KR900002128B1 - 독립차륜현가장치 - Google Patents

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쥐케이엔 오토모티브 콤포넌쯔 인코오포레이티드
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Abstract

내용 없음.

Description

독립차륜현가장치
제 1 도는 본 발명에 따라 차동장치가 횡방향축선과 차동장치출력축선을 중심으로 회전하는 독립차륜현가장치의 도식적 후면도.
제 2 도는 본 발명의 독립차륜현가장치의 평면도.
제 3 도는 본 발명에 사용하기에 적합한 유니버설 조인트의 부분단면도.
제 4 도는 제 2 도는 선 4-4를 취한 측면도.
제 5 도는 차동장치의 회전설치를 상세히 도시하는 부분단면도.
제 6 도는 본 발명에 따르는 회전설치를 도시하는 제 2 도의 선 6-6을 취한 부분측단면도.
제 7 도는 본 발명에 따라 추진축 엔진출력을 연결하는데에 사용되는 동시에 외측조인트를 차륜에 연결하거나 내축조인트를 차동장치출력에 연결하는데 사용될 수 있는 유니버설조인트의 부분단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 차체 12 : 샤시
16 : 차량프레임 18, 20 : 종방향프레임부재
22 : 횡방향프레임부재 24, 26 : 외측부
28 : 차동장치장착구조물 30, 32 : 내외측아암부
34 : 세미트레일링아암 36, 38 : 피봇장착
40 : 스윙축선 42 : 피봇축선
44 : 탄성환형부싱 46 : 장착캡
48 : 차륜쪽당부 50 : 차륜조립체
52 : 차륜 54 : 차륜축선
56, 58 : 내측 및 외측유니버설조인트 60 : 구동샤프트
61 : 구동출력축선 62 : 내측부재
64 : 외측부재 65 : 내측부재축선
66 : 볼 68 : 외측축선
70 : 차동장치 72 : 차동장치하우징
73 : 차동장치입력 74 : 차동장치입력축선
76 : 차동장치출력축선 80, 82 : 연장부재
84 : 장착허브 86 : 보어
88 : 횡방향피봇축선 90, 92 : 차동장치장착부재
94 : 환형탄성부싱 96 : 부싱캡
100 : 부싱 102 : 피봇핀
104 : 허부 106 : 스터드헤드
108 : 내측반경방향허브표면 112 : 내측반경방향와셔
114 : 외측반경방향와셔 116 : 너트
118 : 외측방경방향 부싱표면 120 : 반경방향여유
112 : 보어 130 : 활주스플라인결합
132 : 차동장치단부 134 : 추진축
136 : 추진축선 138 : 엔진단부
140 : 정속유니버설조인트 142 : 엔진출력
146 : 엔진출력축선
본 발명은 독립차륜현가장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 차동장치가 차량프레임에 견고하게 설치되지 않는 독립차륜현가장치에 관한 것이다.
미합중국 특허 제2,968,357호에 기재된 바와 같이, 차량프레임의 측면레일로부터 한쌍의 횡방향의 트러니언축(trunnion shaft)에 의하여 지지되는 탄성 부싱상에서 차량차동장치가 회전할 수 있도록 함으로써 노면 소음을 방지하면서 차량이 가속되는 동안 발생하는 차량 후단부의 안티-스쿼트(anti-squat)를 감소하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 상기 특허 발명은 차동장치가 지지프레임에 대해서 일방향으로 회전하는 것을 방지하는 동시에 통상적으로 다른 일방향으로의 운동을 억제하는 접합구조물을 구비한다. 더우기, 상기 구조물은 차동장치의 경사각도의 순간변화를 허용하기 위하여 추진축과 차동장치 사이에 유니버설조인트를 구비한다.
미합중국 특허 제3,625,300호에는 지지부재에 의한 자동차의 차축유니트의 현가에 대해 기재되어 있다. 상기 지지부재는 서로 90°의 각도를 이루는 수평방향의 축선을 중심으로 차륜쌍이 차량의 상부구조에 대해 회전하도록 허용하지만, 차륜과 차축기어하우징사이에서 상기 축선을 중심으로 하는 임의의 상대운동을 허용하지 않는다.
