KR20050060702A

KR20050060702A - Suspension of mcpherson strut type

Info

Publication number: KR20050060702A
Application number: KR1020030092402A
Authority: KR
Inventors: 서지윤
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: KR100559884B1

Abstract

본 발명에 의한 맥퍼슨 스트럿형 현가장치는, 스트럿의 하단부에는 너클 브라켓 및 고정축에 의해 너클이 고정된 맥퍼슨 스트럿형 현가장치에 있어서, 상기 너클 브라켓(28) 내에는 소정 간격을 두고 너클(34)이 삽입되어 고정축(36)에 의해 결합되되, 상기 너클(34)은 베어링(40)을 매개로 상기 고정축을 따라 슬라이딩 가능케 되어 있는 한편, 상기 너클(34)과 너클 브라켓(28) 사이간격에는 신축부재(42)가 끼워져 있으므로, 스트럿의 기울기를 크게 설계하지 않고도 안티 다이브와 승차감을 동시에 만족시키는 효과가 있다.The McPherson strut suspension device according to the present invention is a McPherson strut suspension device in which the knuckle is fixed to the lower end of the strut by a knuckle bracket and a fixed shaft, and the knuckle bracket 28 is spaced at a predetermined interval within the knuckle bracket 28. Is inserted and coupled by the fixed shaft 36, the knuckle 34 is to be slidable along the fixed shaft via the bearing 40, while the gap between the knuckle 34 and the knuckle bracket 28 Since the elastic member 42 is fitted, there is an effect of satisfying the anti-dive and the ride comfort at the same time without designing the inclination of the strut large.

Description

Suspension of McPherson strut type

본 발명은 맥퍼슨 스트럿형 현가장치에 관한 것으로서, 안티 다이브와 승차감을 동시에 만족시키는 맥퍼슨 스트럿형 현가장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a McPherson strut-type suspension, which relates to a McPherson strut-type suspension that simultaneously satisfies anti-dive and riding comfort.

일반적으로 자동차는 주행 중 노면으로부터 각종의 진동과 충격을 받으므로, 차축과 프레임 사이에 완충장치를 연결하고 진동과 충격이 프레임에 직접 전달되지 않도록 하여 승차감을 향상시키고 자동차 각부분을 손상으로부터 보호하고 있다. 이 완충장치를 포함하여 프레임과 차축을 연결하고 있는 기구를 현가장치라 한다.In general, since the vehicle receives various vibrations and shocks from the road surface while driving, the shock absorber is connected between the axle and the frame, and the vibrations and shocks are not transmitted directly to the frame, thereby improving ride comfort and protecting each part from damage. have. The mechanism connecting the frame and the axle, including the shock absorber, is called a suspension.

현가장치는 자동차의 주행 중 노면에서 받은 충격이나 진동을 완화하여 승차감과 자동차의 안정성을 향상시키기 위한 것으로서, 섀시 스프링 및 섀시 스프링의 고유진동을 제어하여 승차감을 향상시키는 쇽 업소버(Shock Absorber), 자동차의 롤링을 방지하는 스태빌라이저(Stabilizer) 및 각종 링크기구로 구성되어 있다.Suspension system is designed to relieve the shock or vibration received from the road while driving, and to improve ride comfort and stability.Shock Absorber, which controls the natural vibration of the chassis spring and chassis spring, improves the ride comfort. It consists of a stabilizer and various link mechanisms to prevent rolling.

이러한 현가장치에는 차륜구동방식과 스프링 시스템의 종류에 따라 여러 가지 형식의 액슬(Axle) 또는 현가장치가 사용된다.The suspension system uses various types of axles or suspensions depending on the type of wheel drive and the spring system.

