KR100737011B1 - 자동차의 현가장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로, 로어암(14)과 어퍼암(15)에 각각 설치되는 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)가, 크로스멤버(16)쪽을 향하는 로어암(14) 및 어퍼암(15)에 각각 접합되어 고정설치되는 외부케이스(21,31)와, 이 외부케이스(21,31)의 안쪽으로 삽입되면서 외부케이스(21,31)의 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 내부케이스(22,32)와, 이 내부케이스(22,32)의 바닥면과 상기 로어암(14) 및 어퍼암(15)의 일면에 각각 탄력적으로 지지되면서 설치되는 탄성부재(23,33)와, 상기 내부케이스(22,32)의 바닥면을 관통하여 선단이 상기 로어암(14) 및 어퍼암(15)의 일면에 각각 접합되어 고정설치되면서 내부케이스(22,32)의 이동을 안내하도록 된 내부케이스지지부재(24,34)와, 상기 내부케이스(22,32)의 선단에 나사결합되는 마운팅브라켓트(25,35)와, 이 마운팅브라켓트(25,35)의 전면에 접착되어 고정설치되는 스톱퍼부재(26.36)로 구성되어져, 주행중 현가장치의 요동으로 인해 상기 로어암(14)에 설치된 바운드스톱퍼(20) 및 상기 어퍼암(15)에 설치된 리바운드스톱퍼(30)가 크로스멤버(16)와 접촉되어 충격력이 발생되더라도, 충격력의 대부분이 상기 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)에 의해 최대한 흡수되면서 차체쪽으로 전달되는 충격력이 최소화되게 되며 이로 인해 차체의 파손이 최대한 방지되어 주행의 안정성 및 탑승자의 승차감이 향상되도록 된 것이다.

Description

자동차의 현가장치{suspention system of vehicle}
도 1은 일반적으로 사용되는 더블 위시본형 현가장치의 구조를 설명하기 위한 개략적인 종단면도,
도 2는 종래의 바운드스톱퍼와 리바운드스톱퍼를 설명하기 위한 개략적인 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 바운드스톱퍼를 설명하기 위한 분리사시도,
도 4는 본 발명에 따른 리바운드스톱퍼를 설명하기 위한 분리사시도,
도 5는 본 발명에 따른 바운드스톱퍼와 리바운드스톱퍼의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
14 - 로어암 15 - 어퍼암
16 - 크로스멤버 20 - 바운드스톱퍼
21,31 - 외부케이스 22,32 - 내부케이스
23,33 - 탄성부재 24,34 - 내부케이스지지부재
25,35 - 마운팅브라켓트 26,36 - 스톱퍼부재
27,37 - 오링(O-ring) 30 - 리바운드스톱퍼
본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로, 특히 바운드스톱퍼와 리바운드스톱퍼의 충격흡수량을 향상시켜 차량의 주행성능 및 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 현가장치에 관한 것이다.
일반적으로, 현가장치(suspension system)는 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하도록 되어 있다.
이러한, 현가장치는 크게 전방현가장치와 후방현가장치로 분류되고, 상기 전방현가장치와 후방현가장치는 차축현가식과 독립현가식에 따라 여러 종류의 현가장치로 분류되는데, 본 발명의 실시예에서는 독립현가식으로 사용되는 더블 위시본형 현가장치에 대해 설명하기로 한다.
즉, 상기 더블 위시본형 현가장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 좌우측 차륜(1)의 휠에 결합되는 너클(11)과, 이 너클(11)의 상하단부에 볼조인트(12,13)를 매개로 각각 결합되면서 휠의 움직임을 조절하도록 된 로어암(14) 및 어퍼암(15)과, 양단이 상기 로어암(14)과 연결되도록 설치되어 언더바디의 강도 및 강성을 증진시키면서 차체가 옆으로 흔들리는 것을 방지하도록 된 크로스멤버(16)와, 노면에서 받는 충격을 완화하는 코일스프링(17a) 및 이 코일스프링(17a)의 자유진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버(17b)로 이루어지며 상하단이 상기 어퍼암(15)과 로어암(14)에 각각 연결되도록 종축방향으로 설치되는 스트럿어셈블 리(17)등으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 로어암(14)에는 주행중인 차륜(1)이 상방향으로 튀어오르면서 현가장치가 최대로 압축되었을 때 상기 로어암(14)과 크로스멤버(16)의 끝단이 직접적으로 부딪히는 것을 방지하도록 된 바운드스톱퍼(18)가 나사결합으로 고정되도록 설치되어 있으며, 상기 어퍼암(15)에는 주행중인 차륜(1)이 아랫방향으로 이동되면서 현가장치가 최대로 확장되었을 때 상기 어퍼암(15)과 크로스멤버(16)의 끝단이 직접적으로 부딪히는 것을 방지하도록 된 리바운드스톱퍼(19)가 나사결합으로 고정되도록 설치되어 있다.
