KR20000044098A - 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조에 관한 것으로, 휠 실린더에 설치된 너클 암과 크로스멤버 사이에 링크의 길이를 조절할 수 있는 장치를 설치함으로써, 캠버 및 토우의 변화량이 자동조절되어 자동차의 다양한 주행 조건에서도 최고의 성능을 유지하고, 차체의 불안정으로 인한 승차감 저하를 향상시킬 수 있는 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명은 일단에 제1 연결구(31)가 형성되어 너클 암(20)에 연결 설치되고 타단에는 피스톤(32)이 설치된 토우 링크(30); 피스톤(32)이 끼워져 작동할 수 있도록 내부에 작동부(41)가 형성되고, 작동부(41)의 내부 양측에는 제1 유체 유도공(42a)과 제2 유체 유도공(42b)이 형성되며, 외주연 일단에는 나사산(43a)이 형성된 결합부(43)가 형성되고, 타단에는 크로스멤버(15)에 연결 설치되는 제2 연결구(44)가 형성된 하우징(40); 결합부(43)에 나사 결합되는 체결부(51)가 형성되고 중앙에는 끼움공(52)이 형성된 덮개(50); 덮개(50)의 끼움공(52)에 설치되어 유체의 누유를 방지하는 누유방지부재(60); 제1 유체 유도공(42a)과 제2 유체 유도공(42b)에 일단이 각각 설치되는 제1 연결호스(70)와 제2 연결호스(71); 및 제1 연결호스(70)와 제2 연결호스(71)의 타단이 각각 설치되고 토우 링크(30) 작동시 유체의 흐름을 순환시키는 유체펌프(80)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조

본 발명은 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조에 관한 것으로, 상세하게는 자동차의 휠 실린더에 설치된 너클 암과 크로스멤버 사이에 링크의 길이를 조절할 수 있는 장치를 설치함으로써, 캠버 및 토우의 변화량이 자동조절되어 자동차의 직진시나 선회시등 다양한 주행 조건에서도 최고의 성능을 유지하고, 차체의 불안정으로 인한 승차감 저하를 향상시킬 수 있는 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조에 관한 것이다.

일반적으로 훨 얼라이먼트(Wheel alignment)는, 자동차의 타이어가 노면과의 관계에서 차체에 어떻게 부착되어 있는가를 나타내는 것으로, 킹핀 경사각, 캠버, 캐스터, 토인(선회시 토아웃)을 가리킨다. 또한 휠 얼라이먼트는 자동차의 주행 안정성, 조정성, 타이어 마모 등에 큰 영향을 주게 되며, 자동차의 자세나 부하에 의하여 휠 얼라이먼트는 변화하므로 자동차를 수평면에 두고 직진 상태에서 정지했을 때의 수치로서 휠 얼라이먼트는 정의되는 것이다. 이와 같은 휠 얼라이먼트 중 캐스터 각(Caster angle)은 앞바퀴를 옆에서 보았을 때, 차축에 설치하는 킹핀의 중심선이 연직선에 대하여 이루어지는 각도를 말하며, 트레일 발생하여 자동차가 전진하면 타이어의 구름 저항에 의하여 킹핀 축 둘레에 타이어를 직진시키려고 하는 토크가 작용하게 되고 이를 캐스터 효과라고 하는 것이다.

여기서 상기 토우각(toe angle)은 바퀴를 위에서 보았을 때 좌우 타이어 중심간의 거리가 앞부분이 뒷부분보다 좁은 것을 토우 인(toe-in)이고, 반대로 앞부분이 뒷부분보다 넓은 것을 토우 아우트(toe-out)라 하고, 상기 캠버(camber)는 앞바퀴를 옆에서 보았을 때 중심선과 노면에 대한 수직선이 이루는 각도를 말하는 것으로, 바퀴가 바깥쪽으로 기울어진 상태를 정 캠버, 바퀴가 안쪽으로 기울어진 상태를 부 캠버라 한다.

