KR100428142B1

KR100428142B1 - 차량의 전방 현가장치

Info

Publication number: KR100428142B1
Application number: KR10-2001-0054723A
Authority: KR
Inventors: 우승훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2004-04-30
Also published as: KR20030021446A

Abstract

본 발명은 차량의 전방 현가장치에 관한 것으로, 로워아암과 타이로드의 연장 중심이 차륜의 앞쪽이면서 바깥쪽으로 위치되도록 하여 차량의 선회 시 오버스티어링을 방지하면서 직진 안정성도 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 선회시 선회 안정성을 유지하기 위해 차폭을 가로지르는 스테빌라이저(40)와 노면으로부터 가해지는 충격을 흡수하기 위한 쇽업소버로 이루어지면서 차륜(W)이 장착된 너클과 차체 사이에서 상·하로 구비된 어퍼·로워아암(10,20) 및 차륜(W)의 중심(O)에 대해 후방으로 위치되어 차량의 조향장치와 연결되는 타이로드(30)로 이루어지되, 상기 차륜(W)의 너클로 연결된 로워아암(20)과 타이로드(30)의 연장선상의 중심인 중심선상포인트(O')가 차륜중심(O)보다 전방으로 위치되어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 전방 현가장치{Front suspension in vehicle}

본 발명은 차량의 전방 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 선회 시 발생되는 순간중심을 차륜의 바깥쪽으로 형성시켜 차량의 전방 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가 장치는 노면으로부터 오는 진동을 흡수하며 각종 부품들이 받는 충격을 완충시켜 차량의 승차감을 결정할 뿐만 아니라 차체의 선회 시 쏠림을 방지하고 차체의 평형을 유지하는 기능을 하는 것으로 이와 같은 현가장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 차륜(W)이 장착된 너클과 차체 사이에서 상·하로 구비된 어퍼·로워아암(10,20)과, 차량의 선회시 선회 안정성을 유지하기 위해 차폭을 가로지르는 스테빌라이저(40) 및 노면으로부터 가해지는 충격을 흡수하기 위한 쇽업소버(도시되어 있지 않음)로 이루어지게 된다.

미설명 도면부호 30은 차량의 조향장치와 연결되면서 정확한 조종성을 위해 볼조인트를 매개로 고정되어 차륜(W)을 조작하는 타이로드로서, 통상 조향기어박스가 변속기의 파워트래인 후방으로 위치되는 특성상 차륜(W)의 센터포인트(O)에 대해 후방으로 위치되어진다.

여기서, 상기 로워아암(20)은 부시등으로 이루어진 3곳의 마운팅포인트(A,B,G)를 매개로 차체와 차륜(W)사이에 고정되어져 가해지는 외력에 따라 어느 정도 움직임을 갖게 됨은 물론이다.

그러나, 이와 같은 현가장치의 구조는 차량의 선회 시 차륜(W)에 횡력(FL)이 가해지면 차륜(W)의 앞부분을 지지하고 있던 로워아암(20)의 B점은 부시로 연결되어 변형력(F)을 받아 변형되는 반면, 상기 차륜(W)의 뒤쪽에서 볼조인트로 고정된 타이로드(30)는 변형을 거의 발생시키지 않게 되는데 이와 같이, 상기 차륜(W)에대해 로워아암(20)과 타이로드(30)의 마운팅포인트의 특성에 따라 결국, 상기 로워아암(20)의 B점 변위에 의해 차륜(W)의 센터라인이 변형라인으로 변화되면서 안쪽으로 이동되는 토우인(Toe in)현상으로 인해 오버스티어링이 발생되는 문제가 있게 된다.

이에 따라, 이를 방지하기 위해 서브프레임을 장착하여 서브프레임이 횡력에 의해서 언더스티어링(Under Steering)방향으로 밀리도록 하여 오버스티어링을 방지할 수 있지만 이와 같이, 상기 서브프레임을 사용하게 되면 설계시 레이아웃(Lay Out)상 제약이 많고 서브프레임의 장착을 위한 공정이 추가되면서 중량과 가격도 상승되는 문제가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 로워아암과 타이로드의 연장 중심이 차륜의 앞쪽이면서 바깥쪽으로 위치되도록 하여 차량의 선회 시 오버스티어링을 방지하면서 직진 안정성도 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스테빌라이저와 쇽업소버 및 차륜이 장착된 너클과 차체 사이에 장착된 어퍼아암에 대해 그 밑에서 차체와 서로 간격을 두는 2곳의 마운팅포인트와 차륜의 너클부위로 1곳의 마운팅포인트를 매개로 결합되는 로워아암과, 차륜의 중심에 대해 뒤쪽으로 위치되어 조향장치에 연결되는 타이로드로 이루어지되,상기 로워아암의 A/B마운팅포인트가 서로 일치되는 연장선상과 상기 타이로드의 연장선상을 가상적으로 그어 서로 만나는 연장선상의 가상 중심인 중심선상포인트가 차륜이 갖는 차륜중심보다 전방으로 위치되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 차량의 전방현가장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 선회 시 토우인 방지기능을 갖는 차량의 전방 현가장치의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 어퍼아암 20 : 로워아암

30 : 타이로드 40 : 스테빌라이저

A,B,G : 마운팅포인트

F : 변형력 FL : 횡력

O : 차륜중심

O' : 중심선상포인트 Ti : 토우인

To : 토우아웃

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 선회 시 토우인 방지기능을 갖는 차량의 전방 현가장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 차량의 선회시 선회 안정성을 유지하기 위해 차폭을 가로지르는 스테빌라이저(40)와 노면으로부터 가해지는 충격을 흡수하기 위한 쇽업소버로 이루어지면서 차륜(W)이 장착된 너클과 차체 사이에서 상·하로 구비된 어퍼·로워아암(10,20) 및 차륜(W)의 중심(O)에 대해 후방으로 위치되어 차량의 조향장치와 연결되는 타이로드(30)로 이루어지되, 상기 차륜(W)의 너클로 연결된 로워아암(20)과 타이로드(30)의 연장선상의 중심인 중심선상포인트(O')가 차륜중심(O)보다 전방으로 위치되어진다.이때, 상기 중심선상포인트(O')는 도 2에 도시된 바와 같이 가상선으로 표시된 로워아암(20)의 A/B 마운팅포인트를 연결하는 가상적인 연장선과 타이로드(30)의 장착 위치에 따라 가상적으로 길게 늘인 연장선이 만나는 점을 의미한다.여기서, 상기 로워아암(20)과 차체(F)가 서로 간격을 두고 2곳의 마운팅포인트(A,G)로 결합되고 로워아암(20)과 차륜(W)이 1곳의 마운팅포인트(B)로 결합되되, 상기 A마운팅포인트가 필로우볼부시(Pillow Ball Bush)를 이용하는데 반해 G마운팅포인트가 상대적으로 강성이 약한 부시를 사용하여 즉, 상기 A 마운팅포인트에 사용되는 필로우볼부시는 외력에 대해 거의 변형이 일어나지 않는 강성을 보유하는 반면, 상기 G 마운팅포인트에 사용되는 부시는 외력에 대해 변형이 쉽게 일어나는 스프링과 같이 약한 강성을 보유하도록 달리 구성해, 차량의 선회 시 횡방향의 힘에 대해 상기 로워아암(20)의 A마운팅포인트와 B마운팅포인트가 1개의 링크처럼 운동하도록 된다.

이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 선회 시 차륜(W)에 횡력(FL)이 가해지면 차륜(W)의 앞부분을 지지하고 있던 로워아암(20)의 마운팅포인트인 A점과 B점의 연장선과 타이로드(30)의 가상 연장선상이 만나는 가상의 중심선상포인트(O')가 차륜(W)의 차륜중심(O)과 서로 전방위치간격(d)을 두고 형성되는 특성상, 상기 로워아암(20)과 타이로드(30)가 결합된 너클의 순간중심이 차륜중심(O)보다 전방에 존재하여 이 차륜중심(O)의 아래쪽에 작용되는 횡력(FL)에 대해 토우아웃(Toe Out)방향의 힘인 모우멘트가 작용되어 토우아웃(To) 즉, 언더스티어링을 발생시키게 된다.

또한, 본 발명은 상기 로워아암(20)의 A점과 B점의 연장선과 타이로드(30)와 차륜(W)의 연장선상에 존재하는 가상의 중심선상포인트(O')가 차륜(W)의 바깥부위로 위치되어 충격력이나 브레이크의 제동력등과 같이 종 방향으로 작용되는 힘에 대해 토우인(Ti)을 유도하는 힘인 모우멘트가 차륜(W)에 유도되므로 직진 안정성이 안정적으로 유지됨은 물론이다.

한편, 본 발명은 상기 로워아암(20)의 A마운팅포인트가 강성이 큰 필로우볼부시로 이루어져 로워아암(20)의 A마운팅포인트와 B마운팅포인트를 잇는 1개의 링크처럼 운동시켜 횡강성이 강화되면서도, 상기 로워아암(20)의 A마운팅포인트가 종방향 힘에 대해서는 이를 중심으로 회전되므로 완충성능이 저하되지 않게 됨은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 횡력에 의해서 언더스티어링방향으로 밀리게 하는 서브프레임을 이용하지 않고 로워아암과 타이로드의 연장 중심이 차륜의 앞쪽이면서 바깥쪽으로 위치되도록 해, 차량의 선회 시 오버스티어링을 방지하면서 직진 안정성도 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

스테빌라이저(40)와 쇽업소버 및 차륜(W)이 장착된 너클과 차체 사이에 장착된 어퍼아암(10)에 대해 그 밑에서 차체와 서로 간격을 두는 2곳의 마운팅포인트(A,G)와 차륜(W)의 너클부위로 1곳의 마운팅포인트(B)를 매개로 결합되는 로워아암(20)과, 차륜(W)의 차륜중심(O)에 대해 뒤쪽으로 위치되어 조향장치에 연결되는 타이로드(30)로 이루어지되,

상기 로워아암(20)의 A/B마운팅포인트가 서로 일치되는 연장선상과 상기 타이로드(30)의 연장선상을 가상적으로 그어 서로 만나는 연장선상의 가상 중심인 중심선상포인트(O')가 차륜이 갖는 차륜중심(O)보다 전방으로 위치되도록 형성된 차량의 전방 현가장치.
제 1항에 있어서, 상기 로워아암(20)의 A마운팅포인트가 가해지는 외력에 대해 그 변형이 일어나지 않는 강성을 보유한 필로우볼부시를 이용하는데 반해, 상기 로워아암(20)의 G마운팅포인트는 가해지는 외력에 대해 그 변형이 쉽게 일어나도록 A마운팅포인트에 비해 상대적으로 강성이 약한 부시를 사용하여, 선회 시 횡방향의 힘에 대해 상기 로워아암(20)의 A마운팅포인트와 B마운팅포인트가 1개의 링크처럼 운동하도록 된 것을 특징으로 하는 차량의 전방 현가장치.