KR101286879B1 - Coupled torsion beam type suspension having variable characterize device in vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특성 가변 장치를 갖춘 차량용 커플드 토션 빔 타입 현가장치에 관한 것으로, 토션빔 액슬과 트레일링 암이 동일 사양으로 제조되더라도 서로간의 결합을 볼트 체결 방식으로 변경해, 볼트의 체결 방향이나 토션빔 액슬과 트레일링 암간 결합 두께를 조절함에 따라 차종에 따라 어느 정도 다르게 적용되는 트레드(Traed)나 동역학 특성을 맞추어 줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coupled torsion beam type suspension device for a vehicle having a variable characteristic device. Even if the torsion beam axle and the trailing arm are manufactured to the same specification, the coupling between the bolts and the torsion beam is changed by changing the coupling between the bolts. The purpose is to adjust the coupling thickness between the axle and the trailing arm to match the characteristics of the tread or dynamics applied to the vehicle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 커플드 토션 빔 타입 현가장치가 좌·우·상·하의 힘을 받아 제어하는 래터럴 로드에 평행하게 설치되면서 양측 차륜(W)쪽으로 연결되는 토션빔 액슬(1)과, 전·후·상·하의 힘을 제어하는 한 쌍의 트레일링 암(2) 및 상기 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)간을 체결 방향을 바꿀 수 있도록 볼트를 매개로 체결하면서, 서로간의 연결 부위의 폭을 조절할 수 있도록 해 차종에 따른 트레드(Traed)와 동역학 특성을 조절하는 특성가변부재(4)로 구성되어진 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object, the torsion beam axle is coupled to the both side wheel (W) while the coupled torsion beam type suspension is installed in parallel to the lateral rod that is controlled by the left, right, up, down force (1) and a pair of trailing arms (2) for controlling the force before, after, up and down and between the torsion beam axle (1) and the trailing arm (2) so that the fastening direction can be changed. It is characterized in that it consists of a characteristic variable member (4) for adjusting the tread (Traed) and dynamic characteristics according to the vehicle model, so as to adjust the width of the connection portion between each other while tightening.
Description
도 1(가),(나)는 본 발명에 따른 특성 가변 장치를 갖춘 차량용 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 구성도1 (a), (b) is a block diagram of a coupled torsion beam type suspension device for a vehicle having a characteristic variable device according to the present invention
도 2(가),(나)는 본 발명에 따른 특성 가변 장치를 이용한 현가장치의 트레드(Traed)와 동역학 특성 변경도Figure 2 (a), (b) is a modified view of the tread and dynamic characteristics of the suspension system using the variable characteristic device according to the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 토션빔 액슬 1a,2a : 연결단1:
2 : 트레일링 암 3 : 서포트 브라켓2: trailing arm 3: support bracket
4 : 특성가변부재 5,6 : 제1·2밀착연결 판4:
7 : 스페이서 8 : 체결 볼트7
본 발명은 차량용 커플드 토션 빔 타입 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특성 가변 장치를 갖춘 차량용 커플드 토션 빔 타입 현가장치에 관한 것이 다.The present invention relates to a vehicle coupled torsion beam type suspension device, and more particularly to a vehicle coupled torsion beam type suspension device having a characteristic variable device.
일반적으로 차량의 현가장치는 차축과 차체 사이를 연결시켜 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격등을 적절히 감쇠시켜 차체의 손상과 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있도록 한다.In general, the suspension of the vehicle is connected between the axle and the body to properly attenuate vibrations or shocks received by the axle from the road surface while driving to improve the damage of the vehicle body and the ride comfort of the occupant.
즉, 차량의 상·하 방향으로 유연성을 제공하여 노면의 거침으로부터 차체가 영향을 받지 않게 하면서 불규칙한 노면을 주행할 수 있게 하면서, 노면에 대하여 적절한 조향 및 캠버 위치에 휠을 유지시킴과 더불어 차륜에 의해서 발생하는 수평 및 횡력 그리고 제동 및 구동력에 대응함과 아울러 차체의 롤링(Rolling)을 억제하는 작용을 하게 된다.In other words, by providing flexibility in the up and down direction of the vehicle, it is possible to drive the irregular road surface without being affected by the roughness of the road, while maintaining the wheels at the proper steering and camber position with respect to the road surface, Corresponding to the horizontal and lateral forces and the braking and driving force generated by the control, and also to suppress the rolling of the vehicle body.
