KR20080024328A - 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터에 관한 것으로서, 차량의 직진성 및 조종 안정성에 관계되는 캠버 및 캐스터 값을 마운팅 위치를 변화시켜 인슐레이터 교체 없이 용이하게 조정할 수 있는 바, 차량의 직진성 확보 및 쏠림 현상 해소가 용이해지고, 인슐레이터 제작에 소요되는 부대비용을 절감할 수 있게 되는 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터에 관한 것이다.

이러한 본 발명은, 코일 스프링과 쇽업소버가 하나로 결합된 현가장치의 상단부를 차체에 장착시키는 인슐레이터에 있어서, 차체와의 마운팅 위치 변화에 의하여 캠버 및 캐스터 값이 조정될 수 있도록, 중앙에 배치되어 피스톤 로드의 상단부가 결합되는 부분이 되면서 외주상에는 치형이 형성된 센터부와; 외주상에 치형이 형성되어 있으면서 내주상에 상기 센터부의 치형과 치합될 수 있는 치형이 형성되어 센터부의 외측으로 치형 간 치합된 상태로 조립되고, 차체 결합을 위한 볼트가 삽입되는 마운팅 홀이 형성되어 상기 볼트에 의해 차체 체결되는 중간부와; 내주상에 상기 중간부의 치형과 치합될 수 있는 치형이 형성되어 상기 중간부의 외측으로 치형 간 치합된 상태로 조립되고, 현가장치의 고정부재에 고정되는 고정부;로 분리 구성된 것을 특징으로 한다.

현가장치, 스트럿, 쇽업소버, 인슐레이터, 캠버, 캐스터

Description

캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터{Variable type insulator to adjust camber and caster}

도 1은 본 발명에 따른 인슐레이터의 구성을 도시한 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 인슐레이터에 의해 마운팅 위치 조정 및 캠버 및 캐스터가 조정되는 상태를 도시한 상태도,

도 3은 맥퍼슨 현가장치를 도시한 구성도,

도 4는 캐스터각을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 인슐레이터 21 : 센터부

22 : 중간부 23 : 아우터부

본 발명은 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터에 관한 것으로서, 차량의 직진성 및 조종 안정성에 관계되는 캠버 및 캐스터 값을 마운팅 위치를 변화시켜 인슐레이터 교체 없이 용이하게 조정할 수 있는 바, 차량의 직진성 확보 및 쏠림 현상 해소가 용이해지고, 인슐레이터 제작에 소요되는 부대비용을 절감할 수 있게 되는 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터에 관한 것이다.

일반적으로 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치로서, 이중 전방현가장치는 앞차축의 형식에 따라 차축현가식과 독립현가식으로 분류된다.

상기 독립현가식은 전방현가장치에서 가장 널리 쓰이는 위시본형, 리프 스프링을 가로로 설치하여 어퍼암 또는 로어서스펜션암의 작용을 스프링이 겸하도록 한 리프 스프링형, 후방으로 향한 1개 또는 2개의 암에 의해 바퀴를 지지하도록 한 트레일링 링크형, 코일 스프링이 설치된 스트럿을 이용하는 맥퍼슨형으로 분류된다.

여기서, 맥퍼슨 현가장치는 코일 스프링과 쇽업소버를 하나로 결합한 것으로서, 차체에 장착되는 쇽업소버의 장착점이 높아 얼리이먼트(Alignment)가 정확히 설정되면서 그의 변화도 적어 노면으로부터의 충격을 광범위하게 분산시킬 수 있는 특징이 있다.

첨부한 도 3은 맥퍼슨 현가장치를 도시한 구성도로서, 맥퍼슨 현가장치에서는 너클암(11) 상단에 쇽업소버(12)가 설치되어 쇽업소버(12)의 피스톤 로드(13)는 차체에 인슐레이터(14)로 고정되며, 로어암(15)은 너클암(11)의 하단에 볼조인트로 연결된다.

도면부호 16은 인슐레이터(14)의 마운팅 홀에 삽입되어 차체에 체결되는 볼 트를 나타낸다.

