KR20180066517A - 조절식 트레일링암 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 후륜 캠버조절 및 강성 보강을 위한 조절식 트레일링암에 관한 것이다.
본 발명에 의한 조절식 트레일링암은 제1암과 제2암이 터언버클에 의해 연결되어 전체 길이를 조절하고, 제1암 또는 제2암의 일단부는 필로우 볼 조인트에 의해 서스펜션의 암에 연결되며, 터언버클은 제1암의 암나사부에 나사결합되는 제1숫나사부와 제2암의 암나사부에 나사결합되는 제2숫나사부를 구비하는 스터드 볼트와, 제1숫나사부에 나사결합되어 제1암의 풀림을 방지하는 제1로크 너트와, 제2숫나사부에 결합되어 제2암의 풀림을 방지하는 제2로크 너트를 포함한다.
본 발명에 의하면, 길이조절이 가능하여 캠버 또는 토우값 조절이 가능하며 서스펜션 튜닝 등이 동반되었을 때 충분한 강성이 확보되고 차륜 정렬의 자유도를 증가시켜 차량의 주행환경에 따라 차륜의 정렬을 다양하게 하여 타이어의 편마모 현상을 줄일 수 있다는 효과가 있다.
본 발명에 의한 조절식 트레일링암은 제1암과 제2암이 터언버클에 의해 연결되어 전체 길이를 조절하고, 제1암 또는 제2암의 일단부는 필로우 볼 조인트에 의해 서스펜션의 암에 연결되며, 터언버클은 제1암의 암나사부에 나사결합되는 제1숫나사부와 제2암의 암나사부에 나사결합되는 제2숫나사부를 구비하는 스터드 볼트와, 제1숫나사부에 나사결합되어 제1암의 풀림을 방지하는 제1로크 너트와, 제2숫나사부에 결합되어 제2암의 풀림을 방지하는 제2로크 너트를 포함한다.
본 발명에 의하면, 길이조절이 가능하여 캠버 또는 토우값 조절이 가능하며 서스펜션 튜닝 등이 동반되었을 때 충분한 강성이 확보되고 차륜 정렬의 자유도를 증가시켜 차량의 주행환경에 따라 차륜의 정렬을 다양하게 하여 타이어의 편마모 현상을 줄일 수 있다는 효과가 있다.
Description
본 발명은 조절식 트레일링암에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 후륜 캠버조절 및 강성 보강을 위한 조절식 트레일링암에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 현가장치(서스펜션)는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서, 자체무게를 지탱하고 바퀴의 접지력 유지 등의 역할을 담당하며, 암 또는 링크, 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등으로 구성된다.
현가장치(서스펜션)는 차량의 장착부위에 따라 앞현가장치와 뒤현가장치로 구분되어지고, 현가장치는 토션빔형과 트레일링암형과 더블위시본형과 멀티링크형 등이 있다.
토션빔형의 현가장치는 경량의 전륜구동차량의 후륜 서스펜션에 적합한 형식이며, 좌우의 차축을 연결하는 빔이 있고, 양끝에 트레일링암을 결합시켜, 트레일링암으로 전후방향의 위치 결정과 힘을 감당하게 하는 형식이다. 트레일링암형의 현가장치는 후륜 전용 서스펜션으로, 차축 전방에 있는 차체쪽의 피봇과 차축을 암으로 결합한 형식으로서, 피봇의 회전축과 차체 중심선의 각도에 따라 풀 트레일링암(Full trailing arm)형과 세미 트레일링암(Semi trailing arm)형으로 나누어진다. 더블위시본형의 현가장치는 새의 흉골 모양으로 된 암이 2개 붙어 있는 형태로서, 스트럿형 현가장치보다 승차감이나 조안성이 유리하다. 멀티링크형의 현가장치는 복수(4 ~ 5개)의 링크가 차체에 고정된 복잡한 구조로, 정밀도가 필요하고 고비용이며, 승차감이나 조안성이 유리한 현가장치이다.
자동차의 운동성능은 서스펜션 구조에 따라 달라지며, 구조를 이루고 있는 링크 등의 구조물들의 소재, 형상 등에 의해 성능을 변화시킬 수 있다. 서스펜션 튜닝은 주행안정성 확보를 위한 필수적인 요소이므로, 고속주행 안정성을 확보하기 위해 서스펜션 링크류의 강성을 확보하는 것이 중요하다.
종래 트레일링암은 길이조절이 불가능하며 단순 강철을 활용한 프레스로 제작되어 파이프식 구조보다 강성이 약하다. 트레일링암의 길이조절이 불가할 경우에는 차량의 차고를 조절하거나, 캠버, 토우 값을 조절할 때 조절에 제한이 생길 수 밖에 없다는 문제점이 있다.
