KR0140766Y1 - 유압 부싱을 이용한 자동차용 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스트러트 어셈블리의 차체측 연결부 및 로워 컨트롤 링크의 차체측 연결부에 유실을 포함하는 부시를 형성하고, 이들 유실을 유관으로 연결하므로써 자동차의 주행 조건에 따라 유압의 작용으로 자동적으로 로워 컨트롤 링크의 높이를 조절하여 캠버 및 트레드의 변화특성을 양호하게 하고, 또한 로울 센터의 높이 변화율을 적게 함으로써 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 유압 부싱을 이용한 자동차용 현가장치를 제공한다.

Description

유압 부싱을 이용한 자동차용 현가장치

제1도는 본 고안에 따른 현가장치의 구성도.

제2도 (a) 및 (b)는 범퍼 및 리바운드시의 본 고안에 따른 부시의 작용을 설명하는 개략도.

제3도 (a), (b) 및 (c)는 본 고안의 종래 기술에 따른 캠버, 트레드 및 로울 센터 변화의 차이를 보여주는 그래프 선도.

제4도는 종래 기술의 설명을 위한 현가 장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 40 : 바퀴 11, 41 : 쇽 업소어버

12, 42 : 코일 스프링 13, 43 : 너클

14, 44 : 차체 15, 45 : 스트러트 어셈블리

16, 46 : 로워 컨트롤 링크 47 : 로워 컨트롤 링크의 차체측 연결부

18 : 유압 스트레이트 인슐레이터 19 : 로워 컨트롤 링크 마운팅 파이프

20 : 유실 21 : 유압 스트레이트 인슐레이트 부시

22 : 로워 컨트롤 마운팅 부시 23 : 유실

24 : 단순홀 25 : 댐프 로드

[고안의 분야]

본 고안은 유압 부싱을 이용한 자동차용 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 주행조건에 따라 유압부싱을 이용하여 캠버 및 트레드의 변화특성을 양호하게 하고, 또한 롤 센터의 높이 변화율을 적게 함으로써 조종안정성을 향상시킬 수 있는 부싱을 이용한 자동차용 현가장치에 관한 것이다.

[종래 기술]

일반적으로 자동차용 현가 장치는 차축과 프레임을 연결하고, 주행중 노면으로부터 받는 충격을 흡수하여 승차감과 자동차의 안정성을 향상시키는 장치이다. 노면에서의 충격을 위해서는 상하방향의 연결이 유연해야 하고, 바퀴에 가해지는 구동력, 제동력, 선회시의 원심력등을 이겨낼 수 있는 수평 방향의 연결이 견고해야만 한다. 이러한 현가장치에는 그 구조적인 특성에 따라 여러 종류로 구분되어지는데, 승용차의 경우에는 차축을 분할하여 양 바퀴가 서로 관계없이 독립적으로 동작하게 하여 안정성이 좋은 독립현가장치를 적용하고 있다. 상기 독립 현가장치에는 여러 종류가 있는데, 최근 승용차의 조향륜에는 맥퍼슨형의 현가 장치가 널리 적용되고 있으므로 이를 일례로 설명한다. 제4도에 도시되어 있는 바와 같이, 쇽 업소오버(41)와 코일 스프링(42)이 일체로 형성되어 있으며, 그의 하단이 바퀴(40)를 회전가능하게 지지하는 너클(43)과 일체로 형성되어 있고, 상단은 차체(44)에 지지되는 완충기구인 스트러트 어셈블리(45)와 상기 너클(43)의 하측을 차체(44)의 하부와 연결하여 주는 로워 컨트롤 링크(46)로 구성되어 있다.

이러한 맥퍼슨형의 현가 장치는 바퀴(40)의 상하 진동시 로워 컨트롤 링크(46)가 바퀴(40)의 상하운동 범위를 한정함과 동시에 이의 내단을 차체(44)와 연결하는데에 개재하는 부시 연결부(47)에 의하여 완충 작용을 하도록 하고, 완충 기구인 스트러트 어셈블리(45)의 쇽 업소오버(41)와 코일 스프링(42)의 완충작용에 의하여 노면으로부터 들어오는 충격이 차체(44)에 작게 전달되도록 하는 현가장치로서의 기능을 수행하게 된다.

