KR101405849B1 - 라디에이터 부시 - Google Patents

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채성수
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Abstract

본 발명은, 차체에 장착되어 라디에이터의 하중을 지지하되, 상하방향으로 개통된 센터홀에 상기 라디에이터의 핀이 삽입되도록 구성된 라디에이터 부시에 있어서, 외측이 차체에 고정되며 링 모양으로 형성된 거치부;와 상기 거치부의 중앙에서 수직으로 세워지며 센터홀이 형성된 센터코어; 및 내측은 센터코어로 연결되고 외측은 거치부의 내주면으로 연결되는 지지부;를 포함하여 구성되고, 상기 지지부는, 센터코어의 상단에서 아래로 연장되는 제1지지부 및 상기 제1지지부 아래로 연장되어 거치부의 내주면으로 연결되는 제2지지부로 이뤄지되, 상기 제1지지부의 경사각(α)과 제2지지부의 경사각(β)은 다르게 정해지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 지지부가 경사각이 다르게 형성된 이단 구조로 구성되어 X축방향과 Y축방향 대비 Z축방향의 방향비를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

라디에이터 부시{Radiator bush}
본 발명은 차체의 프레임에 장착되어 라디에이터의 하중을 지지하는 라디에이터 부시에 관한 것으로 더욱 상세하게는 Z방향의 동특성을 개선하여 엔진에서 발생하는 진동을 더 효율적으로 감쇄시킬 수 있도록 개발된 라디에이터 부시에 관한 것이다.
차량의 라디에이터는 엔진의 냉각을 위한 방열판 기능을 한다. 일반적인 승용차량의 라디에이터는 엔진 및 라디에이터의 내부를 순환하는 냉각수의 온도를 떨어뜨리기 위해 차량의 전방에 배치되어 차량의 주행풍 및 냉각팬에 의한 송풍을 통해 냉각수의 열을 방출시키도록 구성된다.
한편, 라디에이터는 차량의 공회전(Idle)시에 차체의 진동을 감쇄시키는 동흡진기(다이나믹 댐퍼)로써의 기능 또한 수행하고 있다. 즉, 공회전시 엔진의 메인 주파수(폭발 가진 주파수)를 동조(同調)시켜 진동 에너지를 발산시키도록 구성된다.
이때, 라디에이터 부시의 X방향(차체의 좌우방향)과 Y방향(차체의 전후방향)의 동특성 값들은 동특성 값이 작을수록 진동절연 성능이 향상되는 경향이 있으나, 라디에이터가 동흡진기로써 기능을 수행하기 위해서 차체와 라디에이터를 연결하는 부시의 Z방향(차체의 상하방향) 동특성 값이 진동의 절연 및 감쇄에 있어 (X방향 및 Y방향의 동특성 값 보다) 특히 더 중요한 인자로서 결정되어야 한다.
따라서, 차량의 NVH(Noise, vibration, and harshness)를 개선시키기 위해서는 라디에이터 부시의 설계시 이와 같은 사항을 반영하여 설계가 이뤄져야 한다.
하지만, 라디에이터와 FEM(Front End Module)의 크기와 배치 구조 및 간격 등과 같은 제약조건 때문에 라디에이터 부시의 장착공간 및 크기는 설계 시 제약받게 된다.
도 1 에는 종래의 라디에이터 부시 구조가 도시되었다. 도면을 참조하면, 중소형 승용차량에 장착되는 라디에이터 부시(1a)는 차체의 프레임(4)에 장착된 후 상측으로 라디에이터핀(3)이 거치되는 구조를 갖되, 차체 프레임(4)에 거치되는 부분에는 금속재 스토퍼(2a)가 내장되는 구조를 갖는다. 그리고, 중대형 승용차량에 장착되는 라디에이터 부시(1b) 또한 마찬가지로 차체의 프레임(3)에 장착된 후 상측으로 라디에이터핀(3)이 거치되는 구조를 갖고 더 크기가 큰 금속재 스토퍼(2b)를 갖되 라디에이터핀(3)이 X 및 Y방향으로 더 큰 탄성적인 움직임이 가능하도록 오목하게 파인 부분이 형성된 구조를 갖는다.
상기 두 종류의 라디에이터 부시들을 비교하면, 중소형 차량에 장착되는 라디에이터 부시(1a)는 X방향과 Y방향은 물론 Z방향의 탄성변형이 작게 발생하므로 진동감쇄효과가 상대적으로 작은 반면, 중대형 차량에 장착되는 라디에이터 부시(1b)는 "T" 부분에서 X방향과 Y방향으로의 탄성변형이 상대적으로 크게 발생할 수 있으므로 더 향상된 진동감쇄효과를 갖는다.
한편, 라디에이터가 장착되는 차량의 전방에는 상기 라디에이터를 장착시키기 위한 공간이 부족하여 라디에이터 부시의 설계 시 제약 조건으로 작용하였다. 아울러, 종래의 구조에서는 Z방향보다도 오히려 X 및 Y 방향의 동특성값이 항상 높게 나타나게 되었다. 즉, 엔진의 공회전 시, X 및 Y 방향으로 불필요한 진동이 전달되어 NVH(Noise, Vibration, and Harshness)가 악화될 개연성이 있었다.
그러므로, 본 발명에서는 라디에이터 부시의 크기의 증가 없이도 Z 방향의 동특성을 개선하여 X 및 Y방향의 동특성을 차량 특성에 맞게 더 효율적으로 정할 수 있으며, 단품 내구 성능도 만족하고, 튜닝 자유도도 확보할 수 있는 라디에이터 부시를 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체에 장착되어 라디에이터의 하중을 지지하되, 상하방향으로 개통된 센터홀에 상기 라디에이터의 핀이 삽입되도록 구성된 라디에이터 부시에 있어서, 외측이 차체에 고정되며 링 모양으로 형성된 거치부;와 상기 거치부의 중앙에서 수직으로 세워지며 센터홀이 형성된 센터코어; 및 내측은 센터코어로 연결되고 외측은 거치부의 내주면으로 연결되는 지지부;를 포함하여 구성되고, 상기 지지부는, 센터코어의 상단에서 아래로 연장되는 제1지지부 및 상기 제1지지부 아래로 연장되어 거치부의 내주면으로 연결되는 제2지지부로 이뤄지되, 상기 제1지지부의 경사각(α)과 제2지지부의 경사각(β)은 다르게 정해지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1지지부의 경사각(α)이 제2지지부의 경사각(β) 보다 더 크게 형성되어 상기 제1지지부가 제2지지부 보다 더 수직에 가깝게 세워진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 센터코어의 상단은 거치부 보다 상측으로 돌출되도록 형성되며, 상기 라디에이터 부시는 탄성을 갖는 합성수지재로 제조되되, 상기 거치부내에는 라디에이터 부시의 재질 보다 강성이 더 큰 재질로 제조된 링 모양의 스토퍼가 내포된다.
