KR0138226Y1 - 차량용 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스트러트 어셈블리의 휠측 연결부의 연결구조를 개선함으로서, 캠버 및 트레드의 변화에 대한 설계 자유도를 높힐 수 있도록 하고, 휠의 상하 진동에 따른 충격력이 직접 스트러트 어셈블리에 전달되는 것을 방지하여 승차감과 조향 안정성을 재선할 수 있는 차량용 현가장치를 제공함에 그 목적이 있는 것으로서, 휠을 회전 가능하게 지지하는 조향너클과, 이 조향너클의 상하부를 차체와 연결하는 다수의 링크와, 불규칙한 노면으로부터 휠에 전달되는 진동을 흡수하며 스프링과 쇽 업소오버가 일체로 구성되어 있는 스트러트 어셈블리를 포함하고 있는 차량용 현가장치에 있어서, 상기 스트러트 어셈블리의 상단은 차체와 연결되어 있으며, 하단은 휠케리어의 하부에서 차체의 내측으로 연장되어 있는 컨넥팅아암에 댐퍼링 가능한 연결구조로 연결되어 있음을 특징으로 하는 차량용 현가장치에 관한 것이다.

Description

차량용 현가장치

제1도는 본 고안에 따른 차량용 현가장치를 도시하고 있는 개략적인 사시도.

제2도는 본 고안의 제1실시예에 따른 제1도 A의 확대 단면도.

제3도는 본 고안의 제2실시예에 따른 제1도 A의 확대 단면도.

제4도는 종래의 맥퍼슨 타입 현가장치를 도시하고 있는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 스트러트 어셈블리 9 : 컨넥팅아암

31 : 쇽 업소오버 32 : 스프링

33 : 볼 스터드 91 : 홈

92,92' : 제1탄성수단 93,93' : 제2탄성수단

94 : 홀 95 : 탄성홈

[산업상 이용분야]

본 고안은 차량용 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스트러트 타입의 현가장치에 있어서, 스트러트 어셈블리의 휠측 연결부의 연결구조를 개선함으로서, 캠버 및 트레드의 변화에 대한 설계 자유도를 높히고, 스트러트 어셈블리의 충격흡수를 개선하여 승차감과 조향 안정성을 향상시킬 수 있는 차량용 현가장치에 관한 것이다.

[종래 기술의 설명]

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 상하 방향의 연결이 유연하여야 하고, 휠에 발생되는 구동력, 제동력, 선회시의 원심력등을 이겨낼 수 있는 수평 방향의 연결이 견고해야만 한다.

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

이러한 현가장치에 있어서, 본 발명은 독립 현가장치에 관계 되는데, 독립 현가장치에는 여러 종류의 현가장치가 있으며 조향륜에 적용되는 현가장치로는 주로 맥퍼슨 타입(MacPherson strut type) 현가장치와 위시본 타입(Wishbone type) 현가장치가 적용되고 있다.

상기와 같은 조향륜 현가장치에 있어서는 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수함은 물론 주행중 자동차의 바른 자세를 유지하여 주어 주행 안전성을 확보하고 선회시 조종 안정성을 확보할 수 있도록 설계되고 있다.

특히, 조향륜의 경우는 조향동작을 하기 때문에 킹핀을 중심으로 하여 좌우로 방향을 변환시킬 수 있도록 설치되며, 또한 어떤 기하학적인 각도를 두고 설치되어 상기 조향륜으로서의 조건을 만족 시킬 수 있도록 하고 있다.

이와같이, 조향륜이 기하학적인 각을 두고 설치되는 것을 휠얼라인먼트(Wheel alignment)라 하며, 상기의 휠 얼라인먼트에는 여러 요소로 구별되나 이 요소들의 서로 보완작용은 조향륜으로서의 이상적인 작용이 이루어지도록 하게 되는데, 휠 얼라인먼트의 요소중 캠버(Camber)는 킹핀 경사각과 함께 핸들의 조작력을 경감시키고 제동 및 주행시의 충격을 흡수하며, 핸들의 복원력을 증대시켜 주게 되므로 조종 안정성을 확보할 수 있도록 하고 있다.

