KR100580486B1 - Suspension having double function element in vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이중 작용 요소를 갖는 차량용 현가장치에 관한 것으로, 하나의 구성요소를 이용해 두 가지 기능을 구현시켜 현가장치의 구성 요소를 줄여 차량의 구조적인 설계 자유도를 높이도록 함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a suspension device for a vehicle having a dual action element, and to achieve two functions using one component to reduce the components of the suspension device to increase the structural design freedom of the vehicle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차륜(W)의 너클 부위에 일단이 장착되고 타단이 차체부위로 장착되어 주행중 노면에서 받는 상·하 방향의 진동을 감쇠하는 쇽업소버(1)와, 차륜을 차체와 횡방향으로 연결하여줌과 동시에 차륜의 전·후 횡방향에 대한 외력을 지지하여 차륜의 움직임을 제어하는 로워암(2), 차량의 좌·우 흔들림을 방지해 조종안정성을 좋게 하도록 차폭을 가로지르면서 서브프레임(S)상에서 고정단(4)을 매개로 양쪽부위를 고정함과 더불어 로워암(2)부위에 그 양 끝단이 각각 고정되는 스테이빌라이저(3) 및 상기 서브프레임(S)상에 고정되면서 스테이빌라이저(3)의 차폭 방향 직선이동이 가능함과 더불어 축방향 회전을 구속하도록 그 중앙부위를 스플라인(Spline) 결합하는 구속고정단(5)으로 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object is, the shock absorber (1) and one end is mounted to the knuckle portion of the wheel (W) and the other end is mounted to the vehicle body portion to attenuate the vibration of the up and down direction received from the road surface while driving and The lower arm (2) controls the movement of the wheels by connecting the wheels in the transverse direction with the wheels and supporting external forces in the front and rear directions of the wheels. Stabilizers (3) and the both ends are fixed to the lower arm (2), while fixing both sides via the fixed end (4) on the subframe (S) while crossing the vehicle width to improve While being fixed on the subframe (S), the stabilizer (3) can be linearly moved in the vehicle width direction, and a constrained fixing end (5) for spline coupling its central portion to restrain axial rotation. It is done.
Description
도 1은 본 발명에 따른 이중작용 요소를 갖는 차량용 현가장치의 구성도 1 is a block diagram of a suspension device for a vehicle having a dual action element according to the present invention;
도 2(a),(b)는 본 발명에 따른 이중 작용 요소를 갖는 스테빌라이저의 단면도2 (a), 2 (b) are cross-sectional views of stabilizers with dual action elements according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 현가장치의 스테빌라이저 기능 작동 상태도Figure 3 is a stabilizer function operating state of the suspension according to the invention
도 4는 본 발명에 따른 현가장치의 스프링 기능 작동 상태도Figure 4 is a spring function operating state of the suspension according to the invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : 쇽업소버 2 : 로워암1: Shock absorber 2: Lower arm
3 : 스테빌라이저 3' : 아우터바3: Stabilizer 3 ': Outer bar
3" : 인너바 3a' : 고정단3 ":
3a",5b',5c' : 스플라인 3b' : 여유공간3a ", 5b ', 5c':
4 : 고정단 5 : 구속고정단4: fixed end 5: restraint fixed end
5a : 체결플랜지 5b,5c : 이동구속부5a: Fastening
F : 수직외력 FS : 슬라이딩력F: Vertical external force FS: Sliding force
L : 이격공간 M : 굽힘력L: separation space M: bending force
S : 서브프레임 T : 비틀림력S: Subframe T: Torsional Force
W : 차륜W: Wheel
본 발명은 차량용 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테빌라이저에 이중 기능을 부여해 구성요소를 줄여주면서 차체의 공간을 보다 넓게 확보할 수 있도록 된 이중 작용 요소를 갖는 차량용 현가장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle suspension device, and more particularly, to a vehicle suspension device having a double action element to provide a dual function to the stabilizer to reduce the components while ensuring a wider space of the vehicle body.
