KR0180371B1 - 자동차의 현가장치 - Google Patents

Abstract

휠의 상하운동시 횡방향으로 배치되는 왕충기구에 의하여 진동을 흡수토록하여 승차감을 향상시키고, 차량 실내 및 트렁크 등의 공간을 크게 확보할 수 있으며, 휠의 범프시 완충기구의 반력이 휠의 하단을 외측으로 밀어주어 선회시 안정성을 향상시킬 목적으로; 휠을 회전 가능하게 지지하여 주는 휠 지지체와; 중앙에 힌지부를 두고 양측의 아암부가 둔각의 상태로 형성되어 수평 아암부 선단이 상기 휠 지지체와 연결되고 상기 힌지부가 서브 프레임에 연결되는 어퍼 콘트롤 아암과; 전후 2개의 아암으로 형성되어 상기 휠 지지체가 차체에 대하여 상하 요동 가능하게 그의 하부를 서브 프레임과 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암과; 차체의 길이방향으로 배치되어 전측단은 차체에 연결되고, 후측단은 상기 휠 지지체와 연결되는 트레일링 아암과; 쇽 업소오버와 스프링이 일체로 형성되어 일측단이 상기 휠 지지체의 내면 하측부에 연결되고 타측단이 상기 어퍼 콘트롤 아암의 수직 아암부 선단으로 연결되어 횡치되는 형태를 취하는 완충기구를 포함하여 이루어지는 자동차의 현가장치를 제공한다.

Description

자동차의 현가장치

제1도는 본 발명에 의한 현가장치의 사시도.

제2도는 본 발명에 의한 현가장치의 배면도.

제3도는 본 발명에 의한 현가장치의 평면도.

제4도는 본 발명에 의한 현가장치의 작동 상태도.

제5도는 본 발명에 의한 현가장치의 다른 실시예의 배면도.

제6도는 다른 실시예의 작동 상태도.

제7a,b도는 종래 기술을 설명하기 위한 종래 현가장치의 개략적인 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 휠 지지체 3 : 어퍼 콘트롤 아암

4 : 서브 프레임 5 : 로워 콘트롤 아암

6 : 트레일링 아암 7 : 완충기구

[산업상 이용분야]

본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠의 상하운동시 횡방향으로 배치되는 완충기구에 의하여 진동을 흡수토록 하여 승차감을 향상시키고, 차 실내 혹은 트렁크 등의 공간을 크게 확보할 수 있으며, 휠의 범프시 완충기구의 반력이 휠의 하단을 외측으로 밀어주어 선회시 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 현가장치에 관한 것이다.

[종래 기술]

일반적으로 자동차에 있어서의 현가장치(Suspension System)라 함은 차축과 프레임을 연결하고, 주행중 노면으로부터 받는 진동과 충격을 흡수하여 승차감과 자동차의 안정성을 향상시키는 장치로서, 노면에서의 충격을 완화하기 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 여러 종류로 구분되어지며, 당해 차량에 가장 이상적인 기구학적 특성을 갖는 현가장치가 선별 적용되고 있는데, 승용차의 경우에는 차축을 분할하여 양 휠이 서로 관계없이 독립적으로 동작되게 하여 승차감과 안정성이 높은 독립 현가장치를 적용하고 있다.

이와 같은 독립 현가장치에는 여러 종류의 현가장치가 있는데, 최근의 승용차에 있어서는 제7a도와 같이 쇽 업소오버(101)와 스프링(102)으로 형성되어 그의 하단이 휠을 회전가능하게 지지하는 너클(104)에 고정되고 상단이 차체에 지지되는 완충기구인 스트러트 아암(106)과; 상기 너클(104)의 하측을 차체의 하부와 연결하여 주는 로워 컨트롤 아암(108)으로 구성되는 맥퍼슨 타입 현가장치와; 제7b도와 같이 휠을 지지하는 너클(111)의 상, 하부를 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(112)(113)을 개재시켜 서브 프레임 또는 차체에 연결하고 상기 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(112)(113)의 사이에는 완충기구인 스프링(114)을 배치하여 구성되는 위시본 타입 현가장치가 주로 적용되고 있다.

