KR101720872B1 - 스트러트 베어링 - Google Patents

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Abstract

외부레이스와 내부레이스가 횡방향 양측에서 지지되는 구조를 구비함으로써 횡방향 하중에 대한 성능을 향상시킨 스트러트 베어링이 개시된다. 스트러트 베어링은 상부케이스와, 상기 상부케이스에 안착되는 외부레이스와, 하부케이스와, 상기 하부케이스에 안착되며 외부레이스와 마주하는 내부레이스와, 상기 외부레이스와 내부레이스 사이에 구비되는 복수의 볼을 포함하여 이루어지며; 상기 케이스 중 적어도 하나에는 레이스의 적어도 일단부를 횡방향으로 지지하는 지지부가 구비된다.

Description

스트러트 베어링{Strut bearing}
본 발명은 스트러트 베어링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 현가장치에 구비되어 바퀴로부터 전달되는 횡하중 성능이 향상된 스트러트 베어링에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 현가장치는 차체와 바퀴 사이에 구비되어 차량의 운행 중 발생하는 충격을 흡수하는 기능을 한다. 스트러트 베어링은 현가장치와 바퀴의 방향을 조향하는 스티어링 장치의 연결부에 스티어링 장치에서 발생한 회전력이 현가장치에 부정적 영향을 끼치는 것을 방지한다.
선 출원된 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0015686호(2009.02.12)에 스트러트 베어링이 개시된바 있다. 도 1은 종래의 스트러트 베어링을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 스트러트 베어링(1)은 스티어링 장치로부터 전달된 회전력에 따라 움직이는 외부레이스(12)와, 외부레이스(12)가 미끄러지도록 외부레이스(12)를 지지하는 볼(14)과, 외부레이스(12)와 함께 볼(14)을 덮고 외부레이스(12)가 미끄러지도록 볼(14)을 지지하는 내부레이스(16)를 구비한다.
종래의 스트러트 베어링(1)은 차량의 운행 중 바퀴로부터 전달된 횡력(F)이 스트러트 베어링(1)에 전달되는 경우, 이 횡력(F)이 외부레이스(12)와 내부레이스(16)에 작용하게 되어 레이스(12,16)의 형상을 변화시키고, 횡력(F)이 반복되면 피로 파손을 초래한다. 또한, 레이스(12,16)에 대한 영향은 볼(14)에 부정적인 영향을 끼쳐 볼의 내구성을 저하시키며, 소음 문제와 수명이 단축되는 문제가 발생한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0015686호(2009.02.12)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 외부레이스와 내부레이스가 횡방향 양측에서 지지되는 구조를 구비함으로써 횡 방향 하중에 대한 성능을 향상시킨 스트러트 베어링을 제공한다.
본 발명에 따른 스트러트 베어링은 상부케이스와, 상기 상부케이스에 안착되는 외부레이스와, 하부케이스와, 상기 하부케이스에 안착되며 외부레이스와 마주하는 내부레이스와, 상기 외부레이스와 내부레이스 사이에 구비되는 복수의 볼을 포함하여 이루어지며; 상기 케이스 중 적어도 하나에는 레이스의 적어도 일단부를 반경 방향으로 지지하는 지지부가 구비된 것을 특징으로 하는 스트러트 베어링을 제공한다.
