KR20210119430A - 나선형 스프링을 위한 지지 요소 및 상기 지지 요소를 포함하는 서스펜션 어셈블리와 서스펜션 장치 - Google Patents

나선형 스프링을 위한 지지 요소 및 상기 지지 요소를 포함하는 서스펜션 어셈블리와 서스펜션 장치 Download PDF

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KR20210119430A
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cup
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KR1020217025584A
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도미니크 엠. 데람
캐롤라인 에이. 포드코르섹
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소그에피 서스펜션즈
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Abstract

나선형 스프링을 위한 지지 요소 및 상기 지지 요소를 포함하는 서스펜션 어셈블리와 서스펜션 장치
나선형 스프링(90)을 위한 지지 요소(10; 110)에 있어서, 지지 요소는 나선형 스프링을 위한 컵(3; 4) 상에 설치되도록 구성되고, 홈(21, 121)을 제공하는 상면(21U; 121U)을 포함하며, 상기 홈은 굴곡되어 있고 상기 나선형 스프링(90)의 단부 나선형 부분(90A)을 수용할 수 있으며,
상기 지지 요소(10; 110)는 상기 단부 나선형 부분(90A)을 상기 홈(21; 121)의 제 위치에 보유하도록 구성되는 적어도 하나의 탄성 유지 부재(23, 25; 123, 125)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

나선형 스프링을 위한 지지 요소 및 상기 지지 요소를 포함하는 서스펜션 어셈블리와 서스펜션 장치
본 발명은 나선형 스프링(helicoidal spring)을 위한 지지 요소, 및 상기 지지 요소를 포함하는 서스펜션 어셈블리와 서스펜션 장치에 관한 것이다.
많은 나선형 스프링 서스펜션 장치에 있어서, 지지 요소["스프링 패드(spring pad)"로도 알려져 있음]는 상기 나선형 스프링과 컵["스프링 시트(spring seat)"로도 알려져 있음] 사이에 위치된다.
상기 지지 요소는 홈을 제공하는 상면을 포함하고, 상기 홈은 굴곡되어 있으며 그리고 상기 나선형 스프링의 단부 나선형 부분(end spiral portion)을 수용할 수 있다. 이는 종종 천연 가황 고무로 제조되는 단일의 요소로 구성된다. 이는 상기 나선형 스프링의 단부 나선형 부분의 일부와 접촉하는 삽입체를 선택적으로 포함할 수 있으며, 상기 삽입체는 아연 및/또는 니켈로 도금된 강철로 제조되거나, 또는 아연이나 알루미늄으로 제조된다.
이러한 타입의 지지 요소는, 상기 지지 요소와 스프링의 단부 나선형 부분 사이의 상대 이동을 제한하고, 그리고 상기 단부 나선형 부분과 홈 사이에서의 칩핑(chipping), 모래, 소금, 또는 먼지의 존재로 인한 상기 스프링의 단부 나선형 부분의 마모를 제한함으로써, 상기 스프링의 단부 나선형 부분의 코팅에 대한 마모를 감소시키는 경향이 있다. 이는 또한 천연 가황 고무의 탄성으로 인해, 서스펜션 장치에 의해 발생되는 소음을 제한하는 경향이 있다. 또한 존재하였을 때, 삽입체는 스프링의 부식에 대한 갈바닉 보호(galvanic protection)에 기여하므로, 이에 의해 갈바닉 삽입체 또는 희생 삽입체(sacrificial insert)로서 인정될 수 있다.
그러나 방금 기재된 바와 같은 알려진 지지 요소는 단점을 나타내고 있다.
첫 번째 단점은, 나선형 스프링 상에서의 지지 요소의 설치와 관련되어 있다. 경제적 및 산업적 관점에서, 서스펜션 장치를 포함하는 차량의 조립 라인에서 자동차 제조사가 나선형 스프링 상에 지지 요소를 설치하는 것이 어색하다는 점이다. 이에 따라, 상기 지지 요소가 나선형 스프링의 공급자에 의해 나선형 스프링에 설치되고, 그 결과적인 어셈블리가 자동차 제조사에 그 상태로 전달되는 것을 선호한다. 그러나 상기 결과적인 어셈블리의 보관 또는 운송 중에 상기 지지 요소가 나선형 스프링으로부터 분리될 위험이 있으며, 이 경우에는 자동차 제조사가 나선형 스프링 상에 지지 요소를 다시 설치해야만 한다.
두 번째 단점은, 일부 높은 응력을 받는 서스펜션 장치에 대해 지지 요소의 유효 수명이 불충분할 수 있다는 점이다. 서스펜션 장치의 유효 수명 중에, 지지 요소를 교체해야 할 수도 있다. 이제 지지 요소를 교체하는 것은 나선형 스프링을 분해하는 것을 요구하며, 이는 매우 편리하지 않으며 그리고 특별한 도구를 필요로 한다.
이에 따라, 실제로 이들 단점을 적어도 부분적으로 시정하는, 나선형 스프링을 위한 지지 요소가 실제 필요하다.
본 발명은 나선형 스프링을 위한 지지 요소에 관한 것으로서, 상기 지지 요소는, 나선형 스프링을 위한 컵 상에 설치되도록 구성되며, 그리고 홈을 제공하는 상면을 포함하며, 상기 홈은 굴곡되어 있고 그리고 나선형 스프링의 단부 나선형 부분을 수용할 수 있으며, 상기 지지 요소는 상기 단부 나선형 부분을 홈의 제 위치에 보유하도록 구성되는 적어도 하나의 탄성 유지 부재를 포함한다.
상기 탄성 유지 부재가 나선형 스프링의 단부 나선형 부분을 홈의 제 위치에 보유하기 때문에, 나선형 스프링으로부터 지지 요소가 분리될 위험이 실질적으로 감소된다. 나선형 스프링 상에 지지 요소를 설치함으로써 생성된 서스펜션 어셈블리는, 이제 나선형 스프링으로부터 지지 요소가 분리될 위험이 낮은 상태로 저장되고, 운송되어, 자동차 제조사에 전달될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 탄성 유지 부재는 홈의 측벽에 부착된다.
이런 방식으로 위치된 탄성 유지 부재는, 나선형 스프링의 단부 나선형 부분을 홈에 위치시키는 것을 비교적 간단하게 한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 지지 요소는 홈을 따라 서로 이격된 다수의 탄성 유지 부재를 포함한다.
상기 나선형 스프링의 단부 나선형 부분은 홈의 제 위치에 훨씬 더 잘 보유되어, 상기 나선형 스프링으로부터 지지 요소가 분리될 위험을 추가로 감소시킨다.
일부 실시예에 있어서, 상기 탄성 유지 부재는 홈의 반경방향 내측 상에 위치되는 다수의 제1 탄성 유지 부재, 및 홈의 반경방향 외측 상에 위치되는 다수의 제2 탄성 유지 부재를 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 제1 탄성 유지 부재 및 제2 탄성 유지 부재는 홈을 따라 교대로 위치된다.
일부 실시예에 있어서, 제1 탄성 유지 부재는 홈의 반경방향 내측벽으로부터 돌출되는 릴리프(relief)이다.
일부 실시예에 있어서, 상기 릴리프의 적어도 일부는 굴곡된 접촉면을 제공하고, 또한 상기 스프링의 단부 나선형 부분의 외면과 접촉하도록 의도된다.
일부 실시예에 있어서, 상기 제2 탄성 유지 부재는 지지 요소의 상기 상면으로부터 돌출되는 베이스부, 및 상기 베이스부로부터 홈의 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함한다.
