KR20040033803A - 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시에 관한 것으로서, 특히, 차량용 현가장치 중의 하나인 로어컨트롤암에 구비되는 부시를 개선하여 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 효과적으로 저감시켜 탑승객의 승차감을 향상시키는 동시에, 차량의 조종안정성을 증대시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 차량용 현가장치의 로어컨트롤암(200)에 구비되어 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 저감시키는 부시(100)에 있어서, 상기 부시는 내측실린더(111) 및 외측실린더(112)와; 상기 내측실린더(111)와 외측실린더(112) 사이에는 양측에 탄성재질로 이루어진 원통형상의 두 외측러버(121)와, 상기 외측러버(121) 보다 스프링상수가 높은 재질로 이루어지며 상기 외측러버(121) 보다 작은 직경으로 형성되어, 두 개의 상기 외측러버(121) 사이에 삽입된 원통형상의 내측러버(122)가 구성되어, 차량용 현가장치의 로어컨트롤암에 구비된 부시를 개선하여 간단한 구조를 적용함으로써 조립공정을 단순화시킬 수 있을 뿐 아니라, 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 미소변위와 대변위로 구분하여 이에 따른 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있음으로써, 탑승객의 승차감을 향상시키는 동시에, 차량의 조종안정성을 증대시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시 {Lower control arm bush for suspension of vehicles}

본 발명은 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시에 관한 것으로서 특히, 차량용 현가장치의 로어컨트롤암에 구비된 부시를 개선하여 간단한 구조를 적용함으로써 조립공정을 단순화시킬 수 있을 뿐 아니라, 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 미소변위와 대변위로 구분하여 이에 따른 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있음으로써, 탑승객의 승차감을 향상시키는 동시에, 차량의 조종안정성을 증대시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차륜과 차체를 연결하여 주행중에 차륜이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달하지 않도록 하여, 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이며 노면으로부터의 충격을 완화하는 섀시 스프링, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽업저버 및 자동차의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등으로 구성되어 있다.

또한, 현가장치는 구동바퀴에서 발생하는 구동력이나 제동시의 각 바퀴의 제동력을 차체에 전달함과 동시에 선회시의 원심력에도 견디고, 각 바퀴를 차체에 대해서 올바른 위치에 유지시키는 중요한 역할도 가지고 있다.

도 1은 일반적인 차량용 현가장치를 도시하는 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 차량용 현가장치는, 차체(40)에 로어컨트롤암(20)을 통하여 차륜이 지지되어 있으며, 상기 차륜에는 타이어(30)가 구비되어 있고, 상기 차체(40)와 로어컨트롤암(20) 사이에는 코일스프링과 같은 탄성체(50)가 체결되어 있다.

따라서, 차량 주행중 타이어(30)를 통하여 차륜에 전달된 진동은 상기 탄성체(50)에서 완충되어 차체(40)에 전달되는 것이다.

이때, 상기 차체(40) 및 차륜에 체결되는 상기 로어컨트롤암(20)의 양단, 즉 도면상 A부분에는 미도시된 부시가 추가로 체결되어 있어, 상기 타이어(30)로부터 차체(40)로 전달되는 진동을 추가적으로 완충시키는 역할을 하게 된다.

도 2는 종래의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시를 도시하는 정면도이며, 도 3은 도 2의 B-B선의 단면도이고, 도 4는 종래의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시에 대한 외력에 따른 변위의 변화를 도시하는 그래프이다.

종래의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 차량용 현가장치의 로어컨트롤암(20)에 구비되어 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 저감시키는 부시(10)에 있어서, 상기 부시는 내측실린더(11) 및 외측실린더(12)와; 상기 내측실린더(11)와 외측실린더(12) 사이에는 탄성재질로 이루어져 다수개의 완충홀(14)이 형성된 원통형상의 러버(13)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 차량용 현가장치 가운데 하나인 로어컨트롤암(20)의 양단은 각각 차체 및 차륜에 체결되며, 이러한 상기 로어컨트롤암(20)의 체결부위에는 진동을 완화시키기 위한 부시(10)가 체결되어 있다.

상기 부시(10)는 내측실린더(11)와 외측실린더(12) 사이에 삽입된 일정한 스프링상수 k를 갖는 탄성재질의 러버(13)로 이루어지며, 상기 러버(13)에는 다양한 형태로 관통 형성된 다수개의 완충홀(14)을 형성함으로써, 일정한 스프링상수를 나타내는 러버(13)가 작은 외력이 작용하였을 때와 큰 외력이 작용하였을 때, 각기 다른 스프링상수를 나타내도록 할 수 있는 것이다.

