KR100221100B1 - 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치에 관한 것이다. 본 발명은, 상하로 배치되며 캠버 변화 조절기능을 수행하는 어퍼링크 및 로워링크와, 상기 로워링크와 함께 횡력 및 전후력에 대한 컴플라이언스 토우 변화와 범프 스티어 조절기능을 수행하는 토우조절링크와, 상기 토우조절링크와 로워링크의 회전차이를 줄이고 전후력에 의한 하시니스 제어기능을 수행하는 트레일링 링크로 구성된 전륜구동형 후륜 현가장치에 있어서, 상기 트레일링 링크는 일단이 차체에 고정되고 타단은 너클에 체결되고, 일측이 크로스멤버에 고정되고 타측이 상기 어퍼링크에 고정되는 보조링크를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 각 링크의 기능을 분리하여 단순한 단면을 확보함으로써 트레일링 링크의 단면적을 줄여 스프링 아래(下) 하중의 경량화가 가능하기 때문에 차량의 승차감이 향상되게 된다.

Description

차량의 전륜구동형 후륜 현가장치
본 발명은 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치에 관한 것으로서, 특히 스프링 아래(下) 하중의 경량화를 통해 승차감을 향상시킬 수 있도록 링크의 구조를 개선한 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 차축과 차체를 연결하고, 주행중 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 흡수하여 감소시킴으로써 승차감을 좋게하기 위한 현가장치(Suspension)가 마련되어 있다.
종래의 현가장치는 도 1에 개략적으로 도시되어 있는 바와같이, 어퍼링크(Upper Link ; 1)와, 로워링크(Lower Link; 2)와, 토우(Toe) 조절링크(3)와, 트레일링 링크(4)를 구비한다.
이중 어퍼링크(1)와 로워링크(2)는 상하 횡방향으로 배치되어 캠버(Camber)를 제어하는 역할을 하고, 토우(Toe) 조절링크(3)는 횡력, 전후력에 대한 컴플라이언스(Compliance) 토우변화와 범프 스티어(Bump Steer)를 조절하는 역할을 한다.
그리고 트레일링 링크(4)는 전후방향과 토우(Toe)방향 위치를 제어하는 너클(Knockle; 5)에 용접된 상태로 설치되며, 어퍼링크(1)와 로워링크(2)의 회전 차이를 줄이고 전,후력에 의한 하니시스 제어기능을 수행한다.
그러나 이와같이 구성된 종래의 현가장치는, 전후방향과 토우방향 위치를 제어하는 너클(5)에 트레일링 링크(4)가 용접되어 있기 때문에 상,하 운동시 너클(5)도 약간 회전하게 되며, 이러한 너클(5)의 회전으로 인해 트레일링 링크(4)를 제외한 다른 링크들의 횡방향 부시들이 비틀리게 되어 부시들의 변형을 초래하게 된다,
또한 제동 및 출발로 인한 전후력 작용시에는 너클(5)의 회전을 트레일링 링크(4)가 지지하여야 하기 때문에 트레일링 링크(4)에 상당히 많은 힘이 작용하게 되므로 트레일링 링크(4)의 단면적을 크게하여야 한다.
즉, 트레일링 링크(4)는 전후력을 제어하는 역할을 하는데, 도 4에서와 같이 종래 현가장치의 트레일링 링크(4)는 너클(5)에 일체로 되어 있어 전후력 및 이로인한 회전 모멘트를 제어할 수 있으나, 전후력을 전적으로 담당하며 너클(5)에 용접되어 용접강도 및 구조적인 문제로 매우 큰 단면을 가지고 있어 스프링 하중량이 크게 되는 문제점을 가지고 있다.