상기에서, 외부레이스는 반경 방향 일측으로 연장된 제1 연장부와, 반경 방향 타측으로 연장된 제1 단부를 구비하며; 상기 상부케이스에는 반경 방향 일측에 제1 단부와 접촉하여 제1 단부를 지지하는 제1 지지턱부가 형성되고, 반경 방향 타측에 제1 연장부가 삽입되는 제1 지지홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 내부레이스는 반경 방향 일측으로 연장된 제2 연장부와, 반경 방향 타측으로 연장된 제2 단부를 구비하며; 상기 하부케이스에는 반경 방향 일측에 제2 단부와 접촉하여 제2 단부를 지지하는 제2 지지턱부가 형성되고, 반경 방향 타측에 제2 연장부가 삽입되는 제2 지지홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 외부레이스는 반경 방향 일측으로 연장된 제1 연장부와, 반경 방향 타측으로 연장된 제3 연장부를 구비하며; 상기 상부케이스에는 반경 방향 일측에 제1 연장부가 삽입되는 제1 지지홈부가 형성되고 반경 방향 타측에 제3 연장부가 삽입되는 제3 지지홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 내부레이스는 반경 방향 일측으로 연장된 제2 연장부와, 반경 방향 타측으로 연장된 제4 연장부를 구비하며; 상기 하부케이스에는 반경 방향 일측에 제2 연장부가 삽입되는 제2 지지홈부가 형성되고, 반경 방향 타측에 제4 연장부가 삽입되는 제4 지지홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 외부레이스는 반경 방향 일측으로 연장된 제1 단부와, 반경 방향 타측으로 연장된 제3 단부를 구비하고; 상기 상부케이스에는 반경 방향 일측으로 연장된 제1 단부와 접촉하여 제1 단부를 지지하는 제1 지지턱부가 형성되고, 반경 방향 타측에 제3 단부와 접촉하여 제3 단부를 지지하는 제3 지지턱부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 내부레이스는 반경 방향 일측으로 연장된 제2 단부와 반경 방향 타측으로 연장된 제4 단부를 구비하고; 상기 하부케이스에는 반경 방향 일측에 제2 단부와 접촉하여 제2 단부를 지지하는 제2 지지턱부가 형성되고, 반경 방향 타측에 제4 단부와 접촉하여 제4 단부를 지지하는 제4 지지턱부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 외부레이스와 내부레이스 사이에 위치하며 볼이 삽입된 복수의 포켓을 구비하여 볼 간격을 유지시키는 케이지를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스트러트 베어링은 외부레이스와 내부레이스가 횡방향 양측 단부에서 지지되도록 함으로써 횡하중에 대한 성능이 향상되어 소음 문제를 최소화하고 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 스트러트 베어링을 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 A-A선을 따른 단면도이며,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스트러트 베어링을 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상부케이스와 외부레이스의 분리 단면도이며,
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하부케이스와 내부레이스의 분리 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스트러트 베어링을 도시한 단면도이며,
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 스트러트 베어링을 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 스트러트 베어링의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스트러트 베어링을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상부케이스와 외부레이스의 분리 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하부케이스와 내부레이스의 분리 단면도이다.
이하에서 도 3의“가로 방향”을 반경 방향으로 하고, 외부레이스(120)의 제1 연장부(121)에서 제1 단부(123)로 향하는 방향을 “외측”, 그 반대 방향을 “내측”으로 하여 기재한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스트러트 베어링(100)은 차량의 현가장치에 구비되는 것으로서, 스티어링 장치로부터 전달되는 회전력이 현가장치에 부정적인 영향을 끼치지 않도록 그 회전력을 부드럽게 유도하는 기능을 한다.
스트러트 베어링(100)은 상부케이스(110)와, 상부케이스(110)에 안착되는 외부레이스(120)와, 하부케이스(130)와, 하부케이스(130)에 안착되며 외부레이스(120)와 마주하는 내부레이스(140)와, 외부레이스(120)와 내부레이스(140) 사이에 구비되는 복수의 볼(150)과, 외부레이스(120)와 내부레이스(140) 사이에 위치하며 볼(150)이 삽입된 복수의 포켓을 구비하여 볼 간격을 유지시키는 케이지(160)와, 상부케이스(110)와 하부케이스(130) 중 적어도 하나의 내부에 삽입되는 보강부재(170)를 포함한다.
상기 상부케이스(110)와 하부케이스(130) 중 적어도 하나에는 상기 외부레이스(110) 또는 내부레이스(140)를 횡 방향으로 지지하는 지지부가 구비된다. 상기 상부케이스(110)와 하부케이스(130)는 합성수지로 이루어진다.
