KR102512791B1 - 스태빌라이저 바 부시 - Google Patents

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KR102512791B1
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주식회사 세명기업
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Abstract

본 발명은 충분한 내구성을 가지면서 입력되는 주 하중에 따라 강성을 감소시켜 승차감을 향상시킬 수 있도록 해주는 스태빌라이저 바 부시에 대한 것이다. 상기 스태빌라이저 바 부시는 내면과 외면이 원통면으로 되고 좌우 또는 상하로 간격을 두고 그리고 양측 가장자리가 마주 보도록 배치되는 한 쌍의 중간 슬리브, 한 쌍의 상기 중간 슬리브의 내부표면을 따라 형성되고 스태빌라이저 바를 탄성적으로 잡아주기 위한 내부층 고무, 한 쌍의 상기 중간 슬리브의 외부표면을 따라 형성된 중간층 고무, 상기 중간층 고무 외면을 따라 설치된 한 쌍의 외측 커버 및 한 쌍의 상기 외측 커버 외주면을 따라 형성된 외부층 고무를 포함하고, 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나에 형성된 살빼기부를 포함하는 강성 조정부가 형성된 구성을 한다.

Description

스태빌라이저 바 부시{Stabilizer bar bush}
본 발명은 스태빌라이저 바 부시(stabilizer bar bush)의 개선에 대한 것으로서, 특히, 자동차의 스태빌라이저 바를 지지하면서 주행 중인 자동차의 롤 모션(Roll motion)을 제어하고 스태빌라이저 바의 측방향 위치(Lateral position of the stabilizer bar)를 유지하는 데 사용되는 스태빌라이저 바 부시의 개선에 관한 것이다.
일반적으로, 스태빌라이저 바(Stabilizer Bar)는 차량의 진동 시에 발생되는 차체의 롤 모션을 제어하기 위해 사용되는 것으로, 차량 주행 시 발생하는 진동을 감쇠시키고, 차량의 롤 모션을 억제하며, 차체의 좌우 균형을 유지시켜 주행 안정성을 좋게 하는 기능을 한다.
스태빌라이저 바 부시는 조립용 브래킷을 사용하여 위와 같은 스태빌라이저 바를 차체에 지지하기 위한 것으로, 내측 고무와 외측 고무의 압축력으로 스태빌라이저 바를 고정하는 기능을 한다. 이러한 스태빌라이저 바 부시와 이를 차체에 고정하기 위한 조립용 브래킷으로 이루어진 조립체를 통상 스태빌라이저 바 부싱 조립체 등으로 칭한다.
스태빌라이저 바 부시의 종래 기술로는 EP 1 391 333 B2(발명의 명칭: 차량에 스태빌라이저 바를 장착하기 위한 고무 및 금속 부시, 발명자: 크라예스키 안드레아스)의 등록특허공보 등에 개시되어 있다. 이 크라예스키 안드레아스의 발명은 강성이 너무 커서 차량의 승차감을 저하시키는 문제가 있다.
그 외에 본 출원인이 특허출원하여 특허 받은 바 있는 특허 제10-2104659호(발명의 명칭: 스태빌라이저 바 부시 및 이를 이용한 스태빌라이저 바 부싱 조립체와 스태빌라이저 바 조립체, 발명자: 오유인) 발명은 동일 크기의 부시에서 강성을 낮출 수 있어 차량의 승차감은 좋으나, 내구성이 다소 떨어지며, 강성을 조정할 수 있는 부분이 제한적이어서 다양한 종류의 자동차에 맞는 다양한 특성의 부시를 제작하는데 한계가 따랐다.
본 발명의 목적은 차량의 승차감을 증대시킬 수 있으면서 내구성도 뛰어난 스태빌라이저 바 부시를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 외부층 고무와 부시를 고정하기 위한 조립용 브래킷 사이에서 발생할 수 있는 스틱 슬립 노이즈(Stick Slip Noise)를 방지하면서도 승차감이 향상시켜줄 수 있는 스태빌라이저 바 부시를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 각 차량의 주행조건 및 주 하중방향에 따라 별다른 장치의 추가 없이도 원하는 방향의 강성을 쉽게 튜닝하여 만들 수 있도록 해주는 스태빌라이저 바 부시를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시는 내면과 외면이 원통면으로 되고 좌우 또는 상하로 간격을 두고 그리고 양측 가장자리가 마주 보도록 배치되는 한 쌍의 중간 슬리브; 한 쌍의 상기 중간 슬리브의 내부표면을 따라 형성되고 스태빌라이저 바를 탄성적으로 잡아주기 위한 내부층 고무; 한 쌍의 상기 중간 슬리브의 외부표면을 따라 형성된 중간층 고무; 상기 중간층 고무 외면을 따라 설치된 한 쌍의 외측 커버; 및 한 쌍의 상기 외측 커버 외주면을 따라 형성된 외부층 고무를 포함하고, 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나에 형성된 살빼기부를 포함하는 강성 조정부가 형성된 것을 포함하는 구성을 한다.
상기 스태빌라이저 바 부시는 상측 부시와 하측 부시로 분리되어 구성되고, 상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고, 상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 중앙부에 형성되어 상기 강성 조정부를 형성하지 않은 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 상하방향(Z축방향)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 구성을 할 수 있다.