제2 탄성 유지 부재는, 지지 요소를 나선형 스프링의 단부 나선부 상에 클립하는 클립(clip)으로서 기능하는 것을 인식해야 한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 돌출부 중 적어도 일부는 굴곡된 접촉면을 제공하고, 또한 상기 스프링의 단부 나선형 부분의 외면과 접촉하도록 의도된다.
일부 실시예에 있어서, 상기 지지 요소는 탄성 재료로, 바람직하게는 열가소성 엘라스토머로 제조되는 단일의 요소로 구성된다.
상기 지지 요소는, 예를 들어 탄성 재료의 사출 성형에 의해 비교적 저렴한 비용으로 제조될 수 있다.
이 경우에, 상기 지지 요소는 나선형 스프링의 단부 나선형 부분의 일부와 접촉하는 적어도 하나의 갈바닉 삽입체(galvanic insert)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 삽입체는 아연 및/또는 니켈로 도금된 강철로 제조되거나, 또는 아연이나 알루미늄으로 제조될 수 있다. 상기 적어도 하나의 삽입체는 링 또는 링의 섹터의 형태일 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 지지 요소는 상기 상면, 상기 홈, 및 상기 적어도 하나의 탄성 유지 부재를 제공하는 지지부, 및 상기 지지부에 부착된 베이스 플레이트부(baseplate portion)를 포함하며, 상기 베이스 플레이트부는 컵 상에 설치될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 지지부는 탄성이 있는 제1 재료로 제조되고, 상기 베이스 플레이트부는 바람직하게는 유기 매트릭스를 갖는 복합 재료인 제2 재료로 제조되고, 상기 제2 재료는 제1 재료보다 더 경질이다.
전술한 알려진 지지 요소에 대해, 상기 지지부는 컵과 스프링의 단부 나선형 부분 사이의 상대 이동을 제한하고, 그리고 단부 나선형 부분과 홈 사이에서의 칩핑, 모래, 염분, 또는 먼지의 존재로 인한 스프링의 단부 나선형 부분의 손상을 제한함으로써, 상기 스프링의 단부 나선형 부분의 코팅에 대한 마모를 감소시키는 경향이 있다. 상기 제1 재료로 제조된 지지부는, 전술한 알려진 지지 요소처럼, 제1 재료의 탄성으로 인해 소음을 흡수하는 경향이 있다. 다른 한편으로, 상기 베이스 플레이트부는 지지 요소와 컵 사이의 기계적 연결을 보장하며, 그리고 상기 제1 재료보다 더 경질인 제2 재료로 제조되며, 이에 따라 컵과의 접촉과 관련된 마모에 덜 취약하다. 그 결과, 지지 요소는 전술한 알려진 지지 요소보다 더 긴 유효 수명을 제공하고, 또한 동일한 소음 댐핑 기능 및 상기 스프링의 코팅 보호를 제공한다.
또한, 제1 재료의 탄성은 나선형 스프링의 단부 나선형 부분을 홈의 제 위치에 더 잘 보유하는 경향이 있으며, 또한 단부 나선형 부분의 코팅을 마모시킬 수 있는 칩핑, 모래, 염분, 또는 먼지가 상기 홈 내에 삽입될 위험을 낮춘다. 그 결과, 단부 나선형 부분의 코팅의 유효 수명이 추가로 증가된다. 또한, 지지 요소에 전술한 타입의 갈바닉 삽입체를 제공하지 않는 것이 가능해진다. 물론, 이러한 갈바닉 삽입체는, 부식으로부터 단부 나선형 부분을 더욱 잘 보호하는 것이 목적이라면 모두 동일하게 제공될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 제1 재료는 35 내지 90, 바람직하게는 55 내지 65, 보다 바람직하게는 60의 쇼어 경도 A를 나타내는, 팽창된 열가소성 폴리우레탄이다.
일부 실시예에 있어서, 상기 제2 재료는 유리 섬유로 강화된 폴리아미드이고, 상기 유리 섬유는 제2 재료의 총 질량의 20% 내지 60%의 비율로, 바람직하게는 25% 내지 55%의 비율로, 보다 바람직하게는 30% 내지 50%의 비율로 제공된다.
일부 실시예에 있어서, 상기 지지 요소는 제1 재료 및 제2 재료의 2가지 재료(bi-material)의 사출 성형에 의해 제조되며, 상기 2가지 재료의 사출 성형은 베이스 플레이트부를 사출 성형하고, 그 후 지지부를 상기 사출 성형된 베이스 플레이트부 상에 사출 성형하는 동작을 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 베이스 플레이트부는 베이스 플레이트부 상에 지지부를 사출 성형할 동안 상기 제1 재료가 통과할 수 있게 하는 적어도 하나의 관통 구멍을 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 베이스 플레이트부는 나선형 스프링의 단부 나선형 부분의 말단 단부를 수용하도록 의도된 홈의 단부와 대면하는 정지 요소를 제공한다.
이런 정지 요소는 홈에 단부 나선형 부분의 설치를 보다 용이하게 하며, 또한 나선형 스프링의 단부 나선형 부분과 지지부 사이의 상대 변위를 제한하는 경향이 있다.
일부 실시예에 있어서, 상기 지지부 및 베이스 플레이트부는 상보적인 릴리프를 제공한다.
이들 릴리프는 지지 요소를 강화시키며, 및/또는 상기 컵의 외부 형태를 성형한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 지지부는 컵의 중심부와 협력하도록 구성된 적어도 하나의 쐐기(wedge)를 제공한다.
이런 적어도 하나의 쐐기는 컵 상에 지지 요소를 설치하는 것을 보다 용이하게 하며, 및/또는 상기 지지부와 컵의 중심부 사이에서의 임의의 치수 차이를 보정한다.
바람직하게는, 상기 지지부는 다수의 상기 쐐기를 제공하고, 상기 쐐기는 컵의 중심부의 둘레에 비대칭적으로 위치된다.
본 발명은 또한 나선형 스프링 및 전술한 가능성들 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 지지 요소를 포함하는 차량 서스펜션용 어셈블리에 관한 것으로서, 상기 나선형 스프링의 단부 나선형 부분은 상기 지지 요소의 홈에 수용된다.
전술한 바와 같이, 이런 서스펜션 어셈블리는 나선형 스프링으로부터 지지 요소가 분리될 위험이 낮은 상태로 저장되고, 운송되어, 자동차 제조사에 전달될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 차량 서스펜션용 어셈블리는 전술한 가능성들 중 어느 하나에 따른 제2 지지 요소를 포함하며, 상기 나선형 스프링의 다른 쪽 단부 나선부의 일부는 상기 제2 지지 요소의 홈에 수용된다.
본 발명은 또한 특히 나선형 스프링, 상부 컵 및 하부 컵을 포함하는 맥퍼슨(MacPherson) 또는 유사-맥퍼슨(pseudo-MacPherson) 타입의 차량 서스펜션 장치에 관한 것으로서, 상기 상부 컵 및 하부 컵 중 적어도 하나에는, 바람직하게는 적어도 하부 컵에는 전술한 가능성들 중 어느 하나에 따른 지지 요소가 제공되며, 상기 나선형 스프링의 단부 나선형 부분은 지지 요소의 홈에 수용된다.
상기 특징 및 이점 그리고 기타 특징 및 이점은 나선형 스프링을 위한 지지 요소의 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 나타날 것이다. 이런 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조한다.
첨부된 도면은 다이아그램이며, 무엇보다도 본 발명의 원리를 나타내는 것을 목적으로 한다.
