KR20200042867A - 서스펜션 스러스트 베어링 장치 - Google Patents

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KR20200042867A
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suspension
suspension thrust
isolator
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그사비어 블랑차드
프랑코이스 드 렘프스
줄리엔 마푸치
브루노 몬트보에프
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아크티에볼라게트 에스케이에프
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Abstract

본 발명은 차량의 자동차 서스펜션 스트럿에서 서스펜션 스프링(2)과 함께 사용하기 위한 서스펜션 스러스트 베어링(1)에 관한 것이다. 서스펜션 스러스트 베어링(1)은 상대적으로 회전하는 상부 및 하부 환형 베어링 부재(3, 50; 4, 51)를 갖고, 서로 직면하여 정렬되어 배치되는 상부 및 하부 베어링 표면을 각각 갖는 베어링을 포함한다. 하부 베어링 표면은 서스펜션 스프링(2)의 상단부를 축 방향으로 수용하도록 형상화된 윤곽을 갖는다. 상부 베어링 표면은 차량의 몸체에 부착된 지지 블록에 의해 축 방향으로 수용되도록 형성된다. 서스펜션 스러스트 베어링(1)은 탄성 재료로 제조되고 상부 베어링 표면에 고정된 상부 아이솔레이터(9)를 더 포함하여, 상기 상부 아이솔레이터(9)는 상기 상부 환형 베어링 부재(3, 50)와 지지 블록 사이에 끼워진다.

Description

서스펜션 스러스트 베어링 장치 {SUSPENSION THRUST BEARING DEVICE}
본 발명은 서스펜션 스러스트 베어링 분야, 특히 맥퍼슨(MacPherson) 유형에 관한 것이다. 이러한 서스펜션 스러스트 베어링은 자동차에 사용하기 위한 서스펜션 스트럿을 갖추고 있다.
일반적으로, 차량 서스펜션 시스템은 차축과 차량 휠을 지지하는 서스펜션 스트럿을 포함한다. 서스펜션 스러스트 베어링은 휠 및 지면과 대향하는 상기 서스펜션 스트럿의 상부에, 서스펜션 스프링과 차량 섀시에 부착된 상부 지지 블록 사이에 배치된다.
서스펜션 스러스트 베어링은 적어도 하나의 구름 베어링을 포함한다.
서스펜션 스러스트 베어링은 스프링과 차량의 몸체 사이의 축 방향 힘의 전달을 가능하게 하며, 그 동안 회전하는 스프링과 몸체에 부착된 고정 지지 블록 사이의 상대적인 각 운동을 허용한다.
이를 위해, 스프링은 상기 서스펜션 스러스트 베어링 상에 제공된 스프링 시트에 의해 지지된다. 보다 정확하게, 서스펜션 스러스트 베어링은 스프링의 끝 코일에 축 방향으로 놓이는 하부 베어링 표면을 포함한다. 상기 스프링 시트는 또한 반경 방향 변형을 지지하고 스프링 센터링을 보장하기 위해 관형 축 방향 표면을 포함할 수 있다.
그러나, 차량 사용 중 스프링으로 인한 충격과 진동은 서스펜션 스러스트 베어링을 손상시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 충격 및 진동을 감쇠시키고, 제조 및 조립이 용이하며, 수명이 증가된 수단을 갖는 서스펜션 스러스트 베어링을 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 차량의 자동차 서스펜션 스트럿에서 서스펜션 스프링과 함께 사용하기 위한 서스펜션 스러스트 베어링에 관한 것이다. 서스펜션 스러스트 베어링은 상대적으로 회전하는 상부 및 하부 환형 베어링 부재를 갖고, 서로 정렬되어 배치되는 상부 및 하부 베어링 표면을 각각 갖는 베어링을 포함한다. 하부 베어링 표면은 서스펜션 스프링의 상단부를 축 방향으로 수용하는 형상을 갖는다. 상부 베어링 표면은 차량의 몸체에 부착된 지지 블록에 의해 축 방향으로 수용되도록 형성된다.
본 발명에 따르면, 서스펜션 스러스트 베어링은 탄성 재료로 제조되고 상부 베어링 표면에 고정되어 상부 아이솔레이터가 상기 상부 환형 베어링 부재와 지지 블록 사이에 끼워지는 상부 아이솔레이터를 더 포함한다.