그러나, 상기와 같은 현가 장치의 동작과정을 살펴보면, 주행조건에 따른 바퀴(40)의 상하 진동시 내단 지지부와 인슐레이터 지지부가 고정되어 있는 상태에서 범프 및 리바운드를 하게 된다.

따라서 바퀴(40)는 로워 컨트롤 링크(46)의 차체측 연결부(47)를 기준으로 하는 로워 컨트롤 링크의 길이에 의하여 형성되는 운동 궤적(M)과 스트러트 어셈블리의 쇽 업소어버 피스톤 로드의 미끄럼 운동 궤적에 의하여 상하운동을 하게 되는데, 이와 같이 바퀴(40)가 상하 운동을 하게 되는 경우 승차감과 선회 안정성 및 주행 안정성에 크게 영향을 미치는 바퀴의 캠버 변화가 다음과 같이 이루어 진다.

즉, 로워 컨트롤 링크(46)는 정상적인 상태에서는 그의 바퀴측단이 바퀴 중심의 하측에 위치하도록 설계되어 있는 바, 바퀴의 상승시 바퀴(40)의 로워 컨트롤 링크(46)의 운동궤적(M)을 따라 상승되는 과정에서 일정높이 즉, 로워 컨트롤 링크(46)의 차체측 연결부(47)의 높이까지는 운동궤적(M)의 곡률을 따라 바퀴(40)의 하측부가 외측으로 밀리면서 캠버각이 - 쪽으로 커지게 된다.

그러나 바퀴(40)가 상기 일정높이를 지난후에는 로워 컨트롤 링크(46)의 운동궤적(M)에 의하여 바퀴(40)의 하측부를 당기면서 상승하게 되므로, 바퀴(40)의 캠버각은 다시 + 쪽을 향하게 기울어지게 된다.

범프직후 리바운드시에는 상기 일정높이까지는 로워 컨트롤 링크(46)가 그의 운동궤적(M)에 의하여 바퀴(40)의 하측부를 밀면서 하강하게 되므로, 바퀴의 캠버각은 - 쪽을 향하게 기울어지게 되고 상기 일정높이를 지난후에는 반대로 당기면서 하강하게 되므로, 바퀴의 캠버각은 + 쪽을 향하게 기울어지게 된다.

이와 같이 바퀴(40)의 캠버각의 변화는 로워 컨트롤 링크(46)의 차체측 연결부(57)의 운동 궤적(M)에 기인한다.

[본 고안이 해결하고자 하는 문제점]

상기와 같은 캠버각의 변화는 제3도 (a)의 점선과 같은 상태로 나타나게 되며, 이러한 캠버각의 변화에 의하여 바퀴(40)의 트레드 변화 또한 제3도 (b)의 점선과 같이 변화됨으로써, 조향특성에 많은 악영향을 주어 선회시 안정성이 결여되고, 직진시 승차감은 물론 주행 안정성에도 좋지 않은 영향을 미친다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 제반 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 고안의 목적은 주행조건에 따라 캠버 및 트레드의 변화를 전구간에 걸쳐서 가장 이상적으로 제어하며, 또한 로울 센터의 높이 변화율을 작게함으로써 조종안정성을 향상시킬 수 있는 자동차용 현가 장치를 제공하려는 것이다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

이를 실현하기 위하여 본 고안은 바퀴를 회전 가능하게 지지하는 너클과; 상기 너클의 하부를 차체에 연결하여 주는 로워 컨트롤 링크와; 상기 너클의 상단을 차체에 연결하며, 쇽 업소오버와 코일 스프링이 일체로 형성되어 차체의 상하로 전달되는 외부로 부터의 진동이나 충격을 흡수하는 스트러트 어셈블리와; 상기 스트러트 어셈블리와 부시가 개재되어 연결되는 차체측 연결부와; 상기 너클의 하단에 볼 조인트로 연결되며, 상기 볼조인트의 운동을 제한하는 로워 컨트롤 링크와; 그리고 상기 로워 컨트롤 링크를 차체에 연결하여 주는 로워 컨트롤 링크의 차체측 연결부를 포함하는 유압부싱을 이용한 자동차용 현가 장치에 있어서, 상기 스트러트 어셈블리의 차체측 연결부에는 부시가 형성되어 있으며, 상기 부시는 그 내부에 유실이 형성되어 있고, 상기 로워 컨트롤 링크의 차체측 연결부는 부시로 감싸여져 있으며, 상기 부시내에는 유실과 단순홀이 형성되며, 상기한 두 유실은 유관으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 부싱을 이용한 자동차용 현가 장치를 제공한다.

