KR20100110258A

KR20100110258A - 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브

Info

Publication number: KR20100110258A
Application number: KR1020100014659A
Authority: KR
Inventors: 이원식
Original assignee: (주) 동양이화
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2010-10-12
Also published as: KR101367903B1; KR20120068779A; CN101850702B; CN101850702A; US20100252971A1

Abstract

본 발명은 코일 스프링에 결합되는 절개부에 고주파 융착에 의해 서로 접합되는 외측으로 돌출된 상하 한 쌍의 날개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브에 관한 것으로, 본 발명의 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브는 개방된 절개부로의 이물질의 침투를 방지할 수 있고, 성형이 용이한 이점을 제공할 수 있다.

Description

자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브{Tube for Protecting Coil Spring of Suspension Device of Vehicles}

본 발명은 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코일스프링에 결합되는 절개부에 날개를 형성하여 보호튜브에 이물질의 침투를 방지하여 내구성을 향상시키는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 설치되는 현가장치(suspension device)는 자동차를 운행할 때에 바퀴에 가해지는 충격을 흡수하여 탑승자를 보호하고 안락한 승차감을 제공하는 동시에 자동차의 각종 내부 장치를 보호한다.

이러한 현가장치로는 판스프링이나 코일스프링이 이용되어 왔는데, 근래에는 특히 승용차의 경우에 코일스프링을 장착하는 승용차가 대부분이어서 이 부분에 대한 다양한 연구개발이 이루어지고 있다.

도 1은 하나의 예의 자동차 현가장치의 개략도이다. 현가장치(4)는 주로 바퀴(3)가 설치되는 차축(2)을 탄력적으로 유지시키기 위하여 프레임(1)과 그의 하측에 장착되는 차축(2)과의 사이에 설치된다. 현가장치(4)는 프레임(1)측과 차축(2)측에 상측 스프링 시트 어셈블리(5)와 하측 스프링 시트 어셈블리(7)가 설치되어 있고, 이들 상측 스프링 시트 어셈블리(5)와 하측 스프링 시트 어셈블리(7)의 사이에는 고무 재질로 된 상측 스프링패드(6)와 하측 스프링패드(8)를 개입시킨 상태에서 코일스프링(9)이 설치된다.

현가장치(4)에서 코일스프링(9)의 상/하단이 결속되는 상측 스프링 시트 어셈블리(5)와 하측 스프링 시트 어셈블리(7)의 내면에는 상측 스프링패드(6)와 하측 스프링패드(8)가 내장된다. 그러나 이러한 패드는 약한 충격에 의해서도 쉽게 압축되고 파열되어 탄력성을 잃게 되는 문제가 있었고, 또한 찢어진 패드에 의해 코일스프링(9)의 상/하단이 상측 스프링 시트 어셈블리(5) 및 하측 스프링 시트 어셈블리(7)와 접촉되어 소음이 발생할 뿐만 아니라 코일스프링(9)의 충격이 상측 스프링 시트 어셈블리(5)와 하측 스프링 시트 어셈블리(7)에 직접 전달되어 이들 상측 스프링 시트 어셈블리(5)와 하측 스프링 시트 어셈블리(7)가 손상되는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해서 본 출원인은 실용신안등록 제370482호에서 코일스프링에 결합되는 보호튜브를 제안한 바 있다. 도 2는 이러한 보호튜브의 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 보호튜브(20)는 링형상의 몸체(21)의 내면에 절개부(23)를 두어 코일스프링의 상단 및 하단에 0권 내지 2권에 각각 끼워지도록 하여 코일스프링과 상하측 스프링시트 에셈블리 사이의 충격 및 소음을 완화시키도록 한 구성이다.

그러나 이러한 보호튜브(20)에서는 상기 절개부(23)가 노출되어 있기 때문에 이물질이 쉽게 침투할 우려가 있다. 즉, 자동차의 운행 중 노면에서 발생되는 흙, 모래, 자갈과 같은 이물질들이 침투하거나, 현가장치에 쌓이는 이물질들이 절개부(23)로 침투하여 보호튜브(20)의 탄력성을 저하시키고 형태를 변형시키거나 파손시킬 우려가 있다. 또한 스프링 코일에 장착된 보호 튜브의 반은 바닥과 접촉하지만 나머지 반은 공중에 들리게 되므로 스프링 코일 운동시 보호 튜브가 돌아가는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제점들은 보호튜브(20)의 성능을 저하시킬 우려가 있어 이에 대한 보완이 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 기술의 문제점을 보완하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 이물질의 침투가 방지되어 내구성이 향상된 자동차 현가장치 코일스프링 보호튜브를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보호튜브의 상,하부에 보강부를 두어 내구성이 향상된 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은,

양말단이 분리된 링 형상의 보호 튜브 몸체, 상기 보호 튜브 몸체의 주연부에 상하로 관통되어 형성된 다수 개의 공기통공, 상기 보호 튜브 몸체의 길이 방향으로 형성된 절개부를 포함하는 자동자 현가장치용 코일스프링 보호튜브로서, 상기 절개부는 고주파 융착에 의해 서로 접합되는 상기 보호 튜브 몸체로부터 외측으로 돌출된 상하 한 쌍의 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브에 관한 것이다.

상기 날개는 사출성형 등의 방법에 의해 형성될 수 있고, 상기 절개부의 둘레 전체를 따라서 고주파 융착되어 결합되거나, 일정한 간격을 두고 간헐적으로 고주파 융착될 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 보호 튜브의 날개부가 길이방향을 따라서 고주파 융차되므로 보호튜브 내면에 접착층을 형성하지 않아도 결합을 견고하게 유지할 수 있다.

상기 보호 튜브 몸체의 공기통공이 형성된 표면 상에는 일정한 간격을 두고 다수 개의 돌출된 보강밴드 또는 보강돌기가 형성될 수 있다. 대안으로 보강밴드와 보호돌기를 함께 형성할 수도 있다.

본 발명의 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브는 보호튜브의 절개부에 상하 한 쌍의 날개가 형성되고, 이들이 고주파에 의해 융착되므로 절개부를 통한 이물질의 유입이 차단되고, 보호 튜브 몸체에 보강돌기가 구비되어 보호튜브의 내구성이 향상되는 우수한 효과가 있다.

도 1은 일반적인 자동차의 현가장치의 개략도,
도 2는 기존의 보호튜브의 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 코일스프링 보호튜브가 코일스프링에 결합되는 상태를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 코일스프링 보호튜브의 사시도,
도 5는 도 4의 코일스프링 보호튜브의 종단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 코일스프링 보호튜브의 종단면도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예의 코일스프링 보호튜브의 종단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예의 코일스프링 보호튜브의 사시도이다.
도 10a 내지 도 10c는 코일스프링과 결합되는 일말단부의 끝단이 막힌 구조로 되어 있는 본 발명의 또 다른 실시예의 코일스프링 보호튜브의 사시도이다.
도 11a은 본 발명의 또 다른 실시예의 코일스프링 보호튜브의 종단면도이다.
도 11b은 도 11a의 코일스프링 보호튜브와 고무 패드의 조립 상태를 도시한 사시도이다.
도 12는 기존의 코일스프링과 보호튜브의 장착 상태의 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브는 양말단이 분리된 링 형상의 보호 튜브 몸체, 상기 보호 튜브 몸체의 주연부에 상하로 관통되어 형성된 다수 개의 공기통공, 상기 보호 튜브 몸체의 길이 방향으로 형성된 절개부를 포함하고, 상기 절개부는 고주파 융착에 의해 서로 접합되는 상기 보호 튜브 몸체로부터 외측으로 돌출된 상하 한 쌍의 날개를 포함한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 코일스프링 보호튜브가 코일스프링에 결합된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브(10)는 자동차의 코일스프링(30)의 상단 및 하단에 결합되어 코일스프링(30)의 탄성 작용시에 발생하는 충격 및 소음을 흡수하여 완화시킨다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 코일스프링 보호튜브의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브(10)는 양말단이 분리된 보호 튜브 몸체(100), 상기 보호 튜브 몸체(100)의 주연부에 상하로 관통되어 형성된 다수 개의 공기통공들(200), 상기 보호 튜브 몸체(100)의 길이 방향으로 형성된 절개부(300)를 포함하고, 상기 절개부(300)는 고주파 융착에 의해 서로 접합되는 상기 보호 튜브 몸체로부터 외측으로 돌출된 상하 한 쌍의 날개(400)를 포함한다.

