KR20010059224A - Torsion beam mount of suspension system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 후륜에 적용되는 토션 빔 타입의 현가장치를 형성하는 토션 빔의 마운트 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a mount structure of a torsion beam forming a torsion beam type suspension applied to a rear wheel of a vehicle.
차량에 있어서의 현가장치는 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 두 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하여 주는 장치로서, 상하 방향으로는 스프링과 유압 쇽 업소오버 등에 의해 지지되고, 기타 방향으로는 높은 강성과 유연성을 적절히 조화시킴으로써, 차체와 휠 사이의 상대 운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 기능을 수행하게 된다.Suspension in a vehicle exists between a vehicle body and a wheel, and is a device that connects the two rigid bodies using one or more links. The suspension is supported by springs and hydraulic shock absorbers in the vertical direction. By properly matching the high stiffness and flexibility, it is possible to perform the function of mechanically matching the relative movement between the body and the wheel.
이러한 서스펜션 시스템은 첫째, 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자의 안락한 승차감을 제공하고,The suspension system firstly, effectively blocks the irregular input of the road surface generated while driving the vehicle to provide a comfortable ride of the passenger,
둘째, 운전자의 운전 행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하여야 하며,Second, the driver's driving behavior and the curvature of the vehicle body caused by the curvature of the road should be properly controlled to provide driving convenience.
셋째, 불규칙한 노면의 주행시 타이어 접지면에서의 수직 하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 안정성을 확보하여야 한다는 기본 조건을 만족시켜야만 한다.Third, it is necessary to satisfy the basic condition that the vehicle should maintain the vertical load on the tire ground surface at an appropriate level when driving on irregular roads to ensure the stability of the vehicle during turning and braking driving.
상기와 같은 조건을 만족시키기 위하여는 여러 종류의 현가장치가 개발되어 실차에 적용되고 있는데, 그 일예로서, 토션 빔 타입 현가장치를 들 수가 있다.In order to satisfy the above conditions, various kinds of suspension devices have been developed and applied to actual vehicles. As an example, a torsion beam type suspension device may be mentioned.
이러한 토션 빔 타입 현가장치의 일반적인 구성을 살펴보면, 도 8에서와 같이, 차폭 방향으로 배치되는 토션 빔(102)의 양측단에 트레일링 아암(104)(106)이 일체로 형성되고, 이 트레일링 아암(104)(106)의 후단부 외측에 휠(108)(110)을 지지하는 스핀들(112)(114)이 일체로 형성된다.Looking at the general configuration of such a torsion beam type suspension device, as shown in Figure 8, the trailing arms 104, 106 are integrally formed at both ends of the torsion beam 102 arranged in the vehicle width direction, the trailing Outside the rear ends of the arms 104 and 106 are integrally formed spindles 112 and 114 that support the wheels 108 and 110.
그리고 상기 트레일링 아암(104)(106)의 전단부가 토션 빔(102)의 전측으로도출되어 그 선단 부분에 마운트부(116)(118)가 형성되어 이의 마운트부(116)(118)를 차체에 마운트 하게 된다.The front ends of the trailing arms 104 and 106 are drawn to the front side of the torsion beam 102, and mount portions 116 and 118 are formed at the front end portions thereof to mount the mount portions 116 and 118 to the vehicle body. Will mount on.
또한, 상기와 같은 마운트부(116)(118)를 형성함에 있어서, 트레일링 아암(104)(106)의 전단부에 내측 파이프(120)와 외측 파이프(122) 사이에 고무부시(124)가 개재시켜 형성하고, 상기 내측 파이프(120)의 관통공을 관통하는 고정볼트(126)에 의하여 차체 브라켓(128)에 고정하는 마운트 구조를 갖는다.In addition, in forming the mount portions 116 and 118 as described above, the rubber bush 124 is provided between the inner pipe 120 and the outer pipe 122 at the front end portion of the trailing arm 104 and 106. It is formed by interposing, and has a mount structure fixed to the vehicle body bracket 128 by a fixing bolt 126 penetrating the through-hole of the inner pipe 120.
