KR19990065256A - 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조가 부시 타입은 승차감은 좋으나 캐스터의 조정이 불가능하고, 슬리브 타입은 캐스터의 조정은 가능하나 승차감이 나쁜 문제점이 있기 때문에,

V자 형태로 형성된 어퍼 암과, 상기 어퍼 암의 끝단부를 서로 연결하고 상기 어퍼 암을 프레임에 지지/고정하는 암 축을 포함하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조에 있어서, 상기 암 축의 끝단 부분이 2단으로 형성되어 각단에 슬리브 이동용 나사부와 고정 너트 체결용 나사부가 형성되고, 상기 슬리브 이동용 나사부에 결합될 수 있도록 내주면에 나사가 형성된 슬리브와, 상기 슬리브의 외측에 위치되고 상기 슬리브와의 사이에 오일이 충진되어 슬리브가 자유 회전되도록 하는 고무 부시와, 상기 고무 부시의 바깥쪽에서 상기 고무 부시의 내부로 먼지가 유입되지 않도록 차단하는 더스트 커버와, 상기 더스트 커버의 외측에서 상기 암 축의 고정 너트 체결용 나사부에 결합되어 암 축을 고정하는 너트를 구비함으로써,

슬리브를 이용하여 캐스터의 조정이 가능하고 고무 부시에 의하여 주행중의 충격을 완화시킬 수 있으므로 승차감이 향상되도록 하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조에 관한 것이다.

Description

더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조

본 발명은 4륜 구동 차량의 전륜 현가로 사용되는 더블 위시본 현가 장치에 관한 것으로서, 특히 어퍼 암을 지지하는 부시의 구조를 변경하여 원활한 윤활이 이루어지도록 함으로써 완충 작용이 강화되어 승차감이 향상되도록 하는 현수 장치의 어퍼 암 구조에 관한 것이다.

일반적인 4륜 구동 차량에 있어서 전륜 현가로 사용되는 것은 도 1에 도시된 바와 같이 구성된 더블 위시본 방식이 주류를 이루고 있다. 더블 위시본 현가 장치는 동력축(1)에 비하여 상하측에 각각 위치되고 V자형으로 형성된 어퍼 암(2) 및 로워 암(3)과, 상기 어퍼 암(2) 및 로워 암(3)에 나사 부시(4)를 통하여 장치되어 있는 암 축(5)과, 상기 로워 암(3)에 장착되어 완충 작용을 하는 토션 바 스프링과, 볼 조인트를 통하여 상기 어퍼 암(2) 및 로워 암(3)에 장치되어 상하 운동과 조향 작용을 위한 회전 운동을 할 수 있도록 하는 너클(6)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 어퍼 암(2)과 로워 암(3)의 연결 부위는 차량 주행시 발생되는 충격을 완화시키고, 외부 하중에 대하여 타이어의 위치를 고수하여야 하며, 조향시 바퀴의 원활한 회전이 가능한 구조로 되어야 한다. 또한, 차량의 주행 성능 증대를 위해 전륜에 주어지는 캠버(camber), 캐스터(caster), 토우(toe) 등의 휠 얼라인먼트(wheel alignment) 요소들을 기준값에 맞추어 적당히 조절할 수 있는 구조로 되어야 한다.

이와 같은 형식의 현가 장치에서는 어퍼 암과 로워 암의 길이에 따라 캠버 또는 트레드가 변화하게 되는데, 쌍방 모두 변하게 하는 것은 불가능하므로, 일반적으로 타이어의 마모를 줄이기 위하여 로워 암을 어퍼 암 보다 크게 하여 캠버의 변화가 다소 크더라도 트레드의 변화가 작도록 하고 있다.

여기서, 종래의 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조를 살펴보면, 대부분의 어퍼 암 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 V자 형태로 형성된 어퍼 암(11)과, 상기 어퍼 암(11)의 끝단부를 서로 연결하고 상기 어퍼 암(11)을 프레임에 지지/고정하는 암 축(12)과, 고무로 형성되고 상기 어퍼 암(11)과 암 축(12) 사이에 위치되어 완충 작용을 하는 부시(13)와, 상기 부시(13)의 축 방향 이동을 제한하는 와셔(14)와, 상기 암 축(12)을 상기 어퍼 암(11)에 고정하는 너트(15)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조는 차량 주행시 발생하는 하중을 부시(13)의 탄성력을 이용하여 흡수하게 되므로 충격이 완화되어 승차감이 향상되는 장점이 있으나, 상기 암 축(12)과 부시(13)가 일체화되므로 캐스터의 조정이 불가능한 단점이 있다.

또한, 일부 차종에서 사용되는 다른 형태의 어퍼 암 구조는 도 3에 도시된 바와 같이 V자 형태로 형성된 어퍼 암(31)과, 상기 어퍼 암(31)의 끝단부에서 회전되고 내부에 나사가 형성된 슬리브(33)와, 상기 어퍼 암(31)의 끝단부를 서로 연결하고 상기 어퍼 암(31)을 프레임에 지지/고정함과 동시에 양단에 나사가 형성되어 상기 슬리브(33)의 회전에 따라 전후 이동되는 암 축(32)으로 구성되어 있다.

