KR102497036B1

KR102497036B1 - 범퍼 스토퍼 어셈블리

Info

Publication number: KR102497036B1
Application number: KR1020160044512A
Authority: KR
Inventors: 김봉수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2023-02-08
Also published as: KR20170117249A

Abstract

쇼크 업소버 로드의 상단에 위치되고, 상기 쇼크 업소버 로드가 관통결합되는 관통홀이 형성되는 복수의 범퍼; 및 상기 쇼크 업소버 로드가 관통되는 체결홀이 형성되며, 상면과 하면에는 상기 범퍼가 안착되는 안착면이 형성되고, 중심측에는 베어링부가 마련되는 원통형의 범퍼체결부;를 포함하는 범퍼 스토퍼 어셈블리가 소개된다.

Description

범퍼 스토퍼 어셈블리 {Bumper Stopper Assembly}

본 발명은 차량의 현가장치에 마련되어 차체와 쇼크 업소버 사이에 개재됨으로써, 차량의 차량총중량 상태 또는 범프 상태에서 조타시 비틀림 발생에 의한 피로 및 이음 발생을 방지할 수 있는 범퍼 스토퍼 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 쇼크 업소버(shock absorber)는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차체와 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진, 완충장치이다. 상기 쇼크 업소버는, 차체가 충격을 받게 되면 상하 스트로크가 일어나게 되는데 이때, 쇼크 업소버 압축시 범프 스토퍼가 작용해서 충격을 막아주어 승차감을 향상시켜 주는 역할을 하는 것이다.

이러한, 쇼크 업소버는 대부분이 유압식 텔레스코픽 쇼크 업소버가 사용되는데, 이는 로드에 고정된 피스톤이 밀폐된 실린더 내에서 상하로 직선 운동하며, 상기 피스톤 운동시 오리피스 또는 밸브를 통해 작동유가 흡입되거나 토출되면서, 이때 오리피스 또는 밸브를 통과하는 유동저항을 변화시켜 충격을 흡수하게 된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 쇼크 업소버는 그 상단에 우레탄 또는 러버 재질의 범퍼 스토퍼(1)가 설치되어 차량의 범프시 타이어가 차체에 간섭되지 않도록 하는 스토핑 기능을 수행하게 된다.

그러나 도 2에 도시된 바와 같이 상기 범퍼 스토퍼(1)는 이와 연접한 타 부품 간의 이음 부분에서 소음이 발생하는 문제가 있었다. 즉, (a)와 같이 범퍼 스토퍼(1) 상단부와 인슐레이터(2) 사이의 비빔음 및 충격소음이 발생되며, 또한 (b)와 같이 쇼크 업소버 로드(3)와 범퍼 스토퍼(1)의 내측면 사이에 비빔음이 발생되는 것은 물론, (c)와 같이 범퍼 스토퍼(1) 하단에서는 차량의 범프 시에 범프소음 및 충격소음이 발생되는 문제가 있다.

또한, 도 3에 도시한 것처럼, 종래 범퍼 스토퍼는 단일 재질로 구성되어 형상설계를 통하여 특성값 구현하므로, 차종마다 다른 설계를 해야하며, 초기 변형시는 소프트한 특성이 요구되어 초기 컨택부의 형상은 내구 취약 구조인 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2006-0021991 A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 차량총중량 상태 또는 범프 상태에서 조타시 비틀림 발생에 의한 피로 및 이음 발생을 방지할 수 있는 범퍼 스토퍼 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 범퍼 스토퍼 어셈블리는 쇼크 업소버 로드의 상단에 위치되고, 상기 쇼크 업소버 로드가 관통결합되는 관통홀이 형성되는 복수의 범퍼; 및 상기 쇼크 업소버 로드가 관통되는 체결홀이 형성되며, 상면과 하면에는 상기 범퍼가 안착되는 안착면이 형성되고, 중심측에는 베어링부가 마련되는 원통형의 범퍼체결부;를 포함한다.

상기 범퍼는 중심측이 길이방향을 따라 관통홀이 형성된 원통형상일 수 있다.

상기 안착면에는 외주면을 따라 상기 범퍼체결부의 길이방향의 외측으로 연장된 가이드부가 형성될 수 있다.