한편, 상기 바운드스톱퍼(18)와 리바운드스톱퍼(19)의 설치구조에 대해 도 2를 참조로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
즉, 상기 바운드스톱퍼(18)와 리바운드스톱퍼(19)는 각각의 마운팅브라켓트(18a,19a)의 전면에 접착되어 고정되는데, 상기 마운팅브라켓트(18a,19a)의 배면에는 소정길이의 나사돌기(18b,19b)가 일체로 형성되어 있어, 이 나사돌기(18b,19b)가 상기 로어암(14) 및 어퍼암(15)으로 각각 관통되어 너트(18c,19c)와 조립됨으로써, 상기 바운드스톱퍼(18)는 로어암(14)에 고정되도록 설치되고 상기 리바운드스톱퍼(19)는 어퍼암(15)에 고정되도록 설치되게 된다.
이와 같은, 현가장치는 자동차가 주행할 때 노면으로부터 전달되는 충격이나 상하진동을 억제하면서 차체가 좌우로 흔들리거나 비틀어지는 것을 방지하여 주행의 안정성을 향상시키고 탑승자의 승차감을 향상시키게 된다.
또한, 차량의 주행시 상하방향으로 요동되는 현가장치의 움직임은 바운드스톱퍼(18) 및 리바운드스톱퍼(19)에 의해 규제되게 된다.
즉, 주행중에 차륜(1)이 상하방향으로 요동될 때 상기 바운드스톱퍼(18) 및 리바운드스톱퍼(19)의 선단이 크로스멤버(16)와 접촉을 일으키게 되는데, 이때 상기 바운드스톱퍼(18) 및 리바운드스톱퍼(19)의 선단이 크로스멤버(16)와의 접촉 충격력에 의해 후방쪽으로 탄성 변형되면서 그 충격력을 감소시키게 되며, 이로 인해 차체의 파손이 방지되고 주행의 안정성이 증진되면서 탑승자의 승차감도 향상되게 된다.
그러나, 전술한 바와 같이 상기 바운드스톱퍼(18) 및 리바운드스톱퍼(19)의 선단이 크로스멤버(16)와의 접촉 충격력에 의해 단순히 후방쪽으로 변형되면서 충격력을 감소시키도록 된 것은, 상기 바운드스톱퍼(18) 및 리바운드스톱퍼(19)의 특성(고무의 점탄성력)에 따라 한계가 있게 되며 이로 인해 상기 크로스멤버(16)와 접촉되면서 발생된 충격력의 대부분이 차체쪽으로 전달되게 됨으로써, 차체의 파손율이 증가되게 되고 또한 주행의 안정성도 감소되게 되며 아울러 탑승자의 승차감도 나빠지게 되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 주행중 현가장치의 요동으로 인해 크로스멤버와 접촉되면서 발생되는 충격력을 최대한 흡수시킬 수 있도록 된 바운드스톱퍼 및 리바운드스톱퍼를 로어암과 어퍼암에 각각 설치하여, 차체쪽으로 전달되는 충격력을 최대한 억제시킴으로써 차체의 파손을 방 지하고 주행의 안정성을 증진시키며 아울러 탑승자의 승차감도 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 현가장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바운드스톱퍼 및 리바운드스톱퍼가, 상기 로어암 및 어퍼암의 일면에 각각 접합되어 고정설치되는 외부케이스와, 이 외부케이스의 안쪽으로 삽입되면서 외부케이스의 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 내부케이스와, 이 내부케이스의 바닥면과 상기 로어암 및 어퍼암의 일면에 각각 탄력적으로 지지되면서 설치되는 탄성부재와, 상기 내부케이스의 바닥면을 관통하여 선단이 상기 로어암 및 어퍼암의 일면에 각각 접합되어 고정설치되면서 내부케이스의 이동을 안내하도록 된 내부케이스지지부재와, 상기 내부케이스의 선단에 나사결합되는 마운팅브라켓트와, 이 마운팅브라켓트의 전면에 접착되어 고정설치되는 스톱퍼부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 바운드스톱퍼를 설명하기 위한 분리사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 리바운드스톱퍼를 설명하기 위한 분리사시도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)는 현가장치를 구성하는 로어암(14) 및 어퍼암(15)에 각각 고정되도록 설치되어 있다.
