KR100962203B1 - 스트럿형 현가장치 - Google Patents

Abstract

스트럿 바의 하부 스프링 시트 하측에 회전 마운터를 구성하고, 탑 마운터와 상기 회전 마운터 사이에 보조 스프링을 추가 구성하여 액추에이터에 의해 상기 회전 마운터를 회전 구동함으로써 상기 보조 스프링의 강성을 가변하여 차체의 지상고 및 자세 제어가 가능하도록 하는 스트럿형 현가장치를 제공한다.

스트럿, 보조 스프링, 지상고, 차체 자세, 벤드 스프링

Description

스트럿형 현가장치{STRUT TYPE SUSPENSION SYSTEM}

본 발명은 스트럿형 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스트럿 바 상에 메인 스프링과 함께 강성을 가변할 수 있도록 한 보조 스프링을 추가 구성함으로써 차체의 지상고 및 자세 제어가 가능하도록 하는 스트럿형 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 있어서의 현가장치는 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 두 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하여 주는 장치로서, 상하방향으로는 스프링과 쇽 업소버 등에 의해 지지되고, 기타방향으로는 높은 강성과 유연성을 적절히 조화시킴으로써, 차체와 휠 사이의 상대운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 기능을 수행하게 된다.

이러한 현가장치는 차량의 주행 중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자의 안락한 승차감을 제공하고, 운전자의 운전행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하여야 하며, 불규칙한 노면의 주행 시, 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 안정성을 확보하여야 하다는 기본 조건을 만족시켜야만 한다.

상기와 같은 조건을 만족시키기 위하여 여러 종류의 현가장치가 개발되어 실차에 적용되고 있는데, 본 발명에 관계하는 종래 스트럿형 현가장치의 구성을 살펴보면, 도 1에서와 같이, 휠(101)을 회전 가능하게 지지하는 너클(103)이 구비되며, 상기 너클(103)의 하측은 로워암(105)을 개재시켜 차체와 연결된다.

상기 너클(103)의 상측은 마운터를 통하여 스트럿 바(107; 즉, 쇽 업소버)의 하측과 연결되고, 상기 스트럿 바(107)의 상측은 탑 마운터(109)를 통하여 차체(100)에 장착된다.

상기 스트럿 바(107)에는 그 상부에 상부 스프링 시트(113)와, 그 하부에 하부 스프링 시트(115)가 구성되며, 상기 상부 스프링 시트(113)와 하부 스프링 시트(115) 사이에는 메인 스프링(111)이 설치된다.

즉, 상기 메인 스프링(111)은 노면으로부터 충격을 완화시키며, 상기 스트럿 바(107)는 상기 메인 스프링(111)의 자유진동을 감쇄 제어하여 승차감을 좋게 한다.

그리고 상기 스트럿 바(107)의 일측에는 차체에 설치된 스테빌라이저 바(117)의 단부가 연결링크(119)를 통하여 연결되어 차체의 롤을 억제하는 작용을 하게 된다.

상기와 같은 스트럿형 현가장치는 구조가 간단하여 경량화 및 공간확보와 원가가 저렴하고, 엔진룸의 공간 확보가 유리하며, 장착 위치에 따른 휠(101)의 자세 변화가 작다는 장점을 가지고 있다.

그러나 상기한 종래의 스트럿형 현가장치는 메인 스프링(111)의 강성에 의해 차체의 지상고 또는 자세가 일정하게 고정되어 이를 조정하는 것이 불가능한 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로써, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스트럿 바의 하부 스프링 시트 하측에 회전 마운터를 구성하고, 탑 마운터와 상기 회전 마운터 사이에는 보조 스프링을 추가 구성하여 액추에이터에 의해 상기 회전 마운터를 회전 구동함으로써 상기 보조 스프링의 강성을 가변하여 차체의 지상고 및 자세 제어가 가능하도록 하는 스트럿형 현가장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 스트럿형 현가장치는 너클의 하측이 로워암을 통하여 차체와 연결되고, 상기 너클의 상측은 스트럿 바의 하측에 연결되며, 상기 스트럿 바의 상측은 탑 마운터를 통하여 차체에 장착되고, 상기 스트럿 바 상의 상부 스프링 시트와 하부 스프링 시트 사이에는 메인 스프링이 설치되며, 상기 스트럿 바의 일측은 차체에 설치된 스테빌라이저 바의 단부가 연결링크를 통하여 연결되어 구성되는 스트럿형 현가장치에 있어서,

