KR100986080B1 - 자동차의 후륜 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 선회등에 의하여 휠에 횡력이 입력될 때 트레일링 아암의 밴딩 정도를 제어하여 휠의 토우 아웃량을 제어함으로써, 언더 스티어를 효율적으로 유도하여 조종 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.

이를 위하여 본 발명은 판형 트레일링 아암이 적용되는 자동차의 후륜 현가장치에 있어서, 휠을 회전가능하게 지지하는 휠 캐리어와 트레일링 아암의 연결부의 내측에 선택적으로 트레일링 아암의 플렉시블 구간을 축소시킬 수 있는 토우 제어수단을 배치하여 이루어지는 자동차의 후륜 현가장치를 제공한다.

토우, 트레일링 아암, 구동모터, 가압구

Description

자동차의 후륜 현가장치{REAR SUSPENSION SYSTEM OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선회에 의하여 휠에 횡력이 가해질 때 그 횡력의 크게에 따라 토우(TOE)량을 제어하여 언더 스티어를 효율적으로 유도함으로써, 조종 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것이다.

차량에 있어서의 현가장치는 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 2개의 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하여 주는 장치로서, 상하방향으로는 스프링과 유압 쇽 업소오버등에 의해 지지되고, 기타방향으로는 높은 강성과 유연성을 적절히 조화시킴으로써, 차체와 휠 사이의 상대운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 기능을 수행하게 된다.

이러한 현가장치는 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자에게 안락한 승차감을 제공하고, 운전자의 운전행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하며, 불규칙한 노면의 주행시 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 조종성 및 안정성을 확보하여야 한다는 기본 조 건을 만족시켜야만 한다.

이러한 조건을 만족시키기 위해서는 현가장치의 지오메트리에 의한 휠의 자세가 매우 중요한 요소로 작용하게 되는데, 특히, 토우는 차량의 직진 안정성 및 선회 안전성에 많은 영향을 미치게 되며, 선회시의 조종 안정성 측면에서 볼 때 언더 스티어로 유도하는 것이 바람직하다.

이러한 점을 고려하여 판형 트레일링 아암이 적용되는 일반적인 후륜 현가장치의 일예를 살펴보면, 도 5에서와 같이, 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 캐리어(200)의 하측단은 전후 일측간격을 두고 차폭방향으로 배치되는 전,후 로워 컨트롤 아암(202)(204)을 이용하여 미도시한 차체의 서브 프레임에 연결함과 동시에 차체 길이방향으로 배치되는 트레일링 아암(206)을 이용하여 차체와 연결하고 있다.

그리고 상기 휠 캐리어(200)의 상단부는 차폭 방향으로 배치되는 어퍼 컨트롤 아암(208)을 이용하여 차체와 연결하며, 적정 위치에는 차고방향으로 코일 스프링(210)과 쇽 업소오버(212)를 일체 또는 분리하여 배치하고 있다.

이에 따라 상하 진동 및 충격에 대하여는 쇽 업소오버 및 코일 스프링에서 완충 감쇠시키고, 횡력 및 전,후력에 대하여는 컨트롤 아암의 각 연결부에 적용되는 부시에 의하여 흡수되면서 현가장치로서의 제 기능을 발휘하게 되는 것이다.

그리고 선회등에 의하여 도 6에서와 같이 횡력이 입력되는 경우에는 지오메트리에 의하여 토우 아웃경향으로 유도되어 조종 안정성을 좋게 해 준다.

그러나 상기와 같은 현가장치에 있어서는 횡력이 휠을 토우 아웃방향으로 회전시키는 모멘트가 발생되고, 이때 트레일링 아암의 밴딩에 따라 토우 아웃량이 결정되는데, 트레일링 아암의 마운팅이 전측과 후측에 고정되어 있기 때문에 어느 횡력에 대한 토우 아웃량이 일정하여 횡력 크기에 대한 능동적인 대처가 이루어지지 않는다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 선회등에 의하여 휠에 횡력이 입력될 때 트레일링 아암의 밴딩 정도를 제어하여 휠의 토우 아웃량을 제어함으로써, 언더 스티어를 효율적으로 유도하여 조종 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 후륜 현가장치를 제공함에 있다.