이들 도면에 있어서, 도면마다 동일한 요소(또는 요소의 부분)는 동일한 도면부호를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 지지 요소를 포함할 수 있는 서스펜션 장치의 예의 개략도이다.
도 2a는 지지 요소가 설치될 수 있는 컵과 함께, 제1 실시예에 따른 지지 요소의 분해도이다.
도 2b는 지지 요소가 조립된 것을 제외하고는, 도 2a의 컵 및 지지 요소의 사시 저면 평면도(perspective bottom plan view)이다.
도 3a는 지지 요소가 컵 상에 설치되어 있는, 도 2a의 컵 및 정지부의 사시도이다.
도 3b는 나선형 스프링의 단부 나선형 부분이 지지 요소의 홈에 수용되어 있는, 도 3a와 유사한 사시도이다.
도 4a는 도 3a의 ⅣA-ⅣA에 따른 단면도이다.
도 4b는 도 3a의 ⅣB-ⅣB에 따른 단면도이다.
도 4c는 도 3a의 ⅣC-ⅣC에 따른 단면도이다.
도 5a는 지지 요소가 설치될 수 있는 컵과 함께, 제2 실시예에 따른 지지 요소의 분해도이다.
도 5b는 지지 요소가 컵 상에 조립 및 설치된 것을 제외하고는, 도 5a의 컵 및 지지 요소의 저면 평면도이다.
도 6a는 평면도인 도 5b의 컵 및 지지 요소의 사시도이다.
도 6b는 또 다른 시야각에 따른 도 6a의 컵 및 지지 요소의 사시도이다.
도 6c는 나선형 스프링의 단부 나선형 부분이 지지 요소의 홈에 수용되어 있는, 도 6a와 유사한 사시도이다.
도 7a는 도 6a의 ⅦA-ⅦA에 따른 단면도이다.
도 7b는 도 6a의 ⅦB-ⅦB에 따른 단면도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 구체화하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 이하에 상세히 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에 제한되지 않음을 인식해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지지 요소를 포함할 수 있는, 차량을 위한 서스펜션 장치(S)를 개략적으로 나타내고 있다.
도시된 예에 있어서, 서스펜션 장치(S)는 맥퍼슨 타입의 서스펜션 장치이다. 알려진 바와 같이, 서스펜션 장치(S)는 휠(R)에, 그리고 차량의 섀시(H)에 고정된 서스펜션 아암(B)에, 연결되는 댐퍼(1)를 포함하며, 댐퍼(1)는 나선형 스프링(2)과 협력한다. 알려진 바와 같이, 나선형 스프링(2)은 차량의 케이스(C)와 댐퍼(1) 사이에 장착되며, 댐퍼(1)에 부착된 하부 컵(3) 상의 베이스 및 베어링(5)에 의해 케이스(C)에 고정된 상부 컵(4) 상의 상부에 지지된다. 댐퍼(1)는 하부 컵(3)을 통과하는 실질적인 원통형 형태를 갖는다. 서스펜션 장치(S)의 밸런싱(balancing) 및 작동은 잘 알려져 있으며, 이에 따라 여기에서는 자세히 기재되지 않는다. 예를 들어, 문헌 FR 2 730 673 A1호를 참조할 수 있다. 도 1이 맥퍼슨 타입의 서스펜션 장치(S)를 나타내고 있더라도, 이는 알려진 바와 같이 서스펜션 아암(B)이 서스펜션 트라이앵글(suspension triangle)로 대체되는 유사-맥퍼슨 타입의 서스펜션 장치일 수도 있다. 이러한 서스펜션 장치의 밸런싱 및 작동은 잘 알려져 있으며, 이에 따라 여기에서는 자세히 기재되지 않는다. 예를 들어, 문헌 FR 2 755 066 A1호를 참조할 수 있다.
서스펜션 장치(S)에서, 나선형 스프링(2)의 단부 나선형 부분(2A)은 상부 컵(4) 상에 설치되는 지지 요소(10)에 수용되고, 나선형 스프링(2)의 다른 쪽 단부 나선부의 일부는 하부 컵(3) 상에 설치된 지지 요소(110)에 수용된다. 그러나 서스펜션 장치(S)의 구성 및/또는 바람직한 특성에 따라, 지지 요소(10 또는 110) 중 하나 또는 다른 하나가 생략될 수 있다.
이제 제1 실시예에 따른 지지 요소(10)가 도 2a 내지 도 4c를 통해 기재될 것이다. 지지 요소(10)는 특히 차량용 리어(rear) 서스펜션 장치에 설치될 수 있다. 이런 방식으로, 도 2a 내지 4c는 리어 서스펜션을 위한 컵(4) 상에 설치된 지지 요소(10)를 나타내고 있으며, 컵(4)은 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이 실질적인 평탄부(4P)에 부착된 센터링 장치(4C)를 제공하는 타입이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 지지 요소(10)의 상면(21U)은 홈(21)을 제공한다. 홈(21)은 도 3b에 도시된 바와 같이 나선형 스프링(90)의 단부 나선형 부분(90A)을 수용할 수 있다. 홈(21)은 단부 나선형 부분(90A)을 수용할 수 있도록 굴곡되어 있다. 보다 구체적으로, 홈(21)은 도 3a 및 도 3b에서 보다 명확해지는 바와 같이, 단부 나선형 부분(90A)에 의해 기재되는 나선(helix)의 아크(arc)에 실질적으로 대응하는 나선의 아크의 형태로 굴곡된다.
또한, 지지 요소(10)는 단부 나선형 부분(90A)을 홈(21)에 보유하도록 구성되는 적어도 하나의 탄성 유지 부재를 제공한다. 보다 구체적으로, 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 지지 요소(10)는 다수의 탄성 유지 부재(23, 25)를 제공한다. 이들 탄성 유지 부재(23, 25)가 이제 도 3a 내지 도 4c를 참조하여 보다 상세히 기재될 것이다.
탄성 유지 부재(23, 25)는 홈(21)을 따라 서로 이격되어 있다. 도 3a 내지 도 4c에 도시된 예에 있어서, 탄성 유지 부재(23, 25)는 홈(21)을 따라 교대로 위치되며, 즉 홈(21)을 따라 이들은 탄성 유지 부재(23), 그 후에 탄성 유지 부재(23), 그리고 그 후에 탄성 유지 부재(23) 등의 일련의 연속적으로 형성한다. 그러나 본 발명의 범주로부터의 일탈 없이, 탄성 유지 부재(23, 25)를 홈(21)을 따라 상이하게 배치하는 것도 가능하다.
또한, 탄성 유지 부재(23)는 홈(21)의 반경방향 내측 상에 위치되는 반면에, 탄성 유지 부재(25)는 홈(21)의 반경방향 외측 상에 위치된다. 그러나 본 발명의 범주로부터의 일탈 없이, 홈(21)의 양측 상에 탄성 유지 부재(23, 25)를 상이하게 위치시키는 것도 가능하다. 표현의 관점에서, "반경방향 내측(radially inside)", "반경방향 내부(radially internal)", "반경방향 외측(radially outside)", 및 "반경방향 외부(radially external)"는, 홈(21)에 의해 기재된 나선의 아크의 축선에 대한 것으로 인식된다. 다른 용어에 있어서, 홈(21)의 반경방향 내측은 축선에 가장 가까운 홈의 측부이며, 홈(21)의 반경방향 외측은 축선으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 홈(21)의 측부이다.
이하에서는, 편의상 제1 탄성 유지 부재(23) 및 제2 탄성 유지 부재(25)로 지칭된다.
