KR20060110381A

KR20060110381A - 차량용 현가장치

Info

Publication number: KR20060110381A
Application number: KR1020047018761A
Authority: KR
Inventors: 제이 토드 와그너; 어베리 줏코위츠
Original assignee: 와그너 엔지니어링 엘엘씨
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2006-10-25
Also published as: US20040046350A1; EP1675737A4; JP2007518613A; CN1697739A; MXPA04011525A; CA2505421A1; CN1697739B; WO2005039901A1; EP1675737A1

Abstract

차체를 가진 차량용 현가장치는 휠 조립체와 차체 사이에 연장되어 제 1 현가장치 평면을 규정하는 제 1 휠 조립체 현가장치를 포함한다. 현가장치는 휠 조립체와 차체 사이에서 연장되어 제 2 현가장치 평면을 규정하는 제 2 휠 조립체 현가장치를 추가로 포함한다. 휠 조립체의 수직 중심선을 통해 수직 면이 연장되고, 수직면과 제 1 현가장치 평면 사이의 교선이 제 1 선을 규정한다. 수직면과 제 2 현가장치 평면 사이의 교선은 제 2 선을 규정하고, 제 1 선과 제 2 선은, 차량의 좌우요동 중심의 아래에 위치한 순간 중심에서 교차한다. 제 1 휠 조립체를 차량의 전방 또는 후방에서 볼 때 제 1 휠 조립체 현가장치 및 제 2 휠 조립체 현가장치는 서로 교차하지 않는다.

Description

차량용 현가장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUSPENDING A VEHICULAR WHEEL ASSEMBLY}

본 발명은 일반적으로 차량 현가장치(vehicle suspension system)에 관한 것으로서, 특히 차량의 좌우요동(roll) 및 전우요동(pitch)을 제어하는 것이 가능한 차량 현가장치에 관한 것이다.

차량의 현가장치는 차량의 좌우요동 및 전후요동과 같은 차량의 승차 특성을 결정한다. "좌우요동(roll)"이라는 용어는, 차량의 종축을 중심으로 한 차체의 회전 운동을 의미한다. "전후요동(pitch)"이라는 용어는, 차량의 횡축을 중심으로 한 차체의 회전 운동을 의미한다. 통상적으로, 가속 도중에(가속 "정착") 및 제동 중에(제동 "구동") 전후요동에 직면한다.

차량 현가장치는 능동적 또는 수동적으로 간주될 수 있다. 본원에 참고로 인용되는 밀리켄 윌리엄 에프(Milliken William F.) 및 밀리켄 더글러스 엘(Milliken Douglas L.)(1995년)이 저술한 경주용차량 동력학 등의 참조 서적에서, 차량 현가장치의 다수의 기본적인 측면이 논의되었다.

통상적으로, "능동형" 현가장치는, 검지된 작동 상태에 반응하여 사용 도중에 현가장치의 요소를 조정한다. 능동형 현가장치는 종종 비교적 복잡하거나 엄청나게 비싸거나 또는 그 두 가지 모두의 경우이다. 한편, 수동형 현가장치는 통상적으로 좌우요동 방지 또는 안정장치 바 또는 사용 도중에 조정될 수 없는 부품을 포함한다. 수동형 현가장치는 통상적으로 비교적 단순하고 가격이 알맞다.

스프링 및 좌우요동방지 바 등의 요소를 이용하여 관련 좌우요동을 감소시키는 수동형 현가장치에 있어서는, 좌우요동의 감소와 주행의 부드러움간에 균형이 존재한다. 주행의 부드러움을 향상시키는 스프링 및 완충률은, 종래의 좌우요동 방지장치의 효과를 방해한다. 더욱이, 그러한 좌우요동 방지장치는 좌우요동 특성에 상당한 영향을 미칠 수 있는 차량의 중량 분포의 변화를 보상하지 않는다.

상술한 문제점 및 관심을 감안하여, 본 발명의 주 목적은, 알맞은 좌우요동 및 전후요동 특성을 제공하면서 상술한 결점을 해소하는 차량 현가장치를 제공하는 것이다.

발명의 요약

따라서, 본 발명의 목적은, 알맞은 좌우요동 및 전후요동 특성을 제공하는 차량 현가장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 차체를 갖는 차량용 현가장치가 제공된다. 이 현가장치는, 제 1 휠 조립체 현가장치 및 제 2 휠 조립체 현가장치를 포함한다. 제 1 휠 조립체 현가장치는 제 1 휠 조립체와 차체 사이에서 연장된다. 제 1 휠 조립체 현가장 치는 순간 중심을 포함한다. 제 2 휠 조립체 현가장치는 제 2 휠 조립체와 차체 사이에서 연장된다. 제 2 휠 조립체 현가장치는 순간 중심을 포함한다. 제 1 휠 조립체 및 제 2 휠 조립체는, 각 휠 조립체의 수직 중심선이 그 사이에서 연장하는 수직면 내에 위치하도록 정렬된다. 일 실시예에서, 각 휠 조립체 현가장치의 순간 중심은, 수직면 내에 위치한 롤 중심 아래의 수직면 내에 위치한다.

본 발명의 추가의 측면에 따라, 차체를 갖는 차량을 현가하는 방법에 있어서, (1) 제 1 휠 조립체와 제 2 휠 조립체 사이에서 연장되고 순간 중심을 갖는 제 1 휠 조립체 현가장치를 제공하는 단계와, (2) 제 2 휠 조립체와 차체 사이에서 연장되고 순간 중심을 갖는 제 2 휠 조립체 현가장치를 제공하는 단계와, (3) 각 휠 조립체의 수직 중심선이 그 사이에 연장되는 수직면 내에 위치하도록 제 1 휠 조립체 및 제 2 훌 조립체를 정렬하는 단계와, (4) 각 휠 조립체의 순간 중심이 수직면 내에 위치한 롤 중심 아래의 수직면 내에 위치하도록 제 1 휠 조립체 현가장치 및 제 2 휠 조립체 현가장치를 위치시키는 단계를 포함하는, 차량 현가 방법이 제공된다.

본 발명의 현가장치의 이점은, 본 현가장치를 사용하여 비교적 높고 안정된 롤 중심을 형성하고, 따라서 차량 현가장치를 바람직하게 안정되게 하는 것이 가능한 것이다. 차량의 예상된 이동 중에 비교적 높은 롤 중심이 거의 동일한 위치에 유지될 수 있다.

