KR20070063846A - 선회 언더스티어 유도형 차량용 리어 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선회 언더스티어 유도형 차량용 리어 현가장치에 관한 것으로, 토션빔과 트레일링암간의 강성을 강화시키면서 선회 시 강제적으로 차륜을 토우인(Toe In)하여 언더스티어(Under Steer)유도를 통한 조정안정성도 향상 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 커플드 토션빔 타입 리어 현가장치에 있어서, 겹쳐져 마름모꼴 형상을 이루는 제1·2고정단(3a,4a)을 통해 삽입된 V자 단면 형상의 토션빔(1)이 볼팅 체결되면서 사각 폐 단면 형상의 트레일링 암(2)을 감싸는 제1·2결합부재(3,4)와,

상기 제1·2결합부재(3,4)의 제1·2고정단(3a,4a)부위에 힌지 결합되어 선회 시 가해지는 횡 방향 힘을 통해 상기 트레일링 암(2)의 부시부위를 상기 제1·2결합부재(3,4)쪽으로 잡아 당겨 차륜의 토우 인을 유발하는 강제토우인발생장치(5)가 더 구비되어진 것을 특징으로 한다.

Description

선회 언더스티어 유도형 차량용 리어 현가장치{Rear suspension for inducing under steer in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 선회 언더스티어 유도형 차량용 리어 현가장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 선회 언더스티어 유도를 위한 강제 토우 인 발생 장치의 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 토션빔 2 : 트레일링암

2a : 부시 3,4 : 제1·2결합부재

3a,4a : 제1·2고정단 5 : 강제토우인발생장치

6 : 입력로드 6a : 모우멘트연결단

7 : 힌지레버 8 : 견인로드

8a : 연장단 8b : 모우멘트연동단

F : 횡력 Fi : 견인력

Ma, Mb : 모우멘트

h : 힌지핀 P : 고정핀

본 발명은 차량용 리어 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선회 시 강제로 토우-인(Toe-In)을 발생하도록 된 선회 언더스티어 유도형 차량용 리어 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차축과 차체 사이를 연결시켜 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격등을 적절히 감쇠시켜 차체의 손상과 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는 즉, 차량의 상·하 방향으로 유연성을 제공하여 노면의 거침으로부터 차체가 영향을 받지 않게 하면서 불규칙한 노면을 주행할 수 있게 하면서, 노면에 대하여 적절한 조향 및 캠버 위치에 휠을 유지시킴과 더불어 차륜에 의해서 발생하는 수평 및 횡력 그리고 제동 및 구동력에 대응함과 아울러 차체의 롤링을 억제하는 작용을 하게 된다.

또한, 이와 같은 현가장치는 차량의 코너링특성을 핸들조작과 자동차의 움직임의 관계를 나타내는 스티어 특성(Steer Indiriduality)에 영향을 주게 되는데 이는, 일정한 조향각으로 선회하여 속도를 높였을 때 선회반경이 적어져 앞바퀴의 슬립각보다 뒷바퀴의 슬립각이 커지는 현상인 오버스티어(Over Steer)나, 상기 오버스티어에 반해 선회반경이 커져 앞바퀴의 슬립각이 뒷바퀴의 슬립각에 비해 커지는 현상인 언더스티어(Under Steer)등과 같이, 스티어 현상이 모두 차륜의 위치에 대한 상대적인 현상이기 때문이다.

이에 따라, 현가장치는 승차감 향상과 더불어 스티어 특성을 안정적으로 유지하도록 설계(에를 들면, 차륜의 움직임을 조절하는 로어암의 마운트(Mount)위치를 차륜의 휠 센터Wheel Center)의 아래 부분으로 위치시켜 주는 방식을 주로 사용하게 된다.

그러나, 이와 같은 현가장치 중 가격이 저렴하고 공간활용성에서 우수함 등의 장점을 갖는 커플드 토션빔 타입 현가장치는, 특히 차량 선회시 횡력에 대한 오버 스티어(Over steer) 특성을 갖는 한계가 있는데, 통상적으로 이를 극복하기 위해 트레일링 암의 마운트(Mount)위치를 차륜의 휠 센터(Wheel Center)보다 더욱 낮은 위치로 설정해 선회시 언더 스티어(Under Steer)를 유발해 오버 스티어를 방지 할 수 있지만, 이는 차륜의 범프(Bump)와 리바운드(Rebound)시 임펙트 필링(Impact Feeling)을 저하해 승차감을 나쁘게 하는 요인으로 작용하는 한계가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 토션빔과 트레일링암간의 강성을 강화시키면서 선회 시 강제적으로 차륜을 토우인(Toe In)하여 언더스티어(Under Steer)유도를 통한 조정안정성도 향상 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 노면으로부터 발생되는 외력을 완충하는 쇽업소버와, 좌·우·상·하의 힘을 받아 제어하는 래터럴 로드에 평행하게 설치되면서 양측 차륜쪽으로 연결되는 토션빔 및 쇽업소버 스트러트가 현가 브라켓을 매개로 체결되면서 전·후·상·하의 힘을 제어하는 트레일링 암으로 이루어진 커플드 토션빔 타입 리어 현가장치에 있어서,

