KR200144923Y1 - 완충구조를 갖는 자동차의 어퍼 컨트롤 암 - Google Patents

Abstract

본 고안은 완충구조를 갖는 자동차의 어퍼 컨트롤 암에 관한 것이다.

본 고안은 주행하는 차량의 피칭, 요잉, 코너링시 액슬 브라켓과 컨트롤 암 사이에 발생될 수 있는 유격의 발생을 방지하여 비포장도로의 장시간 주행시에도 어퍼 컨트롤 암과의 체결부위에 마모나 갭(gap)이 발생치 않고 현가작용이 원활히 이루어져 승차감이 향상되는 완충구조를 갖는 자동차의 어퍼 컨트롤 암을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 체결공을 갖는 액슬 브라켓에 어퍼 컨트롤 암을 결합시킴에 있어서, 상기 액슬 브라켓의 체결공 부위에 위치되는 상기 어퍼 컨트롤 암에 내측으로 요부 형성된 복수개의 스프링 안착홈과; 상기 어퍼 컨트롤 암의 스프링 안착홈에 안착되어 어퍼 컨트롤 암과 상기 액슬 브라켓 사이에서 탄발되는 탄발 스프링과; 부재몸체 중심부에 상기 액슬 브라켓 체결공의 연장선상에 통공 형성된 결합공을 갖고 부재몸체가 상기 어퍼 컨트롤 암에 끼움 결합되는 완충부재를 구비하는 특징이 있다.

Description

완충구조를 갖는 자동차의 어퍼 컨트롤 암

본 고안은 완충구조를 갖는 자동차의 어퍼 컨트롤 암에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행하는 차량의 피칭(pitching), 요잉(yawing), 코너링(conering)시 액슬 브라켓과 컨트롤 암 사이에 발생될 수 있는 유격을 방지하여 비포장도로의 장시간 주행시에도 어퍼 컨트롤 암과의 체결부위에 마모나 갭(gap)이 발생치 않고 현가작용이 원활히 이루어져 승차감이 향상되는 완충구조를 갖는 자동차의 어퍼 컨트롤 암에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치는 승차감과 주행안정을 결정하는 중요한 장치이며, 그 승차감을 생각하는데 있어서 각 부의 고유진동에 대해서 생각할 필요가 있다. 자동차는 새시 스프링에 의해 지지되어 있는 스프링 상질량(보디 등)과, 타이어와 현가장치 사이에 있는 스프링 하질량(차축 등)으로 나누어지며 각각 고유진동이 있다.

스프링 상질량의 진동은 상하진동(bouncing; Z축 방향의 평행운동을 하는 고유진동), 피칭(pitching; Y축 주위의 회전운동을 하는 고유진동), 롤링(rolling; X축 주위의 회전운동을 하는 고유진동), 요잉(yawing; Z축 주위의 회전운동을 하는 고유진동)의 4가지가 독립하여 발생하는 것이 아니라 반드시 중복하여 발생하는 것이다.

스프링 상질량의 진동과 관련하여 발생하는 스프링 하질량의 진동에는 상하진동(wheel hop; Z방향의 상하 평행운동을 하는 진동), 휠 트램프(wheel tramp; X축 주위의 회전운동을 하는 진동), 기타 X축방향(전후방향), Y축방향(좌우방향)의 평행진동이나 Y축 주위의 회전운동을 하는 진동(wind up)등이 있다. 현가장치에서는 이상의 각 진동이 발생하지 않도록 함과 동시에 효과적인 흡수작용을 하는 것이 필요하게 된다.

이를 위해 차량에는 현가장치가 설정되는데 그중 가장 보편적인 것이 독립 현가 장치(independent suspension)로, 이것은 서스펜션의 기본적인 양식의 하나로서, 좌우 바퀴가 각각 독립적으로 움직일 수 있도록 차체에 부착되어 있는 것을 말하며, 오늘날 승용차의 서스펜션은 대부분 이 타입이다. 스프링 밑질량이 적어 승차감이 좋고, 로드 홀딩이 향상된다. 얼라인먼트를 비교적 자유로이 설정할 수 있어서 조종성 및 안전성의 균형도 잘 잡히나, 구조가 복잡하고 정비작업이 어렵다. 기본이 되는 형식으로서 스윙 암식(swing arm type), 위시본식(wishbone type), 트레일링 링크식(trailing link type), 맥퍼슨 스트럿식(MacPherson strut type)의 네가지로 대별된다.

