KR100461427B1

KR100461427B1 - 차량용 맥퍼슨 현가장치의 캐스터 조절장치

Info

Publication number: KR100461427B1
Application number: KR10-2002-0063466A
Authority: KR
Inventors: 박병일
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-12-10
Also published as: KR20040034838A

Abstract

본 발명은 차량용 맥퍼슨 현가장치의 캐스터 조절장치에 관한 것으로, 캐스터각 만을 독립적으로 변경함은 물론 그 조작도 간단하면서 신속하게 해 편리성을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차륜에 장착된 너클라암(1)에 볼조인트(3)를 매개로 일단이 연결되며 서로 벌어진 타단이 마운팅부시(5a)를 매개로 차체부위로 연결되는 로워아암(5)에 캐스터조절수단(20)이 장착되되, 이 캐스터조절수단(20)은 로워아암(5)의 마운팅부시(5a)에 각각 결합되는 제1·2이동로드(21,21')와, 회전시 그 회전방향에 따라 제1·2이동로드(21,21')를 서로 당기거나 떨어지도록 서로 나사 결합되면서 상기 제1·2이동로드(21,21')의 양단을 서로 연결시키는 조절부재(22)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 맥퍼슨 현가장치의 캐스터 조절장치{Caster angle adjusting device of macperson type suspension in vehicle}

본 발명은 차량용 맥퍼슨 현가장치의 캐스터 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캠버의 변화없이 캐스터각 만을 독립적으로 조절할 수 있도록 된 차량용 맥퍼슨 현가장치의 캐스터 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 현가장치는 차측과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치로써, 이중 전방현가장치는 앞차축의 형식에 따라 차축현가식과 독립현가식으로분류되고, 상기 독립현가식은 전방현가장치에서 가장 널리 쓰이는 위시본형과, 리이프 스프링을 가로로 설치하여 어퍼암 또는 로어서스펜션암의 작용을 스프링이 겸하도록 된 가로놓인 리이프 스프링 형과, 후방으로 향한 1개 또는 2개의 압에 의해 바퀴를 지지하도록 된 트레일링 링크형및, 코일스프링이 설치된 스트럿을 이용하는 맥퍼슨형으로 분류된다.

이중, 맥퍼슨식 현가장치는 차체에 장착되는 쇽업소버의 장착점이 높아 얼라이먼트(Alignment)가 정확히 설정되면서 또한 그의 변화도 적어 노면으로부터의 충격을 광범위하게 분산시킬 수 있는 특징이 있게 된다.

이와 같은 맥퍼슨식 현가장치는 도1에 도시된바와 같이, 너클아암(1)의 상단에는 쇽업소버(4)가 설치되어 쇽업소버(4)의 피스톤로드는 차체에 인슐레이터로 고정되며 로워아암(5)은 너클아암(1)의 하단에 볼조인트(3)로 연결된다.

여기서, 미 설명 부호 5'는 어퍼아암이다.

한편, 전륜 현가장치는 조향조작을 위해 조향너클과 함께 킹핀 또는 볼조인트를 중심으로 좌우로 방향을 바꾸도록 되어 캠버각과 토우인, 캐스터 및 킹핀경사각의 4대요소로 갖추게 되는데, 이중 캠버각은 휠의 중심선과 노면에 대한 수직선이 이루는 각도를 말하여 휠이 외측으로 벌어진 상태를 정의 캠버라하며 직진성을 좋게하면서 킹핀오프셋을 작게해 클수록 커브주행시 선회력은 감소시키는 반면, 내측으로 기울어진 상태를 부의 캠버라 하며 커브 주행시 선회력을 증가시킨다.

또한, 캐스터란 킹핀의 중심선과 노면에 대한 수직선이 이루는 각도를 말한다. 통상 캐스터점은 타이어의 접지면보다 앞쪽에 있으며, 휠에 작용하는 구름저항은 타이어의 접지면의 중심점에 작용하므로 주행시 항시 휠을 진행하는 방향으로 향하게 하는 힘이 발생하여 휠에 복원력을 주게 된다.

