KR20090015686A - 스트럿 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 자동차의 운행중 바퀴로부터 전달되는 횡력이 스트럿 현가장치에 구비되는 스트럿 베어링에 전달되어 스트럿 베어링이 파손되는 것을 방지하는 것을 목적으로하며, 이 목적을 달성하기 위하여, 바퀴로부터 전달되는 횡력이 작용하는 면적이 넓어지도록 상기 횡력이 작용하는 방향에 수직한 방향으로 굽어진 끝단부를 구비하는 외부레이스와, 상기 외부레이스가 미끄러지도록 상기 외부레이스를 지지하는 볼과, 상기 외부레이스와 함께 상기 볼을 덮고, 상기 외부레이스가 미끄러지도록 상기 볼을 지지하는 내부레이스를 구비하는 스트럿 베어링을 제공한다.

스트럿 현가장치, 스트럿 베어링, 레이스, 좌굴강도

Description

스트럿 베어링{Strut Bearing}

본 발명은, 스트럿 현가장치에 구비되는 스트럿 베어링의 내구성 중대를 위한 스트럿 베어링의 형상설계에 관한 것이다.

차량에 있어서 현가장치는 차체와 바퀴 사이에 존재하며, 이들 사이를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하면서 차량의 운행중 발생하는 충격을 흡수하는 역활을 수행한다. 즉 현가장치는 운행중 노면의 상태, 운전의 조건 등 다양한 변수에 의해 발생하여 바퀴를 통해 차체로 전달되는 충격력을 현가장치가 일반적으로 구비하는 쇽업소바, 코일 스프링, 기타 각종 링크장치를 통해 감쇄시켜 자동차의 내구성을 유지하고, 운전자의 승차감을 개선시키는 역활을 한다.

이때, 현가장치는 바퀴로부터 전달되는 충격력이 일차적으로 작용하기 때문에 충분한 내구성을 유지하여야 하나, 설계조건상 중량의 제한, 공간의 제한, 가격조건 등으로 인해, 그 내구성의 향상은 현가장치에 구비되는 각종 부품의 강도를 강화시킬 수 있는 형상설계를 통해 달성되어야 한다.

이하, 도 1 내지 도1a를 참조하여 종래의 현가장치에 구비되는 스트럿 베어 링에 관하여 설명하기로 한다.

스트럿 베어링은 스트럿 현가장치와 바퀴의 방향을 조향하는 스티어링 장치의 연결부에 스티어링 장치에서 발생한 회전력이 스트럿 현가장치에 부정적 영향을 끼치는 것을 방지하기 위해 스트럿 현가장치에 구비된다.

스트럿 베어링(1)은 스티어링 장치로부터 전달된 회전력에 따라 움직이는 외부레이스(12), 상기 외부레이스(12)가 미끄러지도록 상기 외부레이스를 지지하는 볼(14), 상기 외부레이스(12)와 함께 상기 볼(14)을 덮고, 상기 외부레이스(12)가 미끄러지도록 상기 볼(14)을 지지하는 내부레이스(16)를 구비한다.

이때, 자동차의 운행 중 바퀴로부터 전달된 횡력(F)이 스트럿 베어링(1)에 전달되는 경우, 그 횡력(F)은 상기 외부레이스(12)와 내부레이스(16)에 작용하게 된다. 이 횡력은 상기 레이스(12, 16)의 형상을 변화시키고, 그 횡력이 반복되는 때에는 피로파손을 초래한다. 그리고, 이러한 레이스(12, 16)에 대한 영향은 볼(14)에도 부정적인 영향을 끼쳐, 볼의 내구성을 크게 저하시킨다.

