KR100430940B1 - Measuring device of lateral input in Coupled torsion beam axle type suspension - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CTBA 현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차에 전달되는 충격을 흡수하기 위하여 쇽 업소버와 스프링이 뒤차축에 장착되어 있으며, 상기 뒤차축에는 타이어와 결합되는 허브 및 브레이크 드럼의 장착을 의한 드럼장착부가 일체로 형성된 CTBA 현가장치에 있어서, 상기 드럼장착부에 일단이 고정되며 상기 드럼장착부의 하측에 위치한 뒤차축에 타단이 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재에 설치되어 상기 타이어에 전달되는 측방향 응력 정도를 감지하는 측정부재로 구성된다.The present invention relates to a CTBA suspension device, and more particularly, a shock absorber and a spring are mounted on a rear axle to absorb a shock transmitted to an automobile, and the rear axle is equipped with a hub and a brake drum coupled to a tire. In the CTBA suspension unit is formed integrally by the drum mounting portion, the drum mounting portion is fixed to one end and the other end is fixed to the rear axle located below the drum mounting portion, and is installed on the fixing member is delivered to the tire It consists of a measuring member that detects the degree of lateral stress.
상기와 같은 본 발명에 의하면, CTBA 현가장치에서 측방향의 힘만을 별도로 측정할 수 있게 되는 것에 의하여 제품 설계에 있어 신뢰성 및 내구성이 향상된 제품을 생산할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, by being able to separately measure the lateral force in the CTBA suspension device, it is possible to produce a product with improved reliability and durability in the product design.
Description
본 발명은 CTBA 현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행중 타이어를 통하여 CTBA 현가장치에 전달되는 측 방향의 힘만을 측정할 수 있는 CTBA 현가장치의 측방향 힘 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a CTBA suspension device, and more particularly, to a lateral force measuring device of the CTBA suspension that can measure only the lateral force transmitted to the CTBA suspension through the tire while driving.
일반적으로, CTBA(Coupled torsion beam axle) 현가장치는 자동차를 비롯한 차량 운전시, 후측에 고정되어 타이어로 부터 들어오는 외부 충격력을 흡수하여 승차감과 안전성을 향상시키는 장치이다.In general, CTBA (Coupled torsion beam axle) suspension is a device that is fixed to the rear side when driving a vehicle, including a car to absorb the external impact force from the tire to improve the ride comfort and safety.
이하 도면을 참고하여 종래 CTBA 현가장치를 설명하기로 한다.Hereinafter, a conventional CTBA suspension system will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 바와 같이, CTBA 현가장치(1)는 일반적으로 차의 뒷바퀴 사이에 장착되는 구조를 이루며, 몸체를 이루는 뒤차축(3)이 좌우 길이방향으로 형성된다.As shown in Figure 1, the CTBA suspension (1) generally comprises a structure that is mounted between the rear wheel of the car, the rear axle (3) forming the body is formed in the left and right longitudinal direction.
상기 뒤차축(3)의 좌우 방향에는 스프링(5)이 각각 장착되며, 상기 스프링(5)과 인접한 상기 뒤차축(3)에는 쇽 옵소버(7)가 힌지결합되며, 일측에는 타이어(도시생략)와 결합되는 드럼(9) 장착을 위한 드럼장착부(11)가 상기 뒤차축(3)과 일체로 형성된다.Springs 5 are respectively mounted on the left and right directions of the rear axle 3, a shock absorber 7 is hingedly coupled to the rear axle 3 adjacent to the spring 5, and a tire (not shown) is provided at one side of the rear axle 3. The drum mounting portion 11 for mounting the drum (9) coupled to the) is formed integrally with the rear axle (3).
상기 드럼(9)은 작동신호에 의하여 내측에 브레이크가 작동되어, 상기 드럼(9)에 장착되는 타이어에 제동을 가하게 된다.The drum 9 is braked on the inside by an operation signal to apply a brake to the tire mounted on the drum 9.
