KR200237454Y1 - 승용차 리어 어퍼암 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리어 어퍼암의 응력 집중부에 보강패널을 부착함과 동시에 응력 분산홀을 형성하여 험로 주행시에 전달되는 큰 하중을 적절히 분산시킴으로써, 강성을 증대시키고 내구성을 향상시켜 주행 안정성을 유지할 수 있는 차량의 후륜 현가장치를 제공하기 위한 것이다. 본 고안에서 채용한 리어 어퍼암(30)의 구조를 보면, 일단에는 볼 조인트를 개재하여 너클(2)의 상단에 장착되는 너클 장착홀(32)이 형성되고 타단에는 부싱을 개재하여 차체 프레임에 장착되는 차체 장착홀(34, 36)이 형성되어 있으며, 상부패널(30b)과 하부패널(30a)사이에는 보강패널(30c)이 부착되어 있다.

Description

차량의 후륜 현가 장치

본 고안은 차량의 후륜 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 리어 어퍼암의 응력 집중부에 보강패널을 부착함과 동시에 응력 분산홀을 형성하여 험로 주행시에 전달되는 큰 하중을 적절히 분산시킴으로써, 강성을 증대시키고 내구성을 향상시켜 주행 안정성을 유지할 수 있는 차량의 후륜 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 않도록 함으로써, 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 유지하는 역할을 한다. 이러한 현가장치는 차륜의 구동방식과 스프링 시스템의 종류에 따라 여러 가지 형식이 사용되고 있는 바, 본 고안의 이해를 돕기 위해서 도 1을 참고로 종래의 후륜 현가장치의 구성에 대하여 설명한다.

도 1은 승용차에 채용된 일반적인 후륜 현가장치의 구성을 보인 분리 사시도이다. 이것의 전체적인 구성을 보면, 축 장착홀(2a)을 통해 리어 허브가 회전 가능하게 장착되는 너클(2)과, 볼 조인트를 개재하여 너클(2)의 상단에 장착되는 리어 어퍼암(10) 및 볼 조인트를 개재하여 너클(2)의 하단에 장착되는 리어 로어암(4)과, 전방단은 차체 프레임에 고정되고 후방단은 상기 너클(2)에 연결되는 트레일링 암(8)과, 선회시에 조정 안정을 높이기 위해 설치한 리어 보조링크(6)와, 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 코일 스프링(22) 및 코일 스프링(22)의 자유진동을 최대한 빨리 억제하여 평형을 유지하도록 하는 쇽 업소버(20)로 이루어져 있다.

도 2는 종래의 리어 어퍼암의 구성을 보인 평면도로, 리어 어퍼암(10)의 일단에는 볼 조인트를 개재하여 상기한 너클(2)의 상단에 고정되는 너클 장착홀(12)이 형성되어 있으며, 타단에는 부싱을 개재하여 차체 프레임에 고정되는 차체 장착홀(14, 16)이 형성되어 있다.

도 3은 도 2에서 선 A-A를 따라 취한 단면도로, 종래의 리어 어퍼암에 대한 단면형상을 도시하였다. 종래의 리어 어퍼암(10)은 하부패널(10a)과 상부패널(10b)로 이루어져 있으며, 이들 패널(10a, 10b)은 서로 용접에 의해 결합되어 있다.

이러한 구성을 지닌 종래의 차량의 후륜 현가장치에서는 평지나 고속도로와 같은 일반도로를 주행할 때에는 노면으로부터 전달되는 하중에 충분히 견딜 수 있으나, 험로(off-road)주행시에 노면으로부터 상하방향의 하중이 입력되는 과정에서 쇽 업소버가 흡수할 수 있는 최대한도 이상의 큰 하중이 경우에는 도 2에 화살표로 표시한 좌우방향 하중(F1)과 전후방향 하중(F2)이 복합적으로 작용하게 된다.

그에 따라, 도 2에 점선으로 표시한 바와 같이 국부적으로 응력이 집중되는 응력 집중부(P)가 생겨 강도가 급격히 저하되며, 험로를 장시간 주행할 경우에는 노면으로부터 지속적으로 전달되는 하중에 의해 어퍼암에 피로손상이 발생되어 심각한 안전문제를 초래하게 된다. 이를 해결하기 위해, 일반적인 U자형 어퍼암을 사용하거나 크기를 증대시켜 강도를 보강하는 구조를 고려해 볼 수는 있으나, 다른 부품과의 간섭으로 인해서 구조를 변경하는 데에는 많은 제약이 따른다.

본 고안은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 험로 주행시에 최대 하중이 입력되는 응력 집중부의 상부패널과 하부패널 사이에 보강패널을 부착함과 동시에, 응력 집중부와 인접한 곳에 응력 분산홀을 형성하여 응력을 적절히 분산시킴으로써, 최고점의 응력을 일정수준 이하로 낮춰 강성을 증대시킬 수 있는 차량의 후륜 현가장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 후륜 현가장치의 구성을 보인 분리 사시도

도 2는 종래의 리어 어퍼암의 구성을 보인 평면도

도 3은 도 2에서 선 A-A를 따라 취한 단면도

도 4는 본 고안에 따른 리어 어퍼암의 구성을 보인 평면도

도 5의 (a), (b), (c)는 각각, 도 4에서 선 B-B, C-C, D-D를 따라 취한 단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

