KR20170063066A - 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시 - Google Patents

Abstract

차량의 서스펜션용 미끄럼 부시가 개시된다. 개시된 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시는 ⅰ)외주면에 볼스터드가 형성된 중공의 인너 파이프와, 인너 파이프의 볼스터드를 감싸는 베어링과, 베어링의 외주면을 감싸는 베어링 케이스를 포함하는 필로우 볼 조인트와, ⅱ)필로우 볼 조인트의 베어링 케이스의 외주면을 감싸며 배치되는 미들 파이프와, ⅲ)베어링 케이스의 외주면과 미들 파이프의 내주면 사이에 가류 접착되는 제1 러버와, ⅳ)미들 파이프의 외주면을 감싸며 배치되는 아웃터 파이프와, ⅴ)미들 파이프의 외주면과 아웃터 파이프의 내주면 사이에 가류 접착되는 제2 러버를 포함할 수 있다.

Description

차량의 서스펜션용 미끄럼 부시 {SLIDING BUSH FOR SUSPENSION OF VEHICLE}

본 발명의 실시예는 차량의 서스펜션에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동 절연(NVH) 및 강성 축소(R&H) 성능을 개선할 수 있는 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 서스펜션은 차축과 차체 사이에 배치되어 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다. 차량의 서스펜션은 크게 프론트 서스펜션(front suspension)과 리어 서스펜션(rear suspension)으로 분류된다.

한편, 서스펜션의 구성요소와 차체의 서브프레임 간의 체결부위에는 통상적으로 조인트 유닛이 이용된다. 조인트 유닛은 서스펜션 또는 스티어링(steering)을 구성하고 있는 암(arm) 및 링크의 일측에 설치되어 자동차의 서브프레임(sub frame)을 연결하는 조인트(joint)이다. 이러한 조인트 유닛은 크게, 부시 고무를 사용한 부시(bush) 타입과, 필로우 볼(pillow ball) 타입으로 구분할 수 있다.

여기서, 부시 타입의 조인트는 주행 중 축 방향 변위를 흡수하면서 반경 방향의 충격을 절연하여 승차감은 물론 조정성도 향상시킬 수 있는 것으로, 아웃터 파이프와 인너 파이프 그리고 이들 사이에 개재되는 부시 고무가 구성되어 있다.

그리고, 필로우 볼 타입의 조인트는 반경방향의 유격이 형성되지 않아 횡 강성이 크고 조향 성능을 향상시킬 수 있는 것으로, 회전축으로서 외주면에 볼스터드가 형성된 중공의 인너 파이프가 구비되고, 그 인너 파이프의 볼스터드를 감싸는 플라스틱 베어링이 구비되며, 플라스틱 베어링의 외주면을 감싸는 스틸 소재의 베어링 케이스가 구비된다.

한편, 종래 기술에서 차량의 진동 절연(NVH) 성능을 위해서는 부시 타입의 조인트를 사용하는 것이 유리하나, 즉각적인 차량의 반응과 강성 축소(R&H)를 위해서는 필로우 볼 타입의 조인트를 적용하는 것이 유리하다.

부시 타입 조인트의 경우에서 차량의 R&H 성능 개선을 위해서는 반경 방향 강성을 크게 하는 것이 일반적이다. 이를 위해서는 부시 고무의 경도를 높여야 하는데, 이는 조인트의 회전 방향과 카다닉 방향의 강성도 증가하게 되어 차량의 승차감이 악화될 수 있다.

그리고, 차량의 R&H 성능 개선을 위해 필로우 볼 타입의 조인트를 적용하는 경우는 러버와 같은 절연체가 적용되어 있지 않기 때문에, 차량의 진동 절연 성능에 불리하다.

