KR0139519B1 - 차량용 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠을 회전 가능하게 고정시켜 주는 너클과; 상기 너클의 전측에 차체의 길이방향으로 배치되어 후단이 상기 너클의 하부 전측부에 일체로 연결되고 선단 연결부에는 탄성부시를 개재시켜 차체와 연결되는 트레일링아암과; 차체에 대하여 횡방향으로 배치되어 상기 너클의 하측부를 차체에 연결하여 주는 프론트 및 리어 로워 컨트롤 아암과; 쇽 업소오버와 스프링이 일체로 형성되어 상단은 인슐레이터를 개재시켜 차체에 현가 지지되고 하단은 상기 너클과 일체로 연결이 이루어지는 스트러트 어셈블리와; 그리고 상기 프론트 로워 아암의 차체측 단이 연결되는 전측부와 상기 리어 로워 아암의 차체측 단이 연결되는 후측부를 가지며 후측으로 치우쳐 고무스토퍼로 형성되어 차체 또는 서브프레임과 연결되는 연결수단을 구성하고 있는 링크아암을 구비하여 이루어 진것을 특징으로 하는 차량용 현가장치를 제공한다.

Description

차량용 현가장치

제 1 도는 본 발명에 의한 현가장치의 구성을 나타내기 위한 개략 사시도이고,

제 2 도는 본 발명의 현가장치에 전후력이 걸렸을때의 작동 상태를 나타낸 평면이고,

제 3 도는 본 발명에 의한 현가장치에 횡력이 가해졌을때의 작동상태를 나타낸 평면도이며,

제 4 도는 종래 기술을 설명을 위한 현가장치로서 a도는 횡력을 받았을 때의 작동 상태도이고 b도는 전후력을 받았을 때의 작동상태도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:휠2:너클

10:트레일링 아암20,22:프론트 및 리어 로워 컨트롤 아암

31:쇽 업소오버32:스프링

30:스트러트 어셈블리410:고무스토퍼

40:링크 아암41:연결수단

본 발명은 차량용 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠에 가해지는 횡력을 제어하는 로워 아암을 새로이 개재시킨 링크아암에 연결하여 이 링크 아암에 의해 휠에 전후력 및 횡력이 가해질때 타이어의 자세를 적극적인 토우인으로 유도할 수 있는 차량용 현가장치에 관한 것이다.

자동차에 있어서의 현가장치는 차축과 차체를 연결하므로서, 주행할 때 차체에 대한 타이어의 위치 상태를 제어하여 타이어의 노면상에서의 위치가 가장 이상적인 상태로 놓일 수 있게끔 하여 조정안정성을 최상의 상태로 유지시키고 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 화물이 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다.

이와같은 자동차의 현가장치는 대분하여 차축 현가식과 독립 현가식이 있는데, 대형차량의 경우에는 전,후륜 모두 차축식 현가장치를 적용하고 있으며, 승용차의 경우에는 종래에는 전륜은 독립 현가장치를 채용하고 후륜에는 차축식 현가장치를 채용한 예도 있으나 요즈음 제작 판매되고 있는 승용차의 경우에는 전,후륜 모두 양 휠이 상호 간섭됨이 없이 움직이게 하여 승차감과 안정성이 향상되는 독립 현가장치를 채용하고 있다.

상기와 같은 자동차의 독립 현가장치는 그 구조적인 차이에 따라 여러 종류로 분류되는데, 본 발명은 서브 프레임과 다수의 콘트롤 아암이 적용되는 멀티링크형 후륜 현가장치에 관한 것이다.

즉, 일반적인 멀티 링크형 현가장치는 차체의 저부에 마운팅되는 서브프레임과; 상기 서브 프레임과 너클을 연결하여 각 휠을 독립적인 상하운동을 가능케 하는 다수의 콘트롤 아암과; 상기 휠 지지체에 하단이 고정되고 상단이 차체에 연결되는 스트러트 어셈블 등이 구비되어 차체 및 휠에 가해지는 충격 및 진동하중을 효과적으로 흡수하게 된다.