이러한 토우 및 캠버를 조정하기 위한 조정장치가 프런트 및 리어 현가장치에 구비되어 있다.

이러한 종래의 기술을 첨부된 도면 도 1 및 도 2를 토대로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 자동차의 프런트 현가장치 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래 자동차의 프런트 현가장치 구조를 도시한 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이 현가장치는 타이어(T)가 결합되는 휠 실린더(100)와, 상기 휠 실린더(100) 사이에 종방향으로 설치되는 크로스멤버(110)와, 상기 휠 실린더(100)에 설치되는 너클 암(120)과, 상기 너클암(120)과 크로스 멤버(110) 양측에 설치되는 한쌍의 토우 링크(130)와 캠버 링크(135)로 구성된다.

상기 토우 링크(130)는 너클 암(120)의 하단부 전방에 위치하여 자동차의 토우각을조절하고, 캠버 링크(135)는 상기 너클 암(120)의 하단부 후방에 위치하여 자동차의 캠버를 조절해주는 역할을 한다.

그리고 상기 토우 링크(130)와 캠버 링크(135)의 양단에는 상기 너클암(120)과 크로스멤버(110)에 연결 설치될 수 있게 결합구(130a)(135a)가 각각 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래 기술의 조립은 먼저, 타이어(T)가 설치되는 휠 실린더(100)에 너클 암(120)을 고정 설치하고, 상기 너클 암(120)의 하단부 전방과 후방에 토우 링크(130)와 캠버 링크(135)의 일단을 연결 설치한 다음, 상기 토우 링크(130)와 캠버 링크(135)의 타단을 상기 크로스멤버(110)에 각각 연결 설치하면 조립이 완료 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래 기술은 너클 암(120)과 크로스멤버(110) 사이에 설치된 토우 링크(130)와 캠버 링크(135)의 길이와 배치에 의해 토우 및 캠버의 변화량이 최적의 조건을 유지하게 되는데, 자동차가 일반 주행시에는 토우 및 캠버의 변화량이 변화면서 최고의 성능을 유지할 수 있으나, 자동차 선회시에는 최고의 성능을 발휘하지 못하고 차체가 불안정하게 되어 승차감이 저하되는 문제점이 있었다.

즉, 자동차 선회시 차체가 불안정하는 것은, 앞쪽 타이어(T)의 전방은 조향 작용에 의해 자동차의 선회 방향을 향하게 되지만, 뒤쪽 타이어의 전방은 선회시의 원심력에 의해 바깥쪽으로 향하게 되는, 즉 토우 아웃이 발생하게 됨에 따라 자동차의 후방이 바깥쪽으로 크게 회전되어 틀어지는 현상이 발생하게 되므로, 자동차 선회시에 제동력이 발생될 경우 차체가 불완전하게 선회하여 안전 운행에 지장을 받을 뿐 아니라 승차감이 저하되었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 자동차의 휠 실린더에 설치된 너클 암과 크로스멤버 사이에 링크의 길이를 조절할 수 있는 장치를 설치함으로써, 캠버 및 토우의 변화량이 자동조절되어 자동차의 직진시나 선회시등 다양한 주행 조건에서도 최고의 성능을 유지하고, 차체의 불안정으로 인한 승차감 저하를 향상시킬 수 있는 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 기술적 과제는 자동차 현가장치에 있어서, 일단에 제1 연결구가 형성되어 너클 암에 연결 설치되고 타단에는 피스톤이 설치된 토우 링크; 상기 피스톤이 끼워져 작동할 수 있도록 내부에 작동부가 형성되고, 상기 작동부의 내부 양측에는 제1 유체 유도공과 제2 유체 유도공이 형성되며, 외주연 일단에는 나사산이 형성된 결합부가 형성되고 타단에는 크로스멤버에 연결 설치되는 제2 연결구가 형성된 하우징; 상기 결합부에 나사 결합되는 체결부가 형성되고 중앙에는 끼움공이 형성된 덮개; 상기 덮개의 끼움공에 설치되어 유체의 누유를 방지하는 누유방지부재; 상기 제1 유체 유도공과 제2 유체 유도공에 일단이 각각 설치되는 제1 연결호스와 제2 연결호스; 및 상기 제1 연결호스와 제2 연결호스의 타단이 각각 설치되고 상기 토우 링크 작동시 유체의 흐름을 순환시키는 유체펌프로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조를 제공함으로써 달성되어 진다.