본 발명의 이것 외의 다른 목적, 특징 및 이점은, 본 발명의 도면 및 하기에 설명하는 바람직한 실시예에 비추여 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 현가장치를 도시하는 차량의 개략적 정면도,

도 2는 본 발명의 현가장치 내에 사용된 지지 아암의 대략도,

도 3은 비교적 평탄한 위치설정을 도시하는 다이어그램,

도 4는 휠의 수직 중심선을 관통하는 수직 횡방향(또는 "가로방향") 연장면 내의 지지 아암 평면의 관계를 도시하는 다이어그램,

도 5는 상대 평면 위치설정을 도시하는 다이어그램,

도 6은 휠의 수직 중심선을 통과하는 종방향 연장면 내의 지지 아암 평면의 관계를 도시하는 다이어그램,

도 7은 종방향 연장선에 대한 본 발명의 현가장치의 본체 장착 선의 방위를 도시하는 차량의 평면도,

도 8은 휠 조립체에 대한 볼 조인트 장착 위치를 도시하는 본 발명의 현가장치의 개략도,

도 9는 본 발명의 현가장치에서 가능한 중심핀 축의 위치성을 충분히 식별할 수 있도록 중심핀 축과 휠 조립체의 관계를 도시하는 다이어그램,

도 10은 스프링 조립체를 포함하는 본 발명의 현가장치의 일 실시예의 개략도,

도 11은 본 발명의 현가장치와 함께 사용될 수 있는 스프링 조립체의 일 실시예의 개략도,

도 12는 본 발명의 현가장치와 함께 사용될 수 있는 스프링 조립체의 실시예의 대략도,

도 13 내지 15는 차량의 전방 휠 사이의 애커만(Ackermann) 조타 기하학을 도시하는 다이어그램으로서, 도 13은 100%의 애커만을 갖는 휠을 도시하고, 도 14는 "중립" 애커만(병렬 방위라고도 함)을 갖는 휠을 도시하며, 도 15는 역 애커만을 갖는 휠을 도시함,

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 현가장치의 개략 사시도,

도 17은 도 16에 도시된 현가장치의 개략 정면도,

도 18은 현가장치의 또 다른 실시예의 개략 사시도,

도 19는 휠 조립체가 그 경로를 통해 이동함에 따른 차량 롤 중심의 개략 정면도.

본 명세서에서는, 다양한 상이한 차량 용도에 사용될 수 있는 차량 현가장치를 개시한다. 이 현가장치는 독립적으로 현가된 휠 조립체와 함께 사용될 수 있다. 휠 조립체는 구동될 수도 있거나 구동되지 않을 수도 있다. 따라서, 현가장치는 후륜 구동(RWD), 전륜 구동(FWD) 및 4륜 구동(AWD) 차량에 사용될 수 있다.

도 1 및 2를 참조하면, 차량 휠 조립체(22)용의 본 발명의 현가장치(20, 21)는, 차체(28)와 휠 조립체(22) 사이에 연장되는 한 쌍의 지지 아암(24, 26)을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 "차체(vehicle body)" 또는 "차량의 차체(body of the vehicle)"라는 용어는, 프레임 및 그에 부착된 섀시 부품 예컨대 판금 부품, 프레임 레일, 도어, 펜더, 패널, 인테리어, 동력전달 계통, 등을 포함하는 것으로 정의된다. 어떤 차량 용도에서는, 종래의 전체의 프레임 대신에 차량의 판금 부품에 통합된 구조용 부품과 서브 프레임이 결합된다. 다른 차량 용도는, 독립 프레임 또는 서브 프레임을 갖지 않는 "단일체"형 섀시를 이용한다. 오히려, 전체의 구조용 부품은 차량의 판금 부품에 직접 통합된다. 본 발명은 이러한 상이한 종류의 차체 전체에 유용하고 그에 따라 상술한 것 중 어느 하나와 함께 사용하는데 한정되지 않는 것으로 생각한다.

휠 조립체(12)의 요소들은 자동차의 종류(예컨대, RWD, FWD, AWD)에 따라 변경될 것이며, 대부분의 경우에는 차량의 휠 조립체(22)의 위치에 따른다. 휠 조립체(22)의 요소들은 스핀들(30) 및 휠(타이어라 칭할 수도 있음)(32)을 포함하는 것으로 포괄적으로 설명할 수 있다. 스핀들(30)은 상측 볼 조인트(34) 및 하측 볼 조인트(36)를 포함한다. 후방 현가장치는 종래의 볼 조인트를 포함하지 않는 것이 일반적이지만, 반대로 회전 가능한 장착부, 예컨대 부싱 등을 포함한다. 본원에서는 설명을 간단하게 하기 위해서, "볼 조인트(ball joint)"라는 용어는, 다른 방식으로 상술하지 않는 한, 종래의 볼 조인트, 헤임 조인트(heim joint), 부싱 등을 포함하는(그것에 한정되지는 않음), 스핀들(30)에 지지 아암(24, 26)을 연결하기 위한 모든 종류의 회전 접속부를 의미한다. 휠(32)은 기술 분야에 공지된 방식으로 스핀들(30)상에 회전 가능하게 장착된다.

도 2를 참조하면, 각 지지 아암(24, 26)은, 볼 조인트 장착부(38)(휠 조립체 장착부라 칭하기도 함), 제 1 본체 장착부(40), 제 1 부재(42), 제 2 본체 장착부(44), 제 2 부재(46)를 포함한다. 제 1 부재(42)는 볼 조인트 장착부(38)와 제 1 본체 장착부(40) 사이에서 연장된다. 제 2 부재(46)는 볼 조인트 장착부(38)와 제 2 본체 장착부(44) 사이에서 연장된다. 어떤 실시예는, 지지 아암(24, 26)의 강성을 향상시키기 위해 및/또는 추가의 현가장치 부재(예컨대, 스프링, 완충장치 등)의 부착 점을 제공하기 위해서 제 1 및 제 2 부재(42, 46) 사이에서 연장되는 하나 이상의 측면 부재(48)를 추가로 포함한다. 차체(28)는 제 1 및 제 2 본체 장착부(40, 44)에서 지지 아암(24, 26)에 회전 가능하게 부착된다. 어떤 경우에는, 본체 장착부(40, 44) 중 하나 또는 그 양자는, 본체 장착부(40, 44) 사이에서 연장되는 회전 축을 중심으로 한 회전 운동 이외에 제한된 양의 운동을 제공하는 유연한 부싱을 포함한다. 각 지지 아암(24, 26)의 볼 조인트(38) 및 본체 장착부(40, 44)는 평면을 규정한다. 지지 아암(24, 26)의 일부인 제 1 및 제 2 부재(42, 46)(및 존재하는 경우 측면 부재(48))는 반드시 지지 아암의 평면 내에 배치될 필요는 없지만, 어떤 경우에는 그 평면 내에 배치될 수 있다. 제 1 및 제 2 부재(및 측면 부재(48))의 정확한 기하학적 형상은 용도에 맞도록 변경될 것이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 차체(28)와 휠 조립체(22) 사이에서 연장되는 지지 아암(24, 26) 쌍은 차체(28)와 휠 조립체(22)를 마주보고 배열되어, 지지 아암중 하나(24)가 하측 볼 조인트(36)와 한쌍의 하측 본체 장착부 접속 점(50) 사이에서 연장되고, 그리고 다른 지지 아암(26)은 상측 볼 조인트(34)와 한 쌍의 하측 본체 장착 접속 점(52) 사이에서 연장된다. 상측 본체 장착 접속 점(50)의 쌍은 하 측 본체 장착 접속 점(52)의 수직방향 상부에 배치되지만, 차량 휠(32)이 지면과 접촉하거나 근접하는 경우는 반드시 동일한 수직 연장면에 있지 않다. 지지 아암(24, 26) 중 하나의 부재(42, 46)는 다른 지지 아암(24, 26)의 부재(42, 46) 사이에 수납된다. 그러므로, 지지 아암(24, 26)은 서로 정상적으로 접촉하는 일 없이 X자 형상의 배열로 서로 교차하는 것으로 설명할 수도 있다.

