KR100313789B1

KR100313789B1 - 자동차의후륜현가장치

Info

Publication number: KR100313789B1
Application number: KR1019930023008A
Authority: KR
Inventors: 이언구
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1993-11-01
Filing date: 1993-11-01
Publication date: 2002-02-19
Anticipated expiration: 2013-11-01
Also published as: KR950013757A

Abstract

본 발명은 완충부재를 서브 프레임에 배치하여 차체로 입력되는 충격 등을 완화시킴으로써 승차감을 향상시키고, 점유공간의 축소로 실내공간을 크게 확보할 수 있으며, 선회시 조종성과 안정성을 양립시킬 수 있도록 하는 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것이다. 본 발명은 자동차의 후륜 현가장치에 있어서, 상기 자동차의 휠을 회전 가능하게 지지함과 동시에 그의 상측단이 상방으로 연장되어 이의 연장부 선단이 휠보다 높은 위치까지 연장되며 하측부에 구동축 관통공을 갖는 휠 지지체와; 상기 휠 지지체의 상단을 차체와 연결하여 주는 어퍼 콘트롤 아암과; 상기 휠 지지체의 하측을 차체에 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암과; 상기 자동차의 차체 길이방향으로 배치되어 상기 휠 지지체의 전측부를 차체와 연결하여 주는 트레일링 아암과; 쇽 업소버와 스프링의 조립체로 구성되어 구동축의 전후측에 서브 프레임과 로워 콘트롤 아암 사이로 배치되는 2개의 완충부재를 포함하여 구성한다.

Description

자동차의 후륜 현가장치

[산업상 이용분야]

본 발명은 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것으로서, 특히 2개의 완충부재를 서브 프레임에 전후측으로 분리 배치하여 승차감 향상과 실내공간을 크게 확보할수 있도록 하고 선회시 조정성과 안정성을 양립시킬 수 있도록 한 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것이다.

[종래기술]

통상적으로, 자동차에 있어서 현가장치(Suspension System)는 자축과 프레임을 연결하고 주행중 노면으로부터 받는 진동과 충격을 흡수하여 승차감과 자동차의 안전성을 향상시키는 장치로써, 노면에서의 충격을 완화하기 위하여 상하방향의 연결이 유연하여야 하고, 휠에 발생되는 구동력, 제동력, 선회시의 원심력 등을 이겨낼 수 있는 수평 방향의 연결이 견고해야만 한다.

이와 같은 멀티 링크식 현가장치의 일예를 살펴보면 제4도에서와 같이 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 지지체(100)와;

상기 휠 지지체(100)의 상단을 차체와 연결하여 주는 어퍼 콘트롤 아암(102)이와 같은 멀티 링크식 현가장치의 일예를 살펴보면 제4도에서와 같이 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 지지체(100)와;

상기 휠 지지체(100)의 상단을 차체와 연결하여 주는 어퍼 콘트롤 아암(102)과;

전후 2개의 아암으로 구성되어 휠 지지체(100)의 하단을 차체와 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암(104)과;

쇽 업소버(106)와 스프링(108)조립체로 형성되어 그의 하단은 로워 콘트롤 아암(104)에 연결되고 상단은 차체에 현가 지지되는 스트러트 아암(110)을 포함하여 이루어지는 것이 보편적이다.

이와 같은 현가장치는 각 아암들의 길이와 배치상태에 따라 각기 다른 기구학적인 특성을 갖게 되는 바, 설계자유도가 높고, 휠로 입력되는 힘이 각 링크로 분산 흡수되는 바, 조종 안정성과 승차감을 모두 좋게 하는 것이 가능할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

[해결하고자 하는 문제점]

그러나 상기와 같은 현가장치는 전륜(前輪) 구동 차량에 있어서의 후륜 현가장치에 사용하기에는 별다른 문제점이 없으나, 후륜(後輪) 구동 차량의 후륜 현가장치로의 사용시에는 어퍼 및 로워 콘트롤 아암의 사이로 통과하는 스프링 혹은 스트러트 어셈블리가 구동 샤프트와 간섭이 발생되는 바, 사용이 곤란한 문제점이 있었다.

