KR20090051499A - 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)타입 현가 장치가 트레일링 암(2)에 고무 부시인 마운팅 부시(B)로 연결된 토션 빔(1)을 이루는 서로 분리된 좌·우 토션 빔(1a,1b)을 고무 부시 타입 연결 부재(3)를 매개로 서로 연결시켜, 토션 빔 사이의 연결 부재(3)를 이루는 고무 부시 타입 연결 인서트(6)의 비틀림을 이용해 좌·우 차륜의 상대 변위를 억제함에 따라, CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)타입 현가 장치의 장점을 모두 취하면서도, 토션 빔 재료의 회전강성을 이용할 때 발생되는 승차감 저하를 방지할 수 있는 특징이 있게 된다.

토션빔, 고무부시, 분리

Description

분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치{Separated coupled torsion beam typed suspension in vehicle}

본 발명은 차량용 현가 장치에 관한 것으로, 특히 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가 장치는 차축과 차체 사이를 연결시켜 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격등을 적절히 감쇠시켜, 차체의 손상과 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있도록 작용한다.

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.

그리고, 차량의 선회 시에는 원심력을 차체의 하중이 쏠리게 되면서 기울어지게 되는 현상을 방지해, 차체의 평형을 유지토록 하는 일종의 토션 바의 역할을 하는 토션 빔(Torsion Beam)이 설치된다.

이러한 토션 빔은 재료의 회전강성을 이용하여 좌·우 차륜의 상대 변위를 억제하는데 즉, 양쪽 차륜이 동시에 상승/하강할 경우에는 작동하지 않다가 좌·우 차륜이 반대방향으로 움직일 때(차가 회전할 때), 비틀리면서 좌·우 차륜의 상대 변위를 줄여 차량 자세를 안정시키며 차량 구동력 및 회전력을 향상시켜 주게 된다.

이와 같은 작용을 하는 토션 빔은 단순한 구조로 이루어짐에 따라, 주행 시 변화는 현가 장치의 특성으로 인해 롤 이외 범프(리바운드) 시와 같은 경우에는 승차감이 저하되는 경우가 발생하게 되고, 이로 인해 토션 빔에 모터를 달아서 모터로 토션 빔의 댐핑 특성을 조절해, 특히 차량이 선회할 때 발생되는 과다한 롤을 방지하기도 한다.

그러나, 이러한 방식 즉, ECU 제어되는 모터의 동력을 이용한 강제적인 토션 빔의 댐핑 특성 변화는 댐핑 조절 장치를 장착하기 위한 추가적인 비용 과다와 더불어 공간상의 제약이 많은 한계가 있어, 차종에 관계없이 손쉽게 장착할 수 없는 취약성이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 토션 빔 사이에 고무 부시를 개재시켜 차량 선회 시 고무 부시의 비틀림을 이용함에 따라, CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)타입 현가 장치의 장점을 모두 취하면서도 승차감 저하를 방지하도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 현가 장치가 트레일링 암 부위로 마운 팅 부시를 매개로 양단이 각각 연결되어져 롤링을 제어하는 토션 빔과;

상기 토션 빔의 서로 분리된 좌·우 토션 빔사이로 위치되어져, 토션 빔의 서로 연결하면서 선회 시 발생되는 원심력 크기에 따라 좌·우 토션 빔을 각각 비틀리도록 해 롤링(Rolling)을 제어하는 탄성 부시 타입 연결 부재;

로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 연결 부재는 서로 분리된 좌·우 토션 빔에 각각 결합되는 좌·우 부시 파이프와, 상기 좌·우 부시 파이프사이로 결합되어져 연결시켜 주는 탄성 부시 타입 연결 인서트로 구성되어진다.

또한, 상기 좌·우 토션 빔의 내경으로 세레이션을 형성하고, 상기 좌·우 부시 파이프의 외주면으로도 세레이션을 형성해, 상기 좌·우 토션 빔과 좌·우 부시 파이프가 서로 세레이션 결합되고, 상기 좌·우 토션 빔에 세레이션 결합되는 좌·우 부시 파이프는 서로 세레이션 압입한 후, 접합 면을 용접해 주게 된다.