[해결하고자 하는 문제점]

그러나 상기와 같은 종래의 현가장치에 있어서는 양자 공통적으로 완충기구가 상하수직으로 세워지거나 약간의 경사를 갖고 배치되는 바, 휠로부터 전달되는 충격이 차체나 서브 프레임의 수직 방향으로 직접 전달되기 때문에 그의 충격을 완화시키는데에 한계가 있어 승차감이 좋게 하는 데에는 한계가 있으며, 설계상에 많은 제약이 뒤따르게 된다는 문제점이 있다.

또한, 휠의 범프시 캠버의 변화가 +쪽으로 변화하여 선회시 타이어의 효율을 떨어뜨려 선회 안정성이 결여된다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휠의 상하운동시 횡방향으로 배치되는 완충기구에 의하여 진동을 흡수토록 하여 승차감을 향상시키고, 차량 실내 및 트렁크 등의 공간을 크게 확보할 수 있는 현가장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 휠의 범프시 완충기구의 반력이 휠의 하단을 외측으로 밀어주어 선회시 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 현가장치를 제공함에 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

이를 실현하기 위하여 본 발명은 휠을 회전 가능하게 지지하여주는 휠 지지체와; 중앙에 힌지부를 두고 양측의 아암부가 둔각의 상태로 형성되어 수평 아암부 선단이 상기 휠 지지체와 연결되고 상기 힌지부가 서브 프레임에 연결되는 어퍼 콘트롤 아암과; 전후 2개의 아암으로 형성되어 상기 휠 지지체가 차체에 대하여 상하 요동 가능하게 그의 하부를 서브 프레임과 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암과; 차체의 길이방향으로 배치되어 전측단은 차체에 연결되고, 후측단은 상기 휠 지지체와 연결되는 트레일링 아암과; 쇽 업소오버와 스프링이 일체로 형성되어 일측단이 상기 휠 지지체의 내면 하측부에 연결되고 타측단이 상기 어퍼 콘트롤 아암의 수직 아암부 선단으로 연결되어 횡치되는 형태를 취하는 완충기구를 포함하여 이루어지는 자동차의 현가장치를 제공함에 특징이 있다.

상기 어퍼 콘트롤 아암은 그의 전체적인 형성을 평면에서 볼 때 유선형으로 하여 그의 중간부에 통공부를 형성하고, 이의 통공부 중간부를 절곡시켜 이의 절곡부 양측이 힌지부 고정부가 되도록 형성함을 특징으로 하는 자동차의 현가장치를 제공한다.

상기에서 로워 콘트롤 아암의 전측아암은 그의 휠측단 연결부를 트레일링 아암의 후측부와 연결한 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치를 제공한다.

상기 완충기구는 차체측단 연결부가 휠측단 연결부와 동일 높이를 갖거나 거의 수평으로 배치됨을 특징으로 하는 자동차의 현가장치를 제공한다.

휠을 회전 가능하게 지지하여 주는 휠 지지체와; 중앙에 힌지부를 두고 양측의 아암부가 둔각의 상태로 형성되어 수평 아암부 선단이 상기 휠 지지체와 연결되고 상기 힌지부가 서브 프레임에 연결되는 어퍼 콘트롤 아암과; 전후 2개의 아암으로 형성되어 상기 휠 지지체가 차체에 대하여 상하 요동 가능하게 그의 하부를 서브 프레임과 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암과; 차체의 길이방향으로 배치되어 전측단은 차체에 연결되고, 후측단은 상기 휠 지지체와 연결되는 트레일링 아암과; 상기 어퍼 콘트롤 아암의 수직 아암부 길이와 동일 길이를 갖고 그의 상측단이 힌지부와 동일 높이로 서브 프레임의 내측에 피봇 연결되는 회동부재와, 상기 회동부재의 하단부와 상기 수직 아암부의 하단에 피봇 연결되는 연결간으로 이루어져 수직 아암부의 회동에 따라 상기 연결간이 차폭방향으로 요동할 수 있도록 형성되는 커플러와; 쇽 업소오버와 스프링이 일체로 형성되어 일측단이 상기 휠 지지체의 내면 하측부에 연결되고 타측단이 상기 커플러의 연결간 중앙부 하측에 연결되어 횡치되는 형태를 취하는 완충기구를 포함하여 이루어지는 자동차의 현가장치를 제공함에 특징이 있다.

