KR20180065176A - Macpherson strut suspension - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 맥퍼슨 스트럿 서스펜션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조향시 너클은 회전하고 스트럿은 고정 상태를 유지하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션에 관한 것이다.The present invention relates to a McPherson strut suspension, and more particularly to a McPherson strut suspension in which the knuckle rotates while the strut remains stationary.
서스펜션은 주행 중 노면에서 받는 충격이나 진동을 완화하여 승차감과 자동차의 안정성을 향상시키는 장치이다. 서스펜션은 코일 스프링의 쿠션 유닛으로 되어 있는 맥퍼슨 스트럿을 포함한다. Suspension is a device that improves ride comfort and automobile stability by mitigating impact or vibration from the road surface while driving. The suspension includes a McPherson strut which is a cushion unit of a coil spring.
도 1에 도시된 바와 같이, 맥퍼슨 스트럿은 너클(1)과 스트럿(3)이 체결수단(5)에 의해 일체로 고정되어 있어 조향할 때 너클(1)과 함께 스트럿(3)이 동시에 회전한다. As shown in Fig. 1, the McPherson strut is constructed such that the
조향시 너클(1)과 스트럿(3)이 동시에 회전하면 스트럿(3)에 걸리는 스트레스가 강하여 승차감을 저하시키고, 로드(ROD)와 스트럿 내부 마찰력 발생으로 조타감 문제가 발생하며, 로드와 스트럿 내부 마찰력에 대한 반력으로 로드와 인슐레이터 간 이음 문제와 체결 너트 풀림 문제가 발생한다. When the
여기서, 로드는 스트럿(3) 내부에 구비되어 쇼크업소버의 기능을 수행하는 부품이고, 인슐레이터는 스트럿에 장착하는 스트럿 상부의 부품이다.Here, the rod is a part provided inside the
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 조향시 너클은 회전하고 스트럿은 고정 상태를 유지하도록 한 맥퍼슨 스트럿 서스펜션을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a McPherson strut suspension in which a knuckle rotates and a strut maintains a fixed state during steering.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 스트럿, 너클 및 상기 스트럿과 너클 사이를 연결하여 조향시 상기 너클은 회전하고 스트럿은 고정 상태를 유지하도록 하는 베어링 부재를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the present invention includes a strut, a knuckle, and a bearing member for connecting the strut and the knuckle and steering the knuckle while maintaining the strut in a fixed state do.
상기 베어링 부재는 상기 스트럿의 하부 외주면에 내륜이 압입되고, 상기 너클의 상부 내주면에 외륜이 압입되는 볼 베어링이다.The bearing member is a ball bearing in which an inner ring is press-fitted into a lower outer circumferential surface of the strut and an outer ring is press-fitted into an inner circumferential surface of the knuckle.
상기 스트럿의 하부 외주면 또는 상기 볼 베어링의 내륜에는 서로 치합하는 돌기가 형성될 수 있다.Protrusions that mate with each other may be formed on a lower outer circumferential surface of the strut or an inner ring of the ball bearing.
상기 너클의 상부 내주면 또는 상기 볼 베어링의 외륜에는 서로 치합하는 돌기가 형성될 수 있다.Protrusions that mate with each other may be formed on the inner circumferential surface of the knuckle or the outer ring of the ball bearing.
스트럿, 상기 스트럿의 하부 외주면에 설치되는 링 형상의 내륜, 상기 내륜의 외측에 배치되는 링 형상의 외륜, 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 구비되는 볼 및 상기 외륜에 설치되는 링 형상의 결합부를 구비하는 너클을 포함한다.A strut, a ring-shaped inner ring provided on a lower outer circumferential surface of the strut, a ring-shaped outer ring disposed outside the inner ring, a ball provided between the inner and outer rings, and a ring- Includes knuckles.
상기 내륜과 상기 스트럿의 하부 외주면은 압입식으로 설치될 수 있다.The inner ring and the lower outer circumferential surface of the strut can be installed by press-fitting.
상기 외륜과 상기 너클의 결합부는 압입식으로 설치될 수 있다.The coupling portion of the outer ring and the knuckle may be installed by a press-fit type.