이러한 종래의 현가장치를 제4도와 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

서브 프레임(50)의 날개부(51)가 전측을 향하게 하여 이의 날개부(51) 선단과 센터 부분에 형성된 고정부(52a)(52b)를 이용하여 차체와 고정하고, 트레일링 아암(57)의 선단을 날개부(51)의 선단과 연결하며, 프론트 및 리어로워 아암(53)(54)의 내측단을 서브 프레임(50)의 센터 후측으로 연결 구성하였다.

상기와 같은 종래의 고정구조에서 서브 프레임(50)의 변형을 제외한 즉, 서브 프레임에 대해서만 생각할 때 타이어에 전, 후력 및 횡력이 가해질 때는 각 아암들의 배치상태 및 그 아암들의 연결부에 개재되는 탄성부시의 변형특성등에 의하여 토우 콘트롤이 이루어 질 수 있도록 하고 있다.

구체적으로는 서브 프레임(50)을 차체에 고정시킬 때 고정부(52a)(52b)에 고무로 형성되는 탄성부시를 개재시켜 고정하는 경우에 있어서, 휠(55)에 전후력이 가해지는 경우에는 휠(55)이 후방으로 밀리면서 프론트로워아암(57)에 당기는 하중(F)이 작용하여 서브프레임(5)의 날개부 선단을 제4도 a와 같이 외측으로 당겨주게 됨으로서 서브프레임(5)에 가상선과 같은 변형이 발생된다.

그리고 휠에 횡력이 가해지는 경우에는 센터 및 리어 로워 아암(53)(54)을 차체측으로 미는 하중(P)이 작용하게 되므로 서브 프레임(50)의 후측부를 제4도의 b의 가상선과 같이 변형시켜주게된다.

상기와 같은 종래 현가장치의 변형에 있어서, 전후력에 의한 변형일 경우에는 편륜만 생길 수 있는 변형이 양륜 모두 토우 변화를 일으키게 끔하여 직진성에 악영향을 미치고, 선회시나 직진시 횡력을 받을시에는 토우변화 자체가 차체를 더욱 불안정한 상태에 이르게 하는 결과를 초래하여 조정안정성에 많은 악영향을 줄 수 있다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 수단으로 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량이 선회시의 횡력이나 제동 및 급출발시의 전후력을 받는 경우 승차감 및 조정 안정성을 양립시킬 수 있는 특히, 조정 안정성을 향상시키기 위하여 횡력 및 전후력에 대한 토우 콘트롤을 로워아암에 의해서 적극적으로 토우인 상태로 유도할 수 있는 자동차용 현가장치를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 휠을 회전 가능하게 고정시켜 주는 너클과; 상기 너클의 전측에 차체의 길이방향으로 배치되어 후단이 상기 너클의 하부 전측부에 일체로 연결되고 선단 연결부에 탄성부시를 개재시켜 차체와 연결되는 트레일링 아암과; 차체에 대하여 횡방향으로 배치되어 상기 너클의 하측부를 차체에 연결하여 주는 프론트 및 리어 로워 컨트롤 아암과; 쇽업소오버와 스프링이 일체로 형성되어 상단은 일슐레이터를 개재시켜 차체에 현가 지지되고 하단은 상기 너클과 일체로 연결이 이루어지는 스트러트 어셈블리와; 상기 프론트 로워 아암의 차체측 단이 연결되는 전측부와 상기 리어 로워 아암의 차체측 단이 연결되는 후측부를 가지며 후측으로 치우쳐 러버부싱으로 형성되어 있는 차체 또는 서브프레임과 연결되는 연결수단을 구성하고 있는 링크 아암을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치를 제공한다.

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

제1도는 본 발명의 구성을 나타내기 위한 개략적인 사시도로서, 부호 1은 휠을 지칭한다.