이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 판형 트레일링 아암이 적용되는 자동차의 후륜 현가장치에 있어서,

휠을 회전가능하게 지지하는 휠 캐리어와 트레일링 아암의 연결부의 내측에 선택적으로 트레일링 아암의 플렉시블 구간을 축소시킬 수 있는 토우 제어수단을 배치하여 이루어지는 자동차의 후륜 현가장치를 제공한다.

상기에서 토우 제어수단은 휠 캐리어의 전측부에 배치되어 전자제어유닛에 의하여 제어되는 구동모터와, 상기 구동모터에 의하여 회동하는 회동간의 자유단부 에 장착되어 선택적으로 트레일링 아암의 내면에 밀착되는 가압구를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기에서와 같이, 본 발명은 트레일링 아암의 플레시블 구간 즉, 변형될 수 있는 구간의 길이를 조절함으로써, 그에 따른 휠의 토우 아웃량을 제어할 수 있는 것이다.

즉, 저속 선회 및 차선 변경에 의하여 횡력이 휠에 입력되는 경우에는 상기 플레시블 구간을 축소시켜 트레일링 아암의 변형을 작게 함으로써, 토우 아웃량을 작게하여 조종 안정성과 횡력 강성을 증대시킬 수 있게 된다.

그리고 고속 급선회 및 급속 차선 변경의 경우에는 플렉시블 구간을 증대시켜 트레일링 아암의 변형을 크게 함으로써, 토우 아웃량을 증대시켜 조정 안정성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 현가장치의 일예를 보인 사시도로서, 설명의 편의상 오른쪽 현가장치만을 도시하고 있으며, 그 반대측의 현가장치는 대칭의 형태로 배치됨을 전제한다.

상기 현가장치는 휠(2)을 회전 가능하게 지지하는 휠 캐리어(4)의 하측단은 전후 일측간격을 두고 차폭방향으로 배치되는 전,후 로워 컨트롤 아암(6)(8)을 이 용하여 미도시한 차체의 서브 프레임에 연결함과 동시에 차체 길이방향으로 배치되는 트레일링 아암(10)을 이용하여 차체와 연결하고 있다.

그리고 상기 휠 캐리어(4)의 상단부는 차폭 방향으로 배치되는 어퍼 컨트롤 아암(12)을 이용하여 차체와 연결하며, 적정 위치에는 차고 방향으로 코일 스프링(14)과 쇽 업소오버(16)를 일체 또는 분리하여 배치하는데, 본 발명에서는 상기 코일 스프링(14)이 후측 로워 컨트롤 아암(8)상에 배치되는 것으로 도시하고 있다.

이러한 현가장치에 있어서, 본 발명은 도 1 및 도 2에서와 같이, 트레일링 아암(10)의 내측에 횡력의 입력시 트레일링 아암(10)의 밴딩을 제어할 수 있는 토우 제어수단(T)을 배치하였다.

상기에서 토우 제어수단(T)은 휠 캐리어(4)와 트레일링 아암(10)의 연결부에 배치되는데, 그 구성을 살펴보면 미도시한 전자제어유닛에 의하여 제어되는 구동모터(20)와, 상기 구동모터(20)에 의하여 회동하는 회동간(22)의 자유단부에 장착되는 가압구(24)로 이루어진다.

상기에서 전자제어유닛은 휠 스피드 센서, 스티어링 휠 각도 센서, 요 센서로부터 신호를 받아 상기 구동 모터(20)를 제어하게 된다.

그리고 상기 가압구(24)는 상기 구동모터(20)에 의하여 회동 제어되면서 선택적으로 상기 트레일링 아암(10)의 내면을 가압하게 된다.