때에 따라, 상기 스태빌라이저 바 부시는 상측 부시와 하측 부시로 분리되어 구성되고, 상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고, 상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 중앙부 좌우의 전후 중앙부에 형성되어 상기 중간 슬리브 또는 상기 외측 커버가 "H"자의 평면모양을 가지도록 함으로써 상기 강성 조정부를 형성하지 않는 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 측방향(X축방향)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 구성을 할 수 있다.
경우에 따라, 상기 스태빌라이저 바 부시는 상측 부시와 하측 부시로 분리되어 구성되고, 상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고, 상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 네 모서리부에 형성되어 상기 중간 슬리브 또는 상기 외측 커버가 "十"자의 평면모양을 가지도록 함으로써 상기 강성 조정부를 형성하지 않는 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 좌우방향의 회전강성을 상하방향의 회전강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 구성을 할 수도 있다.
때에 따라, 상기 스태빌라이저 바 부시는 좌측 부시와 우측 부시로 분리되거나 좌측 부시와 우측 부시가 상단의 상기 외부층 고무를 통해 서로 연결되어 구성되고, 상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고, 상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 중앙부에 형성되어 상기 강성 조정부를 형성하지 않은 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 측방향(X축방향)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 구성을 할 수 있다.
또 때에 따라, 상기 스태빌라이저 바 부시는 좌측 부시와 우측 부시로 분리되거나 좌측 부시와 우측 부시가 상단의 상기 외부층 고무를 통해 서로 연결되어 구성되고, 상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고, 상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 중앙부 좌우의 전후 중앙부에 형성되어 상기 중간 슬리브 또는 상기 외측 커버가 "H"자의 측면모양을 가지도록 구성된 것을 포함하는 구성을 할 수 있다.
경우에 따라, 상기 스태빌라이저 바 부시는 좌측 부시와 우측 부시로 분리되거나 좌측 부시와 우측 부시가 상단의 상기 외부층 고무를 통해 서로 연결되어 구성되고, 상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고, 상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브의 네 모서리부에 형성되어 상기 중간 슬리브가 "十"자의 측면모양을 가지도록 함으로써 상기 강성 조정부를 형성하지 않는 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 상하방향 회전강성을 좌우방향의 회전강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 구성을 할 수 있다.
때에 따라, 한 쌍의 상기 중간 슬리브는 상하 대칭으로 배치되고, 한 쌍의 상기 외측 커버는 내면과 외면이 원통면으로 된 상부 외측 커버와 내면은 원통면으로 되고 외면 중 저면은 평면으로 되어 상기 스태빌라이저 바로부터 전해오는 하중을 차체로 전달하는 하부 외측 커버가 상하로 간격을 두고 배치되는 것을 포함하는 구성을 할 수 있다.
경우에 따라, 한 쌍의 상기 중간 슬리브는 좌우 대칭으로 배치되고, 한 쌍의 상기 외측 커버는 내면은 원통면으로 되고 외면 중 저면은 평면으로 되어 상기 스태빌라이저 바로부터 전해오는 하중을 차체로 전달하는 좌측 외측 커버와 우측 외측 커버가 좌우로 간격을 두고 좌우 대칭으로 배치되는 것을 포함하는 구성을 할 수 있다.
본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시는 내면과 원통면으로 되고 좌우 또는 상하로 간격을 두고 그리고 양측 가장자리가 마주 보도록 배치되는 한 쌍의 외측 커버; 한 쌍의 상기외측 커버의 내부를 따라 형성되고 스태빌라이저 바를 탄성적으로 잡아주기 위한 내부층 고무; 한 쌍의 상기 외측 커버의 외부를 따라 형성된 외부층 고무를 포함하고, 한 쌍의 상기 외측 커버에 형성된 살빼기부를 포함하는 강성 조정부가 형성된 구성을 할 수 있다.
상기 와 같은 구성의 본 발명은 주행 중인 자동차의 롤 모션을 제어하고 스태빌라이저 바에 대한 자동차의 측면 위치를 유지하는 강성 저감형의 스태빌라이저 바 부시에 대한 것으로, 그립퍼형(Gripper type) 또는 스태빌라이저 바에 일체로 부착되는 부착형(Bonded type)으로 적용될 수 있다.
본 발명에서 강성 저감형 스태빌라이저 바 부시는 내부층 고무와 중간층 고무 및 외부층 고무의 3층으로 이루어진 고무의 압축력으로 스태빌라이저 바를 고정하여 주므로 스태빌라이저 바와 슬립 없이 같이 회전하여 마찰에 의한 소음이 발생하지 않도록 하고, 고온에 장시간 노출 시에도 스태빌라이저 바가 부시의 축방향으로 밀리지 않도록 하면서 필요한 방향과 필요한 부위의 강성 저감을 달성할 수 있도록 해준다.
본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시는 가류된 상측 부시와 하측 부시로 구성될 수 있다. 바람직하게, 상측 부시는 중간 슬리브(Middle Sleeve)와 상부 외측 커버(Outer cover)를 포함하고, 하측 부시는 중간 슬리브와 하부 외측 커버를 포함한다.
