KR101371446B1 - 차량용 스테빌라이저 유닛 - Google Patents

Abstract

기존 스테빌라이저 바의 비틀림부를 제거하고, 양측 링크 연결부를 강성발생수단을 통하여 서브 프레임의 양측에 각각 장착하여 상기 강성발생수단이 기존의 비틀림부를 대신하도록 하여 중량 저감 및 현가계의 레이아웃 자유도를 높이고, 차체 하부의 작업성을 개선할 수 있도록 하는 차량용 스테빌라이저 유닛을 제공한다.

스테빌라이저 바, 강성발생수단, 비틀림부, 절곡 바

Description

차량용 스테빌라이저 유닛{A STABILIZER UNIT}

본 발명은 차량용 스테빌라이저 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 스테빌라이저 바의 비틀림부를 제거하고, 양측 링크 연결부만을 강성발생수단을 통하여 서브 프레임의 양측에 각각 장착하여 중량 저감 및 현가계의 레이아웃 자유도를 높이는 차량용 스테빌라이저 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 스테빌라이저 유닛은 차량이 선회 또는 거친 노면의 주행 시, 양측 차륜의 범프와 리바운드 스트로크의 위상차에 의해 발생하는 비틀림에 의해 차량의 롤 거동을 제어하는 기능을 한다.

이러한 스테빌라이저 유닛의 종래 구성을 현가장치의 일례를 통하여 살펴보면, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 비틀림이 일어나는 비틀림부(L1)와, 이 비틀림부(L1)의 양단을 절곡하여 현가계와 연결을 위한 양측 링크 연결부(L2)로 구성되는 스테빌라이저 바(100)가 구비되며, 이 스테빌라이저 바(100)는 그 양측 링크 연결부(L2)의 양단이 각각 컨트롤 링크(102)(104)를 통하여 로워 컨트롤 아암(106)(108) 또는 스트러트 어셈블리(110)(112)에 연결되고, 그 비틀림부(L1) 양측 부분이 서브 프레임(114)에 마운팅 부시(116)(118)를 통하여 설치된다.

상기와 같은 스테빌라이저 유닛은 차체의 롤링 시에 좌,우측 휠(W)을 지지하는 보조 스프링 기능을 하면서 좌,우측 휠(W)이 동위상으로 움직일 때에는 힘을 받지 않고, 역위상으로 움직이는 경우에는 비틀림 탄성력에 의해 좌,우측 휠(W)의 움직임을 구속하여 차체의 롤 거동을 억제하는 역할을 수행하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 스테빌라이저 유닛은 스테빌라이저 바(100)를 장착함에 있어, 서브 프레임(114) 및 주변 부품과 갭을 확보하기 위하여 불필요하게 길게 설계되어 왔으며, 이러한 점은 원가 측면이나 중량 측면에서 불리한 요소로 작용하게 된다.

또한, 종래의 스테빌라이저 유닛은 동적 거동 해석을 통해 주변 부품과의 갭을 확보하기 위한 루트 설정에 많은 제약이 있으며, 적절한 루트를 설정한 뒤, 차량에 탑재가 되어도 변속기의 정비나 엔진의 정비를 위해 엔진과 변속기를 분리해야 하는 경우가 발생하면, 공구의 운용공간 확보를 어렵게 하여 정비성에 불리한 요인으로 작용하는 등의 단점도 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 스테빌라이저 유닛의 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기존 스테빌라이저 바의 비틀림부를 제거하고, 양측 링크 연결부를 강성발생수단을 통하여 서브 프레임의 양측에 각각 장착하여 상기 강성발생수단이 기존의 비틀림부를 대신하도록 하여 중량 저감 및 현가계의 레이아웃 자유도를 높이고, 차체 하부의 작업성을 개선할 수 있도록 하는 차량용 스테빌라이저 유닛을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 차량용 스테빌라이저 유닛은 차체와 차축 사이에 구성하여 차량의 롤 거동을 제어하는 차량용 스테빌라이저 유닛에 있어서,

