WO2018182097A1 - 자동차용 전동식 스티어링 축의 진동 저감을 위한 자동차용 댐핑부쉬 - Google Patents

자동차용 전동식 스티어링 축의 진동 저감을 위한 자동차용 댐핑부쉬 Download PDF

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WO2018182097A1
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case
circumferential surface
damping
bearing
damping member
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김성술
김형진
김형준
장병구
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주식회사 디엠씨
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/1459—Coating annular articles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/04—Bearings

Definitions

  • the present invention relates to a damping bush for automobiles, and more particularly to a damping bush for automobiles that is easy to reduce vibration and absorb shock.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a damping bush for a conventional vehicle, and includes an outer pipe 10 configured to form an outermost side of the damping bush and having a circular structure, and having a predetermined width. It includes a rubber member 20 provided along the inner circumferential surface of the pipe 10 and an inner bearing 30 provided along the inner circumferential surface of the rubber member 20.
  • the damping bush inserts the internal bearing 30 into a primary mold (not shown) for molding the rubber member 20, and then injection molding the rubber member 20, and then the outer pipe 10. After inserting the rubber member 20 to which the internal bearing 30 is coupled to a secondary mold (not shown) for molding the mold, the outer case 10 is manufactured by injection molding.
  • the rubber member 20 needs to be injection molded by inserting the internal bearing 30 into the mold during the injection process of the damping bush, the internal bearing 30 is damaged by the pressure and temperature according to the injection molding, thereby causing vibration and noise. There is a problem that occurs.
  • the rubber member 20 may apply an adhesive to the inner circumferential surface of the outer pipe 10, the outer circumferential surface and inner circumferential surface of the rubber member 20, and the outer circumferential surface of the inner bearing 30 to increase the bonding force by the adhesive. It may be.
  • the process is added due to the operation of applying the adhesive to the grooves processed on the outer circumferential surface of the inner bearing 30, the thermal damage during the adhesive preheating process, as well as the difficulty of increasing the product defects due to the difficulty of the operation have.
  • the present invention is to solve the above problems, by coupling the inner bearing to the inner case (hard inner material) of the hard material to improve the fixing force of the inner bearing, to minimize the injection molding process of the inner bearing to prevent damage to the bearing
  • An object of the present invention is to provide a damping bush for an automobile for reducing vibration of an electric steering shaft for an automobile.
  • the present invention is a motorized steering damping bush for the vehicle, the damping bush 10 constitutes the outermost side of the damping bush 10, the outer case (outer case) having a circular structure (100) ), An inner case 200 disposed inside the outer case 100, and a damping member 300 provided between the outer case 100 and the inner case 200 to absorb vibration. And an inner bearing 400 provided along an inner circumferential surface of the inner case 200.
  • the damping member 300 is the body portion 310 is formed with an insertion hole 311 through the center is formed so that the inner case 200 is in contact with the outer peripheral surface of the inner case 200, and the body portion On the outer circumferential surface of 310, a plurality of bridge protrusions 312 protruding radially outward are formed radially with respect to the central axis of the inner bearing 400.
  • a through hole 320 penetrating the upper and lower surfaces is formed between the bridge protrusion 312 and the body 310 to absorb the shock transmitted to the inner bearing 400 and to reduce vibration.
  • the inner case 200 has an insertion hole 201 through which a center penetrates the inner bearing 400 so as to contact the outer circumferential surface of the inner bearing 400, and an outer circumferential surface of the inner case 200.
  • Is formed in the axial direction is a plurality of ribs 210 are formed radially with respect to the central axis of the inner bearing 400.
  • an inner circumferential surface of the body part 310 of the damping member 300 may have a coupling groove 313 corresponding to the rib 210 of the inner case 200 to prevent rotation of the inner case 200.
  • the outer case 100 has an insertion hole 101 penetrating the center thereof so that the damping member 300 is inserted into contact with the outer circumferential surface of the damping member 300, and the bridge of the damping member 300 is formed.
  • An inner circumferential surface protrusion 110 protruding radially inward is formed on an inner circumferential surface of the outer case 100 corresponding to the outer circumferential surfaces between the protrusions 312.