도시된 예에 있어서, 제1 탄성 유지 부재(23)는 홈(21)의 반경방향 내측벽(22)으로부터 돌출되는 릴리프이다. 달리 말하면, 제1 탄성 유지 부재(23)는, 도 4b에 단면도로 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 반경방향 내측벽(22)으로부터 홈(21)의 반경방향 외측을 향해 돌출된다. 또한, 제1 탄성 유지 부재(23)는 단부 나선형 부분(90A)의 외면과 접촉하도록 의도된 굴곡된 접촉면(23RP)을 제공한다. 접촉면(23RP)의 곡률은, 실질적으로 단부 나선형 부분(90A)의 외면의 곡률에 대응한다. 변형예(도시되지 않음)에 있어서는, 탄성 유지 부재(23)의 일부만 전술한 타입의 릴리프일 수 있다.
도시된 예에 있어서, 제2 탄성 유지 부재(25)는 홈(21)의 반경방향 외측벽(24)에 부착된다. 보다 구체적으로, 도 4c에 단면도로 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 제2 탄성 유지 부재(25)는 베이스부(25B) 및 돌출부(25R)를 포함한다. 베이스부(25B)는 홈(21)의 반경방향 외측의 상면(21U)으로부터 돌출된다. 돌출부(25R)는 홈(21)의 방향으로, 이 경우에는 홈(21)의 반경방향 내측의 방향으로 베이스부(25B)로부터 돌출된다. 또한, 돌출부(25R)는 단부 나선형 부분(90A)의 외면과 접촉하도록 의도된 굴곡된 접촉면(25RP)을 제공한다. 접촉면(25RP)의 곡률은, 실질적으로 단부 나선형 부분(90A)의 외면의 곡률에 대응한다. 제2 탄성 유지 부재(25)는, 나선형 스프링의 단부 나선부 상에 지지 요소를 클립하는 클립으로서 기능하는 것을 인식해야 한다. 변형예(도시되지 않음)에 있어서는, 제2 탄성 유지 부재(25)의 일부만 전술한 타입을 가질 수 있다.
단부 나선형 부분(90A)이 도 3b에 도시된 바와 같이 홈(21)의 제 위치에 있을 때, 제1 탄성 유지 부재(23)는 그 탄성 및 단부 나선형 부분(90A)과 접촉면(23RP) 사이의 접촉으로 인해, 단부 나선형 부분(90A)을 홈(21)의 제 위치에 보유하는 경향이 있으며, 또한 제2 탄성 유지 부재(25)는 그 탄성 및 단부 나선형 부분(90A)과 접촉면(25RP) 사이의 접촉으로 인해, 단부 나선형 부분(90A)을 홈(21)의 제 위치에 보유하는 경향이 있다. 이에 따라, 단부 나선형 부분(90A)으로부터 지지 요소(10)가 분리될 위험이 매우 낮다.
일부 변형예(도시되지 않음)에 있어서, 지지 요소(10)는 탄성 재료로 제조되는 단일의 요소로 구성된다. 이런 탄성 재료는, 합성물이거나 또는 아닐 수 있는 엘라스토머, 예를 들어, 보다 구체적으로는 열가소성 엘라스토머일 수 있다. 특정의 예에 있어서, 열가소성 엘라스토머는 선택적으로 팽창되는 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane)(TPU)이다. 이 경우에, 지지 요소(10)는 적어도 하나의 삽입체(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 삽입체는 아연 및/또는 니켈로 도금된 강철로 제조되거나, 또는 아연이나 알루미늄으로 제조될 수 있다. 적어도 하나의 삽입체는 링 또는 링의 섹터 형태일 수 있다. 그 어떤 경우라도, 적어도 하나의 삽입체는 단부 나선형 부분(90A)의 일부와 접촉한다. 알려진 지지 요소와 관련하여 전술한 바와 같이, 삽입체는 스프링의 부식에 대해 갈바닉 보호를 제공하며, 이에 따라 갈바닉 삽입체 또는 희생 삽입체로서 인정될 수 있다.
그러나 지지 요소(10)는 이하에 기재되는 바와 같이 2개의 요소로 제조되는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 도시된 예에 있어서, 지지 요소(10)는 지지부(20) 및 베이스 플레이트부(30)를 포함한다. 베이스 플레이트부(30)는 지지부(20)에 부착된다.
지지부(20)는 이미 앞서 기재된 상면(21U), 홈(21), 및 탄성 유지 부재(23, 25)를 제공한다.
베이스 플레이트부(30)는 그 자체로 컵(4) 상에 설치될 수 있다. 이에 따라, 도 2a 및 도 2b에 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트부(30)는 주변부(35P) 및 중심부(35C)를 제공한다. 중심부(35C)는 컵(4)의 센터링 장치(4C)를 수용하기 위해 실질적인 원통형 형태를 제공한다. 또한, 중심부(35C)는 일련의 쐐기(40)를 수용하도록 의도된, 균일하게 이격된 릴리프(38)를 제공한다. 쐐기(40)는 센터링 장치(4C)와 협력하며, 그에 따라 센터링 장치(4C)와 접촉하여 지지 요소(10)를 보유한다. 도시된 예에 있어서, 쐐기(40)는 센터링 장치(4C)의 둘레에 비대칭적으로 위치된다. 그러나 본 발명의 범주로부터의 일탈 없이, 쐐기(40)의 상이한 배열이 제공될 수 있다.
주변부(35P)는 컵(4)의 평탄부(4P)와 접촉하도록 의도된 실질적인 평탄 하면을 제공한다. 주변부(35P)의 상면은 그 자체로 지지부(20)의 하면(도면부호 없음)과 접촉하도록 의도된다. 주변부(35P)의 상면은 일반적인 링 형태를 가지며, 지지부(20)의 하면(도면부호 없음)은 일반적으로 링 형태의 섹터를 갖는다. 다른 한편으로, 중심부(35C)는 지지부(20)에 의해 제공된 실질적인 원통형 형태의 중심부(29)에 수용된다.
도시된 예에 있어서, 베이스 플레이트부(30)는 정지 요소(39)를 제공한다. 정지 요소(39)는, 베이스 플레이트부(30) 및 지지부(20)가 도 3a에 도시된 그 상대 위치에 있을 때, 홈(21)의 단부와 대면한다. 보다 구체적으로, 정지 요소(39)는, 홈(21)의 방향으로 연장하여, 단부 나선형 부분(90A)의 말단 단부(90AT)를 수용하도록 의도된 홈(21)의 단부와 대면한다. 도 3b에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 홈(21)의 이 단부가 도시된 예에서처럼 개방되어 있을 때, 정지 요소(39)는 단부 나선형 부분(90A)의 홈(21)에서의 설치를 보다 용이하게 하며, 그리고 말단 단부(90AT)가 이 단부를 통해 홈(21)을 빠져나가는 것을 방지하는 경향이 있다.
바람직한 변형예에 있어서, 지지부(20)는 탄성이 있는 제1 재료로 제조되고, 베이스 플레이트부(30)는 제1 재료보다 더 경질의 제2 재료로 제조된다. 바람직하게는, 제1 재료는 합성물이거나 또는 아닐 수 있는 엘라스토머, 보다 구체적으로는 선택적으로 팽창되는 열가소성 엘라스토머이고, 및/또는 제2 재료는 유기 매트릭스를 갖는 복합 재료가 바람직하다.
