KR0131309B1 - 자동차의 현가장치 - Google Patents

Abstract

쇽 업소오버와 스프링의 조립체로 형성되어 그의 하단이 휠을 회전가능하게 지지하는 너클과 일체로 형성되고 상단이 차체에 지지되는 완충기구인 스트러트 아암과; 상기 너클의 하측을 차체의 하부와 연결하여 주는 로워 아암으로 구성되는 자동차의 현가장치에 있어서, 상기 로워 아암의 차체측단을 차체 또는 서브 프레임에 고착된 브라켓과 탄성부시를 개재시켜 연결하되, 탄성부시의 축공을 편심되게 형성하여 그의 중심점과 로워아암의 축선을 연결하는 연결선상에 축공이 위치하도록 배치하고, 상기 브라켓의 탄성부시 전측에는 상측부를 외측으로 약간 기울인 상태로 호형의 장공을 형성하여 이의 장공내에 로워아암의 측면으로 돌출 형성되는 로울러가 삽입되도록 형성한 자동차의 현가장치를 제공함으로써, 자동차의 주행 조건에 따라 캠버의 변화를 가장 이상적으로 제어하여 선회시 선회 안정성을 향상시키고, 직진시 승차감은 물론 직진 주행 안정성을 크게 향상 시킬 수 있게 한 것이다.

Description

자동차의 현가장치

제1도는 본 발명에 의한 현가장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 현가장치의 요부 확대 사시도.

제3도는 본 발명의 작동상태도.

제4도 (a)는 본 발명에 의한 캠버 변화를 나타낸 그래프선도이고, (b)는 본 발명에 의한 트레드 변화를 나타낸 그래프선도이다.

제 5 도는 종래 기술의 설명을 위한 현가장치의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스트러트 아암 5 : 너클아암

7 : 로워아암 8 : 브라켓

10 : 탄성부시 11 : 축공

13 : 장공 14 : 로울러

본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 주행 조건에 따라 캠버의 변화를 가장 이상적으로 제어하여 선회시 선회 안정성을 향상시키고, 직진시 승차감은 물론 직진 주행 안정성을 향상시킬 수 있는 자동차의 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어서의 현가장치(Suspension System)라 함은 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 수평 방향의 연결이 견고해야만 한다.

이러한 현가장치에는 그의 구조적인 특성에 따라 여러종류로 구분되어지며, 당해 차량에 가장 이상적인 기구학적 특성을 갖는 현가장치가 선별 적용되고 있는데, 승용차의 경우에는 차축을 분할하여 양휠이 서로 관계없이 독립적으로 동작되게 하여 승차감과 안전성이 좋은 독립 현가장치를 적용하고 있다.

그리고 상기 독립 현가장치에는 여러 종류의 현가장치가 있는데, 최근 승용차의 조향륜에 널리 적용되고 있는 맥퍼슨 타입 현가장치를 일예로 설명하면, 맥퍼슨 타입 현가장치는 제5도에서 보인 바와 같이 쇽 업소오버(51)와 스프링(52)의 조립체로 형성되어 그의 하단이 휠(50)을 회전가능하게 지지하는 너클(53)과 일체로 형성되고 상단이 차체(54)에 지지되는 완충기구인 스트러트 아암(55)과; 상기 너클(53)의 하측을 차체(54)의 하부와 연결하여 주는 로워 아암(56)으로 구성되어 휠(50)의 상하 진동시 로워 아암(56)이 휠(50)의 상하 운동 범위를 한정함과 동시에 이의 내단을 차체(54)와 연결하는데에 개재되는 탄성부시 연결부(57)에 의하여 완충작용을 하도록 하고, 완충기구인 스트러트 아암(55)의 쇽 업소오버(51)와 스프링(52)의 완충작용에 의하여 노면으로부터 들어오는 충격이 차체(53)에 작게 전달되도록 하는 현가장치로서의 기능을 수행하게 된다.

그러나 상기와 같은 현가장치의 동작과정을 살펴보면, 주행 조건에 따른 휠(50)의 상하 진동시 로워 아암(56)이 길이가 한정되어 있는 상태에서 상하 요동을 하게 되는 바, 휠(5)은 로워 아암(56)의 내단 연결부(57)를 기준으로 하는 로워아암(56)의 길이에 의하여 형성되는 운동궤적(M)과 스트러트 아암의 쇽 업소오버 피스톤 로드의 미끄럼 운동 궤적에 의하여 상하운동을 하게 되는데, 이와같이 휠(50)이 상하 운동을 하게 되는 경우 승차감과 선회 안정성 및 주행 안정성에 크게 영향을 미치는 휠의 캠버변화를 살펴보면 다음과 같다.

즉, 로워아암(56)은 정상적인 상태에서는 그의 휠측단이 휠 중심의 하측에 위치하도록 설계되어 있는 바, 휠(50)의 상승시 휠(50)이 로워 아암(56)의 운동궤적(M)을 따라 상승되는 과정에서 일정의 높이 즉, 로워 아암(56)의 내측단 연결부(57)의 동일 높이까지는 운동궤적(M)의 곡률에 따라 그의 하측부가 외측으로 밀리면서 캠버각이 - 쪽으로 커지게 된다.

그러나 휠(50)이 일정의 높이를 지난후에는 로워아암(56)이 그의 운동궤적(M)에 의하여 휠(50)의 하측부를 당기면서 상승하게 되는 바, 휠(50)의 캠버각은 다시 + 쪽을 향하게 기울어지게 된다.

상기와 같은 캠버각의 변화는 제4도 (a)의 점선과 같은 상태로 나타나게 되며, 이러한 캠버각의 변화에 의하여 휠(50)의 트레드 변화 또한 제4도 (b)의 점선과 같이 변화하게 됨으로써, 조향 특성에 많은 악영향을 주어 선회시 안정성이 결여되고, 직진 주행성 안정성에 좋지 않다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 제반 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주행 조건에 따라 캠버의 변화를 가장 이상적으로 제어하여 선회시 선회 안정성을 향상시키고, 직진시 승차감은 물론 직진 주행 안정성을 향상시킬 수 있는 자동차의 현가장치를 제공하려는 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 쇽 업소오버와 스프링의 조립체로 형성되어 그의 하단이 휠을 회전가능하게 지지하는 너클과 일체로 형성되고 상단이 차체에 지지되는 완충기구인 스트러트 아암과; 상기 너클의 하측을 차체의 하부와 연결하여 주는 로워 아암으로 구성되는 자동차의 현가장치에 있어서, 상기 로워 아암의 차체측단을 차체 또는 서브 프레임에 고착된 브라켓과 탄성부시를 개재시켜 연결하되, 탄성부시의 축공을 편심되게 형성하여 그의 중심점과 로워아암의 축선을 연결하는 연결선상에 축공이 위치하도록 배치하고, 상기 브라켓의 탄성부시 전측에는 상측부를 외측으로 약간 기울인 상태로 호형의 장공을 형성하여 이의 장공내에 로워아암의 측면으로 돌출 형성되는 로울러가 삽입되도록 형성한 자동차의 현가장치를 제공함에 특징이 있다.

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

제1도는 본 발명에 의한 현가장치의 구성도로서, 본 발명이 적용되는 현가장치는 쇽 업소오버(2)와 스프링(3)의 조립체로 형성되어 그의 하단이 휠(4)을 회전가능하게 지지하는 너클(5)과 일체로 형성되고 상단이 차체(6)에 지지되는 완충기구인 스트러트 아암(1)과; 상기 너클(5)의 하측을 차체(6)의 하부와 연결하여 주는 로워 아암(7)으로 구성된다.

이러한 현가장치에 있어서, 본 발명은 제2도 및 제3도에서와 같이 상기 로워 아암(7)의 차체측단을 차체 또는 서브 프레임(6)에 고착된 브라켓(8)과 탄성부시(10)를 개재시켜 연결하되, 탄성부시(10)의 축공(11)을 편심되게 형성하여 이에 고정 볼트(12)로서 로워아암(7)을 연결하였다.

상기에서 탄성부시(10)는 그의 중심점(C)과 로워아암(7)의 축선을 연결하는 연결선상에 축공(11)이 위치하도록 하여 배치한다.

그리고 상기 브라켓(8)의 탄성부시(10) 전측에는 호형의 장공(13)을 형성하여 이의 장공(13)내에 로워아암(7)의 측면으로 돌출 형성되는 로울러(14)가 삽입되도록 형성하였다.

상기에서 호형 장공(13)은 그의 상측부를 외측으로 약간 기울인 상태로 형성하여 휠(4)의 상승에 의하여 로워아암(7)이 일정각도 이상으로 회동하면 로울러(14)가 장공(13)의 내면(15)과 접촉을 이루면서 로워 아암(7)을 외측으로 밀어줄 수 있도록 하였다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 작용효과를 설명하면 노면의 조건이나 차체의 진동에 의하여 휠(4)이 상승되면 이에 로워아암(7)이 차체측단의 연결부를 기준으로 하여 상측으로 회동되어진다.

상기와 같은 로워아암(7)의 회동과정에서 로워아암(7)이 일정각도 이상으로 회동하면 장공(13)내에서 비접촉 상태로 동작되던 로울러(14)가 장공(13)의 내면(15)과 접촉이 이루어지기 시작한다.

이때, 로울러(14)는 원래 제3도의 점선과 같은 운동궤적(M)을 따라 상승되어야 하지만 상측부가 외측으로 기울어진 장공(13)내에서 구름접촉을 하면서 상승되는 로울러(14)가 장공(13)의 내면(15) 기울기에 의한 운동궤적(M')을 따라 상승하면서 외측으로 밀리게됨으로써, 로워아암(7)은 탄성부시(10)의 후측을 압축하면서 제3도의 가상선과 같이 외측으로 b 만큼 이동하게 되어 진다.

상기와 같이 로워아암(7)이 b 만큼 외측으로 이동하면 결국은 이의 측단으로 연결된 휠(4)의 하측부가 외측으로 밀리게 되므로 휠(4)은 - 쪽으로의 캠버각이 커지게 된다.

상기와 같은 현가장치의 동작에 의한 캠버의 변화는 제4도 (a)의 실선과 같이 나타나며, 이는 점선과 같은 종래의 캠버에 비하여 - 캠버로 크게 변하게 되므로 선회시 대지캠버를 0에 가깝도록 만들어주어 한계 선회성능을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 상기 캠버의 변화에 의하여 트레드 또한 제4도 (b)의 실선과 같이 크게 되는 바, 조향특성이 개선되어 선회성능을 향상시키게 된다.

또한, 직진시에는 캠버 및 트레드 변화가 적게 발생하여 승차감은 물론 직진 주행안정성에 크게 기여할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명은 구성과 작용효과를 종합하여 볼 때, 장공(13)의 곡률 형태와 탄성부시(10)의 편심량에 의하여 캠버와 트레드 변화를 조절할 수 있으므로 자동차의 주행상에 가장 이상적인 캠버 및 트레드 변화를 설정할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 간단한 구조로서 자동차의 주행 조건에 따라 캠버의 변화를 가장 이상적으로 제어하여 선회시 선회 안정성을 향상시키고, 직진시 승차감은 물론 직진 주행 안정성을 크게 향상 시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 쇽 업소오버(2)와 스프링(3)의 조립체로 형성되어 그의 하단이 휠(4)을 회전가능하게 지지하는 너클(5)과 일체로 형성되고 상단이 차체(6)에 지지되는 완충기구인 스트러트 아암(1)과; 상기 너클(5)의 하측을 차체(6)의 하부와 연결하여 주는 로워 아암(7)으로 구성되는 자동차의 현가장치에 있어서, 상기 로워 아암(7)의 차체측단을 차체 또는 서브 프레임(6)에 고착된 브라켓(8)과 탄성부시(10)를 개재시켜 연결하되, 탄성부시(10)의 축공(11)을 편심되게 형성하여 그의 중심점(C)과 로워아암(7)의 축선을 연결하는 연결선상에 축공(11)이 위치하도록 배치하고, 상기 브라켓(8)의 탄성부시(10) 전측에는 상측부를 외측으로 약간 기울인 상태로 호형의 장공(13)을 형성하여 이의 장공(13)내에 로워아암(7)의 측면으로 돌출 형성되는 로울러(14)가 삽입되어 구름 운동이 가능하도록 형성한 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.