일체식 차축(Rigid Axle)은 승용 자동차에서 주로 후차축(Rear Axle)으로만 사용된다. 일체식 차축을 승용 자동차의 앞차축으로 사용할 경우에는 기관 아래에 비교적 큰 설치공간을 필요로 한다는 점이 문제가 되기 때문이다. 화물자동차와 같은 대형자동차에서는 승용 자동차에 비해 상대적으로 설치 높이에 여유가 있고, 동시에 하중 부담 능력을 먼저 고려하게 된다. 따라서 전후 차축 모두에 하중 부담 능력이 큰 일체식 차축이 사용된다. Rigid Axle is mainly used as Rear Axle in passenger cars. This is because when the integrated axle is used as the front axle of a passenger car, it requires a relatively large installation space under the engine. Larger vehicles, such as freight cars, have a relatively high installation height compared to passenger cars, and at the same time, load-bearing capacity is considered first. Therefore, an integrated axle with a large load bearing capacity is used for both front and rear axles.

독립현가장치는 전차륜 현가장치로 적합하지만, 설치 공간이 작아도 되고, 무게가 가볍고, 좌우 차륜이 서로 독립적이라는 장점 때문에 후륜 현가장치, 특히 승용 자동차의 후차축 현가장치로도 많이 이용되고 있다.Independent suspensions are suitable as front wheel suspensions, but they are also widely used as rear wheel suspensions, especially rear axle suspensions for passenger cars, because of the advantages that the installation space may be small, the weight is light, and the left and right wheels are independent of each other.

독립현가식의 앞 현가장치는 차축을 분할하여 양쪽 바퀴가 서로 관계없이 움직이게 하여 좌우 어느 쪽이든 바퀴에 장애물이 걸리거나 부딪쳐도 그 바퀴만이 상하로 운동되어 차체는 기울지 않는 구조로 되어 있다. 독립현가식의 종류로는 위시본 형(Wishbone Type), 맥퍼슨 형(McPherson Type), 트레일링암 형(Trailing Arm Type)이 있다.The front suspension system of the independent suspension type divides the axles so that both wheels move independently of each other, so that the wheels move up and down even if obstacles are hit or hit the wheels on either side, so that the body does not tilt. Independent suspension types include Wishbone Type, McPherson Type and Trailing Arm Type.

독립현가식 중 맥퍼슨형은 조향너클과 같이 쇽 업소버가 내장된 스트럿, 코일 스프링 등이 일체로 구성되어 있고, 코일 스프링은 스트럿에 설치된 위 스프링 시트와 아래 스프링 시트 사이에 설치된다. 한편, 맥퍼슨형의 개량형으로서 맥퍼슨 스트럿형이 있는데, 맥퍼슨 스트럿형은 맥퍼슨 원형에 가로놓인 리이프 스프링을 병용한 것으로서 코일 스프링의 설치위치를 아래 암과 프레임 사이에서 변경한 것이다.Among the self-sustaining type, the McPherson type is composed of a strut, a coil spring, etc. with a shock absorber integrated, such as a steering knuckle, and a coil spring is installed between the upper spring seat and the lower spring seat installed on the strut. On the other hand, as an improved version of the McPherson type, there is a McPherson strut type. The McPherson strut type is a combination of a leaf spring lying in the McPherson circle, and the coil spring is installed between the lower arm and the frame.

종래 맥퍼슨 스트럿형 현가장치는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 스프링 시트(2)와 코일스프링(4)이 설치된 스트럿(6)의 하단부에는 제1너클 브라켓(8)과 제2너클 브라켓(10) 및 체결수단(12 : 볼트 및 너트)에 의해 너클(14)이 고정된 구조이다.In the conventional McPherson strut type suspension, as shown in Figs. 1 and 2, the first knuckle bracket 8 and the second knuckle bracket are provided at the lower end of the strut 6, in which the spring seat 2 and the coil spring 4 are installed. 10 and the knuckle 14 is fixed by the fastening means 12: a bolt and a nut.

