KR19980048866U - 자동차의 현가장치 - Google Patents

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최경록
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양재신
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Abstract

본 고안은 자동차의 현가장치에 관한 것으로서, 휠지지체(12)에 연결되는 너클(11), 상기 너클에 연결되는 상부콘트롤암(13), 하부콘트롤암(14) 및 상부콘트롤암(13)에 연결되는 토션바(15)를 구비한 자동차의 현가 장치에 있어서, 상기 토션바(15)의 단부를 연장시켜 상부 콘트롤암(13)의 각각의 홀더(16a,16b)를 통과 고정시켜 토션댐퍼(20)를 장착하되, 상기 토션댐퍼(20)는 MR유체를 내포하는 하우징(21), 상기 하우징(21)내에 설치되며 MR유체가 통과되는 다수의 오리키스(22a)가 형성된 블레이드(22), 상기 하우징(21)에 내삽되며 코일(23a)이 감겨진 전자석(23)을 포함하며, 상기 전자석(23)의 코일(23a)에는, 다수의 차량상태감지센서(31)에 의해 자동차의 차량상태에 대한 정보를 수신하여 상기 전자석의 자장의 세기를 설정하여 이에 해당하는 전류를 와이어(32)를 통해 공급하는 전자제어유닛(30)이 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하며, 현가 장치에 전달되는 충격력 및 전달력이 MR유체의 감쇄력에 의해 충분하게 상쇄됨은 물론 쇽업소버의 생략으로 인해 전체적으로 콤팩트하게 구성된다.

