KR100976129B1 - 진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조가 개시된다. 상기 진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조는, 외주변에 기계부품이 삽입되는 홈이 형성되어 있고 중앙에 고정수단이 통과하는 관통부가 형성된 결합 러버와, 결합 러버의 관통부에 삽입되는 부쉬를 구비하여 기계부품의 결합부를 형성하는 진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조에 있어서, 고정수단에 의한 결합 러버의 압축량은 결합 러버가 경화되지 않는 범위에서 제한되도록 구비된 것을 특징으로 한다. 개시된 러버 부쉬 구조에 의하면, 고정수단에 의한 결합 러버의 압축량을 조절함으로써, 결합 러버의 강성이 진동 흡수에 최적의 상태가 되도록 하여 기계부품의 진동이 효과적으로 차단된다.

Description

진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조{Rubber bush structure for vibration isolation}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 러버 부쉬를 채용한 파이프 결합부를 도시한 분해사시도,

도 2는 도 1의 A-A 선에 대응하는 단면도로서, 결합 러버가 압축되지 않은 상태를 도시한 도면,

도 3은 도 1의 A-A 선에 대응하는 단면도로서, 결합 러버가 압축된 상태를 도시한 도면,

도 4는 결합 러버의 단위길이당 압축율에 대한 진동 소음 감소량의 프로파일,

도 5, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 러버 부쉬의 단면도들이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...결합 러버 2...부쉬

3...고정수단 4...브라켓

5...차체 6...러버 부쉬

본 발명은 러버 부쉬 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 효과적인 진동 절연을 위하여 결합 러버의 압축량이 제한되는 개선된 러버 부쉬 구조에 관한 것이다.

차량의 엔진룸내에는 각종 호스류, 파이프류 및 송풍기 모터 등이 장착되는데, 이들 부품에서 발생하는 진동, 소음이 차량 실내로 전달되면, 실내 소음이 유발되므로, 진동 절연 설계가 요구된다.

통상, 진동 절연을 위하여, 차량 내부에는 많은 방진 구조물이 장착되는데, 차량 부품을 차체에 고정시키기 위하여 취부되는 것으로, 러버 부쉬가 있다. 러버 부쉬는 동작에 대한 피봇의 역할을 하기 위해 현가계 등에서 사용되기도 한다.

최근 러버 부쉬에 대한 많은 연구가 행해지고 있는데, 대한민국 공개특허 제2002-0073744에 개시된 기술은 라디에이터의 고정구에 관한 것으로, 고무재로 이루어진 부쉬의 강성값을 조정하기 위해 창안된 것이다. 개시된 기술에 따르면, 라디에이터 상부와 차체의 브라켓 사이에 부쉬를 개재하고 부쉬의 강성을 조정하기 위하여 이 부쉬의 상면에 나비볼트를 고정 형성하고 나비볼트와 나사 결합되는 고정너트를 차체와 연결되는 브라켓에 고정 형성한다.

그런데, 상기한 바와 같이 구성된 라디에이터의 고정구에 있어서는, 나비볼트와 부쉬를 연결하는 연결판이 별도로 요구되고, 이 연결판 및 나비볼트에 연결되는 너트의 용접 공정이 추가로 요구되는 등 생산비가 상승하는 문제점이 있다.

한편, 송풍기모터의 고속 회전시 발생하는 진동, 소음의 절연을 위하여, 대한민국 공개특허 제2002-083824에는 자동차용 소음방지를 위한 송풍기 모터의 결합구조가 개시되어 있다. 개시된 기술은, 송풍기 케이스의 상하부와, 송풍기 모터보디 및 송풍기 케이스의 결합에 관한 것으로, 이에 따르면, 송풍기 케이스의 상, 하부를 결합하는 결합부에 결합 러버를 형성하고 송풍기 모터보디 및 송풍기 케이스를 결합하는 또 다른 결합부에는 부쉬가 삽입된 결합 러버를 형성하여 고정수단으로 결합시킴으로써 송풍기 모터의 고속 회전시 생기는 유동이 송풍기 케이스로 직접 전달되지 않고 송풍기 케이스와 송풍기 모터보디에 형성된 결합 러버에 흡수되어 진동, 소음이 발생되지 않음으로 자동차의 소음을 저감시킬 수 있다.