일반적으로 주행중 차량은 노면의 불균일로부터 소음을 수반하는 진동을 받게 되면서 차체가 흔들리게 되는데, 이를 방지하면서 승차감을 좋게 하기 위해 현가장치가 설치되는데 이는, 노면으로부터 발생하게 되는 진동을 흡수하기 위한 수단으로 1차적으로는 차륜을 통해 완화시킴과 더불어 차륜을 통해 전달되는 큰 진동을 완충시키는 작용을 하게 된다.In general, while the vehicle is subjected to vibration accompanied by noise from the unevenness of the road surface, the vehicle body is shaken. A suspension device is installed to improve the riding comfort while preventing this, and is a means for absorbing vibration generated from the road surface. It primarily acts to mitigate through the wheels and to dampen large vibrations transmitted through the wheels.
즉, 이러한 현가장치는 새시스프링을 통해서 차축과 차체를 연결하고 주행중 노면에서 받는 충격을 완화하고, 쇽업소버를 통해서는 새시스프링의 자유진동을 흡수하면서 상·하 방향의 진동도 감쇠하며, 로워·어퍼암을 통해서 차륜을 차체와 횡방향으로 연결하여줌과 동시에 차륜의 전·후 횡방향에 대한 외력을 지지하여 차륜의 움직임을 제어하고, 또한 스테이빌라이저를 통해서는 자동차가 좌·우로 흔들(기울임)리는 것을 방지하여 자동차의 조종안정성(핸들링)을 좋게 하는 장치로 구성되어 있다.In other words, the suspension system connects the axle to the body through the sash spring, alleviates the shock from the road surface while driving, absorbs the free vibration of the sash spring through the shock absorber, and attenuates the vibration in the up and down directions. The upper arm connects the wheel to the vehicle body in the lateral direction, and supports the external force in the front and rear lateral directions of the wheel to control the movement of the wheel, and the vehicle shakes to the left and right through the stabilizer. It is composed of a device that prevents tilting and improves steering stability of the vehicle.
이때, 상기 스테이빌라이저는 차량의 승차감을 좋게 하기 위해 사용되는 현가장치로 선회시 원심력을 차체의 하중이 쏠리게 되면서 기울어지게 되는 현상이 발생하게 되는데, 이를 방지하여 차체의 평형을 유지토록 하는 일종의 토션바의 역할을 하게 된다.At this time, the stabilizer is a suspension device that is used to improve the ride comfort of the vehicle, the centrifugal force is tilted while turning the load of the vehicle body when turning, it is a kind of torsion bar to maintain the equilibrium of the vehicle body to prevent this It will play the role of.
이러한 스테빌라이저(STABILIZER)는 중실 바나 중공 타입으로서 재료의 회전강성을 이용하여 좌·우 차륜의 상대 변위를 억제하는데 즉, 양쪽 차륜이 동시에 상승/하강할 경우에는 작동하지 않다가 좌·우륜이 반대방향으로 움직일 때(차가 회전할 때) 비틀리면서 좌·우 차륜의 상대 변위를 줄여 차량 자세를 안정시키며 차량 구동력 및 회전력을 향상시켜 주게 된다.The STABILIZER is a solid bar or hollow type that suppresses the relative displacement of the left and right wheels by using the rotational rigidity of the material, that is, it does not work when both wheels are raised and lowered at the same time, but the left and right wheels are reversed. When moving in the direction (when the car rotates), it is twisted to reduce the relative displacement of the left and right wheels to stabilize the vehicle posture and improve the vehicle driving force and torque.
