KR101550598B1

KR101550598B1 - 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시

Info

Publication number: KR101550598B1
Application number: KR1020110076226A
Authority: KR
Inventors: 강희곤; 장대원
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2015-09-18
Anticipated expiration: 2031-07-29
Also published as: CN102896994A; US8888082B2; US20130028543A1; KR20130014238A; CN102896994B; DE102012105174A1

Abstract

자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시는 스태빌라이저 바의 고정 부위에 직접 사출되는 인서트; 좌,우측으로 배치되는 한 쌍의 베어링으로 이루어져 상기 인서트의 외주면에 윤활층을 가지고 결합되는 미끄럼 베어링; 상,하측 고무부재로 이루어져 상기 미끄럼 베어링의 외주측을 감싸는 형태로 결합되는 고무부시; 상기 고무부시를 감싸면서 차체에 고정되는 브라켓; 및 상기 고무부시의 내부로 이물질이 침투 및 누유를 방지하기 위한 제1, 제2 시일링 수단을 포함한다.

Description

자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시{MOUNT BUSH OF STABILIZER BAR FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 현가장치에 적용되는 스태빌라이저 바의 마운트 부시에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소음과 마찰을 저감시켜 자동차의 상품성 및 연비를 증대시키고, 내부로 이물질이 침투되거나 누유되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시에 관한 것이다.

자동차에서 스태빌라이저 바는 독립식 현가장치에 적용되어 선회 또는 거친 노면의 주행 시, 차체의 롤 모션을 억제하여 차체의 평형을 유지시키는 일종의 비틀림 스프링이다.

도 1은 일반적인 스태빌라이저 바의 구성을 설명하기 위한 현가장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 스태빌라이저 바(2)는 그 양단에 각각 컨트롤 링크(4)(6)를 개재시켜 로워 컨트롤 아암(8)(10) 또는 스트러트 어셈블리(12)(14)에 연결된다.

그리고 상기 스태빌라이저 바(2)의 중간 직선부 양측 부분이 서브 프레임(16)에 마운팅 부시(18)(20)를 통하여 고정된다.

상기와 같이 구성되는 스태빌라이저 바(2)는 차체의 롤링시에 발생하는 좌우 휠을 지지하는 보조 스프링 기능을 하면서 좌우 휠이 동위상으로 움직일 때에는 힘을 받지 않고, 역위상으로 움직이는 경우에는 비틀림 탄성력에 의해 좌우 휠의 움직임을 구속하여 차체의 롤 거동을 억제하는 역할을 수행한다.

예컨대, 상기한 스태빌라이저 바(2)는 차량의 선회 시, 선회 외측 휠이 바운드를 하고, 선회 내측 휠이 리바운드를 할 때, 이들 양 휠의 움직임을 같게 하는 작용을 하여 차체의 기울기를 억제하게 되며, 반대로 좌우 휠이 동시에 같은 방향으로 동작될 때에는 작용하지 않게 된다.

그리고 상기 스태빌라이저 바(2)의 직선부 양측을 서브 프레임(16)에 고정시켜 주는 마운트 부시(18)(20)는 통상적으로 도 2와 도 3과 같이 구성된다.

도 2a는 윤활 부시 타입의 마운트 부시의 단면도이다.

도 2a를 참조하면, 윤활 부시 타입의 마운트 부시(18)(20)는 브라켓(22)과 윤활 성분이 첨가된 고무부시(24)로 구성되어 상기 브라켓(22)이 상기 고무부시(24)를 감싸는 형태로 차체 또는 서브 프레임(16)에 고정된다.

상기 고무부시(24)의 중앙부에는 원형 단면을 갖는 스태빌라이저 바(2)가 관통하는 형태로 고정되어 스태빌라이저 바(2)의 거동으로 인한 소음이나 진동을 차단하게 되며, 상기 고무부시(24)는 스태빌라이저 바(2)에 대한 압축력의 크기에 따라 롤 강성 크기에도 큰 영향을 미치게 된다.

도 2b는 상기 도 2a의 Ⅰ부분에 대한 미소 부위 변화 추이를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2b를 참조하면, 상기 윤활 부시 타입의 마운트 부시(18)(20)는 스태빌라이저 바의 회전 시, 초기 대략 2°~ 3°구간에서 고무부시(24)의 변형이 발생한 후, 슬립이 발생된다.

상기와 같이 슬립이 발생된다고 하는 것은 소음 발생을 의미하며, 고무 노화가 진행될수록 소음이 커진다는 문제점이 있다.

도 3a는 중철 부시 타입의 마운트 부시의 단면도이다.

도 3a를 참조하면, 중철 부시 타입의 마운트 부시(18)(20)는 상기 윤활 부시 타입의 마운트 부시와 마찬가지로 브라켓(22)과 고무부시(24)로 이루어지되, 상기 고무부시(24)의 내부에 중철 부시(26)를 삽입하여 스태빌라이저 바(2)의 회전 시, 슬립이 발생되지 않도록 하는 구조로 이루어진다.

도 3b는 상기 도 3a의 Ⅱ 부분에 대한 미소 부위 변화 추이를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3b를 참조하면, 중철 부시 타입의 마운트 부시(18)(20)는 슬립 발생이 없는 구조로서 소음 문제는 해결할 수 있으나, 회전방향 토크가 비례하여 증대되므로 차량의 거동이 과도한 경우, 마찰이 증대되어 연비에 불리하다는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예는 미끄럼 베어링 구조를 이용하여 고질적 문제인 소음과 마찰을 저감시켜 자동차의 상품성 및 연비를 증대시키고, 내부로 이물질이 침투하거나 누유되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 스태빌라이저 바의 고정 부위에 직접 사출되는 인서트; 좌,우측으로 배치되는 한 쌍의 베어링으로 이루어져 상기 인서트의 외주면에 윤활층을 가지고 결합되는 미끄럼 베어링; 상,하측 고무부재로 이루어져 상기 미끄럼 베어링의 외주측을 감싸는 형태로 결합되는 고무부시; 상기 고무부시를 감싸면서 차체에 고정되는 브라켓; 및 상기 고무부시의 내부로 이물질이 침투 및 누유를 방지하기 위한 제1, 제2 시일링 수단을 포함하는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시를 제공할 수 있다.

상기 인서트는 상기 스태빌라이저 바의 외주면에 일정 길이를 갖고 직접 사출 성형되며, 양단부에 각각 대직경의 내,외측 플랜지가 형성되고, 중앙에 소정의 둘레턱이 형성되며, 상기 둘레턱을 기준으로 양측 외주면에 윤활제가 충진되는 윤활제 둘레홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 미끄럼 베어링은 테프론 계열의 저마찰 소재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 미끄럼 베어링은 한 쌍의 베어링으로 이루어지며, 상기 인서트의 둘레턱을 기준으로 양측에 배치되고, 양단부에는 상기 고무부시를 고정시켜 주는 플랜지가 형성될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 베어링은 축방향으로 형성되는 일정 형태의 절개부에 의하여 오픈형으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1 시일링 수단은 상기 고무부시의 양단 내경부에 각각 형성되는 3개씩의 립으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 립은 상기 인서트의 양단에 형성되는 내,외측 플랜지에 밀착되도록 돌출되는 다수의 둘레턱 형태로 이루어지되, 상기 내,외측 플랜지 사이에 형성되는 둘레홈의 저면부에 밀착되면서 1차 시일링이 이루어지는 제1 립; 상기 외측 플랜지의 외주면에 밀착되면서 2차 시일링이 이루어지는 제2 립; 상기 외측 플랜지의 외측면에 밀착되면서 3차 시일링이 이루어지는 제3 립으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2 시일링 수단은 상기 고무부시를 구성하는 상,하부 고무부재의 조립면에 길이방향으로 형성되는 시일링 돌기와 시일링 홈으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 시일링 돌기는 상기 하부 고무부재의 상측 조립면에 길이방향 전체에 걸쳐 돌출되어 형성되고, 상기 시일링 홈은 상기 상부 고무부재의 하측 조립면에 상기 시일링 돌기를 수용할 수 있도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 인서트가 스태빌라이저 바에 직접 사출하는 방식으로 제작되는 바, 스태빌라이저 바의 이탈 방지용 클램프 역할을 수행하고, 중앙 둘레턱에 의하여 미끄럼 베어링의 이탈을 방지할 수 있게 된다.