따라서, 종래 기술에서는 서스펜션 암류 조인트의 회전 방향, 카다닉 방향 및 반경 방향의 특성을 개별적으로 제어하는데 한계가 있기 때문에, 차량의 R&H 성능 및 NVH 성능을 동시에 개선하는데 어려움이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 입력 하중에 따른 회전 방향, 반경 방향 및 카다닉 방향 강성을 개별적으로 제어하며, 차량의 R&H 성능 및 NVH 성능을 동시에 개선할 수 있도록 한 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시는, ⅰ)외주면에 볼스터드가 형성된 중공의 인너 파이프와, 상기 인너 파이프의 볼스터드를 감싸는 베어링과, 상기 베어링의 외주면을 감싸는 베어링 케이스를 포함하는 필로우 볼 조인트와, ⅱ)상기 필로우 볼 조인트의 베어링 케이스의 외주면을 감싸며 배치되는 미들 파이프와, ⅲ)상기 베어링 케이스의 외주면과 상기 미들 파이프의 내주면 사이에 가류 접착되는 제1 러버와, ⅳ)상기 미들 파이프의 외주면을 감싸며 배치되는 아웃터 파이프와, ⅴ)상기 미들 파이프의 외주면과 상기 아웃터 파이프의 내주면 사이에 가류 접착되는 제2 러버를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시에 있어서, 상기 미들 파이프는 반경 방향 하중에 의해 탄성 변형 가능하게 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시에 있어서, 상기 미들 파이프는 양측 가장자리에서 상기 볼스터드의 중심을 향해 경사지게 굴곡진 "V" 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시에 있어서, 상기 제1 러버는 상기 제2 러버 보다 작은 경도를 갖는 것으로 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 입력 하중에 따른 회전 방향, 반경 방향 및 카다닉 방향 강성을 개별적으로 제어함으로써 차량의 R&H 성능 및 NVH 성능을 동시에 개선하며, 차량의 승차감 및 핸들링 성능을 향상시킬 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시를 도시한 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시를 도시한 결합 단면 구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시를 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 단면 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시(100)는 차축과 차체 사이에 배치되어 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 차량용 서스펜션에 적용될 수 있다.

이러한 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시(100)는 서스펜션 또는 스티어링(steering)을 구성하고 있는 암(arm) 및 링크의 일측에 설치되어 자동차의 서브프레임(sub frame)을 연결하는 조인트(joint)로서 구비된다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시(100)는 입력 하중에 따른 회전 방향, 반경 방향 및 카다닉 방향 강성을 개별적으로 제어하며, 차량의 R&H 성능 및 NVH 성능을 동시에 개선할 수 있는 구조로 이루어진다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 부시 타입의 조인트의 방향별 특성과 필로우 볼 조인트의 방향별 특성을 결합하여 차량의 R&H 성능 및 NVH 성능을 모두 개선할 수 있는 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시(100)를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시(100)는 기본적으로, 필로우 볼 조인트(10), 미들 파이프(30), 제1 러버(50), 아웃터 파이프(70) 그리고 제2 러버(90)를 포함하고 있다.

상기 필로우 볼 조인트(10)는 반경방향의 유격이 형성되지 않아 횡 강성이 크고 조향 성능을 향상시킬 수 있는 특성을 가진 것이다. 상기 필로우 볼 조인트(10)는 외주면에 볼스터드(11)가 형성된 중공의 인너 파이프(13)와, 인너 파이프(13)의 볼스터드(11)를 감싸는 플라스틱 소재의 베어링(15)과, 베어링(15)의 외주면을 감싸는 스틸 소재의 베어링 케이스(17)를 포함하고 있다.

여기서, 미 설명된 도면 참조부호 21은 베어링 케이스(17)에 사출 성형되며 그 베어링 케이스(17)와 베어링(15) 사이에 개재되는 플라스틱 인서트를 나타내고, 도면 참조부호 23은 인너 파이프(13)와 베어링 케이스(17) 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단하기 위한 더스트 커버를 나타낸다.

상기한 필로우 볼 조인트(10)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 필로우 볼 조인트 유닛으로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서 설명될 미들 파이프(30), 제1 러버(50), 아웃터 파이프(70) 그리고 제2 러버(90)는 필로우 볼 조인트(10)와 결합하는 부시 타입의 조인트로서 구성되는 바, 본 발명의 실시예에서 상기 미들 파이프(30)는 필로우 볼 조인트(10)에 있어 베어링 케이스(17)의 외주면을 감싸며 배치된다. 상기 미들 파이프(30)는 원형 단면의 파이프 형상으로 구비된다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에 의한 상기 미들 파이프(30)는 반경 방향 하중에 의해 그 반경 방향으로 탄성 변형 가능하게 구비되는 바, 예를 들면 양측 가장자리 단에서 인너 파이프(13)의 볼스터드(11) 중심을 향해 경사지게 굴곡진 "V" 형상으로 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1 러버(50)는 카다닉 방향 특성 러버로서, 베어링 케이스(17)와 미들 파이프(30) 사이에 형성된다. 상기 제1 러버(50)는 베어링 케이스(17)의 외주면과 미들 파이프(30)의 내주면 사이에 가류 접착된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 아웃터 파이프(70)는 전체 미끄럼 부시(100)의 외관을 형성하는 것으로, 원형 단면의 파이프 형상으로 구비된다. 상기 아웃터 파이프(70)는 예를 들면, 서스펜션의 구성요소와 차체의 서브프레임 간의 체결부위(마운팅부)에 압입 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제2 러버(90)는 반경 방향 특성 러버로서, 미들 파이프(30)와 아웃터 파이프(70) 사이에 형성된다. 상기 제2 러버(90)는 미들 파이프(30)의 외주면과 아웃터 파이프(70)의 내주면 사이에 가류 접착된다.