상기 지지부는 상기 외부레이스(120) 및 내부레이스(140)의 양단부 중 적어도 일단부를 지지하도록 구비된다.
외부레이스(120)는 반경 방향 내향 연장된 제1 연장부(121)와, 반경 방향 외향 연장된 제1 단부(123)를 구비한다. 상부케이스(110)에는 반경 방향 외측에 제1 단부(123)가 접촉되도록 반경 방향 내향하여 제1 단부(123)를 지지하는 제1 지지턱부(111)가 형성된다. 상기 상부케이스(110)의 반경 방향 내측에는 제1 연장부(121)가 삽입되도록 제1 지지홈부(113)가 오목하게 형성된다.
외부레이스(120)는 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 이루어지며, 볼(150)을 지지하도록 만곡된 형태를 갖는다. 상기 외부레이스(120)는 금속으로 이루어지며,상부케이스(110)와 인서트 사출되어 일체로 구비될 수 있다. 제1 연장부(121)는 외부레이스(120)로부터 반경 방향 내향 연장 형성된다. 제1 연장부(121)는 상부케이스(110)에 형성된 제1 지지홈부(113)에 삽입된다. 제1 지지홈부(113)는 제1 연장부(121)에 대응되는 형상으로 내측으로 요입 형성된다.
제1 단부(123)는 외부레이스(120)의 반경 방향 외측 단부이다. 제1 단부(123)는 상부케이스(110)에 형성된 제1 지지턱부(111)에 지지되어 횡방향으로 구속된다. 제1 지지턱부(111)는 상하 방향으로 단차지게 형성되어, 상기 제1 단부(123)의 단면 전체 또는 적어도 일부가 접촉 지지되도록 구비된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 바퀴에 작용하는 횡력은 외부레이스(120) 에 대하여 반경 방향 내측으로 하중이 가해지며, 이 하중은 외부이스(120)가 상부케이스(110)를 반경 방향 내향 가압하게 된다. 반경 방향 내측에서의 제1 연장부(121)와 제1 지지홈부(113)의 지지 구조 및 반경 방향 외측에서의 제1 단부(123)와 제1 지지턱부(111)의 지지 구조는 외부레이스(120)를 상부케이스(110)에 대하여 횡 방향으로 안정적으로 지지하여, 횡 방향 하중에 의한 외부레이스(120)의 변형 및 레이스 지지유격 등에 의한 소음 문제 등을 최소화한다.
또한, 내부레이스(140)는 반경 방향 외향 연장된 제2 연장부(141)와, 반경 방향 내향 연장된 제2 단부(143)를 구비한다. 상기 내부레이스(140)는 금속으로 이루어진다. 하부케이스(130)에는 반경 방향 내측에 제2 단부(143)와 접촉하여 제2 단부(143)를 지지하는 제2 지지턱부(131)가 형성되고, 외측에 제2 연장부(141)가 삽입되는 제2 지지홈부(133)가 오목하게 형성된다.
내부레이스(140)는 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 이루어지며, 볼(150)을 지지하도록 만곡된 형태를 갖는다. 상기 내부레이스(140)는 금속으로 이루어지며,하부케이스(130)와 인서트 사출되어 일체로 구비될 수 있다. 제2 연장부(141)는 내부레이스(140)의 반경 방향 외측 단부에서 외향 연장 형성된다. 제2 연장부(141)는 하부케이스(130)에 형성된 제2 지지홈부(133)에 삽입된다. 제2 지지홈부(133)는 제2 연장부(141)에 대응되는 형상으로 외측으로 요입 형성된다.
제2 단부(143)는 내부레이스(140)의 내측 단부이다. 제2 단부(143)는 하부케이스(130)에 형성된 제2 지지턱부(131)에 지지되어 횡방향으로 구속된다. 제2 지지턱부(131)는 상하 방향으로 단차지게 형성되어, 제2 단부(143)의 단면 전체 또는 적어도 일부가 접촉 지지된다.