상기 가이드부의 단부에는 상기 체결홀측으로 연장형성된 결합돌기가 형성되고, 상기 범퍼에는 상기 결합돌기에 대응되는 지점에 내측으로 만입된 결합홈이 형성되어 결합돌기가 결함홈에 걸림으로써, 상기 범퍼가 상기 범퍼체결부에 탈부착 가능하도록 결합될 수 있다.

상기 범퍼체결부는 상측부와 하측부로 구성되며, 상기 상측부와 하측부의 사이에 상기 베어링부가 마련될 수 있다.

상기 베어링부에는 반경방향으로 소정의 길이를 갖도록 형성된 공간부가 마련되며, 상기 공간부에 베어링이 위치될 수 있다.

상기 공간부는 원주방향을 따라 소정의 간격으로 복수개가 형성되고, 상기 공간부에 상기 베어링이 대응되어 배치될 수 있다.

상기 베어링은 스러스트 베어링일 수 있다.

상기 복수의 범퍼는 상측범퍼와 하측범퍼로 구성되며, 상기 상측범퍼와 하측범퍼는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 범퍼 스토퍼 어셈블리에 따르면 종래에 일체로 형성되던 범퍼 스토퍼와는 달리, 범퍼체결부가 마련되고, 범퍼체결부를 중심으로 상측과 하측에 재질이 상이하여 다른 특성을 갖는 범퍼가 결합된다. 특히, 상측범퍼와 하측범퍼의 형상을 종래의 벨로우즈 형상이 아닌 원통형으로 설계함으로써, 내구성이 증대되는 효과가 있게 된다.

또한, 상측범퍼와 하측범퍼의 재질 조합을 통하여 개별 범퍼의 특성 확보 후 스프링 직렬연결 원리로 원하는 구간에서 특성값을 구현할 수 있도록 설계가 가능하여 차종별로 차량의 특성에 적합한 튜닝이 가능하며, 이종재질을 사용하므로, 수축 변위에 따른 특성 변화 구현 가능한 장점이 있다.

종래에는 GVW(Gross Vehicle Weight, 차량총중량) 혹은 차량의 범프 상태에서 조타시 범퍼와 쇼크 업소버 상면의 접촉이후, 쇼크 업소버의 회전시 범퍼 스토퍼 어셈블리와 쇼크 업소버 상면의 상대마찰 및 비틀림 피로 발생에 의한 이음이 발생되었으나, 본 발명에서는 범퍼체결부에 베어링부를 마련함으로써, 상기 범퍼체결부를 중심으로 상기 상측범퍼와 하측범퍼로 구분되어 있어 각각의 부분이 분할되어 회전가능하므로, 하측범퍼와 쇼크 업소버 상면의 접촉이후, 쇼크 업소버가 회전되더라도 범퍼 스토퍼 어셈블리와 상면의 상대마찰에 의한 이음 및 비틀림 피로를 회피할 수 있는 장점이 있게 된다.

도 1은 종래의 범퍼 스토퍼 어셈블리의 단면도.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3은 도 1의 특성곡선을 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 범퍼 스토퍼 어셈블리의 단면도.
도 4는 도 3의 범퍼체결부를 도시한 도면.
도 5는 도 4의 단면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 범퍼 스토퍼 어셈블리에 대하여 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 범퍼 스토퍼 어셈블리의 단면도이고, 도 4는 도 3의 범퍼체결부(500)를 도시한 도면이며, 도 5는 도 4의 단면도이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 범퍼 스토퍼 어셈블리는 쇼크 업소버 로드(100)의 상단에 위치되고, 상기 쇼크 업소버 로드(100)가 관통결합되는 관통홀(311,331)이 형성되는 복수의 범퍼(300); 및 상기 쇼크 업소버 로드(100)가 관통되는 체결홀(511,531,555)이 형성되며, 상면과 하면에는 상기 범퍼(300)가 안착되는 안착면(513,533)이 형성되고, 중심측에는 베어링부(550)가 마련되는 원통형의 범퍼체결부(500);를 포함한다. 본 발명의 범퍼 스토퍼 어셈블리는 범퍼 캡(700)과 쇼크 업소버 외통(900) 사이에 위치된다.

