KR101526607B1 - 커플 토션 빔 액슬 서스펜션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커플 토션 빔 액슬 서스펜션 시스템에서 토션 빔의 형상 및 질량체 연결 구조를 개선한 커플 토션 빔 액슬 서스펜션에 관한 것이다.

그 구조는 커플 토션 빔 액슬 서스펜션의 토션 빔 중앙에 수직으로 연결부를 기준으로 양측에 상,하부가 연통되도록 통공부가 형성되고, 연결부에 결합수단을 매개로 결합되는 질량체로 구성된다.

이에 따르면 본 발명은 단순한 구조로 토션 빔의 중량을 경감시킬 수 있으며, 차량의 고유 진동수를 용이하게 제어할 수 있으므로 다이나믹 댐퍼의 기능성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Description

커플 토션 빔 액슬 서스펜션{COUPLED TORSIONBEAM AXLE SUSPENSION SYSTEM}

본 발명은 커플 토션 빔 액슬 서스펜션에 관한 것으로, 특히 토션 빔의 형상 및 질량체 연결 구조를 개선하여 토션 빔의 중량을 경감시킬 수 있으며, 차량의 고유 진동수를 용이하게 제어할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 소형차에 사용되는 CTBA(coupled torsion beam axle) 서스펜션은 토션 빔 액슬(Torsion beam axle)의 양쪽에 트레일링 암(Trailing arm)이 용접된다.

트레일링 암의 앞쪽에는 차체에 부착하기 위한 부시가 결합되며, 후방에는 스핀들 및 댐퍼/스프링이 장착되기 위한 브라켓이 결합된다.

CTBA 서스펜션은 단순한 부품으로 인하여 설계 성능 범위가 높지 않음에도 불구하고, 낮은 단가와 낮은 질량에 비해 상대적으로 높은 주행 안정성으로 소형차의 후륜 현가장치에 주류가 되고 있다.

CTBA 서스펜션에서 트레일링 암은 부시를 통해 차체의 사이드 멤버에 장착된다. 트레일링 암의 마운트 포인트는 차량의 성능과 승차감에 큰 영향을 미치는 설계 변수이다.

본 발명의 목적은 토션 빔의 중량을 경감시킬 수 있으며, 단순 구조로 차량의 고유 진동수를 용이하게 제어할 수 있으며, 원가를 절감할 수 있도록 그 구조가 개선된 커플 토션 빔 액슬 서스펜션을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 토션 빔 중앙에 수직으로 형성되고 연결부의 양측으로 서로 이격된 통공부와,

상기 연결부 부위에 결합수단을 매개로 결합되는 질량체를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 통공부는 서로 이격된 위치에 상기 토션 빔의 축 방향으로 장공 형태로 복수개 형성된다.

상기 결합수단은 상기 연결부 부위에 상기 질량체가 일체로 용접 고정된다.

상기 질량체는 상기 연결부의 상부면 중앙에 배치된다.

본 발명은 커플 토션 빔 액슬 서스펜션 시스템에서 토션 빔의 형상 및 질량체 연결 구조를 개선한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 단순한 구조로 토션 빔의 중량을 경감시킬 수 있으며, 차량의 고유 진동수를 용이하게 제어할 수 있으므로 다이나믹 댐퍼의 기능성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

커플 토션 빔 액슬(CTBA: coupled torsion beam axle) 서스펜션은 후방석 서스펜션으로 채택하고 있은 차종의 경우, 실차 주행 평가시 100~200Hz 영역의 후석 소음 문제가 있으며, 구성 요소 중의 하나의 V빔 굽힘 진동관련 모드 및 감도 제어가 요구되고 있다.

이는 노면으로부터 하중과 공진이 되어 로드 노이즈를 차체에 전달하는 로드 노이즈 현상이 발생하게 된다.

이를 극복하기 위해 CTBA 진동 감도를 저감시키기 위해 토션 빔의 중앙부에 다이나믹 댐퍼를 채용할 수 있으며, 이 댐퍼는 토션 빔의 중앙에 배치된 'ㄷ'자 형태의 브라켓트와, 브라켓트에 배치되는 질량체와, 질량체의 좌,우에 배치되어 진동을 감쇄시키는 고무 절연체로 구성된다.

그러나, 이 경우 중량이 증가하고 원가 상승 요인이 될 뿐만 아니라, 고무 절연체의 가공 및 품질 편차가 발생하고 내구성이 저하될 우려가 있으므로, 토션 빔의 형상 변경을 통해 진동 및 소음 문제를 해결할 필요가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 커플 토션 빔 액슬 서스펜션은, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 그 구조는 커플 토션 빔 액슬 서스펜션의 토션 빔(10) 중앙에 수직으로 연결부(14)를 기준으로 양측에 상,하부가 지면에 대해 수직으로 연통되도록 통공부(12)가 형성되고, 연결부(14)에 결합수단을 매개로 결합되는 질량체(30)로 구성된다.