차체의 양측에 각각 하우징이 고정 설치되고, 상기 하우징의 내부에는 양측 쿠션 플레이트에 의해 탄성 지지되는 상,하측 슬라이드 랙바과, 이에 치합되는 피니언을 구비하는 강성발생수단; 상기 강성발생수단의 피니언의 회전중심에 일단이 연결되고, 타단에는 차축측의 컨트롤 링크와 연결되는 연결단을 형성하는 절곡 바로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 강성발생수단은 차체의 양측에 각각 고정 설치되며, 내부 상면과 하면에는 길이방향을 따라 상측 슬라이드 레일과 하측 슬라이드 레일을 각각 형성하는 사각의 하우징; 상기 하우징의 내부에서, 상기 상측 슬라이드 레일에 상측 슬라이 드 블록을 통하여 설치되며, 그 하면에는 랙부를 형성하는 상측 슬라이드 랙바; 상기 하우징의 내부에서, 상기 상측 슬라이드 랙바에 평행하게 배치되어 상기 하측 슬라이드 레일에 하측 슬라이드 블록을 통하여 설치되며, 그 상면에는 랙부를 형성하는 하측 슬라이드 랙바; 상기 상,하측 슬라이드 랙바 사이에서, 각 랙부에 치합되며, 상기 각 절곡 바의 일단이 그 회전중심에 연결되는 피니언; 상기 하우징의 내부에서, 상기 상,하측 슬라이드 랙바의 양단에 각각 대응하도록 상기 하우징의 양 내측면에 스프링을 개재하여 설치되는 양측 쿠션 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 스프링은 상기 쿠션 플레이트와 상기 하우징의 내측면 사이의 상부와 하부에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 차량용 스테빌라이저 유닛에 의하면, 기존 스테빌라이저 바의 비틀림부를 제거하고, 양측 링크 연결부만을 강성발생수단을 통하여 서브 프레임의 양측에 각각 장착함으로써 상기 강성발생수단이 기존의 비틀림부를 대신하여 중량이 저감되며, 상기 비틀림부의 삭제로 인해 현가계의 레이아웃 자유도를 높이는 효과가 있다.

또한, 차체 하부의 작업성을 개선할 수 있도록 하는 효과도 있다.

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

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 스테빌라이저 유닛이 적용된 차량용 현가장치의 평면도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 스테빌라이저 유닛의 일측과 타측 사시도이며, 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 스테빌라이저 유닛에 적용되는 강성발생수단의 단면도이다.

본 실시예에 따른 차량용 스테빌라이저 유닛은, 도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 기존의 비틀림부(L1, 도 2참조)가 삭제되어 종래의 링크 연결부(L2, 도 2참조) 기능을 하는 절곡 바(20)가 차체의 서브 프레임(14)에 장착되는 강성발생수단(30)과 로워 컨트롤 아암(6.8)에 연결되는 컨트롤 링크(2,4) 사이에 설치된다.

상기 강성발생수단(30)은 상기 서브 프레임(14)의 양측에 각각 하우징(31)이 고정 설치되고, 상기 하우징(31)의 내부에는 양측 쿠션 플레이트(33,35)에 의해 탄성 지지되는 상,하측 슬라이드 랙바(37,39)과, 이에 치합되는 피니언(41)을 구비한다.

이러한 강성발생수단(30)의 구체적인 구성은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 서브 프레임(14)의 양측에 각각 상기 하우징(31)이 고정 설치되는데, 상기 하우징(31)은 사각으로 이루어지며, 그 내부 상면과 하면에는 길이방향을 따라 상측 슬라이드 레일(R1)과 하측 슬라이드 레일(R2)을 각각 형성한다.

상기 상측 슬라이드 랙바(37)는 상기 하우징(31)의 내부에서, 상기 상측 슬라이드 레일(R1)에 상측 슬라이드 블록(B1)을 통하여 설치되며, 그 하면에는 랙부(R)를 형성한다.

또한, 상기 하측 슬라이드 랙바(39)는 상기 하우징(31)의 내부에서, 상기 상 측 슬라이드 랙바(37)에 평행하게 배치되어 상기 하측 슬라이드 레일(R2)에 하측 슬라이드 블록(B2)을 통하여 설치되며, 그 상면에 랙부(R)를 형성한다.

그리고 상기 피니언(41)은 상기 상,하측 슬라이드 랙바(37,39) 사이에서, 각 랙부(R)에 치합되며, 상기 각 절곡 바(20)의 일단이 그 회전중심에 연결된다.

또한, 상기 양측 쿠션 플레이트(33,35)는 상기 하우징(31)의 내부에서, 상기 상,하측 슬라이드 랙바(37,39)의 양단에 각각 대응하도록 상기 하우징(31)의 양 내측면에 스프링(S)을 개재하여 설치된다.

이때, 상기 스프링(S)은 상기 각 쿠션 플레이트(33,35)와 상기 하우징(31)의 양 내측면 사이의 상부와 하부에 각각 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 이러한 구성의 강성발생수단(30)의 상기 피니언(41)에 일단이 연결되는 상기 절곡 바(20)는 그 타단에 차축측의 컨트롤 링크(2,4)와 연결되는 연결단(21)을 형성하며, 그 절곡 형상은 설계 시, 상관 부품과의 간섭을 고려하여 임의 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 각 절곡 바(20)는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 하우징(31)과의 사이에 베어링(23)을 개재하여 설치되는 것이 바람직하다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 스테빌라이저 유닛의 작동은 차체의 롤링 시에 좌,우측 휠(W)을 지지하는 보조 스프링 기능을 하면서 차량이 범프 상태가 되면, 도 7에서 도시한 바와 같이, 각 절곡 바(20)의 거동에 따라 피니언(41)이 도면에서 시계방향으로 회전하여 상측 슬라이드 랙바(37)는 도면에서 우측으로, 하측 슬라이드 랙바(39)는 도면에서 좌측으로 이동시키게 된다.

이때, 상기 상,하측 슬라이드 랙바(37,39)의 이동량이 많아지면, 상,하측 슬라이드 랙바(37,39)는 양측 쿠션 플레이트(33,35)를 밀어내게 되며, 이에 따라 스프링(S)에 로드(LOAD)가 가해지게 된다.

상기와 같은 범프 상태가 진행되면 될수록 상기 스프링(S)에 가해지는 로드는 더욱 커지므로 각 절곡 바(20)의 움직임에 저항을 가하게 된다.

이것은 마치 종래의 스테빌라이저 바(100, 도 2참조)의 비틀림부(L1, 도 2참조)가 롤 강성을 확보하는 과정과 마찬가지의 효과를 가지며, 이를 통해 차량은 기존의 스테빌라이저 바의 비틀림부를 삭제하면서도 유사한 롤 강성을 확보하여 좌,우측 휠(W)의 움직임을 구속하여 차체의 롤 거동을 억제하는 역할을 수행하게 된다.

도 1은 일반적인 스테빌라이저 바가 적용된 차량용 현가장치의 평면도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 스테빌라이저 바의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 스테빌라이저 유닛이 적용된 차량용 현가장치의 평면도이다.

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 스테빌라이저 유닛의 일측과 타측 사시도이다.

도 6는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 스테빌라이저 유닛에 적용되는 강성발생수단의 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 스테빌라이저 유닛에 적용되는 강성발생수단의 작동 상태도이다.

Claims (3)

1. 차체와 차축 사이에 구성하여 차량의 롤 거동을 제어하는 차량용 스테빌라이저 유닛에 있어서,

   차체의 양측에 각각 하우징이 고정 설치되고, 상기 하우징의 내부에는 양측 쿠션 플레이트에 의해 탄성 지지되는 상,하측 슬라이드 랙바과, 이에 치합되는 피니언을 구비하는 강성발생수단; 및 상기 강성발생수단의 피니언의 회전중심에 일단이 연결되고, 타단에는 차축측의 컨트롤 링크와 연결되는 연결단을 형성하는 절곡 바를 포함하며,

   상기 강성발생수단은 차체의 양측에 각각 고정 설치되며, 내부 상면과 하면에는 길이방향을 따라 상측 슬라이드 레일과 하측 슬라이드 레일을 각각 형성하는 사각의 하우징;

   상기 하우징의 내부에서, 상기 상측 슬라이드 레일에 상측 슬라이드 블록을 통하여 설치되며, 그 하면에는 랙부를 형성하는 상측 슬라이드 랙바;

   상기 하우징의 내부에서, 상기 상측 슬라이드 랙바에 평행하게 배치되어 상기 하측 슬라이드 레일에 하측 슬라이드 블록을 통하여 설치되며, 그 상면에는 랙부를 형성하는 하측 슬라이드 랙바;

   상기 상,하측 슬라이드 랙바 사이에서, 각 랙부에 치합되며, 상기 각 절곡 바의 일단이 그 회전중심에 연결되는 피니언;

   상기 하우징의 내부에서, 상기 상,하측 슬라이드 랙바의 양단에 각각 대응하도록 상기 하우징의 양 내측면에 스프링을 개재하여 설치되는 양측 쿠션 플레이트;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 스테빌라이저 유닛.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 스프링은

   상기 쿠션 플레이트와 상기 하우징의 내측면 사이의 상부와 하부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 스테빌라이저 유닛.

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