KR100527709B1 - 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션에 관한 것으로, 차체에 로워암이 연결되고, 이 로워암에 너클이 장착되며, 이 너클에 스트럿이 장착된 자동차의 서스펜션에 있어서, 상기 로워암의 양측으로 벌어진 아암단부가 차체 바깥쪽으로 위치되어 회전부쉬를 매개로 차체에 연결되고, 중앙부가 차체 안쪽으로 위치되어 이 중앙부에 회전조인트로 상기 너클이 연결된 것을 특징으로 한다.

따라서, 직진 안정성, 선회 접지력, 롤 방향의 안정성등을 향상시킴과 더불어 잭업 현상을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션{Reverse lower arm type strut suspension}

본 발명은 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 직진 안정성, 선회 접지력, 롤 방향의 안정성등을 향상시킴과 더불어 잭업 현상을 줄일 수 있는 리버스 로워암 스트럿 서스펜션에 관한 것이다.

일반적으로, 스트럿 서스펜션은 위시본 형식으로부터 개발된 것으로, 조향너클과 일체로 되며, 쇽 업소버를 내장하고 있는 스트럿, 현가 암, 현가암과 스트럿 하부를 연결하는 볼조인트 및 스프링 등으로 구성되어 있다.

스트럿의 상부는 현가 서포트를 거쳐서 차체에 장착되며 현가 서포트에는 스러스트 베어링이 삽입되어 있으며, 스트럿이 자유로이 회전할 수 있도록 되어 있다.

코일 스프링은 스트럿과 스프링 시트와의 사이에 장착되며, 스프링 시트는 현가 서포트의 스러스트 베어링에 접하고 있다. 차량의 중량은 현가 서포트를 거쳐서 지지되며, 핸들(=스티어링휠)을 돌릴 경우 스트럿이 너클과 함께 회전하게 된다.

상기한 스트럿 서스펜션은 어퍼 암이 없는 대신에 스트럿이 직선 운동을 하므로 마치 무한대 길이의 어퍼 암이 장착된 더블 위시본형 서스펜션으로 생각할 수 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 범프 운동시에 로워암(1)과 조향너클(3)의 연결점 B가 B'로 차량 밖으로 나가는 만큼만, -캠버(camber)로 변하게 되는데 점 B가 그리는 원호의 특성상 바깥쪽으로 나가는 정도가 초기에는 크다가 점점 작아져서 오히려 안으로 들어오게 되어 있다. 따라서, 초기 -캠버의 변화는 크면서도 범프를 할수록 변화량이 작아지며 결국은 다시 +캠버쪽으로 변화하게 된다.

이와 같은 시스템에서 -캠버로의 변화를 크게 하기 위해서는 스트럿(5)의 상단점 T를 차량의 안쪽으로 좀더 이동시키거나, 로워암(1)의 초기 각도를 세워야 하는데, 그렇게 되면 초기 롤 중심(R.C)을 높아지고 범프시 트레드의 변화가 커지게 된다.

또한, 범프를 할수록 순간중심(I.C)이 멀어지고 롤중심(R.C)이 낮아지며 그 변화량이 상대적으로 커지는 특성을 가진다. 보통 범프시에 롤중심(R.C)은 지면 아래까지 이동하게 된다.

상기한 바와 같은 특성으로 인해, 범프 운동시 적극적인 -캠버를 만들어내기 어렵고, 차량 선회시에 외륜의 대지 캠버 제어에 한계가 있었다. 그리고, -캠버를 증가시키기 위해서는 점 T를 차량의 안쪽으로 좀더 이동시켜야 하는데 이 경우에는 엔진룸이 줄어들게 되는 문제점이 있었다.

또한, 어느 정도 필요한 -캠버를 만들기 위해 설계를 하다보면 초기 캠버 변화율 및 트래드 변화율이 커져서 직진 안정성에 매우 불리한 영향을 미치게 된다.

또, 범프를 할수록 롤중심이 상대적으로 낮아지므로, 초기 롤중심을 어느 정도 높게 설정할 수밖에 없으므로, 차량의 선회 초기에 롤보다 먼저 발생하는 횡력에 의해 잭업현상이 많이 발생하고, 범프를 할수록 롤중심이 낮아져서 롤방향의 안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 초기 캠버 변화를 줄임으로써 직진 안정성을 향상시키고, 범프를 할수록 -캠버량을 증가시켜서 선회 접지력을 향상시키는 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 초기 롤중심 높이를 낮추어서 선회 초기의 잭업현상을 줄이고, 범프를 할수록 롤중심 높이가 높아지므로 롤방향의 안정성을 향상시키는 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체에 로워암이 연결되고, 이 로워암에 너클이 장착되며, 이 너클에 스트럿이 장착된 자동차의 서스펜션에 있어서, 상기 로워암의 양측으로 벌어진 아암단부가 차체 바깥쪽으로 위치되어 회전부쉬를 매개로 차체에 연결되고, 중앙부가 차체 안쪽으로 위치되어 이 중앙부에 회전조인트로 상기 너클이 연결된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션의 개략적인 구성도이다.

