KR101592347B1

KR101592347B1 - 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시

Info

Publication number: KR101592347B1
Application number: KR1020100074226A
Authority: KR
Inventors: 정필영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2016-02-12
Also published as: KR20120012205A

Abstract

본 발명의 목적은 미끄럼 베어링 구조를 이용하여 고질적 문제인 소음과 마찰을 저감시켜 자동차의 상품성 및 연비를 증대시킬 수 있도록 한 자동차용 스테빌리이저 바의 마운트 부시를 제공함에 있다.
이를 위하여 스테빌라이저 바의 고정부위에 직접 사출되는 인서트와; 상,하 부재로 이루어져 상기 인서트의 외주면에 결합되는 미끄럼 부재와; 상,하 고무부재로 이루어져 상기 미끄럼 베어링의 외주측을 감싸는 형태로 결합되는 고무부시와; 상기 고무부시를 감싸면서 서브 프레임(차체)에 고정되는 브라켓을 포함하여 이루어지는 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시를 제공한다.

Description

자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시{MOUNT BUSH OF STABILIZER BAR FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 현가장치에 적용되는 스테빌라이저 바의 마운트 부시에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미끄럼 베어링 구조를 이용하여 고질적 문제인 소음과 마찰을 저감시켜 자동차의 상품성 및 연비를 증대시키고, 내부로 이물질이 침투하여 미끄럼 베어링의 성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차용 스테빌리이저 바의 마운트 부시에 관한 것이다.

자동차의 독립식 현가장치에 적용되는 스테빌라이저 바는 선회 또는 거친 노면의 주행시 차체의 롤 모션을 억제하여 차체의 평형을 유지시키는 일종의 비틀림 스프링이다.

이러한 스테빌라이저 바의 일번작인 구성을 살펴보면, 도 1에서와 같이, 스테빌라이저 바(2)는 그 양단에 각각 컨트롤 링크(4)(6)를 개재시켜 로워 컨트롤 아암(8)(10) 또는 스트러트 어셈블리(12)(14)에 연결되고, 그 내측의 직선부 양측 부분이 서브 프레임(16)에 마운팅 부시(18)(20)를 개재시켜 고정된다.

상기와 같은 스테빌라이저 바(2)는 차체의 롤링시 발생하는 좌우 휠을 지지하는 보조 스프링 기능을 하면서 좌우 휠이 동위상으로 움직일 때에는 힘을 받지 않고, 역위상으로 움직이는 경우에는 비틀림 탄성력에 의해 좌우 휠의 움직임을 구속하여 차체의 롤 거동을 억제하는 역할을 수행하게 된다.

예컨대, 선회시 선회 외측 휠이 바운드를 하고, 선회 내측 휠이 리바운드를 할 때, 이들 양 휠의 움직임을 같게 하는 작용을 하여 차체의 기울기를 억제하게 되며, 반대로 좌우 휠이 동시에 같은 방향으로 동작될 때에는 작용하지 않게 되는 것이다.

그리고 상기 스테빌라이저 바(2)의 직선부 양측을 서브 프레임(16)에 고정시켜 주는 마운팅 부시(18)(20)는 통상적으로 도 2의 A에 도시된 윤활부시 타입의 마운트 부시와, 도 2의 B에 도시된 중철 부시 타입의 마운트 부시가 채용되고 있다.

상기 윤활부시 타입의 마운트 부시는 도 2의 A에서와 같이, 브라켓(22)과 윤활 성분이 첨가된 고무부시(24)로 구성되어 상기 브라켓(22)이 상기 고무부시(24)를 감싸는 형태로 차체 또는 서브 프레임(16)에 고정된다.

또한 상기 고무부시(24)의 중앙부에는 원형 단면을 갖는 스테빌라이저 바(2)가 관통하는 형태로 고정되어 스테빌라이저 바(2)의 거동으로 인한 소음이나 진동을 차단하게 되며, 상기 고무부시(24)는 스테빌라이저 바(2)에 대한 압축력의 크기에 따라 롤 강성 크기에도 큰 영향을 미치게 된다.