이에 따른 문제점을 해결하기 위한 수단으로 완충부재를 하단부를 전후측으로 분기시켜 그의 분기부분을 통해 구동축이 통과되도록 해야 하므로 완충부재의 윗쪽 장착부위가 상당히 높아져야 하므로 실내공간이 축소되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 완충부재를 서브 프레임에 배치하여 차체로 입력되는 충격등을 완화시킴으로써 승차감을 향상시키고, 점유공간의 축소로 실내공간을 크게 확보할 수 있는 자동차의 후륜 현가장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 선회시 조종성과 안정성을 양립시킬 수 있도록 하는 자동차의 후륜 현가장치를 제공하는데 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 자동차의 후륜 현가장치에 있어서, 상기 자동차의 휠을 회전 가능하게 지지함과 동시에 그의 상측단이 상방으로 연장되어 이의 연장부 선단이 휠보다 높은 위치까지 연장되며 하측부에 구동축 관통공을 갖는 휠 지지체와; 상기 휠 지지체의 상단을 차체와 연결하여 주는 어퍼콘트롤 아암과; 상기 휠 지지체의 하측을 차체에 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암과; 상기 자동차의 차체 길이방향으로 배치되어 상기 휠 지지체의 전측부를 차체와 연결하여 주는 트레일링 아암과; 쇽 업소버와 스프링의 조립체로 구성되어 구동축의 전후측에 서브 프레임과 로워 콘트롤 아암 사이로 배치되는 2개의 완충부재를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

[작용]

이와 같은 현가장치는 완충부재가 전후의 두 개로 분리되어 서브 프레임과 로워 콘트롤 아암 사이에 배치되는 바, 휠의 승강운동으로 차체로 입력되는 충격이 분산 감쇠된 상태에서 서브 프레임을 거쳐 차체로 전달되기 때문에 승차감을 크게 향상시킨다.

그리고 완충부재가 차체에 현가 지지되지 않음으로써 종래 완충부재의 상측이 차지하고 있던 중간부만큼 실내 공간을 크게 확보할 수 있게 된다.

그리고 상기 완충부재의 스프링 상수와 댐핑력을 설정함에 있어서, 전측 완충부재의 스프링 상수는 후측 완충부재의 스프링 상수보다 작게 설정하고, 즉 K_sf〈 K_sr, 전측 완충부재의 댐핑계수는 후측 완충부재의 댐핑계수보다 크게 설정하고,즉 C_f〉C_r, 급선회시 혹은 선회초기에는 오버 스티어링 경향이 되고 완만한 선회시 흑은 선회시 차체의 롤이 서서히 시작될 때에는 언더 스티어링 경향으로 변화시켜 줌으로써 조종성과 안정성을 양립시킬 수 있게 된다.

[실시예]

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제1도 내지 제3도는 본 발명에 의한 현가장치를 도시한 것으로써, 상기 휠지지체(2)는 휠(1)을 회전 가능하게 지지하며, 중앙부에 관통공(20)이 형성되어 이에 구동축(21)이 관통되며 그의 선단으로는 미도시된 스핀들이 장착되어 휠(1)을 구동시키게 된다.

그리고 상기 휠 지지체(2)의 상측으로는 아암형의 연장부(22)가 세워지는데, 이의 연장부(22)는 그의 중간부가 휠(1)측으로 둥글게 만곡되는 형태를 취하며, 그의 상단이 휠(1)의 상측에 소정의 간격을 두고 위치하게 된다.

상기에서 연장부(22)를 만곡시킨 것은 휠(1)의 간섭이 없도록 하기 위함이다. 그리고 상기 연장부(22)의 상단과 차체(6)를 연결하여 주는 어퍼 콘트롤아암(3)은 휠측단 연결부(30)가 상기 휠 지지체(2)의 연장부(22)상단에 볼 조인트 연결되고, 차체측 연결부(31)는 전후측으로 분기되어 차체(6)와 탄성부시를 개재시켜 연결된다.

상기 휠 지지체(2)의 하단을 차체와 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암(4)은 전, 후 2개의 아암(40, 41)으로 이루어지며, 이들 아암(40, 41)의 휠측단 연결부(42, 43)는 볼 조인트 혹은 적절한 강도를 지니고 있는 고무부시 등의 방식으로 휠지지체(2)의 하측에 연결되며, 차체측단 연결부(44, 45)는 서브 프레임(8)에 탄성부시를 개재시켜 연결된다.

상기에서 각 연결부에 사용되는 고무부시는 적당한 탄성을 갖고 콘트롤 아암(3, 4)의 상하 유동을 적정하게 제어하게 된다.

완충부재(5)는 전후 2개의 완충부재(50, 51)로 형성되는데, 이는 쇽 업소버(500, 510)와 스프링(501, 511)의 조립체로 구성되어 구동축(21)을 사이에 두고 그의 양측으로 배치되는데, 이의 완충부재(50, 51)는 그의 하단이 각각 로워 전, 후 아암(40, 41)의 상측으로 연결되고, 그의 상단은 서브 프레임(8)의 양측단 지지부(80, 81)에 지지된다.