그런데, 상기한 바와 같이 구성된 송풍기 모터의 결합구조에 있어서는, 진동 절연을 위한 러버 부쉬의 설계 기준 및 최적의 설계치가 규정되어 있지 않은 문제점이 있다. 즉, 결합 러버 및 결합 러버의 관통부에 삽입되는 부쉬에 대한 설계는 진동 절연 효과에 많은 영향을 미침에도 불구하고 이에 대한 설계 기준 및 효과적인 진동 절연을 위한 설계치가 규정되어 있지 않다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 효과적인 진동 절연을 위하여 결합 러버의 압축량이 제한되는 개선된 러버 부쉬 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 외주변에 기계부품이 삽입되는 홈이 형성되어 있고, 중앙에 고정수단이 통과하는 관통부가 형성된 결합 러버와,

상기 결합 러버의 관통부에 삽입되는 부쉬를 구비하여 기계부품의 결합부를 형성하는 진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조에 있어서,

상기 고정수단에 의한 상기 결합 러버의 압축량은 상기 결합 러버가 경화되지 않는 범위에서 제한되도록 구비된 것을 특징으로 하는 진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조가 제공된다.

또한, 상기 결합 러버의 상기 관통부의 길이방향으로의 길이가 L, 상기 결합 러버와 상기 부쉬의 길이차가 d 라 하면, 상기 결합 러버의 길이에 대한 상기 결합 러버와 상기 부쉬의 길이차의 비인 d/L 은 4% 이하를 만족하도록 구비될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 러버 부쉬를 채용한 파이프 결합부를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선에 대응하는 단면도로서, 결합 러버가 압축되지 않은 상태를 도시한 도면이다. 또한 도 3은 도 1의 A-A 선에 대응하는 단면도로서, 결합 러버가 압축된 상태를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 차량 엔진룸 내부의 파이프(7)가 러버 부쉬(6) 및 고정수단(3)에 의하여 차체(5)에 장착되어 있다.

파이프(7)의 결합부를 형성하는 러버 부쉬(6)는 결합 러버(1)와 부쉬(2)를 포함한다.

결합 러버(1)의 외주변에는 홈이 형성되어 있고, 파이프(7)의 브라켓(4)이 상기 홈에 삽입되어 있다. 고정수단(3), 예를 들어, 볼트는 결합 러버(1)의 중앙에 형성되어 있는 관통부를 통과하여, 차체(5)와 결합한다. 결합 러버(1)는 그 재질이 고무재인 탄성체로서, 파이프(7) 등 기계부품의 진동을 흡수하여 차체(5)에 진동이 전달되는 것을 차단한다.

부쉬(2)는 그 재질이 금속재인 비탄성체이고, 두께가 얇은 원통형상을 하고 있는 데, 상기 결합 러버(1)의 관통부와 접하도록 결합 러버(1)에 삽입된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 고정수단(3)에 의해 결합 러버(1)가 압축되면, 결합 러버(1)는 압축전의 종방향(x 방향) 길이(L)로부터 부쉬의 종방향(x 방향) 길이(S)로 압축된다. 즉, 부쉬(2)는 결합 러버(1)의 압축량을 제한한다.

본 발명에 따른 러버 부쉬(6)에 있어서는, 결합 러버(1)의 종방향(x 방향)의 길이(L)와 결합 러버(1)의 관통부에 삽입되어 있는 부쉬(2)의 길이(S)는 소정 길이만큼 길이차(d)가 형성되도록 한다. 이러한 결합 러버(1)와 부쉬(2)가 형성하는 길이차(d)는 고정수단(3)에 의한 결합시 결합 러버(1)의 압축량이 된다.

상기 길이차(d)는 이하와 같은 관점에서 설계된다. 즉, 결합 러버(1)의 길이(L)에 비하여 결합 러버(1)의 관통부에 삽입되는 부쉬(2)의 길이(S)가 과다하게 짧으면, 즉 상기 길이차(d)가 큰 경우에는, 고정수단(3)에 의한 결합 러버(1)의 압축량이 커지게 된다. 여기서, 결합 러버(1)의 강성은 과도하게 증가하고 따라서 결합 러버(1)는 탄성체로서 파이프(7)의 진동을 효과적으로 흡수하지 못하게 된다. 이 경우, 파이프(7)의 진동은 차체(5)로 대부분 전달되고 이는 차량내부의 진동이나 소음을 유발하게 된다.

