KR0136259B1 - 자동차의 후륜 현가장치 - Google Patents

Abstract

로울링을 흡수하여 차체에 전달하여 주는 레터럴 로드가 적용되는 현가장치에 있어서, 레터럴 로드를 상, 하 한쌍의 레터럴 로드로 배치하되, 휠측단은 내측이 탄성부시를 개재시킨 연결부로 액슬 비임과 연결되는 연결구의 외측 상하단에 탄성부시를 개재시킨 연결부로 연결하고, 상기 상, 하 레터럴 로드의 차체측단은 차체의 하부로 형성되는 마운팅 브라켓에 탄성부시 연결부로 연결하여서 된 자동차의 후륜 현가장치를 제공함으로써, 휠의 상하 운동시 횡방향에 대한 움직임 양을 극소화하고 롤 센터(Roll-Center)의 높이와 그의 변화율을 작게 하여 설계 자유도를 높히고 직진 안정성을 위시한 제반 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

자동차의 후륜 현가장치

제1도는 본 발명에 의한 현가장치의 배면도.

제2도는 제1도의 A부분 확대 사시도.

제3도는 종래 현가장치의 배면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 휠 2 : 액슬비임

5 : 마운팅 브라켓 6. 7 : 상, 하 레터럴 로드

8, 10, 11, 13, 14 : 연결부 9 : 연결구

본 발명은 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠의 상하 운동시 횡방향에 대한 움직임 양을 극소화하고 롤 센터(Roll-Center)의 높이와 그의 변화율을 갖게 하여 설계자유도를 높이고 직진 안정성을 위시한 제반 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어서의 현가장치(Suspension System)라 함은 차축과 프레임을 연결하고, 주행중 노면으로부터 받는 진동과 충격을 흡수하여 승차감과 자동차의 안전성을 향상시키는 장치로서, 노면에서의 충격을 완화하기 위하여 상하방향의 연결이 유연하여야 하고, 휠에 발생되는 구동력, 제동력, 선회시의 원심력 등을 이겨낼 수 있는 수평 방향의 연결이 견고해야만 한다.

상기와 같은 현가장치에는 구조상으로 일체 차축 현가장치와, 독립 현가장치로 구분되는데, 일체 차축 현가장치는 버스, 화물차 등과 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, 본 발명은 롤에 대한 억제력을 발휘하는 레터럴 로드를 적용한 독립 현가장치에 관계한다.

즉, 상기의 레터럴 로드를 적용한 현가장치는 차축이 받는 회전력이나, 전,후방향에 대한 힘은 컨트롤로드 또는 트레일링 아암을 통해 차체에 전달되도록 하고, 횡방향에 대한 움직임 즉, 로울링은 차체에 대하여 횡방향으로 설치되는 레터럴 로드를 통해 차체에 전달되도록 하는 구조로 구성된다.

그리고 상기와 같은 현가장치는 일반적인 다른 종류의 현가장치와 마찬가지로 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수함은 물론 주행 중 자동차의 바른 자세를 유지하여 주어 주행 안정성을 확보하고 선회시 조종 안정성을 확보할 수 있도록 설계되고 있는데, 자동차의 안전성에 있어서는 차체의 진동과도 밀접한 관계가 있다.

구체적으로 자동차는 주행 중에 차체의 상하진동(Bounce) 이외에 로울링(Rolling), 피칭(Pitching), 요우잉(Yawing)이 일어나기 마련이며, 이들 진동을 유연하게 흡수하여야만 승차감은 물론 안정성이 향상되는데, 특히, 차체가 옆 방향으로 진동하는 로울링은 직진 및 조종 안정성에 많은 영향을 미치게 된다.

즉, 로울링은 어떤 점을 기준으로 하여 발생되고 이 점을 로울 센터(Roll Center)라고 칭하며, 자동차의 로울링은 차체의 무게 중심이 로울센터보다 높기 때문에 발생되는데, 로울 센터의 높이가 많이 변하면 한쪽에서 다른쪽으로의 무게 이동이 많이 변하게 되고, 이러한 현상은 타이어에서의 슬립 앵글 변화가 많이 발생되므로 조향 변화가 심하게 되어 직진 안정성을 비롯한 조종 안정성이 나빠지게 된다.

