KR20080042707A

KR20080042707A - 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암

Info

Publication number: KR20080042707A
Application number: KR1020070113473A
Authority: KR
Inventors: 라인하르트 쿠네르트; 노베르트 쇼테
Original assignee: 독터. 인제니어.하.체.에프.포르쉐악티엔게젤샤프트
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2027-11-08
Also published as: JP2008120375A; US7665751B2; US20090066049A1; EP1920952B1; KR101348442B1; CN101177110A; CN101177110B; EP1920952A2; DE502007006984D1; EP1920952A3; DE102006053030A1

Abstract

본 발명은 제1 컨트롤 아암(2) 및 제2 컨트롤 아암(3)을 구비한 전방 차축용 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)에 관한 것이며, 제1 컨트롤 아암(2)은 주행 방향(8)으로 전방에 위치한 변형 섹션(12) 및 후방에 위치한 섹션(13)을 포함한다. 또한 제1 컨트롤 아암(2)은 사고 시 주로 변형 섹션(12) 내로 에너지 흡수식으로 변형되도록 구성된다. 변형 섹션(12) 내에서 변형이 강제되기 위해, 섹션(13)의 굽힘 강성은 변형 섹션(12)의 굽힘 강성과 비교하여 차량 횡방향으로 연장되는 만곡 축(14)을 중심으로 증가된다. 연석 접촉시 두 섹션(12, 13)은 에너지 흡수식으로 변형될 수 있다.

횡방향 컨트롤 아암, 경사 컨트롤 아암, 변형 섹션, 강성 섹션

Description

횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암{TRANSVERSE CONTROL ARM OR DIAGONAL CONTROL ARM}

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 전방의 차축용 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 유형의 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암을 장착한 차량에 관한 것이다.

일반적 유형의 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암은 DE 103 38 625 A1에 공지되어 있고, 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암은 차량의 휠을 휠 지지부에서 관절식으로 지지하며, 차체에 주행 방향으로 적어도 거의 일렬로 나란히 위치한 두 조인트 위치 사이에서 연장되는 적어도 하나의 컨트롤 아암은 곡선으로 또는 만곡되게 구성된다. 조향바는 두 조인트 위치 사이에 위치한 간격의 적어도 2/3 지점에서 만곡된 섹션을 포함한다. 이로 인해 사고 시 블록 형성을 하지 않고 충돌 에너지 소멸식으로 충돌 과정을 지원하는 개별 휠 서스펜션이 구현된다고 한다.

정면 충돌과 같은 사고시, 승객에 대한 큰 안전 위험성은, 차량의 섀시가 블록을 형성함으로써 차량 전방의 에너지 소멸식 찌그러짐이 섀시 연결부의 영역 내 에서 방해받는다는 것이다. 이 경우에 강성의 섀시 부재는 컨트롤 아암 연결부와 함께 전술한 블록을 형성하는데, 상기 블록은 단지 약간 변형될 수 있고 종종 전체적으로 승객실의 전방면을 가압한다. 이에 의한 결과 충돌 에너지가 너무 적게 소멸되고 또한 섀시는 승객실의 발 공간에 대해 가압되어 특히 상기 영역 내에서 높은 부상 위험이 형성 될 수 있다.

본 발명은 일반적 유형의 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암에 대해 특히 사전 규정된 힘의 초과 시 에너지 흡수식으로 압축되는 개선된 실시 형태를 제공하는 문제점에 관한 것이다.

본 발명에 따라 상기 문제점은 독립항 제1항의 대상에 의해 해결된다. 바람직한 실시예는 종속항의 대상이다.

