KR100980976B1 - 로어 아암의 장착 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로어 아암측 후방 마운트를 차체측 마운팅 브라켓에 장착함에 있어, 타이어를 통해 노면으로부터 입력되는 횡방향의 하중에 따라 후방 마운트에 대한 장착 각도를 가변적으로 변화되도록 함으로써, 횡력 스티어 특성과 브레이킹 스티어 특성의 향상을 도모함과 더불어 주행중 차량의 거동 자세를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 일측에 너클을 장착하면서 타측의 전/후방 부위에 각각 차체측 전/후방 마운팅 브라켓과의 결합을 위한 전/후방 마운트를 갖춘 로어 아암에 있어서, 상기 차체측 후방 마운팅 브라켓의 전/후방 플랜지부에는 하중 대비 변형 특성이 상호 다른 완충성 재질의 부시가 각각 설치되되; 상기 후방 마운팅 브라켓의 전방측 플랜지부에 설치된 부시의 하중 대비 변형 특성이 상기 후방측 플랜지부에 설치된 부시의 하중 대비 변형 특성에 비해 크게 설정된 것을 특징으로 한다.

Description

로어 아암의 장착 구조{mounting structure for lower arm}

도 1은 종래 로어 아암의 설치 상태를 도시한 평면도.

도 2는 종래 로어 아암의 또 다른 형태의 설치 상태를 도시한 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 로어 아암의 장착 구조를 도시한 평면도.

도 4는 도 3에 도시된 로어 아암의 후방 마운트 부위만을 확대하여 도시한 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 전/후방 부시의 하중 대비 변형 특성을 나타낸 그래프.

도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도.

도 7은 주행중 횡력의 발생시, 로어 아암의 후방 마운트에 대한 축방향의 변형 상태를 도시한 평면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-로어 아암 12-전방 마운트

14-후방 마운트 16-후방 마운팅 브라켓

16a,16b-전/후방측 플랜지부 18a,18b-부시

20-중공형 칼라

본 발명은 로어 아암의 장착 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로어 아암의 후방측 마운트에 대한 차체측 장착 각도를 주행중 로어 아암을 통해 입력되는 횡방향 하중의 정도에 따라 가변적으로 변화시킬 수 있도록 하는 로어 아암의 장착 구조에 관한 것이다.

일반적으로 승용 자동차의 전륜 현가장치에 있어 차체와 너클 사이를 연결하는 로어 아암(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 일측에 너클(도시안됨)을 장착하면서 타측의 전/후방 부위에 각각 차체측 전/후방 마운팅 브라켓(도시안됨)과의 결합을 위한 전방 마운트(12)와 후방 마운트(14)를 각각 구비하고 있다.

여기서, 타이어(T)의 휠 센터에 가깝게 위치한 마운트를 A 부싱이라 하고, 타이어(T)의 휠 센터에 상대적으로 멀리 위치한 마운트를 G 부싱이라 통칭하고 있는 바, 상기 전방 마운트(12)가 G 부싱에 해당하고, 상기 후방 마운트(14)가 A 부싱에 해당하게 된다.

또한, 상기 전방 마운트(12)와 상기 후방 마운트(14)는 각각 차체측 서브 프레임 내지 크로스 멤버(이상 도시안됨)에 접합되어 고정된 전/후방 마운팅 브라켓에 나사 체결로서 고정된다.

한편, 상기 로어 아암(10)에 있어, 상기 후방 마운트(14)는 이의 축방향(X)을 상기 전방 마운트(12)를 향하도록 설정되어 있는 바, 이러한 이유는 주행중 휠 의 범프 및 리바운드시 상기 로어 아암(10)의 회전축을 상기 후방 마운트(14)의 축방향(X)으로 설정함으로써, 상기 후방 마운트(14)의 부싱에 대한 비틀림을 줄일 수 있고, 이는 부싱에 있어 내구에 유리하기 때문이다.

그러나, 상기와 같이 후방 마운트(14)의 축방향(X)을 설정하게 되면, 횡력 스티어 특성이 저하되고, 또한 브레이킹 스티어 특성이 과도하게 되는 등의 부작용이 있게 된다.

