KR0130374Y1 - 자동차의 후륜 현가장치 - Google Patents

Abstract

휠의 전방에 전후방향으로 배치되는 트레일링 아암과; 상기 트레일링 아암의 후측 상하부에 횡방향으로 배치되어 각 휠의 독립적인 상하운동을 가능케 하는 다수의 어퍼 및 로워 콘트롤 아암과; 상기 로워 콘트롤 아암에 휠 하단이 연결되고 상단이 차체에 연결되는 스트러트 아암 등을 구비하여 구성되는 자동차의 후륜 현가장치에 있어서, 상기 트레일링 아암의 전단 연결부를 차체의 프레임에 피벗 고정하되, 휠에 전후력이 가해질 때 트레일링 아암이 전체적으로 내측으로 약간 이동되어 토우 콘트롤이 이루어질 수 있도록 형성된 자동차의 후륜 현가장치를 제공함으로써, 휠에 전후력이 가해질 때 휠의 토우 상태가 토우인으로 변환되어 직진 안정성과 선회, 제동시의 안정성을 향상시켜 전반적으로 승차감과 조종 안정성을 향상시킨 것이다.

Description

자동차의 후륜 현가장치

제1도는 본 고안이 적용되는 후륜 현가장치의 사시도.

제2도는 본 고안의 요부 확대 단면도.

제3도는 본 고안 장치를 평면에서 본 작동 상태도.

제4도는 종래 현가장치의 설명을 위한 트레일링 아암의 연결부 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 휠 2 : 연결부

10 : 트레일링 아암 11 : 고무부시

12 : 휠 지지부재 20 : 어퍼 콘트롤 아암

21,22,31,32,41,42 : 연결부 30,40 : 로워 콘트롤 아암

50 : 스트러트 아암

본 고안은 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠 지지부재를 접동 가능하게 차체에 연결하여 주는 트레일링 아암을 갖는 현가장치에서 휠에 전후력이 가해질 때 휠의 토우 상태가 토우인으로 변환되어 직진 안정성과 선회, 제동시의 안정성을 향상시켜 전반적으로 승차감과 조종 안정성을 향상시킨 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것이다.

자동차에 있어서의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 차체에 대한 타이어의 위치 상태를 제어하여 타이어의 노면상에서의 위치가 가장 이상적인 상태로 놓일 수 있도록 함으로써, 조종 안정성을 최상의 상태로 유지시키고 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록하여 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다.

이에 따라 현가장치는 노면에서의 충격을 완화하기 위하여 상하방향의 연결이 유연하여야 하며, 휠에 발생되는 구동력, 제동력, 선회시의 원심력 등을 극복할 수 있는 수평방향이 연결이 견고하여야 한다.

상기와 같은 요건을 충족시키기 위한 현가장치로서는 그 구조적인 특성에 따라 여러 종류로 분류되는데, 본 고안이 관계하는 트레일링 아암형 현가장치는 각 휠이 상호 간섭없이 독립적으로 동작되는 독립 현가장치로 분리된다.

일반적인 트레일링 아암형 현가장치는 제1도에서 도시한 바와 같이 휠(1)의 전방에 전후방향으로 배치되어 전단 연결부(2)에는 탄성부재인 고무부시(11)를 개재시켜 차체와 연결되고, 후단은 휠(1)을 회전 가능하게 지지하는 휠 지지부재(12)를 갖는 트레일링 아암(10)과; 휠(1)의 내측에 횡방향으로 배치되어 내단은 차체에 연결되고 외측단이 상기 트레일링 아암(10)의 후측 상하부에 연결되어 각 휠(1)의 독립적인 상하운동을 가능케 하는 다수의 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(20)(30)(40)과; 상기 로워 컨트롤 아암(30)에 휠 하단이 연결되고 상단이 차체에 연결되는 스트러트아암(50) 등을 구비하여 구성된다.