상술한 지지 아암(24, 26)은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내지만, 지지 아암(24, 26)의 전체의 가능한 실시예를 나타낸 것은 아니다. 변형 실시예에서, 지지 아암(24, 26) 중 하나 또는 그 양자는, 상술한 지지 아암(24, 26)의 경로와 유사한 경로를 따라 연장되는 독립 링크로 교체될 수 있고, 각 독립 링크는 일단부에는 볼 조인트 장착부(38)를 포함하고 또 반대측 단부에는 본체 장착부(40, 44)를 포함한다. 독립 링크는 지지 아암(24, 26) 중 하나 또는 양자 대신에 사용될 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 것과 같은 차체(28)의 측면에 각각 배치된 한 쌍의 휠 조립체(22)용의 한 쌍의 휠 조립체 현가장치(20, 21)를 포함하는 대칭 현가장치의 배열을 나타내는 다이어그램이다. 이 다이어그램은 양측 휠 조립체(22)의 수직 중심선(56)을 관통하는 수직면(54)을 따라 도시한 것이다. 도 5는 휠 조립체(2)에 대한 평면(54)의 위치를 보다 잘 도시하기 위해 사시도로 평면(54)을 도시한 것이다. 각 지지 아암 평면과 수직 면(54)의 교차점에 형성된 선(58, 60)이 도 4에 도시되어 있다. 이 평면(54)에서 보면, 지지 아암 평면 교차선(58, 60)이 각 현가장치(20, 21)에서 서로 교차하고 있다는 것에 주목한다. 선(58, 60)의 교차점(62, 63)은 현가장치(20, 21)의 정면도에서 순간 중심(IC)으로서 규정된다. 도 4는 차체(28)의 롤 중심(68)에서 교차하는 한 쌍의 선(64, 66)도 도시하고 있다. 하나의 선(64)은 지면 접촉 경로(70)의 중심과 차체(28)의 일 측면상의 IC(62)를 관통한다. 다른 선(66)은 지면 접촉 경로(71)의 중심과 차체(28)의 반대측의 IC(63)를 관통한다.

차체(28)의 중력 중심에 대한 롤 중심(68)의 수직 위치는 차량의 좌우요동에 영향을 미치기 때문에 중요하다. 롤 중심(68)의 위치는, 차량의 한쪽 또는 양쪽의 지지 아암(24, 26)의 상대 위치설정을 변경하고 그에 의해 지지 아암(24, 26)의 평면에 의해 규정되는 IC(62, 63)위 위치를 변경함으로써 조정될 수 있다. 본 발명에 의해 제공되는 이점은, 본 발명의 한 쌍의 현가장치를 사용하여 롤 중심(68)을 비교적 높고 안정적으로 하는 것, 즉 차량의 예상된 이동 중에 거의 동일한 위치에 유지될 수 있는 비교적 높은 롤 중심을 형성하는 것이 가능하다는 것이다.

또한, 도 4에 도시된 롤 중심은 차체(28)의 수직 중심선(72)에 의해 교차된다는 것에 주목해야 한다. 차체(28)의 각 측면의 현가장치가 서로 대칭이기 때문에 롤 중심(68)이 중심선(72)과 교차한다. 어떤 경우에는, 현가장치를 비대칭적으로 하여 롤 중심(68)을 차량 중심선(72)의 한쪽에 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 어떤 부하 또는 차체 운동 상태에서는, 롤 중심(68)이 차량 중심선(72)의 한 쪽으로 이동할 수도 있다.

도 6을 참조하면, 휠 현가장치(20, 21)에 대한 지지 아암 평면의 방위는, 운전 방지, 정착 방지 및 상승 방지 등의 다른 현가 변수에 대한 중요한 내포, 즉 차 량의 전후방향으로의 현가 특성("피치"라고도 칭함)을 갖는다. 도 6은 휠 조립체(22)의 측면도를 개략적으로 도시한 것이다. 이 도면은, 차체의 한쪽(도 3 참조)에서 휠(32)의 중심선을 관통하는 종방향 수직면(74, 76)을 따라 도시한 것이다. 도 6에서, 휠(32)의 윤곽은 도면의 다른 요소들의 위치를 고려하여 점선으로 도시하였다. 지지 아암의 평면과 차체(28)의 일 측면상의 휠(32)의 중심선을 통과하는 평면(74, 76)의 교차점에 의해 형성된 선(78, 80)은, 지지 아암의 면이 수평 면(82)에 평행하지 않은 실시예(도 3 참조)를 도시한다. 선(78, 80)은, 측면도에서 현가장치(20, 21)의 순간 중심인 수렴 점(84)까지 연장될 수 있다.

측면도(IC84)와 지면상의 타이어 접촉 패치(70, 71) 사이에 연장되는 선(86)은, 휠(32)의 중심선을 통해 연장되는 횡방향 면(54)을 통과하는 수평방향 연장 선(88)과 각도(β)를 형성한다. 각도(β)의 접선은, 고려되는 차량 휠 조립체(22)의 구동 방지, 상승 방지 또는 정착 방지와 직접 관련이 있다. 각도(β)를 증감시키는 것에 의해, 구동 방지, 정착 방지 또는 상승 방지의 조정을 용도에 맞게 하는 것이 가능하다. 본 발명의 현가장치(20, 21)는, 수렴 점(84)의 위치설정을 수직방향 및 수평방향으로 용이하게 하고, 그에 의해 다양한 차량 용도에 대해 다양한 바람직한 각도(β)를 이용하는 것을 가능하게 한다. 또한, 수렴 점(84)은 측면도 회전 아암(svsa) 높이 및 길이에 의해서 위치적으로 설명될 수 있다. svsa 높이는, 1) 휠 접점과 정렬된 수평 선(88)과 IC(84) 사이의 수직 거리의 차이, 또는 2) 휠 조립체의 중심선을 통과하는 수평면과 IC 사이의 수직 거리의 차이를 나타낸다. 어떤 svsa 높이가 절적한가는, 휠 조립체의 위치, 구동되는지의 여부 등에 달려 있 다. 사용되는 결정할 방법론은 공지되어 있으므로, 추가로 설명하지는 않을 것이다. scsa 길이는, 휠 조립체의 수직 중심선과 IC 사이의 거리이다.

