KR0139521B1 - 자동차의 후륜 현가장치 - Google Patents

Abstract

너클의 상측단을 서브 프레임의 날개부와 연결하여 주는 연결되는 어퍼아암과; 너클의 하측부를 서브 프레임의 하부와 연결하여 주는 로워아암을 보유하는 자동차의 현가장치에 있어서, 수평부와 수직부로 형성되는 완충부재를 상기 수평부와 수직부의 선단이 외측을 향하도록 절곡부를 서브 프레임에 형성되는 브라켓에 힌지 고정하되, 상기 수평부 선단을 상기 로워 아암의 중간부에 좌우 슬라이드 가능하게 연결하고, 상기 수직부 선단을 쇽 업소오버와 그 외측의 스프링 조립체로 형성되어 상기 서브 프레임의 상측에 횡방향으로 설치되는 완충기구의 외측단과 연결하여 구성한 자동차의 현가장치를 제공함으로써, 휠의 상하 운동시 횡방향으로 배치되는 완충기구에 의하여 진동을 흡수토록하여 승차감을 향상시키고, 완충기구의 변위량을 휠의 변위량 보다 크게하여 차체로 들어오는 충격 감소 및 미세 진동시 좋은 응답성을 가질 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차의 후륜 현가장치

제1도는 본 발명에 의한 현가장치의 사시도,

제2도는 본 발명에 의한 현가장치의 배면도,

제3도는 본 발명에 의한 현가장치의 작동상태도,

제4도 (a)(b)는 종래 기술을 설명하기 위한 종래 현가장치의 개략적인 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:서브 프레임 2:날개부

3,4:어퍼아암 7:너클

10:로워아암 16:수평부

17:수직부 18:회동부재

19:절곡부 20:작동공

21:장공 22:로울러

23:스프링 24:쇽 업소오버

26:완충기구

본 발명은 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠의 상하운동시 횡방향으로 배치되는 완충기구에 의하여 진동을 흡수토록하여 승차감을 향상시키고, 완충기구의 변위량을 휠의 변위량 보다 크게하여 차체로 들어오는 충격감소 및 미세 진동시 좋은 응답성을 가질 수 있도록 한 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어서의 현가장치(Suspension System)라함은 차축과 프레임을 연결하고, 주행중 노면으로부터 받는 진동과 충격을 흡수하여 승차감과 자동차의 안전성을 향상시키는 장치로서, 노면에서의 충격을 완화 하기 위하여 상하방향의 연결이 유연하여야 하고, 휠에 발생되는 구동력,제동력,선회시의 원심력 등을 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.

독립 현가장치에는 여러 종류의 현가장치가 있는데, 최근의 승용차에 있어서는 제4도의 (a)와 같이 쇽 업소오버(51)와 스프링(52)으로 형성되어 그의 하단이 휠(50)을 회전가능하게 지지하는 너클(53)에 고정되고 상단이 차체(54)에 지지되는 완충기구인 스트러트 아암(55)과; 상기 너클(53)의 하측을 차체(54)의 하부와 연결하여 주는 로워아암으로 구성되는 맥퍼슨 타입 현가장치와, 제4도의 (b)와 같이 휠(50)을 지지하는 너클(53)의 상,하부를 어퍼 및 로워아암(57)(58)을 개재시켜 서브 프레임 또는 차체(54)에 연결하고 상기 어퍼 및 로워아암(57)(58)의 사이에는 완충기구인 스프링(59)을 배치하여 구성되는 위시본 타입 현가장치가 주로 적용되고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 현가장치에 있어서는 양자 공통적으로 완충기구가 상하수직으로 세워지거나 약간의 경사를 갖고 배치되는 바, 휠로부터 전달되는 충격이 완충기구로 직접 전달되기 때문에 그의 충격 완화시키는데에 한계가 있어 승차감이 좋게하는데에는 한계가 있으며, 설계상에 많은 제약이 뒤따르게 된다는 문제점이 있다.