상기 보호 튜브 몸체(100)는 코일스프링(30)의 상, 하단을 감싸서 보호할 수 있도록 코일스프링의 단면 지름 보다 큰 일정한 크기의 지름을 갖는 링 모양으로 형성된다. 상기 보호 튜브 몸체(100)의 단면 형상은 특별히 제한되지 않는데, 도면에 도시된 바와 같이 원형이거나 다각형 형상일 수 있다.

여기서, 상기 코일스프링(30)은 상단에서 하방으로 또는 하단에서 상방으로 연속되기 때문에, 상기 보호 튜브 몸체(100)는 양말단이 분리된 말단부(110)를 두어 코일스프링(30)의 상단 또는 하단에 결합될 수 있도록 한다.

한편, 상기 보호 튜브 몸체(100)는 합성고무 또는 합성수지로 형성되는데, 바람직하게는 고강도 및 고탄성력의 특성을 가지며 내마모성 및 내충력성이 우수한 폴리우레탄 엘라스토머가 적용되는 것이 바람직하다.

상기 보호 튜브 몸체(100)의 크기는 특별히 제한되지 않는데, 일례로 튜브 몸체의 좌/우측면 두께는 0.5mm 내지 1.5mm이고, 상기 튜브 몸체의 상기 상/하면 두께는 상기 좌/우측면 두께의 약 1.5 내지 2.5배로 형성될 수 있다.

상기 공기통공들(200)은 상기 보호 튜브 몸체(100)의 주연부에 상,하로 관통되도록 일정한 간격으로 통공되어, 상기 코일스프링(30)에 하중이 전달될 경우에 상기 보호 튜브 몸체(100)의 내부에서 발생하는 압축공기를 외부로 배출시킨다.

도 5는 도 4에 도시된 실시예의 코일스프링 보호튜브의 종단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예의 보호 튜브에서 상기 절개부(300)는 상기 보호 튜브 몸체(100)의 반경 반향 중앙 부분에서 외측 둘레를 따라서 튜브의 길이 방향으로 절개되어 개구되도록 형성된다. 이러한 절개부를 이용해서 상기 보호 튜브 몸체(100)를 상기 코일스프링(30)에 수월하게 끼워 체결할 수 있다. 즉, 상기 절개부(300)를 벌려서 상기 코일스프링(30)의 내측으로부터 상기 보호 튜브 몸체(100)가 끼워져 결합된다.

상기 절개부(300)에는 상하 한 쌍의 날개(400)가 형성되는데, 이러한 날개(400)는 절개부(300)의 양단에 각각 상기 보호 튜브 몸체(100)로부터 외측으로 돌출되도록 형성된다. 날개(400)는 상기 보호 튜브 몸체(100)와 일체로 성형되거나 분리형성될 수 있다. 한 쌍의 날개는 보호 튜브를 자동차 현가장치의 코일스프링에 끼운 후에 고주파 융착에 의해 서로 접합될 수 있다. 고주파 융착 시에는 전용 지그를 사용하여 융착하는데, 이때에는 상기 날개(400) 전체를 융착하거나, 일정한 간격을 두고 접점 형태로 간헐적으로 융착할 수 있다.

도 6 및 도 7a-b는 본 발명의 다른 실시예의 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브의 종단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 보호튜브에서는 상기 절개부(300) 및 날개(400-1)가 상기 보호튜브(100)의 내측 둘레에 형성될 수 있으며, 이때에는 상기 절개부(300) 및 날개(400-1)를 벌려서 상기 코일스프링(30)의 외측으로부터 상기 보호 튜브 몸체(100)가 끼워져 결합된다.