차량은 울퉁불퉁한 노면을 달릴 때, 바퀴가 오로지 범프 만을 하는 것 보다는 위로 밀리면서 올라가는 것이 승차감에서 유리하다. 따라서 모든 차들의 바퀴 궤적은 범프시 뒤쪽으로 밀리게 설계하는 것이 주요 관심사이다. 맥퍼슨 스트럿형 현가장치는 도3의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 차량이 좌우축(Y축)을 중심으로 회전운동하는 피치(Pitch)의 피칭센터(C)에서 하나의 링크(S)로 연결된 스윙암 타입의 현가장치로 표현가능하며, 타이어(T)의 궤적(TR)은 피칭센터(C)에 따라 바뀌게 된다. 상기 피칭센터(C)는 로워암(A)과 스트럿(6)의 위치와 오리엔테이션에 의해 결정된다.When a vehicle rides on a bumpy road, it's advantageous for the ride to push up rather than just bump. Therefore, it is a major concern to design the wheel trajectory of all cars to be pushed back at bump. As shown in (a) and (b) of FIG. 3, the McPherson strut suspension has one link at the pitching center (C) of the pitch (P) in which the vehicle rotates about the left and right axis (Y axis). It can be represented by a swing arm type suspension device connected to S), the trajectory (TR) of the tire (T) is changed according to the pitching center (C). The pitching center C is determined by the position and orientation of the lower arm A and the strut 6.

도4의 (a) 및 (b)는 피칭센터(C)에 따른 타이어(T)의 궤적 변화를 나타내는데, 도4의 (a)에서는 θ의 값이 크기 때문에 안티 다이브에 유리한 조건이지만 타이어(T)의 궤적(TR)이 앞쪽으로 향하고 있으므로 승차감이 불리하고, 도4의 (b)에서는 타이어(T)의 궤적(TR)이 뒤쪽으로 크게 밀리기 때문에 승차감은 좋지만 안티다이브에 불리하게 된다. 도면에서 L1은 지면 라인을 나타내고 L2는 타이어의 중심에서 지면과 수평한 라인을 나타낸다.4 (a) and 4 (b) show a change in the trajectory of the tire T according to the pitching center C. In FIG. 4 (a), since the value of θ is large, it is a favorable condition for anti-dive but the tire T Since the locus TR of () is directed to the front, the ride feeling is disadvantageous, and in FIG. 4 (b), the locus TR of the tire T is pushed back greatly, so that the riding comfort is good, but it is disadvantageous to the antidive. In the figure, L1 represents the ground line and L2 represents the line horizontal to the ground at the center of the tire.

안티 다이브와 승차감을 동시에 만족시키기 위해서는, 도5의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 피칭센터(C1, C2)가 지면 라인(L1)과 타이어의 중심에서 지면과 수평한 라인(L2)사이에 위치하여야 하고, 또한 피칭센터(C1)보다 최대한 앞쪽으로 위치하여 피칭센터(C2)가 존재하여야 한다. 피칭센터가 최대한 앞쪽으로 위치하기 위해서는 표시한 바와 같이 링크의 길이가 짧아져야 하며(S2로 표시), 이를 위해서 스트럿이 많이 기울어져야 한다(6'로 표시).In order to satisfy the anti-dive and ride comfort at the same time, as shown in Figs. 5A and 5B, the pitching centers C1 and C2 are ground lines L1 and a line horizontal to the ground at the center of the tire L2. ), And the pitching center (C2) must exist in front of the pitching center (C1). In order for the pitching center to be as forward as possible, the length of the link must be as short as indicated (indicated by S2), and the strut must be inclined much (indicated by 6 ').

그런데, 안티 다이브와 승차감을 동시에 만족시키기 위해 스트럿을 많이 기울이여야 하지만, 스트럿의 기울기는 보통 킹핀축과 캐스터의 설정에 의해 이미 정해지게 되므로 더 이상의 유리한 조건을 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.By the way, the strut should be tilted a lot to satisfy the anti-dive and riding at the same time, but the slope of the strut is usually determined by the setting of the kingpin shaft and the caster, there is a problem that no more favorable conditions can be obtained.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 스트럿의 기울기를 크게 설계하지 않고도 안티 다이브와 승차감을 동시에 만족시키는 맥퍼슨 스트럿형 현가장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a McPherson strut-type suspension that satisfies the anti-dive and the ride comfort at the same time without having to design a large strut slope.

