KR100412712B1 - 듀얼 어퍼아암을 갖는 후륜 멀티 서스펜션 - Google Patents

Abstract

휠의 상하 거동을 정교하게 하고, 범프시의 토우 제어가 안정되게 이루어지며, 제동 토크를 상쇄시켜 전체적으로 고성능화 할 수 있는 자동차의 후륜 현가장치를 제공할 목적으로;

휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 캐리어와; 차폭 방향으로 배치되어 상기 휠 캐리어의 하측부분과 상측부분을 차체측과 연결하는 적정수의 로워 및 어퍼 컨트롤 아암과 트레일링 아암, 그리고 완충수단인 쇽 업소오버 및 코일 스프링을 구비하여 이루어지되,

상기 로워 컨트롤 아암은 휠 센터의 수직선상에서 차폭방향으로 배치되고,

상기 어퍼 컨트롤 아암은 전, 후 2개의 아암으로 이루어지되, 전측 아암이 후측 아암의 길이 보다 짧게 이루어진 상태에서 차폭방향으로 배치되며,

상기 트레일링 아암은 판상으로 이루어져, 휠 캐리어의 전측부분을 차체 길이방향에서 차체와 연결되고,

상기 쇽 업소오버 및 스프링은 분리된 상태에서 상기 로워 컨트롤 아암과 차체 사이에 배치되는 듀얼 어퍼아암을 갖는 후륜 멀티 서스펜션을 제공한다.

Description

듀얼 어퍼아암을 갖는 후륜 멀티 서스펜션{REAR MULTI-LINK SUSPENSION HAVING A DUAL UPPER ARM}

본 발명은 자동차의 후륜 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠의 상하 거동을 정교하게 하고, 범프시의 토우 제어가 안정되게 이루어지며, 제동 토크를 상쇄시켜 전체적으로 고성능화 할 수 있는 듀얼 어퍼아암을 갖는 후륜 멀티 서스펜션에 관한 것이다.

차량에 있어서의 현가장치는 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 두 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하여 주는 장치로서, 상하방향으로는 스프링과 유압 쇽 업소오버등에 의해 지지되고, 기타방향으로는 높은 강성과 유연성을 적절히 조화시킴으로써, 차체와 휠 사이의 상대운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 기능을 수행하게 된다.

이러한 현가장치는 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자에게 안락한 승차감을 제공하고, 운전자의 운전행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하며, 불규칙한 노면의 주행시 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 조종성 및 안정성을 확보하여야 한다는 기본 조건을 만족시켜야만 한다.

이러한 조건을 만족시키기 위해서는 서스펜션 지오메트리에 의한 휠의 자세가 매우 중요한 요소로 작용하게 되는데, 휠의 자세는 차체와의 상대 운동에 따라 라 크게 변하게 되며, 변하는 휠의 자세에 따라 차량의 전체적인 성능을 크게 좌우하게 된다.

이에 따라 최근의 현가장치는 상기 요구조건을 충족시킬 수 있는 다양하게 개발되어 그 나름대로 꾸준한 발전이 거듭되고 있는데, 특히, 최근에는 고출력 엔진의 등장과 더불어 소비자의 "주행의 재미(Fun to drive)"에 대한 선호도가 급격히 증가하기 시작함에 따라 운전자의 의지를 유쾌하게 표현할 수 있는 고성능 서스펜션 시스템의 출현이 강력히 요구되고 있다.

그러나 현재까지 개발되어 사용되고 있는 트레일링 아암 타입, 토우션 비임 액슬 타입, 스트러트 타입, 더블 위시본 타입과 같은 리어 서스펜션 시스템으로는 상기 요구를 충분히 수용하기에는 불충분하다.

이에 따라 최근에는 적어도 3개 이상의 링크를 사용하여 노면으로부터 입력되는 충격 및 진동과, 차체의 진동을 이상적인 기구학적 운동으로 이들을 효과적으로 수용할 수 있는 멀티 링크 타입 서스펜션 시스템이 개발되어 양산차량에 적용되고 있다.

그러나 이미 개발되어 있는 일반적인 멀티 링크 타입 현가장치의 경우에 있어서는 다소의 성능 향상은 이루어졌으나, 다수의 부품을 이용하는 만큼의 이상적인 지오메트리를 얻는데에는 기대에 못 미치고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 휠의 상하 거동을 정교하게 하고, 범프시의 토우 제어가 안정되게 이루어지며, 제동 토크를 상쇄시켜 전체적으로 고성능화 할 수 있는 듀얼 어퍼아암을 갖는 후륜 멀티 서스펜션을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 현가장치의 사시도.

도 2는 도 1의 배면도.

도 3은 도 1의 평면도.

도 4는 본 발명에 의한 현가장치의 범프시의 개략도.

도 5는 본 발명에 의한 현가장치의 범프시 토우 변화를 나타낸 평면도이다.

이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 캐리어와; 차폭 방향으로 배치되어 상기 휠 캐리어의 하측부분과 상측부분을 차체측과 연결하는 적정수의 로워 및 어퍼 컨트롤 아암과 트레일링 아암, 그리고 완충수단인 쇽 업소오버 및 코일 스프링을 구비하여 이루어지되,

상기 로워 컨트롤 아암은 휠 센터의 수직선상에서 차폭방향으로 배치되고,

상기 어퍼 컨트롤 아암은 전, 후 2개의 아암으로 이루어지되, 전측 아암이 후측 아암의 길이 보다 짧게 이루어진 상태에서 차폭방향으로 배치되며,

상기 트레일링 아암은 판상으로 이루어져, 휠 캐리어의 전측부분을 차체 길이방향에서 차체와 연결되고,

상기 쇽 업소오버 및 스프링은 분리된 상태에서 상기 로워 컨트롤 아암과 차체 사이에 배치되는 듀얼 어퍼아암을 갖는 후륜 멀티 서스펜션을 제공한다.

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

도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 일실시예의 현가장치에 대한 도면으로서, 부호 2는 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 캐리어를 지칭한다.

상기 휠 캐리어(2)를 차체와 연결함에 있어서, 하측부는 차폭방향으로 배치되는 1개의 로워 컨트롤 아암(4)에 의하여 차체에 연결되고, 상측부는 차폭방향으로 배치되는 2개의 어퍼 컨트롤 아암(6)(8)에 의하여 차체와 연결된다.

상기에서 로워 컨트롤 아암(4)은 휠 센터의 수직선상에서 차폭방향으로 배치되며, 이들 양 연결부(10)(12)는 수평의 축선을 갖는 부시가 개재되어 차체 및 휠 캐리어(2)에 연결된다.

그리고 상기 로워 컨트롤 아암(4) 상에는 쇽 업소오버(14)와 스프링(16)이 분리된 상태에서 수직 또는 적당한 경사를 갖고 배치되어 휠(18)로부터 상하진동이 입력되어질 때, 감쇠 완충시킴으로서, 차체로 최소의 진동이 입력되도록 한다.

이와 같이 상기의 쇽 업소오버(14)와 스프링(16)이 로워 컨트롤 아암(4)의 배치위치에 따라 휠 센터를 기준으로 배치되는 바, 휠(18)의 범프시 휠의 회전 모우멘트가 상쇄되면서 휠의 상하 거동을 정교하게 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 상기 2개의 어퍼 컨트롤 아암(6)(8)은 전후 일정 간격을 두고 차폭방향으로 배치되는데, 전측 아암(6)이 후측 아암(8)에 비하여 상대적으로 짧게 이루어져 있으며, 이들은 휠 센터 또는 그 보다는 상측으로 배치된다.

그리고 이들 양측 연결부(20)(22),(24)(26)를 형성함에 있어서, 휠측 연결부 (20)(24)는 볼 죠인트에 의하여 휠 캐리어(2)와 연결되며, 차체측 연결부(22)(26)는 수평 축선을 갖는 고무부시를 개재시켜 차체와 연결된다.

이와 같이 로워 컨트롤 아암(4)과 어퍼 컨트롤 아암(6)(8)가 배치된 상태에서 휠(18)이 범프하는 경우에는 도 4에서와 같이 동작이 이루어지게 되는데, 이때에는 각 부위에 배치되는 컨트롤 아암의 길이에 따른 운동 궤적으로 따라 휠(18)이 범프하게 된다.

이러한 범프 과정에서 어퍼 컨트롤 아암(6)(8)의 경우에 있어서는 전측 아암(6)의 길이가 후측 아암(8)의 길이 보다 짧게 형성되어 있기 때문에 전측 아암 (6)의 휠측 연결부(20)는 작은 반경의 운동궤적(C1)을 따라 상승하고, 후측 아암(8)의 휠측 연결부(24)는 큰 반경의 운동 궤적(C2)으로 상승하게 된다.

상기와 같이 서로 다른 운동궤적(C1)(C2)으로 어퍼 컨트롤 아암(6)(8)이 거동한다는 것은 이에 연결되어 있는 휠 캐리어(2)의 자세가 달라진다는 것을 의미하는 것이며, 이에 따라 도 5에서와 같이 휠 캐리어(2)의 전측은 차체측으로 당겨지고, 후측은 전측보다는 작게 당겨지게 됨으로써, 결국은 휠(18)이 토우 인 경향으로 갖게 되는 것이다.