프레임이 정상위치(normal position), 와전부하위치(fully loaded position) 및 무부하위치(unloaded position)사이에서 구동면에 대해 변위됨에 따라 차동장치가 프레임에 대하여 회전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한 차동장치가 지지프레임에 관하여 자유롭게 회전할 수만 있다면 추진축과 차동장치사이에 유니버설조인트를 설치하지 않아도 유니버설조인트의 기능이 달성할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 횡방향축선을 형성하는 한쌍의 피봇핀은 차동장치하우징의 양측으로부터 돌출한 연장부재에 의해 지지되며, 상기 피봇핀과 결합하는 한쌍의 저어널부재는 횡방향프레임부재에 의해 지지되어 차동장치가 횡방향축선을 중심으로 그리고 차동장치출력축선을 중심으로 회전할 수 있도록 한다. 피봇핀과 저어널부재 사이에는 탄성부싱이 설치되어 엔진, 차동장치 및 주행면의 진동을 감쇄한다. 추진축은 엔진을 차동장치에 연결시킨다. 추진축의 엔진쪽 단부의 연결은 정속 유니버설조인트형식이며, 추진축의 차동장치쪽 단부는 활주 스플라이(sliding splined)형식이다. 유니버설조인트 형식의 연결은 차량의 프레임이 구동면에 대해 변위됨에 따라 추진축이 엔진에 대해 관접굽힘될 수 있게 한다. 이 관접굽힘은 횡방향축선에 대해 차동장치의 회전운동에 의해 허용되며, 이와 동시에 추진축은 차동장치의 입력축선과 동축을 유지한다.
따라서, 본 발명의 목적은 새롭게 개량된 독립차륜현가장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 차량의 프레임이 구동면에 대해 변위될때 추진축과 엔진사이의 관절굽힘을 허용하도록 차량의 차동장치가 차량프레임에 대해 회전하도록 된 새롭고 개량된 독립차륜현가장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 하나 이상의 축선을 중심으로 회전가능한 차동장치를 구비한 독립차륜현가장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 추진축선과 차동장치입력축선 사이의 관절굽힘을 방지하는 조인트에 의해 추진축이 차동장치에 연결되는, 전술한 형식의 독립차륜현가장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 횡방향프레임부재의 횡방향 축선에 대한 차동장치의 회전을 허용하는 피봇수단이 엔진 또는 차동장치의 진동을 감쇄시키기 위한 탄성부싱을 더 포함하는, 전술한 형식의 독립차륜현가장치를 제공하는 것이다.
이하, 도면을 참고하여 본원 발명에 대해 상세히 설명한다.
제 1 도 및 제 2 도는 4륜차동차의 후면도로서, 이 4륜자동차는 샤시(12)에 장착된 차체(5)를 포함하며, 샤시(12)는 차량프레임(16) 형태의 차량지지수단으로부터 완충장치에 의해 지지된다. 차량프레임(16)은 한쌍의 상호 이격된 종방향프레임부재(18)(20)을 포함하며, 이 종방향프레임부재(18)(20) 사이에는 적어도 하나의 횡방향 서브프레임(subframe) 부재(22)가 고정되어 있다. 샤시 및/또는 샤시지지수단은 샤시부품중의 일부가 차량의 차체내에 제공되는 일체구조의 차량을 포함하는 것으로 의도된 것이다.
횡방향서브프레임(22)는 중앙에 위치한 차동장치장착구조물(28)로부터 외측에 배치된 한쌍의 외부부재(24)(26)을 구비한다. 각각의 외부부재(24)(26)은 한쌍의 피봇장착체(36)(38)에 의하여 세미-트레일링아암(semi-trailing arm) (34)의 내측 및 외측아암부(30)(32)에 연결된다. 상기 한쌍의 피봇장착체(36)(38)은 그 사이에 스윙축선(40)을 형성하는 2개의 지지점을 형성한다. 각 피봇장착체(36)(38)은 세미트레일링아암(34)를 횡방향서브프레임부재(22)에 대해 스윙축선(40)을 중심으로 회전시키는 주지의 수단을 포함하며 이러한 피봇장착체(36)(38)은 탄성의 환형부싱(44)에 의해 지지되는 피봇핀(42)을 포함된다. 상기 환형부싱(44)는 장착캡(46)에 의해 세미트레일링아암(34)에 고정된다. 각 세미트레일링아암(34)는 차륜조립체(50)에 공지된 방법으로 연결된 차륜쪽단부(48)을 구비한다. 각 차륜조립체(50)은 구동면(53)에 접촉한 상태로 각 차륜축선(54)을 중심으로 회전하는 차륜(52)를 구비한다. 각 차륜조립체(50)은 구동축(60)의 내측 및 외측단부에 위치한 내측 및 외측유니버설조인트(56)(58)에 의하여 차동장치(70)에 연결된다. 각각의 조인트(56)(58)은 제 3 도 및 제 7 도에 도시된 정속유니버설조인트 형식이다.
