KR20010074397A - 쇼크업소버 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원추 변형을 일으키지 않도록 쇼크업소버의 축길이와 장착방향을 변경하여 장착시키므로써, 원추 변형에 의한 부시연결부의 파손을 막을 수 있고 차량 안정성을 극대화 시킬 수 있는 쇼크업소버 장착구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

그러한 본 발명의 쇼크업소버 장착구조는 세미 트레일링 암(1, 10)의 마운트(2, 20)와 차체의 사이에 쇼크업소버(5, 50)를 장착하고 있다. 이런 본 발명의 쇼크업소버 장착구조에서 쇼크업소버(50)의 부시연결부(70, 80)들은 축심방향(d)을 마운트(20)의 암 부시(90)들의 연장축방향(c)과 일치하게 형성되어서, 마운트(20)에 장착되고, 마운트(20)와 쇼크업소버(50)의 장착각도가 직각을 유지하고 있다.

또한, 쇼크업소버의 부시연결부(70, 80)는 회전변형을 최소화하기 위해 회전 자유 형식(revolution free type)의 조인트를 부가적으로 체결하고 있다.

이런 본 발명의 쇼크업소버 장착구조는 원추 방향의 각변위와 모멘트 값을 최소화 시키므로써, 쇼크업소버의 부시연결부의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

쇼크업소버 장착구조{Structure for installing shock absorber}

본 발명은 쇼크업소버 장착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차량 현가 장치에 쇼크업소버를 장착시, 쇼크업소버의 끝단부를 부시(bush)로 연결시킨 쇼크업소버 장착구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 바퀴에 가해지는 힘에 따라 감쇄기의 감쇄력을 변화시켜 승차감 향상 및 차량 안정성을 도모하고, 주행중 차륜이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않게 하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 있다.

이런 차량의 현가장치는 각종 스프링, 쇼크업소버(shock absorber), 스태빌라이저(stabilizer) 등의 구성으로 노면의 요철(凹凸)과 선회특성에 대해 차량을 안전하고, 안정되게 유지하는 역할을 한다.

그러한 현가장치는 일체 차축 현가장치와 독립현가장치로 분류된다.

먼저, 일체 차축 현가장치는 하자의 강체 축 양단에 좌/우 차륜을 설치하고 있는 것으로서, 토우(toe)값과 캐스터(caster)값의 변화가 없으며, 다만, 한쪽 차륜만이 장애물을 넘어갈 때, 차축이 경사되므로 캠버(camber)가 변화하게 된다.

또한, 독립현가장치는 위시본 형식(wishbone type)과 맥퍼슨 형식(mcpherson type)과 같은 전륜 독립현가장치와, 트레일링 링크 형식(trailing link type)과 세미 트레일링 암 형식(semi-trailing arm type) 그리고 스윙액슬(swing axle) 등으로 분류된다.

종래 기술에 따른 쇼크업소버 장착구조는 도 1에 도시되 바와 같이, 세미 트레일링 암 형식의 후차축 현가장치(FR방식) 또는 그와 유사한 현가장치에 적용된다.

도면에서, "X" 축방향은 차체의 수직방향을 의미하고, "Y" 축방향은 차체의 가로방향을 의미하며, "Z" 축방향은 차체의 세로방향을 의미한다.

먼저, 세미 트레일링 암(1)은 삼각형의 암(arm)으로서, 두 개의 "Y"자형 마운트(2, 3)들을 "Z" 축방향으로 각각 힌지작동할 수 있게 결합되어 있다.

이런 마운트(2, 3)들의 "Y" 축방향에는 스윙액슬(6)이 결합되어 있다. 또한, 마운트(2, 3)들의 "Z" 축방향에는 완충 작용 및 충격흡수를 위한 스프링(4)과 쇼크업소버(5)가 장착되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 마운트(2)와 세미 트레일링 암(1)의 체결각도(α)는 위에서 보았을 때, "Y" 축방향에 대해서 약 10°∼ 20°경사되어 있다.

그리고, 차체의 뒤에서 보았을 때의 체결각도(β)는 차체와의 수평면에 대해서는 거의 수평이거나 "Y" 축방향에서 약간 경사되어 있다.

