KR20090040059A - 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부의 하중을 흡수·완충하는 스프링-댐퍼 구조물인 쇽 업소버(2)와 범프 스토퍼(5) 및 스프링(6)이 로어 암(1)과 같이 차량의 횡 방향 좌표계로 배치되는 현가 장치를 이룸에 따라, 차량 높이 방향 좌표계에 비해 스프링-댐퍼 구조물로 인한 차량의 언더 플로어 공간 점유율을 줄여줌은 물론, 내구성을 강화하면서 스프링-댐퍼 구조물이 크로스 멤버(S)부위로 체결됨에 따라, 차륜(W)을 통해 스프링-댐퍼 구조물로 전달되는 충격성 하중이 크로스멤버(S)를 거치므로 승차 감도 향상되는 특징이 있게 된다.

로어암, 횡방향, 기어

Description

횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치{Axial directional behaviour typed suspension in vehicle}

본 발명은 현가 장치에 관한 것으로, 특히 쇽 업소버와 스프링의 횡 방향으로 작용하면서 현가 특성을 구현하도록 된 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가 장치는 차축과 차체 사이를 연결시켜 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격등을 적절히 감쇠시켜, 차체의 손상과 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있도록 한다.

즉, 현가 장치는 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.

이러한 현가 장치는 통상적으로, 차륜(너클)과 차체(서브 프레임)에 양단이 체결되어져, 서로 상·하 부위로 위치된 컨트롤 암(로어 암과 어퍼 암)이 차륜에 대해 수평(횡 방향)하게 배열되고, 외부에서 가해지는 충격과 진동을 감쇠시키기 위한 스프링 결합된 쇽 업소버가 너클 부위를 이용해 약간 경사진 수직 방향으로 배열되며, 차량의 선회 시 선회 안정성을 유지하기 위해 롤링을 제어하는 스테빌라이저 바가 양 쪽 차륜 부위로 폭을 가로질러 체결되어진다.

이에 따라 현가 장치는 외력이 작용할 때, 외력에 반응하면서 현가 기능을 하게 되며 특히, 속 업소버와 범프 스토퍼 및 스프링은 그 배열 특성상, 차륜(너클)의 상·하 방향으로 거동되면서 현가 작용과 효과를 발휘하게 된다.

그러나, 이와 같은 통상적인 현가 배열 즉, 스프링 결합된 쇽 업소버(스프링-댐퍼 구조물이라 함)가 너클 부위를 이용해 약간 경사진 수직 방향으로 배열되어져 차체 부위로 체결되면, 상기 스프링-댐퍼 구조물이 차량의 언더 플로어 공간으로 침투되어 승객 거주공간을 좁히는 원인으로 작용하게 된다.

이에 더해 스프링-댐퍼 구조물이 수직하게 체결됨에 따라, 차륜의 충격성 하중에 대한 스프링-댐퍼 구조물(쇽 업소버와 범프 스토퍼 및 스프링)의 하중이 차체로 바로 입력됨에 따라, 승차감도 저하시키는 원인으로 작용하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 현가 장치를 구성하는 스프링-댐퍼 구조물(쇽 업소버와 범프 스토퍼 및 스프링)을 차량 높이 방향 좌표계가 아닌 차량의 횡방향 좌표계로 배치함에 따라, 수직 방향으로 스프링-댐퍼 구조물과 같은 동일한 현가 특성을 확보함과 더불어, 차량의 언더 플로어 공간 점유율을 줄여 승객 거주 공간을 확대할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 현가 장치를 구성하는 스프링-댐퍼 구조물(쇽 업소버와 범프 스토퍼 및 스프링)을 차량의 횡방향 좌표계로 배치함에 따라, 차륜의 충격성 하중에 대한 스프링-댐퍼 구조물의 하중이 차체로 바로 입력되지 않고 부쉬로 차체에 장착된 크로스멤버(서브 프레임)을 통하여 입력되도록 해, 승차감을 향상할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 현가 장치를 구성하는 스프링-댐퍼 구조물(쇽 업소버와 범프 스토퍼 및 스프링)을 차량의 횡방향 좌표계로 배치함에 따라, 차량 높이 방향 좌표계 배치 시 박판 강판들의 용접으로 이루어졌던 스프링-댐퍼 구조물을 보다 강건한 구조물인 로어 암과 크로스멤버로 대체해, 내구성도 확보할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 현가장치가 차체에 체결된 크로스 멤버쪽으로 일단이 힌지 점으로 작용되도록 체결되고, 타단은 너클을 매개로 차륜에 고정된 로어 암과;

차륜을 통해 상·하 거동되는 상기 로어 암의 타단이 고정되어져, 로어 암의 거동 방향에 따라 회전되면서 로어 암의 거동을 구속하지 않도록 크로스 멤버에 체결된 회전 부재 및;

차륜과 함께 로어 암이 상하 거동될 때 로어 암의 거동 방향에 따라 압축과 인장되어 충격을 완화하도록, 상기 로어 암의 길이 방향을 따라 차량의 횡 방향 좌표계로 배치되어진 스프링-댐퍼 구조물; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 쇽 업소버의 양단을 고정하고 스프링의 양단을 지지하도록, 로어 암과 크로스 멤버에 체결되어진 마운팅 브라켓이 더 구비되어진다.

