KR100291056B1 - 맥퍼슨식현가장치용인슐레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 선회시나 대변위 진동시 차륜의 캠버각을 부의 캠버각으로 유지하기 위한 쇼크업소버 설치용 인슐레이터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인슐레이터(10)는 인슐레이터 상부 서포트(15)아 하부 서포트(16) 사이에 설치되는 러버의 구성을 하부 서포트(16)에 부착되어 차량의 내측을 향하도록 설치되는 반원형 연질러버부(11), 하부 서포트(16)에 부착되며 차량의 외측을 향하도록 설치되는 반원형 경질러버부(12) 및 반원형의 연/경질러버부(11,12) 상에 설치되며 상부 서포트(15)에 형성되는 원추형 경질러버부(13)로 구성한다. 이러한 구성에 따라, 쇼크업소버의 피스톤로드와 수직하게 연결된 인슐레이터(10)는 차륜으로부터의 수직력에 대해 러버부(11,12,13)의 탄성변형에 따라 연질러버부(11)의 변형이 크고, 경질러버부(1)의 변형이 작으므로 요철부의 주행시의 충격력이나 선회시 등과 같이 일측 차륜으로의 작용하중이 큰 경우 피스톤로드가 인슐레이터(10)에 의해 차륜의 외측으로 벌어지도록 변형되므로써 부의 캠버상태를 취하게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 맥퍼슨식 현가장치용 인슐레이터를 사용하므로써 차량의 주행안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

맥퍼슨식 현가장치용 인슐레이터

도 1은 종래의 맥퍼슨식 현가장치의 구성을 도시하는 단면도이다.

도 2는 종래의 현가장치용 인슐레이터의구성을 도시하는 단면도이다.

도 3의 (A), (B)는 각기 차륜의 정의 캠버각과 부의 캠버각을 설명하기 위한 설명도이다.

도 4는 본 발명에 따른 현가장치용 인슐레이터의 정단면도이다.

도 5는 도 4의 A-A선에 따른 평단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 현가장치용 인슐레이터의 작동을 설명하기 위한 작동상태도이다.

* 도면에 사용된 주요부호의 설명

10 : 인슐레이터 11 : 반원형 연질러버부

12 : 반원형 경질러버부 13 : 원추형 경질러버부

15 : 상부 서포트 16 : 하부 서포트

[발명의 상세한 설명]

[명의 목적]

[발명이 속하는 기술뷴야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 자동차의 맥퍼슨현가장치의 인슐레이터에 관한 것이다. 특히 차량의 선회시나 대변위 진동시 차륜의 캠버각을 부의 캠버각으로 유지하기 위한 쇼크어소버 설치용 인슐레이터에 관한 것이다.

자동차에는 노면으로의 충격외에도 구동력, 제동력, 원심력 등 다양한 힘이 동시에 작요아여 차량의 상, 하로의 진동인 바운싱(bouncing), 차량의 좌우로의 진동인 러칭(lurhing), 차량의 전, 후로 진동하는 서징(surging), 길이방향의 중심축을 기준으로 좌,우로 진동하는 롤링(rolling) 등의 진동을 받게 된다.

이러한 다양한 진동을 흡수하기 위해 자동차의 현가장치에는 승차감과 주행안정성 및 선회특성을 고려하여 다양한 현가장치와 스프링시스템이 사용되고 있다.

도 1에 일반적인 맥퍼슨 스트럿 타입의 현가장치의 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 맥퍼슨 형의 프론트휠 현가장치는 조향너클아암(7)과 일체로되어 쇼크업소버(1)가 설치된 스트럿과 현가아암, 현가아암가 스트럿의 아랫부분을 연결하는 볼조인트 및 쇼크업소버 상단에 설치된 스프링(2) 등으로 구성되어 있다. 휠(LW)에 설치된 너클아암의 상단에 쇼크업소버(1)와 스프링(2)이 설치되어 있으며, 스프링(2)은 상,하의 한 쌍의 스프링시이트(3,4)에 지지되며, 상부 스프링시이트(3)는 피스톤로드(1a)에 고정되어 서스펜션 서포트(5)와 인슐레이터(6)로 고정되어 있다. 서스펜션 서포트(5)는 볼트 등으로 차체에 고정된다.

도 2에 종래의 맥퍼슨식 현가장치의 피스톤로드를 차체에 고정하기 위한 종래의 인슐레이터의 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 종래의 인슐레이터(6)는 서스펜션 서포트인 상부 서포트(5)와 하부 서포트(7) 사이에 균질한 러버(8)를 설치하여 형성되며, 피스톤로드(1a)는 하부 서포트(7)에 고정된 브라켓(9)에 베어링(1b)를 통하여 연결된다.

한편, 자동차의 차륜은 주행성, 안전성 그리고 조정성 등을 고려하여 기하학적으로 특정각도를 가지고 차륜에 설치된다. 이와 같이 차륜의 위치와 관련된 기하학적 각도관계를 차륜정렬요소라 한다.

차륜정렬요소는 캠버(chamber), 캐스터(caster), 토우(toe), 킹핀 경사각(kingpin inclination), 킹핀 오프셋(kingpin offset), 슬립각(slip angle)이 있다.

이중 캠버란 도 3에 도시한 바와 같이, 자동차의 정면에서 보았을 때 수직선에 대해 차륜의 중심선이 경사되어 있는 것을 말한다. 캠버는 각도(α)로 표시하며 정(+)의 캠버, 제러(zero)의 캠버, 부(-)의 캠버로 나눈다.