바퀴에 작용하는 횡력은 도 5에 도시된 것처럼 내부레이스(140)에 대해 외측 방향으로 하중이 가해지며, 이 하중은 내부레이스(140)가 하부케이스(130)를 반경 방향 외측으로 가압하게 된다. 반경 방향 외측에서의 제2 연장부(141)와 제2 지지홈부(133)의 지지 구조 및 반경 방향 내측에서의 제2 단부(143)와 제2 지지턱부(131)의 지지 구조는 내부레이스(140)를 하부케이스(130)에 대해 횡 방향으로 안정적으로 지지하여, 하중에 의한 외부레이스의 변형 및 지지유격에 의한 변형에 의한 소음 문제 등을 최소화한다.
바퀴의 회전에 의해 작용하는 횡력은 제1 연장부(121) 및 제2 연장부(141)에서 가장 크기 때문에, 지지홈부의 삽입 구조를 통해 안정적인 지지 효과를 얻을 수 있으며, 상대적으로 작은 하중을 받는 반대 측 제1 단부(123) 및 제2 단부(143) 측은 단차 형태의 지지턱 구조를 통해 반경 방향으로의 지지를 효율적으로 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스트러트 베어링을 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스트러트 베어링(100)은 상부케이스(110)와, 상부케이스(110)에 안착되는 외부레이스(120)와, 하부케이스(130)와, 하부케이스(130)에 안착되며 외부레이스(120)와 마주하는 내부레이스(140)와, 외부레이스(120)와 내부레이스(140) 사이에 구비되는 복수의 볼(150)과, 외부레이스(120)와 내부레이스(140) 사이에 위치하며 볼(150)이 삽입된 복수의 포켓을 구비하여 볼 간격을 유지시키는 케이지(160)와, 상부케이스와 하부케이스 중 적어도 하나의 내부에 삽입되는 보강부재(170)를 포함한다.
외부레이스(120)는 내측에 내향 연장된 제1 연장부(121)와, 외측에 외향 연장된 제3 연장부(125)를 구비한다. 상부케이스(110)에는 반경 방향 내측에 제1 연장부(121)가 삽입되는 제1 지지홈부(113)가 형성되고, 반경 방향 외측에 제3 연장부(125)가 삽입되는 제3 지지홈부(115)가 형성된다.
내부레이스(140)는 외측에 외향 연장된 제2 연장부(141)와, 내측에 내향 연장된 제4 연장부(145)를 구비한다. 하부케이스(130)에는 외측에 제2 연장부(141)가 삽입되는 제2 지지홈부(133)가 형성되고, 내측에 제4 연장부(145)가 삽입되는 제4 지지홈부(135)가 형성된다.
제2 실시 예의 레이스는 제1 실시 예와 비교하여 양측 단부가 모두 연장부를 가지며, 상기 연장부가 지지홈부에 삽입되는 구조를 갖는 점에서 차이가 있다. 지지홈부는 지지턱과 비교하여 가공이 어려운 반면에, 외부레이스(120) 및 내부레이스(140)의 단부를 더욱 안정적으로 지지하여 횡력에 의한 회하중 성능을 더욱 극대화할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 스트러트 베어링을 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 스트러트 베어링(100)은 상부케이스(110)와, 상부케이스(110)에 안착되는 외부레이스(120)와, 하부케이스(130)와, 하부케이스(130)에 안착되며 외부레이스(120)와 마주하는 내부레이스(140)와, 외부레이스(120)와 내부레이스(140) 사이에 구비되는 복수의 볼(150)과, 외부레이스(120)와 내부레이스(140) 사이에 위치하며 볼(150)이 삽입된 복수의 포켓을 구비하여 볼 간격을 유지시키는 케이지(160)와, 상부케이스와 하부케이스 중 적어도 하나의 내부에 삽입되는 보강부재(170)를 포함한다.