  • an elastic groove 120 is formed between the inner circumferential surface protrusion 110 of the outer case 100 and the outer circumferential surface of the damping member 300 to absorb the shock transmitted to the inner bearing 400 and reduce vibration. Can be.
  • the outer case 100 and the inner case 200 may be made of any one of metal or plastic to fix the inner bearing 400 with a hard material.
  • the inner case 200 and the outer case 100 is characterized in that the injection molding at the same time.
  • the bearing cage of the inner bearing is formed of plastic.
  • an inner bearing is coupled to an inner case, which is a hard material, to improve the fixing force of the inner bearing.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a damping bush for a conventional vehicle
  • FIG. 2 is a perspective view of a damping bush for a vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a coupling diagram of a damping bush for automobiles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of a damping member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a damping member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view of the outer case, the damping member and the inner case are combined according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross section of the A-A portion of FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a section of the B-B portion of FIG.
  • FIG. 9 is a process diagram of a damping bush for an automobile according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the inner bearing according to the preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a damping bush for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a coupling diagram of a damping bush for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a preferred embodiment of the present invention
  • 5 is a plan view of a damping member according to an embodiment
  • Figure 5 is a perspective view of a damping member according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 6 is an outer case, a damping member and an inner case is coupled
  • 7 is a cross-sectional view showing a cross-sectional view of the AA portion of FIG. 6
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cross-sectional view of the BB portion of FIG. 6
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the inner bearing according to the preferred embodiment of the present invention.
  • the damping bush 10 constitutes the outermost side of the damping bush 10 and has an outer case 100 having a circular structure and an inner side of the outer case 100.
  • An inner case 200 disposed between the inner case 200, a damping member 300 provided between the outer case 100 and the inner case 200, and an inner bearing of the inner case 200. 400).
  • the outer case 100 and the inner case 200 is made of any one of metal or plastic to fix the inner bearing with a hard material.
  • the inner case 200 may be inserted into the damping member 300 and the inner bearing 400, which are prepared in a mold (not shown) for injection molding the inner case 200 and the outer case 100. 200 and the outer case 100 by injection molding at the same time to produce the damping bush (10).
  • the inner bearing 400 is coupled to the inner case 200, which is a hard material, thereby improving the fixing force of the inner bearing 400, and a separate groove forming is unnecessary on the outer circumferential surface of the inner bearing 400.
  • the adhesive step by the adhesive can be omitted.
  • outer case 100, the damping member 300, and the inner case 200 are formed on the same coaxial axis passing through the central axis of the inner bearing 400.
  • the inner bearing 400 has a rolling body 430 is inserted between the outer ring 410 and the inner ring 420, which is a disc, the bearing cage 440 for binding the rolling body 430 at equal intervals is provided It is provided.
  • the bearing cage 440 for the separation and protection of the rolling body 430 is provided as if the shape surrounds the rolling body 430.
  • the bearing cage 440 of the inner bearing 400 is formed of plastic.
  • the bearing cage 440 is made of steel, the mass is heavy, so that when the bearing is rotated, the center of gravity is biased in the circumferential direction as the rotation speed increases, causing vibration to occur.
  • the bearing cage 440 is formed of plastic, since the mass is lighter than that of the steel, the balance of the bearing may be reduced, thereby reducing vibration.
  • the bearing cage 440 is an elastic body, noise generated when the rolling body 430 and the bearing cage 440 collide with each other may be reduced than when the bearing cage 440 is made of steel.
  • the damping member 300 is a body portion 310 is formed with an insertion hole 311 through the center is formed so that the inner case 200 is inserted into contact with the outer peripheral surface of the inner case 200, and the body portion On the outer circumferential surface of the 310, a plurality of radially protruding bridge protrusions 312 are formed radially with respect to the central axis of the inner bearing 300.
  • bridge protrusions 312 are formed at equal intervals.
  • a through hole 320 penetrating the upper and lower surfaces of the damping member 300 is formed between the bridge protrusion 312 and the body 310 to have an arc shape having a predetermined radius of curvature to be transmitted to the inner bearing 400. It has the effect of absorbing shock and reducing vibration.
  • the inner case 200 has an insertion hole 201 penetrating the center thereof so that the inner bearing 400 is inserted into contact with the outer circumferential surface of the inner bearing 400.