도 7을 참조하면, 각 지지 아암(24, 26)의 본체 장착 선(90, 92, 94, 96)은 종방향 연장 수직 축(98)에서 각도(δ)만큼 기울어질 수 있다. 본체 장착 선(90, 92, 94, 96)은 지지 아암(24, 26)의 2개의 본체 장착부(40, 44) 사이에 연장되는 선으로 규정된다. 도 7은 각 현가장치(20, 21)의 본체 장착 선(90, 92, 94, 96)과 축(98)에 평행한 종방향 선 사이에 연장되는 각도(δ)를 도시하기 위해 수평면에서의 차량의 휠 현가장치(20, 21)를 개략적으로 도시한 것이다. 도 7에 도시된 현가장치(20, 21)는 모두 각도(δ) 만큼 기울어져 있다. 정확한 경사 량은 용도에 맞도록 변경될 수 있으므로 현가장치(20, 21), 예컨대 상이한 경사 각도를 갖는 전륜 및 후륜 현가장치(20, 21) 사이에서, 또는 상이한 경사 각도를 갖는 측면 대 측면 현가장치(20, 21) 사이에서 유사할 필요는 없다. 본 발명의 현가장치가 차량의 종축(98)에서 기울어질 수 있는 능력은, 다양한 차량 용도에 바람직하게 적합하게 한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 현가장치 내의 지지 아암(24, 26)의 교차 방위는, 휠(32)에 대한 볼 조인트 장착부(34, 36)의 위치설정을 용이하게 한다. 역사적으로, 중실 축을 중심으로 회전하는 휠 조립체(22)의 스핀들(30)은 "중심핀(kingpin)"으로 공지되어 있다. 최근의 개량은 중심핀을 볼 조인트로 대체한 것이다. 그러나, 2개의 피벗점(34, 36) 사이의 선(100)은 여전히 중심핀 축(또는 휠 조립체 장착선)이라 칭한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 지지 아암(24, 26)의 볼 조인트 장착부(34, 36)를 통과하는 중심핀 축(100)은, 휠(32)의 수직 중심선[도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 평면(74, 76) 내에 배치됨]에 대해 각도(λ)를 형성한다.

어떤 경우에는, 중심핀 축(100)은 휠(32)의 수직 중심선(74, 76)에 평행할 수도 있다(각도 0°). 다른 경우에는, 중심핀 축(100)과 수직 중심선(74, 76)간의 각도는 0보다 크므로, 중심핀 축(100)은 수직 중심선(74, 76)쪽으로(또는 그로부터) 연장되는 것으로 설명할 수 있다. 수직 중심선(74, 76)에 대한 중심핀 축(100)의 각도와, 중심 핀의 축(100)이 수직 중심선(74, 76)을 교차하는 위치는, 휠(32)의 문지름 반경 및 스핀들(30)의 길이에 대한 영향 때문에, 모두 중요하다. 본 발명의 현가장치(20, 21) 내의 지지 아암(24, 26)의 교차 방위는, 각 지지 아암(24, 26)으로부터의 볼 조인트 장착부(38)를 휠(32)의 수직 중심선(74)에 비교적 가깝게 위치시키는 것을 가능하게 한다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 현가장치(20, 21) 내의 지지 아암(24, 26)의 교차 방위는, 캐스터 각도 및 중심핀 축(100)의 흔적에 대한 볼 조인트 장착부(38)의 유리한 위치성을 제공한다. 캐스터 각도(caster angle)(102)란, 휠(32)의 측면도에서 휠 조립체(22)[또는 휠(32)]의 수직 중심선(56)에 대한 중심핀 축(100)의 각도를 의미한다. 흔적(trail)은, 중심 핀 축(100)과 휠(32)의 접촉 패치(70, 71)를 포함하는 수평면(106) 사이의 교차점(106)과 휠(32)의 수직 중심선(56) 사이의 거리를 의미한다.

도 10 내지 12를 참조하면, 본 발명의 현가장치(20, 21)는 스프링 조립체 (108)를 이용하는데, 이 스프링 조립체는 현가장치 사이에서 연장되고 그리고 지지 아암(24, 26)(또는 스핀들(30))과 차체(28) 중 하나에 회전 가능하게 부착된다. 도 10은, 하측 볼 조인트(36)에 회전가능하게 부착된 지지 아암(24)에 부착된 스프링 조립체(108)를 도시하지만, 변형 실시예에서 스프링 조립체(108)는 다른 지지 아암(26)에 부착될 수 있다. 일 실시예에서, 스프링 조립체(108)는 하중 지지 스프링 및 완충장치를 포함하는 코일 커버 완충기이다. 코일 스프링은 완충기와 독립적으로 장착될 수도 있다. 또한, 코일 스프링과 함께 또는 그 대신에 토션 바가 사용될 수도 있다. 휠(32)이 정상 주행 높이에 있으면, 스프링 조립체(108)는 수직면에서 약 15°의 각도(φ)로 기울어지도록 장착될 수 있다. 이런 방식으로 스프링 조립체(108)를 본 발명의 현가장치(20, 21)로 기울어지게 함으로써, 유리한 휠 부하율(wheel load rate) 특성이 형성된다. 상세하게는, 휠(32)이 차체(28)쪽으로 상방향으로 이동함에 따라 휠 부하율은 감소한다. 이것은, 스프링 조립체(108)가 그의 상측 피벗 점(112)을 중심으로 회전하는 동안 스프링 조립체(108)의 부착 점(110)이 휠(32)과 함께 상향으로 회전함에 따라, 스프링 조립체(108)를 통해 전달되는 힘의 수직 성분이 감소하기 때문에 발생한다. 어떤 경우에는, 상술한 바와 유사한 방식으로 차체(28)와 지지 아암(24, 26) 중 하나 사이에서 연장되는 하나 이상의 스프링 조립체가 사용된다. 추가의 스프링 조립체(108)는 완충장치를 포함할 수도 있거나 포함하지 않을 수도 있다.

도 11을 참조하면, 어떤 실시예에서는, 스프링 조립체(108)는 완충기 피스톤(134)과 완충기의 하우징(136) 사이에서 작용하는 완충장치(120) 내부에 배치된 반 발 스프링(130)을 포함한다. 반발 스프링(130)은 피스톤(134)에 부착되어 있지 않으므로, 소정의 결합점(138)을 지나서 완충기 하우징(136) 내에서의 로드의 이동 부분에 대해서 압축 작용한다. 휠 조립체(22)(및 그에 따라 현가장치(21, 22))의 이동에 의해 스프링 조립체(108)가 결합점(138)을 지나(즉, "정상 주행 높이"의 아래로) 연장되는 경우, 반발 스프링(130)이 압축되어 현가장치(20, 21) 및 부착된 휠 조립체(22)에 대항한다. 휠 조립체의 이동에 의해 스프링 조립체(108)가 결합 점(138)의 상부(즉, 정상 주행 높이의 상부)를 압축하는 경우, 반발 스프링(130)은 결합하지 않으므로, 현가장치(20, 21) 및 부착된 휠 조립체(22)의 이동에 영향을 미치지 않는다.

