KR20220109074A - 커버 캡 및 이를 포함한 쇽업소버의 인슐레이터 - Google Patents

커버 캡 및 이를 포함한 쇽업소버의 인슐레이터 Download PDF

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KR20220109074A
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cover cap
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김무권
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Abstract

본 발명은 커버 캡 및 이를 포함한 쇽업소버의 인슐레이터에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 커버 캡은 원판 형상의 캡 본체와 상기 캡 본체의 중앙을 관통하는 캡 중공을 포함한다. 그리고 상기 캡 중공의 일부 또는 전부는 상기 캡 본체의 일면으로 갈수록 직경이 증가하여 상기 캡 본체의 일면에서 직경이 최대로 커지도록 형성된다.

Description

커버 캡 및 이를 포함한 쇽업소버의 인슐레이터{COVER CAP AND INSULATOR OF SHOCK ABSORBER INCLUDING THE SAME}
본 발명은 커버 캡 및 이를 포함한 쇽업소버의 인슐레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 승차감을 향상시킬 수 있는 쇽업소버에 사용되는 인슐레이터와 인슐레이터에 포함된 커버 캡에 관한 것이다.
일반적으로, 쇽업소버는 노면으로부터의 진동을 억제하거나 감쇠하는 역할을 하며, 차체 또는 프레임과 휠 사이에 장착된 상태에서 차체의 상하 방향 진동 에너지를 흡수한다.
또한, 쇽업소버는 차체 각부의 동적 응력을 저감시켜 내구 수명을 증가시키고, 스프링 아래 질량의 운동을 억제하여 타이어의 접지성을 확보할 수 있으며, 관성력에 의한 자세 변화 등을 억제하여 차량의 운동 성능을 향상시킨다.
이러한 쇽업소버는 통상적으로 피스톤 로드의 일단이 차체측에 고정되고 실린더의 일단이 차륜측에 고정된다. 그리고 피스톤 로드의 일단에는 인슐레이터(insulator)가 구비된다.
종래의 인슐레이터는 중앙에 피스톤 로드의 일단이 관통 결합될 수 있도록 중공이 형성되고, 인슐레이터의 몸체는 차체에 볼트 등에 의해 체결된다. 인슐레이터의 내부에는 피스톤 로드의 일단에 결합되는 부시가 유동 가능하게 설치된다. 그리고 인슐레이터의 몸체와 부시 사이에는 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수 부재가 개재된다. 또한, 커버 캡이 피스톤 로드 방향에 반대 방향에서 몸체에 결합되어 중공을 커버한다.
그런데, 인슐레이터의 몸체 내부에 마련되는 충격 흡수 부재는 부시의 유동에 따라 변형되고, 피스톤 로드가 차체 방향으로 미는 힘이 강하게 작용하면 충격 흡수 부재의 변형량이 증대되면서 커버 캡과 접촉하게 된다. 그리고 피스톤 로드가 차체 방향으로 미는 힘이 강해질수록 충격 흡수 부재가 커버 캡에 눌림량이 커져 충격 흡수 부재는 진동 절연 특성이 상실된다.
이와 같이, 진동 절연 특성이 상실된 상태로 차량이 주행할 경우, 노면으로부터의 진동을 효과적으로 억제하지 못하여 소음이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 안정적으로 전달 진동을 저감시킬 수 있는 커버 캡 및 이를 포함한 쇽업소버의 인슐레이터를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 커버 캡은 원판 형상의 캡 본체와 상기 캡 본체의 중앙을 관통하는 캡 중공을 포함한다. 그리고 상기 캡 중공의 일부 또는 전부는 상기 캡 본체의 일면으로 갈수록 직경이 증가하여 상기 캡 본체의 일면에서 직경이 최대로 커지도록 형성된다.
또한, 상기 캡 본체의 일면은 평평하고, 상기 캡 본체의 일면에 반대되는 타면은 원판 형상의 중심으로 갈수록 돌출되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 캡 본체의 타면에는 상기 캡 중공을 중심으로 방사상으로 복수의 캡 홈이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 쇽업소버의 인슐레이터는 종방향으로 관통 형성된 설치 홀을 갖는 몸체와, 상기 몸체의 상기 설치 홀에 종방향으로 유동 가능하게 설치되며 실린더로부터 연장된 피스톤 로드의 일단이 결합되도록 결합 홀이 형성된 부시와, 상기 몸체의 상기 설치 홀 내에서 상기 부시를 둘러싸는 충격 흡수 부재, 그리고 상기 피스톤 로드의 일단이 결합되는 방향에 반대 방향에서 상기 설치 홀을 커버하는 커버 캡을 포함한다. 그리고 상기 커버 캡은 원판 형상의 캡 본체와 상기 캡 본체의 중앙을 관통하는 캡 중공을 포함하며, 상기 캡 중공의 일부 또는 전부는 상기 캡 본체의 일면으로 갈수록 직경이 증가하여 상기 캡 본체의 일면에서 직경이 최대로 커지도록 형성된다.
