KR100204901B1 - 자동차의 현가장치용 암 부시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 현가장치용 암 부시에 관한 것으로서, 특히, 휠의 움직임을 상하방향으로 조절하도록 된 현가암을 차체의 강도 및 강성을 증진시키도록된 크로스멤버에 회동가능하도록 결합시키는 한편, 상기 현가암에서 크로스멤버로 전달되는 충격 및 진동을 감쇠시키도록 된 자동차의 현가장치용 암 부시에 있어서, 파이프의 외주면으로 고무주머니가 부설되고, 상기 고무주머니의 내부에 고압의 압축공기가 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 암 부시를 제공하여, 암 부시의 충격 및 진동에 대한 감쇠성능을 향상시키고, 사용수명을 연장시킬 수 있다.

Description

자동차의 현가장치용 암 부시

본 발명은 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노면으로부터 현가장치의 현가암을 통해 크로스멤버에 전달되는 충격이나 진동에 대한 감쇠성능을 향상시키고, 사용수명을 연장하는 데에 적합한 자동차의 현가장치용 암 부시에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 현가장치를 설치함으로써, 차체나 하물의 손상을 방지하고, 승차감의 향상을 도모하였다.

현가장치 중 자동차의 전단에 설치되는 전방현가장치는, 제1도에 도시된 바와 같이, 노면에서 받는 충격을 완화하는 코일스프링(10)과, 이 코일스프링(10)의 자유진동을 억제하여 승차감을 향상시키는 쇽업소버(20), 하부차체의 강도 및 강성을 증진시키는 크로스멤버(30)와, 휠의 움직임을 조절하도록된 현가암(40) 및 자동차가 좌우로 요동하는 것을 방지하는 스테빌라이저(50)로 구성된다.

여기서, 현가암(40)은 암 부시(60)를 매개로 하여 크로스멤버(30)에 회동가능하도록 체결되는 구조로 되어 있는 데, 암 부시(60)는 노면에서 받는 충격이나 진동이 현가암(40)을 통해 크로스멤버(30)에 직접 전달되지 않도록 이를 완화 및 흡수하는 작용을 한다.

이와 같은 작용을 하는 암 부시(60)는, 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 현가암(40)과 체결되는 외측파이프(Outer Pipe)(61)와, 크로스멤버(30)와 체결되는 내측파이프(Inner Pipe)(62)로 구성되어 지며, 외측파이프(61)와 내측파이프(62)의 사이에는 고무부재(63)가 내설된 구조로 이루어진다.

한편, 상기 암 부시(60)가 현가암(40)에서 전해지는 충격 및 진동을 완화 및 흡수할 수 있는 것은, 임피던스(Impedance)의 미스매칭(Mismatching)에 의한 진동감쇠효과때문인데, 이것은 서로 다른 임피던스의 두 물체가 상호 연결되어 있는 상태에서, 어느 한쪽의 물체에서 발생된 진동이 다른쪽 물체에 전달될 경우 이 진동은 임피던스의 차이에 의해 진행방향이 바뀌거나 그 일부만 전달되는 현상을 이용한 것으로, 임피던스의 차이가 클수록 진동감쇠효과가 더욱 크게 나타난다는 것이다.

즉, 외측파이프(61) 및 내측파이프(62)를 구성하는 철재의 임피던스는, 고무부재(63)를 구성하는 고무재질의 임피던스보다 크게 되는 데, 이와 같을 경우, 현가암(40)으로부터 외측파이프(61)에 전해지는 충격이나 진동의 전달방향이 바뀌어지거나, 그 일부만이 내측파이프(62)를 통해 크로스멤버(30)에 전달됨으로써, 노면으로부터 현가암(40)을 통해 크로스멤버(30)에 전달되는 충격이나 진동이 완화 및 흡수되는 것이다.

이러한 암 부시(60)는, 상기한 바와 같이 내부 구성부재간의 임피던스의 차이가 클수록 충격 및 진동에 대한 감쇠효과가 커지게 되므로, 현가암(40)으로부터 전해지는 충격 및 진동에 대한 암 부시(60)의 감쇠성능을 향상시키기 위해서는, 상기 고무부재(63)를 이 보다 작은 임피던스의 물질로 대체하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고무부재(63)는, 현가암(40)으로부터 외측파이프(61)에 전해지는 충격이나 진동에 의해 압압되는 횟수가 증가될 수록, 재질이 경화되어 임피던스가 증가되는 특성이 있다.

이와 같이, 고무부재(63)의 임피던스가 증가되면, 이 고무부재(63)의 임피던스와 외측파이프(61) 및 내측파이프(62)의 임피던스의 차이가 감소되기 때문에, 암 부시(60)의 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 저하되게 된다.

상기한 바와 같이, 암 부시(60)의 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 저하되게 되면, 현가암(40)으로부터 전해지는 충격 및 진동이 상기 암 부시(60)에 의해 충분하게 완화 및 흡수되지 못한 상태로 크로스멤버(50)에 직접 전달되기 때문에, 자동차의 승차감이 나빠지게 된다.

