KR100514845B1 - 스테빌라이저 바아의 롤 강성 조정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테빌라이저 바아의 롤 강성 조정 장치에 관한 것으로, 스테빌라이저 바아의 양측 선단 부위를 차체의 현가 계통에 고정 지지하여 스테빌라이저 바아가 갖는 롤 강성의 변화에 기여하는 장착부의 길이를 가변적으로 조절할 수 있도록 하여, 자동차의 설계 완료 단계에서 이루어지는 승차감과 조정성의 튜닝시 작업성을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 스테빌라이저 바아(10)의 양측 선단을 차체측에 고정시킴과 더불어 장착 길이의 변화를 주도록 복수개로 조합되어 결합된 링크 조립체(20)와, 이 링크 조립체(20)의 길이를 가변화시키는 조절 수단(30)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

스테빌라이저 바아의 롤 강성 조정 장치{adjusting system for roll stiffness of stabilizer bar}

본 발명은 스테빌라이저 바아의 롤 강성 조정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테빌라이저 바아의 선단부를 차체측에 고정시켜 주는 장착부의 길이를 가변적으로 조절할 수 있도록 하여, 스테빌라이저 바아의 롤 강성 튜닝시 작업의 편의성을 증진시킴과 더불어 튜닝에 소요되는 시간을 줄여 작업성의 개선을 도모할 수 있도록 하는 스테빌라이저 바아의 롤 강성 조정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가 장치에 있어 스테빌라이저 바아는 차체의 횡방향으로 배치되도록 장착되어 주행중 좌/우측 현가 장치의 상대적인 거동 자세의 변화에 따라 발생되는 차체의 롤링을 자체적으로 갖고 있는 롤 강성을 매개로 완화시킴으로써 차체의 거동 자세를 보다 더 안정화시키도록 하는 것이다.

이와 같은 종래 스테빌라이저 바아(10)의 장착 구조는 도 1과 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 전체적인 외형으로 보아 대략 "ㄷ"자 형태로 절곡되어 차체에 횡방향으로 배치되고, 양측의 선단 부위는 각각 로드 형태로 단일의 부재로 형성된 링크 부재(12)를 매개로 하여 차체측 현가 장치의 쇽 업소버(14)에 고정된다.

여기서, 상기 스테빌라이저 바아(10)의 일측 선단을 지지하는 링크 부재(12)는 현가 장치의 종류에 따라 로어 아암과 같은 현가 아암류에 고정되기도 한다.

그리고, 상기 스테빌라이저 바아(10)의 중간측 절곡 부위는 부시(16)를 매개로 하여 차체에 고정 지지되고, 상기 링크 부재(12)의 양측 선단부는 상기 스테빌라이저 바아(10)의 선단 부위와 상기 쇽 업소버(14)측에 각각 조인트 부재(18)를 매개로 하여 피벗지지되어 결합된다.

이에 따라, 주행중 차량이 선회를 하거나 노면의 상태에 따라 좌/우측 현가 장치의 거동 자세에 변화가 발생되면, 이는 상기 스테빌라이저 바아(10)에 비틀림으로 작용하게 되고, 이때 상기 스테빌라이저 바아(10)는 자체적으로 가지고 있는 롤 강성을 매개로 하여 비틀림 복원을 하면서 현가 장치에서 발생된 거동 자세의 변화를 원래의 상태로 전환시켜 거동 자세를 안정화시키게 된다.

한편, 상기 링크 부재(12)는 스테빌라이저 바아(10)의 양측 선단 부위를 차체측 현가 장치에 연결하여 주는 역할을 함에 있어, 상기 링크 부재(12)가 가지는 길이의 특성은 상기 스테빌라이저 바아(10)가 가지는 롤 강성의 특성 변화에 큰 영향을 미치게 되는 바, 이는 상기 링크 부재(12)의 길이에 따른 위치의 변화에 따라 결정되는 레버 비에 의해 상기 스테빌라이저 바아(10)가 갖는 롤 강성이 변화되기 때문이다.

그런데, 자동차의 설계에 있어 초기 단계에서는 운동학적 (kinematic) 특성과 컴플라이언스(compliance) 특성만을 고려하기 때문에 상기 스테빌라이저 바아(10)가 갖는 롤 강성을 고려한 설계는 이루어지지 않고, 자동차의 설계 완료 단계에서 승차감과 조정성을 고려하는 튜닝의 개념으로서, 상기 스테빌라이저 바아(10)의 형상과 반경 등의 지오메트리의 특성과 재질의 특성이 고려되어 상기 스테빌라이저 바아(10)의 전체적인 구성이 결정되는 데, 이는 상기 스테빌라이저 바아(10)의 최종 구성이 갖는 특성이 자동차의 전체적인 컴플라이언스 특성에 영향을 주기 때문이다.

