KR100335912B1 - 차량용 현가장치 - Google Patents

Abstract

차량의 급발진 및 선회 주행시 롤 강성(roll stiffness)을 증대시켜 직진 및 선회 안정성을 확보하는 차량용 현가장치를 제공할 목적으로,

차체의 길이방향으로 길이가 서로 다른 스프링 판을 겹쳐서 이루어지는 리프 스프링이 프레임과 액슬 사이에 고정되고, 적당한 감쇄력을 갖는 쇽 업소버가 상기 프레임과 액슬 사이에 수직방향으로 설치되며, 차체에 중앙부가 설치되는 스테빌라이저 바아의 양단이 스테빌라이저 바아 로드를 통하여 액슬 양측에 구성되는 브라켓에 설치되어 이루어지는 차량용 현가장치에서,

상기 스테빌라이저 바아 로드와 상기 브라켓 사이에 구성되어 탄성부재의 탄성력을 이용하여 상기 스테빌라이저 바아의 롤 강성을 보조하는 롤 강성 보조수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 롤 강성 보조수단은 상기 스테빌라이저 바아 로드에 대응하여 상기 액슬 양측에 형성되는 브라켓 상의 일측에 구성되어 상부에는 장착구가 형성되는 지지바아와; 상기 지지바아에 형성되는 장착구에 평행한 위치의 스테빌라이저 바아 로드 상에 슬라이드 구를 형성하여 상기 장착구와 슬라이드 구를 통해 끼워지며, 상기 지지바아와 스테빌라이저 바아 로드 외측에서 너트로 체결되는 연결봉과; 상기 지지바아와 스테빌라이저 바아 로드 사이에서 상기 연결봉에 끼워지는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치를 제공한다.

Description

차량용 현가장치{SUSPENSION SYSTEM FOR VEHICLES}

본 발명은 리프 스프링이 적용되는 차량용 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 급발진 및 선회 주행시 롤 강성(roll stiffness)을 증대시켜 직진 및 선회 안정성을 확보하는 차량용 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 현가장치는 차량의 전,후륜과 차체 사이에 구성되어 차량의 조타에 의한 진로의 수정이나 코스에의 추종이 쉽도록 하여 조종 안정성을 향상시키고, 주행 중 노면으로부터 받는 진동과 충격등의 외압이나 횡풍 등에 의해 그 진로의 이탈 없이 신속하게 평형상태로 되돌아가도록 하여 승차감과 안전성을 향상시키는 장치로서, 크게 독립식 현가장치와 일체식 현가장치로 분류된다.

상기 일체식 현가장치 중에서 리프 스프링을 적용한 현가장치는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 차체의 리어측 길이방향으로 길이가 서로 다른 스프링 판을 겹쳐서 이루어지는 리프 스프링(51)이 프레임(53)과 차축(55)을 감싸는 리어액슬(71)의 양단에 각각 고정되고, 적당한 감쇄력을 갖는 쇽 업소버(57)가 상기 프레임(53)과 리어액슬(71) 사이에 수직방향으로 설치되어 이루어진다.

또한, 상기 리프 스프링(51)은 프런트측 선단의 스프링 아이(59)에 의해 상기 프레임(53)에 장착되고, 리어측 선단은 샥클(61)에 의해 상기 프레임(53)에 장착되며, 차체 하부로 돌출된 중앙부(65)에서 U볼트(63)에 의해 리어액슬(71)과 고정되어 이루어진다.

그리고 상기 프레임(53) 하부에 프레임 장착부쉬(73)를 통하여 회전 가능하게 장착되는 스테빌라이저 바아(75)는 스테빌라이저 바아 로드(77)의 일단과 연결부쉬(79)로 연결되며, 상기 스테빌라이저 바아 로드(77)의 타단은 상기 리어액슬(71)의 일측에 장착되는 브라켓(81)의 일측에 브라켓 장착부쉬(83)를 통하여 장착된다.

따라서 종래의 현가장치는 차량의 주행시 상기 리프 스프링(51)이 노면 조건과 부하 중량에 의해서 완충 기능을 수행하고, 상기 쇽 업소버(57)는 노면 조건으로부터 발생되는 진동을 약화시키도록 작동하며, 특히 차량의 선회 주행시 상기 스테빌라이저 바아(75)는 스테빌라이저 바아 로드(77)와 함께 상기 리프 스프링(51)의 롤 강성을 증대시키도록 작동하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 차량용 현가장치는 차량이 선회 운전시 강판으로 형성된 리프 스프링의 롤 강성에 한계가 있고, 특히 상기 리프 스프링의 롤 강성을 보조해주는 스테빌라이저 바아와 이를 차체에 지지해주는 부쉬 등이 차체의 과도한 롤링(rolling)에 의해 그 내구성을 상실하여 롤링 억제 기능이 저하되거나, 차체의 과도한 바운딩에 의해 액슬의 궤적의 전후방향 변화량이 과다하여 직진 및 선회 안정성이 떨어지게 된다.