그리고 인서트와 미끄럼 베어링 사이에는 윤활제인 그리스가 충전되는 바, 전 거동 구간 마찰을 최소화하여 자동차의 상품성 및 연비를 증대시키고, 기동 토크 구간의 최소화로 소음 발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 미끄럼 베어링이 한 쌍의 좌,우 베어링으로 이루어짐과 동시에 오픈형으로 이루어짐으로써, 공차 관리 및 조립성이 향상된다.

그리고 고무부시는 제1, 제2 시일링 수단을 보유하여 내부로 이물질이 침투되거나 그리스가 누유되는 것을 방지할 수 있는 바, 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 독립 현가장치의 일 예를 보인 평면도이다.
도 2a와 도 2b는 일반적인 스태빌라이저 바 마운트 부시의 제1 실시 예를 보인 단면도 및 미소 부위 변화 추이를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 일반적인 스태빌라이저 바 마운트 부시의 제2 실시 예를 보인 단면도 및 미소 부위 변화 추이를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마운트 부시의 일부 절개 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅲ - Ⅲ선 단면도이다.
도 6은 도 4의 Ⅳ - Ⅳ선 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 스태빌라이저 바의 마운트 부시에 대한 일 실시 예를 도시한 것으로서, 부호 100은 마운트 부시 전체를 지칭한다.

상기 마운트 부시(100)는 도 4 및 도 5에서와 같이, 인서트(110), 미끄럼 베어링(120), 고무부시(130), 브라켓(140)을 포함하여 이루어진다.

상기 인서트(110)는 원통형 부재로서 플라스틱 재질로 이루어지며, 마운팅하고자 하는 스태빌라이저 바(102)의 소정 위치의 외주연에 직접 사출된다.

상기 인서트(110)의 양단부에는 각각 2개씩의 대직경 플랜지(111)(112),(113)(114)가 형성되며, 상기 인서트(110)의 중앙 외주연에는 소정의 둘레턱(115)이 형성되어 미끄럼 베어링(120)을 지지하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 미끄럼 베어링(120)의 내주면과 면접촉이 이루어지는 상기 인서트(110)의 외주면에는 일정 폭과 일정 깊이를 갖는 윤활제 충진홈(116)이 형성되어 윤활제인 그리스가 충진될 수 있도록 하였다.

상기 미끄럼 베어링(120)은 상기 인서트(110)와 고무부시(130)간의 마찰을 최소화하는 역할을 수행한다.

이에 따라 상기 미끄럼 베어링(120)은 테프론 계열의 저마찰 소재(BI-MESH :테프론 + 동메쉬)로 이루어진다.

상기 테프론 계열의 저마찰 소재는 경량화 및 조립성이 우수하다는 장점이 있고, 높은 내하중과 저 마찰계수, 낮은 열팽창, 열전도성, 성형성, 내화학성이 우수하다는 특징이 있다.

상기 미끄럼 베어링(120)은 좌우에 배치되는 한 쌍의 베어링(121)(122)으로 이루어지며, 상기 인서트(110)의 둘레턱(115)을 기준으로 양측에 배치된다.

상기 미끄럼 베어링(120)은 양단부에 상기 인서트(110)의 플랜지(112)(113) 보다 작은 플랜지(123)(124)가 형성되어 고부무시(130)를 고정시켜 주는 역할을 수행한다.

또한, 상기 미끄럼 베어링(120)을 형성하는 좌,우측 베어링(121)(122)은 축방향으로 소정 형태의 절개부(125)에 의하여 오픈형으로 이루어져 상기 인서트(110)와의 조립이 용이하도록 구성된다.

상기 미끄럼 베어링(120)의 외주측에 배치되는 고무부시(130)는 상,하측 고무부재(131)(132)로 이루어져 자체 탄성력을 보유하면서 상기 미끄럼 베어링(120)을 감싸는 형태로 지지한다.

또한, 상기 고무부시(130)를 형성하는 상,하측 고무부재(131)(132)에는 이물질 침입 및 그리스 누유 방지를 위하여 도 5도와 같은 제1 시일링(Sealing) 수단과 도 6과 같은 제2 시일링(Sealing) 수단이 형성된다.