  • the outer circumferential surface of the inner case 200 has a plurality of ribs radially outwardly formed radially with respect to the central axis of the inner bearing 400.
  • the ribs 210 are formed at equal intervals.
  • the inner case 200 has an upper plate 220 formed at an upper side of the damping member 300 insertion hole 311 and a lower plate 230 formed at a lower side of the damping member 300 insertion hole 311. )
  • the rib 210 is formed on the outer circumferential surfaces of the upper plate 220 and the lower plate 230 to connect the upper plate 220 and the lower plate 230 to each other.
  • the inner peripheral surface of the body portion 310 of the damping member 300 is formed with a coupling groove 313 corresponding to the rib 210 of the inner case 200.
  • the inner case 200 is prevented from being rotated to fix the position, and the axial rigidity is maintained by supporting the steering axial direction by the rib 210. Can be stably supported.
  • the inner circumferential surface of the damping member 300 is formed along the inner circumferential surface, and a stopper 330 crossing the coupling groove 313 is provided on the lower side and the insertion hole 313 of the damping member 300, respectively. Is formed.
  • the inner surface of the upper plate 220 and the lower plate 230 of the inner case 200 is seated on the outer surface of each stopper 330 so that the damping member 300 and the inner case 200 are coupled to the stopper.
  • the inner case 200 may be fixed in the axial direction by the 330.
  • a stopper 330 protruding inward along the inner circumferential surface of the body part 310 is formed on the inner circumferential surface of the body part 310 of the damping member 300 so that upper and lower surfaces of the inner case 200 (inner and lower surfaces) are formed. Inside of the case) is seated.
  • a plurality of coupling grooves 313 penetrating the upper and lower surfaces of the body portion 310 are formed on an inner circumferential surface of the body portion 310 of the damping member 300, and the stopper crosses the coupling groove 313. 330 is inserted into the insertion groove 311 of the body portion 310 is formed on the upper, lower sides, respectively.
  • the protrusion 210 of the inner case 200 is coupled to the coupling groove 313 of the damping member 300, and bottoms of the upper and lower surfaces of the inner case 200 are stoppers of the damping member 300.
  • the inner case 200 and the damping member 300 may be stably coupled.
  • the outer case 100 has an insertion hole 101 through the center is formed so that the damping member 300 is inserted into contact with the outer peripheral surface of the damping member 300.
  • an inner circumferential surface protrusion 110 is formed on the inner circumferential surface of the outer case 100 corresponding to the outer circumferential surface between the bridge protrusions 312 of the damping member 300 to protrude radially inward in a long radius shape.
  • an elastic groove 120 is formed between the inner circumferential surface protrusion 110 of the outer case 100 and the outer circumferential surface of the damping member 300 to absorb the shock transmitted to the inner bearing 400 and reduce vibration.
  • the elastic groove 120 formed between the through hole 320 of the damping member 300 and the outer case 100 and the damping member 300 may correspond to the rib 210 of the inner case 200. It is formed on the radially outer side of the rib (210).
  • the through hole 320 and the elastic groove 120 are formed alternately to absorb the shock transmitted to the inner bearing 400 and to reduce the vibration.
  • the through hole 320 and the elastic groove 120 are formed at equal intervals in the longitudinal axis of the inner bearing 400, the elastic groove 120 between the through holes 320 Is formed.
  • the through hole 320 and the elastic groove 120 are alternately arranged in succession.
  • the space portion (through hole 320 and elastic groove 120) serving as a damper in the damping bush 10 is formed continuously, it is possible to absorb vibrations and shocks generated from all directions of the steering shaft.
  • the rib 210 is formed in the radially inner side of the through hole 320 and the elastic groove 120 to act as a damper to support the axial direction by the rib 210 so as to support the inner bearing 400.
  • the steering shaft can be stably supported even from the shocks and vibrations transmitted from the vehicle.
  • damping bush 100 outer case (outer case)
  • damping member 310 body portion
  • insertion hole 312 bridge protrusion
  • stopper 400 internal bearing

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Abstract

본 발명은 자동차용 전동식 스티어링 댐핑부쉬에 있어서, 상기 댐핑부쉬는, 댐핑부쉬의 최외측을 구성하며 원형의 구조인 아우터 케이스(outer case)와, 상기 아우터 케이스의 내측에 배치되는 이너 케이스(inner case)와, 상기 아우터 케이스와 이너 케이스 사이에 구비되는 댐핑부재 및 상기 이너 케이스의 내주면을 따라 구비된 내부베어링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐핑부쉬가 제공된다.

