KR20080026350A - 차량 현가장치용 로어 암의 지오메트리 부시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 현가장치용 로어 암의 지오메트리 부시에 관한 것으로, 로어 암의 G 부시를 전체적인 크기를 키우지 않고서 차량 성능 유지와 내구강성의 확보라는 강성과 연성 특징을 모두 만족시킴과 더불어, 강성과 연성 특성에 대한 튜닝(Tuning)을 용이하게 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 현가장치를 구성하는 로어 암(1)이 차륜쪽의 너클부위에 체결되는 볼 조인트(10)와, 차체 프레임(2)쪽에 체결되는 A 부시(20) 및 상기 A 부시(20)에 간격을 두고 차체 프레임(2)쪽에 체결되는 G 부시(30)로 3점 체결 구조를 갖되,

상기 G 부시(30)는 외경을 이루는 아우터파이프(31)와 내경을 이루는 인너파이프(32)사이에 형성된 매스(33)가, 유연성을 갖는 합성수지인 스프리터(37)를 매개로 구획되면서, 중심에 대해 양쪽으로 각각 형성되는 강성(Hard)영역구간(X,X')과 연성(Soft)영역구간(Y,Y')을 형성하며,

상기 연성(Soft)영역구간(Y,Y')은 강성(Hard)영역구간(X,X')에 비해 용이한 변형이 이루어지는 우레탄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 현가장치용 로어 암의 지오메트리 부시{Geometry bush of lower arm for suspension in vehicle}

도 1은 본 발명에 따라 현가장치를 구성하면서 지오메트리 부시를 구비한 로어 암의 체결도

도 2(가),(나)는 본 발명에 따른 지오메트리 부시의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 지오메트리 부시의 작동 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 로어 암 2 : 차체 프레임

10 : 볼조인트 20 : A부시

30 : G부시 31 : 아우터파이프

32 : 인너파이프 33 : 매스

34 : 외주면 35 : 내주면

36 : 변형바디 36a : 주름단

37 : 스프리터

X,X' : 강성(Hard)영역구간 Y,Y' : 연성(Soft)영역구간

본 발명은 차량 현가장치용 로어 암에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 현가장치용 로어 암의 지오메트리 부시에 관한 것이다.

일반적으로 주행 중 차량이 노면의 불균일로부터 소음을 수반하는 진동을 받게 되면서 차체가 흔들리는 현상을 방지하는 현가장치는 스프링과 쇽업소버(Shock Absober) 및 로어 암(및 어퍼암)과 스테빌라이져 등으로 구성되어, 대체로 스프링상수와 댐핑력 및 차고조종의 3가지 기능을 주로 하면서 차량의 승차감과 안정성을 개선하는 역할을 한다.

이와 같은 현가장치 중 차륜을 차체에 연결하면서 지지하는 기능을 수행하는 로어암 중 3점 체결방식은, 통상적으로 차륜쪽의 너클부위에 체결되는 볼 조인트가 형성된 반대부위에서 차체쪽으로 2점 체결되도록 각각 차체마운팅부시(일명 A 부시라 함)와 지오메트리 부시(일명 G 부시라 함)가 형성되는 구조를 갖게 된다.

이러한 3점 체결방식의 로어 암의 경우 지오메트리 부시인 G부시는 차량 성능을 좌우하는 중요한 요소로서, 차량의 전·후와 더불어 좌·우 충격을 완화시키고 현가장치의 강성을 유지하도록 G부시만의 고유 구조를 갖는 특징이 있는데 즉, 상기 G부시는 좌·우 강성을 크게 하기 위해 좌·우측으로 강성 영역(Hard Portion; 통상 브릿지(Bridge라 함)구간을 형성함과 더불어, 전·후 충격을 완화시키기 위해 연성 영역(Soft Portion; 통상 보이드(Void)라 하며 빈 공간임)구간을 형성하여, 강성과 연성 구간을 동시에 갖는 특징이 있게 된다.

그러나, 이러한 G 부시는 강성을 확보하기 위해 강성 영역을 두껍게 하면 부드러운 특성이 저하되고, 소프트한 특성을 유지하기 위해 연성 영역을 크게 하면 내구가 취약해 지는 특성상, 강성과 연성 구간의 특성을 조화시키기 매우 어려운 한계가 있게 된다.