또한, 급출발시에는 액슬이 리프 스프링을 감는 방향으로 와인드업(wind-up) 현상을 발생시켜, 운전자의 시계 확보를 불리하게 하는 문제점등을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 급발진 및 선회 주행시 롤 강성(roll stiffness)을 증대시켜 직진 및 선회 안정성을 확보하는 차량용 현가장치을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 현가장치의 측면도이다.

도 2는 도 1의 요부 확대 측면도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 차량용 현가장치의 측면도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 차량용 현가장치는 차체의 길이방향으로 길이가 서로 다른 스프링 판을 겹쳐서 이루어지는 리프 스프링이 프레임과 액슬 사이에 고정되고, 적당한 감쇄력을 갖는 쇽 업소버가 상기 프레임과 액슬 사이에 수직방향으로 설치되며, 차체에 중앙부가 설치되는 스테빌라이저 바아의 양단이 스테빌라이저 바아 로드를 통하여 액슬 양측에 구성되는 브라켓에 설치되어 이루어지는 차량용 현가장치에서,

상기 스테빌라이저 바아 로드와 상기 브라켓 사이에 구성되어 탄성부재의 탄성력을 이용하여 상기 스테빌라이저 바아의 롤 강성을 보조하는 롤 강성 보조수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 롤 강성 보조수단은 상기 스테빌라이저 바아 로드에 대응하여 상기 액슬 양측에 형성되는 브라켓 상의 일측에 구성되어 상부에는 장착구가 형성되는 지지바아와; 상기 지지바아에 형성되는 장착구에 평행한 위치의 스테빌라이저 바아 로드 상에 슬라이드 구를 형성하여 상기 장착구와 슬라이드 구를 통해 끼워지며, 상기 지지바아와 스테빌라이저 바아 로드 외측에서 너트로 체결되는 연결봉과; 상기 지지바아와 스테빌라이저 바아 로드 사이에서 상기 연결봉에 끼워지는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 현가장치의 측면도이고, 도 2는 도 1의 요부인 롤 강성 보조수단의 확대 측면도로서, 본 발명은 차체의 리어측 길이방향으로 길이가 서로 다른 스프링 판을 겹쳐서 이루어지는 리프 스프링(1)이 프레임(3)과 차축(5)을 감싸는 리어액슬(21)의 양단에 각각 고정되고, 쇽 업소버(7)는 상기 프레임(3)과 리어액슬(21) 사이에 수직방향으로 적당한 감쇄력을 가지고 장착된다.

또한, 상기 리프 스프링(1)은 프런트측 선단의 스프링 아이(9)를 통하여 상기 프레임(3)에 장착되고, 리어측 선단은 샥클(11)을 통하여 상기 프레임(3)에 장착되며, 차체 하부로 돌출된 중앙부(15)는 U볼트(13)를 통하여 리어액슬(21)과 고정되어 이루어진다.

그리고 상기 프레임(3) 하부에 프레임 장착부쉬(23)를 통하여 회전 가능하게 장착되는 스테빌라이저 바아(25)는 스테빌라이저 바아 로드(27)의 일단과연결부쉬(29)로 연결되며, 상기 스테빌라이저 바아 로드(27)의 타단은 상기 리어액슬(21)의 일측에 장착되는 브라켓(31)의 일측에 브라켓 장착부쉬(33)를 통하여 장착된다.

또한, 상기 스테빌라이저 바아 로드(27)와 상기 브라켓(31) 사이에는 탄성부재의 탄성력을 이용하여 상기 스테빌라이저 바아(25)의 롤 강성을 보조하는 롤 강성 보조수단을 구성한다.

상기 롤 강성 보조수단은 상기 스테빌라이저 바아 로드(27)에 대응하여 상기 액슬(21) 양측에 형성되는 브라켓(31) 상의 일측에 지지바아(41)가 장착되고, 이 지지바아(41)의 상부 일측에는 장착구(43)가 형성된다.

그리고 상기 지지바아(41)에 형성되는 장착구(43)에 평행한 위치의 스테빌라이저 바아 로드(27) 상에는 슬라이드 구(45)를 형성하며, 상기 장착구(43)와 슬라이드 구(45)를 통해 연결봉(47)을 끼운다.

상기 연결봉(47)은 상기 지지바아(41)와 스테빌라이저 바아 로드(27)의 외측에서 양단에 볼트가 형성되어 너트(35,35)로 체결된다.

또, 상기 연결봉(47)에는 상기 지지바아(41)와 스테빌라이저 바아 로드(27) 사이에서 탄성부재로 코일 스프링(49)을 끼우며, 상기 코일 스프링(49)은 상기 지지바아(41)와 스테빌라이저 바아 로드(27) 사이의 간격보다 짧은 것을 사용하여 여유 간격(L)을 두는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 현가장치의 작동은, 주행 중 노면으로부터 받는 진동과 충격 등의 외압에 대한 완충 작용이 리프 스프링(1)에 의해 이루어지게 되며, 이때, 상기 리프 스프링(1)은 쇽 업소버(7)와 동일 축선상에 구성됨으로 상기 노면으로부터의 외압을 1차적으로 리프 스프링(1)에서 흡수하고, 2차적으로 쇽 업소버(7)에서 흡수하며, 또한 상기 쇽 업소버(7)는 다시 감쇄력에 의해 상기 리프 스프링(1)의 진동을 억제하게 된다.