유리하지만 강제적이지 않은 본 발명의 다른 양태에 따르면, 이러한 서스펜션 스러스트 베어링은 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다 :
- 서스펜션 스러스트 베어링은 상부 캡에 고정된 내부 링이 있는 베어링을 포함하여, 서스펜션 스러스트 베어링의 상부 환형 베어링 부재, 및 하부 캡에 고정된 외부 링을 형성하여, 서스펜션 스러스트 베어링의 하부 환형 베어링 부재를 형성한다.
- 내부 및 외부 링은 스탬프 처리된 금속 시트로 제작된다.
- 상단 및 하단 캡은 강성 플라스틱 재질로 제작된다.
- 상부 및/또는 하부 캡은 강화 인서트를 포함할 수 있다.
- 베어링은 롤링 베어링이며, 내부 및 외부 링은 그들 사이에 환형 롤링 챔버를 형성하고 상기 롤링 챔버 내에 적어도 하나의 행의 롤링 요소가 배치된다.
- 롤링 요소는 볼이다.
- 상부 환형 베어링 부재는 상부 베어링 표면을 갖는 반경 방향 연장 플랜지, 및 보어를 갖는 축 방향 연장 허브를 포함한다.
- 상부 아이솔레이터는 상부 베어링 표면에 고정된 반경 방향 부분과, 보어에 고정된 축 부분을 포함한다.
- 상부 환형 베어링 부재는 기계적 유지 특징을 가지며, 상기 상부 아이솔레이터는 상기 아이솔레이터를 제 위치에 유지하기 위해 상기 기계적 유지 특징부와 정합하는 상보적 유지 특징부를 갖는다.
- 기계적 유지 특징부는 상기 상부 환형 베어링 부재에 하나 이상의 그루브를 포함한다.
- 기계적 유지 특징부는 상기 상부 환형 베어링 부재를 통해 제공된 하나 이상의 구멍을 포함한다.
- 베어링 표면에 기계적 유지 특징부가 제공된다.
- 상부 환형 베어링 부재의 보어에는 기계적 유지 특징부가 제공된다.
- 상부 아이솔레이터는 상부 환형 베어링 부재에 직접 몰딩된다.
- 상부 아이솔레이터는 고무 열가소성 엘라스토머(TPE), 특히 열가소성 폴리 우레탄(TPU), 용융 가공성 엘라스토머(MPE) 또는 엘라스토머 셀룰러 폼을 포함한다.
- 서스펜션 스러스트 베어링은 탄성 재료로 제조되고 하부 베어링 표면에 고정된 하부 아이솔레이터를 더 포함하여, 상기 상부 아이솔레이터가 상기 하부 환형 베어링 부재와 서스펜션 스프링 사이에 끼워진다.
본 발명은 이제 본 발명의 목적을 제한하지 않으면서 예시적인 예로서 첨부된 도면에 대응하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서스펜션 스러스트 베어링의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 1의 서스펜션 스러스트 베어링의 상부 캡의 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 중심 축(X1)을 갖는 서스펜션 스러스트 베어링(1)은 코일 스프링(2)과 자동차의 섀시에 연결된 지지 블록(도시되지 않음) 사이에 장착된다. 이러한 서스펜션 스러스트 베어링(1)은 예를 들어 자동차 맥퍼슨 스트럿 어셈블리에 사용될 수 있다.
이하, 형용사 "축 방향" 및 "반경 방향"은 환형 스러스트 베어링(1)의 중심 축(X1)에 대해 정의된다.
서스펜션 스러스트 베어링(1)은 상부 캡(3), 하부 캡(4) 및 단일 롤링 베어링(5)을 포함한다. 이 실시예에서, 이들 3 개의 구성 요소(3, 4 및 5)는 서스펜션 스러스트 베어링(1)이 로딩되지 않을 때 중심 축(X1)과 일치하는 중심 축(X5)을 중심으로 전체적으로 원형이다.
