KR102063725B1 - 하이드로 지오메트리 부시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 봉입된 유체의 유출을 방지하고, 이음을 방지할 수 있는 하이드로 지오메트리 부시에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하이드로 지오메트리 부시는, 하우징(11)과, 상기 하우징(11)의 내부에 상기 하우징(11)과 이격된 상태로 배치되는 내측파이프(12)와, 상기 하우징(11)과 상기 내측파이프(12) 사이의 공간을 채우고 상기 하우징(11)에 밀착되는 부위의 내부에 케이지(14)가 삽입되는 탄성부(13)와, 상기 탄성부(13)를 상기 내측파이프(12)에 고정시키기 위해 상기 내측파이프(12)의 단부에 고정되게 설치되는 스토퍼(15)를 포함하는 하이드로 지오메트리 부시에 있어서, 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 반경방향으로 형성되는 플랜지부(16a)와, 상기 플랜지부(16a)의 내측둘레로부터 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 내부로 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 축방향으로 연장되어 상기 스토퍼(15)와 상기 탄성부(13) 삽입되는 스토퍼삽입부(16b)를 포함하는 이음방지링(16)이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

하이드로 지오메트리 부시{HYDRO-GEOMETRY BUSH}

본 발명은 차량에 적용되는 하이드로 지오메트리 부시에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 봉입된 유체의 유출을 방지하고, 이음을 방지할 수 있는 하이드로 지오메트리 부시에 관한 것이다.

자동차의 로워 암과 같은 운동부나 엔진과 같은 구동부 등에 압입과 같은 방법으로 설치되어 방진역할을 하는 부시는 서스펜션이나 엔진의 차체측 연결부위를 지지하는 역할과 함께 자체 탄성변형을 함으로써, 서스펜션이나 엔진 등에서 발생되는 충격, 진동, 소음 등을 흡수하는 역할을 한다.

이러한 부시중에는, 보통 내측 파이프와 그것을 감싸는 형태로 방진체를 사출, 성형하는 내철부시 형태나, 하우징과 내측 파이프 사이에 진동을 흡수하는 방진부재를 사출, 성형하는 통부시 형태로 이루어진 것이 많이 사용되어 왔으나, 최근에는 진동절연범위나 기능의 한계성 등으로 내부에 유체가 봉입된 하이드로 지오메트리 부시가 널리 사용되고 있다.

이러한, 하이드로 지오메트리 부시는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(111)과, 상기 하우징(111)의 내부 중심에 배치되는 내측파이프(112)와, 상기 하우징(111)과 상기 내측파이프(112) 사이에 방진기능을 수행하는 탄성부(113)를 구비한다.

상기 탄성부(113)의 단부에는 상기 탄성부(113)의 단부의 형상을 형성함과 더불어, 유체가 유동하는 내부유로(118)(119)를 형성할 수 있도록 케이지(114)가 설치되고, 상기 탄성부(113)는 상기 내측파이프(112)이 고정된 스토퍼(115)에 의해서 고정된다. 상기 탄성부(113)의 내부에 설치되는 케이지(114)의 위치를 고정하기 위해서 상기 탄성부(113)에 돌출부(113b)를 형성하여 상기 케이지(114)에 형성된 홈에 삽입되도록 할 수 있다.

상기 탄성부(113)는 가류 접합된 고무에 의해 방진 기능을 수행하면서, 상기 하이드로 지오메트리 부시의 내부에 봉입된 유체의 유출을 방지하는 역할을 한다. 상기 내부유로(118)(119)를 유동하는 유체의 유출을 방지하기 위한 구조로서, 상기 탄성부(113)의 바깥둘레에 기밀돌기(113a)를 형성하고, 상기 하우징(111)에 상기 기밀돌기(113a)를 수용하는 홈을 형성하여, 상기 수용홈에 상기 기밀돌기(113a)가 삽입됨으로써, 내부유로(118)(119)에 채워진 유체가 유출하는 것을 방지하는 구조를 갖는다.