본 발명은, 스트럿의 하단부에는 너클 브라켓 및 고정축에 의해 너클이 고정된 맥퍼슨 스트럿형 현가장치에 있어서, 상기 너클 브라켓 내에는 소정 간격을 두고 너클이 삽입되어 고정축에 의해 결합되되, 상기 너클은 베어링을 매개로 상기 고정축을 따라 슬라이딩 가능케 되어 있는 한편, 상기 너클과 너클 브라켓 사이간격에는 신축부재가 끼워져 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the McPherson strut-type suspension device in which the knuckle is fixed to the lower end of the strut by a knuckle bracket and a fixed shaft, the knuckle is inserted into the knuckle bracket at a predetermined interval and coupled by the fixed shaft, and the knuckle is While being able to slide along the fixed shaft via a bearing, an elastic member is fitted in the gap between the knuckle and the knuckle bracket.

상기 신축부재는 고무부시로 되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the stretching member is made of a rubber bush.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도6에 도시한 바와 같이, 스트럿(26)의 하단부에는 제1너클 브라켓(28)과 제2너클 브라켓(30) 및 체결수단(32)에 의해 너클(34)이 고정되는데, 상기 체결수단(32)은 볼트형으로 된 고정축(36)에 너트(38)가 체결되는 구조이다.As shown in FIG. 6, the knuckle 34 is fixed to the lower end of the strut 26 by the first knuckle bracket 28, the second knuckle bracket 30, and the fastening means 32. 32 is a structure in which the nut 38 is fastened to the fixed shaft 36 of the bolt type.

상기 제1너클 브라켓(28) 내에는 소정 간격을 두고 상기 너클(34)이 삽입되어 상기 고정축(36)에 의해 결합되는데, 상기 너클(34)은 베어링(40)을 매개로 상기 고정축(36)을 따라 슬라이딩 가능케 되어 있고, 상기 너클(34)과 제1너클 브라켓(28) 사이간격에는 신축부재(42)가 끼워져 있다.The knuckle 34 is inserted into the first knuckle bracket 28 at predetermined intervals, and is coupled by the fixed shaft 36. The knuckle 34 is connected to the fixed shaft through the bearing 40. It is made to slide along 36, and the elastic member 42 is fitted in the gap between the knuckle 34 and the first knuckle bracket 28.

상기 신축부재(42)는 신축가능한 플라스틱이나 고무재의 부시로 되어 있으나, 고무부시인 것이 바람직하다.The elastic member 42 is made of a stretchable plastic or rubber bush, but is preferably a rubber bush.

본 발명의 너클(34)은 완전히 고정되어 있는 종래의 구조와는 달리, 베어링(40) 축방향으로 고무부시가 변형하면서 슬라이딩 할 수 있게 되어 있다. 따라서 본 발명의 스트럿(26)과 너클(34)은 고무부시의 변형에 의해 베어링 축방향으로 슬라이딩 자유도를 가지게 된다. Unlike the conventional structure in which the knuckle 34 of the present invention is completely fixed, the knuckle 34 is capable of sliding while deforming the rubber bush in the axial direction of the bearing 40. Therefore, the struts 26 and knuckles 34 of the present invention have sliding degrees of freedom in the bearing axial direction by deformation of the rubber bush.

도7은 본 발명에 의한 맥퍼슨 스트럿형 현가장치가 범프시 작동하는 상태를 도시하고 있는데, 도7의 (a)에 도시한 바와 같이 평시에는 너클(34)이 제1너클 브라켓(28)의 중앙에 위치하여 스트럿(26)의 중심과 너클(34)의 중심이 일치한다.FIG. 7 illustrates a state in which the McPherson strut-type suspension according to the present invention operates when bumped. As shown in FIG. 7A, the knuckle 34 is normally in the center of the first knuckle bracket 28. And the center of the strut 26 coincides with the center of the knuckle 34.