본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시의 상/하측 부시는 요구 사항에 따라 중간 슬리브와 상부 외측 커버 중 어느 하나를 포함하지 않을 수도 있다.
본 발명에 따른 가류된 스태빌라이저 바 부시는 조립용 브래킷을 이용하여 스태빌라이저 바에 조립 체결하는 것이 좋으나, 경우에 따라 스태빌라이저 바에 접착할 수도 있다.
본 발명에 따른 스태빌라이저 바의 중간 슬리브와 외측 커버 중 적어도 하나에는 부시의 강성을 저감하기 위한 홈 등의 살빼기부가 형성되어 있다. 이 살빼기부는 요구사항에 따라 개수, 크기 및 위치를 변경할 수 있다. 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시의 중간 슬리브와 외측 커버는 요구사항에 따라 두 부품 모두에 홈 또는 구멍 형태의 살빼기부를 적용할 수도 있으며, 경우에 따라 일부에는 홈 등의 살빼기부가 없는 부품이 적용 될 수도 있다.
본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시의 구성은 상/하측의 두개의 부시를 기본으로 하나, 요구사항에 따라 좌/우측의 두개의 부시로 구성될 수도 있으며, 한 부분을 서로 연결하여 하나의 부시로 구성될 수도 있다. 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시와 조립용 브래킷은 단봉형 타입을 적용하였으나, 쌍봉형 브래킷에 맞춰 부시의 외측부를 변경하여 적용할 수도 있다.
살빼기부의 추가 적용 시, 도면의 예시와 같이 부시의 장착방향 및 주요 입력 하중방향에 따라 부시에 살빼기를 적용할 수 있다. 중간 슬리브는 부시의 강성 튜닝에 영향을 미치기 때문에, 주요 입력 하중방향에 따라 적절하게 살빼기 면적 및 위치를 조정하여야 한다. 외측 커버는 조립용 브래킷과의 조립성 향상 및 강성 튜닝에 중요한 역할을 한다. 중간 슬리브와 동일한 방향으로 외측 커버에 살빼기를 적용하여 스태빌라이저 바 부시의 강성을 튜닝 할 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 중간 슬리브와 외측 커버에 각각 형성되는 살빼기부를 조합하여 스태빌라이저 바 부시의 강성을 다양하게 튜닝 할 수 있다.
본 발명에 따른 강성 저감형 스태빌라이저 바 부시는 중간 슬리브 및/또는 외측 커버의 살빼기에 의한 형상 변경만으로도 원하는 방향의 강성 특성을 감소시킬 수 있고, 차량의 승차감을 향상 시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 외측 커버와 중간 슬리브 사이의 고무의 양 조절이 용이하여 부시의 강성 튜닝이 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시의 일례를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1 스태빌라이저 바 부시의 정면도,
도 3은 도 2의 I-I에 따른 단면도,
도 4는 중간 슬리브의 사시도이고, 도 5는 외측 커버의 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시를 스태빌라이저 바에 조립한 상태를 나타낸 사시도,
도 7과 도 8은 도 4에 나타낸 한 쌍의 중간 슬리브의 변형 예를 각각 나타낸 사시도,
도 9는 도 1 내지 도 6의 실시 예에서, 한 쌍의 외측 커버의 변형 예를 나타낸 사시도,
도 10은 중간 슬리브의 변형 예를 나타낸 사시도,
도 11은 상부 외측 커버의 변형 예를 나타낸 사시도,
도 12는 중간 슬리브의 다른 변형 예를 나타낸 사시도,
도 13은 상부 외측 커버의 다른 변형 예를 나타낸 사시도,
도 14 내지 도 16은 하부 외측 커버의 변형 예들을 각각 나타낸 사시도,
도 17은 스태빌라이저 바와 스태빌라이저 바 부시 간에 작용되는 힘의 작용방향을 설명하기 위한 정면도,
도 18은 도 17에 나타낸 스태빌라이저 바 부시의 우측면도,
도 19는 도 17에 나타낸 스태빌라이저 바 부시의 평면도,
도 20은 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시의 다른 예를 나타낸 사시도,
도 21은 도 20의 J-J에 따른 단면도,
도 22는 도 20에 나타낸 스태빌라이저 바 부시의 중간 슬리브의 일례를 나타낸 사시도,
도 23은 도 20에 나타낸 스태빌라이저 바 부시의 외측 커버의 일례를 나타낸 사시도,
도 24 내지 도 26은 중간 슬리브의 변형 예들을 각각 나타낸 사시도,
도 27 내지 도 30은 외측 커버의 변형 예들을 각각 나타낸 사시도,
도 31은 외측 커버의 또 다른 예를 나타낸 사시도,
도 32 내지 도 34는 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 35와 도 36은 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 이 실시 예의 스태빌라이저 바 부시(100)는 상측 부시(101)와 하측 부시(106)로 분리되어 구성되어 있다.
이 실시 예의 스태빌라이저 바 부시(100)는, 바람직하게, 상하로 분리되어 각각 형성된 한 쌍의 중간 슬리브(110), 내부층 고무(120), 중간층 고무(130), 한 쌍의 외측 커버(140) 및 외부층 고무(150)를 구비하여 구성된다.