다른 실시예에서, 상기 절개부(300)는 상기 보호 튜브 몸체(100)의 내측 또는 외측 둘레에 형성되되, 상기 보호 튜브 몸체(100)의 중심으로부터 일정한 각도를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 절개부(300) 및 날개(400-2)는 도 7a와 같이 수평면에 대해서 일정한 각도(θ)로 상향으로 형성되거나, 도 7b와 같이 상기 절개부(300) 및 날개(400-3)는 수평면에 대해서 일정한 각도로 하향으로 형성될 수 있다. 이와 같이 절개부(300)를 수평면에 대해서 경사지게 형성하면 상기 코일스프링(30)에 수직방향의 힘뿐만 아니라 수평 방향의 힘이 가해지는 경우에도 상기 보호 튜브 몸체(100)의 형태가 비틀림 없이 고정될 수 있다. 또한 하단 플레이트와의 간섭을 방지할 수 있고, 이물질이 끼는 것을 방지하여 소음도 줄일 수 있다. 상기 각도(θ)는 상대품의 각도에 따라서 달라질 수 있는 것으로 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 약 40 내지 약 50도일 수 있고, 바람직하게는 약45도일 수 있다.

도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에서 상기 보호 튜브 몸체(100)의 공기통공이 형성된 원주면을 따라 일정 간격을 두고 다수 개의 보강밴드(600)들이 돌출성형된다. 이러한 보강밴드(600)는 접촉면이 줄고 경사면이 형성된 밴드 형태로 상기 코일스프링(6)의 마찰에 의해 집중되는 하중을 상기 튜브 몸체 표면 전체로 분산시키는 역할을 한다.

도 9는 보강돌기(700)가 구비된 보호튜브(10)의 사시도이다. 상기 보강돌기(700)는 상기 보호 튜브 몸체(100)의 상부 및 하부 둘레에 일정한 간격으로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 보강돌기(700)는 상기 보호튜브(10)가 스프링 시트 어셈블리와 맞닿는 부분인 보호 튜브 몸체(100)의 상, 하부를 보강하여 내구성을 향상시키고, 상기 공기통공(200)이 스프링 시트 어셈블리에 의해 폐쇄되는 것을 방지한다. 이때 상기 보강돌기의 크기와 형상은 특별히 제한되지 않으나, 일례로 상기 보강돌기(700)는 반구형상으로 형성될 수 있고, 더 나아가 다양한 크기 및 형상의 보강돌기를 함께 형성할 수 있다. 본 발명의 보호 튜브에는 상기 보호밴드와 보강돌기가 모두 형성될 수도 있다.

상기 보호튜브의 개방된 양 말단부 중 코일스프링과 결합하는 일말단부의 끝단부(110)는 받침 판넬의 스틸과 직접 접촉되는 것을 차단하기 위하여 막힌 구조로 제작될 수 있다. 예를 들어, 도 10a 내지 도 10c에 도시한 바와 같이, 코일스프링과 결합되는 일말단부의 끝단이 막힌 구조일 수 있다. 상기 도 10a에 도시된 바와 같이, 보호튜브의 하나의 말단부는 절개부를 제외하고 상하부가 모두 막힌 구조로 형성되거나, 도 10b 및 도 10c에 도시된 바와 같이 상부 또는 하부의 반(半) 부분만 막힌 구조로 형성될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차 현가장치 스프링보호용 튜브를 자동차의 현가장치의 코일 스프링에 적용하는 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브(10)는 자동차의 현가장치에 구비되는 코일스프링(30)의 상단 및 하단에 각각 결합되어, 상기 코일스프링(30)과 현가장치의 상, 하측 스프링 어셈블리와의 충격 및 마찰을 완화하여 소음발생을 방지하고 코일스프링(30)의 마모를 방지하여 내구성이 향상되도록 한다.

먼저 코일스프링(30)의 상단 및 하단에 각각 보호튜브(10)를 결합하는데, 이때에는 보호 튜브 몸체(100)의 내측 또는 외측둘레에 형성된 절개부(300)를 벌려서, 상기 코일스프링(30)에 끼운다. 상기 보호 튜브 몸체(100)에 구비된 말단부(110)에 의해서 상기 코일스프링(30)이 상, 하측 스프링 어셈블리와 인접하는 부위에만 끼워진다. 보호 튜브가 코일스프링에 끼워지고 나면 상하 한 쌍의 날개를 고주파 융착에 의해서 접합한다. 접합은 튜브 몸체의 둘레에 형성된 날개 전체 부분을 모두 접합하거나, 필요에 따라서 일정한 간격을 두고 간헐적으로 접합될 수 있다. 또한 끼워진 보호 튜브 몸체(100)를 코일스프링 쪽으로 압착하게 되면 코일스프링(30)에 고정되어 결합이 견조해진다.