[작용]

노면의 상태와 차체의 롤링에 의하여 휠이 범프되면 휠 지지체는 어퍼 및 로워 콘트롤 아암의 회동궤적을 따라 상승함과 동시에 어퍼 콘트롤 아암의 수직 아암부가 그의 선단으로 연결되어 있는 완충기구를 압축하게 됨으로써, 이의 완충기구에서 휠에 가해지는 진동이나 충격을 감쇠시키게 된다.

이러한 동작과정에서 완충기구로 전달되는 진동이나 충격은 종래와 같이 직접 전달되지 않고, 어퍼 콘트롤 아암을 거쳐 수직 아암부의 회전하는 힘으로 전달받게 되고, 이에 완화된 힘이 차체 또는 서브 프레임으로 전달되는 바, 차체로 전달되는 충격이 매우 작아져 승차감을 향상시키게 된다.

그리고 휠의 상승시 완충기구가 압축하는 반력으로 이에 연결되는 휠 지지체의 하측부를 외측으로 밀어내는 힘을 발휘하게 되므로 휠의 캠버 상태를 부(-)캠버로 제어하여 선회 조종 안정성 및 주행 안정성을 향상시키게 되며, 완충기구가 횡방향으로 배치되는 바, 실내 점유공간이 줄어들게 되어 차 실내 및 트렁크 등의 공간을 크게 확보할 수 있다.

그리고 트레일링 아암이 적용되고 전측 로워 콘트롤 아암의 휠측 연결부가 상기 트레일링 아암의 후측부와 연결됨으로써, 현가장치의 전체적인 강성을 높힐 수 있게 된다.

[실시예]

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

제1도 내지 제4도는 본 발명에 의한 현가장치를 도시한 것으로서, 휠 지지체(2)는 휠을 회전 가능하게 지지하며, 상하부에 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(3)(5)이 연결되어 차체에 연결된다.

상기 휠 지지체(2)의 상단을 차체 또는 서브 프레임(4)과 연결하여 주는 어퍼 콘트롤 아암(3)은 중앙에 힌지부(30)를 두고 양측의 아암부(31)(32)가 둔각의 상태로 형성되어 수평 아암부(31) 선단이 상기 휠 지지체(2)와 연결되고 상기 힌지부(30)가 차체 또는 서브 프레임(4)에 연결된다.

상기에서 휠 지지체(2)와 어퍼 콘트롤 아암(3)의 수평 아암부(31) 연결은 볼 죠인트 연결이 이루어지며, 힌지부(30)는 탄성부시를 개재시켜 피봇 연결이 이루어진다.

그리고, 상기 어퍼 컨트롤 아암(3)은 그의 전체적인 형상은 평면에서 볼 때 유선형으로 하여 그의 중간부에 통공부(33)를 형성하고, 이의 통공부(33) 중간부를 절곡시켜 이의 절곡부 양측이 힌지부(30)가 되도록 형성하였다.

로워 콘트롤 아암(5)은 전후 2개의 아암(50)(51)으로 형성되어 상기 휠 지지체(2)가 차체에 대하여 상하 요동 가능하게 그의 하부를 서브 프레임(4)과 연결하여 준다.

그리고 상기 로워 컨트롤 아암(5)의 전측 아암(50)은 휠측단 연결부(501)가 후술하는 트레일링 아암(6)의 후측 소정위치에 연결되고 차체측단 연결부(502)가 서브 프레임(4)에 연결되며, 후측 아암(51)은 휠측단 연결부(511)에 연결되고, 차체측단(512)에 연결되는데, 이들 모두 탄성부시를 개재시켜 연결된다.

트레일링 아암(6)은 차체의 길이방향으로 배치되며, 그의 전측 연결부(60)는 차체에 연결되고, 후측 연결부(61)는 상기 휠 지지체(2)와 연결이 이루어지는데 , 이들 연결부(60)(61)에는 탄성부시가 개재되어 휠에 전후력이 가해질 때 이에 유연하게 대처할 수 있게 하였다.

