KR20200113806A - 인슐레이터 및 이를 갖는 현가장치 - Google Patents

인슐레이터 및 이를 갖는 현가장치 Download PDF

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Abstract

현가장치용 인슐레이터가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 인슐레이터는 차체에 고정되는 메인 플레이트와, 메인 플레이트를 감싸도록 마련되며 스트럿 로드가 관통하는 중앙홀이 형성된 고무부재와, 고무부재의 중앙홀 상측에 결합되며 스트럿 로드가 고정되는 컵 부재와, 고무부재의 중앙홀 하측에서 컵 부재와 이격된 상태로 메인 플레이트와 접촉하게 결합되며 범퍼 러버가 지지되는 러버 시트부재와, 러버 시트부재와 이격된 상태로 고무부재의 하측에 결합되며 스트럿 베어링을 지지하는 베어링 플레이트를 포함한다.

Description

인슐레이터 및 이를 갖는 현가장치{INSULATOR AND SUSPENSION APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 현가장치용 인슐레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인슐레이터의 내구성을 향상시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 현가장치에는 쇽업쇼바(shock absorber)가 장착되며, 쇽업쇼바는 노면의 높이차에 의해 발생되는 충격을 내장된 스프링이 상하 진동하면서 충격을 흡수함으로써 자동차의 승차감과 회전력을 향상시키는 역할을 수행한다.
이러한 현가장치는 주행 중 노면의 높이차에 발생되는 진동과 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 1차적으로 스트럿 및 코일 스프링이 충격과 진동을 흡수하고, 최종적으로는 인슐레이터가 진동 및 충격을 흡수하도록 마련된다.
이때 스트럿 및 코일 스프링을 통해 전달되는 반복적 진동과 충격으로 인하여 인슐레이터는 일정 한계시점에 이르러 내구성이 현저히 저하되는 문제가 발생한다.
한국공개특허 제2016-0105070호(2016.09.06 공개)
본 발명의 실시 예들은 인슐레이터로 전달되는 충격과 진동이 3 부분으로 분산되도록 함에 따라 장기간 사용하더라도 내구성이 우수한 현가장치용 인슐레이터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차체에 고정되는 메인 플레이트와, 상기 메인 플레이트를 감싸도록 마련되며, 스트럿 로드가 관통하는 중앙홀이 형성된 고무부재와, 상기 고무부재의 상기 중앙홀 상측에 결합되며, 상기 스트럿 로드가 고정되는 컵 부재와, 상기 고무부재의 상기 중앙홀 하측에서 상기 컵 부재와 이격된 상태로 상기 메인 플레이트와 접촉하게 결합되며, 범퍼 러버가 지지되는 러버 시트부재와, 상기 러버 시트부재와 이격된 상태로 상기 고무부재의 하측에 결합되며, 스트럿 베어링을 지지하는 베어링 플레이트를 포함하는 현가장치용 인슐레이터를 제공할 수 있다.
또한 상기 메인 플레이트는 상기 중앙홀 외곽에서 수직하게 연장된 내측 수직부와, 상기 내측 수직부의 하단에서 상방으로 벤딩된 벤딩부와, 상기 벤딩부에서 상기 내측 수직부에 대해 내각으로 상향 경사진 경사부를 포함하고, 상기 러버 시트부재의 상면이 상기 벤딩부와 접촉하여 상기 범퍼 러버에서 가해지는 하중이 상기 메인 플레이트로 전달될 수 있다.
또한 상기 메인 플레이트는 상기 경사부의 상단에서 수평방향으로 연장되는 수평부와, 상기 수평부의 단부에서 수직 절곡되어 하방으로 연장되는 외측 수직부를 더 포함한다.
또한 상기 메인 플레이트는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
또한 상기 컵 부재는 상기 스트럿 로드의 하중을 지지하고, 상기 러버 시트부재는 상기 범퍼 부재의 하중을 지지하며, 상기 베어링 플레이트는 상기 스트럿 베어링의 하중을 지지하여, 상기 인슐레이터로 전달되는 하중이 3 부분으로 분산되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 전술한 인슐레이터를 구비한 현가장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 현가장치의 스트럿 로드, 범퍼 러버 및 스트럿 베어링을 통해 인슐레이터로 전달되는 하중이 3부분으로 분산되도록 유도함에 따라 지속적인 응력 집중에 따른 인슐레이터의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인슐레이터 부분의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인슐레이터에 작용하는 하중을 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 현가장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인슐레이터 부분의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인슐레이터에 작용하는 하중을 도시한 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 차량용 현가장치는 쇽업쇼버(10)와, 쇽업쇼버(10)를 차체에 연결하는 인슐레이터(30)와, 쇽업쇼버(10)의 외측 둘레면에 설치된 스프링(20)을 포함한다.
쇽업쇼버(10)는 차륜 측에 연결되는 스트럿 튜브(11)와, 스트럿 튜브(11) 내부에 하단이 삽입 배치되어 상하로 이동 가능하게 스트럿 튜브(11)에 결합되는 스트럿 로드(12)를 포함한다.