그리고 상기와 같은 현가장치에 있어서는 대개 기구학적인 구조상으로 환충기구의 스프링 상수(Spring Rate)를 휠 상수(Wheel Rate) 혹은 서스펜션 상수(Suspension Rate)보다 크게 설계됨으로써, 미세 변위에 대한 억제기능이 초기상태에서 정밀하지 못하여 미세진동에 대한 응답성이 좋지 않다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휠의 상하운동시 횡방향으로 배치되는 완충기구에 의하여 진동을 흡수토록하여 승차감을 향상시키고, 완충기구의 변위량을 휠의 변위량 보다 크게하여 차체로 들어오는 충격감소 및 미세 진동시 좋은 응답성을 가질 수 있도록 한 자동차의 후륜 현가장치를 제공하려는 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 너클의 상측단을 서브 프레임의 날개부와 연결하여 주는 연결되는 어퍼아암과; 너클의 하측부를 서브 프레임의 하부와 연결하여 주는 로워아암을 보유하는 자동차의 현가장치에 있어서, 수평부와 수직부로 형성되는 완충부재를 상기 수평부와 수직부의 선단이 외측을 향하도록 절곡부를 서브 프레임에 형성되는 브라켓에 힌지 고정하되, 상기 수평부 선단을 상기 로워아암의 중간부에 좌우 슬라이드 가능하게 연결하고, 상기 수직부 선단을 쇽 업소오버와 그 외측의 스프링 조립체로 형성되어 상기 서브 프레임의 상측에 횡방향으로 설치되는 완충기구의 외측단과 연결하여 구성한 것에 특징이 있다.

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

제1도 및 제2도는 본 발명에 의한 현가장치의 사시도 및 배면도로서, 서브 프레임(1)은 양측단에 전후측으로 분기되어 세워지는 날개부(2)가 형성되어 이의 날개부(2)의 상측으로 미도시된 차체가 올려지게 되고, 상기 날개부(2)의 외측으로 현가장치가 배치되는데, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 서브 프레임(1)의 중심부 일측을 발췌 도시하였다.

그리고 상기 서브 프레임(1)의 전후측 날개부(2) 외측에는 어퍼아암(3)(4)의 차체측단이 탄성부시를 개재시킨 연결부(5)(6)로 연결되고, 어퍼아암(3)(4)의 휠 측단은 너클(7)의 상측단에 평면상으로 모아져 볼 죠인트 연결부(8)(9)로 연결되어 차체측단의 연결부(5)(6) 간격이 휠측단의 연결부(8)(9) 간격에 비하여 상당히 크게 배치된다.

또한, 상기 너클(7)의 하단부를 서브 프레임(1)과 연결하여 주는 로워아암(10)은 차체측단이 중앙부 일측에서 분기되어 그의 전후 선단이 탄성부시를 개재시킨 연결부(11)(12)로 차체와 연결되고, 휠측단은 너클(7)의 하부 내측에 볼 죠인트 연결부(13)로 연결된다.

상기와 같은 현가장치의 구성은 종래와 같이 구성되는 것이며, 이러한 구성에 있어서, 본 발명은 서브 프레임(1)의 날개부(2) 중심부 외측에 전후방향으로 일정의 가녁을 두고 브라켓(15)을 형성하고, 이의 브라켓(15)에 수평부(16)와 수직부(17)를 갖는 대략 ㄱ형상의 회동부재(18)를 상기 수평부(16)와 수직부(17)의 선단이 외측을 향하도록 하여 그의 중앙 절곡부(19)를 힌지 고정하였다.

그리고 상기 회동부재(18)의 수평부(16) 선단은 상기 로워아암(10)의 중앙부를 관통하는 작동공(20)을 통해 로워아암(10)의 수평방향으로 형성되는 슬라이드 장공(21)에 전후방향으로 배치되는 로울러(22)에 의하여 결합하였다.

이에 따라 회동부재(18)는 로워아암(10)의 상하회동시 장공(21)내에서 슬라이드 운동을 하는 로울러(22)에 의하여 상하회동이 이루어지게 된다.

또한, 상기 회동부재(18)의 수직부(17) 선단은 쇽 업소오버(23)와 그 외측의 스프링(24) 조립체로 형성되어 내측단이 상기 서브 프레임(1)의 중앙부 상측으로 돌설되는 브라켓(25)에 힌지 고정되는 완충기구(26)의 선단과 회전 가능하게 결합된다.

따라서 완충기구(26)는 차체의 횡방향으로 설치되며, 그의 외측단이 내측단 보다 다소 높은 상태로 하여 배치되어 회동부재(18)를 통해 들어오는 충격을 흡수하게 된다.

그리고 상기 회동아암(18)의 수평부(16)와 수직부(17)의 길이는 수평부(16)의 길이(a)가 수직부(17)의 길이(b) 보다 작게 형성하여 그의 길이비 b/a는 1보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.

