KR100506361B1 - The torsion beam of suspension in vehicle - Google Patents

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KR100506361B1
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Abstract

본 발명은 차축에 토션빔이 설치되는 차량의 리어 현가장치 중 좌우 트레일링암을 연결하는 연결부재인 토션빔에 관한 것으로써, 특히 운전조건에 따라 비틀림 강성이 적절하게 변화되는 차량의 현가장치용 토션빔에 관한 것이다.The present invention relates to a torsion beam which is a connecting member for connecting the right and left trailing arms of the rear suspension of the vehicle in which the torsion beam is installed on the axle, and particularly the torsion for the suspension of the vehicle in which the torsional rigidity is appropriately changed according to the driving conditions. Relates to the beam.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 현가장치용 토션빔은 상기 토션빔의 양측면 하단부에 왕복 플레이트를 삽입하여 왕복시키면서 상기 토션빔의 양측면이 연결되거나 분리되도록 하여 챠량이 주행되는 노면의 상태나 속도에 따른 외부 운전 조건에 따라 상기 토션빔의 비틀림 강도를 변화시켜 최적화함으로써 노면의 상태나 주행 속도에 관계없이 안정된 승차감과 조향성을 얻도록 하는 효과가 있다. Suspension torsion beam for the suspension device of the vehicle according to the present invention is configured as described above so that both sides of the torsion beam is connected or separated while reciprocating by inserting the reciprocating plate at the lower end of both sides of the torsion beam, By varying and optimizing the torsional strength of the torsion beam according to the external driving conditions according to the speed, there is an effect of obtaining a stable ride comfort and steering regardless of the road surface or the traveling speed.

Description

차량의 현가장치용 토션빔 { The torsion beam of suspension in vehicle } Torsion beam for vehicle suspension {The torsion beam of suspension in vehicle}

본 발명은 차축에 토션빔이 설치되는 차량의 리어 현가장치 중 좌우 트레일링암을 연결하는 연결부재인 토션빔에 관한 것으로써, 특히 운전조건에 따라 비틀림 강성이 적절하게 변화되는 차량의 현가장치용 토션빔에 관한 것이다. The present invention relates to a torsion beam which is a connecting member for connecting the right and left trailing arms of the rear suspension of the vehicle in which the torsion beam is installed on the axle, and particularly the torsion for the suspension of the vehicle in which the torsional rigidity is appropriately changed according to the driving conditions. Relates to the beam.

일반적으로 현가장치란 차체에 대하여 차륜을 상하 이외의 방향을 적절한 강성으로 지지하고, 상하방향은 스프링 등의 감쇄기구로서 지지하는 것을 말한다.In general, the suspension device refers to supporting the wheels in a direction other than up and down with appropriate rigidity with respect to the vehicle body, and supporting the up and down direction as a damping mechanism such as a spring.

도 1은 일반적인 차량의 리어 현가장치가 개략적으로 도시된 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 차량의 리어 현가장치의 토션빔이 도시된 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing a rear suspension of a typical vehicle, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a torsion beam of a rear suspension of a vehicle according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 차량의 리어 현가장치는 양측 후륜(19)을 연결하도록 설치된 토션빔(11)과, 상기 토션빔(11)에 평행하게 설치되어 좌우, 상하의 힘을 받아 컨트롤하는 래터럴 로드(13)와, 상기 토션빔(11)의 양측에 수직하게 연결되어 전후, 상하의 힘을 컨트롤하는 한쌍의 트레일 암(16)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a rear suspension of a general vehicle is provided with a torsion beam 11 installed to connect both rear wheels 19 and parallel to the torsion beam 11 to control the left and right forces by vertical force. The lateral rod 13 and a pair of trail arms 16 vertically connected to both sides of the torsion beam 11 to control the front, rear, and top and bottom forces are configured.

여기서, 상기 토션빔(11)은 도 2에 도시된 바와 같이, 일측이 개방된 단면으로 형성되고, 상기 개방된 부위가 저면을 향하게 되며, 그 단면 형상은 역 V자 형으로 형성되어 상기 양측 후륜(19)이 좌우 및 전후로 서로 엇갈리게 작동할 때 비틀림 응력을 받으며 충격을 흡수하는 역할을 하게 된다.Here, as shown in Figure 2, the torsion beam 11 is formed with an open cross section on one side, the open portion is directed to the bottom surface, the cross-sectional shape is formed in an inverted V-shape so that both rear wheels When (19) is staggered from side to side and back and forth to each other under the torsional stress acts to absorb the shock.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the prior art configured as described above are as follows.

차량이 선회하거나 횡풍 등에 노출되게 되면, 차체(2)의 전후 방향축 둘레의 회전운동인 롤링이 차체에 작용하게 된다.When the vehicle turns or is exposed to a side wind or the like, rolling, which is a rotational movement around the front-rear axis of the vehicle body 2, acts on the vehicle body.