상기 스트럿 바의 하부 스프링 시트 하측에 베어링을 개재하여 회전 가능하게 설치되며, 그 외주면상의 일정구간에는 기어부를 형성함과 동시에, 상기 외주면 상의 상기 기어부 양측에 걸림턱으로 이루어지는 스프링 장착부가 형성되는 회전 마운터; 봉 형상의 벤드 스프링으로 구성되어, 상단이 상기 탑 마운터에 연결되고 하단이 상기 회전 마운터의 스프링 장착부에 끼워져 설치되어 상기 탑 마운터와 회전 마운터를 연결하는 한 쌍의 보조 스프링; 상기 스트럿 바의 일측에 고정 장착되며, 회전축 상에는 상기 회전 마운터의 기어부에 치합되는 구동기어를 형성하는 액추에이터를 포함한다.

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이상에서와 같이 본 발명의 스트럿형 현가장치에 의하면, 스트럿 바의 하부 스프링 시트 하측에 회전 마운터를 구성하고, 탑 마운터와 상기 회전 마운터 사이에는 벤드 스프링으로 이루어지는 보조 스프링을 연결 구성하여 액추에이터의 작동에 따라 상기 회전 마운터를 회전 구동함으로써 상기 보조 스프링의 강성을 설정된범위 내에서 가변 제어하여 메인 스프링의 강성과 함께 차체의 지상고 및 자세 제어를 가능하게 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스트럿형 현가장치의 일측 구성도이다.

본 실시예에 따른 스트럿형 현가장치의 구성은, 도 2에 도시한 바와 같이, 휠(1)을 회전 가능하게 지지하는 너클(3)이 구비되며, 상기 너클(3)의 하측은 로워암(5)을 개재시켜 차체와 연결된다.

상기 너클(3)의 상측은 마운터를 통하여 스트럿 바(7; 즉, 쇽 업소버)의 하측과 연결되고, 상기 스트럿 바(7)의 상측은 탑 마운터(9)를 통하여 차체(10)에 장착된다.

상기 스트럿 바(7)에는 그 상부에 상부 스프링 시트(13)와, 그 하부에 하부 스프링 시트(15)가 구성되며, 상기 상부 스프링 시트(13)와 하부 스프링 시트(15) 사이에는 메인 스프링(11)이 설치된다.

상기 스트럿 바(7)의 일측에는 차체에 설치된 스테빌라이저 바(17)의 단부가 연결링크(19)를 통하여 연결되어 차체의 롤을 억제하는 작용을 하게 된다.

그리고 상기한 스트럿 바(7) 상의 하부 스프링 시트(15) 하측에는 회전 마운터(21)가 회전 가능하게 설치되며, 도 3에서 도시한 바와 같이, 이 회전 마운터(21)의 외주면상에는 일정구간 기어부(23)가 형성된다.

또한, 상기 회전 마운터(21)는 상기 스트럿 바(7) 상에 베어링(25)을 개재하여 설치되며, 그 외주면 상에는 2개소에 걸림턱(27)으로 이루어지는 스프링 장착부(29)가 형성된다.

그리고 상기 탑 마운터(9)와 상기 회전 마운터(21) 사이에는 보조 스프링(31)이 연결되는데, 상기 보조 스프링(31)은 봉 형상의 벤드 스프링으로 형성되어 그 상단이 상기 탑 마운터(9)에 힌지 연결되고, 그 하단이 상기 회전 마운터(21)에 체결된다.

즉, 상기한 보조 스프링(31)의 하단은 상기 회전 마운터(21) 상의 스프링 장착부(29)에 끼워져 볼트 체결되어 장착된다.

