WO2024014940A1 - 차량용 스트럿 베어링 어셈블리 - Google Patents

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WO2024014940A1
WO2024014940A1 PCT/KR2023/010228 KR2023010228W WO2024014940A1 WO 2024014940 A1 WO2024014940 A1 WO 2024014940A1 KR 2023010228 W KR2023010228 W KR 2023010228W WO 2024014940 A1 WO2024014940 A1 WO 2024014940A1
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WO
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center plate
bearing assembly
pocket
strut bearing
radial
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/010228
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English (en)
French (fr)
Inventor
홍태호
정세웅
권익진
김병환
김기호
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주식회사 일진
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Publication date
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    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G15/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
    • B60G15/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
    • B60G15/06—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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    • B60G15/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
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    • B60G15/067—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper characterised by the mounting on the vehicle body or chassis of the spring and damper unit
    • B60G15/068—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper characterised by the mounting on the vehicle body or chassis of the spring and damper unit specially adapted for MacPherson strut-type suspension
    • 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
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10—Independent suspensions
    • B60G2200/14—Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/142—Independent suspensions with lateral arms with a single lateral arm, e.g. MacPherson type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/418—Bearings, e.g. ball or roller bearings
    • 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
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/53—Spring-damper, e.g. gas springs

Definitions

  • the present invention relates to a strut bearing assembly for a vehicle.
  • the suspension system of a vehicle is a device that connects the axle and the body of the vehicle to prevent the vibration or impact that the axle receives from the road surface when the vehicle is running from being directly transmitted to the vehicle body, thereby preventing damage to the vehicle body or cargo and improving ride comfort.
  • the Macpherson type is widely used in passenger cars due to its simpler structure and superior ride comfort compared to the wishbone type. there is.
  • the MacPherson type suspension system does not have an upper arm, but instead, the lower end of the strut with a built-in shock absorber is integrally connected to the lower arm through a steering knuckle, so that the steering knuckle and the strut rotate as one body when steering. Additionally, so that the strut can rotate integrally with the steering knuckle, the upper end of the strut is installed to be rotatable relative to the vehicle body or chassis via a strut bearing assembly.
  • the strut bearing assembly may include an upper case, a lower case, and a center plate interposed between them to enable relative rotation of the upper case and the lower case.
  • Registered Patent Publication No. 10-1700924 discloses a strut bearing having an upper case, a lower case, and a sliding bearing piece (center plate) interposed between them.
  • the sliding bearing piece is provided with a thrust sliding bearing piece (vertical portion) and a radial sliding bearing piece (horizontal portion) to support such a load.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 10-1700924 (Registration Date: January 23, 2017)
  • the present invention is intended to solve the problems of the prior art, and aims to provide a strut bearing assembly for a vehicle that can improve both axial and radial load bearing capacity.
  • Another object of the present invention is to provide a strut bearing assembly for a vehicle that can prevent deformation due to load and improve rotational friction resistance performance and durability.
  • a representative configuration of the present invention to achieve the above-described object is as follows.
  • a strut bearing assembly for a vehicle includes an upper case having a through opening configured to allow a strut to pass through; A lower case coupled to the upper case to enable relative rotation, having a through opening configured to allow a strut to pass through, and configured to have a coil spring installed on the outer peripheral surface; And it may include a center plate that is interposed between the upper case and the lower case and supports the upper case so that it can rotate relative to the lower case.
  • the center plate has a through opening configured to allow a strut to pass through, a cylindrical vertical portion extending axially from the radial inner side, and an inclined portion formed to slope downward from the vertical portion radially outward. And it may include a horizontal portion extending radially outward from the inclined portion.
  • the inclined portion and the horizontal portion may be provided with a first contact portion and a second contact portion that protrudes to contact the upper case, respectively.
  • the second contact portion of the horizontal portion of the center plate may be configured to be arranged on the same line with respect to the axial direction and the center of the wire of the coil spring installed on the lower outer peripheral surface of the lower case.
  • the point where the second contact portion of the horizontal portion of the center plate contacts the upper case may be configured to be disposed on the same line with respect to the center of the wire of the coil spring and the axial direction.
  • the first contact portion of the inclined portion of the center plate and the second contact portion of the horizontal portion may be configured to make point contact with the upper case.
  • the first contact portion and the second contact portion of the center plate may each be formed as a cycloidal curved surface.
  • the vertical portion of the center plate may be configured to support a radial load
  • the horizontal portion may be configured to support an axial load
  • the inclined portion may be configured to support a composite load that is a combination of the radial load and the axial load.
  • At least one radial pocket configured to accommodate a lubricant may be provided on the upper surface of the center plate.
  • the at least one radial pocket may include at least one first pocket formed on the upper surface of the inclined portion of the center plate to receive the lubricant.
  • a plurality of at least one first pocket may be formed and arranged to be spaced apart in the circumferential direction with the first contact part in between.
  • the at least one radial pocket may include at least one second pocket formed on the upper surface of the horizontal portion of the center plate to receive the lubricant.
  • a plurality of at least one second pocket may be formed and arranged to be spaced apart in the circumferential direction with the second contact part in between.
  • At least one radial pocket includes at least one first pocket formed to receive the lubricant on the upper surface of the inclined portion of the center plate and at least one first pocket formed to receive the lubricant on the upper surface of the horizontal portion of the center plate. It includes a second pocket, and at least one first pocket and at least one second pocket may be arranged on the same line along the radial direction.
  • the upper surface of the center plate may be provided with at least one circumferential groove formed along the circumferential direction and configured to accommodate the lubricant.
  • At least one circumferential groove may be formed at a constant depth along the circumferential direction.
  • the at least one circumferential groove may be formed with the same depth as the at least one radial pocket.
  • At least one groove may be formed on the outer surface of the vertical portion of the center plate, and the at least one groove may be disposed on the same line as the at least one radial pocket along the radial direction.
  • the strut bearing assembly for a vehicle according to the present invention may further include other additional components without impairing the technical spirit of the present invention.
  • the load bearing capacity can be improved by effectively distributing the axial load and the radial load through the structure of the center plate including the vertical portion, the inclined portion, and the horizontal portion. Accordingly, the load-bearing capacity of the center plate and the case due to the load can be improved. Deformation can be prevented.
  • rotational friction resistance performance and durability can be improved by minimizing the contact area between the center plate and the upper case and maximizing lubricant storage and fluidity between the center plate and the upper case.
  • FIG. 1 exemplarily illustrates a top mount assembly including a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 exemplarily shows an exploded perspective view of a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 exemplarily shows a cross-sectional structure of a top mount assembly including a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of portion A of Figure 3.