Description

자동차용 전동식 스티어링 축의 진동 저감을 위한 자동차용 댐핑부쉬
본 발명은 자동차용 댐핑부쉬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진동 저감 및 충격 흡수에 용이한 자동차용 댐핑부쉬에 관한 것이다.
도 1은 종래의 자동차용 댐핑부쉬의 구조를 도시한 것으로서, 댐핑부쉬의 최외측을 구성하며 원형의 구조로 구비되고, 소정의 폭을 자기는 아우터파이프(outer pipe)(10)와, 상기 아우터파이프(10)의 내주면을 따라 구비된 러버부재(20)와, 상기 러버부재(20)의 내주면을 따라 구비된 내부 베어링(30)을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 댐핑부쉬는 러버부재(20)를 성형하는 1차 금형(미도시)에 내부 베어링(30)을 인서트(insert) 시킨 후, 러버부재(20)를 사출성형 하고, 아우터파이프(10)를 성형하는 2차 금형(미도시)에 내부 베어링(30)이 결합된 러버부재(20)를 인서트(insert) 시킨 후, 아우터 케이스(10)를 사출 성형하여 제작하게 된다.
따라서 상기 댐핑부쉬의 사출 공정 중 내부 베어링(30)을 금형에 인서트 하여 러버부재(20)를 사출성형 해야하기 때문에 사출 성형에 따른 압력 및 온도에 의해 내부 베어링(30)이 손상되어 진동 및 소음이 발생되는 문제가 있다.
또한, 러버부재(20)를 인서트 사출 성형함에 따라 내부 베어링(30)과 러버부재(20)간에 결합력이 취약하여 결합력 증대를 위해 내부 베어링(30)의 외주면에 홈(미도시)을 가공해야 한다.
그러나 이러한 공정은 가공비가 향상되는 문제가 있을 뿐만 아니라 내부 베어링(30)의 외륜이 강성이 취약해져 내부 베어링(30)의 손상에 의해 진동 및 소음이 발생되는 문제가 있다.
또한, 결합력 증대를 위해 상기 러버부재(20)는 아우터파이프(10)의 내주면, 러버부재(20)의 외주면과 내주면 및 내부 베어링(30)의 외주면에 접착제를 도포하여 접착제에 의해 결합력을 증대시킬 수도 있다.
그러나 내부 베어링(30)의 외주면에 가공된 홈에 접착제를 도포하는 작업으로 인하여 공정이 추가되고, 접착제 예열 과정에서 열적 손상이 우려될 뿐만 아니라 그 작업의 난해성으로 인하여 제품 불량 발생률이 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 경질재료인 이너 케이스(inner case)에 내부 베어링을 결합시켜 내부 베어링의 고정력을 향상시키고, 내부 베어링의 사출 성형 공정을 최소화시켜 베어링의 손상을 방지하는 자동차용 전동식 스티어링 축의 진동 저감을 위한 자동차용 댐핑부쉬를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자동차용 전동식 스티어링 댐핑부쉬에 있어서, 상기 댐핑부쉬(10)는 상기 댐핑부쉬(10)의 최외측을 구성하며 원형의 구조인 아우터 케이스(outer case)(100)와, 상기 아우터 케이스(100)의 내측에 배치되는 이너 케이스(inner case)(200)와, 상기 아우터 케이스(100)와 이너 케이스(200) 사이에 구비되어 진동을 흡수하는 댐핑부재(300) 및 상기 이너 케이스(200)의 내주면을 따라 구비된 내부베어링(400)을 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 댐핑부재(300)는 상기 이너 케이스(200)가 삽입되어 상기 이너 케이스(200)의 외주면과 접하도록 중앙이 관통된 삽입홀(311)이 형성된 몸체부(310)와, 상기 몸체부(310)의 외주면에는 반경방향 외측으로 돌출된 브리지 돌기부(312)가 상기 내부 베어링(400)의 중심축을 기준으로 방사상으로 다수개 형성된다.