또한 종래 트레일링암은 연결부위가 고무 부싱으로 되어 있으므로, 횡방향 또는 종방향으로의 하중 및 비틀림 제어를 하지만 완전히 제어하지 못하고 원활히 움직여야 하는 피벗 포인트에서도 동일하게 저항으로 작용한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 길이조절이 가능하여 캠버 또는 토우값 조절이 가능하며 서스펜션 튜닝 등이 동반되었을 때 충분한 강성이 확보되고 차륜 정렬의 자유도를 증가시켜 차량의 주행환경에 따라 차륜의 정렬을 다양하게 하여 타이어의 편마모 현상을 줄일 수 있는 조절식 트레일링암을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 필로우 볼에 의해 유격을 줄이고 차체 운동성을 좋게 하고 횡방향 및 종방향으로 가해지는 하중에 대해서 완전한 움직임을 제어하면서 피벗 포인트로써 회전방향에 대한 자유도를 높여 차량의 롤링현상을 완화해주며 스티어링 반응을 빠르게 하는 조절식 트레일링암을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 조절식 트레일링암은 제1암과 제2암이 터언버클에 의해 연결되어 전체 길이를 조절하고, 제1암 또는 제2암의 일단부는 필로우 볼 조인트에 의해 서스펜션의 암에 연결된다.
터언버클은 제1암의 암나사부에 나사결합되는 제1숫나사부와 제2암의 암나사부에 나사결합되는 제2숫나사부를 구비하는 스터드 볼트와, 제1숫나사부에 나사결합되어 제1암의 풀림을 방지하는 제1로크 너트와, 제2숫나사부에 결합되어 제2암의 풀림을 방지하는 제2로크 너트를 포함한다.
필로우 볼 조인트는 제1암 또는 제2암에 착탈가능하게 고정될 수 있다.
필로우 볼 조인트는 중앙부가 구형으로 형성된 중공의 볼 스터드와, 볼 스터드의 구형 외표면에 구름 가능하게 밀착되는 베어링과, 베어링을 감싸며 장착되며 제1암 또는 제2암의 일단에 형성되는 외부 케이스와, 외부 케이스의 내경면에 장착되는 시트와, 외부케이스의 일측 또는 양측에 끼워져 장착되는 더스트 커버를 포함한다.
본 발명에 의한 조절식 트레일링암에 의하면, 길이조절이 가능하여 캠버 또는 토우값 조절이 가능하며 서스펜션 튜닝 등이 동반되었을 때 충분한 강성이 확보되고 차륜 정렬의 자유도를 증가시켜 차량의 주행환경에 따라 차륜의 정렬을 다양하게 하여 타이어의 편마모 현상을 줄일 수 있다는 효과가 있다.
또한, 필로우 볼에 의해 유격을 줄이고 차체 운동성을 좋게 하고 횡방향 및 종방향으로 가해지는 하중에 대해서 완전한 움직임을 제어하면서 피벗 포인트로써 회전방향에 대한 자유도를 높여 차량의 롤링현상을 완화해주며 스티어링 반응을 빠르게 한다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 조절식 트레일링암을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 입면도이다(필로우 볼 조인트 제외).
도 3은 도 2의 분해도이다.
도 4은 도 1의 필로우 볼 조인트의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5은 본 발명에서 필로우 볼 조인트의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에서 필로우 볼 조인트의 또 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 1의 트레일링암이 현가장치에 장착된 예를 나타내는 사진이다.
도 2는 도 1의 입면도이다(필로우 볼 조인트 제외).
도 3은 도 2의 분해도이다.
도 4은 도 1의 필로우 볼 조인트의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5은 본 발명에서 필로우 볼 조인트의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에서 필로우 볼 조인트의 또 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 1의 트레일링암이 현가장치에 장착된 예를 나타내는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 조절식 트레일링암을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 입면도이며(필로우 볼 조인트 제외), 도 3은 도 2의 분해도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 조절식 트레일링 암(100)은 제1암(110과 제2암(120)과 터언버클(130) 및 필로우 볼 조인트(140)를 포함한다.
조절식 트레일링 암(100)은 제1암(110)과 제2암(120)이 터언버클(130)에 의해 연결되어 전체 길이를 조절하고, 제1암(110) 또는 제2암(120)의 일단부(터언버클이 결합된 반대측 단부)는 필로우 볼 조인트(140)에 의해 서스펜션(현가장치, SP)의 암에 연결되는 구조로 되어 있다. 이하의 설명에서는 제1암(110) 및 제2암(120)의 일단부가 모두 필로우 볼 조인트(140)에 의해 서스펜션(SP)의 암에 연결되는 구조에 대해 예로 들어 설명한다.