여기서, 커플 토션 빔 액슬 서스펜션의 구성요소는 기존과 동일하게 토션 빔 액슬(Torsion beam axle)의 양쪽에 트레일링 암(Trailing arm)이 용접 취부되고, 트레일링 암의 앞쪽에는 차체에 부착하기 위한 부시가 결합되며, 후방에는 스핀들 및 댐퍼/스프링이 장착되기 위한 지지브라켓이 배치된다.

따라서, 본 발명에서는 기존과 동일한 구성요소에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

더 자세히 설명하면, 통공부(12)는 차량의 전,후 방향으로 서로 이격된 위치에 복수개 형성되고, 토션 빔(10)의 축 방향으로 장공 형태로 형성된다.

연결부(14)는 통공부(12)의 형성시 직사각형 단면 형태로 형성되고, 중앙에 질량체(30)가 배치된다.

질량체(30)는 중량물이며, 연결부(14)의 중앙에 하중이 집중되도록 배치되고, 연결부(14)의 상부면에 결합수단의 하나인 CO₂ 용접으로 일체로 고정되도록 취부된다.

이로 인해, 연결부(14)는 질량체(30)를 지지하는 기능 뿐만 아니라, 질량체(30)를 탄성 지지하는 스프링의 기능을 수행하게 된다.

한편, 질량체(30)는 중량을 조절하여 주행시 발생되는 CTBA 공진 주파수와 일치되도록 함으로써, 진동 주파수에 대한 댐퍼의 기능을 수행하도록 한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명 일 실시 예에 의한 커플 토션 빔 액슬 서스펜션은, 토션 빔(10)의 중앙에 복수개의 통공부(12)가 수직방향으로 형성되어 있으므로, 질량체(30)의 하 중이 추가되더라도 토션 빔(10)의 전체 하중을 경감시킬 수 있다.

또한, 스프링 기능을 갖는 연결부(14)의 상부 일 부위에 하중이 집중되도록 질량체(30)가 배치되어 있으므로, 질량체(30)가 노면 주행시 노면으로부터 전달되는 하중에 대한 공진 주파수와 일치되면서 다이나믹 댐퍼의 기능을 수행한다.

즉, 본 발명은 차량 주행시 로드 노이즈를 발생시키는 하중이 토션 빔(10)에 전달될 경우, 연결부(14)와 질량체(30)가 다이나믹 댐퍼의 역할을 수행하게 되므로, 진동 및 노이즈를 감쇄시키게 된다.

이때, 질량체(30)의 중량을 조절하여 주행시 발생되는 CTBA 공진 주파수와 일치되도록 조정할 수 있다.

또한, 질량체(30)는 주행시 전달되는 노면 노이즈와 감쇄되도록 연결부(14)의 중앙 상부면에 배치되는 것이 바람직하나, 연결부(14)의 하부면에 배치될 수도 있다.

따라서, 본 발명은 고무 절연체 없이 단순 구조로 주행시 발생되는 차체의 고유진동수를 용이하게 제어할 수 있으므로, 댐퍼로서의 진동 기능성이 개선되고 원가를 절감할 수 있으며 내구성을 만족시킬 수 있는 유용한 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 커플 토션 빔 액슬 서스펜션을 나타낸 평면도.

도 2는 본 발명 질량체의 결합 상태를 확대하여 나타낸 평면도.

도 3은 본 발명의 결합상태를 나타낸 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 토션 빔 12 : 통공부

20 : 브라켓트 30 : 질량체

Claims (4)

1. 토션 빔 중앙에 수직으로 형성되고 연결부의 양측에 상하부가 지면에 대해 수직으로 연통되어 서로 이격된 통공부와,

   상기 통공부는 서로 이격된 위치에 상기 토션 빔의 축 방향으로 장공 형태로 복수개 형성되며,

   상기 연결부 부위에 결합수단을 매개로 결합되는 질량체를 구비한 것을 특징으로 하는 커플 토션 빔 액슬 서스펜션.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 결합수단은 상기 연결부 부위에 상기 질량체가 일체로 용접 고정된 것을 특징으로 하는 커플 토션 빔 액슬 서스펜션.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 질량체는 상기 연결부의 상부면 중앙에 배치된 것을 특징으로 하는 커플 토션 빔 액슬 서스펜션.

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