이에 따라, 맥퍼슨 현가장치의 캠버각은 도 1에 도시된 바와 같이, 지면의 수직선(a)과 볼조인트(3)로부터 인슐레이터와 연결된 쇽업소버(4)의 피스톤로드의 종단을 연결하는 선(b)이 이루는 각(α)으로 결정되며, 캐스터각은 볼조인트(3)가 휠의 측면의 수직선과 이루는 각으로 결정된다.

이와 같은 캠버와 캐스터각은 항상 최적으로 유지하기 위해 마운팅부시(5a)를 매개로 차체쪽으로 고정되는 로워아암(5)에 조절수단(10)을 장착해 그 값을 조절할 수 있는데 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 로워아암(5)의 마운팅부시(5a)에 삽입된 캠(11)에 연결된 연결단(12)을 돌리게 되면, 상기 캠(11)의 편심(D)에 따라 회전되면서 로워아암(5)이 볼조인트(3)를 회전중심으로 이동되어 캠버와 캐스터각을 조정하게 된다.

그러나, 이와 같은 캠버와 캐스터각 조절수단(10)은 조작시 캠버와 캐스터각을 동시에 변경시켜 캠버각이나 또는 캐스터각만을 독립적으로 변경할 수 없는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 캐스터각 만을 독립적으로 변경함은 물론 그 조작도 간단하면서 신속하게 해 편리성을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차륜에 장착된 너클라암에 볼조인트를 매개로 일단이 연결되며 서로 벌어진 타단이 마운팅부시를 매개로 차체부위로 연결되는 로워아암에 캐스터조절수단이 장착되되, 이 캐스터조절수단은 로워아암의 마운팅부시에 각각 결합되는 제1·2이동로드와, 회전시 그 회전방향에 따라 제1·2이동로드를 서로 당기거나 떨어지도록 서로 나사 결합되면서 상기 제1·2이동로드의 양단을 서로 연결시키는 조절부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 맥퍼슨 현가장치의 구성도

도 2는 도 1의 A - A 선 부분 단면도로서, 종래에 따른 캠버와 캐스터 각 조절장치의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 캐스터 조절장치의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 너클아암 3 : 볼조인트

4 : 쇽업소버 5 : 로워아암

5' : 어퍼아암 5a : 마운팅부시

10 : 조절수단

11 : 캠 12 : 조절단

20 : 캐스터조절수단 21,21' : 제1·2이동로드

21a.21a' : 왼·오른나사 22 : 조절부재

22a : 나사

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 캐스터 조절장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 스프링에 감싸여진 피스톤로드가 차체에 인슐레이터로 고정되는 쇽업소버(4)가그 상단으로 장착되는 너클아암(1)의 하단에서 어퍼아암(5')과 간격을 두고 볼조인트(3)를 매개로 일단이 연결되며 타단이 차체부위로 연결되는 로워아암(5)에 캐스터조절수단(20)이 장착되되, 이 캐스터조절수단(20)은 상기 로워아암(5)의 볼조인트(3)결합부위에 대해 서로 벌어지면서 마운팅부시(5a)를 매개로 차체로 연결되는 양쪽부위를 가로질러 결합되어진다.

즉, 상기 캐스터조절수단(20)은 로워아암(5)의 마운팅부시(5a)에 각각 결합되는 제1·2이동로드(21,21')와, 이 제1·2이동로드(21,21')의 양단을 서로 연결시키는 조절부재(22)로 이루어지게 된다.

