KR101470799B1 - 차량용 스테빌라이저 바 마운팅 부시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 중요 부품의 하나인 스테빌라이저 바 마운팅 부시에 관한 것으로, 스테빌라이저 바가 삽입되는 지지구멍은 개구부를 밀착시켰을 때 정 원형이 되도록 하고 지지구멍의 직경을 스테빌라이저 바의 직경보다 작게 구성하였으며, 지지구멍의 외부 측, 에는 장공을 형성하되, 장공은 지지구멍으로부터 균일한 거리에 설치되고 심재와의 사이에 지지두께부가 구성되도록 함이 특징이다.

Description

차량용 스테빌라이저 바 마운팅 부시{Stabilizer bar mounting bush for Vehicle}

본 발명은 자동차의 중요 부품의 하나인 스테빌라이저 바 마운팅 부시에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 조립시 발생되는 반발력을 감소시켜 조립이 편리하며, 안정적이고 균일한 힘으로 스테빌라이저 바를 지지하면서 슬립 방지를 이룩할 수 있도록 개선한 것이다.

주지된 바와 같이 스테빌라이저 바(Stabilizer bar)는 차량의 진동시에 발생되는 차체의 롤링 현상을 스테빌라이저 바의 강성에 의하여 지지하여 주는 비틀림 스프링의 일종으로서, 차량의 롤링 억제하면서 차체의 좌우 균형을 유지시켜 주행 안정성을 갖도록 하는 중요한 한 부품이다.

이러한 스테빌라이저 바는 그 양단에 각각 컨트롤 링크를 개재시켜 로워 컨트롤 아암 또는 스트러트 어셈블리에 연결되고, 그 내측의 직선부 양측 부분이 마운팅 부시에 의해 프레임에 고정된다.

마운팅 부시는 통상적으로 스테빌라이저 바를 감싸는 고무부시 형태로 구성되어 스테빌라이저 바가 회전시 슬립이 발생하지 않도록 하고 브라켓이 상기 고무부시를 감싸는 형태로 차체 또는 서브 프레임에 고정된다.

이러한 스테빌라이저 바 마운팅 부시의 종래 구성 예로는 도 1(공개특허 제10-2009-0078152)과 같은데, 전체적으로 상부는 반원형으로 구성되고 하단부에는 고정을 위한 평면형으로 구성되어 있으며, 중앙에 스테빌라이저 바가 삽입되는 지지구멍(204)이 형성되어 있고, 지지구멍(204)의 일측(아래 방향)으로는 스테빌라이저 바의 삽입을 위한 개구부(202)를 형성하였다.

또한, 지지구멍(204)과 외부 반원형의 두께 중간부에는 심재(210)가 인서트 성형되어 있으며, 이러한 심재(210)를 중심으로 내측이 내측 고무부(220), 바깥쪽이 외측 고무부(230)로 구분된다.

특히 이와 같은 종래의 마운팅 부시는 스테빌라이저 바가 미끄러지면서 회전하는 것을 방지하기 위하여 슬립방지부(223)가 형성되는데, 그 형태는 도면에서 볼 수 있듯이 지지구멍(204)의 중심 높이 좌우 측에 수직방향 일직선으로 원호를 가로지르면서 구성되어 원주 길이보다 짧아지는 형태로 구성한 것을 알 수 있다.

이러한 종래 마운팅 부시의 구조에 의하면 슬립방지부(223)가 원호를 가로지르는 형태로 구성되어 있으므로 슬립방지부(223)가 구성된 해당부분의 반경이 축소되는 것이며, 따라서 결합을 위해 스테빌라이저 바를 삽입하고 부시를 오므리게 되면 슬립방지부(223)가 압착되면서 표면이 늘어나는 상태로 결합된다.

이러한 결합상태가 될 때의 문제점으로는 스테빌라이저 바를 결합할 때 해당 부분, 즉 좌우 측에 구성된 슬립방지부(223) 부분의 반발력(탄성)이 과도하게 집중되는 현상이 발생하여 개구부가 벌어지려는 쪽으로 탄성이 강하게 작용하므로 브라켓을 결합하는 과정에서 조립이 어렵고 강한 힘으로 조립을 하더라도 부시가 브라켓으로부터 이탈되거나 잘못 조립되는 문제가 발생하였다.