본 발명의 절개부(300)에는 날개(400)가 형성되어 있기 때문에 흙이나 모래와 같은 이물질이 상기 보호 튜브 몸체(100)의 내부로 유입되지 않아서, 이물질에 의해 보호튜브(10)가 변형되어 탄성이 저하되거나, 코일스프링(30)으로부터 이탈되는 것이 방지된다. 또한, 상기 절개부(300)는 경우에 따라 상기 보호 튜브 몸체(100)의 중심으로부터 상향 또는 하향되어 형성되기 때문에, 쇽업쇼바와 같은 다른 장치에 간섭되지 않는 방향으로 선택적인 설치가 가능하다.

한편, 상기 보호 튜브 몸체(100)의 상, 하부 둘레에 구비된 보강밴드 또는 보강 돌기(700)가 상, 하측 스프링 어셈블리와의 마찰에 의한 마모를 감소시키고, 공기통공(200)을 상, 하측 스프링 어셈블리와 이격시켜 보호튜브(10) 내측의 압축공기가 원활히 배출된다.

도 11a는 본 발명의 또 다른 실시예의 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브의 종단면도이고, 도 11b는 도 11a의 코일스프링 보호튜브가 고무 패드와 조립된 상태를 도시한 사시도이다.

도 11a 및 도 11b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예의 보호튜브에서는 상기 절개부(300)가 상기 보호 튜브 몸체(100)의 내측 또는 외측 둘레에 형성되되, 상기 절개부의 위치가 중앙에서 상측으로 치우친 위치에 형성될 수 있다. 이와 같이 구성될 경우, 조립 안착시 고무패드(40)와의 간섭을 피할 수 있어 날개부의 간섭에 의한 소음을 방지할 수 있다.

즉, 도 12와 같이, 코일스프링(회색)과 보호 튜브(빨강)가 결합된 상태에서 바닥면에 고무 패드(녹색)가 함께 안착될 경우 융착접합 날개의 위치가 중앙에 있을 경우 상대품인 고무패드의 날개와 닿을 수 있어 작동소음의 원인을 제공할 수 있다. 그러나 본 발명에서와 같이 날개가 상측의 치우진 위치에 형성될 경우, 날개부와 고무패드의 간섭에 의한 소음을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

10 : 코일스프링 보호튜브 30 : 코일스프링
40 : 고무 패드
100 : 보호 튜브 몸체 110 : 말단부
200 : 공기통공 300 : 절개부
400 : 날개 600 : 보강밴드
700: 보강돌기

Claims

양 말단이 분리된 링 형상의 보호 튜브 몸체, 상기 보호 튜브 몸체의 주연부에 상하로 관통되어 형성된 다수 개의 공기통공, 상기 보호 튜브 몸체의 길이 방향으로 형성된 절개부를 포함하는 자동자 현가장치용 코일스프링 보호튜브로서,
상기 절개부는 고주파 융착에 의해 서로 접합되는 상기 보호 튜브 몸체로부터 외측으로 돌출된 상하 한 쌍의 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브.
제 1항에 있어서, 상기 고주파 융착은 상기 상하 한 쌍의 날개의 전체가 고주파 융착되거나 일정한 간격을 두고 간헐적으로 고주파 융착되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브.
제 1항에 있어서, 상기 절개부는 상기 보호 튜브 몸체의 내측에 형성되거나 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브.
제 1항에 있어서, 상기 절개부 및 상하 날개는 수평면에 대하여 상향 또는 하향으로 일정한 각도로 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브.
제 1항에 있어서, 상기 보호튜브가 상기 보호 튜브 몸체의 공기통공이 형성된 표면 상에 일정한 간격을 두고 형성된 다수 개의 돌출된 보강밴드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브.
제 1항에 있어서, 상기 보호튜브가 상기 보호 튜브 몸체의 공기통공이 형성된 표면 상에 일정한 간격을 두고 형성된 다수 개의 돌출된 보강돌기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브.
제 1항에 있어서, 상기 보호튜브의 코일스프링과 결합되는 일말단부의 끝단이 막힌 구조인 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브.
제 1항에 있어서, 상기 절개부 및 날개는 상기 보호튜브 몸체의 중앙에서 상측으로 치우진 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 보호튜브.