한편, 전방현가장치는 조향조작을 위하여 조향너클과 함께 킹핀 또는 볼조인트를 중심으로 좌우로 방향을 바꾸도록 되어 있어 캠버(camber), 토우인, 캐스터각 및 킹핀경사각의 4대 요소를 갖추게 된다.

이중 캠버각은 차량의 선회 안정성을 좌우하는 요소로서, 차량의 정면에서 보았을 때 휠 중심선과 노면에 대한 수직선이 이루는 각도를 말하며, 캠버는 휠 중심선의 위쪽이 차체 외측을 향해 기울어진 상태인 정(+) 캠버와 횔 중심선의 위쪽이 차체 내쪽을 향해 기울어진 상태인 부(-) 캠버로 구분하게 된다.

또한 캐스터각은 도 4에 도시한 바와 같이 킹핀의 중심선(2)과 노면에 대한 수직선(3)이 이루는 각도를 말하는데, 통상 캐스터점은 타이어의 접지면보다 앞쪽에 있으며, 구동휠(1)에 작용하는 구름저항은 타이어의 접지면의 중심점에 작용하므로 주행시 항시 휠을 진행하는 방향으로 향하게 하는 힘이 발생하여 휠에 복원력을 주게 된다.

차량의 캠버각과 캐스터각은 차량의 설계단계에서 설정되면 이후에는 변경할 수 없는 수치이기 때문에 차량의 시험단계에서 캠버각이나 캐스터각의 부적절함이 나타났을 경우 이를 변경할 수 없는 문제점이 있었다.

정상적인 차량이라 하여도 좌우 각도의 차이가 발생하게 되면 차량의 쏠림현상이 발생하게 된다.

특히, 본 발명은 인슐레이에 관한 것으로서, 종래의 인슐레이터는 금형이 결정된 후 샘플이 나오게 되어 이를 시험단계의 차량에 일단 장착하게 되면 캠버각 및 캐스터각이 고정되어 수정하기가 어려웠다.

이로 인해 차량 쏠림 등 캠버각 및 캐스터각을 변화시켜야 하는 경우가 발생하면 새로운 인슐레이터를 가공하여 장착해야 하는 불편함이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 차량의 직진성 및 조종 안정성에 관계되는 캠버 및 캐스터 값을 마운팅 위치를 변화시켜 인슐레이터 교체 없이 용이하게 조정할 수 있는 바, 차량의 직진성 확보 및 쏠림 현상 해소가 용이해지고, 인슐레이터 제작에 소요되는 부대비용을 절감할 수 있게 되는 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 코일 스프링과 쇽업소버가 하나로 결합된 현가장치의 상단부를 차체에 장착시키는 인슐레이터에 있어서, 차체와의 마운팅 위치 변화에 의하여 캠버 및 캐스터 값이 조정될 수 있도록, 중앙에 배치되어 피스톤 로드의 상단부가 결합되는 부분이 되면서 외주상에는 치형이 형성된 센터부와; 외주상에 치형이 형성되어 있으면서 내주상에 상기 센터부의 치형과 치합될 수 있는 치형이 형성되어 센터부의 외측으로 치형 간 치합된 상태로 조립되고, 차체 결합을 위한 볼트가 삽입 되는 마운팅 홀이 형성되어 상기 볼트에 의해 차체 체결되는 중간부와; 내주상에 상기 중간부의 치형과 치합될 수 있는 치형이 형성되어 상기 중간부의 외측으로 치형 간 치합된 상태로 조립되고, 현가장치의 고정부재에 고정되는 고정부;로 분리 구성된 것을 특징으로 하는 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터를 제공한다.

여기서, 상기 센터부와 중간부, 아우터부의 치형 간에 간극을 주어 중간부가 고정요소인 아우터부에 대해 치 간극 범위 내에서 상대 회전됨으로써 상기 중간부의 마운팅 위치 조정이 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 인슐레이터의 구성을 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인슐레이터에 의해 마운팅 위치 조정 및 캠버 및 캐스터가 조정되는 상태를 도시한 상태도이다.

