KR20200069593A - 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안티 다이브 성능 및 임팩트 개선 성능을 동시에 얻을 수 있도록 한 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 로워암과 너클 간의 체결 구조를 범프 동작시 너클을 후방으로 이동시킬 수 있는 스크류 구조로 개선하여, 전륜 로워암의 양끝 지점을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 증대시키더라도, 제동시 범프 동작에 의하여 너클이 후방 이동됨에 따라 휠의 전방 이동량을 줄일 수 있도록 함으로써, 안티-다이브 성능과 임팩트 개선 성능을 동시에 얻을 수 있는 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치{DEVICE FOR JOINTING LOWER ARM AND KNUCKLE OF VEHICLE}

본 발명은 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로워암과 너클 간의 체결 구조를 스크류 구조를 이용하여 너클의 후방 이동이 가능한 구조로 개선하여, 안티 다이브 성능 및 임팩트 개선 성능을 동시에 얻을 수 있도록 한 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치에 관한 것이다.

차량용 서스펜션 장치는 첨부한 도 1에 도시된 바와 같이 쇽업소버 장치(10)와, 휠(24)에서 들어오는 하중을 서브프레임(26)으로 전달하고 휠의 움직임을 원하는 위치로 제어하는 로워암(12)과, 쇽업소버 장치(10)의 스트럿과 로워암(12) 간에 연결되어 차량의 전/후/좌/우 하중을 받으면서 휠의 회전을 지지하는 너클(14)을 포함하여 구성되고, 상기 로워암(12)과 너클(14)은 휠의 조향축 기능을 하도록 볼조인트(16) 구조로 상호 체결된다.

한편, 차량의 급제동과 같은 상황시, 관성력에 의해 전륜을 지지하는 쇽업소버는 급격히 압축하게 되고, 상대적으로 후륜을 지지하는 쇽업소버는 신장하여, 차량은 전체적으로 앞쪽이 하방으로 기울어지게 되는 바, 이와 같은 현상을 다이브 (DIVE) 현상이라 한다.

상기 다이브 현상이 발생하면 운전자 및 승객이 전방으로 쏠리면서 상해를 입을 위험이 있고, 승차감을 크게 저하시키는 문제점이 따르게 된다.

또한, 상기 다이브 현상은 승차감 저하 및 승객에거 상해 위험성을 유발함과 함께 실질적인 충돌 사고시 임팩트 센서에 충격이 제대로 전해지지 않게 하므로, 실제 충돌 사고시 에어백 미전개 상황을 발생시키는 원인이 될 수 있다.

이에, 제동시 상기 다이브 현상을 해소하기 위한 안티-다이브 장치가 요구된다.

상기 안티-다이브 방안으로서, 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이 전륜 로워암의 양끝 지점인 A점(너클과의 체결지점)과 G점(서브프레임과의 체결지점)을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 증대시키면 다이브 현상을 최소화시킬 수 있는 안티-다이브 성능을 얻을 수 있다.

그러나, 상기 전륜 로워암의 양끝 지점인 A점과 G점을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 증대시킬수록 제동시 안티-다이브 성능을 얻을 수 있지만, 반면 전륜 로워암의 양끝 지점인 A점과 G점을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 감소시킬수록 제동시 휠의 전방 이동량을 줄여서 임팩트 개선 성능(충돌 방지 성능)을 얻을 수 있다.

다시 말해서, 원하는 안티-다이브 성능을 얻기 위해서는 전륜 로워암의 양끝 지점인 A점과 G점을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 증대시켜야 하고, 반대로 원하는 임팩트 개선 성능을 얻기 위해서는 전륜 로워암의 양끝 지점인 A점과 G점을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 감소시켜야 하므로, 안티-다이브 성능과 임팩트 개선 성능을 동시에 얻는데 어려움이 있다.