상기에서 캠버는, 차를 앞에서 보았을 때 바퀴의 중심선과 노면에 대한 수직선이 이루는 각도를 의미하는데, 일반적으로 바퀴가 바깥쪽으로 기울어진 상태를 정 캠버(positive camber)라 하고, 바퀴가 안쪽으로 기울어진 상태를 부 캠버(nagative camber)라 한다.

이와 같이 캠버를 두는 이유는 앞바퀴가 하중을 받았을 때 아래로 벌어지는 것을 방지하고, 주행시에 바퀴가 탈출하는 것을 방지하기 위해서 있다.

또한 킹핀 경사각과 함께 타이어 접지면의 중심과 킹 핀의 연장선이 노면과 교차하는 점과의 거리를 오프셋이라 하는데, 이 오프셋 량이 적으면 적을수록 조향에 대한 민감성이 감소되어 안정성이 좋아지게 되고, 제동 및 선회시의 조종 안정성이 좋아지게 된다.

제4도는 일반적인 맥퍼슨식 스트러트 타입 현가장치로서, 맥퍼슨 현가장치는 휠(2)을 회전 가능하게 지지하는 조향너클(1)과, 쇽 업소오버(31)와 스프링(32)이 일체로 형성되어 있는 스트러트 어셈블리(3)와, 조향너클(1)의 하부를 차체(5)의 하부와 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암(7)으로 구성된다.

상기한 스트러트 어셈블리(3)의 하부는 조향너클(1)의 상단과 일체로 연결되고, 그 상단은 자체의 상단에 인슐레이터에 의해서 연결되는 구조로 되어, 주행시 차체에 전달되는 상하 진동을 흡수하는 구조로 되어 있다.

[본 고안이 해결하고자 하는 문제점]

이러한 현가장치에 있어서는 구조가 간단하고 스프링 및 질량이 작으며 엔진룸의 유효체적을 간단히 할 수 있다는 장점은 있으나, 상기 스트러트 어셈블리(3)가 조향너클(1)에 직접 고정되어 있는 관계로, 휠(2)의 상하 진동에 따른 충격력이 스트러트 어셈블리(3)에 직접 전달되어 만족할 만큼의 충격력을 흡수하지 못하여 승차감에 문제점을 가지고 있다.

또한 휠(2)의 캠버변화에 대하여 상기 스트러트 어셈블리(3)가 민감하게 영향을 받아 캠버각에 대하여 변화특성을 설정하는 자유도의 크기가 작은 문제점을 갖고 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스트러트 어셈블리의 휠측 연결부의 연결구조를 개선함으로서, 캠버 및 트레드의 변화에 대한 설계 자유도를 높힐 수 있도록 하고, 휠의 상하 진동에 따른 충격력이 직접 스트러트 어셈블리에 전달되는 것을 방지하여 승차감과 조향 안전성을 개선할 수 있는 차량용 현가장치를 제공함에 그 목적이 있다.

[수단]

이를 실현하기 위하여, 본 고안은 휠을 회전 가능하게 지지하는 조향너클과, 이 조향너클의 상하부를 차체와 연결하는 다수의 링크와, 불규칙한 노면으로부터 휠에 전달되는 진동을 흡수하며 스프링과 쇽 업소오버가 일체로 구성되어 있는 스트러트 어셈블리를 포함하고 있는 차량용 현가장치에 있어서, 상기 스트러트 어셈블리의 상단은 차체와 연결되어 있으며, 하단은 휠케리어의 하부에서 차체의 내측으로 연장되어 있는 컨넥팅 아암에 댐퍼링 가능한 연결구조로 연결되어 있음을 특징으로 하는 차량용 현가장치를 제공한다.