본 발명은 특히 차량 종 방향으로 상이한 강성의 섹션을 구비한, 두 컨트롤 아암을 포함하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암의 제1 컨트롤 아암을 제공하고, 충돌 시 사전 규정되고, 에너지 흡수적인 만곡이 강제될 수 있다는 구상에 기초한다. 또한 제1 컨트롤 아암은 전방과 후방의, 섀시 측의 조인트 위치 사이에서 곡선으로 형성되고, 반면 제2 컨트롤 아암은 상기 언급한 후방의 조인트 위치와 휠 측의 조인트 위치 사이에서 곡선으로 연장된다. 충돌 에너지 흡수적인 만곡을 위해 제1 컨트롤 아암은 주행 방향으로 전방에 위치한 변형 섹션 및 주행 방향으로 그 후방에 위치한 강성의 섹션을 포함하고, 제1 컨트롤 아암은 충돌 시 거 의 변형 섹션 내에서만 만곡되는데, 즉 에너지 흡수식으로 변형된다. 또한 이미 그 이름에서 암시하는 바와 같이 강성, 특히 굽힘 강성은 섹션의 경우 제1 컨트롤 아암의 변형 섹션에서 보다 차량 횡방향으로 연장되는 만곡 축 둘레에서 확실히 더 높다. 본 발명에 따른, 제1 컨트롤 아암의 섹션 방식의 구성에 의해 제1 컨트롤 아암의 정확히 규정된 만곡이 차량의 종방향으로 충돌시 또는 무리한 부하의 경우 강제될 수 있고, 이로 인해 승객실에 있는 승객의 부상 위험이 확실히 감소될 수 있는데, 이는 지금까지 블록 형성 경향이 있던 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암이 이제 충돌 에너지 흡수식 변형 요소로서 작용하기 때문이다. 하중이 횡방향으로 휠에 작용할 경우 측면 섹션이 변형될 수 있다.

본 발명에 따른 해결책의 바람직한 개선예에서 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암의 제1 컨트롤 아암은 섹션 내에서 H형 프로파일을 포함한다. 통상적으로 더블 T형 프로파일로도 표현되는 이러한 프로파일은, 모서리 측에 배치된 웨브에 의해 특히 높은 굽힘 강성을 가지므로 제1 컨트롤 아암은 상기 영역 내에서 매우 강성이다. 그러나 본 발명에 따른 H형 프로파일은 완전 프로파일과 비교하여 단지 굽힘 강성만 상승될 뿐만 아니라, 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암의 중량도 감소하는데, 이는 특히 스포츠 카 구성시 상당히 중요하다.

바람직하게 제1 컨트롤 아암의 변형 섹션은 연속적으로, 즉 중단없이 제1 컨트롤 아암의 섹션으로 이어진다. 이는 특히 양호한 힘의 흐름을 야기하고, 상기 연속적인 전환에 의해, 예컨대 날카로운 재료 또는 단면 점프(cross-sectional jump)의 경우 발생할 수 있는, 특히 힘 또는 인장 피크가 방지될 수 있다.

본 발명에 따른 해결책의 다른 바람직한 실시예에서 제1 컨트롤 아암의 섹션은 주행 방향으로 가늘어진다. 이는, 제1 컨트롤 아암이 전방의 단부 영역에 비해 후방의 단부 영역 내에서, 주행 방향으로, 즉 변형 섹션의 방향으로 점차적으로 감소하는 매우 높은 강성을 포함하는 것을 의미한다. 후방의 섹션 내에서 요구되는 높은 강성이 전방의 섹션, 즉 변형 섹션의 영역 내에서 더 이상 요구되지 않기 때문에, 이와 같이 구성된 제1 컨트롤 아암의 형상은 요구된 강성 구배를 상기 섹션으로부터 변형 섹션으로 제공한다.

본 발명의 다른 중요한 특징 및 장점은 종속항, 도면 및 도면을 참조하는 관련된 도면 설명에서 알 수 있다.

당연히, 상기 언급되고 이하 설명되는 특징은 각각 설명된 조합 뿐만 아니라, 다른 조합 또는 단독으로도 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 적용 가능하다.

본 발명의 유리한 실시예는 도면에서 도시되고 이하 명세서에서 더 자세히 설명되며, 동일하거나 비슷하거나 기능적으로 동일한 부품에는 동일한 부호가 적용된다.