그리고 상기 중철 부시 타입의 마운트 부시는 도 2의 B에서와 같이, 상기 윤활 부시 타입의 마운트 부시와 마찬가지로 브라켓(22)과 고무 부시(24)로 이루어지되, 상기 고무부시(24)의 내부에 중철 부시(26)를 삽입하여 스테빌리아저 바(2)의 회전시 슬립이 발생되지 않도록 하는 구조로 이루어진다.

그러나 상기 윤활 부시 타입의 마운트 부시는 도 3의 A에서와 같이 스테빌라이저 바의 회전시 초기 대략 2 ~ 3°구간에서 고무부시의 변형이 발생한 후 슬립이 발생된다.

상기와 같이 슬립이 발생된다고 하는 것은 소음 발생을 의미하며, 고무 노화가 진행될수록 소음이 커진다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 중철 부시 타입의 마운트 부시는 도 3의 B에서와 같이 슬립 발생이 없는 구조로서 소음 문제는 해결할 수 있으나, 회전방향 토크가 비례하여 증대되므로 차량의 거동이 과동한 경우 마찰이 증대되어 연비에 불리하다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 미끄럼 베어링 구조를 이용하여 고질적 문제인 소음과 마찰을 저감시켜 자동차의 상품성 및 연비를 증대시키고, 내부로 이물질이 침투하여 미끄럼 베어링의 성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차용 스테빌리이저 바의 마운트 부시에 관한 것이다.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 청구범위 제1항에서와 같이, 스테빌라이저 바(102)의 직선부 양측을 서브 프레임(차체;104) 고정시켜 주는 마운트 부시(100)를 형성함에 있어서,

스테빌라이저 바(102)의 고정부위에 직접 사출 형성되는 인서트(110)와;

상,하 부재(131)(132)로 이루어져 상기 인서트(110)의 외주면에 윤활층을 가지고 결합되는 미끄럼 부재(130)와;

상,하 고무부재(161)(162)로 이루어져 상기 미끄럼 부재(130)의 외주측을 감싸는 형태로 결합되는 고무부시(160)와;

상기 고무부시(160)를 감싸면서 서브 프레임(차체)에 고정되는 마운팅 브라켓(170)을 포함하여 이루어지는 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시를 제공한다.

상기에서 인서트(110)는 청구범위 제2항에서와 같이, 스테빌라이저 바(102)의 외주면에 일정 길이를 갖고 직접 사출 성형되며, 양단부에 대직경의 플랜지(111)(112)가 형성되고, 이 플랜지(111)(112) 사이에 다수의 둘레턱(113)(114)(115)(116)을 형성하고, 그에 따라 둘레턱(117)(118)(119)이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기에서 스테빌라이저 바(102)는 청구범위 제3항에서와 같이, 인서트(110)와 결합력을 위하여 외주면에 널링 가공이 이루어짐을 특징으로 한다.

상기에서 미끄럼 부재(130)는 청구범위 제4항에서와 같이, 금속제인 외피(133)(134)와, 상기 외피(133)(134)의 내경부에 플라스틱 재질로 충전되는 충전재(135)(136)에 의하여 구성되는 상,하 부재(131)(132)로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기에서 충전재(135)(136)는 청구범위 제5항에서와 같이, 내경부에 상기 인서트(110)의 양측에 형성된 플랜지(111)(112)에 대응하는 둘레홈(138)(140)과 둘레홈(113)(116)에 대응하는 둘레턱(142)(144)이 형성되고, 상기 둘레턱(142)(144)의 사이에는 상기 인서트(110)의 3개의 둘레턱(117)(118)(119)을 수용하는 하나의 큰 둘레홈(146)이 형성됨을 특징으로 한다.

상기에서 미끄럼 부재(130)는 청구범위 제6항에서와 같이, 상,하 부재(131)(132)의 외피(133)(134)와 충진재(135)(136)의 양단부를 결합하되, 상기 외피(133)(134)의 양단부를 길이방향 내측으로 절곡시킨 후 다시 외경측으로 절곡시켜 이의 단부가 충진재(135)(136)에 의하여 매몰되도록 함을 특징으로 한다.