상호 설치되는 상기 내륜 및 상기 외륜의 높이와 상기 너클의 결합부의 높이와 상기 스트럿의 하부 외주면의 높이는 서로 대응될 수 있다.The height of the inner ring and the outer ring, the height of the engaging portion of the knuckle, and the height of the lower outer circumferential surface of the strut may correspond to each other.
상기 내륜과 상기 스트럿의 하부 외주면은 나사 결합식으로 설치될 수 있다.The inner ring and the lower outer circumferential surface of the strut can be screwed together.
상기 외륜과 상기 너클의 결합부는 나사 결합식으로 설치될 수 있다. And the engaging portion of the outer ring and the knuckle may be screwed together.
본 발명은 베어링 부재로 스트럿과 너클 사이를 압입식으로 연결하여 조향시 너클은 회전하고 스트럿은 고정 상태를 유지하도록 하므로 승차감을 향상시키고, 패키지 자유도가 증가하며, 조타감을 향상시키고, 이음 및 너트 풀림 문제 등도 개선할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, the strut and the knuckle are press-fit between the strut and the knuckle with the bearing member, so that the knuckle rotates while the strut remains fixed, thereby improving ride comfort, increasing the degree of package freedom, improving steering feeling, Problems and the like can be improved.
도 1은 종래의 맥퍼슨 스트럿 서스펜션에서 스트럿과 너클의 결합 부분을 보인 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 맥퍼슨 스트럿 서스펜션에서 스트럿과 너클의 결합 부분을 보인 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 볼 베어링의 단면을 보인 도면.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 작용을 설명하기 위한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a view of a coupling portion of a strut and knuckle in a conventional McPherson strut suspension.
2 is a view showing a joint portion between a strut and a knuckle in a McPherson strut suspension according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a ball bearing according to an embodiment of the present invention.
Figs. 4 to 7 are diagrams for explaining the operation of the present invention. Fig.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 맥퍼슨 스트럿 서스펜션은, 도 2에 도시된 바와 같이, 스트럿(10), 너클(20) 및 스트럿(10)과 너클(20) 사이를 연결하여 조향시 너클(20)은 회전하고 스트럿(10)은 고정 상태를 유지하도록 하는 베어링 부재(30)를 포함한다.The McPherson strut suspension of the present invention connects a
스트럿(10)은 코일 스프링(15)과 트윈 튜브식 쇼크업소버(17)로 구성되어 있으며, 상부는 스트럿(10)을 차량의 보디에 장착하기 위한 인슐레이터(11)를 구비하고 하부는 베어링 부재(30)를 매개로 너클(20)과 연결된다.The
쇼크업소버(17)는 너클(20)을 통해 전달되는 충격으로 코일 스프링(15)이 받는 진동을 흡수 완화하여 승차감을 좋게 하기 위한 것이다. 쇼크업소버(17)는 오일이 주입되어 있는 실린더와 실린더 내외부를 이동하는 로드를 포함하여 구성된다.The shock absorber 17 absorbs vibration absorbed by the
쇼크업소버(17)는 실린더 내외부를 이동하는 오일의 저항으로 코일 스프링이 받는 진동을 흡수 완화한다. 예를 들어, 피스톤 로드가 내장된 실린더에 오일을 가득 채우고 실린더와 로드에 구멍과 밸브를 설치하여 이것을 통과하는 오일의 저항력에 의해 코일 스프링(15)의 진동을 억제한다.The shock absorber 17 absorbs vibration absorbed by the coil spring due to the resistance of the oil moving in and out of the cylinder. For example, a cylinder having a piston rod is filled with oil, and a hole and a valve are provided in the cylinder and the rod to suppress the vibration of the
너클(20)은 일측에 너클암(21)이 형성되어 조향장치에 연결됨으로써 차량의 진행방향을 제어하게 된다.The