따라서 트레일링 링크(4)의 중량이 무거워서 스프링 아래(下) 중량의 증대로 인하여 승차감에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기위하여 창출된 것으로서, 각 링크의 기능을 분리하여 단순한 단면을 확보함으로써 스프링 아래(下) 중량의 경량화를 도모할 수 있는 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 차량의 후륜 현가장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 종래의 현가장치에서 트레일링 링크의 작용을 설명하기 위한 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 차량의 후륜 현가장치에서 보조링크가 없을 경우에 트레일링 링크의 작용을 설명하기 위한 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 차량의 후륜 현가장치에서 트레일링 링크와 보조링크의 작용을 설명하기 위한 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 어퍼링크 12 : 로워링크
13 : 토우조절링크 14 : 트레일링 링크
15 : 보조링크 16 : 부시
17 : 너클 18 : 휠
19 : 크로스 멤버
상술한 바와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상하로 배치되며 캠버 변화 조절기능을 수행하는 어퍼링크 및 로워링크와, 상기 로워링크와 함께 횡력 및 전후력에 대한 컴플라이언스 토우 변화와 범프 스티어 조절기능을 수행하는 토우조절링크와, 상기 토우조절링크와 로워링크의 회전차이를 줄이고 전후력에 의한 하시니스 제어기능을 수행하는 트레일링 링크로 구성된 전륜구동형 후륜 현가장치에 있어서,
상기 트레일링 링크는 일단이 차체에 고정되고 타단은 너클에 체결되고, 일측이 크로스멤버에 고정되고 타측이 상기 어퍼링크에 고정되는 보조링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치를 제공하는데 그 특징이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명에서 보조링크를 설치하지 않았을 경우에 발생하는 제동력에 의한 회전 모멘트의 발생을 나타내는 개략도이며, 도 6은 본 발명의 현가장치에서 제동력에 대한 보조링크와 트레일링 링크의 작용을 나타내는 개략도이다.
본 발명에 따른 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와같이, 어퍼링크(11)와 로워링크(12)가 상,하로 배치되고, 로워링크(12)의 전단에서 휠(18)의 센터 높이에는 토우조절링크(13)의 일측이 고정되고, 토우조절링크(13)의 타측은 크로스멤버(19)에 고정된다.
그리고 트레일링 링크(14)는 차체 전후방향에 대하여 내측으로 향해 기울어져 있고, 일단이 너클에 체결되고, 타단은 차체에 체결된다. 그리고 체결수단은 부시(16)가 바람직하다.
그리고 토우조절링크(13)와 대략 직교되는 방향으로 트레일링 링크(14)가 설치되고, 트레일링 링크(14)의 양단에는 부시(16)가 설치된다.
그리고 어퍼링크(11)에는 보조링크(15)의 일측이 고정되고, 보조링크(15)의 타측은 크로스멤버(19)에 고정된다.
이를 종래기술과 비교하여 살펴보면, 도 1의 종래 후륜현가장치와 도 2의 본 발명에 따른 현가장치는 각각의 어퍼링크 1과 11, 토우 조절링크 2와 12, 및 로워 링크 3과 13으로 구성된 점에서는 동일하다. 그러나, 본 발명은 너클(5)에 용접된 종래의 트레일링 링크(4)를 종래에 비하여 그 단면적이 작은 트레일링 링크(14)와 보조링크(15)로 나누어 설치하고 있다.
즉, 종래의 트레일링 링크(4)는 큰 단면적으로 너클(5)에 용접되어 일체로 연결되어 있고, 본 발명의 트레일링 링크(14)는 단순하고 작은 단면적으로 너클(17)에 부시 조인트로 연결되어 있으며, 제동력에 의한 회전 모멘트에 의하여 어퍼링크(11)의 위치변경을 방지하기 위하여 어퍼링크(11)와 크로스 멤버(19) 사이에 보조링크(15)가 설치되어 있다.
트렝일링 링크(14)와 너클(17) 사이의 연결수단은 부시조인트 외에도 다른 연결수단에 의해서도 가능하다, 본 출원인의 실험에 따르면, 본 발명에 따른 현가장치에서 트렝일링 링크의 중량은 종래기술의 현가장치에서의 트레일링 링크 중량의 1/3∼1/5 수준으로 줄일 수 있었다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치의 각 링크들은 다음과 같은 기능을 수행하게 된다.