상기에서 서브 프레임(8)의 지지부(80, 81)는 상측으로 요입되는 형태로 형성되어 완충부재(50, 51)의 상단이 삽입 안착되는 것이며, 이들 완충부재(50, 51)는 상측부가 차체측으로 기울어진 상태로 배치되어 승강되는 충격을 흡수하게 되는 것이다.

그리고 차체 길이방향으로 배치되는 트레일링 아암(7)은 전측 연결부(70)가차체 또는 사이드 멤버에 탄성부시를 개재시켜 연결되고, 후측 연결부(71)는 휠 지지체의 전측부에 탄성부시를 개재시켜 연결되어 휠(1)에 전후력이 가해질 때 이를 하중을 수용하여 주게됨으로써, 현가장치의 강성을 증대시키게 된다.

이와 같은 현가장치에 의하면 완충부재(5)가 전후 분리되고 서브 프레임(8)과 로워 콘트롤 아암(4)사이에 배치되는 바, 휠(1)의 승강운동으로 차체(6)로 전달되기 때문에 승차감을 크게 향상시킬 수 있다.

그리고 완충부재(5)가 차체(6)에 현가 지지되지 않음으로써 종래 완충부재의 상측이 차지하고 있던 공간부(60) 즉, 제2도의 가상선과 같은 공간부(60)만큼 실내공간을 크게 확보할 수 있게 된다.

그리고 상기 완충부재(5)의 스프링 상수와 댐핑력을 설정함에 있어서, 전측 완충부재(50)의 스프링 상수와 댐핑계수를 K_sf와 C_f라하고, 후측 완충부재(51)의 스프링 상수와 댐핑계수를 K_sr와 C_r라고 할 때, K_sf< K_sr, C_f> C_r로 설정하면 급 선회시나 초기에는 약간의 오버 스티어링 경향이 되고, 완만한 선회시 혹은 선회 직후 차체의 롤이 시작될 때에는 언더 스티어링 경향으로 휠(1)의 자세를 변화시켜 줌으로써, 조종성과 안정성을 양립시킬 수 있게 된다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 후륜 현가장치의 구성을 도시한 사시도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 후륜 현가장치의 배면도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 후륜 현가장치의 측면도.

제4도는 종래기술에 따른 현가장치의 구성을 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 휠 2 : 휠 지지체

3 : 어퍼 콘트롤 아암 4 : 로워 콘트롤 아암

5 : 완충부재 6 : 차체

7 : 트레일링 아암 8 : 서브 프레임

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 후륜 현가장치는 분리 형성된 2개의 완충부재를 서브 프레임에 배치하여 차체로 입력되는 충격 등을 완화시킴으로써, 승차감을 향상시키고, 점유공간의 축소로 실내공간을 크게 확보할 수 있으며, 각 완충부재의 특성을 다르게 하여 선회시 조종성과 안정성을 양립시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

자동차의 후륜 현가장치에 있어서,

상기 자동차의 휠을 회전 가능하게 지지함과 동시에 그의 상측단이 상방으로 연장되어 이의 연장부 선단이 휠보다 높은 위치까지 연장되며 하측부에 구동축 관통공을 갖는 휠 지지체와;

상기 휠 지지체의 상단을 차체와 연결하여 주는 어퍼 콘트롤 아암과;

상기 휠 지지체의 하측을 차체에 연결하여 주는 로워 콘트롤 아암과;

상기 자동차의 차체 길이방향으로 배치되어 상기 휠 지지체의 전측부를 차체와 연결하여 주는 트레일링 아암과;

쇽 업소버와 스프링의 조립체로 구성되어 구동축의 전후측에 서브 프레임과 로워 콘트롤 아암 사이로 배치되는 2개의 완충부재를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.
제1항에 있어서, 상기 휠 지지체의 연장부는 휠측으로 만곡되는 형태를 취하며 그의 상단이 휠의 상측에 소정의 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.
제1항에 있어서, 상기 어퍼 콘트롤 아암은 휠측 연결부가 상기 휠 지지체의 연장부 상단과 볼 조인트 연결되고 차체측 연결부는 전후측으로 분리되어 차체와탄성부시를 개재시켜 연결되는 자동차의 후륜 현가장치.
제1항에 있어서, 상기 로워 콘트롤 아암은 전후 2개의 아암으로 형성되어 휠측단 연결부는 평면상으로 한데 모아져 휠 지지체의 하측에 볼 조인트 연결되며 차체측 연결부는 서브 프레임에 탄성부시를 개재시켜 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.
제1항에 있어서, 상기 완충부재는 전측 완충부재의 스프링 상수와 댐핑계수를 K_sf와 C_f라하고, 후측 완충부재의 스프링 상수와 댐핑계수를 K_sr와 C_r라고 할 때, K_sf< K_sr, C_f> C_r로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.