또한, 상기 스프링-댐퍼 구조물은 로어 암의 길이 방향으로 배열되어진 쇽 업소버와, 상기 쇽 업소버에 간격을 두고 로어 암의 길이 방향으로 배열되어 범프 스토퍼를 감싼 스프링으로 구성되어진다.

그리고, 상기 회전 부재는 크로스 멤버의 바깥으로 위치되면서, 쇽 업소버와 스프링이 고정된 고정 마운팅 브라켓에 회전 축을 매개로 고정된 구동 기어와, 상기 구동 기어에 간격을 두고 회전 축을 매개로 결합되어져, 구동 기어에 치합된 종동 기어로 구성되어진다.

이러한 본 발명에 의하면, 현가 장치를 구성하는 스프링-댐퍼 구조물(쇽 업소버와 범프 스토퍼 및 스프링)을 차량 높이 방향 좌표계가 아닌 차량의 횡방향 좌표계로 배치함에 따라, 스프링-댐퍼 구조물로 인한 차량의 언더 플로어 공간 점유율을 줄여 보다 넓은 승객 거주 공간 확대와 더불어, 차륜의 충격성 하중을 크로스멤버를 통해 입력시켜 승차감을 향상은 물론, 로어 암과 크로스멤버를 이용해 스프링-댐퍼 구조물을 보다 강건히 체결하여 내구성도 강화 할 수 있는 효과가 있게 된 다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1(가),(나)는 본 발명에 따른 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 현가 장치는 차체에 체결된 크로스 멤버(S)쪽으로 일단이 힌지점으로 작용되도록 체결되고, 타단은 너클을 매개로 차륜(W)에 고정된 로어 암(1)과, 상기 로어 암(1)의 길이 방향으로 배열되어진 쇽 업소버(2), 상기 쇽 업소버(2)에 간격을 두고 로어 암(1)의 길이 방향으로 배열되어 범프 스토퍼(5)를 감싼 스프링(6), 차륜(W)을 통해 상·하 거동되는 상기 로어 암(1)의 타단이 고정되어져, 로어 암(1)의 거동 방향에 따라 회전되면서 로어 암(1)의 거동을 구속하지 않도록 크로스 멤버(S)에 체결된 회전 부재(7)로 구성되어진다.

이에 더해 상기 쇽 업소버(2)의 양단을 고정하고 스프링(6)의 양단을 지지하도록, 로어 암(1)과 크로스 멤버(S)에 체결되어진 마운팅 브라켓이 더 구비되어진다.

여기서, 상기 마운팅 브라켓은 쇽 업소버(2)를 이루는 실린더(2a)쪽을 고정함과 더불어 스프링(6)에 감쌓인 범프 스토퍼(5)가 지지되도록, 로어 암(1)을 이루 는 좌우 멤버(1a,1b)를 가로질러 체결된 거동 마운팅 브라켓(3)과, 로어 암(1)을 이루는 좌우 멤버(1a,1b)가 안쪽으로 수용된 크로스 멤버(S)을 가로질러 체결되면서, 쇽 업소버(2)를 이루는 실린더 로드(2b)가 고정되고 스프링(6)을 지지하는 고정 마운팅 브라켓(4)으로 구성되어진다.

이때, 상기 거동 마운팅 브라켓(3)과 고정 마운팅 브라켓(4)은 연장된 돌출 부위를 통해 볼트와 너트 체결되는 구조를 갖게 된다.

이와 더불어 상기 회전 부재(7)는 크로스 멤버(S)의 바깥으로 위치되어져, 로어 암(1)의 상·하 거동에 따라 압축과 인장 상태로 변환되면서 현가 작용을 구현하도록 거동 자유도를 제공하게 된다.

이를 위해 상기 회전 부재(7)는 크로스 멤버(S)의 바깥으로 위치되면서, 쇽 업소버(2)와 스프링(6)이 고정된 고정 마운팅 브라켓(4)에 회전 축(8a)을 매개로 고정된 구동 기어(8)와, 상기 구동 기어(8)에 간격을 두고 회전 축(9a)을 매개로 결합되어져, 구동 기어(8)에 치합된 종동 기어(9)로 구성되어진다.