상기 연결구조는 컨넥팅 아암의 차체측단부로부터 일정거리의 내측으로 형성된 홈과; 상기 홈의 내측으로 형성된 제1탄성수단과; 상기 홈의 차체측에 형성된 제2탄성수단과; 그리고 상기 제1 및 제2탄성수단 사이에 형성되어 스트러트 어셈블리의 하단에 형성되어 있는 볼 스터드가 홀을 통하여 안착되는 볼 시이트를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 현가장치를 제공한다.

상기 제1 및 제2탄성수단은 스프링과 범퍼가 일체로 러버(fubber)로 홈이 형성되어 있음을 특징으로 하는 차량용 현가장치를 제공한다.

상기 러버중 휠측에 형성되어 있는 러버에는 탄성홈이 적어도 2개이상 형성되어 있음을 특징으로 하는 차량용 현가장치를 제공한다.

[작용]

따라서 본 고안에 따른 현가장치는 차량의 주행 및 제동시의 펌프 및 리바운드시에 발생하는 충격 및 진동을 상기 링크의 유기적인 작동에 의해서 흡수하게 되며, 불규칙한 노면으로부터의 진동은 스트러트 어셈블리의 하부가 조향 너클과 일체로 연결되어 있는 종래의 현가장치와는 달리, 본 고안에서의 스트러트 어셈블리의 하부는 조향너클에서 차체의 내측으로 연장되어 있는 컨넥팅 아암에 댐퍼링 가능하게 연결되어 있어 이 스트러트 어셈블리에 전달되는 진동을 연결부에서 1차로 흡수한후 나머지의 진동력이 스트러트 어셈블리에 전달되므로 만족스러운 진동의 흡수가 이루어진다.

또한 조향시에 변화하는 캠각의 변화에도 상기 스트러트 어셈블리와 조향너클의 컨넥팅아암과의 연결부의 유기적 작동에 의해 유연하게 대처할 수 있으므로 승차감과 조향안정성을 개선할 수 있다는 장점을 가진다.

[실시예]

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 따른 현가장치를 도시하고 있는 개략적인 사시도로서 도면설명의 중복을 피하기 위하여 동일 부품에는 동일 부호를 부여 하였다.

도시하는 바와 같이, 본 고안에 따른 현가장치는 휠(도시생략)을 회전가능하게 지지하는 조향너클(1)과, 이 조향너클(1)의 상하부를 차체의 상부에 연결하는 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(7')(7)과, 상기 조향너클(1)의 하부에서 내측 상부로 연장되어 있는 컨넥팅 아암(9)과, 상기 컨넥팅 아암(9)과 차체를 연결하여 주는 스프링(32)과 쇽 업소오버(31)가 일체로 형성되어 있는 스트러트 어셈블리(3)로 이루어져 있다.

일반적으로 상기 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(7')(7)의 연결은 차체측에는 인슐레이터에 의해서 연결되며, 휠측의 경우는 볼조인트로 연결되어 있다.

여기서 상기 스트러트 어셈블리(3)의 하부와 상기 컨넥팅 아암(9)의 연결구조를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안의 제1실시예에 따른 제1도 A부분의 확대 단면도로서, 도시하는 바와 같이, 컨넥팅 아암(9)의 차체측단부로부터 일정거리의 내측으로 일정한 홈(91)을 형성하여, 이 홈(91) 내측으로 스프링(921)을 포함하는 제1범퍼(92)를 구비하고 차체측 홈으로는 역시 스프링(931)을 포함하는 제2범퍼(93)를 형성하였다. 그리고 상기 제1 및 제2 범퍼 사이에는 스트러트 어셈블리(3)의 하단에 형성되어 있는 볼 스터드(33)이 홀(94)을 통하여 안착되는 볼 시이트(95)가 구비되어 있는 구성으로 되어 있다.

여리서 상기 스프링은 서스펜션의 안정성을 고려하여 충분히 강한 강도를 가진 부재로 이루어져 있다.

