KR100475910B1

KR100475910B1 - 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치의 롤 저감구조

Info

Publication number: KR100475910B1
Application number: KR10-2001-0078810A
Authority: KR
Inventors: 이용수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2005-03-10
Also published as: US20030111811A1; JP2003276414A; US6869089B2; DE10253171A1; KR20030048780A

Abstract

본 발명은 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치의 롤 저감구조에 관한 것으로, 프레임(F)에 장착되는 마운팅부재(100)의 몸체(110)에 축(500)이 삽입되고, 이 축(500)의 외측부에 차륜(W)이 장착되는 베이스아암(200)이 키이(K)를 매개로 장착되며, 상기 축(500)의 타단에 토션바 케이스(600)가 장착되고, 이 토션바 케이스(600)에 일자형 스프링강인 토션바(700)의 단부가 세레이션 결합되는 구조로 이루어진다.

따라서, 상기 토션바(700)에 의해 양측 베이스아암(200)이 상호 구속되므로 양측 차륜(W)의 상대 위치의 변화가 억제됨으로써 차체의 롤을 저감시킬 수 있게 된다.

Description

상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치의 롤 저감구조{a roll decreasing structure of a suspension for front and dead axle of commercial vehicles}

본 발명은 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치에 관한 것으로, 특히 토션바를 이용한 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 롤 저감구조에 관한 것이다.

일반적으로 상용차의 현가장치는 리프스프링을 이용한 리지드 액슬 타입이기 때문에 장착용 브라켓, 섀클, U볼트 등의 부품이 많고, 또한 상기 액슬이나 리프스프링 자체가 고중량이며, 비독립형 현가이므로 승차감과 주행안정성이 떨어지는 단점이 있었다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임(F)에 장착되는 마운팅부재(100)와, 이 마운팅부재(100)에 회동가능하게 장착되는 베이스아암(200)과, 이 베이스아암(200)과 상기 마운팅부재(100)의 사이에 설치되되, 이들에 양단이 연결되어 상기 베이스아암(200) 회동시 비틀림 반력이 발생되는 코일스프링(300)을 포함하여 구성된 프론트 및 데드 액슬용의 독립현가장치가 개발되었다(국내특허출원 제2001-76894호).

상기 마운팅부재(100)는 몸체(110)의 상부에 브라켓(120)이 형성되고 측면에축(130)이 형성되어, 상기 브라켓(120)이 볼트(B)와 너트(N)로 프레임(F)에 장착되며, 상기 축(130)에 베이스아암(200)의 보스(210)가 장착되는 한편, 베이스아암(200)의 타단에는 스핀들(220)이 형성되어 차륜(W)이 장착될 수 있도록 되어 있다.

따라서, 상기 코일스프링(300)에 의해 차체 하중이 지지되고, 주행중 차체의 상하거동에 대응하면서 진동 및 충격을 흡수할 수 있게 되며, 양 차륜이 독립적으로 거동하는 독립현가로서의 역할을 수행하며, 그 구조가 간단하고, 중량도 가벼운 장점이 있었다.

한편, 차량에는 차량이 선회하거나 또는 노면의 요철 형상에 따라 양측 차륜에 높이차가 발생하였을 때 이 높이차를 줄여줌으로써 차체가 좌우로 기우는 롤링(rolling)을 감소시켜 주행안정성, 특히 선회주행성을 향상시켜주는 스태빌라이저바가 장착된다.

그런데, 도 2에 도시된 바와 같이, 기존의 스태빌라이저바(1000)는 스프링강의 양쪽을 휘어 전체적으로 디귿자 형상으로 만들어야 하고, 그 양측 단부에 현가장치 쪽에 장착되는 브라켓(1200)에 연결하기 위한 형상--납작하고 보울트공(1100)이 형성된--을 형성해야 하며, 또한 스태빌라이저바(1000)의 중간부분을 차체에 고정하기 위해 스태빌라이저로드(1300)를 사용해야만 한다.

더욱이 상기 스태빌라이저로드(1300)도 하단은 스태빌라이저바(1000)와 이를 감싸주는 고무부시(1310)가 내장될 수 있도록 상·하로 분할된 반원형 브라켓(1320,1330)으로 구성되고, 프레임에 장착되는 상부 역시 충격을 완화하기 위한 고무부시, 와셔 등 많은 수의 부품으로 이루어져 있어, 전체적으로 부품수가 과도하고, 이에 따라 조립공수가 증가하며, 또한, 상기 고무부시가 마모되면 소음이 발생하고, 연결부에 크랙(crack)이 발생하는 등의 부수적인 문제점도 발생하였다.