상기 구성을 갖는 종래 CTBA 현가장치(1)의 동작을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The operation of the conventional CTBA suspension device 1 having the above configuration will be described with reference to the drawings.
자동차를 운전하게 되면, 타이어와 결합되는 상기 드럼(9)에 외부의 힘이 가해지게 되며, 외력은 상기 드럼장착부(11)를 통하여 뒤차축(3)에 전달된다.When driving the vehicle, an external force is applied to the drum 9 coupled with the tire, and the external force is transmitted to the rear axle 3 through the drum mounting portion 11.
상기 뒤차축(3)에 전달된 외력은 상기 뒤차축(3) 자체의 비틀림과 상기 스프링(5)과 쇽 업소버(7)에 의하여 충격이 흡수되어 자동차의 안정성을 향상시키며, 보다 정숙한 승차감을 제공하게 된다.External force transmitted to the rear axle (3) is absorbed by the torsion of the rear axle (3) itself and the spring (5) and shock absorber (7) to improve the stability of the vehicle, a more quiet ride Will be provided.
상기와 같은 구성과 동작을 갖는 종래 CTBA 현가장치(1)에 있어서, 자동차의 주행시 상기 CTBA 현가장치(1)에 주어지는 외력을 측정하기 위하여 여러 측정장비가 사용된다.In the conventional CTBA suspension device 1 having the configuration and operation as described above, various measuring equipments are used to measure the external force given to the CTBA suspension device 1 when the vehicle is driven.
상기 측정장비에 의하여 측정된 값은 구조해석 및 시뮬레이션 테스트를 하게 되는 데이터로 사용되며, CTBA 현가장치(1)의 제작시 참고자료로 사용된다.The value measured by the measuring equipment is used as data for structural analysis and simulation test, and is used as a reference when manufacturing the CTBA suspension device (1).
그러나, 도 1에 화살표(A) 방향으로 도시된 바와 같이, 측면으로 주어지는 외력만을 단독으로 측정하기에는 별도의 장비가 없으며, 이로 인하여 다른 방향으로 주어진 외력도 혼재되어 측정되기에 측정에 있어 어려움이 발생되며, 이로 인하여 상기 CTBA 현가장치(1)를 제작하기 위한 구조해석 및 개량된 제품의 생산에 문제점이 발생하게 된다.However, as shown in the direction of the arrow (A) in Figure 1, there is no separate equipment to measure only the external force given to the side alone, which causes difficulties in measurement because the external force given in the other direction is also mixed This causes a problem in the structural analysis and production of the improved product for producing the CTBA suspension (1).
상기 열거된 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, CTBA 현가장치에서 타이어를 통하여 주어지는 측방향 힘만을 측정할 수 있도록 하여, 제품설계시필요한 구조해석 및 시뮬레이션 테스트를 용이하게 할 수 있게 하여 향상된 제품을 생산할 수 있도록 하는 CTBA 현가장치의 측방향 힘 측정장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above-mentioned conventional problems is to improve the structural analysis and simulation tests necessary for product design by measuring only the lateral force applied through the tire in the CTBA suspension system. It is to provide the lateral force measuring device of the CTBA suspension which enables the production of the product.
도 1은 종래 CTBA현가장치를 보이는 사시도.1 is a perspective view showing a conventional CTBA suspension device.
