KR0148779B1 - 자동차의 차고 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 차고(車高) 조절장치에 관한 것으로, 현가장치의 스트러트(1) 외주연에 자지브라켓(10)을 환상으로 빙둘러서 고정설치하고, 스프링시트(20)를 상하로 이동자재되게 설치하며, 상기 지지브라켓(10)과 스프링시트(20) 사이에 스프링시트(20)를 지지하며 공기압 조절에 의해 스프링시트(20)를 승강시키는 베로즈(bellows)형 공기스프링(30)을 설치하여 구성한 것이다.

이에 따라 자동차 좌우 현가장치의 코일스프링을 공용화할수 있어 차량 제조원가를 절감할 수 있을 뿐만아니라 자재관리비도 절감할 수 있고, 좌우 차고조절이 간단하기 때문에 차고조절을 위한 수리시 작업성이 향상되며, 포장길이나 비포장길에 따라 차고조절을 손쉽게 할 수있기 때문에 자동차 하부가 지면과 닿지않아 손상을 입을 염려가 없고, 또한 자동차의 승차감과 조정안정성이 좋아지는 효과가 있는 것이다.

Description

자동차의 차고(車高) 조절장치

제1도는 종래의 기술구성을 나타낸 부분단면도

제2도 (a)는 공기스프링의 압축에 의한 스프링시트의 하강상태를 나 타낸 부분단면도

(b)는 공기스프링의 신장에 의한 스프링시트의 상승상태를 나타낸 부분단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2,20:스프링시트 4:코일스프링

10:지지브라켓 30:공기스프링

31:공기밸브

본 발명은 자동차의 언더바디와 지며의 차고(車高)를 조절하는 장치에 관한 것으로, 특히 자동차의 좌우 현가장치에 동일한 코일스프링을 사용하여 도로상태와 자동차의 좌우무게에 맞게 차고를 손쉽게 조정할 수 있도록 한 자동차의 차고(車高) 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로 부터 받는 충격이나 진동을 완화하여 차체에 전달하므로써 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게하는 장치로서, 노면으로 부터의 충격을 완화하는 섀시 스프링(chassis spring), 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게하는 쇽업소버(shock absorber) 및 자동차의 롤링, 즉 차체의 회전운동을 방지하는 스태빌라이저(stabilizer)등으로 구성되어있다.

섀시 스프링은 차체와 바퀴 사이에 설치하여 주행중 노면으로부터 전달되는 충격과 바퀴의 진동을 흡수하여 차체에 전달되지 않도록 하기 위한 것으로 리프스프링, 코일스프링, 토션 바스프링등이 있다.

쇽업소버는 바퀴와 차체 사이에 배치된 움직임에 대한 저항으로서 노면으로 부터의 충격에 의해 섀시 스프링이 신축하면 그 움직임을 멈추게 하고, 스티어링 계통의 진동이나 크랭크샤프트의 비틀림 진동을 억제하여 주행중 노면으로 부터 받는 진동이나 충격을 최대한 흡수하여 차체가 상하로 계속 움직이거나 진동하는 것을 약화시켜 승차감과 안전성을 주는 역할을 하는 것이다.

이렇게 구성된 현가장치는 기본적으로 첫째, 노면으로부터 받는 충격을 상/하방향으로 유연하게 완화할 수 있어야 하고, 둘째, 수평 방향의 연결이 견고하여 바퀴에 생기는 구동력, 제동력 및 선회할 때의 원심력을 견더낼 수 있어야 하며, 셋째, 상기 스프링은 노면을 통해 바퀴에 가해지는 충격이나 진동을 완화하여 차체에 전달되지 않게 하는 조건을 갖추어야 한다.

이러한 현가장치는 트럭이나 버스등에 많이 사용되는 좌우의 바퀴를 1개의 차축으로 연결한 차축식 현가장치와 승용차등과 같이 승차감과 조종성을 중시하는 형식에 사용되는 좌우의 바퀴가 각각 별개로 운동할 수 있도록 만든 독립식(분할 차축식)현가장치로 분류된다.

