KR20060067224A - A jointing structure between lower arm and knuckle arm of suspension - Google Patents
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Abstract
본 발명은 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조에 관한 것으로, 볼 조인트의 상부에 갖춰진 볼 조인트 케이스가 너클 아암의 하단에 연결되고 상기 볼 조인트가 커넥터를 매개로 로어 아암에 연결되는 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조에 있어서, 상기 너클 아암(10)은 하단에 정삼각형의 꼭지점을 이루는 지점에 결합부(14a)(14b)(14c)가 형성된 연결구(12)를 가지며, 상기 볼 조인트 케이스(20)는 상기 연결구(12)의 결합부(14a)(14b)(14c)에 대응하여 각각 결합되도록 정삼각형의 꼭지점을 이루는 지점에 위치되는 결합부(22a)(22b)(22c)를 가지며, 상기 볼 조인트 케이스(20)에는 볼 조인트가 회전 가능하게 결합되는 볼 스터드 홀(24)이 결합부(22a)(22b)(22c)에 의해 형성되는 정삼각형의 중심점에서 벗어나 편심된 위치에 형성됨을 특징으로 하며, 이에 의하면 매뉴얼 스티어링과 파워 스티어링간 캐스터 각을 각각 사양에 맞도록 조절 가능하다.The present invention relates to a lower arm and a knuckle arm coupling structure of a suspension device, wherein a ball joint case provided at an upper portion of a ball joint is connected to a lower end of a knuckle arm, and the ball joint is connected to a lower arm through a connector. In the lower arm and knuckle arm coupling structure, the knuckle arm 10 has a connector 12 having coupling portions 14a, 14b, and 14c formed at a point forming a vertex of an equilateral triangle at the bottom thereof, and the ball joint case 20 has coupling portions 22a, 22b and 22c positioned at the vertices of the equilateral triangle so as to correspond to the coupling portions 14a, 14b and 14c of the connector 12, respectively. The ball joint case 20 is characterized in that the ball stud hole 24 to which the ball joint is rotatably coupled is formed at an eccentric position away from the center point of the equilateral triangle formed by the coupling portions 22a, 22b, and 22c. In which The caster angle between manual steering and power steering can be adjusted according to the specifications.
현가장치, 로어 아암, 너클 아암, 볼조인트, 3점 체결Suspension, lower arm, knuckle arm, ball joint, 3 points
Description
도1은 일반적인 맥퍼슨 스트러트 타입에 사용되는 현가장치를 나타낸 개략 구성도;1 is a schematic configuration diagram showing a suspension device used in a general McPherson strut type;
도2는 도1의 요부 상세도;Figure 2 is a detail view of the main part of Figure 1;
도3은 종래 기술에 따른 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조를 나타낸 개략 구성도;Figure 3 is a schematic diagram showing the lower arm and knuckle arm coupling structure of the suspension according to the prior art;
도4는 본 발명에 따른 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조에 사용되는 로어 아암을 나타낸 저면도;Figure 4 is a bottom view showing the lower arm used in the lower arm and knuckle arm coupling structure of the suspension according to the present invention;
도5는 본 발명에 따른 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조에 사용되는 볼 조인트 케이스를 나타낸 평면도;5 is a plan view showing a ball joint case used in the lower arm and knuckle arm coupling structure of the suspension device according to the present invention;
도6은 본 발명에 따른 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조가 파워 스티어링에 적용된 모습을 나타낸 개략 구성도;Figure 6 is a schematic diagram showing a state in which the lower arm and the knuckle arm coupling structure of the suspension device according to the present invention is applied to the power steering;
도7은 본 발명에 따른 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조가 매뉴얼 스티어링에 적용된 모습을 나타낸 개략 구성도이다.7 is a schematic configuration diagram showing a lower arm and a knuckle arm coupling structure of the suspension according to the present invention applied to manual steering.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
10 : 로어 아암 12 : 연결구 10: lower arm 12: connector
14a, 14b, 14c : 결합부 20 : 볼 조인트 케이스14a, 14b, 14c: coupling portion 20: ball joint case
22a, 22b, 22c : 결합부 24 : 볼 스터드 홀22a, 22b, 22c: engaging portion 24: ball stud hole
본 발명은 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조에 관한 것으로서, 매뉴얼 스티어링과 파워 스티어링간 캐스터 각을 각각 사양에 맞도록 조절 가능하도록 된 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조에 관한 것이다.The present invention relates to a lower arm and a knuckle arm coupling structure of a suspension device, and more particularly to a lower arm and knuckle arm coupling structure of a suspension device, wherein the caster angle between manual steering and power steering can be adjusted to meet specifications.
