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KR102755946B1 - 차량의 서스펜션 부시장치 - Google Patents

차량의 서스펜션 부시장치 Download PDF

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KR102755946B1
KR102755946B1 KR1020230085037A KR20230085037A KR102755946B1 KR 102755946 B1 KR102755946 B1 KR 102755946B1 KR 1020230085037 A KR1020230085037 A KR 1020230085037A KR 20230085037 A KR20230085037 A KR 20230085037A KR 102755946 B1 KR102755946 B1 KR 102755946B1
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KR
South Korea
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bush
bushing
pipe
suspension
vehicle
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임정희
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(주)화신
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Abstract

본 발명은 차량의 서스펜션 부시장치에 관한 것으로, 차량의 서스펜션부품에 고정되게 결합되는 부시파이프와, 부시파이프 내에 구비되고, 고정볼트에 의해 차체에 고정되는 부시부재 및 고정볼트 분리시 부시부재를 부시파이프로부터 이탈시키는 이탈작동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 서스펜션 부시장치{BUSH FOR VEHICLE SUSPENSION}
본 발명은 차량의 서스펜션 부시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서스펜션부품과 차체 결합 부위에 장착되는 부시장치의 구조를 개선하여 충돌 발생시 서스펜션부품과 차체의 결합을 해체함으로써 운전자 상해 및 주요부품 손상을 방지할 수 있는 차량의 서스펜션 부시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 서스펜션은 승차감 및 주행안정성을 도모하기 위한 중요한 장치로써, 주로 차체를 차륜으로부터 안정적으로 지지하면서 차륜으로부터 제공되는 진동을 억제하거나 또는 신속하게 감소시키는 기능을 수행하게 된다.
이러한 서스펜션에는 일 예로서 차륜을 차체(서브 프레임)에 연결하고 지지하는 기능을 수행하는 로워 암이 사용되며, 이 로워 암에는 부시유닛이 장착되어 불규칙한 노면으로부터 발생하는 진동과 충격을 완화시켜 차량의 진동전달 특성이나 차량의 승차감 및 조종 안정성의 개선에 매우 중요한 역할을 하게 된다.
즉, 상기 부시유닛은 주행 중, 타이어를 통해 들어오는 횡력, 전후력, 및 상하력을 지지하여 그 충격력을 흡수함으로써, 타이어의 이상거동을 방지하는 기능을 수행한다.
크러스멤버, 서스펜션암과 같은 서스펜션 부품에는 통상적으로 원통형으로 제작된 부시파이프가 용접을 통해 고정되게 결합되고, 승차감 개선 및 진동 절연 등의 목적을 위해 부시파이프속으로 서스펜션 부시가 압입 형태로 끼워져 조립된다.
종래 기술에서 부시유닛은 외통을 형성하는 금속 소재의 아웃터 파이프와, 내통을 형성하는 금속 소재의 인너 파이프가 구성되고, 아웃터 파이프와 인너 파이프 사이에는 인슐레이터가 개재된다.
그러나, 차량의 충돌 사고 발생시 서스펜션 부시가 미이탈 될 경우 서스펜션이 엔진룸 및 데시보드를 밀고 들어와 운전자 상해가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 전기차의 경우, 충돌사고 발생시 배터리 케이스 및 고전압 케이블 손상으로 화재 발생 가능성 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2300263호 등록, 발명의 명칭 : 차량용 서스펜션부시 조립체) 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 서스펜션부품과 차체 결합 부위에 장착되는 부시장치의 구조를 개선하여 충돌 발생시 서스펜션부품과 차체의 결합을 완전히 해체시켜 운전자 상해 및 주요부품 손상을 방지할 수 있는 차량의 서스펜션 부시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시는 차량의 서스펜션부품에 고정되게 결합되는 부시파이프와, 상기 부시파이프 내에 구비되고, 고정볼트에 의해 차체에 고정되는 부시부재 및 상기 고정볼트 분리시 상기 부시부재를 상기 부시파이프로부터 이탈시키는 이탈작동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부시부재는 상기 부시파이프 내에 상부부시와 하부부시로 이루어지고, 상기 이탈작동부재는 상기 상부부시와 상기 하부부시 사이에 개재되는 코일스프링인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부부시와 상기 하부부시의 마주하는 면에는 상기 이탈작동부재가 안착되는 안착홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부부시와 상기 하부부시의 마주하는 면의 적어도 일측에는 상기 이탈작동부재 