그리고 상기 브리지 돌기부(312)와 몸체부(310) 사이에는 상, 하면을 관통하는 관통공(320)이 형성되어 상기 내부 베어링(400)으로 전달되는 충격을 흡수하며 진동을 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 이너 케이스(200)는 상기 내부 베어링(400)이 삽입되어 상기 내부 베어링(400)의 외주면과 접하도록 중앙이 관통된 삽입홀(201)이 형성되고, 상기 이너 케이스(200)의 외주면에는 축 방향으로 형성되어 상기 내부 베어링(400)의 중심축을 기준으로 방사상으로 리브(210)가 다수개 형성된다.
그리고 상기 댐핑부재(300)의 몸체부(310) 내주면은 상기 이너 케이스(200)의 리브(210)와 대응되는 결합홈(313)이 형성되어 상기 이너 케이스(200)의 회전을 방지할 수 있다.
또한, 상기 아우터 케이스(100)는 상기 댐핑부재(300)가 삽입되어 상기 댐핑부재(300)의 외주면과 접하도록 중앙이 관통된 삽입홀(101)이 형성되고, 상기 댐핑부재(300)의 브리지 돌기부(312) 사이의 외주면과 대응되는 상기 아우터 케이스(100)의 내주면에는 반경방향 내측으로 돌출된 내주면 돌출부(110)가 형성된다.
또한, 상기 아우터 케이스(100)의 내주면 돌출부(110)와 상기 댐핑부재(300)의 외주면 사이에는 탄성홈(120)이 형성되어 상기 내부베어링(400)으로 전달되는 충격을 흡수하며 진동을 저감시킬 수 있다.
한편, 상기 아우터 케이스(100)와 이너 케이스(200)는 금속 또는 플라스틱 중 어느 하나로 이루어져 경질소재로 상기 내부 베어링(400)을 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 이너 케이스(200)와 아우터 케이스(100)를 사출 성형하는 금형에 미리 제작된 상기 댐핑부재(300)와 내부 베어링(400)을 인서트(insert) 한 후, 상기 이너 케이스(200)와 아우터 케이스(100)를 동시에 사출 성형하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내부 베어링의 베어링 케이지가 플라스틱으로 형성된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 경질재료인 이너 케이스(inner case)에 내부 베어링을 결합시켜 내부 베어링의 고정력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 내부 베어링의 사출 성형 공정을 최소화시켜 베어링의 손상을 방지함으로써 진동 저감 및 충격 흡수에 용이한 자동차용 댐핑부쉬를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 자동차용 댐핑부쉬의 구조를 도시한 도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동차용 댐핑부쉬의 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동차용 댐핑부쉬의 결합도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 댐핑부재의 평면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 댐핑부재의 사시도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 아우터 케이스, 댐핑부재 및 이너 케이스가 결합된 평면도,
도 7은 도 6의 A-A부의 단면을 나타낸 단면도,
도 8은 도 6의 B-B부의 단면을 나타낸 단면도,
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동차용 댐핑부쉬의 공정도,
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 내부 베어링의 부분 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
첨부된 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동차용 댐핑부쉬의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동차용 댐핑부쉬의 결합도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 댐핑부재의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 댐핑부재의 사시도, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 아우터 케이스, 댐핑부재 및 이너 케이스가 결합된 평면도, 도 7은 도 6의 A-A부의 단면을 나타낸 단면도, 도 8은 도 6의 B-B부의 단면을 나타낸 단면도, 도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동차용 댐핑부쉬의 공정도이다. 도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 내부 베어링의 부분 단면도이다.
도 2 이하에 도시된 바와 같이, 댐핑부쉬(10)는 댐핑부쉬(10)의 최외측을 구성하며 원형의 구조인 아우터 케이스(outer case)(100)와, 상기 아우터 케이스(100)의 내측에 배치되는 이너 케이스(inner case)(200)와, 상기 아우터 케이스(100)와 이너 케이스(200) 사이에 구비되는 댐핑부재(300) 및 상기 이너 케이스(200)의 내주면을 따라 구비된 내부베어링(400)을 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 아우터 케이스(100)와 이너 케이스(200)는 금속 또는 플라스틱 중 어느 하나로 이루어져 경질소재로 상기 내부 베어링을 고정한다.