이에, 서로 상충되는 안티-다이브 성능과 임팩트 개선 성능을 동시에 얻을 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 로워암과 너클 간의 체결 구조를 범프 동작시 너클을 후방으로 이동시킬 수 있는 스크류 구조로 개선하여, 전륜 로워암의 양끝 지점을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 증대시키더라도, 제동시 범프 동작에 의하여 너클이 후방 이동됨에 따라 휠의 전방 이동량을 줄일 수 있도록 함으로써, 안티-다이브 성능과 임팩트 개선 성능을 동시에 얻을 수 있는 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치에 있어서, 상기 로워암에 형성되는 숫스크류를 갖는 고정부재; 암스크류를 갖는 구조로 구비되어 상기 너클과 연결되는 회동부재; 및 상기 너클과의 연결을 위하여 회동부재의 상단부에 장착되는 너클 장착용 베어링; 을 포함하여 구성되고, 상기 고정부재의 숫스크류와 상기 회동부재의 암스크류를 상호 체결시킨 상태에서 상기 회동부재가 범프 발생에 의하여 각회전하며 후방으로 스크류 이송되어 너클의 후방 이동이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 고정부재는 로워암에 형성되는 'ㄷ'자형 고정 브라켓과, 숫스크류가 형성된 구조로 구비되어 고정 브라켓의 양측판 간에 연결 고정되는 고정로드로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 회동부재는 내경부에 암스크류가 형성된 회동블럭과, 회동블럭의 외경부로부터 상방향으로 연장되어 상기 너클 장착용 베어링을 매개로 너클과 연결되는 회동로드로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

로워암과 너클 간의 체결 구조를 제동에 따른 범프 발생시 너클을 후방으로 이동시킬 수 있는 스크류 구조로 개선하여, 안티-다이브 성능을 향상시키기 위해 로워암의 양끝 지점을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 증대시키더라도, 제동 상황에서의 범프 발생시 너클이 스크류 구조에 의하여 후방 이동됨에 따라 휠의 전방 이동량을 줄일 수 있고, 그에 따라 안티-다이브 성능 외에 휠의 전방 이동량 감소에 따른 임팩트 개선 성능을 함께 얻을 수 있다.

도 1은 차량용 서스펜션 장치를 도시한 개략도,
도 2는 너클과 취부되는 휠의 센터 대비 로워암의 양끝 지점에 대한 지오메트리 포인트를 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치를 도시한 단면 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치에 대한 작동 상태를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치를 도시한 사시도 및 단면도로서, 도면부호 100은 로워암의 외측단부 형성되는 고정부재를 지시하고, 도면부호 200은 너클의 하단부에 형성되는 회동부재를 지시한다.

상기 고정부재(100)는 로워암(12, 도 5에 지시됨)의 외측단부에 형성되는 것으로서, 숫스크류를 갖는 구조로 구비된다.

보다 상세하게는, 상기 고정부재(100)는 로워암(12)의 외측단부에 일체로 형성되는 'ㄷ'자형 고정 브라켓(110)과, 숫스크류(122)가 형성된 구조로 구비되어 고정 브라켓(110)의 양측판 간에 연결 고정되는 고정로드(120)로 구성된다.

이때, 상기 고정로드(120)를 고정 브라켓(110)의 양측판을 관통시켜 배열한 상태에서 고정브라켓(110)의 양측판 외측에서 고정로드(120)의 양단부에 너트를 체결함으로써, 고정로드(120)가 고정 브라켓(110)의 양측판 간에 연결되며 고정되는 상태가 된다.

상기 회동부재(200)는 로워암과 체결되는 너클의 하단부에 형성되는 것으로서, 고정부재(100)의 숫스크류(122)와 체결되도록 암스크류를 갖는 구조로 구비된다.

보다 상세하게는, 상기 회동부재(200)는 내경부에 암스크류(212)가 형성된 중공의 회동블럭(210)과, 회동블럭(210)의 외경부로부터 상방향으로 연장되어 너클(14, 도 5에 지시됨)의 하단부와 연결되는 회동로드(220)로 구성된다.

또한, 상기 회동로드(220)의 상단부에는 너클 장착용 베어링(230)이 장착되며, 이 너클 장착용 베어링(230)을 매개로 회동로드(220)의 상단부가 너클(14)과 연결되는 상태가 된다.

이때, 상기 너클(12)의 하단부가 회동로드(220)의 상단부에 장착된 너클 장착용 베어링(230)에 장착됨으로써, 너클(12)이 조향시 조타를 위하여 회전 가능한 상태가 된다.

한편, 상기 고정부재(100)의 구성 중 고정로드(120)를 고정 브라켓(110)의 양측판을 관통시켜 너트로 체결하기 전에 상기 회동부재(200)의 구성 중 회동블럭(210)의 내경부로 삽입하여, 고정로드(120)의 숫스크류(122)와 회동블럭(210) 내의 암스크류(212)가 서로 스크류 체결되도록 한다.