따라서 주행 안정성을 확보하기 위하여는 롤 센터 높이 변화율이 작은 것이 좋다.

상기와 같은 내용을 고려하여 종래 레터럴 로드가 적용된 현가장치를 살펴보면 제3도에서 보인 바와같이, 양측으로 휠(50)을 회전가능하도록 지지하는 액슬 비임(51)에 각 휠(50)의 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 완충기구(52)(현가 방식에 따라 다른 구조를 갖는데, 도면에서는 쇽 업소오버를 도시하였다)를 배치하고, 차체에 대하여 횡방향으로 설치되는 레터럴 로드(53)는 일측선단을 상기 액슬 비임(51)의 일측에 탄성부시(54)를 개재시켜 고정하고 타측 선단은 그 반대측의 차체 하부로 형성되는 마운팅 브라켓(55)에 탄성부시(56)를 개재시켜 고정함으로써 레터럴 로드(53)가 경사를 이루면서 배치되도록 구성하는 것이 보편적이다.

이에 따라 액슬 비임(51)에 가해지는 회전력이나 전후력에 대하여는 미도시된 컨트롤 로드 또는 트레일링 아암을 통해 차체에 전달되고, 상하 진동에 대하여는 완충기구(52)에 의하여 흡수되며, 로울링에 대하여는 상기 레터럴 로드(53)가 지지하면서 차체에 전달하여 주게 된다.

그러나 상기와 같은 현가장치에 있어서는 하나의 레터럴 로드(53)를 설치하였는 바, 휠(50)의 상하진동이나 차체의 로울링시 휠(50)은 구성상 한정된 길이를 갖는 레터럴 로드(53)의 상측단 탄성부시(56)를 힌지로 한 레터럴 로드(53)의 운동궤적을 따라 상하 운동을 하게 되므로 휠(50)의 횡방향에 대한 움직임 양(α)이 커져 이에 따른 직진 안정성이 좋지 않다.

그리고 액슬 비임(51)의 상측에서 레터럴 로드(53)의 경사선과 차체의 센터라인(CL)의 교점에 위치하는 롤 센터(RC)(도면에서는 레터럴 로드(53)상에 존재하는 것과 도시되어 있으나, 이의 롤 센터(RC)는 레터럴 로드(53)상에 존재하는 것이 아니라 동일한 높이(H)의 액슬 비임(51) 상측에 위치하게 된다.)는 레터럴 로드(53)의 배치 구성한 한 위치에 제한적으로 위치하기 때문에 설계 자유도가 극히 제한적이며, 휠(50)의 상하진동시 짧은 길이의 레터럴 로드(53)의 동작에 의하여 롤 센터(RC)의 높이 변화가 크게 발생하여 조종 안정성을 좋지 않게 한다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휠의 상하 운동시 횡방향에 대한 움직임 양을 극소화하고 롤 센터(Roll-Center)의 높이와 그의 변화율을 작게 하여 설계 자유도를 높이고 직진 안정성을 위시한 제반 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 자동차의 후륜 현가장치를 제공하려는 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 로울링을 흡수하여 차체에 전달하여 주는 레터럴 로드가 적용되는 현가장치에 있어서, 레터럴 로드를 상, 하 한쌍의 레터럴 로드로 배치하되, 휠측단은 내측이 탄성부시를 개재시킨 연결부로 액슬 비임과 연결되는 연결구의 외측 상하단에 탄성부시를 개재시킨 연결부로 연결하고 상기 상, 하 레터럴 로드의 차체측단은 차체의 하부로 형성되는 마운팅 브라켓에 탄성부시 연결부로 연결한 것에 특징이 있다.