상기 범퍼(300)는 중심측이 길이방향을 따라 관통홀(311,331)이 형성된 원통형상이며, 상기 범퍼체결부(500)를 기준으로 상측범퍼(310)와 하측범퍼(330)로 구성된다. 상기 상측범퍼(310)와 하측범퍼(330)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 혹은 서로 같은 재질로 형성되더라도 압축량 등을 달리하여 서로 다른 경도를 갖도록 형성될 수도 있을 것이다.

도 1에서 도시한 것처럼 종래에는 상기 범퍼(300)의 형상이 단일재질을 사용하되, 두께를 달리하는 벨로우즈 형상을 함으로써 하드(Hard)한 특성과 소프트(Soft)한 특성을 갖도록 설계하였으나, 본 발명에서는 상기한 바와 같이, 단면이 박스(Box)형태을 나타내는 원통형상으로 단순화할 수 있으면서도 내구성을 증대시킬 수 있게 된다. 그러나 단순화하더라도, 서로 다른 재질의 상측범퍼(310)와 하측범퍼(330)로 분리하여 구성함으로써, 재질의 조합을 통하여 개별 범퍼(300)의 특성 확보 후 스프링 직렬연결 원리로 원하는 구간에서 원하는 특성값을 구현할 수 있도록 설계 가능하여 차종별로 차량의 특성에 적합한 튜닝이 가능한 장점이 있다.

또한, 상기 상측범퍼(310)와 하측범퍼(330)는 이종재질을 사용하므로, 수축 변위에 따른 특성 변화 구현이 가능하여, 보다 세밀하고 정밀하게 차종에 따라 맞춤 적용이 가능하며 하나의 범퍼 스토퍼 어셈블리를 이용하더라도 하드한 특성과 소프트한 특성에 모두 대응할 수 있게 되는 것이다. 상기 범퍼(300)는 여러가지 종류의 우레탄이나 고무 등의 재질로 형성될 수 있다.

상기 상측범퍼(310)와 하측범퍼(330)는 상기 범퍼체결부(500)에 의해 연결된다. 상기 범퍼체결부(500)는 상측부(510)와 하측부(530)로 구성되며, 길이방향으로 구분되는 상측부(510)와 하측부(530)의 사이에는 상기 베어링부(550)가 마련된다. 상기 범퍼체결부(500)에는 상면과 하면에는 상기 범퍼(300)가 안착되어 결합되는 안착면(513,533)이 각각 마련된다. 상기 안착면(513,533)에는 외주면을 따라 상기 범퍼체결부(500)의 길이방향의 외측으로 연장된 가이드부(515,535)가 형성된다. 또한, 상기 가이드부(515,535)의 단부에는 상기 가이드부(515,535)가 상기 체결홀(511,531,555)측으로 연장형성된 결합돌기(517,537)가 형성되고, 상기 범퍼(300)에는 상기 결합돌기(517,537)에 대응되는 지점에 내측으로 만입된 결합홈(313,333)이 형성되어 결합돌기(517,537)가 결합홈(313,333)에 걸림으로써, 상기 범퍼(300)가 상기 범퍼체결부(500)에 탈부착 가능하도록 결합된다.

상기 범퍼체결부(500)의 상기 베어링부(550)에는 반경방향으로 소정의 길이를 갖도록 형성된 공간부(551)가 마련되며, 상기 공간부(551)에 베어링(553)이 위치된다. 상기 공간부(551)는 원주방향을 따라 소정의 간격으로 복수개가 형성되고, 상기 공간부(551)에 상기 베어링(553)이 대응되어 배치되되, 대칭이 되는 형상으로 형성된다. 특히, 상기 베어링(553)은 판베어링 혹은 스러스트 베어링인 것이 바람직할 것이다. 따라서, 종래에는 차량총중량 혹은 차량의 범프 상태에서 조타시 범퍼(300)와 쇼크 업소버 외통(900)의 상면과의 접촉이후, 쇼크 업소버의 회전시 범퍼 스토퍼 어셈블리와 쇼크 업소버 외통(900)의 상면과의 상대마찰 및 비틀림 피로 발생에 의한 이음이 발생되었으나, 본 발명에서는 상기 범퍼체결부(500)를 중심으로 상기 상측범퍼(310)와 하측범퍼(330)로 구분되어 있어 각각의 부분이 분할되어 회전가능하므로, 이음 및 비틀림 피로를 회피할 수 있는 장점이 있게 된다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 범퍼 스토퍼 어셈블리는 종래에 일체로 형성되던 범퍼 스토퍼와는 달리, 범퍼체결부가 마련되고, 범퍼체결부를 중심으로 상측과 하측에 재질이 상이하여 다른 특성을 갖는 범퍼가 결합된다. 특히, 상측범퍼와 하측범퍼의 형상을 종래의 벨로우즈 형상이 아닌 원통형으로 설계함으로써, 내구성이 증대되는 효과가 있게 된다.