상기의 휠(1)은 너클에 회전 가능하게 고정되며, 이 너클(2)의 전측에 차체의 길이방향으로 배치되는 트레일링 아암(10)은 후단이 상기 휠지지체(2)의 하부 전측부에 일체로 형성되며, 선단은 차체와의 사이에 탄성부시를 개재시킨 연결부(11)로 연결이 이루어지게 된다.

상기에서 연결부(11)에 개재되는 탄성부시는 기존의 현가장치에 적용되는 탄성부시와 동일 구성을 갖고, 휠(1)의 상하 요동시 이의 요동을 적절한 탄성으로 제어하게 된다.

또한, 상기 연결부(11)는 평면에서 보았을 때 너클(2)에 비하여 일정각을 갖고 차체측으로 기울어진 상태로 위치하게 된다.

상기에어 트레일링 아암(10)의 선단이 차체측으로 기울어지는 각은 보통 30°∽ 60°범위내로 하는것이 바람직하며, 이는 휠(1)에 전,후력이 가해질 때 트레일링 아암(10)이 회동하면서 휠(1)의 전측부를 내측으로 당겨 줄 수 있도록 하기 위함이다.

그리고 차체에 대하여 횡방향으로 배치되어 상기 너클(2)의 하측부를 차체에 연결하여 주는 로워 컨트롤 아암은 전,후 2개의 아암으로 형성되어 소정의 간격을 두고 배치되는데, 이들 프론트 및 리어 로워 콘트롤 아암(20)(22)의 차체측 연결부는 링크 아암(40)의 전후측부에 러버부싱으로 연결된다.

상기에서 전후측으로 로워 콘트롤 아암의 차체측단 연결부가 연결되는 링크 아암(40)은 이것의 중간부 소정의 위치에 연결수단(41)이 구비되어 이의 연결수단(41)에 의하여 차체 도는 서브 프레임에 마운팅된다.

상기 연결수단(41)은 내,외측관(411)(412)을 갖고 그 사이로 탄성부시가 개재되는 형태를 취하게 되는데, 상기 내측관(411)의 외주면 전후측에는 소정의 형상으로 돌기(415)(416)가 형성되고 이의 돌출부를 감쌓는 러버스토퍼(410)에는 이의 돌기(415)(416)가 약간의 유동이 이루어지는 크기의 아크형태의 홀(413)(414)이 형성된다.

상기에서 내측관(11)에 돌기(415)(416)를 형성하고 러버스토퍼(410)에 홀(413)(414)을 형성한 것은 링크아암(40)의 회동에 의하여 외측관(412)이 러버스토퍼(410)의 탄성력을 극복하면서 일정각 이상으로 회전이 이루어면 돌기(415)(146)가 아크형태의 홀(413)(414) 일측면과 접촉되면서 링크 아암(40)의 회전을 제한할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고 상기 연결수단(41)의 배치 위치는 휠 센터(C)를 기준으로 소정의 거리를 두고 후측으로 위치하도록 배치하며, 이는 휠(1)에 횡력이 가해지는 경우 링크 아암(40)의 전측부에 연결된 프론트 로워 콘트롤 아암(20)의 내측으로의 이동량이 리어 로워 콘트롤 아암(22)의 외측 이동량에 비하여 큰 회동각을 보유할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 휠측 선단 연결부는 반드시 러버부싱으로 연결이 이루지는것은 아니며, 볼 조인트를 개재시켜 연결되어도 무관하다.

그리고 상기 휠(1)의 상하 방향으로 입력되는 충력을 흡수 감쇠하는 스트러트 어셈블리(30)는 쇽 업소오버(31)와 스프링(32)이 일체로 형성되며, 그의 상단은 차체에 현가지지되고, 하단은 상기 너클(2)와 일체로 고착된다.

이와같이 구성되는 본 발명의 현가장치는 종래의 현가장치와 마찬가지로 휠(1)로부터 충격이 입력도어지면, 트레일링 아암(10)과 로워 컨트롤 아암(20)의 차체측 연결부를 힌지로하여 휠(1)이 상하 유동되면서 스트러트어셈블리(30)에 의하여 완충되어 차체에는 미약한 충격이 전달되도록 한다.

