KR100428132B1

KR100428132B1 - 현가장치의 스트럿어셈블리

Info

Publication number: KR100428132B1
Application number: KR10-2001-0050337A
Authority: KR
Inventors: 이옥석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2004-04-30
Also published as: KR20030016640A

Abstract

본 발명은 현가장치의 스트럿어셈블리에 관한 것으로, 상하단이 차체와 너클(11)에 각각 고정되는 쇽업소버(22)와, 이 쇽업소버(22)를 둘러싸는 코일스프링(21)과, 이 코일스프링(21)의 상하단을 지지하는 상하단 시트(23,24)로 이루어진 현가장치의 스트럿어셈블리에 있어서, 상기 쇽업소버(22)가 차량의 하중을 지지하면서 외력에 의해 볼록하게 변형될 수 있는 탄성강도를 가지는 플라스틱재질로 제작되어, 장착시 차량 외측방향으로 볼록하게 변형된 상태로 장착되고, 주행중 범프시에는 발생되는 횡력에 의해 차량 내측방향으로 변형되어 직선상태로 되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 범프시 쇽업소버(22)의 내부 마찰력이 감소하여 내구성이 향상되고, 더불어 승차감이 향상되는 효과가 있다.

Description

현가장치의 스트럿어셈블리{strut assembly of suspension}

본 발명은 현가장치의 스트럿어셈블리에 관한 것으로, 특히 범프(bump)시 쇽업소버에 발생하는 마찰력이 감소될 수 있도록 된 현가장치의 스트럿어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 현가장치(suspension)는 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치인데, 이러한 현가장치는 다양한 종류로 되어 있으며 차종에 따라 적합한 종류의 현가장치를 사용하도록 되어 있다.

한편, 맥퍼슨 스트럿식 현가장치의 일반적인 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 차륜(1)의 휠에 결합되는 너클(11)과, 상기 너클(11)의 상하단부에 볼조인트를 매개로 각각 결합되면서 휠의 움직임을 조절하도록 된 어퍼암 및 로어암과, 양단이 상기 로어암과 연결되도록 설치되어 차체가 옆으로 흔들리는 것을 방지하도록 된 스테빌라이저(15)와, 노면에서 받는 충격을 완화하는 코일스프링(21) 및 이 코일스프링(21)의 자유진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버(22)가 일체로 구비되면서 상기 로어암의 상부에 종축방향으로 설치되도록 된 스트럿어셈블리(20)등으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 코일스프링(21)의 양단은 상기 스트럿어셈블리(20)의 외주면에 일정간격으로 이격되어 결합된 상하단시트(23,24)에 각각 탄력적으로 지지되면서 결합되는 구조로 되어 있다.

이러한, 맥퍼슨 스트럿식 현가장치는 도 1에 도시된 바와 같이코일스프링(21)에 쇽업소버(22)를 넣어 일체로 구성되는 스트럿어셈블리(20)를 사용하고 있으며, 상기 맥퍼슨 스트럿식 현가장치는 레이아웃상 도 2에 도시된 바와 같이 일정각도(θ)의 스프링 오프셋(spring offset)을 두고 설치되는 구조로 되어 있다.

즉, 맥퍼슨 스트럿식 현가장치에서 상기 쇽업소버(22)가 압축(bump)될 때 상기 쇽업소버(22)의 피스톤로드(22a)는 도 2에 도시된 바와 같이 차륜(1)쪽으로 휘어지려고 하는 횡력(F)을 받게 되는데, 만약 상기 코일스프링(21)의 중심(C₁)과 쇽업소버(22)의 중심(C₂)을 일치시켜 설치하게 되면 상기 횡력(F)에 의해 쇽업소버(22)의 피스톤(22b)이 실린더(22c)의 내주면과 심한 마찰을 발생시키게 되고, 이로 인해 상기 쇽업소버(22)의 전체적인 내구성이 감소되면서 아울러 탑승자의 승차감이 나빠지게 되는 문제점이 발생되므로, 맥퍼슨 스트럿식 현가장치에서는 상기 쇽업소버(22)가 압축(bump)될 때 상기 피스톤(22b)과 실린더(22c)와의 마찰을 최소화시킬 수 있도록 일정각도(θ)의 스프링 오프셋(spring offset)을 두고 설치되게 된다.

여기서, 상기 스프링 오프셋(spring offset)이란 코일스프링(21)의 중심(C₁)과 쇽업소버(22)의 중심(C₂)사이의 편차(θ)를 일컫는다.

