KR20040052434A

KR20040052434A - 차량의 커플드 토션 빔 현가장치

Info

Publication number: KR20040052434A
Application number: KR1020020080661A
Authority: KR
Inventors: 조영건
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2004-06-23

Abstract

본 발명은 토션 빔의 형상을 비틀어지게 형성함으로써 범프 토우 인(Bump Toe-In)을 증가시켜 트레일링 암의 차체 마운팅 위치를 높여 승차감 확보 및 트레일링 암과 토션 빔 사이의 내구 문제를 해결할 수 있는 차량의 커플드 토션 빔 현가장치에 관한 것으로, 트레일링 암과 연결되는 토션 빔의 가장자리에서는 전방 오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하고, 토션 빔의 중앙에서는 하방 오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하여, 전체적으로 토션 빔의 형상을 비틀어지게 형성한다.

Description

차량의 커플드 토션 빔 현가장치{COUPLED TORSION BEAM SUSPENSION OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 현가장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 커플드 토션 빔 현가장치에 관한 것이다.

통상적으로, 커플드 토션 빔(CTB ; Coupled Torsion Beam)은 단순한 부품으로 인하여 설계 성능 영역이 높지 않음에도 불구하고, 낮은 생산 단가와 낮은 질량에 비해 상대적으로 높은 주행 안정성으로 수 십년에 걸쳐서 주로 경차 및 준중형차의 후륜 현가장치에 사용되어져 왔다.

커플드 토션 빔(110)(CTB)은 도 1에 도시된 바와 같이 중앙에 위치한 빔(Beam)의 토션 변형 특성으로 인하여 휠(Wheel)의 변형이 이루어지는 특징이 있으며, 토션 변형 및 트레일링 암(120)(Trailing Arm)의 위치 및 부싱 특성에 의해서 범프(Bump)시에 토우인(Toe-In)으로 유도가 가능한 특징이 있다.

토션 빔(Torsion Beam) 현가장치의 승차감을 개선시키기 위해서는 범프시에 휠 센터(Wheel Center)를 뒤쪽으로 밀어주는 효과를 만들어야 한다.

그런데 이런 목적을 달성하기 위해서는 트레일링 암(120)의 차체 마운팅 위치를 위쪽으로 조절하여 휠이 전체적으로 범프하면서 뒤쪽으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.

이때, 트레일링 암(120)의 차체 마운팅 위치를 높여주게 되면 셰어 센터(Shear Center) 역시 같이 높여주어야만 롤 축(Roll Axis)이 일정한 기울기를 갖게 되어 범프시 토우(Toe)가 유지된다.

따라서 설계 측면에서 셰어 센터를 가능한 높여주는 설계가 필요하다.

하지만 현실적으로는 셰어 센터는 패키지(Package) 측면상(사이드 빔(Side Beam), 배기 파이프)등의 문제로 그 중심 높이를 높이는데 한계가 있다.

일반적으로, 토션 빔(110)의 형상은 오픈(Open) 형상을 가지는데, 도 2a에 도시된 바와 같이 아래쪽(하방)이 오픈(Open)되어 있거나, 도 2b에 도시된 바와 같이 앞쪽(전방)이 오픈(Open)되어 있는 경우가 있다.

하방 오픈(Open) 타입(Type)의 장점은 도 3에 도시된 바와 같이 셰어 센터가 높다는 점이다.

즉, 토션 빔(110)의 중앙(B)에서의 셰어 센터가 높으므로 충분한 범프 토우(Bump Toe)를 확보할 수가 있다.

하지만 트레일링 암(120)과 토션 빔(110)과의 연결부위의 강성이 충분하지 않기 때문에, 내구 문제가 발생하기가 쉽다.

반면에 전방 오픈(Open) 타입(Type)의 장점은 토션 빔(110)이 현가장치를 강하게 감싸주게 되기 때문에, 트레일링 암(120)과 토션 빔(110)과의 연결부분에서의 내구 문제를 해결할 수 있다는 점이다.

하지만 도 3에 도시된 바와 같이 전방 오픈(Open) 타입(Type)은 셰어 센터가 낮아 충분한 범프 토우(Bump Toe)를 유도하기가 어려운 점이 있다.