그러나, 차량의 주행에 따라서, 상기 하이드로 지오메트리 부시에 외력이 가해지면, 기밀성이 떨어져 내부 유체가 누출되고, 상기 하이드로 지오메트리 부시를 구성하는 부품들 사이에 접촉에 의한 이음이 발생하는 문제점이 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량의 주행에 따라 내측파이프(112)의 단부가 상기 스토퍼(115)를 가압하는 외력(F)가 반복적으로 작용할 수 있다. 상기 내측파이프(112)에 중간부분을 중심으로 양단이 서로 반대방향으로 승강하면서, 상기 내측파이프(112)의 단부가 스토퍼(115)를 가압할 수 있다. 이렇게 외력(F)이 작용하면, 스토퍼(115)로부터 케이지(114)를 통해 하우징(111)의 단부를 가압하게 되므로, 하우징(111)과 탄성부(113) 사이가 벌어져 간극이 발생하게 된다. 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 타입에 따라, 상기 스토퍼(115)와 상기 케이지(114)에 위치한 탄성부(113) 사이에 별도의 다른 부재가 채워지는 경우에는 직접 상기 스토퍼(115)로부터 탄성부(113)로 외력이 가해지게 된다. 한편, 상기 스토퍼(115)와 상기 케이지(114)의 사이에 별도의 부재가 채워지지 않는 경우에는, 상기 외력에 대하여 상기 탄성부재(113)가 변형되면서, 상기 케이지(114)가 설치된 탄성부(113)의 단부가 상기 하우징(111)을 가압하게 된다. 상기와 같이, 직접 또는 간접으로 상기 탄성부(113)의 단부가 상기 하우징(111)을 가압하면서, 상기 하우징(111)과 상기 탄성부(113)의 사이에 간극이 발생할 수 있다.

이렇게 발생한 간극은 내부유로(118)(119)에 채워진 유체가 누출되는 결과를 가져오게 되어, 상기 하이드로 지오메트리 부시가 충분한 방진성능을 구현할 수 없게 된다.

또한, 상기 하이드로 지오메트리 부시를 구성하는 각 부품은 상기 외력(F)이 작용함에 따라, 서로 접촉되면서 이음, 즉 노이즈가 발생하는데, 이를 감소시키기 위해 상기 탄성부(113)를 성형하는 금형에 에칭처리를 하거나, 상기 탄성부(113)에 윤활성분을 추가하였다. 즉, 상기 탄성부(113)를 성형하기 위한 금형을 에칭처리함으로써, 상기 금형 내부의 표면을 거칠게하여 최종적으로 상기 탄성부(113)의 표면을 거칠게하여 마찰계수를 높이거나, 상기 탄성부(113)에 윤활성분을 추가하여 상기 탄성부(113)의 표면을 매끄럽게 하여 마찰계수를 낮추어, 상기 탄성부(113) 표면의 마찰계수를 상기 이음이 발생하는 영역보다 높게하거나 낮게함으로써, 이음을 감소시키도록 하였다.

그러나, 이러한 금형에 대한 에칭처리 또는 상기 탄성부(113)에 대한 윤활성분의 추가는 시간이 지나면서 그 효과가 떨어지게 되므로, 시간이 지날수록 차량의 주행에 따라 하이드로 지오메트리 부시에서 이음이 발생하는 문제점이 있다.

한편, 하기의 선행기술문헌에는 '자동차의 프론트 로워암 유체봉입형 부시'에 대하여 개시되어 있다.

KR 10-0661526 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 내부에 보입된 유체의 유출을 방지할 수 있고, 내부 부품들이 서로 접촉됨으로써 발생하는 이음을 방지할 수 있는 하이드로 지오메트리 부시를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이드로 지오메트리 부시는, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 상기 하우징과 이격된 상태로 배치되는 내측파이프와, 상기 하우징과 상기 내측파이프 사이의 공간을 채우고 상기 하우징에 밀착되는 부위의 내부에 케이지가 삽입되는 탄성부와, 상기 탄성부를 상기 내측파이프에 고정시키기 위해 상기 내측파이프의 단부에 고정되게 설치되고 상기 탄성부와 상기 내측파이프 사이를 채우는 스토퍼를 포함하는 하이드로 지오메트리 부시에 있어서, 상기 하이드로 지오메트리 부시의 반경방향으로 연장되게 형성되고, 중앙이 관통되게 형성되는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 내측둘레로부터 상기 하이드로 지오메트리 부시의 축방향으로 연장되어 상기 스토퍼와 상기 탄성부의 사이에 삽입되는 스토퍼삽입부를 포함하는 이음방지링이 더 포함되며, 상기 플랜지부는 상기 이음방지링(16)이 상기 하이드로 지오메트리 부시에 압입되었을 때, 상기 이음방지링(16)이 상기 하이드로 지오메트리 부시의 양단에 위치할 수 있도록 지지하며, 상기 이음방지링은, 엔지니어링 플라스틱을 재질로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 이음방지링은, 상기 스토퍼삽입부와 인접한 위치에 상기 플랜지부로부터 상기 하이드로 지오메트리 부시의 축방향으로 연장되게 형성되되, 상기 스토퍼삽입부보다 적은 길이로 연장되는 압입부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼삽입부는 180도의 간격으로 형성되어 서로 마주보도록 형성되고, 서로 이격되게 형성된 스토퍼삽입부의 사이에 압입부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 이음방지링은, 엔지니어링 플라스틱을 재질로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 이음방지링은, 나일론과 유리섬유의 혼합재를 재질로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 나일론은 PA66인 것을 특징으로 한다.