상기에서 회동부재(18)의 수평부(16)의 길이(a)를 수직부(17)의 길이(b) 보다 작게 형성한 것은 큰 힘이 수평부(16)의 선단에 가해지더라도 그의 길이비에 의하여 수직부(17) 선단으로 나오는 힘이 작게 형성되어 완충작용을 할 수 있도록 하기 위함이다.

또한 상기의 회동부재(18)의 수평부(16) 선단을 로워 아암(10)의 장공(21)내에서 슬라이드 할 수 있는 로울러(22)를 개재시켜 연결한 것은 로워 아암(10)의 회동시 이에 연동되면서 회동부재(18)가 원활하게 회동할 수 있도록 하기 위함이다.

이에따라 제3도에서와 같이 지면으로부터 휠로 들어오는 힘(F1)은 휠과 어퍼 아암(3)(4)과 로워 아암(10)을 상측으로 회동시키려는 힘으로 작용하면서 1차로 충격이 완화되고, 1차로 충격이 완화된 힘은 로워아암(10)의 장공(21)에 연결핀(22)으로 연결되어 있는 회동부재(18)의 수평부(16) 선단을 수직력 F2로 상측으로 밀어 올리게 된다.

그러면 회동부재(18)는 상기 수직력 F2에 의하여 절곡부(19)을 힌지로하여 시계방향으로 회동하면서 수평, 수직부(16)(17)의 길이비에 의하여 수직력 F2를 완화시켜 완충기구(26)로 전달하게 되며, 완충기구(26)는 다시 완화시켜 힘 F3로 서브 프레임(1)에 전달되어진다.

이와같이 지면으로부터 들어오는 힘이 여러단계를 걸쳐 완화되고 최종적으로 횡방향으로 배치되는 완충기구(26)에 의하여 완충이 이루어진 상태에서 서브 프레임(1)에 전달되는 바, 차체에서 전달되는 충격이 매우 작으므로 승차감을 향상시키게 된다.

그리고 종래의 현가장치에 있어서는 완충기구가 수직으로 세워지는 까닭에 현가장치에서 차중을 충분히 이겨낼 수 있도록 현가장치가 설계되는 바, 완충기구의 스프링 상수가 커져야 하지만, 본 발명에 의하면 완충기구(26)가 횡방향으로 배치되고 이의 완충기구(26)와 휠 사이에는 기구학적으로 연동되는 회동부재(18)가 개재 설치되기 때문에 완충기구(26)의 스프링 상수를 작게 설정할 수 있게 된다.

상기에서와 같이 완충기구(26)의 스프링 상수를 작게 설정한다는 것은 휠의 상하 요동시 휠의 변위보다 완충기구의 변위가 크게 발생된다는 것을 의미하므로 결국은 미세 진동에 대한 응답성이 좋게 되어 미세한 로울링 제어에 많은 효과가 있는 것이다.

또한, 상기와는 반대로 휠이 하강하는 경우에도 그 힘은 관련부품들을 상기와는 역방향으로 동작시킬 뿐 상기와 동일 경로를 거쳐 차체에 전달됨으로써, 그의 충격 흡수효과는 동일하다.

이상에서와 같이 본 발명은 간단한 구조로서 휠의 상하운동시 횡방향으로 배치되는 완충기구에 의하여 전동을 흡수토록하여 승차감을 향상시키고, 완충기구의 변위량을 휠의 변위량보다 크게하여 차체로 들어오는 충격 감소 및 미세 진동시 좋은 응답성을 가질 수 있는 신규한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 휠을 회전 가능하게 지지하는 너클을 어퍼 및 로워 아암을 통해 서브 프레임과 연결하고, 상기 어퍼 및 로워 아암의 상하 회동을 서브 프레임상에 차폭방향으로 배치되는 완충기구에 전달하여 완충작용이 이루어지도록 하는 자동차의 현가장치에 있어서, 상기 로워 아암과 완충기구 사이에 회동부재를 개재하되, 상기 회동부재는 수평부와 수직부로 이루어져 그 중앙부가 서브 프레임에 힌지 고정된 상태에서 상기 수평부 선단이 고워 아암의 중앙부를 상하로 관통하는 작동공의 전,후측에 수평방향으로 형성되는 슬라이드 장공에 로울러를 개재시켜 연결되고, 수직부 선단이 완충기구와 연결되도록 한 자동차의 후륜 현가장치.
2. 제1항에 있어서, 회동부재의 수평부와 수직부의 길이는 수평부의 길이가 수직부의 길이 보다 짧게 형성함을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.