도 3의 (A)에 차륜의 정의 캠버상태가 도시되어 있다. 정의 캠버란 차륜의 중심선이 위쪽이 밖으로 기울어진 상태를 말한다. 정의 캠버는 직진성을 좋게하고, 킹핀오프셋을 작게한다. 따라서, 정의 캠버값이 크면 클수록 커브주행시 선회력은 감소한다.

한편, 도 3의 (B)에 나타난 바와 같이, 부의 캠버란 차륜의 중심선의 위쪽으로 기울어진 상태를 말한다. 부의 캠버는 커브 주행시 선회력을 증가시킨다.

[발명이 이루고자하는 기술적과제]

상술한 캠버각은 현가장치의 특성에 영향을 받게 되며 선회시의 주행안전성을 위해서는 선회시 부의 캠버를 유지하는 것이 바람직하다고 알려져있다.

한편, 차량은 주행시 상술한 다양한 진동을 받게 되며 특히 바운싱을 받을 경우 현가장치의 스프링과 쇼크업소버 및 인슐레이터가 변형을 받게 된다.

이 때, 현가장치의 진동시 차량의 차륜이 부의 캠버각이 되어야 주행안전성이 향상되게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 선회시나 범프시 차륜의 캠버각을 부의 캠버각으로 유지하여 주행의 안정성을 향상시킬 수 있는 현가장치의 인슐레이터를 제공하는 것이다.

[발명의 구성및 작용]

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 맥퍼슨식 현가장치의 쇼크업소버의 피스톤로드아 차체를 연결하기 위한 피스톤로드 지지용 인슐레이터에 있어서, 상부 서포트와 하부 서포트 사이에 형성되며 차량의 내측을 향하여 설치되는 반원형 연질러버부 및 차량의 외측을 향하여 연질러버부와 대향하여 설치되는 반원형 경질러버부로 구성되는 맥퍼슨식 현가장치용 인슐레이터를 제공한다.

또한, 본 발명은 반원형러버부들의 상에 설치되며 상기 서포트와 결합된 상부 경질러버부를 포함하는 맥퍼슨식 현가장치용 인슐레이터를 제공한다.

상술한 바와 같이 구성된 맥퍼슨식 현가장치용 인슐레이터를 사용하므로써 차량의 주행안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 맥퍼슨식 현가장치용 인슐레이터에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 4에 본 발명에 따른 인슐레이터의 정단면도가 도시되어 있으며, 도5에는 도 4의 A-A선에 따른 평단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인슐레이터(10)는 인슐레이터 상부 서포트(15)와 하부 서포트(16) 사이에 설치되는 러버의 구성을 하부 서포트(16)에 부착되어 차량의 내측을 향하도록 설치되는 반원형 연질러버부(11), 하부 서포트(16)에 부착되며 차량의 외측을 향하도록 설치되는 반원형 경질러버부(12) 및 반원형의 연/경질러버부(11,12)의 상부와 상부 서포트(15)의 내주면 사이에 설치되는 원추형 경질러버부(13)로 구성한다.

여기서, 상기 반원형 연질러버부(11)와 반원형 경질러버부(1)는 이후 설명할 부의 캠버각을 회득하기 위한 구성이며, 상기 상부의 원추형 경질러버부(13)는 인(10)의 강성을 확보하기 위한 것이다.

이러한 구성에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이, 선회시나 범프시 쇼크업소버의 피스톤로드와 수직하게 연결된 인슐레이터(10)는 차륜으로부터의 수직력에 대해 각 러버부(11,12,13)의 탄성변형의 정도에 따라, 즉 상기 반원형 연질러버부(11)의 변형이 크고, 이에 비해 상기 반원형 경질러버부(12)의 변형이 상대적으로 작으므로 인해, 요철부의 주행시의 충격력이나 선회시 등과 같이 일측 차륜으로의 작용하중이 큰 경우, 상기 피스톤로드의 상단부가 인슐레이터(10)의 변형에 의해 차륜의 지지축이 내측으로 기울어지도록 변형(일점쇄선으로 도시됨)되므로써, 차륜의 캠버 특성은 부(-)의 캠버상태를 취하게 된다.

이 결과, 차량의 차륜이 선회시나 범프시 부의 캠버각으로 변화되어 주행안정성이 향상할 수 있게 된다.

따라서, 쇼크업소버의 피스톤로드 지지용 인슐레이터(10)의 러버부 (11,12,13)의 구성을 연질러버와 경질러버의 조합으로 변경하므로써 대변위진동시나 선회시 차륜이 부의 캠버각을 취하도록 하여 차량의 주행안정성을 향상시킬수 있게 된다.

[발명의 효과]

상술한 바와 같이 구성된 맥퍼슨식 현가장치용 인슐레이터를 사용하므로써 차량의 주행안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 맥퍼슨식 현가장치의 쇼크업소버의 피스톤로드와, 이 피스톤로드의 상단부를 차체를 연결하기 위한 상부 서포트와 하부 서포트 사이에 가류접합된 피스톤로드 지지용 인슐레이터에 있어서, 상기 인슐레이터는 상부 서포트와 하부 서포트 사이에서 차량의 내측을 향하여 설치되는 반원형 연질러버부와, 차량의 외측을 향하여 설치되는 반원형 경질러버부 및, 상기 반원형 연질러버부와 반원형 경질러버부의 상부에 일체로 접합되어 설치되는 원추형 경질러버부로 구성된 것을 특징으로 하는 맥퍼슨식 현가장치용 인슐레이터.