현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달하지 않도록 하여, 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이며, 노면으로부터의 충격을 완화하는 새시 스프링, 새시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및 자동차의 롤링을 방지하는 스태빌라이저(stabilizer)등으로 구성된다.

또, 현가장치는 구동바퀴에서 발생하는 구동력이나 제동시의 각 바퀴의 제동력을 차체에 전달함과 동시에 선회시의 원심력에도 견디고, 각 바퀴를 차체에 대해서 올바른 위치에 유지하는 중요한 역할도 가지고 있다.

현가장치에 사용되는 스프링에는 굽힘 탄성을 이용하는 스프링, 비틀림을 이용하는 코일 스프링이나 토션 바 스프링, 고무의 탄성을 이용하는 고무 스프링 및 공기의 압력을 이용하는 공기 스프링 등이 있다.

차축식의 뒤현가에는 평행 리프 스프링형, 가로놓임 리프 스프링형, 코일 스프링형, 데디온형, 공기 스프링형 등이 있다.

이중 코일 스프링형은 승용차의 뒤현가에 채용되고 있으나, 코일 스프링만으로는 차축을 유지할 수 없으므로 컨트롤 암 및 래터럴 로드(lateral rod)에 의해 차축을 지지하고 있다.

이들의 형식은 트레일링 링크형에 속하는 것으로서 차축을 받는 반동 토크나 전후방향의 힘은 컨트롤 로드를 통하여 차체에 전달되며, 횡방향(옆 방향)의 힘은 레터럴 로드(패널 로드)를 거쳐서 차체에 전달되는 구조로 되어 있다.

도 1은 종래 어퍼 컨트롤 암의 모습을 보인 요부발췌 사시도이고, 도 2는 종래 어퍼 컨트롤 암과 액슬 브라켓과의 체결모습을 보인 요부 확대 단면도이다.

이런 컨트롤 암 중에서 차체와 결합되는 어퍼 컨트롤 암(10)은 액슬 축(60)에 결합된 액슬 브라켓(40)의 채결공(42)에 어퍼 컨트롤 암(10)을 체결볼트(50)로 완강히 체결한다.

이런 볼트 체결된 종래의 어퍼 컨트롤 암(10)은 주행하는 차량이 피칭시에 상/하로 움직이며 차량의 자세를 잡아 주고 코너링시에도 차량의 평형을 유지할 수 있게 해주는 역할을 수행한다.

그러나, 종래 어퍼 컨트롤 암(10)은 액슬 브라켓(40)과 어퍼 컨트롤 암(10) 사이에 유격이 발생될 경우에 유격을 보상할 수 없어, 차량의 주행시 롤링(rolling)이 발생되고 차량의 자세가 안정되지 못하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안은 주행하는 차량의 피칭, 요잉, 코너링시 액슬 브라켓과 컨트롤 암 사이에 발생될 수 있는 유격의 발생을 방지하여 비포장도로의 장시간 주행시에도 어퍼 컨트롤 암과의 체결부위에 마모나 갭(gap)이 발생치 않고 현가작용이 원활히 이루어져 승차감이 향상되는 완충구조를 갖는 자동차의 어퍼 컨트롤 암을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 체결공을 갖는 액슬 브라켓에 어퍼 컨트롤 암을 결합시킴에 있어서, 상기 액슬 브라켓의 체결공 부위에 위치되는 상기 어퍼 컨트롤 암에 내측으로 요부 형성된 복수개의 스프링 안착홈과; 상기 어퍼 컨트롤 암의 스프링 안착홈에 안착되어 어퍼 컨트롤 암과 상기 액슬 브라켓 사이에서 탄발되는 탄발 스프링과; 부재몸체 중심부에 상기 액슬 브라켓 체결공의 연장선상에 통공 형성된 결합공을 갖고 부재몸체가 상기 어퍼 컨트롤 암에 끼움 결합되는 완충부재를 구비하는 특징이 있다.

도 1은 종래 어퍼 컨트롤 암의 모습을 보인 요부발췌 사시도.

도 2는 종래 어퍼 컨트롤 암과 액슬 브라켓과의 체결모습을 보인 요부확대 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 실시 예의 어퍼 컨트롤 암과 액슬 브라켓과의 체결모습을 보인 요부확대 단면도.