한편, 차량이 선회 주행을 하게 될 경우, 상기 리프 스프링(1)은 차체가 기우는 쪽인 선회 방향 차체의 외측(즉, 차고가 낮아지는 쪽)에서 상기 스테빌라이저 바아(25)와 함께 롤링을 억제하기 위한 롤 강성을 나타내게 되며, 이때, 상기 스테빌라이저 바아(25)의 롤 강성을 보조하기 위해 상기 지지바아(41)와 스테빌라이저 바아 로드(27) 사이에는 코일 스프링(49)이 압축되어 탄성력이 작동하게 된다.

즉, 차고가 낮아지는 쪽은 상기 스테빌라이저 바아(25)의 선단이 코일 스프링(49)을 압축시키는 방향으로 이동하면서 스테빌라이저 바아 로드(27)는 브라켓 장착부쉬(33)을 중심으로 상기 지지바아(41) 쪽으로 회전하게 되어 상기 코일 스프링(49)을 압축시키게 되는데, 이때, 상기 코일 스프링(49)으로부터 탄성력이 상기 스테빌라이저 바아 로드(27)를 통하여 상기 스테빌라이저 바아(25)의 선단을 지지하여 이동하지 못하도록 작동하게 된다.

따라서 차체의 선회 주행에 따른 과도한 롤링(rolling)에도 충분한 롤 강성을 발휘하여 스테빌라이저 바아(25)는 물론, 부쉬(23,29,33) 등의 내구성을 유지시켜 롤링 억제 기능을 향상시키게 되며, 이로서 차체의 과도한 바운딩을 억제에 의해 액슬 궤적의 전후방향 변화량(ΔS)이 줄어드는 방향으로 상기 코일 스프링(49)의 탄성력이 작용하여 선회 안정성이 향상되도록 한다.

또한, 급출발시에는 리프 스프링(1)의 롤 강성이 충분히 확보되도록 리프 스프링(1)이 액슬(21)에 시계방향으로 감기는 와인드업(wind-up) 현상을 나타낼 때, 상기 스테빌라이저 바아(25)와 연결된 스테빌라이저 바아 로드(27)가 상기 브라켓(31)에 연결하는 상기 브라켓 장착부쉬(33)를 중심으로 시계방향으로 회전하려는 회전력이 상기 코일 스프링(49)을 압축시키게 된다.이때, 상기 코일 스프링(49)의 탄성력은 상기 스테빌라이저 바아(25)와 함께, 스테빌라이저 바아 로드(27)가 회전하려는 힘을 억제하여 상기 리프 스프링(1)의 와인드업 현상을 억제하도록 작용하게 됨으로, 급발진에 의한 차량의 전방 상승현상을 저감시키게 되어 운전자의 시계확보를 돕게 되는 등의 직진 안정성을 확보할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 현가장치에 의하면, 차량의 급발진 및 선회 주행시, 액슬과 차체 사이에 구성되는 스테빌라이저 바아 일측으로 상기 액슬에 대하여 스테빌라이저 바아 로드의 기울기를 줄이는 롤 강성 보조수단을 구성함으로써, 현가장치 전체적인 롤 강성(roll stiffness)을 증대시켜 직진 및 선회 안정성을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차체의 길이방향으로 길이가 서로 다른 스프링 판을 겹쳐서 이루어지는 리프 스프링이 프레임과 액슬 사이에 고정되고, 적당한 감쇄력을 갖는 쇽 업소버가 상기 프레임과 액슬 사이에 수직방향으로 설치되며, 차체에 중앙부가 설치되는 스테빌라이저 바아의 양단이 스테빌라이저 바아 로드를 통하여 액슬 양측에 구성되는 브라켓에 설치되어 이루어지는 차량용 현가장치에 있어서,

   상기 스테빌라이저 바아 로드와 상기 브라켓 사이에 구성되어 탄성부재의 탄성력을 이용하여 상기 스테빌라이저 바아의 롤 강성을 보조하는 롤 강성 보조수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 롤 강성 보조수단은

   상기 스테빌라이저 바아 로드에 대응하여 상기 액슬 양측에 형성되는 브라켓 상의 일측에 구성되어 상부에는 장착구가 형성되는 지지바아와;

   상기 지지바아에 형성되는 장착구에 평행한 위치의 스테빌라이저 바아 로드 상에 슬라이드 구를 형성하여 상기 장착구와 슬라이드 구를 통해 끼워지며, 상기 지지바아와 스테빌라이저 바아 로드 외측에서 너트로 체결되는 연결봉과;

   상기 지지바아와 스테빌라이저 바아 로드 사이에서 상기 연결봉에 끼워지는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 탄성부재는

   코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.