지지부가 제1 재료로 제조되기 때문에, 지지부(20)는 전술한 알려진 지지 요소처럼 제1 재료의 탄성으로 인해 소음을 흡수하는 경향이 있다. 다른 한편으로, 베이스 플레이트부(30)는 지지 요소(10)와 컵(4) 사이의 기계적 연결을 보장하며, 그리고 제1 재료보다 더 경질이고 이에 따라 컵(4)과의 접촉과 관련된 마모에 덜 취약한 제2 재료로 제조된다. 그 결과, 지지 요소(10)는 전술한 알려진 지지 요소보다 더 긴 유효 수명을 제공하며, 또한 동일한 소음 댐핑 기능 및 스프링의 코팅 보호를 제공한다.
지지 요소(10)는 전술한 제1 재료 및 제2 재료의 2가지 재료의 사출 성형에 의해 제조될 수 있음이 명백하다. 보다 구체적으로, 지지 요소(10)는 먼저 베이스 플레이트부(30)를 사출 성형하고, 그 후 베이스 플레이트부(30) 상에 지지부(20)를 사출 성형함으로써 제조될 수 있다. 이들 2개의 사출 성형 단계는 동일한 사출 금형 내에서 수행될 수 있다. 대안으로서, 베이스 플레이트부(30)의 사출 성형은 제1 금형에서 수행될 수 있고, 그 후 성형된 베이스 플레이트부(30)가 지지부(20)의 사출 성형이 수행되는 제2 금형으로 이동될 수 있다.
또한, 제1 재료의 탄성은 단부 나선형 부분(90A)을 홈(21)의 제 위치에 더욱 잘 위치시키는 경향이 있으며, 또한 단부 나선형 부분(92A)의 코팅을 마모시킬 수 있는 칩핑, 모래, 염분, 또는 먼지가 홈(21) 내로 삽입될 위험을 낮춘다. 그 결과, 코팅의 유효 수명이 추가로 연장된다. 또한, 지지 요소(10)에 전술한 타입의 갈바닉 삽입체를 제공하지 않는 것이 가능해진다. 물론, 이러한 갈바닉 삽입체는 단부 나선형 부분(90A)을 부식으로부터 더욱 잘 보호하는 것이 목적이라면 모두 동일하게 제공될 수 있다.
또한, 쐐기(40)가 지지부(20)의 일체형 부분을 형성하고, 이에 따라 도시된 예에서처럼 지지부(20)로서 제1 재료로 제조되었을 때, 쐐기(40)는 지지부(20)와 센터링 장치(4C) 사이의 임의의 치수 차이를 보정한다. 이러한 치수 차이는 컵(4)이 금속 시트의 스탬핑에 의해 제조되어, 지지 요소(10)에 대한 것보다는 컵(4)에 대한 치수 공차가 훨씬 더 크다는 사실로부터 기인할 수 있다.
선택적으로, 베이스 플레이트부(30)는 하나 이상의 관통 구멍(37)을 제공한다. 도시된 예에 있어서, 도 2a 및 2b에 더욱 잘 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트부(30)의 주변부(35P)에는 여러 개의 관통 구멍(37)이 제공된다. 관통 구멍(37)은 베이스 플레이트부(30) 상에 지지부(20)를 성형할 동안 제1 재료가 통과할 수 있게 한다. 이에 따라, 지지부(20)의 성형 후, 제1 재료의 층(도시되지 않음)이 베이스 플레이트부(30)의 하면[즉, 지지부(20)와 대향하는 면]을 덮는 것을 인식해야 한다. 도 2b를 참조하면 더욱 잘 이해되는 바와 같이, 이 제1 재료의 층은 컵(4)의 평탄부(4P)와 베이스 플레이트부(30)의 주변부(35P) 사이에 개재되어, 베이스 플레이트부(30)와 평탄부(4P) 사이의 임의의 치수 차이를 보정한다. 전술한 바와 같이, 이러한 치수 차이는 컵(4)이 금속 시트의 스탬핑에 의해 제조되어, 지지 요소(10)에 대한 것보다는 컵(4)에 대한 치수 공차가 훨씬 더 크다는 사실로부터 기인할 수 있다.
특히 바람직한 예에 있어서, 지지부(20)는 팽창된 열가소성 폴리우레탄(TPU)으로 제조되고, 및/또는 베이스 플레이트부(30)는 유리 섬유로 강화된 폴리아미드로 제조된다.
팽창된 열가소성 폴리우레탄은 35 내지 90, 바람직하게는 55 내지 65, 보다 바람직하게는 60의 쇼어 경도 A를 나타내고 있다. 이는 나선형 스프링(90)의 연속적인 수축 및 이완 중 홈(21)에 단부 나선부(90A)가 보유되는 상태를 "수반하기(accompany)"에 충분한 탄성을 지지부(20)에 제공한다. 단부 나선부(90A)의 이런 "수반(accompaniment)"은 단부 나선형 부분(90A)의 코팅을 마모시킬 수 있는 칩핑, 모래, 염분, 또는 먼지가 홈(21)에 삽입될 위험을 추가로 낮추는 경향이 있다. 그 결과, 코팅의 유효 수명이 추가로 길어진다.
알려진 바와 같이, 열가소성 폴리우레탄은 이소시아네이트 및 알코올을 포함하는 조성물의 공중합으로부터 발생되고, 공중합은 블록 공중합체의 형성으로 이어지며, 블록은 경질인 폴리이소시아네이트 블록, 및 가요성인 폴리올 블록이다. 폴리올은 폴리에테르 타입 또는 폴리에스테르 타입을 가질 수 있으며, 지지부(20)의 기계적 행동의 관점에서 보았을 때 후자의 타입이 바람직하다. 조성물은 지지부(20)의 외관을 표준화하기 위해, 예를 들어 흑색의 염색제(dyeing agent)를 선택적으로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 팽창된 열가소성 폴리우레탄은 전술한 타입의 조성물로부터 얻어지며, 그리고 디이소시아네이트 가교결합제 및 물리적 팽창제(expansive agent)를 포함한다. 디이소시아네이트 가교제는 공중합체의 블록을 가교시키는 경향이 있어서, 지지부(20)의 피로 및 크리이프 취급(creep handling)을 현저히 개선시키며, 또한 후술하는 바와 같이 베이스 플레이트부(30)에 지지부(20)의 부착을 가능하게 한다. 물리적 팽창제는 지지부(20)의 성형 중 열의 영향으로 소구체(microsphere)의 형성으로 나타나서, 지지부(20)의 기계적 행동을 개선시킨다.
디이소시아네이트 가교제는 조성물의 총 질량의 10%의 비율로 바람직하게 제공된다. 바람직하게는, 이런 디이소시아네이트 가교제는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(4,4'-MDI로도 알려짐)이다. 디이소시아네이트 가교제의 이런 비율 및 선택은, 지지부(20)의 피로 및 크리이프 취급을 매우 대폭적으로 개선시킨다.
유리 섬유로 강화된 폴리아미드는, 유리 섬유로 강화된 폴리아미드의 총 질량의 20% 내지 60%를 제공한다(20% 및 60%의 한계값도 이 범위에 포함된다). 이는, 피로와 그리고 열 노화(thermal ageing)와 조합된 피로 모두에서, 베이스 플레이트부(30)에 탁월한 기계적 취급을 제공한다. 유리 섬유는 유리 섬유로 강화된 폴리아미드의 총 질량의 25% 내지 55%의 비율로, 보다 바람직하게는 유리 섬유로 강화된 폴리아미드의 총 질량의 30% 내지 50%의 비율을 제공한다(25% 및 55% 그리고 30% 및 50%의 한계값도 이들 범위에 각각 포함된다). 폴리아미드는 PA 6(폴리카프로락탐) 또는 PA 6,6(폴리헥사메틸렌 아디파미드)일 수 있으며, 베이스 플레이트부(30)로부터의 열에 대한 저항이라는 관점에서는 후자가 바람직하다.