이에 도시한 바와 같이, 인슐레이터(20)에는 종래의 것과 마찬가지로 3개의 마운팅 홀(22c)이 천공 설치되어 있는 바, 각 마운팅 홀(22c)에는 도 3의 종래에서와 같이 볼트(16)가 삽입되며, 상기 볼트(16)가 차체와 체결됨으로써 인슐레이터(20)가 차체에 연결 고정되도록 되어 있다.

또한 인슐레이터(20)에는 쇽업소버의 피스톤 로드의 상단부가 삽입되어 결합되는 삽입홀(21b)이 천공 설치되고, 상기 삽입홀(21b)은 마운팅 홀(22c)에 대해 편심되게 배치된다.

한편, 본 발명에 따른 인슐레이터(20)의 주된 특징은 동심원상에 배치되는 센터부(21)와 중간부(22), 아우터부(23)로 분리 구성되며, 각 구성부가 치형에 의해 치합된 상태로 조립된다는 점이다.

여기서, 센터부(21)는 삽입홀(21b)이 형성되어 있어 피스톤 로드가 삽입홀에 삽입되어 결합되는 부분이 되고, 상기 중간부(22)는 마운팅 홀(22c)이 형성되어 있어 볼트에 의해 차체에 체결됨으로써 차체에 연결 고정되는 부분이다.

또한 상기 아우터부(23)는 도면상에 도시하지는 않았으나 하측으로 위치된 코일 스프링 및 스프링 시트 등 고정부재에 의해 회전하지 않는 고정부가 된다.

그리고, 상기 센터부(21)와 중간부(22), 아우터부(23)는 동심원상에 각각 중앙, 중간, 외측으로 배치되어 치형에 의해 치합된 상태로 조립되는 바, 센터부(21)의 외주상에 헬리컬 기어의 치형과 같은 치형(21a)이 원주 전 둘레에 걸쳐 형성되고, 상기 센터부(21)의 주변으로 배치되는 중간부(22)의 내주상에는 원주 전 둘레에 걸쳐 상기 센터부(21)의 외주 치형(21a)에 치합될 수 있는 치형(22a)이 역시 형성된다.

또한 상기 중간부(22)의 외주상에도 헬리컬 기어의 치형과 같은 치형(22b)이 원주 전둘레에 걸쳐 형성되고, 상기 아우터부(23)의 내주상에 원주 전 둘레 걸쳐 상기 중간부(22)의 외주 치형(22b)에 치합될 수 있는 치형(23a)이 형성된다.

이와 같이 본 발명의 인슐레이터(20)는 동심원상에 중앙, 중간, 외측으로 배치되어 조립되는 센터부(21), 중간부(22), 아우터부(23)가, 치형을 가지고 있는 기어의 형상을 하고 있으며, 센터부(21) 바깥쪽으로 중간부(22)가, 상기 중간부(22) 바깥쪽으로 아우터부(23)가 치형 간 치합된 상태로 조립되어 인슐레이터(20)를 구성하게 된다.

그리고, 상기 센터부(21)와 중간부(22), 아우터부(23) 간에 상호 치합되어지는 대응하는 치형 간에는 치와 치 사이의 간극을 주어 중간부(22)가 센터부(21) 및 아우터부(23)에 대하여 치 간극만큼 미세하게 상대 회전할 수 있는 구조로 되어 있다.

통상의 인슐레이터에서는 마운팅 홀의 위치, 마운팅 위치를 조정해주면 캠버와 캐스터 값이 조정될 수 있는 바, 본 발명에서는 마운팅 홀(22c)이 형성된 중간부(22)를 소정 각도로 미세하게 회전시켜줄 경우 캠버와 캐스터의 조정이 가능하도록 되어 있다.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 센터부(21)와 중간부(22)를 차례로 회전시키면 고정요소인 아우터부(23) 안쪽에서 치 간극만큼 센터부(21)와 중간부(22)가 상대 회전될 수 있으며, 이때 마운팅 홀(22c)의 위치(마운팅 위치)가 변경되면서 캠버와 캐스터의 조정이 가능해지는 것이다.