즉, 상기 현가장치는 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 좌우측 차륜(1)의 휠에 결합되는 너클(11)과, 이 너클(11)의 상하단부에 볼조인트(12,13)를 매개로 각 각 결합되면서 휠의 움직임을 조절하도록 된 로어암(14) 및 어퍼암(15)과, 양단이 상기 로어암(14)과 연결되도록 설치되어 언더바디의 강도 및 강성을 증진시키면서 차체가 옆으로 흔들리는 것을 방지하도록 된 크로스멤버(16)와, 노면에서 받는 충격을 완화하는 코일스프링(17a) 및 이 코일스프링(17a)의 자유진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버(17b)로 이루어지며 상하단이 상기 어퍼암(15)과 로어암(14)에 각각 연결되도록 종축방향으로 설치되는 스트럿어셈블리(17)등으로 구성되어 있다.
한편, 상기 로어암(14)에는 도 3에 도시된 바와 같이 주행중인 차륜(1)이 상방향으로 튀어오르면서 현가장치가 최대로 압축되었을 때 상기 로어암(14)과 크로스멤버(16)의 끝단이 직접적으로 부딪히는 것을 방지하도록 된 바운드스톱퍼(20)가 고정되도록 설치되어 있고, 상기 어퍼암(15)에는 도 4에 도시된 바와 같이 주행중인 차륜(1)이 아랫방향으로 이동되면서 현가장치가 최대로 확장되었을 때 상기 어퍼암(15)과 크로스멤버(16)의 끝단이 직접적으로 부딪히는 것을 방지하도록 된 리바운드스톱퍼(20)가 고정되도록 설치되어 있다.
여기서, 상기 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)의 구성품은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 모두 동일한 부품으로 구성되게 된다.
즉, 상기 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)는, 상기 크로스멤버(16)쪽을 향하는 로어암(14) 및 어퍼암(15)의 일면에 각각 접합되어 고정설치되는 외부케이스(21,31)와, 이 외부케이스(21,31)의 안쪽으로 삽입되면서 외부케이스(21,31)의 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 내부케이스(22,32)와, 이 내부케이스(22,32)의 바닥면과 상기 로어암(14) 및 어퍼암(15)의 일면에 각각 탄력적으로 지지되면서 설치되는 탄성부재(23,33)와, 상기 내부케이스(22,32)의 바닥면을 관통하여 선단이 상기 로어암(14) 및 어퍼암(15)의 일면에 각각 접합되어 고정설치되면서 내부케이스(22,32)의 이동을 안내하도록 된 내부케이스지지부재(24,34)와, 상기 내부케이스(22,32)의 선단에 나사결합되는 마운팅브라켓트(25,35)와, 이 마운팅브라켓트(25,35)의 전면에 접착되어 고정설치되는 스톱퍼부재(26.36)로 구성되게 된다.
그리고, 상기 외부케이스(21,31)의 전면에는 내부케이스(22,32)의 탄성이동시 상기 외부케이스(21,31)가 마운팅브라켓트(25,35)와 직접적으로 접촉되는 것을 방지하도록 된 오링(O-ring ; 27,37)이 접합되어 고정되는 구조로 되어 있다.
또한, 상기 내부케이스(22,32)의 선단 외주면과 상기 마운팅브라켓트(25,35)의 내주면에는 내부케이스(22,32)와 마운팅브라켓트(25,35)의 나사결합을 위해 나사홈(22a,25a,32a,35a)이 각각 형성되어 있다.
한편, 상기 내부케이스(22,32)의 탄성이동은 상기 탄성부재(23,33)와 내부케이스지지부재(24,34)에 의해 한정되게 된다.