여기서, 상기 제1·2이동로드(21,21')와 조절부재(22)는 조절부재(22)의 회전시 그 회전방향에 따라 제1·2이동로드(21,21')를 서로 당기거나 떨어지도록 서로 나사 결합되는데 즉, 상기 조절부재(22)의 내면에 형성된 나사(22a)가 제1·2이동로드(21,21')에 각각 형성된 왼·오른나사(21a,21a')와 체결되고 이에 따라, 상기 조절부재(22)의 회전방향에 따라 제1·2이동로드(21,21')가 서로 반대방향으로 이동되어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 캐스터각을 조절하고자 하면 로워아암(5)의 양단에 설치된 캐스터조절수단(20)을 통해 손쉽게 조절할 수 있게 되는데 즉, 상기 캐스터조절수단(20)의 조절부재(22)를 손으로 잡고 회전 예를 들어, 시계방향으로 회전시키면 제1·2이동로드(21,21')에 각각 형성된 왼·오른나사(21a,21a')에 의해제1·2이동로드(21,21')가 서로 벌어지면서 로워아암(5)양 단을 넓혀 캐스터각을 조절하게 된다.

즉, 상기 조절부재(22)에 의해 제1·2이동로드(21,21')가 서로 벌어지면, 상기 제1·2이동로드(21,21')의 양단이 로워아암(5)을 벌리게 되고 이에 따라, 상기 로워아암(5)이 너클아암(1)에 결합된 볼조인트(3)를 중심으로 도 3에 도시된 바와 같이 초기위치에서 이동위치로 변경되어진다.

이와 같이, 상기 로워아암(5)의 양단이 벌어지면 너클아암(1)에 결합된 볼조인트(3)부위는 캐스터조절수단(20)쪽으로 어느 정도 당겨지면서 캠버각은 그대로 유지하는 반면 캐스터각만을 변화시켜 주게 된다.

한편, 상기 캐스터조절수단(20)의 조절부재(22)를 손으로 잡고 반 시계방향으로 회전시키면 제1·2이동로드(21,21')에 각각 형성된 왼·오른나사(21a,21a')에 의해 제1·2이동로드(21,21')가 서로 당겨지면서 로워아암(5)을 양단을 좁혀 캐스터각을 조절하게 된다.

즉, 상기 제1·2이동로드(21,21')가 서로 당겨져 로워아암(5)의 양단이 좁혀지게 되면 너클아암(1)에 결합된 볼조인트(3)부위가 캐스터조절수단(20)으로부터 어느 정도 멀어지면서 캠버각은 그대로 유지하는 반면 캐스터각만을 변화시켜 주게 된다.

이와 같이, 본 발명은 캐스터조절수단(20)을 간단히 회전시키는 조작만으로 로워아암(5)을 조작해 캠버의 변경없이 캐스터각만을 조정할 수 있게 되어 편리성은 물론 로워아암(5)의 강성도 함께 증가될 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 로워아암의 차체로 연결되는 양단을 회전시 서로 당기거나 떨어지면서 이동시키도록 나사 결합된 캐스터조절수단이 구비되어 캠버의 변경없이 캐스터각만을 조정할 수 있게 되어 편리성은 물론 로워아암의 양단을 서로 연결시켜 그 강성도 함께 증가시켜주는 효과가 있게 된다.

Claims

차륜에 장착된 너클라암(1)에 볼조인트(3)를 매개로 일단이 연결되며 서로 벌어진 타단이 마운팅부시(5a)를 매개로 차체부위로 연결되는 로워아암(5)에 캐스터조절수단(20)이 장착되되, 이 캐스터조절수단(20)은 로워아암(5)의 마운팅부시(5a)에 각각 결합되는 제1·2이동로드(21,21')와, 회전시 그 회전방향에 따라 제1·2이동로드(21,21')를 서로 당기거나 떨어지도록 서로 나사 결합되면서 상기 제1·2이동로드(21,21')의 양단을 서로 연결시키는 조절부재(22)로 이루어진 차량용 맥퍼슨 현가장치의 캐스터 조절장치.
제 1항에 있어서, 상기 조절부재(22)의 내면에 형성된 나사(22a)에 결합되는 제1·2이동로드(21,21')에는 서로 반대방향으로 이동되도록 각각 왼·오른나사(21a,21a')가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 맥퍼슨 현가장치의 캐스터 조절장치.