KR100316893B1 - 차량용 토션 빔 타입 현가장치의 토션 빔 마운팅 구조 - Google Patents

Abstract

휠에 횡력이 가해질 때 휠의 자세가 토우 아웃으로 유도되는 것을 방지하여 후륜 현가장치에 요구되는 추종성과 직진 안정성, 그리고 선회 안정성을 향상으로 조종 안정성을 높일 목적으로;

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 돌출되어 그 선단 부분에 마운트부가 형성되어 이의 마운트부를 차체에 마운트 하는 토션 빔 타입 현가장치에 있어서,

상기 트레일링 아암의 선단부에 수평형 고무부시를 배치하고, 이 고무부시와 연결부재를 개재시켜 수직형 고무부시와 연결하며, 이 수직형 고무부시를 통해 차체와 마운팅한 차량용 토션 빔 타입 현가장치의 토션 빔 마운팅 구조를 제공한다.

Description

차량용 토션 빔 타입 현가장치의 토션 빔 마운팅 구조{TORSION BEAM MOUNT OF SUSPENSION SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 후륜에 적용되는 토션 빔 타입의 현가장치를 형성하는 토션 빔의 마운트 구조에 관한 것이다.

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.

이러한 서스펜션 시스템은 첫째, 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자의 안락한 승차감을 제공하고,

둘째, 운전자의 운전 행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하여야 하며,

셋째, 불규칙한 노면의 주행시 타이어 접지면에서의 수직 하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 안정성을 확보하여야 한다는 기본 조건을 만족시켜야만 한다.

상기와 같은 조건을 만족시키기 위하여는 여러 종류의 현가장치가 개발되어 실차에 적용되고 있는데, 그 일예로서, 토션 빔 타입 현가장치를 들 수가 있다.

이러한 토션 빔 타입 현가장치의 일반적인 구성을 살펴보면, 도 5에서와 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.

그리고 상기 트레일링 아암(104)(106)의 전단부가 토션 빔(102)의 전측으로 도출되어 그 선단 부분에 마운트부(116)(118)가 형성되어 이의 마운트부(116)(118)를 차체에 마운트 하게 된다.

또한, 상기와 같은 마운트부(116)(118)를 형성함에 있어서, 트레일링 아암(104)(106)의 전단부에 내측 파이프(120)와 외측 파이프(122) 사이에고무부시(124)가 개재시켜 형성하고, 상기 내측 파이프(120)의 관통공을 관통하는 고정볼트(126)에 의하여 차체 브라켓(128)에 고정하는 마운트 구조를 갖는다.

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.

그러나 상기와 같은 현가장치에 의하면 마운트부에 적용되는 고무부시가 균일한 두께를 보유한 상태에서 내,외측 파이프 사이에 개재되는 바, 도 6에서와 같이, 선회등으로 인하여 선회 외측 휠(110)에 횡력(Fy)등이 입력되면, 이의 하중은 마운트부의 후측에 위치한 휠(110)에 가해지기 때문에 가상선과 같은 상태에서 실선과 같은 상태로 밀리게 된다.

이의 밀림은 고무부시의 탄성력에 의하여 가능해지며, 이와 같이 현가장치 전체가 도면에서 반시계 방향으로 회전하게 되면, 결국은 선회 외측 휠(110)이 토우 아웃의 상태로 유도된다.

이와 같이 휠에 전후력 및 횡력이 가해짐에 따라 휠의 범프시 휠의 자세가 토우 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.

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 있다

도 1은 본 발명의 적용 부위를 설명하기 위한 토션 빔 타입 현가장치의 평면도.

도 2는 도 1의 A - A 선 단면도.

도 3은 본 발명의 요부 작동 설명도.

도 4는 본 발명이 적용된 현가장치 전체적의 작동도.

도 5는 종래 현가장치의 평면도.

도 6은 종래 현가장치의 전체적인 작동 상태도이다.

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 돌출되어 그 선단 부분에 마운트부가 형성되어 이의 마운트부를 차체에 마운트하는 토션 빔 타입 현가장치에 있어서,

상기 트레일링 아암의 선단부에 수평형 고무부시를 배치하고, 이 고무부시와 연결부재를 개재시켜 수직형 고무부시와 연결하며, 이 수직형 고무부시를 통해 차체와 마운팅한 차량용 토션 빔 타입 현가장치의 토션 빔 마운팅 구조를 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명이 적용 부위를 설명하기 위한 현가장치의 평면도로서, 부호 2는 토션 빔을 지칭한다.

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.

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.