이에 따라 노면의 조건 및 차량 운행 상태에 트레일링 아암(104)(106)이 승강하게 되면 상기 마운트부(116)(118)를 힌지로 하여 승강 운동을 하면, 미도시한 완충수단에 의하여 상하 진동 및 충격이 감쇠됨과 동시에 상기 고무부시(124)의 적절한 탄성력에 의하여 유연하게 흡수되는 것이다.Accordingly, when the trailing arms 104 and 106 are raised and lowered under the condition of the road surface and the vehicle driving state, when the mounting arms 116 and 118 are raised and lowered, the lifting and lowering vibrations are performed by the cushioning means (not shown). And the shock is attenuated and at the same time it is absorbed flexibly by the appropriate elastic force of the rubber bush (124).
그러나 상기와 같은 현가장치에 의하면 마운트부에 적용되는 고무부시가 균일한 두께를 보유한 상태에서 내,외측 파이프 사이에 개재되는 바, 도 9에서와 같이, 선회등으로 인하여 선회 외측 휠(108)에 어떤 하중 즉, 전후력(F) 및 횡력(Fy)등이 입력되면, 이의 하중은 마운트부의 후측에 위치한 휠(108)에 가해지기 때문에 가상선과 같은 상태에서 실선과 같은 상태로 밀리게 된다.However, according to the suspension device as described above, the rubber bushing applied to the mount portion is interposed between the inner and outer pipes in a state of having a uniform thickness, and as shown in FIG. When a certain load, i.e., front and back force F and lateral force Fy, is input, the load thereof is applied to the wheel 108 located at the rear side of the mount, so that it is pushed in the same state as the solid line in the same state as the virtual line.
이의 밀림은 고무부시의 탄성력에 의하여 가능해지며, 이와 같이 현가장치 전체가 도면에서 반시계 방향으로 회전하게 되면, 결국은 선회 외측 휠(108)이 토우 아웃의 상태로 유도된다.The rolling thereof is made possible by the elastic force of the rubber bush. When the suspension is rotated in the counterclockwise direction in the drawing, the turning outer wheel 108 is eventually led to the state of the toe-out.
이와 같이 휠에 전후력 및 횡력이 가해짐에 따라 차량 선회시 외륜의 자세가토우 아웃 경향을 갖는다는 것은 자동차의 후륜 현가장치에서 요구되는 추종성과 직진 안정성, 그리고 선회 안정성에 악영향을 미치게 됨으로써, 결국은 조종 안정성을 좋지 않게 한다는 문제점을 내포하고 있다.As the front and rear and lateral forces are applied to the wheel, the attitude of the outer ring during the turning of the vehicle tends to tow out. Has the problem of poor steering stability.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 휠에 횡력이 가해질 때 휠의 자세가 토우 아웃으로 유도되는 것을 방지하여 후륜 현가장치에 요구되는 추종성과 직진 안정성, 그리고 선회 안정성을 향상으로 조종 안정성을 높일 수 있는 차량용 토션 빔 현가장치의 토션 빔 마운트 구조를 제공함에 있다Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, the object of the present invention is to prevent the wheel posture is induced to the toe-out when the lateral force is applied to the wheel to follow the following suspension and straight stability, In addition, the present invention provides a torsion beam mount structure of a torsion beam suspension for a vehicle that can improve steering stability by improving turning stability.
도 1은 본 발명의 적용 부위를 설명하기 위한 토션 빔 타입 현가장치의 평면도.1 is a plan view of a torsion beam type suspension device for explaining the application of the present invention.
도 2의 (A)(B)는 본 발명의 제1 실시예에 의한 고무부시의 측면도 및 그 단면도.2A and 2B are a side view and a sectional view of the rubber bush according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제1 실시예가 적용된 상태의 작동 상태도.Figure 3 is an operating state diagram of a state in which the first embodiment of the present invention is applied.
도 4는 본 발명에 의한 제2 실시예를 도시한 현가장치의 평면도.4 is a plan view of a suspension device showing a second embodiment according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 제2 실시예의 작동 상태도.5 is an operational state diagram of a second embodiment according to the present invention;
도 6은 본 발명에 의한 제3 실시예의 단면도.6 is a sectional view of a third embodiment according to the present invention;
도 7은 본 발명에 의한 제3 실시예의 측면도.7 is a side view of a third embodiment according to the present invention;
도 8은 종래 부시의 단면도.8 is a cross-sectional view of a conventional bush.
도 9는 종래 부시 적용에 따른 작동 상태도이다.9 is an operational state diagram according to the conventional bush application.
이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 차폭 방향으로 배치되는 토션 빔의 양측단에 트레일링 아암이 일체로 형성되고, 이 트레일링 아암의 후단부 외측에 휠을 지지하는 스핀들이 일체로 형성되며, 상기 트레일링 아암의 전단부가 토션 빔의 전측으로 도출되어 그 선단 부분에 마운트부가 형성되어 이의 마운트부를 차체에 마운트 하는 토션 빔 타입 현가장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a trailing arm integrally formed at both ends of the torsion beam disposed in the vehicle width direction, and a spindle supporting the wheel outside the rear end of the trailing arm is integrally formed. In the torsion beam type suspension device in which the front end portion of the trailing arm is led to the front side of the torsion beam and a mount portion is formed at the tip portion thereof to mount the mount portion to the vehicle body.
상기 마운트부는 내, 외측 파이프 사이에 고무부시가 개재시켜 형성하되, 횡력 입력시 휠의 자세사 토우 인으로 유도될 수 있도록 내측 파이프를 편심되게 배치하여 이루어지는 차량용 토션 빔 타입 현가장치의 토션 빔 마운팅 구조를 제공한다.The mount part is formed by interposing a rubber bush between inner and outer pipes, and a torsion beam mounting structure of a torsion beam type suspension device for a vehicle, in which an inner pipe is eccentrically disposed so as to be guided to a posture toe of a wheel when a lateral force is input. To provide.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described in detail.
도 1 은 본 발명이 적용 부위를 설명하기 위한 현가장치의 평면도로서, 부호 2는 토션 빔을 지칭한다.1 is a plan view of a suspension system for explaining the application site of the present invention, 2 denotes a torsion beam.
상기 토션 빔(2)은 양측단에 트레일링 아암(4)(6)이 일체로 형성되고, 이 트레일링 아암(4)(6)의 후단부 외측에 휠(8)(10)을 지지하는 스핀들(12)(14)이 일체로 형성된다.The torsion beam 2 is integrally formed with trailing arms 4 and 6 at both ends, and supports the wheels 8 and 10 outside the rear end of the trailing arm 4 and 6. Spindles 12 and 14 are integrally formed.
그리고 상기 트레일링 아암(4)(6)의 전단부가 토션 빔(2)의 전측으로 도출되어 그 선단 부분에 마운트부(16)(18)가 형성되어 이의 마운트부(16)(18)를 차체에 마운트 하게 된다.The front end of the trailing arms 4 and 6 is led to the front side of the torsion beam 2 so that the mount portions 16 and 18 are formed at the front end thereof, and the mount portions 16 and 18 thereof are mounted on the vehicle body. Will mount on.
상기 토션 빔(2)을 트레일링 아암(4)(6)의 전단부에 형성되어 있는 마운트부(16)(18)를 이용하여 차체에 연결함에 있어서, 상기 마운트부(16)(18)를 도 2에서와 같이, 내측 파이프(20)와 외측 파이프(22) 사이에 고무부시(24)를 개재시켜 형성하되, 상기 내측 파이프(22)를 후측으로 편심된 위치에 배치하였다.When the torsion beam 2 is connected to the vehicle body using the mounts 16 and 18 formed at the front ends of the trailing arms 4 and 6, the mounts 16 and 18 are connected. As shown in FIG. 2, a rubber bush 24 is formed between the inner pipe 20 and the outer pipe 22, and the inner pipe 22 is disposed at a position eccentrically to the rear side.
물론 상기에서 후측으로 편심된 위치라고 함은 트레일링 아암(4)(6)의 축선(L)상에서 후측을 의미한다.Of course, the position eccentrically to the rear in the above means the rear side on the axis L of the trailing arms 4, 6.