  • Figure 5 exemplarily shows a load applied to the center plate in a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 exemplarily shows the positional relationship between a center plate and a coil spring according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 exemplarily shows a center plate according to an embodiment and a comparative example of the present invention, respectively.
  • Figure 8 shows stress distribution according to the example and comparative example of Figure 7.
  • Figure 9 exemplarily shows a center plate of a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 10 shows an enlarged portion B of Figure 9.
  • axial direction refers to the direction in which the strut extends through the strut bearing assembly as the direction of the central axis of the strut
  • radial direction refers to the direction perpendicular to this “axial direction” away from the central axis or to the central axis. It means the direction of getting closer
  • the “circumferential direction” means the direction of rotation centered on the “axial direction”.
  • a component when referred to as being “located” or “formed” on one side of another component, this means that the component is positioned or formed in direct contact with one side of the other component. Alternatively, it should be understood that it can be positioned or formed with another new component interposed.
  • the positional relationship of components is described as upper (top) and lower (bottom) based on the height direction of the vehicle, but the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 1 exemplarily illustrates a top mount assembly including a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the top mount assembly 10 may include a strut bearing assembly 100 and an insulator 200.
  • the strut (not shown) has a built-in shock absorber and a coil spring on the outer peripheral surface.
  • the upper end penetrates the strut bearing assembly 100 and is connected to the vehicle body via the insulator 200, and the lower end is coupled to the knuckle.
  • the strut is configured to rotate relative to the vehicle body according to the steering of the wheels.
  • the insulator 200 has an upper plate, a lower plate, and a rubber bushing disposed between them, and is connected to the vehicle body to absorb shock from the road surface transmitted through the strut when the vehicle is driven and to absorb shock and vibration transmitted to the vehicle body. It can perform a reducing function.
  • the strut bearing assembly 100 has a through opening through which a strut passes, and is configured to be connected to the vehicle body via an insulator 200.
  • FIG. 2 exemplarily shows an exploded perspective view of a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 illustrates a cross-sectional structure of a top mount assembly including a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the structure of the strut bearing assembly 100 will be described in detail below with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the strut bearing assembly 100 may have a sliding bearing structure including an upper case 300, a lower case 400, and a center plate 500 interposed between them.
  • the upper case 300 is configured to be coupled to the lower part of the insulator 200.
  • the upper case 300 may be formed as a hollow structure in which a through opening through which a strut passes is formed in the central portion.
  • the lower case 400 is mounted on the lower part of the upper case 300 and may be configured to rotate relative to the upper case 300. This structure allows the load to be absorbed during the rotational movement of the shock absorber.
  • the lower case 400 may be formed as a hollow structure in which a through opening configured to allow a strut to pass through is formed in the central portion.
  • the center plate 500 is interposed between the upper case 300 and the lower case 400, and has a through opening formed in the center like the upper case 300 and the lower case 400. It may be made of a hollow structure.
  • the center plate 500 may support the upper case 300 to rotate relative to the lower case 400 . Specifically, the center plate 500 can support the load transmitted through the insulator 100 while enabling free rotation between the upper case 300 and the lower case 400.
  • the center plate 500 may be made of a synthetic resin material with excellent sliding performance, and may be made of a material with lower rigidity than the lower case 400.
  • the center plate 500 may be made of polybutylene terephthalate (PBT), which has good rigidity and wear resistance and self-lubricating properties.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of portion A (i.e., center plate portion) of FIG. 3.
  • the center plate 500 may include a vertical portion 510, an inclined portion 520, and a horizontal portion 530.
  • the lower case 400 may have a vertical region, an inclined region, and a horizontal region formed to correspond to the vertical portion 510, the inclined portion 520, and the horizontal portion 530, respectively, of the center plate 500.
  • the vertical portion 510, the inclined portion 520, and the horizontal portion 530 of the center plate 500 may be pressed and coupled to the corresponding area.
  • the vertical portion 510 of the center plate 500 may have a cylindrical shape located inside the radial direction and extending in the axial direction.
  • the inclined portion 520 of the center plate 500 may be formed to be inclined downward radially outward from the vertical portion 510, and the horizontal portion 530 may be formed to extend radially outward from the inclined portion 520. there is. That is, the inclined portion 520 may be formed to extend in the radial direction and with an inclination, and the horizontal portion 530 may be formed to extend parallel to the radial direction (i.e., perpendicular to the axial direction).
  • the inclined portion 520 and the horizontal portion 530 of the center plate 500 may be provided with contact portions 521 and 531 respectively configured to contact the upper case 300 and support a load.
  • a first contact portion 521 protruding upward may be formed on the upper surface of the inclined portion 520 of the center plate 500, and the horizontal portion of the center plate 500 may be formed.
  • a second contact portion 531 protruding upward may be formed on the upper surface of the portion 530.
  • the first contact part 521 of the inclined part 520 and the second contact part 531 of the horizontal part 530 may be configured to contact the upper case 300, respectively.
  • Figure 5 exemplarily shows a load applied to the center plate in a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vertical portion 510 of the center plate 500 may support a lateral load (i.e., a radial load) (F R ), and the horizontal portion 530 may support an axial load (F A ) can be supported. Additionally, the inclined portion 520 can support a composite load (F S ) that is a combination of lateral load and axial load.
  • a lateral load i.e., a radial load
  • F A axial load
  • F S composite load
  • the center plate 500 can support the load in each area of the vertical portion 510, the inclined portion 520, and the horizontal portion 530.
  • the vertical portion 510 and the inclined portion 520 can support a lateral load
  • the horizontal portion 530 and the inclined portion 520 can support an axial load, so that the lateral load and the axial load can be supported.
  • the lateral and axial load bearing capacity can be improved.
  • deformation of the center plate 500 and the cases 300 and 400 can be prevented by effectively distributing the load and improving the load bearing capacity, and the rotation of the strut bearing assembly 100 can be prevented. It can reduce friction resistance and improve durability.
  • the contact portion of the center plate 500 and the upper case 300 has a structure to effectively distribute the load.
  • the inclination angle of the inclined portion 520 of the center plate 500 is determined by considering the load applied to the upper case 300, lower case 400, and center plate 500, It can be set at an angle that minimizes the stress on the member.
  • a radial load can be supported not only through the vertical portion 510 of the center plate 500 but also through the inclined portion 520, and in particular, by optimizing the inclination angle of the inclined portion 520, the radial load can be supported.
  • the bearing capacity of directional loads can be improved.
  • the first contact portion 521 of the inclined portion 520 of the center plate 500 and the second contact portion 531 of the horizontal portion 530 are each in contact with the upper case 300. It can be configured to do so.
  • the first contact portion 521 of the inclined portion 520 of the center plate 500 and the second contact portion 531 of the horizontal portion 530 may each be formed as a cycloid curved surface.