이러한 방식의 어퍼 암 구조는 상기 슬리브(33)를 회전시켜 상기 암 축(32)을 전후 이동시킴으로써 캐스터의 조정이 가능하도록 되어 있으나, 상기 슬리브(33)가 금속으로 형성되므로 차량 주행시 발생되는 하중이 완충되지 않고 차체에 그대로 전달되어 승차감이 나빠지는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고무 부시 방식과 슬리브 방식의 장점을 모두 살릴 수 있도록 구성되어 캐스터의 조정이 가능하고 차량 주행시 발생되는 하중을 흡수하여 승차감도 좋게 하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 더블 위시본 현가 장치가 도시된 구성도,

도 2는 종래의 일반적인 현가 장치용 어퍼 암 구조가 도시된 구성도,

도 3은 종래의 현가 장치용 어퍼 암 구조의 다른 예가 도시된 구성도,

도 4는 본 발명에 의한 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조가 도시된 구성도,

도 5는 본 발명의 요부 구성인 어퍼 암 부시의 분해 사시도,

도 6은 본 발명의 요부인 슬리브 결합 부분이 도시된 상세도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

50 : 어퍼 암 51 : 암 축

51a : 슬리브 이동용 나사부 51b : 고정 너트 체결용 나사부

51c : 홈부 52 : 오 링

53 : 슬리브 53a : 너트부

53b : 원통부 53c : 돌출부

54 : 오일 실 55 : 더스트 커버

56 : 부시 56' : 오일 그루브

57 : 너트 58 : 와셔

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 V자 형태로 형성된 어퍼 암과, 상기 어퍼 암의 끝단부를 서로 연결하고 상기 어퍼 암을 프레임에 지지/고정하는 암 축을 포함하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조에 있어서, 상기 암 축의 끝단 부분이 2단으로 형성되어 각단에 슬리브 이동용 나사부와 고정 너트 체결용 나사부가 형성되고, 상기 슬리브 이동용 나사부에 결합될 수 있도록 내주면에 나사가 형성되는 슬리브와, 상기 슬리브의 외측에 위치되고 상기 슬리브와의 사이에 오일이 충진되어 슬리브가 자유 회전할 수 있도록 하는 고무 부시와, 상기 고무 부시의 바깥쪽에서 상기 고무 부시의 내부로 먼지가 유입되지 않도록 차단하는 더스트 커버와, 상기 더스트 커버의 외측에서 상기 암 축의 고정 너트 체결용 나사부에 결합되어 암 축을 고정하는 너트를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 V자 형태로 형성된 어퍼 암(50)과, 양단의 끝부분이 2단으로 형성되어 각단에 슬리브 이동용 나사부(51a)와 고정 너트 체결용 나사부(51b)가 형성되고 상기 어퍼 암(50)의 끝단부를 서로 연결하며 상기 어퍼 암(50)을 프레임(미 도시)에 지지/고정하는 암 축(51)과, 상기 슬리브 이동용 나사부(51a)에 결합될 수 있도록 내주면에 나사가 형성되는 슬리브(53)와, 상기 슬리브(53)의 외측에 위치되고 상기 슬리브(53)와의 사이에 오일이 충진되어 슬리브가 자유 회전할 수 있도록 하는 고무 부시(56)와, 상기 고무 부시(56)의 바깥쪽에서 상기 고무 부시(56)의 내부로 먼지가 유입되지 않도록 차단하는 더스트 커버(55)와, 상기 더스트 커버(55)의 외측에서 상기 암 축(51)의 고정 너트 체결용 나사부(51b)에 결합되어 암 축(51)을 고정하는 너트(57)로 구성된다.

상기 슬리브(53)는 암 축(51)쪽의 끝단에 너트부(53a)가 형성되고, 상기 너트부(53a)의 반대쪽은 상기 고무 부시(56)의 내부에 위치되는 원통부(53b)가 형성되며, 상기 너트부(53a)와 원통부(53b)의 사이에 상기 고무 부시(56)의 내주면에 접하는 돌출부(53c)가 형성된다.

또, 상기 부시(56)는 상기 슬리브(53)의 돌출부(53c)쪽으로 오일이 새지 않도록 하는 오일 실(54)을 구비하고, 오일이 다량 잔류될 수 있도록 그 내주면에 오일 그루브(56')가 형성된다.

상기 암 축(51)은 상기 슬리브(53)와의 사이에서 오일의 누유를 방지하고 먼지의 유입을 억제하는 오 링(52)이 삽입될 수 있도록 상기 슬리브 이동용 나사부(51a)의 끝단에 홈부(51c)가 형성되고, 상기 더스트 커버(55)는 상기 너트(57)의 결합력이 증대되도록 하고 부시의 전후 방향 움직임을 제어하는 와셔(58)를 그 내부에 구비한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조는 슬리브가 회전되어 캐스터를 조정할 수 있도록 하고 고무로 형성된 부시에 의해 완충 작용이 발생되도록 한다.