또한, 조립 후에도, 스테빌라이저 바와 부시 간의 마찰과 진동이 슬립방지부에 집중적으로 반복되어 전달되므로, 사용 시간의 경과에 의해 슬립방지부(223)가 탄성을 유지하지 못하는 상태가 되면 전체적으로 부시가 스테빌라이저 바를 잡는 힘이 급격히 저하되므로 소음과 회전마찰이 크게 작용하여 제 기능을 하지못하게 되는 단점으로 이어진다 할 것이다.

특허 공개공보 10-2009-0078152

상기 문제점을 감안하여 안출한 본 발명은 스테빌라이저 바 마운팅 부시를 구성함에 있어서, 스테빌라이저 바를 결합시 고무재질이 전체적으로 균등한 압축이 일어나면서 수축이 되도록 하고 수축된 만큼 균등한 탄성을 가지면서 스테빌라이저 바를 감싸면서 슬립방지 기능을 더욱 효과적으로 갖도록 함과 동시에, 종래 슬립방지부가 갖던 과도한 압착력 및 마찰력 집중 문제로 인한 조립불량이나 반발력에 의한 탈거 문제를 해결하여 브라켓을 조립하거나 차체에 설치하는 과정에서도 안정적인 결합상태로 인하여 편리하게 설치할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스테빌라이저 바가 삽입된 상태에서 슬립을 방지를 위한 효과적인 구성을 갖도록 하였는데, 지지구멍은 개구부를 밀착시켰을 때 정 원형이 되도록 하고 지지구멍의 직경을 스테빌라이저 바의 직경보다 작게 구성함을 특징으로 한다.

특히 지지구멍의 외부 측, 즉 내측 고무부의 가장자리에는 장공(또는 원형의 구멍)을 형성하되, 장공은 지지구멍으로부터 균일한 거리에 설치되고 심재와의 사이에 지지두께부가 구성되도록 하며, 장공은 균등한 각도가 되도록 3개 내지 8개가 되도록 하고 장공과 장공의 사이 중간 위치에 개구부가 위치되도록 함을 특징으로 하는 것이다.

이러한 본 발명에 의해 스테빌라이저 바가 결합된 상태에서 개구부를 닫으면 지지구멍의 전체가 스테빌라이저 바를 감싸게 되고 스테빌라이저 바의 직경이 더 크므로 지지구멍이 확장되면서 내측 고무부가 전체적으로 압축이 된다.

따라서 밀려나는 내측 고무부의 고무재질은 일부는 자체적인 탄성으로 수축되고 일부는 장공 쪽으로 밀려나면서 장공이 밀려나는 고무 재질을 흡수한다. 결국, 수축된 장공이 복원하려는 힘과 재질의 탄성이 함께 스테빌라이저 바를 감싸는 힘을 발휘하여 슬립방지를 달성하게 되는 것이다.

본 발명에 의하면 스테빌라이저 바를 지지구멍에 삽입하고, 마운팅 부시에 브라켓을 결합하는데, 지지구멍이 스테빌라이저 바를 감싸면서 지지구멍의 직경 전체가 확대되면서 내측 고무부가 압축이 된다. 따라서 내측 고무부가 전체적으로 수축이 일어나면서 스테빌라이저 바를 수용하므로 개구부가 벌어지려는 방향으로 탄성이 집중되지 않으므로 브라켓을 결합할 때 편리하고 브라켓으로부터 이탈될 가능성과 차체에 설치시 조립불량이 발생할 가능성도 예방된다.

조립된 상태에 의하면 압축과정에서 밀려나는 내측 고무부의 고무재질은 일부가 균등하게 배치된 장공 쪽으로 밀려나면서 장공의 크기가 수축되고 되고 이러한 힘과 재질의 탄성이 함께 스테빌라이저 바를 감싸는 힘을 발휘하여 효과적으로 슬립방지를 달성하게 된다.