한 쌍의 중간 슬리브(110)는 내면과 외면이 원통면으로 되고 상하로 간격을 두고 분리되어 상하 대칭으로 그리고 양측 가장자리가 마주 보도록 배치되어 원형을 이룬다. 이러한 한 쌍의 중간 슬리브(110)는 상부 중간 슬리브(112)와 하부 중간 슬리브(114)로 구성되며 바람직하게 강으로 된 것이 바람직하고, 때에 따라 플라스틱으로 구성될 수 있다.
도 4를 참고하면, 한 쌍의 중간 슬리브(110) 각각에는 중앙부에 통공 형태의 살빼기부(ES)가 형성되어 있다. 이 살빼기부(ES)는 중간 슬리브(110) 자체의 강성을 줄여줌과 아울러 뒤에서 설명되는 내부층 고무(120) 및/또는 중간층 고무(130)가 압축되어 유입될 수 있는 추가의 공간을 제공하여 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시(100)의 강성 조정부(160)의 역할을 한다. 이러한 살빼기부(ES)의 내부에 도 3에 나타낸 바와 같은 강성 조정 고무층(RL)이 형성된다.
중간 슬리브(110)의 내부표면을 따라 내부층 고무(120)가 형성되어 있다. 내부층 고무(120)는 스태빌라이저 바(170)를 탄성적으로 잡아주는 역할을 한다.
한 쌍의 중간 슬리브(110)의 외부표면을 따라서는 중간층 고무(130)가 형성되어 있다. 바람직하게, 중간층 고무(130)는 살빼기부(ES)의 내부에 형성되는 강성 조정 고무층(RL)을 통해 내부층 고무(120)와 일체로 연결되어 있다. 강성 조정 고무층(RL)은 중간층 고무(130)와 내부층 고무(120)를 일체로 연결하여 중간 슬리브(110)가 있는 부분에서보다 고무층의 두께를 증가시켜 압축강성이 작아지도록 하는 역할도 한다.
중간층 고무(130)의 외면을 따라 한 쌍의 외측 커버(140)가 설치되고, 한 쌍의 외측 커버(140) 외주면을 따라 외부층 고무(150)가 형성된다.
한 쌍의 중간 슬리브(110)가 상하 대칭의 것으로 이루지는 것과는 달리 한 쌍의 외측 커버(140)는 상하 비대칭의 것으로 이루어져 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 외측 커버(140)는 내면과 외면이 원통면으로 된 상부 외측 커버(142)와 내면은 원통면으로 되고 외면 중 저면은 평면으로 되어 스태빌라이저 바(170)로부터 전해오는 하중을 차체로 전달하는 하부 외측 커버(144)가 상하로 간격을 두고 배치되는 구성을 한다. 하부 외측 커버(144)의 저면에는 외부층 고무(150)가 형성되거나 형성되지 않을 수 있다. 하부 외측 커버(140)는 육면체 블록의 상면에 원통홈을 형성한 형상을 하고 있다.
한 쌍의 외측 커버(140)는 바람직하게, 플라스틱으로 만들어질 수 있지만, 때에 따라 금속으로 만들어질 수도 있고, 더 나아가 상부 외측 커버(140)는 금속으로, 하부 외측 커버(140)는 플라스틱으로 만들어질 수 있다.
바람직하게, 상부 외측 커버(142)의 중앙부에는 강성 조정부(160)의 역할을 하는 통공 형태의 살빼기부(ES)가 형성되어 있다. 이 살빼기부(ES)에는 중간층 고무(130)와 외부층 고무(150)를 일체로 연결하는 강성 조정 고무층(RL)이 형성된다.
즉, 이 실시 예의 스태빌라이저 바 부시(100)에서, 상측 부시(101)의 내부층 고무(120), 중간층 고무(130) 및 외부층 고무(150)는 상부 중간 슬리브(112)와 상부 외측 커버(142)의 살빼기부(ES)에 각각 형성되는 강성 조정 고무층(RL)을 통해 모두 일체로 연결되어 있다. 또한, 하측 부시(106)의 내부층 고무(120)와 중간층 고무(130)는 하부 중간 슬리브(114)와 하부 외측 커버(144)의 살빼기부(ES)에 각각 형성되는 강성 조정 고무층(RL)을 통해 서로 일체로 연결되어 있다.
이에 따라 살빼기부(ES)가 형성된 부분에서의 고무는 살빼기부(ES)가 형성되지 않은 부분에서보다 두껍게 일체로 형성되기 때문에, 강성 조정부(160)가 형성된 부분의 강성은 내부층 고무(120), 중간층 고무(130) 및 외부층 고무(150) 사이에 중간 슬리브(110)와 상부 외측 커버(140)가 개재되어 층상으로 배치되는 여타 부분에서의 강성보다 작다.
이렇게 강성 조정부(160)를 형성하는 경우, 강성 조정부(160)를 형성하지 않는 경우에 비해, 스태빌라이저 바 부시(100)의 전후방향의 강성, 좌우방향의 강성, 상하방향의 강성을 전반적으로 감소시킴은 물론이고, 특히, 상하방향(Z축방향)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킬 수 있다. 이 경우, 상하 회전방향의 강성 및 좌우 회전방향의 강성도 감소될 것이다.
