KR100191612B1 - 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현가장치를 구성하는 어퍼 컨트롤아암 및 로어 컨트롤아암과 스티어링 기어에 설치된 조절나사를 이용하여 캐스터와 토우인 및 캠버각 등의 휠 얼라이먼트를 조절할 수 있도록 구성한 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치에 관한 것으로, 이것은 어퍼 컨트롤아암(22)의 일단은 제 1조절나사(26)에 의해 차체(24)에 길이조절이 가능하도록 장착하고 타단은 볼 조인트(42)에 의해 너클(4)의 상부단(4c)에 회동 가능하게 장착하며, 타이로드(30)의 양단은 볼 조인트(44)에 의해 너클(4)의 분기단(4b)에 회동 가능하게 장착하되, 타이로드(30)는 제 2조절나사(32)에 의해 볼 조인트(44)에 길이조절이 가능하도록 장착하며, 로어 컨트롤아암(6)의 일단은 부시(46), (48)에 의해 차체(24)에 탄성적으로 장착되고, 타단은 볼 조인트(36)에 의해 너클(4)의 하부단(4a)에 회동 가능하게 장착하되, 제 3조절나사(38)에 의해 길이 조절이 가능하도록 장착한 구조를 지닌다.

Description

앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치

본 발명은 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 현가장치를 구성하는 어퍼 컨트롤아암 및 로어 컨트롤아암과 스티어링 기어에 설치된 조절나사를 이용하여 캐스터와 토우인 및 캠버각 등의 휠 얼라이먼트를 조절할 수 있도록 구성한 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 현가장치(suspension system)는 차축과 차체를 연결하여 주는 것으로, 주행 중에 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 흡수하여 차체에 직접 전달되지 함으로써, 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 유지하는 장치로서, 도 1에는 종래의 현가장치를 개략적으로 도시하였다.

도 1에 도시한 바와 같이, 프론트 현가장치를 개략적으로 살펴보면, 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하기 위한 쇽 업소버(1)가 설치되어 있으며, 앞바퀴(2)의 조향을 가능케하는 너클(4)과, 너클(4)의 상단에 장착되는 어퍼 컨트롤아암(3) 및 하단에 장착되는 로어 컨트롤아암(5)으로 구성된다.

이러한 구성을 지닌 종래의 현가장치에서는 차량의 조정 안정성 및 주행성능을 좌우하는 캐스터(caster)와, 토우인(toe in)또는 토우아웃(toe out)과, 캠버(camber)의 조절이 어렵기 때문에, 대부분의 차량에서는 출고 당시의 휠 얼라이먼트를 그대로 유지한 상태로 운행함으로써, 조정 안정성이 저하되며, 타이어의 편마모 현상도 가끔 발생하는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 프론트 현가장치를 구성하는 어퍼 컨트롤아암 및 로어 컨트롤아암과 스티어링 기어에 설치된 조절나사를 이용하여 캐스터와 토우인 및 캠버각 등의 휠 얼라이먼트를 조절할 수 있도록 구성한 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 현가장치의 구성을 보인 사시도

도 2는 본 발명에 따른 차량의 현가장치의 구성을 보인 사시도

도 3은 도 2에서 선 A-A를 따라 취한 단면도

도 4의 (a)(c)는 각각, 캐스터와 토우인 및 캠버각을 조절하는 상태를 도시한 개략도

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

2, 2': 앞바퀴4: 너클

6: 로어 컨트롤아암8: 쇽 업소버

16: 코일 스프링18: 휠 하우스패널

22: 어퍼 컨트롤아암24: 차체

26: 제 1조절나사28: 스티어링 기어

30: 타이로드32: 제 2조절나사

36, 42, 44: 볼 조인트38: 제 3조절나사

상술한 본 발명의 목적은 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하기 위한 코일 스프링 및 코일 스프링의 진동을 감쇠하는 쇽 업소버와, 스티어링 기어의 타이로드를 통해 조정되어 바퀴의 조향을 가능케하는 너클과, 너클의 하부단에 장착되는 어퍼 컨트롤아암과, 너클의 상부단에 장착되는 어퍼 컨트롤아암으로 구성되는 차량의 프론트 현가장치에 있어서, 어퍼 컨트롤아암의 일단은 제 1조절나사에 의해 차체에 길이조절이 가능하도록 장착하고 타단은 볼 조인트에 의해 너클의 상부단에 회동 가능하게 장착하며, 타이로드의 양단은 볼 조인트에 의해 너클의 분기단에 회동 가능하게 장착하되, 타이로드는 제 2조절나사에 의해 볼 조인트에 길이조절이 가능하도록 장착하며, 로어 컨트롤아암의 일단은 부시에 의해 차체에 탄성적으로 장착되고, 타단은 볼 조인트에 의해 너클의 하부단에 회동 가능하게 장착하되, 제 3조절나사에 의해 길이 조절이 가능하도록 장착하는 것을 특징으로 하는 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치에 의해서 달성된다.

본 발명에 의하면, 제 1내지 제 3조절나사를 이용하여 휠 얼라이먼트를 최적의 상태로 조절함으로써, 직진성 및 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부한 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 현가장치의 구성을 보인 사시도이며, 도 3은 도 2에서 선 A-A를 따라 취한 단면도이도, 도 4의 (a)(c)는 각각, 캐스터와 토우인 및 캠버각을 조절하는 상태를 도시한 개략도이다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 프론트 현가장치의 전체적인 구성을 보면, 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하기 위한 코일 스프링(16) 및 코일 스프링(16)의 진동을 감쇠하는 쇽 업소버(8)와, 스티어링 기어(28)의 타이로드(30)를 통해 조정되어 바퀴(2)의 조향을 가능케하는 너클(4)과, 너클(4)의 하부단(4a)에 장착되는 어퍼 컨트롤아암(22)과, 너클(4)의 상부단(4c)에 장착되는 어퍼 컨트롤아암(22)으로 이루어져 있다.

