서스펜션의 구조와 명칭

서스펜션은 자동차의 여타 분야와는 다르게 과학이기는 하지만 과학으로만 해결할 수 없는 인간의 느낌이란 것이 결합되는 분야이므로 이를 보는 시각도 천차만별입니다. 따라서는 보는 각도나 목적 등에 따라서 다양한 견해와 무수한 이론이 나올 수 있는 것이 바로 이 분야가 됩니다. 즉 한마디로 말하면 누구나 서스펜션에 대하여 말할 수 있지만 그 모든 부분을 아우르는 완벽한 전문가는 세상 그 어디에도 없는 분야가 바로 서스펜션입니다.

 

따라서 한두 사람의 눈을 통하여 본 이론으로 전체를 완전하게 파악하기에는 무리가 따르므로 저희들은 부분적으로는 다소 중복되어 겹치는 점도 있지만 다양한 각도로 조명하거나 피력한 서스펜션에 대한 외국 전문가들의 견해를 가급적 많이 소개하려고 노력하고 있습니다.

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서스펜션 시스템은 수많은 링크와 죠인트로 구성되어 있다. 일견 대단히 복잡한 구조인 경우도 많지만 각각이 받고 있는 역할을 생각하면서 보아가는 것으로 시스템 전체가 어떻게 움직이고 어떤 일을 하고 있는지를 이해할 수 있는 것이다. 여기서는 프론트가 맥퍼슨 스트럿식, 리어가 멀티링크식으로 구성된 MERCEDES-BENZ E Class Coupe(C207)을 예로 각부의 역할을 설명한다.

 

 

 

 

∎ 크로스 멤버 (Cross member)

본래 크로스멤버는 좌우 방향으로 걸쳐져 있는 강도부재(멤버)를 가리키는 단어이지만 여기서는 서스펜션 링크류의 차체측 피보트 (지지점)나 스티어링 락케이스 등의 설치점을 종합해서 서스펜션 전체를 모듈화해서 보디에 접합하는 구조물을 편의적으로 크로스멤버라고 부르고 있다. 서스펜션 멤버 서브프레임 등으로도 불리고 있다. 여러 가지 방향에서 커다란 입력을 받는 피보트부를 다수 가지고 있는 것만으로 강도 강성을 높게 유지해 둘 필요가 있는 부분 ｜자형 정(井)자형 등 형상은 가지가지.

 

∎ 스티어링 락 케이스 (Steering Rack Case)

스티어링 샤프트~피니온의 회전운동을 직진운동으로 변환하는 치차기구[스티어링 락 바]를 담는 케이스 덧붙이자면 여기에서는 스티어링 시스템도 서스펜션의 구성요소로 생각하고 있다.

 

∎ 바디 마운트 (Body Mount) 

크로스멤버 및 서스펜션 시스템 전체를 보디에 접합하는 부분. 확실한 강도 강성을 확보한 접합방법과 진동 및 충격의 완화를 양립시키는 것이 과제가 된다.

 

∎ 스티어링 피니온 (Steering Pinion)

스티어링휠~스티어링 샤프트의 회전운동을 동반하여 회전하는 치차(齒車 : 톱니)

 

∎ 코일스프링과 댐퍼 유니트

스프링 상 = 보디의 질량을 지탱하고 주행중에 생기는 충격이나 진동을 완화하는 것이 스프링의 역할. 댐퍼는 내부에서 감쇠를 행하는 것으로 스프링의 운동에너지를 열에너지로 변환하여 자유진동을 억제하는 기구이다. 이 그림과 같이 스프링과 댐퍼를 일체화한 구조를 코일오버 마운트라고 부른다.

 

∎ 스태빌라이저 링크

차륜의 상하동을 스태빌라이저에 전달하기 위한 링크. 이 자동차와 같이 스트럿 직부로 하면 차륜의 스트로크양과 링크가 움직이는 양의 비(레버비)가 약 1:1이 되어 입력효율을 높게 유지한다.

 

∎ 허브 캐리어 (Hub Carrier)

댐퍼의 로어측 마운트. 링크류의 차륜측 피보트 스티어링 너클 거기다 허브의 설치점을 일체화한 것. 업 라이트라고도 불리워진다.

 

∎ 타이 로드 (Tie Rod)

스티어링락과 허브 캐리어측 피보트 (스티어링너클)의 간격을 접합하고 허브 캐리어를 전타시키는 링크

 

∎ 로어 링크 (Lower Link)

로어 = 하방측의 링크기구. 차체측 허브측 모두 지지점의 회전자유도가 2축인 것을 링크, 편측 혹는 양측 회전자유도가 1축인 것을 암이라고 부른다. 이 자동차는 그림에서는 보이지않는 위치(리어측)에 또 하나의 로어 링크를 갖추고 있다.

 

∎ 크러셔블 스트럭쳐(crushable structure) 취부점(取付点 : 부착점)

크러셔블 스트럭쳐는 충돌시의 입력을 받아내고 스스로 적극적으로 변형해가는 것으로 충돌 에너지를 흡수하는 충격흡수기구. 많은 경우 크로스멤버 앞 끝에 부착점을 가지고 있다.

 

∎ 스태빌라이저(안티롤 바)

보디의 롤 방향으로의 움직임만을 규제하는 스프링. 스태빌라이저의 호칭이 일반적이지만 이것은 안정화장치 일반적이기 때문에 앤티롤 바라고 부르는 경우도 많다. 일반적으로 중공 혹은 중실 구조의 선 스프링이 사용된다.

 

 

 

 

 

∎ 크로스멤버

역할은 프론트와 같다. 서스펜션 링크류의 차체측 피보트나 후륜이 구동하는 자동차의 경우는 화이널 드라이브 유니트의 취급점등을 갖추고 전체를 모듈화해서 보디에 접합하기 위한 구조물. 리어 서스펜션에 있어서는 차실공간 및 적재공간을 최대화하기 위해서 전체를 낮게 누르는 구성이 요구된다.

 

∎ 어퍼 링크

차체 / 차륜의 어퍼(상방)측을 지탱하는 서스펜션 링크. 기본적으로 캠버방향의 힘에 대응하기 위한 링크이다. 다임러는 1982년 발표한 메르세데스 벤츠 190시리즈(W201)에서 리어 서스펜션을 모두 링크로 구성하는 구조를 채용하고 그 후 세계적인 멀티링크 서스펜션의 불을 지르는 주동자가 되었다. 현재에서도 승용차계의 후륜구동 모델은 그 구성을 답습하고 있고 이 자동차도 어퍼측은 전후 하나씩의 링크로 구성되어 있다. 타 메이커도 어퍼측은 같은 구성이 눈에 띄지만 암으로 회귀한 예도 적지않다.

 

∎ 코일스프링

현행 차종의 리어 서스펜션은 시스템 전체의 높이를 억제하는 것을 목적으로 댐퍼와는 별개 마운트로 하고 거기다 로어암 위에 마운트를 하는 차종이 많다.

 

∎ 댐퍼

리어 서스펜션의 경우 코일오버식을 채용하면 종방향으로 댐퍼의 길이+코일스프링 경에 응한 탑재 스페이스를 확보하지 않으면 안되기 때문에 뒷좌석이나 트렁크 스페이스의 횡방향의 길이에 커다란 영향이 나오기 십상이다. 별마운트로 하면 탑재 스페이스의 횡방향은 댐퍼경에 응한 것으로 억제되니까 채용예가 많다. D-세그먼트(중형)보다 커다란 자동차 또는 뒷좌석이나 트렁크 스페이스나 서스펜션의 효율을 중시한 자동차는 코일오버식의 채용도 왕성하다.

 

∎ 스태빌라이저 링크

이 자동차는 입력측의 피보트를 허브 캐리어 상에 설정하고 있기 때문에 레버비가 대략 1:1로 입력효율이 높다. 로워암상에 설치한 경우는 레버비가 커지고 효율이 저하되어 버린다.

 

∎ 허브 캐리어

댐퍼의 로워측 마운트 링크류의 차륜측 피보트 안티롤바링의 피보트 허브의 설치점을 일체화한 것

 

∎ 로어 링크

차체/차륜의 로워(하방)을 지탱하는 서스펜션 링크 캠버방향 전후방향 회전방향 모든 힘에 대응하는 것이므로 어퍼측보다도 암으로의 회귀가 현저하다.

 

∎ 토 컨트롤 링크

차륜의 토 방향으로의 움직임을 규제하기 위한 링크. 차륜의 상하동에 응하여 적극적으로 토 각을 변동시키는 것으로 조종성 안정성의 확보에 기여하는 설정인 것이 많다.

 

∎ 바디 마운트

크로스멤버(및 서스펜션 시스템 전체)를 바디에 접합하는 부분. 확실한 강도 강성을 확보한 접합방법과 진동 및 충격의 완화를 양립시키는 것이 과제.

 

∎ 화이널 드라이브 유니트(Final Drive Unit)

프로펠러 샤프트의 회전을 바꾸면서 드라이브 샤프트로 전하는 화이널 기어와 좌우륜간의 차동(差動)을 허용하는 디퍼렌션 기어를 일체화한 유니트.

 

 

 

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