따라서, 자동차의 적절한 승차감과 조정성의 향상을 얻기 위해서는 추가적으로 제작된 다양한 형태의 상기 스테빌라이저 바아(10)와 링크 부재(12)를 각각 제작된 차체에 거듭 조립해서, 상기 스테빌라이저 바아(10)가 갖는 롤 강성에 변화를 주는 반복적인 과정을 거쳐야 하므로, 많은 시간과 인력의 낭비가 초래되는 문제가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 스테빌라이저 바아의 양측 선단 부위를 차체의 현가 계통에 고정 지지하여 스테빌라이저 바아가 갖는 롤 강성의 변화에 기여하는 장착부의 길이를 가변적으로 조절할 수 있도록 하여, 자동차의 설계 완료 단계에서 이루어지는 승차감과 조정성의 튜닝시 작업성을 향상시킬 수 있도록 하는 스테빌라이저 바아의 롤 강성 조정 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스테빌라이저 바아의 양측 선단을 차체측에 고정시킴과 더불어 장착 길이의 변화를 주도록 복수개로 조합되어 결합된 링크 조립체와, 이 링크 조립체의 길이를 가변화시키는 조절 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 롤 강성 조정 장치를 갖춘 스테빌라이저 바아의 설치 상태를 도시한 개략도이고, 도 4는 도 3에 도시된 링크 조립체의 구성을 도시한 단면도이며, 도 5는 도 4의 요부를 확대하여 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 요부를 도시한 사시도인 바, 본 발명의 상세한 설명을 위해 스테빌라이저 바아의 설치 상태를 도시한 도 1 내지 도 2에서와 동일한 참조 부위에는 동일한 참조 부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 차체에 횡방향을 따라 배치되는 스테빌라이저 바아(10)는 전체적인 외형으로 보아 대략 "ㄷ"자 형태로 절곡되도록 형성되고, 상기 스테빌라이저 바아(10)의 양측의 선단 부위는 각각 장착 길이에 변화를 줄 수 있도록 복수개의 부재가 상호 조합되어 결합된 링크 조립체(20)를 매개로 하여 차체측 현가 장치에 고정되며, 상기 링크 조립체(20)는 이의 길이를 가변적으로 조정하는 조절 수단(30)을 갖추고 있다.

그리고, 상기 스테빌라이저 바아(10)의 중간측 절곡 부위는 부시(16)를 매개로 하여 차체에 고정 지지되고, 상기 링크 조립체(20)의 양측 선단부는 상기 스테빌라이저 바아(10)의 선단 부위와 차체측 현가 장치의 일부인 쇽 업소버(14)측에 각각 조인트 부재(18)를 매개로 하여 피벗지지되어 결합된다.

여기서, 상기 링크 조립체(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 일측 선단에 차체측과의 결합을 위한 조인트 부재(18)를 갖춘 중공 형상의 제1링크 부재(22)와, 일측 선단에 상기 스테빌라이저 바아(10)의 선단부와의 결합을 위한 조인트 부재(18)를 갖춘 중실 형상의 제2링크 부재(24)로 이루어지는 바, 상기 제1링크 부재(22)와 제2링크 부재(24)는 각각 끼움 방식으로 결합된다.

또한, 상기 제1링크 부재(22)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 조절 수단(30)의 설치를 위해 부재를 관통하는 형태의 중공부(23)를 갖추고, 상기 제2링크 부재(24)는 상기 조절 수단(30)과의 결합을 위한 안착홈(25)을 부재의 전장에 걸쳐 다수개로 갖추고 있다.

한편, 상기 조절 수단(30)은 도 5 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 상기 제1링크 부재(22)에 형성된 중공부(23)에 끼워짐과 더불어 상기 제2링크 부재(24)에 형성된 안착홈(25)과 결합되는 몸체부(32)와, 이 몸체부(32)를 탄력적으로 가압하여 상기 안착홈(25)과의 결합을 유지시키는 탄성 부재(34) 및, 이 탄성 부재(34)의 지지를 위해 상기 제1링크 부재(22)에 형성된 중공부(23)에 결합되는 마개 부재(36)를 구비하여 이루어진다.

그리고, 상기 몸체부(32)는 상기 제2링크 부재(24)의 수용을 위해 상하로 관통된 형태의 개구부(38)를 형성하고 있는 바, 이 개구부(38)의 일측에는 상기 안착홈(25)과의 결합이 이루어지는 끼움부(40)가 형성되어 있다.

따라서, 상기와 같이 조절 수단(30)을 매개로 상기 링크 조립체(20)의 길이를 가변적으로 조절할 수 있게 되면, 상기 스테빌라이저 바아(10)가 갖는 롤 강성을 용이하게 튜닝할 수 있게 되는 바, 이는 상기 스테빌라이저 바아(10)의 롤 강성이 하기의 식으로 산출되기 때문이다.

