KR20160053620A - 이중 보이드 타입 부시 및 멀티링크 서스펜션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전달된 외력을 흡수하도록 탄성 변형되는 탄성매스의 축방향을 관통한 관통 보이드와 축방향을 관통하지 않은 비관통 보이드가 포함된 것을 특징으로 하는 이중 보이드 타입 부시와 이중 보이드 부시, 전달된 외력을 흡수 하도록 탄성 변형되는 액슬 부시, 상기 액슬 부시를 이용해 차륜부위와 체결되고 상기 이중 보이드 부시를 이용해 차체부위와 체결되는 로워암이 포함된 것을 특징으로 하는 멀티링크 서스펜션에 관한 것으로, 종래의 단일 보이드 부시와 내구성을 동등하게 유지할 수 있으며 동시에 코니컬 특성치는 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

이중 보이드 타입 부시 및 멀티링크 서스펜션 {Dual Void Type Bush and Multi-link Suspension}

본 발명은 이중 보이드 타입 부시(Dual Void Type Bush)와 이를 포함한 멀티링크 서스펜션(Multi-link Suspension)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성을 유지하면서 코니컬(Conical) 특성치를 저하시킨 이중 보이드 부시와 상기 이중 보이드 부시가 장착된 로워암을 포함하는 멀티링크 서스펜션 관한 것이다.

일반적으로 차량의 서스펜션(suspension)은 승차감 및 주행 안정성을 도모하기 위한 장치로써, 주로 차체를 차륜으로부터 안정적으로 지지하면서 차륜으로부터 제공되는 진동을 억제하거나 또는 신속하게 감소시키는 기능을 수행하게 된다.

상기와 같은 서스펜션은 차륜을 차체에 연결하면서 지지하는 기능을 수행하는 로워암, 어퍼암, 어시스트암 등 다양한 암류를 포함하여 구성되는데, 상기의 암류는 주변 구성품와 연결될 때 부시를 매개로 장착된다.

부시는 주행 시 바퀴의 상하좌우 위치변화에 의한 서스펜션의 움직임으로 인하여 차체에 입력되는 하중과 진동에 의해 전달된 외력을 흡수하는 기능을 갖는데, 상기의 기능을 보다 향상시키기 위해서는 자체 내구성과 코니컬 특성치의 상호 조절이 필요하다. 여기서, 코니컬 특성치란 서스펜션에 포함된 로워암, 어시트암 등의 암류가 부시를 중심으로 원뿔 형상의 궤적을 형성하면서 이동하는 것을 방지하기 위한 코니컬 방향의 강성을 의미한다.

그 이유는 부시의 내구성이 높으면 코니컬 특성치가 과다할 수 있으며 이에 따라 차량 하중이 차륜의 센터를 통해 들어올 때, 코니컬 특성치에 의한 반력에 의해 서스펜션 암류의 모멘트 반력을 더욱 증대시켜 암류의 내구성을 악화시킬 수 있으며 그에 따른 마찰을 증가시켜 승차감을 악화시키는 원인이 되기 때문이다.

또한, 부시는 에이징(aging) 됨에 따라 댐핑 특성이 변경되는 단점을 갖고 있는데 그 특성이 변화되면 그로 인해 차량의 주행 성능에 변화를 일으켜 차량에 바람직하지 않은 변화를 주게 된다.

따라서, 서스펜션 암류에 적용되는 부시가 주행 시 차체에 입력되는 하중과 진동에 따른 변위를 흡수하는 기능을 보다 향상시키기 위해서는 내구성과 코니컬 특성치의 상호 적절한 조절이 필요하다.

한국등록특허 10-1293976 (2013년08월01일)

본 발명은 중간 파이프를 기준으로 외측 및 내측에 위치한 제1탄성매스 및 제2탄성매스에 각각 보이드를 구비하고, 특히 제2탄성매스에 구비된 비관통 보이드 영역의 탄성매스 충진량을 다른 영역의 충진량 보다 일정 이하로 충진함으로써 부시의 내구성을 하나의 관통 보이드만 구비한 종래의 부시와 동등하게 유지하면서 동시에 상대적으로 코니컬 특성치를 저감시킬 수 있는 이중 보이드 타입 부시 및 이를 포함한 멀티링크 서스펜션을 제공하는데 목적이 있다.