일반적으로 자동차의 현가장치에는 캠버각과 킹핀 경사각, 토우각 및 캐스터각과 같은 휠 얼라인먼트의 정렬요소가 있는바, 이러한 휠 얼라인먼트는 차량의 특성에 따라 적절하게 조정되어야만 주행의 안정성 내지 제동의 안정성 등을 보장할 수 있는 것이다.In general, the suspension of automobiles has alignment elements of wheel alignment such as camber angle, kingpin inclination angle, toe angle and caster angle.The wheel alignment must be properly adjusted according to the characteristics of the vehicle to ensure driving stability or braking stability. You can do it.
이들 중 캠버각은 휠의 중심선과 노면에 대한 수직선이 이루는 각도를 말하여 휠이 외측으로 벌어진 상태를 정의 캠버라 하며 내측으로 기울어진 상태를 부의 캠버라 한다. 정의 캠버는 직진성을 좋게하고, 킹핀오프셋을 작게 한다. 따라서, 정의 캠버값이 크면 클수록 커브주행시 선회력은 감소한다. 부의 캠버는 커브 주행시 선회력을 증가시킨다.Among these, the camber angle refers to the angle formed by the center line of the wheel and the vertical line with respect to the road surface, and the state in which the wheel is opened outward is called positive camber, and the state inclined inward is called negative camber. Positive camber improves straightness and reduces the king pin offset. Therefore, the larger the positive camber value, the lower the turning force during curve driving. Negative camber increases turning force during curve running.
그리고, 캐스터각은 킹핀의 중심선과 노면에 대한 수직선이 이루는 각도를 말하며, 통상 캐스터점은 타이어의 접지면보다 앞쪽에 있으며, 휠에 작용하는 구름저항은 타이어의 접지면의 중심점에 작용하므로 주행시 항시 휠을 진행하는 방향으 로 향하게 하는 힘이 발생하여 휠에 복원력을 주게 된다. 즉, 캐스터각은 차량 주행시 직진성을 부여하면서 원활한 조타가 이루어질 수 있도록 하는 특성을 가지며, 차량의 조립 상태 또는 기타 다른 이유에 의해 차량의 캐스터각이 변화되면, 차량의 주행시 직진 안정성이 변화되고, 조타시 운전자의 느낌도 변화될 수 있다.And, the caster angle refers to the angle formed by the center line of the kingpin and the vertical line with respect to the road surface, and the caster point is generally ahead of the tire ground plane, and the rolling resistance acting on the wheel acts on the center point of the tire ground plane so that the wheel is always running. Force is generated in the direction of travel to give restoring force to the wheel. That is, the caster angle has a characteristic that smooth steering can be achieved while giving straightness when driving the vehicle, and when the caster angle of the vehicle is changed due to the assembling state of the vehicle or for other reasons, the stability of traveling straight changes when the vehicle is driven, and steering The driver's feeling can change.
도1은 경차에 주로 사용되는 맥퍼슨 스트러트 타입에서 형성되는 캐스터각을 보여주며, 도2는 도1의 요부 상세도로서, 너클 아암(1)의 상단에는 쇽업쇼버(2)가 설치되며, 로어 아암(3)은 상기 너클 아암(1)의 하단에 볼조인트(4)를 매개로 연결된다.Figure 1 shows the caster angle formed in the McPherson strut type mainly used for light cars, Figure 2 is a detailed view of the main portion of Figure 1, the shock absorber (2) is installed on the upper end of the knuckle arm (1), the lower arm (3) is connected to the lower end of the knuckle arm (1) via a ball joint (4).
여기에서, 캐스터각(C)은 볼조인트(4)가 휠의 측면의 수직선과 이루는 각으로 결정된다.Here, the caster angle C is determined by the angle that the ball joint 4 makes with the vertical line of the side surface of the wheel.
상기에서 너클 아암(1)과 로어 아암(3)의 연결 구조는 도3에 보다 상세하게 도시된 것처럼 볼조인트(4)를 이루는 볼조인트 케이스(5)가 너클 아암(1)에 2점(5a)(5b)에서 체결되며, 로어 아암(3)은 커넥터를 매개로 볼조인트와 너트로 체결된다. 이때, 볼조인트(4)의 위치를 바꿔야만 캐스터각(C)이 변할 수 있는데, 이러한 종래의 구조에 의한 2점 체결방식으로는 볼조인트(4)의 위치를 바꿀 수 없어 캐스터각(C)이 고정된다.In the above connection structure of the
그리고, 상기 캐스터각은 직진성과 관련되어 직진성을 향상시키려면 캐스터각이 큰 것이 좋지만 또한 보타력과도 관련되어 캐스터각을 무조건 크게 할 수는 없다. 이는 캐스터각이 크면 보타력도 커지게 때문이다.In addition, the caster angle may have a large caster angle in order to improve the straightness in relation to the straightness, but also may not increase the caster angle unconditionally in relation to the retaining force. This is because the larger the caster angle, the greater the complementary force.