상 충격 흡수 부재는 상기 부시와 상기 커버 캡 사이에 개재될 수 있다.
상기 부시가 종방향으로 유동하여도 상기 충격 흡수 부재는 상기 커버 캡과 이격되도록 형성될 수 있다.
상기 충격 흡수 부재는 고무 또는 우레탄 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 몸체는 상기 피스톤 로드의 일단이 삽입되도록 형성되며 상기 설치 홀과 연통된 몸체 중공을 더 포함할 수 있다.
상기 부시는 상기 커버 캡과 대향하는 일면에서 원통 형상으로 돌출된 부시 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 부시 돌출부의 외경은 상기 커버 캡의 상기 캡 중공의 최소 내경보다 작도록 형성될 수 있다.
상기 캡 본체의 일면은 평평하고, 상기 캡 본체의 일면에 반대되는 타면은 원판 형상의 중심으로 갈수록 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 캡 본체의 타면에는 상기 캡 중공을 중심으로 방사상으로 복수의 캡 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 커버 캡 및 이를 포함한 쇽업소버의 인슐레이터는 안정적으로 전달 진동을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 캡의 정면 사시도이다.
도 2는 도 1의 커버 캡의 배면 사시도이다.
도 3은 도 1의 커버 캡을 포함한 쇽업소버의 인슐레이터를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 쇽업소버의 인슐레이터의 동작 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 캡을 포함한 쇽업소버의 인슐레이터의 진동 저감 효과를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 커버 캡(201)을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커버 캡(201)은 후술할 쇽업소버의 인슐레이터(101)에 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 캡(201)은 원판 형상의 캡 본체(210)와, 캡 본체(210)의 중앙을 관통하는 캡 중공(290)을 포함할 수 있다. 여기서, 캡 중공(290)의 일부 또는 전부는 캡 본체(210)의 일면으로 갈수록 직경이 증가하여 캡 본체(210)의 일면에서 직경이 최대로 커지는 형상을 가질 수 있다. 여기서, 캡 본체(210)의 일면은, 도 3에 도시한 바와 같이, 후술할 쇽업소버의 인슐레이터(101)의 부시(400) 및 충격 흡수 부재(500)와 대향하게 된다.
또한, 캡 본체(210)의 일면은 평평하고, 캡 본체(210)의 일면에 반대되는 타면은 원판 형상의 중심으로 갈수록 돌출된 형상을 가질 수 있다. 그리고 캡 본체(210)의 타면에는 캡 중공(290)을 중심으로 방사상으로 복수의 캡 홈(217)이 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 복수의 캡 홈(217)으로 인해, 커버 캡(210)은 강도가 향상되면서도 무게는 줄일 수 있게 된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 캡(201)은 후술할 쇽업소버의 인슐레이터(101)가 안정적으로 전달 진동을 저감시킬 수 있도록 형성된다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 캡(201)을 포함한 쇽업소버의 인슐레이터(101)를 설명한다.
쇽업소버는 노면으로부터의 진동을 억제하거나 감쇠하는 역할을 하며, 차체 또는 프레임과 휠 사이에 장착된 상태에서 차체의 상하 방향 진동 에너지를 흡수한다. 이러한 쇽업소버는 차체측에 고정되는 피스톤 로드(미도시)와 차륜측에 고정되는 실린더(미도시)를 포함한다. 그리고 피스톤 로드의 일단에 인슐레이터(insulator)(101)가 설치된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 쇽업소버의 인슐레이터(101)는 몸체(300), 부시(bush, 400), 충격 흡수 부재(500), 및 전술한 커버 캡(201)을 포함할 수 있다.
몸체(300)는 종방향으로 관통 형성된 설치 홀(350)과, 피스톤 로드(미도시)의 일단이 삽입되도록 형성되며 설치 홀(350)과 연통된 몸체 중공(360)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 종방향은 피스톤 로드의 길이 방향과 동일할 수 있다.
몸체(300)의 설치 홀(350)에는 후술할 부시(400)가 삽입될 수 있다. 즉, 설치 홀(350)은 부시(400)가 삽입될 수 있도록 원통 형상을 가질 수 있다.