상기 차체(2)에 발생된 롤링에 따른 변위가 대부분 상기 토션빔(11)에 흡수되면서 상기 토션빔(11)에 비틀림이 발생된다.As the displacement due to the rolling generated in the vehicle body 2 is mostly absorbed by the torsion beam 11, the torsion is generated in the torsion beam 11.

이 때, 상기 토션빔(11)은 롤링을 감소시켜 상기 차체(2)가 기울어지는 것을 최소화하여 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.At this time, the torsion beam 11 may reduce rolling to minimize the inclination of the vehicle body 2 to improve the riding comfort of the vehicle.

그러나, 종래의 차량의 현가장치용 토션빔은 도로 상태나 운전속도 등과 상관없이 동일한 비틀림 강성이 유지되므로 각각의 상이한 도로 상태나 운전속도에 부합되는 상기 토션빔(11)의 최적의 비틀림 강성을 갖지 못하고, 이로 인해 보다 안정된 승차감이나 조향성을 확보하기 곤란한 문제점이 있다. However, the conventional torsion beam for suspension of a vehicle maintains the same torsional rigidity irrespective of road conditions or driving speeds, so that the torsion beams of the torsion beams 11 that meet the different road conditions or driving speeds do not have optimal torsional rigidity. There is a problem that it is difficult to secure a more stable ride comfort and steering due to this.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 현가장치용 토션빔의 비틀림 강성이 도로상태나 운전속도 등의 운전상황에 따라 가변적으로 변화될 수 있도록 하여, 상기 토션빔이 최적의 기능을 수행토록함으로써 안정된 승차감과 조향성을 얻는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the torsional stiffness of the suspension system torsion beam of the vehicle can be changed in accordance with the driving conditions, such as road conditions or driving speed, the torsion beam The purpose is to achieve a stable ride and steering by performing this optimum function.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 현가장치용 토션빔은 토션빔의 일측면에 삽입되고 타측면과 이격 또는 삽입되도록 왕복하는 왕복 플레이트와, 상기 토션빔의 양측면 하단부에 형성되어 상기 왕복 플레이트가 삽입되는 슬릿과, 상기 토션빔의 양측면 사이에 형성되어 상기 왕복 플레이트를 안내하는 플레이트 가이드와, 상기 왕복 플레이트와 연결되어 상기 왕복 플레이트의 왕복을 제어하는 왕복 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A torsion beam for a suspension device of a vehicle according to the present invention for solving the above problems is a reciprocating plate is inserted into one side of the torsion beam and reciprocated to be spaced apart or inserted into the other side, and formed on the lower end of both sides of the torsion beam A slit into which the reciprocating plate is inserted, a plate guide formed between both sides of the torsion beam to guide the reciprocating plate, and reciprocating control means connected to the reciprocating plate to control the reciprocation of the reciprocating plate. It is done.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기 본 발명에 따른 차량의 현가장치용 토션빔은 도 3에 도시된 바와 같이, As shown in FIG. 3, the torsion beam for the suspension device of the vehicle according to the present invention,

저면이 개방된 역 V자형의 단면을 갖는 토션빔(30)의 일측면에 삽입되는 왕복 플레이트(50)와, 상기 왕복 플레이트(50)가 삽입되어 슬라이딩 안내되도록 상기 토션빔(30)의 양측면 사이에 형성된 플레이트 가이드(40)와, 상기 왕복 플레이트(50)의 일단에 연결되어 상기 왕복 플레이트(50)를 왕복시키는 왕복 제어수단(70)을 포함하여 구성된다.Between the reciprocating plate 50 is inserted into one side of the torsion beam 30 having an inverted V-shaped cross section of the bottom surface, and the reciprocating plate 50 is inserted into the sliding guide between both sides of the torsion beam 30 And a reciprocating control means 70 connected to one end of the reciprocating plate 50 to reciprocate the reciprocating plate 50.

그리고, 상기 토션빔(30)의 하단부 양측면에는 상기 왕복 플레이트(50)가 삽입되는 슬릿(30a)이 형성되고, 상기 왕복 플레이트(50)의 일단이 상기 슬릿(30a)에 삽입, 또는 이격되며 왕복하게 된다. In addition, slits 30a into which the reciprocating plate 50 is inserted are formed at both side surfaces of the lower end of the torsion beam 30, and one end of the reciprocating plate 50 is inserted into or spaced from the slit 30a and reciprocated. Done.

여기서, 상기 슬릿(30a)에 삽입, 또는 이격되는 상기 왕복 플레이트(50)의 단부는 상기 슬릿(30a)에 단계별로 삽입되어 상기 슬릿(30a)과 중첩되는 폭을 달리하기 위하여 외측 방향으로 단면적이 작아지는 형상으로 형성된다.Here, an end portion of the reciprocating plate 50 inserted into or spaced from the slit 30a is inserted into the slit 30a step by step so that the cross-sectional area of the slit 30a overlaps with the slit 30a so as to have a different cross-sectional area. It is formed in a shape that becomes smaller.