즉, 파워 스티어링의 경우, 직진성을 좋게 하기 위하여 3°∼5°정도의 초기 캐스터각을 부여하지만, 이와 동일한 캐스터각을 매뉴얼 스티어링 사양에도 주게 되면 운전자는 핸들을 돌리는데 큰 힘을 들여야 하기 때문에 급선회시 사고 발생의 위험이 크며, 핸들의 조작성에 대한 불편함으로 인해 소비자 불만이 매우 높아진다.That is, in case of power steering, the initial caster angle of 3 ° to 5 ° is given to improve straightness, but if the same caster angle is also given to the manual steering specification, the driver has to exert great force to turn the steering wheel. The risk of accidents is high and consumer dissatisfaction is very high due to the inconvenience of handleability.
따라서, 종래에는 매뉴얼 스티어링 사양이 있는 경차인 경우, 2점 체결방식으로는 볼조인트(4)의 위치를 바꿀 수 없어 캐스터각(C)이 고정되기 때문에, 매뉴얼과 파워 스티어링 사양의 캐스터각을 이원화시키며, 이는 비용 증대라는 문제점을 유발시키는 것이었다.Therefore, in the case of a light vehicle with a manual steering specification conventionally, since the position of the ball joint 4 cannot be changed by the two-point fastening method and the caster angle C is fixed, the caster angles of the manual and power steering specifications are dualized. This caused a problem of increased cost.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 매뉴얼 스티어링과 파워 스티어링간 캐스터 각을 조절 가능하도록 하여 사양에 따른 이원화가 불필요하도록 된 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a lower arm and knuckle arm coupling structure of the suspension device, which allows the caster angle between manual steering and power steering to be adjusted so that dualization according to the specification is unnecessary. The purpose is.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 볼 조인트의 상부에 갖춰진 볼 조인트 케이스가 너클 아암의 하단에 연결되고 상기 볼 조인트가 커넥터를 매개로 로어 아암에 연결되는 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조에 있어서, 상기 너클 아암은 하단에 정삼각형의 꼭지점을 이루는 지점에 결합부가 형성된 연결구를 가지며, 상기 볼 조인트 케이스는 상기 연결구의 결합부에 대응하여 각각 결합되도록 정삼각형의 꼭지점을 이루는 지점에 위치되는 결합부를 가 지며, 상기 볼 조인트 케이스에는 볼 조인트가 회전 가능하게 결합되는 볼 스터드 홀이 결합부에 의해 형성되는 정삼각형의 중심점에서 벗어나 편심된 위치에 형성됨을 특징으로 하는 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, the lower part of the suspension device is connected to the lower arm of the ball joint case provided on the upper part of the ball joint and the ball joint is connected to the lower arm via a connector In the arm and knuckle arm coupling structure, the knuckle arm has a connector formed with a coupling portion at a point forming a vertex of an equilateral triangle at a lower end thereof, and the ball joint case forms a vertex of an equilateral triangle so as to correspond to the coupling portion of the connector. The lower part of the suspension device, characterized in that having a coupling portion located at the point, the ball joint case is formed in an eccentric position away from the center point of the equilateral triangle formed by the coupling portion in the ball stud hole rotatably coupled to the ball joint By arranging the arm and the knuckle arm.
또한, 본 발명에 따른 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조에서, 상기 연결구에 형성된 결합부는 정사각형의 꼭지점을 이루는 지점에 배치되며, 상기 볼 조인트 케이스에 형성된 결합부는 상기 연결구의 결합부에 대응하여 각각 결합되도록 정사각형의 꼭지점을 이루는 지점에 배치되며, 상기 볼 스터드 홀은 상기 볼 조인트 케이스의 결합부에 의해 형성되는 정사각형의 중심점에서 벗어나 편심된 위치에 형성될 수 있다.In addition, in the lower arm and knuckle arm coupling structure of the suspension device according to the present invention, the coupling portion formed in the connector is disposed at a point forming a vertex of a square, and the coupling portion formed in the ball joint case corresponds to the coupling portion of the connector. The ball stud hole may be formed at an eccentric position away from the center point of the square formed by the coupling portion of the ball joint case so as to be coupled to each other to form a vertex of the square.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조는 종래와 동일하게 볼조인트를 매개로 결합된다.Lower arm and knuckle arm coupling structure of the suspension according to the present invention is coupled via a ball joint as in the prior art.
즉, 너클 아암의 상단에는 쇽업쇼버가 설치되며, 로어 아암은 상기 너클 아암의 하단에 볼조인트를 매개로 연결된다.That is, a shock absorber is installed at the upper end of the knuckle arm, and the lower arm is connected to the lower end of the knuckle arm via a ball joint.