지지부(20)가 전술한 팽창된 열가소성 폴리우레탄으로 제조되고, 또한 베이스 플레이트부(30)가 전술한 유리 섬유로 강화된 폴리아미드로 제조되는 것이 특히 바람직하다. 실제로, 이런 조합은 지지부(20)의 탁월한 기계적 행동으로 나타난다. 또한, 지지 요소(10)가 전술한 바와 같이 2가지 재료의 사출 성형에 의해 제조될 때, 디이소시아네이트 가교제는 베이스 플레이트부(30)에 지지부(20)를 성형할 동안, 지지부(20)의 팽창된 열가소성 폴리우레탄이 베이스 플레이트부(30)의 폴리아미드에 제 위치(즉, 사출 금형 내) 부착하는 것을 촉진시킨다. 이에 따라, 2가지 재료의 사출 성형의 완료 시, 지지부(20)는 베이스 플레이트부(30)에 매우 강력하게 부착된다. 그 후, 지지부(20)와 베이스 플레이트부(30)는 그 상보적인 형태 및 이런 화학적 부착으로 인해 결합된다.
이제 제2 실시예에 따른 지지 요소(110)가 도 5a 내지 도 7b에 의해 기재될 것이다. 지지 요소(110)는 특히 맥퍼슨 또는 유사-맥퍼슨 타입의 서스펜션 장치일 수 있는, 차량용 전방 서스펜션 장치에 설치될 수 있다. 이런 방식으로, 도 5a 내지 7b는 전방 서스펜션을 위한 컵(3) 상에 설치된 지지 요소(110)를 나타내고 있으며, 컵(3)은 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이 실질적인 평탄부(3P)에 부착되는 실질적인 원통형 중심부(3C)를 제공하는 타입을 갖는다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 지지 요소(110)의 상면(121U)은 홈(121)을 제공한다. 제1 실시예의 홈(21)에 대해, 홈(121)은 굴곡되어 있으며, 그리고 도 6c에 도시된 바와 같이 나선형 스프링(90)의 단부 나선형 부분(90A)을 수용할 수 있다.
또한, 제1 실시예의 지지 요소(10)에 대해, 지지 요소(110)는 단부 나선형 부분(90A)을 홈(121)에 보유하도록 구성되는 적어도 하나의 탄성 유지 부재를 제공한다. 보다 구체적으로, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 지지 요소(110)는 다수의 탄성 유지 부재(123, 125)를 제공한다. 이들 탄성 유지 부재(123, 125)가 이제 도 6a 내지 도 7b를 참조하여 보다 상세히 기재될 것이다.
제1 실시예에서처럼, 탄성 유지 부재(123, 125)는 홈(121)을 따라 서로 이격되어 있다. 탄성 유지 부재(123, 125)는 제1 실시예에서처럼 홈(121)을 따라 교대로 위치될 수 있다. 그러나 여기에 도시된 예에서는, 2개의 탄성 유지 부재(123)가 형성되어 있으며, 그리고 추가의 보유 요소(135)가 홈(121)을 따라 이들 2개의 탄성 유지 부재(123) 사이에 위치된다. 그러나 본 발명의 범주로부터의 일탈 없이, 탄성 유지 부재(123, 125)를 여전히 홈(21)을 따라 상이하게 배치하는 것이 가능하다. 추가의 보유 요소(135)는 컵(3)에 의해 지지되는 상보적인 지지부(3B1)(도 5a 및 6a 참조) 상에 지지된다. 추가의 보유 요소(135)는 나선형 스프링(90)의 단부 나선부(90A)를 홈(121)에 보유하는 경향이 있다.
또한, 탄성 유지 부재(123)는 홈(121)의 반경방향 내측에 위치되는 반면에, 탄성 유지 부재(125)는 홈(121)의 반경방향 외측에 위치된다. 그러나 탄성 유지 부재(123, 125)는 본 발명의 범주로부터의 일탈 없이 홈(121)의 양측 상에 상이하게 위치시키는 것이 가능하다. 표현의 관점에서, "반경방향 내측(radially inside)", "반경방향 내부(radially internal)", "반경방향 외측(radially outside)" 및 "반경방향 외부(radially external)"는, 홈(121)에 의해 기재된 나선의 아크의 축선에 대한 것으로 이해된다. 달리 말하면, 홈(121)의 반경방향 내측은 축선에 가장 가까운 홈(121)의 측부이고, 홈(121)의 반경방향 외측은 축선으로부터 가장 멀리 떨어진 측부이다.
이하에서는, 편의상 제1 탄성 유지 부재(123) 및 제2 탄성 유지 부재(125)가 참조될 것이다.
도시된 예에 있어서, 제1 탄성 유지 부재(123)는 제1 실시예에서처럼 홈(121)의 반경방향 내측벽(122)으로부터 돌출되는 릴리프이다. 달리 말하면, 제1 탄성 유지 부재(123)는 도 6b 및 도 7a에 사시도로 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 반경방향 내측벽(122)으로부터 홈(121)의 반경방향 외측을 향해 돌출된다. 또한, 제1 탄성 유지 부재(123)는 굴곡된 접촉면(123RP)을 제공하며, 그리고 단부 나선형 부분(90A)의 외면과 접촉하도록 의도된다. 접촉면(123RP)의 곡률은, 실질적으로 단부 나선형 부분(90A)의 외면의 곡률에 대응한다. 변형예(도시되지 않음)에 있어서, 탄성 유지 부재(123)의 일부만 전술한 타입의 릴리프일 수 있다.
도시된 예에 있어서, 제2 탄성 유지 부재(125)는 홈(121)의 반경방향 외측벽(124)에 부착된다. 보다 구체적으로, 도 7b에 단면도로 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 제2 탄성 유지 부재(125)는 베이스부(125B) 및 돌출부(125R)를 포함한다. 베이스부(125B)는 홈(121)의 반경방향 외측의 상면(121U)으로부터 돌출된다. 돌출부(125R)는 홈(121)의 방향으로, 이 경우에는 홈(121)의 반경방향 내측의 방향으로, 베이스부(125B)로부터 돌출된다. 또한, 돌출부(125R)는 굴곡된 접촉면(125RP)을 제공하며, 그리고 단부 나선형 부분(90A)의 외면과 접촉하도록 의도된다. 접촉면(125RP)의 곡률은 실질적으로 단부 나선형 부분(90A)의 외면의 곡률에 대응한다. 제2 탄성 유지 부재(125)는, 지지 요소를 나선형 스프링의 단부 나선부 상에 클립하는 클립으로서 기능하는 것을 인식해야 한다. 변형예(도시되지 않음)에 있어서, 제2 탄성 유지 부재(125)의 일부만 전술한 타입을 가질 수 있다.
단부 나선형 부분(90A)이 도 6c에 도시된 바와 같이 홈(121)의 제 위치에 있을 때, 제1 탄성 유지 부재(123)는 그 탄성 및 단부 나선형 부분(90A)과 접촉면(123RP) 사이의 접촉으로 인해, 단부 나선형 부분(90A)을 홈(121)의 제 위치에 보유하는 경향이 있으며, 또한 제2 탄성 유지 부재(125)는 그 탄성 및 단부 나선형 부분(90A)과 접촉면(125RP) 사이의 접촉으로 인해 단부 나선형 부분(90A)을 홈(121)의 제 위치에 보유하는 경향이 있다. 이에 따라, 단부 나선형 부분(90A)으로부터 지지 요소(110)가 분리될 위험이 매우 낮다.
