1. 현가방식의 종류

1.1. 일체 차축 현가방식의 종류

일체 차축 현가방식은 다음과 같이 그 결합방법 및 구성요소에 따라 몇 가지로 다시 분류된다.

(1) 평행 링크방식(parallel link type)

2개의 판 스프링을 평행으로 배치하여 차축을 지지하는 형식으로 대형 화물차, 승합차 등에 많이 사용되며 승용차에는 승차 감각이 나쁘므로 거의 사용되지 않는다.

(2) 링크(link)방식(3, 4, 5링크)

차축과 차체의 위치 결정은 여러 개의 링크로 하고 쇽업소버와 스프링은 충격완화 작용만 한다.

(3) 토션 빔 차축(torsion beam axle)방식

일체 차축 현가방식 중 경량의 앞바퀴 구동차량의 뒷 현가장치에 적합한 형식으로 좌우의 차축을 연결한 빔이 있고 이 양 끝에 트레일링 암(trailing arm)을 결합시켜 이 암만으로 앞뒤 방향의 위치 결정과 힘을 감당하게 하는 형식이다. 토션 빔 차축방식의 장단점은 다음과 같다.

1.2. 독립 현가방식의 종류

(1) 스윙 차축(swing axle)방식

좌우 각각의 차축이 중심부근에서 결합되어 독립적으로 상하운동하며 이 차축 위에 쇽업소버와 스프링을 설치하는 형식으로 차축이 상하로 움직임에 따른 수평방향의 각도 변화가 곧바로 타이어의 캠버 변화로 이어진다. 스윙 차축 방식의 장단점은 다음과 같다.

(2) 세미 트레일링 암(semi trailing arm)방식

뒷바퀴 전용 현가방식으로 차축 앞쪽에서 차체의 피벗(pivot)과 차축을 A형의 암으로 결합하는 형식을 트레일링 방식이라 하는데 이중 암 회전축이 비스듬하게 설정된 것을 세미 트레일링 암 방식이라 한다. 최근에는 뒷바퀴 구동방식의 감소와 더불어 사용되지 않고 있다. 세미 트레일링 암 방식의 장단점은 다음과 같다.

(3) 스트럿 방식(strut type : 맥퍼슨형식)

쇽업소버를 바퀴의 위치를 결정하는 스트럿(strut ; 기둥)으로 이용하는 형식으로서 승용차의 앞바퀴 현가장치로 사용되며, 일부 차량에서는 뒷바퀴 현가장치로도 이용된다.

이 형식은 쇽업소버가 내부에 들어 있는 스트럿 및 볼 이음, 컨트롤 암, 스프링으로 구성되어 있다. 스트럿 위쪽에는 현가 지지를 통하여 차체에 설치되며 현가 지지에는 스러스트 베어링(thrust bearing)이 들어 있어 스트럿이 자유롭게 회전할 수 있다. 그리고 아래쪽에는 볼 이음을 통하여 현가 암에 설치되어 있다. 코일 스프링을 스트럿과 스프링 시트 사이에 설치하며, 스프링 시트는 현가 지지의 스러스트 베어링과 접촉되어 있다. 따라서 차량 중량은 현가 지지를 통하여 차체를 지지하고 조향할 때에는 조향 너클과 함께 스트럿이 회전한다. 스트럿 방식의 장단점은 다음과 같다.

 스트럿 방식

1) 스트럿 방식의 장점

① 공간을 적게 차지하여 실내 공간을 크게 할 수 있다.

② 스프링 무게가 가벼워 승차 감각과 접지성능이 양호하다.

③ 차체 측의 피벗(pivot)점의 간격이 커 강도 면에서 유리하다.

④ 휠 얼라인먼트의 제조 오차가 적다.

⑤ 구조가 간단하고 가볍고 가격이 싸다.

⑥ 구조가 간단해 마멸되거나 손상되는 부분이 적으며 정비작업이 쉽다.

⑦ 스프링 밑 질량이 작아 로드 홀딩이 우수하다.

⑧ 기관실의 유효 체적을 크게 할 수 있다.

2) 스트럿 방식의 단점

스트럿 축과 하중 축이 어긋나 스트럿에 휘어지는 모멘트가 발생하며, 이 모멘트가 쇽업소버의 미끄럼운동 부분의 마찰을 발생시켜 승차 감각을 저하시킨다.

(4) 더블 위시본 방식(double wishbone type)

컨트롤 암을 아래위로 2개 사용하는 형식으로 이 형식은 제동력이나 선회 구심력은 모두 현가 암이 지지하고 쇽업소버와 스프링은 수직방향의 하중만을 지지하는 구조로 되어있는데 위·아래 컨트롤 암의 길이가 같은 평행사변형식형과 아래 컨트롤 암의 길이가 더 긴 SLA(short long arm)형식이 있다. 평행사변형형식은 주행 중 윤거가 변하여 타이어 마멸이 심하기 때문에 일반 승용차에는 사용하지 않고 있으나 캠버 등의 변화가 없으므로 경주용 자동차에는 조향 안전성이 커서 사용하고 있다. 위시본 형식은 스프링이 피로하거나 약해지면 바퀴의 윗부분이 안쪽으로 움직여 부의 캠버가 된다.

위시본 방식

1) 평행사변형 형식

위·아래 컨트롤 암을 연결하는 4점이 평행사변형을 이루고 있는 것이며, 바퀴가 상하 운동을 하면 조향 너클과 연결하는 2점이 평행이동을 하게 되어 윤거가 변화하므로 타이어 마멸이 촉진된다. 그러나 캠버의 변화가 없으므로 선회할 때에 안전성이 증대된다.

2) SLA 형식(short long arm type)

아래 컨트롤 암이 위 컨트롤 암보다 긴 것이며, 바퀴가 상하운동을 하면 위 컨트롤 암은 작은 원호를 그리고, 아래 컨트롤 암은 큰 원호를 그리게 되어 컨트롤 암이 움직일 때마다 캠버(camber)가 변화하는 결점이 있다. SLA 형식은 컨트롤 암이 볼 이음으로 조향 너클과 연결되어 있다. 이 경우 위아래 볼 이음의 중심선이 킹핀 중심선 역할을 하며 볼 이음의 중심선을 조향축(steering axle)이라고 한다. 그리고 SLA 형식에서는 과부하가 걸리면 더욱 부의 캠버(negative camber)가 된다.