KR0114409Y1 - 자동차의 현가장치 - Google Patents

Abstract

캠버 및 트레드 변화에 대한 설계자유도를 높히고, 가상의 로워 컨트롤 아암을 만들어 롤 센터의 높이 변화율을 작게하여 조정 안정성을 향상시키기 위한 목적으로 휠을 회전가능하게 지지하는 휠 지지체와; 차체측단이 전후측으로 분기되는 형태를 취하며, 휠측 연결부가 볼 죠인트 방식으로 휠 지지체의 상단과 연결되고, 차체측 연결부가 탄성부시를 개재시켜 차체와 연결되는 어퍼 콘트롤 아암과; 상측으로 쇽 업소오버와 스프링이 일체로 형성되고 그의 하측으로 연결되는 연결부재의 하단 연결부가 상기 휠 지지체의 하측에 볼 죠인트 방식으로 연결되고, 그의 상측단은 인슐레이터를 개재시켜 차체에 현가 지지되는 스트러트 어셈블리와; 전후 2개의 아암 중간부를 연결부재로 연결한 H 형태로 형성되어 그의 휠측 연결부가 탄성부시를 개재시켜 상기 연결부재의 절곡부에 연결되고, 차체측 연결부는 탄성부시를 개재시켜 차체에 연결되는 로워 컨트롤 아암을 구비하여 구성한 자동차의 현가장치.

Description

자동차의 현가장치

제1도는 본 고안에 의한 현가장치의 구성도 .

제2도는 본 고안에 의한 현가장치를 2차원을 도시한 배면도 .

제3도는 본 고안의 효과 설명도.

제4도는 종래 기술의 설명을 위한 현가장치의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 휠 지지체 2 : 휠

10 : 어퍼 콘트롤 아암 20 : 스트러트 어셈블리

30 : 로워 컨트롤 아암

본 고안은 자동차의 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캠버 및 트레드 변화에 대한 설계자유도를 높히고, 가상의 로워 컨트롤 아암을 만들어 롤 센터의 높이 변화율을 작게하여 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 자동차의 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어서의 현가장치(Suspension System)라함은 차축과 프레임을 연결하고, 주행 중 노면으로부터 받는 진동과 충격을 흡수하여 승차감과 자동차의 안전성을 향상시키는 장치로서, 노면에서의 충격을 완화하기 위하여 상하방향의 연결이 유연하여야 하고, 휠에 발생되는 구동력, 제동력, 선회시의 원심력등을 이겨낼 수 있는 수평방향의 연결이 견고해야만 한다.

상기와 같은 현가장치에는 구조상으로 일체 차축 현가장치와, 독립 현가장치로 구분되는데, 일체 차축 현가장치는 버스, 화물차등과 같은 대형차량과 승용차의 뒤차축에 적용되며, 독립 현가장치는 차축을 분할하여 양 휠이 서로 관계없이 움직이게 하여 승차감과 안정성이 향상되도록 한 것으로서 승용차에 주로 적용되고 있다.

이러한 현가장치에 있어서, 독립 현가장치에는 여러 종류의 현가장치가 있는데, 주로 맥퍼슨 타입(MacPherson strut type) 현가장치와 위시본타입(Wishbone type) 현가장치가 적용되며, 본 고안은 위시본 타입의 일종인 멀티 링크 형 현가장치에 관계한다.

즉, 종래의 위시본 타입 현가장치는 캠버 및 트레드 변화를 설정하는데에 설계 자유도가 극히 작은 범위로 한정되어 있는바, 현가장치의 기능을 향상시키는데에 한계가 있고, 휠의 상하 운동이 단순히 짧은 길이를 갖는 콘트롤 아암에 의존하여 회전하게 되는바, 롤 센터 높이 변화가 큰차로 변화하게 되어 상대적으로 주행 안정성이 결여된다는 문제점이 있다.

이에 따라 상기와 같은 종래 위시본 타입 현가장치의 문제점을 해결하기 위한 수단으로 제4도와 같은 멀티 링크형 현가장치가 개발되어 적용되고 있다.

즉, 멀티 링크형 현가장치는 휠(60)을 회전 가능하게 지지하여 주는 휠 지지체(61)와; 횡방향으로 배치되어 상기 휠 지지체(61)의 상단을 차체와 연결하여 주는 전, 후 어퍼 콘트롤 아암(62)(63)과; 상기 휠 지지체(61)의 하측을 차체와 연결하여 주는 전, 후 로워 컨트롤 아암(64)(65)과; 쇽 업소오버(66)와 스프링(67)의 조립체로 구성되어 상단이 인슐레이터 지지부(68)로 차체에 지지되는 스트러트 어셈블리(69)와; 상기 휠 지지체(61)의 전측에 차체 길이방향으로 배치되어 휠 지지체(61)를 차체와 연결하여 주는 트레일링 아암(70)을 구비하여 구성된다.