너클(20)은 상부에 결합부(23)가 형성되어 스트럿(10)의 하부 외주면(13)을 감싸면서 베어링 부재(30)를 매개로 스트럿(10)과 연결된다. 결합부(23)는 너클(20)의 상부측에 형성되며 베어링 부재(30)와 결합될 수 있도록 링 형상으로 형성된다.The
베어링 부재(30)는 스트럿(10)의 하부 외주면(13)에 내륜(31)이 압입되고, 너클(20)의 상부 결합부(23)의 내주면에 외륜(33)이 압입되어 조향시 너클(20)만 회전하고 스트럿(10)은 고정 상태를 유지하게 한다.The
베어링 부재(30)는 두 개의 원판 사이에 볼(35)을 삽입한 형태의 볼 베어링이다. The bearing
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 베어링 부재(30)는 링 형태의 내륜(31) 및 외륜(33), 그리고 내륜(31)과 외륜(33) 사이에 구비되는 다수 개의 볼(35)을 포함한다.3, the
베어링 부재(30)는 외륜(33)이 회전하고 내륜(31)이 고정된다.The
다수 개의 볼(35)은 내륜과 외륜 사이에 들어가는 일정 개수의 쇠구슬이며 내륜(31)과 외륜(33)의 접촉면적을 줄이는 점접촉 구조를 가지며 마모를 방지를 위해 구리스가 도포되어 있을 수 있다. 베어링 부재(30)는 내륜(31)과 외륜(33)을 연결하는 양측이 고정핀으로 고정되어 내륜(31)과 외륜(33) 사이의 볼(35)의 이탈을 방지하는 구조로 된다.The plurality of
베어링 부재(30)의 높이는 너클(20)의 상부 결합부(23)의 높이에 대응된다.The height of the
스트럿(10)의 하부 외주면(13) 또는 볼 베어링의 내륜(31)에는 서로 치합하는 압착돌기가 형성될 수 있다.The lower outer
또한 너클(20)의 상부 결합부(23)의 내주면 또는 볼 베어링(30)의 외륜(33)에는 서로 치합하는 압착돌기가 형성될 수 있다.The inner circumferential surface of the upper
압착돌기는 스트럿(10)과 베어링 부재(30)의 내륜(31) 압입 및 너클(20)과 베어링 부재(30)의 외륜(33) 압입을 견고하게 하기 위한 것이다.The compression protrusions are used to firmly press the
더 상세하게는, 스트럿(10), 스트럿(10)의 하부 외주면(13)에 설치되는 링 형상의 내륜(31), 내륜(31)의 외측에 배치되는 링 형상의 외륜(33), 내륜(31)과 외륜(33) 사이에 구비되는 볼(35), 외륜(33)에 설치되는 링 형상의 결합부(23)를 구비하는 너클(20)을 포함하는 구조로 된다.A ring-shaped
상술한 구조는 너클(20)의 회전시 외륜(33)은 회전하나 외륜(33)과 내륜(31) 사이의 볼(35)의 회전운동으로 내륜(31)이 고정되어 스트럿(10)이 회전하지 않고 고정된다.The
내륜(31)과 스트럿(10)의 하부 외주면(13)은 압입식으로 결합된다. 또한, 외륜(33)과 너클(20)의 결합부(23)도 압입식으로 결합되어 결합이 견고하도록 한다.The
이를 위해 스트럿(10)의 하부 외주면(13)과 내륜(31)의 내경이 치합되고, 외륜(33)의 외경과 너클(20)의 결합부(23)의 내주면 치합되는 것이 바람직하다.The outer diameter of the
또한, 상호 설치되는 내륜(31) 및 외륜(33)의 높이와 너클(20)의 결합부(23)의 높이와 스트럿(10)의 하부 외주면(13)의 높이는 서로 대응되는 것이 바람직하다.It is preferable that the height of the
다른 실시예로 내륜(31)과 스트럿(10)의 하부 외주면은 나사 결합식으로 결합되고, 외륜(33)과 너클(20)의 결합부(23)도 나사 결합식으로 결합될 수 있다.The inner circumferential surface of the
즉, 스트럿(10)의 하부 외주면에 내륜(31)이 나사 결합식으로 결합되고, 너클(20)의 상부 결합부(23)의 내주면에 외륜(33)이 나사 결합식으로 결합될 수 있다. That is, the
이 경우에도 너클(20)의 회전시 외륜(33)이 회전하고 내륜(31)은 고정되어 스트럿(10)이 고정된 상태를 유지할 수 있다.Also in this case, when the
나사 결합을 위해 스트럿(10) 하부 외주면(13)과 내륜(31)에 대응되게 나사산이 형성될 수 있으며, 외륜(33)과 너클(20)의 결합부(23) 내주면에도 대응되게 나사산이 형성될 수 있다.A thread may be formed corresponding to the lower outer
나사 결합의 경우, 너클(20)의 유지 보수시 분해 및 조립이 용이하여 작업자의 정비성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 차량 주행 중 진동에 따른 나사 풀림이 발생할 수 있으므로 견고한 결합을 위해서는 압입식 결합이 더 바람직하다.In the case of the screw coupling, disassembly and assembly of the
이하에서는 본 발명의 작용을 설명한다. Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
본 발명은 스트럿의 하부 외주면에 볼 베어링의 내륜이 압입식으로 결합되고, 너클의 상부 결합부의 내주면에 외륜이 압입식으로 결합되는 것을 기본 구조로 하며, 상기 결합 구조의 장점을 종래와 대비하여 설명한다.The present invention has a basic structure in which the inner ring of the ball bearing is press-fitted to the lower outer circumferential surface of the strut, and the outer ring is press-fitted to the inner circumferential surface of the upper engaging portion of the knuckle. do.