이때, 중간부(22)는 고정요소인 아우터부(23)에 대하여 치 간극 범위 내에서 회전위치를 조정할 수 있는 바, 치 간극 범위 내에서 캠버 및 캐스터 값을 조정할 수 있는 자유도가 발생하며, 결국 치 간극 범위 내에서 마운팅 홀의 위치 변경, 캠버 및 캐스터 값의 조정이 가능해지는 것이다.

물론, 인슐레이터(20)의 장착이 완료된 상태에서 중간부(22)는 마운팅 홀(22c)에 삽입된 볼트에 의해 차체에 체결되고 센터부(21)와 아우터부(23)는 현가 장치에 고정되기 때문에, 일단 아우터부(23)와 중간부(22) 간의 상대 위치를 변경한 후에 인슐레이터(20)의 장착을 완료하게 되면 캠버와 캐스터 값은 조정된 상태로 고정되게 된다.

이와 같이 하여, 차량의 시험단계에서 캠버각이나 캐스터각의 부적절함이 나타났을 경우 전술한 바와 같이 마운팅 위치를 변경하여 캠버와 캐스터를 조정해주고, 이를 통해 차량의 직진성 확보 및 차량 쏠림을 해소할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터에 의하면, 차량의 직진성 및 조종 안정성에 관계되는 캠버 및 캐스터 값을 인슐레이터 교체 없이 용이하게 조정할 수 있는 바, 차량의 직진성 확보 및 쏠림 현상 해소가 용이해진다.

차량 개발 시험 중에 캠버와 캐스터에 대한 검증시험이 필요한데, 종래에는 스펙 설계 및 검토 후 확인 시험시에 매번 캠버 및 캐스터 값에 따라 인슐레이터를 새로이 제작하여 확인해야 했으므로 상당한 부대비용이 발생하였으나, 본 발명의 인슐레이터를 사용하게 되면 마운팅 위치를 변화시켜 캠버 및 캐스터 값을 쉽게 조정 및 적용시킬 수 있는 바, 인슐레이터 교체가 필요 없게 되면서 인슐레이터 소요비용을 절감할 수 있게 된다.

또한 차량 쏠림에 영향을 주는 인자인 캠버 및 캐스터 값을 쉽게 조정할 수 있으므로 각종 원리시험에 용이하게 적용할 수 있는 바, 전체 시험에 소요되는 비 용 및 시간, 노력을 줄일 수 있다.

인슐레이터 교체 없이 차량 쏠림이 발생하는 차량에 대하여 용이하게 캠버 및 캐스터 값을 조정하여 직진성을 확보해주면 쏠림 클레임 저감에도 유리하다.

Claims (2)

1. 코일 스프링과 쇽업소버가 하나로 결합된 현가장치의 상단부를 차체에 장착시키는 인슐레이터에 있어서,

   차체와의 마운팅 위치 변화에 의하여 캠버 및 캐스터 값이 조정될 수 있도록,

   중앙에 배치되어 피스톤 로드의 상단부가 결합되는 부분이 되면서 외주상에는 치형이 형성된 센터부와;

   외주상에 치형이 형성되어 있으면서 내주상에 상기 센터부의 치형과 치합될 수 있는 치형이 형성되어 센터부의 외측으로 치형 간 치합된 상태로 조립되고, 차체 결합을 위한 볼트가 삽입되는 마운팅 홀이 형성되어 상기 볼트에 의해 차체 체결되는 중간부와;

   내주상에 상기 중간부의 치형과 치합될 수 있는 치형이 형성되어 상기 중간부의 외측으로 치형 간 치합된 상태로 조립되고, 현가장치의 고정부재에 고정되는 고정부;

   로 분리 구성된 것을 특징으로 하는 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 센터부와 중간부, 아우터부의 치형 간에 간극을 주어 중간부가 고정요소인 아우터부에 대해 치 간극 범위 내에서 상대 회전됨으로써 상기 중간부의 마운팅 위치 조정이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 캠버 및 캐스터 조정이 가능한 가변형 인슐레이터.

Images