KR100237799B1 - 차량용 프론트 컨트롤암의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 전측 휠캐리어에 양측으로 각각 구비되는 프론트 컨트롤암의 구조에 관한 것으로, 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리(1)에 볼조인트부(2)로 회동되게 고정되는 프론트 컨트롤암(3)은 차량의 실내측 휠캐리어(13)의 방향 2곳중의 1곳에 휠캐리어(13)에 대해 수평방향으로 볼트부재(7′)와 너트부재(8′)로 회동되게 고정되는 수평힌지부(14′)가 구비되고 나머지 1곳에는 휠캐리어(13)에 대해 수직방향으로 센터측에 관통홀(18)을 갖는 러버부쉬(17)가 볼트부재(7′)로 끼워진후 너트부재(8′)로 고정되는 수직힌지부(14)가 구비됨으로써 차량의 선회, 출발 또는 제동시 차량의 타이어(12)로부터 발생되는 횡응력이 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리(1)의 프론트 컨트롤암(3)을 지나 휠캐리어(13)에 직접 전달되어 차체가 떨리게 되는 것을 차단시켜 차량의 승차감을 높임은 물론 조향기능도 개선시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

[색인어]

프론트 스트러트 어셈블리, 볼조인트부, 프론트 컨트롤암, 수평힌지부, 휠캐리어, 수직힌지부, 제1타원형 중공부, 제2타원형 중공부, 러버부쉬, 스틸부시

Description

차량용 프론트 컨트롤암의 구조

본 발명은 차량의 전측 휠캐리어에 양측으로 각각 구비되는 프론트 컨트롤암의 구조에 관한 것으로, 특히 컨트롤암의 볼조인트부측 맞은편에 양측으로 각각 형성되는 2곳중 한곳 수직힌지부에 크기가 각기 다른 타원형 중공부(Void)를 갖는 러버부쉬를 구비하여 차량의 주행시 주로 좌·우선회에 따른 횡응력의 작용으로 차량이 불안정해지게 되는 것을 방지함과 더불어 차량의 조향기능도 높일 수 있게 하도록 한 차량용 프론트 컨트롤암의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 운전자가 차량을 운행하게 될 때 코너링구간인 좌·우회전구간 또는 유턴(U-turn)구간에서 차량을 좌·우로 선회시키게 되는데 그때 마다 차량은 횡응력을 받아 차량의 회전축을 기준하여 외측의 한쪽편이 심하게 쏠리게됨에 따라 안정된 승차감 및 주행성이 저하됨과 동시에 차량을 조향하는데도 다소 어려움이 뒤따르게 된다.

그것은 무엇보다도, 첨부된 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이, 차량의 전측에 양측으로 각각 구비되는 프론트 스트러트 어셈블리(1)의 하단에 볼조인트부(2)로 연결되는 프론트 컨트롤암(3)에 기인한다고 볼 수 있는데 특히, 상기 프론트 컨트롤암(3)은 상기 볼조인트부(2)가 연결되는 반대편측 2곳에 차량의 휠캐리어(미도시됨)에 회동되게 연결되는 수평힌지부(4)를 각각 구비하게 된다.

이때, 상기 프론트 컨트롤암(3)을 이루는 각각의 수평힌지부(4)에는 프론트 스트러트 어셈블리(1)와 상기 휠캐리어의 사이에서 상기 프론트 컨트롤암(3)이 한정된 범위내에서 손상됨이 없이 요동될 수 있도록 센터측에 중공홀(5)을 갖는 댐핑부시(Damping bush)(6)가 볼트부재(7)와 너트부재(8)를 통해 끼워지게 된다.

또한, 상기 프론트 컨트롤암(3)은 차량의 좌·우측의 흔들림(Rolling)을 최소화시킬 수 있도록 상기 볼조인트부(2)를 연결하는 근접한 위치에 일정한 사이즈의 러버튜브(Rubber tube)(9)를 통해 스크류부재(10)로 고정되는 스테빌라이저(Stabilizer)(11)를 갖는다.