그리고, 상기 볼조인트를 이루는 볼조인트 케이스가 너클 아암에 체결되며, 로어 아암은 커넥터를 매개로 볼조인트와 너트로 체결된다.The ball joint case constituting the ball joint is fastened to the knuckle arm, and the lower arm is fastened to the ball joint and the nut through a connector.
본 발명의 너클 아암(10)은 도4에 도시된 것처럼, 그 저부에 볼조인트와 연결되는 연결구(12)가 구비되며, 이 연결구(12)에는 3점의 결합부(14a)(14b)(14c)가 형성된다.
As shown in Fig. 4, the
상기 볼조인트(미도시됨)는 볼조인트에 회전 가능하게 장착되는 볼조인트 케이스(20)를 가지며, 이 볼조인트 케이스(20)가 상기 너클 아암(10)의 저부에 구비된 연결구(12)에 결합되는바, 상기 볼조인트 케이스(20)는 도5에 도시된 것처럼, 상기 연결구(12)에 형성된 3점의 결합부(14a)(14b)(14c)에 대응되는 3점의 결합부(22a)(22b)(22c)를 갖는다.The ball joint (not shown) has a
그리고, 상기 연결구(12)는 볼조인트가 회전 가능하게 결합되는 볼 스터드 홀(24)을 가지며, 이 볼 스터드 홀(24)은 상기 3점의 결합부(22a)(22b)(22c)에 의해 형성되는 삼각형의 중심점에서 벗어나 편심되는 위치에 배치된다. 본 발명의 경우, 3점의 결합부(22a)(22b)(22c)가 이루는 삼각형의 일측 변에 대한 대략의 중앙 부위에 볼 스터드 홀(24)이 위치됨을 알 수 있다.In addition, the
이러한 구성의 볼조인트 케이스(20)는 파워 스티어링과 매뉴얼 스티어링의 사양에 따라 너클 아암(10), 보다 정확하게는 너클 아암(10)의 연결구(12)에 연결되는 위치가 변화된다.The
도6은 파워 스티어링인 경우를 나타내며, 이는 볼 스터드 홀(24)이 도면의 좌측에 위치되도록 볼조인트 케이스(20)가 너클 아암(10)에 장착됨으로써 캐스터각이 크게 형성된다.6 shows a case of power steering, which is formed with a large caster angle by mounting the
도7은 매뉴얼 스티어링인 경우를 나타내며, 이는 도6과 비교할 때 볼조인트 케이스(20)가 반시계 방향으로 120°회전되어 볼 스터드 홀(24)이 도면의 우측에 위치되도록 너클 아암(10)에 장착됨으로써 캐스터각이 작게 형성된다.FIG. 7 shows the case of manual steering, which compares with FIG. 6 to the
이때, 상기 너클 아암(10)의 연결구(12)에 형성된 3점의 결합부 (14a)(14b)(14c)와 볼조인트 케이스(20)에 형성된 3점의 결합부(22a)(22b)(22c)는 각각 정삼각형 모양을 형성시키도록 배치된다.At this time, three
물론, 본 발명에서는 3점의 결합부가 구비되어 볼 스터드 홀의 위치를 변화시키는 구성을 제시하고 있으나, 4점 또는 그 이상의 결합부를 구비하여 볼 스터드 홀의 위치를 변화시킬 수 있음은 당연하다.Of course, the present invention provides a configuration for changing the position of the ball stud hole is provided with a three-point coupling portion, it is natural that the position of the ball stud hole can be changed by having four or more coupling portions.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 현가장치의 로어 아암과 너클 아암 결합구조에 의하면, 파워 스티어링에 적용하는 경우와 매뉴얼 스티어링에 적용하는 경우에 볼 조인트 케이스를 회전시키는 간단한 조작에 의해 볼 스터드 홀의 위치를 변화시킴으로써 파워 스티어링 및 매뉴얼 스티어링의 각각에 적합한 캐스터각을 얻을 수 있는 우수한 효과를 갖는다.As described above, according to the lower arm and knuckle arm coupling structure of the suspension device according to the present invention, the position of the ball stud hole is adjusted by a simple operation of rotating the ball joint case when applied to power steering and manual steering. By varying, the caster angle suitable for each of the power steering and the manual steering has an excellent effect.
또한, 본 발명의 구조에 의하면 너클 아암과 로어 아암을 파워 스티어링 및 매뉴얼 스티어링에 각각 적용되도록 이원화시킬 필요가 없어 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the structure of the present invention, there is no need to dualize the knuckle arm and the lower arm to be applied to the power steering and the manual steering, respectively, and thus the cost reduction effect can be obtained.
또한, 너클 아암과 볼 조인트 케이스가 종래의 2점 체결 방식에서 3점 체결 방식으로 변경되어 체결 강성이 향상되는 우수한 효과를 갖는다.In addition, the knuckle arm and the ball joint case are changed from the conventional two-point fastening method to the three-point fastening method and have an excellent effect of improving the fastening rigidity.
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