상기 하우징의 양단은 코킹(caulking)가공되어, 상기 이음방지링의 플랜지부에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 하이드로 지오메트리 부시에 따르면, 하이드로 지오메트리 부시의 내부에 탄성부와 스토퍼 사이에 이음방지링이 끼우짐으로써, 차량의 주행에 따라 상기 스토퍼로부터 상기 하우징으로 가해지는 외력에 대하여 하이드로 지오메트리 부시의 탄성부와 하우징의 변형을 방지하게 된다.

상기 탄성부와 하우징의 변형이 방지됨으로써, 상기 하우징과 상기 탄성부의 사이가 벌어져 간극이 발생하지 않게 되므로, 내부에 채워진 유체가 누출되지 않으므로, 초기의 방진성능을 지속적으로 유지할 수 있다.

또한, 상기 이음방지링은 표면이 매끈하게 형성되므로, 탄성부와 스토퍼가 접촉으로 인한 이음의 발생을 근본적으로 방지할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 하이드로 지오메트리 부시의 단면도.
도 2는 도 2의 요부 확대 단면도.
도 3은 종래기술에 따른 하이드로 지오메트리 부시에서 차량의 주행에 따라 내측파이프로부터 하우징으로 힘이 전달되는 상태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 하이드로 지오메트리 부시의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 하이드로 지오메트리 부시의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 하이드로 지오메트리 부시에서 이음방지링의 사시도.
도 7은 도 5의 확대단면도.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 하이드로 지오메트리 부시에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이드로 지오메트리 부시는, 하이드로 지오메트리 부시(10)에 이음방지수단이 설치됨으로써, 하이드로 지오메트리 부시의 기밀 성능이 저하되지 않고, 초기의 기밀성능을 유지하도록 하고, 각 부품의 접촉에 의한 이음 발생을 방지한다.

먼저, 하이드로 지오메트리 부시(10)를 살펴보면, 하우징(11)과, 상기 하우징(11)의 내부에 상기 하우징(11)과 이격된 상태로 배치되는 내측파이프(12)와, 상기 하우징(11)과 상기 내측파이프(12) 사이의 공간을 채우고 상기 하우징(11)에 밀착되는 부위의 내부에 케이지(14)가 삽입되는 탄성부(13)와, 상기 탄성부(13)를 상기 내측파이프(12)에 고정시키기 위해 상기 내측파이프(12)의 단부에 고정되게 설치되는 스토퍼(15)를 포함한다.

상기 하우징(11)과 상기 탄성부(13)의 기밀을 위해서, 상기 하우징(11)에 홈이 형성되고, 상기 홈에 삽입되는 기밀돌기(13a)가 상기 탄성부(13)의 바깥둘레에 형성된다. 또한, 상기 탄성부(13)의 형상을 형성하면서, 내부유로(18)가 형성될 수 있도록 상기 탄성부(13)의 단부에는 케이지(14)가 삽입되어 있으며, 상기 탄성부(13)와 상기 케이지(14)의 결합을 견고히 하기 위해 상기 탄성부(13)에는 상기 케이지(14)에 형성된 홈에 삽입되는 돌출부(13b)가 형성될 수 있다. 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)에는 내부에 봉입된 유체가 유동할 수 있도록 내부유로(18)(19)가 형성된다.

또한, 상기 스토퍼(15)는 상기 내측파이프(12)에 외측에 결합되고 금속 또는합성수지를 재질로 하는 결합부(15a)와, 상기 결합부(15a)와 탄성부(13)의 사이를 채우도록 배치되고 고무재질로 이루어져 상기 탄성부(13)를 지지하는 지지부(15b)가 포함되도록 구성될 수 있다.

상기 이음방지수단의 구체적인 예로서, 도 6에 도시된 바와 같은 이음방지링(16)이 제공된다.