그러나, 이러한 종래 차량의 프론트측 휠캐리어에 양측으로 각각 구비되는 컨트롤암의 구조는 운전자가 차량을 구동, 선회 또는 제동시 차량의 프론트 스트러트 어셈블리(1)측 타이어에 횡응력이 발생하여 상기 프론트 스트러트 어셈블리(1)에 볼조인트부(2)로 연결된 프론트 컨트롤암(3)이 심한 편향력을 받게 되는 결점이 있으며, 상기 프론트 컨트롤암(3)의 양측에 각각 구비되는 중공홀(5)을 갖는 댐핑부쉬(6)를 통해 편향력이 차량의 휠캐리어에 직접 강하게 전달됨에 따라 차량이 심하게 좌/우로 흔들리게됨은 물론 운전자가 차량을 조향하는데도 다소 어려움을 겪게 되는 문제점들이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 근본적인 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 차량의 선회, 출발 또는 제동시 차량의 타이어로부터 발생되는 횡응력이 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리의 컨트롤암을 지나 차체를 지지하는 휠캐리어에 직접 전달되게 되는 것을 차단시켜 궁극적으로 차량의 승차감을 높임은 물론 조향기능도 개선시킬 수 있게 하도록 한 차량용 프론트 컨트롤암의 구조를 제공하는 데 있다.

제1도는 종래에 의한 차량의 프론트측 휠캐리어에 양측으로 각각 구비되는 컨트롤암을 나타내는 개략 분해 사시도.

제2도는 종래의 컨트롤암을 나타내는 개략 부분확대 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 차량용 프론트 컨트롤암의 구조를 나타내는 개략 평면도.

제4도는 본 발명의 프론트 컨트롤암을 나타내는 개략 단면도.

제5도는 본 발명 프론트 컨트롤암의 수직부에 끼워지는 러버부쉬를 나타내는 개략 평면도.

제6도는 본 발명의 러버부쉬에 가해지는 힘에 따른 길이 변위량을 나타내는 개략도.

제7도는 본 발명의 러버부쉬에 가해지는 회전 토르크(Torque)에 따른 각도 변위량을 나타내는 개략도.

제8도는 본 발명에 의한 차량의 프론트 스트러트 어셈블리와 휠캐리어의 사이에 연결된 프론트 컨트롤암을 나타내는 개략 사시도.

제9도는 본 발명의 휠캐리어에 구비된 컨트롤암의 수직부를 나타내는 개략 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프론트 스트러트 어셈블리 2 : 볼조인트부

3 : 프론트 컨트롤암 4′ : 수평힌지부

7′ : 볼트부재 8′ : 너트부재

13 : 휠캐리어 14 : 수직힌지부

15 : 제1타원형 중공부 16 : 제2타원형 중공부

17 : 러버부쉬 18 : 관통홀

19 : 스틸부쉬

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리에 볼조인트부로 회동되게 고정되는 프론트 컨트롤암에 있어서 차량의 실내측 휠캐리어의 방향 2곳중의 1곳에 휠캐리어에 대해 수평방향으로 볼트부재와 너트부재로 회동되게 고정되는 수평힌지부가 구비되고 나머지 1곳에는 휠캐리어에 대해 수직방향으로 센터측에 관통홀을 갖는 러버부쉬가 볼트부재로 끼워진후 너트부재로 고정되는 수직힌지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 프론트 컨트롤암의 구조를 제공한다.

여기서 상기 수직힌지부의 러버부쉬는 센터측 관통홀의 스틸부쉬를 중심으로 차량의 프론트 스트러트 어셈블리측 볼조인트부가 길게 형성하는 가상의 수평축선과 평행하게 차량의 실내측 휠캐리어의 가까이에 제1타원형 중공부가 형성되고 차량의 실외측 상기 프론트 스트러트 어셈블리의 방향에는 상기 제1타원형 중공부의 사이즈 보다는 큰 제2타원형 중공부가 형성되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 있어서는 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리에 볼조인트부로 회동되게 고정되는 프론트 컨트롤암은 차량의 실내측 휠캐리어의 방향 2곳중의 1곳에 휠캐리어에 대해 수평방향으로 볼트부재와 너트부재로 회동되게 고정되는 수평힌지부가 구비되고 나머지 1곳에는 휠캐리어에 대해 수직방향으로 센터측에 관통홀을 갖는 러버부쉬가 볼트부재로 끼워진후 너트부재로 고정되는 수직 힌지부가 구비됨으로써 차량의 선회, 출발 또는 제동시 차량의 타이어로부터 발생되는 횡응력이 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리의 프론트 컨트롤암을 지나 휠캐리어에 직접 전달되어 차체가 떨리게 되는 것을 차단시켜 차량의 승차감을 높임은 물론 조향기능도 개선할 수 있게 된다.

[실시예]

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 제3도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 프론트 컨트롤암의 구조를 나타내는 개략 평면도이고, 제4도는 본 발명의 프론트 컨트롤암을 나타내는 개략 단면도이며, 제5도는 본 발명 프론트 컨트롤암의 수직부에 끼워지는 러버부쉬를 나타내는 개략 평면도이고, 제6도는 본 발명의 러버부쉬에 가해지는 힘에 따른 길이 변위량을 나타내는 개략도이며, 제7도는 본 발명의 러버부쉬에 가해지는 회전토르크에 따른 각도 변위량을 나타내는 개략도이고, 제8도는 본 발명에 의한 차량의 프론트 스트러트 어셈블리와 휠캐리어의 사이에 연결된 프론트 컨트롤암을 나타내는 개략 사이도이며, 제9도는 본 발명의 휠캐리어에 구비된 컨트롤암의 수직부를 나타내는 개략 단면도를 각각 도시하고 있다.

이로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 차량의 출발 또는 정지시 타이어(12)에 발생되는 횡응력은 물론 차량이 곡선주로를 달릴 때에도 발생되는 횡응력으로 인해 타이어(12)를 잡아주는 프론트 스트러트 어셈블리(1)측 볼조인트부(2)에 연결된 프론트 컨트롤암(3)의 휠캐리어(13)에 물리적 충격이 가해져 차체가 떨리게 되는 것을 방지함과 동시에 조향기능도 제대로 이루어질 수 있도록 상기 휠캐리어(13)와 연결되는 프론트 컨트롤암(3)의 양측 2곳중 1곳에는 상기 프론트 스트러트 어셈블리(1)측 볼조인트부(2)에 대해 스윙(Swing)되게 수평힌지부(4′)가 구비되고 나머지 1곳에는 상기 수평힌지부(4′)의 스윙 유격을 적절히 수용할 수 있을 정도의 작동공간을 갖는 수직힌지부(14)가 구비되게 된다.

이때, 상기 수직힌지부(14)에는 프론트 스트러트 어셈블리(1)에 대해 차량의 바깥방향으로 캠버(Camber)각(지면에 대한 수직축으로부터 차량의 바깥방향으로 경사진 타이어의 중심축간의 각도)을 갖는 타이어(12)가 횡응력을 받아 프론트 컨트롤암(3)이 차량의 바깥방향으로 심하게 쏠려 차체가 떨리게 되거나 지면에 대한 타이어(12)의 접지력이 떨어져 조향이 불안전해지게 되는 것을 방지할 수 있도록 상기 휠캐리어(13)측 방향에 탄성도가 높은 제1타원형 중공부(15)가 형성되고 반대편에는 탄성도가 좀더 낮도록 상기 제1타원형 중공부(15)보다는 사이즈가 큰 제2타원형 중공부(16)가 형성되는 러버부쉬(17)가 차량의 휠캐리어(13)를 상하로하여 센터측에 형성된 관통홀(18)에 끼워지는 스틸부쉬(19)와 함께 수직으로 장착된후 볼트부재(7′)와 너트부재(8′)로 고정되게 된다.

또한, 첨부된 제6도 및 제7도에 도시된 바와 같이 F₂는 차량의 출발 또는 정지시 타이어(12)에 발생되는 전후방향에 대한 작용력이고 F₃는 차량이 곡선주로를 지날 때 타이어(12)가 원심력을 받아 차량의 실외측 방향으로 기울어져 발생되는 작용력이며 F₄S는 차량이 곡선주로를 벗어날 때 타이어(12)가 차량의 실내측으로 보귀될 때 발생되는 작용력을 나타낸다.