또한, 이러한 G 부시의 구조특성에 따라 상대적으로 내구적 측면에 취약해 반복되는 내구 시험 중 G 부시의 파손이 일어나는 현상이 있고, 이를 방지하는 내구성을 얻기 위해 크기를 키워주면 전반적으로 주위 부품에도 좋지 않은 영향을 주게 된다.

또한, 이와 같은 G 부시는 비선형 재질인 고무로 이루어져 사전에 해석을 시행하더라도, 실제는 시험 결과와 많은 차이가 있어 설계적 측면에서 도 많은 어려움이 가중될 수밖에 없는 한계가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 로어 암의 G 부시를 전체적인 크기를 키우지 않고서 차량 성능 유지와 내구강성의 확보라는 강성과 연성 특징을 모두 만족시킴과 더불어, 강성과 연성 특성에 대한 튜닝(Tuning)을 용이하게 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 현가장치를 구성하는 로어 암이 차륜쪽의 너클부위에 체결되는 볼 조인트와, 차체 프레임쪽에 체결되는 A 부시 및 상기 A 부시에 간격을 두고 차체 프레임쪽에 체결되는 G 부시로 3점 체결 구조 를 갖되,

상기 G 부시는 외경을 이루는 아우터파이프와 내경을 이루는 인너파이프사이에 형성된 매스가, 유연성을 갖는 합성수지인 스프리터를 매개로 구획되면서, 중심에 대해 양쪽으로 각각 형성되는 강성(Hard)영역구간과 연성(Soft)영역구간(Y,Y')을 형성하며,

상기 연성(Soft)영역구간은 강성(Hard)영역구간에 비해 용이한 변형이 이루어지는 우레탄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 지오메트리 부시를 구비한 로어 암을 이용한 차량 현가장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 차륜쪽의 너클부위에 체결되는 볼 조인트(10)와, 차체 프레임(2)쪽에 체결되는 A 부시(20) 및 상기 A 부시(20)에 간격을 두고 차체 프레임(2)쪽에 체결되는 G 부시(30)로 3점 체결 구조를 갖는 로어 암(1)을 이용해 현가장치를 구성하되,

상기 G 부시(30)는 로어 암(1)에 압입되는 외경을 이루는 아우터파이프(31)와, 볼트 체결을 위한 인너파이프(32) 및 상기 아우터파이프(31)와 인너파이프(32)사이에 형성되어 외력에 의한 변형을 유발해 차량 성능을 저하시키지 않도록 서로 반대되는 강성(X,X')과 연성(Y,Y') 특성으로 양분시킨 매스(33)로 이루어진다.

여기서, 상기 매스(33)는 도 2(가),(나)에 도시된 바와 같이 아우터파이 프(31)내면에 밀착 접착된 외주면(34)과, 인너파이프(32)의 외면에 밀착 접착된 내주면(35) 및 상기 외주면(34)과 내주면(35)사이를 이루면서 서로 대칭되는 구간으로 강성(Hard)영역구간(X,X')과 연성(Soft)영역구간(Y,Y')을 형성한 변형바디(36)로 이루어진다.

그리고, 상기 매스(33)는 우레탄재질로 이루어지며, 상기 강성(Hard)영역구간(X,X')은 G 부시(30)의 강성을 확보하기 위한 경도를 갖는 반면, 상기 연성(Soft)영역구간(Y,Y')은 강성 영역에 비해 변형이 용이하게 발생하도록 상대적으로 낮은 경도를 갖게 된다.

또한, 상기 변형바디(36)에 형성된 강성(Hard)영역구간(X,X')과 연성(Soft)영역구간(Y,Y')은 서로간의 영역 구획을 위한 스프리터(37)가 덧대어지며, 상기 스프리터(37)는 유연성(Flexible)을 갖는 합성수지로 이루어진다.

이에 더해 상기 매스(33)의 변형바디(36)에는 인장과 압축 시 변형이 용이하게 이루어지도록 주름단(36a)을 형성하며, 상기 주름단(36a)은 동심원을 이루면서 다수로 이루어지면서 보다 용이한 변형이 발생하도록 일정 깊이(이는 G부시의 특성에 따라 설계되는 매스의 재질에 따라 결정됨)를 갖게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 로어 암(1)은 현가장치를 구성하는 한 요소로서 일단이 볼조인트(10)를 매개로 차륜부위로 체결되고, 타단이 차체 프레임(2)쪽으로 A 부시(20)와 G 부시(30)를 매개로 2점 체결되어진다.

