KR19990028172U - 자동차의 리어 세미 트레일링 아암의 부시 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시에 관한 것으로, 바퀴의 오버 스티어링 현상의 감소에 의하여 차량의 조종안정성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시를 제공하기 위하여 리어 세미 트레일링 아암(52)의 일측에서 볼트(60)를 통하여 리어 서브 프레임(50)의 일측부에 취부되는 자동차의 리어 세미 트레일링 아암형 뒤현가의 부시(54)에 있어서, 상기 볼트(60)가 관통하는 부시(54)의 내철(54a)을 상기 부시(54)의 중심에서 일측방향으로 편심(偏心)되도록 설치한 것이다.

Description

자동차의 리어 세미 트레일링 아암의 부시

본 고안은 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 독립식 뒤 현가에 많이 사용되는 세미 트레일링 아암 부시의 내철 취부 구조를 변경하여 토우 각도를 감소시킴에 따라 차량의 조종안정성을 개선시킬 수 있도록 한 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시에 관한 것이다.

일반적인 구조의 자동차(프론트 엔진, 리어 바퀴 드라이브식; FR DRIVE TYPE)에서는 구동 바퀴가 뒷부분에 있으므로 뒤차축 및 뒤현가는 전동장치의 일부로서 구동력을 차체에 전달함과 동시에 자동차 후부에 걸리는 하중을 지지하는 역할을 하고 있다.

차축식의 뒤차축은 동력전달장치의 종감속기어, 차동기어 및 뒤차축과, 그들을 내장하는 리어 엑슬 하우징등으로 구성되어 있다.

상기 리어 엑슬 하우징은 뒤차축을 내장하는 바깥 파이프이며, 차량의 후부 하중을 지지하는 고정축이다. 중앙부에는 종감속기어와 차동기어를 내장하고, 양단에는 스프링과 브레이크장치의 백 플레이트 등의 장치부가 설치되어 있으며 구조상 벤조형, 스플릿형등으로 나누어진다.

상기 뒤차축은 종감속기어와 차동기어를 거쳐서 전달되는 동력을 구동바퀴에 전달하는 것으로 그 왼쪽 끝은 스플라인을 거쳐서 디퍼렌셜 사이드 기어에 결합되며, 바깥 끝은 구동바퀴에 장치된다.

데디온식 차축은 차축식 뒤차축의 특수한 예로서, 좌우의 바퀴는 1개의 차축 튜브에 장치되어 있으며, 차축 튜브는 리프 스프링에 의해 프레임에 지지되어 있다.

한편, 뒤현가를 독립식으로 하면 스프링 하중을 작게 할 수 있으므로 승차감 및 로드 홀딩이 향상되어 보디의 바닥을 낮출 수 있으므로 실내의 공간이 증대하는 등의 효과가 있으며 승용차의 일부나 스포츠 카 등에 이 형식의 현가가 사용되고 있다. 구동 바퀴로의 동력 전달은 차체 하부에 고정된 종감속 기어로부터 유니버설 조인트를 가진 차축에 의해 전달된다.

독립식의 종류로는 스윙 엑슬형, 트레일링 아암형, 세미 트레일링 아암형 및 다이어고널 링크형등이 있다.

상기 스윙 엑슬형식은 차축을 중심으로 2개로 분할하여 분할한 점을 중심으로하여 좌우의 바퀴가 진자식(흔들이식)으로 상하 운동하는 것으로 일반적으로 코일 스프링이 사용되고, 차체의 롤 중심이 높아져서 차량 선회시의 차체 기울기가 작아져 안정성이 좋아지는 이점이 있고, 바퀴의 상하운동에 의해 캠버, 트레드 모두 크게 변화하지만 트레드의 변화는 바퀴의 사이드 슬립을 초래하므로 타이어의 마모가 심해지는 결점이 있다.

상기 트레일링 아암형은 앞바퀴 구동차의 뒤현가에 대부분 사용되고 있으나 뒷바퀴 구동차에는 그다지 사용되고 있지 않으며, 스프링으로는 코일 스프링 또는 토션 바 스프링이 사용되고, 횡방향의 강성 관계 때문에 아암의 길이가 제한되므로 토션 바 스프링에서는 변형이 커지기 쉬우며 코일 스프링에서는 굽힘 변형을 받기 쉽다.

상기 세미 트레일링 아암형은 스윙 엑슬형과 트레일링 아암형의 중간적인 성격을 가진 현가이며 독립식의 뒤현가에 많이 사용되고 있다.

세미 트레일링 아암형은 바퀴가 지지하는 아암을 비낌 후방으로 돌출시킨 형식이며, 이 형식에서는 바퀴가 상하운동하면 트레드, 캠버 및 토우 각도가 변화하므로 차축에는 2개의 유니버설 조인트외에 슬리브 조인트가 필요하게 된다.

상기 다이어고널 링크형은 일체식의 아암을 사용하여 그 선단에 차축을 지지하고 있으며 세미 트레일링 아암형에 비하여 바퀴가 상하운동하였을 때의 캠버, 트레드 및 토우 각도의 변화가 큰 것이 특징이다.