여기서, 상기한 바와 같은 제1 러버(50)는 저 경도 러버로 구비되고, 제2 러버(90)는 제1 러버(50)에 비해 경도가 큰 고 경도 러버로 구비된다. 즉, 상기 제1 러버(50)는 제2 러버(90) 보다 작은 경도를 갖는 러버로 구비될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시(100)의 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 본 발명의 실시예에서는 도 4a에서와 같이 회전 방향의 하중이 작용할 때, 필로우 볼 조인트(10)의 베어링(15)을 통해 회전 방향 강성 및 회전 토크를 최소화시키며 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 필로우 볼 조인트(10) 외측의 제1 러버(50) 및 제2 러버(90)가 회전 방향의 하중에 의해 탄성 변형되며, 이들 제1 및 제2 러버(50, 90)를 통해 진동 절연을 도모하여 차량의 NVH 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 반경 방향의 하중이 작용할 때, 도 4b에서와 같이 미들 파이프(30) 및 비교적 큰 경도의 제2 러버(90)에 하중을 전달함으로써 미들 파이프(30) 및 제2 러버(90)가 반경 방향의 하중에 의해 탄성 변형되며, 반경 방향의 강성을 증대시키고, 차량의 핸들링 성능을 향상시킬 수 있다.

다른 한편으로, 본 발명의 실시예에서는 카다닉 방향의 하중이 작용할 때, 도 4c에서와 같이 미들 파이프(30) 및 제2 러버(90)가 원래 형태로 복원되며, 비교적 작은 경도의 제1 러버(50)에 하중을 전달함으로써 제1 러버(50)가 카다닉 방향의 하중에 의해 탄성 변형되며, 카다닉 방향의 강성을 최소화시키고, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시(100)에 의하면, 입력 하중에 따른 회전 방향, 반경 방향 및 카다닉 방향 강성을 개별적으로 제어하며, 차량의 R&H 성능 및 NVH 성능을 동시에 개선할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 부시 타입의 조인트의 방향별 특성과 필로우 볼 조인트의 방향별 특성을 결합하여 입력 하중에 따른 회전 방향 및 카다닉 방향의 강성을 낮추고, 반경 방향의 강성을 높일 수 있기 때문에, 차량의 R&H 성능 및 NVH 성능을 동시에 개선하며, 차량의 승차감 및 핸들링 성능을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

10... 필로우 볼 조인트 11... 볼 스터드
13... 인너 파이프 15... 베어링
17... 베어링 케이스 21... 플라스틱 인서트
23... 더스트 커버 30... 미들 파이프
50... 제1 러버 70... 아웃터 파이프
90... 제2 러버

Claims (4)

1. 외주면에 볼스터드가 형성된 중공의 인너 파이프와, 상기 인너 파이프의 볼스터드를 감싸는 베어링과, 상기 베어링의 외주면을 감싸는 베어링 케이스를 포함하는 필로우 볼 조인트;
   상기 필로우 볼 조인트의 베어링 케이스의 외주면을 감싸며 배치되는 미들 파이프;
   상기 베어링 케이스의 외주면과 상기 미들 파이프의 내주면 사이에 가류 접착되는 제1 러버;
   상기 미들 파이프의 외주면을 감싸며 배치되는 아웃터 파이프; 및
   상기 미들 파이프의 외주면과 상기 아웃터 파이프의 내주면 사이에 가류 접착되는 제2 러버;
   를 포함하는 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 미들 파이프는 반경 방향 하중에 의해 탄성 변형 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 미들 파이프는 양측 가장자리에서 상기 볼스터드의 중심을 향해 경사지게 굴곡진 "V" 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 러버는 상기 제2 러버 보다 작은 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션용 미끄럼 부시.

Images