KR102589030B1

KR102589030B1 - 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치

Info

Publication number: KR102589030B1
Application number: KR1020180156612A
Authority: KR
Inventors: 유상훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2023-10-16
Also published as: KR20200069503A

Abstract

본 발명은 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치에 관한 것으로, 범프 및 리바운드가 발생하지 않는 공차 상태에서 풀 범프시 로워로드(40)와 어퍼로드(80)의 회전에 의해 로워로드(40)와 결합된 스태빌라이저 바 링크(90)의 어퍼볼조인트(91)를 전방 또는 후방으로 위치 이동시키고, 이를 통해 선회 외륜의 언더스티어 특성을 가변시킬 수 있게 됨에 따라 차량의 주행성능의 향상 및 주행안정성의 향상을 도모할 수 있도록 된 것이다.

Description

스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치{POSITION VARYING APPARATUS OF STABILIZER BAR LINK}

본 발명은 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풀 범프(full bump)시 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트의 위치를 킹핀축의 전방으로 위치 가변시킬 수 있는 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치에 관한 기술이다.

차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다.

현가장치를 구성하는 스태빌라이저 바는 양쪽 차륜에 양단이 스태빌라이저 바 링크를 통해 연결됨으로써, 양쪽 차륜이 동일한 위상으로 움직일 때에는 차체에 대하여 회동 운동하여 별도의 작용력을 발휘하지 않으나, 양쪽의 차륜이 서로 역상으로 움직일 때에는 자체적으로 비틀림력을 발휘하여 주행 중 차체에 발생되는 롤링(rolling)을 억제시킴으로써 주행 안정성을 도모하는 역할을 한다.

스태빌라이저 바는 차량의 좌우방향으로 가로질러 설치되고, 차량의 좌우방향에 위치한 스태빌라이저 바의 양단은 스태빌라이저 바 링크의 로워볼조인트와 결합되고, 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트는 쇽업소버브라켓과 결합되고, 쇽업소버브라켓은 쇽업소버에 용접 결합되고, 쇽업소버는 차륜이 결합된 너클과 결합됨에 따라 스태빌라이저 바는 스태빌라이저 바 링크를 통해 양쪽 차륜과 연결된 구조가 된다.

이와 같이, 종래의 구조는 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트가 쇽업소버에 고정되게 결합된 구조로, 범프 및 리바운드에 상관없이 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트는 그 위치가 항상 고정되며, 이러한 어퍼볼조인트의 위치 고정구조는 선회주행시 차량의 스티어 특성(steer individuality)을 가변시킬 수 없음에 따라 주행성능 및 주행안정성을 향상시키는 데에 한계가 있는 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2007-0063847호

본 발명은, 풀 범프(full bump)시 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트의 위치를 킹핀축의 전방으로 위치 가변시킬 수 있는 장치로서, 선회주행시 선회 외륜의 언더스티어 특성을 감소시킬 수 있게 됨에 따라 주행성능의 향상 및 주행안정성의 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치는, 쇽업소버의 하단에 고정되게 결합되고 상하로 연장된 가이드슬롯이 형성된 고정브라켓; 상기 가이드슬롯을 관통하는 제1축을 매개로 하단이 고정브라켓에 대해 회전 가능하게 결합된 로워로드; 및 상기 로워로드의 상단과 제2축을 매개로 하단이 회전 가능하게 결합되고 상단이 차체브라켓에 제3축을 매개로 회전 가능하게 결합된 어퍼로드를 포함하고; 상기 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트는 제2축의 후방에서 로워로드의 상단에 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 고정브라켓을 사이에 두고 로워로드의 하단과 대면하도록 제1축과 결합된 스프링브라켓; 및 상기 고정브라켓과 스프링브라켓에 양단이 지지되게 설치된 것으로 로워로드를 아래쪽으로 이동시키는 스프링력을 발휘하는 인장스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차체브라켓에는 어퍼로드가 제3축을 중심으로 후방으로 회전하는 것을 방지하는 스토퍼돌기가 형성되고; 상기 스토퍼돌기는 어퍼로드의 상단 후방면과 접촉하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1축과 제2축과 제3축 및 로워로드의 상단에 결합된 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트는 범프 및 리바운드가 발생하지 않은 공차 상태에서 모두 킹핀축의 후방에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 공차 상태에서 풀 범프 발생시 제1축이 가이드슬롯의 하단과 접촉함에 따라 로워로드는 제1축을 중심으로 전방으로 회전하고; 상기 로워로드의 전방회전에 의해 어퍼로드는 제3축을 중심으로 전방으로 회전하고; 상기 로워로드와 어퍼로드의 전방회전에 의해 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트는 킹핀축의 전방위치로 위치이동하고; 상기 어퍼볼조인트의 전방이동시에 선회 외륜이 토인 방향으로 회전해서 차량의 언더스티어 특성을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 공차 상태에서 풀 범프 발생으로 인해 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트가 공차 상태를 기준으로 후방으로 더 위치이동하는 경우 선회 외륜이 토아웃 방향으로 회전해서 차량의 언더스티어 특성을 증대시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치는, 범프 및 리바운드가 발생하지 않는 공차 상태에서 풀 범프시 로워로드와 어퍼로드의 회전에 의해 로워로드와 결합된 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트를 전방 또는 후방으로 위치 이동시킬 수 있는 구성으로, 어퍼볼조인트의 위치 이동을 통해 선회 외륜의 언더스티어 특성을 가변시킬 수 있게 됨에 따라 차량의 주행성능의 향상 및 주행안정성의 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치를 설명하기 위한 측면도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 도 1의 부분 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 스프링브라켓 및 인장스프링을 설명하기 위한 도면,
도 5는 로워로드의 상단부를 확대한 도면,
도 6은 어퍼로드의 상단부를 확대한 도면,
도 7은 풀 범프시 작동상태를 설명하기 위한 측면도,
도 8은 풀 범프시 선회 외륜의 상태를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 쇽업소버(10)의 하단에 고정되게 결합되고 상하로 연장된 가이드슬롯(21)이 형성된 고정브라켓(20), 상기 가이드슬롯(21)을 관통하는 제1축(30)을 매개로 하단이 고정브라켓(20)에 대해 회전 가능하게 결합된 로워로드(40), 및 상기 로워로드(40)의 상단과 제2축(50)을 매개로 하단이 회전 가능하게 결합되고 상단이 차체브라켓(60)에 제3축(70)을 매개로 회전 가능하게 결합된 어퍼로드(80)를 포함하고, 스태빌라이저 바 링크(90)의 어퍼볼조인트(91)는 제2축(50)의 후방에서 로워로드(40)의 상단에 회전 가능하게 결합된 것이 특징이다.

쇽업소버(10)의 하단은 차륜의 너틀과 결합되고, 쇽업소버(10)의 상단은 차체와 결합되게 설치된다.

스태빌라이저 바(100)는 차량의 좌우방향으로 가로질러 설치되고, 스태빌라이저 바(100)에서 양단 사이의 중간부위는 다수 군데가 스태빌라이저 바 부시를 매개로 차체프레임(110, 서브프레임)에 고정되게 결합되고, 스태빌라이저 바(100)의 양단은 스태빌라이저 바 링크(90)의 로워볼조인트(92)와 회전 가능하게 결합된다.

따라서, 어퍼볼조인트(91)가 스태빌라이저 바 링크(90)의 어퍼결합포인트가 되고, 로워볼조인트(92)가 스태빌라이저 바 링크(90)의 로워결합포인트가 된다.

제1축(30)은 가이드슬롯(21)을 관통하면서 고정브라켓(20)과 로워로드(40)의 하단을 결합시키는 역할을 하고, 또한 제1축(30)은 가이드슬롯(21)을 따라 상하로 이동할 수 있는 구성으로, 따라서 범프 및 리바운드시 쇽업소버(10)의 길이가 가변됨에 따라 고정브라켓(20)이 상하로 이동할 때에 고정브라켓(20)은 가이드슬롯(21)을 관통한 제1축(30)에 가이드된 상태로 상하 이동을 하게 된다.