그리고 쇽 업소오버(70)와 스프링(71)이 일체로 형성되는 완충기구(7)는 일측단이 상기 휠 지지체(2)의 내면 하측부에 연결되고 타측단이 상기 어퍼콘트롤 아암(3)의 수직 아암부(31) 선단으로 연결되어 횡치되는 형태를 취하도록 배치된다.

또한, 상기 완충기구(7)는 거의 수평으로 위치할 수 있도록 배치되며, 이들 양측 연결부에는 탄성부시를 개재시켜 피봇 연결이 이루어진다.

상기와 같은 현가장치에 적용되는 볼 죠인트 또는 탄성부시는 종래의 구조와 동일 구조와 동일 작용을 하므로 그의 상세한 설명은 생략한다.

제4도는 본 발명에 의한 현가장치의 작동상태를 나타내는 것으로서, 노면의 상태와 차체의 롤링에 의하여 휠(1)이 범프되면 휠 지지체(2)는 어퍼 및 로워 콘트롤 아암(3)(5)의 회동궤적을 따라 제4도의 가상선과 같이 상승하게 된다.

그러면 어퍼 콘트롤 아암(3)은 수평 아암부(30)의 상승 회동에 의하여 수직 아암부(31)가 도면에서 시계방향으로 연동이 이루어지게 되는데, 이때 수직 아암부(31)는 그의 선단으로 연결되어 있는 완충기구(7)를 압축하게 됨으로써, 이의 완충기구(7)에서 휠에 가해지는 진동이나 충격을 감쇠시키게 된다.

이러한 동작과정에서 완충기구(7)로 전달되는 진동이나 충격은 종래와 같이 직접 전달되지 않고, 어퍼 콘트롤 아암(3)을 거쳐 수직 아암부(31)의 회전하는 힘으로 전달받게 되고, 이에 완화된 힘이 차체 또는 서브 프레임(4)으로 전달되는 바, 차체로 전달되는 충격이 매우 작아져 승차감을 향상시키게 된다.

그리고 휠의 상승시 완충기구(7)가 압축하는 반력으로 이에 연결되는 휠 지지체(2)의 하측부를 외측으로 밀어내는 힘을 발휘하게 되므로 휠 캠버 상태를 부(-)캠버로 제어하여 선회 조종 안정성 및 주행 안정성을 향상시키게 된다.

또한, 완충기구(7)의 횡치로 점유공간을 줄일 수 있게 되어 차 실내 및 트렁크 등의 공간을 크게 확보할 수 있다.

그리고 트레일링 아암(6)이 적용되고 전측 로워 콘트롤 아암(70)의 휠측 연결부(701)가 상기 트레일링 아암(6)의 후측부와 연결됨으로써, 전체적인 강성을 높힐 수 있게 된다.

제5도는 본 발명의 다른 실시예로서, 본 발명과 동일 부분에 대하여는 동일 부호를 지칭한다.

즉, 본 발명의 다른 실시예는 본 발명과 같이, 휠 지지체(2)의 상하부를 어퍼 및 로워 컨트롤 아암(3)(5)으로 차체와 연결하고, 완충기구(7) 또한 횡치시키되, 완충기구(7)의 차체측단을 어퍼 콘트롤 아암(3)의 수직 아암부(31)의 선단에 직접 연결하지 않고 커플러(81)를 개재시켜 연결한 것이다.

즉, 어퍼 콘트롤 아암(3)의 수직 아암부(31) 내측으로 소정의 간격을 두고 수직 아암부(31)의 길이와 동일하거나 적당한 길이의 회동부재(80)의 상단을 피봇 고정하고, 이의 회동부재(80)와 상기 수직 아암부(31)의 하단을 커플러(81)로 피봇 연결하여 이의 커플러(81) 중간부에 상기 완충기구(7)의 차체측단을 피봇 연결한 것이다.

이에 따라 휠(1)의 승강으로 어퍼 컨트롤 아암(3)이 회동하면, 제6도에서와 같이 수직 아암부(31)가 회동하면서 커플러(81)를 차폭방향으로 요동시키고, 이의 연결간(81)에 연결된 완충기구(7)에 의하여 완충이 이루어지도록 한 것으로서, 그의 작동은 본 발명과 동일하므로 생략한다.