그리고 도 2의 B에서와 같이, 상기 내측 파이프(22)를 관통하는 볼트(26)를 통해 차체 브라켓(28)에 고정되는데, 축공이 차폭방향으로 배치된다.And, as shown in B of Figure 2, it is fixed to the vehicle body bracket 28 through the bolt 26 through the inner pipe 22, the shaft hole is disposed in the vehicle width direction.
이에 따라 횡력(Fy)이 도 2의 B의 화살표와 같이 도면의 좌측에서 우측으로 작용한다고 가정하면, 외측 파이프(22)에서는 Fy'라는 힘이 생성되고 그에 따른 내측 파이프(20)에 대하여 모우멘트가 생긴다.Accordingly, assuming that the lateral force Fy acts from the left side to the right side of the drawing as shown by the arrow in FIG. 2, a force Fy 'is generated in the outer pipe 22 and thus a moment with respect to the inner pipe 20. Occurs.
내측 파이프(20)에서 외측 파이프(22)까지의 거리가 앞쪽과 뒤쪽이 서로 다른 ℓ1,ℓ2도 다르기 때문에 모우멘트 차이가 생기고, Fy'xℓ2>Fy'xℓ1이 되어 부시는 도2b처럼 토우인 자세 변화가 생긴다.Moment difference occurs because the distance from the inner pipe 20 to the outer pipe 22 is different from the front and rear, respectively, l 1 , l 2 , and thus Fy'xℓ 2 >Fy'xℓ 1 , so that the bush is shown in FIG. 2b. Like this, the toe posture changes.
이에 따라 도 3에서와 같이 도면에서 좌측륜에 횡력(Fy)가 가해지는 경우에는 상기와 같은 작동에 의하여 토션 빔(2)의 전체가 가상선과 같은 상태에서 실선과 같은 상태로 변화되면서 좌측 휠(8)의 자세가 토우 인 상태로 유도된다.Accordingly, as shown in FIG. 3, when the lateral force Fy is applied to the left wheel in the drawing, the whole of the torsion beam 2 is changed from the same state to the solid line in the same state as the virtual line by the operation as described above. The posture of 8) is induced to tow state.
이와 같이 우측으로의 선회에 따른 휠(8)(10)에 횡력(Fy)이 작용하게 되면 결국 선회 외측 휠(8)이 토우 인 상태가 되는 바, 선회시 후륜 현가장치에서 요구되는 추종성과 직진 안정성, 그리고 선회 안정성을 향상으로 조종 안정성을 높일 수 있게 되는 것이다.When the lateral force Fy is applied to the wheels 8 and 10 according to the turning to the right as described above, the turning outer wheel 8 is in a tow-in state. Stability and turning stability can be improved to improve steering stability.
그리고 좌측으로의 선회시에는 횡력이 상기와는 반대로 발생되므로 우측 휠(10)이 토우 인으로 유도되면서 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.And when turning to the left side lateral force is generated as opposed to the above will be the same as the above while the right wheel 10 is guided to the toe-in.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 제2 실시예를 도시한 것으로서, 이는 마운트부(16)(18)를 형성하되, 제1 실시예에서와 같이 내,외측 파이프(30)(32),(34)(36) 사이에 고무부시(38)(40))가 개재되는 형태의 수직형 부시로 형성하고, 상기 내측 파이프(30)(32)는 토션 빔(2)의 중간부 후측 부분의 일정 위치와 상기 마운트부(16)(18)를 연결하는 직선상에 편심되게 배치한 것이다.4 and 5 show a second embodiment according to the present invention, which forms the mount portions 16 and 18, as in the first embodiment, the inner and outer pipes 30 and 32, (34) and (36) between the rubber bush (38, 40) is formed in the form of a vertical bush interposed, the inner pipe (30, 32) of the rear portion of the middle portion of the torsion beam (2) It is arranged eccentrically on a straight line connecting a predetermined position and the mount (16, 18).
이에 따라 상기 내측 파이프(30)(32) 도 5에서와 같이 후부 내측으로 편심된 상태를 유지하게 되는 것이다.Accordingly, the inner pipes 30 and 32 will be kept eccentric to the rear inner portion as shown in FIG. 5.
