KR19980038257U - 자동차의 현가장치용 암 부시 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 현가장치용 암 부시에 관한 것으로서, 특히, 휠의 움직임을 상하방향으로 조절하도록 된 현가암을 차체의 강도 및 강성을 증진시키도록 된 크로스멤버에 회동가능하도록 결합시키는 한편, 상기 현가암에서 크로스멤버로 전달되는 충격 및 진동을 감쇠시키도록 된 자동차의 현가장치용 암 부시에 있어서, 외측파이프의 내주면과, 상기 외측파이프의 내부에 삽입되어 있는 내측파이프의 외주면과의 사이에 형성되는 내부공간에 고압의 압축공기가 충진되고, 상기 압축공기는 고무막에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 암 부시를 제공하여, 암 부시의 충격 및 진동에 대한 감쇠성능을 향상시키고, 사용수명을 연장시킬 수 있다.

Description

자동차의 현가장치용 암 부시

본 고안은 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노면으로부터 현가장치의 현가암을 통해 크로스멤버에 전달되는 충격이나 진동에 대한 감쇠성능을 향상시키고, 사용수명을 연장하는 데에 적합한 자동차의 현가장치용 암 부시에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 현가장치를 설치함으로써, 차체나 하물의 손상을 방지하고, 승차감의 향상을 도모하였다.

현가장치 중 자동차의 전단에 설치되는 전방현가장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 노면에서 받는 충격을 완화하는 코일스프링(1)과, 이 코일스프링(10)의 자유진동을 억제하여 승차감을 향상시키는 쇽업소버(20), 하부차체의 강도 및 강성을 증진시키는 크로스멤버(3)와, 휠의 움직임을 조절하도록 된 현가암(40) 및 자동차가 좌우로 요동하는 것을 방지하는 스테빌라이저(50)로 구성된다.

여기서, 현가암(40)은 암 부시(60)를 매개로 하여 크로스멤버(30)에 회동가능하도록 체결되는 구조로 되어 있는데, 암 부시(60)는 노면에서 받는 충격이나 진동이 현가암(40)을 통해 크로스멤버(30)에 직접 전달되지 않도록 이를 완화 및 흡수하는 작용을 한다.

이와 같은 작용을 하는 암 부시(60)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 현가암(40)과 체결되는 외측파이프(Outer Pipe)(61)와, 크로스멤버(30)와 체결되는 내측파이프(Inner Pipe)(62)로 구성되어지며, 외측파이프(61)와 내측파이프(62)의 사이에는 고무부재(63)가 내설된 구조로 이루어진다.

한편, 상기 암 부시(60)가 현가암(40)에서 전해지는 충격 및 진동을 완화 및 흡수할 수 있는 것은, 임피던스(Impedance)의 미스매칭(Mismatching)에 의한 진동감쇠효과 때문인데, 이것은 서로 다른 임피던스의 두 물체가 상호 연결되어 있는 상태에서, 어느 한쪽의 물체에서 발생된 진동이 다른쪽 물체에 전달될 경우 이 진동은 임피던스의 차이에 의해 진행방향이 바뀌거나 그 일부만 전달되는 현상을 이용한 것으로, 임피던스의 차이가 클수록 진동감쇠효과가 더욱 크게 나타난다는 것이다.

즉, 외측파이프(61) 및 내측파이프(62)를 구성하는 철재의 임피던스는, 고무부재(63)를 구성하는 고무재질의 임피던스보다 크게 되는데, 이와 같을 경우, 현가암(40)으로부터 외측파이프(61)에 전해지는 충격이나 진동의 전달방향이 바뀌어지거나, 그 일부만이 내측파이프(62)를 통해 크로스멤버(30)에 전달됨으로써, 노면으로부터 현가암(40)을 통해 크로스멤버(30)에 전달되는 충격이나 진동이 완화 및 흡수되는 것이다.

이러한 암 부시(60)는, 상기한 바와 같이 내부 구성부재간의 임피던스의 차이가 클수록 충격 및 진동에 대한 감쇠효과가 커지게 되므로, 현가암(40)으로부터 전해지는 충격 및 진동에 대한 암 부시(60)의 감쇠성능을 향상시키기 위해서는, 상기 고무부재(63)를 이 보다 작은 임피던스의 물질로 대체하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고무부재(63)는, 현가암(40)으로부터 외측파이프(61)에 전해지는 충격이나 진동에 의해 압압되는 횟수가 증가될수록, 재질이 경화되어 임피던스가 증가되는 특성이 있다.

이와 같이, 고무부재(63)의 임피던스가 증가되면, 이 고무부재(63)의 임피던스와 외측파이프(61) 및 내측파이프(62)의 임피던스의 차이가 감소되기 때문에, 암 부시(60)의 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 저하되게 된다.

상기한 바와 같이, 암 부시(60)의 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 저하되게 되면, 현가암(40)으로부터 전해지는 충격 및 진동이 상기 암 부재(60)에 의해 충분하게 완화 및 흡수되지 못한 상태로 크로스멤버(50)에 직접 전달되기 때문에, 자동차의 승차감이 나빠지게 된다.

