KR100507466B1 - 자동차의 후륜 현가장치 - Google Patents

Abstract

후륜 현가장치에 있어서, 횡력이 가해질 때 약간의 토우인 또는 토우 제로 경향으로 조종 안전성을 향상시킬 목적으로;

차폭 방향으로 배치되는 토션 빔의 양측단에 트레일링 아암이 일체로 형성되고, 이 트레일링 아암의 후단부 외측으로 휠을 지지하며, 상기 트레일링 아암의 전단부가 토션 빔의 전측으로 돌출되어 그 선단 부분이 차체에 마운트되는 차량의 후륜 현가장치에 있어서,

상기 트레일링 아암과 휠 캐리어는 휠 센터의 하부 후측 위치에서 연결되는 자동차의 후륜 현가장치를 제공한다.

Description

자동차의 후륜 현가장치{REAR SUSPENSION SYSTEM OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 횡력이 가해질 때 약간의 토우 인 또는 토우 제로 경향을 띠게 하여 추종성 향상으로 조종 안전성을 도모할 수 있는 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것이다.

예컨대, 자동차에 있어서의 현가장치는 차체와 차륜 사이에 존재하면서 이 2개의 강체를 하나 혹은 다수의 컨트롤 아암으로 연결하여 주는 장치로서, 상하 방향으로는 스프링과 쇽 업소오버에 의하여 지지되고, 기타 방향으로는 높은 강성과 유연성을 적절히 조화시킴으로써, 차체와 차륜 사이의 상대운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 장치이다.

이러한 현가장치는 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자에게 안락한 승차감을 제공하고, 운전자의 운전 행위 및 노면 굴곡에 의하여 발생된 차체의 흔들림은 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하며, 불규칙한 노면의 주행시 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 조정성 및 안정성을 확보하여야만 한다.

상기한 요구사항을 만족시키기 위하여는 현가장치의 지오메트리에 의한 휠의 자세가 매우 중요한 요소로 작용하게 되며, 이의 휠 자세는 차체와의 상대운동에 따라 크게 변하게 되고, 변하는 휠의 자세에 따라 차량의 전체적인 성능을 좌우하게 된다.

이러한 요구조건을 충족시킬 수 있는 현가장치의 종류는 매우 다양하며, 그들 나름대로 꾸준한 발전이 거듭하고 있으며, 최근에는 고출력 엔진의 등장과 더불어 운전자의 의지를 유쾌하게 표현할 수 있는 고성능 현가장치의 출현이 강력히 요구되고 있다.

상기와 같은 요구조건을 만족시키기 위하여 여러 종류의 현가장치가 개발되어 실차에 적용되고 있는데, 그 일예로서, 토션 빔 타입 현가장치를 들 수가 있다.

이러한 토션 빔 타입 현가장치의 일반적인 구성을 살펴보면, 도 4에서와 같이, 차폭 방향으로 배치되는 토션 빔(102)의 양측단에 트레일링 아암(104)(106)이 일체로 형성되고, 이 트레일링 아암(104)(106)의 후단부 외측에 휠(108)(110)을 지지하는 휠 지지체(112)(114)이 일체로 형성된다.

그리고 상기 트레일링 아암(104)(106)의 전단부가 토션 빔(102)의 전측으로 돌출되어 그 선단 부분에 마운트부(116)(118)가 형성되며, 이의 마운트부(116)(118)에는 고무부시(120)(122)를 개재시켜 차체에 마운트하게 되고, 트레일링 아암(104)(106)의 후측에는 미도시한 코일 스프링과 쇽 업소오버로 이루어지는 완충수단이 배치된다.

이에 따라 노면의 조건 및 차량 운행 상태에 따라 트레일링 아암(104)(106)의 후측 부분이 휠(108)(110)과 함께 승강하게 되면 상기 마운트부(116)(118)를 힌지로 하여 승강 운동이 이루어지게 되며, 이때 상기 완충수단에 의하여 상하 진동 및 충격이 감쇠됨과 동시에 상기 고무부시(120)(122)의 적절한 탄성력에 의하여 유연하게 흡수되는 것이다.

그러나 상기와 같은 현가장치에 의하면 마운트부에 적용되는 고무부시가 균일한 두께를 보유한 상태에서 적용되고 있고, 도 5에서와 같이, 트레일링 아암(104))(106)의 후단부와 휠 캐리어(112)(114)가 휠 센터의 하측에서 연결되고 있는 바, 도 6에서와 같이, 선회등으로 인하여 선회 외측 휠(108)에 횡력(Fy)등이 입력되면, 이의 하중은 마운트부의 후측에 위치한 휠(108)에 가해지기 때문에 은선과 같은 상태에서 실선과 같은 상태로 밀리게 된다.

이와 같은 밀림은 고무부시(120)(122)의 탄성력에 의하여 가능해지며, 이와 같이 현가장치 전체가 도면에서 반 시계방향으로 회전하게 되면, 결국은 선회 외측 휠(108)이 토우 아웃의 상태로 유도된다.

상기와 같이 휠에 횡력이 가해짐에 따라 휠의 자세가 토우 아웃 경향을 갖는다는 것은 자동차의 후륜 현가장치에서 요구되는 추종성과 직진 안정성, 그리고 선회 안정성에 악영향을 미치게 됨으로써, 결국은 조종 안정성을 좋지 않게 한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 후륜 현가장치를 개발함에 있어서, 횡력이 가해질 때 약간의 토우인 또는 토우 제로 경향으로 조종 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 후륜 현가장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 차폭 방향으로 배치되는 토션 빔의 양측단에 트레일링 아암이 일체로 형성되고, 이 트레일링 아암의 후단부 외측으로 휠을 지지하며, 상기 트레일링 아암의 전단부가 토션 빔의 전측으로 돌출되어 그 선단 부분이 차체에 마운트되는 차량의 후륜 현가장치에 있어서,

상기 트레일링 아암과 휠 캐리어는 휠 센터의 하부 후측 위치에서 연결되는 자동차의 후륜 현가장치를 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 현가장치의 평면도로서, 부호 2는 토션 빔을 지칭한다.

상기 토션 빔(2)은 양측단에 트레일링 아암(4)(6)이 일체로 형성되고, 이 트레일링 아암(4)(6)의 후단부 외측에 휠(8)(10)을 지지하는 휠 캐리어(12)(14)가 형성된다.

그리고 상기 트레일링 아암(4)(6)의 전단부가 토션 빔(2)의 전측으로 돌출되어 그 선단 부분에 마운트부(16)(18)가 형성되며, 이의 마운트부(16)(18)에는 고무부시를 개재시켜 차체에 마운트하게 된다.

또한, 상기 휠 캐리어(12)(14)의 내측 부분에는 코일 스프링과 쇽 업소오버로 이루어지는 완충수단을 구비하게 된다.

이와 같이 이루어지는 현가장치에 있어서, 본 발명은 상기 트레일링 아암(4)(6)의 후단부와 휠(8)(10)을 지지하는 휠 캐리어(12)(14)를 연결하되, 도 1, 2에서와 같이, 휠 센터(WC)의 후측으로 일정 간격(a)을 두고 하부에서 연결되도록 하였다.

상기에서 트레일링 아암(4)(6)과 휠 캐리어(12)(14)를 연결함에 있어서는, 휠 캐리어(12)(14)의 후부 하측 부분에 변형부(20)(22)를 형성하고, 이의 변형부(20)(22)의 저면과 트레일링 아암(4)(6)을 용접과 같은 고정수단에 의하여 연결 고정하였다.

상기에서 변형부(20)(22)는 휠 캐리어(12)(14)와 일체로 연결할 수 있으나, 별도의 부재로서 조립식으로 형성할 수도 있으며, 이의 변형부(20)(22)는 어느 정도의 굽힘성을 갖는 부재로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 휠 센터(WC)와 연결 지점과의 간격(a)은 입력되는 횡력의 크기에 따라 토우를 어느 정도 변화될 수 있도록 할 것인가와 휠 캐리어(12)(14)의 변형부(20)(22)에 의하여 설정되는데, 가능한 후측에 위치할 수 있도록 한다.

상기에서와 같이 트레일링 아암(4)(6)과 휠 캐리어(12)(14)의 연결부 위치를 휠 센터(WC) 후측으로 배치한 것은, 휠(8)(10)에 가해지는 횡력이 휠 센터(WC)를 통해 입력되어질 때, 트레일링 아암(4)(6)과 휠 캐리어(12)(14)를 연결하는 변형부(20)(22)가 휠 센터(WC)의 후측에 위치함으로써, 휠(8)(10)의 전측 부분이 차체측으로 변위될 수 있기 때문이다.

이에 따라 도 3에서와 같이, 선회 등에 의하여 선회 외측 휠(8)에 횡력(Fy)등이 입력되면, 이의 하중은 휠 센터(WC)를 입력되며, 이때, 휠 캐리어(4)는 그 후측 부분이 변형부(20)를 두고 트레일링 아암(4)과 고정적으로 연결되어 있는 바, 현재의 상태를 유지하려는 트레일링 아암(4)의 하중과, 휠(8)을 통해 입력되는 횡력(Fy)이 만나는 변형부(20)에서 소정의 굽힘이 발생되면서 휠(8)의 자세가 가상선과 같이 토우 인 경향으로 변하게 된다.

상기와 같이 선회시 선회 외측 휠(8)이 토우 경향을 띤다는 것은 후륜으로서 전륜에 대한 추종성이 좋아지는 것을 의미하게 되는 바, 결국은 선회시 조종 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 선회시의 전, 후력은 마운트부(16)(18)에 개재되어 있는 고무부시에 의하여 유연하게 흡수됨은 물론이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의하면 선회시 후륜에 횡력이 가해질 때 선회 외측 휠의 자세가 약간의 토우 인 또는 토우 제로 경향으로 유도되도록 함으로써, 추종성 향상으로 선회 조종 안전성을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 현가장치의 개략적인 평면도.

도 2는 본 발명의 요부 확대 측면도.

도 3은 본 발명에 의한 현가장치의 토우 변화 상태를 도시한 도면.

도 4는 종래 현가장치의 개략적인 평면도.

도 5는 종래 현가장치의 문제점을 설명을 위한 트레일링 아암과 휠 캐리어의 연결 상태를 보인 측면도.

도 6은 종래 현가장치의 토우 변화 상태를 나타낸 도면이다.

Claims (4)

1. 차폭 방향으로 배치되는 토션 빔의 양측단에 트레일링 아암이 일체로 형성되고, 이 트레일링 아암의 후단부 외측으로 휠을 지지하며, 상기 트레일링 아암의 전단부가 토션 빔의 전측으로 돌출되어 그 선단 부분이 차체에 마운트되는 차량의 후륜 현가장치에 있어서,

   상기 트레일링 아암과 휠 캐리어는 휠 센터의 하부 후측 위치에서 연결되며, 상기 트레일링 아암과 휠 캐리어 사이에는 굽힘성을 보유하는 변형부가 개재됨을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 변형부는 휠 캐리어의 후부 하측에서 하향 연장되는 일체형으로 형성됨을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.
4. 제1항에 있어서, 변형부는 휠 캐리어와 별도의 부재로 형성됨을 특징으로 하는 자동차의 후륜 현가장치.