  • the cycloidal curved surface refers to a curved surface whose cross section is formed as a cycloidal curve. In this way, when the first contact portion 521 and the second contact portion 531 of the center plate 500 are in contact with the upper case 300, rotational friction resistance can be reduced.
  • the second contact portion 531 provided on the horizontal portion 530 of the center plate 500 is axially aligned with the center of the wire of the coil spring disposed outside the lower case 400. can be placed in
  • Figure 6 exemplarily shows the positional relationship between a center plater and a coil spring according to an embodiment of the present invention.
  • the coil spring (S) is disposed on the lower outer peripheral surface of the lower case (400), and a straight line (l) passing through the center of the wire of the coil spring (S) and parallel to the axial direction is of the center plate (500). It may pass through the second contact portion 531 of the horizontal portion 530.
  • the second contact portion 531 of the horizontal portion 530 of the center plate 500 and the center of the wire of the coil spring S may be arranged on the same line in the axial direction.
  • the area where the second contact portion 531 of the horizontal portion 530 contacts the upper case 300 and the center of the wire of the coil spring S may be arranged on the same line.
  • the center of the area where the second contact portion 531 of the horizontal portion 530 contacts the upper case 300 and the center of the wire of the coil spring (S) may be arranged on the same line.
  • the horizontal portion 530 of the center plate 500 supports the axial load through the second contact portion 531.
  • the second contact portion 531 is disposed on the same line as the center of the wire of the coil spring (S), the coil Due to the buffering action of the spring (S), the axial load can be distributed more effectively.
  • Figure 7 exemplarily shows a center plate according to an embodiment and a comparative example of the present invention, respectively.
  • contact portions 521 and 531 are formed on the inclined portion 520 and the horizontal portion 530 of the center plate 500, respectively, and among these, the contact portion provided on the horizontal portion 530 (531) is disposed on a straight line (l) that passes through the center of the wire of the coil spring (S) and is parallel to the axial direction.
  • two contact portions 521' and 531' are formed on the inclined portion of the center plate, and these contact portions 521' and 531' pass through the center of the wire of the coil spring (S) and extend in the axial direction.
  • Figure 8 shows stress distribution according to the example and comparative example of Figure 7.
  • contact portions 521 and 531 are formed on the inclined portion 520 and the horizontal portion 530 of the center plate 500, respectively, and the contact portion of the horizontal portion 530 ( It can be seen that when 531) is placed on the same line as the wire center of the coil spring (S), the stress in the lower case and center plate is significantly reduced. Specifically, when compared to the comparative example in Figure 7 (b), it can be seen that the maximum stress in the center plate is reduced by about 24.0%, and the maximum stress in the lower case is reduced by about 11.3%.
  • the load applied to the center plate and the lower case is effectively distributed, thereby reducing stress. Accordingly, the height deformation of the center plate can be significantly reduced, and as the height deformation of the center plate is reduced, the contact area with the upper case can be maintained and the occurrence of additional contact areas can be prevented. In this way, by preventing deformation of the center plate and preventing additional contact points, rotational friction resistance can be significantly reduced, durability of the strut bearing assembly can be improved, and torque performance can also be improved.
  • a lubricant is accommodated on the upper surface of the center plate 500 and the area adjacent to the upper case 300.
  • a space can be formed.
  • FIG. 9 exemplarily shows a center plate of a strut bearing assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 shows an enlarged portion B of FIG. 9 .
  • a plurality of pockets and grooves may be formed on the upper surface of the center plate 500 according to an embodiment of the present invention to accommodate and store lubricant and prevent external leakage.
  • grease may be used as a lubricant, but the present invention is not limited thereto.
  • At least one radial pocket may be formed on the upper surface of the center plate 500 in contact with the upper case 300.
  • a first pocket 523 may be formed on the upper surface of the inclined portion 520 of the center plate 500 in contact with the upper case 300, and the first pocket 523 may be formed in the upper surface of the center plate 500.
  • a second pocket 533 may be formed on the upper surface of the horizontal portion 530. The first pocket 523 and the second pocket 533 may each be formed radially.
  • a plurality of first pockets 523 may be formed to be spaced apart in the circumferential direction with the first contact portion 521 therebetween, and the second pockets 533 may be formed to be spaced in the circumferential direction with the second contact portion 531 in between. It can be formed as a plurality.
  • the first pocket 523 and the second pocket 533 may each be arranged at regular intervals along the circumferential direction. Additionally, the first pocket 523 and the second pocket 533 may be arranged on the same line in the radial direction.
  • At least one circumferential groove formed along the circumferential direction may be further formed on the upper surface of the center plate 500 in contact with the upper case 300.
  • At least one circumferential groove portion may include a first columnar groove portion 541 and a second columnar groove portion 543.
  • the first cylindrical groove 541 and the second cylindrical groove 543 may each be formed along the circumferential direction on the upper surface of the center plate 500 and may be formed radially spaced apart from each other.
  • the first circumferential groove 541 may be formed along the circumferential direction between the vertical portion 510 and the inclined portion 520
  • the second circumferential groove portion 543 may be formed horizontally with the inclined portion 520. It may be formed along the circumferential direction between the parts 530.
  • the first circumferential groove portion 541 and the second circumferential groove portion 543 are respectively located at the boundary between the vertical portion 510 and the inclined portion 520 and the inclined portion 520 and the horizontal portion. It may be formed at the boundary of 530, that is, at the point where the inclination angle changes.
  • the first columnar groove 541 and the second columnar groove 543 may each be formed at a constant depth along the circumferential direction. Additionally, the first cylindrical groove 541 and the second cylindrical groove 543 may be formed to have the same depth. According to this configuration, the circumferential flow of the lubricant between the upper case 300 and the center plate 500 can be facilitated.
  • first pocket 523 and the second pocket 533 and the first cylindrical groove 541 and the second cylindrical groove 543 are arranged in an adjacent and intersecting form so that they can communicate with each other.
  • the first pocket 523 has the same depth as the first cylindrical groove 541 and the second cylindrical groove 543 at the intersection thereof. It can be formed to have.
  • the second pocket 533 may be formed to have the same depth as the second cylindrical groove 543 at a portion where it intersects the second cylindrical groove 543 .
  • the lubricant contained in the pockets and grooves can move smoothly between the pockets and grooves, thereby securing the fluidity of the lubricant, thereby increasing the rotational friction resistance. can be reduced.
  • a bump portion (not shown) may be further formed at the end of the horizontal portion 530 of the center plate 500.
  • the bump portion may be formed to protrude upward at the end of the horizontal portion 530 so that the lubricant can flow in the contact area with the upper case 300 without leaking.
  • the bump portion may be formed to protrude in the vertical direction from the end of the horizontal portion 530.