도 12를 참조하면, 다른 실시예에서, 스프링 조립체(108)는 중심 샤프트(114), 제 1 스프링(116), 및 제 2 스프링(118)을 포함한다. 스프링 조립체(108)는 추가의 동작 댐퍼(120)를 더 포함한다. 중심축(114)은 제 1 및 제 2 스프링(116, 118) 내에 수납되고, 그리고 동작 댐퍼(120)는 중심 샤프트(114)에 부착되어 있다. 허용 가능한 동작 댐퍼(120)는, 한정적인 것은 아니지만, 가스식 또는 액체식 완충장치를 포함한다. 제 1 스프링(116)은 제 1 단부 스프링 플랜지(122)와 중심 스프링 플랜지(124) 사이에서 연장된다. 제 1 단부 스프링 플랜지(122)는 중심 샤프트(114)에 고정되거나 또는 중심 샤프트(114)에 부착된 제 1 정지부에 의해 이동이 제한된다. 어느쪽의 경우에도, 제 1 정지부는 제 1 단부 스프링 플랜지(122)가 스프링 조립체(108)의 인접 단부(126)쪽으로 더 이동하지 못하게 한다. 제 2 스프링(118)은 중심 스프링 플랜지(124)와 제 2 단부 스프링 플랜지(128) 사이에 연장된다. 동작 댐퍼(120)의 외부 본체에 부착된 제 2 정지부(또는 유사하게 고정된 다른 부재)는, 중앙 스프링 플랜지(124)의 이동을 제한하며, 그에 따라 제 2 스프링(118)이 제 1 스프링(116)쪽의 방향으로 이동하는 것을 제한한다. 도 11에 도시된 스프링 조립체(108)는 동작 댐퍼(120)의 원주 둘레에 배치된 제 2 스프링(118)을 도시하고 있다.

해제 상태[또는 차량이 상승하고 휠 조립체(22)가 완전히 연장된 위치까지 연장되게 되는 경우]에서, 제 1 단부 스프링 플랜지(122)와 중앙 스프링 플랜지(124) 사이에서 작용하는 제 1 스프링(116)은 약간 가압되는 것이 바람직하다. 제 2 단부 스프링 플랜지(128)와 중앙 스프링 플랜지(124) 사이에서 작용하는 제 2 스프링(118)은 용도에 적절한 양만큼 미리 압축 가압되는 것이 바람직하다. 스프링 조립체(108)가 가압됨에 따라, 제 1 스프링(116)에 의해 제공된 힘이 제 2 스프링(118)의 최초의 미리 가압된 힘과 동일하거나 그것을 초과할 때까지, 제 1 스프링(116)만이 압축될 것이다. 제 1 스프링(116) 만이 압축되면, 제 1 스프링(116)이 존재하는 유일한 스프링, 즉 단일 스프링 시스템인것처럼 스프링 조립체(108)가 작용한다. 제 1 스프링(116)의 제 2 스프링(118)의 힘이 최초의 미리 가압된 힘을 초과하면, 각 스프링(116, 118)의 힘은 동일할 것이며, 각 스프링은 동일한 양만큼 압축될 것이다. 스프링(116, 118)이 압축될 정확한 양은, 특정 스프링의 탄성률에 의존할 것이다.

이러한 상태에서, 스프링 조립체(108)는, 스프링(116, 118)이 연속하여 작용하는 이중 스프링 시스템인 것처럼 작용한다. 그와 같이, 중앙 스프링 플랜지 (124)는 제 1 및 제 2 스프링(116, 118) 사이에서 부상하는 것으로 설명할 수 있다. 예컨대, 제 1 및 제 2 스프링(116, 118)이 동일한 4백 파운드 스프링이라면, 스프링 조립체(108)는 최초에 단일의 4백 파운드 스프링 시스템인 것처럼 작용할 것이다. 그러나, 제 1 스프링(116)의 힘이 제 2 스프링(118)의 힘을 초과하는 경우, 스프링 조립체(108)는 2개의 스프링의 연속 시스템으로서 작용하기 시작할 것이다. 그 결과, 연속으로 작용하는 제 1 및 제 2 스프링(116, 118)의 유효 탄성력은 독립적으로 작용하는 스프링 중 하나의 거의 절반, 즉 2백 파운드와 동일할 것이다.

4개의 휠(32)이 차량의 총 중량을 지지하고 있기 때문에, 스프링 조립체(108)는 차체(28)와 현가장치 지지 아암(24, 26) 사이와, 그리고 궁극적으로는 차체(28)와 휠(32) 사이의 부하 경로로서 작용한다. 스프링 조립체(108)는 다양한 위치에 장차고딜 수 있지만, 스프링 조립체(108)의 중심선이 수직 연장선으로부터 상술한 각도(φ)만큼 기울어지는 것과 같은 방식으로 장착되는 것이 바람직하다. 스프링 조립체(108)의 부착점과, 스프링 조립체(108)가 부착되는 지지 아암(24, 26)의 볼 조인트 장착부(38)와 본체 장착부(40, 44)의 상대 위치는, 휠 조립체(22)에 가능한 아치형 이동 경로를 규정할 것이다. 본 현가장치 지지 아암(24, 26)의 기하학적 형상과, 지지 아암(24, 26) 및 수직면에 대한 스프링 조립체(108)의 방위와, 스프링 조립체(108)의 이중 탄성 특성은, 스프링 조립체(108)가 휠 조립체(22)에 감소하는 부하율을 제공하는 것을 가능하게 하고, 그리고 스프링 조립체(108)가 균형점을 지나 압축됨에 따라 휠(32)을 지면에 접촉하게 한다.

도 12 내지 14를 참조하면, 방향 전환시에 내경 궤도를 따라 배치된 차륜(32)(개략적으로 도시됨)과 외경 궤도를 따라 배치된 차륜(32)간의 회전 반경의 차이를 설명하기 위해 애커만을 사용하는 것이 공지되어 있다. 방향전환시에 차체가 상승할 수 있다는 것이 알려져 있다. 핸들을 돌릴 때 전방 현가장치에 의해 형성되는 애커만의 양을 사용하여, 방향 전환 도중에 차체(28)에서 발생되는 상승에 반작용할 수 있다. 예컨대, 애커만이 증가하면 상승 방지가 실행될 수 있다. 본 휠 조립체 현가장치(20, 21)의 지지 아암(24, 26)은 차체(28)에 대한 위치성에 의해서 애커만의 형성을 용이하게 한다.