슬리브(53)를 회전시키면 슬리브 이동용 나사부(51a)가 상기 슬리브(53)와 나사 결합된 암 축(51)이 전후 이동하게 되므로 캐스터를 조정할 수 있게 된다. 캐스터의 조정이 완료된 후 너트(57)를 체결하여 상기 암 축(51)이 전후 방향으로 이동되지 않게 함과 동시에 상기 슬리브(53)가 이동되지 않게 한다. 이때, 와셔(58)는 부시(56)를 받쳐주어 하중을 지지하며 상기 너트(57)의 체결력을 높여 준다.

상기 슬리브(53)의 외측에 위치된 부시(56)는 탄성체인 고무로 형성되어 있으므로 차량 주행시 발생되는 충격을 흡수하여 승차감이 좋게 한다. 이때, 상기 부시(56)는 슬리브(53) 위에서 미끄럼 운동을 하도록 되어 있으므로 원활한 회전이 가능하여 고무에 대한 마찰이 줄어든다. 그에 따라 최적 설계가 용이해지고 불필요한 하중이 제거되어 부시의 내구 수명이 길어지게 된다.

그런데, 종래의 부시 구조에서는 부시의 내주면은 암 축에 고정되고 외주면은 어퍼 암에 고정되어 어퍼 암의 상하 운동시 부시의 고무가 비틀림 하중을 받게 된다. 그에 따라 부시를 장기간 사용할 경우 크랙이 발생되거나 비틀림으로 인한 내부 마찰로 설계치에 비해 강한 하중이 작용하게 되므로 최적 설계가 곤란한 문제점이 있었다.

상기 슬리브(53)와 부시(56) 사이에 충진된 오일은 상기한 효과를 증대시켜 캐스터(caster)를 조정할 때 원활한 회전 및 방청이 가능하도록 하며, 둘 사이에는 오일 대신에 그리스가 충진될 수도 있다. 상기 부시(56)의 끝단에 설치된 오일 실(54)은 오일 또는 그리스가 부시(56)의 외측으로 누설되는 것을 방지한다. 또, 상기 암 축(51)에 형성된 홈부(51c)에 장착된 오 링(52)은 상기 슬리브(53)와 암 축(51) 사이를 통해 먼지가 유입되는 것을 차단하고, 슬리브(53)와 암 축(51) 사이에 충진된 오일이 누유되는 방지한다.

이와 같이, 본 발명의 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조는 슬리브를 이용하여 캐스터의 조정이 가능하고 고무 부시에 의하여 주행중의 충격을 완화시킬 수 있으므로 승차감이 향상되는 이점이 있다.

Claims (7)

1. V자 형태로 형성된 어퍼 암과, 상기 어퍼 암의 끝단부를 서로 연결하고 상기 어퍼 암을 프레임에 지지/고정하는 암 축을 포함하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조에 있어서,

   상기 암 축의 끝단 부분이 2단으로 형성되어 각단에 슬리브 이동용 나사부와 고정 너트 체결용 나사부가 형성되고, 상기 슬리브 이동용 나사부에 결합될 수 있도록 내주면에 나사가 형성되는 슬리브와, 상기 슬리브의 외측에 위치되고 상기 슬리브와의 사이에 오일이 충진되어 슬리브가 자유 회전할 수 있도록 하는 고무 부시와, 상기 고무 부시의 바깥쪽에서 상기 고무 부시의 내부로 먼지가 유입되지 않도록 차단하는 더스트 커버와, 상기 더스트 커버의 외측에서 상기 암 축의 고정 너트 체결용 나사부에 결합되어 암 축을 고정하는 너트를 구비한 것을 특징으로 하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브는 암 축 쪽의 끝단에 너트부가 형성되고, 상기 너트부의 반대쪽은 상기 고무 부시의 내부에 위치되는 원통부가 형성되며, 상기 너트부와 원통부의 사이에 상기 고무 부시의 내주면에 접하는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 부시는 상기 슬리브의 돌출부쪽으로 오일이 새지 않도록 하는 오일 실을 구비한 것을 특징으로 하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 암 축은 상기 슬리브와의 사이에 충진된 오일의 누유를 방지하는 오 링이 삽입될 수 있도록 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 부시는 오일이 다량 잔류될 수 있도록 그 내주면에 오일 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 더스트 커버는 상기 너트의 결합력이 증대되도록 하고 부시의 하중을 지지하는 와셔를 그 내부에 구비한 것을 특징으로 하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브와 상기 부시 사이에는 그리스가 충진된 것을 특징으로 하는 더블 위시본 현가 장치의 어퍼 암 구조.