상기와 같은 멀티 링크 현가장치에 있어서는 전자의 위시본 타입 현가장치와는 달리 캠버 및 트레드 변화와 토우 컨트롤에 대한 설계 자유도가 높아 고급 승용차에 많이 적용되고 있으나, 이 또한 캠버 및 트레드 변화가 양립될 수 없으며, 캠버 변화와 롤 센터 높이와의 독립성이 없다는 문제점을 내포하고 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 고안의 목적은 캠버 및 트레드 변화에 대한 설계자유도를 높히고, 가상의 로워 컨트롤 아암을 만들어 롤 센터의 높이 변화율을 작게하여 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 자동차의 현가장치를 제공하려는 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 고안은 휠을 회전가능하게하게 지지하는 휠 지지체와; 차체측단이 전후측으로 분기되는 형태를 취하며, 휠측 연결부가 볼 죠인트 방식으로 휠 지지체의 상단과 연결되고, 차체측 연결부가 탄성부시를 개재시켜 차체와 연결되는 어퍼 콘트롤 아암과; 상측으로 쇽 업소어버와 스프링이 일체로 형성되고 그의 하측으로 연결되는 연결부재의 하단 연결부가 상기 휠 지지체의 하측에 볼 죠인트 방식으로 연결되고, 그의 상측단은 인슐레이터를 개재시켜 차체에 현가지지되는 스트러트 어셈블리와; 전후 2개의 아암 중간부를 연결부재를 연결한 H 형태로 형성되어 그의 휠측 연결부가 탄성부시를 개재시켜 상기 연결부재의 절곡부에 연결되고, 차체측 연결부는 탄성부시를 개재시켜 차체에 연결되는 로워 컨트롤 아암을 구비하여 구성한 것에 특징이 있다.

이하, 상기의 목적을 실현할 수 있는 본 고안의 바람지간 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도는 본 고안에 의한 현가장치의 일 실시예의 사시도 및 2차원적으로 도시한 구성도이다.

상기 휠 지지체(1)는 종래와 마찬가지로 휠(2)을 회전 가능하게 지지하며, 조향 구동륜인 경우에는 도면에서와 같이 중앙부에 관통공(3)이 형성되어 이에 미도시된 구동축이 관통되어 그의 선단으로 장착되는 스핀들에 휠(2)이 장착 구동된다.

그리고 상기 후리 지지체(1)의 상측단을 차체에 연결하여 주는 어퍼 콘트롤 아암(10)은 차체측단이 전후측으로 분기되는 형태를 취하며, 휠측 연결부(11)는 볼 죠인트 방식으로 휠 지지체(1)의 상단과 연결되고, KCP측 연결부(12)(13)는 탄성부시를 개재시켜 차체와 연결된다.

상기 휠 지지체(1)의 하측에 연결되는 스트러트 아암(20)은 상측으로 쇽 업소오버(21)와 스프링(22)이 일체로 형성되고 기의 하측으로 연결되는 연결부재(23)의 하단이 상기 휠 지지체(1)의 하측에 볼 죠인트 방식으로 연결되고, 그의 상측단은 인슐레이터(24)를 개재시켜 차체에 현가 지지된다.

상기에서 연결부재(23)는 중앙부에 공간부를 확보할 수 있도록 양측으로 아암이 입설되는 형태이며, 이의 중간부에서 하측부가 휠측으로 절곡이 이루어지며, 그의 선단은 한데 모아져 형성되는 연결부(25)가 휠 지지체(1)의 하측에 볼 죠인트 방식으로 연결되는 것이다.

그리고 상기 연결부재(23)의 절곡부(26)의 차체측에 연결되는 로워 컨트롤 아암(30)은 전후 2개의 아암 중간부를 보강부재로 연결한 H 형태로 형성되며, 그의 휠측 연결부(31)(32)는 수직부(22)의 상단에 전후방향으로 돌출되는 돌출부재의 탄성부시를 개재시켜 연결되고, 차체측 연결부(33)(34) 또한 탄성부시를 연결시켜 차체에 연결된다.

상기에서 로워 컨트롤 아암(30)은 반드시 H 형태를 취할 필요는 없으며, 전후, 2개의 아암으로 형성하여도 무관하다.

상기에서 각 아암(10)(20)(30)을 상호 연결하여 주는 볼 죠인트와 탄성부시는 종래 현가장치에 적용되는 것과 동일한 것으로서, 이들은 휠(2)을 포함하는 휠 지지체(1)가 차체에 대하여 상하운동이 가능하도록 한다.