따라서, 상기 횡력(F)에 대해 레이스(12, 14)가 충분히 저항 할 수 있도록 레이스의 형상이 설계되어야 하나, 상기 외부레이스 및 내부레이스의 끝단부(12a, 16a)가 횡력이 작용하는 방향을 따라 누워지도록 설계되어 있어, 횡력이 작용하는 면적인 상기 외부레이스 및 내부레이스의 끝단부(12a, 16a)의 단면(12b, 12c)이 작아 횡력이 그 단면에 집중하게 된다. 그에 따라, 상기 레이스의 내부에는 큰 전단력이 작용하게 되어, 상기 레이스의 절곡부(12c, 16c)에 큰 전단력의 집중이 발생해 레이스의 파손이 발생할 가능성이 증대되는 문제점이 있다.

자동차의 운행중 바퀴로부터 전달되는 횡력이 스트럿 현가장치에 구비되는 스트럿 베어링에 전달되어 스트럿 베어링이 파손되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 바퀴로부터 전달되는 횡력이 작용하는 면적이 넓어지도록 상기 횡력이 작용하는 방향에 수직한 방향으로 굽어진 끝단부를 구비하는 외부레이스와, 상기 외부레이스가 미끄러지도록 상기 외부레이스를 지지하는 볼과, 상기 외부레이스와 함께 상기 볼을 덮고, 상기 외부레이스가 미끄러지도록 상기 볼을 지지하는 내부레이스를 구비하는 스트럿 베어링을 제공한다.

이때, 상기 내부레이스는 바퀴로부터 전달되는 횡력이 작용하는 면적이 넓어지도록 상기 횡력이 작용하는 방향에 수직한 방향으로 굽어진 끝단부를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명은 바퀴로부터 전달되는 횡력에 대하여 스트럿 베어링에 구비된 레이스가 충분한 좌굴강도를 갖도록 형상이 설계되어 스트럿 베어링의 내구성을 증대시켜, 신뢰성 있는 현가장치를 제공하게 된다.

이하, 도 2 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하기로 한다.

스트럿 현가장치(100)는 자동차를 노면에 대해 지지하고 운행케 하는 바퀴(120), 상기 바퀴(120)로부터 전달되는 충격력을 흡수하는 쇽업소버(140) 및 코일스프링(130), 스티어링 장치(미도시)로부터 전달된 회전력이 상기 스트럿 현가장치(100)에 부정적인 영향을 끼치지 않도록 그 회전력을 부드럽게 유도하는 스트럿 베어링(110)을 구비한다.

자동차의 운행 중에 노면으로부터 전달되는 각종 충격력은 상기 쇽업소바(140)와 코일 스프링(130)에 충분히 흡수되나, 바퀴에 작용하는 횡력(F)은 상기 쇽 업소바나 코일 스프링에 의해 충분히 흡수되기 어려워 그 횡력(F)은 크게 감쇄되지 않고 따라서 스트럿 현가장치의 자체 강성에 의해 지지될 필요가 있다. 이때, 상기 횡력(F)은 상기 스트럿 현가장치(100)의 각종 부재를 통해 상기 스트럿 현가장치(100)에 구비되는 스트럿 베어링(110)에 직접적으로 전달된다. 따라서, 상기 스트럿 베어링(110)은 상기 횡력(F)에 충분히 버틸 수 있는 강성을 가져야 하며, 이를 위해 상기 스트럿 베어링은 베어링으로서의 기능뿐만 아니라 충분한 강성을 갖도록 설계되어야 한다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 스트럿 베어링(110)의 구조와 그 좌굴강도에의 내구성이 증대되는 이유에 관하여 살펴보기로 한다.

상기 스트럿 베어링(110)은 바퀴(120)로부터 전달되는 횡력(F)이 작용하는 면적이 넓어지도록 상기 횡력(F)이 작용하는 방향에 수직한 방향으로 굽어진 끝단 부(112a)를 구비하는 외부레이스(112)와, 상기 외부레이스(112)가 미끄러지도록 상기 외부레이스(112)를 지지하는 볼(114)과, 상기 외부레이스(112)와 함께 상기 볼(114)을 덮고, 상기 외부레이스(112)가 미끄러지도록 상기 볼(114)을 지지하는 내부레이스(116)가 구비된다.