상기에서 미끄럼 부재(130)는 청구범위 제7항에서와 같이, 상,하 부재(131)(132)의 외피(133)(134)와 충진재(135)(136)의 양단부를 결합하되, 외피(133)(134)의 양단부를 길이방향으로 일정길이 만큼 외측으로 절곡시킨 후 이의 단부가 충진재(135)(136)에 의하여 매몰되도록 함을 특징으로 한다.

상기에서 외피(133)(134)의 내면에는 청구범위 제8항에서와 같이 충전재(135)(136)와 결합력을 위하여 외주면에 널링 가공이 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 인서트(110)가 스테빌라이저 바(102)에 직접 사출하는 방식으로 제작되는 바, 스테빌라이저 바(102)의 이탈 방지용 클램프 역할을 수행하고, 다수의 둘레홈(113)(114)(115)(116)과 둘레턱(117)(118)(119)에 의하여 미끄럼 부재(130)와 결합됨으로써, 미끄럼 부재(130)의 이탈을 방지할 수 있게 되는 것이다.

그리고 인서트(110)와 미끄럼 부재(130) 사이에 윤활제인 그리스가 충전되는 바, 전 거동 구간 마찰을 최소화할 수 있게 되며, 기동 토크 구간의 최소화로 소음 발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 인서트(110)와 미끄럼 부재(130)가 플라스틱 사출물로 이루어짐으로써, 공차 관리 및 조립성이 향상된다.

그리고 인서트(110)의 양단으로 형성되는 플랜지(111)(112)가 시일러 역할을 수행함으로써, 이물질 침투 및 그리스 누유를 방지할 수 있는 바, 미끄럼 부재(130)의 성능 저하를 방지할 수 있게 된다.

또한 상기의 구성에 의하여 고무부재의 두께를 축소할 수 있는 바, 고무부재의 노화에 따른 고무부재의 경화 영향도 축소되어 소음 발생을 줄일 수 있게 된다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 안된다.
도 1은 본 발명의 적용부위를 설명하기 위한 일반적인 독립 현가장치의 일 예를 보인 평면도.
도 2의 A, B는 일반적인 스테빌라이저 바 마운트 부시의 실시예를 보인 단면도.
도 3은 도 2 A, B의 Ⅰ,Ⅱ 부분의 미소 부위 변화 추이를 설명하기 위한 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 마운트 부시의 일부 절개 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 마운트 부시의 상, 하측 완충부재의 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 마운트 부시의 조립 단면도.
도 7은 도 6의 Ⅲ 부분에 대한 확대도.
도 8은 도 6의 Ⅲ 부분에 대한 다른 실시예도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여함을 전제한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 스테빌라이저 바의 마운트 부시에 대한 일 실시예를 도시한 것으로서, 부호 100은 마운트 부시 전체를 지칭한다.

상기 마운트 부시(100)는 도 4 내지 도 6에서와 같이, 인서트(110), 미끄럼 부재(130), 고무부시(160), 마운팅 브라켓(170)을 포함하여 이루어진다.

상기에서 인서트(110)는 원통형 부재로서 플라스틱 재질로 이루어지며, 마운트하고자 하는 스테빌라이저 바(102)의 소정 위치 외주연에 직접 사출 형성된다.

그리고 인서트(110)의 양단부에 대직경의 플랜지(111)(112)가 형성되며, 상기 플랜지(111)(112) 사이에 다수의 둘레홈(113)(114)(115)(116)이 형성됨으로써, 그에 따른 다수의 둘레턱(117)(118)(119)이 형성된다.

본 발명의 도면에서는 4개의 둘레홈(113)(114)(115)(116)과 3개의 둘레턱(117)(118)(119)이 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 둘레홈(113)(114)(115)(116)을 형성함에 있어서는 양측 2개의 둘레홈(113)(116)의 폭은 가운데에 위치하는 2개의 둘레홈(114)(115)의 폭 보다 상대적으로 크게 형성하였다.

상기에서와 같이 둘레홈(113)(114)(115)(116)에 대한 폭을 달리한 이유는 추후 설명하기로 한다.

상기 미끄럼 부재(130)는 반원통형 형태의 상,하 부재(131)(132)로 이루어진다.

상기 상,하 부재(131)(132)는 외피(133)(134)와, 상기 외피(133)(134)의 내부에 충전되는 충전재(135)(136)로 이루어진다.