상부 캡(3)은 선택적으로 유리 섬유로 강화된 플라스틱 합성 물질, 예를 들어 폴리 아미드로 제조된 일체형 부품으로 구성된다. 상부 캡(3)은 반경 방향으로 연장되는 플랜지(30), 상대적으로 작은 직경을 가지며 서스펜션 스러스트 베어링(1)의 하부를 향해 연장되는 내부 축 방향으로 연장되는 허브(31), 및 비교적 큰 직경을 가지며 서스펜션 스러스트 베어링(1)의 하부를 향해 연장되는 외부 축 방향 연장 스커트(32)를 포함한다.
허브(31)는 서스펜션 스러스트 장치(1)를 위한 내부 보어(33)를 형성하며, 여기서 긴 충격 흡수 로드(도시되지 않음)가 장착된다.
상부 캡(3)은 자동차 섀시의 지지 블록에 고정되도록 되어 있다.
롤링 베어링(5)은 프레스된 판금 내부 레이스(50), 프레스된 판금으로 된 외부 레이스(51), 롤링 요소(52)의 행, 여기서 볼, 및 롤링 요소(52) 사이의 규칙적인 원주 간격을 유지하기 위한 케이지(53)를 포함한다. 롤링 요소(52)는 내부 레이스(50)와 외부 레이스(51)의 토로이드형 부분에 의해 형성된 레이스 웨이 사이에 배치된다.
도시되지 않은 대안으로서, 롤링 요소가 사용될 필요는 없지만, 내부 및 외부 레이스가 서로 직접 접촉할 수 있으며, 적합한 저 마찰 재료, 코팅 또는 윤활제가 사용된다.
롤링 베어링(5)은 상부 캡(3)의 내부 허브(31)와 외부 스커트(32) 사이에 반경 방향으로 일체로 위치된다. 내부 레이스(50)는 상부 캡(3)의 토로이드형 내부 부분 내에 장착된다.
외부 레이스(51)는 하부 캡(4)의 토로이드형 외부 부분에 장착된다.
상기 하부 캡(4)은 로드가 축 방향으로 연장되는 내부 보어(42)를 형성하는 축 방향 연장 허브(41)를 포함한다. 외부 캡(4)은 허브(41)로부터 서스펜션 스러스트 베어링(1)의 외부를 향해 연장되는 외향 돌출 반경 방향 플랜지(43)를 더 포함한다. 롤링 베어링(51)의 외부 레이스(51)를 지지하는 토로이드형 외부 부분은 상기 반경 방향 플랜지(43)의 상부 표면에 제공된다.
하부 캡(4)은 스프링(2)에 의해 가해지는 하중 및 충격을 지지하도록 허브(41) 및 플랜지(43)를 따라 연장되는 보강 인서트(44)를 포함한다. 보강 인서트는 금속 또는 단단한 플라스틱일 수 있다. 도시되지 않은 대안으로서, 상부 캡(3)은 또한 강화 인서트를 포함할 수 있다.
하부 캡(4)의 반경 방향 부분(43)의 내주와 상부 캡(3)의 내부 플랜지(31) 사이에 내부 밀봉 수단(6)이 제공된다. 하부 캡(4)의 반경 방향 부분(43)의 외주와 상부 캡(3)의 외부 스커트(32) 사이에 외부 밀봉 수단(7)이 제공된다.
하부 캡(4)은 탄성 재료로 제조된 하부 아이솔레이터 장치(8)를 추가로 포함한다.
하부 아이솔레이터(8)는 반경 방향 부분(80) 및 관형 축 부분(81)을 포함한다. 반경 방향 부분(80)은 하부 캡(4)의 반경 방향 플랜지(43)의 하부에 단단히 고정된다. 반경 방향 부분(80)은 베어링 접촉에서 서스펜션 스프링(2)의 단부 회전을 수용하기 위한 하부 반경 방향 측면을 포함한다.
하부 아이솔레이터(8)의 상기 반경 방향 부분(80)은 서스펜션 스프링(2)으로부터의 축 방향 하중 및 충격을 지지한다.
관형 축 방향 부분(81)은 반경 방향 부분(80)으로부터 서스펜션 스러스트 베어링(1)의 하부를 향해 축 방향으로 연장된다. 상기 관형 축 방향 부분(81)은 하부 캡(4)의 허브(41)의 외부 원통형 표면에 단단히 고정된다.
하부 아이솔레이터(8)의 상기 관형 축 방향 부분(81)은 서스펜션 스프링(2)으로부터의 반경 방향 하중 및 충격을 지지한다.