상기 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스트럿 서스펜션은, 로워암(10)이 위시본형 서스펜션의 로워암과는 반대형상, 즉 중심으로부터 양측으로 벌어지도록 형성된 두 아암단부가 차체의 바깥쪽으로 위치되어 각각 회전부쉬(12, 14)를 매개로 차체에 연결된다.

또한, 너클(20)은 차체의 안쪽으로 위치된 상기 로워암(10)의 중앙부에 회전조인트(미도시됨)로 연결되어 있고, 상기 너클(20)에는 스트럿(30)이 안착되어 있다.

즉, 상기 로워암(10)과 차체의 결합점들이 상기 로워암(10)과 너클(20)의 결합점 보다 차체 바깥쪽에 위치되고, 상기 로워암(10)과 차체의 결합점들 사이에 휠이 위치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션의 작용 및 효과를 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션의 작동상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션에서 휠스트로크에 따른 수직 캠버의 변화를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션에서 휠스토로크에 따른 수직 롤 중심의 변화를 나타낸 도면이다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 범프 운동시 점 B가 점 B'로 이동하여 차량 바깥쪽으로 나가므로, 기존의 스트럿에 비해 더 큰 -캠버를 만들기가 용이하다. 그리고, 점 B가 바깥쪽으로 나가는 만큼 -캠버가 생기는데 점 B가 그리는 원호의 특성상 바깥으로 나가는 정도가 초기에는 작다가 점점 커지게 되므로, 초기 -캠버의 변화는 작으면서도 범프를 할수록 변화량이 커진다. 따라서, 직진시 직진 안정성을 확보하면서도 선회시 롤이 생길수록 대지 캠버를 확보하는데 유리하다.

그리고, 범프를 할수록 순간중심(I.C)이 가까워지면서 거의 비슷한 높이를 유지하는 특성이 있으므로, 롤중심(R.C)이 높아짐에 따라, 초기 롤중심을 낮게 설정할 수 있다.

따라서, 선회 초기에 롤 보다 먼저 발생하는 횡력에 의한 잭업현상을 상대적으로 줄일 수 있고, 범프를 할수록 롤중심이 높아지므로 롤방향의 안정성이 좋아지게 된다.

또한, 초기 롤중심을 낮게 설정할 수 있음에 따라, 범프시 트레드변화를 줄일 수 있어 직진 안정성이 향상된다.

종래기술의 스트럿과 본 발명의 스트럿에 대하여 ADAMS(해석프로그램의 일종임)를 이용하여 컴플라이언스 해석한 결과를 살펴보면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 스트럿은 그 특성상 초기에 많은 캠버 변화를 보이다가 범프를 할수록 캠버의 변화량이 작아지면서 다시 +쪽으로 올라가는 현상을 볼 수 있지만, 본 발명의 스트럿은 초기 캠버 변화가 작은 반면에 범프를 할수록 큰 -캠버를 갖게 된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 스트럿은 초기 롤중심을 높게 설정하더라도 범프를 할수록 급강하여 결국에는 지면보다 낮아지지만, 본발명의 스트럿은 초기 롤중심이 낮고 범프를 할수록 롤중심이 완만하게 상승하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 초기 캠버 변화를 줄임으로써 직진 안정성을 향상시키고, 범프를 할수록 -캠버량을 증가시켜서 선회 접지력을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 초기 롤중심 높이를 낮추어서 선회 초기의 잭업현상 줄이고, 범프를 할수록 롤중심 높이가 높아지므로 롤방향의 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

또, 초기 롤중심 높이가 낮게 설정됨에 따라, 범프시 트레드 변화를 줄일수 있어 직진 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 스트럿 서스펜션의 작동 상태를 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션의 개략적인 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션의 작동상태를 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션에서 휠스트로크에 따른 수직 캠버의 변화를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션에서 휠스토로크에 따른 수직 롤 중심의 변화를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 로워암 12, 14 : 회전부쉬

20 : 너클 30 : 스트럿

Claims (2)

1. 차체에 로워암이 연결되고, 이 로워암에 너클이 장착되며, 이 너클에 스트럿이 장착된 자동차의 서스펜션에 있어서,

   상기 로워암의 양측으로 벌어진 아암단부가 차체 바깥쪽으로 위치되어 회전부쉬를 매개로 차체에 연결되고, 중앙부가 차체 안쪽으로 위치되어 이 중앙부에 회전조인트로 상기 너클이 연결된 것을 특징으로 하는 리버스 로워암 타입 스트럿 서스펜션.
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