이러한 상태에서 범프가 일어나면 도7의 (b)에 도시한 바와 같이 스트럿(26)은 앞쪽으로 힘을 받게 되고 고무부시로 된 신축부재(42)가 변형되고, 스트럿(26)은 너클(34)과 상대적으로 슬라이딩하게 된다. 이에 따라 스트럿(26)은 더욱 많이 기울어지게 되고 도5에서 설명한 바와 같이 스트럿(26)이 기울어질수록 타이어(T)의 궤적은 뒤로 밀리게 되고 θ값은 커지게 된다. 따라서, 승차감과 안티 다이브에 유리한 서스펜션이 되는 것이다.When bumps occur in this state, as shown in FIG. 7B, the strut 26 is forced forward and the elastic member 42 made of rubber bush is deformed, and the strut 26 is knuckle 34. And relative sliding. Accordingly, the strut 26 is more inclined, and as the strut 26 is inclined as illustrated in FIG. 5, the trajectory of the tire T is pushed backward and the value of θ is increased. Therefore, the suspension is advantageous to ride comfort and anti-dive.

본 발명에 의한 맥퍼슨 스트럿형 현가장치에 의하면, 스트럿의 기울기를 크게 설계하지 않고도 안티 다이브와 승차감을 동시에 만족시키는 효과가 있다.According to the McPherson strut suspension device according to the present invention, there is an effect of satisfying the anti-dive and the ride comfort at the same time without having to design a large slope of the strut.

도1은 종래 맥퍼슨 스트럿형 현가장치를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a conventional McPherson strut suspension;

도2는 종래 맥퍼슨 스트럿형 현가장치의 너클 조립부를 나타낸 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing a knuckle assembly of the conventional McPherson strut suspension;

도3은 일반적인 맥퍼슨 스트럿형 현가장치의 등가 표시도,Figure 3 is an equivalent display of a typical McPherson strut suspension,

도4는 도3의 등가 표시도에서 피칭센터에 따른 타이어의 궤적 변화를 나타내는 도면,4 is a view showing a trajectory change of a tire according to a pitching center in the equivalent display of FIG. 3;

도5는 도4에서 안티 다이브와 승차감을 동시에 만족하기 위한 설명도,5 is an explanatory diagram for satisfying the anti-dive and riding comfort at the same time in FIG.

도6은 본 발명에 의한 맥퍼슨 스트럿형 현가장치의 너클 조립부를 나타낸 단면도,6 is a cross-sectional view showing a knuckle assembly of the McPherson strut suspension according to the present invention;

도7은 본 발명에 의한 맥퍼슨 스트럿형 현가장치의 작용상태도이다.7 is an operation state diagram of the McPherson strut-type suspension according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

26 : 스트럿 28 : 제1너클 브라켓26: Strut 28: First knuckle bracket

30 : 제2너클 브라켓 32 : 체결수단30: second knuckle bracket 32: fastening means

34 : 너클 36 : 고정축34: knuckle 36: fixed shaft

38 : 너트 40 : 베어링38: nut 40: bearing

42 : 신축부재(고무부시)42: stretching member (rubber bushing)

Claims

In the lower portion of the strut McPherson strut suspension with knuckle brackets and fixed shafts,

The knuckle is inserted into the knuckle bracket at predetermined intervals and coupled by a fixed shaft,

The knuckle is slidable along the fixed shaft via a bearing, while the McPherson strut-type suspension device, characterized in that the expansion member is fitted in the gap between the knuckle and the knuckle bracket.

The method of claim 1,

The stretching member is a McPherson strut-type suspension, characterized in that the rubber bush.