제1암(110) 및 제2암(120)의 일단부에는 필로우 볼 조인트(140)를 이루는 후술하는 원통형의 외부 케이스(141)가 일체로 형성된다. 제1암(110) 및 제2암(120)은 외형이 육각 단면 등의 각형 단면이나 원형 단면으로 되어 있으며, 본 로드(111)(121)의 타단부에는 터언버클(130)이 나사결합되는 암나사부(도시안됨)가 형성된다. 본 로드(111)(121)의 일단부는 절곡되어 외부 케이스(141)에 연결된다.
터언버클(130)은 제1암(110)의 암나사부에 나사결합되는 제1숫나사부(131a)와 제2암(120)의 암나사부에 나사결합되는 제2숫나사부(131b)가 경계부(131c)에 의해 이어진 스터드 볼트(131)와, 제1숫나사부(131a)에 나사결합되어 제1암(110)의 풀림을 방지하는 제1로크 너트(132)와, 제2숫나사부(131b)에 결합되어 제2암(120)의 풀림을 방지하는 제2로크 너트(133)를 포함한다. 제1숫나사부(131a)와 제2숫나사부(131b)는 서로 반대방향으로 진행하는 나사산으로 되어 있고, 이에 따라 제1로트 너트(132)와 제2로크 너트(133)도 서로 반대방향으로 진행하는 나사산으로 되어 있다.
필로우 볼 조인트(140)(140')는 도 4에 도시한 바와 같이, 중앙부가 구형으로 형성된 중공의 볼 스터드(142)와, 볼 스터드(142)의 구형 외표면에 구름 가능하게 밀착되는 베어링(143)과, 베어링(143)을 감싸며 장착되며 제1암(110) 및 제2암(120)의 일단에 형성되는 외부 케이스(141)와, 외부 케이스(141)의 내경면 장착되는 시트(144)와, 외부 케이스(141)의 일측에 끼워져 장착되는 하나의 더스트 커버(145)를 포함한다.
볼 스터드(142)는 마운팅 볼트 등을 통해 차체에 연결되는 회전축으로서, 중공이 형성된 중공형 축(142a)과, 중공형 축(142a) 상에 일체로서 형성된 구형부(142b)를 포함한다. 구형부(142b)는 중공형 축(142a)의 중앙 부분에 구형으로 볼록한 볼 형태로 이루어지며, 중공형 축(142a)에 대하여 그 축 원주 방향으로 회전하는 특성, 및 축의 상하 방향으로 유동하는 특성을 부여한다.
베어링(143)은 중공형 축(142a)의 원주 방향 회전 및 상하 방향 유동을 지지하기 위한 것으로, 구형부(142a)의 외표면에 구름 접촉 가능하게 장착된다. 베어링(143)은 플라스틱과 같은 합성수지 재로 이루어지며, 볼 스터드(142)의 구형 중앙부에서 비대칭으로 형성된 일체형 베어링으로 되어 있다.
본 실시예에서는 외부케이스(141)의 내부로 베어링(143)이 압입되고, 시트(144)가 베어링(143)의 일측 외주면에 밀착되면서 외부케이스(141)의 내측면으로 압입되는 코오킹 공정을 통해 제작된다. 더스트 커버(145)는 외부 케이스(141)의 일측 단부에 스웨이징 방식으로 압입되며 장착된다.
도 5는 다른 예의 필로우 볼 조인트(240)(240')를 나타내는 단면도이다. 다른 예의 필로운 볼 조인트(240)(240')는 중앙부가 구형으로 형성된 중공의 볼 스터드(242)와, 볼 스터드(242)의 구형 외표면에 구름 가능하게 밀착되는 베어링(243)과, 베어링(243)을 감싸며 장착되며 제1암(110) 및 제2암(120)의 일단에 형성되는 외부 케이스(241)와, 외부 케이스(241)의 내주면에 끼워져 베어링(243)을 감싸며 장착되는 시트(244)와, 외부테이스(241)의 양측에 끼워져 장착되는 두개의 더스트 커버(245)를 포함한다.
도 5의 실시예의 베어링(243)은 서로 분리 결합 가능한 한 쌍으로 이루어지며, 구형 중앙부의 외표면에 구름 접촉가능하게 장착된다. 한 쌍의 베어링(243)은 볼 스터드(242)의 구형부를 사이에 두고 중공형 축의 양 단부에 축방향을 따라 끼워진다.
시트(244)는 베어링(243)의 외표면을 지지하며, 베어링(243)을 볼 스터드(242)의 구형부의 외표면에 더욱 밀착되게 밀봉하는 베어링 시트이다. 시트(244)는 합성수지 소재로 이루어지며, 외부케이스(241)와 베어링(243) 사이에서 인서트 몰딩(insert molding) 성형된다. 즉, 시트(244)는 외부 케이스(241)의 내주면과 베어링(243)의 외주면 사이에서 외부 케이스(241)와 베어링(243)을 일체로 지지하는 몰딩부로 이루어진다.