위와 같이 구성된 스태빌라이저 바 부시(100)는 스태빌라이저 바(170)의 외주면에 장착된 상태에서 볼트 등에 의해 차체에 고정되는 조립용 브래킷(180)을 통해 차체에 고정되어 상하방향으로 감소된 강성으로 스태빌라이저 바(170)를 탄성적으로 지지하여 차량의 승차감을 향상시킨다.
도 1 내지 도 6을 통해 설명한 실시 예에서, 경우에 따라 한 쌍의 중간 슬리브(110) 없이 살빼기부(ES)가 형성된 상부 외측 커버(142)의 내면과 외면을 따라 내부 고무층과 외부 고무층을 각각 형성하여 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시를 구성할 수 있다.
또, 때에 따라, 도 1 내지 도 6을 통해 설명한 실시 예에서, 상부 외측 커버(142) 없이 스태빌라이저 바 부시를 구성할 수 있다. 이는 뒤에서 설명되는 도 31의 실시 예를 참고하면 더 자세히 알 수 있다.
도 7을 참고하면, 도 1 내지 도 6을 통해 설명한 스태빌라이저 바 부시(100)의 한 쌍의 중간 슬리브(110)와는 달리 상부 중간 슬리브(112)에만 살빼기부(ES)가 형성되고, 하부 중간 슬리브(114)에는 살빼기부가 형성되지 않을 수 있다. 이 경우, 상하방향으로 감소되는 강성은 도 1 내지 도 6에서 설명한 스태빌라이저 바 부시(100)에서보다는 조금 적다.
도 8을 참고하면, 도 1 내지 도 6을 통해 설명한 스태빌라이저 바 부시(100)의 한 쌍의 중간 슬리브(110)에는 살빼기부(ES)를 형성하지 않고, 상부 외측 커버(142)에만 살빼기부(ES)를 형성하여, 금형에서 스태빌라이저 바 부시(100) 성형 시 상부 외측 커버(140)에만 강성 조정부(160)가 형성되도록 할 수 있다.
때에 따라, 한 쌍의 외측 커버(140)에는 강성 조정부(160)를 구성하는 살빼기부(ES)를 형성하지 않고, 상하의 한 쌍의 중간 슬리브(110) 중 하나 또는 둘 모두에 강성 조정부(160)를 구성하는 살빼기부(ES)를 형성할 수 있다.
때에 따라, 한 쌍의 중간 슬리브(110) 및/또는 상부 외측 커버(142)는 도 10과 도 11에 나타낸 바와 같이 살빼기부(ES)를 중앙부 좌우의 전후 중앙부에 각각 형성하여 중간 슬리브(110) 또는 상부 외측 커버(142)가 "H"자의 평면모양을 가지도록 구성할 수 있다. 이렇게 강성 조정부(160)를 형성하는 경우, 강성 조정부(160)를 형성하지 않는 경우에 비해, 스태빌라이저 바 부시(100)의 전후방향의 강성, 좌우방향의 강성, 상하방향의 강성을 전반적으로 감소시킴은 물론이고, 특히, 스태빌라이저 바 부시(100)의 측방향(X축방향, 도 17 참조)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킬 수 있다. 이 경우, 상하 회전방향의 강성 및 좌우 회전방향의 강성도 다소 감소될 것이다.
때에 따라, 한 쌍의 중간 슬리브(110) 및/또는 상부 외측 커버(142)는 도 12와 도 13에 나타낸 바와 같이 살빼기부(ES)를 네 모서리부에 각각 형성하여 중간 슬리브(110) 또는 상부 외측 커버(142)가 "十"자의 평면모양을 가지도록 구성할 수 있다.
이렇게 강성 조정부(160)를 형성하는 경우, 강성 조정부(160)를 형성하지 않는 경우에 비해, 스태빌라이저 바 부시(100)의 전후방향의 강성, 좌우방향의 강성, 상하방향의 강성을 전반적으로 꽤 많이 감소시킴은 물론이고, 특히, 스태빌라이저 바 부시(100)의 좌우방향의 회전강성을 상하방향의 회전강성보다 더 많이 감소시킬 수 있다.
때에 따라, 하부 외측 커버(144) 역시 도 14에 나타낸 바와 같이 통공 형태의 살빼기부(ES)를 중앙부에 형성하여 상하방향의 강성을 많이 감소시키거나, 도 15에 나타낸 바와 같이 중앙부 좌우의 전후 중앙부에 각각 형성하여 강성 조정부(160)를 배치함으로써 하부 외측 커버(144)가 "H"자의 평면모양을 가지도록 구성하여 측방향 강성을 많이 감소시킬 수 있다.
또, 때에 따라, 하부 외측 커버(142)는 도 16에 나타낸 바와 같이 살빼기부(ES)를 네 모서리부에 각각 형성하여 하부 외측 커버(144)가 "十"자의 평면모양을 가지도록 구성하여 좌우의 회전방향의 강성을 상하방향의 회전 강성보다 상대적으로 많이 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시(100)와 조립용 브래킷(180)을 이용하여 스태빌라이저 바(170)를 차량에 지지할 때, 도 17 내지 도 19에 나타낸 스태빌라이저 바 부시(100)를 기준으로 스태빌라이저 바의 힘의 작용방향을 설명한다.