  • At least one groove 513 is formed on the side of the vertical portion 510 of the center plate 500, more specifically, on the radial outer surface of the vertical portion 510 in contact with the upper case 300. ) can be formed.
  • the groove portion 513 formed on the side of the vertical portion 510 of the center plate 500 may also perform the function of receiving and storing the lubricant and allowing it to flow smoothly.
  • the groove portion 513 formed on the side of the vertical portion 510 of the center plate 500 includes a first pocket 523 formed on the inclined portion 520, a second pocket 533 formed on the horizontal portion 530, and It can be arranged on the same line in the radial direction. According to this configuration, the lubricity between the upper case 300 and the center plate 500 can be improved to further reduce rotational friction resistance.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량용 스트럿 베어링 어셈블리이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리는 스트럿이 관통되도록 구성되는 관통 개구를 갖는 상부 케이스; 상부 케이스와 상대 회전 가능하게 결합되고, 스트럿이 관통되도록 구성되는 관통 개구를 갖고, 외주면에 코일 스프링이 설치되도록 구성되는 하부 케이스; 및 상부 케이스와 하부 케이스사이에 개재되고, 상부 케이스가 하부 케이스에 대하여 상대 회전 가능하도록 지지하는 센터 플레이트를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트는 스트럿이 관통되도록 구성되는 관통 개구를 갖고, 반경방향 내측에서 축방향으로 연장되는 원통형의 수직부, 수직부에서 반경방향 외측으로 하향 경사지게 형성되는 경사부 및 경사부에서 반경방향 외측으로 연장되는 수평부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 경사부 및 수평부에는 각각 상부 케이스와 접촉하도록 돌출되어 형성되는 제1 접촉부 및 제2 접촉부가 구비될 수 있다.

Description

차량용 스트럿 베어링 어셈블리
본 발명은 차량용 스트럿 베어링 어셈블리에 관한 것이다.
차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 차량이 주행할 때 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써, 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 개선시키기 위한 장치이다.
현가장치 중 독립 현가식의 전방 현가장치로는 위시본 타입(Wishbone type)과 맥퍼슨 타입(Macpherson type)이 있고, 이중 맥퍼슨 타입은 위시본 타입에 비하여 구조가 간단하고 승차감이 우수하여 승용차에 널리 사용되고 있다.
맥퍼슨 타입의 현가장치에는 어퍼 아암이 없고, 그 대신 쇽 업소버가 내장된 스트럿의 하단이 조향 너클을 통해 로워 아암과 일체로 연결되어, 조향 시 조향 너클과 스트럿이 일체로 회전되는 구조를 갖는다. 또한, 스트럿이 조향 너클과 일체로 회전될 수 있도록, 스트럿의 상단은 스트럿 베어링 어셈블리를 매개로 차체나 섀시에 대해 상대 회전 가능하게 설치된다.
스트럿 베어링 어셈블리는 상부 케이스, 하부 케이스 및 이들 사이에 개재되어 상부 케이스와 하부 케이스의 상대 회전이 가능하도록 하는 센터 플레이트를 구비할 수 있다. 예를 들어, 등록특허공보 제10-1700924호(특허문헌 1)에는 상부 케이스, 하부 케이스 및 이들 사이에 미끄럼 베어링편(센터 플레이트)이 개재되는 구성의 스트럿 베어링이 개시되어 있다.
한편, 맥퍼슨 타입 현가장치의 특성상 스트럿 베어링 어셈블리에는 종방향 하중(축방향 하중)과 횡방향 하중(반경방향 하중)이 함께 인가될 수 있다. 특허문헌 1에 개시된 종래의 스트럿 베어링 어셈블리에서는 이러한 하중의 지지를 위하여 미끄럼 베어링편이 스러스트 미끄럼 베어링편부(수직부)와 래디얼 미끄럼 베어링편부(수평부)를 구비하고 있다.
하지만, 이러한 종래기술에 의하면, 횡방향 하중에는 취약하다는 문제가 있다. 이 경우, 횡방향 하중에 의해 센터 플레이트와 케이스가 변형될 수 있고, 이로 인해 회전 마찰 저항이 증가하고 제품 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 한국등록특허공보 제10-1700924호(등록일: 2017. 1. 23)
본 발명은 진술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 축방향 하중 지지력 및 반경방향 하중 지지력을 모두 향상시킬 수 있는 차량용 스트럿 베어링 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하중에 의한 변형을 방지하고, 회전 마찰 저항 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있는 차량용 스트럿 베어링 어셈블리를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량용 스트럿 베어링 어셈블리이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리는 스트럿이 관통되도록 구성되는 관통 개구를 갖는 상부 케이스; 상부 케이스와 상대 회전 가능하게 결합되고, 스트럿이 관통되도록 구성되는 관통 개구를 갖고, 외주면에 코일 스프링이 설치되도록 구성되는 하부 케이스; 및 상부 케이스와 하부 케이스사이에 개재되고, 상부 케이스가 하부 케이스에 대하여 상대 회전 가능하도록 지지하는 센터 플레이트를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트는 스트럿이 관통되도록 구성되는 관통 개구를 갖고, 반경방향 내측에서 축방향으로 연장되는 원통형의 수직부, 수직부에서 반경방향 외측으로 하향 경사지게 형성되는 경사부 및 경사부에서 반경방향 외측으로 연장되는 수평부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 경사부 및 수평부에는 각각 상부 케이스와 접촉하도록 돌출되어 형성되는 제1 접촉부 및 제2 접촉부가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트의 수평부의 제2 접촉부는 하부 케이스의 하부 외주면에 설치되는 코일 스프링의 와이어 중심과 축방향을 기준으로 동일선상에 배치되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트의 수평부의 제2 접촉부가 상부 케이스와 접촉하는 지점이 코일 스프링의 와이어 중심과 축방향을 기준으로 동일선상에 배치되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트의 경사부의 제1 접촉부 및 수평부의 제2 접촉부는 상부 케이스와 점접촉하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트의 제1 접촉부 및 제2 접촉부는 각각 사이클로이드 곡면으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트의 수직부는 반경방향 하중을 지지하고, 수평부는 축방향 하중을 지지하며, 경사부는 반경방향 하중 및 축방향 하중이 조합된 합성 하중을 지지하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트의 상면에는 윤활제를 수용하도록 구성되는 적어도 하나의 방사형 포켓이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 방사형 포켓은 센터 플레이트의 경사부 상면에서 윤활제를 수용하도록 형성되는 적어도 하나의 제1 포켓을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제1 포켓은 복수 개 형성되고, 제1 접촉부를 사이에 두고 원주방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 방사형 포켓은 센터 플레이트의 수평부 상면에서 윤활제를 수용하도록 형성되는 적어도 하나의 제2 포켓을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제2 포켓은 복수 개 형성되고, 제2 접촉부를 사이에 두고 원주방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 방사형 포켓은 센터 플레이트의 경사부 상면에서 윤활제를 수용하도록 형성되는 적어도 하나의 제1 포켓 및 센터 플레이트의 수평부 상면에서 윤활제를 수용하도록 형성되는 적어도 하나의 제2 포켓을 포함하고, 적어도 하나의 제1 포켓과 적어도 하나의 제2 포켓은 반경방향을 따라 동일선상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트의 상면에는 원주방향을 따라 형성되어 윤활제를 수용하도록 구성되는 적어도 하나의 원주형 홈부가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 원주형 홈부는 원주방향을 따라 일정한 깊이로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 원주형 홈부는 적어도 하나의 방사형 포켓과 동일한 깊이로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트의 수직부의 외측면에는 적어도 하나의 홈부가 형성될 수 있고, 적어도 하나의 홈부는 적어도 하나의 방사형 포켓과 반경방향을 따라 동일선상에 배치될 수 있다.