여기에서, 쇽 업소버(8)의 하단(8a)은 부시(10)를 개재하여 로어 컨트롤 아암(6)에 고정되며, 하부 스프링 시트(12)와 상부 스프링 시트(14)가 설치되어 있어, 코일 스프링(16)을 탄성적으로 지지한다. 쇽 업소버(8)의 상단은 스트럿 마운트(20)에 의해 휠 하우스패널(18)에 장착된다.

그리고, 어퍼 컨트롤아암(22)은 볼 조인트(42)에 의해 너클(4)의 상부단(4c)에 회동 가능하게 장착하며, 스티어링 기어(28)는 타이로드(30)를 개재하여 볼 조인트(44)에 의해 너클(4)의 분기단(4b)에 회동 가능하게 장착하고, 로어 컨트롤아암(6)의 일단은 부시(46), (48)에 의해 차체(24)에 탄성적으로 장착되고, 타단은 볼 조인트(36)에 의해 너클(4)의 하부단(4a)에 회동 가능하게 장착하였다.

또한, 본 발명에서는 휠 얼라이먼트의 조절을 용이하게 조절할 수 있도록 하기 위해서, 어퍼 컨트롤아암(22)의 일단에는 제 1조절나사(26)를 끼워 길이조절이 가능하도록 차체(24)에 장착하였으며, 스티어링 기어(28)에 연결된 타이로드(30)에는 제 2조절나사(32)를 끼워 길이조절이 가능하도록 볼 조인트(44)의 나사부(44a)와 결합하였으며, 로어 컨트롤아암(6)의 일단에는 제 3조절나사(38)를 끼워 길이조절이 가능하도록 볼 조인트(36)의 나사부(36a)에 결합하였다.

다음, 도 3에 단면하여 도시한 바와 같이, 너트(34)에 의해 로어 컨트롤아암(6)의 일단(6a)을 너클(4)의 하부단(4a)에 회동 가능하게 고정하는 볼 조인트(36)의 나사부(36a)에는 제 3조절나사(38)의 풀림방지를 위한 너트(40)를 체결하였다.

다음에는 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 현가장치를 이용하여 휠 얼라이먼트를 조절하는 과정을 설명한다.

먼저, (a)에 도시한 바와 같이, 캐스터의 조절을 위해서는 로어 컨트롤아암(6)에 설치한 제 3조절나사(38)를 회전시킴으로써, 너클(4)하부단(4a)과의 상대적인 길이를 변화시켜 바퀴(2)를 측면에서 보아 킹핀의 경사각(θ1)을 조절한다.

다음에, (b)에 도시한 바와 같이, 토우인 및 토우아웃의 조절을 위해서는 스티어링 기어(28)의 타이로드(30)에 설치한 제 2조절나사(32)를 회전시킴으로써, 너클(4)분기단(4b)과의 상대적인 길이를 변화시켜, 바퀴를 평면에서 보아 양 바퀴(2, 2')의 수평 경사각(θ2)을 조절한다. 따라서, 앞바퀴는 토우인이 되거나 토우아웃으로 조절된다.

마지막으로, (c)에 도시한 바와 같이, 캠버각(θ3)을 조절하기 위해서는 어퍼 컨트롤아암(22)에 설치한 제 1조절나사(26)를 조절하여, 너클(4)상부단(4c)과의 상대적인 길이를 조절하면 된다. 그에 따라, 차량의 정면에서 보아 양 바퀴(2, 2')의 경사각(θ3)이 조절됨으로써, 캠버각을 적절히 변화시킬 수 있다.

이상으로 설명한 본 발명에 따른 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치는 제 1내지 제 3조절나사를 이용하여 휠 얼라이먼트를 최적의 상태로 조절함으로써, 직진성 및 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하기 위한 코일 스프링(16) 및 코일 스프링(16)의 진동을 감쇠하는 쇽 업소버(8)와, 스티어링 기어(28)의 타이로드(30)를 통해 조정되어 바퀴(2)의 조향을 가능케하는 너클(4)과, 상기 너클(4)의 하부단(4a)에 장착되는 어퍼 컨트롤아암(22)과, 상기 너클(4)의 상부단(4c)에 장착되는 어퍼 컨트롤아암(22)으로 구성되는 차량의 프론트 현가장치에 있어서, 상기 어퍼 컨트롤아암(22)의 일단은 제 1조절나사(26)에 의해 차체(24)에 길이조절이 가능하도록 장착하고 타단은 볼 조인트(42)에 의해 상기 너클(4)의 상부단(4c)에 회동 가능하게 장착하며, 상기 타이로드(30)의 양단은 볼 조인트(44)에 의해 상기 너클(4)의 분기단(4b)에 회동 가능하게 장착하되, 상기 타이로드(30)는 제 2조절나사(32)에 의해 상기 볼 조인트(44)에 길이조절이 가능하도록 장착하며, 상기 로어 컨트롤아암(6)의 일단은 부시(46), (48)에 의해 차체(24)에 탄성적으로 장착되고, 타단은 볼 조인트(36)에 의해 상기 너클(4)의 하부단(4a)에 회동 가능하게 장착하되, 제 3조절나사(38)에 의해 길이 조절이 가능하도록 장착하는 것을 특징으로 하는 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 로어 컨트롤아암(6)의 일단을 상기 너클(4)의 하부단(4a)에 회동 가능하게 장착하는 볼 조인트(36)의 나사부(36a)에는 풀림방지용 너트(40)가 체결된 것을 특징으로 하는 앞바퀴 정렬이 가능한 차량의 현가장치.