Description

자동차의 현가장치.
본 고안은 자동차의 현가장치(suspension system)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현가 장치의 토션바(torsion bar)에 MR 유체 및 전자석에 의해 작동되는 토션댐퍼(torsion damper)를 장착하여 충격력을 효과적으로 제어 및 감쇠시킬 수 있는 자동차용 현가장치를 제공하는데 있다.
일반적으로 자동차에는 현가장치가 제공되어 있어 주행중 노면으로부터 전달되는 진동 및 충격력을 흡수 또는 완화시켜 승차감 및 안정성을 향상시킨다. 이같은 현가장치는 노면으로부터의 충격 및 진동을 완화시키기위해 상하 방향의 연결이 유연해야하며, 또한 휠에서 발생되는 구동력, 제동력, 원심력 등을 극복할 수 있는 수평 방향으로의 연결이 견고해야한다.
이같은 조향장치는 크게 차축일체식 현가장치와 독립식 현가장치로 대별되는바, 차축일체식 현가장치는 버스 또는 화물차등과 같은 대형차량과 승용차의 뒤차축에 적용되며, 독립현가장치는 승용자동차에 주로 적용된다.
또한, 자동차의 주행 안정성은 차체의 진동현상에 매우 민감한바, 자동차는 주행중에 차체의 상하진동(Bounce) 이외에 로울링(Rolling), 피칭(Piching), 요우잉(Yawing)이 발생되며, 이들 진동을 현가장치에서 유연하게 흡수하여야만 승차감 및 주행 안정성이 향상 된다. 이와같은 차체의 진동현상은 자동차의 선회속도나 선회반경 또는 차량전체 무게 및 크기에 의해 주행 또는 선회시 승차감과 조종 안정성에 영향을 미친다.
이에따라 현가장치에는 상기와 같은 진동현상을 억제하면서 완충작용을 할 수 있는 수단으로서 토션바(torsion bar)가 설치되는바, 이같은 토션바가 설치된 일반적인 위시본 타입 현가장치의 개략적 사시도가 도 1에 도시되어 있다.
도 1에 따르면, 일반적인 현가장치는, 상부 컨트롤암(1), 하부콘트롤암(2), 상기 각각의 컨트롤암(1,2)의 선단에 휠을 회전가능하게 지지하여 주는 휠 지지체(3), 상하단이 차체와 하부 컨트롤암(2)에 연결되어 충격 및 진동을 감쇠시키는 쇽 업소버(4)를 포함한다.
또한 상기 상부 컨트롤암(1)의 차체측단을 차체에 고정시켜 주는 고정핀(5)의 후단으로 토션바(6)가 차체의 종방향으로 연결되며, 상기 토션바(6)의 후단부에는 앵커암(7)이 장착되며, 상기 앵커암(7)의 자유단에는 조정볼트(8)가 제공되어 있어 차체에 연결된다.
이에따라 휠로부터 전달되는 진동과 충격은 상부 및 하부 컨트롤암(1,2)을 통해 쇽 업소버(4)에 전달되어 감쇠되며, 상부컨트롤암(1)의 회동에 따라 토션바(6)가 비틀리면서 진동과 충격이 흡수되어 감쇠된다.
그러나 이같은 현가장치에서의 쇽업소버는 충분하게 충격력 및 진동력을 흡수하지 못하는 것으로 나타났다. 즉, 상기 쇽업소버는 댐퍼 및 스프링에 의해 충격력을 감쇠 및 완화시키야하는 구동 또는 주행을 위해 현가장치의 크기가 제한되며 또한 이에따라 쇽업소버의 크기 및 형상이 제한되므로 일정범위 이상의 진동 및 충격을 충분히 흡수하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 이같은 쇽업소버를 현가장치에 설치하기가 쉽지 않을 뿐 아니라 주행 상황에 따라 댐퍼의 감쇄력을 능동적으로 조절할 수 없는 문제점이 있었다.
이에 본 고안은 이같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 자동차의 주행상황에 따라 감쇄력을 조절하여 진동력 및 충격력을 효과적으로 흡수 및 완화시킬 수 있는 자동차의 현가장치를 제공하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은, 쇽업소버를 생략할 수 있어 콤팩트하게 구성될 수 있는 자동차의 현가장치를 제공하는데 있다.
이같은 목적들은 본 고안의 바람직한 실시예에 의해 달성되는바, 본 고안의 일면에 따르면, 휠지지체에 연결되는 너클, 상기 너클에 연결되는 상부콘트롤암, 하부콘트롤암 및 상부콘트롤암에 연결되는 토션바를 구비한 자동차의 현가 장치에 있어서, 상기 토션바의 단부를 연장시켜 상부 콘트롤암의 각각의 홀더를 통과 고정시켜 토션댐퍼를 장착하되, 상기 토션댐퍼는 MR유체를 내포하는 하우징, 상기 하우징내에 설치되며 MR유체가 통과되는 다수의 오리피스가 형성된 블레이드, 상기 하우징에 내삽되며 코일이 감겨진 전자석을 포함하며, 상기 전자석의 코일에는, 다수의 차량상태감지센서에 의해 자동차의 차량상태에 대한 정보를 수신하여 상기 전자석의 자장의 세기를 설정하여 이에 해당하는 전류를 와이어를 통해 공급하는 전자제어유닛이 연결되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 자동차의 현가장치의 사시도.
도 2는 본 고안에 따른 자동차의 현가장치를 보여주는 사시도로서 일부는 블럭으로 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 현가장치 11: 너클
12: 휠지지체13: 상부콘트롤암
14: 하부콘트롤암15: 토션바
20: 토션댐퍼21: 하우징
22: 블레이드23: 전자석
24: 베어링30: 전자제어유닛
31: 차량상태감지센서32: 와이어
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로하여 상세히 설명한다.
도면 중 도 2에는 본 고안에 따른 현가장치를 보여주며 일부는 블럭으로 도시된 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 고안에 따른 현가장치에 사용되는 토션댐퍼의 단면도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3에 따르면, 본 고안에 따른 현가 장치는(10)는 기본적으로 휠지지체(12)에 연결되는 너클(11), 상기 너클에 연결되는 상부 콘트롤암(13) 및 하부콘트롤암(14)을 포함하며, 또한 상기 상부 콘트롤암(13)에는 토션바(15)가 연찰된다.
본 고안에 따른 토션바(15)는 상기 상부 콘트롤암(13)의 2개의 암부재(13a,13b)에 연결되는바, 이때 상기 암부재(13a,13b)의 각각의 홀더(16a,16b)에는 부쉬(17a,17b)가 삽설되어 일정범위에 충격력 및 진동력을 흡수한다.
특히, 본 고안에 따른 토션바(15)의 일단부에는 토션댐퍼(20)가 설치되는바, 상기 토션댐퍼(20)는 하우징(21), 상기 하우징(21)내에서 설치되며 다수의 오리피스(22a)가 형성된 블레이드(22), 상기 하우징(21)에 내삽되며 코일(23a)이 감겨진 전자석(23)으로 구성된다. 또한 상기 하우징의 내부에는 예컨대 MR 유체라 칭하는 유체가 충전되는바, 상기 MR 유체는 자장의 세기에 비례하여 점도가 변하는 유체이다.
물론 상기 블레이드(22)의 일단부에는 베어링(24)이 제공되어 있어 용이하게 회전할 수 있는 바, 여기서 블레이드의 회전이라함은 작은 회전 행정범위 내에서의 회전을 의미함을 이해해야 한다.
이같은 토션댐퍼(20)에는 전자제어유닛(ECU)(30)이 연결되는바, 이같은 전자제어유닛(30)에는 자동차의 제위치에 설치되어 자동차의 주행상태를 감지하는 다수의 차량상태 감지센서(31)가 연결되어 있어 자동차의 종합적인 차량주행 상태를 수신한다.
또한, 이같은 전자제어유닛은(30)은 이같이 수신된 차량상태를 종합적으로 판단하여 전자석의 자기장의 세기를 산정한 후 이에 비례하는 전류를 와이어(32)를 통해 댐퍼(20)에 공급하도록 구성된다.
이같은 본 고안에 따른 자동차의 현가장치의 작동에 의하면, 자동차가 주행중 자동차의 운전 상태가 변화되면 다수의 차량상태감지센서(31)에 의해 차량의 전체적인 주행상태가 감지되어 이같은 정보가 전자제어유닛(30)에 송신된다. 이같은 종합적인 차량상태에 대한 정보를 수신한 전자제어유닛(30)은 차량상태를 종합적으로 판단한 후 필요 감쇄력 및 자장의 세기를 결정하여 해당값의 전류를 와이어(32)를 통해 토션 댐퍼(20)에 인가시킨다. 이같이 인가된 전류는 전자석(23)의 전류(23a)에 공급되어 전자석(23)이 해당크기의 자기장을 발생시킨다. 이에따라 MR유체의 점도가 이에 비례하게 높아지게됨에 따라 감쇄력이 증가하게 된다.
특히 이 경우 감쇄력을 지닌 MR유체가 블레이드(22)에 형성된 오리피스(22a)를 통과하면서 현가장치에 가해지는 진동력 및 충격력이 감쇠 및 완화된다.
결과적으로 본 고안에 따른 현가장치를 자동차에 채용하면 쇽업소버를 설치하지 않고도 간단하고 용이하게 충격력 및 진동력을 효과적으로 감쇠 및 완화시킬 수 있다.
이에따라, 현가장치 전체가 콤팩트해짐은 물론 조립성 및 작업성이 향상되는 효과가 있다.
이상에서 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 본 기술 분야의 당업자라면 첨부된 실용신안 등록청구의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (1)

  1. 휠지지체(12)에 연결되는 너클(11), 상기 너클에 연결되는 상부콘트롤암(13), 하부콘트롤암(14) 및 상부콘트롤암(13)에 연결되는 토션바(15)를 구비한 자동차의 현가 장치에 있어서, 상기 토션바(15)의 단부를 연장시켜 상부 콘트롤암(13)의 각각의 홀더(16a,16b)를 통과 고정시켜 토션댐퍼(20)를 장착하되, 상기 토션댐퍼(20)는 MR유체를 내포하는 하우징(21), 상기 하우징(21)내에 설치되며 MR유체가 통과되는 다수의 오리키스(22a)가 형성된 블레이드(22), 상기 하우징(21)에 내삽되며 코일(23a)이 감겨진 전자석(23)을 포함하며, 상기 전자석(23)의 코일(23a)에는, 다수의 차량상태감지센서(31)에 의해 자동차의 차량상태에 대한 정보를 수신하여 상기 전자석의 자장의 세기를 설정하여 이에 해당하는 전류를 와이어(32)를 통해 공급하는 전자제어유닛(30)이 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11479294B2 (en) 2018-12-07 2022-10-25 Hyundai Motor Company Steering system of vehicle

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