이 외에도, 본 발명에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리에는 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.
본 발명에 의하면, 수직부, 경사부 및 수평부를 포함하는 센터 플레이트의 구조를 통하여 축방향 하중 및 반경방향 하중을 효과적으로 분산시켜 하중 지지력을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 하중에 의한 센터 플레이트 및 케이스의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 센터 플레이트와 상부 케이스의 접촉 면적을 최소화하고, 센터 플레이트와 상부 케이스 사이에서의 윤활제 저장 및 유동성을 극대화함으로써, 회전 마찰 저항 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리를 포함하는 탑마운트 조립체를 예시적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리의 분해 사시도를 예시적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리를 포함하는 탑마운트 조립체의 단면 구조를 예시적으로 도시한다.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리에서 센터 플레이트에 인가되는 하중을 예시적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 플레이트와 코일 스프링 사이의 위치 관계를 예시적으로 도시한다.
도 7은 각각 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 센터 플레이트를 예시적으로 도시한다.
도 8은 도 7의 실시예 및 비교예에 따른 응력 분포를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리의 센터 플레이트를 예시적으로 도시한다.
도 10은 도 9의 B 부분을 확대하여 도시한다.
<부호의 설명>
100: 차량용 스트럿 베어링 어셈블리
200: 인슐레이터
300: 상부 케이스
400: 하부 케이스
500: 센터 플레이트
510: 수직부
513: 홈부
520: 경사부
521: 제1 접촉부
523: 제1 포켓
530: 수평부
531: 제2 접촉부
533: 제2 포켓
535: 방지턱부
541: 제1 원주형 홈부
543: 제2 원주형 홈부
이하에서 기술되는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이에 대한 구체적인 설명으로 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은 달리 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가지며, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것으로서 본 발명의 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 명세서에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는"등과 같은 표현은 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 "축방향"은 스트럿의 중심축 방향으로서 스트럿이 스트럿 베어링 어셈블리를 관통하여 연장되는 방향을 의미하고, "반경방향"은 이러한 "축방향"에 수직하게 중심축으로부터 멀어지거나 중심축에 가까워지는 방향을 의미하며, "원주방향"은 상기 "축방향"을 중심으로 하는 회전 방향을 의미한다.
본 명세서에서 기재된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 일측에 "위치되어" 있다거나 "형성되어" 있다고 언급되는 경우, 이는 어떤 구성요소가 다른 구성 요소의 일측에 직접 접촉된 상태로 위치되거나 형성되는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 중간에 개재한 상태로 위치하거나 형성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에서는 구성요소의 위치 관계가 차량의 높이 방향을 기준으로 하여 상부(위쪽) 및 하부(아래쪽)로 설명되고 있으나, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조부호를 통해 지시되어 있으며, 이하의 실시예들의 설명에 있어서 동일하거나 대응하는 구성요소는 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 다만, 아래의 설명에서 특정 구성요소에 관한 기술이 생략되어 있더라도, 이는 그러한 구성요소가 해당 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리를 포함하는 탑마운트 조립체를 예시적으로 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탑마운트 조립체(10)는 스트럿 베어링 어셈블리(100)와 인슐레이터(200)를 구비할 수 있다.
스트럿(미도시)은 쇽 업소버를 내장하고 외주면에 코일 스프링을 구비하며, 상단부가 스트럿 베어링 어셈블리(100)를 관통하여 인슐레이터(200)를 매개로 차체에 연결되고, 하단부가 너클에 결합된다. 스트럿은 휠의 조향에 따라 차체에 대하여 상대 회전하도록 구성된다.
인슐레이터(200)는 상부 플레이트, 하부 플레이트 및 이들 사이에 배치되는 러버 부싱을 구비하고, 차체에 연결되어, 차량 주행 시 스트럿을 통해 전달되는 노면으로부터의 충격을 흡수하고 차체로 전달되는 충격 및 진동을 감소시키는 기능을 수행할 수 있다.
스트럿 베어링 어셈블리(100)는 스트럿이 관통되는 관통 개구를 갖고, 인슐레이터(200)를 매개로 하여 차체에 연결되도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리의 분해 사시도를 예시적으로 도시하고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리를 포함하는 탑마운트 조립체의 단면 구조를 예시적으로 도시한 것으로서, 이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 스트럿 베어링 어셈블리(100) 구조를 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 베어링 어셈블리(100)는 상부 케이스(300), 하부 케이스(400) 및 이들 사이에 개재되는 센터 플레이트(500)를 포함하는 미끄럼 베어링 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부 케이스(300)는 인슐레이터(200)의 하부에 결합되도록 구성된다. 상부 케이스(300)는, 중앙부에 스트럿이 관통하는 관통 개구가 형성되는, 중공의 구조체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 케이스(400)는 상부 케이스(300)의 하부에 장착되고, 상부 케이스(300)에 상대적으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의해 쇽 업소버의 회전 운동 시 하중을 흡수할 수 있다.
하부 케이스(400)에는, 상부 케이스(300)와 마찬가지로, 중앙부에 스트럿이 관통하도록 구성되는 관통 개구가 형성되는, 중공의 구조체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트(500)는 상부 케이스(300)와 하부 케이스(400) 사이에 개재되며, 상부 케이스(300) 및 하부 케이스(400)와 마찬가지로 중앙부에 관통 개구가 형성된 중공의 구조체로 이루어질 수 있다.
센터 플레이트(500)는 상부 케이스(300)가 하부 케이스(400)에 대하여 상대 회전 가능하도록 지지할 수 있다. 구체적으로, 센터 플레이트(500)는 상부 케이스(300)와 하부 케이스(400) 사이의 자유로운 회동을 가능하게 하면서, 인슐레이터(100)를 통해 전달되는 하중을 지지할 수 있다.
센터 플레이트(500)는 접동 성능이 우수한 합성수지 재질로 형성될 수 있으며, 하부 케이스(400) 보다 강성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 센터 플레이트(500)는 강성과 내마모성이 양호하고 자기 윤활성을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)로 이루어질 수 있다.
도 4는 도 3의 A 부분(즉, 센터 플레이트 부분)의 확대 단면도로서, 이를 참조하면 센터 플레이트(500)는 수직부(510), 경사부(520) 및 수평부(530)를 포함할 수 있다. 또한, 하부 케이스(400)는 센터 플레이트(500)의 수직부(510), 경사부(520) 및 수평부(530)에 각각 상응하도록 형성된 수직 영역, 경사 영역 및 수평 영역을 구비할 수 있고, 해당 영역에 센터 플레이트(500)의 수직부(510), 경사부(520) 및 수평부(530)가 압착되어 결합될 수 있다.
센터 플레이트(500)의 수직부(510)는 반경방향 내측에 위치하고 축 방향으로 연장되는 원통형으로 이루어질 수 있다. 센터 플레이트(500)의 경사부(520)는 수직부(510)에서 반경방향 외측으로 하향 경사지게 형성될 수 있으며, 수평부(530)는 경사부(520)에서 반경방향 외측으로 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 경사부(520)는 반경방향과 경사를 갖고 연장되어 형성될 수 있으며, 수평부(530)는 반경방향과 평행하게(즉, 축방향과 수직하게) 연장되어 형성될 수 있다.
센터 플레이트(500)의 경사부(520)와 수평부(530)에는 각각 상부 케이스(300)와 접촉하여 하중을 지지하도록 구성되는 접촉부(521, 531)가 구비될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트(500)의 경사부(520) 상면에는 상부를 향하여 돌출되어 있는 제1 접촉부(521)가 형성될 수 있고, 센터 플레이트(500)의 수평부(530) 상면에는 상부를 향하여 돌출되어 있는 제2 접촉부(531)가 형성될 수 있다. 경사부(520)의 제1 접촉부(521)와 수평부(530)의 제2 접촉부(531)는 각각 상부 케이스(300)와 접촉하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리에서 센터 플레이트에 인가되는 하중을 예시적으로 도시한다.
도 5를 참조하면, 센터 플레이트(500)의 수직부(510)는 횡방향 하중(즉, 반경방향 하중)(FR)을 지지할 수 있고, 수평부(530)는 축방향 하중(FA)을 지지할 수 있다. 또한, 경사부(520)는 횡방향 하중과 축방향 하중이 조합된 합성 하중(FS)을 지지할 수 있다.
이처럼, 센터 플레이트(500)는 수직부(510), 경사부(520) 및 수평부(530) 각각의 영역에서 하중을 지지할 수 있다. 특히, 수직부(510)와 경사부(520)에서 횡방향 하중을 지지할 수 있고, 수평부(530)와 경사부(520)에서 축방향 하중을 지지할 수 있어, 횡방향 하중과 축방향 하중을 분산하여 지지함으로써 횡방향 및 축방향 하중 지지력을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하중을 효과적으로 분산하여 하중 지지력을 향상시킴으로써 센터 플레이트(500)와 케이스(300, 400)의 변형을 방지할 수 있고, 스트럿 베어링 어셈블리(100)의 회전 마찰 저항을 감소시키고 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트(500)는 상부 케이스(300)와 접촉하는 접촉부는 하중을 효과적으로 분산하기 위한 구조를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트(500)의 경사부(520)의 경사 각도는 상부 케이스(300), 하부 케이스(400) 및 센터 플레이트(500)에 인가되는 하중을 고려하여, 각 부재의 응력을 최소화하는 각도로 정해질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 센터 플레이트(500)의 수직부(510) 뿐만 아니라 경사부(520)를 통하여도 반경방향 하중을 지지할 수 있으며, 특히 경사부(520)의 경사 각도를 최적화함으로써 반경방향 하중의 지지력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트(500)의 경사부(520)의 제1 접촉부(521)와 수평부(530)의 제2 접촉부(531)는 각각 상부 케이스(300)와 접접촉하도록 구성될 수 있다. 일례로, 센터 플레이트(500)의 경사부(520)의 제1 접촉부(521)와 수평부(530)의 제2 접촉부(531)는 각각 사이클로이드(cycloid) 곡면으로 형성될 수 있다. 여기서, 사이클로이드 곡면은 단면이 사이클로이드 곡선으로 형성된 곡면을 의미한다. 이처럼, 센터 플레이트(500)의 제1 접촉부(521)와 제2 접촉부(531)가 상부 케이스(300)와 접접촉이 이루어지면 회전 마찰 저항을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트(500)의 수평부(530)에 구비되는 제2 접촉부(531)는 하부 케이스(400) 외부에 배치되는 코일 스프링의 와이어 중심과 축방향으로 동일선상에 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 플레이터와 코일 스프링 사이의 위치 관계를 예시적으로 도시한다.
도 6을 참조하면, 코일 스프링(S)은 하부 케이스(400)의 하부 외주면에 배치되고, 코일 스프링(S)의 와이어 중심을 지나고 축방향에 평행한 직선(l)이 센터 플레이트(500)의 수평부(530)의 제2 접촉부(531)를 지날 수 있다.
즉, 센터 플레이트(500)의 수평부(530)의 제2 접촉부(531)와 코일 스프링(S)의 와이어 중심은 축방향으로 동일선상에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 수평부(530)의 제2 접촉부(531)가 상부 케이스(300)와 접촉하는 영역과 코일 스프링(S)의 와이어 중심이 동일선상에 배치될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 수평부(530)의 제2 접촉부(531)가 상부 케이스(300)와 접촉하는 영역의 중심과 코일 스프링(S)의 와이어 중심이 동일선상에 배치될 수 있다.
센터 플레이트(500)의 수평부(530)는 제2 접촉부(531)를 통해 축방향 하중을 지지하는 것으로서, 제2 접촉부(531)가 코일 스프링(S)의 와이어 중심과 동일선상에 배치되면 코일 스프링(S)의 완충 작용으로 인해 축방향 하중을 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있다.
도 7은 각각 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 센터 플레이트를 예시적으로 도시한다. 구체적으로, 도 7의 (a)에서는 센터 플레이트(500)의 경사부(520)와 수평부(530) 각각에 접촉부(521, 531)가 형성되고, 이 중 수평부(530)에 구비되는 접촉부(531)는 코일 스프링(S)의 와이어 중심을 지나고 축방향에 평행한 직선(l) 상에 배치된다. 도 7의 (b)에서는 센터 플레이트의 경사부 상에 2개의 접촉부(521', 531')가 형성되고, 이들 접촉부(521', 531')는 코일 스프링(S)의 와이어 중심을 지나고 축방향에 평행한 직선(l) 보다 반경방향 내측에 배치된다. 즉, 도 7의 (b)의 비교예는 센터 플레이트의 경사부에만 접촉부가 형성되고 수평부에는 접촉부가 형성되지 않는 점과, 센터 플레이트의 경사부에 형성된 접촉부가 코일 스프링(S)의 와이어 중심을 지나고 축방향에 평행한 직선(l) 상에 배치되지 않는 점에서 도 7의 (a)에 도시된 실시예와 차이가 있다.
도 8은 도 7의 실시예 및 비교예에 따른 응력 분포를 도시한 것이다.
도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시예에서와 같이 센터 플레이트(500)의 경사부(520)와 수평부(530)에 각각 접촉부(521, 531)를 형성하고 수평부(530)의 접촉부(531)를 코일 스프링(S)의 와이어 중심과 동일선상에 배치한 경우, 하부 케이스와 센터 플레이트에서의 응력이 현저히 감소함을 확인할 수 있다. 구체적으로, 도 7의 (b)의 비교예와 대비할 때, 센터 플레이트에서의 최대 응력은 약 24.0% 감소하고, 하부 케이스에서의 최대 응력은 약 11.3% 감소함을 확인할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따르면 센터 플레이트와 하부 케이스에 인가되는 하중이 효과적으로 분산되어 응력이 감소한다. 이에 따라, 센터 플레이트의 높이 변형을 현저히 감소시킬 수 있으며, 센터 플레이트의 높이 변형이 감소됨에 따라 상부 케이스와의 접촉 영역을 유지하고, 추가 접촉부의 발생을 방지할 수 있다. 이처럼 센터 플레이터의 변형을 방지하고 추가 접촉부가 발생하지 않음으로써 회전 마찰 저항을 현저히 감소시킬 수 있으며, 스트럿 베어링 어셈블리의 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 토크 성능도 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스트럿 베어링 어셈블리(100)의 윤활성을 향상시키고 회전 마찰 저항을 감소시키기 위하여, 센터 플레이트(500)의 상면, 상면 케이스(300)와 인접한 영역에 윤활제를 수용하는 공간이 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트럿 베어링 어셈블리의 센터 플레이트를 예시적으로 도시하고, 도 10은 도 9의 B 부분을 확대하여 도시한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 플레이트(500)의 상면에는 윤활제를 수용하고 저장하며 외부 유출을 방지하기 위한 복수의 포켓 및 홈부가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 윤활제로서 그리스(grease)가 사용될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부 케이스(300)와 접하는 센터 플레이트(500)의 상면에는 적어도 하나의 방사형 포켓이 형성될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부 케이스(300)와 접하는 센터 플레이트(500)의 경사부(520) 상면에는 제1 포켓(523)이 형성될 수 있고, 센터 플레이트(500)의 수평부(530) 상면에는 제2 포켓(533)이 형성될 수 있다. 제1 포켓(523)과 제2 포켓(533)은 각각 방사상으로 형성될 수 있다.
제1 포켓(523)은 제1 접촉부(521)를 사이에 두고 원주방향으로 이격되어 복수 형성될 수 있으며, 제2 포켓(533)은 제2 접촉부(531)를 사이에 두고 원주방향으로 이격되어 복수 형성될 수 있다. 제1 포켓(523)과 제2 포켓(533)은 각각 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 포켓(523)과 제2 포켓(533)은 반경방향으로 동일선상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부 케이스(300)와 접하는 센터 플레이트(500)의 상면에 원주방향을 따라 형성된 적어도 하나의 원주형 홈부가 더 형성될 수 있다. 적어도 하나의 원주형 홈부는 제1 원주형 홈부(541)와 제2 원주형 홈부(543)를 포함할 수 있다.
제1 원주형 홈부(541)와 제2 원주형 홈부(543)는 각각 센터 플레이트(500)의 상면에서 원주방향을 따라 형성될 수 있고, 서로 반경방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 원주형 홈부(541)는 수직부(510)와 경사부(520) 사이에서 원주방향을 따라 형성될 수 있으며, 제2 원주형 홈부(543)는 경사부(520)와 수평부(530) 사이에서 원주방향을 따라 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 원주형 홈부(541) 및 제2 원주형 홈부(543)는 각각 수직부(510)와 경사부(520)의 경계 및 경사부(520)와 수평부(530)의 경계, 즉 경사각이 변하는 지점에 형성될 수 있다. 제1 원주형 홈부(541) 및 제2 원주형 홈부(543)는 각각 원주방향을 따라 일정한 깊이로 형성될 수 있다. 또한, 제1 원주형 홈부(541) 및 제2 원주형 홈부(543)는 서로 동일한 깊이로 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상면 케이스(300)와 센터 플레이트(500) 사이에서 윤활제의 원주방향 유동이 원활해질 수 있다.
도시된 바와 같이, 제1 포켓(523) 및 제2 포켓(533)과 제1 원주형 홈부(541) 및 제2 원주형 홈부(543)는 인접하여 교차하는 형태로 배치되어 서로 연통될 수 있다. 제1 포켓(523)은 제1 원주형 홈부(541) 및 제2 원주형 홈부(543)와 교차하는 부분에서 제1 원주형 홈부(541) 및 제2 원주형 홈부(543)와 동일한 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 제2 포켓(533)은 제2 원주형 홈부(543)와 교차하는 부분에서 제2 원주형 홈부(543)와 동일한 깊이를 갖도록 형성될 수 있다.