본 발명에서, 도 17에서 화살표로 나타낸 X방향이 측방향(차량의 전후방향)이고, Z방향이 상하방향이고, Ry방향이 비틀림 방향이고, 수평면 상에서 X방향에 수직인 도 18의 Y방향이 전후방향(차량의 측방향)이고, Rx방향이 상하 회전방향(스태빌라이저 바가 상하로 요동하는 방향)이고, 도 19의 Rz방향이 좌우 회전방향(스태빌라이저 바가 수평면 상에서 좌우로 요동하는 방향)이다.
일반적으로, 차량에서 스태빌라이저 바 부시(100)가 장착되는 기준방향인 Z방향이 차량기준 수직방향인 Z1방향으로 스태빌라이저 바(170)의 힘이 작용하는 것이 일반적이지만, 실제로는 차량에서 장착위치 및 운행 시 거동조건에 따라 Z1, Z2, Z3 등 상황에 맞춰 스태빌라이저 바(170)의 힘의 작용 방향이 바뀐다. 차량의 거동에 따라 스태빌라이저 바 부시(100)에 작용하는 하중은 Z방향 및 Ry 비틀림방향의 두개의 하중만 작용하는 것이 바람직하나, 차량에서의 장착 위치, 차량의 크기, 중량 및 장착상태, 주행 조건, 차량의 용도, 스태빌라이저 바의 강성과 거동 등에 따라 Z1 + Ry 비틀림 방향, Z1 + Rx 방향, Z1 + Ry 비틀림 방향 + Rz 방향 등과 같이 다양한 하중조건이 발생할 수 있다. 특히, Rx 방향의 하중이 발생할 때는, 종래 기술에서는 승차감 또는 내구성이 떨어지게 된다.
반면에, 본 발명에서는 각각의 차량의 주 하중방향에 맞추어 간단하게 튜닝하여 승차감을 향상 시킬 뿐만 아니라, 주 하중방향 외에는 강한 강성을 유지하면서 내구성은 증대시킬 수 있는 스태빌라이저 바 부시(100)를 제공할 수 있다.
도 20 내지 도 30을 참고하면, 스태빌라이저 바 부시(100)는 좌측 부시(103)와 우측 부시(108)로 분리되어 구성될 수 있다. 도 22 내지 도 30에 나타낸 중간 슬리브(110)와 외측 커버(140)는 한 쌍씩 구비되어야 하지만, 모두 좌우 대칭이므로 왼쪽의 것만 나타내었다. 이 실시 예에서, 강성 조정부(160)는 한 쌍의 중간 슬리브(110)에 형성되거나 한 쌍의 외측 커버(140)의 중앙부에 형성될 수 있고, 더 나아가 한 쌍의 중간 슬리브(110)의 중앙부 및 한 쌍의 외측 커버(140)의 중앙부 모두에 형성될 수 있다. 이 경우, 강성 조정부(160)를 형성하지 않은 경우를 기준으로, 모든 방향의 강성을 감소시킬 수 있지만, 특히, 스태빌라이저 바 부시(100)의 측방향(X축방향)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킬 수 있다. 이 실시 예에서, 살빼기부(ES)의 모양은 사각형의 것을 나타내었지만 원형이나 타원형 등 여타의 모양으로 형성될 수 있다.
때에 따라, 위 좌측 부시(103)와 우측 부시(108)는 상단의 외부층 고무(150)를 통해 서로 연결되어 구성될 수 있다. 이는 좌측 부시(103)와 우측 부시(108)를 가지는 다른 실시 예에서도 마찬가지이다.
도 24를 참고하면, 때에 따라, 중간 슬리브(110)의 살빼기부(ES)는 중앙부 좌우의 상하 중앙부에 형성되어 중간 슬리브(110)가 "H"자의 측면모양을 가지도록 형성할 수 있다. 이 경우, 강성 조정부(160)를 구성하는 살빼기부(ES)를 형성하지 않는 경우를 기준으로 스태빌라이저 바 부시(100)의 측방향(X축방향)의 강성과 좌우 회전방향의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킬 수 있다.
도 25를 참고하면, 중간 슬리브(110)의 살빼기부(ES)는 중간 슬리브(110)의 네 모서리부에 형성되어 중간 슬리브(110)가 "十"자의 측면모양을 가지도록 함으로써 강성 조정부(160)를 형성하지 않는 경우를 기준으로 스태빌라이저 바 부시(100)의 상하방향의 강성을 여타 방향에 비해 많이 감소시킬 수 있고, 상하방향 회전강성도 좌우방향의 회전강성보다 더 많이 감소시킬 수 있다.
도 26을 참고하면, 때에 따라, 중간 슬리브(110)의 살빼기부(ES)는 중앙부의 상하에 형성되어 중간 슬리브(110)가 "H"자의 측면모양을 가지도록 구성할 수 있다. 이 경우, 강성 조정부(160)를 구성하는 살빼기부(ES)를 형성하지 않는 경우를 기준으로 스태빌라이저 바 부시(100)의 상하방향(Z방향)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킬 수 있다.