이러한 트레일링 아암형 현가장치에 있어서는 휠(1)이 트레일링 아암(10)의 전단 연결부(2)를 기준으로 상하 운동이 이루어지기 때문에 전단 연결부(2)에 사용되는 고무부시(11)는 적당한 스프링 특성을 지녀야 한다.

그리고 차량의 출발 또는 제동시에 휠(1)에 가해지는 전후력과, 선회시 및 횡풍 등에 의하여 휠(1)에 가해지는 횡력도 상기 고무부시(11)의 스프링 특성에 의하여 흡수되기 때문에 이 고무부시(11)의 특성과 그 작용이 자동차의 승차감과 전반적인 안정성에 지대한 영향을 미치게 된다.

예컨대, 휠(1)에 전후력이 가해지는 경우에는 휠(1)과 트레일링 아암(10)이 전후측으로 약간의 이동이 이루어지게 되므로, 고무부시(11)에서는 이의 전후력을 유연하게 흡수함과 동시에 휠(1)의 토우 각을 가능한 토우인 상태로 만들어 주는 것이 직진주행 안정성은 물론 제동 및 선회안정 성능을 좋게 한다.

또한, 휠(1)에 횡력이 가해지는 경우에도 상기와 마찬가지로 휠(1)의 토우각이 토우인 상태로 되어야만 선회시 안정성이 좋아져 승차감을 향상시키게 된다.

이와 같이 자동차의 주행 안정성에 지대한 영향을 미치는 트레일링 아암(10)의 전단 연결부(2)에 고무부시(11)를 적용시킴에 있어서, 종래에는 제4도에서 도시한 바와 같이, 단순히 트레일링 아암(10)의 전단으로 형성되는 외측관(100)과 내측관(101)과의 사이에 탄성체인 고무(102)를 채운 구조로 형성하는 것이 보편적이었다.

그러나 상기에서와 같은 고무부시(11)에 있어서는 탄성체인 고무(102)가 차체의 전방측에서의 변위 및 후방측에서의 변위에 대하여 동일한 스프링 특성을 갖고 있기 때문에 그의 연결부에 부하되는 하중 즉, 전후력 및 횡력 등의 방향과 크기가 자동차의 주행 상태에 따라 변화하는 경우, 이에 대하여 충분히 대응할 수 없는 바, 승차감 및 조종 안정성이 결여된다는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기 종래 제반 문제점을 해결하기 위한 수단으로 안출된 것으로서, 본 고안의 주목적은 휠에 전후력 및 횡력이 가해질 때 휠의 토우 각이 토우인 상태로 변환하도록 하는 데에 있다.

본 고안의 다른 목적은 상기 주목적의 실현에 의하여 직진 안정성과 선회, 제동시의 안정성을 향상시켜 전반적인 승차감과 조종 안정성을 향상시키는데에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 고안은 휠의 전방에 전후방향으로 배치되는 트레일링 아암과; 상기 트레일링 아암의 후측 상하부에 횡방향으로 배치되어 각 휠의 독립적인 상하운동을 가능케 하는 다수의 어퍼 및 로워 콘트롤 아암과; 상기 로워 콘트롤 아암에 휠 하단이 연결되고 상단이 차체에 연결되는 스트러트 아암 등을 구비하여 구성되는 자동차의 후륜 현가장치에 있어서, 상기 트레일링 아암의 전단 연결부를 차체의 프레임에 피벗 고정하되, 휠에 전후력이 가해질 때 트레일링 아암이 전체적으로 내측으로 약간 이동되어 토우 콘트롤이 이루어질 수 있도록 형성된 자동차의 후륜 현가장치를 제공함에 특징이 있다.

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

제1도는 본 고안이 적용되는 트레일링 아암형 현가장치의 사시도로서, 트레일링 아암(10)은 휠(1)의 전방에 전후방향으로 배치된다.

