KR920001041Y1 - 자동차용 스트러트 형(Strut type)현가 장치의 인슐레이터 구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 스트러트 형 (Strut type)현가 장치의 인슐레이터 구조

제1도는 본 고안에 의한 인슐레이터의 단면 구성도.

제2도는 본 고안에 실시예를 보인 측단면 구성도.

제3도의 (a)(b)는 종래의 인슐레이터와 본 고안의 인슐레이터 작동예를 나타낸 비교 예시도.

제4도는 본 고안의 인슐레이터에 의한 캠버(Camber)및 트레드(Tread)변화의 조절량을 보인 작동 예시도.

제5도의 (a)(b)는 본 고안의 적용시 나타내는 캠버와 트레드의 변화 상태를 종래 상태와 비교예시한 성능 곡선도조서 (a)는 캠버의 변화, (b)는 트레드의 변화, 점선은 종래 상태 실선은 본 고안 상태.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스트러트 어셈블리 5 : 쇽업쇼버

7 : 코일스프링 8 : 인슐레이터

9 : 베어링 케이스 10 : 인슐레이터하우징

11 : 러버 12 : 받침판

13 : 보강판

본 고안은 자동차용 스트러트형 현가 장치(Strut Type Suspension system)를 있어서, 이에 적용되는 쇽업쇼버의 피스톤 로드 상단부와 차체와의 결합시에 개재되는 탄성 인슐레이터(Insulator)의 구조에 관한 것으로서. 특히 인슐레이터의 러버 형상을 베어링 케이스를 중심으로 안쪽 부위와 바깥쪽 부위가 비대칭되게하여 캠버 (Cam ber)및 트레드(Tread)의 변화 상태를 제어하는 기능을 부여함으로써 선회 성능을 크게 향상시킬 수 있도록 개량한 인슐레이터의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 선회 성능을 높혀 주행의 안정성과 쾌적한 승차감을 얻기 위해서는 조향 장치의 기구만으로 정하여지는 것이 아니라 앞 바퀴를 포함하는 현가 장치 및 전 기구에 걸친 기능적인 조화에 의하여 좌우되는데, 스트러트형 현가 장치에 있어서 쇽업쇼어의 피스톤′로드 상단부와 차체와의 결합시에 사용되어지는 인슐레이터는 스트러트 어셈블리의 진동이 차체에 전달되는 것을 방지하는 기능 이외에 부품자체의 탄성에 의한 변형에 따라 지하학에 큰 영항을 미치며 이는 결국 조종 안정성 차량의 선회 성능에도 많은 영향을 미치게 된다.

이러한 인슐레이터를 형성함에 있어서, 종래에는 제3도 (a)와 같이 인슐레인터 하우징(10)과 베어링 케이스(9)사이에 개재된 러버(11)를 안쪽과 바깥쪽이 동일한 형상으로 헝성하였는 바, 차륜(14)으로부터 충격 (Bump)이 가해지면 러버(11)가 균일하게 상측으로 압축되면서 제3도 (a)의 가상선과 같은 작용을 하게 된다.

이에 따라 차륜 제5도 (a)(b)의 점선과 같이 캠버가 부(-)의 캠버가 되었다가 다시 정(+)의 캠버로 변환 되어지며, 이와 동시에 트레드(Tread)가 약간 늘어났다가 다시 줄어들게 됨으로써 선회시 캠버를 정(+)쪽으로 커지게 하여 타이어의 그립 (Gr ip)력을 적게 한다는 문제점을 내포하고 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로는 미 도시된 일본 마쯔다(Mazda)자동차와 각이 현가 장치에 캠버 콘트롤 링크를 추가시키는 방법에 제안되어 사용되고 있으나, 이는 캠버 콘트를 링크를 추가시킴에 따른 중량의 증가 및 스페이스 문제로 적용할 수 있는 범위가 극히 제한적이며, 부품의 증가로 코스트도 높아지게 되고, 동작 또한 링크 상호간의 간섭에 의해서 상대적으로 약한 경도(강성 stiffness)의 마운팅을 차진 링크쪽이 변형을 일으켜 얻어지는 것이기 때문에 효과 자체에도 확실성을 보장키 어려움과 아울러 링크의 정밀도도 수반되어야 하므로 이와 같은 제반 사안이 해결되지 않는 한 오히려 안정성 및 승차감의 악화를 가져올 우려가 있는 것이다.

즉, 차체에 대한 차륜의 운동 궤적은 적절한 설계에 의개 어느 정도 만족시킬 수 있으나. 차량의 충격 (Blunp)시 캠버 및 트레드의 변화를 제어하는 데는 근본적인 한계가 있어 거의 불가능한 것이었다.