도 6은 필로우 볼 조인트의 또 다른 예를 나타내는 사시도이다. 본 실시예의 필로우 볼 조인트(340)는 제1암(110) 및 제2암(120)에 착탈가능하게 고정되는 구조로 되어 있다. 도시한 바와 같이, 외부 케이스(341)가 제1암(110) 및 제2암(120)의 본 로드(R)에 나사결합되어 로크너트(N)로 풀림이 방지하게 되어 있다. 이러한 구성은 트레일링암의 조절의 자유도를 더욱 높이는 효과가 있다.
필로우 볼 조인트(340)의 나머지 구성은 제4 또는 도 5의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
트레일링암의 필로우 볼 조인트(140, 240, 340)는 서스펜션의 어퍼 암(upper arm)과 로워 암(lower arm), 그리고 로워 암과 측부 암의 결합부분에 장착되며, 이를 부품과 자체를 상호 연결하게 된다.
도 7은 도 1의 트레일링암이 현가장치(서스펜션)에 장착된 예를 나타내는 사진이다. 도시한 바와 같이 현가장치(SP)에 장착된 트레일링암(100)에서 터언 버클(130)의 회전에 따라 제1암(110)과 제2암(120)의 결합 길이를 조정하고 로크너트(132)(133)로 풀림을 방지하게 됨에 따라 캠버 또는 토우값을 용이하게 조정할 수 있다.
본 발명의 트레일링암(100)의 길이조절로 서스펜션 튜닝 등이 동반되었을 때 충분한 강성이 확보되고 차륜 정렬의 자유도를 증가시켜 차량의 주행환경에 따라 차륜의 정렬을 다양하게 하여 타이어의 편마모 현상을 줄일 수 있게 된다.
또한, 필로우 볼 조인트(140)에 의해 종래 고무부시에 비해 유격을 줄이고 차체 운동성을 좋게 하고 횡방향 및 종방향으로 가해지는 하중에 대해서 완전한 움직임을 제어하면서 피벗 포인트로써 회전방향에 대한 자유도를 높여 차량의 롤링현상을 완화해주며 스티어링 반응을 빠르게 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 조절식 트레일링암
110 : 제1암 111, 121 : 본 로드
120 : 제2암 130 : 터언버클
131 : 스터드 볼트 132 : 제1로크너트
133 : 제2로크너트 140 : 필로우 볼 조인트
141 : 외부 케이스 142 : 볼 스터드
143 : 베어링 144 : 시트
145 : 더스트 커버
110 : 제1암 111, 121 : 본 로드
120 : 제2암 130 : 터언버클
131 : 스터드 볼트 132 : 제1로크너트
133 : 제2로크너트 140 : 필로우 볼 조인트
141 : 외부 케이스 142 : 볼 스터드
143 : 베어링 144 : 시트
145 : 더스트 커버
Claims (4)
- 제1암과 제2암이 터언버클에 의해 연결되어 전체 길이를 조절하고,
제1암 또는 제2암의 일단부는 필로우 볼 조인트에 의해 서스펜션의 암에 연결되는 것을 특징으로 하는 조절식 트레일링암. - 청구항 1에 있어서,
상기 터언버클은
상기 제1암의 암나사부에 나사결합되는 제1숫나사부와 상기 제2암의 암나사부에 나사결합되는 제2숫나사부를 구비하는 스터드 볼트와,
상기 제1숫나사부에 나사결합되어 상기 제1암의 풀림을 방지하는 제1로크 너트와,
상기 제2숫나사부에 결합되어 상기 제2암의 풀림을 방지하는 제2로크 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 조절식 트레일링암. - 청구항 1에 있어서,
상기 필로우 볼 조인트는 상기 제1암 또는 상기 제2암에 착탈가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 조절식 트레일링암. - 청구항 1에 있어서,
상기 필로우 볼 조인트는
중앙부가 구형으로 형성된 중공의 볼 스터드와,
상기 볼 스터드의 구형 외표면에 구름 가능하게 밀착되는 베어링과,
상기 베어링을 감싸며 장착되며 상기 제1암 또는 상기 제2암의 일단에 형성되는 외부 케이스와,
상기 외부 케이스의 내경면에 장착되는 시트와,
상기 외부케이스의 일측 또는 양측에 끼워져 장착되는 더스트 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 조절식 트레일링암.
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CN112060848A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-11 | 张家港市汇琨精密钣金有限公司 | 一种半挂车悬架拉臂 |
RU204368U1 (ru) * | 2020-11-27 | 2021-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью «Автопродукт» | Регулируемая штанга задней подвески автомобиля |
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2016
- 2016-12-09 KR KR1020160167432A patent/KR20180066517A/ko not_active IP Right Cessation
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