따라서, 이와 같은 구조의 롤 저감구조는 단순한 구조를 지향하는 상기 프론트 및 데드 액슬용 현가장치에는 적당하지 않다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 부품수가 적고, 구조도 단순하며, 무엇보다 상기 프론트 및 데드 액슬용 현가장치에 조합되기에 최적의 구조로 이루어진 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치의 롤 저감구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프레임에 장착되는 마운팅부재와 차륜이 장착되는 베이스아암이 코일스프링으로 연결되어, 상기 베이스아암의 회동에 따른 코일스프링의 비틀림에 대한 반력에 의하여 진동 및 충격이 흡수되도록 된 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치에 있어서, 상기 마운팅부재의 몸체에 관통구멍이 형성되어 이 관통구멍에 축이 삽입되고, 이 축의 외측부에 상기 베이스아암이 고정장착되며, 상기 축의 내측 단부에 토션바 케이스가 장착되고, 이 토션바 케이스에 토션바가 세레이션 결합되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

즉, 양측 마운팅부재에 회동가능하게 장착되어 각각의 외측부에 베이스아암이 고정장착되는 두 축을 토션바로 연결하는 구조로 이루어진다.

따라서, 양측 베이스아암의 회전위상차를 상기 토션바가 억제해줌으로써 양 차륜의 높이차를 줄여 롤량을 감소시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 마운팅부재(100)는 몸체(110)의 상부에 보울트공(121)들이 형성된 브라켓(120)이 형성되어 볼트(B)와 너트(N)로 프레임(F)에 장착된다.

상기 마운팅부재(100)의 몸체(110)에는 관통구멍(113)이 형성되어 관형상을 가지며, 이 관통구멍(113)으로 별개의 부품인 축(500)이 차체의 내측으로부터 외측방향으로 삽입된다.

상기 관형 몸체(110)의 내경면에는 하나로 이어진 그리스통로(114)가 형성되고, 외부로부터 이 그리스통로(114)에 그리스를 주입할 수 있도록 몸체(110)의 적당한 위치에 그리스주입구(115)가 형성되며, 그리스의 외부누출을 막기 위하여 몸체(110)의 내경 양단에는 상기 축(500)에 밀착되는 시일링(S)이 설치된다.

상기 축(500)의 차체측 단부에는 걸림턱(510)이 형성되어 마운팅부재(100)의 몸체(110)로부터 외측방향으로 빠지지 않도록 되어 있으며, 차외측 단부의 외주면 즉, 상기 베이스아암(200)이 장착되는 부분에는 키이홈(520)이 형성된다.

또한, 상기 베이스아암(200)의 보스(210)가 상기 축(500)에 끼워졌을 때 상기 키이홈(520)에 대응되는 위치의 보스(210) 내측면에도 키이홈이 형성되어, 이 키이홈에 키이(K)를 압입해 넣음으로써 베이스아암(200)과 축(500)은 일체로 회동된다.

그리고, 상기 베이스아암(200)의 타단에는 스핀들(220)이 형성되어 차륜(W)이 장착될 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 코일스프링(300)은 베이스아암(200)의 보스(210)가 축(500)에 장착되기 전에 축(500)에 삽입되며, 그 양쪽 단부가 각각 마운팅부재(100)의 몸체(110)에 형성된 돌출부(111)와 베이스아암(200)의 보스(210)에 형성된 돌출부(211)의 원형구멍(도 5의 112번과 같이 돌출부에 원형의 구멍이 형성된다.)에 끼워진후, 빠지지 않도록 구부려진다.

또한, 상기 키이(K)를 압입한 후에는 상기 축(500)의 외측 단면에 보울트(B')로 축(500)보다 큰 지름을 가진 커버(400)를 장착--축의 단면에는 상기 보울트(B')가 체결되는 보울트공(530)이 형성된다.--하여 베이스아암(200)이 축(500)으로부터 이탈되지 않도록 한다.

한편, 상기 축(500)의 차량 내측 단면에는 원통의 저면에 플랜지가 형성된 형상으로 이루어진 토션바 케이스(600)가 보울트(B")를 매개로 장착되며, 이 토션바 케이스(600)에 일자형 스프링강인 토션바(700)가 세레이션 결합되어, 상호간의 원주방향 거동이 구속된다.

상기와 같은 구조는 반대편 차륜(W)의 현가장치에도 동일하게 적용되는 바, 즉, 상기 토션바(700)의 양단은 양측 마운팅부재(100)에 삽입된 두 축(500)의 대응면에 장착되어 이 두 축(500)이 연동될 수 있도록 되어 있다.

이하, 본 발명의 작동을 설명한다.

차체 바운스(bounce)에 의해 상기 베이스아암(200)이 회동될 때, 상기 축(500)은 키이(K)에 의해 베이스아암(200)과 같은 각도로 회동되고, 이 회동량은 토션바 케이스(600)를 통해 상기 토션바(700)에도 그대로 전달된다.