도 27을 참고하면, 때에 따라 외측 커버(140) 역시 도 24의 중간 슬리브(110)에서와는 달리 중간 높이의 좌우에 살빼기부(ES)를 형성하여 H자 모양으로 형성하여 스태빌라이저 바 부시(100)의 좌우방향 및 좌우 회전방향의 강성을 상대적으로 많이 줄일 수 있다.
도 28 내지 도 30을 참고하면, 외측 커버(140)의 중앙부 좌우의 상측부에 또는 중앙부 좌우의 상측부와 하측부에 살빼기부(ES)를 형성하되 그 정도를 조정하여 상하방향(Z축 방향), 측방향(X축 방향), 상하 회전방향(Rx) 및 또는 좌우 회전방향(Rz)의 강성을 많이 줄일 수 있다.
위와 같이 좌우로 분할된 외측 커버(140)는 좌측과 우측의 외측 커버(140)가 좌우로 간격을 두고 좌우 대칭으로 배치되며, 내면은 원통면으로 되고 외면 중 저면은 평면으로 되어 상기 스태빌라이저 바로부터 전해오는 하중을 차체로 전달하는 역할을 한다.
때에 따라, 앞에서 설명한 중간 슬리브 없이 도 31 나타낸 외측 커버(140)에 살빼기부(ES)를 형성하여 강성 조정부(160)를 구성하고, 내면과 외면을 따라 고무층을 형성하여 좌측 부시와 우측 부시를 구성함으로써 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시를 구성할 수 있다.
이 경우에도, 외측 커버(140)는 내면이 원통면으로 구성되며, 조립 시 좌우로 간격을 두고 그리고 양측 가장자리가 마주 보도록 배치된다.
즉, 한 쌍의 외측 커버(140)의 내부를 따라 스태빌라이저 바를 탄성적으로 잡아주기 위한 내부층 고무가 형성되고, 외부를 따라 조립용 브래킷에 의해 가압되는 외부층 고무가 형성된다. 인서트 사출 시 이러한 한 쌍의 외측 커버(140)에 형성된 살빼기부(ES)에는 강성 조정 고무층(RL)이 형성된다.
도 32 내지 도 34를 참고하여 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시의 제조과정을 설명한다. 여타 도면도 함께 참고하면서 설명한다.
미리 준비한 중간 슬리브(110)와 상부 외측 커버(142)와 하부 외측 커버(144)로 구성된 외측 커버(140)를 몰드(MD) 내부에 설치하고 몰드(MD) 내부로 용융된 고무(RU)를 가압 주입하여 인서트 사출로 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시(100)를 성형한다.
중간 슬리브(110)와 외측 커버(140)로는 성형하고자 하는 스태빌라이저 바 부시(100)에 요구되는 특성에 따라 앞에서 설명한 도면들에 나타낸 것 중 하나를 선택하여 사용한다.
몰드(MD) 내부로 삽입된 중간 슬리브(110)의 외면에는 중간층 고무(130)가 성형되고 중간 슬리브(110)의 내면에는 내부층 고무(120)가 성형되고, 외측 커버(140)의 외면에 외부층 고무(150)가 형성된다. 각각의 구멍, 통공 또는 홈 형태의 살빼기부(ES)들을 통해서는 중간층 고무(130)와 내부층 고무(120)가 그리고 중간층 고무(130)와 외부층 고무(150)가 강성 조정 고무층(RL)을 통해 일체로 합체되어 성형된다.
몰드(MD)에서 성형된 스태빌라이저 바 부시(100)의 중간층 고무(130)와 내부층 고무(120) 및 외부층 고무(150)에 대한 가류(vulcanization) 과정을 거친 후 접착형의 경우, 내부층 고무(120) 내면과 스태빌라이저 바(170)의 외면 중 적어도 하나에 접착제를 도포하고, 스태빌라이저 바 부시(100)를 스태빌라이저 바(170)에 결합하고 스태빌라이저 바(170)의 위치를 정확하게 맞춘 다음 외부층 고무(150)를 내측으로 가압하여 내부층 고무(120)의 내면을 스태빌라이저 바(170)의 표면에 접착시킨다. 그립퍼형의 경우, 접착제 도포 없이 스태빌라이저 바 부시(100)를 스태빌라이저 바(170)의 외주면에 결합하고 조립용 브래킷(180)을 사용하여 차체에 고정하여 스태빌라이저 바를 지지할 수 있도록 한다.
본 발명에서와 같이 하는 경우, 중간층 고무(130) 내측의 중간 슬리브(110)의 체적 변경 및 중간층 고무(130) 외측의 외측 커버(140)의 체적 변경에 따른 각 방향의 지지 강성을 저감하여 자동차의 승차감을 향상 시킬 수 있다. 중간 슬리브(110) 및 외측 커버(140)의 체적변경을 위한 구멍 또는 홈 등의 살빼기부(ES)의 위치나 크기의 조합에 따라 다양한 강성 저감 방향과 정도를 조정할 수 있다.
도 35와 도 36은 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 부시의 또 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 3 및 도 21을 함께 참고하여 설명한다.