이와 같은 유니버설조인트는 내측부재축선(65)가 외측부재축선(68) 또는 구동출력축선(61)에 대하여 조인트관절각(A)로 균질운동평면을 따라 관절굽힘될 수 있도록 하기 위하여 6개의 동일간격으로 배치된 볼(66)에 의하여 연결된 내측부재(62) 및 외측부재(64)를 구비한다.
차동장치(70)은 입력피니언(도시생략)를 수납하는 차동하우징(72)를 구비하며, 이 차동장치(70)은 차동장치입력축선(74)을 중심으로 회전할 수 있는 동시에 차동장치출력축선(76)의 양측면에 배치된 한쌍의 측면 베벨기어(도시생략)에 연결되어 있다. 이 차동장치(70)은 입력피니언에 가해진 구동토오크를 차동장치입력축선(74)에 수직인 차동장치출력축선(76)을 중심으로 외측으로 전환시킨다. 차동장치출력축선(76)은 내측정속조인트부재중의 하나와 동축이며, 상기 구동토오크는 구동축(60)의 구동축선(61)을 따라 다른 하나의 조인트부재에 연결된다.
차동장치입력축선(74)를 따라 차동장치하우징(72)로부터 양방향으로 횡방향으로 연장부재(80)(82)가 연장되어 있으며, 이 연장부재(80)(82)는 중앙의 차동장치 장착구조물(28)에 회전가능하다. 연장부재(80)(82)는 차동장치 입력축선(74)로부터 양방향으로 차동장치하우징(72)로부터 횡방향으로 연장한다. 제 5 도에 도시된 바와 같이, 각 연장부재(80)(82)는 차동장치출력축선(76)에 대체로 평행인 횡방향 피봇축선(88)과 동축인 보어(86)을 구비하는 동시에 그로부터 전방으로 이격배치되는 횡방향배치된 장착허브(84)를 구비한다.
중앙의 차동장치장착구조물(28)은 횡방향으로 배치된 한쌍의 차동장치장착부재(90)(92)를 포함하며, 이 장착부재(90)(92)는 피봇축선(88)을 따르는 차동장치하우징(72)의 외측구조 연장부재의 하측에 위치되도록 횡방향서브프레임부재(22)로부터 후방으로 연장된다. 제 6 도에 도시된 바와 같이 각 차동장치장착부재(90)(92)는 부싱캡(96)에 의해 이 장착부재(90)(92)에 고착된 환형의 탄성부싱(94)를 구비한다. 이 부싱캡(96)은 적절한 고정수단에 의해 각 차동장치의 장착부재(90)(92)의 횡방향 상부면에 고정된다. 각 환형탄성부싱(94)는 피봇핀(102)의 부싱부분(100)을 회전가능하게 지지한다. 피봇핀(102)는 장착허브(84)의 보어(86)내에 저어널 결합된 허브부분(104)를 구비한다. 피봇핀(102)의 일단부는 장착허브(84)의 내측반경방향허브표면(108)에 지지되는 스터드헤드(106)까지 연장한다. 탄성부싱은 내측반경방향와셔(112)와 외측반경방향트러스트와셔(114)사이에 장착된다. 너트(116)은 트러스트와셔(114)의 외측반경방향부싱표면(118)에 지지되는 피봇핀(102)의 타단부에 나사결합한다.
제 5 도에 가장 도시되어 있는 바와 같이, 피봇핀(102)의 부싱부분(100)과 환형탄성부싱의 보어(122)사이에는 반경방향틈새(120)이 형성되어 있다. 반경방향틈새(120)은 피봇된(102)의 각 운동을 허용할 수 있도록, 그리고, 이에 의해 차동장치하우징(72)가 환형탄성부싱(94)에 대해 그리고 횡방향서브프레임부재(22)에 대해 횡방향피봇축선(88)을 중심으로 양방향으로 ±4°만큼 각 운동하도록 선택된다.
차동장치(70)의 차동장치입력(73)은 활주스플라인결합부(130)에 의해 추진축선(136)을 갖는 추진축(134)의 차동장치쪽단부(132)에 결합된다. 활주스플라인결합부(130)은 추진축선(130)이 차동장치입력축선(74)와 동축이 되도록 한다. 추진축(134)는 정속유니버설조인트(140)의 형태의 유니버설조인트에 의하여 엔진(144)의 출력축(142)에 연결된다. 엔진(144)는 엔진출력축선(146)을 중심으로 구동토오크를 발생하도록 되어 있다. 정속유니버설조인트(140)은 추진축(136)과 엔진출력축선(146)사이의 관절굽힘을 허용한다. 이 관절굽힘은 차동장치입력(73)에 대한 엔진출력(142)의 위치설정에 의해 발생되며, 이와 같은 위치설정은 의도적 설계에 의해, 또는 구동면(53)에 대한 차량프레임(16)의 변위에 의하여 이루어진다.