이에 따라 상기 후방 마운트(14)의 축방향(X)을 도 2에 도시된 바와 같이, 차체의 전후방향을 따라 설정하기도 하는 데, 이 경우에는 횡력 스티어 특성이 향상되고, 브레이킹 스티어 특성이 적정하게 되는 이점은 있지만, 주행중 휠의 범프 및 리바운드시 상기 후방 마운트(14)에 있어 부싱의 회전 방향이 상기 로어 아암(10)의 회전 방향과 일치하지 않기 때문에, 상기 후방 마운트(14)의 부싱에 대한 내구 문제가 발생할 소지가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 로어 아암측 후방 마운트를 차체측 마운팅 브라켓에 장착함에 있어, 타이어를 통해 노면으로부터 입력되는 횡방향의 하중에 따라 후방 마운트에 대한 장착 각도를 가변적으로 변화되도록 함으로써, 횡력 스티어 특성과 브레이킹 스티어 특성의 향상을 도모함과 더불어 주행중 차량의 거동 자세를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 너클을 장착하면서 타측의 전/후방 부위에 각각 차체측 전/후방 마운팅 브라켓과의 결합을 위한 전/후방 마운트를 갖춘 로어 아암에 있어서, 상기 차체측 후방 마운팅 브라켓의 전/후방 플랜지부에는 하중 대비 변형 특성이 상호 다른 완충성 재질의 부시가 각각 설치되되; 상기 후방 마운팅 브라켓의 전방측 플랜지부에 설치된 부시의 하중 대비 변형 특성이 상기 후방측 플랜지부에 설치된 부시의 하중 대비 변형 특성에 비해 크게 설정된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 승용 자동차의 전륜 현가장치에 있어 차체와 너클 사이를 연결하는 로어 아암(10)은 일측에 너클(도시안됨)을 장착하면서 타측의 전/후방 부위에 각각 차체측과의 결합을 위한 전방 마운트(12)와 후방 마운트(14)를 각각 구비하고 있다.

여기서, 상기 후방 마운트(14)를 차체측에 결합시켜 주는 후방 마운팅 브라켓(16)은 도 4에 도시된 바와 같이, 이의 전/후방 플랜지부(16a,16b)에 하중 대비 변형 특성이 상호 다른 고무류의 완충성 재질인 부시(18a,18b)를 각각 설치하고 있는 데, 상기 후방 마운팅 브라켓(16)의 전방측 플랜지부(16a)에 설치된 부시(18a)의 하중 대비 변형 특성은 상기 후방측 플랜지부(16b)에 설치된 부시(18b)의 하중 대비 변형 특성에 비해 크도록 설정된다.

즉, 상기 후방 마운팅 브라켓(16)의 전/후방 플랜지부(16a,16b)에 각각 설치된 부시(18a,18b)의 하중 대비 변형 특성은 도 5에 도시된 바와 같이, 동일한 하중을 가한 경우에 전방측 플랜지부(16a)에 설치된 부시(18a)의 변형이 후방측 플랜지부(16b)에 설치된 부시(18b)에 비해 훨씬 더 크다는 것이다.

이 경우, 상기 전/후방 플랜지부(16a,16b)에 설치된 부시(18a,18b)의 하중 대비 변형 특성은 외력에 의해 발생되는 변형의 정도가 어느 정도의 한계에 도달하면, 추가로 변형되지 않고 변형이 종료되어 더 이상의 변형이 수반되지 않는 한계 변형점을 가지고 있음은 물론이다.

그리고, 상기 후방 마운팅 브라켓(16)의 전/후방 플랜지부(16a,16b)에 설치되는 상기 부시(18a,18b)는 도 6에 도시된 바와 같이, 각각 중앙에 볼트(B)의 삽입을 위한 관통공이 형성되고, 상기 관통공에는 볼트(B)와 직접 접촉되는 금속재의 중공형 칼라(hollow collar; 20)가 고정 설치되어 있는 바, 상기 중공형 칼라(20)는 상기 볼트(B)와 부시(18a,18b) 사이의 직접적인 접촉을 방지할 수 있어, 상기 부시(18a,18b)에 대한 손상을 줄일 수 있게 한다.

또한, 상기 부시(18a,18b)의 외측과 내측의 전 둘레에는 상기 전/후방측 플랜지부(16a,16b)와 상기 중공형 칼라(20)와의 압입 고정을 위한 요홈부(18c,18d)가 각각 형성되어 있어, 상기 부시(18a,18b)는 상기 전/후방측 플랜지부(16a,16b)에 각각 견고하게 고정되고, 아울러 상기 중공형 칼라(20)도 상기 부시(18a,18b)에 각각 견고하게 고정될 수 있게 된다.

따라서, 주행중 타이어(T)를 통해 상기 로어 아암(10)에 횡력이 작용하지 않을 때에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 로어 아암(10)의 후방 마운트(14)는 이의 축방향(X)이 최초 설정된 바와 같이 상기 전방 마운트(12)를 향해 지속할 수 있게 되고, 이 결과, 주행중 휠의 범프 및 리바운드시 상기 로어 아암(10)의 회전축을 상기 후방 마운트(14)의 축방향(X)으로 설정할 수 있게 되어, 상기 후방 마운트(14)의 부싱에 대한 비틀림을 줄일 수 있음과 더불어, 부싱의 내구성도 확보할 수 있게 된다.