이러한 본 발명에 의하면, 차량 선회 시 고무 부시의 비틀림을 이용해 롤을 제어하도록 토션 빔사이에 고무 부시를 개재시켜 줌에 따라, CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)타입 현가 장치의 장점을 모두 취하면서도 승차감 저하를 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 현가 장치를 이루는 분리형 커플드 토션 빔(1)은 트레일링 암(2) 부위로 양단이 각각 체결되어져 롤링을 제어하는 토션 빔(1)과, 상기 토션 빔(1)의 서로 분리된 좌·우 토션 빔(1a,1b)사이로 위치되어져, 토션 빔(1)의 서로 연결하면서 선회 시 발생되는 원심력 크기에 따라 좌·우 토션 빔(1a,1b)을 각각 비틀리도록 해 롤링(Rolling)을 제어하는 연결 부재(3)로 구성되어진다.

이때, 상기 토션 빔(1)을 이루는 좌·우 토션 빔(1a,1b)이 체결되는 트레일링 암(2) 부위에는 각각 마운팅 부시(B)가 구비되어진다.

이와 같은, 상기 연결 부재(3)는 서로 분리된 좌·우 토션 빔(1a,1b)에 각각 결합되는 좌·우 부시 파이프(4,5)와, 상기 좌·우 부시 파이프(4,5)사이로 결합되어져 연결시켜 주는 연결 인서트(6)로 구성되어진다.

여기서, 상기 좌·우 토션 빔(1a,1b)과 좌·우 부시 파이프(4,5)는 다양한 방식으로 결합되는데 일례로, 상기 좌·우 토션 빔(1a,1b)의 내경으로 세레이션(1a',1b')을 형성하고, 상기 좌·우 부시 파이프(4,5)의 외주면으로도 세레이션(4a,5a)을 형성해, 상기 좌·우 토션 빔(1a,1b)과 좌·우 부시 파이프(4,5)가 서로 세레이션 결합되어진다.

또한, 상기 연결 인서트(6)는 탄성을 갖는 다양한 재질로 이루어지는데 일례로, 고무 재질로 이루어지게 된다.

이와 같이 토션 빔(1)을 이루면서 서로 분리된 좌·우 토션 빔(1a,1b)을 세레이션 결합하는 좌·우 부시 파이프(4,5)는 서로 세레이션 압입한 후, 접합 면을 용접하여 강성을 보강하게 되는데, 이는 토션 빔을 일체형으로 할 때 토션 빔의 비틀림 강성이 무엇보다 중요한 설계인자로 작용하지만, 본 발명과 같이 좌·우 토션 빔(1a,1b)사이의 부시가 비틀리는 구조에서 상대적으로 토션 빔의 강성을 보다 약하게 할 수 있으므로, 이러한 점을 보강하기 위함이다.

또한, 상기 좌·우 토션 빔(1a,1b)에 연결되는 좌·우 부시 파이프(4,5)사이에 구비된 고무 부시 타입 연결 인서트(6)는 형태에 따라 전·후와 좌·우 및 상·하력에 대한 강성을 달리 할 수 있는 특성상, 현가 장치의 튜닝(Tuning)이 가능하므로 일체형 토션 빔 CTBA 구조에 비해 튜닝 가능 인자를 증가시킬 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)타입 현가 장치가 트레일링 암(2)에 고무 부시인 마운팅 부시(B)로 연결된 토션 빔(1)을 이루는 서로 분리된 좌·우 토션 빔(1a,1b)을 고무 부시 타입 연결 부재(3)를 매개로 서로 연결시켜, 토션 빔 사이의 연결 부재(3)를 이루는 고무 부시 타입 연결 인서트(6)의 비틀림을 이용해 좌·우 차륜의 상대 변위를 억제함에 따라, CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)타입 현가 장치의 장점을 모두 취하면서도, 토션 빔 재료의 회전강성을 이용할 때 발생되는 승차감 저하를 방지할 수 있는 특징이 있게 된다.

이를 위해 본 발명의 토션 빔(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 양쪽으로 위치된 트레일링 암(2)에 마운팅 부시(B)로 끝단이 연결되어 서로 분리된 좌·우 토션 빔(1a,1b)으로 이루어지고, 상기 좌·우 토션 빔(1a,1b)의서로 분리된 부위를 고무 부시 타입 연결 부재(3)로 서로 연결함에 따라, 고무 부시의 비틀림으로 토션 빔(1)의 롤 제어 성능을 구현하게 된다.