2:너클 4:리어 로어암

6:리어 보조링크 8:트레일링 암

30:리어 어퍼암 30a, 30b:상부, 하부패널

30c:보강패널 32:너클 장착홀

34, 36:차체 장착홀 38:응력 분산홀

상술한 본 고안의 목적은 리어 허브가 회전 가능하게 장착되는 너클과, 볼 조인트를 개재하여 상기 너클의 하단에 장착되는 리어 로어암과, 전방단은 차체 프레임에 고정되고 후방단은 너클에 연결되는 트레일링 암과, 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 코일 스프링 및 코일 스프링의 자유진동을 최대한 빨리 억제하여 평형을 유지하도록 하는 쇽 업소버로 구성된 차량의 후륜 현가장치에 있어서, 일단에는 볼 조인트를 개재하여 너클의 상단에 장착되는 너클 장착홀이 형성되고 타단에는 부싱을 개재하여 차체 프레임에 장착되는 차체 장착홀이 형성되어 있으며, 상부패널과 하부패널 사이에는 보강패널이 부착되어 있는 리어 어퍼암을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 현가장치에 의해 달성된다.

다음에는 첨부한 도면을 참고로 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 차량의 후륜 현가장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 고안에 따른 리어 어퍼암의 구성을 보인 평면도이고, 도 5의 (a), (b), (c)는 각각, 도 4에서 선 B-B, C-C, D-D를 따라 취한 단면도이다.

도 2에서 설명한 바와 같이, 통상, 리어 어퍼암(30)의 일단에는 볼 조인트를 개재하여 너클(2)에 장착되는 너클 장착홀(32)이 형성되어 있으며, 타단에는 부싱을 개재하여 차체 프레임에 장착되는 차체 장착홀(34, 36)이 형성되어 있다. 이러한 구성의 리어 어퍼암(30)에 있어서, 본 고안의 바람직한 실시예에서는 강성을 증대시키기 위한 방안으로 응력 집중부(도 2의 P)내부에는 보강패널(30c)을 부착하였으며, 이 응력 집중부(P)와 인접한 곳에는 응력 분산홀(38)을 형성하였다. 이 응력 분산홀(38)은 대략 원형으로 가공하며, 플랜지를 갖는 것이 바람직하다.

다음에, 도 5의 (a), (b), (c)는 각각, 도 4에서 선 B-B, C-C, D-D를 따라 취한 단면도로서, 본 고안에서 채용한 보강패널(30c)의 장착상태를 도시하였다. 먼저, (a)에 도시된 바와 같이, 너클 장착홀(32)과 인접한 부분의 리어 어퍼암(30)하단에는 하부패널(30a)이 배치되어 있으며, 이 하부패널(30a)에는 아치형의 상부패널(30b)이 용접에 의해서 고정되어 있다. 상부패널(30b)과 하부패널(30a)사이에는 보강패널(30c)이 용접되어 있다.

다음에, (b)를 보면, 본 고안의 리어 어퍼암(30)을 구성하는 상부패널(30b)의 형상은 보강패널(30c)이 부착된 쪽과 부착되지 않은 쪽의 곡률반경이 서로 다르게 형성되어 있음을 알 수 있다, 즉, 보강패널(30c)이 부착되어 있는 제 1단부(30b')의 곡률반경은 보강패널(30c)이 부착되어 있지 않은 제 2단부(30b")의 곡률반경보다 크게 형성되어 있다. 이와 같이, 제 1단부(30b')의 곡률반경을 제 2단부(30b")에 비하여 크게 형성함으로써, 높은 응력을 다른 부위로 효과적으로 분산시켜 최고점의 응력을 일정수준 이하로 낮추는 것이 가능하다.

또한, 리어 어퍼암(30)의 상부패널(30b)에 응력 분산홀(38)이 형성되어 있기 때문에, 험로 주행시에 전달되는 큰 하중을 사방으로 분산시킴으로써 부품의 강도 및 내구성을 증대시킬 수 있다.

이상으로 설명한 본 고안에 의하면, 상부패널과 하부패널 사이에 부착되어 있는 보강패널에 의해서 험로 주행시에 최대 하중이 입력되는 경우에도 충분한 강성을 유지할 수 있는 한편, 쇽 업소버가 흡수할 수 있는 풀 하중 이상의 큰 하중이 전달되는 경우에도 리어 어퍼암의 중간지점에 형성되어 있는 응력 분산홀을 통해 사방으로 적절히 분산시켜 주행 안정성을 유지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 리어 허브가 회전 가능하게 장착되는 너클(2)과, 볼 조인트를 개재하여 상기 너클(2)의 하단에 장착되는 리어 로어암(4)과, 전방단은 차체 프레임에 고정되고 후방단은 상기 너클(2)에 연결되는 트레일링 암(8)과, 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하는 코일 스프링(22) 및 코일 스프링(22)의 자유진동을 최대한 빨리 억제하여 평형을 유지하도록 하는 쇽 업소버(20)로 구성된 차량의 후륜 현가장치에 있어서,

   일단에는 볼 조인트를 개재하여 상기 너클(2)의 상단에 장착되는 너클 장착홀(32)이 형성되고 타단에는 부싱을 개재하여 차체 프레임에 장착되는 차체 장착홀(34, 36)이 형성되어 있으며, 상부패널(30b)과 하부패널(30a)사이에는 보강패널(30c)이 부착되어 있고, 길이 중간지점에는 응력 분산홀(38)이 추가로 형성되어 있는 리어 어퍼암(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 현가장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부패널(30b)은 보강패널(30c)이 부착되어 있는 제 1단부(30b')의 곡률반경이 보강패널(30c)이 부착되어 있지 않은 제 2단부(30b")의 곡률반경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 현가장치.