이에 반해, 주행중 타이어(T)를 통해 횡력이 작용하게 되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 후방 마운팅 브라켓(16)의 전방측 플랜지부(16a)에 설치된 부시(18a)의 하중 대비 변형 특성이 후방측 플랜지부(16b)에 설치된 부시(18b)에 비해 크게 설정되어 있음에 따라, 상기 로어 아암(10)의 후방 마운트(14)의 축방향(X)은 최초 전방 마운트(12)를 향한 위치에서 차체의 전후 방향으로 이동하게 되므로, 횡력의 작용시 스티어 특성이 토우-아웃으로 커지게 되며, 브레이킹 하중의 작용시 스티어 특성이 작아지게 되어, 전체적인 차량의 거동 자세는 안정적으로 유도된다.

즉, 주행중 로어 아암(10)에 횡력이 가해지면, 상기 로어 아암(10)의 전/후방 마운트(12,14)중에서 후방 마운트(14)를 차체측에 고정시켜 주는 상기 후방 마운팅 브라켓(16)의 전방측 플랜지부(16a)에 설치된 부시(18a)에서 후방측 플랜지부(16b)에 설치된 부시(18b)에 비해 더 큰 정도의 축 직각방향으로의 변형이 수반되므로, 상기 후방 마운트(14)의 축방향(X)은 기존의 전방 마운트(12)를 향하고 있다가 차체의 전후 방향을 향하도록 소정의 각도로 회동하게 되고, 이로 인해 전륜에 서의 횡력 스티어 특성과 브레이킹 스티어 특성은 안정화되어진다.

이를 상기 로어 아암(10)에 횡력이 작용하는 경우에 있어, 상기 후방 마운팅 브라켓(16)에 구비된 부시(18a,18b)에서 변형의 발생 전/후 시점에서 각각 상기 후방 마운트(14)에서 축방향(X)과 축직각방향(Y)에 대한 분력을 분석해 보면 보다 명확하게 알 수 있다.

즉, 도 3과 도 7에 각각 도시된 바와 같이, 상기 후방 마운트(14)에서 축방향 작용력(Fx)이 상기 부시(18a,18b)의 변형 전에 비해 변형 후에 훨씬 작게 작용하는 반면에, 축직각방향 작용력(Fy)은 변형 후에 훨씬 더 크게 작용하게 된다.

부연하자면, 본 발명은 주행중 노면으로부터 입력되는 횡력에 따라 로어 아암(10)의 후방 마운트(14)에 대한 장착 각도를 가변적으로 변화시킴으로써, 횡력 스티어 특성과 브레이킹 스티어 특성의 향상을 도모함과 더불어 주행중 차량의 거동 자세를 안정적으로 유지할 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 로어 아암의 장착 구조에 의하면, 로어 아암의 전/후방 마운트 중에서 후방 마운트의 축방향이 횡력의 인가 방향에 따라 선회할 수 있게 되어, 주행중 타이어의 범프 및 리바운드시 로어 아암의 후방 마운트는 축방향으로 회전하게 되어, 카르단 각(cardanic angle)이 발생하지 않기 때문에 부싱의 비틀림이 적어져 내구성이 증진될 수 있게 된다.

또한, 주행중 횡력의 작용시 토우 특성을 언더스티어로 유도하여 차량의 거 동 자세를 안정적으로 유지할 수 있게 되고, 아울러 응답 속도가 빨라져 차량의 핸들링 특성이 향상된다.

Claims (3)

1. 일측에 너클을 장착하면서 타측의 전/후방 부위에 각각 차체측 전/후방 마운팅 브라켓과의 결합을 위한 전/후방 마운트를 갖춘 로어 아암에 있어서,

   상기 차체측 후방 마운팅 브라켓의 전/후방 플랜지부에는 하중 대비 변형 특성이 상호 다른 완충성 재질의 부시가 각각 설치되되;

   상기 후방 마운팅 브라켓의 전방측 플랜지부에 설치된 부시의 하중 대비 변형 특성이 상기 후방측 플랜지부에 설치된 부시의 하중 대비 변형 특성에 비해 크게 설정되고, 상기 부시는 중앙에 볼트의 삽입을 위한 관통공이 형성되고, 상기 관통공에는 볼트와 직접 접촉되는 금속재의 중공형 칼라가 설치된 것을 특징으로 하는 로어 아암의 장착 구조.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 부시의 내/외측 전 둘레에는 상기 전/후방측 플랜지부와 상기 중공형 칼라와의 압입 고정을 위한 요홈부가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 로어 아암의 장착 구조.

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