KR20090119290A - 차량용 스테빌라이저 바 - Google Patents

Abstract

스테빌라이저 바의 양 단부에 유니버셜 조인트 타입의 링크를 각각 적용하여 롤 앵글(roll angle)이 작게 발생하는 영역에서는 스테빌라이저 바의 비틀림 작용이 최소화되도록 하여 차량의 승차감 특성에 영향을 미치지 않도록 하고, 차량의 선회 주행 시와 같이, 롤 앵글(roll angle)이 크게 발생하는 핸들링 영역에서는 스테빌라이저 바의 비틀링 작용에 의하여 롤 모멘트(roll moment)를 증대시켜서 차량의 롤 앵글 변화를 작게 함으로써 승차감을 향상시키는 차량용 스테빌라이저 바를 제공한다.

스테빌라이저 바, 유니버셜 조인트, 링크, 승차감, 롤 앵글, 롤 모멘트

Description

차량용 스테빌라이저 바{A STABILIZER BAR}

본 발명은 차량의 현가장치에 적용되는 스테빌라이저 바에 관한 것으로, 보다 상세하게는 "??" 자형 스태빌라이저 바의 좌우 양 단부에 유니버설 조인트 타입의 링크 구조를 적용하여 직진 주행시와 같은 승차감 영역에서는 스테빌라이저 바의 역할을 최소화하여 승차감을 개선하고자 하는 차량용 스테빌라이저 바에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에서와 같이, 차량에 있어서의 스테빌라이저 바(1)는 세미 트레일링 암(3)이 노면 상태 및 차체의 기울기에 따라 서로 반대방향으로 승강이 이루어지는 것을 억제하여 결국은 차량의 롤을 억제하도록 안티 롤 바 역할을 담당하여 차량의 롤 거동을 제어하는 장치로써, 좌우 차륜의 범프와 리바운드 스트로크의 위상차에 의해 발생하는 비틀림력을 이용하여 롤을 제어하는 역할을 한다.

이러한 스테빌라이저 바(1)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 서브 프레임(5)에 2개의 마운팅 부시(7)를 통하여 고정되어 비틀림 토션 작용을 이루는 부분을 비틀림부(L1)라 한다면, 그 양단이 일측으로 각각 절곡되어 일정구간의 연결부(L2)를 이루며, 이 연결부(L2)의 각 단부는 상기 세미 트레일링 암(3)에 고정적으로 장착 된다.

이러한 구성의 차량용 스테빌라이저 바(1)는 그 연결부(L2)의 단부(P)에 세미 트레일링 아암(3)으로부터의 역상의 힘이 작용하면, 상기 2개의 마운팅 부시(7)에 의해 장착되는 비틀림부(L1)는 비틀림 작용을 하게 되며, 이러한 비틀림 작용에 의해 그 양측 연결부(L2)의 각 단부(P)가 롤 방향에 대하여 스테빌라이저 역할을 수행하게 된다.

그런데, 도 3은 종래 상용차량에서 적용하고 있는 스테빌라이저 바(1)를 포함한 전륜 현가장치의 "Roll moment"를 SPMD 시험을 통하여 구한 실차 데이터를 보여주고 있으며, 도면에서와 같이, "roll moment 와 roll angle"은 전형적인 선형 특성을 보여주고 있다.

즉, 종래의 스테빌라이저 바(1)는 "??"자형으로 굽힌 강봉의 중앙부를 토션 바로 해서 사용하고, 좌우 차륜이 동시에 오르내리는 경우에는 스프링 작용을 일으키지 않도록 설치하여 양측 차륜의 스트로크 차가 생겼을 때에는 스테빌라이저 바(1)의 비틀림에 의해서 강성을 높이는 작용을 하게 됨으로, 종래 스테빌라이저 바(1)는 "roll moment와 roll angle" 이 상기한 바와 같이, 선형 특성을 나타내어 직선 주행 중, 좌우측 차륜의 노면 입력차에 대해서 지속적으로 비틀림 스프링 역할을 수행하여 차체의 측면에서 휠 강성이 증대되어 승차감 저하로 나타나는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스테빌라이저 바의 양 단부에 유니버셜 조인트 타입의 링크를 각각 적용하여 롤 앵글(roll angle)이 작게 발생하는 영역에서는 스테빌라이저 바의 비틀림 작용이 최소화되도록 하여 차량의 승차감 특성에 영향을 미치지 않도록 하고, 차량의 선회 주행 시와 같이, 롤 앵글(roll angle)이 크게 발생하는 핸들링 영역에서는 스테빌라이저 바의 비틀림 작용에 의하여 롤 모멘트(roll moment)를 증대시켜서 차량의 롤 앵글 변화를 작게 함으로써 승차감을 향상시키는 차량용 스테빌라이저 바를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차량용 스테빌라이저 바는 차체에 장착되는 비틀림부와, 상기 비틀림부의 양단이 일측으로 절곡 형성되어 차축 측에 연결되는 양측 연결부로 구성되는 차량용 스테빌라이저 바에 있어서,

상기 양측 연결부는 그 각각의 일측에 차고 방향으로 일정 스트로크를 수용하도록 구성되는 링크수단을 포함한다.

상기 링크수단은 설정각 범위내에만 회절되는 유니버셜 조인트로 이루어지는 것으로 할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 스테빌라이저 바에 의하면, 스테빌라이저 바의 양 단부에 유니버셜 조인트 타입의 링크수단을 각각 적용하여 롤 앵글(roll angle)이 작게 발생하는 영역에서는 스테빌라이저 바의 비틀림 작용이 최소화되도록 하고, 차량의 선회 주행 시와 같이, 롤 앵글(roll angle)이 크게 발생하는 핸들링 영역에서는 스테빌라이저 바의 비틀링 작용에 의하여 롤 모멘트(roll moment)를 증대시켜서 차량의 롤 앵글 변화를 작게 함으로써, 차량의 직진 주행과 같이 승차감 영역에서는 롤 제어를 이루지 않고, 선회 주행과 같이 핸들링 영역에서는 종전과 같이 롤 제어를 이루어 전체적인 차량의 승차감을 이루는 효과가 있다.

이하, 상기의 기술적 과제를 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스테빌라이저 바의 사시도이고, 도 5는 도 4의 A 부분의 확대도이다.

단, 본 발명의 구성을 설명함에 있어서, 종래 기술의 구성요소와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

도 1과 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 스테빌라이저 바(1)는 기본적으로 차체측 서브 프레임(5)에 2개의 마운팅 부시(7)를 통하여 장착되는 비틀림부(L1)와, 이 비틀림부(L1)의 양단에 일측으로 절곡 연장되어 각 단부(P)가 차축측 양측 세미 트레일링 암(3)에 연결되는 양측 연결부(L2)를 형성하여 구성한다.

그리고 상기 양측 연결부(L2)에는 그 각각의 일측에 차고 방향으로 일정 스트로크를 수용하도록 링크수단(10)이 구성된다.

여기서, 상기 링크수단(10)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 설정각 범위내에만 회절되도록 유니버셜 조인트로 구성된다.

상기 링크수단(10)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 스테빌라이저 바(1)의 각 연결부(L2)를 일측에서 십자핀(11)에 의해 연결되는 2개의 로드(12,13)가 일체로 연결되어 구성되며, 상기 스테빌라이저 바(1)가 차체와 차축 사이에 장착된 상태로, 차고 방향에 대하여 설정각 범위 내에서만 회전되는 구조를 갖는다.

즉, 상기 링크수단(10)은 상기 2개의 로드(12,13)가 설정각 범위를 벗어나서는 더 이상 회절되는 방향으로 고정되어 차축으로부터 전달되는 스트로크를 비틀림부(L1)로 전달하여 비틀림부(L1)에 비틀림 토션이 작용하도록 한다.

여기서, 상기 설정각은 본 실시예에 따른 스테빌라이저 바(1)의 비틀림 작동과 승차감 영역의 범위에 따라 설정되는 임의의 각으로, 설계단계에서 필요에 의해 설정될 수 있을 것이다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 스테빌라이저 바(1)는 그 양 단부 즉, 양측 연결부(L2)에 유니버셜 조인트로 이루어지는 링크수단(10)을 각각 적용함으로써 차체의 롤 앵글(roll angle)이 작게 발생하는 직진 노면 구간의 영역에서는 스테빌라이저 바(1)의 비틀림 작용이 최소화되도록 하여 좌우측 차륜의 불규칙한 노면 가진 입력을 기존 현가장치의 스프링(미도시)과 쇽 업소버(미도시)에서만 흡수할 수 있도록 하여, 도 7에서 도시한 바와 같이, 차량의 승차감 특성에 영향을 미치지 않도록 한다.

한편, 차량의 선회 주행 시와 같이, 롤 앵글(roll angle)이 크게 발생하는 핸들링 영역에서는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 유니버설 조인트로 이루어지는 링크수단(10)이 링키지 구속에 의하여 그 회절 자유도가 구속되기 때문에 기존의 스테빌라이저 바(1)와 같은 롤링 성능으로 차량의 롤 앵글을 선형 제어하는 역할을 수행하게 된다.

즉, 스테빌라이저 바(1)의 비틀림 작용에 의하여 롤 모멘트(roll moment)를 증대시켜서 차량의 롤 앵글 변화를 작게 함으로써 승차감을 향상시키는 것이다.

이상에서는 현재로서 실질적이라 고려되는 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다. 오히려, 전술한 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 일반적인 스테빌라이저 바가 구성된 세미 트레일링 타입의 차량용 현가장치의 평면도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 스테빌라이저 바의 사시도이다.

도 3은 상용차량에서 적용하고 있는 종래 스테빌라이저 바의 "Roll moment"를 SPMD 시험을 통하여 구한 roll moment 와 roll angle의 특성을 도시한 그래프이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스테빌라이저 바의 사시도이다.

도 5는 도 4의 A 부분의 확대도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스테빌라이저 바의 작동도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스테빌라이저 바의 "Roll moment"를 SPMD 시험을 통하여 구한 roll moment 와 roll angle의 특성을 도시한 그래프이다.

Claims (2)

1. 차체에 장착되는 비틀림부와, 상기 비틀림부의 양단이 일측으로 절곡 형성되어 차축 측에 연결되는 양측 연결부로 구성되는 차량용 스테빌라이저 바에 있어서,

   상기 양측 연결부는

   그 각각의 일측에 차고 방향으로 일정 스트로크를 수용하도록 구성되는 링크수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스테빌라이저 바.
2. 제1항에서,

   상기 링크수단은

   설정각 범위내에만 회절되는 유니버셜 조인트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 스테빌라이저 바.

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