여기서 상기 구동 기어(8)와 종동 기어(9)는 거동 시 보다 안정적인 작동이 이루어지도록, 로어 암(1)을 이루는 좌우 멤버(1a,1b)를 안쪽으로 수용하는 크로스 멤버(S)를 가로지르는 회전 축(8a,9a)의 양쪽에 각각 구비되어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 외부의 하중을 흡수·완충하는 스프링-댐퍼 구조물인 쇽 업소버(2)와 범프 스토퍼(5) 및 스프링(6)이 로어 암(1)과 같이 차량의 횡 방향 좌표계 로 배치되는 현가 장치를 이룸에 따라, 차량 높이 방향 좌표계에 비해 스프링-댐퍼 구조물로 인한 차량의 언더 플로어 공간 점유율을 줄여줌은 물론, 내구성을 강화하면서 스프링-댐퍼 구조물이 크로스 멤버(S)부위로 체결됨에 따라, 차륜(W)을 통해 스프링-댐퍼 구조물로 전달되는 충격성 하중이 크로스멤버(S)를 거치므로 승차 감도 향상되는 특징이 있게 된다.

이러한 특징은 현가 장치가 차륜(W)과 크로스 멤버(S)사이를 로어 암(1)으로 연결하고, 쇽 업소버(2)와 범프 스토퍼(5) 및 스프링(6)으로 이루어진 스프링-댐퍼 구조물이 로어 암(1)과 같이 차량의 횡 방향 좌표계로 배치되며, 일단이 차체 쪽에 체결된 크로스 멤버(S)가 로어 암(1)과 스프링-댐퍼 구조물을 체결함과 더불어, 로어 암(1)이 차륜(W)과 함께 상·하 거동되도록 기어를 매개로 회전되어져, 차륜(W)을 통해 전달되는 하중이 로어 암(1)의 상·하 거동과 함께 스프링-댐퍼 구조물의 압축과 인장으로 작용하도록 구성됨에 기인하게 된다.

즉, 본 발명의 현가 장치가 도 1(가)에 도시된 바와 같이, 차륜(W)과 크로스 멤버(S)사이에서 양단이 각각 체결된 로어 암(1)이 구비되고, 상기 로어 암(1)에 체결되어진 거동 마운팅 브라켓(3)을 매개로 쇽 업소버(2)와 범프 스토퍼(5)가 로어 암(1)의 길이 방향으로 배열되며, 상기 크로스 멤버(S)쪽에서 회전 가능하게 결합된 고정 마운팅 브라켓(4)을 매개로 상기 쇽 업소버(2)와 범프 스토퍼(5)를 감싼 스프링(6)이 체결되어진다.

이로 인해 차륜(W)과 크로스 멤버(S)사이에서 로어 암(1)이 차체 횡 방향으로 배열된 상태에서, 상기 로어 암(1)의 길이 방향을 따라 쇽 업소버(2)가 체결되 어져 압축과 인장이 이루어짐과 더불어, 상기 쇽 업소버(2)에 간격을 두고 로어 암(1)의 길이 방향을 따라 범프 스토퍼(5)를 감싼 스프링(6)이 배치됨과 더불어, 차륜(W)을 통해 로어 암(1)이 상·하 거동될 때 쇽 업소버(2)와 스프링(6)이 압축과 인장되도록, 로어 암(1)이 크로스 멤버(S)에 체결된 회전 부재(7)에 고정되어진다.

이러한 현가 장치의 구성으로 인해 차륜이 범프와 리바운드가 발생될 때, 차륜(W)에 너클을 매개로 고정된 로어 암(1)이 크로스 멤버(S)부위에서 회전과 함께 차륜(W)과 함께 상·하로 거동되어져, 스프링-댐퍼 구조물이 현가 장치의 기능을 구현해 주게 된다.

즉, 도 1(나)에 도시된 바와 같이 차륜(W)이 범프되는 경우를 예로 들면, 차륜(W)의 범프로 인해 로어 암(1)이 차륜(W)으로부터 하중을 받게 되면, 상기 로어 암(1)은 크로스 멤버(S)쪽 고정부인 구동 기어(8)의 회전 축(8a)을 매개로 차륜(W)쪽 부위가 위로 상승되어진다.

이러한 상기 로어 암(1)의 거동은 크로스 멤버(S)쪽에서 기어 체결됨에 기인한 것으로 이는, 크로스 멤버(S)부위의 회전 축(8a)을 매개로 발생된 구동 기어(8)의 회전(반 시계 방향)은 이에 치합된 종동 기어(9)의 회전 작용으로 구속되지 않음에 따라, 범프로 인한 차륜(W)쪽 부위의 상승 거동을 구속하지 않고 로어 암(1)이 차륜(W)과 함께 거동될 수 있도록 작용하게 된다.