따라서, 본 고안은 인슐레이터의 변형을 이용하여 제어 기능을 갖게 함으로써, 상용 주행 구간에서는 스트러트형 현가 장치의 최대 기능을 발휘하지만 충격시에는 불만족이었던 캠버 및 트레드의 변화를 설계 의도대로 제어할 수 있게 하여 선회 성능을 향상시키고, 롤센터(Roll Center) 높이의 변화도 완만케 하여 안정된 주행 상태를 유지시킴은 물론 그 적용 범위에도 제한을 두지 않도록 개량한 자동차용 스트러트형 현가 장치의 인슐 레이터 구조를 재공하려는 데 그 목적이 있는 것이다.

상기 본 고안의 목적은 차륜을 지지하는 쇽업쇼버와 이 쇽업쇼버의 피스톤 로드·상단부와 차체와의 연결부에 개재하는 탄성 인슐레이터를 구비하여 구성되는 공지의 스트러트형 현가 장치에 있어서, 상기 인슐레이터 러버의 안쪽 부분의 강성을 크게 하고 바깥쪽부분의 강성을 작게 설정되도록 비대칭으로 형성하여 수직 하증을 받아 러버가 압축될 때 스크러트 어셈블리가 안쪽으로 당겨지도록 하고 이에 따라 차륜의 상측이 안쪽으로 당겨지게 하면 차륜을 부(-)의 캠버가 되면서 트레드가 증대되어지므로 달성된다.

이하, 본 고안의 구성을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

차륜(14)의 일측면 중앙에 연결된 스티어링 너클(3)에, 피스톤로드(5′)가 대부에 설치되어 상단이 외부로 돌출된 쇽업쇼버(5)를 상측으로 설치되고, 일측으로는 로워 콘트를 아암(6)을 볼죠인트시켜 이 로워 콘트를 아암(6)의 타단이 차체측에 연결되게 하고, 상기 쇽업쇼버(5)의 상부에는 코일 스프링(7)을 설치하며,피스톤 로드(5′)의 상단에는 하우징(10) 내부에 러버(11)와, 이 중앙부 수직방향으로 베어링 케이드 (9)와 베어링 케이스(9) 하부에 받침판(12)이 형성된 인슐 레이터(8)률 설치하여 차체와의 사이에 개재되게 된 통상의 자동차용 스트러트형 현가장치에 있어서, 상기 차륜(14)의 스티어링 너클(3)에 설치된 쇽업쇼버(5)의 피스톤 로드(5′)가 삽입되는 베어링 케이스(9)를 중심으로 차륜(14)측과 대향하는 인슐레이터(8)를 바깥쪽으로 하고, 이 반대측을 안쪽으로 구분하여, 바깥쪽 하우징 (10)의 중앙부에서 하부를 하향 확개되도록 경사지게 하여 하우징(10) 의 안쪽과 바깥쪽의 비대칭되도록 된 하우징(10) 내부에 설치된 러버(11)의 크기를 안쪽보다 바깥쪽 부분을 크게 형성하여 안쪽의 강성(Stiffness)을 작게 하고, 바깥쪽의 강성(Stiffness)은 크게 설정되도록 하므로써. 안쪽과 바깥쪽을 비대칭으로 형성하고, 러버(11)의 바깥쪽 하부는 상기 하우징(10)과 동일하게 외측으로 경사지게 확개시켜 내부 및 외부가 각각 경사면(11′)(11″)을 갖도록 하며, 바깥쪽으로 상기 내측 경사면(11′)과 동일하게 경사부를 가진 받침판 (1 2)을 베어링 케이스(9)와 이 하단의 바깥쪽으로 설치된 보강판(13)에 고착시켜 상기 러버(11)의 내측 경사면(11′)이 보강만(13)에 의해 지지되게 하여 안쪽의 베어링 케이스(9)와 하우징(10) 사이의 거리(ℓ)보다 바깥쪽의 받침판(12)과 하우징(10) 사이의 거리(ℓ′)작게 형성되게 한 것이다.

이와같이 구성된 븐 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

차륜의 충격시 측방향 하중 즉, 수직 하중(P)을 받게 되면 인슐레이터(8)의 러버 (11)는 압축 변형되어지게 되는데, 상기 러버(11)의 변형은 제3도(b)와 같이 하중 (P)이 증대되면 증대될 수록 커지게 되어 베어링 케이스(9)와 하우징(10) 사이에 개재된 러버(11)를 압축하게 된다.