이러한 본 발명의 이중 보이드 타입 부시는 전달된 외력을 흡수하도록 탄성 변형되는 탄성매스의 축방향을 관통한 관통 보이드와 축방향을 관통하지 않은 비관통 보이드가 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 이러한 본 발명의 멀티링크 서스펜션은 전달된 외력을 흡수하도록 탄성 변형되는 탄성매스의 축방향을 관통한 관통 보이드와 축방향을 관통하지 않은 비관통 보이드로 이중 보이드를 형성한 이중 보이드 부시와 전달된 외력을 흡수 하도록 탄성 변형되는 액슬 부시와 상기 액슬 부시를 이용해 차륜부위와 체결되고, 상기 이중 보이드 부시를 이용해 차체부위와 체결되는 로워암이 포함된 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명의 이중 보이드 타입 부시는 중간 파이프 외측에 관통 보이드를 구비하고 안측에는 비관통 보이드를 구비하며 특히, 비관통 보이드 영역의 충진량을 다른 탄성매스 영역보다 일정 이하로 충진함으로써 내구성을 종래의 부시와 동등하게 유지하면서 동시에 코니컬 특성치는 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 멀티링크 서스펜션은 이중 보이드 부시가 장착된 로워암을 포함함으로써 차량의 승차감을 향상시키고 주행 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 단일 보이드 타입 부시의 구성,
도 2는 본 발명의 이중 보이드 타입 부시의 구성,
도 3은 본 발명의 이중 보이드 타입 부시가 포함된 멀티링크 서스펜션의 구성을 보여준다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 종래의 단일 보이드 타입 부시의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 단일 보이드 부시(1)는 중공 원통형상으로 상기 단일 보이드 부시(1)의 내부를 형성하는 내측 파이프(2), 원통형상으로 상기 부시(1)의 외부를 형성하는 외측 파이프(3), 상기 내측 파이프(2)와 외측 파이프(3) 사이에 위치하며 원통형상을 갖는 중간 파이프(4), 상기 내측 파이프(2)와 상기 중간 파이프(4) 사이에 충진된 제1탄성매스(5), 상기 중간 파이프(4)와 상기 외측 파이프(3) 사이에 충진되며 상기 제1탄성매스보다 더 큰 체적을 갖는 제2탄성매스(6), 상기 제2탄성매스(60)에 형성되며 축방향을 관통하는 관통 보이드(8)로 구성된다.

여기서, 상기 내측 파이프(2), 외측 파이프(3) 및 중간 파이프(4)는 주로 강재질로 이루어지나 서스펜션 암류에 적용되는 부시에서 요구되는 강성 및 내구성을 충족하는 모든 재질이 적용될 수 있다. 또한, 상기 제1탄성매스(5) 및 제2탄성매스(6)는 고무를 의미하나 서스펜션 암류에 적용되는 부시에서 요구되는 강성 및 내구성을 충족하는 모든 재질이 적용될 수 있다.

상기 단일 보이드 부시(1)는 상기 내측 파이프(2)와 중간 파이프(4) 사이에 충진된 상기 제1탄성매스(5)의 충진량이 최대인 상태이며, 이에 따라 상기 부시(1)의 내구성이 가장 크게 형성된다. 하지만 이러한 상태는 서스펜션 암류가 상기 단일 보이드 부시(1)를 중심으로 원뿔 형상의 궤적을 형성하면서 이동하는 것을 방지하기 위한 코니컬 특성치 즉, 코니컬 방향의 강성을 가장 크게 형성시켜 승차감을 악화시키는 원인이 될 수 있다.

도 2는 본 발명의 이중 보이드 타입 부시의 구성을 나타낸다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 부시(10)는 중공 원통형상으로 상기 이중 보이드 부시(10)의 내부를 형성하는 내측 파이프(20), 원통형상으로 상기 이중 보이드 부시(10)의 외부를 형성하는 외측 파이프(30), 상기 내측 파이프(20)와 외측 파이프(30) 사이에 위치하며 원통형상을 갖는 중간 파이프(40), 상기 내측 파이프(20)와 상기 중간 파이프(40) 사이에 충진된 제1탄성매스(50), 상기 중간 파이프(40)와 상기 외측 파이프(30) 사이에 충진되며 상기 제1탄성매스보다 더 큰 체적을 갖는 제2탄성매스(60), 상기 제1탄성매스(50)에 형성되며 축방향을 관통하지 않은 비관통 보이드(70), 상기 제2탄성매스(60)에 형성되며 축방향을 관통하는 관통 보이드(80)로 구성된다.

본 발명의 상기 이중 보이드 부시(10)는 도 1에서 도시된 종래의 상기 단일 보이드 부시(1)와 주요 구성은 동일하며 여기에 내측 파이프(20)와 중간 파이프(40) 사이에 충진된 제1탄성매스(50)에 축방향을 관통하지 않은 상기 비관통 보이드(70)를 추가적으로 더 구비한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 비관통 보이드(70)는 영역의 탄성매스 충진량이 상기 제1탄성매스(50) 및 제2탄성매스(60)에 포함된 다른 영역의 충진량보다 일정 이하로 충진된 상태를 의미한다.