겹쳐져 마름모꼴 형상을 이루는 제1·2고정단을 통해 삽입된 V자 단면 형상의 토션빔이 볼팅 체결되면서 사각 폐 단면 형상의 트레일링 암을 감싸는 제1·2결합부재와;

상기 제1·2결합부재의 제1·2고정단에 힌지핀을 매개로 고정된 중앙 부위에서 양 끝부위로 갈수록 완만하게 곡선형상을 갖는 힌지레버와, 선회 시 횡 방향 힘을 받는 트레일링 암에 고정된 부위로부터 점진적으로 상승되면서 고정핀을 매개로 상기 힌지레버의 상단부위에 고정되는 입력로드 및 트레일링 암의 부시부위에 체결된 위치에서 점진적으로 하강되어 힌지레버의 하부부위로 고정핀을 매개로 고정되는 견인로드로 이루어진 강제토우인발생장치;

가 더 구비되어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 선회 언더스티어 유도형 차량용 리어 현가장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 노면으로부터 발생되는 외력을 완충하는 쇽업소버와, 좌·우·상·하의 힘을 받아 제어하는 래터럴 로드에 평행하게 설치되면서 양측 차륜쪽으로 연결되는 토션빔(1) 및 쇽업소버 스트러트가 현가브라켓을 매개로 체결되면서 전·후·상·하의 힘을 제어하는 트레일링 암(2)으로 이루어진 커플드 토션빔 타입 리어 현가장치에 있어서,

겹쳐져 마름모꼴 형상을 이루는 제1·2고정단(3a,4a)을 통해 삽입된 V자 단면 형상의 토션빔(1)이 볼팅 체결되면서 사각 폐 단면 형상의 트레일링 암(2)을 감싸는 제1·2결합부재(3,4)와,

상기 제1·2결합부재(3,4)의 제1·2고정단(3a,4a)부위에 힌지 결합되어 선회 시 가해지는 횡 방향 힘을 통해 상기 트레일링 암(2)의 부시부위를 상기 제1·2결합부재(3,4)쪽으로 잡아 당겨 차륜의 토우 인을 유발하는 강제토우인발생장치(5)가 더 구비되어진다.

여기서, 상기 강제토우인발생장치(5)는 상기 제1·2결합부재(3,4)의 제1·2고정단(3a,4a)에 힌지핀(h)을 매개로 고정된 중앙 부위에서 양 끝부위로 갈수록 완만하게 곡선형상을 갖는 힌지레버(7)와, 선회 시 횡 방향 힘을 받는 트레일링 암(2)에 고정된 부위로부터 점진적으로 상승되면서 고정핀(P)을 매개로 상기 힌지레버(7)의 상단부위에 고정되는 입력로드(6) 및 트레일링 암(2)의 부시(2a)부위에 체결된 위치에서 점진적으로 하강되어 힌지레버(7)의 하부부위로 고정핀(P)을 매개로 고정되는 견인로드(8)로 이루어지게 된다.

그리고, 상기 트레일링 암(2)에 고정된 부위의 반대부위를 이루는 상기 입력로드(6)의 모우멘트연결단(6a)은 힌지레버(7)의 상단부위로 꺾여진 형상을 이루는데, 이는 제1결합부재(3)의 제1고정단(3a)이 이루는 경사면에 일치되도록 해 힌지레버(7)의 중심부에 대한 모우멘트 발생을 용이하게 하기 위함이다.

또한, 상기 견인로드(8)는 부시(2a)의 인너파이프에 체결된 부위에서 힌지레 버(7)쪽으로 갈수록 점진적으로 그 폭이 좁아지는 연장단(8a)을 형성하면서, 상기 연장단(8a)의 끝단에서 모우멘트연동단(8b)이 꺾여져 힌지레버(7)의 하부부위로 고정되는데, 이는 제1결합부재(3)의 제1고정단(3a)이 이루는 경사면에 일치되도록 해 힌지레버(7)의 중심부에 대한 모우멘트 발생을 용이하게 하기 위함임은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 커플드 토션 빔 타입 후륜 현가장치에서 트레일링 암(2)에 선회에 따른 횡력이 작용할 때, 강제토우인발생장치(5)가 작용하여 임펙트 필링(Impact Feeling) 손상에 따른 승차감 저하를 방지하면서 동시에 오버 스티어(Over Steer)의 반대인 언더 스티어(Under Steer)현상을 유발하는 힘을 발생시켜, 차량의 주행중인 경우에는 항상 선회 안정성과 승차감을 최적으로 유지할 수 있도록 한다.