그러나, 이와 같은 현가장치는 각 구성 요소들이 각각의 기능을 하게 되고 이로 인해, 현가장치를 이루는 모든 구성요소(로워·어퍼암, 쇽업소버, 섀시스프링, 스테빌라이저)들이 반드시 사용될 수 밖에 없어 이들의 장착 공간을 필히 확보해야 되므로 차량 구조적인 측면에서 제약을 발생시키는 한계가 있게 된다. However, such a suspension device has its own functions, and as a result, all components of the suspension system (lower upper arm, shock absorber, chassis spring, stabilizer) must be used. Since the mounting space must be secured, there are limitations in generating constraints in terms of vehicle structure.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 하나의 구성요소를 이용해 두 가지 기능을 구현시켜 현가장치의 구성 요소를 줄여 차량의 구조적인 설계 자유도를 높이도록 함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and has an object to increase structural freedom of design of a vehicle by reducing two components by implementing two functions using one component.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차륜의 너클 부위에 일단이 장착되고 타단이 차체부위로 장착되어 주행중 노면에서 받는 상·하 방향의 진동을 감쇠하는 쇽업소버와, The present invention for achieving the above object is a shock absorber that is mounted on the knuckle portion of the wheel and the other end is mounted to the vehicle body portion to attenuate the vibration in the up and down direction received from the road surface while driving;
차륜을 차체와 횡방향으로 연결하여줌과 동시에 차륜의 전·후 횡방향에 대한 외력을 지지하여 차륜의 움직임을 제어하는 로워암, Lower arm that controls the wheel movement by connecting the wheel to the vehicle body in the lateral direction and supporting external force in the front and rear of the wheel,
차량의 좌·우 흔들림을 방지해 조종안정성을 좋게 하도록 차폭을 가로지르면서 서브프레임상에서 고정단을 매개로 양쪽부위를 고정함과 더불어 로워암부위에 그 양 끝단이 각각 고정되는 스테이빌라이저 및 A stabilizer that fixes both sides of the lower arm to the lower arm and is fixed to the lower arm while traversing the width of the vehicle to prevent left and right side shaking.
상기 서브프레임상에 고정되면서 스테이빌라이저의 차폭 방향 직선이동이 가능함과 더불어 축방향 회전을 구속하도록 그 중앙부위를 스플라인 결합하는 구속고정단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
It is fixed on the subframe characterized in that the stabilizer is a linear movement in the vehicle width direction and a restrained fixing end for spline coupling the central portion to restrain the axial rotation.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 이중작용 요소를 갖는 차량용 현가장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 차륜(W)의 너클 부위에 일단이 장착되고 타단이 차체부위로 장착되어 주행중 노면에서 받는 상·하 방향의 진동을 감쇠하는 쇽업소버(1)와, 차륜을 차체와 횡방향으로 연결하여줌과 동시에 차륜의 전·후 횡방향에 대한 외력을 지지하여 차륜의 움직임을 제어하는 로워암(2), 차량의 좌·우 흔들림을 방지해 조종안정성을 좋게 하도록 차폭을 가로지르면서 서브프레임(S)상에서 고정단(4)을 매개로 양쪽부위를 고정함과 더불어 로워암(2)부위에 그 양 끝단이 각각 고정되는 스테이빌라이저(3) 및 상기 서브프레임(S)상에 고정되면서 스테이빌라 이저(3)의 차폭 방향 직선이동이 가능함과 더불어 축 방향 회전을 구속하도록 그 중앙부위를 스플라인(Spline) 결합하는 구속고정단(5)으로 이루어진다.Figure 1 shows a block diagram of a suspension device for a vehicle having a dual action element according to the present invention, one end is mounted to the knuckle portion of the wheel (W) and the other end is mounted to the vehicle body portion received from the road surface while driving A shock absorber (1) for damping up and down