본 발명에 따르면, 사전 규정된 힘의 초과 시 에너지 흡수식으로 압축되는 개선된 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암이 제공된다.

도1에 상응하는, 본 발명에 따른 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아 암(1)는 제1 컨트롤 아암(2) 및 제2 컨트롤 아암(3)을 포함한다. 또한 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)은 공지된 방법으로 전방의 차량 축에 배치되고(도2 및 도3 참조) 한편으로는 차량의 차체(4)와 관절식으로, 다른 한편으로는 조종 레버(5)와 관절식으로 연결된다. 차량의 수직 힘을 수용하는 스트럿 타워(도시되지 않음)와의 차이점은, 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)이 가속, 제동 및 커브 주행 시 발생하는 수평 힘을 수용한다는 점이다. 또한 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)는 축(6)을 중심으로 선회될 수 있고, 축(6)은 사실상 전방 섀시 측의 조인트 위치(7) 및 주행 방향(8)으로 후방에 위치한 섀시 측의 조인트 위치(9)에 의해 연장된다. 따라서 차량의 제동시 전방의 조인트 위치(7)는 인장을 받고 후방의 조인트 위치는 압력을 받는다. 전방의 조인트 위치(7)와 후방의 조인트 위치(9) 사이에서 제1 아암(2)은 곡선으로 구성된다.

이와는 달리 제2 컨트롤 아암(3)은, 후방 섀시 측의 조인트 위치(9)로부터 도시되지 않은 휠 지지부와 관절식으로 연결된 휠 측의 조인트 위치(10)로 연장된다. 다른 조인트 위치(11)는 후방의 조인트 위치(9)와 휠 측의 조인트 위치(10) 사이 제2 컨트롤 아암(3)에 제공되고, 상기 조인트 위치(11)에는 예컨대 도시되지 않은 스프링 댐퍼 스트럿이 관절식으로 연결될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)의 특수한 실시예의 경우, 3개의 조인트 위치(7, 9, 10) 뿐만 아니라 제1 및 제2 컨트롤 아암(2, 3)도 한 평면 내에 위치할 수 있다. 도1 내지 도3의 도면에 따르면 제1 컨트롤 아암(2)은 후방 섀시 측의 조인트 위치(9)와 다른 조인트 위치(11) 사이 영역에서 제2 컨트롤 아암(3) 내 로 합류한다.

도1 내지 도3에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 컨트롤 아암(2)은 주행 방향(8)으로 전방에 위치한 변형 섹션(12) 및 주행 방향(8)으로 후방에 위치한 강성의 섹션(13)을 포함한다. 특히 차량의 횡방향으로 연장되는 만곡 축(14)을 중심으로 섹션(13)의 굽힘 강성은 변형 섹션(12)의 굽힘 강성과 비교하여 확실히 증가된다. 또한 상기 굽힘 강성의 증가는 제1 컨트롤 아암(2)의 모서리 측으로부터 배치된, 제1 컨트롤 아암(2)의 단면 계수를 섹션(13) 내로 확대시키는 웨브(15, 15')에 영향을 미친다. 모서리 측에 배치된 웨브(15, 15')는 섹션(13) 내 제1 컨트롤 아암(2)에, 줄여서 더블 T형 프로파일로도 불리는 H형 프로파일을 제공한다.

본 발명에 따라 제1 컨트롤 아암(2)은 무리한 부하의 경우, 예컨대 전면 충돌시 주행 방향(8)에 반해 변형 섹션(12) 내에서 충돌 에너지 흡수식으로 변형될 수 있고, 이로 인해 부상 위험이 동반되는 섀시의 블록 형성이 방지될 수 있다. 또한 도2에서 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)이 일반적인 장착 위치에서 도시되는 반면, 도3에서는 예컨대 사고와 같은 무리한 부하의 발생에 따라, 변형된 상태로 도시된다. 섹션(13)과 달리, 제1 컨트롤 아암(2)의 변형 섹션(12)은 완전 프로파일로서 구성될 수 있고, 이로 인해 굽힘 강성이 확실히 더 작아서 무리한 부하의 경우 제1 컨트롤 아암(2)의 변형이 변형 섹션(12) 내에서 강제된다.

횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)의 제1 컨트롤 아암(2)은, 섹션(13)이 예컨대 제공되는 단면 점프로 인해 크게 편향되지 않기 때문에, 변형 섹션(12)이 연속적으로, 즉 중단없이 섹션(13)으로 이어지고, 이는 섹션(13) 내에서 가능한 힘 유동에 특히 양호하게 작용하는 것이 두드러진다. 마찬가지로 섹션(13)은 주행 방향(8)으로 가늘어지고 제1 컨트롤 아암(2)은 변형 섹션(12) 내에서 섹션(13)과 비교하여 작고 따라서 굽힘에 약한 단면 프로파일을 갖는 것이 두드러진다. 섹션(13)은 주행 방향으로 그의 후방에 위치한 영역에서 후방 섀시 측의 조인트 위치(9) 및 다른 조인트 위치(11)로 확대되고, 따라서 마찬가지로 제1 컨트롤 아암(2)으로부터 제2 컨트롤 아암(3) 내로 특히 양호한 힘의 도입을 가능하게 하는 삼각형(16) 형태가 생성된다. 또한 삼각형(16)은 사실상 제1 컨트롤 아암(2)의 웨브(15, 15') 및 웨브(15'')에 의해 제2 컨트롤 아암(3)을 따라 면하고, 이에 의해 제1 컨트롤 아암(2)의 제2 컨트롤 아암(3) 내로의 합류 영역은 특히 강성으로 구성될 수 있다. 또한 제2 컨트롤 아암(3)은 가운데 영역에서 제1 컨트롤 아암(2)의 섹션(13)의 일부를 형성할 수 있다. 또한 변형 섹션(12) 내에서 강제되는 만곡은 무리한 부하의 발생 시, 변형 섹션(12)이 사실상 전방의 조인트 위치(7)의 축(6)에 대해 방사상으로 합류함에 따라 지원된다. 또한, 전방 및 후방 섀시 측의 조인트 위치(7, 9) 사이에서 사실상 제1 컨트롤 아암(2)의 W형 연장부와 연결된 전방의 조인트 위치(7) 내로 변형 섹션(12)이 방사상 합류됨으로써 변형 가능성은 계속해서 지원된다.

정면 충돌 사고시 특히 변형되지 않는 섀시 부품, 예컨대 매우 변형되기 힘든 컨트롤 아암은 안전 위험성을 의미하는데, 이는 이러한 형태의 섀시 부품이 블록을 형성하는 경향이 있고, 상응하는 충돌 에너지 흡수적인 변형이 충돌의 경감에 기여하지 않기 때문이다. 추가적으로 이러한 형태의 변형 불가능한 또는 변형되려 하지 않는 섀시 부품이 전체적으로 차량 좌석의 발 공간 방향으로 이동되고, 이로 인해 사고 시 도시되지 않은 승객실의 좌석 발 공간의 전방면을 가압하며 경우에 따라서는 승객실에 앉아있는 사람이 부상을 입을 수도 있다. 이러한 이유로 예컨대 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)와 같은 섀시 부품도 사고 시 에너지 흡수식으로 변형되는 것이 중요하다. 따라서 본 발명은, 비교적 강성의 섹션(13) 및 주행 방향(8)으로 전면에 위치한 굽힘에 약한 변형 섹션(12)을 구비한 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)의 제1 컨트롤 아암(2)을 구성하는 것을 제안한다. 장애물에 대한 차량의 충돌 시, 특히 전면 충돌 또는 이른바 연석 충돌 시 제1 아암(2)은 적어도 변형 섹션(12) 내에서 충돌 에너지 흡수식으로 변형되고, 제1 컨트롤 아암(2)의 섹션(13)을 통해 제2 컨트롤 아암(3)에의 강성 연결에 의해 제2 아암(3)도 에너지 흡수식으로 변형될 수 있다.