즉, 차량이 선회를 하게 되면 차체의 기울어짐에 따라 트레일링 암(2)으로 횡력(F)이 발생되면, 이와 같은 횡력(F)은 도 2에 도시된 바와 같이 트레일링 암(2)에 일단이 고정되고 타단이 토션빔(1)이 볼팅 체결된 제1·2결합부재(3,4)부위에 힌지 체결된 힌지부재(7)의 상단부위로 고정된 입력로드(6)에 반 시계 방향의 모우멘트(Ma)가 발생되어진다.

이와 같이, 상기 입력로드(6)의 모우멘트연결단(6a)이 고정된 힌지부재(7)의 상단부위로 모우멘트(Ma)가 발생되면, 상기 힌지부재(7)는 그 중앙의 힌지핀(h)을 매개로 힌지부재(7)의 하부부위를 당겨 주는 즉, 반 시계 방향의 모우멘트(Mb)를 발생시켜 견인로드(8)를 당겨주게 되고, 이로 인해 상기 견인로드(8)의 부시(2a)에도 부시(2a)를 당겨주는 견인력(Fi)이 작용하게 된다.

이는, 상기 견인로드(8)의 힌지부재(7) 체결부인 모우멘트연동단(8b)이 모우멘트(Mb)를 통해 당겨진 간격만큼 길이 축소 즉, 견인로드(8)가 힘을 받지 않을 때 부시(2a)와 힌지부재(7)사이에서 갖는 길이에 비해 상기 모우멘트연동단(8b)이 당겨지면서 후퇴함에 따른 길이 변화를 가져오고, 이와 같은 견인로드(8)의 길이 축소는 부시(2a)를 당겨주므로, 결국 차륜쪽을 안쪽으로 당겨 토우 인(Toe In)을 크게 하여 언더 스티어를 발생하게 된다.

즉, 차량의 선회 시 선회할 때 발생되는 원심력에 의한 횡력(F)이 작용하는 트레일링 암(2)부위의 차륜에는, 상기 횡력(F)을 통해 강제토우인발생장치(5)를 통해 토션빔(1)과 연결되는 트레일링 암(2)부위에서 힌지부재(7)가 모우멘트(Ma,Mb)를 발생시켜 트레일링 암(2)의 부시(2a)를 잡아 당겨주는 견인력(Fi)을 생성하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량의 선회 시 가해지는 횡력을 통해 차륜부위를 안쪽으로 잡아당기면서 토우인을 크게 형성하게 되므로, 선회 시 언더 스티어를 유도해 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 토션빔과 트레일링 암의 연결부위가 볼팅 체결되므로 용접 품질에 따른 강성 변화를 유발하지 않음은 물론 단순한 볼트와 너트 체결을 통해 조립 작업이 이루어져 작업성도 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 노면으로부터 발생되는 외력을 완충하는 쇽업소버와, 좌·우·상·하의 힘을 받아 제어하는 래터럴 로드에 평행하게 설치되면서 양측 차륜 쪽으로 연결되는 토션빔(1) 및 쇽업소버 스트러트가 현가브라켓을 매개로 체결되면서 전·후·상·하의 힘을 제어하는 트레일링 암(2)으로 이루어진 커플드 토션빔 타입 리어 현가장치에 있어서,

   겹쳐져 마름모꼴 형상을 이루는 제1·2고정단(3a,4a)을 통해 삽입된 V자 단면 형상의 토션빔(1)이 볼팅 체결되면서 사각 폐 단면 형상의 트레일링 암(2)을 감싸는 제1·2결합부재(3,4)와;

   상기 제1·2결합부재(3,4)의 제1·2고정단(3a,4a)에 힌지핀(h)을 매개로 고정된 중앙 부위에서 양 끝부위로 갈수록 완만하게 곡선형상을 갖는 힌지레버(7)와, 선회 시 횡 방향 힘을 받는 트레일링 암(2)에 고정된 부위로부터 점진적으로 상승되면서 고정핀(P)을 매개로 상기 힌지레버(7)의 상단부위에 고정되는 입력로드(6) 및 트레일링 암(2)의 부시(2a)부위에 체결된 위치에서 점진적으로 하강되어 힌지레버(7)의 하부부위로 고정핀(P)을 매개로 고정되는 견인로드(8)로 이루어진 강제토우인발생장치(5);

   가 더 구비되어진 것을 특징으로 하는 선회 언더스티어 유도형 차량용 리어 현가장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 입력로드(6)가 힌지레버(7)의 상단부위로 고정되는 부위인 모우멘트연결단(6a)과, 상기 견인로드(8)의 힌지레버(7)의 하단부위로 고정되는 부위인 모우멘트연동단(8b)은 각각, 제1결합부재(3)의 제1고정단(3a)이 이루는 경사면에 일치되도록 동일한 경사각으로 꺾여지는 형상인 것을 특징으로 하는 선회 언더스티어 유도형 차량용 리어 현가장치.

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