vibrations, and a lower arm that connects the wheel to the vehicle body in the lateral direction and supports external forces in the front and rear transverse directions of the wheel to control the movement of the wheel ( 2) In order to prevent left and right shaking of the vehicle and to improve steering stability, both sides of the lower arm (2) are fixed to the lower arm (2) while crossing the vehicle width on the subframe (S). It is fixed on the
여기서, 상기 스테이빌라이저(3)는 도 2(a),(b)에 도시된 바와 같이 로워암(2)부위에 그 양 끝단이 각각 고정되면서 그 중앙 부위를 서로 분리시킨 이격공간(L)을 갖고서 구속고정단(5)에 스플라인(Spline) 결합되는 아우터바(3')와, 이 아우터바(3')의 안쪽에서 여유공간(3b')만큼 상대적으로 작은 직경을 갖고 아우터바(3')의 이격공간(L)을 지나도록 일체로 이루어진 인너바(3") 및 상기 이격공간(L)을 형성하는 아우터바(3')의 양 끝단은 인너바(3")와 여유공간(3b')을 두고 아우터바(3')에 비해 상대적으로 큰 직경을 이루면서 그 외주면에는 스플라인(3a",Spline)이 형성되어 구속고정단(5)과 결합되는 고정단(3a')으로 이루어진다.Here, the stabilizer (3) is spaced apart space (L) that is separated from each other the center portion of the stabilizing arm (2) as the two ends are fixed to the lower arm (2), respectively, as shown in Figure 2 (a), (b) An outer bar 3 'which is splined to the restrained
그리고, 상기 구속고정단(5)은 서브프레임(S)상에 볼트와 너트등으로 고정되는 체결플랜지(5a)와, 이 체결플랜지(5a)에 일체로 이루어지면서 스테이빌라이저(3)의 아우터바(3')가 형성하는 이격공간(L)과 동일한 간격을 두고 고정단(3a')의 스플라인(3a")에 결합되는 스플라인(5b',5c')을 그 내면으로 형성한 이동구속부(5b,5c)으로 이루어진다.In addition, the
이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본원의 현가장치는 통상적인 현가장치의 기능을 충분히 발휘하게 되는데 즉, 차량의 주행중 노면에서 받는 상·하 방향의 진동은 쇽업소버(1)를 통해 완화하고, 차륜을 차체와 횡방향으로 연결하여줌과 동시에 차륜의 전·후 횡방향에 대한 외력을 지지하여 차륜의 움직임을 제어하는 것은 로워암(2)을 통해서 충분히 작용되며 또한, 차량의 좌·우 흔들림을 방지해 조종안정성을 좋게 하면서 선회시 발생되는 롤링(Rolling) 제어는 스테이빌라이저(3)를 통해서 충분히 작용되어짐은 물론이다.Suspension system of the present application fully exhibits the function of a conventional suspension device, that is, the vibration of the up and down direction received from the road surface while driving the vehicle is alleviated through the shock absorber (1), and the wheels are connected to the vehicle body in the transverse direction Controlling wheel movement by supporting external force in front and rear wheels at the same time as zooming is fully operated through the lower arm (2), and also prevents vehicle left and right shaking to improve steering stability. The rolling control generated at the time is of course fully operated through the stabilizer (3).
이때, 상기 스테이빌라이저(3)는 이와 같은 스테이빌라이저(3)의 고유 기능은 물론 쇽업소버(1)를 감싼 섀시 스프링이 갖는 작용인 주행중 노면에서 받는 충격 완화를 모두 수행하게 되는데 즉, 차량의 자세변화에 따라 상기 스테이빌라이저(3)가 스테이빌라이저(3)의 기능을 하거나 쇽업소버(1)를 감싼 섀시 스프링의 기능을 하게 된다.At this time, the
이와 같은 상기 스테이빌라이저(3)의 작용에 대해 먼저 도 3을 참조로 상기 스테이빌라이저(3)의 고유 기능에 대해 설명하면, 차량의 선회시 한쪽 차륜(W)에 범프(Bump)가 발생되고 다른 쪽 차륜(W)에 리바운드(Rebound)가 발생되는 경우에는 이로 인해, 범프쪽 로워암(2)에는 상 방향으로 작용하는 굽힘력(M)이 발생하는 반면 리바운드쪽 로워암(2)에는 하 방향으로 작용하는 굽힘력(M)이 발생하게 된다.The operation of the
이에 따라, 상기 스테이빌라이저(3)는 이의 양단이 고정된 로워암(2)에 작용하는 범프 차륜(W)의 상 방향 굽힘력(M)과 리바운드 차륜(W)의 하 방향 굽힘력(M)에 의해 시계 방향으로 회전되는 비틀림력(T)이 작용하게 된다.Accordingly, the