상기와 같이 구성된 이중 보이드 부시(10)의 내구성을 변형률 측정 시험을 통해 테스트해 본 결과 내구성이 가장 큰 종래의 상기 단일 보이드 부시(1)와 동등한 크기의 내구성을 얻을 수 있었다. 또한, 코니컬 특성치를 쇼어 경도 실험을 통해 측정해 본 결과 상기 이중 보이드 부시(10)의 코니컬 특성치가 종래의 상기 단일 보이드 부시(1)와 대비하여 약 32~36% 저감된 결과를 얻을 수 있었다.

한편, 본 발명의 상기 이중 보이드 부시(10)는 상기 제1탄성매스(50)의 체적이 상기 제2탄성매스(60)의 체적보다 작으므로 상기 내측 보이드(70)의 사이즈 변화에 따른 내구성 및 코니컬 특성치의 변화가 상기 외측 보이드(80)의 사이즈 변화보다 크게 된다.

따라서, 본 발명은 내구성이 허용하는 범위 내에서 상기 내측 보이드(70)의 사이즈 및 제1탄성매스(50)의 충진량을 먼저 결정하고 상기 외측 보이드(80)의 사이즈를 변화시킴으로써 코니컬 특성치를 조절하는 방향으로 튜닝이 가능하다.

도 3는 본 발명의 이중 보이드 타입 부시가 포함된 멀티링크 서스펜션의 구성을 나타낸다.

도시한 바와 같이, 멀티링크 서스펜션(100)은 차륜이 장착되는 차륜부(120)와 차량의 전후 또는 좌우 방향의 비틀림이나 휘어짐을 방지하는 기능을 하는 크로스 멤버(130)와 차륜을 차체에 연결하고 아울러 지지하는 기능을 수행하는 로워암(110)을 포함한다. 이외에도 일반적인 멀티링크 서스펜션을 구성하는 기타의 구성요소들은 상기 멀티링크 서스펜션(100)에 모두 포함된다.

여기서, 상기 로워암(110)에는 전달된 외력을 흡수하도록 탄성 변형되는 탄성매스의 축방향으로 관통한 상기 관통 보이드(80)와 축방향을 관통하지 않은 상기 비관통 보이드(70)로 이중 보이드를 형성한 이중 보이드 부시(10)와 전달된 외력을 흡수 하도록 탄성 변형되고 상기 로워암(110)이 차륜부위와 체결 시 이용되는 액슬 부시(10-1)가 장착되어 있다.

이와 같이 상기 로워암(110)에 구비된 상기 이중 보이드 부시(10)는 종래의 상기 단일 보이드 부시(1)와 내구성이 동등하고, 코니컬 특성치는 더 저감된 형태이기 때문에 상기 로워암(110)을 포함하는 상기 멀티링크 서스펜션(100)은 종래의 멀티링크 서스펜션을 구비한 차량보다 더 뛰어난 승차감을 가질 수 있으며, 주행 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

1 : 단일 보이드 부시
10 : 이중 보이드 부시
10-1 : 액슬 부시
2, 20 : 내측 파이프
3, 30 : 외측 파이프
4, 40 : 중간 파이프
5, 50 : 제1탄성매스
6, 60 : 제2탄성매스
8, 80 : 관통 보이드
70 : 비관통 보이드
100 : 멀티링크 서스펜션
110 : 로워암
120 : 차륜부
130 : 크로스 멤버

Claims (8)

1. 전달된 외력을 흡수하도록 탄성 변형되는 탄성매스의 축방향을 관통한 관통 보이드와 축방향을 관통하지 않은 비관통 보이드가 포함된 것을 특징으로 하는 이중 보이드 타입 부시.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성매스는 중간 파이프를 기준으로 내측의 제1탄성매스와 외측의 제2탄성매스로 구분되는 것을 특징으로 하는 이중 보이드 타입 부시.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1탄성매스의 체적이 상기 제2탄성매스의 체적보다 작은 것을 특징으로 하는 이중 보이드 타입 부시.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 비관통 보이드는 상기 제1탄성매스에 구비되고 것을 특징으로 하는 이중 보이드 타입 부시.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 비관통 보이드 영역의 충진량은 상기 제1탄성매스 및 제2탄성매스에 포함된 다른 영역의 충진량보다 일정 이하로 충진된 것을 특징으로 하는 이중 보이드 타입 부시.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 내측 파이프, 외측 파이프 및 중간 파이프의 재질은 강재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보이드 타입 부시.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 제1탄성매스 및 제2탄성매스의 재질은 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보이드 타입 부시.
   
8. 전달된 외력을 흡수하도록 탄성 변형되는 탄성매스의 축방향을 관통한 관통 보이드와 축방향을 관통하지 않은 비관통 보이드로 이중 보이드를 형성한 이중 보이드 부시;
   전달된 외력을 흡수 하도록 탄성 변형되는 액슬 부시;
   상기 액슬 부시를 이용해 차륜부위와 체결되고, 상기 이중 보이드 부시를 이용해 차체부위와 체결되는 로워암;
   이 포함된 것을 특징으로 하는 멀티링크 서스펜션.

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