독립식 현가장치로는 맥퍼슨 스트러트식이 많이 사용되는데, 특히, 앞바퀴에서 많이 사용되지만 뒷바퀴에도 사용되는 방식으로 주로 중형 이하의 승용차에 많이 사용되고 있다. 이것은 쇽업소버를 내장하고 있는 스트러트, 현가암, 현가암과 스트러트 하부를 연결하는 볼 조인트 및 섀시스프링으로서 코일 스프링 등으로 구성되어 있다.

상기한 스트러트는 그 외주연에 용접부착된 스프링 시트에 코일스프링이 설치되어 언더바디(under body)에 고정설치된다. 즉, 언더바디에 용접취부된 스프링 시트의 중앙홀로 스트러트의 쇽업소버 피스톤 로드가 끼워져 코일스프링의 상단이 언더바디의 스프링 시트와 결합된후, 상기 피스톤 로드의 나사산부에 너트가 나합되어 스트러트가 언더바디에 고정설치되는 것이다. 알기 쉽게 약술하면, 스트러트의 스프링 시트와 언더바디의 스프링 시트에 코일스프링이 설치되어 스트러트의 쇽업소버가 언더바디에 고정설치되어 스트러트가 언더바디에 고정설치되는 것이다.

첨부한 도면 제1도를 통해서 살펴보면, 스트러트(1)에 용접 취부되어 움직이지 않도록 고정설치된 스프링 시트(2)의 고무시트(3)에 코일스프링(4)이 얹허져 설치된다. 종래 이 코일스프링(4)은 지면에서 언더바디까지의 차고(車高)를 조절하는데에 사용되었다. 즉, 내장품에 따라 무게차이가 있는 자동차의 왼쪽과 오른쪽을 자유장 길이와 탄성계수가 다른 코일스프링을 이용하여 차고를 조절하였다.

그런데, 이렇게 자유장 길이와 탄성계수가 다른 코일스프링을 사용하다 보니 차량의 왼쪽과 오른쪽에 사용되는 코일스프링의 공용화가 불가하여 제조원가가 상승되며 코일스프링을 구별하여 보관해야함으로 자재관리비가 상승되는 문제점이 있고, 자동차의 좌우무게에 맞게 코일스프링으로 차고를 조절하여 생산된 차량의 차고조절을 위해서는 코일스프링을 분리교체해야 하는 번거로운 문제점이 있으며, 또한 자동차의 노후 또는 품질문제로 차고가 낮아지거나 낮은 경우에 차고조절이 불가하기 때문에 포장길이나 비포장길을 주행할 경우에 자동차 하부가 지면과 닿아 손상을 입을수 있고, 자동차의 승차감과 조정안정성이 나빠지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 도로상태와 차량의 좌우무게에 따라 자동차의 언더바디와 지면의 차고(車高)를 조절하는 자동차 좌우 현가장치의 코일스프링을 공용화하고, 차고를 용이하게 조절할 수 있도록 하여 조정 안정성 및 주행안정성을 통한 차량의 승차감 향상을 도모토록 한 자동차의 차고(車高) 조절장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 본 발명의 목적은 자동차 현가장치의 스트러트 외주연에 지지브라켓을 고정설치하고, 스프링시트를 이동자재되게 설치하며, 상기 지지브라켓과 스프링시트 사이에 공기스프링을 설치하여 구성하므로써 달성되는 것이다.

이하, 본 발명의 기술구성과 그 작용효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 기술하면 다음과 같다.

제2도에 도시한 바와같이, 본 발명은 현가장치의 스트러트(1) 외주연에 지지브라켓(10)을 환상으로 빙 둘러서 고정설치하고, 스프링시트(20)를 상하로 이동자재되게 설치하며, 상기 지지브라켓(10)과 스프링시트(20) 사이에 스프링시트(20)를 지지하며 공기압 조절에 의해 스프링시트(20)를 승강시키는 베로즈(bellows)형 공기스프링(30)을 설치하여 구성한 것이다.