도 4는 본 고안 실시 예의 결합모습을 보인 요부 확대 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 어퍼 컨트롤 암 12: 스프링 안착홈

20: 완충부재 22: 결합공

30: 탄발 스프링 40: 액슬 브라켓

42: 체결공 50: 체결볼트

60: 액슬축

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 실시 예의 어퍼 컨트롤 암과 액슬 브라켓과의 체결모습을 보인 요부확대 단면도이고, 도 4는 본 고안 실시 예의 결합모습을 보인 요부 확대 사시도이다.

본 고안은 체결공(42)을 갖는 액슬 브라켓(40)에 어퍼 컨트롤 암(10)을 결합시킴에 있어서, 상기 액슬 브라켓(40)의 체결공(42) 부위에 위치되는 상기 어퍼 컨트롤 암(10)에 내측으로 요부 형성된 복수개의 스프링 안착홈(12)과; 상기 어퍼 컨트롤 암(10)의 스프링 안착홈(12)에 안착되어 어퍼 컨트롤 암(10)과 상기 액슬 브라켓(40) 사이에서 탄발되는 탄발 스프링(30)과; 부재몸체 중심부에 상기 액슬 브라켓(40) 체결공(42)의 연장선상에 통공 형성된 결합공(22)을 갖고 부재몸체가 상기 어퍼 컨트롤 암(10)에 끼움 결합되는 완충부재(20)를 구비하여서 된 것이다.

이처럼 구성된 본 고안은, 작업자가 어퍼 컨트롤 암(10)의 스프링 안착홈(12)에 탄발 스프링(30)을 안착시키고 완충부재(20)를 어퍼 컨트롤 암(10)의 중심부에 끼움 결합시킨다.

완충부재(20)와 탄발 스프링(30)이 한몸 결합된 어퍼 컨트롤 암(10)을 액슬 축(60)의 액슬 브라켓(40) 내에 끼워 맞춤하고 액슬 브라켓(40)의 체결공(42)과 어퍼 컨트롤 암(10)에 한몸 형성된 완충부재(20)의 결합공(22)을 일직선상으로 일치시킨 후 체결볼트(50)로 완강히 볼트 결합한다.

장시간 주행시 액슬 축(60)의 액슬 브라켓(40)과 어퍼 컨트롤 암(10) 사이의 유격이 발생되면 어퍼 컨트롤 암(10)의 스프링 안착홈(12) 내에 위치한 탄발 스프링(30)이 탄발력으로 어퍼 컨트롤 암(10) 내에서 좌/우측으로 액슬 브라켓(40)을 밀게 되다.

액슬 브라켓(40)과 어퍼 컨트롤 암(10) 사이에는 유격이 발생되지만 양측에서 탄발 스프링(30)의 탄발력으로 액슬 브라켓(40)을 밀어 냄으로서 이 유격에 의한 차체의 롤링이나 불안정성은 일어나지 않게 된다.

또한, 어퍼 컨트롤 암(10)과 체결볼트(50) 사이에 개재된 완충부재(20)는 차체의 충격을 격감시키고 차실로 전달함으로써 운전자가 느끼는 승차감은 보다 향상되어진다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면, 주행하는 차량의 피칭, 요잉, 코너링시 액슬 브라켓과 컨트롤 암 사이에 발생될 수 있는 유격을 방지하여 비포장도로의 장시간 주행시에도 어퍼 컨트롤 암과의 체결부위에 마모나 갭이 발생치 않고 현가작용이 원활히 이루어져 승차감이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 체결공(42)을 갖는 액슬 브라켓(40)에 어퍼 컨트롤 암(10)을 결합시킴에 있어서,

   상기 액슬 브라켓(40)의 체결공(42) 부위에 위치되는 상기 어퍼 컨트롤 암(10)에 내측으로 요부 형성된 복수개의 스프링 안착홈(12);

   상기 어퍼 컨트롤 암(10)의 스프링 안착홈(12)에 안착되어 어퍼 컨트롤 암(10)과 상기 액슬 브라켓(40) 사이에서 탄발되는 탄발 스프링(30);

   부재몸체 중심부에 상기 액슬 브라켓(40) 체결공(42)의 연장선상에 통공 형성된 결합공(22)을 갖고 부재몸체가 상기 어퍼 컨트롤 암(10)에 끼움 결합되는 완충부재(20)를 구비함을 특징으로 하는 완충구조를 갖는 자동차의 어퍼 컨트롤 암.