또한, 상기 이너 케이스(200)와 아우터 케이스(100)를 사출 성형하는 금형(미도시)에 미리 제작된 상기 댐핑부재(300)와 내부 베어링(400)을 인서트(insert) 한 후, 상기 이너 케이스200)와 아우터 케이스(100)를 동시에 사출 성형하여 상기 댐핑부쉬(10)를 제작한다.
따라서 경질재료인 이너 케이스(200)에 내부 베어링(400)을 결합시켜 내부 베어링(400)의 고정력을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 내부 베어링(400)의 외주면에 별도의 홈 성형이 필요 없어지며, 접착제에 의한 접착공정을 생략할 수 있다.
또한, 내부 베어링(400)의 사출 성형 공정을 최소화시켜 베어링의 손상을 방지함으로써 진동 저감 및 충격 흡수에 용이한 자동차용 댐핑부쉬(10)를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 아우터 케이스(100), 댐핑부재(300) 및 이너 케이스(200)는 상기 내부 베어링(400)의 중심축을 통과하는 동일한 동축에 형성되어 배치된다.
또한, 상기 내부 베어링(400)은 원판인 외륜(410)과 내륜(420) 사이에 구름체(430)가 삽입되며, 상기 구름체(430)를 등간격으로 결속 구비시키는 베어링 케이지(440)가 구비된다.
즉, 상기 구름체(430)의 이탈과 보호를 위한 상기 베어링 케이지(440)는 그 형상이 구름체(430)를 감싸듯이 구비된다.
이때, 상기 내부 베어링(400)의 베어링 케이지(440)는 플라스틱으로 형성된다.
종래에는 베어링 케이지(440)가 강재(steel)로 이루어지기 때문에 질량이 무거워 회전체인 베어링이 회전할 때, 회전속도가 빨라질수록 중심이 원주방향으로 편중되어 균형이 흔들려 진동이 발생하게 된다.
또한, 상기 베어링이 회전방향을 반대방향으로 바꿀 경우, 상기 구름체(430)와 베어링 케이지(440) 사이의 백래쉬(backlash)에 의해 상기 구름체(430)와 베어링 케이지(440)가 부딪쳐 소음이 발생하게 된다.
그러나 상기 베어링 케이지(440)가 플라스틱으로 형성될 경우, 질량이 강재(steel)로 이루어졌을 때보다 가벼워지기 때문에 베어링의 균형 흔들림이 감소하여 진동을 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 베어링 케이지(440)가 탄성체이기 때문에 구름체(430)와 베어링 케이지(440)가 부딪쳐 발생되는 소음이 베어링 케이지(440)가 강재(steel)로 이루어졌을 때보다 감소될 수 있다.
한편, 상기 댐핑부재(300)는 상기 이너 케이스(200)가 삽입되어 상기 이너 케이스(200)의 외주면과 접하도록 중앙이 관통된 삽입홀(311)이 형성된 몸체부(310)와, 상기 몸체부(310)의 외주면에는 반경방향 외측으로 돌출된 장반경 형상의 브리지 돌기부(312)가 상기 내부 베어링(300)의 중심축을 기준으로 방사상으로 다수개 형성된다.
또한, 상기 브리지 돌기부(312)는 동일한 간격으로 형성된다.
그리고 상기 브리지 돌기부(312)와 몸체부(310) 사이에는 일정 곡률반경을 갖는 호 형상으로 댐핑부재(300)의 상하면을 관통하는 관통공(320)이 형성되어 상기 내부 베어링(400)으로 전달되는 충격을 흡수하며 진동을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 이너 케이스(200)는 상기 내부 베어링(400)이 삽입되어 상기 내부 베어링(400)의 외주면과 접하도록 중앙이 관통된 삽입홀(201)이 형성된다.
그리고 상기 이너 케이스(200)의 외주면은 반경방향 외측으로 돌출된 리브(210)가 상기 내부 베어링(400)의 중심축을 기준으로 방사상으로 다수개 형성된다.
또한, 상기 리브(210)는 동일한 간격으로 형성된다.