그리고 상기 트레일링 아암(10)의 후측 상하부에는 횡방향을 배치되어 각 휠(1)의 독립적인 상하운동을 가능케 하는 다수의 어퍼 및 로워 콘트롤아암(20)(30)(40)가 배치된다.

또한, 상기 트레일링 아암(10)이 후측에는 이에 하단이 연결되고, 상단이 차체에 연결되어 세워지는 형태의 스트러트 아암(50)이 배치된다.

상기 트레일링 아암(10)은 전단의 연결부(2)로 차체에 연결되고, 후단에는 휠(1)을 회전 가능하게 지지하여 주는 휠 지지부재(12)가 형성되어 상기 전단 연결부(2)를 기준으로 휠(1)이 상하운동을 실시할 수 있게 된다.

상기 트레일링 아암(10)은 여러 형상으로 제작될 수 있으나, 본 고안에서는 강판과 같은 스틸 플레이트를 프레스 가공으로 제작한 것을 도시하고 있다.

그리고 상기 트레일링 아암(10)의 전단을 차체의 프레임(3)에 피벗 고정되도록 하는 연결부(2)의 고무부시(11)는 제2도에서와 같이 트레일링 아암(10)의 선단으로 형성되는 원통형의 내,외측관(14)(13)과 상기 내,외측관(14)(13)사이에 개재되는 탄성체인 고무(15)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같은 고무부시(11)를 형성함에 있어서는, 휠(1)에 전후력이 가해질 때 트레일링 아암(1)이 전체적으로 내측으로 약간 이동될 수 있도록 형성하였다.

상기와 같이 휠(1)에 전후력이 가해질 때 토우 각이 변환될 수 있는 수단으로 트레일링 아암(10)의 전단 연결부(2)에 개재되는 고무부시(11)는 전면 내측과 후면 외측 부위의 스프링 특성이 전면 외측과 후면 내측의 스프링 특성보다 부드럽게 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 제2도에서와 같이 고무(15)의 내경을 형성하는 내측관(14)의 전면 내측 차체측과 후면 외측 휠측이 얇은 두께를 갖도록 형성하고, 이의 외측으로 씌워지는 고무(15)의 내경은 상기 내측관(14)의 외경과 대응되도록 형성하여 결합하였다.

그리고 상기 트레일링 아암(10)의 후측 상하부에는 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(20)(30)(40)의 외측단을 지지할 수 있는 연결부(21)(31)(41)가 형성되어 이에 전후측으로 일정의 간격을 두고 횡방향으로 배치되는 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(20)(30)(40)의 외측단이 피벗 고정된다.

상기 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(20)(30)(40)의 외측단이 피벗 고정되는 연결부(21)(31)(41)는 고무부시와 이를 고정하기 위한 고정 볼트 또는 고정핀을 포함한다.

상기 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(20)(30)(40)의 내측단으로 형성되는 연결부(22)(32)(42)는 고무부시가 개재되어 차체에 피벗 고정되어 휠(1)의 상하운동을 가능케 한다.

상기 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(20)(30)(40)은 상기와 같이 양단 연결부(21)(31)(41),(22)(32)(42) 모두에 고무부시를 이용하여 결합하기도 하지만, 필요에 따라서는 외측단 연결부(21)(31)(41)는 볼 죠인트를 이용하는 경우가 있으며, 이에 적용되는 고무부시는 종래 현가장치에서 링크와 아암을 연결하는데 이용되는 고무부시와 동일하다.

또한, 상기 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(20)(30)(40)은 중공체인 튜브 또는 실축부재를 사용하게 되지만, 차량의 경량화를 위하여 하측으로 개구되는 앵글부재를 이용하는 것이 보편적이며, 차종에 따라서는 실축부재를 사용하는 예도 있다.

휠(1)이 차량의 운행 조건에 따라 외부의 충격에 의하여 상하운동이 이루어질 때 이의 충격을 흡수 감쇄시켜 주는 스트러트 아암(50)은 쇽업소오버(51)와 코일 스프링(52)이 일체화되어 그의 하단은 휠 지지체에 연결되고 그의 상단은 인슐레이터(53)를 개재시켜 차체에 고정된다.

이에 따라 상기 스트러트 아암(50)은 휠(1)로부터 전달되는 상하 진동을 코일 스프링(52)과 쇽 업소오버(51)의 보완 작용에 의하여 흡수 감쇠시켜 차체에는 최소한의 진동 및 충격이 전달되도록 한다.

상기와 같이 현가장치는 공지와 같이 노면으로부터 진동이 입력되어지면 트레일링 아암(10)을 비롯한, 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(20)(30)(40)의 상하 운동이 각 연결부에 개재된 고무부시에 의하여 감쇄됨과 동시에 스트러트 아암(50)에 의하여 충격이 흡수 감쇄되는데 이의 과정에서 휠(1)에 전후력이 가해지면 트레일링 아암(10)이 전단 연결부(2)에서 토우 컨트롤이 이루어지게 된다.

구체적으로 휠(1)에 전, 후력이 가해지는 경우에는 트레일링 아암(10)이 후측으로 밀리면서 전단 연결부(2)를 후측으로 당기는 힘을 갖게 된다.

그러면 연결부(2)이 내측관(14)이 제2도에서와 같이 전면 내측과 후면 외측의 두께가 얇게 형성되어 있어 경사져 있는 관계로 뒤로 밀리면 경사진내측 파이프면을 따라 안쪽으로 이동하게 된다.

그리고 이를 더욱 용이하게 하여 주는 것은 부시 특성인 비대칭으로 내측 강성이 약하게 이루어져 있기 때문에 이 부위의 고무(15)를 받쳐주는 힘이 다른 부위에 비하여 작아서 다른 부위에 비하여 쉽게 변형이 이루어지게 되어 외측관(13)은 제2도의 가상선과 같이 내측으로 약간 밀리게 된다.

상기와 같이 트레일링 아암(13)의 전단부를 형성하는 외측관(13)이 내측으로 밀린다는 것은 곧, 트레일링 아암(10)의 전단부가 차체측으로 약간의 이동이 이루어지는 것이며, 트레일링 아암(10)의 후단 외측에 지지되어 있는 휠(1) 또한 제3도의 가상선과 같이 구의 전측부가 내측으로 기울어지면서 휠(1)의 토우각이 토우인 상태로 변하게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 휠(1)이 전후력을 받을 때 유연성을 갖고 약간 후측으로 밀리면서 토우각이 토우인 상태로 변화되도록 함으로써, 제동 및 급 발진과 같이 휠(1)에 전후력이 가해질 때 직진 안정성을 선회시의 선회 안정성을 부여하게 되어 전반적인 승차감과 조종 안정성을 향상시키게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 전단부가 차체와 연결되는 연결부(2)에 고무부시(11)를 개재시켜 연결되고, 후단부는 외측에 휠(1)이 회전 가능하게 지지되는 트레일링 아암(10)과; 상기 트레일링 아암(10)의 후측 상하부에 차폭방향으로 배치되어 각 휠(1)의 독립적인 상하운동을 가능케 하는 다수의 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(20)(30)(40)과; 상기 로워 콘트롤 아암(30)에 하단이 연결되고 상단이 차체에 연결되는 스트러트 아암(50)을 포함하여 이루어지는 자동차의 후륜 현가장치에 있어서, 상기 연결부(2)의 고무부시(11)는 상기 트레일링 아암(10)의 전단부 연결수단내에서 차폭방향으로 배치되어 전면 차체측과 후면 휠측 부분이 얇은 두께부를 갖고 경사지게 형성되는 내측관(14)과; 상기 트레일링 아암(10)의 전단부에 차폭방향으로 배치되는 외측관(13)과; 상기 내, 외측관(14)(13)사이에 압입 개재되는 고무(15)로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현기장치.