즉, 상기 스테이빌라이저(3)에 동일한 크기로 반대 방향으로 가해지는 수직외력(F)은 고정단(4)과 구속고정단(5)에 의해 고정된 스테이빌라이저(3)에 슬라이딩력(FS)을 작용시키면서 섀시스프링과 같이 변형을 유발시켜 강성을 발휘하게 되 는데 이는, 상기 스테이빌라이저(3)의 인너바(3")에 작용하는 비틀림력(T)에 비해 그 정도가 약해 상대적으로 비틀림력(T)이 크게 발생하게 됨은 물론이다.That is, the vertical external force F applied to the
이와 같이, 상기 로워암(2)에 발생되는 굽힘력(M)은 구속고정단(5)에 의해 스플라인 결합된 아우터바(3')의 안쪽에서 여유공간(3b')을 두고 형성된 인너바(3")를 시계 방향으로 비틀어주는 비틀림력(T)으로 작용하게 되고 이에 따라, 차량의 선회시 비틀리면서 강성을 발휘해 차량의 자세를 안정적으로 잡아주는 스테이빌라이저(3)의 기능을 하게 된다.In this way, the bending force (M) generated in the lower arm (2) is an inner bar formed with a free space (3b ') in the inner side of the outer bar (3') splined by the restrained fixing end (5) ( It acts as a torsional force (T) that
한편, 차량에 상 방향의 충격이 가해져 양쪽 차륜(W)에 모두 상 방향의 수직외력(F)이 작용하는 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 차륜(W)부위에 고정된 로워암(2)에 서로 반대 방향으로 작용하는 굽힘력(M)이 상 방향으로 발생하게 되고, 이는 로워암(2)에 그 양단이 고정된 스테이빌라이저(3)의 아우터바(3')에 서로 반대 방향의 비틀림력(T)이 작용하게 되는 반면, 상기 아우터바(3')의 안쪽에서 여유공간(3b')을 두고 형성된 인너바(3")에는 여유공간(3b')으로 인해 그 작용하는 힘이 상대적으로 아주 약하게 작용하게 된다.On the other hand, when the impact in the upward direction is applied to the vehicle and the vertical external force F in the upward direction acts on both the wheels W, as shown in FIG. 4, the lower arm fixed to the wheel W portion ( 2) the bending force M acting in the opposite direction to each other is generated in the upward direction, which is opposite to the outer bar 3 'of the
즉, 상기 아우터바(3')의 비틀림력(T) 발생은 아우터바(3')의 고정단(3a')이 스플라인 결합된 구속고정단(5)에 의한 구속되고 그 타단이 굽힘력을 발생하는 로워암(2)에 고정되는 구조에 의해 발생되는데 이는, 상기 차륜(W)으로 작용하는 수직외력(F)에 대한 로워암(2)의 굽힘력(M)을 매개로 스테이빌라이저(3)가 비틀리면서 강성을 발생해 차량 하중을 지지하는 섀시 스프링의 기능을 하게 됨은 물론이다. That is, the generation of the torsional force T of the outer bar 3 'is constrained by the
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차륜과 차체에 고정된 로워암에 그 양단이 고정된 스테빌라이저를 이중 단면 구조로 형성해 주행과 선회시 가해지는 외력에 따라 각각 비틀림 발생부를 달리해 스테빌라이저와 섀시 스프링 작용을 함께 구현시켜 현가장치를 이루는 섀시 스프링을 사용하지 않아 구성요소를 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, a stabilizer having both ends fixed to a wheel and a lower arm fixed to a vehicle body is formed in a double cross-sectional structure, and the torsion generator and the chassis are different from the torsion generating unit according to the external force applied during driving and turning. By implementing the spring action together, it is possible to reduce the components by not using the chassis spring that forms the suspension.
또한, 본 발명은 현가장치를 이루는 섀시 스프링을 사용하지 않으므로 스프링 배치 공간을 없애 차량 전체의 패키지(Package)설정에 매우 유리하면서도 스프링 장착을 위한 다수의 부품들이 제거되므로 조립공정과 비용 절감을 달성하는 효과가 있음은 물론이다.In addition, since the present invention does not use a chassis spring constituting the suspension, it is very advantageous for the package setting of the entire vehicle by eliminating the spring arrangement space, but a large number of components for spring mounting are removed, thereby achieving assembly process and cost reduction. Of course it works.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |