KR100432025B1

KR100432025B1 - 캐스터 각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치

Info

Publication number: KR100432025B1
Application number: KR10-2001-0060938A
Authority: KR
Inventors: 김상대
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-09-29
Filing date: 2001-09-29
Publication date: 2004-05-17
Also published as: KR20030027584A

Abstract

본 발명은 캐스터각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치에 관한 것으로, 로워아암과 너클을 결합하는 볼조인트 부위가 범프 시 차량 후방으로 이동되어 캐스터각이 커지는 것을 줄여주는 반면 리바운드 시 차량 전방으로 이동하여 캐스터각이 줄어드는 것을 방지하여 차량의 직진성 변화를 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 볼조인트(B)를 매개로 일단이 차체(F)에 고정된 로워아암(LR)이 차륜(W)에 장착된 너클(N)에 그 타단이 결합되되, 상기 로워아암(LR)의 장착 위치를 따라 일단이 차체(F)에 고정되면서 타단이 너클(N)부위에 고정되는 어저스터(10)가 구비되고, 이 어저스터(10)가 상기 볼조인트(B)부위를 범프와 리바운드 시 가해지는 외력에 대해 변형시켜 캐스터각을 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

캐스터 각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치{An automotive suspension system for keeping caster angle}

본 발명은 캐스터각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로워아암의 볼 조인트부위를 주행에 따른 외력을 매개로 변형시킬 수 있도록 된 캐스터각 유지 기능을 갖는 차량용 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 하게 되는데, 이러한 현가장치는 차륜에 장착된 너클에 결합된 로워아암과, 이 로워아암에 대응되도록 간격을 두고 상부에서 차체에 고정되는 어퍼아암, 상기 너클(N)부위와 차체 부위에 구비되어 가해지는 충격과 진동을 감쇠 시키기 위한 쇽업소버 및 차량의 선회 시 선회 안정성을 유지하기 위한 스테빌라이저로 이루어진다.

여기서, 상기 로워아암(LR)은 도 1에 도시된 바와 같이 차륜(W)에 장착된 너클(N)에 일단이 볼조인트(B)를 매개로 결합되는 반면 차체(F)부위에는 부시를 매개로 2점 고정되는데 통상적으로, 상기 볼조인트(B)는 로워아암(LR)에 삽입되어 안착되도록 일단이 구 형상의 볼로 이루어지고 타단이 긴축으로 이루어져 너클(N)부위로 끼워지게 된다.

이때, 상기 너클(N)부위는 볼 조인트의 축 부위가 삽입된 후 가압·고정되도록 서로 분리된 끝 부위를 보올트와 너트로 고정시켜주게 된다.

그러나, 이와 같이 로워아암(LR)을 너클(N)에 결합하는 볼조인트(B)는 도 2에 도시된 바와 같이 차륜(W)의 캐스터 각(a, 차량의 직진성을 부여)을 부여하고 유지하는데 기준이 되지만, 차량의 범프(Bump)와 리바운드(Rebound)시 볼조인트(B)의 센터를 기준으로 심하게 흔들리는 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 범프와 리바운드에 따른 차륜(W)의 스트로크에 따라 캐스터각(a)이 변화되어 차량의 직진성에 변화를 가져오는 단점이 있게 된다.

즉, 범프와 리바운드 시 상기 로워암(LR)과 너클(N) 결합점의 센터와 너클(N)이 결합된 차륜(W)의 센터(O)는 차체(F)의 고정점을 기준으로 각각 일정 거리를 갖고 상·하로 이동되므로 이 너클(N)부위에 볼조인트(B)를 매개로 결합된 로워아암(LR)도 함께 회전운동을 하게 되므로 결국, 상기 볼조인트(B)의 센터(O')부위가 범프시 캐스터각이 커지고 리바운드시 캐스터각이 작아지는 방향으로 추종되는 현상을 방지하지 못하게 되는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 로워아암과 너클을 결합하는 볼조인트 부위가 범프 시 차량 후방으로 이동되어 캐스터각이 커지는 것을 줄여주는 반면 리바운드 시 차량 전방으로 이동하여 캐스터각이 줄어드는 것을 방지하여 직진성의 변화를 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 볼조인트를 매개로 일단이 차체에 고정된 로워아암이 차륜에 장착된 너클에 그 타단이 결합되되, 상기 로워아암의 장착 위치를 따라 일단이 차체에 고정되면서 타단이 너클부위에 고정되는 어저스터가 상기 볼조인트부위를 범프와 리바운드 시 가해지는 외력에 대해 변형시켜 캐스터각을 조절하되, 상기 어저스터는 차체에 고정된 고정축의 구형상볼에 결합되도록 그 일단에 구 형상의 고정캡이 형성됨과 더불어 너클부위에 결합된 볼조인트를 고정하는 회동축을 매개로 결합되도록 고정단이 형성된 조정케이블로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 현가장치의 개략적인 구성도