상기에서 외피(133)(134)는 금속으로 이루어지며, 내부 충전재(135)(136)는 플라스틱으로서, 상기 외피(133)(134)의 내부에 사출 성형된다.

그리고 상기 내부 충전재(135)(136)의 내경부에는 상기 인서트(110)의 양측에 형성된 플랜지(111)(112)에 대응하는 둘레홈(138)(140)과 둘레홈(113)(116)에 대응하는 둘레턱(142)(144)이 형성되고, 상기 둘레턱(142)(144)의 사이에는 하나의 큰 둘레홈(146)이 형성되어 3개의 둘레턱(117)(118)(119)을 수용하게 된다.

또한, 상기 상,하부재(131)(132)는 공차 및 유동을 방지하기 위하여 요철 결합이 이루어지게 되는데, 본 발명에서는 도 5에서와 같이 상측 부재(131)의 조립면(148)에 결합 돌기(150)를 형성하고, 하측 부재(132)의 조립면(152)에 결합 홈(154)을 형성하여 상호 요철 결합이 이루어지도록 하였다.

그러나 상기와 같이 한정되는 것은 아니며, 반대로 하측부재(132)에 결합돌기(150)를 형성하고, 상측 부재(131)에 결합 홈(154)을 형성할 수도 있다.

그리고 상기와 같은 미끄럼 부재(130)를 인서트(110)의 외측에 결합하는 경우에는 인서트(110)와 내부 충전재(135)(136) 모두가 플라스틱으로 이루어지게 되는 바, 마찰력이 최소화되어 회전하는 구조로 되며, 특히 인서트(110)의 가운데 둘레홈(114)(115)에는 윤활제인 그리스가 충전되므로 마찰력은 더욱 최소화 된다.

또한, 인서트(110)의 플랜지(111)(112)를 둘레홈(138)(140)에 결합되도록 함으로써, 완전한 시일링 성능을 유지하여 내부의 그리스가 누유되지 않고, 외부의 이물질이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 인서트(110)와 상기 미끄럼 부재(130)를 결합함에 있어서, 둘레홈과 둘레턱에 의하여 요철 결합이 이루어지도록 한 것은 결합 정밀도를 정확하게 하기 위함이며, 상하, 좌우 방향에 대하여 견고한 결합이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

그리고 상기 스테빌라이저 바(102)의 외주면과 외피(133)(134)의 내면은 도 6에서와 같이 널링(Knurling) 가공하여 금속과 플라스틱의 결합력을 증대토록 하였다.

상기 고무부시(160)를 형성하는 상,하 고무부재(161)(162)는 완충부재로서, 탄성적으로 상기 미끄럼 부재(130)를 지지하여 주게 되는 것이다.

상기 마운팅 브라켓(170)은 차체 또는 서브 프레임(104)과 맞닿는 하부 고무부재(161)의 하면을 제외한 전체를 감싸는 형태로 이루어져 차체 또는 서브 프레임에 고정된다.

이때 고무부시(160)의 외측면은 단면에서 볼 때 파형으로 형성하고, 마운팅 브라켓(170) 또한 대응되는 파형 단면으로 형성함으로써, 고무부시(160)와 마운팅 브라켓(170)의 고정력을 더욱 견고하게 하였다.

이에 따라 상기와 같이 구성되는 마운트 부시(100)는 도 6와 같은 형태로 스테빌리이저 바(102)를 차체 또는 서브 프레임에 고정시켜 줄 수 있게 되는 것이다.

그러면 인서트(110)가 스테빌라이저 바(102)에 직접 사출하는 방식으로 제작되는 바, 스테빌라이저 바(102)의 이탈 방지용 클램프 역할을 수행하고, 다수의 둘레홈(113)(114)(115)(116)과 둘레턱(117)(118)(119)에 의하여 미끄럼 부재(130)와 결합됨으로써, 미끄럼 부재(130)의 이탈을 방지할 수 있게 되는 것이다.

그리고 도 7은 미끄럼 부재(130)의 외피(133)(134)와 충진재(135)(136)의 양단부 결합구조를 보인 도면으로서, 본 발명의 실시예에서는 외피(133)(134)의 양단부를 길이방향 내측으로 절곡시킨 후 다시 외경측으로 절곡시켜 이의 단부가 충진재(135)(136)에 의하여 매몰되도록 함으로써, 외피(133)(134)와 충진재(135)(136)의 결합력을 극대화 하였다.

