KR101124061B1 - 프레임 일체형 후방 현가 장치 - Google Patents

Abstract

일체형 후방 현가 장치 조립체(5)가 자동차의 트랜스미션 케이스(21)와 후방 휠 캐리어(carriers)와 프레임 레일(10)에 고정식으로 장착된다. 일체형 후방 현가 장치 조립체는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 복수의 말단 아암(15, trailing arm)을 포함한다. 각각의 제1 단부는 프레임 레일(10) 중 하나에 장착되고 각각의 제2 단부는 각각의 후방 휠 캐리어에 장착된다. 복수의 제어 아암(25)이 복수의 말단 아암(15)을 제어하기 위한 각각의 복수의 말단 아암에 피봇식(pivotally)으로 장착된다. 대향 단부들을 갖는 복합 링크 부재(30, compound link member)는 각각의 복수의 말단에 부착된다. 일체형 후방 현가 장치 조립체는 각각의 프레임 레일(10)에 고정식으로 장착된 트랜스미션 가로 부재(20, cross member)를 또한 포함한다. 트랜스미션 가로 부재는 트랜스미션 케이스(21)를 수용하고 각각의 복수의 제어 아암(25)을 트랜스미션 가로 부재에 장착하는 고정구를 포함하여, 트랜스미션 가로 부재에 의해 일체형 후방 현가 장치 조립체와 트랜스미션 케이스가 상기 일체형 현가 장치 조립체를 프레임 레일에 장착하기에 앞서 조립되는 것이 용이하게 된다.

일체형 후방 현가 장치 조립체, 트랜스미션 가로 부재, 고정구, 트랜스미션 케이스.

Description

프레임 일체형 후방 현가 장치{FRAME INTEGRATED REAR SUSPENSION}

본 발명은 대체로 자동차용 휠 현가 장치에 관련된 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 후방 휠 독립 현가 장치에 관련된 것이다.

차량의 현가 장치는 액슬 샤프트(axle shaft)를 차체와 연결한다. 현가 장치는 차체에 대한 타이어의 위치를 제어한다. 또한, 현가 장치는 액슬 샤프트가 도로 표면으로부터 차체로 진동 또는 충격을 직접적으로 전달하는 것을 방지하는데, 그에 의해 더 부드러운 승차감이 제공된다. 통상, 현가 장치는 적응성(flexible)이 있도록 만들어져 주행 표면으로부터의 충격을 흡수하며 타이어로부터 차체에 전달되는 힘을 제한한다.

현가 장치는 대체로 성능 특성 및 구조에 따라 분류된다. 예를 들어, 많은 차량에서는, 각각의 후방 휠이 후방 휠의 이동 및 힘을 차체 또는 다른 후방 휠에 전달하지 않고 주행 조건에 반응할 수 있는 독립 후방 현가 장치를 갖도록 제조된다. 이러한 독립 현가 장치는 차량의 핸들링(handling) 및 주행 특성을 개선한다.

통상, 독립 현가 장치는 언더스티어링(understeering) 조건 동안 동적인 핸들링 반응을 나타내도록 설계된다. 양호한 현가 장치 설계는 직선으로 주행된 경우에 휠 위치의 작은 변화를 나타낼 뿐만 아니라, 코너링 동안의 높은 횡방향 반력(transverse reaction force)도 나타낸다. 이러한 현가 장치 특징은, 코너링 조작 동안에 차체 롤링을 보상하기 위해 캠버 각(camber angle)에서 변화를 제공하는 능력뿐만 아니라 높은 롤링 중심(high roll center)을 갖는 현가 장치에 의해 통상 달성된다. 또한, 코너링 조작 중 발생되는 측방향 힘은 코너링 조작 중 차체 롤링 언더스티어링(body roll understeering)을 균형잡는 토인(toe-in) 거동을 통상 야기시킬 것이다.

상기에서 약술한 성능 특성을 가질 뿐만 아니라, 부품의 수를 감소시킴으로써 자동차용 현가 장치의 전체 비용을 감소시키는 현가 장치를 구비하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 본 기술분야에서는, 통상의 현가 장치와 비교하여 높은 롤링 중심뿐만 아니라 측방향 힘에 의해 현저한 토인을 제공하고 부품의 수를 감소시킴으로써 현가 장치의 전체 비용을 감소시키는 현가 장치를 제공할 필요성이 있다.