그리고 주행 중 제동에 의하여 제2도에서와 같이 휠(1)을 후측으로 미는 전후력에 의한 하중(F)이 작용하는 경우에 있어서는 이의 하중이 휠(1)을 통하여 트레일링 아암(10)과 센터 및 리어 로워 콘트롤 아암(22)에 전달되어진다.

그러면 트레일링 아암(10)은 선단 연결부(11)을 힌지로하여 그 후단이 차체측으로 밀리면서 휠(1)의 전측부를 큰폭으로 차체측으로 당겨주고, 이때 프론트 로워 아암(20)과 리어 로워 아암(22)의 차체측 부가 연결되어 있는 링크 아암의 연결수단(41)이 후측부로 치우쳐 있기때문에, 즉 휠의 센터(C)와 연결수단(41)의 연장선이 도시하는 바와 같이 L만큼 차이나기 때문에 프론트 로워 아암(20)은 상기 연결 수단(41)을 힌지로 하여 차체쪽으로 더욱 밀리고 리어 로워 아암(22)은 휠측으로 당기는 힘을 받게되어 휠을 도시하는 바와 같이 토우인 상태로 변화시킨다.

그리고, 선회시 휠(1)에 제3도와 같은 횡력 하중(R)이 가해지는 경우에는, 역시 링크 아암(40)의 연결수단이 휠 센터(C) 보다 L만큼 후측에 위치하고 있는바 리어 로워 콘트롤 아암은 휠의 지지하는 힘을 받게 되고 프론트 로워 콘트롤 아암은 횡력에 의하여 차체쪽으로 밀리는 힘을 받게되며 이의 하중은 결국 휠(1)의 전측부를 차체측으로 밀어주게 되어 결과적으로 휠(1)을 토우인 상태로 변화시켜 주게 된다.

이와같이 본 발명에 의한 차량용 현가장치는 링크 아암의 피벗중심인 휠센터보다 후측에 위치하고 있어 휠에 횡력 및 전후력이 가해질때 링크 아암 자체의 회전이 있게 되고 그것에 대한 타이어의 자세가 적극적으로 토우인 상태로 유도되므로 차량의 선회 안정성 및 제동안정성 뿐만아니라 직진안정성을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 휠(1)을 회전 가능하게 고정시키는 너클(2); 상기 너클(2)의 전측에 차체 길이 방향으로 배치되어 그 후단이 너클(2)의 하부 전측부에 일체로 연결되고, 그 선단 연결부에는 탄성부시(11)를 개재시켜 차체와 연결되는 트레일링 아암(10); 상기 차체에 대하여 횡방향으로 배치되어 너클(2)의 하측부를 차체에 탄성부시를 개재하여 연결시키는 프론트 및 리어 로워 컨트롤 아암(20,22); 쇽 업소오버(31)와 스프링(32)이 일체로 형성되어 그 상단은 인슐레이터를 개재시켜 차체에 현가 지지되고, 그 하단은 너클(2)과 일체로 연결되는 스트러트 터셈블리(30); 상기 프론트 로워 아암(20)의 차체측 단이 연결되는 전측부와 리어 로워 아암(22)의 차체측 단이 연결되는 후측부를 가지며, 후측으로 치우쳐 고무스토퍼(410)로 형성되어 수선을 그었을 때 휠센터(C)보다 후측에 위치하여 차체 또는 서브 프레임에 연결되는 연결수단(41)을 구성하는 링크 아암(40)을 포함하는 차량용 현가장치.
2. 제1항에 있어서, 연결수단은 내측관(411)과 외측관(412)을 가지고, 그 사이에 고무스토퍼(410)가 삽입되며; 상기 고무스토퍼(410)에는 전후측으로 아크형 홀(413,414)이 형성되고, 상기 내측관(4111)에는 이것의 전후 대칭으로 돌기(415,146)가 형성됨을 특징으로 하는 차량용 현가장치.