즉, 상기한 바와 같은 고무부재(63)의 짧은 사용수명에 의하여, 자동차의 승차감이 총 주행시간에 비례하여 점차적으로 나빠지게 되었던 것이고, 이를 해결하기 위해서는, 장시간 사용하여도 임피던스가 증가되지 않는 긴 수명의 물질로 상기 고무부재(63)를 대체하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명은, 충격 및 진동에 대한 감쇠성능을 향상시키고, 사용수명을 연장시킬수 있는 자동차의 현가장치용 암 부시를 제공하는데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차의 현가장치용 암 부시는, 휠의 움직임을 상하방향으로 조절하도록 된 현가암을 차체의 강도 및 강성을 증진시키도록 된 크로스멤버에 회동가능하도록 결합시키는 한편, 상기 현가암에서 크로스멤버로 전달되는 충격 및 진동을 감쇠시키도록 된 자동차의 현가장치용 암 부시에 있어서, 파이프의 외주면으로 고무주머니가 부설되고, 상기 고무주머니의 내부에 고압의 압축공기가 충진되어 있는 것을 특징으로 한다.

제1도는 자동차의 일반적인 전방현가장치를 도시한 개략적인 구조도.

제2도는 종래의 암 부시에 대한 종축방향의 단면도.

제3도는 종래의 암 부시에 대한 사시도.

제4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 암 부시의 종축방향에 대한 단면도.

제5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 암 부시의 사시도.

제6도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 암 부시의 횡축방향에 대한 단면도.

제7도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 암 부시와 현가암의 체결구조를 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 코일스프링 20 : 쇽업소버

30 : 크로스멤버 40, 80 : 현가암

50 : 스테빌라이저 60, 70 : 암 부시

61 : 외측파이프 62 : 내측파이프

63 : 고무부재 71 : 파이프

72 : 고무주머니 73 : 케블라

74 : 철선

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 의한 자동차의 현가장치용 암 부시에 관한 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 암 부시(70)는, 제4도 내지 제6도에 도시된 바와 같이, 크로스멤버(제1도의 30참조)와 체결되는 파이프(71)의 외주면에 고무주머니(72)가 부설되어 소정의 공간을 형성하게 되는데, 내부에는 고압의 압축공기가 충진되어 있어서, 이 압축공기의 탄성력에 의해 현가암(제1도의 40참조)으로부터 고무주머니(72)에 전달되는 충격 및 진동이 감쇠된다.

여기서, 상기 압축공기는 종래의 고무부재(제2도 및 제3도의 63참조)에 비하여 임피던스가 작기 때문에, 본 발명의 암 부시(70)는 종래의 암 부시(제1도 내지 제3도의 60 참조)보다 내부 구성부재간의 임피던스의 차이가 크게 된다.

따라서, 본 발명의 암 부시(70)는 종래의 암부시(제1도 내지 제3도의 60 참조)에 비하여 현가암(제1도의 40 참조)으로부터 전해지는 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 향상되는 것이다.

또한, 상기 압축공기는 종래의 고무부재(제2도 및 제3도의 63 참조)와 같이 재질이 경화되어 임피던스가 증가되는 특성을 나타내지 않기 때문에, 자동차의 총주행시간이 길어지더라도 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 저하되지 않는다.

즉, 본 발명의 암 부시(70)는 종래의 암 부시(제1도 내지 제3도의 60 참조)에 비하여 사용수명이 연장되는 것이다.

한편, 고무주머니(72)의 내부에는 암 부시(70)의 내구력이 향상되도록 파이프(71)의 외주면을 따라 여러겹의 케블라(73)가 감겨 있어서, 압축공기만으로는 지탱하기 어려운 대충격이 현가암(제1도의 40 참조)으로부터 외측파이프(71)에 전해지는 경우에도 암 부시(70)가 상기 대충격을 완화 및 흡수할 수 있게 된다.

참고로, 케블라(Kevlar)(74)는, 미국 듀퐁사에서 개발한 고탄성률의 고강력섬유를 말하는 데, 비중이 1.44∼1.45이고, 인장강도가 280[kgf/㎟], 탄성률은 케블라 49에서 13, 300[kgf/㎟]인 한편, 경량이면서도, 비탄성률(比彈性率) 및 비강도(比强度)가 큰 특징을 나타낸다.

또한, 고무주머니(72)의 내측면에는환상의 형태를 이루는 철선(74)이 부설되어 있는 데, 제7도에 도시된 바와 같이, 이 철선(74)이 현가암(80)에 형성된 '∩'형태의 요부에 삽입되어 암 부시(70)의 고무주머니(72)를 현가암(80)에 고정 및 지지시키게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 자동차의 현가장치용 암 부시에 의하면, 종래의 암 부시에 비하여 내부 구성부재간의 임피던스의 차이가 커지고, 탄성이 경화되는 특성을 나타내지 않으므로, 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 향상되고, 사용수명이 연장되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 휠의 움직임을 상하방향으로 조절하도록 된 현가암을 차체의 강도 및 강성을 증진시키도록 된 크로스멤버에 회동가능하도록 결합시키는 한편, 상기 현가암에서 크로스멤버로 전달되는 충격 및 진동을 감쇠시키도록 된 자동차의 현가장치용 암부시에 있어서, 파이프의 외주면으로 고무주머니가 부설되고, 상기 고무주머니의 내부에 고압의 압축공기가 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 암 부시.
2. 제1항에 있어서, 상기 고무주머니의 내부에는, 내구력의 향상을 위하여 케블라가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 암 부시.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고무주머니는, 그 내측면에 상기 현가암과의 결합이 용이하도록 환상형태의 철선이 부설되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 암 부시.