이러한 부시(10)의 작용을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 부시(10)에 작은 외력이 작용하여 미소변위가 발생하였을 때에는, 상기 러버(13)에 형성된 완충홀(14)이 변형되면서 외력을 흡수하게 됨으로써, k1의 스프링상수를 나타내게 되고, 이후, 상기 부시(10)에 큰 외력이 작용하여 대변위가 발생하였을 때에는, 상기 러버(13)에 형성된 완충홀(14)이 변형되면서 완충홀(14)의 내측면이 서로 접촉하게 되어, 추가적으로 상기 러버(13)가 외력을 흡수하게 됨으로써, k2의 스프링상수를 나타내게 되는 것이다.

따라서, 상기 부시(10)에 대한 스프링상수를 러버(13)에 형성된 완충홀(14)의 형상, 크기, 개수를 조절함으로써, 원하고자 하는 스프링상수 값으로 얻을 수 있는 것이다.

이때, 스프링상수 k가 낮은 러버(13)를 상기 부시(10)에 적용시키게 되면 미소변위에 대한 완충특성이 증대되어 NVH(Noise Vibration Harshness)를 향상시킬 수 있으며, 스프링상수 k가 높은 러버(13)를 상기 부시(10)에 적용시키게 되면 대변위에 대한 완충특성이 증대되어 조종안정성을 향상시킬 수 있다.

그러나, 종래의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시는 미소변위와 대변위에 각각 만족하는 스프링상수를 얻을 수 있도록, 부시의 러버에 적절한 크기 및 형상의 완충홀을 형성하기 어려울 뿐 아니라, 장기간 사용시 완충홀에 의한 내구성 저하가 발생하게 되며, 부시가 과도한 대변위에 대응할 수 있도록 스프링상수 k2값을 증가시키기 위하여, 상기 부시에 스프링상수 k가 큰 러버를 적용하게 되면, k1도 함께 증가하게 되어 NVH가 저하된다는 기술상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 차량용 현가장치의 로어컨트롤암에 구비된 부시를 개선하여 간단한 구조를 적용함으로써 조립공정을 단순화시킬 수 있을 뿐 아니라, 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 미소변위와 대변위로 구분하여 이에 따른 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있음으로써, 탑승객의 승차감을 향상시키는 동시에, 차량의 조종안정성을 증대시킬 수 있도록 하는 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 차량용 현가장치의 로어컨트롤암에 구비되어 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 저감시키는 부시에 있어서, 상기 부시는 내측실린더 및 외측실린더와; 상기 내측실린더와 외측실린더 사이에는 양측에 탄성재질로 이루어진 원통형상의 두 외측러버와, 상기 외측러버보다 스프링상수가 높은 재질로 이루어지며 상기 외측러버보다 작은 직경으로 형성되어, 두 개의 상기 외측러버 사이에 삽입된 원통형상의 내측러버가 구성함으로써 달성된다.

도 1은 일반적인 차량용 현가장치를 도시하는 사시도,

도 2는 종래의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시를 도시하는 정면도,

도 3은 도 2의 B-B선의 단면도,

도 4는 종래의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시에 대한 외력에 따른

변위의 변화를 도시하는 그래프,

도 5는 본 발명의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시를 도시하는 정면도,

도 6은 도 5의 C-C선의 단면도,

도 7은 본 발명의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시에 대한 외력에 따른

변위의 변화를 도시하는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 부시111 : 내측실린더

112 : 외측실린더121 : 외측러버

122 : 내측러버200 : 로어컨트롤암

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시를 도시하는 정면도이며, 도 6은 도 5의 C-C선의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시에 대한 외력에 따른 변위의 변화를 도시하는 그래프이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시는, 차량용 현가장치의 로어컨트롤암(200)에 구비되어 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 저감시키는 부시(100)에 있어서, 상기 부시는 내측실린더(111) 및 외측실린더(112)와; 상기 내측실린더(111)와 외측실린더(112) 사이에는 양측에 탄성재질로 이루어진 원통형상의 두 외측러버(121)와, 상기 외측러버(121) 보다 스프링상수가 높은 재질로 이루어지며 상기 외측러버(121) 보다 작은 직경으로 형성되어, 두 개의 상기 외측러버(121) 사이에 삽입된 원통형상의 내측러버(122)가 구성되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량용 현가장치 가운데 하나인 로어컨트롤암(200)의 양단이 각각 차체 및 차륜에 체결되는 체결부위에는 진동을 완화시키기 위하여 구비되어 있다.

상기 부시(100)는 크게 원통형상의 강재로 이루어진 실린더와, 일정한 스프링상수를 갖는 탄성재질의 러버로 이루어진다.

이때, 상기 실린더는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 작은 직경으로 형성되어 차체 및 차륜에 볼트 등의 체결수단 등이 관통 체결되어 고정되는 내측실린더(111)와, 큰 직경으로 형성되어 상기 차체 및 차륜에 체결되는 로어컨트롤암(200)에 고정되는 외측실린더(112)로 이루어진다.