즉, 상기 연결 부재(3)가 서로 분리된 좌·우 토션 빔(1a,1b)에 각각 세레리션 결합되는 좌·우 부시 파이프(4,5)와 더불어, 상기 좌·우 부시 파이프(4,5)간을 서로 연결하는 고무 부시 타입 연결 인서트(6)로 구성되어진다.

이때, 상기 좌·우 부시 파이프(4,5)의 외주면으로도 세레이션(4a,5a)을 형성하고, 좌·우 토션 빔(1a,1b)의 내경으로 도 세레이션(1a',1b')을 형성함에 따라, 상기 좌·우 부시 파이프(4,5)가 좌·우 토션 빔(1a,1b)에 세레이션 결합되어져, 비틀림 발생 시 좌·우 토션 빔(1a,1b)과 좌·우 부시 파이프(4,5)가 비틀리면서 연결 인서트(6)를 비틀어 주게 된다.

일례로, 본 발명의 토션 빔(1)은 양쪽 현가(후륜)가 상·하력을 받는 경우 도 2에 도시된 바와 같이, 상·하력을 받는 좌측 쪽의 좌측 토션 빔(1a)에서 발생 되는 회전량(비틀림)이 반대쪽인 우측 토션 빔(1b)에서 발생되는 회전량(비틀림)보다 더 크게 발생되어진다.

이와 같은 좌·우 토션 빔(1a,1b)의 회전량(비틀림)차이는 연결 인서트(6)의 복원력 차이를 가져오고 즉, 좌측 토션 빔(1a)쪽에 세레이션 결합된 좌측 부시 파이프(4)를 통한 연결 인서트(6)부위의 비틀림 변형이, 우측 토션 빔(1b)쪽에 세레이션 결합된 우측 부시 파이프(5)를 통한 연결 인서트(6)부위의 비틀림 변형보다 커지게 된다.

이러한 상기 연결 인서트(6)의 거동은 상·하력을 받는 좌측 쪽의 좌측 토션 빔(1a)에 마운팅 부시(B)체결된 트레일링 암(2)의 뒤쪽에서 상·하력에 의한 회전이 발생되고, 이로 인해 트레일링 암(2)의 회전력에 고무 부시 타입 연결 인서트(6)의 복원력이 더해져 빠르게 원복되는데, 이와 같이 토션 빔(1)의 롤 제어 작용이 고무 부시 타입 연결 인서트(6)가 갖는 탄성 복원력을 통해 이루어 질 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치의 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 커플드 토션 빔 1a,1b : 좌·우 토션 빔

1a',1b',4a,5a : 세레이션

2 : 트레일링 암 3 : 연결 부재

4,5 : 좌·우 부시 파이프 6 : 연결 인서트

B : 마운팅 부시

Claims (5)

1. 트레일링 암(2) 부위로 마운 팅 부시(B)를 매개로 양단이 각각 연결되어져 롤링을 제어하는 토션 빔(1)과;

   상기 토션 빔(1)의 서로 분리된 좌·우 토션 빔(1a,1b)사이로 위치되어져, 토션 빔(1)의 서로 연결하면서 선회 시 발생되는 원심력 크기에 따라 좌·우 토션 빔(1a,1b)을 각각 비틀리도록 해 롤링(Rolling)을 제어하는 탄성 부시 타입 연결 부재(3);

   로 구성되어진 것을 특징으로 하는 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 연결 부재(3)는 서로 분리된 좌·우 토션 빔(1a,1b)에 각각 결합되는 좌·우 부시 파이프(4,5)와, 상기 좌·우 부시 파이프(4,5)사이로 결합되어져 연결시켜 주는 탄성 부시 타입 연결 인서트(6)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 좌·우 토션 빔(1a,1b)의 내경으로 세레이션(1a',1b')을 형성하고, 상기 좌·우 부시 파이프(4,5)의 외주면으로도 세레이 션(4a,5a)을 형성해, 상기 좌·우 토션 빔(1a,1b)과 좌·우 부시 파이프(4,5)가 서로 세레이션 결합되어진 것을 특징으로 하는 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 좌·우 토션 빔(1a,1b)에 세레이션 결합되는 좌·우 부시 파이프(4,5)는 서로 세레이션 압입한 후, 접합 면을 용접해 주는 것을 특징으로 하는 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치.
5. 청구항 2에 있어서, 상기 연결 인서트(6)는 탄성을 갖는 고무 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분리형 커플드 토션 빔 타입 차량용 현가 장치.

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