도 8은 미끄럼 부재(130)의 외피(133)(134)와 충진재(135)(136)의 양단부 결합구조를 보인 다른 실시예도로서, 외피(133)(134)의 양단부를 길이방향으로 일정 길이만큼 외측으로 절곡시킨 후 이의 단부가 충진재(135)(136)에 의하여 매몰되도록 함으로써, 외피(133)(134)와 충진재(135)(136)의 결합력을 극대화 한 것이다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100...마운트 부시 102...스테빌리이저 바
110...인서트 111,112...플랜지
113,114,115,116...둘레홈 117,118,119...둘레턱
130...미끄럼 부재 133,134...외피
135,136...충진재 138,140,146...둘레홈
142,144...둘레턱 150...결합돌기
152 ...결합홈 160...고무부시
161,162...고무부재 170...마운팅 브라켓

Claims

스테빌라이저 바(102)의 직선부 양측을 서브 프레임(차체;104) 고정시켜 주는 마운트 부시(100)를 형성함에 있어서,
스테빌라이저 바(102)의 고정부위에 직접 사출 형성되는 인서트(110)와;
상,하 부재(131)(132)로 이루어져 상기 인서트(110)의 외주면에 윤활층을 가지고 결합되는 미끄럼 부재(130)와;
상,하 고무부재(161)(162)로 이루어져 상기 미끄럼 부재(130)의 외주측을 감싸는 형태로 결합되는 고무부시(160)와;
상기 고무부시(160)를 감싸면서 서브 프레임(차체)에 고정되는 마운팅 브라켓(170)을 포함하고,
미끄럼 부재(130)는 금속제인 외피(133)(134)와, 상기 외피(133)(134)의 내경부에 플라스틱 재질로 충전되는 충전재(135)(136)에 의하여 구성되는 상,하 부재(131)(132)로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시.
제1항에 있어서, 인서트(110)는 스테빌라이저 바(102)의 외주면에 일정 길이를 갖고 직접 사출 성형되며, 양단부에 대직경의 플랜지(111)(112)가 형성되고, 이 플랜지(111)(112) 사이에 다수의 둘레홈(113)(114)(115)(116)를 형성하고, 그에 따라 둘레턱(117)(118)(119)이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시.
제2항에 있어서, 스테빌라이저 바(102)는 인서트(110)와 결합력을 위하여 외주면에 널링 가공이 이루어짐을 특징으로 하는 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시.
삭제
제1항에 있어서,
충전재(135)(136)는 내경부에 상기 인서트(110)의 양측에 형성된 플랜지(111)(112)에 대응하는 둘레홈(138)(140)과 둘레홈(113)(116)에 대응하는 둘레턱(142)(144)이 형성되고, 상기 둘레턱(142)(144)의 사이에는 상기 인서트(110)의 3개의 둘레턱(117)(118)(119)을 수용하는 하나의 큰 둘레홈(146)이 형성됨을 특징으로 하는 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시.
제1항에 있어서,
미끄럼 부재(130)는 상,하 부재(131)(132)의 외피(133)(134)와 충진재(135)(136)의 양단부를 결합하되, 상기 외피(133)(134)의 양단부를 길이방향 내측으로 절곡시킨 후 다시 외경측으로 절곡시켜 이의 단부가 충진재(135)(136)에 의하여 매몰되도록 함을 특징으로 하는 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시.
제1항에 있어서,
미끄럼 부재(130)는 상,하 부재(131)(132)의 외피(133)(134)와 충진재(135)(136)의 양단부를 결합하되, 외피(133)(134)의 양단부를 길이방향으로 일정길이 만큼 외측으로 절곡시킨 후 이의 단부가 충진재(135)(136)에 의하여 매몰되도록 함을 특징으로 하는 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시.
제1항에 있어서,
외피(133)(134)의 내면에는 충전재(135)(136)와 결합력을 위하여 외주면에 널링 가공이 이루어짐을 특징으로 하는 자동차용 스테빌라이저 바의 마운트 부시.