이러한 압축 과정에서 러버(11)는 안쪽 부위의 강성이 바깥쪽 부위의 강성보다 작게 설정되어 바깥쪽 러버(11)의 내,외측 경사면(11′)(11″)이 받침판(12)의 경사부와 하우징(10)의 확개부에 밀착 접지되어 지미되므로써 스트러트 어셈블러(1)가 상승하게 되면 베어링 케이스(9)가 상승되면서 강성이 작은 러버(11)의 안쪽으로 압축시키면서 기울어지게 되는 것이다.

따라서, 베어링 케이스(9)와 동일축상에 있는 스트러트 어셈블리(1)는 스티어링 너클(3)에 볼죠인트 된 로워 콘트를 아암(6)을 축으로 하여 스티어링 너클(3)이 안쪽으로 당겨지게 되고 이에 따라 지면과 접지된 차륜(4)의 아래 부분은 바깥쪽으로 위치 이동되고, 위부분은 안쪽으로 위치 이동되어 차륜(14)이 부(-)의 캠버를 이동되어지므로써, 양 차륜과의 거리인 트레드가 커지게 되는 것이다.

상기와 같은 작동 상태를 볼 때 차량의 충격시에는 제5도의 실선과 같이 캠버를 부(-)측으로 크게 하여 트레드를 증대시키는 결과를 얻을 수 있으므로 타이어(15)의 효율을 최대화 할 수 있으며, 차체 전복 모멘트 (Moment)의 피봇 포인트(Pivot Pint)률 선회 외측으로 위치하게 됨으로 횡력에 의한 차략의 한계 선회 성능 향상을 높여주는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 별도의 부품이 추가됨이 없이 기존의 인슐레이터 형상만 안쪽과 바깥쪽을 서로 비대칭이 되게 변형시킨 간단한 구조이므로 차량의 전륜 또는 후륜 어느곳에나 적용이 가능하며 원가절감의 효과도 기대되고, 특히 작동 자체의 확실성이 보장되므로 이상적인 선회 성능을 얻을 수 있는 등 상기한 바의 실용성, 경제성, 안정성 모두를 충족시킬 수 있는 유용한 고안인 것이다.

Claims (4)

1. 차륜(14)에 일측단이 연결된 스티어링 너클(3)과 상기 스티어링 너클(3)에 일체화 된 쇽업쇼버(5)와, 상기 스티어링 너클(3)에 일측단이 볼죠인트 되고 타측단은 차체측에 연결 설치되는 로워 콘트롤 아암(6)과, 상기 쇽업쇼버(5)의 상측에 설치되는 코일 스프링 (7)과, 상기 쇽업쇼버(5)의 피스톤 로으(5′) 상단 와 차체와의 연결부에 개재하는 탄성 인슐레이터(8)를 구비하여 구성되는 통상의 자동차용 스트러트 형현가장치에 있어서. 상기 베어링 케이스(9)와 인슐레이터 하우징(10)의 사이에 개재되는 러버(11)를 베어링 케이스(9)를 중심으로 안쪽과 바깥쪽으로 구분하여 안쪽 부분의 탄성력을 크게 하고 바깥쪽 부분의 탄성력을 작게 설정되도록 바깥쪽을 크게 비대칭으로 형성하여 베어링 케이스(9)의 변위 상태가 차체에 대한 차륜(14)의 운동궤적을 제어 할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 자동차용 스트러트형 현가 장치의 인슐레이터 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 인슐레이터(8)의 바깥쪽 인슐레이터 하우징(10)의 중앙부에서 하부를 하향 확개되도록 경사지게 형성하여 인슐레이터 하우징(10)의 안쪽과 바깥쪽이 비대칭되게 형성함을 특징으로하는 자동차용 스트러트형 현가 장치의 인슐레이터 구조.
3. 제1항에 있어서, 러버 (11)의 바깥쪽 하부를 외측으로 경사지게 하향 확개시켜 내, 외측 경사면(11′)(11″) 을 형성하여 상기 내측 경사면(11′)과 동일한 경사부를 가진 받침판(2)을 베어링 케이스(9)와 인 하단의 바깥 쪽으로 설치된 보강판(13)에 고착시켜 상기 러버 (11)의 내측 경사면(11′)이 보강판(13)에 의해 지지되게 한 것을 특징으로 하는 자동차용 스트러트형 현가 장치의 인슐레이터 구조.
4. 제1항 및 제3항에 있어서, 바깥쪽의 인슐레이터 하우징(10)과 받침판(12)과의 거리(ℓ′)를 안쪽의 인슐레이터 하우징(10)과 베어링 케이스(9)의 거리(ℓ)보다 작게 형성함을 특징으로 하는 자동 차용 스트러트용 현가장치의 인슐레이터 구조.