이와 같은 로어 암(1)의 G 부시(30)는 강성과 연성 특성을 동시에 만족해 차량 성능 유지와 G 부시(30)의 내구 강성도 확보할 수 있는 특징이 있는데 이는, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 G 부시(30)가 아우터파이프(31)와 인너파이프(32)사이를 이루는 탄성재질의 매스(33)에 강성(Hard)영역구간(X,X')과 연성(Soft)영역구간(Y,Y')을 형성시켜, 외력이 가해질 때 강성(Hard)영역구간(X,X')에 비해 연성(Soft)영역구간(Y,Y')이 상대적으로 큰 변형을 갖도록 작용함으로 써 달성되어진다.

즉, 상기 G 부시(30)의 매스(33)가 도 2(나)에 도시된 바와 같이, 유연성(Flexible)을 갖는 합성수지인 스프리터(37)를 매개로 서로 대칭되는 구간인 강성(Hard)영역구간(X,X')과 연성(Soft)영역구간(Y,Y')을 형성함에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 로어 암(1)의 거동 시 G 부시(30)에 작용하는 하중은 강성(Hard)영역구간(X,X')에 비해 상대적으로 강성이 약한 연성(Soft)영역구간(Y,Y')쪽이 변형 즉, 하중이 작용하는 방향의 연성(Soft)영역구간(Y')이 압축되는 반면 그 반대인 연성(Soft)영역구간(Y)은 인장되면서 전·후 충격을 완화시키게 된다.

또한, 상기 G 부시(30)의 매스(33)에 형성된 강성(Hard)영역구간(X,X')은 로어 암(1)의 거동에 따라 변형이 거의 일어나지 않게 되고, 이에 따라 현가 장치에서 요구되는 강성을 유지하게 된다.

이와 같은 작용을 하는 G 부시(30)는 내구를 위한 강성과 부드러운 승차감을 위한 성능에 대한 조화를 갖도록 하는 튜닝(Tuning)작업이 용이한데 이는, 상기 G 부시(30)의 매스(33)에 형성된 연성(Soft)영역구간(Y,Y')이 빈 공간으로 형성되지 않고 유연한 재질의 우레탄등으로 이루어짐에 따라, 상기 강성(Hard)영역구간(X,X')과 연성(Soft)영역구간(Y,Y')의 형성 크기를 적절히 조절할 수 있기 때문이다.

또한, 상기 G 부시(30)의 연성(Soft)영역구간(Y,Y')이 빈 공간으로 이루어지지 않음에 따라, 반복적인 내구 시험이 이루어지더라도 매스(33)의 균열과 같은 파손 현상이 발생되지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 내구 성능 강화를 위한 강성영역에 대해 G 부시에 형성하는 차량 성능 향상을 위한 부드러운 영역이 빈 공간으로 형성되지 않고 소프트(soft)한 재질의 우레탄으로 이루어짐에 따라, G 부시의 강성과 소프트한 특성이 최적으로 조화를 이룰 수 있는 튜닝 작업의 자유도가 향상되는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명의 G 부시는 소프트한 특성을 부여하는 영역이 빈 공간으로 이루어지지 않으므로, G 부시에 대한 반복적인 내구 시험이 이루어지더라도 매스(33)의 균열과 같은 파손 현상이 발생되지 않는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 현가장치를 구성하는 로어 암(1)이 차륜쪽의 너클부위에 체결되는 볼 조인트(10)와, 차체 프레임(2)쪽에 체결되는 A 부시(20) 및 상기 A 부시(20)에 간격을 두고 차체 프레임(2)쪽에 체결되는 G 부시(30)로 3점 체결 구조를 갖되,

   상기 G 부시(30)는 외경을 이루는 아우터파이프(31)와 내경을 이루는 인너파이프(32)사이에 형성된 매스(33)가, 유연성을 갖는 합성수지인 스프리터(37)를 매개로 구획되면서, 중심에 대해 양쪽으로 각각 형성되는 강성(Hard)영역구간(X,X')과 연성(Soft)영역구간(Y,Y')을 형성하며,

   상기 연성(Soft)영역구간(Y,Y')은 강성(Hard)영역구간(X,X')에 비해 용이한 변형이 이루어지는 우레탄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 현가장치용 로어 암의 지오메트리 부시.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 매스(33)에는 동심원을 이루는 다수의 주름단(36a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 현가장치용 로어 암의 지오메트리 부시.

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