도 2는 본 발명 실시예에 의한 CTBA 현가장치의 측방향 힘 측정장치를 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a lateral force measuring device of the CTBA suspension according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 정면도.3 is a front view of FIG. 2;
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : CTBA 현가장치 3 : 뒤차축1: CTBA suspension 3: rear axle
5 : 스프링 7 : 쇽 업소버5: spring 7: shock absorber
9 : 드럼 11 : 드럼장착부9: drum 11: drum mounting portion
20 : 고정부재 22 : 수평부재20: fixed member 22: horizontal member
24 : 수직부재 30 : 스트레인 게이지24: vertical member 30: strain gauge
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 자동차에 전달되는 충격을 흡수하기 위하여 쇽 업소버와 스프링이 뒤차축에 장착되어 있으며, 상기 뒤차축에는 타이어와 결합되는 드럼의 장착을 의한 드럼장착부가 일체로 형성된 CTBA 현가장치에 있어서, 상기 드럼장착부에 일단이 고정되며 상기 드럼장착부의 하측에 위치한 뒤차축에 타단이 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재에 설치되어 상기 타이어에 전달되는 측방향 압축 및 인장응력 정도를 감지하는 측정부재로 구성된다.The present invention for achieving the above object, the shock absorber and the spring is mounted on the rear axle to absorb the shock transmitted to the vehicle, the rear axle formed by the drum mounting portion by mounting the drum coupled to the tire CTBA integrally formed In the suspension device, one end is fixed to the drum mounting portion and the other end is fixed to the rear axle located on the lower side of the drum mounting portion, and the lateral compression and tensile stress degree which is installed on the fixing member and transmitted to the tire It consists of a measuring member for sensing.
바람직하게, 상기 측정부재는 상기 드럼장착부에 인접한 고정부재의 상하측면에 각각 하나씩 장착되어 하프브릿지 회로를 이루는 스트레인 게이지로 구성된다.Preferably, the measuring member is composed of a strain gauge which is mounted on each of the upper and lower sides of the fixing member adjacent to the drum mounting portion to form a half bridge circuit.
그리고, 상기 고정부재는, 상기 뒤차축에 고정되는 수직부재와, 상기 수직부재의 상측에 일단이 상기 드럼장착부에 타단이 고정되며 사각단면 형상을 이루는 수평부재로 구성된다.The fixing member includes a vertical member fixed to the rear axle, and a horizontal member having one end fixed to the drum mounting portion at an upper side of the vertical member and having a rectangular cross-sectional shape.
상기와 같은 본 발명에 의하면, CTBA 현가장치에서 측방향의 힘만을 별도로 측정할 수 있게 되는 것에 의하여 제품 설계에 있어 신뢰성 및 내구성이 향상된 제품을 생산할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, by being able to separately measure the lateral force in the CTBA suspension device, it is possible to produce a product with improved reliability and durability in the product design.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 하며, 종래와 동일한 구성요소에는 동일 기호를 사용한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention, the same symbols are used for the same components as the prior art.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시예에 의한 CTBA 현가장치(1)는 몸체를 형성하는 뒤차축(3)이 좌우 길이방향으로 형성되어 있으며, 상기 뒤차축(3)의 양단에는 충격흡수를 위한 스프링(5)과 쇽 업소버(7)가 장착된다.As shown in FIG. 2, in the CTBA suspension device 1 according to the embodiment of the present invention, a rear axle 3 forming a body is formed in a left and right length direction, and shock absorbing is provided at both ends of the rear axle 3. Spring 5 and shock absorber 7 are mounted.
그리고, 브레이크 장치가 내장된 드럼(9)이 상기 뒤차축(3)에 고정되기 위하여 체결공이 형성된 드럼장착부(11)는 상기 뒤차축(3)과 수직을 이루게 된다.In addition, the drum mounting portion 11 having a fastening hole is fixed to the rear axle 3 so that the drum 9 with the brake device is fixed to the rear axle 3.
상기 드럼장착부(11)에 일단이 고정되며 상기 뒤차축(3)에 타단이 고정되는 고정부재(20)는 수평부재(22)와 수직부재(24)로 구성되어 'ㄱ'자 형상을 갖게 된다.The fixing member 20, one end of which is fixed to the drum mounting portion 11 and the other end of which is fixed to the rear axle 3, is composed of a horizontal member 22 and a vertical member 24 to have a '-' shape. .