그리고 상기 결합부와 체결부사이에는 유체의 누유를 방지할 수 있는“Ｏ”링이 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 자동차의 프런트 현가장치 구조를 도시한 사시도.

도 2는 종래 자동차의 프런트 현가장치 구조를 도시한 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조를 도시한 요부 분리 사시도.

도 4는 본 발명이 결합된 상태의 요부 단면도.

도 5는 본 발명이 설치된 자동차의 프런트 현가장치 구조를 도시한 평면도.

도 6a,6b는 본 발명 링크의 길이 자동조절구조의 작동상태도.

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예로써, 링크의 길이 자동조절구조가 자동차의 프런트와 리어 현가장치에 장착된 상태를 보인 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 휠 실린더 15 : 크로스멤버

20 : 너클 암 30 : 토우 링크

31 : 제1 연결구 32 : 피스톤

40 : 하우징 41 : 작동부

42a : 제1 유체 유도공 42b : 제2 유체 유도공

43 : 결합부 43a : 나사산

44 : 제2 연결구 50 : 덮개

51 : 체결부 52 : 끼움공

60 : 누유방지부재 70 : 제1 연결호스

71 : 제2 연결호스 80 : 유체펌프

90 : “Ｏ”링

이하, 본 발명에 대한 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 6에 의거 자세하게 기술하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조를 도시한 요부 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명이 결합된 상태의 요부 단면도이며, 도 5는 본 발명이 설치된 자동차의 프런트 현가장치 구조를 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명 링크의 길이 자동조절구조의 작동상태도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 타이어(T)가 설치되는 휠 실린더(10)와, 너클 암(20)과, 크로스 멤버(15)와, 토우 링크(30) 및 캠버 링크(35)로 이루어진다.

상기 너클 암(20) 상단부에는 컨트롤 암(미도시)이 설치되고, 하단부 전방에는 토우 링크(30)의 일단에 형성된 제1 연결구(31)가 연결 설치되며, 상기 토우 링크(30)의 타단에는 피스톤(32)이 연결 설치되어 있다.

상기 하우징(40)의 내부에는 상기 피스톤(32)이 끼워져 작동할 수 있도록 작동부(41)가 형성되고, 상기 하우징(40)의 외주연 일단에는 나사산(43a)이 형성된 결합부(43)가 돌설되고, 타단에는 제2 연결구(44)가 형성되어 있다.

상기 결합부(43)에 형성된 나사산(43a) 일측에는 링홈(45)이 형성되어 있고, 상기 링홈(45)에는 유체의 누유를 방지하는 “Ｏ”링(90)이 설치된다.

그리고 상기 작동부(41)의 내부 양측에는 제1,2 유체 유도공(42a)(42b)이 형성되어 있으며, 상기 제1 유체 유도공(42a)에는 제1 연결호스(70)가 설치되고, 제2 유체 유도공(42b)에는 제2 연결호스(71)가 각각 설치된다.

상기 제1 연결호스(70)와 제2 연결호스(71)의 타단은 상기 유체를 순환시키는 유체펌프(80)에 설치된다.

상기 결합부(43a)에는 덮개(50)에 형성된 체결부(51)가 나사 결합되고 그 덮개(50)의 중앙부에는 끼움공(52)이 형성되어 있다.

상기 덮개(50)의 끼움공(52)에는 유체의 누유를 방지하는 누유방지부재(60)가 끼워지되, 양단은 중앙부 직경보다 크게 형성되어 있다.