본 발명은 상세한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않고 다양한 형태 및 세부의 변화가 이루어질 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 도 1은 한 쌍의 본 현가장치(20, 21)를 갖는 차량의 개략적 정면도를 도시하고 있다. 그 현가장치의 지지 아암(24, 26)은 대칭적이며, 차량의 중심선(72)을 횡단하지는 않는다. 변형 실시예에서, 하나 또는 양자의 현가장치(20, 21)의 지지 아암(24, 26)은 중심선(72)을 횡단할 수도 있고, 그리고 어쩌면 서로 교차할 수도 있다. 지지 아암(24, 26)을 연장하면, 휠 조립체(22)에 유리한 캠버(camber) 특성을 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 현가장치의 중요한 특징은, 휠이 그것의 주행경로를 통해 이동함에 따라 최소의 운동을 나타내는 높은 좌우요동 중심을 형성한다는 것이다. 현가장치의 지지부, 제어부 또는 아암의 방위는, 차량의 좌우요동 중심을 규정한다. 제어 아암은, 휠이 그 주행 경로를 통해 상하로 이동할 때 캠버 변화의 대부분을 제어한다. 다양한 공지 스프링 및 완충장치 요소가, 본 발명의 폭넓은 측면에서 벗어나는 일 없이 현가장치의 제어 아암 중 하나 이상에 선택적으로 부착될 수도 있다는 거서을 용이하게 이해할 것이다.

본 발명의 다른 중요한 특징은, 좌우요동 중심이 조향 링크에 의해 규정되지 않는다는 것이다. 조향 링크는, 주행 도중에 휠이 상하로 이동함에 따라 단순히 토(toe) 변화의 대부분을 제어하는 것을 보조한다. 본 발명의 현가장치의 기하학적 형상은, 공지의 차량의 전 후방에서 보통 발견되는 임의의 조향 시스템/링크와 관련하여 동일하게 양호하게 적용될 수도 있다.

높은 좌우요동 중심의 현가장치가 염려하는 도중에 감소된 차량 좌우요동을 나타내는 것으로 알려져 있지만, 본 발명은 구동 방지, 상승 방지 및 정착 방지 역학도 용이하게 한다. 본 발명의 현가장치의 구동 방지 역학은, 차량의 전방 휠 조립체에 적용되는 경우, 제동 도중에 차량의 전방의 하강을 감소시키도록 작용한다. 본 발명의 현가장치의 상승 방지 역학은, 차량의 후방 휠 조립체에 적용되는 경우, 제동 도중에 차량의 후방의 상승을 감소시키도록 작용한다. 본 발명의 현가장치의 정착방지 약학은, 차량의 후방 휠 조립체에 적용되는 경우, 가속 도중에 차량의 후방의 하강을 감소시키도록 작용한다.

도 16은 본 발명의 현가장치(300)의 또 다른 실시예의 개략적 사시도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 횡방향의 수직 면(302)은 휠 조립체(304)의 중심(C)을 관통하는 휠 조립체(304)의 중심선을 통과하고, 그리고 도 16에 개략적으로 표시된 차체(306)의 종축(X)에 거의 수직이다. 휠 조립체(304)는 공지의 스 핀들/너클 조립체(310)의 내측에 배치된 베어링 등을 거쳐 회전한다.

스핀들/너클 조립체(310)는 도 16에 개략적으로 도시되어 있고, 그리고 본 발명의 폭넓은 측면으로부터 벗어나는 일 없이 많은 상이한 형태 및 구성을 취할 수도 있다. 통상의 용도에서, 스핀들/너클 조립체(310)는, '전방 조향(front-steer)' 차량의 경우에, 스핀들/너클 조립체(310)상의 제어 아암 부착점보다 더 전방에 위치되는 도시된 조향 링크의 부착 점을 포함할 수도 있다. '후방 조향(rear-steer)' 차량의 경우에, 조향 링크 부착점은 제어 아암 부착점보다 더 후방에 위치한다. 스핀들/너클 조립체(310)상의 조향 링크 부착 점은 명확하게 하기 위해 도시하지 않았다.

도 16에 도시된 바와 같이, 현가장치(300)는 휠 조립체(304)의 중심(C)의 수직방향 상부에서 스핀들/너클 조립체(310)에 부착된 상측 제어 아암(312)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상측 제어 아암(312)은 "A 아암"과 같은 하나의 2 구속도 부재이다. 이 실시예에서, 상측 제어 아암(312)은 자체(306)측의 2개의 차량 부착점(314)과 스핀들/너클 조립체(304)측의 하나의 휠 조립체 부착점(316)을 구비할 것이다. 기술 분야에서 이해할 수 있는 바와 같이, 구속도(a degree of restriction)라는 용어는, 스핀들/너클에서 얼마나 많은 자유도가 부재/제어 아암에 의해 제어되는가를 의미한다. 차량 부착점(314) 및 휠 조립체 부착 점(316)은 회전 운동을 위해 부착되어 있다.

본 발명에 따르면, 상측 제어 아암(312)은 도 16에 도시된 바와 같은 A형 프레임의 형태를 취할 필요는 없다. 변형예로, 상측 제어 아암(312)은 각각 하나의 구속도를 갖는 2개의 분리된 제어 아암으로 이루어질 수도 있다. 이 변형 실시예에서, 2개의 분리된 상측 제어 아암의 각각은 본체(306)에 하나의 부착점을 가지며 휠 조립체(304)의 중심(C)의 수직방향 상부의 스핀들/너클 조립체(310)에 하나의 부착점을 가질 것이다.

더욱이, 상측 제어 아암(312)은 하나의 구속도를 갖는 하나의 제어 아암으로 이루어질 수도 있다. 이러한 하나의 제어 아암은 본체(306)상에 하나의 부착점을 가지며, 휠 조립체(304)의 중심(C)의 수직방향 상부의 스핀들/너클 조립체(304)상에 하나의 부착점을 갖는다. 이 실시예는 종방향의 비 조향 부재를 필요로 하는데, 이 비 조향 부재는, 후술하는 바와 같이, 하나의 자유도와 본체(306)상의 하나의 부착점과 스핀들/너클 조립체(304)상의 하나의 부착점을 가지며, 이들은 스핀들/너클 조립체(310)상의 상측 제어 아암(312)의 부착점과 스핀들/너클 조립체(310)상의 하측 제어 아암(318)의 중간에 수직방향으로 배향된다.

계속 도 16을 참조하면, 현가장치(300)는, 휠 조립체(304)의 중심(C)의 수직방향 하부로 배향된 스핀들/너클(318)에 부착된 하측 제어 아암(318)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 하측 제어 아암(318)은 "A형 아암"과 같은 하나의 2 구속도 부재이다. 이 실시예에서, 하측 제어 아암(318)은 차체(306)상에 2개의 차량 부착점(320)과, 스핀들/너클 조립체(304)상의 하나의 휠 조립체 부착점(322)을 가질 것이다. 차량 부착점(320) 및 휠 조립체 부착점(322)은 회전 운동하도록 부착된다.