하부 아이솔레이터(8)의 관형 축 방향 부분(81) 및 반경 방향 부분(80)은 축 방향 허브(41)의 외부 표면 및 하부 캡(4)의 반경 방향 플랜지(43)를 덮도록 서로 연결된다.
하부 아이솔레이터(8)는 고무 열가소성 엘라스토머(TPE), 특히 열가소성 폴리 우레탄(TPU), 용융 가공성 엘라스토머(MPE) 또는 엘라스토머 셀룰러 폼과 같은 탄성 재료로 제조된다.
하부 아이솔레이터(8)는 유리하게 하부 캡(4) 위에 오버 몰딩된다. 대안적으로, 하부 아이솔레이터(8)는 접착제와 같은 임의의 적합한 고정 수단에 의해 하부 캡(4)에 고정된다.
본 발명에 따르면, 서스펜션 스러스트 베어링 장치(1)는 상부 아이솔레이터(9)를 더 포함한다.
상부 아이솔레이터(9)는 반경 방향 부분(90) 및 관형 축 부분(91)을 포함한다. 반경 방향 부분(90)은 상부 캡(3)의 반경 방향 플랜지(30)의 상부에 단단히 고정된다. 반경 방향 부분(90)은 차량 섀시에 부착된 지지 블록에 의해 수용되도록 형성되는 상부 반경 방향 측면을 포함한다. 상부 아이솔레이터(9)의 상기 반경 방향 부분(90)은 축 방향 하중 및 충격을 지지한다.
관형 축 방향 부분(91)은 반경 방향 부분(90)으로부터 서스펜션 스러스트 베어링(1)의 하부를 향해 축 방향으로 연장된다. 상기 관형 축 방향 부분(91)은 상부 캡(3)의 내부 허브(31)의 보어에 단단히 고정된다. 상부 아이솔레이터(9)의 상기 관형 축 방향 부분(91)은 반경 방향 하중 및 충격을 지지한다.
상부 아이솔레이터(9)의 관형 축 부분(91)과 반경 방향 부분(90)은 내부 축 허브(31)의 외부 표면 및 상부 캡(4)의 반경 방향 플랜지(30)를 덮도록 서로 연결된다.
상부 아이솔레이터(9)는 고무 열가소성 엘라스토머(TPE), 특히 열가소성 폴리 우레탄(TPU), 용융 가공성 엘라스토머(MPE) 또는 엘라스토머 셀룰러 폼과 같은 탄성 재료로 제조된다.
하부 아이솔레이터(9)는 유리하게는 상부 캡(3) 위에 오버 몰딩된다. 대안적으로, 상부 아이솔레이터(9)는 접착제와 같은 임의의 적합한 고정 수단에 의해 하부 캡(3)에 고정된다.
유리하게는, 상부 캡(3)은 복수의 종 방향 그루브(35) 형태의 기계적 유지 특징부를 포함한다. 그루브(35)는 축 방향으로 연장된다. 그루브(35)는 내부 허브(31)의 보어(33)에 제공된다. 유리하게는, 그루브(35)는 원주 방향으로 동일하게 이격된다.
상부 아이솔레이터(9)의 관형 축 방향 섹션(91)은 상기 그루브들(35) 내로 반경 방향 내측으로 연장되는 상보적 유지 특징부들로서 형성된 리브들(92)을 포함한다. 상부 아이솔레이터(9)는 상부 캡(3)에 대해 유지되며, 임의의 상대 회전이 방지된다.
유리하게는, 상부 캡(3)은 구멍(36) 형태의 기계적 유지 특징부를 추가로 포함한다. 구멍(36)은 상부 캡(3)의 상부 베어링 표면으로부터 축 방향 및 하향으로 연장된다. 유리하게는, 구멍(36)은 원주 방향으로 동일하게 이격되어 있다.
상부 아이솔레이터(9)의 반경 방향 부분(90)은 상기 구멍(36) 내로 축 방향으로 하향 연장되는 상보적 유지 특징부 형태의 핀(93)을 포함한다. 상부 아이솔레이터(9)는 상부 캡(3)에 대해 유지되며, 임의의 상대 회전이 방지된다. 유리하게는, 구멍(36)은 상보적인 형상의 상부 아이솔레이터 핀을 축 방향으로 유지하기 위해 내부 쇼울더를 포함하거나 원뿔형 내부 표면을 가질 수 있다.