또한, 몸체(300)는 몸체 중공(360)과 연통되도록 형성된 러버 결합홈(370)을 더 포함할 수 있다. 러버 결합홈(370)에는 피스톤 로드(미도시)의 일단부에 결합된 범퍼 러버(미도시)가 삽입될 수 있다. 범퍼 러버는 그 하단이 실린더(미도시)의 상단에 밀착되어 몸체(300)와 실린더의 사이를 탄성 지지할 수 있다. 그리고 범퍼 러버의 내부에는 피스톤 로드가 상하로 관통 결합될 수 있다.
또한, 몸체(300)의 테두리 부위는 일정 길이로 연장되어 일정 면적을 형성할 수 있다. 그리고 몸체(300)의 상단 테두리 부위에는 차체에 결합될 수 있도록 볼트 등의 체결부재가 설치될 수 있다.
부시(400)는 몸체(300)의 설치 홀(350)에 종방향으로 유동 가능하게 설치된다. 이를 위해, 몸체(300)의 설치 홀(350)의 상부와 하부에는 부시(400)가 유동될 수 있는 간격이 형성될 수 있다.
또한, 부시(400)는 실린더로부터 연장된 피스톤 로드의 일단이 결합되도록 형성된 결합 홀(460)을 포함할 수 있다.
또한, 부시(400)의 하단에는 피스톤 로드의 외주에 형성된 단턱이 걸리고, 피스톤 로드의 단부는 부시의 결합 홀(460)에 삽입될 수 있다.
또한, 부시(400)는 커버 캡(201)과 대향하는 일면에서 원통 형상으로 돌출된 부시 돌출부를 포함할 수 잇다. 이때, 부시 돌출부의 외경은 커버 캡(201)의 캡 중공(290)의 최소 내경보다 작도록 형성될 수 있다.
충격 흡수 부재(500)는 몸체(300)의 설치 홀(350) 내에서 부시(400)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 특히, 충격 흡수 부재(500)는 부시(400)와 커버 캡(201) 사이에도 개재될 수 있다. 구체적으로, 충격 흡수 부재(500)는 부시(400)의 측면 및 상하면 가장자리를 모두 둘러쌀 수 있다. 그리고 부시(400)가 몸체(300)의 설치 홀(350) 내에서 종방향으로 유동하여도 충격 흡수 부재(500)는 커버 캡(201)과 이격되도록 형성될 수 있다.
또한, 충격 흡수 부재(500)는 고무 또는 우레탄 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 이와 같은 충격 흡수 부재(500)는 저 진폭 고주파 발생시에도 비 선형적 특성을 이용해 충격을 효과적으로 흡수할 수 있다.
커버 캡(201)은 피스톤 로드의 일단이 결합되는 방향에 반대 방향에서 몸체(300)의 설치 홀(350)을 커버할 수 있다. 즉, 몸체(300)의 설치 홀(120)의 개방된 상부에 커버 캡(201)이 결합될 수 있다.
커버 캡(201)은 원판 형상의 캡 본체(210)와, 캡 본체(210)의 중앙을 관통하는 캡 중공(290)을 포함할 수 있다. 그리고 캡 중공(290)의 일부 또는 전부는 캡 본체(210)의 일면으로 갈수록 직경이 증가하여 캡 본체(210)의 일면에서 직경이 최대로 커지도록 형성될 수 있다. 이때, 캡 본체(210)의 일면은 부시(400) 및 충격 흡수 부재(500)와 대향하는 면이 된다.
커버 캡(201)이 전술한 바와 같은 형상을 가짐으로써, 도 4에 도시한 바와 같이, 피스톤 로드가 차체 방향으로 미는 힘이 강하게 작용하여 부시(400)가 유동하게 되고, 이에 따라 몸체(300)의 설치 홀(350)에 마련된 충격 흡수 부재(500)가 변형되더라도 충격 흡수 부재(500)가 커버 캡(201)과 접촉되지 않고 이격 상태를 유지할 수 있게 된다.
따라서, 충격 흡수 부재(500)가 커버 캡(201)에 눌려 진동 절연 특성이 상실되는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 노면으로부터의 진동을 효과적으로 억제하여 소음의 발생을 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 캡(201) 및 이를 포함한 쇽업소버의 인슐레이터(101)는 안정적으로 전달 진동을 저감시킬 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 실시예와 비교예를 대비하여 진동 특성을 살펴본다.
실시예는 전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 캡(201) 및 이를 포함한 쇽업소버의 인슐레이터(101)이고, 비교예는 종래의 인슐레이터이다. 구체적으로, 비교예의 경우에는 피스톤 로드가 차체 방향으로 미는 힘이 강하게 작용하여 부시가 유동하게 되면, 충격 흡수 부재가 변형되면서 커버 캡과 접촉하는 구조를 갖는다.
도 5에 도시한 바와 같이, 실시예가 비교예와 대비하여 100~400Hz 구간에서 평균적으로 2.6dB의 진동이 감소됨을 확인할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101: 쇽업소버의 인슐레이터
201: 커버 캡
210: 캡 본체
217: 캡 홈
290: 캡 중공
300: 몸체
350: 설치 홀
360: 몸체 중공
370: 러버 결합홈
400: 부시
460: 결합 홀
500: 충격 흡수 부재

