KR100456864B1 - 차량용 스트러트 타입 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 킹핀경사각(King Pin Inclination)을 작게 설계할 수 있기 때문에 외륜을 범프시 부의 캠버각으로 만들기가 유리하면서 조향에 따른 선회시 지면에 대한 캠버각을 0에 가깝게 유지할 수 있으므로 선회 접지성 및 응답성능을 향상시킬 뿐만 아니라 또한, 휠 오프셋을 작게 할 수 있어 조향감과 시미 발생을 저감시킬 수 있으면서도 엔진룸의 크기를 증대시킬 수 있는 차량용 스트러트 타입 현가장치를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본원 발명은 바퀴가 회전 가능하게 지지되는 너클 암과, 상기 너클 암과 차체 서브 프레임 사이에 연결되는 스트러트 바와, 상기 너클 암의 상측과 차체측 사이에 연결되어 완충작용을 수행하는 쇽 업소버를 포함하는 차량용 스트러트 타입 현가장치에 있어서, 상기 쇽 업소버는 일단이 차체와 움직임이 억제되도록 고정된 상태로 결합되면서 타단이 바퀴가 회전 가능하게 지지되는 너클 암과 움직임이 발생되도록 조인트로 연결된다.

Description

차량용 스트러트 타입 현가장치 { Strut type suspension of vehicle }

본 발명은 차량의 스트러트 타입 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠 오프셋을 작게 할 수 있으므로 조향력을 줄일 수 있고 시미현상을 감소시킴과 아울러 킹핀경사각을 작게 설계할 수 있으므로, 조향시 선회 외륜을 부(-)의 캠버각으로 만들기가 유리하고 또 범프시 부(-)의 캠버각을 만들기가 유리하므로, 선회시 지면에 대한 캠버각을 0에 가깝게 유지할 수 있어 선회 접지성 및 응답성능을 향상시킬 수 있는 차량의 스트러트 타입 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 현가장치는 승차감 및 주행안정을 결정하는 중요한 장치이며, 그 승차감 및 주행 안정성, 조향력 등을 고려하여 올바른 휠 얼라인먼트를 설정한다.

도 1은 종래 기술에 따른 스트러트 타입 현가장치의 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 스트러트 타입 현가장치의 사용 상태도로서, 바퀴(104)를 회전 가능하게 지지하는 너클 암(102)과, 이 너클 암(102)과 차체 프레임 사이에 연결되는 스트러트 바(106)와, 상기 너클 암(102)의 상측에서 차체측으로 일직선을 이루도록 연결되어 완충작용을 수행하는 쇽 업소버(108) 등으로 구성된다.

여기에서, 너클 암(102)과 스트러트 바(106)의 연결 지점을 지점 B로 하고, 쇽 업쇼버와 차체측 연결부를 지점 T로 한다.

이와 같은 경우, 차량의 주행시 범프(bump) 운동을 하게 되면 도 2에 도시된 바와 같이, 바퀴(104)부위에 작용하는 상승력으로 인해 쇽업소버(108)가 압축됨과 더불어 차체와 쇽업소버(108)의 연결부인 지점T 부위로 외력이 가해지면서 너클 암(102)과 스트러트 바(106)의 연결 지점을 지점 B가 지점 B'로 변화되면서 차량의 외측으로 나오는 폭만큼만 부(-)의 캠버로 변화된다.이때, 상기 결합점 T와 B사이의 길이가 바깥쪽으로 나오는 결합점 B'의 변화에 비해 상대적으로 길어 부(-)캠버각으로의 변화가 적게 되는 단점이 있고 만약, 이러한 상태에서 계속적으로 펌프 운동이 발생되면 지점 B'가 차량의 내측방향으로 다시 들어가게 되어 정(+)의 캠버로 변화되는 현상이 있게 된다.

이에 따라, 이와 같은 종래의 스트러트 타입 서스펜션은 범프 운동시 부의 캠버 변화 폭이 작기 때문에 선회시 바퀴(104)의 캠버각 제어에 한계를 초래하게 되는 문제점이 있다.

이와 같은 선회시 바퀴(104)의 캠버각 제어 한계성을 해소하기 위해 즉, 부(-)의 캠버를 증가시키기 위해서는 지점 T를 차량의 안쪽 방향으로 위치시켜 해소 될 수 있는데, 이러한 지점 T의 차량 안쪽으로의 이동은 그 만큼 엔진룸의 크기가 줄어들게 됨은 물론 휠 오프셋(타이어의 접지면 중심과 킹핀의 연장선이 노면과 교차하는 거리)에 해당되는 간격(d1)이 지점 T의 이동량 많큼 더 증가된 간격(d2)로 변화되어 길어지게 되어 조향감을 저하시키고 시미(shimmy)를 발생시키며, 조향시 선회 외륜의 캠버각을 부의 캠버로 하는 데에도 또한 불리하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 킹핀경사각(King Pin Inclination)을 작게 설계할 수 있기 때문에 외륜을 범프시 부의 캠버각으로 만들기가 유리하면서 조향에 따른 선회시 지면에 대한 캠버각을 0에 가깝게 유지할 수 있으므로 선회 접지성 및 응답성능을 향상시킬 뿐만 아니라 또한, 휠 오프셋을 작게 할 수 있어 조향감과 시미 발생을 저감시킬 수 있으면서도 엔진룸의 크기를 증대시킬 수 있는 차량용 스트러트 타입 현가장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 스트러트 타입 현가장치의 개략도이고,

도 2는 종래 기술에 따른 스트러트 타입 현가장치의 범프(bump) 운동시 캠버각 변화를 나타낸 구성도이고,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트러트 타입 현가장치의 개략도이고,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스트러트 타입 현가장치의 범프 운동시 캠버각 변화를 나타낸 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 바퀴 4 : 너클 암

6 : 스트러트 바 8 : 쇽 업소버

10 : 차체

이러한 과제를 실현하기 위한 본 발명은 바퀴가 회전 가능하게 지지되는 너클 암과, 상기 너클 암과 차체 서브 프레임 사이에 연결되는 스트러트 바와, 상기 너클 암의 상측과 차체측 사이에 연결되어 완충작용을 수행하는 쇽 업소버를 포함하는 차량용 스트러트 타입 현가장치에 있어서,상기 쇽 업소버는 그 일단이 차체와 움직임이 억제되도록 고정된 상태로 결합되, 상기 쇽 업소버의 타단이 바퀴가 회전 가능하게 지지되는 너클 암과 움직임이 발생되도록 조인트로 연결됨과 더불어 차체 내측방향으로 일정 폭만큼 이동된 상태로 배치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트러트 타입 현가장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트러트 타입 현가장치의 작동 상태도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스트러트 타입 현가장치는 일단이 차체(10)와 움직임이 억제되도록 고정된 상태로 결합되면서 타단이 바퀴(2)가 회전 가능하게 지지되는 너클 암(4)과 움직임이 허용되도록 연결되는 쇽업소버(8)와, 이 쇽업소버(8)가 결합된 너클 암(4)부위로 일단이 연결되면서 타단이 차체 서브 프레임 사이에 연결되는 스트러트 바(6)로 이루어진다.여기서, 상기 너클 암(4)과 스트러트 바(6)가 연결되는 연결부를 지점 B라 하고, 상기 쇽 업소버(8)와 너클 암(4)이 연결되는 연결부를 지점 P라 하고, 쇽 업소버(8)와 차체(10)측이 연결되는 연결부는 지점 Q라 칭한다.

이때, 상기 쇽 업소버(8)와 차체(10)측 사이의 연결부인 지점 Q는 변형이 억제되도록 고정된 상태이고, 상기 너클 암(4)과 쇽 업소버(8)의 연결부인 지점 P는 변형이 허용되는 구조로 형성되며, 지점 B를 중심으로 쇽 업소버(8)의 하단이 차체 내측방향으로 일정 폭만큼 이동된 상태로 배치된다.여기서, 상기 너클 암(4)과 쇽 업소버(8)의 연결부인 지점 P는 일례로서 볼 조인트등으로 연결되어짐은 물론이다.

이러한 경우, 범프 운동시 변형되는 지지점이 상기 쇽 업소버(8)와 차체(10)측이 연결되는 연결부인 지점 Q에서 너클 암(4)과 쇽 업소버(8)의 연결부인 지점 P로 이동된 상태로 형성되어짐은 물론이다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 차량용 스트러트 현가장치의 작용을 다음에서 설명한다.

본 발명은 차량 주행 중 범프 운동시 전술한 종래의 경우와 같이 상기 너클 암(4)과 스트러트 바(6)가 연결되는 연결부인 지점 B가 차량의 외측 방향인 지점 B'로 이동되는 한편, 쇽 업소버(8)와 차체(10)측이 연결되는 연결부는 지점 Q가 움직임을 허용하지 않는 변형되지 않는 상태를 유지하는 반면 쇽업소버(8)와 너클암(4)의 연결점인 지점 P가 외력을 받아 움직임인 각변형을 발생해 차량의 내측 방향인 지점 P'로 이동하게 된다.즉, 이와 같이 차량의 범프운동시 쇽업소버(8)와 너클암(4)의 연결점인 지점 P가 차량의 내측 방향인 지점 P'로 이동하면 상기 너클 암(4)과 스트러트 바(6)의 연결부인 지점 B가 차량의 외측 방향으로 더욱더 많이 이동되게 되고 이에 따라, 상기 너클 암(4)과 스트러트 바(6)에 의해 형성되는 부(-)의 캠버를 상기 지점(P)가 갖는 변형량 많큼 상대적으로 더욱 크게 할 수 있게 된다.또한, 차량의 범프시 쇽 업소버(8)의 전체길이가 지점 Q에서 지점 B가 아니라 지점 P에서 지점 B 사이로 그 간격이 매우 짧아지기 때문에 지점 P가 차량의 내측방향으로 이동되는 폭이나 지점 B가 차량의 외측방향으로 이동되는 폭에 비해 캠버각 변화를 더욱 크게 할 수 있게 됨은 물론이다.

그리고, 상기 쇽 업소버(8)와 차체(10)측 연결부인 지점 Q를 차량의 외측으로 더욱더 이동해 위치시킬 수 있어, 엔진룸 확보에 유리함은 물론 킹핀경사각을 작게 설계할 수 있기 때문에 조향시 선회 외륜을 부의 캠버각으로 만들기가 유리하다.

또한, 휠 오프셋에 해당되는 바퀴 중심점에서 너클 암의 중심점을 연결하는 직선(D1)의 길이가 너클암(4)과 지점 P로 결합되는 쇽업소버(8)의 일단을 경사시켜 차량의 외측으로 더욱더 위치할 수 있게 되어 그 많큼 상대적으로 작은 바퀴 중심점에서 너클 암의 중심점을 연결하는 직선(D2)을 형성할 수 있어 이에 따라, 조향감을 저하나 시미(shimmy)의 발생을 저하시키면서 조향시 선회 외륜의 캠버각을 부(-)의 캠버로 하는 데에도 유리하게 될 수 있음은 물론이다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 차량용 스트러트 타입 현가장치는 너클 암과 쇽 업소버의 연결부를 범프 운동시 변형되는 지점으로 형성하고, 쇽 업소버와 차체 연결부를 고정시킴으로써, 범프 운동시 부의 캠버를 최대화할 수 있어, 차량 선회시 조향력을 줄이고, 시미 발생을 줄일 수 있고, 엔진룸의 크기를 확보할 수 있는 이점이 있다.

또한, 조향시 선회 외륜의 캠버가 증가되므로 선회 접지성 및 응답성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 바퀴가 회전 가능하게 지지되는 너클 암과, 상기 너클 암과 차체 서브 프레임 사이에 연결되는 스트러트 바와, 상기 너클 암의 상측과 차체측 사이에 연결되어 완충작용을 수행하는 쇽 업소버를 포함하는 차량용 스트러트 타입 현가장치에 있어서,

   상기 쇽 업소버는 그 일단이 차체와 움직임이 억제되도록 고정된 상태로 결합되, 상기 쇽 업소버의 타단이 바퀴가 회전 가능하게 지지되는 너클 암과 움직임이 발생되도록 조인트로 연결됨과 더불어 차체 내측방향으로 일정 폭만큼 이동된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 스트러트 타입 현가장치.
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