KR20070037079A

KR20070037079A - 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조

Info

Publication number: KR20070037079A
Application number: KR1020050092301A
Authority: KR
Inventors: 강문원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-04

Abstract

본 발명은 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조에 관한 것으로서, 특히 스테빌라이저 바의 토션부 중앙에 싱글 범프(single bump)/리바운드(Rebound)시 한쪽 바퀴만이 요동할 경우 토션부의 비틀림력이 타측의 바퀴로 전달되지 않도록 완충하고, 코너링시 양측바퀴가 모두 요동할경우에는 토션부의 비틀림력을 전달하여 롤(Roll) 복원력이 발생되도록 하는 완충수단을 형성하므로서, 직선 주행시 노면의 요철등에 의해 발생하는 싱글 범프/리바운드시 스테빌라이저 바의 비틀림을 억제하여 승차감이 향상되도록 한 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조에 관한 것이다.

스테빌라이저 바, 완충수단, 좌우측토션부, 단부, 완충러버,

Description

승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조{Stabilizer bar structure}

도 1 은 종래의 스테빌라이저 바 구조를 보인 사시도.

도 2 는 본 발명의 스테빌라이저 바 구조를 보인 도면.

도 3 은 본 발명의 구조를 보인 단면도.

도 4 는 본 발명에 적용된 러버의 탄성특성을 나타낸 그래프.

도 5 는 본 발명에서 싱글 범프시 작동상태를 보인 단면도.

도 6 은 본 발명에서 코너링시 작동상태를 보인 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 스테빌라이저 바, 2: 마운팅부,

3: 토션부, 10: 완충수단,

11: 좌측 토션부, 12: 좌측단부,

13: 우측토션부, 14: 우측단부,

15: 상부완충러버, 16: 하부완충러버,

17: 하우징,

본 발명은 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조에 관한 것으로서, 특히 직선 주행시 노면의 요철등에 의해 발생하는 싱글 범프/리바운드시 스테빌라이저 바의 비틀림을 억제하여 승차감이 향상되도록 한 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조에 관한 것이다.

일반적으로 스테빌라이저 바는 양측단이 좌ㅇ우 로어현가암에 중앙부는 프레임에 장치되어 있는 것으로, 좌우의 바퀴가 동시에 상ㅇ하 작동되는 경우에는 작용하지 않지만 좌ㅇ우의 바퀴가 서로 역상으로 작동되는 경우에는 스테빌라이저바아가 비틀려서 그때 발생하는 스프링력에 의해 차체의 기울기를 감소시키는 기능을 한다.

도 1 은 종래의 스테빌라이저 바를 도시한 것으로서,

스테빌라이저 바(1)의 중간부에는 차체 프레임에 마운팅되는 마운팅부(2)가 2개소 형성되어 있고, 상기 마운팅부(2)의 사이 즉, 스테빌라이저 바(1)의 중간부에 비틀림력이 작용하는 토션부(3)가 형성된 구조이다.

이와같이 구성된 종래의 스테빌라이저 바는 바퀴의 좌우 양측이 동상으로 스트로크 하는 때에는 스테빌라이저 바(1) 자체가 마운팅부(2)를 축으로하여 요동할 뿐 반력은 발생하지 않게된다. 하지만 차량의 코너링시 좌우륜이 역상으로 스트로크하면 차체 쪽 마운팅부(2)의 사이에 형성된 토션부(3)가 비틀어지면서 스프링반력을 발생시켜 차량의 롤(roll)각을 줄여주어 차량의 기울어짐 현상을 줄여줌으로써 승차감이 향상되도록 하는 것이다.

그러나, 종래의 스테빌라이저 바는 차량의 코너링에 따른 롤거동이 아닌 진 선 주행시에도 좌우 양륜이 서로 다른 충격을 받아 좌우륜의 스트로크 차가 발생할 경우 토션부가 비틀어지면서 스프링 작용을 일으켜 승차감을 크게 저하시키는 문제점이 발생하고 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 유압이나 압전소자를 이용한 회전 부하장치 또는 전자기식 모터를 스테빌라이저 바 중간부에 장착하여 선회시에만 작동하도록 하는 시스템이 많이 고안되고 있다.