그러나, 양측 차륜의 상대 위치가 달라질 경우에는 양측 베이스아암(200)의 회동방향 및 각도가 달라지게 되며, 이때 상기 토션바(700)가 양측의 축(500)을 서로간에 대하여 구속함으로써 양측 베이스아암(200)간의 각도차이를 줄여 두 차륜의 상대 위치차가 줄어들도록 한다.

따라서, 차체에 발생하는 롤을 최대한 억제할 수 있게 되어 차량 선회시 주행이 안정되게 된다.

한편, 상기 토션바(700)는 그 스프링탄성 내에서 비틀려질 수 있으므로 그 비틀림량 만큼 양측 차륜의 거동차가 허용됨으로써 상기 현가장치는 독립현가로서의 특성을 잃지 않는다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 스프링의 비틀림 반력을 이용하는 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치에 적합한 롤 저감구조가 제공된다.

따라서, 차량의 선회안정성이 향상됨으로써 선회주행시 운전자의 차체 롤링에 대한 불안감이 감소하게 된다.

또한, 종래의 스태빌라이저바는 양단을 구부려 자체의 아암을 형성하고 이 아암의 길이를 비틀림 발생수단으로 사용하고 있으나 상기 토션바는 아암을 형성하지 않은 일자형으로 되어 있어 형상이 단순하고 중량이 감소되며, 이를 장착하는 구조도 단순하며, 무엇보다 부품의 수가 감소됨으로써 조립이 용이해지는 장점이 있다.

또한, 부품수가 감소되어 원가가 절감되고, 특히 종래 스태빌라이저로드에 사용되던 고무부시가 사용되지 않게 되어 내구수명이 증대됨으로써 부수적으로 추후 정비 비용도 절약할 수 있게 된다.

도 1은 스프링의 비틀림 반력을 이용하는 상용차의 독립현가장치를 도시한 평면도와 정면도,

도 2는 일반적인 스태빌라이저바와 이를 장착하기 위한 부품들을 도시한 사시도,

도 3은 상기 도 1의 현가장치에 본 발명에 따른 롤 저감구조가 적용된 상태를 도시한 평면도,

도 4는 도 3의 요부 확대도,

도 5는 도 4의 종단면도 및 이의 우측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 마운팅부재, 110 : 몸체,

1ll : 돌출부, 112 : 원형구멍,

113 : 관통구멍, 114 : 그리스통로,

115 : 그리스주입구, 120 : 브라켓,

121 : 보울트공, 200 : 베이스아암,

210 : 보스, 211 : 돌출부,

220 : 스핀들, 300 : 코일스프링,

400 : 커버, 500 : 축,

510 : 걸림턱, 520 : 키이홈,

530 : 보울트공, 600 : 토션바 케이스,

700 : 토션바, B,B',B" : 보울트,

F : 프레임, K : 키이,

S : 시일링, W : 차륜.

Claims

프레임(F)에 장착되는 마운팅부재(100)와 차륜(W)이 장착되는 베이스아암(200)이 코일스프링(300)으로 연결되어, 상기 베이스아암(200)의 회동에 따른 코일스프링(300)의 비틀림에 대한 반력에 의하여 차체 하중을 지지하고 진동 및 충격을 흡수하도록 된 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치에 있어서,

상기 마운팅부재(100)의 몸체(110)에 관통구멍(113)이 형성되어 이 관통구멍(113)에 축(500)이 삽입되고, 이 축(500)의 외측부에 상기 베이스아암(200)이 고정장착되며, 상기 축(500)의 내측 단부에 토션바 케이스(600)가 장착되고, 이 토션바 케이스(600)에 일자형 스프링강인 토션바(700)의 단부가 세레이션 결합되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치의 롤 저감구조.
제 1항에 있어서, 상기 축(500)의 차체 내측 단부에 걸림턱(510)이 형성되는 것을 특징으로 하는 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치의 롤 저감구조.
제 1항에 있어서, 상기 축(500)과 이 축(500)의 차체 외측 단부에 장착되는 베이스아암(200)의 보스(210)는 키이(K)를 매개로 결합되는 것을 특징으로 하는 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치의 롤 저감구조.
제 1항에 있어서, 상기 축(500)의 외측 단면에 보울트(B')로 축(500)보다 큰 지름을 가진 커버(400)가 장착되는 것을 특징으로 하는 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치의 롤 저감구조.
제 1항에 있어서, 상기 마운팅부재(100)의 몸체(110) 내경면에는 그리스통로(114)가 형성되고, 이 그리스통로(114)와 연결되는 그리스주입구(115)가 상기 몸체(110)에 관통성형되며, 상기 내경면의 양단부에 상기 축(500)에 밀착되는 시일링(S)이 설치되는 것을 특징으로 하는 상용차의 프론트 및 데드 액슬용 현가장치의 롤 저감구조.