물론, 상기와 같이 휠(18)이 토우 인 경향을 띠는 것은 범프시만이 아니고,제동 및 구동 등으로 휠(18)에 전,후력이 가해질 때도 마찬가지이다.

이와 같이, 휠의 범프 및 전,후력이 가해질 때 토우 제어가 이루어짐으로써, 직진 안정성 및 선회 안정성을 도모할 수 있게 된다.

상기 2개의 어퍼 컨트롤 아암(6)(8)은 이의 연결부에 개재되는 부시에 의하여 병열 스프링 역할 또한 할 수 있게 되는 바, 횡강성을 높일 수 있으며, 이의 어퍼 컨트롤 아암(6)(8)의 배치 위치가 기존의 더블 위시본 타입 현가장치에 비하여 낮게 배치되므로 이에 따른 차체 사이드 멤버의 높이가 낮아짐으로써, 실내 거주공간을 크게 확보할 수 있게 된다.

그리고 휠 캐리어(2)의 전측부는 트레일링 아암(30)에 의하여 차체와 연결되는데, 상기 트레일링 아암(30)은 후측은 넓고, 전측은 좁은 형태의 판상으로 이루어져 차체 길이방향으로 배치된다.

또한, 상기 트레일링 아암(30)은 세워진 상태에서 그 후측단이 상하측 부분이 볼트등에 의하여 휠 캐리어(2)와 일체로 고정되며, 전단 연결부(32)는 차측방향의 축선을 갖는 고무부시를 개재시켜 차체와 연결된다.

이에 따라 제동시 차체의 움직임으로 제동 토크가 발생하더라도, 상기 트레일링 아암(30)에 의하여 상쇄됨으로써, 안정된 제동성능을 구현할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 1개의 로워 컨트롤 아암이 휠 센터에서 차폭방향으로 배치되고, 쇽 업소오버와 스프링이 분리된 상태에서 이에 배치되는바, 휠의 상하 거동시 상하 거동이 매끄럽고 정교하게 이루어진다.

그리고 2개의 어퍼 컨트롤 아암이 전후 일정간격을 갖고 배치되어지되, 전측 아암의 길이가 후측 아암의 길이 보다 상대적으로 짧게 이루어져, 휠의 봄프 및 전,후력이 가해질 때 토우 제어가 안정되게 이루어지며, 판상의 트레일링 아암의 적용으로 제동 토크를 상쇄시켜 전체적으로 고성능화할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 캐리어와; 차폭 방향으로 배치되어 상기 휠 캐리어의 하측부분과 상측부분을 차체측과 연결하는 적정수의 로워 및 어퍼 컨트롤 아암과 트레일링 아암, 그리고 완충수단인 쇽 업소오버 및 코일 스프링을 구비하여 이루어지되,

   상기 로워 컨트롤 아암은 휠 센터의 수직선상에서 차폭방향으로 배치되고,

   상기 어퍼 컨트롤 아암은 전, 후 2개의 아암으로 이루어지되, 전측 아암이 후측 아암의 길이 보다 짧게 이루어진 상태에서 차폭방향으로 배치되며,

   상기 트레일링 아암은 판상으로 이루어져, 휠 캐리어의 전측부분을 차체 길이방향에서 차체와 연결되고,

   상기 쇽 업소오버 및 스프링은 분리된 상태에서 상기 로워 컨트롤 아암과 차체 사이에 배치됨을 특징으로 하는 듀얼 어퍼아암을 갖는 후륜 멀티 서스펜션.
2. 청구항 1에 있어서, 2개의 어퍼 컨트롤 아암은 휠 센터와 가장 근접된 위치에 배치되어 휠측 연결부는 볼 죠인트, 차체측 연결부는 수평형 부시를 개재시켜 차체와 연결됨을 특징으로 하는 듀얼 어퍼아암을 갖는 후륜 멀티 서스펜션.
3. 청구항 1에 있어서, 트레일링 아암은 후측이 넓고 전측이 좁은 형태의 판상의 부재로 이루어져 측면에서 보아 넓은 단면적을 갖도록 세워진 상태에서 후측단캐리어에 고착되고, 전측단은 차폭방향의 축선을 갖는 고무부시를 개재시켜 차체와 연결됨을 특징으로 하는 듀얼 어퍼아암을 갖는 후륜 멀티 서스펜션.