또한, 상기 이너 케이스(200)는 상기 댐핑부재(300) 삽입홀(311)의 상부측에 형성된 상부판(220)과 상기 댐핑부재(300) 삽입홀(311)의 하부측에 형성된 하부판(230)을 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 상부판(220)과 하부판(230)의 외주면에 상기 리브(210)가 형성되어 상기 상부판(220)과 하부판(230)을 연결시켜 결합된다.
이때, 상기 댐핑부재(300)의 몸체부(310) 내주면은 상기 이너 케이스(200)의 리브(210)와 대응되는 결합홈(313)이 형성된다.
따라서 상기 리브(210)가 상기 결합홈(313)에 결합됨에 따라 상기 이너 케이스(200)의 회전을 방지하여 위치를 고정시키며, 리브(210)에 의해 스티어링 축 방향을 지지함으로써 축방향 강성을 유지하여 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 상기 댐핑부재(300)의 내주면에는 상기 내주면을 따라 형성되고, 상기 결합홈(313)을 가로지르는 스토퍼(330)가 상기 댐핑부재(300)의 삽입홀(313) 상, 하부측에 각각 형성된다.
따라서 상기 이너 케이스(200)의 상부판(220)과 하부판(230) 내측면이 상기 각각의 스토퍼(330)의 외측면에 안착되어 댐핑부재(300)와 이너 케이스(200)가 결합됨으로써 상기 스토퍼(330)에 의해 상기 이너 케이스(200)를 축방향으로 고정시킬 수 있다.
즉, 상기 댐핑부재(300)의 몸체부(310) 내주면에는 상기 몸체부(310) 내주면을 따라 내측으로 돌출된 스토퍼(330)가 형성되어 상기 이너 케이스(200)의 상, 하면의 저면(이너 케이스의 내측)이 안착된다.
그리고 상기 댐핑부재(300)의 몸체부(310) 내주면에는 상기 몸체부(310)의 상면과 하면을 관통하는 결합홈(313)이 다수개 형성되며, 상기 결합홈(313)을 가로지르는 상기 스토퍼(330)가 몸체부(310)의 삽입홈(311) 내측에 내입되어 상, 하부측에 각각 형성된다.
따라서 상기 이너 케이스(200)의 돌출부(210)가 상기 댐핑부재(300)의 결합홈(313)에 결합되고, 상기 이너 케이스(200)의 상, 하면의 저면이 상기 댐핑부재(300)의 스토퍼(330)에 안착됨으로써 이너 케이스(200)와 댐핑부재(300)가 안정적으로 결합될 수 있다.
한편, 상기 아우터 케이스(100)는 상기 댐핑부재(300)가 삽입되어 상기 댐핑부재(300)의 외주면과 접하도록 중앙이 관통된 삽입홀(101)이 형성된다.
또한, 상기 댐핑부재(300)의 브리지 돌기부(312) 사이의 외주면과 대응되는 상기 아우터 케이스(100)의 내주면에는 반경방향 내측으로 장반경 형상으로 돌출된 내주면 돌출부(110)가 형성된다.
따라서 상기 아우터 케이스(100)의 내주면 돌출부(110)와 상기 댐핑부재(300)의 외주면 사이에는 탄성홈(120)이 형성되어 상기 내부 베어링(400)으로 전달되는 충격을 흡수하며 진동을 저감시킬 수 있다.
이때, 상기 댐핑부재(300)의 관통공(320)과 상기 아우터 케이스(100)와 댐핑부재(300) 사이에 형성된 탄성홈(120)은 상기 이너 케이스(200)의 리브(210)와 대응되도록 상기 리브(210)의 반경방향 외측에 형성된다.
또한, 상기 관통공(320)과 탄성홈(120)은 번갈아가며 형성되어 상기 내부 베어링(400)으로 전달되는 충격을 흡수하며 진동을 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 관통공(320)과 상기 탄성홈(120)은 상기 내부 베어링(400)의 중심을 긴축으로 동일간격으로 형성되는 것으로, 상기 관통공(320)의 사이에 상기 탄성홈(120)이 형성된다.
다시 말해서, 상기 관통공(320)과 탄성홈(120)은 번갈아가면서 연속적으로 배열된다.
즉, 댐핑부쉬(10)에 댐퍼역할을 하는 공간부(관통공(320) 및 탄성홈(120))가 연속적으로 형성됨으로써 스티어링 축의 모든 방향으로부터 발생하는 진동과 충격을 흡수할 수 있다.