그리고, 캠버 링크(35)는 상기 너클 암(20)의 하단부 후방과 크로스멤버(15) 사이에 설치되는 것으로 양단에 결합구(35a)(35b)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에서는 너클 암(20)의 하단부 전방에 토우 링크(30)를 설치하고, 상기 토우 링크(30)의 타단에 형성된 피스톤(32)이 끼워져 작동할 수 있게 내부에 작동부(41)가 형성된 하우징(40)을 설치하며, 상기 하우징(40)의 일단에는 덮개(50)를 나사 결합하고, 상기 작동부(41)의 내부 양측에 천공된 제1 유체 유도공(42a)과 제2 유체 유도공(42b)에는 제1 연결호스(70)와 제2 연결호스(71)의 일단을 설치하며, 상기 제1 연결호스(70)와 제2 연결호스(71)의 타단에는 유체펌프(80)를 설치함으로써, 일반 주행시나 선회시, 또는 고르지 못한 노면 주행시에도 토우 및 캠버의 변화량을 자동으로 조절할 수 있어 주행조건에 따른 최고 성능을 구현하고, 차체를 안정시켜 안락한 승차감을 얻을 수 있는 것이다.

이와 같은 구성된 본 발명 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조의 조립 및 작동상태는 다음과 같다.

타이어(T)가 설치되는 휠 실린더(10)에 너클 암(20)을 고정 설치하고, 상기 너클 암(20)의 하단부 전방에는 토우 링크(30)의 제1 연결구(31)를 설치한다. 그런 다음, 상기 하우징(40)의 결합부(43)에 형성된 링홈(45)에 “Ｏ”링(90)을 설치한 다음, 그 결합부(43)에는 누수방지부재(60)가 설치된 덮개(50)의 체결부(51)로 나사 결합하면 덮개(50)와 하우징(40)의 조립이 완료 되고, 이 상태에서 상기 하우징(40)의 타단에 형성된 제2 연결구(44)를 크로스멤버(15)에 연결 설치하면 된다. 이때, 하우징(40)의 작동부(41) 내부에는 일정량의 유체가 채워져 있고, 하우징(40)의 작동부(41)에는 피스톤(32)이 끼워져 있으며, 제1 유체 유도공(42a)과 제2 유체 유도공(42b)은 유체펌프(80)에 제1 연결호스(70)와 제2 연결호스(71)로 각각 연결되어 있다.

상기와 같이 토우 링크(30)의 조립이 완료되면, 상기 너클 암(20)의 하단부 후방과 크로스멤버(15)에 양단에 결합구(35a)(35b)가 형성된 캠버 링크(35)를 연결 설치하면 본 발명의 조립이 완료되는 것이다.

이와 같이 구성되고 조립된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

자동차의 선회시 타이어(T)에는 그 바깥 방향으로부터 횡력가 발생된 후 그 횡력이 너클 암(20)을 통해 토우 링크(30)와 캠버 링크(35)로 횡력이 감소된 상태로 전달되는 데, 이러한 상태로는 자동차의 선회시 발생된 원심력에 의해 뒤쪽 타이어의 전방은 바깥쪽으로 향하기 때문에 자동차 후방이 불안정한 문제가 발생되었다.

이에 본 발명은 자동차의 선회시 토우 링크(30)의 타단에 형성된 피스톤(32)이 하우징(40)의 작동부(41)에서 좌,우로 이동하면서 길이가 조절되어 토우의 변화가 생기고, 이 토우의 변화에 의해 토우아웃이 되려는 것을 토우인으로 유지시켜 준다.