한편, 상기 스트럿 바(7)의 일측에는 액추에이터(33)가 고정 장착되는데, 상기 액추에이터(33)는 제어기(35)의 제어신호에 따라 회전수 및 회전 방향 제어가 가능한 전동모터로 이루어진다.

이러한 액추에이터(33)는 그 회전축(37) 상에 상기 회전 마운터(21)의 기어부(23)에 치합되는 구동기어(39)가 일체로 구성된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 스트럿형 현가장치는 상기 메인 스프링(11)과 함께 보조 스프링(31)이 노면으로부터 충격을 완화시키며, 상기 스트럿 바(7)는 상기 메인 스프링(11)과 보조 스프링(31)의 자유진동을 감쇄 제어하여 승차감을 좋게 한다.

한편, 상기한 스트럿형 현가장치는 일정한 강성을 갖는 메인 스프링(11)과 함께 상기 보조 스프링(31)의 강성을 가변하여 차체의 지상고 또는 차체의 자세를 조정하는 것이 가능하게 된다.

즉, 상기 보조 스프링(31)의 강성을 크게 하여 차체의 지상고를 높이거나 자세를 조정하기 위해서는, 도 4의 S1에서와 같은 초기상태에서 제어신호에 따라 상기 액추에이터(33)를 일방향으로 구동시킨다.

그러면, 상기 액추에이터(33)의 구동기어(39)에 기어부(23)를 통하여 치합된 회전 마운터(21)는, 도 4의 (S2)에서 도시한 바와 같이, 타방향으로 회전하여 상기 각 보조 스프링(31)의 하단을, 상기 탑 마운터(9)에 연결된 그 상단의 연결부 수직선(SL)상에 가깝도록 이동시키게 된다.

이에 따라, 상기 보조 스프링(31)은 그 벤딩량이 증가하여 그 강성이 커지게 되며, 상기한 보조 스프링(31)의 증가된 강성은 상기 메인 스프링(11)과 함께 차체의 지상고를 높이거나 차체의 자세를 조정할 수 있도록 한다.

반면, 상기 차체의 지상고를 낮추거나 이로 인해 차체의 자세를 조정하기 위해서는 상기 액추에이터(33)의 회전방향을 반대로 하여 작동시킴으로써 이룰 수 있으며, 그 구체적인 작동의 설명은 상기의 액추에이터(33)의 일방향 구동과 반대로 이루어짐으로 생략한다.

도 1은 종래 기술에 따른 스트럿형 현가장치의 일측 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스트럿형 현가장치의 일측 구성도이다.

도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스트럿형 현가장치의 작동 상태도이다.

Claims (3)

1. 너클의 하측이 로워암을 통하여 차체와 연결되고, 상기 너클의 상측은 스트럿 바의 하측에 연결되며, 상기 스트럿 바의 상측은 탑 마운터를 통하여 차체에 장착되고, 상기 스트럿 바 상의 상부 스프링 시트와 하부 스프링 시트 사이에는 메인 스프링이 설치되며, 상기 스트럿 바의 일측은 차체에 설치된 스테빌라이저 바의 단부가 연결링크를 통하여 연결되어 구성되는 스트럿형 현가장치에 있어서,

   상기 스트럿 바의 하부 스프링 시트 하측에 베어링을 개재하여 회전 가능하게 설치되며, 그 외주면상의 일정구간에는 기어부를 형성함과 동시에, 상기 외주면 상의 상기 기어부 양측에 걸림턱으로 이루어지는 스프링 장착부가 형성되는 회전 마운터;

   봉 형상의 벤드 스프링으로 구성되어, 상단이 상기 탑 마운터에 연결되고 하단이 상기 회전 마운터의 스프링 장착부에 끼워져 설치되어 상기 탑 마운터와 회전 마운터를 연결하는 한 쌍의 보조 스프링;

   상기 스트럿 바의 일측에 고정 장착되며, 회전축 상에는 상기 회전 마운터의 기어부에 치합되는 구동기어를 형성하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트럿형 현가장치.
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