특히 장공이 형성된 부분과 그렇지 아니한 부분의 탄성이 차이로 인하여 장공 사이사이의 부분이 장공이 구성된 부분보다 좀 더 강한 슬립방지기능을 하는 것으로, 균등하게 분산된 슬립방지기능으로 인하여 강한 마찰력과 슬립방지 기능의 급격한 저하가 방지되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 마운팅 부시의 전체 조립상태를 나타낸 분해사시도
도 2는 본 발명에 의한 마운팅 부시의 측면도
도 3은 본 발명에 의한 마운팅 부시의 단면도
도 4는 스테빌라이저 바가 결합된 도 3의 작용상태도

이하 본 발명의 바람직한 구성실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 마운팅 부시는 공지된 부시와 같이 상부는 반원형으로 구성되고 하단부에는 고정을 위한 평면형으로 구성되어 있으며, 중앙에 스테빌라이저 바가 삽입되는 지지구멍(10)이 형성되어 있고, 지지구멍(10)의 일측(아래 방향)으로는 스테빌라이저 바(1)의 삽입을 위한 개구부(11)를 형성하였다.

또한, 지지구멍(10)과 외부 반원형의 두께 중간부에는 일부가 개방된 원형관체 형태의 심재(20)가 인서트 성형되어 있으며, 이러한 심재(20)를 중심으로 내측이 내측 고무부(12), 바깥쪽이 외측 고무부(13)로 구분된다.

특히 본 발명은 스테빌라이저 바(1)가 삽입된 상태에서 슬립을 방지를 위한 효과적인 구성을 갖는데, 지지구멍(10)은 개구부(11)를 밀착시켰을 때 정 원형이 되도록 하고 지지구멍(10)의 직경을 스테빌라이저 바(1)의 직경보다 10% 내지 15% 작게 구성한다. 구체적인 실시 예로 스테빌라이저 바의 직경이 22mm일 경우 지지구멍의 직경은 19.4mm가 적당한 것으로 판단되었다.

그리고 지지구멍(10)의 외부 측, 내측 고무부(12)의 가장자리에는 장공(14)을 형성하는데, 장공(14)은 지지구멍(10)으로부터 균일한 거리에 설치되고 심재(20)와의 사이에 지지두께부(15)가 구성된다. 상기 장공은 원형의 구멍으로 대치될 수 있으며, 원형의 구멍인 경우도 작용은 대등소이한 것으로 판단된다.

또한, 장공(14)은 균등한 각도가 되도록 3개 내지 8개가 되도록 하며 장공(14)과 장공(14)의 사이 중간 위치에 개구부(11)가 위치되도록 한다.

각 장공(14)의 크기는 스테빌라이저 바(1)의 직경과 지지구멍(10)의 직경 차이(스테빌라이저 바의 직경 - 지지구멍의 직경)를 기준으로 폭은 직경 차이의 70% 내지 80% 정도이고, 길이는 작경 차이의 150% 내지 160%가 적당하다.

실시 예로 스테빌라이저 바의 직경이 22mm이고 지지구멍의 직경은 19.4mm이면, 장공(14)의 폭은 2mm, 길이는 4mm가 적당하다.

이러한 장공의 크기는 내측 고무부가 수축되는 과정에서 적당한 탄력을 유지하면서 수축된 재질을 흡수하는 것이므로 상당히 중요한 것인데, 실험에 의하여, 브라켓(30)과 조립시 적당한 결합력으로 조립이 편리하면서도 수축된 상태에서 스테빌라이저 바(1)에 적절한 마찰력을 가하여 슬립방지를 원활하게 해주는 것이다.

이와 같은 본 발명의 마운팅 부시에 대한 작용을 살펴보면, 스테빌라이저 바(1)를 개구부(11)를 통하여 지지구멍(10)에 삽입되게 하고, 개구부(11)를 오므린 상태에서 브라켓(30)을 결합하는데, 개구부(11)가 닫히면서 지지구멍(10)의 전체가 스테빌라이저 바(1)를 감싸게 되고 지지구멍(10)의 직경이 스테빌라이저 바(1)의 직경보다 작으므로 지지구멍(10)이 확장되고 내측 고무부(12)가 압축이 된다.

이러한 압축과정에서 밀려나는 내측 고무부(12)의 고무재질은 일부는 자체적인 탄성으로 수축되고 일부는 균등하게 배치된 장공(14) 쪽으로 밀려나면서 장공(14)이 밀려나는 고무 재질을 흡수하여 장공(14)의 크기가 수축된다. 수축된 장공(14)은 원래의 크기로 복귀하려는 힘을 갖게 되고 이러한 힘과 재질의 탄성이 함께 스테빌라이저 바를 감싸는 힘을 발휘하여 슬립방지를 달성하게 된다.