예컨데, 조향휠(미도시)을 시계방향으로 회전시키면, 토우 링크(30)의 피스톤(32)이 하우징(40)의 작동부(41)에서 화살표 방향으로 이동하면서 토우 링크(30)의 길이가 변하게 되고, 동시에 작동부(41) 내부에 저장된 유체는 제1 유체 유도공(42a)을 통해 유체펌프(80)로 유입되며, 이 유체펌프(80)에 유입된 유체는 제2 유체 유도공(42b)을 통해 다시 하우징(40)의 작동부(41) 내부로 유입된다.(도면 도 6a 참조)

그리고, 조향휠을 반시계방향으로 회전시키면, 토우 링크(30)의 피스톤(32)이 하우징(40)의 작동부(41)에서 화살표 방향으로 이동하면서 토우 링크(30)의 길이가 변하게 되고, 동시에 작동부(41) 내부에 저장된 유체는 제2 유체 유도공(42b)을 통해 유체펌프(80)로 유입되며, 이 유체펌프(80)에 유입된 유체는 제1 유체 유도공(42a)을 통해 다시 하우징(40)의 작동부(41) 내부로 유입된다.(도면 도 6b 참조)

이와 같이 토우 링크(30)의 길이가 조절되어 자동차의 일반 주행시나 선회시등 다양한 주행조건에서 발생되는 토우 아웃을 토우 링크(30)에 의해 방지되어 전륜휠이 옆방향으로 미끄러지는 것과 타이어의 마멸을 방지해주어, 차량의 선회시 차체가 안정되어 안전 운행을 할 수 있는 것이다.

한편, 도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예로써, 상기와 같은 구성을 프런트 현가장치의 토우 링크(30) 뿐만 아니라 캠버 링크(35), 그리고, 리어 현가장치의 각 링크에 설치한 것으로, 프런트 현가장치와 리어 현가장치의 각 토우각 및 캠버의 변화량을 각각 자동조절할 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조에 따르면, 휠 실린더에 설치된 너클 암의 하단부 전방에 토우 링크를 설치하고, 상기 토우 링크의 타단에 형성된 피스톤이 끼워져 작동할 수 있게 내부에 작동부가 형성된 하우징을 설치하며, 상기 하우징의 일단에는 덮개를 나사 결합하고, 상기 작동부의 내부 양측에 천공된 제1 유체 유도공과 제2 유체 유도공에는 제1 연결호스와 제2 연결호스의 일단을 설치하며, 상기 제1 연결호스와 제2 연결호스의 타단에는 유체펌프를 설치함으로써, 다양한 주행조건에서도 토우 및 캠버의 변화량을 자동으로 조절되어 주행조건에 따른 최고 성능을 구현하고, 차체를 안정시켜 안락한 승차감을 얻을 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 자동차 현가장치에 있어서,

   일단에 제1 연결구(31)가 형성되어 너클암(20)에 연결 설치되고 타단에는 피스톤(32)이 설치된 토우 링크(30);

   상기 피스톤(32)이 끼워져 작동할 수 있도록 내부에 작동부(41)가 형성되고, 상기 작동부(41)의 내부 양측에는 제1 유체 유도공(42a)과 제2 유체 유도공(42b)이 형성되며, 외주연 일단에는 나사산(43a)이 형성된 결합부(43)가 형성되고, 타단에는 크로스멤버(15)에 연결 설치되는 제2 연결구(44)가 형성된 하우징(40);

   상기 결합부(43)에 나사 결합되는 체결부(51)가 형성되고 중앙에는 끼움공(52)이 형성된 덮개(50);

   상기 덮개(50)의 끼움공(52)에 설치되어 유체의 누유를 방지하는 누유방지부재(60);

   상기 제1 유체 유도공(42a)과 제2 유체 유도공(42b)에 일단이 각각 설치되는 제1 연결호스(70)와 제2 연결호스(71); 및

   상기 제1 연결호스(70)와 제2 연결호스(71)의 타단이 각각 설치되고 상기 토우 링크(30) 작동시 유체의 흐름을 순환시키는 유체펌프(80);

   로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 결합부(43)와 체결부(51)사이에는 유체의 누유를 방지하는 “Ｏ”링(90)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 링크의 길이 자동조절구조.