도 5를 참조하면, 상기 제1 시일링 수단은 고무부시(130)의 양측으로 이물질 침입 및 그리스가 누유되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 상,하측 고무부재(131)(132)의 양단 내경부에 형성되는 립(Lip;135, 136)을 포함하여 이루어진다.

상기 립(135)(136)은 상기 인서트(110)의 내,외측 플랜지(111)(112),(113)(114)와 밀착될 수 있도록 돌출되는 다수의 둘레턱 형태로 형성된다.

상기 립(135)(136)은 각각 내측으로부터 양단부로 상호 돌출 크기가 다른 제1, 제2, 제3 립(135a)(135b)(135c),(136a)(136b)(136c)로 이루어진다.

상기 제1 립(135a)(136a)은 상기 내,외측 플랜지(111)(112),(113)(114) 사이에 형성되는 둘레홈(117)(118)의 저면부와 밀착되면서 1차 시일링이 이루어진다.

상기 제2 립(135b)(136b)은 상기 외측 플랜지(111)(114)의 외주면과 밀착되면서 2차 시일링이 이루어진다.

상기 제3 립(135c)(136c)은 상기 인서트(110)의 양 단면과 밀착되면서 3차 시일링이 이루어진다.

이와 같이, 상기 인서트(110)와 고무부시(130)의 양단부 시일링을 담당하는 제1 시일링 수단은 3차에 걸쳐 시일링이 이루어지도록 함으로써, 시일링 효과를 극대화할 수 있게 된다.

도 6을 참조하면, 제2 시일링 수단은 고무부시(130)를 형성하는 상,하부 고무부재(131)(132) 사이로 이물질 침투 및 누유를 방지하기 위한 것으로서, 시일링 돌기(133)과 시일링 홈(134)을 포함하여 이루어진다.

상기 시일링 돌기(133)는 상기 고무부시(130)의 하부 고무부재(132) 상측 조립면에 길이방향 전체에 걸쳐 돌출 형성된다.

상기 시일링 홈(134)은 상기 고무부시(130)의 상부 고무부재(131)의 하측 조립면에 상기 시일링 돌기(133)를 수용할 수 있도록 형성된다.

이에 따라 상기 상,하부 고무부재(131)(132)의 결합 시, 상기 시일링 돌기(133)가 시일링 홈(134)에 삽입 결합됨으로써, 상기 상,하부 고무부재(131)(132) 사이로 이물질이 침투하거나 누유되는 것을 방지할 수 있다.

상기에서는 시일링 돌기(133)가 하부 고무부재(132)에 형성되고, 시일링 홈(134)이 상부 고무부재(131)에 형성되는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 반대로 시일링 돌기(133)가 상부 고무부재(131)에 형성되고, 시일링 홈(134)이 하부 고무부재(132)에 형성되어도 그 작용효과는 동일하다.

상기 브라켓(140)은 차체 또는 서브 프레임(104)과 맞닿는 고부부시(130)의 하면을 제외한 전체를 감싸는 형태로 이루어져 차체 즉, 서브 프레임(104)에 고정된다.

이때, 고무부시(130)의 외측면은 횡단면에서 볼 때 파형으로 형성하고, 브라켓(140) 또한 대응되는 파형 단면으로 형성됨으로써, 고무부시(130)와 브라켓(140)의 고정력을 더욱 견고하게 하였다.

이에 따라 상기와 같이 구성되는 마운트 부시(100)는 도 4와 같은 형태로 스태빌라이저 바(102)를 서브 프레임(104)에 고정시켜 준다.

그러면, 인서트(110)가 스태빌라이저 바(102)에 직접 사출하는 방식으로 제작되는 바, 스태빌라이저 바(102)의 이탈 방지용 클램프 역할을 수행하고, 중앙 둘레턱(115)에 의하여 미끄럼 베어링(120)의 이탈을 방지할 수 있다.

그리고 인서트(110)와 미끄럼 베어링(120) 사이에 윤활제인 그리스가 충전되는 바, 전 거동 구간 마찰을 최소화할 수 있게 되며, 기동 토크 구간의 최소화로 소음 발생을 방지할 수 있다.