본 발명에 따른 실시예는 고정브라켓(20)을 사이에 두고 로워로드(40)의 하단과 대면하도록 제1축(30)과 결합된 스프링브라켓(120), 및 상기 고정브라켓(20)과 스프링브라켓(120)에 양단이 지지되게 설치된 것으로 로워로드(40)를 아래쪽으로 이동시키는 스프링력을 발휘하는 인장스프링(130)을 더 포함한다.

범프 및 리바운드가 발생하지 않는 공차 상태시 인장스프링(130)의 탄성력에 의해 로워로드(40)의 하단은 항상 아래쪽을 향하는 힘을 받고 있게 되고, 또한 로워로드(40)의 하단에 결합된 제1축(30)은 공차 상태시 인장스프링(130)의 탄성력에 의해서 가이드슬롯(21)의 상하방향 길이의 중간위치에 위치하고 있게 된다.

차체브라켓(60)은 쇽업소버(10)의 상단이 결합되는 차체쪽에 용접을 통해 고정되게 결합되며, 또한 차체브라켓(60)에는 어퍼로드(80)가 제3축(70)을 중심으로 후방으로 회전하는 것을 방지하는 스토퍼돌기(61)가 형성되며, 범프 및 리바운드가 발생하지 않는 공차 상태시 상기 스토퍼돌기(61)는 어퍼로드(80)의 상단 후방면과 접촉하도록 구성된다.

본 발명에 따른 실시예는 제1축(30)과 제2축(50)과 제3축(70) 및 로워로드(40)의 상단에 결합된 스태빌라이저 바 링크(90)의 어퍼볼조인트(91)는 범프 및 리바운드가 발생하지 않은 공차 상태에서 모두 킹핀축(L1)의 후방에 위치하도록 구성된 것이 바람직한 바, 이는 공차 상태에서 풀 범프 발생시 어퍼볼조인트(91)의 전방 이동양을 증대시기 위함이며, 이를 통해 선회 외륜의 토인(toe-in)방향 회전량을 증대시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 3은 범프 및 리바운드가 발생하지 않은 공차 상태로서, 이때에는 고정브라켓(20)과 로워로드(40)를 결합하는 제1축(30), 로워로드(40)와 어퍼로드(80)를 결합하는 제2축(50), 어퍼로드(90)와 차체브라켓(60)을 결합하는 제3축(70) 및 로워로드(40)의 상단에 결합된 스태빌라이저 바 링크(90)의 어퍼볼조인트(91)는 모두 킹핀축(L1)의 후방에 위치하고 있는 상태가 된다.

상기와 같은 공차 상태에서 도 8과 같이 차량(1)이 좌측방향으로 선회하고(화살표 R1), 이때 선회 외륜(2)에 풀 범프가 발생하면, 도 7과 같이 쇽업소버(10)의 길이가 줄어들고, 이로 인해 쇽업소버(10)의 하단에 결합된 고정브라켓(20)은 상측으로 이동하고, 고정브라켓(20)의 상측이동에 의해 제1축(30)이 가이드슬롯(21)의 하단과 접촉함에 따라 로워로드(40)는 제1축(30)을 중심으로 전방으로 회전하게 된다.

로워로드(40)가 제1축(30)을 중심으로 전방으로 회전하면, 어퍼로드(80)도 제3축(70)을 중심으로 전방으로 회전하고, 로워로드(40)와 어퍼로드(80)의 전방회전에 의해 스태빌라이저 바 링크(90)의 어퍼볼조인트(91)는 화살표 M1과 같이 킹핀축(L1)의 전방위치로 위치이동하게 되고, 어퍼볼조인트(91)의 전방이동시 스태빌라이저 바 링크(90)는 아래로 당겨지는 힘을 받게 되고, 이로 인해 선회 외륜(2)은 도 8과 같이 토인 방향으로 회전(화살표 R2)해서 차량의 언더스티어 특성을 감소시키게 되고, 이를 통해 주행성능의 향상 및 주행안정성의 향상을 도모할 수 있게 된다.

고성능 차량에서 선회 외륜(2)의 토인 방향 회전을 증가시켜서 차량의 언더스티어 특성을 감소시키게 되면 선회 주행하는 차량의 민첩성이 향상됨에 따라 차량의 주행성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 공차 상태에서 풀 범프 발생으로 인해 스태빌라이저 바 링크(90)의 어퍼볼조인트(91)가 공차 상태를 기준으로 후방으로 더 위치이동하는 경우에는 선회 외륜(2)이 토아웃(toe-out) 방향으로 회전해서 차량의 언더스티어 특성을 증대시키게 되고, 이때에는 차량의 주행안정성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 범프 및 리바운드가 발생하지 않는 공차 상태에서 풀 범프(full bump)시 로워로드(40)와 어퍼로드(80)의 회전에 의해 로워로드(40)와 결합된 스태빌라이저 바 링크(90)의 어퍼볼조인트(91)가 전방 또는 후방으로 위치 이동할 수 있는 구성으로, 어퍼볼조인트(91)의 위치 이동을 통해 선회 외륜의 언더스티어 특성을 가변시킬 수 있게 됨에 따라 차량의 주행성능의 향상 및 주행안정성의 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 - 쇽업소버 20 - 고정브라켓
21 - 가이드슬롯 30 - 제1축
40 - 로워로드 50 - 제2축
60 - 차체브라켓 61 - 스토퍼돌기
70 - 제3축 80 - 어퍼로드
90 - 스태빌라이저 바 링크 91 - 어퍼볼조인트
92 - 로워볼조인트 120 - 스프링브라켓
130 - 인장스프링

Claims

쇽업소버의 하단에 고정되게 결합되고 상하로 연장된 가이드슬롯이 형성된 고정브라켓;
상기 가이드슬롯을 관통하는 제1축을 매개로 하단이 고정브라켓에 대해 회전 가능하게 결합된 로워로드; 및
상기 로워로드의 상단과 제2축을 매개로 하단이 회전 가능하게 결합되고 상단이 차체브라켓에 제3축을 매개로 회전 가능하게 결합된 어퍼로드를 포함하고;
스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트는 제2축의 후방에서 로워로드의 상단에 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고정브라켓을 사이에 두고 로워로드의 하단과 대면하도록 제1축과 결합된 스프링브라켓; 및
상기 고정브라켓과 스프링브라켓에 양단이 지지되게 설치된 것으로 로워로드를 아래쪽으로 이동시키는 스프링력을 발휘하는 인장스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치.
청구항 1에 있어서,
상기 차체브라켓에는 어퍼로드가 제3축을 중심으로 후방으로 회전하는 것을 방지하는 스토퍼돌기가 형성되고;
상기 스토퍼돌기는 어퍼로드의 상단 후방면과 접촉하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1축과 제2축과 제3축 및 로워로드의 상단에 결합된 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트는 범프 및 리바운드가 발생하지 않은 공차 상태에서 모두 킹핀축의 후방에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치.
청구항 4에 있어서,
상기 공차 상태에서 풀 범프 발생시 제1축이 가이드슬롯의 하단과 접촉함에 따라 로워로드는 제1축을 중심으로 전방으로 회전하고;
상기 로워로드의 전방회전에 의해 어퍼로드는 제3축을 중심으로 전방으로 회전하고;
상기 로워로드와 어퍼로드의 전방회전에 의해 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트는 킹핀축의 전방위치로 위치이동하고;
상기 어퍼볼조인트의 전방이동시에 선회 외륜이 토인 방향으로 회전해서 차량의 언더스티어 특성을 감소시키는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치.
청구항 4에 있어서,
상기 공차 상태에서 풀 범프 발생으로 인해 스태빌라이저 바 링크의 어퍼볼조인트가 공차 상태를 기준으로 후방으로 더 위치이동하는 경우 선회 외륜이 토아웃 방향으로 회전해서 차량의 언더스티어 특성을 증대시키는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바 링크의 위치 가변장치.