상술한 바와 같이 볼 베어링(30)으로 스트럿(10)과 너클(20)을 연결하면 너클(20) 회전시 너클(20)과 결합된 외륜(33)은 회전하나 볼(35)의 회전운동으로 내륜(31)이 고정되어 스트럿(10)이 고정된 상태를 유지할 수 있다.When the
너클 회전시 스트럿이 고정되면 도 4에 도시된 바와 같이, 조향시 스트럿(10)의 이상적인 스프링 하중 축(ideal axis)(A)이 고정되어 외력을 코일 스프링(15)과 쇼크업소버(S/ABS)(17)만으로 흡수할 수 있어 승차감이 향상된다.4, when the strut is fixed when the knuckle is rotated, an ideal spring axis A of the
또한, 너클 회전시 스트럿이 고정되면 스트럿(10) 회전 궤적 만큼의 여유공간이 늘어나기 때문에 패키지 자유도가 증가한다. 스트럿 회전 궤적은 도 5의 B 부분이 해당한다.Further, when the struts are fixed at the time of the knuckle rotation, the free space of the
또한, 너클 회전시 스트럿이 고정되면 볼 베어링(30)와 스트럿(10) 내부 마찰력이 사라지기 때문에 조타 기능이 줄고 조타감이 향상된다.Further, when the strut is fixed when the knuckle is rotated, the friction between the
종래에 조향시 너클의 회전에 의해 스트럿이 회전하면 로드는 고정된 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이, 스트럿(10)이 회전하므로 로드와 쇼크업소버 오일의 마찰력이 발생하고 조타감이 저하된다.Conventionally, when the strut rotates due to the rotation of the knuckle during steering, the
또한, 너클(20) 회전시 스트럿(10)이 고정되면 로드와 스트럿(10) 내부 마찰력에 대한 반력이 발생하지 않기 때문에 로드와 인슐레이터(11) 간 이음 문제와 체결 너트 풀림 문제가 방지된다. Further, when the
종래에 스트럿 회전시 로드와 스트럿(10) 내부 회전 마찰력에 대하여 반력이 발생하는 부분은 도 7에서 C 부분이 해당된다.The portion where the reaction force is generated with respect to the rotational friction force inside the rod and the
상술한 바와 같이, 본 발명은 조향시 너클(20)은 회전하고 스트럿(10)은 고정 상태를 유지하는 구조로 개선하여 승차감을 향상시키고, 패키지 자유도를 증가하고, 조타감을 향상시키고, 이음 및 너트 풀림 문제 등을 개선할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention improves the structure in which the
본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Best Mode for Carrying Out the Invention The present invention has been described with reference to the drawings and the specification. Although specific terms are used herein, they are used for the purpose of describing the present invention only and are not used to limit the scope of the present invention described in the meaning of the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10: 스트럿
11: 인슐레이터
13: 하부 외주면
15: 코일 스프링
17: 쇼크업소버
20: 너클
21: 너클암
23: 결합부
30: 베어링 부재(볼 베어링)
31: 내륜
33: 외륜
35: 볼
A: Ideal axis
B: 스트럿 회전 궤적
C: 회전 마찰력에 대하여 반력이 발생하는 부분10: Strut 11: Insulator
13: lower outer circumferential surface 15: coil spring
17: shock absorber 20: knuckle
21: Knuckle arm 23:
30: bearing member (ball bearing) 31: inner ring
33: Outer ring 35: Ball
A: Ideal axis B: Strut rotation locus
C: a portion where a reaction force is generated with respect to the rotational friction force
Claims (10)
너클; 및
상기 스트럿과 너클 사이를 연결하여 조향시 상기 너클은 회전하고 스트럿은 고정 상태를 유지하도록 하는 베어링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.Strut;
Knuckle; And
And a bearing member for connecting the strut and the knuckle to allow the knuckle to rotate and the strut to remain stationary when steered. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