상기 수평부재(22)는 사각바 형상을 이루며 상기 드럼장착부(11)의 상단에 고정되고, 상기 수평부재(22)도 사각바 형상을 이루며 상기 뒤차축(3)에 고정된다.The horizontal member 22 has a square bar shape and is fixed to the upper end of the drum mounting portion 11, and the horizontal member 22 also has a square bar shape and fixed to the rear axle 3.
상기 수평부재(22)의 상측면과 하측면에는 본 발명 실시예에 의한 측정부재로서 스트레인 게이지(30)가 각각 장착된다.On the upper side and the lower side of the horizontal member 22, strain gauges 30 are mounted as measuring members according to the embodiment of the present invention, respectively.
본 발명 실시예에 의한 측정장치로 사용되는 스트레인 게이지(30)는 측정하는 대상의 변형을 직접 측정할 수 있으며, 이를 전기적인 신호로 변환시켜 변형율이나 응력변화를 알 수 있게 되며, 측정할 변형량은 거의 대부분이 재질의 탄성 영역 부분에서 측정이 이루어 지게 된다.The strain gauge 30 used as the measuring device according to the embodiment of the present invention can directly measure the deformation of the object to be measured, and convert it into an electrical signal so that the strain rate or the change in stress can be known. Almost all measurements are made in the elastic region of the material.
상기 스트레인 게이지(30)는 웨스턴브릿지(Wheastone Bridge)회로의 원리를 이용하여 물리적인 변화를 전기적인 변화로 바꾸어서 원하는 결과값을 얻을 수 있게 되며, 상기 회로는 저항의 배열이 다이아몬드형을 이루며, 저항의 변화에 따라서 대각선 방향의 전위차가 발생하게 되어, 서로 마주보는 저항 값의 곱은 항상 같다는 원리를 이용하게 되며, 상기 회로는 이는 공지된 기술이기에 상세한 설명은 생략하기로 한다.The strain gage 30 uses a principle of a Western Bridge circuit to convert a physical change into an electrical change to obtain a desired result. The circuit has a diamond-shaped array of resistors. The potential difference in the diagonal direction is generated according to the change of, so that the product of the resistance values facing each other is always the same, and since the circuit is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.
상기 웨스턴브릿지회로에서 외팔보처럼 평균응력을 측정하고자 할 경우나, 두께에 따라서 굽힙 응력과 압축 응력값이 다를 경우 굽힙 응력이나 압축 응력 중에서 폭 방향이나 길이 방향 값만을 얻고자 할 경우 등에 스트레인 게이지(30)를 2개 사용하게 되는 회로를 하프브릿지(Half bridge)라 한다.In the western bridge circuit, when the average stress is to be measured like a cantilever, or when the bending stress and the compressive stress value are different according to the thickness, the strain gauge (30) is used to obtain only the width direction or the longitudinal value among the bending stress or the compressive stress. The circuit that uses two) is called a half bridge.
상기 하프브릿지 상태로 수평부재(22)의 상하측에 각각 장착된 스트레인 게이지(30)는, 타이어를 통하여 상기 드럼장착부(11)에 전달되는 외력중 도 2에 도시된 바와 같이, 화살표(A)로 도시된 측방향에 의한 외력만을 측정하게 된다.As shown in FIG. 2, the strain gauges 30 mounted on the upper and lower sides of the horizontal member 22 in the half bridge state are transferred to the drum mounting unit 11 through tires, as shown in FIG. 2. Only the external force due to the lateral direction is shown.
상기 구성을 갖는 본 발명 실시예에 의한 CTBA 현가장치(1)의 측방향 힘 측정장치의 동작을 설명하기로 한다.The operation of the lateral force measuring device of the CTBA suspension device 1 according to the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
상기 드럼(9)은 타이어가 결합된 상태로 상기 CTBA 현가장치(1)의 뒤차축(3)과 일체로 형성된 드럼장착부(11)에 장착되며, 상기 CTBA 현가장치(1)에 전달된 외력은 스프링(5)과 쇽 업소버(7) 및 뒤차축의 비틀림에 의하여 충격이 흡수된다.The drum (9) is mounted on the drum mounting portion (11) formed integrally with the rear axle (3) of the CTBA suspension (1) in a state that the tire is coupled, the external force transmitted to the CTBA suspension (1) The shock is absorbed by the torsion of the spring 5, the shock absorber 7 and the rear axle.