상술한 경우와 대비하여, 결합 러버(1)의 길이(L)와 내부에 삽입되는 부쉬(2)의 길이(S)가 형성하는 길이차(d)가 작은 경우에는 결합 러버(1)의 압축량은 작게 되고, 결합 러버(1)의 강성은 감소한다. 따라서, 결합 러버(1)는 효과적으로 파이프(7)의 진동을 흡수하게 되고, 차체(5)로의 진동 전달은 효과적으로 차단된다.

그러므로, 결합 러버(1)의 강성을 조절하는 결합 러버(1)와 부쉬(2)의 길이차(d)는 러버 부쉬(6)의 진동 절연 설계시, 그 기준이 된다.

한편, 도 1, 도 2 및 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 차체에 결합되는 파이프를 일례로 도시하고 있으나, 본 발명의 실질적인 특징들은 이에 한정되지 않고, 결합 러버에 형성된 홈에 삽입되어 고정 가능한 기계부품과 이에 대응하는 프레임에 대해서는 동일하게 적용될 수 있다.

도 4는 결합 러버(1)의 단위길이당 압축율에 대한 진동 소음 감소량의 프로파일을 나타낸다. 여기서, L은 결합 러버(1)의 종방향의 길이이고, d는 결합 러버(1)와 부쉬(2)가 형성하는 길이차, 즉, 고정수단(3)에 의한 결합시 결합 러버(1)의 압축량이 된다. d/L은 결합 러버(1)의 길이에 대한 결합 러버(1)와 부쉬(2)가 형성하는 길이차의 비, 즉, 결합 러버(1)의 단위길이당 압축량을 나타내는데, 도시된 프로파일에서는 압축율(%)로 표시되어 있다.

도시된 프로파일에 의하면, 결합 러버(1)의 단위길이당 압축율이 대략 4%이상에서는 압축율이 증가함에 따라 진동 소음 감소량이 감소하고 대략 4%이하에서는 큰 변화 없이 거의 일정한 진동 소음 감소량을 보임을 알 수 있다. 즉, 결합 러버(1)의 단위길이당 압축율이 대략 4% 일 때, 진동 소음 감소량은 한계치에 접근하고, 압축율이 더 이상 감소하더라도 진동 소음 감소량은 증가하지 않는다. 그러므로, d/L 은 4% 이하를 만족하도록 결합 러버(1)의 압축율을 규제하면 러버 부쉬(6)에 의한 진동 차단 효과는 극대화될 수 있다.

상기 결합 러버(1)와 결합 러버(1)의 내부에 삽입되는 부쉬(2)가 형성하는 길이차는, 도 5에 도시된 바와 같이, 일측에 d1, 타측에 d2 로 결합 러버(1)의 양측에 배분되어 형성될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 결합 러버(1)의 관통부에 삽입되는 부쉬(2)의 일단이 결합 러버(1)의 일측으로 확장 연장되어 결합 러버(1)의 일측에만 길이차(d)가 집중될 수도 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조는 기계부품이 삽입되는 홈이 형성된 결합 러버 및 결합 러버의 관통부에 삽입되고 결합 러버와 소정의 길이차를 형성하는 부쉬를 구비하는데, 여기서 결합 러버의 강성이 진동 흡수에 최적의 상태가 되도록 길이차를 제한함으로써, 러버 부쉬의 진동 절연 효과를 극대화시킬 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 외주변에 기계부품이 삽입되는 홈이 형성되어 있고, 중앙에 고정수단(3)이 통과하는 관통부가 형성된 결합 러버(1)와,

   상기 결합 러버의 관통부에 삽입되는 부쉬를 구비하여 기계부품의 결합부를 형성하는 진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조에 있어서,

   상기 고정수단에 의한 상기 결합 러버의 압축량은 상기 결합 러버가 경화되지 않는 범위에서 제한되도록 구비하며,

   상기 결합 러버의 상기 관통부의 길이방향으로의 길이가 L, 상기 결합 러버와 상기 부쉬의 길이차가 d 라 하면, 상기 결합 러버의 길이에 대한 상기 결합 러버와 상기 부쉬의 길이차의 비인 d/L 은 4% 이하를 만족하도록 구비된 것을 특징으로 하는 진동 절연을 위한 러버 부쉬 구조.

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