상기 이음방지링(16)은, 플랜지부(16a)와 상기 플랜지부(16a)로부터 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 내부를 향하도록 연장되게 형성되는 스토퍼삽입부(16b)가 형성된다.

플랜지부(16a)는 상기 이음방지링(16)이 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)에 압입되었을 때, 상기 이음방지링(16)이 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 양단에 위치할 수 있도록 지지하는 역할을 한다. 상기 플랜지부(16a)는 중앙이 관통되게 형성되도록 링의 형태로 형성되고, 그 평면이 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 축방향과 수직한 방향, 즉 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 반경방향으로 연장되는 형태로 형성된다.

스토퍼삽입부(16b)는 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)를 구성하는 상기 탄성부(13)와 상기 스토퍼(15)의 사이에 삽입되어, 차량의 주행에 따라 상기 내측파이프(12)로부터 상기 스토퍼(15)와 상기 탄성부(13)를 거쳐 상기 하우징(11)으로 전달되는 힘에 대하여 상기 하우징(11)이 변형되는 것을 방지한다.

상기 스토퍼삽입부(16b)는 상기 플랜지부(16a)의 내측둘레로부터 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 길이방향으로 연장되게 형성됨으로써, 상기 스토퍼(15)와 상기 탄성부(13)의 사이에 삽입될 수 있다.

상기 스토퍼삽입부(16b)는 상기 플랜지부(16a)의 전체 둘레에 대하여 형성될 수도 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼(15)가 타원형으로 형성되는 바, 상기 스토퍼(15)와 상기 탄성부(13)가 접촉하는 구간에만 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼삽입부(16b)는 180도의 간격을 두고 서로 이격되되 마주보도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 플랜지부(16a)로부터 스토퍼삽입부(16b)가 형성되지 않는 부분에는 압입부(16c)가 형성될 수 있다. 상기 압입부(16c)는 스토퍼삽입부(16b)에 인접하게 형성된다. 또한, 상기 압입부(16c)는 상기 스토퍼삽입부(16b)보다 적은 길이로 상기 플랜지부(16a)로부터 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 내부를 향하여 연장되는 형태로 형성된다. 상기 스토퍼삽입부(16b)가 180도의 간격을 두고 형성되기 때문에, 상기 압입부(16c)로 180도의 간격을 두고 각각 형성된다.

상기 이음방지링(16)은 차량의 주행에 따라 가해지는 힘에 대하여 강성을 발휘할 수 있고, 서로 다른 두 부재의 마찰을 감소할 수 있도록, 엔지니어링 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

예컨대, 상기 이음방지링(16)은 나일론 계열의 PA66과 유리섬유(glass fiber)로 이루어지는 복합재료를 재질로 하도록 함으로써, 상기 이음방지링(16)에 요구되는 특성을 만족할 수 있다. 상기 PA66은 나일론 계열의 합성수지로서, 엔지니어링 플라스틱의 재료로서 많이 사용되는 재질이다. 이러한 PA66과 유리섬유를 혼합함으로써, 상기 이음방지링(16)은 차량의 주행에 따라 내측파이프(12)로부터 상기 하우징(11)으로 가해지는 힘에 대하여 강성을 발휘하여, 상기 하우징(11)이 변형되는 것을 방지한다. 또한, 표면을 매끄럽게 가공할 수 있기 때문에, 상기 탄성부(13)와 상기 스토퍼(15)의 사이에 삽입되었을 때, 마찰을 감소시키는 역할도 수행할 수 있기 때문에, 상기 탄성부(13)와 상기 스토퍼(15)의 사이에서 발생하는 이음을 감소시킬 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 이음방지링(16)을 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 양측단에 압입함으로써, 상기 이음방지링(16)을 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 내부에 설치할 수 있다.

즉, 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)가 제작된 상태에서, 별도로 제작된 상기 이음방지링(16)을 압입하는데, 상기 이음방지링(16)의 스토퍼삽입부(16b)가 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 탄성부(13)와 스토퍼(15) 사이에 위치하도록 한다.

상기 스토퍼삽입부(16b)가 상기 탄성부(13)와 상기 스토퍼(15)의 사이에 위치함으로써, 강성을 갖는 이음방지링(16)이 상기 내측파이프(12)로부터 상기 하우징(11)으로 전달되는 힘에 대하여 강성을 발휘할 수 있다.