종래의 쇼크업소버(5)는 소정길이의 축길이(h)를 갖는 것으로서, 마운트(2)와 차체(도시 안됨)의 사이에 장착되어 있다. 이때, "Y" 축방향을 기준으로 경사진 쇼크업소버(5)의 양 끝단에 결합된 부시연결부(7, 8)들의 축심방향(d)은 마운트(2)의 암 부시(9)들의 연장축방향(c)과 일치하지 않는다.

또한, 쇼크업소버(5)는 "X" 축방향과 쇼크업소버의 축방향(e)을 약 153.9°∼ 166.4°의 설치각도(γ)가 되게 하여, 차체에 장착되어 있다.

따라서, 쇼크업소버(5)의 양 끝단에 결합된 부시연결부(7, 8)들에는 일반적으로 직선방향으로 작용하는 축(axial) 변형과 반지름(radial) 변형 및 회전방향으로 작용하는 비틀림(torsional) 변형과 원추(conical) 변형이 작용하게 된다.

특히, 비틀림 변형은 쇼크업소버(5)의 부시연결부(7, 8)들에 비틀림력을 작용하고, 원추 변형은 쇼크업소버(5)의 부시연결부(7, 8)들에 굽힘력을 작용한다.

그러나, 종래 기술에 따른 쇼크업소버의 장착구조는 원추 변형에 의해서 부시연결부들이 파손되는데 가장 큰 영향을 가져오는 단점이 있다.

실례로 현재 양산 준비중인 제품 개발 이름 "HMC FO(트라제)" 차량(세미 트레일링 암 형식의 현가장치 장착차량)에 장착된 쇼크업소버는 설계 안전 계수에 대응한 항복응력 441 N/㎟을 견딜 수 있게 제작되었다. 그러나, 실차 테스트 결과, 상단 부시연결부에 398.5 N/㎟의 응력이 걸리며, 하단 부시연결부에 1.65배 더 큰 모멘트가 걸리는 이유로 인하여, 쇼크업소버의 하단 부시연결부가 과도한 원추 변형에 의해 찢어지는 현상이 발생하였다.

이러한 원추 변형을 줄이기 위해서는 차량의 운전시에 원추 방향으로의 각변위를 최소화 해야 한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명의 목적은 원추 변형을 일으키지 않도록 쇼크업소버의 축길이와 장착방향을 변경하여 장착시키므로써, 원추 변형에 의한 부시연결부의 파손을 막을 수 있고 차량 안정성을 극대화 시킬 수 있는 쇼크업소버 장착구조를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 쇼크업소버 장착구조를 갖는 차량의 현가장치를 설명하기 위한 사시도,

도 2 및 도 3은 종래 기술에 따른 쇼크업소버 장착구조를 설명하기 위한 평면도 및 정면도,

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 쇼크업소버 장착구조를 설명하기 위한 평면도,

도 5는 도 3에 도시된 쇼크업소버 장착구조의 중요부위를 설명하기 위한 정면도.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10 : 세미 트레일링 암 20 : 마운트

50 : 쇼크업소버 70, 80 : 부시연결부

90 : 암 부시

상술한 본 발명의 목적은 세미 트레일링 암의 마운트와 차체의 사이에 쇼크업소버를 장착하는 쇼크업소버 장착구조에 있어서, 쇼크업소버의 부시연결부들은 축심방향을 마운트의 부시들의 연장축방향과 일치하게 형성되어서, 마운트에 장착되고, 마운트와 쇼크업소버의 장착각도가 직각인 것을 특징으로 하는 쇼크업소버 장착구조에 의해 달성된다.

또한, 본 발명에 따르면, 쇼크업소버의 부시연결부는 회전변형을 최소화하기 위해 회전 자유 형식(revolution free type)의 조인트를 부가적으로 체결하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 부시연결부와 피스톤 로드의 용접부위 면적을 상대적으로 증가시켜서 단면계수를 증대시킨 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쇼크업소버 장착구조에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도면에서, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 쇼크업소버 장착구조를 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 쇼크업소버 장착구조의 중요부위를 설명하기 위한 정면도이다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쇼크업소버 장착구조는 세미 트레일링 암(10)의 마운트(20)와 차체(도시 안됨)의 사이에 쇼크업소버(50)를 장착하고 있다.

