KR100471826B1 - 자동차의 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로, 크로스멤버(1)의 양단에 하향 경사진 하부 콘트롤아암(2)이 장착되고, 이 하부 콘트롤아암(2)에 볼조인팅된 조향너클(3)의 상단에 차량 중심으로 경사진 스트럿(4)이 장착되며, 상기 크로스멤버(1)의 하부에 양단이 하부 콘트롤아암(2)에 힌지연결되는 크로스 콘트롤아암(7)이 설치되는 한편, 상기 크로스멤버(1)에 직각방향으로 트레일링아암(8)이 일체로 형성되고, 이 트레일링아암(8)의 단부는 트레일링아암(8)의 길이방향에 직각방향인 부시(9)를 매개로 차체에 장착되는 구조로 이루어진다.

따라서, 맥퍼슨 스트럿 타입의 현가 구조와 트레일링암 타입의 현가구조의 특성이 모두 발현되므로 선회 성능이 우수하고, 직진 안전성도 우수한 장점이 있다.

Description

자동차의 현가장치{a suspension system of vehicles}

본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로, 특히 직진 안정성과 선회력이 동시에 향상될 수 있도록 된 자동차의 현가장치에 관한 것이다.

현가장치는 차체와 바퀴를 연결하는 장치로서 주행중 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 완화하여 승차감과 주행시의 안정성을 향상시키는 역할을 하며, 좌우 차륜이 하나의 강체 축 양단에 설치된 일체 차축식 현가장치(rigid axle type suspension)와 한쪽 차륜의 거동이 다른 한쪽 차륜의 거동에 영향을 주지 않도록 각각 설치된 독립현가장치(independent suspension)로 크게 구분된다.

도 1에는 상기 독립현가장치 중에서 맥퍼슨 스트럿(Mcpherson strut) 방식의 현가장치를 개략적으로 도시한 것으로서, 이 현가장치는 상/하 콘트롤아암을 사용하는 위시본 타입 현가장치(Wishbone type suspension)에서 상부 콘트롤아암 대신 조향너클에 쇽업소버와 코일스프링으로 이루어진 스트럿을 설치하여 이루어진 것이다.

즉, 도시된 바와 같이, 크로스멤버(1)에 하부 콘트롤아암(2)이 회동가능하게 장착되고, 이 하부 콘트롤아암(2)에 조향너클(3)의 하부가 볼조인팅되며, 이 조향너클(3)의 상부에 코일스프링을 구비한 스트럿(4)이 고정되고, 이 스트럿(4)의 상단은 차체에 고정되며, 상기 조향너클(3)에 형성된 스핀들에 바퀴(5)가 장착되는 구조로 이루어져 있다.

이 타입의 현가장치는 바퀴(5)의 불필요한 횡력(lateral force) 발생이 최소화되어 직진 안정성이 우수하나, 반면 선회시에는 차체의 롤(roll)에 의하여 선회 외륜(5)의 캠버가 과도하게 정(+)의 방향으로 증가되어(선회 내륜의 캠버는 부(-)의 방향으로 증가) 선회력(cornering force)이 약해지는 단점이 있다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 콘트롤아암(2)의 하향 경사도를 증가시키고 스트럿(4)의 상부를 차량의 중심쪽으로 경사지게 설치하여 선회시 외륜(5)의 캠버가 부(-)의 방향(선회 내륜의 캠버는 정(+)의 방향으로 증가)으로 줄어들 수 있도록 함으로써 선회력을 향상시켰으나, 이 경우에는 반대로 직진 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.

즉, 상기와 같이 직진 안전성과 선회력은 서로 상충되므로 양자를 동시에 만족하는 현가장치를 만드는 것은 곤란하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 직진 안전성과 선회력이 동시에 향상될 수 있도록 된 자동차의 현가장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 크로스멤버 양단에 하향 경사진 하부 콘트롤아암이 장착되고, 이 하부 콘트롤아암에 조향너클이 장착되며, 이 조향너클에 차량 중심쪽으로 경사진 스트럿이 장착되는 구조의 현가장치에 있어서, 상기 양쪽 하부 콘트롤아암의 하면에 브라켓이 형성되고, 양쪽 브라켓은 크로스멤버의 하부를 가로지르는 크로스 콘트롤아암으로 힌지연결되며, 상기 크로스멤버에 직각방향으로 트레일링아암이 일체로 형성되고, 이 트레일링아암의 단부는 트레일링아암의 길이방향에 직각방향인 부시를 매개로 차체에 장착되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