한편, 상기 이음방지링(16)이 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)에 압입된 상태에서, 상기 하우징(11)의 단부는 코킹(caulking)가공되는 것이 바람직하다. 상기 코킹가공을 통하여, 상기 하우징(11)의 단부가 상기 이음방지링(16)의 플랜지부(16a)에 밀착되도록 함으로써, 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)로부터 상기 이음방지링(16)이 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 상기 이음방지링(16)이 상기 탄성부와 상기 스토퍼(15)의 사이에 끼워짐으로써, 하이드로 지오메트리 부시(10)의 내측파이프(12)로부터 상기 하우징(11)으로 외력이 가해지면, 상기 이음방지링(16)이 상기 외력에 대하여 강성을 발휘하여 상기 하우징(11)이 변형되는 것을 방지한다. 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)는 복합재질의 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지기 때문에 외력이 작용하더라도 어느 정도까지는 강성을 발휘하게 되므로, 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 구성요소, 특히 하우징(11)의 변형을 방지할 수 있다.

이렇게 상기 하우징(11)이 변형되는 것을 방지할 수 있어서, 상기 하우징(11)과 상기 탄성부(13)의 사이에 간극이 생기고, 이러한 간극을 통하여 상기 하이드로 지오메트리 부시(10)의 내부에 봉입된 유체가 누출되는 현상을 방지한다.

또한, 상기 이음방지링(16)의 표면이 매끄럽게 제작되기 때문에 마찰을 감소시킴으로써, 상기 탄성부(13)와 상기 스토퍼(15)의 사이에서 발생하는 이음을 줄이므로, 차량의 상품성을 향상시킬 수 있다.

10 : 하이드로 지오메트리 부시
11 : 하우징 12 : 내측 파이프
13 : 탄성부 14 : 케이지
15 : 스토퍼 16 : 이음방지링
16a : 플랜지부 16b : 스토퍼삽입부
16c : 압입부 18, 19 : 내부유로
110 : 하이드로 지오메트리 부시
111 : 하우징 112 : 내측 파이프
113 : 탄성부 114 : 케이지
115 : 스토퍼 118, 119 : 내부유로

Claims (7)

1. 하우징과, 상기 하우징의 내부에 상기 하우징과 이격된 상태로 배치되는 내측파이프와, 상기 하우징과 상기 내측파이프 사이의 공간을 채우고 상기 하우징에 밀착되는 부위의 내부에 케이지가 삽입되는 탄성부와, 상기 탄성부를 상기 내측파이프에 고정시키기 위해 상기 내측파이프의 단부에 고정되게 설치되고 상기 탄성부와 상기 내측파이프 사이를 채우는 스토퍼를 포함하는 하이드로 지오메트리 부시에 있어서,
   상기 하이드로 지오메트리 부시의 반경방향으로 연장되게 형성되고, 중앙이 관통되게 형성되는 플랜지부와,
   상기 플랜지부의 내측둘레로부터 상기 하이드로 지오메트리 부시의 축방향으로 연장되어 상기 스토퍼와 상기 탄성부의 사이에 접하도록 삽입되는 스토퍼삽입부
   를 포함하는 이음방지링(16)이 더 포함되며,
   상기 플랜지부는 상기 이음방지링(16)이 상기 하이드로 지오메트리 부시에 압입되었을 때, 상기 이음방지링(16)이 상기 하이드로 지오메트리 부시의 양단에 위치할 수 있도록 지지하며,
   상기 이음방지링은, 엔지니어링 플라스틱을 재질로 하는 것을 특징으로 하는 하이드로 지오메트리 부시.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이음방지링은,
   상기 스토퍼삽입부와 인접한 위치에 상기 플랜지부로부터 상기 하이드로 지오메트리 부시의 축방향으로 연장되게 형성되되, 상기 스토퍼삽입부보다 적은 길이로 연장되는 압입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로 지오메트리 부시.
3. 제2항에 있어서,
   상기 스토퍼삽입부는 180도의 간격으로 형성되어 서로 마주보도록 형성되고, 서로 이격되게 형성된 스토퍼삽입부의 사이에 압입부가 형성되는 것을 특징으로 하는 하이드로 지오메트리 부시.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 이음방지링은, 나일론과 유리섬유의 혼합재를 재질로 하는 것을 특징으로 하는 하이드로 지오메트리 부시.
6. 제5항에 있어서,
   상기 나일론은 PA66인 것을 특징으로 하는 하이드로 지오메트리 부시.
7. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 양단은 코킹(caulking)가공되어, 상기 이음방지링의 플랜지부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 하이드로 지오메트리 부시.

Images