도 1은 자동차의 세미 트레일링 아암형 뒤 현가를 나타내는 평면개략도로서, 리어 서브 프레임(rear sub frame)(10)의 일측부에 리어 세미 트레일링 아암(rear semi trailing arm)(12)의 일측 양단이 부시(bush)(14)를 관통하는 볼트(15)에 의하여 취부되고, 상기 리어 세미 트레일링 아암(12)의 타측은 바퀴(16)에 연결된 것을 나타내고 있다.

이때, 상기와 같은 종래의 부시(14) 취부구조에서는 도 1의 A방향 즉, 차량의 선회방향에 따라 바퀴에 작용하는 코너링 포스(cornering force;타이어가 어느 슬립각을 가지고 선회할 때 접지면에 발생하는 마찰력 중 타이어의 진행 방향에 직각으로 작용하는 성분) CF에 의하여 압축과 인장력을 받는, 상기 볼트(15)가 관통하는 중심선이 서로 일치하는 상기 부시(14)가 변형되어 도 1의 'P'부위에서 토아웃(toe-out)하게 되어 오버 스티어링(over-steering) 현상의 발생으로 차량의 선회특성이 불안해지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 바퀴의 오버 스티어링 현상의 감소에 의하여 차량의 조종안정성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 리어 세미 트레일링 아암의 일측에서 볼트를 통하여 리어 서브 프레임의 일측부에 취부되는 자동차의 리어 세미 트레일링 아암형 뒤현가의 부시에 있어서, 상기 볼트가 관통하는 부시의 내철을 상기 부시의 중심에서 일측방향으로 편심(偏心)되도록 설치한 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시가 제공된다.

도 1은 자동차의 세미 트레일링 아암형 뒤 현가를 나타내는 평면개략도,

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시를 나타내는 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시가 사용된 자동차의 세미 트레일링 암형 뒤 현가를 나타내는 평면개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

16:바퀴, 50:리어 서브 프레임,

52:리어 세미 트레일링 아암, 54:부시,

54a:내철.

이하, 본 고안에 따른 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시를 나타내는 사시도, 도 3은 본 고안에 따른 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시가 사용된 자동차의 세미 트레일링 암형 뒤 현가를 나타내는 평면개략도로서, 이에 따른 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시는 리어 세미 트레일링 아암(52)의 일측에서 볼트(60)를 통하여 리어 서브 프레임(50)의 일측부에 취부되는 자동차의 리어 세미 트레일링 아암형 뒤현가의 부시(54)에 있어서, 상기 볼트(60)가 관통하는 부시(54)의 내철(54a)을 상기 부시(54)의 중심에서 일측방향으로 편심(偏心)되도록 설치한 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 작용을 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 부시(54)의 내철(54a)은 부시(54)의 중심으로부터 일측 방향으로 편심되도록 설치되어 도 3에 도시된 바와 같이 각 부시(54)의 중심선과 하방향으로 소정 거리 이격된 상태로서 볼트(60)를 통하여 취부되는 바, 차량의 선회방향인 A방향에 따라 바퀴(56)는 롤(roll)에 의하여 범프(bump;상방향으로 올라감)하게 되고, 이에 따라 부시(54)의 내철(54a)과 외철(54b) 사이에 작용하는 힘은 도 2에 도시된 바와 같이, a방향에서 b방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 상기 부시(54)의 내철(54a)과 외철(54b) 사이의 러버(rubber)(54c) 두께가 얇아지게 되므로 코너링 포스 CF에 대한 부시(54)의 변형이 감소하게 된다. 따라서, 선회 외측바퀴의 토아웃이 형성되는 'P'부위에서 토아웃(toe-out)량이 미소(微少)하게 되며, 코너링 포스가 반대 방향(내측에서 외측방향)으로 걸리는 선회 내측바퀴는 토인(toe-in)양이 상대적으로 줄게 되어 결과적으로 내·외측바퀴의 오버 스티어링 현상의 감소에 따라 차량의 선회특성(조종안정성)이 개선될 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안에 따른 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 부시에 의하면, 코너링 포스 CF에 대한 부시의 변형이 줄게 되고, 외측 토아웃(toe-out)량과 내측 토인(toe-in)량을 감소시켜서 이에 따른 오버 스티어링 현상의 감소로 차량의 선회특성(조종안정성)이 개선될 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 리어 세미 트레일링 아암(52)의 일측에서 볼트(60)를 통하여 리어 서브 프레임(50)의 일측부에 취부되는 자동차의 리어 세미 트레일링 아암형 뒤현가의 부시(54)에 있어서,

   상기 볼트(60)가 관통하는 부시(54)의 내철(54a)을 상기 부시(54)의 중심에서 일측방향으로 편심(偏心)되도록 설치한 것을 특징으로 하는 자동차의 리어 세미 트레일링 아암 인너 부시.