일부 변형예(도시되지 않음)에 있어서, 지지 요소(110)는 탄성 재료로 제조되는 단일의 요소로 구성된다. 이런 탄성 재료는 합성물이거나 또는 아닐 수 있는 엘라스토머, 보다 구체적으로는 열가소성 엘라스토머일 수 있다. 특정의 예에 있어서, 열가소성 엘라스토머는 선택적으로 팽창되는 열가소성 폴리우레탄(TPU)이다. 이 경우에, 지지 요소(110)는 적어도 하나의 삽입체(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 삽입체는 아연 및/또는 니켈로 도금된 강철로 제조되거나, 또는 아연이나 알루미늄으로 제조될 수 있다. 적어도 하나의 삽입체는 링 또는 링의 섹터 형태일 수 있다. 그 어떤 경우라도, 적어도 하나의 삽입체는 단부 나선형 부분(90A)의 일부와 접촉한다. 알려진 지지 요소에 대해 전술한 바와 같이, 삽입체는 스프링의 부식에 대해 갈바닉 보호를 제공하며, 이에 따라 갈바닉 삽입체 또는 희생 삽입체로서 인정될 수 있다.
그러나 지지 요소(110)는 제1 실시예에서처럼 2개의 요소로 제조되는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 도시된 예에 있어서, 지지 요소(110)는 지지부(120) 및 베이스 플레이트부(130)를 포함한다.
지지부(120)는 이미 앞서 기재된 상면(121U), 홈(121), 및 탄성 유지 부재(123, 125)를 제공한다.
베이스 플레이트부(130)는 그 자체로 컵(3) 상에 설치될 수 있다. 이에 따라, 도 5a에 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트부(130)는 실질적인 평탄부(130P)를 제공한다. 평탄부(130P)는 컵(3)의 중심부(3C)의 외벽과 접촉하도록 의도된 내면(130PC)을 제공한다. 또한, 평탄부(130P)는 컵(3)의 평탄부(3P)와 접촉하도록 의도된 베이스 플레이트부(130)의 하면(도면부호 없음)이 일반적인 형태의 링의 섹터를 갖도록, 실질적으로 링의 섹터인 형태를 제공한다. 다른 한편으로, 평탄부(130P)의 상면(130P1)은 또한 지지부(120)의 하면(도면부호 없음)처럼, 일반적인 형태의 링의 섹터를 제공한다.
베이스 플레이트부(130) 및 지지부(120)는 상보적인 릴리프를 제공한다. 도시된 예에 있어서, 이들 릴리프는 베이스 플레이트부(130)에 의해 지지되는 3개의 탭(136)의 일련의 2열, 및 지지부(120)에 의해 지지되는 3개의 오목한 릴리프(126)의 일련의 2열의 형태를 취한다. 도 5a, 7a, 및 7b에 보다 명확한 바와 같이, 릴리프(126)는 탭(136)과는 상보적이므로, 베이스 플레이트부(130) 및 지지부(120)가 이들 도면에 도시된 그 상대 위치로 있을 때, 탭(136)이 릴리프(126)에 수용된다. 릴리프(126) 및 탭(136)은 지지 요소(110)를 강화시키는 경향이 있다. 보다 구체적으로, 도 6c에서 더 잘 알 수 있는 바와 같이, 릴리프(126) 및 탭(136)은 단부 나선형 부분(90A)에 의해 발휘되는 측방향 힘에 대해 측벽(122)을 강화시키는 경향이 있다. 또한, 도 5a에 도시된 바와 같이, 탭(136)은 컵(3)의 중심부(3C)의 외부 형태를 성형할 수 있다.
베이스 플레이트부(130)의 평탄부(130P)는 컵(3)의 평탄부(3P)에 의해 지지되는 대응의 관통 구멍(3a)(도 5a 참조)에 수용된 적어도 하나의 러그(lug)(134A)를 지지할 수 있다는 것이 명백하다. 러그(134A)와 관통 구멍(3a) 사이의 협력은, 컵(3)에 대한 지지 요소(110)의 정렬을 보다 용이하게 할 수 있다.
도시된 예에 있어서, 베이스 플레이트부(130)는 제1 실시예의 정지 요소(39)와 유사한 정지 요소(139)를 제공한다. 보다 구체적으로, 정지 요소(139)는 베이스 플레이트부(130) 및 지지부(120)가 도 6a 및 6c에 도시된 그 상대 위치에 있을 때, 홈(121)의 단부와 대면한다. 보다 구체적으로, 정지 요소(139)는, 홈(121)의 방향으로 연장하여, 단부 나선형 부분(90A)의 말단 단부(90AT)를 수용하도록 의도된 홈(121)의 단부와 대면한다. 도 6c로부터 명백한 바와 같이, 홈(121)의 이 단부가 도시된 예에서처럼 개방되어 있을 때, 정지 요소(139)는 홈(121)에서의 단부 나선형 부분(90A)의 설치를 용이하게 하며, 또한 말단 단부(90AT)가 이 단부를 통해 홈(121)을 빠져나가는 것을 방지하는 경향이 있다.
바람직한 변형예에 있어서, 지지부(120)는 탄성이 있는 제1 재료로 제조되고, 베이스 플레이트부(130)는 제1 재료보다 더 경질인 제2 재료로 제조된다. 바람직하게는, 제1 재료는 합성물이거나 또는 아닐 수 있는 엘라스토머, 보다 구체적으로는 선택적으로 팽창되는 열가소성 엘라스토머이고, 및/또는 제2 재료는 유기 매트릭스를 갖는 복합 재료가 바람직하다.
지지부가 제1 재료로 제조되기 때문에, 지지부(20)는 전술한 알려진 지지 요소처럼 제1 재료의 탄성으로 인해 소음을 흡수하는 경향이 있다. 다른 한편으로, 베이스 플레이트부(130)는 지지 요소(110)와 컵(3) 사이의 기계적 연결을 보장하며, 그리고 제1 재료보다 더 경질이고 이에 따라 컵(3)과의 접촉과 관련된 마모에 덜 취약한 제2 재료로 제조된다. 그 결과, 지지 요소(110)는 전술한 알려진 지지 요소보다 더 긴 유효 수명을 제공하며, 또한 동일한 소음 댐핑 기능 및 스프링의 코팅 보호를 나타낸다.
제1 실시예의 지지 요소(10)에 대해, 지지 요소(110)는 전술한 제1 재료 및 제2 재료의 2가지 재료의 사출 성형에 의해 제조될 수 있음이 명백하다. 보다 구체적으로, 지지 요소(110)는 먼저 베이스 플레이트부(130)를 사출 성형하고, 그 후 베이스 플레이트부(130) 상에 지지부(120)를 사출 성형함으로써 제조될 수 있다. 이들 2개의 사출 성형 단계는 동일한 사출 금형 내에서 수행될 수 있다. 대안으로서, 베이스 플레이트부(130)의 사출 성형은 제1 금형에서 수행될 수 있고, 그 후 성형된 베이스 플레이트부(130)는 지지부(120)의 사출 성형이 이후 수행되는 제2 금형으로 이동될 수 있다.
또한, 제1 재료의 탄성은 단부 나선형 부분(90A)을 홈(121)의 제 위치에 더 잘 보유하는 경향이 있으며, 그리고 단부 나선형 부분(90A)의 코팅을 마모시킬 수 있는 칩핑, 모래, 염분, 또는 먼지가 홈(121) 내로 삽입될 위험을 낮춘다. 그 결과 코팅의 유효 수명이 훨씬 더 길어진다. 또한, 지지 요소(110)에 전술한 타입의 갈바닉 삽입체를 제공하지 않는 것이 가능해진다. 물론, 이러한 갈바닉 삽입체는 부식으로부터 단부 나선형 부분(90A)을 더욱 잘 보호하는 것이 목적이라면 모두 동일하게 제공될 수 있다.
선택적으로, 베이스 플레이트부(130)는 하나 이상의 관통 구멍(도시되지 않음)을, 바람직하게는 그 실질적인 평탄부(13P)에 제공한다. 관통 구멍 또는 관통 구멍들은 베이스 플레이트부(130) 상에 지지부(120)를 성형할 동안 제1 재료가 통과할 수 있게 한다. 이에 따라, 지지부(120)의 성형 후, 제1 재료의 층(도시되지 않음)이 베이스 플레이트부(130)의 하면[즉, 지지부(20)와 대면하는 면]을 덮는 것이 명백하다. 도 5a를 참조하면 더욱 잘 이해되는 바와 같이, 이 제1 재료의 층은 컵(3)의 평탄부(3P)와 베이스 플레이트부(130)의 주변부(130P) 사이에 개재되어, 베이스 플레이트부(130)와 평탄부(3P) 사이의 임의의 치수 차이를 보정한다. 전술한 바와 같이, 이러한 치수 차이는 컵(4)이 금속 시트의 스탬핑에 의해 제조되어, 지지 요소(10)에 대한 것보다는 컵(4)에 대한 치수 공차가 훨씬 더 크다는 사실로부터 기인할 수 있다.
특히 바람직한 예에 있어서, 지지부(120)는 팽창된 열가소성 폴리우레탄(TPU)으로 제조되며, 및/또는 베이스 플레이트부(130)는 유리 섬유로 강화된 폴리아미드로 제조된다.
팽창된 열가소성 폴리우레탄 및 유리 섬유로 강화된 폴리아미드는, 제1 실시예에 대해 전술한 바와 동일할 수 있다. 지지부(120)가 전술한 팽창된 열가소성 폴리우레탄으로 제조되고, 또한 베이스 플레이트부(130)가 전술한 유리 섬유로 강화된 폴리아미드로 이루어지는 것이 특히 바람직하다.
본 발명이 특정 실시예를 참조하여 기재되었지만, 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 일반적인 범주로부터의 일탈 없이 이들 실시예에 수정이 이루어질 수 있다. 특히, 도시된 및/또는 언급된 상이한 실시예의 개별적인 특성은 추가의 실시예에서 조합될 수 있다. 결과적으로, 발명의 상세한 설명 및 도면은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 고려되어야 한다.
특히, 여기에 기재된 지지 요소는 나선형 스프링 및 나선형 스프링을 지지하는 컵을 포함하는 임의의 다른 타입의 서스펜션 장치에 일반적으로 설치될 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (15)

  1. 나선형 스프링(90)을 위한 지지 요소(10; 110)에 있어서,
    상기 지지 요소는 나선형 스프링을 위한 컵(3; 4) 상에 설치되도록 구성되고, 홈(21; 121)을 제공하는 상면(21U; 121U)을 포함하며, 상기 홈은 굴곡되어 있고 상기 나선형 스프링(90)의 단부 나선형 부분(90A)을 수용할 수 있으며,
    상기 지지 요소(10; 110)는, 상기 단부 나선형 부분(90A)을 상기 홈(21; 121)의 제 위치에 보유하도록 구성되는 적어도 하나의 탄성 유지 부재(23, 25; 123, 125)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지지 요소.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성 유지 부재는 상기 홈(21; 121)의 측벽에 부착되는, 지지 요소.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 홈(21; 121)을 따라 서로 이격된 다수의 탄성 유지 부재(23, 25; 123, 125)를 포함하는, 지지 요소.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 탄성 유지 부재는 상기 홈(21; 121)의 반경방향 내측에 위치되는 다수의 제1 탄성 유지 부재(23; 123), 및 상기 홈(21; 121)의 반경방향 외측에 위치되는 다수의 제2 탄성 유지 부재(25; 125)를 포함하며, 상기 제1 탄성 유지 부재(23; 123) 및 상기 제2 탄성 유지 부재(25; 125)는 바람직하게는 상기 홈(21; 121)을 따라 교대로 위치되는, 지지 요소.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 탄성 유지 부재(23; 123)는 상기 홈(21; 121)의 반경방향 내측벽(22; 122)으로부터 돌출되는 릴리프(relief)인, 지지 요소.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 탄성 유지 부재(25; 125)는 상기 지지 요소(10; 110)의 상기 상면(21U; 121U)으로부터 돌출되는 베이스부(25B; 125B), 및 상기 베이스부(25B; 125B)로부터 홈(21; 121)의 방향으로 돌출되는 돌출부(25R; 125R)를 포함하는, 지지 요소.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지 요소는 탄성 재료로, 바람직하게는 열가소성 엘라스토머로 제조되는 단일의 요소로 구성되는, 지지 요소.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 상면(21U; 121U), 상기 홈(21; 121), 및 상기 적어도 하나의 탄성 유지 부재(23, 25; 123, 125)를 제공하는 지지부(20; 120), 및 상기 지지부(20; 120)에 부착되는 베이스 플레이트부(30; 130)를 포함하며, 상기 베이스 플레이트부(30; 130)는 상기 컵(3; 4) 상에 설치될 수 있는, 지지 요소.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 지지부(20; 120)는 탄성이 있는 제1 재료로, 바람직하게는 열가소성 엘라스토머로 제조되고, 상기 베이스 플레이트부(30; 130)는 바람직하게는 유기 매트릭스를 갖는 복합 재료인 제2 재료로 제조되며, 상기 제2 재료는 상기 제1 재료보다 더 경질인, 지지 요소.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 재료는 35 내지 90, 바람직하게는 55 내지 65, 보다 바람직하게는 60의 쇼어 경도 A를 나타내는 팽창된 열가소성 폴리우레탄인, 지지 요소.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 재료는 유리 섬유로 강화된 폴리아미드이고, 상기 유리 섬유는 상기 제2 재료의 총 질량의 20% 내지 60%의 비율로, 바람직하게는 25% 내지 55%의 비율로, 보다 바람직하게는 30% 내지 50%의 비율로 제공되는, 지지 요소.
  12. 청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트부(30; 130)는, 상기 나선형 스프링(90)의 상기 단부 나선형 부분(90A)의 말단 단부(90AT)를 수용하도록 의도된 상기 홈(21; 121)의 단부와 대면하는 정지 요소(39; 139)를 제공하는, 지지 요소.
  13. 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부(20; 120) 및 상기 베이스 플레이트부(30; 130)는, 상보적인 릴리프(126, 136)를 제공하는, 지지 요소.
  14. 나선형 스프링(90), 및 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 따른 적어도 하나의 지지 요소(10; 110)를 포함하고, 상기 나선형 스프링의 단부 나선형 부분은 상기 지지 요소(10, 110)의 홈에 수용되는, 차량 서스펜션용 어셈블리.
  15. 나선형 스프링(90), 상부 컵, 및 하부 컵을 포함하는, 특히 맥퍼슨 또는 유사-맥퍼슨 타입의 차량 서스펜션 장치(S)에 있어서,
    상기 상부 컵 및 상기 하부 컵 중 적어도 하나, 바람직하게는 적어도 하부 컵에는 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 따른 지지 요소(10; 110)가 제공되며, 상기 나선형 스프링(90)의 단부 나선형 부분(90A)은 상기 지지 요소(10; 110)의 홈(21; 121)에 수용되는 것을 특징으로 하는 차량 서스펜션 장치(S).
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