또한, 상기 탄성부시는 적당한 탄성을 갖고 형성되어 콘트롤 아암(10)(30)의 상하 회동을 적절하게 제어한게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 현가장치는 종래의 현가장치와 마찬가지로 휠(2)로부터 입력되어지는 충격을 이상적인 기구학적 운동으로 흡수하게 되는데, 이들의 기구학적 운동을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 휠(2)이 상하진동을 하거나 차체가 롤링할 때 현가장치를 구성하는 각 부품들의 순간중심을 살펴보면, 차체에 대한 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(10)(30)의 순간중심은 이들 아암(10)(30)을 차체와 연결하여 주는 연결부(12, 13)(33, 34)가 되고, 어퍼 및 로워 컨트롤 아암(10)(30)에 대한 휠 지지체(1)으 순간중심은 제2도에서와 같이 어퍼 콘트롤 아암(30)과 로워 컨트롤 아암(40)의 연장선이 교차하는 교점(P)이 된다.

이에 따라 상기의 교점(P)과 스트러트 어셈블리(20)의 하부 연결부(25)를 연결하면 제2도의 은선과 같은 가상의 로워 컨트롤 아암(L)이 길게 형성됨으로서, 제3도와 같이 어퍼 콘트롤 아암(10)은 짧고, 가상의 로워컨트롤 아암(L)은 상대적으로 길게 형성되는 결과가 된다.

이와 같은 가상의 로워 컨트롤 아암(L)의 길이는 로워 컨트롤 아암(30)의 배치에 따라 결정되므로 어퍼 미치 로워 컨트롤 아암(30)의 길이에 의하여 크게 영향을 받는 캠버 및 트레드 변화를 용이하게 설정할 수 있게 된다.

그리고 차체에 대한 휠(2)의 순간중심은 어퍼 콘트롤 아암(10)의 연장선과 가사의 로워 콘트롤 아암(L)의 연장선이 만나는 교점(C)이 되며, 이의 교점(C)과 스트러트 어셈블리(20)의 하부 연결부(25)를 연결하면 길이가 대단히 긴 가상의 스윙아암이 된다.

이에 따라 순간중심(C)의 상하 변위에 대한 스윙아암의 선회각이 미소하여 순간중심(C)의 높이 변화는 상대적으로 작게되며, 이것은 곧 순간중심(C)와 휠(2)의 접지부와의 연결선과 차체의 센터라인(CL)의 교점이 되는 롤 센터 (RC)의 높이 변화가 적게 이루어지는 것을 의미하며, 롤 센터(RC)의 높이(H)의 변화가 작다는 것을 주행 안전성이 상대적으로 안정되는 것이므로 주행 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 상기의 효과에 의하여 차체의 높이를 낮출 수 있는 바, 운전자의 시계를 히프 포인트(Hip Piont)를 내릴 수 있어 자동차의 설계시 차체의 중심을 낮출 수 있다

이상에서와 같이 본 고안은 캠버 및 트레드 변화에 대한 설계자유도를 높이고, 가상의 로워 컨트롤 아암을 만들어 롤 센터의 높이 변화율을 작게하여 조정 안전성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 휠(2)을 회전가능하게 지지하는 휠 지지체(1)와; 차체측단이 전후측으로 분기되는 형태를 취하며, 휠측 연결부(11)가 볼 죠인트 방식으로 휠 지지체(1)의 상단과 연결되고, 차체측 연결부(12)(13)가 탄성부시를 개재시켜 차체와 연결되는 어퍼 콘트롤 아암(10)과; 상측으로 쇽 업소어버(21)와 스프링(22)이 일체로 형성되고 그의 하측으로 연결되는 연결부재(23)의 하단 연결부(25)가 상기 휠 지지체(1)의 하측에 볼 죠인트 방식으로 연결되고, 그의 상측단은 인슐레이터(24)를 개재시켜 차체에 현가 지지되는 스트러트 어셈블리(20)와; 전후 2개의 아암 중간부르 연결부재로 연결한 H 형태로 형성되어 그이 휠측 연결부(31)(32)가 탄성부시를 개재시켜 상기 연결부재(23)의 절곡부(26)에 연결되고, 차체측 연결부(33)(34)는 탄성부시를 개재시켜 차체에 연결되는 로워 컨트롤 아암(30)을 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
2. 제1항에 있어서, 연결부재(23)는 중앙부에 공간부를 확보할 수 있도록 양측으로 아암이 입설되는 형태이며, 이의 중간부에서 하측부가 휠측으로 절곡이 이루어지고, 그이 선단부가 한데 모아져 휠 지지체(1)의 하측에 볼 죠인트 방식으로 연결됨을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.