도 2는 도 1의 측면도

도 3은 종래에 따른 현가장치의 범프와 리바운드에 대한 캐스터각의 변화 선도

도 4는 본 발명에 따른 캐스터각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치의 구성도

도 5는 도 5에서 차체부위의 부분 구성도

도 6은 도 4에서 차륜에 구비된 너클 부위의 부분 구성도

도 7은 도 6의 단면도

도 8은 도 4의 측면 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 어저스터 11 : 조정케이블

11a : 고정캡 11b : 고정단

11b' : 고정핀 12 : 고정축

12a : 볼 13 : 회동축

13a : 피니언 13b : 연결케이블

13b' : 결합단

a : 캐스터각 b : 랙크

B : 볼조인트 F : 차체

LR : 로워아암 N : 너클

W : 차륜

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 캐스터각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 볼조인트(B)를 매개로 일단이 차체(F)에 고정된 로워아암(LR)이 차륜(W)에 장착된 너클(N)에 그 타단이 결합되되, 상기 로워아암(LR)의 장착 위치를 따라 일단이 차체(F)에 고정되면서 타단이 너클(N)부위에 고정되는 어저스터(10)가 구비되어 상기 볼조인트(B)부위를 범프와 리바운드 시 가해지는 외력에 대해 변형시켜 캐스터각을 조절하게 된다.

여기서, 상기 어저스터(10)는 차체(F)에 고정된 고정축(12)의 구형상볼(12a)에 결합되도록 그 일단에 구 형상의 고정캡(11a)이 형성됨과 더불어 너클(N)부위에 결합된 볼조인트(B)를 고정하는 회동축(13)을 매개로 결합되도록 고정단(11b)이 형성된 조정케이블(11)로 이루어지되, 상기 고정단(11b)은 상기 회동축(13)의 양쪽에서 이어진 연결케이블(13b)을 수용하여 고정핀(11b')을 매개로 결합되도록 대략 디귿자 단면 형상을 이루게 된다.

또한, 상기 조정케이블(11)의 고정캡(11a)은 회전이 용이하면서 위치도 고정되도록 도 5에 도시된 바와 같이 고정축(12)의 볼(12a)부위를 반 이상 감싸도록 형성되어진다.

그리고, 상기 회동축(13)은 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 조정케이블(11)의 이동에 따라 상·하부위로 당겨지는 연결케이블(13b)에 의해 회전되면서 너클(N)부위로 위치된 볼조인트(B)의 축 부위를 이동시키도록 상기 회동축(13)에 형성된 피니언(13a)과 치합되는 랙크(b)부위를 형성하게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 8에 도시된 바와 같이 차량이 범프를 하게 되면, 차체(F)의 고정점을 기준으로 각각 일정 거리를 갖고 차륜의 센터(())부위가 상승되면서 차륜(W)과 함께 너클(N)이 상승되는데 이때, 로워아암(LR)에 구비된 어저스터(10)의 조정케이블(11)이 차체(F)에 고정된 고정축(12)과의 결합점인 고정캡(11a)을 기준으로 상기 로워암(LR)과 너클(N) 결합점인 볼조인트(B)에 연결된 고정단(11b)부위가 갖는 간격(R)과 차륜센터(O)가 갖는 간격(r)의 차이에 의해 상기 볼조인트(B)의회동축(13)에는 시계방향의 회전력이 발생되어진다.