본 발명에 따르면, 하측 제어 아암(318)은 도 16에 도시된 바와 같이 A형 프레임의 형태를 취할 필요는 없다. 변형예로, 하측 제어 아암(318)은 하나의 구속 도를 각각 갖는 2개의 분리된 제어 아암으로 이루어질 수도 있다. 이 변형 실시예에서, 2개의 분리된 하측 제어 아암의 각각은 휠 조립체(304)의 중심(C)의 수직방향 하측을 향하는 차체(306)상의 하나의 부착점 및 스핀들/너클 조립체(304)상의 하나의 부착점을 가질 것이다.

더욱이, 하측 제어 아암(318)도 단일 구속도를 갖는 단일의 제어 아암으로 이루어질 수 있다. 이러한 단일의 제어 아암은, 휠 조립체(304)의 중심(C)의 수직방향 상부에, 차체(306)상의 하나의 부착점과 스핀들/너클 조립체(304)상의 하나의 부착점을 갖는다. 이 실시예는 단일의 자유도와 차체(306)상의 하나의 부착점과 스핀들/너클 조립체(304)상의 하나의 부착점을 갖는 종방향의 비 조향 부재를 필요로 하며, 이들 부착점은, 스핀들/너클 조립체(310)상의 상측 제어 아암(312)의 부착점과 스핀들/너클 조립체(310)상의 하측 제어 아암(318)의 부착점의 중간에 수직 방향으로 배향된다.

도 17을 참조하면, 휠 조립체(304) 및 이 휠 조립체(304)와 접촉하는 지면(324)을 포함하는, 도 16의 현가장치(300)의 정면도가 도시되어 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 상측 제어 아암 선분(line segment)(326), 및 하측 제어 아암 선분(328)이 규정된다. 또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상측 제어 아암 선분(326)은 하측 제어 아암 선분(328)보다 짧다.

도 17에 도시된 선분(326, 328)은 상측 제어 아암(312) 및 하측 제어 아암(318)에 의해 규정되는 평면과 횡방향 평면(302)의 교차에 의해서 형성된다. 특히, 상측 선분(326)은 도 16에 도시된 A형 상측 제어 아암(312)의 부착점(314, 316)에 의해 규정되는 평면과 횡방향 평면(302)의 교차에 의해서 형성된다. 유사하게, 하측 선분(328)은, 도 16에 도시된 A형 하측 제어 아암(318)의 부착점(320, 322)에 의해 규정되는 평면과 횡방향 평면(302)의 교차에 의해 형성된다.

상술한 2개의 분리된 제어 아암을 포함하는 상측 제어 아암(312)의 변형 실시예에서, 도 18에 도시된 바와 같이, 상측 선분(326)은 각 상측 제어 아암의 차체(306)상의 부착점(314)과 각 상측 제어 아암의 상측 부착점을 스핀들/중심핀 조립체(304)에 연결하는 선분의 중심점(338)에 의해 규정되는 평면과 횡방향 평면(302)의 교차에 의해 형성된다. 유사하게, 도 18에 도시된 바와 같이, 하측 선분(328)은, 각 하측 제어 아암의 차체(306)상의 부착점(320)과 각 하측 제어 아암의 하측 부착점을 스핀들/중심핀 조립체(304)에 연결하는 선분의 중심정(340)에 의해 규정되는 평면과 횡방향 평면(302)에 의해 형성된다.

상측 제어 아암(312)이 단일의 제어 아암으로 형성되는 본 발명의 현가 장치의 또 다른 변형 실시예에서, 상측 선분(326)은, 차량의 종축에 평행한 것으로 규정되고 그리고 실질적으로 횡방향의 단일의 상측 제어 아암의 중심점에 의해 형성되는 선을 통과하는 단일의 상측 제어 아암의 평면과 횡방향 평면(302)의 교차에 의해서 형성된다. 유사하게, 하측 제어 아암(312)이 단일의 제어 아암으로 형성되는 경우, 하측 선분(328)은, 차량의 종축에 평행한 것으로 규정되고 그리고 실질적으로 횡방향의 단일 하측 제어 아암의 중심점에 의해 형성되는 선을 통과하는 단일의 하측 제어 아암의 평면과 횡방향 평면(302)의 교차에 의해서 형성된다.

이 실시예는, 단일의 자유도와 차체(306)상의 하나의 부착점과 스핀들/너클 조립체(304)상의 하나의 부착점을 갖는 종방향 비 조향 부재를 필요로 하며, 이들 부착점은 스핀들/너클 조립체(310)상의 상측 제어 아암(312)의 부착점과 스핀들/너클 조립체(310)상의 하측 제어 아암(318)의 부착점의 사이에 수직으로 배향된다.

이제, 선분(326, 328)의 형성을 설명하면, 이들 선분의 종점의 결정에 대해서 논의할 것이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 상측 선분(326)은 상측 제 1 종점(330)을 포함한다. 상측 제어 아암의 선분(326)의 상측 제 1 종점(330)은, 횡방향 평면(302)상으로 투영하고 차량의 전방으로부터 보면, 스핀들/중심핀 조립체(304)상의 상측 아암 부착점(316)에 의해 규정된다. 유사하게, 하측 제어 아암 선분(328)의 제 1 종점(332)은, 횡방향 평면(302)상에 투영하고 차량의 전방으로부터 보면, 스핀들/중심핀 조립체(304)상의 하측 제어 아암 부착점(322)에 의해 규정된다.

도 17에 도시된 바와 같이, 상측 제어 아암 선분(326)의 상측 제 2 종점(334)은, 도 16에 도시된 바와 같이 차량 부착점(314)을 통해 연장되는 선과 횡방향 평면(320)의 교차에 의해 규정된다. 상측 제 2 종점(334)의 이러한 결정은, 상측 제어 아암(312)이 A형 아암 또는 2개의 분리된 제어 아암으로 형성되는 두가지 경우에 적용된다. 변형예로, 상측 제어 아암(312)이 단일의 제어 아암으로 형성되는 실시예에서, 상측 제 2 종점(334)은, 횡방향 평면(302)상으로 투영하고 차량의 전방으로부터 보면 단일의 상측 제어 아암의 차량 부착점에 의해서 규정된다.

유사하게, 하측 제어 아암 선분(328)의 하측 제 2 종점(336)은, 도 16에 도시된 바와 같이 차량 부착점(320)을 통해 연장되는 선과 횡방향 평면(302)의 교차 에 의해서 규정된다. 이러한 상측 제 2 종점(334)의 결정은, 하측 제어 아암(318)이 A형 아암 또는 2개의 별개의 제어 아암으로 형성되는 두가지 경우에 적용된다. 변형예로, 하측 제어 아암(318)이 단일의 제어 아암에 의해 형성되는 실시예에서는, 하측 제 2 종점(336)은, 횡방향 평면(320)상에 투영하고 차량의 전방에서 보면 단일의 하측 제어 아암의 차량 부착점에 의해 규정된다.

