프링 패드의 평면도를 도시하고 있다.

도 4 내지 도 8을 참조하여 설명된 스프링 패드에 있어서, 스프링으로부터 전달되는 하중에 의하여 스프링 패드가 압축되는 과정에서 스프링 패드가 측면 방향으로 팽창되는 것을 억제하는 보강링(130)이 더 포함될 수 있다.

상기 보강링(130)은 안착부(120)의 외경에 대응하는 내경을 갖는 링으로, 안착부(120)의 외주면을 둘러싸는 구조를 갖도록 안착부(120)의 외측에 설치되며, 안착부(120)에 접착되어 고정될 수 있다.

이러한 보강링(130)은 고무재로 이루어지는 스프링 패드 보다 딱딱한 플라스틱이나 금속소재로 구성될 수 있다.

이와 같은 보강링(130)에 의하여 스프링 패드가 측면 방향으로 팽창되는 것으로 억제하여 줌으로써, 안착홈(122)의 변형으로 인하여 안착홈(122)과 스프링(10)의 사이에 틈새가 발생하게 되는 것으로 보다 효과적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스프링 패드는 삽입부(110)의 측면부에 형성되는 돌출부(111)와, 안착부(120)의 상면에 형성되는 경사면(121)과 안착홈(122) 및 융기부(123)를 이용하여 스프링 패드가 스프링과 보다 긴밀한 밀착상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 스프링 패드와 스프링의 사이로 이물질이 유입되는 것을 안정적으로 방지할 수 있게 되는 이점이 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 삽입부 111: 돌출부
120: 안착부 121: 경사면
122: 안착홈 123: 융기부
124: 걸림부 125: 멈춤턱
126: 측면부 130: 보강링

Claims (8)

1. 원통형의 구조로 형성되어 스프링의 하단부로 삽입되는 삽입부(110); 및 상기 삽입부(110)의 하단부 둘레를 따라 연장되는 원형의 링구조로 형성되어 스프링의 하단부가 안착되는 안착부(120);로 구성된 스프링 패드에 있어서,
   상기 삽입부(110)의 외측면 중, 스프링 패드와 결합되는 스프링의 0.5권부 내지 0.9권부에 영역에 대응하는 외측면 영역(S1) 내에 위치하며, 삽입부(110)의 외측면으로부터 삽입부(110)의 바깥쪽 방향으로 돌출되게 형성되어 스프링과 밀착되는 돌출부(111);를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 돌출부(111)는 삽입부(110)의 외측면으로부터 돌출되는 높이(h)가 스프링의 권선증가방향(D)을 따라 점차적으로 증가하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 안착부(120)의 상면 중, 일부분은 스프링의 하단부 피치에 대응하여 경사진 구조를 갖는 경사면(121)으로 형성되고,
   상기 경사면(121)에는 스프링이 안착되는 반원형 구조의 안착홈(122)이 형성된 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 안착홈(122)의 바닥으로부터 융기되어 안착홈(122)의 깊이를 감소시키는 융기부(123)가 안착홈의 말단(122a)에 더 형성된 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 안착부(120)의 상면 중, 상기 경사면(121)을 제외한 나머지 부분(127)은 이물질이 스프링 패드의 바깥쪽으로 흘러내릴 수 있도록 바깥쪽 방향으로 하향 경사진 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드.
6. 청구항 3에 있어서,
   스프링의 하단부를 상기 안착홈(122)으로 유도하고, 더불어 안착홈(122)에 안착된 스프링이 측면방향으로 이탈되는 것을 방지하도록 스프링의 측면부를 구속하는 하나 이상의 걸림부(124)가 경사면(121)의 바깥쪽 부분에 더 형성된 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 경사면(121)이 시작되는 위치에는 스프링의 끝단면(10a)과 마주하면서 스프링이 정해진 위치에 안착될 수 있게 하는 멈춤턱(125)이 형성되고,
   상기 경사면(121)이 시작되는 위치에 형성된 안착홈(122)의 바깥쪽 측면부(126)는 개방된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드.
8. 청구항 1에 있어서,
   스프링 패드가 측면 방향으로 팽창되는 것을 억제하도록 상기 안착부(120)의 외주면을 감싸는 보강링(130);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링과의 밀착성이 개선된 스프링 패드.

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