상기 가압구(24)의 내측면, 즉 트레일링 아암(10)과의 접촉면은 가능한 넓게 형성하여 접촉면적을 크게 하고, 특히 세로방향으로의 접촉 면적을 크게하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 직사각형 형태의 접촉 면적을 갖도록 하는 것이 좋다.

상기와 같이 이루어지는 토우 제어수단의 작동을 설명하면, 먼저 트레일링 아암(10)은 판상으로 이루어지고, 전측 연결부가 차체와 연결되고, 후측 연결부가 휠 캐리어(4)와 연결되는 바, 전,후 연결부 사이에 플랙시블 구간(F)이 형성된다.

이에 따라 휠(2)에 횡력이 가해지는 경우 그 길이에 의하여 밴딩이 이루어지게 된다.

이러한 전제하에서 차량이 주행할 때 저속 선회 및 차선 변경시에는 약간의 토우 아웃으로 유도되고, 고속 급선회 및 돌발 차선 변경 등과 같은 경우에는 크게 토우 아웃으로 유도되는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 의하면, 차량의 저속 선회 및 차선 변경으로 횡력이 입력될 때에는 도 3의 A에서와 같이 미도시한 전자제어유닛에서 구동모터(20)를 제어하여 가압구(24)가 트레일링 아암(10)의 내면과 밀착되도록 한다.

그러면 트레일링 아암(10)의 플렉시블 구간(F)이 가압구(24)의 전측부까지 줄어들게 되는 바, 휠(2)에 횡력이 가해지더라도 트레일링 아암(10)의 변형이 축소되면서 도 3의 B에서와 같이 약간의 토우 아웃이 발생하게 되며, 이에 따라 저속에서 언더스티어 축소로 조종 안정성과 횡력에 대한 강성이 증대되는 것이다.

그리고 상기와는 반대로 차량이 고속 급선회 및 돌발 차선 변경으로 횡력이 입력될 때에는 도 4의 A에서와 같이 미도시한 전자제어유닛에서 구동모터(20)를 제어하여 가압구(24)가 트레일링 아암(10)으로부터 이격되도록 한다.

그러면 트레일잉 아암(10)의 플렉시블 구간(F)이 휠 캐리어(4)의 전단부가 연장되면서 변형될 수 있는 플렉시블 구간(F)이 증대되어 휠(2)에 횡력이 가해지면 도 4의 B에서와 같이 토우 아웃이 증대되면서 언더스티어가 증대되어 조종 안정성을 향상시키게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 트레일링 아암(10)의 플레시블 구간(F) 즉, 변형될 수 있는 구간의 길이를 조절함으로써, 그에 따른 휠(2)의 토우 아웃량을 제어할 수 있도록 구성한 것이다.

상기에서 본 발명의 현가장치에 대한 바람직한 실시 예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 1은 본 발명에 의한 현가장치의 사시도.

도 2는 본 발명의 요부 확대 사시도.

도 3의 A, B는 저속 선회 및 차선 변경시의 작동 상태도.

도 4의 A, B는 고속 급선회 및 돌발 차선 변경시의 작동 상태도.

도 5는 일반적인 판형 트레일링 아암이 적용된 현가장치의 사시도.

도 6은 종래 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 판형 트레일링 아암이 적용되는 자동차의 후륜 현가장치에 있어서,

   휠을 회전가능하게 지지하는 휠 캐리어와 트레일링 아암의 연결부의 내측에 선택적으로 트레일링 아암의 플렉시블 구간을 축소시킬 수 있는 토우 제어수단을 배치하되,

   상기 토우 제어수단은 휠 캐리어의 전측부에 배치되어 전자제어유닛에 의하여 제어되는 구동모터와, 상기 구동모터에 의하여 회동하는 회동간의 자유단부에 장착되어 선택적으로 트레일링 아암의 내면에 밀착되는 가압구를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.

Images