상기와 같은 장착상태에서 도로주행과 같은 조건을 만들어서 부품에 인가되는 하중을 측정하는 시험에 있어서, 도 3에 화살표(A)로 도시된 바와 같이, 측방향으로 외력이 작용되면, 상기 타이어와 결합된 상기 드럼(9)의 하측부에 외력이 가해지게 된다.In the test to measure the load applied to the parts by making the same conditions as the road driving in the mounting state as described above, as shown by the arrow (A) in Figure 3, when the external force is applied in the lateral direction, coupled with the tire External force is applied to the lower side of the drum (9).
이로 인하여 상기 드럼(9)이 장착되는 드럼장착부(11)에도, 도 3에 원방향의화살표(B)로 도시된 바와 같이, 굽힘력이 발생되는 것에 의하여 상기 고정부재(20)에도 동일한 압축 및 인장응력이 전달되어 소정 범위 내에서 변형이 발생하게 된다.As a result, even when the drum mounting portion 11 on which the drum 9 is mounted, as shown by the arrow B in FIG. 3, bending force is generated, the same compression and The tensile stress is transmitted to cause deformation within a predetermined range.
상기 고정부재(20)에서 일단이 상기 드럼장착부(11)에 고정된 수평부재의 상측면과 하측면에 각각 장착된 스트레인 게이지(30)에 의하여 상기 CTBA 현가장치(1)에서 측방향의 힘만을 측정할 수 있게 된다.Only the lateral force in the CTBA suspension device 1 by the strain gauges 30 mounted on the upper and lower surfaces of the horizontal member, one end of which is fixed to the drum mounting portion 11, in the fixing member 20. You can measure it.
상기에서 본 발명 실시예에 의한 측정장치로 스트레인 게이지(30)가 사용되었으나, 이는 실시예에 불과할 뿐, 상기 고정부재(20)에 발생하는 압축 및 인장정도를 측정하기 위한 다른 측정장치도 본 발명의 다른 실시예에 의한 측정장치로 사용될 수 있음은 물론이다.The strain gauge 30 was used as the measuring device according to the embodiment of the present invention, but this is only an example, and other measuring devices for measuring the degree of compression and tension occurring in the fixing member 20 are also present invention. Of course it can be used as a measuring device according to another embodiment of the.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 상기 CTBA 현가장치(1)에 입력되는 외력 중, 측방향으로 입력되는 외력만을 별도로 측정할 수 있게 되어서, 보다 정확한 데이터값을 얻을 수 있으며, 이를 구조해석, 시뮬레이션 테스트 및 제품설계에 사용할 수 있게 되어 보다 신뢰성 및 안정성이 향상된 제품을 생산할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, it is possible to measure only the external force input in the lateral direction of the external force input to the CTBA suspension device 1, it is possible to obtain a more accurate data value, structural analysis, simulation test And it can be used in the product design can produce a product with improved reliability and stability.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 CTBA 현가장치의 측방향 힘 측정장치에 의하면, 간단한 설치구조에 의하여 CTBA 현가장치에 주어지는 측방향의 힘만을 별도로 측정을 할 수 있게 되는 것에 의하여, 구조해석의 보다 용이해지는 것에 의하여 제품 설계에 있어 신뢰성 및 내구성이 향상된 제품을 생산할 수 있게 된다.As described above, according to the lateral force measuring device of the CTBA suspension device according to the present invention, it is possible to separately measure only the lateral force given to the CTBA suspension device by a simple installation structure, thereby providing more structural analysis. This facilitates the production of products with improved reliability and durability in product design.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |