KR100579734B1 - 자동차 현가장치의 링크구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차체와 액슬빔 사이를 연결하여 차체에 대한 액슬빔의 횡강성을 보강하고 횡방향의 차체 진동을 감소시키는 자동차 현가장치의 링크구조에 있어서, 차체측 2개의 마운팅 힌지(42, 44)와, 상기 액슬빔측 1개의 마운팅 힌지(46) 및, 이들 사이를 2개의 연결 힌지(52, 54)를 매개로 하여 설치된 3개의 링크부재(62, 64, 66)로 구성되므로, 구조가 간단하고 링크구조의 크기를 줄여 충분한 수직이동거리를 확보하고 액슬빔 주변의 공간활용도를 높이는 효과가 있다.

Description

자동차 현가장치의 링크구조{link structure for suspension of automobile}

도1은 래트럴 로드가 결합된 일반적인 자동차 현가장치를 나타내는 구성도,

도2는 종래 자동차 현가장치의 링크구조를 나타내는 구성도,

도3은 본 발명에 의한 자동차 현가장치의 링크구조를 나타내는 구성도,

도4는 도3의 요부 구성을 확대하여 나타낸 도면,

도5 및 도6은 본 발명에 의한 자동차 현가장치의 링크구조의 작동상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 차체 30 : 액슬빔

42 : 제1마운팅 힌지 44 : 제2마운팅 힌지

46 : 제3마운팅 힌지 52 : 제1연결힌지

54 : 제2연결힌지 62 : 제1링크

64 : 제2링크 66 : 제3링크

본 발명은 자동차 현가장치의 링크구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구조로 액슬빔의 상하운동을 구현하는 자동차 현가장치의 링크구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는, 노면에서 받는 충격을 흡수하는 스프링과, 상기 스프링의 작동을 조정하는 쇽업소버와, 엔진의 동력을 양측단부에 설치된 구동바퀴에 전달하는 액슬빔으로 구성된 현가장치가 설치되어 있다.

도1은 래트럴 로드가 결합된 일반적인 자동차 현가장치를 나타낸다. 도시한 바와 같이 차체(1)의 하부 일측에 형성된 일측 브라켓(2)에는 래터럴 로드(3 : lateral rod)의 일측단부가 회전가능하게 결합되고, 상기 래터럴 로드(3)의 타측단부는 액슬빔(4)의 일측부에 회전가능하게 결합되어 있다.

이러한 자동차 현가장치에서 자동차의 선회시에, 구동바퀴(5)의 접지면에 발생하는 마찰력에 따라 래터럴 로드(3)가 상하로 이동하면서 액슬빔(4)의 균형을 잡아주게 되는데, 상기 래터럴 로드(3)는 차량의 선회시에 노면과 차체 사이에 작용하는 횡방향의 하중을 지지해 주어 스프링과 쇽업소버에 횡방향의 하중이 걸리지 않게 하고 횡방향의 차체 진동을 감소시킨다.

도1에 도시한 바와 같은 자동차 현가장치에서 액슬빔(4)이 상하 운동함에 따라 래터럴 로드(3)는 차체부분에 위치한 축을 중심으로 하여 회전운동을 하게 되는데, 액슬빔(4) 부분에 위치한 축에서는 단순 상하운동이 아니라 원호를 따라 가는궤적을 따라 이동하므로 이러한 링크구조는 불합리해지며 축에서는 큰 하중이 발생하게 되며 차량의 진동이 심해지게 된다. 또한 도1의 구조에서는 좌우 비대칭의 형상이므로 액슬빔(4)의 상하 위치에 따라 타이어와 노면의 횡방향 접점의 위치가 달 라지며, 전륜측의 액슬빔일 경우에는 약간의 스티어링 현상이 발생하기도 하므로 차량의 직진 주행성이 감소하게 되며, 자동차가 범프를 지날 때 액슬빔(4)이 좌우로 과다하게 흔들려 승차감이 나빠지게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 액슬빔을 수직선상으로 상하운동시키게 하고자 다양한 링크구조가 개시되어 있다.

그 예로 특허공개번호 제2001-0092498호는 짧은 래터럴 로드(lateral rod)를 대칭으로 형성한 구조로서, 액슬빔이 상하운동시 횡방향의 힘을 대칭인 구조가 서로 상쇄시키는 효과를 가지고 있으나, 짧은 래터럴 로드로 인해 링크구조가 불합리화되고 이론적으로 불가능한 구조가 되며 이를 힌지축의 고무부시가 감당해야 하므로 고무부시에 큰 힘이 작용하여 부시의 내구성이 심하게 떨어지게 되어 실제 차량에 적용하기 부적합한 구조이다.