이하, 상기 스트럿 베어링의 내구성이 증대되는 이유에 관하여 설명하기로 한다.

상술한 바와 같이 바퀴(120)로부터 전달되는 횡력(F)은 스트럿 베어링(110)에 전달된다. 그리고, 이 횡력(F)은 스트럿 베어링의 내부에 구비된 외부레이스(112)에 전달된다. 이때, 본 발명의 외부레이스(112)는 종래의 그것(12)과 달리 그 끝단부(112a)가 횡력(F)이 작용하는 방향에 수직하도록 굽어져 있다. 그로 인해, 그 횡력(F)이 작용하는 면적이 종래의 외부레이스(12)에 비해 넓어지게 된다. 이와같이 힘이 작용하는 면적이 넓어지게 되면 부재에 작용하는 압력이 작아지게 되고, 그에 따라 내부에서 발생하는 응력을 줄일 수 있게된다.

이때, 상기 횡력(F)에 의해 발생하는 응력 중 외부레이스(112)의 강성에 가장 큰 영향을 끼치는 것은 전단응력이다. 이 전단응력은 특히 상기 외부레이스의 끝단부(112a)가 형성되도록 굽어지는 절곡부(112c)에 부정적인 영향을 미친다. 따라서, 그 전단력이 최소화 되는 것이 중요한데, 상술한 바와 같이 횡력이 외부레이스에 작용하는 단면적이 종래에 비해 작아지기 때문에 횡력(F)에 의해 발생하는 전단력의 크기는 작아지고, 결국, 상기 절곡부의 파손을 막기 위한 허용응력에 여유가 생기게 된다. 이는 결과적으로 외부레이스(112)의 내구성을 증대시키고 결과적 으로 상기 스트럿 베어링(110)의 내구성을 증대시킨다.

한편, 상기 외부레이스(112) 뿐만 아니라, 상기 내부레이스(116)에서도 상술한 바와 같이 끝단부(116a)를 형성함으로써 상기 외부레이스(112)가 갖게 되는 긍정적인 내구성의 향상을 획득 할 수 있으므로, 상기 내부레이스(116)도 바퀴(120)로부터 전달되는 횡력(F)이 작용하는 면적이 넓어지도록 상기 횡력(F)이 작용하는 방향에 수직한 방향으로 굽어진 끝단부(116a)를 구비하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 내부레이스(116)의 끝단부(116a)가 상기 외부레이스(112)의 끝단부(112a)와 반드시 동시에 구비되어야 하는 것은 아니다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1 은 종래의 스트럿 베어링을 도시하는 사시도 이고,

도 1a 는 도 1의 Ia-Ia 선을 따라 취한 단면도 이고,

도 2 는 본 발명의 스트럿 현가장치를 도시하는 사시도 이고,

도 3 은 본 발명의 스트럿 베어링의 레이스의 구조를 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1, 110: 스트럿 베어링 112: 외부레이스

112a: 외부레이스의 끝단부 114: 볼

116: 내부레이스 116a: 내부레이스 끝단부

120: 바퀴 F: 횡력

Claims (2)

1. 바퀴로부터 전달되는 횡력이 작용하는 면적이 넓어지도록 상기 횡력이 작용하는 방향에 수직한 방향으로 굽어진 끝단부를 구비하는 외부레이스;

   상기 외부레이스가 미끄러지도록 상기 외부레이스를 지지하는 볼; 및

   상기 외부레이스와 함께 상기 볼을 덮고, 상기 외부레이스가 미끄러지도록 상기 볼을 지지하는 내부레이스를 구비하는 스트럿 베어링.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내부레이스는 바퀴로부터 전달되는 횡력이 작용하는 면적이 넓어지도록 상기 횡력이 작용하는 방향에 수직한 방향으로 굽어진 끝단부를 구비하는 스트럿 베어링.

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