종래에는 GVW(Gross Vehicle Weight, 차량총중량) 혹은 차량의 범프 상태에서 조타시 범퍼와 쇼크 업소버 상면의 접촉이후, 쇼크 업소버의 회전시 범퍼 스토퍼 어셈블리와 쇼크 업소버 외통 상면 간의 상대마찰 및 비틀림 피로 발생에 의한 이음이 발생되었으나, 본 발명에서는 범퍼체결부에 베어링부를 마련함으로써, 상기 범퍼체결부를 중심으로 상기 상측범퍼와 하측범퍼로 구분되어 있어 각각의 부분이 분할되어 회전가능하므로, 하측범퍼와 쇼크 업소버 외통 상면의 접촉이후, 쇼크 업소버가 회전되더라도 범퍼 스토퍼 어셈블리와 상면의 상대마찰에 의한 이음 및 비틀림 피로를 회피할 수 있는 장점이 있게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 쇼크 업소버 로드
300 : 범퍼
310 : 상측범퍼
311 : 관통홀
313 : 결합홈
330 : 하측범퍼
331 : 관통홀
333 : 결합홈
500 : 범퍼체결부
510 : 상측부
511 : 체결홀
513 : 안착면
515 : 가이드부
517 : 결합돌기
530 : 하측부
531 : 체결홀
533 : 안착면
535 : 가이드부
537 : 결합돌기
550 : 베어링부
551 : 공간부
553 : 베어링
555 : 체결홀
700 : 범퍼 캡
900 : 쇼크 업소버 외통

Claims

쇼크 업소버 로드의 상단에 위치되고, 상기 쇼크 업소버 로드가 관통결합되는 관통홀이 형성되는 복수의 범퍼; 및
상기 쇼크 업소버 로드가 관통되는 체결홀이 형성되며, 상면과 하면에는 상기 범퍼가 안착되는 안착면이 형성되고, 중심측에는 베어링부가 마련되는 원통형의 범퍼체결부;를 포함하고,
상기 범퍼체결부는 상측부와 하측부로 구성되며, 상기 상측부와 하측부의 사이에 상기 베어링부가 마련되는 것을 특징으로 하는 범퍼 스토퍼 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 범퍼는 중심측이 길이방향을 따라 관통홀이 형성된 원통형상인 것을 특징으로 하는 범퍼 스토퍼 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 안착면에는 외주면을 따라 상기 범퍼체결부의 길이방향의 외측으로 연장된 가이드부가 형성된 것을 특징으로 하는 범퍼 스토퍼 어셈블리.
청구항 3에 있어서,
상기 가이드부의 단부에는 상기 체결홀측으로 연장형성된 결합돌기가 형성되고, 상기 범퍼에는 상기 결합돌기에 대응되는 지점에 내측으로 만입된 결합홈이 형성되어 결합돌기가 결함홈에 걸림으로써, 상기 범퍼가 상기 범퍼체결부에 탈부착 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 범퍼 스토퍼 어셈블리.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 베어링부에는 반경방향으로 소정의 길이를 갖도록 형성된 공간부가 마련되며, 상기 공간부에 베어링이 위치되는 것을 특징으로 하는 범퍼 스토퍼 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 공간부는 원주방향을 따라 소정의 간격으로 복수개가 형성되고, 상기 공간부에 상기 베어링이 대응되어 배치되는 것을 특징으로 하는 범퍼 스토퍼 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 베어링은 스러스트 베어링인 것을 특징으로 하는 범퍼 스토퍼 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 범퍼는 상측범퍼와 하측범퍼로 구성되며, 상기 상측범퍼와 하측범퍼는 서로 다른 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 범퍼 스토퍼 어셈블리.