본 발명의 다른 중요한 특징에 따르면, 상측 선분(334)의 연장선(340)은, 현가장치(300)의 순간 중심(I)에서 하측 선분(328)과 교차하도록 배향된다. 즉, 본 발명의 중요한 측면은, 선분(326, 328)의 연장선이 현가장치(300)의 순간 중심에서 교차하도록 상측 제어 아암(312) 및 하측 제어 아암(318)이 배열된다면, 상측 선분(326)과 하측 선분(328)이 현가장치에서 실제로 서로 교차할 필요가 없다는데 있다. 본 발명의 다른 중요한 특징은, 각 휠 조립체마다 차량(306)의 좌우요동 중심이 주행 높이 순간 중심 위에 위치하고, 그리고 각 휠 조립체에서와 같이 각 휠 조립체의 순간 중심이 종방향 차량 중심의 동일 측면상에 배향된다는 것이다.

이하, 도 19를 참조하여 현가장치(300)의 동작에 대해서 설명할 것이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 휠 조립체(304)는 차량(306)의 전방에서 본 차량(306)의 중심선(L) 및 차체(306)의 좌우요동 힘 중심(342)과 관련하여 도시되어 있다. 휠 조립체(304)가 상측으로 이동하면, 순간 중심(10)은 상측으로 이동한다. 휠/타이어(2)가 하측으로 이동하면, 순간 중심(I)은 하측으로 이동할 것이다.

차량이 평탄한 고속도로를 직선 주행할 때와 같이 휠 조립체(304)가 차체(306)에 대해서 정상 구동 위치에 있는 경우에, '주행 높이(ride height)' 타이어 지면 접촉 패치의 중심(344)과 현가장치(300)의 순간 중심(I)을 통과하는 선은 좌우요동 힘 중심(342)에서 차체(306)의 중심선(L)과 교차한다. 현가장치(300)가 허용하는 한 휠 조립체(304)가 차체(306)의 하부에 멀리 위치하면, '완전 반발(full rebound)' 타이어 지면 접촉 패치의 중심(346)과 현가장치(300)의 순간 중심(I)을 통과하는 선은 좌우요동 힘 중심(342)에서 차체(306)의 중심선(L)과 교차한다. 유사하게, 현가장치(300)가 허용하는 한, 휠 조립체(304)가 차체(306)의 상부로 멀리 위치하면, '완전 동요(full jounce)' 타이어 지면 접촉 패치의 중심(348)과 현가장치(300)의 순간 중심(I)을 통과하는 선도 좌우요동 힘 중심(342)에서 차량(306)의 중심선(L)과 교차한다.

기술 분야에 공지되어 있는 바와 같이, 차량의 좌우요동 중심은, 타이어 지면 접촉 패치의 중심으로부터 순간 중심의 정면도를 통하여 선을 투사함으로써 결정된다. 따라서, 본 발명의 중요한 특징은, 도 19에 도시된 바와 같이, 휠 조립체(304)가 그 경로를 통해 완전 동요 또는 튀어오름 위치로부터 완전 반발 위치까지 이동함에 따라 좌우요동 힘 중심(342)의 위치가 실질적으로 일정하게 유지된다는 것이다. 더욱이, 도 16 내지 18과 관련하여 설명한 방식으로 상측 및 하측 제어 아암(312, 318)을 구성함으로써, 본 발명은, 순간 중심(I)의 정면도를 통해 타이어 지면 접촉 패치의 중심으로부터 인출한 선이 차량(306)의 동일한 좌우요동 중심과 거의 동일하게 됨으로써, 차량의 좌우요동을 감소시키는 동시에 구동방지, 상승 방지 및 정착 방지 역학을 형성하는 것을 보증한다. 현가장치(300)는 차량의 전방 휠 조립체에, 차량의 후방 휠 조립체에 또는 그 양자에 적합할 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 더욱이, 도 1 내지 19와 관련하여 설명한 현가장치는, 본 발명의 넓은 측면에서 벗어나는 일 없이 트랙 또는 트레드 차량에 제한되지 않는 무륜 차랭(non-wheel vehicle)에 적용될 수도 있다.

Claims

차량 좌우요동 중심을 갖는 차체를 가진 차량용 현가장치에 있어서,

제 1 휠 조립체와 본체 사이에 연장되고 순간 중심을 규정하는 제 1 현가장치 조립체와,

제 2 휠 조립체와 본체 사이에 연장되고 순간 중심을 규정하는 제 2 현가장치 조립체를 포함하고,

상기 제 1 휠 조립체 및 상기 제 2 휠 조립체는 각 휠 조립체의 수직 중심선이 그 사이에 연장되는 수직 경로 내에 위치하도록 정렬되고,

각 휠 조립체 현가장치의 수직 중심선이 수직면 내에 위치한 상기 좌우요동 중심 아래에서 수직면 내에 위치하는

차량용 현가장치.
차체를 가진 차량용 현가장치에 있어서,

휠 조립체와 상기 차체 사이에 연장되고 제 1 현가장치 평면을 규정하는 제 1 제어 아암과,

상기 휠 조립체와 상기 차체 사이에 연장되고 제 2 현가장치 평면을 규정하는 제 2 제어 아암과,

상기 휠 조립체의 수직 중심선을 통해 연장하는 수직면을 포함하고,

상기 수직 면과 상기 제 1 현가 장치 평면 사이의 교선은 제 1 선을 규정하 고, 상기 수직 면과 상기 제 2 현가장치 평면 사이의 교선은 제 2 선을 규정하며, 상기 제 1 선과 상기 제 2 선은 상기 차량의 좌우요동 중심의 아래에 위치한 순간 중심에서 교차하며,

상기 제 1 휠 조립체를 상기 차량의 전방 및 후방 중 한쪽에서 볼 때 상기 제 1 제어 아암 및 상기 제 2 제어 아암은 서로 교차하지 않는

차량용 현가장치.
차량용 현가장치에 있어서,

2 구속도를 가지며 휠 조립체와 차체 사이에 회전 가능하게 고정되고, 제 1 현가장치 평면을 규정하는 제 1 현가장치 아암과,

2 구속도를 가지며 상기 휠 조립체와 상기 차체 사이에 회전 가능하게 고정되고, 제 2 현가장치 평면을 규정하는 제 2 현가장치 아암과,

상기 휠 조립체의 수직 중심선을 통해 연장되는 수직면을 포함하고,

상기 수직면과 상기 제 1 현가장치 평면 사이의 교선은 제 1 선을 규정하고, 상기 수직 면과 상기 제 2 현가장치 평면 사이의 교선은 제 2 선을 규정하며, 상기 제 1 선 및 제 2 선은 상기 차량의 좌우요동 중심의 아래에 위치하는 순간 중심에서 교차하고,

상기 제 1 현가장치 아암은 상기 제 2 현가장치 아암보다 짧은

차량용 현가장치.