Claims (12)

  1. 원판 형상의 캡 본체와 상기 캡 본체의 중앙을 관통하는 캡 중공을 포함하며, 상기 캡 중공의 일부 또는 전부는 상기 캡 본체의 일면으로 갈수록 직경이 증가하여 상기 캡 본체의 일면에서 직경이 최대로 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 커버 캡.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캡 본체의 일면은 평평하고, 상기 캡 본체의 일면에 반대되는 타면은 원판 형상의 중심으로 갈수록 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 커버 캡.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캡 본체의 타면에는 상기 캡 중공을 중심으로 방사상으로 복수의 캡 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 커버 캡.
  4. 종방향으로 관통 형성된 설치 홀을 갖는 몸체;
    상기 몸체의 상기 설치 홀에 종방향으로 유동 가능하게 설치되며 실린더로부터 연장된 피스톤 로드의 일단이 결합되도록 결합 홀이 형성된 부시;
    상기 몸체의 상기 설치 홀 내에서 상기 부시를 둘러싸는 충격 흡수 부재; 및
    상기 피스톤 로드의 일단이 결합되는 방향에 반대 방향에서 상기 설치 홀을 커버하는 커버 캡
    을 포함하고,
    상기 커버 캡은 원판 형상의 캡 본체와 상기 캡 본체의 중앙을 관통하는 캡 중공을 포함하며,
    상기 캡 중공의 일부 또는 전부는 상기 캡 본체의 일면으로 갈수록 직경이 증가하여 상기 캡 본체의 일면에서 직경이 최대로 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 인슐레이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상 충격 흡수 부재는 상기 부시와 상기 커버 캡 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 인슐레이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 부시가 종방향으로 유동하여도 상기 충격 흡수 부재는 상기 커버 캡과 이격되도록 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 인슐레이터.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 충격 흡수 부재는 고무 또는 우레탄 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 인슐레이터.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 피스톤 로드의 일단이 삽입되도록 형성되며 상기 설치 홀과 연통된 몸체 중공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 인슐레이터.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 부시는 상기 커버 캡과 대향하는 일면에서 원통 형상으로 돌출된 부시 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 인슐레이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 부시 돌출부의 외경은 상기 커버 캡의 상기 캡 중공의 최소 내경보다 작도록 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 인슐레이터.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 캡 본체의 일면은 평평하고, 상기 캡 본체의 일면에 반대되는 타면은 원판 형상의 중심으로 갈수록 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 인슐레이터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 캡 본체의 타면에는 상기 캡 중공을 중심으로 방사상으로 복수의 캡 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 인슐레이터.
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