본 발명의 대표적인 비-제한적인 예는 첨부된 도면을 참조하여 위에서 상세히 설명되었다. 이 상세한 설명은 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 교시의 바람직한 측면을 실시하기 위한 추가의 세부 사항을 가르치기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 또한, 상기 개시된 추가 특징 및 교시 각각은 개선된 서스펜션 스러스트 베어링을 제공하기 위해 개별적으로 또는 다른 특징 및 교시와 함께 이용될 수 있다.
또한, 전술한 대표적인 예의 다양한 특징 및 이하의 다양한 독립 청구항 및 종속 청구항은 본 교시의 추가적인 유용한 실시예를 제공하기 위해 구체적으로 명시적으로 열거되지 않은 방식으로 결합될 수 있다.

Claims (9)

  1. 차량의 자동차 서스펜션 스트럿에서 서스펜션 스프링(2)과 함께 사용하기 위한 서스펜션 스러스트 베어링(1)으로서, 상대적으로 회전하는 상부 및 하부 환형 베어링 부재(3, 50; 4, 51)를 갖고, 서로 직면하여 정렬되어 배치되는 상부 및 하부 베어링 표면을 각각 갖는 베어링을 포함하고, 상기 하부 베어링 표면은 서스펜션 스프링(2)의 상단부를 축 방향으로 수용하도록 형상화된 윤곽을 갖고, 상기 상부 베어링 표면은 차량의 몸체에 부착된 지지 블록에 의해 축 방향으로 수용되도록 형성되는, 상기 서스펜션 스러스트 베어링(1)에 있어서,
    상기 서스펜션 스러스트 베어링(1)은 탄성 재료로 제조되고 상부 베어링 표면에 고정된 상부 아이솔레이터(9)를 더 포함하여, 상기 상부 아이솔레이터(9)는 상기 상부 환형 베어링 부재(3, 50)와 지지 블록 사이에 끼워지는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서스펜션 스러스트 베어링(1)은 상부 캡(3)에 고정된 내부 링(50)을 갖는 베어링(5)을 포함하여, 상기 서스펜션 스러스트 베어링(1)의 상부 환형 베어링 부재, 및 하부 캡(4)에 고정된 외부 링(51)을 형성하여, 상기 서스펜션 스러스트 베어링(1)의 하부 환형 베어링 부재를 형성하는, 서스펜션 스러스트 베어링.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 환형 베어링 부재(3)는 상부 베어링 표면을 갖는 반경 방향 연장 플랜지(30), 및 보어(33)를 갖는 축 방향 연장 허브(31)를 포함하고, 상기 상부 아이솔레이터(9)는 상부 베어링 표면에 고정된 반경 방향 부분(90)과, 보어(33)에 고정된 축 부분(91)을 포함하는, 서스펜션 스러스트 베어링.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 환형 베어링 부재(3)는 기계적 유지 특징부(35, 36)를 가지며, 상기 상부 아이솔레이터(9)는 상기 아이솔레이터(9)를 제 위치에 유지하기 위해 상기 기계적 유지 특징부(35, 36)와 정합하는 상보적인 유지 특징부(92, 93)를 갖는, 서스펜션 스러스트 베어링.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기계적 유지 특징부는 상기 상부 환형 베어링 부재(3)에 하나 이상의 그루브(35)을 포함하는, 서스펜션 스러스트 베어링.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 기계적 유지 특징부는 상기 상부 환형 베어링 부재(3)를 통해 제공된 하나 이상의 구멍(36)을 포함하는, 서스펜션 스러스트 베어링.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기계적 유지 특징부(36)는 상부 베어링 표면에 제공되는, 서스펜션 스러스트 베어링.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기계적 유지 특징부는 상부 환형 베어링 부재(3)의 보어(33)에 제공되는, 서스펜션 스러스트 베어링.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄성 재료로 제조되고 하부 베어링 표면에 고정된 하부 아이솔레이터(8)를 더 포함하여, 상기 상부 아이솔레이터(8)는 상기 하부 환형 베어링 부재(4)와 서스펜션 스프링(2) 사이에 끼워지는, 서스펜션 스러스트 베어링.
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