상기 베어링 부재는 상기 스트럿의 하부 외주면에 내륜이 압입되고, 상기 너클의 상부 내주면에 외륜이 압입되는 볼 베어링인 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.The method according to claim 1,
Wherein the bearing member is a ball bearing in which an inner ring is press-fitted to a lower outer circumferential surface of the strut and an outer ring is press-fitted to an inner circumferential surface of the knuckle.
상기 스트럿의 하부 외주면 또는 상기 볼 베어링의 내륜에는 서로 치합하는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.The method of claim 2,
And a protrusion that engages each other is formed on a lower outer circumferential surface of the strut or an inner ring of the ball bearing.
상기 너클의 상부 내주면 또는 상기 볼 베어링의 외륜에는 서로 치합하는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.The method of claim 2,
And the outer circumference of the knuckle or the outer ring of the ball bearing are formed with protrusions that mate with each other.
상기 스트럿의 하부 외주면에 설치되는 링 형상의 내륜;
상기 내륜의 외측에 배치되는 링 형상의 외륜;
상기 내륜과 상기 외륜 사이에 구비되는 볼; 및
상기 외륜에 설치되는 링 형상의 결합부를 구비하는 너클을 포함하는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.Strut;
A ring-shaped inner ring provided on a lower outer circumferential surface of the strut;
A ring-shaped outer ring disposed on the outer side of the inner ring;
A ball provided between the inner ring and the outer ring; And
And a knuckle having a ring-shaped coupling portion provided on the outer ring.
상기 내륜과 상기 스트럿의 하부 외주면은 압입식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.The method of claim 5,
Wherein the inner ring and the lower outer circumferential surface of the strut are installed in a press-fit manner. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
상기 외륜과 상기 너클의 결합부는 압입식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.The method of claim 5,
And the coupling portion of the outer ring and the knuckle is installed in a press-fit manner.
상호 설치되는 상기 내륜 및 상기 외륜의 높이와 상기 너클의 결합부의 높이와 상기 스트럿의 하부 외주면의 높이는 서로 대응되는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.The method of claim 5,
Wherein the height of the inner ring and the outer ring, the height of the engaging portion of the knuckle, and the height of the lower outer circumferential surface of the strut correspond to each other.
상기 내륜과 상기 스트럿의 하부 외주면은 나사 결합식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.The method of claim 5,
Wherein the inner ring and the lower outer circumferential surface of the strut are installed in a threaded manner. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
상기 외륜과 상기 너클의 결합부는 나사 결합식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 맥퍼슨 스트럿 서스펜션.The method of claim 5,
And the coupling portion of the outer ring and the knuckle is installed in a screw-engagement manner.
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Patent Citations (2)
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