그러나, 이러한 시스템의 경우 그 기능을 구현하기 위해서는 센서와 액튜에이터의 추가가 필수적이고, 이에따라 제품의 가격이 매우 고가이면서 부피가 큰 부대장치가 필요하게되어 제품의 레이아웃이 용이하지 않게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 스테빌라이저 바의 토션부 중앙에 싱글 범프(single bump)/리바운드(Rebound)시 한쪽 바퀴만이 요동할 경우 토션부의 비틀림력이 타측의 바퀴로 전달되지 않도록 완충하고, 코너링시 양측바퀴가 모두 요동할경우에는 토션부의 비틀림력을 전달하여 롤(Roll) 복원력이 발생되도록 하는 완충수단을 형성하므로서, 직선 주행시 노면의 요철등에 의해 발생하는 싱글 범프/리바운드시 스테빌라이저 바의 비틀림을 억제하여 승차감이 향상되도록 한 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

청구범위 제 1 항에 의하여,

중간부에 토션부가 형성되어 있는 스테빌라이저 바에 있어서,

스테빌라이저 바의 토션부 중앙에 한쪽 바퀴만이 요동할 경우 토션부의 비틀림력이 타측의 바퀴로 전달되지 않도록 완충하고, 코너링시 양측바퀴가 모두 요동할경우에는 토션부의 비틀림력을 전달하여 롤(Roll) 복원력이 발생되도록 하는 완충수단을 형성한 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 2 항에 의하여,

상기 완충수단은 토션부를 절단하여 좌측토션부와 우측토션부로 분리하고, 좌우측토션부의 끝단에 부채꼴 모양의 단면을 갖는 좌측단부와 우측단부를 돌출 형성하며, 상기 좌측단부와 우측단부가 서로 마주하도록 원통형의 하우징 내부에 삽입 장착하되,

상기 좌측단부와 우측단부의 사이 공간부에 완충용 상부완충러버와 하부완충러버를 삽입한 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 3 항에 의하여,

상기 완충러버는 좌우측단부로부터 가해지는 약한 비틀림력에 대해서는 수축하여 완충하고, 강한 비틀림력에 대해서는 빠르게 수축되면서 탄성한계에 도달하여 강체로서 작용하면서 좌우측토션부를 연결하여 롤복원력이 발생하도록 작동하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 2 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

도면부호 10 은 스테빌라이저 바(1)의 토션부(3)에 형성되는 완충수단을 나타낸 것으로서,

상기 완충수단(10)은 스테빌라이저 바(1)의 토션부(3) 중앙에 한쪽 바퀴만이 요동할 경우 토션부(3)의 비틀림력이 타측의 바퀴로 전달되지 않도록 완충하고, 코너링시 양측바퀴가 역상으로 요동할경우에는 토션부(3)의 비틀림력을 전달하여 롤(Roll) 복원력이 발생되도록 하는 기능을 갖는다.

이를위해 도 2 에 도시된 바와같이,

토션부(3)를 절단하여 좌측토션부(11)와 우측토션부(13)로 분리하고, 좌우측토션부(11,13)의 끝단에 부채꼴 모양의 단면을 갖는 좌측단부(12)와 우측단부(14)를 돌출 형성하며, 상기 좌측단부(12)와 우측단부(14)가 서로 마주하도록 원통형의 하우징(17) 내부에 삽입 장착하되,

상기 좌측단부(12)와 우측단부(14)의 사이 공간부에 완충용 상부완충러버(15)와 하부완충러버(16)를 삽입한다.

즉, 도 3 에 도시된 바와같이 원통형의 하우징(17) 내부에 부채꼴 모양의 좌측단부(12)와 우측단부(14)가 서로 마주하도록 삽입되어 있고, 상기 좌측단부(12)와 우측단부(14)의 사이 상하측 공간부에 상부완충러버(15)와 하부완충러버(16)가 끼워져 장착되는 것이다.

이때, 상기 완충러버(15,16)는 도 4 와같이 일정레벨의 힘이 인가될때에는 수축하다가 임계치에 도달하는 순간부터 탄성한계에 도달하면서 더이상 수축하지 않고 강체로서 작용하는 특성을 갖도록 한다.

즉, 완충러버(15,16)는 ±10도 정도의 회전변위 범위 내에서는 탄성체로 거동하며, 그 이상의 회전변위가 발생하면 탄성한계에 도달하여 강체에 가까운 거동을 하게되는 것이다.

