KR20060089058A

KR20060089058A - 차량용 현가장치

Info

Publication number: KR20060089058A
Application number: KR1020050010127A
Authority: KR
Inventors: 정병주
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-08-08

Abstract

본 발명에 따른 차량용 현가장치는, 스태빌라이저를 비틀 수 있도록 연결된 제1레버와, 스탭바 링크와 연결되어 차체에 힌지 결합된 제2레버와, 상기 제2레버에 고정되고 상기 제1레버에 슬라이딩 가능토록 결합된 슬라이드 핀을 포함하여 구성됨으로써, 상기 스탭 바 링크의 스트로크가 일정 레버비로 증폭되어 상기 스태빌라이저에 전달되기 때문에 상기 스탭 바 링크를 로어 암에 설치하더라도 상기 스태빌라이저의 직경을 작게 할 수 있고, 롤 효율을 일정 수준 이상으로 유지시킬 수 있는 이점이 있다.

현가장치, 스태빌라이저, 스탭바 링크, 레버비

Description

차량용 현가장치{Suspension of Automobile}

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 현가장치의 사시도,

도 2는 종래 기술에 따른 차량용 현가장치 중 스태빌라이저가 도시된 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 차량용 현가장치의 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 차량용 현가장치 중 레버비 증폭수단의 측면도,

도 5는 본 발명에 따른 차량용 현가장치 중 레버비 증폭수단의 작용을 나타낸 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

52 : 스태빌라이저 54 : 스탭바 링크

60 : 레버비 조절수단

본 발명은 차량용 현가장치에 관한 것으로서, 특히 스탭 바 링크를 로어 암에 연결하고, 스탭 바 링크와 스태빌라이저 사이에 레버비를 증폭시킬 수 있는 장치를 구비한 차량용 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 현가장치는 차체와 바퀴 측을 연결하여 주행시 바퀴가 노면으로부터 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체나 차체에 적치된 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다.

도 1,2는 종래 기술에 따른 현가장치 중 스태빌라이저가 도시된 사시도이다.

종래 기술에 따른 차량용 현가장치 중 스태빌라이저(2)는, 좌,우 바퀴 사이에 좌우를 축으로 비틀림 가능토록 구비되어 롤(Roll) 거동, 즉 좌,우 바퀴의 상하 운동의 차이가 발생되면 토션 작용에 의해 좌,우 바쿠의 상하 역상 운동을 억제한다.

이와 같은 스태빌라이저(2)는 바퀴 측과 스탭바 링크(4)를 통해 연결되는데, 상기 스탭바 링크(4)의 위치에 따라 레버비가 달라진다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스탭바 링크(4)가 현가장치 중 스트럿(6)에 연결되면, 상기 스태빌라이저(2)의 레버비가 통상 0.95~1.30 정도로 큰 편이다.

상기 스태빌라이저(2)의 레버비가 크면, 상기 스태빌라이저(2)의 비틀림 각이 커져서 롤 효율이 좋고, 상기 스태빌라이저(2)의 직경을 작게 할 수 있어 비교적 가볍다.

하지만, 상기 스태빌라이저(2)가 바퀴 및 바퀴 측 주변 구성요소, 즉 로어 암(8), 드라이브 샤프트, 차체 사이드 멤버(10), 타이 로드, 너클 등과 간섭되지 않도록, 특히 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스태빌라이저(2)의 형상이 복잡해질 뿐만 아니라 레이 아웃 상 불리하고, 롤 거동이 심하면 상기 스태빌라이저(2)가 상기 바퀴 및 바퀴 측 주변 구성요소와 마찰된다. 또한, 상기 스태빌라이저(2)의 형상이 복잡하면, 롤 거동시 상기 스태빌라이저(2)에 토션보다 벤딩이 더 많이 발생되어 오히려 롤 효율을 저하시키는 역효과가 발생되기도 한다.

반면, 도면으로 도시되지 않았지만 상기 스탭바 링크가 현가장치 중 로어 암과 연결되면, 상기 스태빌라이저의 레버비가 대략 0.5 내지 0.9 사이로 작아져서 롤 효율이 낮고, 상기 스태빌라이저의 직경을 크게 해야하기 때문에 상대적으로 무거워지지만, 레이 아웃 상 유리하고 상기 스태빌라이저의 형상을 단순화할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스태빌라이저의 레버비를 크게 함과 아울러 상기 스태빌라이저와 주변 구성요소와의 간섭을 최소화할 수 있는 차량용 현가장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 현가장치는, 좌, 우 바 퀴 사이에 비틀림 가능토록 배치된 스태빌라이저와; 상기 좌, 우 바퀴 측과 각각 연결되어 각각의 바퀴와 일체로 상하 운동되는 한 쌍의 스탭바 링크와; 상기 각각의 스탭바 링크와 스태빌라이저 사이에 구비되어, 상기 스탭바 링크의 스트로크를 일정 레버비로 증폭시켜서 상기 스태빌라이저에 전달하는 레버비 증폭수단을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 현가장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 현가장치 중 레버비 증폭수단의 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 현가장치 중 레버비 증폭수단의 작용을 나타낸 측면도이다.