[실시예]

제1도는 본 고안에 따른 자동차용 현가장치의 구성도로서, 쇽 업소오버(11)와 코일 스프링(12)이 일체로 형성되어 있으며, 상기 쇽 업소오버(11)와 코일 스프링(12)이 일체로 형성되어 있으며, 상기 쇽 업소오버(11)의 하단이 바퀴(10)를 회전가능하게 지지하는 너클(13)과 일체로 형성되어 있으며, 상단은 차체(14)에 지지되는 완충기구인 스트러트 어셈블리(15)와; 상기 너클(13)의 하측을 차체(14)의 하부와 연결하여 주는 로워 컨트롤 링크(16)를 포함하며, 상기 스트러트 어셈블리(15)의 상단에 있는 유압 스트러트 인슐레이터(18)에는 부시(21)를 가지고 있으며, 상기 로워 컨트롤 링크(16)의 차체측단에 있는 로워 컨트롤 링크 마운팅 파이프(19)에도 부시(22)를 가지고 있다.

상기 유압 스트러트 인슐레이터 부시(21)에는 그 중간에 유실(20)이 형성되어 있으며, 상기 로워 컨트롤 링크 마운팅 부시(22)에는 로워 컨트롤 링크 마운팅 파이프(19)를 중심으로 아래쪽에는 통형의 유실(23)이 형성되어 있고 상기 파이프(19)의 위쪽에는 속이 비어 있는 통형의 단순홀(24)이 형성되어 있어 로워 컨트롤 링크 마운팅 파이프(19)가 상하로 보다 원활하게 움직일 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기의 두 유실들(20, 23)은 유압이 서로 이동할 수 있도록 유관(24)으로 연결되어 있다.

제2도의 (a)는 범프시의 본 고안에 따른 유압 스트레이트 인슐레이트 부시(21) 및 로워 컨트롤 링크 마운팅 부시(22)의 작용을 설명하고 있는데, 범프시에는 바퀴(10)가 위쪽 위치로 이동하면서 댐프 로드(25)가 유압 스트러트 인슐레이터 부시(21)를 압축하게 되어 유압이 발생하게 된다. 상기 유압은 유관(24)을 통하여 로워 컨트롤 링크 마운팅 부시(22)의 유실(23)로 전달되어 유실(23)을 팽창하게 만들고 이 팽창된 유실(23)로 인하여 로워 컨트롤 링크 마운팅 파이프(19)를 정적 상태에서 보다 약간 위쪽에 위치하게 한다.

기존 현가장치의 경우와 비교하면, 상기 파이프(19)가 정적 상태에서 보다 약간 위쪽에 위치하므로 바퀴중심이 로워 컨트롤 링크(16)의 바퀴측 연결부(26)의 위치까지 상승할때는 로워 컨트롤 링크(16)가 기존의 경우에 비해서 로워 컨트롤 링크(16)의 바퀴측 연결부(26)를 바퀴측으로 조금 더 밀게 된다. 이것은 캠버각이 - 쪽으로 조금 더 커지게하고, 바퀴(10)가 상기 로워 컨트롤 링크(16)의 바퀴측 연결부(26)의 위치를 지나 더욱 상승할시에는 기존의 경우에 비해서 로워 컨트롤 링크 마운팅 파이프(19)가 위쪽에 위치하는 관계로 로워 컨트롤 링크(16)가 바퀴(10)를 차체(14)측으로 기존에 비해 당기지 못하기 때문에 캠버각이 지나치게 + 쪽으로 기우는 것을 막아 준다. 그러면 제4도의 (a)에 실선으로 도시되어 있는 바와 같이 캠버각의 변화를 선형에 가깝게 한다. 또한 로워 컨트롤 링크 마운팅 파이프(19)의 위치를 기존보다 약간 위쪽에 위치하므로 로울 센터의 높이를 기준보다 약간 높인다.