이에따라, 상기 완충러버(15,16)는 좌우측단부(12,14)로부터 가해지는 약한 비틀림력에 대해서는 수축하여 완충하고, 강한 비틀림력에 대해서는 빠르게 수축되면서 탄성한계에 도달하여 강체로서 작용하면서 좌우측토션부(11,13)를 연결하여 롤복원력이 발생하도록 작동하게 되는 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

예를들어, 직선주행중 노면 요철에 의해 좌측바퀴 만이 요동하는 싱글 범프/ 리바운드 현상이 발생할 경우 도 5 와같이 좌측 토션부(11)가 일방향으로 비틀어지면서 좌측단부(12)가 일정각도(T) 회전하게되나, 이러한 회전변위를 상부완충러버(15)가 수축되면서 완충하여 우측토션부(13)로 전달되지 않도록 하므로서, 토션부 전체에 비틀어짐 현상이 발생하지 않게되므로서 승차감이 향상되는 효과를 기대할 수 있게되는 것이다.

또한, 싱글 범프/리바운드의 경우라 할지라도 깊은 웅덩이나 높은 둔턱을 통과하게되는 경우에는 비틀림각이 큰 거동이 발생하게되므로 완충러버(15,16)가 탄 성한계에 도달하면서 비틀림각을 반대측으로 전달하게되므로서 복원력이 발생하여 차량의 거동을 안정하게 해준다.

한편, 코너링시 양측바퀴가 역상으로 요동칠경우에는 도 6 과같이 좌측단부(12)와 우측단부(14)가 모두 비틀어지면서 일정각도(T1) 회전하여 상부완충러버(15)를 가압하게되므로, 상부완충러버(15)가 탄성 한계에 도달하면서 강체로서 작용하여 비틀림력을 반대측으로 전달하게되고, 이에의해 스테빌라이저 바(1)가 비틀리면서 그 반력에 의해 차량이 기울어지지 않게되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 스테빌라이저 바의 토션부 중앙에 싱글 범프(single bump)/리바운드(Rebound)시 한쪽 바퀴만이 요동할 경우 토션부의 비틀림력이 타측의 바퀴로 전달되지 않도록 완충하고, 코너링시 양측바퀴가 모두 요동할경우에는 토션부의 비틀림력을 전달하여 롤(Roll) 복원력이 발생되도록 하는 완충수단을 형성하므로서, 직선 주행시 노면의 요철등에 의해 발생하는 싱글 범프/리바운드시 스테빌라이저 바의 비틀림을 억제하여 승차감이 향상되도록 한 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

중간부에 토션부(3)가 형성되어 있는 스테빌라이저 바(1)에 있어서,

스테빌라이저 바의 토션부 중앙에 한쪽 바퀴만이 요동할 경우 토션부의 비틀림력이 타측의 바퀴로 전달되지 않도록 완충하고, 코너링시 양측바퀴가 모두 요동할경우에는 토션부의 비틀림력을 전달하여 롤(Roll) 복원력이 발생되도록 하는 완충수단(10)을 형성한 것을 특징으로 하는 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 완충수단(10)은 토션부(3)를 절단하여 좌측토션부(11)와 우측토션부(13)로 분리하고, 좌우측토션부(11,13)의 끝단에 부채꼴 모양의 단면을 갖는 좌측단부(12)와 우측단부(14)를 돌출 형성하며, 상기 좌측단부(12)와 우측단부(14)가 서로 마주하도록 원통형의 하우징(17) 내부에 삽입 장착하되,

상기 좌측단부(12)와 우측단부(14)의 사이 공간부에 완충용 상부완충러버(15)와 하부완충러버(16)를 삽입한 것을 특징으로 하는 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조.
제 2 항에 있어서,

상기 완충러버(15,16)는 좌우측단부(12,14)로부터 가해지는 약한 비틀림력에 대해서는 수축하여 완충하고, 강한 비틀림력에 대해서는 빠르게 수축되면서 탄성한계에 도달하여 강체로서 작용하면서 좌우측토션부(11,13)를 연결하여 롤복원력이 발생하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 승차감 향상 기능을 갖는 스테빌라이저 바 구조.