또한, 댐퍼역할을 하게 되는 상기 관통공(320)과 탄성홈(120)의 반경방향 내측에 상기 리브(210)가 형성되어 상기 리브(210)에 의해 축방향을 지지함으로써 상기 내부 베어링(400)으로부터 전달되는 충격과 진동에도 스티어링 축을 안정적으로 지지할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
[부호의 설명]
10 : 댐핑부쉬 100 : 아우터 케이스(outer case)
101 : 삽입홀 110 : 내주면 돌출부
120 : 탄성홈 200 : 이너 케이스(inner case)
201 : 삽입홀 210 : 결합 돌출부
300 : 댐핑부재 310 : 몸체부
311 : 삽입홀 312 : 브리지 돌기부
313 : 결합홈 320 : 관통공
330 : 스토퍼 400 : 내부 베어링

Claims (7)

  1. 자동차용 전동식 스티어링 댐핑부쉬에 있어서,
    상기 댐핑부쉬(10)는,
    상기 댐핑부쉬(10)의 최외측을 구성하며 원형의 구조인 아우터 케이스(outer case)(100)와,
    상기 아우터 케이스(100)의 내측에 배치되는 이너 케이스(inner case)(200)와,
    상기 아우터 케이스(100)와 이너 케이스(200) 사이에 구비되어 진동을 흡수하는 댐핑부재(300) 및
    상기 이너 케이스(200)의 내주면을 따라 구비된 내부베어링(400)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐핑부쉬.
  2. 제1항에 있어서, 상기 댐핑부재(300)는,
    상기 이너 케이스(200)가 삽입되어 상기 이너 케이스(200)의 외주면과 접하도록 중앙이 관통된 삽입홀(311)이 형성된 몸체부(310)와,
    상기 몸체부(310)의 외주면에는 반경방향 외측으로 돌출된 브리지 돌기부(312)가 상기 내부 베어링(400)의 중심축을 기준으로 방사상으로 다수개 형성되되,
    상기 브리지 돌기부(312)와 몸체부(310) 사이에는 상하면을 관통하는 관통공(320)이 형성되어 상기 내부 베어링(400)으로 전달되는 충격을 흡수하며 진동을 저감시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐핑부쉬.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이너 케이스(200)는 상기 내부 베어링(400)이 삽입되어 상기 내부 베어링(400)의 외주면과 접하도록 중앙이 관통된 삽입홀(201)이 형성되고,
    상기 이너 케이스(200)의 외주면에는 축 방향으로 형성되어 상기 내부 베어링(400)의 중심축을 기준으로 방사상으로 리브(210)가 다수개 형성되되,
    상기 댐핑부재(300)의 몸체부(310) 내주면은 상기 이너 케이스(200)의 리브(210)와 대응되는 결합홈(313)이 형성되어 상기 이너 케이스(200)의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐핑부쉬.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 아우터 케이스(100)는 상기 댐핑부재(300)가 삽입되어 상기 댐핑부재(300)의 외주면과 접하도록 중앙이 관통된 삽입홀(101)이 형성되고,
    상기 댐핑부재(300)의 브리지 돌기부(312) 사이의 외주면과 대응되는 상기 아우터 케이스(100)의 내주면에는 반경방향 내측으로 돌출된 내주면 돌출부(110)가 형성되며,
    상기 아우터 케이스(100)의 내주면 돌출부(110)와 상기 댐핑부재(300)의 외주면 사이에는 탄성홈(120)이 형성되어 상기 내부베어링(400)으로 전달되는 충격을 흡수하며 진동을 저감시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐핑부쉬.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 케이스(100)와 이너 케이스(200)는 금속 또는 플라스틱 중 어느 하나로 이루어져 경질소재로 상기 내부 베어링(400)을 고정시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐핑부쉬.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이너 케이스(200)와 아우터 케이스(100)를 사출 성형하는 금형에 미리 제작된 상기 댐핑부재(300)와 내부 베어링(400)을 인서트(insert) 한 후, 상기 이너 케이스(200)와 아우터 케이스(100)를 동시에 사출 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐핑부쉬.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내부 베어링의 베어링 케이지가 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 댐핑부쉬.
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