이와 같이, 맥퍼슨 스트럿식 현가장치에서는 스프링 오프셋(spring offset)이 클수록 쇽업소버(22)의 피스톤(22b)과 실린더(22c)의 마찰이 최소화되게 되고 아울러 상기 쇽업소버(22)의 전체적인 내구성이 향상되면서 탑승자의 승차감도 향상되게 되는데, 종래의 스트럿어셈블리(20)는 스프링 오프셋(spring offset)을 일정각도이상 증가시킬 수가 없는 구조로 되어 있어 상기 스트럿어셈블리(20)의 사용기간에 따라 피스톤(22b)과 실린더(22c)의 마찰이 점차적으로 증가하면서 상기 쇽업소버(22)의 전체적인 내구성 및 탑승자의 승차감이 나빠지게 되는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 스트럿어셈블리(20)에서 스프링 오프셋을 증가시키기 위해서는 좌우측부의 압축력이 서로 다른 코일스프링(21)을 사용하거나 또는 하단시트(24)를 차체의 측면쪽으로 증가시켜야 하는데, 좌우측부의 압축력이 서로 다른 코일스프링(21)은 고가의 제품으로써 경주용 자동차나 최고급 자동차에만 적용되므로 일반 차량에 적용하기에는 무리가 있게 되고, 또한 상기 하단시트(24)를 차체의 측면쪽으로 넓히게 되면 다른 부품이나 차체와 간섭을 일으키게 되어 쇽업소버(22)가 쉽게 파손된다는 문제점이 있어, 종래의 스트럿어셈블리(20)를 사용하는 맥퍼슨 스트럿식 현가장치에서는 스프링 오프셋(spring offset)을 일정각도이상 증가시킬 수가 없는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 차량 범프시 쇽업소버의 피스톤과 실린더 사이의 마찰이 감소됨으로써 쇽업소버의 내구성이 향상됨은 물론, 승차감도 향상될 수 있도록 된 현가장치의 스트럿어셈블리를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스트럿어셈블리는, 탄성변형 가능한 재질로 쇽업소버가 제작되어, 쇽업소버가 차륜쪽을 향해 볼록하게 변형된 상태로 장착되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 현가장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도,

도 2는 종래구조에 따른 스트럿어셈블리의 구조를 설명하기 위한 개략적인 종단면도,

도 3은 본 발명에 따른 스트럿어셈블리의 장착상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 차륜 20 - 스트럿어셈블리

21 - 코일스프링 21a - 피스톤로드

21b - 피스톤 21C - 실린더

22 - 쇽업소버 23 - 상단시트

24 - 하단시트 θ- 스프링 오프셋

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 스트럿어셈블리의 장착상태도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 맥퍼슨 스트럿식 현가장치의 일반적인 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 차륜(1)의 휠에 결합되는 너클(11)과, 상기 너클(11)의 상하단부에 볼조인트를 매개로 각각 결합되면서 휠의 움직임을 조절하도록 된 어퍼암(12) 및 로어암(13)과, 양단이 상기 로어암과 연결되도록 설치되어 차체가 옆으로 흔들리는 것을 방지하도록 된 스테빌라이저(15)와, 노면에서 받는 충격을 완화하는 코일스프링(21) 및 이 코일스프링(21)의 자유진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버(22)가 일체로 구비되면서 상기 로어암의 상부에 종축방향으로 설치되도록 된 스트럿어셈블리(20)등으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 코일스프링(21)의 양단은 상기 스트럿어셈블리(20)의 외주면에 일정간격으로 이격되어 결합된 상하단시트(23,24)에 각각 탄력적으로 지지되면서결합되는 구조로 되어 있다.

한편, 상기 쇽업소버(22)는 초기 탑재 상태에서 도시된 바와 같이 차륜 방향 즉, 차량 외측 방향으로 볼록하게 활모양으로 구부러진 상태로 장착되어진다.이를 위하여 상기 쇽업소버(22)의 실린더 및 피스톤 그리고 피스톤로드는 모두 소정량의 탄성변형이 가능한 재질로 이루어진다. 즉, 설치되는 차량의 하중을 지탱할 수 있으면서도 공차 장착상태에서 상기와 같이 차량 외측 방향으로 소정량 변형될 수 있는 정도의 탄성강도를 가지도록 제작된다.

그리고, 쇽업소버(22)가 외측으로 볼록하게 변형되어 장착된 것에 의하여 쇽업소버(22)의 외통상에 고정된 하단시트(24)가 그 변형각도에 맞추어 기울어지게 되므로 상기 코일스프링(21) 역시 차량 외측 방향으로 볼록하게 변형된 상태로 장착되게 된다.

이제 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

차량 범프시 상기 스트럿어셈블리(20)에는 차량의 내측방향을 향하는 횡력이 발생하게 된다.이에 상기 횡력은 차량의 외측방향으로 볼록하게 변형된 상태의 쇽업소버(22)를 차량의 내측방향으로 변형시켜 직선상태로 만든다.

따라서, 스트럿어셈블리(20)에 범프 횡력에 의한 작용이 가해진 상태에서 쇽업소버(22)의 상태가 직선형상이므로 쇽업소버(22) 내측의 실린더벽과 피스톤 사이에 마찰이 크게 발생하지 않고 감소하게 된다.

따라서, 마찰 감소에 의해 내구성이 증가하게 되며, 쇽업소버(22)의 감쇄작용이 부드럽게 이루어지므로 승차감도 향상된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 쇽업소버가 차량 외측으로 볼록하게 변형된 상태로 장착되어 있다가 범프시 차량 내측방향으로 변형되어 직선상태를 이루게 됨으로써, 쇽업소버의 피스톤과 실린더와의 마찰력이 최소화되게 되고 이로 인해 쇽업소버의 내구성능이 향상되면서 탑승자의 승차감이 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims

상하단이 차체와 너클에 각각 고정되는 쇽업소버와, 이 쇽업소버를 둘러싸는 코일스프링과, 이 코일스프링의 상하단을 지지하는 상하단시트로 이루어진 현가장치의 스트럿어셈블리에 있어서,

상기 쇽업소버가 차량의 하중을 지지하면서 외력에 의해 볼록하게 변형될 수 있는 탄성강도를 가지는 플라스틱재질로 제작되어, 장착시 차량 외측방향으로 볼록하게 변형된 상태로 장착되고, 주행중 범프시에는 발생되는 횡력에 의해 차량 내측방향으로 변형되어 직선상태로 되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 스트럿어셈블리.
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