또한, 미끄럼 베어링(120)이 한 쌍의 좌,우측 베어링(121)(122)으로 이루어짐과 동시에 오픈형으로 이루어짐으로써, 공차 관리 및 조립성이 향상된다.

그리고 고무부시(130)는 제1, 제2 시일링 수단을 보유하면서 내부로 이물질이 침투하거나 그리스가 누유되는 것을 방지할 수 있는 바, 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기의 구성에 의하여 고무부시(130)의 두께를 축소할 수 있는 바, 고무부시(130)의 노화에 따른 경화 영향도 축소되어 소음 발생을 줄일 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 하나의 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100...마운트 부시 102...스태빌라이저 바
110...인서트 111,112,113,114...플랜지
115...둘레턱 116...윤활제 충진홈
117,118...둘레홈 120...미끄럼 베어링
121,122...좌,우측 베어링 123,124...플랜지
130...고무부시 131,132...상,하측 고무부재
133...시일링 돌기 134...시일링 홈
135,136...립 135a,136a...제1 립
135b,136b...제2 립 135c,135c...제3 립

Claims

스태빌라이저 바의 외주면에 일정깊이를 갖고 고정 부위에 직접 사출되고, 양단부에 각각 대직경의 내,외측 플랜지가 형성되고, 중앙에 소정의 둘레턱이 형성되며, 상기 둘레턱을 기준으로 양측 외주면에 윤활제가 충진되는 윤활제 둘레홈이 형성되는 인서트;
상기 내,외측 플랜지와 상기 둘레턱 사이에 각각 배치되고, 상기 둘레턱을 기준으로 좌,우측으로 배치되는 한 쌍의 베어링으로 이루어져 상기 윤활제 둘레홈과 대응하여 상기 인서트의 외주면에 윤활층을 가지고 결합되는 미끄럼 베어링;
상,하측 고무부재로 이루어져 상기 미끄럼 베어링의 외주측을 감싸는 형태로 결합되는 고무부시;
상기 고무부시를 감싸면서 차체에 고정되는 브라켓; 및
상기 고무부시의 내부로 이물질이 침투 및 누유를 방지하기 위해서 상기 내,외측 플랜지와 상기 브라켓 사이에 개재되고, 상기 고무부시와 일체로 형성된 제1, 제2 시일링 수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시.
삭제
제1항에 있어서,
상기 미끄럼 베어링은 테프론 계열의 저마찰 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시.
제1항에 있어서,
상기 미끄럼 베어링은 한 쌍의 베어링으로 이루어지며, 상기 인서트의 둘레턱을 기준으로 양측에 배치되고, 양단부에는 상기 고무부시를 고정시켜 주는 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시.
제4항에 있어서,
상기 한 쌍의 베어링은 축방향으로 형성되는 일정 형태의 절개부에 의하여 오픈형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시.
제1항에 있어서,
상기 제1 시일링 수단은 상기 고무부시의 양단 내경부에 각각 형성되는 3개씩의 립으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시.
제6항에 있어서,
상기 립은 상기 인서트의 양단에 형성되는 내,외측 플랜지에 밀착되도록 돌출되는 다수의 둘레턱 형태로 이루어지되,
상기 내,외측 플랜지 사이에 형성되는 둘레홈의 저면부에 밀착되면서 1차 시일링이 이루어지는 제1 립;
상기 외측 플랜지의 외주면에 밀착되면서 2차 시일링이 이루어지는 제2 립;
상기 외측 플랜지의 외측면에 밀착되면서 3차 시일링이 이루어지는 제3 립으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시.
제1항에 있어서,
상기 제2 시일링 수단은 상기 고무부시를 구성하는 상,하부 고무부재의 조립면에 길이방향으로 형성되는 시일링 돌기와 시일링 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시.
제8항에 있어서,
상기 시일링 돌기는 상기 하부 고무부재의 상측 조립면에 길이방향 전체에 걸쳐 돌출되어 형성되고, 상기 시일링 홈은 상기 상부 고무부재의 하측 조립면에 상기 시일링 돌기를 수용할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 스태빌라이저 바의 마운트 부시.