즉, 상기한 바와 같은 고무부재(63)의 짧은 사용수명에 의하여, 자동차의 승차감이 총 주행시간에 비례하여 점차적으로 나빠지게 되었던 것이고, 이를 해결하기 위해서는, 장시간 사용하여도 임피던스가 증가되지 않는 긴 수명의 물질로 상기 고무부재(63)를 대체하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 고안은, 충격 및 진동에 대한 감쇠성능을 향상시키고, 사용수명을 연장시킬 수 있는 자동차의 현가장치용 암 부시를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 자동차의 현가장치용 암 부시는, 휠의 움직임을 상하방향으로 조절하도록 된 현가암을 차체의 강도 및 강성을 증진시키도록 된 크로스멤버에 회동가능하도록 결합시키는 한편, 상기 현가암에서 크로스멤버로 전달되는 충격 및 진동을 감쇠시키도록 된 자동차의 현가장치용 암 부시에 있어서, 외측파이프의 내주면과, 상기 외측파이프의 내부에 삽입되어 있는 내측파이프의 외주면과의 사이에 형성되는 내부공간에 고압의 압축공기가 충진되고, 상기 압축공기는 고무막에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 자동차의 일반적인 전방현가장치를 도시한 개략적인 구조도,

도 2는 종래의 암 부시의 종축방향의 단면도,

도 3은 종래의 암 부시에 대한 사시도,

도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 암 부시의 종축방향에 대한 단면도,

도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 암 부시의 횡축방향에 대한 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:코일스프링20:쇽업소버

30:크로스멤버40:현가암

50:스테빌라이저60,70:암 부시

61,71:외측파이프62,72:내측파이프

63:고무부재73:고무막

74:케블라

이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안에 의한 자동차의 현가장치용 암 부시에 관한 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 암 부시(70)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 현가암(도 1의 40 참조)과 체결되는 외측파이프(71)와, 크로스멤버(도 1의 30 참조)와 체결되는 내측파이프(72)로 구성되어지며, 외측파이프(61)와 내측파이프(62)의 사이는 고무막(63)에 의해 밀봉되어 외부와 밀폐되는 구조를 가진다.

또한, 고무막(63)에 의해 밀봉된 외측파이프(71)와 내측파이프(72)의 사이에는 고압의 압축공기가 충진되어 있어서,이 압축공기의 탄성력에 의해 내측파이프(72)가 외측파이프(71)의 중심부에 위치하도록 지지되는 한편, 현가암(도 1의 40 참조)으로부터 외측파이프(71)로 전달되는 충격 및 진동이 감쇠된다.

여기서, 상기 압축공기는 종래의 고무부재(도 3 및 도 3의 63 참조)에 비하여 임피던스가 작기 때문에, 본 고안의 암 부시(70)는 종래의 암 부시(도 1 내지 도 3의 60 참조)보다 내부 구성부재간의 임피던스의 차이가 크게 된다.

따라서, 본 고안의 암 부시(70)는 종래의 암 부시(도 1 내지 도 3의 60 참조)에 비하여 현가암(도 1의 40 참조)으로부터 전해지는 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 향상되는 것이다.

또한, 상기 압축공기는 종래의 고무부재(도 2 및 도 3의 63 참조)와 같이 재질이 경화되어 임피던스가 증가되는 특성을 나타내지 않기 때문에, 자동차의 총주행시간이 길어지더라도 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 저하되지 않는다.

즉, 본 고안의 암 부시(70)는 종래의 암 부시(도 1 내지 도 3의 60 참조)에 비하여 사용수명이 연장되는 것이다.

한편, 고무막(63)에 의해 밀봉된 외측파이프(71)와 내측파이프(72)의 사이에는 암 부시(70)의 내구력이 향상되도록 내측파이프(72)의 외주면을 따라 여러겹의 케블라(74)가 감겨 있어서, 압축공기만으로는 지탱하기 어려운 대충격이 현가암(도 1의 40 참조)으로부터 외측파이프(71)에 전해지는 경우에도 암 부시(70)가 상기 대충격을 완화 및 흡수할 수 있게 된다.

참고로, 케블라(Kevlar)(74)는 미국 듀퐁사에서 개발한 고탄성률의 고강력 섬유를 말하는데, 비중이 1.44∼1.45이고, 인장강도가 280[kgf/mm²], 탄성률은 케블라 49에서 13,300[kgf/mm²]인 한편, 경량이면서도, 비탄성률(比彈性率) 및 비강도(比强度)가 큰 특징을 나타낸다.

전술한 바와 같이 본 고안의 자동차의 현가장치용 암 부시에 의하면, 종래의 암 부시에 비하여 내부 구성부재간의 임피던스의 차이가 커지고, 재질이 경화되는 특성을 나타내지 않으므로, 충격 및 진동에 대한 감쇠성능이 향상되고, 사용수명이 연장되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 휠의 움직임을 상하방향으로 조절하도록 된 현가암을 차체의 강도 및 강성을 증진시키도록 된 크로스멤버에 회동가능하도록 결합시키는 한편, 상기 현가암에서 크로스멤버로 전달되는 충격 및 진동을 감쇠시키도록 된 자동차의 현가장치용 암 부시에 있어서,

   외측파이프의 내주면과, 상기 외측파이프의 내부에 삽입되어 있는 내측파이프의 외주면과의 사이에 형성되는 내부공간에 고압의 압축공기가 충진되고, 상기 압축공기는 고무막에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 암 부시.
2. 제1항에 있어서,

   상기 압축공기가 충진되어 있는 내부공간에는, 내구력의 향상을 위하여 케블라가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 암 부시.