아울러, 상기 지지부에는 하나 이상의 드레인홀이 타공된다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 지지부가 경사각이 다르게 형성된 이단(二段) 구조로 구성되어 (X축방향과 Y축방향 대비 Z축방향의) 방향비를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 스토퍼를 구비하여 구성되므로 라디에이터 부시의 내구성을 향상시킬 수 있으며 거동량을 제어할 수 있다.
아울러, 드레인홀을 가짐으로서 빙결 등에 의해 의한 재질의 마모 또는 변형을 억제할 수 있으며, 크기 및 배치에 따라서 라디이에터 부시의 특성을 튜닝할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 라디에이터 부시들이 장착된 단면 모습이 나타난 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라디에이터 부시가 내부 모습이 나타나도록 부분절개된 상태를 도시한 도면,
도 3 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라디에이터 부시의 평면도,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라디에이터 부시의 단면도,
도 5 는 도 4 의 부분 확대도,
도 6 은 제1지지부와 제2지지부의 거동방향를 표기한 도면.
본 발명의 라디에이터 부시(100)는 합성수지재 또는 합성고무재와 같이 탄성을 갖는 재질로 제조되고 차체에 장착되어 라디에이터의 하중을 지지하되 상하방향으로 개통된 센터홀(31)에 상기 라디에이터에 장착된 라디에이터핀(50)이 삽입되도록 구성되며, 거치부(10), 센터코어(30) 및 지지부(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라디에이터 부시를 더욱 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 4 를 참조하면, 상기 거치부(10)는 라디에이터 부시(100)의 재질 보다 강성이 더 큰 금속재 또는 합성수지재로 제조된 링 모양의 스토퍼(40)를 내포하며, 외측이 차체에 고정될 수 있도록 링 모양으로 형성된다. 상기 거치부의 내주면에서 확장되어 안쪽으로는 지지부(20)가 형성되며, 상기 지지부(20)의 안쪽으로는 상기 거치부(20)의 중앙에서 수직으로 세워지며 센터홀(31)이 형성된 센터코어(30)가 형성된다.
따라서, 상기 지지부(20)는 내측이 센터코어(30)로 연결되고 외측은 거치부(10)의 내주면으로 연결된다.
상기 지지부(20)는 거치부(10) 보다 상측으로 돌출되도록 형성된 센터코어(30)의 상단에서 아래로 연장되는 제1지지부(20a) 및 상기 제1지지부(20a) 아래로 연장되어 거치부(10)의 내주면으로 연결되는 제2지지부(20b)로 이뤄진다. 상기 제1지지부(20a)의 경사각(α)과 제2지지부(20b)의 경사각(β)은 다르게 정해진다.
즉, 도 5 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 제1지지부(20a)의 경사각(α)이 제2지지부(20b)의 경사각(β) 보다 더 크게 형성되어 상기 제1지지부(20a)가 제2지지부(20b) 보다 더 수직에 가깝게 세워진다.
아울러, 본 발명의 라디에이터 부시(100)는 빗물 및/또는 이물질이 아랫쪽으로 빠질 수 있도록 상기 지지부(20)에 하나 이상의 드레인홀들(21)이 서로 이격되어 타공된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 라디에이터 부시(100)는 도 6 에 도시된 바와 같이, 제1지지부(20a)가 X방향(차체의 좌우방향)과 Y방향(차체의 전후방향)에 상대적으로 근접한 ①방향을 따라 거동하고 제2지지부(20b)는 Z방향(차체의 상하방향)에 상대적으로 근접한 ②방향을 따라 거동이 이뤄진다.
즉, 라디에이터핀(50)을 통해 힘 또는/및 진동이 입력될 때, 이러한 힘과 진동은 제1지지부(20a)에 의해 X 및 Y 방향으로의 감쇄특성이 결정되고, 제2지지부(20b)에 의해 Z방향으로의 감쇄특성이 결정된다. 따라서, 본 발명의 구조에서는 제1지지부(20a)의 두께 및 각도 조절 등을 통해서 Z방향으로의 감쇄특성(동특성 및/또는 정특성)을 더 용이하게 튜닝할 수 있다.
참고적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 라디에이터핀(50)의 헤드는 상하방향(Z방향)의 거동제어를 위해 종래의 크기보다 "S" 만큼 더 넓게 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 라디에이터 부시(100)는 종래의 구조 대비하여 설계 시 더 큰 자유도를 확보할 수 있다.
즉, 종래 구조대비 횡방향(X 및 Y 방향) 강성을 하향함으로써, 동흡진기(다이나믹 댐퍼)로써 역할을 수행하고, 사이드이펙트(Side Effect, X,Y 방향 진동 발생) 작용을 최소화 함으르써, 설계 자유도를 확보하여 엔진의 공회전시 진동 감쇄 효과를 향상시킬 수 있다.
아울러, 진동 특성에 따라 X,Y,Z 방향으로 감쇄 특성을 분할할 수 있으므로 차종 별로 자유롭게 튜닝가능(설계 가능)이 가능한 효과가 있다.
한편, 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 거치부
20 : 지지부
30 : 센터코어

Claims (5)

  1. 차체에 장착되어 라디에이터의 하중을 지지하되, 상하방향으로 개통된 센터홀에 상기 라디에이터의 핀이 삽입되도록 구성된 라디에이터 부시에 있어서,
    외측이 차체에 고정되며 링 모양으로 형성된 거치부;와
    상기 거치부의 중앙에서 수직으로 세워지며 센터홀이 형성된 센터코어; 및
    내측은 센터코어로 연결되고 외측은 거치부의 내주면으로 연결되는 지지부;를 포함하여 구성되고,
    상기 지지부는, 센터코어의 상단에서 아래로 연장되는 제1지지부 및 상기 제1지지부 아래로 연장되어 거치부의 내주면으로 연결되는 제2지지부로 이뤄지되, 상기 제1지지부의 경사각(α)과 제2지지부의 경사각(β)은 다르게 정해지는 것을 특징으로 하는 라디에이터 부시.
  2. 제 1 항에 있어서, 제1지지부의 경사각(α)이 제2지지부의 경사각(β) 보다 더 크게 형성되어 상기 제1지지부가 제2지지부 보다 더 수직에 가깝게 세워진 것을 특징으로 하는 라디에이터 부시.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 센터코어의 상단은 거치부 보다 상측으로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 라디에이터 부시.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라디에이터 부시는 탄성을 갖는 합성수지재로 제조되되, 상기 거치부내에는 라디에이터 부시의 재질 보다 강성이 더 큰 재질로 제조된 링 모양의 스토퍼가 내포된 것을 특징으로 하는 라디에이터 부시.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 지지부에는 하나 이상의 드레인홀이 타공된 것을 특징으로 하는 라디에이터 부시.
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