본 발명에 따른 차량용 현가장치는, 좌, 우 바퀴(50) 사이에 좌우를 축으로 비틀림 가능토록 배치된 스태빌라이저(52)와, 상기 좌, 우 바퀴(50) 측과 각각 연결되어 각각의 바퀴(50)와 일체로 상하 운동되는 한 쌍의 스탭바 링크(54)와, 상기 각각의 스탭바 링크(54)와 스태빌라이저(52) 사이에 구비되어 상기 스탭바 링크(54)의 스트로크를 일정 레버비로 증폭시켜서 상기 스태빌라이저(52)에 전달하는 레버비 조절수단(60)을 포함하여 구성된다.

상기 스태빌라이저(52)는 일부가 스태빌라이저 마운팅 브래킷(56)을 통해 차체 사이드 멤버(50')에 회전 가능토록 지지된다. 이 때, 상기 스태빌라이저(52)와 스태빌라이저 마운팅 브래킷(56) 사이에는 상기 스태빌라이저(52)의 자유 회전이 원활하도록 스태빌라이저 마운팅 부쉬(미도시)가 개재될 수 있다.

상기 스탭바 링크(54)는 상기 스태빌라이저(52)의 비틀림이 상기 바퀴(50) 및 상기 바퀴(50) 측 주변요소, 즉 로어 암(58), 차체 사이드 멤버(50'), 타이로드와 간섭되지 않도록 상기 로어 암(58)과 결합되어 바퀴(50) 측과 연결되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 스탭바 링크(54)는 상하로 수직하게 배치되어 양 끝단이 각각 상기 로어 암(58) 또는 레버비 증폭수단(60)과 볼 조인트(54a,54b)를 통해 연결될 수 있다.

상기 레버비 조절수단(60)은 상기 스태빌라이저(52)를 비틀 수 있도록 상기 스태빌라이저(52)에 수직하게 연결된 제1레버(62)와, 상기 제1레버(62)와 스탭 바 링크(54)에 배치되어 상기에 기재한 바와 같이 일단이 상기 볼 조인트(54b)를 통해 상기 제1레버(62)와 연결되어 차체에 힌지 결합된 제2레버(64)와, 상기 제2레버(64)의 타단에 고정되고 상기 제1레버(62)의 길이방향으로 슬라이딩 가능토록 상기 제1레버(62)와 결합된 슬라이드 핀(66)으로 이루어진다.

특히, 상기 제1레버(62)가 상기 스태빌라이저(52)를 회전시킬 수 있는 각도(α), 즉 상기 스태빌라이저(52)의 비틀림 각도는 상기 스탭 바 링크(54)가 상기 제2레버(64)를 회전시킨 각도(β)에 따라 다음과 같은 [식1]에 의하여 결정되므로, 상기 레버비 증폭수단(60)은 다음의 [식1]에 의해 레버비가 증폭될 수 있도록 구현된다.

[식1] tanα= (b sinβ)/(b cosβ-a) 이다.

상기 [식1]에서 a는 상기 제1레버(62)의 회전 중심(62')에서 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')까지의 거리이고, b는 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')에서 상기 슬라이드 핀(66)까지의 거리이다.

상기 [식1]에 의하여 상기 제1레버(62)의 회전 중심(62')에서 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')까지의 거리(a)가 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')에서 상기 슬라이드 핀(66)까지의 거리(b)와 같으면, 상기 제1레버(62)가 상기 스태빌라이저(52)를 회전시킬 수 있는 각도(α)는 상기 스탭 바 링크(54)가 상기 제2레버(64)를 회전시킨 각도(β)가 같다.

그리고, 상기 제1레버(62)의 회전 중심(62')에서 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')까지의 거리(a)가 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')에서 상기 슬라이드 핀(66)까지의 거리(b)보다 작으면, 상기 제1레버(62)가 상기 스태빌라이저(52)를 회전시킬 수 있는 각도(α)는 상기 스탭 바 링크(54)가 상기 제2레버(64)를 회전시킨 각도(β)보다 커짐을 알 수 있다.

예를 들어, 상기 제1레버(62)의 회전 중심(62')에서 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')까지의 거리(a)와 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')에서 상기 슬라이드 핀(66)까지의 거리(b)의 비가 3 : 5 이면, 상기 제1레버(62)가 상기 스태빌라이저(52)를 회전시킬 수 있는 각도(α)는 상기 스탭 바 링크(54)가 상기 제2레버(64)를 회전시킨 각도(β)보다 대략 2배 커진다.