휠에 의한 연석 접촉시, 즉 예컨대 화살표 방향(Q)으로 휠에 대해 경사진 부하 시 두 섹션(12, 13)은 에너지 흡수식으로 변형될 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암의 사시도.

도2는 장착 위치에서의 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암을 도시한 도면.

도3은 도2와 같은, 그러나 무리한 부하에 의해 변형된 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암

2: 제1 컨트롤 아암

3: 제2 컨트롤 아암

7: 조인트 위치

9: 조인트 위치

10: 조인트 위치

12: 변형 섹션

13: 강성 섹션

15: 웨브

Claims

횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)이며, 전방과 후방 섀시 측의 조인트 위치(7, 9) 사이에서 곡선으로 형성된 제1 컨트롤 아암(2) 및 후방 섀시 측의 조인트 위치(9)와 휠 측의 조인트 위치(10) 사이에서 연장되는 제2 컨트롤 아암(3)을 구비하며, 제1 컨트롤 아암(2)은 충돌시 에너지 흡수식으로 변형되도록 구성된 전방 차축을 위한 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)에 있어서,

제1 컨트롤 아암(2)은 주행 방향(8)으로 전방에 위치한 변형 섹션(12) 및 주행 방향(8)으로 후방에 위치한 강성 섹션(13)을 포함하며,

제1 컨트롤 아암(2)은 정면 충돌시 차량 종방향(L)으로 주로 변형 섹션(12) 내에서 에너지 흡수식으로 변형되도록 형성되며,

차량 횡 방향으로 연장되는 만곡 축(14)을 중심으로 섹션(13)의 굽힘 강성은 변형 섹션(12)의 굽힘 강성에 비해 증가되는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)이며, 전방과 후방 섀시 측의 조인트 위치(7, 9) 사이에서 곡선으로 형성된 제1 컨트롤 아암(2) 및 후방 섀시 측의 조인트 위치(9)와 휠 측의 조인트 위치(10) 사이에서 연장되는 제2 컨트롤 아암(3)을 구비하며, 제1 컨트롤 아암(2)은 충돌시 에너지 흡수식으로 변형되도록 구성된 전방 차축을 위한 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암(1)에 있어서,

제1 컨트롤 아암(2)은 주행 방향(8)으로 전방에 위치한 변형 섹션(12) 및 주행 방향(8)으로 후방에 위치한 강성 섹션(13)을 포함하고,

제1 컨트롤 아암(2)은 휠에 대한 경사진 하중의 경우, 화살표 방향(Q)으로 외부로부터 변형 섹션(12) 내로 그리고 강성의 섹션(13) 내로 에너지 흡수식으로 변형되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 컨트롤 아암(2)은 섹션(13) 내에서 H형 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
제2항 또는 제3항에 있어서, 제1 컨트롤 아암(2)의 변형 섹션(12)은 완전 프로파일로서 구성되는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 변형 섹션(12)은 연속적으로, 즉 중단없이 섹션(13)으로 이어지는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 3개의 조인트 위치(7, 9, 10)와, 제1 및 제2 컨트롤 아암(2, 3)은 한 평면 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 섹션(13)은 주행 방향(8)으로 점차 가늘어지는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 컨트롤 아암(2)은 전방과 후방 섀시 측의 조인트 위치(7, 9) 사이에서 W형 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 컨트롤 아암(2)의 변형 섹션(12)은 후방 섀시 측의 조인트 위치(9) 및 휠 측의 조인트 위치(10) 쪽으로 확대되고 이곳으로 합류하는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 컨트롤 아암(3)은 적어도 중앙 영역 내에서 제1 컨트롤 아암(2)의 섹션(13)의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨트롤 아암.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 횡방향 컨트롤 아암 또는 경사 컨 트롤 아암을 구비한 차량.