이와 같은 현가장치중 커플드 토션빔 타입 현가장치는 통상적으로, 노면으로부터 발생되는 외력을 완충하는 쇽업소버와, 양측 차륜을 연결하도록 설치된 커플드 토션빔 액슬, 상기 액슬에 평행하게 설치되어 좌·우·상·하의 힘을 받아 제어하는 래터럴 로드 및 상기 액슬의 양측에 수직하게 연결되어 전·후·상·하의 힘을 제어하는 한 쌍의 트레일 암으로 구성되어진다.Among such suspension devices, a coupled torsion beam type suspension device typically includes a shock absorber that buffers external forces generated from the road surface, a coupled torsion beam axle installed to connect both wheels, and parallel to the axle. It is composed of a lateral rod which is controlled by the force of up and down and a pair of trail arms connected vertically to both sides of the axle to control the force of the front, rear, up and down.
이때, 상기 커플드 토션 빔 액슬은 양측차륜이 좌·우(상·하) 및 전·후로 서로 엇갈리게 작동할 때 즉, 양 쪽 차륜의 휠 센터 위상 차 발생 시(롤(Roll)시)에는 양 끝단 부위로 비틀림이 발생하게 되고, 이로 인해 커플드 토션 빔 액슬의 양쪽 끝단부위에는 비틀림에 대한 강성 강화를 갖도록 된다.At this time, the coupled torsion beam axle is operated when both wheels are staggered to the left, right (up and down) and before and after, i.e., when the wheel center phase difference between the two wheels is generated (when roll). Torsion occurs at the distal end, which results in a torsional rigidity enhancement at both distal ends of the coupled torsion beam axle.
이러한 예로서, 토션빔 액슬의 끝단부위를 트레일링 암의 단면 형상에 맞도록 가공한 후, 상기 토션빔 액슬의 가공 부위를 트레일링 암에 위치시켜 용접을 하 여 서로 고정시켜 주게 된다.As an example, the end portion of the torsion beam axle is machined to match the cross-sectional shape of the trailing arm, and then the machining portion of the torsion beam axle is placed on the trailing arm to be welded and fixed to each other.
그러나, 이와 같이 토션 빔 액슬과 트레일링 암을 맞대어 용접을 통해 고정시켜 주게 되면, 후륜 현가장치의 토션빔 액슬이 갖는 트레드(Traed)가 다른 경우나 또는, 현가장치를 통한 차량의 동역학 특성을 변경하는 경우에는 트레일링 암에 대한 토션 빔 액슬의 용접 방향이나 위치를 바꾸어주어야 하는 불편이 있게 된다.However, when the torsion beam axle and the trailing arm are fixed together by welding, the tread of the torsion beam axle of the rear suspension is different or the dynamic characteristics of the vehicle through the suspension are changed. In this case, it is inconvenient to change the welding direction or position of the torsion beam axle with respect to the trailing arm.
이에 따라, 이러한 트레드(Traed)나 동역학 특성 변경을 위해 토션빔 액슬과 트레일링 암의 용접 위치를 변경한 신품을 제작하거나, 또는 전체를 새로운 부품으로 제작할 수밖에 없어 시간과 비용이 많이 투자되는 취약성이 있게 된다.Accordingly, in order to change the tread or dynamic characteristics, it is necessary to manufacture a new product by changing the welding position of the torsion beam axle and the trailing arm, or to manufacture the whole as a new part. Will be.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 토션빔 액슬과 트레일링 암이 동일 사양으로 제조되더라도 서로간의 결합을 볼트 체결 방식으로 변경해, 볼트의 체결 방향이나 토션빔 액슬과 트레일링 암간 결합 두께를 조절함에 따라 차종에 따라 어느 정도 다르게 적용되는 트레드(Traed)나 동역학 특성을 맞추어 줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented in view of the above, and although the torsion beam axle and the trailing arm are manufactured to the same specification, the coupling between the two is changed to a bolt fastening method, and a bolt fastening direction or between the torsion beam axle and the trailing arm The purpose is to adjust the thickness of the bond to match the characteristics of the tread or dynamics applied to some extent depending on the type of vehicle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 커플드 토션 빔 타입 현가장치가 노면으로부터 발생되는 외력을 완충하는 쇽업소버와,The present invention for achieving the above object, the shock absorber coupled to the torsion beam type suspension device coupled to the external force generated from the road surface,
좌·우·상·하의 힘을 받아 제어하는 래터럴 로드에 평행하게 설치되면서 양측 차륜(W)쪽으로 연결되는 토션빔 액슬, A torsion beam axle connected to both side wheels (W) while being installed in parallel to the lateral rods controlled by left, right, up and down forces,
섀시 스프링이 안착되는 서포트 브라켓이 결합되면서 액슬의 양측에 수직하 게 연결되어 전·후·상·하의 힘을 제어하는 한 쌍의 트레일링 암 및 A pair of trailing arms connected vertically to both sides of the axle to support the support brackets on which the chassis springs are seated to control the force of the front, rear, top and bottom, and
상기 토션빔 액슬과 트레일링 암간을 체결 방향을 바꿀 수 있도록 볼트를 매개로 체결하면서, 서로간의 연결 부위의 폭을 조절할 수 있도록 해 차종에 따른 트레드(Traed)와 동역학 특성을 조절하는 특성가변부재로 구성되어진 것을 특징으로 한다.As a characteristic variable member for controlling the tread and dynamic characteristics according to the vehicle model by adjusting the width of the connection portion between the torsion beam axle and the trailing arm via a bolt to change the fastening direction. Characterized in that configured.
여기서, 상기 특성가변부재는 토션빔 액슬의 끝단부위를 이루는 연결단에 볼트 삽입홀을 형성한 제1밀착연결 판과, 트레일링 암에서 돌출된 연결단에 볼트 삽입홀을 형성한 제2밀착연결 판, 상기 제1·2밀착연결 판사이에 위치된 스페이서 및 상기 제1·2밀착연결 판을 관통해 고정력을 유지하도록 체결되는 체결 볼트로 구성되어진 것을 특징으로 한다.Here, the characteristic variable member is a first close connection plate forming a bolt insertion hole in the connecting end forming the end portion of the torsion beam axle, and a second close connection forming a bolt insertion hole in the connecting end protruding from the trailing arm And a fastening bolt which is fastened to maintain a fixed force through the plate, the spacer located between the first and second close connection plates, and the first and second close connection plates.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1(가),(나)는 본 발명에 따른 특성 가변 장치를 갖춘 차량용 커플드 토션 빔 타입 현가장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 현가장치가 노면으로부터 발생되는 외력을 완충하는 쇽업소버와,Figure 1 (a), (b) is a block diagram of a coupled torsion beam type suspension device for a vehicle having a characteristic variable device according to the present invention, the present invention is to suspend the external force generated from the road surface suspension device Shock absorber,
좌·우·상·하의 힘을 받아 제어하는 래터럴 로드에 평행하게 설치되면서 양측 차륜(W)쪽으로 연결되는 토션빔 액슬(1), The torsion beam axle (1), which is installed in parallel to the lateral rods controlled by the left, right, up, and down forces and connected to both wheels (W),
섀시 스프링이 안착되는 서포트 브라켓(3)이 결합되면서 액슬(1)의 양측에 수직하게 연결되어 전·후·상·하의 힘을 제어하는 한 쌍의 트레일링 암(2) 및 A pair of trailing arms (2) for connecting the support brackets (3) on which the chassis springs are seated and connected vertically to both sides of the axle (1) to control the force of the front, rear, top and bottom, and
상기 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)간을 체결 방향을 바꿀 수 있도록 볼트를 매개로 체결하면서, 서로간의 연결 부위의 폭을 조절할 수 있도록 해 차종에 따른 트레드(Traed)와 동역학 특성을 조절하는 특성가변부재(4)로 구성되어진다.Tread and dynamic characteristics of the torsion beam axle (1) and the trailing arm (2) by adjusting the width of the connection portion between each other while fastening the bolt through the medium to change the fastening direction It consists of a variable characteristic member (4) to adjust.
여기서, 상기 특성가변부재(4)는 도 1(나)에 도시된 바와 같이 토션빔 액슬(1)의 끝단부위를 이루는 연결단(1a)의 단면 보다 큰 면을 갖으면서 그 모서리로 볼트 삽입홀을 형성한 제1밀착연결 판(5)과, 트레일링 암(2)에서 돌출된 연결단(2a)의 단면 보다 큰 면을 갖으면서 그 모서리로 볼트 삽입홀을 형성한 제2밀착연결 판(6), 상기 제1·2밀착연결 판(5,6)사이에 위치되어 두께를 달리함에 따라 트레드(Traed)를 조절하는 스페이서(7) 및 상기 제1·2밀착연결 판(5,6)을 관통해 고정력을 유지하면서, 제1·2밀착연결 판(5,6)의 볼트 삽입홀을 통한 체결 위치 변화를 통해 차량의 동역학 특성 변화를 조절하는 체결 볼트(8)로 구성되어진다.Here, the characteristic variable member (4) has a surface larger than the cross section of the connecting end (1a) forming the end of the torsion beam axle (1) as shown in Figure 1 (b) and the bolt insertion hole in the corner A second
또한, 상기 체결 볼트(8)는 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)간의 고정력을 유지하는 수단이므로, 요구되는 체결 강도를 유지하는 볼트 수량을 갖게 된다.In addition, since the
그리고, 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)간의 체결 위치 변화를 통해 토션빔 액슬(1)에서 변경되는 동역학 특성과 트레드(Traed)에 대한 조절 정도를 보다 정밀하게 하려면, 상기 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)간을 체결하는 볼트가 관통되는 볼트 삽입홀을 증가해 달성하게 된다.In order to more precisely adjust the dynamic characteristics and the degree of adjustment for the tread, which are changed in the
이하 본 발명의 구조와 작동에 대해 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 커플드 토션빔 타입 현가장치는 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)이 볼트(8)체결되는 특성가변부재(4)를 이용하여 체결됨에 따라, 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)간의 조립 작업 시 용접에 의해 발생되었던 품질 저하 현상이 전혀 없으면서, 또한 차종에 따른 트레드(Traed)와 차량의 동역학 특성도 조절할 수 있는 특징이 있게 된다.In the coupled torsion beam type suspension according to the present invention, as the
이는 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)을 범용적으로 제작하더라도, 차종에 따른 차이가 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)을 연결하는 특성가변부재(4)를 이용해 흡수하기 때문인데, 즉 도 1(가),(나)에 도시된 바와 같이 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)에 각각 형성된 연결단(1a)부위를 서로 일치시킨 후, 상기 특성가변부재(4)를 이루는 제1밀착연결 판(5)과 스페이서(7) 및 제2밀착연결 판(6)이 순차적으로 위치된 상태에서 체결 볼트(8)를 조립하게 된다.Although the
이때, 상기 체결 볼트(8)는 제1밀착연결 판(5)에 형성된 볼트 삽입홀을 관통한 후, 스페이서(7)를 지나 제2밀착연결 판(6)에 형성된 볼트 삽입홀을 관통해 그 뒤쪽에서 너트 체결되어 고정되어진다.In this case, the
이와 같이, 상기 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)이 그 사이에 위치된 특성가변부재(4)를 매개로 볼트 체결됨에 따라, 토션빔 액슬(1)이 갖는 동역학 특성과 이러한 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)을 사용한 트레드(Traed)특성은 설계 시와 일치하게 된다.Thus, as the
한편, 차종이 달라 설계 시 차량에 설정된 트레드(Traed)와 동역학 특성이 차이가 있는 경우에도 동일한 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)을 사용하게 되는데, 즉 토션빔 액슬(1)이 갖는 동역학 특성이 다른 경우 이를 맞추는 작업은 단지 토션빔 액슬(1)의 체결 방향을 변화하는 것만으로 이루어지게 된다. On the other hand, when the vehicle model is different, the same
이와 같이 토션빔 액슬(1)의 체결 방향 변화를 이용한 동역학 특성 조정은, 커플드 타입 토션 빔이 그 길이 방향 단면이 변하도록 형성됨에 따른 것으로 일례로, 도 2 (가)에 도시된 바와 같이 토션빔 액슬(1)의 함몰된 부위가 차량 전방을 향하도록 된 경우에 비해, 도 2 (나)에 도시된 바와 같이 토션빔 액슬(1)의 함몰된 부위가 차량 후방을 향하도록 된 경우는, 비록 동일한 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2) 및 특성가변부재(4)를 사용하더라도 토션빔 액슬(1)의 동역학 특성이 다르게 형성되어진다.As described above, the dynamic characteristics adjustment using the change in the fastening direction of the