스트럿 튜브(11)의 내부에는 오일이 충진되고, 스트럿 로드(12)의 상단은 인슐레이터(30)를 통해 차체에 연결된다. 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동에 의해 스트럿 로드(12)의 하단부가 스트럿 튜브(11)의 내부로 삽입되면서 발생되는 스트럿 튜브(11) 내부의 유압에 의해 진동이 흡수된다.
스트럿 로드(12)의 외측 둘레면에는 스트럿 로드(12)가 스트럿 튜브(11) 내로 삽입되는 길이를 규제하는 범퍼 러버(13)가 결합되고, 범퍼 러버(13)의 외측 둘레면에는 더스트 커버(14)가 배치된다.
스트럿 튜브(11)의 외측 둘레면에는 하부 스프링 시트(15)가 고정 결합되고, 스트럿 로드(12)의 외측 둘레면에는 상부 스프링 시트(16)가 스트럿 로드(12)의 외측 둘레면으로부터 이격되어 배치된다.
스프링(20)은 코일 형상으로 형성되어, 상부 스프링 시트(16)와 하부 스프링 시트(15) 사이에 배치된다. 스프링(20)의 하단은 하부 스프링 시트(15) 위에 안착되고, 스프링(20)의 상단은 상부 스프링 시트(16) 밑에 접촉되어 탄력 지지된다.
스트럿 로드(12)의 하단부가 스트럿 튜브(11)의 내부로 삽입될 때 스프링(20)이 압착되는 것에 의해 진동을 흡수한다.
인슐레이터(30)는 차체에 고정되는 메인 플레이트(40)와, 스트럿 로드(12)가 고정되는 컵 부재(50)와, 메인 플레이트(40)를 감싸는 고무부재(60)와, 범퍼 러버(13)가 결합되는 러버 시트부재(70)와, 스트럿 베어링(90)을 지지하는 베어링 플레이트(80)를 포함한다.
메인 플레이트(40)는 스트럿 로드(12)가 관통하는 고무부재(60)의 중앙홀(61)의 외곽 둘레를 감싸도록 수직하게 연장된 내측 수직부(41)와, 내측 수직부(41)의 하단에서 상방으로 벤딩된 벤딩부(42)와, 벤딩부(42)에서 내측 수직부(41)에 대해 내각으로 상향 경사진 경사부(43)와, 경사부(43)의 상단에서 수평방향으로 연장되는 수평부(44)와, 수평부(44)의 단부에서 수직 절곡되어 하방으로 연장되는 외측 수직부(45)를 포함한다.
고무부재(60)는 메인 플레이트(40)를 전체적으로 감싸는 원반 형태로 마련되고, 중앙에는 스트럿 로드(12)가 관통하는 중앙홀(61)이 형성되고, 중앙홀(61)의 상측에 컵 부재(50)가 고정 설치된다.
컵 부재(50)는 상부가 개방된 컵 형상으로 이루어지고, 바닥에는 스트럿 로드(12)의 상단이 관통하는 홀(51)이 형성된다.
스트럿 로드(12)의 상단이 홀(51)을 관통하여 상부로 돌출된 상태에서 스트럿 로드(12)의 상단에 너트(17)를 체결함으로써 스트럿 로드(12)는 컵 부재(50)와 연결되어 고정된다.
러버 시트부재(70)는 컵 부재(50)와 이격된 상태로 고무부재(60)의 하측에 고정 결합된다. 러버 시트부재(70)는 하부가 개방된 컵 형상으로 이루어지고, 상면(71)에는 스트럿 로드(12)의 상단이 관통하는 홀(72)이 형성된다.
러버 시트부재(70)는 범퍼 러버(13)에 의해 가해지는 하중을 메인 플레이트(40)에 전달할 수 있도록 러버 시트부재(70)의 상면(71)이 메인 플레이트(40)와 접촉하도록 배치된다.
일 예로, 러버 시트부재(70)의 상면(71)은 메인 플레이트(40)의 벤딩부(42)와 접촉하도록 배치된 상태에서 고무부재(60)에 고정 설치될 수 있다.
베어링 플레이트(80)는 고무부재(60)의 하측에서 러버 시트부재(70)의 외곽 둘레를 감싸도록 러버 시트부재(70)와 이격되게 배치된다.
베어링 플레이트(80)는 스트럿 베어링(90)을 지지하면서 스프링(20)을 통해 가해지는 하중을 받는 역할을 수행한다.
스트럿 베어링(90)은 차륜의 조향 시 쇽업쇼버(10)의 회동이 가능하게 하는 부분으로서, 상부 레이스(91)와 하부 레이스(92) 사이에 회전 가능하게 배치되는 베어링(93)과, 상부 레이스(91) 외측면에 배치되는 상부 캡(94)과 하부 레이스(92) 외측면에 배치되어 상부 캡(94)과 결합되는 하부 캡(95)을 포함한다.
스트럿 베어링(90)은 차륜 조향 시 차체에 대해 쇽업쇼버(10), 스프링(20)이 회전할 수 있게 한다.
범퍼 러버(13)는 쇽업쇼버(10)가 인슐레이터(30)측으로 무리하게 상승하는 것을 방지하도록 고무 또는 탄성 중합체로 제조된다.
범퍼 러버(13)는 그 상단이 러버 시트부재(70)에 삽입되어 고정되고, 범퍼 러버(13)의 중앙에는 스트럿 로드(12)가 관통하여 삽입된다.
이러한 구성을 통하여, 차량의 현가장치에 충격이 발생하면, 쇽업쇼버(10)의 스트럿 로드(12)는 스트럿 튜브(11) 내에서 미끄럼 운동하고, 스프링(20)은 축 방향으로 압축되며 스트럿 베어링(90)에 대해 하중을 가한다. 그리고 범퍼 러버(13)의 상단은 러버 시트부재(70)에 대해 축방향 하중을 발생시킨다.
이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 스트럿 로드(12)로부터 전달되는 하중(F1)은 인슐레이터(30)의 컵 부재(50)로 전달되고, 스프링(20)으로부터 전달되는 하중(F2)은 스트럿 베어링(90)을 통해 베어링 플레이트(80)로 전달되며, 범퍼 러버(13)로부터 전달되는 하중(F3)은 러버 시트부재(70)를 통해 메인 플레이트(40)로 전달되게 된다.
따라서, 현가장치로부터 인슐레이터(30)로 전달되는 하중은 3부분으로 분산되어 전달됨에 따라서 장기간 사용 시 인슐레이터(30)의 내구성을 증가시킬 수 있게 된다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
10: 쇽업쇼버, 11: 스트럿 튜브,
12: 스트럿 로드, 13: 범퍼 러버,
20: 스프링, 30: 인슐레이터,
40: 메인 플레이트, 41: 내측 수직부,
42: 벤딩부, 43: 경사부,
44: 수평부, 45: 외측 수직부,
50: 컵 부재, 60: 고무부재,
70: 러버 시트부재, 80: 베어링 플레이트,
90: 스트럿 베어링.

Claims (6)

  1. 차체에 고정되는 메인 플레이트;
    상기 메인 플레이트를 감싸도록 마련되며, 스트럿 로드가 관통하는 중앙홀이 형성된 고무부재;
    상기 고무부재의 상기 중앙홀 상측에 결합되며, 상기 스트럿 로드가 고정되는 컵 부재;
    상기 고무부재의 상기 중앙홀 하측에서 상기 컵 부재와 이격된 상태로 상기 메인 플레이트와 접촉하게 결합되며, 범퍼 러버가 지지되는 러버 시트부재;
    상기 러버 시트부재와 이격된 상태로 상기 고무부재의 하측에 결합되며, 스트럿 베어링을 지지하는 베어링 플레이트;를 포함하는 현가장치용 인슐레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 플레이트는 상기 중앙홀 외곽에서 수직하게 연장된 내측 수직부와, 상기 내측 수직부의 하단에서 상방으로 벤딩된 벤딩부와, 상기 벤딩부에서 상기 내측 수직부에 대해 내각으로 상향 경사진 경사부를 포함하고,
    상기 러버 시트부재의 상면이 상기 벤딩부와 접촉하여 상기 범퍼 러버에서 가해지는 하중이 상기 메인 플레이트로 전달되는 현가장치용 인슐레이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메인 플레이트는 상기 경사부의 상단에서 수평방향으로 연장되는 수평부와, 상기 수평부의 단부에서 수직 절곡되어 하방으로 연장되는 외측 수직부를 더 포함하는 현가장치용 인슐레이터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 메인 플레이트는 금속 재질로 이루어지는 현가장치용 인슐레이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컵 부재는 상기 스트럿 로드의 하중을 지지하고, 상기 러버 시트부재는 상기 범퍼 부재의 하중을 지지하며, 상기 베어링 플레이트는 상기 스트럿 베어링의 하중을 지지하여, 상기 인슐레이터로 전달되는 하중이 3 부분으로 분산되도록 하는 것을 특징으로 하는 현가장치용 인슐레이터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 적어도 하나의 상기 인슐레이터를 구비한 현가장치.
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