상기 토션 빔(2)을 트레일링 아암(4)(6)의 전단부에 형성되어 있는 마운트부(16)(18)를 이용하여 차체에 연결함에 있어서, 본 발명은 도 2에서와 같이, 수평형 고무부시(20)와 수직형 고무부시(22)를 이용하여 차체와 연결한 것이다.

즉, 상기 수평형 고무부시(20)는 내측 파이프(24)와 외측 파이프(26) 사이에 탄성체인 고무(28)를 개재시켜 형성하되, 상기 외측 파이프(26)가 트레일링 아암(4)(6)의 선단부에 고착된다.

그리고 상기 내측 파이프(24)는 축공을 관통하는 고정볼트(30)에 의해 연결부재(32)에 고정되며, 이의 연결부재(32)는 수직형 고무부시(22)와 연결된다.

상기 수직형 고무부시(22)는 내측 파이프(34)와 외측 파이프(36) 사이에 탄성체인 고무(38)를 개재시켜 형성하되, 상기 외측 파이프(36)가 연결부재(32)의 선단부에 고착하며, 상기 내측 파이프(34)는 축공을 관통하는 고정볼트(40)에 의해 차체(42)와 연결된다.

그리고 상기 수직형 고무부시(22)를 차체와 연결함에 있어서는 차체의 하부 수평부에 연결하는 것이 아니라 도 2에서와 같이 차체부에 경사부(44)를 형성하여 수평형 고무부시(20)가 수직형 고무부시(22) 보다 후측에 위치할 수 있도록 하였다.

이에 따라 노면의 조건이나 차체의 롤링으로 인하여 도3에서와 같이 트레일링 아암(4)(6)이 상승하거나 차체(42)가 하강하는 경우에는 수평형 고무부시(20) 부분이 하강하면서 트레일링 아암(4)(6)을 가상선과 같이 전측으로 당기는 작용을 하게 되는 것이다.

물론, 이때 수직형 고무부시(22)는 하중이 외측 파이프(36)를 통해 입력되므로 탄성체(38)가 변형되면서 완충 작용을 실시하게 된다.

상기와 같은 마운트 구조를 갖는 현가장치는 다른 작동은 기존과 마찬가지로 동작되면서 노면으로부터 입력되는 진동이나 충격을 흡수하게 되는 바, 상세한 설명은 생략한다.

그리고 본 발명의 마운트 구조에 의하여 도 4에서와 같이 좌측 방향으로의 선회시에는 선회 외측 휠(10)을 통해 횡력(Fy)이 입력되어진다.

그러면 차체의 롤링에 의하여 선회 외측 휠(10)은 상승하고, 반대측인 선회 내측 휠(8)은 하강하게 되는데, 이 경우에는 도 2에서 설명한 바와 같이, 상승하는 트레일링 아암(6)의 수평형 고무부시(20)측은 전측으로 당겨지고, 하강하는 트레일링 아암(4)의 수평형 고무부시(20)는 후측으로 밀리게 되는 바, 토션 빔(2) 전체가 도 4의 가상선과 같이, 변형된다.

이에 따라 선회 외측 휠(10)이 토우 인 상태로 변환되면서 선회시 후륜 현가장치에서 요구되는 추종성과 직진 안정성, 그리고 선회 안정성을 향상으로 조종 안정성을 높일 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 토션 빔과 차체를 연결할 때 2개의 고무부시를 이용하여 연결함으로써, 선회시 선회 외측 휠의 자세가 토우 인 상태로 유도되어 후륜 현가장치에 요구되는 추종성과 직진 안정성, 그리고 선회 안정성을 향상으로 조종 안정성을 높일 수 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 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 돌출되어 그 선단 부분에 마운트부가 형성되어 이의 마운트부를 차체에 마운트하는 토션 빔 타입 현가장치에 있어서,

   상기 트레일링 아암의 선단부에 수평형 고무부시를 배치하고, 이 고무부시와 연결부재를 개재시켜 수직형 고무부시와 연결하며, 이 수직형 고무부시를 통해 차체와 마운팅함을 특징으로 하는 차량용 토션 빔 타입 현가장치의 토션 빔 마운팅 구조.
2. 청구항 1에 있어서, 수평, 수직형 고무부시는 내, 외측 파이프 사이에 탄성체가 개재되어 형성됨을 특징으로 하는 차량용 토션 빔 타입 현가장치의 토션 빔 마운팅 구조.
3. 청구항 1에 있어서, 수평형 고무부시는 수직형 고무부시의 후측에 위치함을 특징으로 하는 차량용 토션 빔 타입 현가장치의 토션 빔 마운팅 구조.