이러한 동역학 특성의 변경을 위해서는 트레일링 암(2)의 제2밀착연결 판(6)에 형성된 볼트 삽입홀에 대해, 토션빔 액슬(1)의 제1밀착연결 판(5)에 형성된 볼트 삽입홀이 갖는 체결 위치를 변화시켜 조립작업을 하게 된다.In order to change the dynamic characteristics, a bolt insertion hole formed in the first closely connected
즉 도 2(가)에서와 같이 토션빔 액슬(1)의 제1밀착연결 판(5)에 형성된 체결 위치(a)가 트레일링 암(2)의 제2밀착연결 판(6)에 형성된 체결 위치(b)에 일치될 때를 기준으로 하여, 도 2(나)에서와 같이 토션빔 액슬(1)의 제1밀착연결 판(5)에 형성된 체결 위치(a)가 트레일링 암(2)의 제2밀착연결 판(6)에 형성된 체결 위치(c)로 변경하면, 상기 토션빔 액슬(1)은 트레일링 암(2)의 체결 위치(b)에 비해 그 반대쪽에 형성되어 약 90°회전된 위치로 형성된 체결 위치(c)이므로, 결국 토션빔 액슬(1)은 도 2(가)에서 도 2(나)와 같이 약 90°회전됨에 따라 토션빔 액슬(1)의 동역학 특성이 다르게 형성되어진다.That is, as shown in FIG. 2A, the fastening position a formed in the first close connecting
이와 같이 차종에 따라 토션빔 액슬(1)의 동역학 특성이 다르게 형성된 경우 에도, 동일한 종류의 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)을 이용하여 그 체결 위치를 변경해 주는 조립 작업만으로도 달성되어진다.In this case, even when the dynamic characteristics of the
또한, 차종에 따른 트레드(Traed)의 조정도 토션빔 액슬(1)과 트레일링 암(2)사이에 위치되는 특성가변부재(4)의 두께를 변화시킴에 따라 이루어지는데, 이는 상기 특성가변부재(4)를 이루는 토션빔 액슬(1)의 제1밀착연결 판(5)과 트레일링 암(2)의 제2밀착연결 판(6)사이에 위치된 스페이서(7)의 두께를 변경, 즉 도 2(가)에서와 같이 스페이서(7)의 두께가 T에서 도 2(나)에서와 같이 t(t < T)로 변경함에 따라 동역학 특성을 변화시켜 주게 된다.In addition, the adjustment of the tread according to the vehicle model is also performed by changing the thickness of the
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 토션빔 액슬과 트레일링 암이 그 사이로 위치되어져 볼트 체결되는 특성가변부재를 이용하여 체결됨에 따라, 조립 작업 시 용접에 의해 발생되었던 품질 저하 현상이 전혀 없으면서, 또한 차종에 따른 설계 특성에 의한 차량의 트레드(Traed)와 동역학 특성도 토션 빔 액슬과 트레일링 암간의 체결 방향 변경이나 그 사이로 위치된 특성가변부재의 두께 조절을 통해 간단하게 조절할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, since the torsion beam axle and the trailing arm are fastened by using a variable variable member positioned between the bolts and fastened, there is no quality deterioration phenomenon caused by welding during the assembling operation. The tread and dynamics characteristics of the vehicle by the design characteristics according to the vehicle model can also be easily adjusted by changing the fastening direction between the torsion beam axle and the trailing arm or adjusting the thickness of the characteristic variable member positioned between them. .
또한, 본 발명은 차종에 따른 설계 특성에 의한 차량의 트레드(Traed)와 동역학 특성도 토션 빔 액슬과 트레일링 암의 구조적 변경이 없이 이루어짐에 따라, 만약 트레드(Traed)만 상이한 부품 생산 시 조립 라인 및 금형의 일원화가 가능해 생산 공정을 단순화함은 물론, 신품 제작 시 추가적으로 필요한 토션 빔 액슬 금형 및 제작 라인 이원화로 인한 원가 절감 도 이룰 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the tread and dynamic characteristics of the vehicle by the design characteristics according to the vehicle model are also made without structural changes of the torsion beam axle and the trailing arm, so that if only the tread is produced, different assembly lines And it is possible to unify the mold to simplify the production process, as well as cost reduction due to the dualization of the torsion beam axle mold and production line required for new production.
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