이와 같은 구성에 의한 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

휠이 외적인 요인으로 인해서 범프나 리바운드하는 경우 스트러트 어셈블리(3)는 충격력을 흡수하면서 하측으로 힘을 전달하게 된다. 이때 이힘은 상기 컨넥팅 아암(9)에 하측으로 압력을 가하게 되는데, 이때 상기 컨넥팅 아암(9)이 조향너클(1)의 하부로부터 연장되어 있기 때문에, 상기 압력은 컨넥팅 아암(9)의 하부로 미쳐, 휠 하부를 외측으로 밀게된다. 이결과 대지 컴버는 0 또는 음 -으로 유지되게 되어, 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖게 된다.

또한, 불규칙한 노면으로 부터의 진동은 스트러트 어셈블리의 하부가 조향너클과 일체로 연결되어 있는 종래의 현가장치와는 달리, 본 고안에서의 스트러트 어셈블리의 하부는 조향너클에서 차체의 내측으로 연장되어 있는 컨넥팅 아암에 댐퍼링 가능하게 연결되어 있어 이 스트러트 어셈블리에 전달되는 진동을 연결부에서 1차로 흡수한후 나머지의 진동력이 스트러트 어셈블리에 전달되므로 만족스러운 진동의 흡수가 이루어진다.

한편 제3도는 본 고안의 제2실시예에 따른 제1도 A의 확대단면도로서, 도시하는 바와 같이, 컨넥팅 아암(9)의 차체측단부로부터 일정거리의 내측으로 일정한 홈(91)을 형성하여, 이 홈(91) 내측으로 제1러버(92')를 구비하고 차체측 홈으로 제2러버(93')를 형성하였다. 그리고 상기 제1 및 제2러버(92')(93')사이에는 스트러트 어셈블리(3)의 하단에 형성되어 있는 볼 스터트(33)가 홀(94)을 통하여 안착되는 볼 시이트(95)가 구비되어 있는 구성으로 되어 있다.

한편 상기 제1 및 제2러버(92')(93')에는 이것의 탄성력을 강화하기 위하여 탄성홈(99)을 형성하였으며, 상대적으로 더 큰 힘을 받게되는 휠측의 러버(93')에는 바람직하게 2개 이상의 탄성홈(99)을 형성하였다.

또한 상기 러버는 충분히 강한 강도를 가지는 재질로 구성하여 안정성을 제공할 수 있도록 한다.

Claims (5)

1. 휠(2)을 회전 가능하게 지지하는 조향너클(1)과; 상기 조향너클(1)의 상하부를 차체와 연결하는 다수의 링크(7,7')와; 그리고 상기 조향 너클의 하부에서 차체의 내측 상부로 연장되어 있는 컨넥팅아암(9)과; 그리고 불규칙한 노면으로부터 휠에 전달되는 진동을 흡수하며 스프링(32)과 쇽 업소오버(31)가 일체로 구성되어 있는 스트러트 어셈블리(3)를 포함하고 있으며; 상기 스트러트 어셈블리(3)의 상단은 차체와 연결되어 있으며, 하단은 상기 컨넥팅아암(9)에 댐퍼링 가능한 연결구조로 연결되어 있음을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결구조는 컨넥팅아암(9)의 차체측단부로부터 일정거리의 내측으로 형성된 홈(91)과; 상기 홈(91)의 내측으로 형성된 제1탄성수단(92 또는 92')과; 상기 홈(91)의 차체측에 형성된 제2탄성수단(93 또는 93')과; 그리고 상기 제1 및 제2탄성수단 사이에 형성되어 스트러트 어셈블리(3)의 하단에 형성되어 있는 볼 스터드(33)가 홀(94)을 통하여 안착되는 볼 시이트(95)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2탄성수단은 스프링(921,931)을 포함하는 범퍼(92,93)로 이루어져 있음을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2탄성수단은 탄성홈(99)이 형성되어 있는 러버(92,93')로 이루어져 있음을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 러버(92',93')중 휠측에 형성되어 있는 러버(93')에는 탄성홈(95)이 적어도 2개이상 형성되어 있음을 특징으로 하는 차량용 현가장치.