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NORGLIDE® 서스펜션 스트럿 베어링
서스펜션 스트럿 베어링 개선안
저희는 현재 기술 개선을 위해 고객사 요구 사항에 기초하여 NORGLIDE® strut bearing을 개발했습니다. 이 제품은 플라스틱과 NORGLIDE® PTFE 패드를 이용하며 아래 세 가지 장점을 가집니다.
더 얇고 가벼운 설계
기존 설계보다 더 작게 설계할 수 있기 때문에 시스템 비용 절감 효과도 있습니다. NORGLIDE®기술은 현재 구조를 그대로 이용하여 해당 부품만 교체할 수도 있습니다.
NVH; 래틀과 작동 소음 감소
두꺼운 PTFE층과 사출 기술의 조합은 시스템의 래틀 소음을 개선합니다.
승차감의 기본 요소
탑 마운트 베어링 혹은 쓰러스트 베어링으로 알려진 서스펜션 스트럿 베어링은 차량 조향감과 승차감에 영향을 주는 서스펜션 시스템의 기본 부품입니다. 먼저 서스펜션 스트럿은 서스펜션 스프링과 뎀퍼를 이용해 액슬과 차체를 연결해 줍니다. 불규칙하고 평평하지 않은 도로를 운행하는 자동차는 서스펜션 스프링이 작동하며 노면 충격을 흡수합니다. 서스펜션 스트럿은 노면과 바퀴로부터 차체로 전달되는 NVH를 단절시켜 차량 운전자 및 탑승자들의 더 나은 승차감을 제공합니다.
시장 현황
현재까지도 볼베어링을 사용하는 서스펜션 스트럿 시스템이 일반적이지만 슬라이딩 베어링의 적용이 늘어나고 있습니다. 그러나 두 방식 모두 이상적인 설계안은 아닙니다. 해당 분야의 이해를 위해 서스펜션 스트럿 전문가와의 인터뷰를 통해 기술 개발 동향에 대해 확인 했습니다. ‘what is a suspension strut’ 는 인터뷰 결과를 담고 있으며 시장 현황도 포함하고 있습니다.
제품 공급
NORGLIDE® 서스펜션 스트럿은 패드 단품이 아닌 고객 요구 사항을 만족하는 스트럿 베어링 조립품으로 제작되어 공급합니다. NORGLIDE® 서스펜션 베어링은 조립 간소화 장점을 포함하여 차량 요구 조건에 맞추기 위해 그리스 사용 여부 포함 맞춤 설계도 가능합니다. 그리스 사용시 제품에 잠금 seal를 적용하여 그리스가 빠지는 것을 방지합니다.
NORGLIDE® 서스펜션 스트럿 베어링 검증
일관적이고 낮은 토크 성능
suspension strut blog 에서 설명 드린 것과 같이 현재 롤러 베어링과 슬라이딩 베어링 두 가지 설계 안이 적용되고 있으며 두 베어링 모두 내구 성능 혹은 내온도성등의 장, 단점이 있습니다.
NORGLIDE® 서스펜션 스트럿은 우수한 내구성능, 내온도성등 다양한 설계 검토 요소 항목들에서 우수한 성능을 가지고 있습니다.
Figure 1은 롤러 베어링, 슬라이딩 베어링, Saint-Gobain제품을 상온 조건에서 하중을 변경하며 토크를 측정한 결과입니다. 롤러 베어링의 토크 성능이 가장 우수하고 슬라이딩 베어링의 성능은 명확하게 차이가 있지만 원가 절감의 효과가 우수합니다.
Figure 1:하중별 토크 성능 변화
하중별 토크 성능 측정 결과 롤러 베어링의 성능이 훨씬 우수하지만 NORGLIDE® 베어링은 기존 슬라이딩 베어링 대비 대략 3-4배 나은 성능을 보여줍니다.
그러나 아래 Figure 2의 결과와 같이 롤러 베어링은 저온 조건에서 급격한 토크 증대가 있습니다. NORGLIDE® 베어링은 모든 온도 조건에서 일정한 성능을 유지합니다.
Figure 2: 온도별 토크 성능 변화
내구성에서는 상온 조건 롤러 베어링이 가장 우수한 성능을 가지고 있습니다. 그러나 Figure 3과 같이 기존 슬라이딩 베어링과 NORGLIDE® 서스펜션 스트럿 베어링 비교시 속도가 변화하는 조건에서도 동일한 슬라이딩 베어링인 NORGLIDE® 제품이 낮고도 일관적인 성능을 보여 줍니다.
Figure 3: 속도 변화 조건을 포함하는 내구 토크 성능
NORGLIDE® 스트럿 베어링은 다양한 하중, 온도에서도 우수한 토크 성능을 가지고 있습니다.
더 얇고 가벼운 설계
롤러 베어링은 원가와 크기 두 가지 단점이 있습니다. 롤러 베어링은 NORGLIDE® 베어링과 기존 슬라이딩 베어링 대비 두껍고 무겁습니다. NORGLIDE® 제품은 기존 롤러 베어링 대비 20% 수준의 중량을 가집니다.
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| Typical roller bearing | NORGLIDE® suspension strut bearing |
NVH; 래틀과 작동 소음 감소
볼베어링의 찍힘과 부식은 래틀 소음으로 연결됩니다. 플라스틱으로 눌러주는 NORGLIDE® 의 두꺼운 PTFE층 패드의 특별한 설계는 진동을 흡수할 수 있어 NVH 개선에 도움이 됩니다. 롤러 베어링과 다르게 NORGLIDE® 스트럿 베어링은 부품간 간극이 없기 때문에 사용 중 래틀 소음도 없습니다. 간단히 눌러 고정되는 설계는 하중 조건이 변해도 항상 일정한 부품간 압력을 가지고 있습니다.
설계부터 공급까지
NORGLIDE® 스트럿 베어링은 다양한 하중, 온도 조건에서의 낮은 마찰력, 컴팩트한 제품과 중량 저감 및 NVH 개선을 위해 설계자간 협업을 통해 개발됩니다:
- 베어링 추천 설계 제안
- 요구 조건에 맞는 소재 선정
- 요구 토크 설계
- 요구 시스템에 맞는 치수와 형상 설계
- 자체 시험 결과 검토
- 전세계 공급망 확보
상기에 설명 드린 제품에 관심이 있으시다면 저희에게 문의 바랍니다. Contact Us, e-mail: makingabigdifference@saint-gobain.com.