KR20120116074A

KR20120116074A - 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼

Info

Publication number: KR20120116074A
Application number: KR1020110033602A
Authority: KR
Inventors: 김재훈; 김세일
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-10-22
Also published as: DE102011056078B4; JP5864980B2; US8678361B2; US20120261868A1; JP2012220024A; DE102011056078A1; CN102729753A; CN102729753B

Abstract

본 발명은 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼에 관한 것으로, 리바운드스톱퍼(30)가 댐퍼역할을 수행하는 매스댐퍼(35)를 구비한 구성으로, 상기 매스댐퍼(35)의 댐퍼 작용에 의해 차체(19)에서 발생하는 진동과 소음을 크게 줄일 수 있도록 된 것이다.

Description

차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼{REBOUND STOPPER OF STRUT ASSEMBLY FOR SUSPENSION IN VEHICLE}

본 발명은 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어를 통해 차체로 입력되는 진동과 소음을 줄여서 차량의 NVH(Noise Vibration Harshness) 성능을 개선할 수 있도록 된 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼에 관한 기술이다.

일반적으로 노면으로부터의 진동과 충격을 완화해서 승차감을 좋게 하는 차량의 현가장치 중 스트럿조립체는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 차륜의 너클과 차체를 연결하는 스트럿(1)과, 상기 스트럿(1)에 결합된 하단스프링시트(3)와 상단스프링시트(5)에 양단이 지지되면서 상기 스트럿(1)을 감싸도록 설치된 코일스프링(7)을 포함하여 이루어진 구성으로 되어 있다.

그리고, 상기 하단스프링시트(3)와 상단스프링시트(5) 사이의 스트럿(1)은 더스트커버(9)로 감싸여져 있고, 상기 더스트커버(9) 내측에는 상기 스트럿(1)에 관통되는 형태로 범프스토퍼(11)가 결합되며, 상기 상단스프링시트(5)의 윗면에는 베어링(13)이 결합되고, 상기 베어링(13)의 상단에는 인슐레이터(15)가 결합되어 있다.

상기 인슐레이터(15)는 하부너트(17)에 의해 상기 스트럿(1)에 결합되고, 상기 인슐레이터(15)가 결합된 상기 스트럿(1)의 상단은 차체(19)를 관통하도록 설치되고, 상기 차체(19)를 관통한 상기 스트럿(1)의 상단에는 상부너트(21)를 매개로 리바운드스토퍼(30)가 결합되어 있다.

여기서, 상기 스트럿(1)의 상단이 차체(19)를 관통해서 차체(19)와 고정되도록 설치되면 상기 인슐레이터(15)는 상기 차체(19)의 실외측 바깥면에 접촉하도록 설치된 구조가 된다.

한편, 상기 리바운드스토퍼(30)는 상기 스트럿(1)에 끼워져서 상기 하부너트(17)와 상부너트(21) 사이에 설치되는 스틸플레이트(31)와, 상기 스틸플레이트(31)의 바깥 둘레면에 원주방향을 따라 끼워져서 일체로 결합되는 러버플레이트(33)로 구성되는 바, 스트럿조립체의 리바운드 시 상기 스틸플레이트(31)는 강성유지 역할을 하고, 상기 러버플레이트(33)는 차체(19)와 스틸플레이트(31)의 직접적인 접촉을 방지하면서 쿠션 역할을 수행하게 된다.

상기와 같이 구성된 스트럿어셈블리는 타이어를 통해 입력되는 하중을 스트럿(1)과 코일스프링(7)을 이용해 완화시키는 것으로, 비교적 작은 하중에 대해서는 진동과 충격을 충분히 흡수하게 됨으로써 차체(19)쪽으로는 거의 전달이 되지 않지만, 큰 하중이 입력될 때에는 흡수되지 못한 나머지의 충격과 진동이 그대로 차체(19)쪽으로 전달됨에 따라 진동과 소음이 심하게 발생하는 문제점이 있었다.

만약, 리바운드스토퍼(30)가 진동과 충격을 흡수할 수 있는 댐퍼(damper)의 역할을 수행할 수만 있다면, 상기와 같이 차체(19)쪽으로 전달되는 진동과 충격을 보다 더 완화시킬 수 있지만, 종래의 리바운드스토퍼(30)는 전술한 바와 같이 단순히 강성유지 역할을 하는 스틸플레이트(31) 및 쿠션 역할을 하는 러버플레이트(33)만으로 구성되어 있기 때문에 댐퍼의 역할을 수행하기에는 부족한 면이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바의 문제점을 해소하기 위한 안출된 것으로서, 댐퍼 기능을 구비한 리바운드스톱퍼를 제공하여, 타이어를 통해 입력된 진동과 충격을 한층 더 완화시켜서 차체쪽으로의 전달을 최소화함으로써 차체쪽에서 발생하는 진동과 소음을 크게 줄일 수 있도록 하고, 이를 통해 차량의 NVH 성능을 개선할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼는, 차체를 관통한 스트럿의 상단에 중앙부가 관통된 형태로 상기 스트럿에 결합된 스틸플레이트와; 상기 스틸플레이트의 바깥 둘레면에 끼워져 결합된 러버플레이트와; 상기 러버플레이트에 결합되어서 스트럿조립체의 리바운드 동작시 상기 러버플레이트에 대한 탄력적인 움직임을 통해 댐퍼역할을 수행하는 매스댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 매스댐퍼는 상기 러버플레이트의 상측에 위치하도록 결합되는데, 상기 러버플레이트의 윗면에는 상측으로 돌출된 다수개의 러버돌기가 일체로 형성되고, 상기 매스댐퍼에는 상기 러버돌기가 각각 관통되어서 끼워지는 다수개의 돌기구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 스트럿조립체의 리바운드 동작시에 상기 매스댐퍼의 움직임에 의해 상기 러버돌기가 스프링의 역할을 할 수 있도록 상기 매스댐퍼가 상기 러버돌기에 끼워져 결합될 때에 상기 러버플레이트의 윗면과 상기 매스댐퍼의 밑면이 서로 이격된 상태가 되도록 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 매스댐퍼는 소정 두께를 지닌 원형 고리모양의 플레이트로서 스틸(steel)로 형성된 것이 바람직하고, 상기 러버돌기는 상기 러버플레이트의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되게 형성된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 러버플레이트는 상기 스틸플레이트의 바깥 둘레면에 원주방향을 따라 끼워져 결합되면서 상기 스틸플레이트의 바깥 테두리부의 윗면과 아래면을 동시에 감싸는 형태가 되도록 결합된 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼는, 주행 중 타이어를 통해 입력된 하중을 매스댐퍼가 한층 더 완화시킬 수 있는 구성으로, 이를 통해 차체쪽으로 하중의 전달을 최소화시킬 수 있게 됨으로써 차체의 진동과 소음을 크게 줄일 수 있게 되고, 이 결과 차량의 NVH 성능을 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 현가장치용 스트럿조립체의 정면도,
도 2는 종래의 리바운드스토퍼를 설명하기 위한 스트럿조립체의 단면도,
도 3은 종래 리바운드스토퍼의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 리바운드스토퍼를 설명하기 위한 스트럿조립체의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 리바운드스토퍼의 사시도,
도 6과 도 7은 차체에서 발생하는 진동과 소음의 크기를 종래 구조와 비교하여 나타낸 그래프 선도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

차량의 현가장치를 구성하는 스트럿조립체는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 차륜의 너클과 차체를 연결하는 스트럿(1)과, 상기 스트럿(1)에 결합된 하단스프링시트(3)와 상단스프링시트(5)에 양단이 지지되면서 상기 스트럿(1)을 감싸도록 설치된 코일스프링(7)을 포함하여 이루어진 구성으로 되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 상기 리바운드스토퍼(30)는 상기 스트럿(1)에 끼워져서 상기 하부너트(17)와 상부너트(21) 사이에 설치되는 스틸플레이트(31)와, 상기 스틸플레이트(31)의 바깥 둘레면에 끼워져서 일체로 결합되는 러버플레이트(33)와, 상기 러버플레이트(33)에 결합되어서 스트럿조립체의 리바운드 동작시 상기 러버플레이트(33)에 대한 탄력적인 움직임을 통해 댐퍼역할을 수행하는 매스댐퍼(35)를 포함하여 구성된다.

여기서, 스트럿조립체가 리바운드 동작을 하게 되면 상기 스틸플레이트(31)는 강성유지 역할을 하고, 상기 러버플레이트(33)는 차체(19)와 스틸플레이트(31)의 직접적인 접촉을 방지하도록 쿠션 역할을 하게 되며, 상기 매스댐퍼(35)는 타이어로부터 입력된 진동과 충격을 완화시키는 역할을 수행하게 된다.

한편, 상기 매스댐퍼(35)는 상기 러버플레이트(33)의 상측에 위치하도록 결합되는데, 이는 상기 매스댐퍼(35)가 상기 러버플레이트(33)에 보다 안적적인 상태로 결합될 수 있도록 하기 위함이며, 이를 통해 보다 원활한 댐퍼의 역할을 수행할 수 있도록 하기 위함이다.

이를 위해, 상기 러버플레이트(33)의 윗면에는 상측으로 돌출된 다수개의 러버돌기(33a)가 일체로 형성되고, 상기 매스댐퍼(35)에는 상기 러버돌기(33a)가 각각 관통되어서 끼워지는 다수개의 돌기구멍(35a)이 형성된 구조를 갖는다.

이에 따라, 상기 매스댐퍼(35)는 상기 러버플레이트(33)의 위쪽에서 상기 러버돌기(33a)에 끼워져 결합된 구조가 된다.

그리고, 상기 매스댐퍼(35)가 상기 러버돌기(33a)에 끼워져서 결합될 때에 상기 러버플레이트(33)의 윗면과 상기 매스댐퍼(35)의 밑면은 서로 이격된 상태가 되도록 결합되는 바, 이는 스트럿조립체가 리바운드 동작을 할 때에 상기 매스댐퍼(35)의 움직임에 의해 상기 러버돌기(33a)가 스프링의 역할을 할 수 있도록 하기 위함이며, 상기와 같이 러버돌기(33a)가 스프링의 역할을 수행하게 되면 상기 매스댐퍼(35)는 보다 원활한 댐퍼의 역할을 수행하면서 타이어로부터 입력된 진동과 충격을 효과적으로 완화시킬 수 있게 된다.

상기 매스댐퍼(35)는 소정 두께를 지닌 원형 고리모양의 플레이트로서 스틸(steel)로서 형성된 것이 바람직하다.

상기 매스댐퍼(35)는 소정 두께를 지닌 원형 고리모양의 플레이트로서 스틸(steel)로서 형성된 것이 바람직하며, 특히 상기 매스댐퍼(35)의 형상은 필요에 따라 다양한 모양으로 형성할 수 있으나, 재질은 소정의 무게를 지닌 스틸을 사용하는 것이 바람직하다 할 것이다.

그리고, 상기 러버돌기(33a)는 상기 러버플레이트(33)의 원주방향을 따라 등간격으로 배치된 구조가 바람직한 바, 이는 상기 매스댐퍼(35)가 전체의 러버돌기(33a)에 균일한 하중을 가할 수 있도록 하기 위함이며, 이를 통해 상기 매스댐퍼(35)의 원활한 댐퍼 역할 및 상기 러버돌기(33a)의 원활한 스프링 역할을 도모할 수 있게 된다.

또한, 상기 러버플레이트(33)는 상기 스틸플레이트(31)의 바깥 둘레면에 원주방향을 따라 끼워져 결합되면서 상기 스틸플레이트(31)의 바깥 테두리부의 윗면과 아래면을 동시에 감싸는 형태가 되도록 결합된 구조인 바, 이는 상기 러버플레이트(33)가 보다 안정적으로 상기 스틸플레이트(31)에 결합되도록 하기 위함이다.

따라서, 차량의 주행 중 타이어를 통해 하중이 입력될 때 비교적 작은 하중이 입력되면 스트럿(1)과 코일스프링(7)의 완충작용으로 진동과 충격을 충분히 완화시켜서 차체(19)쪽으로의 전달을 최소화시키게 된다.

그리고, 비교적 큰 하중이 입력되는 경우에는 스트럿(1)과 코일스프링(7)이 1차적으로 진동과 충격을 완화시키고, 매스댐퍼(35)가 2차적으로 완화시켜서 차체(19)쪽으로의 전달을 최소화시키게 된다.

즉, 스트럿조립체가 리바운드 동작을 할 때에 매스댐퍼(35)가 댐퍼의 역할을 하면서 입력되는 하중을 크게 감소시킬 수 있게 되는 바, 이에 따라 인슐레이터(15)를 통해 차체(19)쪽으로 전달되는 하중을 크게 경감시킬 수 있게 됨에 따라 차체(19)의 진동과 소음을 크게 줄일 수 있게 되고, 이 결과 차량의 NVH 성능을 크게 개선할 수 있게 된다.

그리고. 비교적 작은 하중이 입력될 때에도 매스댐퍼(35)가 댐퍼 역할을 할 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 6에는 타이어를 통해 입력된 하중에 의해 차체(19)에서 발생하는 진동의 크기를 측정한 그래프 선도가 도시되어 있는 바, 타이어의 입력하중에 의해 진동이 가장 크게 발생하는 영역대는 230Hz 영역대(A1)로, 상기 230Hz 영역대(A1)의 측정 결과를 살펴보면 종래의 구조보다 본 발명에 따른 구조가 약 2dB?3dB 정도 크게 감소하였음을 알 수 있다.

또한, 도 7에는 타이어를 통해 입력된 하중에 의해 차체(19)에서 발생하는 소음의 크기를 측정한 그래프 선도가 도시되어 있는 바, 타이어의 입력하중에 의해 소음이 가장 크게 발생하는 영역대는 220Hz?240Hz 영역대(A2)로, 상기 220Hz?240Hz 영역대(A2)의 측정 결과를 살펴보면 종래의 구조보다 본 발명에 따른 구조가 약 2dB?3dB 정도 크게 감소하였음을 알 수 있다.

1 - 스트럿 19 - 차체
30 - 리바운드스토퍼 31 - 스틸플레이트
33 - 러버플레이트 33a - 러버돌기
35 - 매스댐퍼 35a - 돌기구멍

Claims

차체(19)를 관통한 스트럿(1)의 상단에 중앙부가 관통된 형태로 상기 스트럿(1)에 결합된 스틸플레이트(31)와;
상기 스틸플레이트(31)의 바깥 둘레면에 끼워져 결합된 러버플레이트(33)와;
상기 러버플레이트(33)에 결합되어서 스트럿조립체의 리바운드 동작시 상기 러버플레이트(33)에 대한 탄력적인 움직임을 통해 댐퍼역할을 수행하는 매스댐퍼(35)
를 포함하는 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 매스댐퍼(35)는 상기 러버플레이트(33)의 상측에 위치하도록 결합된 것
을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 러버플레이트(33)의 윗면에는 상측으로 돌출된 다수개의 러버돌기(33a)가 일체로 형성되고;
상기 매스댐퍼(35)에는 상기 러버돌기(33a)가 각각 관통되어서 끼워지는 다수개의 돌기구멍(35a)이 형성된 것
을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼.
청구항 3에 있어서, 상기 스트럿조립체의 리바운드 동작시에 상기 매스댐퍼(35)의 움직임에 의해 상기 러버돌기(33a)가 스프링의 역할을 할 수 있도록 상기 매스댐퍼(35)가 상기 러버돌기(33a)에 끼워져 결합될 때에 상기 러버플레이트(33)의 윗면과 상기 매스댐퍼(35)의 밑면이 서로 이격된 상태가 되도록 결합된 것
을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 매스댐퍼(35)는 소정 두께를 지닌 원형 고리모양의 플레이트로 형성된 것
을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼.
청구항 3에 있어서, 상기 러버돌기(33a)는 상기 러버플레이트(33)의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되게 형성된 것
을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 매스댐퍼(35)는 스틸(steel)로 형성된 것
을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 러버플레이트(33)는 상기 스틸플레이트(31)의 바깥 둘레면에 원주방향을 따라 끼워져 결합되면서 상기 스틸플레이트(31)의 바깥 테두리부의 윗면과 아래면을 동시에 감싸는 형태가 되도록 결합된 것
을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트럿조립체의 리바운드스톱퍼.