이에 따라, 상기 회동축(13)의 피니언(13a)부위와 치합된 볼조인트(B)의 축 부위에 형성된 랙크(b)를 매개로 상기 회동축(13)의 회전량 많 큼 볼조인트(B)부위를 차량의 후방쪽으로 이동시켜 캐스터각의 증가량을 감소시키게 된다.

한편, 차량이 리바운드를 하게 되면, 전술한 바의 반대 방향으로 즉, 차체(F)의 고정점을 기준으로 각각 일정 거리를 갖고 차륜의 센터(())부위가 상승되면서 차륜(W)과 함께 너클(N)이 하강되는데 이때, 로워아암(LR)에 구비된 어저스터(10)의 조정케이블(11)이 차체(F)에 고정된 고정축(12)과의 결합점인 고정캡(11a)을 기준으로 상기 로워암(LR)과 너클(N) 결합점인 볼조인트(B)에 연결된 고정단(11b)부위가 갖는 간격(R')과 차륜센터(O)가 갖는 간격(r)의 차이에 의해 상기 볼조인트(B)의 회동축(13)에는 반 시계방향의 회전력이 발생되어진다.

이에 따라, 상기 회동축(13)의 피니언(13a)부위와 치합된 볼조인트(B)의 축 부위에 형성된 랙크(b)를 매개로 상기 회동축(13)의 회전량 많 큼 볼조인트(B)부위를 차량의 전방쪽으로 이동시켜 캐스터각의 감소량을 방지하게 된다.

이와 같이 본 발명은 로워아암(LR)을 너클(N)에 결합하는 볼조인트(B)가 차량의 범프와 리바운드시 회전 운동되는 로워아암(LR)을 따라 추종되면서 볼조인트(B)부위를 캐스터각의 변화에 대응되도록 볼조인트(B)의 센터(O')를 기준으로 이동시켜 주므로 차륜(W)의 스트로크에 따른 캐스터각(a)이 변화량을 볼조인트(B)부위가 흡수하여 차량의 직진성에 변화를 가져오지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차체와 너클부위에 양단이 고정되어져 범프와 리바운드시 회전 운동되는 로워아암을 따라 추종되면서 볼조인트 부위가 범프와 리바운드에 따라 발생되는 변화량을 범프 시 차량 후방으로 발생시켜 캐스턱각이 커지는 것을 줄여줌은 물론 리바운드 시에는 차량 전방으로 발생시켜 캐스터각이 줄어드는 것을 방지하여 직진성의 변화를 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

볼조인트(B)를 매개로 일단이 차체(F)에 고정된 로워아암(LR)이 차륜(W)에 장착된 너클(N)에 그 타단이 결합되되, 상기 로워아암(LR)의 장착 위치를 따라 일단이 차체(F)에 고정되면서 타단이 너클(N)부위에 고정되는 어저스터(10)가 상기 볼조인트(B)부위를 범프와 리바운드 시 가해지는 외력에 대해 변형시켜 캐스터각을 조절하되, 상기 어저스터(10)는 차체(F)에 고정된 고정축(12)의 구형상볼(12a)에 결합되도록 그 일단에 구 형상의 고정캡(11a)이 형성됨과 더불어 너클(N)부위에 결합된 볼조인트(B)를 고정하는 회동축(13)을 매개로 결합되도록 고정단(11b)이 형성된 조정케이블(11)로 이루어진 캐스터각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 고정단(11b)은 회동축(13)의 양쪽에서 이어진 연결케이블(13b)을 수용하여 고정핀(11b')을 매개로 결합되도록 대략 디귿자 단면 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 캐스터각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치.
제 1항에 있어서, 상기 조정케이블(11)의 고정캡(11a)은 회전이 용이하면서 위치도 고정되도록 고정축(12)의 볼(12a)부위를 반 이상 감싸도록 형성되어진 특징으로 하는 캐스터각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치.
제 1항에 있어서, 상기 회동축(13)은 조정케이블(11)의 이동에 따라 상·하부위로 당겨지는 연결케이블(13b)에 의해 회전되면서 너클(N)부위로 위치된 볼조인트(B)의 축 부위를 이동시키도록 상기 회동축(13)에 형성된 피니언(13a)과 치합되는 랙크(b)부위를 형성한 것을 특징으로 하는 캐스터각 유지 기능을 갖는 차량용 현가장치.