즉, 상기 내부케이스(22,32)가 외부케이스(21,31)의 안쪽에서 로어암(14) 및 어퍼암(15)쪽으로 이동되는 것은 상기 탄성부재(23,33)에 의해 한정되게 되며, 반대로 상기 내부케이스(22,32)가 크로스멤버(16)쪽으로 이동되는 것은 상기 내부케이스지지부재(24,34)에 의해 한정되게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)가 로어 암(14)과 어퍼암(15)에 각각 설치되게 되면, 주행중 현가장치의 요동으로 인해 상기 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)가 크로스멤버(16)와 접촉되더라도, 상기 크로스멤버(16)와 접촉되면서 발생된 충격력의 대부분이 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)에 의해 최대한 흡수되게 됨으로써, 차체쪽으로 전달되는 충격력이 최소화되어 차체의 파손이 최대한 방지되게 되고 이로 인해 주행의 안정성이 증진되면서 아울러 탑승자의 승차감도 향상되게 된다.
즉, 현가장치의 요동으로 인해 상기 바운드스톱퍼(20)나 또는 리바운드스톱퍼(30)가 크로스멤버(16)와 접촉되게 되면, 이때 발생된 충격력은 스톱퍼부재(26.36)의 변형으로 인해 1차적으로 감소되게 되고, 또한 상기 스톱퍼부재(26.36)와 결합된 내부케이스(22,32)가 외부케이스(21,31)의 안쪽으로 탄성이동되면서 탄성부재(23,33)의 탄성지지력에 의해 2차적으로 감소되게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)가 크로스멤버(16)와의 접촉으로 발생된 충격력을 이중흡수구조 방식을 이용하여 대부분 흡수할 수 있게 됨으로써, 도 2를 참조로 전술한 종래의 바운드스톱퍼(18) 및 리바운드스톱퍼(19)보다 충격흡수능력이 향상되게 되며, 이로 인해 차체쪽으로 전달되는 충격력이 최소화되면서 차체의 파손이 최대한 방지되게 되고 아울러 주행의 안정성이 증진되면서 탑승자의 승차감도 향상되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주행중 현가장치의 요동으로 인해 로어암에 설치된 바운드스톱퍼 및 어퍼암에 설치된 리바운드스톱퍼가 크로스멤버와 접촉되더라도, 이때 발생된 충격력의 대부분이 상기 바운드스톱퍼 및 리바운드스톱퍼에 의해 최대한 흡수되게 되며, 이로 인해 차체쪽으로 전달되는 충격력이 최소화되면서 차체의 파손이 최대한 방지되게 되고, 주행의 안정성이 증진되면서 탑승자의 승차감이 향상되어 차량에 대한 소비자의 선호도와 상품성이 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims (4)

  1. 로어암(14)과 어퍼암(15)에 각각 고정되도록 설치되어 상하방향으로의 요동을 억제시키도록 된 바운드스톱퍼(20) 및 리바운드스톱퍼(30)가,
    크로스멤버(16)쪽을 향하는 로어암(14) 및 어퍼암(15)의 일면에 각각 접합되어 고정설치되는 외부케이스(21,31)와, 이 외부케이스(21,31)의 안쪽으로 삽입되면서 외부케이스(21,31)의 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 내부케이스(22,32)와, 이 내부케이스(22,32)의 바닥면과 상기 로어암(14) 및 어퍼암(15)의 일면에 각각 탄력적으로 지지되면서 설치되는 탄성부재(23,33)와, 상기 내부케이스(22,32)의 바닥면을 관통하여 선단이 상기 로어암(14) 및 어퍼암(15)의 일면에 각각 접합되어 고정설치되면서 내부케이스(22,32)의 이동을 안내하도록 된 내부케이스지지부재(24,34)와, 상기 내부케이스(22,32)의 선단에 나사결합되는 마운팅브라켓트(25,35)와, 이 마운팅브라켓트(25,35)의 전면에 접착되어 고정설치되는 스톱퍼부재(26.36)로 구성된 자동차의 현가장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 외부케이스(21,31)의 전면에는 내부케이스(22,32)의 탄성이동시 상기 외부케이스(21,31)가 마운팅브라켓트(25,35)와 직접적으로 접촉되는 것을 방지하도록 된 오링(27,37)이 접합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 내부케이스(22,32)의 선단 외주면과 상기 마운팅브라켓트(25,35)의 내주면에는 내부케이스(22,32)와 마운팅브라켓트(25,35)의 나사결합을 위해 나사홈(22a,25a,32a,35a)이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 내부케이스(22,32)의 탄성이동이 상기 탄성부재(23,33)와 내부케이스지지부재(24,34)에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
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