내경 또는 외경에 접하는 가드가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부부시와 상기 하부부시 각각의 외부파이프와, 상기 외부파이프 내경보다 작은 외경을 가지는 중공이 형성되는 내부파이프 및 상기 외부파이프와 내부파이프 간에 개재되는 진동흡수부재를 포함하고, 상기 진동흡수부재 각각은 상호 대향하는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진동흡수부재 각각의 마주하는 면에는 상호 끼움결합되는 끼움부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부시부재의 둘레면에는 상기 부시파이프와의 마찰을 저감하는 요철부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시는 서스펜션부품과 차체 결합 부위에 장착되는 부시장치의 구조를 개선하여 충돌 발생시 부시파이프로부터 부시부재를 자체 반발력에 의해 강제로 밀어낼 수 있어 서스펜션부품과 차체의 결합을 완전히 해체할 수 있어 운전자 상해 및 주요부품 손상을 방지할 수 있는 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 상부부시와 하부부시에 각각 구비되는 진동흡수부재가 대향하는 방향으로 연장되어 고정볼트 결합시 압축될 수 있어 이탈작동부재와 더불어 하부부시를 더욱 강한 힘으로 밀어낼 수 있고, 요철부에 의해 부시부재와 부시파이프의 마찰면적을 줄일 수 있어 충돌발생시 서스펜션부품과 차체의 결합 해체 작동기능을 향상시킬 수 있는 효과를 지닌다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 장착위치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 이탈작동부재의 장착을 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 작동 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 제1변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 제2변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 제3변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치에 대한 바람직한 실시 예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 장착위치를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치를 설명하기 위한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 이탈작동부재의 장착을 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 작동 흐름을 설명하기 위한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 제1변형예를 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 제2변형예를 설명하기 위한 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 제3변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명은 차량 추돌 사고 발생시 서스펜션이 엔진룸 및 데시보드를 밀고 들어와 운전자 상해 발생 및 주요부품의 파손을 등을 방지한다는 점에 주안점이 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 부시장치(100)는 부시파이프(110), 부시부재(120) 및 이탈작동부재(150)로 구성된다.
부시부재(120)는 차량의 서스펜션부품(10)에 결합된다. 도 1에서 도시된 바와 같이 서스펜션부품(10)의 사방 모서리 위치에는 일정한 내경공간을 갖는 부시파이프(110)가 일체로 장착되어 있고, 부시파이프(110) 내에 부시부재(120)가 구비된다.
부시부재(120)는 부시파이프(110) 내에 구비되고, 고정볼트(115)에 의해 차체(20)에 고정되는 것으로, 부시부재(120)는 중공 형성되는 외부파이프(132,142), 외부파이프(132,142) 내경보다 작은 외경을 가지고 중공이 형성되는 내부파이프(134,144) 및 외부파이프(132,142)와 내부파이프(134,144) 간에 개재되는 진동흡수부재(135, 145)로 구성되고, 내부파이프(134,144)의 중공을 통해 고정볼트(115)에 의해 차체(20)에 고정된다.
이러한 부시부재(120)는 부시파이프(110)의 내에 상부부시(130)와 하부부시(140)로 이루어진다. 상부부시(130)와 하부부시(140)는 중심을 기준으로 양분되어 형성되는 것으로 각각의 상부부시(130)와 하부부시(140)는 외부파이프(132,142), 내부파이프(134,144), 외부파이프(132,142)와 내부파이프(134,144) 사이에 구비되는 진동흡수부재(135, 145)로 이루어진다.
이탈작동부재(150)는 고정볼트(115) 분리시 부시부재(120)를 부시파이프(110)로부터 이탈시키는 것으로, 자체 탄성을 지닌 부재로 이루어진다. 보다 자세하게, 이탈작동부재(150)는 상부부시(130)와 하부부시(140) 사이에 개재되는 코일스프링으로 이루어진다. 즉, 코일스프링은 고정볼트(115)에 삽입된 상태로 상부부시(130)와 하부부시(140) 사이에 개재되어 구비되는 것이 바람직하다.
이탈작동부재(150)는 자체 탄성력에 의해 고정볼트(115)의 파단, 또는 고정볼트(115)와 차체(20) 결합의 크랙이 발생될 경우, 하부부시(140)를 강제로 부시파이프(110)로부터 밀어내어 차체(20)와 서스펜션부품(10)의 연결을 원천적으로 분리시켜 운전자의 상해는 물론, 전기차의 경우, 배터리케이스 및 고정압 케이블 등의 손상을 방지하여 화재를 방지할 수 있는 기능을 수행한다.
본 발명에서는 이탈작동부재(150)를 코일스프링으로 도시하였지만, 이에 한정한 것이 아니며, 자체 반발력에 의해 하부부시(140)를 강제로 부시파이프(110)로부터 밀어낼 수 있는 다양한 설계변경이 가능하다.
상부부시(130)와 하부부시(140)의 마주하는 면에는 이탈작동부재(150)가 안착되는 안착홈부(160)가 형성된다.
이로 인해, 코일스프링으로 이루어지는 이탈작동부재(150)의 상단과 하단은 각각의 안착홈부(160)에 안착되어 고정볼트(115)의 결합에 의한 수축시 비틀림없이 수축될 수 있고, 압축된 반발력을 하부부시(140)로 정확하게 전달할 수 있어 기능불능을 방지할 수 있다.
한편, 안착홈부(160)의 변형예로서, 도 5에서 도시된 바와 같이 상부부시(130)와 하부부시(140)의 마주하는 면의 적어도 일측에는 이탈작동부재(150) 내경 또는 외경에 접하는 가드(170)가 형성될 수 있다. 가드(170) 또한, 안착홈부(160)와 같이 고정볼트(115)의 결합에 의한 수축시 비틀림없이 수축될 수 있게 하고, 기능불능을 방지할 수 있다.
가드(170)의 길이는 이탈작동부재(150)가 압축된 상태의 높이와 대응되는 크기로 형성되는 것을 바람직하다.
또한, 도 6과 도 7은 하부부시(140)를 밀어내는 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 변형예이다. 우선, 도 6을 참조하면, 상부부시(130)와 하부부시(140)에 구비되는 진동흡수부재(135, 145) 각각은 상호 대향하는 방향으로 연장된다. 이는 고정볼트(115)의 차체(20) 결합시 각각의 진동흡수부재(135, 145)는 상호 압착되어 반발력을 지니게 된다. 따라서, 이탈작동부재(150)와 더불어 하부부시(140)를 밀어내는 힘을 배가할 수 있다.
진동흡수부재(135, 145) 각각의 마주하는 면에는 상호 끼움결합되는 끼움부(180)가 형성된다. 이는 진동흡수부재(135, 145) 각각이 정확한 위치에 압착되어 비틀어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 7를 참조하면, 부시부재(120)의 둘레면에는 부시파이프(110)와의 마찰을 저감하는 요철부(190)가 형성된다. 요철부(190)는 부시부재(120)의 길이방향으로 형성되며, 부시부재(120)의 외경과 부시파이프(110)의 내경의 접촉면적을 줄임으로써, 충돌발생시 하부부시(140)의 분리가 더욱 용이하다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 부시장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 1과 도 2에서 참조하여 부시장치(100)의 조립과정을 살펴보면, 서스펜션부품(10)의 사방 모서리 위치에는 부시파이프(110)가 용접에 의해 일체로 형성되고, 부시파이프(110) 내에 부시부재(120)가 결합된다.
부시파이프(110)는 상부부시(130)와 하부부시(140)로 분할된 상태이므로 고정볼트(115)가 위치한 상태에서 하부부시(140)가 먼저 삽입되어 조립되고, 하부부시(140)의 상부에 코일스프링으로 이루어진 이탈작동부재(150)가 삽입되어 조립된다.
이때, 하부부시(140)에는 안착홈부(160)가 형성되어 이탈작동부재(150)의 하단이 안착되므로 정확한 위치에 안착될 수 있다.
이후, 상부부시(130)가 삽입되어 조립되고, 고정볼트(115)가 차체(20)에 결합되어 조립이 완료된다. 이탈방지부재는 고정볼트(115)와 차체(20)의 결합에 의해 압착되어 자체 반발력을 지닌 상태가 된다.