정속유니버설조인트(140)에 의하여 수행되는 전술한 엔진-추진축사이의 관절굽힘은 활주스플라인결합부(130)에 의해 제공되는 축선방향의 활주운동과 차동장치(70)의 회전방향피봇축선(88)을 중심으로한 횡방향서브프레임부재(22)에 대한 회전운동에 의해 허용된다.
이상 설명한 본원 발명의 독립차륜현가장치에는 헬리컬스프링, 판스프링, 완충장치 및 기타 공지의 감쇄현가장치의 갖가지 조합도 구비할 수 있다.
이상은 본원 발명의 실시예에 관한 설명으로서 본원 발명은 특허청구의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다. 예를 들면, 횡방향의 피봇축선(88)을 중심으로 하는 회전운동을 제공하는 구조물이 차동장치(70)과 횡방향 서브프레임부재(22)사이에서 교체될 수 있다. 또한 활주스플라인 결합부(130)대신 비활주결합부를 사용할 수도 있는데, 이에 대해서는 제 7 도 및 미합중국 특허 제3,688,521호에 보다 상세히 기재되어 있다.

Claims (5)

  1. 샤시(12), 구동면(53)에 대해 변위되도록 상기 샤시(12)를 탄성적으로 지지하기 위한 차량지지수단, 차륜축선(54)를 중심으로 회전가능한 차륜(52)을 구비하는 차륜조립체(50) 및 엔진출력(142)에서 엔진출력축선(146)을 중심으로 구동토오크를 발생하도록 된 엔진(144)을 구비하는 차량용 독립차륜현가장치에 있어서, 상기 차륜조립체(50)에 회전가능하게 연결된 차륜쪽단부(48)와, 상기 차량지지수단에 의해 지지되어 스윙축선(40)을 형성하는 한쌍의 피봇장착부(36)(38)에 회전가능하게 연결된 한쌍의 프레임단부를 구비한 세미트레일링 아암(34), 차동장치하우징(72)와, 이 차동장치하우징(72)내에서 각각 차동장치입력축선(74)와 이 입력축선에 수직인 차동장치출력축선(76)을 구비하는 차동장치입력(73)과 차동장치출력을 포함하는 차동장치(70), 상기 차동장치(70)과, 이 차동장치가 상기 차동장치출력축선(76)에 평행인 횡방향피봇축선(88)을 중심으로 상기 차량지지수단에 대하여 회전할 수 있도록 하기 위한 상기 차량지지수단을 연결하는 횡방향피봇, 및 추진축선(136)을 구비하고, 각각이 상기 엔진출력(142) 및 상기 차동장치입력(73)에 연결되는 제 1 및 제 2 추진축 연결수단을 구비하는 추진축을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 추진축 연결수단의하나는 정속유니버설조인트(140)이며, 상기 추진축 연결수단의 나머지 하나는 축방향 스플라인 조인트(130)와 고정조인트중의 하나이며, 그로인해 상기 샤시(12)가 상기와 같이 변위됨에 따라 상기 하나의 조인트가 상기한 관절굽힘됨으로써 상기 횡방향 피봇에 의해 상기 차동장치(70)이 상기 횡방향의 피봇축선(88)을 중심으로 상기 차량지지수단에 대하여 회전시켜 상기 관절굽힘을 허용하도록 하는 것을 특징으로 하는 독립차륜현가장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 횡방향피봇이 베어링수단 및 상기 베어링수단에 의하여 회전가능하게 지지되는 저어널 수단을 구비하며, 상기 베어링수단 및 상기 저어널 수단중의 하나가 상기 차동장치하우징(72) 및 상기 차량지지수단 중의 하나에 연결되는 동시에, 상기 베어링수단 및 상기 저어널 수단중의 다른 하나는 상기 차동장치(70) 및 상기 차량지지수단중의 다른하나에 연결되며, 상기 베어링수단 및 상기 저어널수단이 상기 횡방향 피버트축선(88)을 형성하기 위하여 협동하는 것을 특징으로 하는 독립차륜현가장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 횡방향피봇이 상기 엔진(144)과 상기 차동장치(70)에 의하여 발생되는 진동을 감쇄시키기 위하여 상기 베어링수단과 상기 저어널 수단 사이에 개재되는 탄성부싱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독립차륜현가장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성부싱(94)의 상기 횡방향피봇으로 하여금 상기 차동장치출력축선(76)에 평행인 축선에 대하여 소정의 각도변화를 가질 수 있도록 허용하는 것을 특징으로 하는 독립차륜현가장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 소정의 각도 변화가 ±4°인 것을 특징으로 하는 독립차륜현가장치.
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