이처럼 포켓과 홈부가 서로 교차하는 부분에서 동일한 깊이로 형성되면, 포켓과 홈부에 수용된 윤활제들이 각 포켓과 홈부 사이에서 원활히 이동할 수 있게 되어 윤활제의 유동성을 확보할 수 있고, 이에 따라 회전 마찰 저항을 더욱 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트(500)의 수평부(530) 단부에는 방지턱부(미도시)가 더 형성될 수 있다. 방지턱부는, 윤활제가 유출되지 않고 상부 케이스(300)와의 접촉 영역에서 유동할 수 있도록, 수평부(530)의 단부에 상부로 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 방지턱부는 수평부(530)의 단부에서 연직 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센터 플레이트(500)의 수직부(510) 측면, 보다 구체적으로는 상부 케이스(300)와 접하는 수직부(510)의 반경방향 외측면에 적어도 하나의 홈부(513)가 형성될 수 있다. 센터 플레이트(500)의 수직부(510) 측면에 형성되는 홈부(513) 역시 윤활제를 수용하고 저장하며 원활히 유동할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
센터 플레이트(500)의 수직부(510) 측면에 형성되는 홈부(513)는 경사부(520)에 형성되는 제1 포켓(523) 및 수평부(530)에 형성되는 제2 포켓(533)과 반경방향으로 동일선상에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상부 케이스(300)와 센터 플레이트(500) 사이의 윤활성을 향상시켜 회전 마찰 저항을 더욱 감소시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명하였으나, 상기 실시예는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 차량용 스트럿 베어링 어셈블리(100)이며,
    스트럿이 관통되도록 구성되는 관통 개구를 갖는 상부 케이스(300);
    상기 상부 케이스(300)와 상대 회전 가능하게 결합되고, 상기 스트럿이 관통되도록 구성되는 관통 개구를 갖고, 외주면에 코일 스프링이 설치되도록 구성되는 하부 케이스(400); 및
    상기 상부 케이스(300)와 상기 하부 케이스(400) 사이에 개재되고, 상기 상부 케이스(300)가 상기 하부 케이스(400)에 대하여 상대 회전 가능하도록 지지하는 센터 플레이트(500)를 포함하고,
    상기 센터 플레이트(500)는 상기 스트럿이 관통되도록 구성되는 관통 개구를 갖고, 반경방향 내측에서 축방향으로 연장되는 원통형의 수직부(510), 상기 수직부(510)에서 상기 반경방향 외측으로 하향 경사지게 형성되는 경사부(520) 및 상기 경사부(520)에서 반경방향 외측으로 연장되는 수평부(530)를 포함하며,
    상기 경사부(520) 및 상기 수평부(530)에는 각각 상기 상부 케이스(300)와 접촉하도록 돌출되어 형성되는 제1 접촉부(521) 및 제2 접촉부(531)가 구비되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센터 플레이트(500)의 상기 수평부(530)의 제2 접촉부(531)는 상기 하부 케이스(400)의 하부 외주면에 설치되는 코일 스프링(S)의 와이어 중심과 축방향을 기준으로 동일선상에 배치되도록 구성되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센터 플레이트(500)의 상기 수평부(530)의 제2 접촉부(531)가 상기 상부 케이스(300)와 접촉하는 지점이 상기 코일 스프링(S)의 와이어 중심과 축방향을 기준으로 동일선상에 배치되도록 구성되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센터 플레이트(500)의 상기 경사부(520)의 제1 접촉부(521) 및 상기 수평부(530)의 제2 접촉부(531)는 상기 상부 케이스(300)와 점접촉하도록 구성되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센터 플레이트(500)의 제1 접촉부(521) 및 제2 접촉부(531)는 각각 사이클로이드(cycloid) 곡면으로 형성되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센터 플레이트(500)의 상기 수직부(510)는 반경방향 하중을 지지하고, 상기 수평부(530)는 축방향 하중을 지지하며, 상기 경사부(520)는 반경방향 하중 및 축방향 하중이 조합된 합성 하중을 지지하도록 구성되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센터 플레이트(500)의 상면에는 윤활제를 수용하도록 구성되는 적어도 하나의 방사형 포켓(523, 533)이 구비되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방사형 포켓(521)은 상기 센터 플레이트(500)의 상기 경사부(520) 상면에서 윤활제를 수용하도록 형성되는 적어도 하나의 제1 포켓(523)을 포함하는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 포켓(523)은 복수 개 형성되고,
    상기 적어도 하나의 제1 포켓(523)은 상기 제1 접촉부(521)를 사이에 두고, 원주방향으로 이격되어 배치되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방사형 포켓(521)은 상기 센터 플레이트(500)의 상기 수평부(530) 상면에서 윤활제를 수용하도록 형성되는 적어도 하나의 제2 포켓(531)을 포함하는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 포켓(523)은 복수 개 형성되고,
    상기 적어도 하나의 제2 포켓(523)은 상기 제2 접촉부(521)를 사이에 두고, 원주방향으로 이격되어 배치되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방사형 포켓(521)은 상기 센터 플레이트(500)의 상기 경사부(520) 상면에서 윤활제를 수용하도록 형성되는 적어도 하나의 제1 포켓(523) 및 상기 센터 플레이트(500)의 상기 수평부(530) 상면에서 윤활제를 수용하도록 형성되는 적어도 하나의 제2 포켓(531)을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제1 포켓(523)과 상기 적어도 하나의 제2 포켓(533)은 반경방향을 따라 동일선상에 배치되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 센터 플레이트(500)의 상면에는 원주방향을 따라 형성되어 윤활제를 수용하도록 구성되는 적어도 하나의 원주형 홈부(541, 543)가 구비되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 원주형 홈부(541, 543)는 원주방향을 따라 일정한 깊이로 형성되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 원주형 홈부(541, 543)는 상기 적어도 하나의 방사형 포켓(523. 533)과 동일한 깊이로 형성되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 센터 플레이트(500)의 수직부(510)의 외측면에는 적어도 하나의 홈부(513)가 형성되고,
    상기 적어도 하나의 홈부(513)는 상기 적어도 하나의 방사형 포켓(523, 533)과 반경방향을 따라 동일선상에 배치되는,
    차량용 스트럿 베어링 어셈블리.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150104208A (ko) * 2013-02-15 2015-09-14 오일레스고교 가부시키가이샤 합성 수지제 슬라이딩 베어링
US20180010630A1 (en) * 2014-12-03 2018-01-11 Oiles Corporation Slide bearing and strut-type suspension
KR20190031247A (ko) * 2016-07-19 2019-03-25 오일레스고교 가부시키가이샤 미끄럼 베어링
KR20190065393A (ko) * 2016-10-18 2019-06-11 오일레스고교 가부시키가이샤 미끄럼 베어링
KR20220039294A (ko) * 2020-09-22 2022-03-29 현대모비스 주식회사 차량용 스트럿 베어링 어셈블리

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6194586B2 (ja) 2013-01-29 2017-09-13 オイレス工業株式会社 合成樹脂製の滑り軸受

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150104208A (ko) * 2013-02-15 2015-09-14 오일레스고교 가부시키가이샤 합성 수지제 슬라이딩 베어링
US20180010630A1 (en) * 2014-12-03 2018-01-11 Oiles Corporation Slide bearing and strut-type suspension
KR20190031247A (ko) * 2016-07-19 2019-03-25 오일레스고교 가부시키가이샤 미끄럼 베어링
KR20190065393A (ko) * 2016-10-18 2019-06-11 오일레스고교 가부시키가이샤 미끄럼 베어링
KR20220039294A (ko) * 2020-09-22 2022-03-29 현대모비스 주식회사 차량용 스트럿 베어링 어셈블리

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