종래의 서스펜션부품(10)의 구조에서는 전방에 충돌이 발생하면, 서스펜션부품(10)이 부시장치(100)에 의해 차체(20)에 연결되어 있어 충돌에너지가 그대로 전달되어, 서스펜션부품(10)이 엔진룸 및 데시보드를 밀고 들어오므로 운전자 상해가 발생하게 된다. 또한, 전기차의 경우, 배터리 케이스 및 고전압 케이블의 손상으로 화재가 발생할 수 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 충돌사고 발생시 차체(20)와 서스펜션부품(10)의 결합을 완전히 해체할수 있어 운전자의 상해 또는 차량의 주요부품의 파손 및 이로 인해 발생할 수 있는 차량의 화재를 방지할 수 있다. 이의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
도 4에서 도시된 바와 같이 차량 충돌 사고가 발생하면, 외부충격에 의해 고정볼트(115)의 파단 또는 차체(20)와 고정볼트(115) 사이의 결합에 크랙이 발생하게 되면, 상부부시(130)와 하부부시(140) 사이에 압축되어 있던 이탈작동부재(150)가 자체 탄성력에 의해 팽창하여 하부부시(140)를 부시파이프(110)의 외측으로 강제로 이탈시킨다.
하부부시(140)의 이탈에 의해 차체(20)와 서스펜션부품(10)의 결합을 완전히 해체될 수 있어 운전자의 상해 또는 전기차의 경우, 배터리 케이스 및 고전압 케이블 손상에 따른 화재 발생을 방지할 수 있다.
한편, 도 6에서 도시된 바와 같이 서스펜션부품(10)과 차체(20)의 결합을 해체하기 위해 하부부시(140)를 밀어내는 작동은 상호 대향하는 방향으로 연장되어 압착된 진동흡수부재(135, 145)에 의해 향상될 수 있다. 즉, 상호 압착되어 반발력을 지니게 되는 진동흡수부재(135, 145)에 의해 이탈작동부재(150)와 더불어 하부부시(140)를 더욱 강한 힘으로 밀어내어 서스펜션부품(10)과 차체(20)의 결합을 해체할수 있다.
그리고, 도 7에서 도시된 바와 같이 부시부재(120)의 둘레면에 형성된 요철부(190)에 의해 부시부재(120)의 외경과 부시파이프(110)의 내경의 접촉면적을 줄임으로써, 충돌발생시 하부부시(140)의 분리가 더욱 용이하므로 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서스펜션부품과 차체 결합 부위에 장착되는 부시장치의 구조를 개선하여 충돌 발생시 서스펜션부품과 차체의 결합을 해체함으로써 운전자 상해, 주요부품 손상을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 서스펜션부품 20 : 차체
100 : 부시장치 110 : 부시파이프
115 : 고정볼트 120 : 부시부재
130 : 상부부시 132, 142 : 외부파이프
134, 144 : 내부파이프 135, 145 : 진동흡수부재
140 : 하부부시 150 : 이탈작동부재
160 : 안착홈부 170 : 가드
180 : 끼움부 190 : 요철부

Claims (7)

  1. 차량의 서스펜션부품에 고정되게 결합되는 부시파이프;
    상기 부시파이프 내에 구비되고, 고정볼트에 의해 차체에 고정되는 부시부재; 및
    상기 고정볼트 분리시 상기 부시부재를 상기 부시파이프로부터 이탈시키는 이탈작동부재를 포함하고,
    상기 부시부재는 상기 부시파이프 내에 상부부시와 하부부시로 이루어지고,
    상기 이탈작동부재는 상기 상부부시와 상기 하부부시 사이에 개재되는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 부시장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상부부시와 상기 하부부시의 마주하는 면에는 상기 이탈작동부재가 안착되는 안착홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 부시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상부부시와 상기 하부부시의 마주하는 면의 적어도 일측에는 상기 이탈작동부재 내경 또는 외경에 접하는 가드가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 부시장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 상부부시와 상기 하부부시 각각의 외부파이프와, 상기 외부파이프 내경보다 작은 외경을 가지는 중공이 형성되는 내부파이프 및 상기 외부파이프와 내부파이프 간에 개재되는 진동흡수부재를 포함하고,
    상기 진동흡수부재 각각은 상호 대향하는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 부시장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 진동흡수부재 각각의 마주하는 면에는 상호 끼움결합되는 끼움부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 부시장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 부시부재의 둘레면에는 상기 부시파이프와의 마찰을 저감하는 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 부시장치.


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