제2도의 (b)는 리바운드시의 본 고안에 따른 유압 스트레이트 인슐레이트 부시 및 로워 컨트롤 링크 마운팅 부시의 작용을 설명하고 있는데, 리바운드시에는 바퀴(10)가 아래쪽 위치로 이동하면서 스트러트 인슐레이트(18)를 통해 가해진 힘을 해지시켜, 로워 컨트롤 링크 마운팅 부시(22)의 유실(23)의 유압이 유압 스트러트 인슐레이트 부시(21)의 유실(20)로 이동하여, 상기 로워 컨트롤 링크 마운팅 부시(22)의 유실(23)이 수축하여 로워 컨트롤 링크 마운팅 파이프(19)를 정적 상태에서 보다 약간 아래쪽에 위치하게 한다.

기존의 현가장치의 경우와 비교하면, 상기 파이프(19)가 정적 상태에서 보다 약간 아래쪽에 위치하므로 기존의 경우에 비해서 로워 컨트롤 링크(16)의 바퀴측 연결부(26)를 바퀴측으로 조금 더 밀게 된다. 이것은 캠버각이 + 쪽으로 기울어 지는 정도를 완만하게 한다. 또한 로워 컨트롤 링크 마운팅 파이프(19)의 위치가 기존보다 약간 아래에 위치하게 되므로 로울 센터의 높이를 낮춘다.

제3도의 (a)는 기존 자동차용 현가장치와 본 고안에 의한 자동차용 현가장치의 범프 및 리바운드 전구간의 캠버각의 변화를 도해하고 있다. 점선으로 표시된 것은 기존 현가장치의 캠버각 변화를 나타내고 실선으로 표시된 것은 본 고안에 의한 현가장치의 캠버각 변화를 나타내고 있는데, 도시 된 바와 같이 본 고안에 의한 현가장치의 캠버각 변화가 기존의 것보다 완만함을 알 수 있다.

제3도의 (b)는 기존의 자동차용 현가장치와 본 고안에 의한 자동차용 현가 장치의 범프 및 리바운드 전구간의 트래드의 변화를 도해하고 있다. 제3도의 (a)와 마찬가지로 점선은 기존의 현가장치를 나타내고 실선은 본 고안에 의한 현가장치를 나타내고 있는데, 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 현가장치의 트레드의 변화가 기존의 것보다 완만함을 알 수 있다.

제3도의 (c)는 기존의 자동차용 현가장치와 본 고안에 의한 자동차용 현가 장치의 범프 및 리바운드 전구간의 로울 센터의 변화를 도해하고 있다. 제3도의 (a)와 마찬가지로 점선은 기존의 현가장치를 나타내고 실선은 본 고안에 의한 현가장치를 나타내고 있는데, 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 현가장치의 로울 센터의 변화가 기존의 것보다 완만함을 알 수 있다.

Claims (1)

1. 바퀴를 회전 가능하게 지지하는 너클과; 상기 너클의 상단을 차체에 연결하며, 쇽 업소오버와 코일 스프링이 일체로 형성되어 차체의 상하로 전달되는 외부로 부터의 진동이나 충격을 흡수하는 스트러트 어셈블리와; 상기 너클의 하단에 볼 조인트로 연결되며, 상기 볼조인트의 운동을 제한하는 로워 컨트롤 링크와; 그리고 상기 스트러트 어셈블리와 부시가 개재되어 연결되며 상기 로워 컨트롤 링크를 차체에 연결하여 주는 로워 컨트롤 링크의 차체측 연결부를 포함하는 유압 부싱을 이용한 자동차용 현가 장치에 있어서, 상기 스트러트 어셈블리의 차체측 연결부에는 부시가 형성되어 있으며, 상기 부시는 그 내부에 유실이 형성되어 있고, 상기 로워 컨트롤 링크의 차체측 연결부는 부시로 감싸여져 있으며, 상기 부시내에는 유실과 단순홀이 형성되며, 상기한 두 유실은 유관으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 부싱을 이용한 자동차용 현가 장치.