이와 같이 로어 암(1)이 범프로 인한 차륜(W)쪽의 상승에 따라 위로 올라가게 되면, 로어 암(1)에 체결된 거동 마운팅 브라켓(3)도 로어 암(1)에 의해 함께 거동되면서 쇽 업소버(2)와 스프링(6)을 길이 방향으로 압축하게 되고, 이러한 압축력으로 인해 고정 마운팅 브라켓(4)에 일단이 고정된 쇽 업소버(2)와 스프링(6)이 압축되면서, 차체 쪽으로 전달되는 충격을 완충시켜 주게 된다.

또한, 차륜(W)이 리바운드 됨에 따라 내려앉게 되면 로어 암(1)도 함께 내려가게 되고, 이는 범프 시 올라 갈 때와 반대로 작용하면서 충격을 완충 즉, 로어 암(1)은 크로스 멤버(S)쪽에 회전 축(8a)을 매개로 회전(반 시계 방향)되는 구동 기어(8)와 이에 치합된 종동 기어(9)를 통해,밑으로 내려가는 하 방향 거동이 구속되지 않게 된다.

이와 같은 로어 암(1)의 하 방향 거동은 로어 암(1)에 체결된 거동 마운팅 브라켓(3)을 통해 쇽 업소버(2)와 범프 스토퍼(5)부위를 잡아당기게 되고, 이러한 인장력으로 인해 고정 마운팅 브라켓(4)에 일단이 고정된 쇽 업소버(2)와 스프링(6)이 인장되면서, 차체 쪽으로 전달되는 충격을 완충시켜 주게 된다.

도 1(가),(나)는 본 발명에 따른 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 로어 암 1a,1b : 좌우 멤버

2 : 쇽 업소버 2a : 실린더

2b : 실린더 로드 3 : 거동 마운팅 브라켓

4 : 고정 마운팅 브라켓 5 : 범프 스토퍼

6 : 스프링 7 : 회전 부재

8 : 구동 기어 8a,9a : 회전 축

9 : 종동 기어

S : 크로스 멤버 W : 차륜

Claims (6)

1. 차체에 체결된 크로스 멤버(S)쪽으로 일단이 힌지점으로 작용되도록 체결되고, 타단은 너클을 매개로 차륜(W)에 고정된 로어 암(1)과;

   차륜(W)을 통해 상·하 거동되는 상기 로어 암(1)의 타단이 고정되어져, 로어 암(1)의 거동 방향에 따라 회전되면서 로어 암(1)의 거동을 구속하지 않도록 크로스 멤버(S)에 체결된 회전 부재(7) 및;

   차륜(W)과 함께 로어 암(1)이 상하 거동될 때 로어 암(1)의 거동 방향에 따라 압축과 인장되어 충격을 완화하도록, 상기 로어 암(1)의 길이 방향을 따라 차량의 횡 방향 좌표계로 배치되어진 스프링-댐퍼 구조물;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 쇽 업소버(2)의 양단을 고정하고 스프링(6)의 양단을 지지하도록, 로어 암(1)과 크로스 멤버(S)에 체결되어진 마운팅 브라켓이 더 구비되어진 것을 특징으로 하는 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 마운팅 브라켓은 로어 암(1)을 이루는 좌우 멤버(1a,1b)를 가로질러 체결되어져, 스프링-댐퍼 구조물을 고정한 거동 마운팅 브라 켓(3)과, 로어 암(1)을 이루는 좌우 멤버(1a,1b)가 안쪽으로 수용된 크로스 멤버(S)을 가로질러 체결되면서, 상기 스프링-댐퍼 구조물을 고정한 고정 마운팅 브라켓(4)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 스프링-댐퍼 구조물은 로어 암(1)의 길이 방향으로 배열되어진 쇽 업소버(2)와, 상기 쇽 업소버(2)에 간격을 두고 로어 암(1)의 길이 방향으로 배열되어 범프 스토퍼(5)를 감싼 스프링(6)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 회전 부재(7)는 크로스 멤버(S)의 바깥으로 위치되어져, 스프링-댐퍼 구조물이 압축과 인장 상태로 변환되면서 현가 작용 구현을 위한 로어 암(1)의 거동 자유도를 제공하도록 한 쌍의 기어로 구성된 것을 특징으로 하는 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 회전 부재(7)는 크로스 멤버(S)의 바깥으로 위치되면서, 쇽 업소버(2)와 스프링(6)이 고정된 고정 마운팅 브라켓(4)에 회전 축(8a)을 매개로 고정된 구동 기어(8)와, 상기 구동 기어(8)에 간격을 두고 회전 축(9a)을 매개로 결합되어져, 구동 기어(8)에 치합된 종동 기어(9)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 횡 방향 거동 타입 차량용 현가 장치.

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