먼저 어퍼링크(11)와 로워링크(12)는 각각 캠버(Camber) 변화를 제어하는 기능을 수행하게 되고, 로워링크(12)와 토우조절링크(13)는 횡력, 전후력에 대한 컴플라이언스(Compliance) 토우(Toe) 변화와 범프 스티어(bump steer) 조절기능을 수행하게 된다.
그리고 트레일링 링크(14)는 토우조절링크(13)와 로워링크(12)의 회전 차이를 줄이고 전후력에 의한 하시니스 제어기능을 수행하게 된다.
그리고 보조링크(15)는 제동시 어퍼링크(11)의 부시변형을 줄여 조향축의 강성을 확보하고, 범프 통과시에는 변형을 크게하여 전후방향의 컴플라이언스(Compliance)를 얻도록 하는 기능을 수행하게 된다.
그리고 보조링크(15)는 어퍼링크(11)에 연결되어 전후력 작용시 너클(17)의 회전력을 어퍼링크(11)를 통해 전달받아 크로스멤버(19)로 전달하는 역할을 하게 됨에따라 기존의 방식에 비하여 트레일링 링크(14)로 전달되는 힘을 줄일 수 있게 되어 그 만큼 트레일링 링크(14)의 단면적을 줄일 수 있게 된다.
따라서 트레일링 링크(14)의 단면적 축소로 인해 스프링 아래(下) 중량의 경량화가 가능하여 차량의 숭차감이 향상되게 된다.
그리고 트레일링 링크(14)와 로워링크(12)의 가상 순간중심이 휠(18)의 중심평면 외측에 위치되어 있으므로 모멘트에 의한 토우 인(Toe-in)을 추구할 수 있게된다.
상술한 바와같이 본 발명에 따른 현가장치에서 각 구성요소의 기능은 종래기술에서와 동일하며, 단지 트레일링 링크(14)에서 구조적 차이만 있으며 어퍼링크(11)에 보조링크(15)가 추가되어 있다.
도 5에서와 같이 보조링크(15)가 없는 조인트 연결형 트레일링 링크(14)만으로는 전후력(Fb)에 의해 발생하는 회전 모멘트를 제어할 수 없게 된다.
도 6에서와 같이 보조링크(15)를 두어야만 회전 모멘트 Mrot를 상쇄시킬 수 있다. 즉, 도 5에서 어퍼링크(11)는 제동력에 의한 회전 모멘트로 그 위치가 변경되나 여기에 보조링크(15)가 설치됨으로 인하여 어퍼링크(11)의 본래 자세는 유지될 수 있다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치에 의하면, 각 링크의 기능을 분리하여 단순한 단면을 확보함으로써 트레일링 링크의 단면적을 줄여 스프링 아래(下) 하중의 경량화가 가능하기 때문에 차량의 승차감이 향상되게 된다.

Claims (2)

  1. 상하로 배치되며 캠버 변화 조절기능을 수행하는 어퍼링크 및 로워링크와,
    상기 로워링크와 함께 횡력 및 전후력에 대한 컴플라이언스 토우 변화와 범프 스티어 조절기능을 수행하는 토우조절링크와,
    상기 토우조절링크와 로워링크의 회전차이를 줄이고 전후력에 의한 하시니스 제어기능을 수행하는 트레일링 링크로 구성된 전륜구동형 후륜 현가장치에 있어서,
    상기 트레일링 링크는 일단이 차체에 고정되고 타단은 너클에 체결되고,
    일측이 크로스멤버에 고정되고 타측이 상기 어퍼링크에 고정되는 보조링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트레일링 링크의 일측은 너클에 부시에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 전륜구동형 후륜 현가장치.
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