계속해서 T₂, T₃는 차량이 급축발 또는 급정거하게 될 때 타이어(12)의 각도량(챔버각)에 대해 타이어(12)에 발생되는 비틂력을 나타낸다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량용 프론트 컨트롤암의 구조는 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같이 작용된다.

먼저, 첨부된 제8도 및 제9도에 도시된 바와 같이, 차량의 운전자가 출발 또는 제동을 하거나 곡선주로를 지나게 될 때 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리(1)에 구비된 타이어(12)에는 차량의 실외측으로 밀리는 횡응력을 받게 된다. 이때, 상기 타이어(12)를 잡아주는 너클부(20)에 볼조인트부(2)에 연결된 프론트 컨트롤암(3)의 실내측 2곳의 수평힌지부(4′)와 수직힌지부(14)는 차량의 휠캐리어(13)에 대해 당김작용을 하거나 스윙운동을 하게 된다.

계속해서, 상기 수직힌지부(14)는 휠캐리어(13)의 일측에 수직으로 장착되는 수틸부시(19)를 갖는 러버부쉬(17)가 볼트부재(7′)와 너트부재(8′)로 회동가능하게 연결되어 비록 타측에 구비된 수평힌지부(4′)의 중심축과 90° 어긋나 있어도 상기 프론트 컨트롤암(3)이 자연스럽게 움직이는데 장애가 되지 않게 된다.

특히, 상기 러버부쉬(17)는 차량의 폭방향에 대해 실내측에 사이즈가 작은 제1타원형 중공부(15)가 형성됨에 따라 탄성지수가 크게 작용하여 타이어(12)가 밖으로 심하게 밀리게 되는 것을 방지하고 실외측에는 상기 제1타원형 중공부(15)의 사이즈 보다는 큰 제2타원형 중공부(16)가 형성됨에 따라 타이어(12)에 작용하는 횡응력이 줄어들게 될 때 상기 제1타원형 중공부(15)의 강한 복귀력과 함께 상기 제1타원형 중공부(15)의 낮은 반발력으로 타이어(12)가 좀더 신속하게 정위치로 복귀될 수 있게 된다.

상기와 같이, 본 발명에 의한 차량용 프론트 컨트롤암의 구조는 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리(1)에 볼조인트부(2)로 회동되게 고정되는 프론트 컨트롤암(3)은 차량의 실내측 휠캐리어(13)의 방향 2곳중의 1곳에 휠캐리어(13)에 대해 수평방향으로 볼트부재(7′)와 너트부재(8′)로 회동되게 고정되는 수평힌지부(4′)가 구비되고 나머지 1곳에는 휠캐리어(13)에 대해 수직방향으로 센터측에 관통홀(18)을 갖는 러버부쉬(17)가 볼트부재(7′)로 끼워진후 너트부재(8′)로 고정되는 수직힌지부(14)가 구비됨으로써 차량의 선회, 출발 또는 제동시 차량의 타이어(12)로부터 발생되는 횡응력이 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리(1)의 프론트 컨트롤암(3)을 지나 휠캐리어(13)에 직접 전달되어 차체가 떨리게 되는 것을 차단시켜 차량의 승차감을 높임은 물론 조향기능도 개선시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명 및 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 휠캐리어(13)에 대해 수직방향으로 센터측에 관통홀(18)이 형성되고 스틸부쉬(19)가 끼워진 러버부쉬(17)가 프론트 컨트롤암(3)에 구비된 차량의 양측 프론트 스트러트 어셈블리(1)의 구조에 있어서, 상기 러버부쉬(17)는 센터측 관통홀(18)의 스틸부쉬(19)를 중심으로 프론트 스트러트 어셈블리(1)측 볼조인트부(2)가 길게 형성하는 가상의 수평축선과 평행하게 차량의 실내측 휠캐리어(13)의 가까이에 제1타원형 중공부(15)가 형성되고 차량의 실외측 상기 프론트 스트러트 어셈블리(1)의 방향에는 상기 제1타원형 중공부(15)의 사이즈 보다는 큰 제2타원형 중공부(16)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 프론트 컨트롤암의 구조.

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