외부레이스(120)는 외측에 외향하는 제1 단부(123)와, 내측에 내향하는 제3 단부(127)를 구비한다. 상부케이스(110)에는 외측에 제1 단부(123)와 접촉하여 제1 단부(123)를 지지하는 제1 지지턱부(111)가 형성되고, 내측에 제3 단부(127)와 접촉하여 제3 단부(127)를 지지하는 제3 지지턱부(115)가 형성된다.
내부레이스(140)는 반경 방향 내향 연장된 제2 단부(143)와 반경 방향 외향 연장된 제4 단부(147)를 구비한다. 하부케이스(130)에는 내측에 제2 단부(143)와 접촉하여 제2 단부(143)를 지지하는 제2 지지턱부(131)가 형성되고, 외측에 제4 단부(147)와 접촉하여 제4 단부(147)를 지지하는 제4 지지턱부(135)가 형성된다.
제3 실시 예의 레이스는 제1 실시 예와 비교하여 양측 단부가 모두 지지턱에 지지되는 구조를 갖는 점에서 차이가 있다. 지지턱에 의한 지지 구조는 지지홈부의 삽입 구조와 비교하여 가공성이 우수한 이점이 있다.
지금까지 본 발명에 따른 스트러트 베어링은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 스트러트 베어링
110 : 상부케이스 111 : 제1 지지턱부
113 : 제1 지지홈부 115 : 제3 지지홈부
117 : 제3 지지턱부 120 : 외부레이스
121 : 제1 연장부 123 : 제1 단부
125 : 제3 연장부 127 : 제3 단부
130 : 하부케이스 131 : 제2 지지턱부
133 : 제2 지지홈부 135 : 제4 지지홈부
137 : 제4 지지턱부 140 : 내부레이스
141 : 제2 연장부 143 : 제2 단부
145 : 제4 연장부 147 : 제4 단부
150 : 볼 160 : 케이지
170 : 보강부재

Claims (8)

  1. 상부케이스(110)와, 상기 상부케이스(110)에 안착되는 외부레이스(120)와, 하부케이스(130)와, 상기 하부케이스(130)에 안착되며 외부레이스(120)와 마주하는 내부레이스(140)와, 상기 외부레이스(120)와 내부레이스(140) 사이에 구비되는 복수의 볼(150)을 포함하여 이루어지고, 상기 케이스(110, 130)는 레이스(120,140)의 양단부를 반경 방향으로 지지하며;
    상기 외부레이스(120)는 반경 방향 내측에 반경 방향 내향 연장된 제1 연장부(121)와 반경 방향 외측에 반경 방향 외향 연장된 제3 연장부(125)를 구비하며, 상기 상부케이스(110)에는 반경 방향 내측에 반경 방향 내향 연장된 제1 연장부(121)가 삽입되는 제1 지지홈부(113)가 제1 연장부(121)에 대응되는 형상으로 형성되고 반경 방향 외측에 반경 방향 외향 연장된 제3 연장부(125)가 삽입되는 제3 지지홈부(115)가 제3 연장부(125)에 대응되는 형상으로 형성되어, 상기 외부레이스(120)의 양단부가 반경 방향으로 지지되며;
    상기 내부레이스(140)는 반경 방향 외측에 반경 방향 외향 연장된 제2 연장부(141)와 반경 방향 내측에 반경 방향 내향 연장된 제4 연장부(145)를 구비하고, 상기 하부케이스(130)에는 반경 방향 외측에 제2 연장부(141)가 삽입되는 제2 지지홈부(133)가 제2 연장부(141)에 대응되는 형상으로 형성되고 반경 방향 내측에 제4 연장부(145)가 삽입되는 제4 지지홈부(135)가 제4 연장부(145)에 대응되는 형상으로 형성되어, 상기 내부레이스(140)의 양단부가 반경 방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는 스트러트 베어링.
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