일체형 후방 현가 장치 조립체가 자동차의 트랜스미션 케이스와, 후방 휠 캐리어(carriers)와, 프레임 레일에 고정식으로 장착된다. 일체형 후방 현가 장치 조립체는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 복수의 말단 아암(trailing arm)을 포함한다. 각각의 제1 단부는 프레임 레일 중 하나에 장착되고 각각의 제2 단부는 각각의 후방 휠 캐리어에 장착된다. 복수의 제어 아암이 복수의 말단 아암을 제어하기 위해 각각의 복수의 말단 아암에 피봇식(pivotally)으로 장착된다. 대향 단부들을 갖는 복합 링크 부재(compound link member)는 복수의 말단 아암들 각각에 부착된다. 일체형 후방 현가 장치 조립체는, 프레임 레일들 각각에 고정식으로 장착된 트랜스미션 가로 부재(cross member)를 또한 포함한다. 트랜스미션 가로 부재는 트랜스미션 케이스 및 각각의 복수의 제어 아암들 각각을 수용하여 그에 장착하는 고정구(fixture)들을 포함하여, 트랜스미션 가로 부재는 상기 일체형 현가 장치 조립체를 프레임 레일에 장착하기에 앞서 일체형 후방 현가 장치 조립체 및 트랜스미션 케이스가 조립되는 것을 용이하게 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 후술되는 상세한 설명으로부터 본 발명의 다른 특징 및 장점이 명백하게 될 것이다.

도1은 본 발명의 현가 장치의 상부 전방 사시도이다.

도2는 본 발명의 현가 장치의 하부 후방 사시도이다.

도3은 휠과 프레임 레일이 제거된 현가 장치를 도시하는 사시도이다.

도4는 프레임 레일에 말단 아암과, 상부 제어 아암 및 복합 링크가 부착된 상태를 도시하는 부분 평면도이다.

도1을 참조하면, 한 쌍의 이격된 프레임 레일(10)과, 한 쌍의 말단 아암(15)과, 트랜스미션 가로 부재(20)를 포함하는 후방 휠 현가 장치(5)가 도시된다. 한 쌍의 상부 제어 아암(25)은 일 단부(26)가 트랜스미션 가로 부재(20)와 연결되고 제2 단부(27)가 말단 아암(15)과 연결된다. 복합 링크 부재(30)는 그 대향 단부(31, 32)들에서 한 쌍의 말단 아암(15)에 부착된다. 복합 링크 부재(30)는 그와 연결된 벨 크랭크(35)를 포함한다. 일 단부(43)가 프레임 레일(10)에 부착되고 타 단부(44)가 벨 크랭크(35)에 부착되는 대향하는 커넥팅 로드들(41, 42)을 포함하는 와트 링크 기구(40, watts linkage)도 역시 포함된다. 후방 가로 부재(47)는 프레임 레일(10)에 고정식으로 장착된다. 후방 가로 부재(47)는 낮은 프로파일을 가져서, 낮은 화물 플로어(도시되지 않음)가 가능하다.

도2에서 도시된 바와 같이, 한 쌍의 이격된 프레임 레일(10)은 프레임 레일(10)의 길이를 따라 분포된 여러 개의 가로 부재에 의하여 서로 연결된다. 상세하게는, 트랜스미션 가로 부재(20)가 트랜스미션 케이싱(21)에 지지를 제공할 뿐만 아니라, 프레임 레일(10)에 의하여 형성된 차량의 섀시(chassis)에 구조적인 강성을 제공한다. 트랜스미션 가로 부재(20)는 도1에서 볼트(23)로 도시된, 고정구(fixture)를 포함하여 트랜스미션 케이스(21)를 트랜스미션 가로 부재(20)에 장착한다. 트랜스미션 가로 부재(20)는 제어 아암(25)을 트랜스미션 가로 부재(20)에 장착하기 위한 고정구를 포함한다. 트랜스미션 가로 부재(20)는 도1에 가장 잘 도시된 바와 같이 양호하게는 프레임 레일(10)에 부착된 브라켓(22)을 사용하여 프레임 레일(10)에 체결된다.

한 쌍의 말단 아암(15)은 내부(16) 및 외부(17) 구성품을 포함한다. 내부 구성품(16)은 외부 구성품(17) 내에 안착된다. 내부(16) 및 외부(17) 구성품 각각은 말단 아암(15)의 길이를 연장한다. 각각의 말단 아암(15)은 각각의 이격된 프레임 레일(10)에 부착된다. 말단 아암(15)의 제1 단부(18)는 브래킷(9)에 의해 말단 아암(15)에 장착된다. 제2 단부는 휠 캐리어(45)에 부착된다.

도2 및 도3에 가장 잘 도시되는 바와 같이, 트랜스미션 케이싱(21)으로부터 의 반부 샤프트(half shaft, 50)은 말단 아암(15) 내에 형성된 개구(8)을 통해 휠 캐리어(45)에 결합된다. 반부 샤프트(50)는 트랜스미션 케이싱(21)을 결합하는 (도시되지 않은)샤프트로부터 휠 캐리어(45)로 회전 운동을 전달한다.