이와 같이 형성되는 마운트부(16)(18)를 적용한 상태에서 우측으로의 선회가 이루어지면서 도면(도5참조)의 좌측에서 우측으로 횡력(Fy)이 가해진다고 가정하면, 좌측 마운트부(16)의 외측 파이프(34)가 가상선과 같이 우측으로 이동하면서 앞쪽으로 이동하고, 반대측인 우측 마운트부(16)의 외측 파이프(36)가 우측으로 이동하면서 후측으로 이동하게 되어 결국은 도 3과 같은 토션 빔(2)의 위치가 변하게 됨으로써, 선회 외측 휠(8)이 토우 인 경향으로 유도되어 상기 제1 실시예와 같은 작용 효과를 얻을 수 있게 된다.Assuming that the lateral force Fy is applied from the left side to the right side of the drawing (see FIG. 5) while turning to the right in the state where the mount portions 16 and 18 formed as described above are applied, the left mount portion 16 is applied. The outer pipe 34 is moved forward as the virtual line moves to the right, and the outer pipe 36 of the right mount part 16 on the opposite side is moved to the rear while moving to the right, eventually torsion as shown in FIG. By changing the position of the beam 2, the turning outer wheel 8 is guided to the tendency to tow, so that an effect similar to that of the first embodiment can be obtained.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3 실시예를 도시한 것으로서, 이는 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 마운트부(16)(18)를 내,외측 파이프(50)(52) 사이에 고무부시(54)가 개재되는 수평형 부시로 형성하되, 상기 내측 파이프(50)의 양측단에 후측으로 원판형 보강판(56)(58)을 배치하고, 그 둘레에 고무부시(54)의 일부가 둘러싸는 형태로 이루어진 것이다.6 and 7 show a third embodiment of the present invention, which is similar to the first embodiment of the present invention, in which the rubber parts are mounted between the inner and outer pipes 50 and 52 of the mount portions 16 and 18. It is formed of a horizontal bush interposed with (54), the disk-shaped reinforcement plate 56, 58 is disposed on both sides of the inner pipe 50 to the rear side, and a portion of the rubber bush 54 It is made of a surrounding form.
이에 따라 도면(도6참조)의 좌측에서 우측으로 횡력(Fy)이 가해진다고 가정하면, 좌측 마운트부(16)의 외측 파이프(52)가 가상선과 같이 우측으로 이동하는 과정에서 도 6에서와 같이 전방측과 후방측에 부시의 측면 틈새(a,a')의 차이가 a>a'가 되어 횡력에 대한 부시의 변형 과정에서 후측부분의 외측 파이프(52)가 먼저 보강판(58)과 접촉되면서 이 이상 밀리지 않고, 전측 부분만 밀리게 됨으로써, 결국은 도 3과 같은 토션 빔(2)의 위치가 변하게 되어 선회 외측 휠(8)이 토우 인 경향으로 유도되어 상기 제1 실시예와 같은 작용 효과를 얻을 수 있게 된다.Accordingly, assuming that a lateral force Fy is applied from the left side to the right side of the drawing (see FIG. 6), the outer pipe 52 of the left mount unit 16 moves to the right side as shown in FIG. 6 as shown in FIG. 6. The difference between the side gaps (a, a ') of the bush at the front side and the rear side is a> a', so that the outer pipe 52 of the rear part first contacts the reinforcement plate 58 during the deformation of the bush against the lateral force. By not pushing any further, and pushing only the front part, the position of the torsion beam 2 is changed as shown in FIG. 3 so that the turning outer wheel 8 is inclined to tow, thereby acting as in the first embodiment. You will get the effect.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 토션 빔과 차체를 연결하는 마운트의 고무부시를 편심되게 형성하여 횡력의 입력시 휠의 자세가 토우 인 상태로 유도되어 후륜 현가장치에 요구되는 추종성과 직진 안정성, 그리고 선회 안정성을 향상으로 조종 안정성을 높일 수 있는 발명인 것이다.As described above, according to the present invention, the rubber bush of the mount connecting the torsion beam and the vehicle body is eccentrically formed, and the posture of the wheel is induced in a tow state when the lateral force is input. And it is an invention that can increase the steering stability by improving the turning stability.
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