이와 같이, 상기 고정부재(100)의 구성 중 고정로드(120)에 형성된 숫스크류(122)와 상기 회동부재(200)의 구성 중 회동블럭(210)에 형성된 암스크류(212)를 서로 스크류 체결시킨 상태에서 제동에 따른 차량의 범프 발생시, 상기 회동블럭(210) 및 회동로드(220)를 포함하는 회동부재(200)가 범프 발생에 의하여 각회전하며 후방으로 스크류 이송되고, 회동로드(220)와 연결된 너클(14)도 후방으로 이동될 수 있다.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 로워암과 너클 간의 체결 장치에 대한 작동 흐름을 첨부한 도 2 및 도 5를 참조로 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 2를 참조로 전술한 바와 같이 안티-다이브 방안으로서, 전륜 로워암의 양끝 지점인 A점(너클과의 체결지점)과 G점(서브프레임과의 체결지점)을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 증대시킬수록 다이브 현상을 최소화시킬 수 있는 안티-다이브 효과를 얻을 수 있다.

이에, 상기 로워암의 양끝 지점인 A점(너클과의 체결지점)과 G점(서브프레임과의 체결지점)을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 기존 대비 증대시킨 것으로 전제하여, 로워암과 너클 간의 체결 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보기로 한다.

통상적으로 차량의 제동시 관성력 및 노면 등의 조건에 따라 휠의 범프가 발생하는 바, 이때 도 5에서 보듯이 범프 발생시 로워암(12)과 너클(14) 간의 각도(β)가 범프 발생 전의 로워암(12)과 너클(14) 간의 각도(α)에 비하여 증가하게 된다.

이러한 범프 발생시, 상기 로워암(12)과 연결된 상태인 고정로드(120)와 상기 너클(14)과 연결된 회동로드(210) 간의 각도(β)도 범프 발생 이전 각도(α)에 비하여 증가하는 상태가 된다.

즉, 상기 고정로드(120)가 고정된 상태에서 상기 회동로드(210)가 범프 발생에 의하여 각회전하여, 범프 발생시 고정로드(120)와 회동로드(210) 간의 각도(β)가 범프 발생 이전 각도(α)에 비하여 증가하게 된다.

이때, 상기 고정로드(120)가 고정된 상태에서 상기 회동로드(210)가 범프 발생에 의하여 각회전하면, 고정로드(120)의 숫스크류(122)에 대하여 회동블럭(210) 내의 암스크류(212)가 후방으로 스크류 이송하여, 결국 회동블럭(210)과 일체로 된 회동로드(210), 그리고 회동로드(210)와 연결된 너클(14)이 함께 소정 거리 만큼 후방으로 이동되는 상태가 된다.

따라서, 상기 안티-다이브 성능을 향상시키기 위해 상기 로워암의 양끝 지점인 A점(너클과의 체결지점)과 G점(서브프레임과의 체결지점)을 이은 선과 지면 간의 각도(ε)를 기존 대비 증대시키더라도, 제동 상황에서의 범프 발생시 너클이 스크류 구조에 의하여 후방 이동됨에 따라 휠의 전방 이동량을 줄일 수 있고, 그에 따라 안티-다이브 성능 외에 휠의 전방 이동량 감소에 따른 임팩트 개선 성능(충돌 방지 성능)을 함께 얻을 수 있다.

12 : 로워암
14 : 너클
100 : 고정부재
110 : 고정 브라켓
120 : 고정로드
122 : 숫스크류
200 : 회동부재
210 : 회동블럭
212 : 암스크류
220 : 회동로드
230 : 너클 장착용 베어링

Claims (4)

1. 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치에 있어서,
   상기 로워암에 형성되는 고정부재;
   상기 너클과 연결되는 회동부재; 및
   상기 너클과의 연결을 위하여 회동부재의 상단부에 장착되는 너클 장착용 베어링;
   을 포함하여 구성되고, 상기 고정부재와 상기 회동부재 간의 나사산 결합을 통해 상호 체결시킨 상태에서 상기 회동부재가 범프 발생에 의하여 각회전하며 후방으로 이송되어 너클의 후방 이동이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 로워암에 형성된 고정부재에는 숫스크류가 형성되고, 상기 너클과 연결된 회동부재에는 암스크류가 형성되어, 서로 나사산 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 고정부재는 로워암에 형성되는 'ㄷ'자형 고정 브라켓과, 숫스크류가 형성된 구조로 구비되어 고정 브라켓의 양측판 간에 연결 고정되는 고정로드로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 회동부재는 내경부에 암스크류가 형성된 회동블럭과, 회동블럭의 외경부로부터 상방향으로 연장되어 상기 너클 장착용 베어링을 매개로 너클과 연결되는 회동로드로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 로워암과 너클 간의 체결 장치.

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