도3을 참조하면, 한 쌍의 상부 제어 아암(25)은 (도1에 가장 잘 도시된 바와 같이)제어 아암(25)의 제1 단부(26)가 트랜스미션 가로 부재(20)에 부착되며, 상부 제어 아암(25)의 제2 단부(27)가 말단 아암(15)에 부착된다. 상부 제어 아암(25)은 현가 장치(5)에 구조적인 강도(strength)를 제공할 뿐만 아니라, 제어를 제공하고 휠 캐리어(45)에 부착된 말단 아암(15)과 관련된 응력을 해소시킨다.

다시, 도3을 참조하면, 복합 링크 부재(30)는 대향 말단 아암들(15) 사이에 위치되며, 적절한 브라켓(60)에 의하여 말단 아암(25)의 하부(55)에 부착된다. 복합 링크 부재(30)는 한 쌍의 후반 아암(15)들 사이에서 복합 링크 부재(30)의 대략 중간에서 복합 링크 부재(30)와 연결된 벨 크랭크(35)를 포함한다. 대향하는 커넥팅 로드(41, 42)을 포함하는 와트 링크 기구(40)는, 일 단부(43)가 프레임 레일(10)에 부착되고 타 단부(44)가 적절한 부싱(bushings)의 사용에 의해 벨 크랭크(35)에 부착된다. 도2에 가장 잘 도시되듯이, 커넥팅 로드(41, 42)은 그들의 제1 단부(43)가 프레임 레일(10)에 부착된 적절한 브라켓(70)에 의해 프레임 레일(10)에 연결된다. 와트 링크 기구(40)의 벨 크랭크부(35)는 커넥팅 로드(41, 42) 또는 링크가 주행 방향에 관련하여 횡방향에 위치함에 따라 현가 장치를 위해 가로(crosswise) 또는 측방향 지지를 제공한다. 와트 커넥팅 로드(40)은 본 출원의 배경 기술에 약술된 바람직한 토인과 측방향 힘 전달 특성을 얻기 위하여 필요한 측 방향 힘을 전달한다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 도2와 도3에서 가장 잘 도시된 바와 같이 현가 장치(5)은 적절한 브라켓(80)을 통해서 복합 링크 부재(30)에 부착된 완충기(shocks, 75) 위에 한 쌍의 코일을 더 포함한다. 완충기(75) 위의 코일은 그들의 타 단부가 이격된 프레임 레일(10)에 부착되어, 동작과 프레임 레일(10)에 대한 말단 아암(15) 및 복합 링크 부재(30)의 이동을 제공한다.

본 발명은 예시적인 방식으로 기술되었다. 사용된 용어는 제한이라기보다는 설명에서 단어의 성질대로 되도록 의도된 것으로 이해되어야 한다. 전술한 기술에 비추어 본 발명의 많은 변형예 및 다양화가 가능하다. 따라서, 첨부된 청구항의 범주 내에서, 본 발명은 상세하게 기술된 것과 다르게 실시될 수 있다.

Claims (3)

1. 자동차의 트랜스미션 케이스와 후방 휠 캐리어와 프레임 레일에 고정식으로 장착될 수 있는 일체형 후방 현가 장치 조립체이며,

   상기 일체형 후방 현가 장치 조립체는

   복수의 말단 아암으로서, 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 각각의 상기 제1 단부는 프레임 레일 중 하나에 장착되고 각각의 상기 제2 단부는 각각의 후방 휠 캐리어에 장착되는, 복수의 말단 아암과,

   상기 복수의 말단 아암을 제어하기 위해서 각각의 상기 복수의 말단 아암에 피봇식으로 장착되는 복수의 제어 아암과,

   상기 복수의 말단 아암 각각에 부착되는 대향 단부들을 갖는 복합 링크 부재와,

   프레임 레일 각각에 고정식으로 장착되는 트랜스미션 가로 부재를 포함하며,

   상기 트랜스미션 가로 부재는 트랜스미션 케이스 및 각각의 상기 복수의 제어 아암을 수용하여 그에 장착하는 고정구들을 포함하여, 상기 트랜스미션 가로 부재는 상기 일체형 현가 장치 조립체를 프레임 레일에 장착하기 전에 상기 일체형 후방 현가 장치 조립체 및 트랜스미션 케이스가 조립되는 것을 용이하게 하는

   일체형 후방 현가 장치 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 트랜스미션 가로 부재는 트랜스미션 케이스를 상기 트랜스미션 가로부재에 장착하기 위한 고정구를 포함하는

   일체형 후방 현가 장치 조립체.
3. 제2항에 있어서,

   낮은 프로파일을 갖는 후방 가로 부재를 포함하는

   일체형 후방 현가 장치 조립체.

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