KR100699483B1 - 차량용 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 현가장치에 관한 것으로서, 특히 브래킷과 직선운동부재를 사용하여 스태빌라이저바 없이 차량의 롤 운동을 억제시킬 수 있는 차량용 현가장치에 관한 것이다.

본 발명은 스태빌라이저바를 사용하지 않기 때문에 공간을 작게 차지하여 차량공간 활용에 유리하며, 주변 부품 설계상 제약이 따르지 않고, 중량 및 원가도 절감할 수 있는 효과가 있다.

현가장치, 스태빌라이저바, 헬리컬기어, 브래킷, 탄성부재

Description

차량용 현가장치 { SUSPENSION FOR VEHICLE }

도 1은 종래의 현가장치 및 조향장치를 함께 나타내는 사시도,

도 2는 종래의 스태빌라이저바의 장착구조를 나타내는 분리사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 현가장치를 도시한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 서브프레임, 20 : 로어암,

25 : 부시, 27 : 부시기어,

30 : 제1브래킷, 31 : 제1브래킷상면,

32 : 제1브래킷하면, 33 : 제1브래킷측면,

35 : 관통공, 40 : 제2브래킷,

41 : 제1브래킷상면, 42 : 제2브래킷하면,

43 : 제2브래킷측면, 44 : 고정볼트,

46 : 볼트, 50 : 직선운동부재,

60 : 탄성부재.

본 발명은 차량용 현가장치에 관한 것으로서, 특히 브래킷과 직선운동부재를 사용하여 스태빌라이저바 없이 차량의 롤 운동을 억제시킬 수 있는 차량용 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 타이어와 차체를 연결하여 주행중에 타이어가 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서 노면으로부터 충격을 완화시키는 스프링과, 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저바 등으로 구성된다.

여기서 상기 스태빌라이저바는 좌우의 콘트롤암에 양단이 장착되어 좌우의 바퀴가 서로 동시에 상하운동하는 경우에는 작용하지 않지만, 좌우의 바퀴가 서로 상하운동하는 경우에는 비틀려져 그 때에 발생하는 스프링 복원력으로 차체의 롤을 감소시키는 역할을 하고 있다.

도1은 종래의 현가장치 및 조향장치를 함께 나타내는 사시도이고, 도2는 종래의 스태빌라이저바의 장착구조를 나타내는 분리사시도이다(특허 제291058호).

도1에 도시된 바와 같이, 현가장치는 서스펜션크로스멤버에 장착되는 로어암(101), 로어암(101)에 볼조인트를 통하여 연결되는 너클, 너클에 결합되는 스트러트(S) 및 토션부(104A)와 벤딩부(104B)로 이루어진 스태빌라이저바(104)로 이루어져 있다. 스태빌라이저바(104)의 토션부(104A)는 후술하는 클램프에 의해 서스펜션크로스멤버(100)에 결합되고, 벤딩부(104B)는 로어암(101) 또는 스트러트(S)에 결합된다.

조향장치는, 타이어(T) 및 휠(W)을 회전시키기 위한 핸들(H)과, 핸들의 회전운동을 전달하는 링크기구, 링크기구의 회전운동을 좌우방향의 왕복운동으로 변환시키는 기어박스(210) 및 기어박스(210)와 너클을 연결하는 타이로드(215)로 이루어져 있다. 기어박스(210)는 차량의 횡방향으로 배치되고, 브래킷을 이용하여 서스펜션크로스멤버에 고정되어 있다

그리고, 도2에 도시된 바와 같이, 크로스 서스펜션크로스멤버(100)의 양쪽 선단부에 각각 장착된 로어암(101)의 각 선단부는 너클(102)을 매개로 차륜과 체결되어, 차륜을 적절히 지지해주게 되어 있고, 상기 각 로어암(101)의 선단부와 인접한 부위에는 대체로 ㄴ자 형상으로 절곡된 장착브래킷(103)이 체결되어 있으며, 이 장착브래킷(103)의 다른쪽 선단부에는 스태빌라이저바(104)의 양쪽 선단부가 각각 스태빌라이저링크(105)를 매개로 체결되어 있다.

다만, 도2에서는 스태빌라이저바(104)가 로어암에 장착되는 구조이나, 도시하지 않은 스트러트의 쇽업소버 외통에 장착될 수 있다. 이하에서는 로어암과 스트러트를 모두 포함하는 의미로 콘트롤암이라는 용어를 사용한다.

도2에 도시된 스태빌라이저바(104)는 중실 형태의 것으로서, 토션을 받는 부분인 토션부와 벤딩을 받는 벤딩부로 이루어져 있다. 스태빌라이저바 토션부의 길이방향을 따라 적절한 부위에는 부시(106)가 끼워지면서 이 부시(106)는 클램프(107)를 매개로 서스펜션크로스멤버에 체결되어 스태빌라이저바가 회동가능하게 지지되어 있다.

이에 따라 차량의 주행중에 고르지 못한 노면으로 인해 좌측 및 우측의 차륜 이 상하로 서로 반대방향으로 운동하게 되면 상기 스태빌라이저바아의 토션부가 적절히 비틀려지면서 그 때의 탄성복원력으로 차체를 빨리 안정시켜 주게 되어 있다.

그런데 상기와 같은 스태빌라이저바 장착구조는 스태빌라이저바가 하나의 부품이므로 차량의 좌측에서 우측으로 가는 중간부분에서 스티어링기어박스 등의 주변부품과의 간섭 문제 등이 발생하여 스태빌라이저바의 설계상에 곤란한 점이 많았다. 간섭 문제를 회피하기 위해서는 스태빌라이저바에 많은 굽힘부를 형성하였기 때문에 스태빌라이저바의 중량이 증가하고 원가가 상승하는 요인이 되었다.

더구나, 스태빌라이저바를 서스펜션크로스멤버에 취부하기 위해서는 부시(106), 클램프(107), 볼트 및 너트 등 많은 부품이 소요되기 때문에 차량의 원가상승 및 조립작업성의 저하라는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스태빌라이저바 없이 차량의 롤링을 억제하면서 동시에 주변부품과의 간섭 및 주변공간의 제약이 없으며, 중량이 적은 차동차 현가장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량용 현가장치는 자동차의 서브프레임과; 상기 서브프레임에 형성된 제1브래킷과; 일측이 휠과 연결되고 타측이 상기 제1브래킷에 부시 연결되는 로어암과; 상기 부시의 외통에 형성된 부시기어와; 상기 제1브래킷에 장착되는 직선운동부재를 포함하여 이루어지되, 상기 직선운동부재는 상기 부시기어와 맞물려 회전운동을 직선운동으로 변환시키도록 구성된다.

상기 서브프레임에는 상기 제1브래킷 외곽으로 제2브래킷이 형성되고, 상기 직선운동부재는 상기 제1브래킷을 관통하여 상기 제2브래킷에 고정 장착된다.

이때, 상기 직선운동부재는 상기 제2브래킷에 고정볼트에 의해 고정된다.

상기 직선운동부재와 부시기어는 각각 헬리컬기어로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 직선운동부재와 상기 제2브래킷 사이에는 탄성부재가 설치되는데, 상기 탄성부재는 고무로 이루어지도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 탄성부재는 상기 제2브래킷에 가류 접착됨이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 현가장치를 도시한 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 서브프레임(10), 로어암(20), 제1브래킷(30), 제2브래킷(40), 직선운동부재(50)와 탄성부재(60)로 이루어진다.

상기 제1브래킷(30)은 'ㄷ'자 형상을 이루고 있으며, 이는 상기 서브프레임(10)에 용접 등에 의해 장착된다.

상기 로어암(20)은 일측이 휠(미도시)과 연결되고, 타측이 상기 제1브래킷(30)에 부시(25) 연결되는데, 그 연결구조는 종래의 것과 동일하다.

즉, 상기 로어암(20)의 타측에 형성된 부시(25)가 상기 제1브래킷(30)에 볼트 등에 의해 체결된다.

다만, 상기 로어암(20)의 타측에 형성된 부시(25)의 외통에는 부시기어(27)가 형성되어 있다.

상기 제2브래킷(40)은 상기 서브프레임(10)에 용접 등에 의해 상기 제1브래킷(30)의 외곽에 형성된다.

이때, 상기 제2브래킷(40)은 상기 제1브래킷(30)과 같이 'ㄷ'자 형상으로 이루어지되, 상기 제1브래킷(30)보다 약간 큰 형상을 갖도록 함이 바람직하다.

즉, 상기 제1브래킷의 측면(33)과 제2브래킷의 측면(43)은 볼트(46) 등의 체결부재에 의해 서로 접하도록 고정되고, 상기 제1브래킷의 상면(31)과 상기 제2브래킷의 상면(41) 및 상기 제1브래킷의 하면(32)과 상기 제2브래킷의 하면(42) 사이에는 각각 일정한 간격이 형성되도록 한다.

상기 제1브래킷의 상면(31)과 하면(32)에는 각각 관통공(35)이 형성되는데, 상기 관통공(35)에는 상기 직선운동부재(50)가 관통하여 장착된다.

상기 직선운동부재(50)는 상기 부시(25)의 외통에 형성된 부시기어(27)와 맞물려 상기 로어암(20) 또는 부시(25)의 회전운동을 직선운동으로 변환시킨다.

이를 위해서 상기 부시기어(27)와 직선운동부재(50)는 각각 헬리컬기어로 이루어짐이 바람직하다.

즉, 상기 부시(25)의 외통 일부에는 헬리컬기어가 형성되고, 상기 직선운동부재(50)는 원통형의 헬리컬기어로 이루어진다.

상기 직선운동부재(50)는 상기 제1브래킷(30)의 관통공(35)을 관통하여 상기 제2브래킷(40)에 고정 장착되는데, 이를 위해 상기 직선운동부재(50)의 양단은 고정볼트(44)에 의해 상기 제2브래킷(40)에 고정 장착된다.

그리고, 상기 직선운동부재(50)와 상기 제2브래킷(40) 사이에는 탄성부재 (60)가 설치되는데, 상기 직선운동부재(50)의 양단이 상기 제2브래킷의 상면(41)과 하면(42)에 각각 인접하므로 상기 탄성부재(60)가 그 사이에 각각 설치되도록 한다.

즉, 상기 직선운동부재(50)가 상기 제1브래킷(30)의 관통공(35)을 관통하고, 상기 제1브래킷(30)과 제2브래킷(40) 사이에 형성된 일정한 간격에서 상기 탄성부재(60)에 의해 상기 직선운동부재(50)와 제2브래킷(40)이 서로 연결되도록 한다.

상기 탄성부재(60)는 충격흡수를 위한 탄성력을 가지는 것이면 충분하고, 스프링, 고무, 댐퍼 등을 사용할 수 있다.

바람직하게는 상기 탄성부재(60)는 고무로 이루어지도록 한다.

상기 탄성부재(60)는 상기 직선운동부재(50)의 양단에 접착 형성될 수도 있으나, 상기 제2브래킷(40)에 가류 접착되도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 제2브래킷(40)은 상기 제1브래킷(30)의 외곽이 아닌 내측에 형성될 수도 있으며, 이때에는 상기 직선운동부재(50)가 제1브래킷(30)에 고정 장착되도록 한다.

이하, 상술한 구성으로 이루어진 실시예의 작동에 대하여 알아본다.

휠(미도시)이 상하운동하는 경우 상기 로어암(20)은 타측이 제1브래킷(30)에 부시(25)결합되어 있으므로 상기 로어암(20)의 타측 즉 부시(25)가 회전운동하게 된다.

상기 부시(25)의 회전운동에 따라 상기 부시(25)의 외통에 형성된 부시기어(27)가 회전하게 되고, 상기 부시기어(27)와 맞물려 있는 상기 직선운동부재(50)가 회전하면서 직선운동하게 된다.

상기 직선운동부재(50)가 직선운동을 하게 되면 상기 제2브래킷(40)에 힘이 가해지게 되는데, 이때 상기 직선운동부재(50)와 제2브래킷(40) 사이에는 탄성부재(60)가 장착되어 있는바, 상기 직선운동부재(50)의 직선운동에 따른 힘을 상기 탄성부재(60)에서 완충시켜주게 된다.