여기서, R 은 스테빌라이저 바아(10)의 롤 강성이고, k 는 스테빌라이저 바아(10)의 스프링 상수값이며, λ는 링크 조립체(20)의 레버 비이고, T 는 좌/우측 차륜 사이의 이격 거리인 트레드 값이다.

또한, 상기 레버 비(λ)는 차륜의 중심(X)에서 스테빌라이저 바아(10)를 차체에 지지하는 부시(16) 사이의 이격 거리(L1) 대비 차륜의 중심(X)에서 스테빌라이저 바아(10)와 링크 조립체(20) 사이의 결합 지점인 조인트 부재(18) 사이의 이격 거리(L2)의 비로 결정된다.

따라서, 상기 링크 조립체(20)의 길이가 상기 조절 수단(30)을 매개로 가변적으로 조절되면, 즉 도 3에 도시된 바와 같이 상기 차륜의 중심(X)에서 스테빌라이저 바아(10)와 링크 조립체(20) 사이의 결합 지점인 조인트 부재(18) 사이의 이격 거리(L2)가 각각 L2' 또는 L2"로 표시된 위치로 변화되고, 이는 곧 상기 링크 조립체(20)에 대한 레버 비(λ)가 변화로 귀결되므로, 상기 스테빌라이저 바아(10)의 롤 강성에 대한 변화가 초래된다.

즉, 자동차의 설계 완료 단계에서 승차감과 조정성을 고려하는 튜닝으로서, 상기 스테빌라이저 바아(10)에 대한 형상적 특성의 변화를 통해 롤 강성에 변화를 도모하지 않고도, 상기 링크 조립체(20)에 대한 레버 비의 조정을 통해 튜닝시 상기 스테빌라이저 바아(10)에 대한 롤 강성의 조정이 용이하게 이루어질 수 있으므로, 튜닝에 대한 작업성을 개선할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스테빌라이저 바아의 롤 강성 조정 장치에 의하면, 자동차의 승차감과 조정성을 고려하는 설계에 있어 스테빌라이저 바아(10)의 롤 강성에 대한 튜닝시 스테빌라이저 바아(10)의 형상과 반경 등의 지오메트리의 특성 내지 재질의 특성을 변경하지 않고도, 상기 스테빌라이저 바아(10)를 차체에 결합시켜 주는 링크 조립체(20)에 대한 레버 비의 변화를 통해 상기 스테빌라이저 바아(10)의 롤 강성에 대한 변화를 도모할 수 있으므로, 롤 강성에 대한 튜닝시 작업성이 간편해 지는 이점이 있게 된다.

도 1은 종래 스테빌라이저 바아의 설치 상태를 부분적으로 도시한 사시도.

도 2는 종래 스테빌라이저 바아의 설치 상태를 도시한 개략도.

도 3은 본 발명에 따른 롤 강성 조정 장치를 갖춘 스테빌라이저 바아의 설치 상태를 도시한 개략도.

도 4는 도 3에 도시된 링크 조립체의 구성을 도시한 단면도.

도 5는 도 4의 요부를 확대하여 도시한 단면도.

도 6은 도 5의 요부를 도시한 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-스테빌라이저 바아 12-링크 부재

14-쇽 업소버 16-부시

18-조인트 부재 20-링크 조립체

22-제1링크 부재 23-중공부

24-제2링크 부재 25-안착홈

30-조절 수단 32-몸체부

34-탄성 부재 36-마개 부재

38-개구부 40-끼움부

Claims (5)

1. 일측 선단이 차체측에 결합되는 제1링크 부재와, 일측 선단이 스테빌라이저 바아의 선단부에 결합되면서 상기 제1링크 부재와 끼움 결합되는 제2링크 부재를 갖춘 링크 조립체와, 상기 링크 조립체의 길이를 가변화시키는 조절 수단을 갖추고;

   상기 제1링크 부재는 중공 형상으로 이루어짐과 더불어 상기 조절 수단의 결합을 위한 중공부를 형성하고, 상기 제2링크 부재는 상기 제1링크 부재의 내부로 결합되는 중실 형상으로 이루어짐과 더불어 상기 조절 수단과 결합되는 다수개의 안착홈을 구비하며;

   상기 조절 수단은 상기 중공부에 끼워짐과 더불어 상기 안착홈과 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부를 탄력적으로 가압하는 탄성 부재 및, 상기 탄성 부재의 지지를 위해 상기 중공부에 결합되는 마개 부재를 갖추고;

   상기 몸체부는 상기 제2링크 부재의 수용을 위해 상하로 관통되어 상기 안착홈에 결합되는 끼움부를 형성하는 개구부를 갖춘 것을 특징으로 하는 스테빌라이저 바아의 롤 강성 조정 장치.
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