여기에서, 본 발명의 쇼크업소버(50)의 부시연결부(70, 80)들은 차체의 뒤에서 보았을 때의 체결각도(β)에 일치한 각도로 경사져 있다. 즉, 쇼크업소버(50)는 경사진 부시연결부(70, 80)들의 축심방향(d)을 마운트(20)의 암 부시(90)들의 연장축방향(c)과 일치하게 장착되어 있다.

또한, 쇼크업소버(50)는 "X" 축방향과 쇼크업소버의 축방향(e)을 180°에 가까운 설치각도(γ')가 되게 하여, 차체에 장착되어 있다. 즉, 마운트(20)와 쇼크업소버(50)의 장착각도가 90°에 가깝게 된다.

그리고, 쇼크업소버(50)는 장착각도를 90°에 가깝게 하여 마운트(20)와 차체에 장착되기 위해, 상대적으로 긴 축길이(H)를 갖고 있다.

따라서, 본 발명의 쇼크업소버 장착구조는 설치된 쇼크업소버(50)의 부시연결부(70, 80)들로 하여금 차량 운전시 축심방향을 기준으로 회전운동하도록 하기 때문에, 부시연결부(70, 80)에 원추 방향으로의 각변위가 전혀 생기지 않게 한다.

따라서, 쇼크업소버(50)의 부시연결부(70, 80)에는 원추 방향으로의 모멘트가 거의 발생하지 않게 된다.

실제 실차 시험결과, 원추 방향으로의 각변위를 전혀 생기지 않게 한 본 발명의 쇼크업소버 장착구조는 쇼크업소버(50)의 부시연결부(70, 80)에 발생되는 모멘트 값을 25% ∼ 30% 정도 감소시킬 수 있었다.

이렇게 부시연결부(70, 80)들을 마운트(20)의 암 부시(90)들의 연장축방향(c)과 일치하게 하고, 장착각도를 90°에 가깝게 한 본 발명의 쇼크업소버(50)에는 원추 변형이 작용되는 것을 최소화 하므로써, 부시연결부(70, 80)들의파손을 막을 수 있다.

또한, 부가적으로 본 발명의 쇼크업소버 장착구조는 회전변형을 최소화하기 위해 회전 자유 형식(revolution free type)의 조인트(도시 안됨)가 쇼크업소버의 부시연결부(70, 80)에 체결시키고 있다.

또한, 본 발명의 쇼크업소버 장착구조는 피스톤 로드와 부시연결부(70, 80)의 용접부위 면적을 상대적으로 증가시켜서 단면계수를 증대시킬 수 있다. 이 경우, 모멘트의 변화는 없지만, 항복응력을 증가시키므로써, 쇼크업소버의 부시연결부(70, 80)의 파손을 막을 수 있다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 쇼크업소버 장착구조는 쇼크업소버의 축방향을 세미 트레일링 암에 힌지작동하는 마운트의 암 부시들의 연장축방향과 일치시키고, 또한 수직이 되도록 설치함으로써, 원추 방향의 각변위와 모멘트 값을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 쇼크업소버 장착구조는 원추 방향의 각변위와 모멘트 값을 최소화 시키므로써, 쇼크업소버의 부시연결부의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 쇼크업소버 장착구조는 원추 변형을 최소화 시켜서, 쇼크업소버에 작용되는 외력을 효과적으로 흡수할 수 있는 바와 같은 기계적 작동 효율성을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 쇼크업소버 장착구조에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 세미 트레일링 암(1, 10)의 마운트(2, 20)와 차체의 사이에 쇼크업소버(5, 50)를 장착하는 쇼크업소버 장착구조에 있어서,

   상기 쇼크업소버(50)의 부시연결부(70, 80)들은 축심방향(d)을 마운트(20)의 암 부시(90)들의 연장축방향(c)과 일치하게 형성되어서 상기 마운트(20)에 장착되고,

   상기 마운트(20)와 상기 쇼크업소버(50)의 장착각도가 직각인 것을 특징으로 하는 쇼크업소버 장착구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 쇼크업소버의 부시연결부(70, 80)는 회전변형을 최소화하기 위해 회전 자유 형식(revolution free type)의 조인트를 부가적으로 체결하고 있는 것을 특징으로 하는 쇼크업소버 장착구조.
3. 제1항에 있어서,

   상기 부시연결부(70, 80)와 피스톤 로드의 용접부위 면적을 상대적으로 증가시켜서 단면계수를 증대시킨 것을 특징으로 하는 쇼크업소버 장착구조.