[효과]

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 휠의 상하운동시 횡방향으로 배치되는 완충기구에 의하여 진동을 흡수토록하여 승차감을 향상시키고, 차량의 실내 및 트렁크 등의 공간을 크게 확보할 수 있으며, 휠의 범프시 완충기구의 반력이 휠의 하단을 외측으로 밀어주어 선회시 안정성을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (8)

1. 휠을 회전 가능하게 지지하여주는 휠 지지체와; 중앙에 힌지부를 두고 양측의 아암부가 둔각의 상태로 형성되어 수평 아암부 선단이 상기 휠 지지체와 연결되고 상기 힌지부가 서브 프레임에 연결되는 어퍼 콘트롤 아암과; 전후 2개의 아암으로 형성되어 상기 휠 지지체가 차체에 대하여 상하 요동 가능하게 그의 하부를 서브 프레임과 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암과; 차체의 길이방향으로 배치되어 전측단은 차체에 연결되고, 후측단은 상기 휠 지지체와 연결되는 트레일링 아암과; 쇽 업소오버와 스프링이 일체로 형성되어 일측단이 상기 휠 지지체의 내면 하측부에 연결되고 타측단이 상기 어퍼 콘트롤 아암의 수직 아암부 선단으로 연결되어 횡치되는 형태를 취하는 완충기구를 포함하여 이루어지는 자동차의 현가장치.
2. 제1항에 있어서, 어퍼 콘트롤 아암은 그의 전체적인 형성을 평면에서 볼 때 유선형으로 하여 그의 중간부에 통공부를 형성하고, 이의 통공부 중간부를 절곡시켜 이의 절곡부 양측이 힌지부 고정부가 되도록 형성함을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
3. 제1항에 있어서, 로워 콘트롤 아암의 전측아암은 그의 휠측단 연결부를 트레일링 아암의 후측부와 연결한 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
4. 제1항에 있어서, 완충기구는 차체측단 연결부가 휠측단 연결부와 동일 높이를 갖거나 거의 수평으로 위치하여 배치됨을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
5. 휠을 회전 가능하게 지지하여 주는 휠 지지체와; 중앙에 힌지부를 두고 양측의 아암부가 둔각의 상태로 형성되어 수평 아암부 선단이 상기 휠 지지체와 연결되고 상기 힌지부가 서브 프레임에 연결되는 어퍼 콘트롤 아암과; 전후 2개의 아암으로 형성되어 상기 휠 지지체가 차체에 대하여 상하 요동 가능하게 그의 하부를 서브 프레임과 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암과; 차체의 길이방향으로 배치되어 전측단은 차체에 연결되고, 후측단은 상기 휠 지지체와 연결되는 트레일링 아암과; 상기 어퍼 콘트롤 아암의 수직 아암부 길이와 동일 길이를 갖고 그의 상측단이 힌지부와 동일 높이로 서브 프레임의 내측에 피봇 연결되는 회동부재와, 상기 회동부재의 하단부와 상기 수직 아암부의 하단에 피봇 연결되는 연결간으로 이루어져 수직 아암부의 회동에 따라 상기 연결간이 차폭방향으로 요동할 수 있도록 형성되는 커플러와; 쇽 업소오버와 스프링이 일체로 형성되어 일측단이 상기 휠 지지체의 내면 하측부에 연결되고 타측단이 상기 커플러의 연결간 중앙부 하측에 연결되어 횡치되는 형태를 취하는 완충기구를 포함하여 이루어지는 자동차의 현가장치.
6. 제5항에 있어서, 어퍼 콘트롤 아암은 그의 전체적인 형성을 평면에서 볼 때 유선형으로 하여 그의 중간부에 통공부를 형성하고, 이의 통공부 중간부를 절곡시켜 이의 절곡부 양측이 힌지부 고정부가 되도록 형성함을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
7. 제5항에 있어서, 로워 콘트롤 아암의 전측아암은 그의 휠측단 연결부를 트레일링 아암의 후측부와 연결한 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
8. 제5항에 있어서, 완충기구는 차체측단 연결부가 휠측단 연결부와 동일 높이를 갖거나 약간 높게 위치하여 배치됨을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.