그리고, 특허공개번호 제2003-0093478호는 횡방향으로 이동 가능한 힌지구조로 하여 액슬빔은 상하 직선운동만 가능하게 한 구조이나, 래터럴 로드의 근본 존재목적인 자동차의 횡방향 하중과 진동에 관련된 역할을 전혀 하지 못하게 하므로 부적절한 구조이다.

한편, 종래 액슬빔의 정확한 상하방향 수직운동을 구현하는 링크구조로서 개시된 특허공개번호 제2004-0001654호는 도2에 도시한 바와 같이, 차체(CB)측 제1마운팅 지점(M1)과 제2마운팅 지점(M2)에 각각 일측 선단이 회동가능하게 설치된 제1링크(L1) 및 제2링크(L2)와, 상기 제1링크(L1) 및 제2링크(L2)의 타측 선단과 각각 제1연결지점(C1)과 제2연결지점(C2)을 매개로 하여 상호 회동이 가능하게 설치된 제3링크(L3), 이 제3링크(L3)의 일측 선단에 일측 선단이 제3연결지점(C3)을 매개로 하여 상호 회동이 가능하게 설치된 제4링크(L4), 상기 제2마운팅 지점(M2)에 일측 선단이 회동가능하게 설치된 제5링크(L5), 액슬빔(10)측 제3마운팅 지점(M3)에 일측 선단이 회동가능하게 설치된 제6링크(L6) 및, 상기 제1연결지점((C1)에 일측선단이 회동가능하게 설치됨과 더불어 타측 선단이 상기 제3마운팅 지점(M3)에 회동가능하게 설치된 제7링크(L7)를 포함하며, 상기 제4링크(L4)와 제5링크(L5) 및 제6링크(L6)의 타측 선단을 단일의 제4연결지점(C4)에서 상호 회동가능하도록 설치된 구조이다.

이와 같이 구성된 종래 자동차 현가장치의 링크구조에서, 주행중 차륜(W)이 노면의 상태에 따라 현가장치의 작동으로 인해 범프 및 리바운드 되는 경우에는, 상기 차체(CB)측 제1마운팅 지점(M1)과 제2마운팅 지점(M2)에 각각 일측 선단이 연결된 제1링크(L1)와 제2링크(L2)는 회동하게 되고, 이러한 동작은 제3링크(L3)와, 제4링크(L4), 제5링크(L5), 제6링크(L6) 및 제7링크(L7)를 매개로 하여 상기 액슬빔(10) 측에 전달된다. 이 결과로 상기 액슬빔(10) 상에 위치한 상기 제3마운팅 지점(M3)은 액슬빔(10)의 법선을 기준으로 하여 상하 방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 액슬빔(10)의 양측 선단에 장착된 차륜(W)에서의 좌우방향으로의 트래드의 변화는 없게 되므로, 직진시 안정성이 보장된다.

그런데, 종래 자동차 현가장치의 링크구조에서는 액슬빔이 정확하게 상하방향으로 직선운동을 하지만, 구조가 복잡할 뿐만 아니라 링크구조의 크기가 크게 되 어 충분한 수직이동거리를 확보할 수 없으며 공간을 많이 차지하게 된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 링크구조의 크기를 줄여 충분한 수직이동거리를 확보하고 액슬빔 주변의 공간활용도를 높이는 자동차 현가장치의 링크구조를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차 현가장치의 링크구조는, 차체와 액슬빔 사이를 연결하여 차체에 대한 액슬빔의 횡강성을 보강하고 횡방향의 차체 진동을 감소시키는 자동차 현가장치의 링크구조에 있어서, 차체측 2개의 마운팅 힌지와, 상기 액슬빔측 1개의 마운팅 힌지 및, 이들 사이를 2개의 연결 힌지를 매개로 하여 설치된 3개의 링크부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 링크부재는, 차체측 제1마운팅 힌지와 제2마운팅 힌지에 각각 일측 선단이 회동가능하게 설치된 제1링크 및 제2링크와, 액슬빔측 제3마운팅 힌지에 그 중간부가 회동가능하게 설치된 제3링크를 포함하고, 상기 제3링크의 양단은 제1연결힌지 및 제2연결힌지를 매개로 상기 제1링크 및 제2링크의 타측 선단에 각각 회동가능하게 연결되되, 상기 제1링크 및 제2링크는 서로 교차되어 상기 제3링크의 양단에 각각 연결되어 있다.

상기 제1링크와 제2링크의 길이는 동일하게 되어 있고, 상기 제3링크의 길이와 상기 제1, 제2마운팅 힌지 사이의 거리와 상기 제1링크(또는 제2링크)의 길이의 비는, 2:4:5를 만족하게 되어 있다.

상기 제3마운팅 힌지는 상기 제3링크의 중앙에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 본 발명은 차체(20)와 액슬빔(30) 사이를 연결하여 차체에 대한 액슬빔의 횡강성을 보강하고 횡방향의 차체 진동을 감소시키는 자동차 현가장치의 링크구조에 관한 것으로서, 차체(20)측 2개의 마운팅 힌지와, 상기 액슬빔(30)측 1개의 마운팅 힌지 및, 이들 사이를 2개의 연결 힌지를 매개로 하여 설치된 3개의 링크부재를 포함하여 구성된다.

상기 링크부재는, 차체측 제1마운팅 힌지(42)와 제2마운팅 힌지(44)에 각각 일측 선단이 회동가능하게 설치된 제1링크(62) 및 제2링크(64)와, 액슬빔측 제3마운팅 힌지(46)에 그 중간부가 회동가능하게 설치된 제3링크(66)로 이루어진다.

상기 제1마운팅 힌지(42)와 제2마운팅 힌지(44)는 상기 차체(20)에서 수직방향으로 하향하여 돌출된 마운팅 브라켓(22)에 위치하는데, 상기 제1마운팅 힌지(42)와 제2마운팅 힌지(44)를 연결하는 선은 수직선을 이루고 있다.

상기 제3마운팅 힌지(46)는 상기 액슬빔(30)에서 수직방향으로 상향하여 돌출된 마운팅 브라켓(32)의 단부에 위치하는데, 상기 제3마운팅 힌지(46)는 상기 제3링크(66)의 중앙에 형성되어 있다. 그리고, 상기 액슬빔(30)의 양측에는 구동바퀴(W)가 각각 결합된다.

상기 제3링크(66)의 양단은 제1연결힌지(52) 및 제2연결힌지(54)를 매개로 상기 제1링크(62) 및 제2링크(64)의 타측 선단에 각각 회동가능하게 연결되는데, 상기 제1링크(62) 및 제2링크(64)는 서로 교차되어 상기 제3링크(66)의 양단에 각각 연결되어 있다.

상기 제1링크(62)와 제2링크(64)의 길이는 동일하게 되어 있고, 상기 제3링크(66)의 길이와 상기 제1, 제2마운팅 힌지(42, 44) 사이의 거리와 상기 제1링크(62)(또는 제2링크)의 길이의 비는, 2:4:5를 만족하게 되어 있다.

이와 같이 구성된 자동차 현가장치의 링크구조에서, 주행중 차륜(W)이 노면의 상태에 따라 현가장치의 작동으로 인해 액슬빔(30)이 상승하거나(도5) 하강하면(도6), 제1, 제2, 제3링크(62, 64, 66)이 회동하여 도5 및 도6에 도시한 바와 같이 점선으로 표시한 바와 같은 상태로 그 위치가 변화된다. 이때 제3링크(66)와 액슬빔(30)의 마운팅 브라켓(32)을 연결하는 제3마운팅 힌지(46)는 화살표로 표시한 바와 같이 정확히 수직선으로 따라 이동하게 된다.

본 발명에 의한 자동차 현가장치의 링크구조에 의하면, 3개의 링크만을 사용하여 구성되므로, 링크 구조가 간단하고 링크구조의 크기를 작게 할 수 있어 충분한 수직이동거리를 확보하고 액슬빔 주변의 공간활용도를 높이는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 차체와 액슬빔 사이를 연결하여 차체에 대한 액슬빔의 횡강성을 보강하고 횡방향의 차체 진동을 감소시키는 자동차 현가장치의 링크구조에 있어서,

   차체측 2개의 마운팅 힌지와, 상기 액슬빔측 1개의 마운팅 힌지 및, 이들 사이를 2개의 연결 힌지를 매개로 하여 설치된 3개의 링크부재로 이루어지되;

   상기 링크부재는 차체측 제1마운팅 힌지와 제2마운팅 힌지에 각각 일측 선단이 회동가능하게 설치된 제1링크 및 제2링크와, 액슬빔측 제3마운팅 힌지에 그 중간부가 회동가능하게 설치된 제3링크를 포함하고;

   상기 제3링크의 양단은 제1연결힌지 및 제2연결힌지를 매개로 상기 제1링크 및 제2링크의 타측 선단에 각각 회동가능하게 연결되되, 상기 제1링크 및 제2링크는 서로 교차되어 상기 제3링크의 양단에 각각 연결되며;

   상기 제1링크와 제2링크의 길이는 동일하고, 상기 제3링크의 길이와 상기 제1, 제2마운팅 힌지 사이의 거리와 상기 제1링크(또는 제2링크)의 길이의 비는 2:4:5로 설정되며;

   상기 제3마운팅 힌지는 상기 제3링크의 중앙에 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치의 링크구조.
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