따라서, 상기 레버비 증폭수단(60)은 상기 스탭 바 링크(54)의 스트로크가 상기 스태빌라이저(52)에 적어도 100%로 전달될 수 있도록, 상기 제1레버(62)의 회전 중심(62')에서 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')까지의 거리(a)는 상기 제2레 버(64)의 힌지 중심(64')에서 상기 슬라이드 핀(66)까지의 거리(b)와 같거나 작게 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 레버비 증폭수단(60)의 각 구성요소의 상세 구조를 살펴보면, 다음과 같다.

상기 제1레버(62)는 상기 스태빌라이저(52)와 일체로 형성될 수 있고, 상기 제1레버(62)에는 상기 슬라이드 핀(66)이 상기 제1레버(62)의 길이방향으로 슬라이딩될 수 있도록, 상기 제1레버(62)의 길이방향으로 긴 슬롯(62a)이 형성된다.

상기 제2레버(64)는 상기 제2레버(64)와 차체 사이드 멤버(50') 사이에서 상기 스태빌라이저(52)와 평행하게 배치된 힌지 축(64a)에 의해 차체에 힌지 결합될 수 있다.

이 때, 상기 제2레버(64)는 상기 스탭바 링크(54)와 제2레버(64)의 힌지 중심(64')까지의 거리(c)가 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')에서 상기 슬라이드 핀(66)까지의 거리(b)보다 작도록 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 제2레버(64)는 상기 제1레버(62)의 회전 중심(62')과 상기 제2레버(64)의 힌지 중심(64')이 지면으로부터 동일 수평선상에 위치될 수 있도록 구비되는 것이 좋다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 바퀴(50)가 상하 요동되면, 상기 스탭 바 링크(54)가 상기 바퀴(50)와 함께 상하로 움직이면서 상기 제2레버(64)를 상기 회전축(64a)을 중심으로 상하로 회전시키게 된다. 그리고, 상기 제2레버(64)가 회전되면, 상기 슬라이드 핀(66)이 상기 제1레버(62)의 슬롯(62a)을 따라 슬라이딩되면서 상기 제2레버(64)를 회전시키기 때문에 상기 제1레버(62)가 회전됨에 따라 상기 스태빌라이저(52)가 비틀어진다.

물론, 상기 스탭 바 링크(54)의 스트로크는 상기 레버비 증폭수단(60)에 의해 일정 레버비로 증폭되어 상기 스태빌라이저 바(52)에 전달된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 현가장치는, 스태빌라이저를 비틀 수 있도록 연결된 제1레버와, 스탭바 링크와 연결되어 차체에 힌지 결합된 제2레버와, 상기 제2레버에 고정되고 상기 제1레버에 슬라이딩 가능토록 결합된 슬라이드 핀을 포함하여 구성됨으로써, 상기 스탭 바 링크의 스트로크가 일정 레버비로 증폭되어 상기 스태빌라이저에 전달되기 때문에 상기 스탭 바 링크를 로어 암에 설치하더라도 상기 스태빌라이저의 직경을 작게 할 수 있어서 레이 아웃 상 유리할 뿐만 아니라 스태빌라이저의 중량을 최소화할 수 있고, 상기 스태빌라이저를 단순하게 형성할 수 있으며, 또한 롤 효율을 일정 수준 이상으로 유지시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

좌, 우 바퀴 사이에 비틀림 가능토록 배치된 스태빌라이저와; 상기 좌, 우 바퀴 측과 각각 연결되어 각각의 바퀴와 일체로 상하 운동되는 한 쌍의 스탭바 링크와; 상기 각각의 스탭바 링크와 스태빌라이저 사이에 구비되어, 상기 스탭바 링크의 스트로크가 상기 스태빌라이저에 일정 레버비로 전달되게 하는 레버비 조절수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스탭바 링크는 차량의 현가장치 중 로워 암과 결합되어 바퀴 측과 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 레버비 조절수단은, 상기 스태빌라이저를 비틀 수 있도록 상기 스태빌라이저에 연결된 제1레버와; 일단이 상기 스탭바 링크와 연결되어 차체에 힌지 결합된 제2레버와; 상기 제2레버의 타단에 고정되고 상기 제1레버의 길이방향으로 슬라이딩 가능토록 상기 제1레버와 결합된 슬라이드 핀으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제1레버의 회전 중심과 상기 제2레버의 힌지 중심은 지면으로부터 동일 수평선상에 위치된 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제1레버의 회전 중심에서 상기 제2레버의 힌지 중심까지의 거리(a)는 상기 제2레버의 힌지 중심에서 상기 슬라이더까지의 거리(b)와 같거나 작은 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제2레버는 상기 스탭바 링크와 제2레버의 힌지 중심까지의 거리(c)가 상기 제2레버의 힌지 중심에서 슬라이더까지의 거리(b)보다 작도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.