따라서, 직진 주행시 크로스 콘트롤아암에 의해 양측 하부 콘트롤아암의 독립적 거동이 불가능하므로 차륜의 상하 이동에도 불구하고 캠버의 변화가 거의 없어 안정적으로 주행할 수 있고, 선회시에는 차체의 롤링에 따라 선회 외륜에서는 부의 방향으로 캠버가 변화되고 선회 내륜에서는 정의 방향으로 캠버가 변화하여 안정적으로 선회할 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 현가장치의 정면도와 선회시 작동 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 현가장치의 평면도로서, 상기 하부 콘트롤아암(2)은 크로스멤버(1)의 양단으로부터 차량 외측방향으로 하향 경사진 상태로 설치되고, 이 하부 콘트롤아암(2)의 상부에 스트럿(4)--정확히는 조향너클(3)의 상부에 설치되나 설명의 편의를 위해 이와 같이 기술한다.--이 차량의 중심쪽으로 편심된 상태로 설치된다.

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따라서, 선회주행시 관성에 의해 차체가 기울면 양쪽 바퀴는 노면에 접지되어 있는 상태이므로 크로스멤버(1)가 기우는 것에 의해 아래쪽의 크로스 콘트롤아암(7)이 선회 외륜(5)쪽의 하부 콘트롤아암(2)을 상부로 밀어올려주게 되고, 상기 스트럿(4)는 차량 중심쪽으로 편심되어 있으므로 선회 외륜(5)의 캠버는 부(-)의 방향으로 축소되며, 반면 반대쪽의 선회 내륜의 경우에는 크로스 콘트롤아암(7)이 하부 콘트롤아암을 당겨줌주어 캠버가 정(+)의 방향으로 증가하게 됨으로써 선회력이 향상된다.

또한, 양쪽 하부 콘트롤아암(2)의 하면에는 각각 브라켓(6)이 일체로 형성되어, 상기 크로스멤버(1)의 하부를 가로지르는 상태로 양측 브라켓(6)에 크로스 콘트롤아암(7)이 힌지연결된다. 이 크로스 콘트롤아암(7)은 비틀리거나 구부러지지 않는 강성이 우수한 링크이다.

상기와 같은 구조에서는 크로스 콘트롤아암(7)의 양단이 양측 하부 콘트롤아암(2)을 잡고 있기 때문에 양쪽 차륜의 동시 상하방향 거동이 불가능하게 된다. 즉, 양측 차륜의 동시 범프(bump) 및 리바운드(rebound)시의 충격흡수가 불가능하게 되므로 이를 해결하기 위해서 트레일링아암 구조를 적용하는데, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 크로스멤버(1)에 직각방향으로 트레일링아암(8)을 일체로 형성하고, 이 트레일링아암(8)의 단부를 트레일링아암(8)의 길이방향에 직각방향인 부시(9)를 사용하여 차체에 장착하면 차륜의 상하방향 이동이 가능해지며, 이와 같은 상태에서 범프나 리바운드가 발생할 때 차륜의 캠버 및 트레드는 거의 변화하지 않으므로 우수한 직진 안정성을 확보할 수 있다.

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이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 맥퍼슨 스트럿 타입의 현가 구조와 트레일링암 타입의 현가구조를 동시에 적용함으로써 차량 주행시 양호한 선회 성능과 직진 안정성을 동시에 확보할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래 현가장치의 일례 및 그 선회 상태를 도시한 도면,

도 2는 도 1의 변형 실시예 및 그 선회 상태를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 현가장치의 정면도 및 그 선회 상태를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 현가장치의 평면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 크로스멤버, 2 : 하부 콘트롤아암,

3 : 조향너클, 4 : 스트럿,

5 : 선회 외륜, 6 : 브라켓,

7 : 크로스 콘트롤아암, 8 : 트레일링아암,

9 : 부시.

Claims (2)

1. 크로스멤버(1) 양단에 하향 경사진 하부 콘트롤아암(2)이 장착되고, 이 하부 콘트롤아암(2)에 조향너클(3)이 장착되며, 이 조향너클(3)에 차량 중심쪽으로 경사진 스트럿(4)이 장착되는 구조의 현가장치에 있어서,

   상기 양쪽 하부 콘트롤아암(2)의 하면에 브라켓(6)이 형성되고, 양쪽 브라켓(6)은 크로스멤버(1)의 하부를 가로지르는 크로스 콘트롤아암(7)으로 힌지연결되며, 상기 크로스멤버(1)에 직각방향으로 트레일링아암(8)이 일체로 형성되고, 이 트레일링아암(8)의 단부는 트레일링아암(8)의 길이방향에 직각방향인 부시(9)를 매개로 차체에 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
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