이렇게 함으로써, 스태빌라이저바 없이 차량의 롤 운동을 억제할 수 있어, 차량공간 활용이 유리해지고 설계시 제약이 감소되며 중량 및 비용을 절감할 수 있다.

물론, 본 발명에 종래의 스태빌라이저바를 장착하여 더욱 강한 차체의 롤 운동 억제 효과를 얻을 수도 있다.

본 발명인 차량용 현가장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 차량용 현가장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 부시의 외통에 부시기어를 형성하고 부시기어와 맞물려 회전하는 직선운동부재를 설치함으로써, 로어암의 범프 또는 리바운드시 로어암의 회전운동을 직선운동으로 변경하여 차량의 롤 운동을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 좌·우측 차륜 중 어느 하나가 상하운동하는 경우에도 작용하여 차량을 더욱 안정하게 할 수 있다.

또한, 스태빌라이저바를 사용하지 않기 때문에 공간을 작게 차지하여 차량공간 활용에 유리하며, 주변 부품 설계상 제약이 따르지 않고, 중량 및 원가도 절감할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 제2브래킷을 형성함으로써, 상기 직선운동부재를 더욱 견고하게 지지할 수 있고, 직선운동부재의 길이를 연장할 수 있어 차량의 롤 운동을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 충돌시 제1브래킷과 제2브래킷의 이중브래킷 구조에 의해 충돌성능을 향상시킬 수 있다.

셋째, 직선운동부재를 고정볼트를 이용하여 제2브래킷에 고정함으로써, 부품의 조립 및 교체가 용이하다.

넷째, 부시기어 및 직선운동부재에 헬리컬기어를 사용함으로써, 로어암의 회전운동을 직선운동으로 쉽게 변환시킬 수 있다.

다섯째, 탄성부재를 설치함으로써, 상기 직선운동부재의 직선운동에 따른 충격을 흡수 및 완화시켜 차량의 롤 운동을 억제할 수 있다.

또한, 탄성부재의 경도나 탄성계수를 변경함으로써 쉽게 롤 강성을 변경할 수 있다.

또한, 충돌시 탄성부재를 포함한 이중 브래킷구조로 충돌성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

여섯째, 탄성부재를 고무로 이루어지도록 함으로써, 상기 직선운동부재의 직선운동에 따른 충격을 더욱 완화시킬 수 있다.

또한, 직선운동부재로써 헬리컬 기어를 사용하는 경우, 헬리컬기어의 회전직선운동에 따른 양단에서 발생하는 비틀림을 상기 탄성부재인 고무가 효율적으로 억제시킬 수 있다.

일곱째, 탄성부재를 제2브래킷에 가류접착시킴으로써, 탄성부재를 제2브래킷에 용이하게 접착시킬 수 있고, 상기 탄성부재가 제2브래킷으로부터 분리 및 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 자동차의 서브프레임과;

   상기 서브프레임에 형성된 제1브래킷과;

   일측이 휠과 연결되고 타측이 상기 제1브래킷에 부시 연결되는 로어암과;

   상기 부시의 외통에 형성된 부시기어와;

   상기 제1브래킷에 장착되는 직선운동부재와;

   상기 직선운동부재의 양단에 접착 형성된 탄성부재를 포함하여 이루어지되,

   상기 직선운동부재는 상기 부시기어와 맞물려 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 서브프레임에는 상기 제1브래킷 외곽으로 제2브래킷이 형성되고,

   상기 직선운동부재는 상기 제1브래킷을 관통하여 상기 제2브래킷에 고정 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 독립현가장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 직선운동부재는 상기 제2브래킷에 고정볼트에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 독립현가장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 직선운동부재와 부시기어는 각각 헬리컬기어인 것을 특징으로 하는 자동차용 독립현가장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 탄성부재는 상기 직선운동부재와 상기 제2브래킷 사이에는 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 독립현가장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 탄성부재는 고무로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 독립현가장치.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 탄성부재는 상기 제2브래킷에 가류 접착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 독립현가장치.

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