지지두께부(15)는 장공(14)이 수축되는 과정에서도 장공(14)의 형상이 유지되도록 하는 것으로, 장공(14) 수축에 의한 탄성을 유지하는 기능을 하게 된다.

이러한 작용에 따라서 내측 고무부(12)는 전체적으로 최대한 균등한 압축이 일어나면서 수축이 되고 수축된 만큼 균등한 탄성을 가지면서 스테빌라이저 바(1)를 감싸면서 슬립을 방지하게 된다.

특히 장공(14)이 형성된 부분과 그렇지 아니한 부분의 탄성이 조금 다르게 되는데, 이러한 차이로 인하여 장공(14) 사이사이의 부분이 장공(14)이 구성된 부분보다 좀 더 강한 슬립방지기능(60~70%)을 하는 것으로, 균등하게 분산된 슬립방지기능으로 인하여 강한 마찰력을 가지면서 오랜 시간 사용시에도 슬립방지 기능의 급격한 저하가 방지되는 것이다.

결국, 스테빌라이저 바(1)를 지지구멍(10)에 결합할 때 전체적으로 수축이 일어나므로 개구부(11)가 벌어지려는 방향으로 탄성이 집중되지 않게 되는 것이며, 따라서 브라켓(30)을 결합할 때, 큰 힘을 필요로 하지 않으면서 브라켓(30)으로부터 이탈될 가능성을 방지하며, 차체에 설치시 조립불량이 발생할 가능성도 예방되는 것이다.

1: 스테빌라이저 바
10: 지지구멍
11: 개구부
12: 내측 고무부
13: 외측 고무부
14: 장공
15: 지지두께부

Claims (2)

1. 상부는 반원형으로 구성되고 하단부에는 고정을 위한 평면형으로 구성되어 있으며, 중앙에 스테빌라이저 바가 삽입되는 지지구멍(10)이 형성되어 있고, 지지구멍(10)의 일측(아래 방향)으로는 스테빌라이저 바(1)의 삽입을 위한 개구부(11)를 형성하는 스테빌라이저 바 마운팅 부시에 있어서,
   지지구멍(10)은 개구부(11)를 밀착시켰을 때 정 원형이 되도록 하고 지지구멍(10)의 직경을 스테빌라이저 바(1)의 직경보다 작게 구성하며,
   지지구멍(10)과 외부 반원형의 두께 중간부에는 일부가 개방된 원형관체 형태의 심재(20)가 인서트 성형되어 심재(20)를 중심으로 내측이 내측 고무부(12), 바깥쪽이 외측 고무부(13)로 구분되도록 하며,
   지지구멍(10)의 외부에 해당하는 내측 고무부(12)의 가장자리에는 원호형으로 된 장공(14)을 관통형성하되, 상기 장공(14)은 균등한 각도가 되도록 3개 내지 8개가 되도록 하여 내측 고무부가 균등하게 수축되도록 하고, 원호형의 장공과 심재(20)와의 사이에는 일정한 두께의 지지두께부(15)를 갖도록 하며,
   상기 장공(14)은 스테빌라이저 바가 지지구멍에 결합되면 스테빌라이저 바의 직경보다 지지구멍의 직경이 작음에 따라 내측 고무부의 고무재질의 일부가 장공 쪽으로 밀려나면서 장공이 밀려나는 고무 재질을 흡수하며, 수축된 장공(14)은 원래의 크기로 복귀하려는 힘을 갖게 되고 이러한 힘과 고무재질의 탄성이 함께 스테빌라이저 바를 감싸 슬립을 방지하는 힘을 발휘하도록 하며,
   상기 지지두께부(15)는 장공(14)이 수축되어 크기가 줄어도 일정한 두께로 인하여 장공(14)의 형태를 유지하도록 하여 장공(14) 수축에 의한 탄성을 유지하는 기능을 하도록 구성함을 특징으로 하는 차량용 스테빌라이저 바 마운팅 부시.
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