때에 따라, 내부고무(120)의 내주면에는 도 2와 도 21에서 나타낸 것과는 달리 비원형 표면부(SP, 좌우 대칭 또는 상하 대칭으로 한 쌍이 설치됨)가 형성될 수 있는 데, 이는 스태빌라이저 바를 견고하게 잡아줄 수 있도록 하기 위한 것으로, 그립퍼형의 스태빌라이저 바 부시(100)에 적합하다.
나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.
본 발명은 스태빌라이저 바 부시를 만드는데 이용될 가능성이 있다.
100: 스태빌라이저 바 부시 101: 상측 부시
103: 죄측 부시 106: 하측 부시
108: 우측 부시 110: 중간 슬리브
112: 상부 중간 슬리브 114: 하부 중간 슬리브
120: 내부층 고무 130: 중간층 고무
140: 외측 커버 142: 상부 외측 커버
144: 하부 외측 커버 150: 외부층 고무
160: 강성 조정부 170: 스태빌라이저 바
180: 조립용 브래킷 ES: 살빼기부
RL: 강성 조정 고무층

Claims (10)

  1. 내면과 외면이 원통면으로 되고 좌우 또는 상하로 간격을 두고 그리고 양측 가장자리가 마주 보도록 배치되는 한 쌍의 중간 슬리브;
    한 쌍의 상기 중간 슬리브의 내부표면을 따라 형성되고 스태빌라이저 바를 탄성적으로 잡아주기 위한 내부층 고무;
    한 쌍의 상기 중간 슬리브의 외부표면을 따라 형성된 중간층 고무;
    상기 중간층 고무 외면을 따라 설치된 한 쌍의 외측 커버; 및
    한 쌍의 상기 외측 커버의 외주면을 따라 형성된 외부층 고무를 포함하고,
    한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나에 형성된 살빼기부를 포함하는 강성 조정부가 형성되고,
    ⅰ) 한 쌍의 상기 중간 슬리브는 상하 대칭으로 배치되고, 한 쌍의 상기 외측 커버는 내면과 외면이 원통면으로 된 상부 외측 커버와 내면은 원통면으로 되고 외면 중 저면은 평면으로 되어 상기 스태빌라이저 바로부터 전해오는 하중을 차체로 전달하는 하부 외측 커버가 상하로 간격을 두고 배치되거나,
    ⅱ) 한 쌍의 상기 중간 슬리브는 좌우 대칭으로 배치되고, 한 쌍의 상기 외측 커버는 내면은 원통면으로 되고 외면 중 저면은 평면으로 되어 상기 스태빌라이저 바로부터 전해오는 하중을 차체로 전달하는 좌측 외측 커버와 우측 외측 커버가 좌우로 간격을 두고 좌우 대칭으로 배치되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 부시.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스태빌라이저 바 부시는 상측 부시와 하측 부시로 분리되어 구성되고,
    상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고,
    상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 중앙부에 형성되어 상기 강성 조정부를 형성하지 않은 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 상하방향(Z축방향)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 부시.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스태빌라이저 바 부시는 상측 부시와 하측 부시로 분리되어 구성되고,
    상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고,
    상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 중앙부 좌우의 전후 중앙부에 형성되어 상기 중간 슬리브 또는 상기 외측 커버가 "H"자의 평면모양을 가지도록 함으로써 상기 강성 조정부를 형성하지 않는 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 측방향(X축방향)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 부시.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스태빌라이저 바 부시는 상측 부시와 하측 부시로 분리되어 구성되고,
    상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고,
    상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 네 모서리부에 형성되어 상기 중간 슬리브 또는 상기 외측 커버가 "十"자의 평면모양을 가지도록 함으로써 상기 강성 조정부를 형성하지 않는 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 좌우방향의 회전강성을 상하방향의 회전강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 부시.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스태빌라이저 바 부시는 좌측 부시와 우측 부시로 분리되거나 좌측 부시와 우측 부시가 상단의 상기 외부층 고무를 통해 서로 연결되어 구성되고,
    상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고,
    상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 중앙부에 형성되어 상기 강성 조정부를 형성하지 않은 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 측방향(X축방향)의 강성을 여타방향의 강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 부시.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스태빌라이저 바 부시는 좌측 부시와 우측 부시로 분리되거나 좌측 부시와 우측 부시가 상단의 상기 외부층 고무를 통해 서로 연결되어 구성되고,
    상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고,
    상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브와 한 쌍의 상기 외측 커버 중 적어도 하나의 중앙부 좌우의 전후 중앙부에 형성되어 상기 중간 슬리브 또는 상기 외측 커버가 "H"자의 측면모양을 가지도록 구성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 부시.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스태빌라이저 바 부시는 좌측 부시와 우측 부시로 분리되거나 좌측 부시와 우측 부시가 상단의 상기 외부층 고무를 통해 서로 연결되어 구성되고,
    상기 강성 조정부는 상기 살빼기부에 형성된 강성 조정 고무층을 더 포함하고,
    상기 강성 조정부는 한 쌍의 상기 중간 슬리브의 네 모서리부에 형성되어 상기 중간 슬리브가 "十"자의 측면모양을 가지도록 함으로써 상기 강성 조정부를 형성하지 않는 경우를 기준으로 상기 스태빌라이저 바 부시의 상하방향 회전강성을 좌우방향의 회전강성보다 더 많이 감소시킨 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 부시.
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