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

제1도는 본 발명에 의한 현가장치의 일실시예도로서, 본 발명이 적용되는 현가장치는 양측으로 휠(1)을 회전가능하도록 지지하는 액슬 비임(2)에 각 휠(1)의 충격 및 진동을 흡수할 수 있는 완충기구(3)(현가 방식에 따라 다른 구조를 갖는다)가 배치되고, 차체에 대하여 횡방향으로 설치되는 레터럴 로드(4)는 일측선단을 상기 액슬 비임(2)의 일측에 탄성부시를 개재시켜 고정하고 타측선단은 그 반대측의 차체 하부로 형성되는 마운팅 브라켓(5)에 탄성부시를 개재시켜 고정되는 구성이다.

이러한 현가장치에 있어서, 본 발명은 상기 레터럴 로드(4)를 상, 하 한쌍의 레터럴 로드(6)(7)류 배치하되, 휠측단은 제2도에서와 같이 내측이 탄성부시를 개재시킨 연결부(8)로 액슬 비임(2)과 연결되는 연결구(9)의 외측 상하단에 탄성부시를 개재시킨 연결부(10)(11)로 연결한다.

그리고 상기 상, 하 레터럴 로드(6)(7)의 차체측단은 차체의 하부로 형성되는 마운팅 브라켓(5)에 탄성부시 연결부(13)(14)로 연결하되, 상기 연결부(13)(14)의 간격은 휠측단 연결부(10)(11)의 간격보다 약간 작게 형성하였다.

이에 따라 휠(1)이 상하 진동하거나 차체의 로울링시 레터럴 로드(4)는 상, 하 한쌍의 로드(6)(7)로 형성되는 바, 상, 하 레터럴 로드(6)(7)의 가상 마운팅 포인트(C1)는 상부 레터럴 로드(6)의 양 연결부(10)(13) 연장선과 하부 레터럴 로드(7)의 양 연결부(11)(14) 연장선과 교점에 형성되므로 길이가 대단히 긴 가상의 레터럴 로드를 갖는 결과가 된다.

따라서 휠(1)의 상하 변위는 가상의 레터럴 아암의 길이에 의한 운동궤적에 의하여 이루어지게 되는 바, 그 변위가 미소하여 제1도에서와 같이 휠(1)의 횡방향 움직임 양(α)이 극소화되어 직진 안정성을 향상시켜주게 된다.

또한, 상기의 동작에 의하여 가상의 마운팅 포인트(C1)의 높이 변화는 상대적으로 작게 되며, 이것은 롤 센터(RC)의 높이(H) 변화가 작게 이루어지는 것을 의미하며, 롤 센터(RC)의 높이(H) 변화가 작다는 것은 주행 안정성을 향상시키는 결과가 되므로 결국은 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 것이다.

그리고 상기 상, 하 레터럴 로드(6)(7)의 상대 위치 결정에 의하여 롤 센터의 높이 설정이 가능함으로 설계자유도를 높일 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 2개의 레터롤 로드를 적용함으로써, 휠의 상하 운동시 횡방향에 대한 움직임 양을 극소화하고 롤 센터(Roll-Center)의 높이와 그의 변화율을 작게 하여 설계 자유도를 높히고 직진 안정성을 위한 제반 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 양측에 휠이 회전 가능하게 지지되는 액슬비임과, 상기 액슬 비임의 양측으로 배치되는 완충기구와, 일측 연결부는 액슬 비임의 일측에 연결되고, 타측단 연결부는 반대측 차체에 각각 연결되어 차축방향으로 횡치되는 레터럴 로드를 포함하여 이루어지며, 상기 레터럴 로드는 상, 하 소정의 간격을 두고 배치되는 2개의 로드로 형성하되, 액슬 비임에 연결되는 연결부는 전측부분이 상기 액슬 비임에 연결되는 연결구의 상하부에 연결되고, 타측단은 차체에 직접 연결하고, 상기 차체측 연결부의 상하 간격을 액슬비임측 연결부의 상하 간격보다 작게 함을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.