여기서, 지지브라켓(10)은 스프링시트(20)를 지지하는 공기스프링(30)를 받쳐 결국은 스프링시트(20)를 받치는 역할을 하는 것이다. 그리고, 상기 공기스프링(30)은 지지브라켓(10)과 스프링시트(20)에 고정설치하지 않고 그 사이에 끼워넣어 설치할 수도 있지만 공기스프링(30) 상하에 플레이트를 설치하여 지지브라켓(10)과 스프링시트(20) 고정설치하여 구성할 수도 있다.

상기 베로즈형 공기스프링(30)은 도너츠 형태로서 내부 공기압의 변화에 의해 신축되어 그 용적이 변화되므로써 스프링 작용을 하여 스프링시트(20)를 승강시키게 되는 것이다. 공기압은 공기밸브(31)를 통하여 외부에서 변화시킬 수가 있는 것이다. 즉, 외부에서 공기를 주입하여 용적을 크게하고, 외부로 공기를 배출시켜 용적을 작게하는 것이다.

이와같이 구성한 본 발명은 제2도 (a)의 공기스프링의 압축에 의한 스프링시트의 하강상태와 (b)의 공기스프링의 신장에 의한 스프링시트의 상승상태를 통해서 그 작용을 살펴보면, (a)에 도시한 바와같이, 차고가 높은 경우에 스프러트(1)의 외주연에서 스프링시트(20)를 지지하고 있는 공기스프링(30)의 내부 공기를 공기밸브(31)를 통해 외부로 배출시키면 공기가 빠져나가면서 서서히 접혀져 용적이 줄어들어 압축됨에 따라 스프링시트(20)가 하강되어 언더바디(도시안됨)에 장착된 스트러트(1)의 쇽업소버 피스톤 로드(도시안됨)가 스프링시트(20)의 하강과 더불어 하강되므로써 언더바디가 하강되어 차고가 L1만큼 하향으로 조절되는 것이다.

부언하자면, 이미 본 발명은 설명하기 전에 일반적인 기술사항의 설명에서 언급했듯이 스트러트(1)와 언더바디는 스트러트(1)의 쇽업소버 피스톤 로드가 언더바디에 장착되어 서로 결합되어 있고, 스트러트(1)의 외주연에 설치되는 코일스프링(4)의 상단은 언더바디에 부착된 스프링시트에 설치되어 있기 때문에 코일스프링(4)의 하단이 설치된 스프링시트(20)를 상기와 같이 하강시키면 피스톤 로드가 하강되므로써 언더바디가 하강되어 차고가 L₁만큼 하향으로 조절되는 것이다.

(b)에 도시한 바와같이 차고가 낮은 경우는 상기한 바와같이 공기스프링(30)에 공기밸브(31)를 통하여 공기를 주입하여 신장시키면 용적이 늘어나면서 스프링시트(20)가 상승되어 언더바디에 장착된 스트러트(1)의 쇽업소버 피스톤 로드가 스프링시트(20)의 상승과 더불어 상승되므로써 언더바디가 상승됨에 따라 차고가 L₂만큼 상향으로 조절되는 것이다.

이상 기술한 바와같이, 공기스프링(30)의 공기압 조절을 통하여 코일스프링(4)이 설치된 스프링시트(20)를 승강시켜 차고를 조절하도록 구성한 본 발명은 자동차 좌우 현가장치의 코일스프링을 공용화할 수 있어 자동차 제조원가를 절감할 수 있을 뿐만아니라 자재관리비도 절감할 수 있고, 좌우 차고조절이 간단하기 때문에 차고조절을 위한 수리시 작업성이 향상되며, 포장길이나 비포장길에 따라 차고조절을 손쉽게 할 수있기 때문에 자동차 하부가 지면과 닿지않아 손상을 입을 염려가 없고, 또한 차량의 승차감과 조정안정성이 좋아지는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 자동차 현가장치의 스트러트(1) 외주연에 지지브라켓(10)을 환상으로 고정설치하고, 스프링시트(20)를 상하로 이동자재되게 설치하며, 상기 지지브라켓과 스프링시트 사이에 스프링시트를 지지하며 공기압 조절에 의해 스프링시트를 승강시키는 베로즈(bellows)형 공기스프링(30)을 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 차고(車高) 조절장치