또한, 상기 러버는, 큰 직경의 원통형상으로 작은 스프링상수를 갖는 두 개의 외측러버(121)와, 작은 직경으로 큰 스프링상수를 갖는 한 개의 내측러버(122)로 이루어진다.

이때, 상기 외측러버(121) 및 내측러버(122)는 상기 내측실린더(111)와 외측실린더(112) 사이에 압입 체결시킴으로써 조립이 이루어진다.

즉, 두 개의 상기 외측러버(121)는, 내경이 상기 내측실린더(111) 보다 다소 작은 직경으로 형성하고, 외경이 상기 외측실린더(112) 보다 다소 큰 직경으로 형성하여, 상기 내측실린더(111)의 외주면과 외측실린더(112)의 내주면 사이에 압입하여 체결시켜 고정된다.

이와 더불어, 상기 내측러버(122)는, 내경이 상기 내측실린더(111) 보다 다소 작은 직경으로 형성하고, 외경은 도 6에 도시된 바와 같이, 두 개의 상기 외측러버(121) 사이에 체결되었을 때, 여유공간이 생기도록 적절한 직경을 형성하여, 상기 내측실린더(111)의 외주면에 압입하여 체결시키게 된다.

따라서, 상기 부시(100)에 작은 외력이 작용하여 미소변위가 발생하였을 때와 큰 외력이 작용하여 대변위가 발생하였을 때, 각기 다른 스프링상수 k1'와 k2'를 나타내도록 할 수 있는 것이다.

이러한 부시(100)의 작용을 도 7을 참조하여 설명하면, 상기 부시(100)에 작은 외력이 작용하여 미소변위가 발생하였을 때에는, 스프링상수가 비교적 낮은 두 개의 상기 외측러버(121)가 변형되면서 외력을 흡수하게 됨으로써, k1'의 스프링상수를 나타내게 되고, 이후, 상기 부시(100)에 큰 외력이 작용하여 대변위가 발생하였을 때에는, 상기 외측러버(121)가 크게 변형되면서 외측실린더(112)의 내주면이 상기 내측러버(122)와 서로 접촉하게 되어, 상기 외측러버(121)와 내측러버(122)가 외력을 함께 흡수하게 됨으로써, k2'의 스프링상수를 나타내게 되는 것이다.

따라서, 상기 부시(100)에 대한 전체적인 스프링상수는 상기 외측러버(121)와 내측러버(122)의 직경 및 스프링상수에 의하여 용이하게 조절 가능하여, 원하고자 하는 부시(100)의 전체적인 스프링상수 값으로 손쉽게 얻을 수 있는 것이다.

즉, 상기 부시(100)에 스프링상수가 낮은 외측러버(121)를 적용시킴으로써 미소변위 구간을 넓게 조절할 수 있어, NVH를 향상시킬 수 있는 동시에, 상기 부시(100)에 스프링상수가 높은 내측러버(122)를 적용시킴으로써 대변위에 대한 적절한 완충특성도 나타내게 하여 조종안정성을 함께 향상시킬 수 있는 것이다.

이는, 대변위 구간에 대하여 완충특성을 높이기 위하여 높은 스프링상수를 갖는 외측러버(121)를 적용시켜도, 내측러버(122)의 스프링상수는 이와 관계없이 미소변위 구간에서 효과적인 완충특성을 나타내게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 미소변위와 대변위에 각각 만족하는 부시(100)의 전체적인 스프링상수 k1'와 k2'를 용이하게 조절할 수 있으며, 종래에 형성되어 있는 완충홀을 배제하여 장기간 사용시에도 내구성 저하가 발생하지 않게 되며, 부시(100)가 과도한 대변위에 대응할 수 있도록 스프링상수 k2값을 증가시켜도, k1은 불변하기 때문에 NVH 및 조종안정성을 동시에 향상시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 차량용 현가장치의 로어컨트롤암에 구비된 부시를 개선하여 간단한 구조를 적용함으로써 조립공정을 단순화시킬 수 있을 뿐 아니라, 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 미소변위와 대변위로 구분하여 이에 따른 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있음으로써, 탑승객의 승차감을 향상시키는 동시에, 차량의 조종안정성을 증대시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 차량용 현가장치의 로어컨트롤암에 구비되어 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동을 저감시키는 부시에 있어서,

   상기 부시는 내측실린더 및 외측실린더와;

   상기 내측실린더와 외측실린더 사이에는 양측에 탄성재질로 이루어진 원통형상의 두 외측러버와, 상기 외측러버보다 스프링상수가 높은 재질로 이루어지며 상기 외측러버보다 작은 직경으로 형성되어, 두 개의 상기 외측러버 사이에 삽입된 원통형상의 내측러버가 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시.
2. 제 1항에 있어서, 상기 외측러버 및 내측러버는 상기 내측실린더와 외측실린더 사이에 압입 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치의 로어컨트롤암 부시.