본 발명의 목적은 토션 빔의 형상을 비틀어지게 형성함으로써 범프 토우 인(Bump Toe-In)을 증가시켜 트레일링 암의 차체 마운팅 위치를 높여 승차감 확보 및 트레일링 암과 토션 빔 사이의 내구 문제를 해결할 수 있는 차량의 커플드 토션 빔 현가장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 차량의 커플드 토션 빔 현가장치를 도시한 도면.

도 2a와 도 2b는 일반적인 차량의 커플드 토션 빔 현가장치에서 토션 빔의 하방 오픈 타입과 전방 오픈 타입을 도시한 도면.

도 3은 도 2a와 도 2b에 따른 토션 빔의 셰어 센터(Shear Center) 위치를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 커플드 토션 빔 현가장치를 도시한 도면.

도 5a와 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 커플드 토션 빔 현가장치의 평면도와 측면도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 커플드 토션 빔 현가장치에 있어서, 트레일링 암과 연결되는 토션 빔의 가장자리에서는 전방오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하고, 토션 빔의 중앙에서는 하방 오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하여, 전체적으로 토션 빔의 형상을 비틀어지게 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4와 도 5b를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 커플드 토션 빔 현가장치 구성을 설명한다.

도 5a와 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 커플드 토션 빔 현가장치의 평면도와 측면도이다.

본 발명의 실시예는 차량의 커플드 토션 빔 현가장치에 있어서, 트레일링 암(420)과 연결되는 토션 빔(410)의 가장자리에서는 전방 오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하고, 토션 빔(410)의 중앙에서는 하방 오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하여, 전체적으로 토션 빔(410)의 형상을 비틀어지게 형성한다.

즉, 본 발명의 실시예는 도 4에 도시된 바와 같이 하방 오픈(Open) 타입(Type)과 전방 오픈(Open) 타입(Type)의 장점을 동시에 취한 것으로, 하방 오픈(Open) 타입(Type)의 높은 셰어 센터와 전방 오픈(Open) 타입(Type)의 높은 내구문제를 동시에 만족시킬 수 있는 차량의 커플드 토션 빔 후륜 현가장치이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예는 비틀어진 형상의 토션 빔(410)을 이용하여 트레일링 암(420)과 토션 빔(410)의 연결부위(A)에서는 전방 오픈(Open) 타입(Type)을 취하여 내구문제를 해결하며, 토션 빔(410)의 중앙부분 (B)에서는 하방 오픈(Open) 타입(Type)을 취하여 셰어 센터를 높여주는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔(CTB) 현가장치는 도 5a에 도시된 바와 같이 트레일링 암(420)의 차체 마운팅 지점(A)과 토션 빔(410)의 센터(Torsion Beam Center)(B)를 축으로 휠(Wheel)이 회전하게 된다.

이때 범프 토우인(Bump Toe-In)이 유도되는 이유는 도 5b에 도시된 바와 같이 A와 B를 이루는 롤 축(Roll Axis)(R1)이 차량의 전방측으로 기울어져 있기 때문이다.

이때 B의 위치는 토션 빔(410)의 셰어 센터를 나타낸다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 커플드 토션 빔 현가장치는 토션 빔을 가장자리에서는 전방 오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하고, 토션 빔의 중앙에서는 하방 오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하여, 전체적으로 토션 빔의 형상을 비틀어지게 형성함으로써 범프 토우 인(Bump Toe-In)을 증가시켜 커플드 토션 빔(CTB) 현가장치가 근본적으로 가지고 있는 낮은 언더 스티어(Understeer) 특성을 증가시켜 후륜에서 충분한 언더 스티어 확보가 가능하다.

또한, 충분한 언더 스티어 확보를 통해 트레일링 암의 차체 마운팅 위치를높여 승차감 확보에 유리하다.

또한, 토션 빔이 트레일링 암을 감싸는 형상이므로 트레일링 암과 토션 빔 사이의 내구 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims

차량의 커플드 토션 빔 현가장치에 있어서,

트레일링 암과 연결되는 토션 빔의 가장자리에서는 전방 오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하고, 토션 빔의 중앙에서는 하방 오픈(Open) 타입(Type)으로 형성하여, 전체적으로 토션 빔의 형상을 비틀어지게 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 커플드 토션 빔 현가장치.
제1항에 있어서, 트레일링 암 마운팅 지점과 토션 빔 센터를 축으로 휠이 회전시 롤 축(Roll Axis)이 차량의 전방측으로 기울어지도록 형성함으로써 범프 토우인(Bump Toe-In)을 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량의 커플드 토션 빔 현가장치.