한편, 상기 플레이트 가이드(40)와 상기 토션빔(30)의 일측면 사이에는 상기 토션빔(30)에 전달되는 충격을 흡수하고 상기 플레이트 가이드(40)로 인해 상기 토션빔(30)의 비틀림 강성이 변화되는 것을 최소화하기 위한 댐퍼(60)가 형성된다.On the other hand, between the plate guide 40 and one side of the torsion beam 30 absorbs the shock transmitted to the torsion beam 30 and the torsional rigidity of the torsion beam 30 due to the plate guide 40 A damper 60 is formed to minimize this change.

그리고, 상기 왕복 제어수단(70)은 상기 토션빔(30)의 외측에 노출된 상기 왕복 플레이트(50)의 일단에 형성된 연결부(55)와 연결된 링크(72)와, 유압펌프(90)의 작동으로 상기 링크(72)를 구동하는 유압 피스톤(74)으로 구성된다.In addition, the reciprocating control means 70 is a link 72 connected to the connection portion 55 formed on one end of the reciprocating plate 50 exposed to the outside of the torsion beam 30, the operation of the hydraulic pump 90 It consists of a hydraulic piston (74) for driving the link (72).

또한, 상기 왕복 제어수단으로써 상기 연결부(55)와 대향되게 상기 토션빔(30)의 외측에 형성된 지지부(80)와 상기 연결부(55) 사이에는 상기 왕복 플레이트(50)가 상기 토션빔(30) 내로 인입된 후, 외부 운전조건이 변화되면 다시 탄성복원될 수 있도록 탄성력을 부여하는 탄성체(76)가 포함된다.In addition, the reciprocating plate 50 is provided between the support part 80 and the connection part 55 formed outside the torsion beam 30 to face the connection part 55 as the reciprocating control means. After being retracted into the inner body, an elastic body 76 is provided to impart an elastic force so that when the external operating conditions change, the elastic force can be restored.

한편, 차량의 일측에는 차량의 상하 가속도 변화를 감지하는 가속도 센서(102)와, 차량의 속도를 감지하는 속도 센서(101)가 설치되고, 상기 가속도 센서(102)와 상기 속도 센서(101)로부터 차량의 외부환경을 판단하여 상기 유압펌프(90)의 구동을 제어하는 제어부(100)가 설치된다. Meanwhile, an acceleration sensor 102 for detecting a vertical acceleration change of the vehicle and a speed sensor 101 for detecting the speed of the vehicle are installed at one side of the vehicle, and the acceleration sensor 102 and the speed sensor 101 are installed. The control unit 100 is installed to determine the external environment of the vehicle and control the driving of the hydraulic pump 90.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 노면의 상태가 비교적 고르고 차량이 중속 이상으로 주행을 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 상하 가속도 변화를 상기 가속도 센서(102)가 감지한 후 상기 제어부(100)로 전달하고, 차량의 속도는 상기 속도 센서(101)에 의하여 감지된 후 마찬가지로 상기 제어부(100)로 전달된다.First, when the state of the road surface is relatively even and the vehicle is traveling at a medium speed or more, as shown in FIG. 4, the acceleration sensor 102 detects a change in the vertical acceleration of the vehicle, and then transfers it to the controller 100. The speed of the vehicle is detected by the speed sensor 101 and then transferred to the controller 100 in the same manner.

상기 제어부(100)에서는 상기 유압펌프(90)를 구동하여 상기 유압 피스톤(74)이 전진하도록 하고 상기 유압 피스톤(74)은 상기 링크(72)를 회전시키면, 상기 링크(72)는 중앙에 피벗연결된 부위를 중심으로 회전하고 상기 링크로부터 전달된 힘은 상기 왕복 플레이트(50)을 밀어내어 상기 왕복 플레이트(50)가 상기 토션빔(30)의 내측으로 삽입된다.When the control unit 100 drives the hydraulic pump 90 to move the hydraulic piston 74 forward and the hydraulic piston 74 rotates the link 72, the link 72 pivots in the center. Rotation about the connected area and the force transmitted from the link pushes the reciprocating plate 50 so that the reciprocating plate 50 is inserted into the torsion beam 30.

상기 왕복 플레이트(50)가 삽입되면서, 상기 슬릿(30a)과 이격되어 있던 상기 왕복 플레이트(50)의 타단이 상기 슬릿(30a)으로 삽입되게 된다.As the reciprocating plate 50 is inserted, the other end of the reciprocating plate 50 spaced apart from the slit 30a is inserted into the slit 30a.

이 때, 상기 제어부(100)에는 노면의 상태나 속도에 따라 상기 왕복 플레이트(50)의 단부가 상기 슬릿(30a)으로 일부만 삽입되도록 하거나, 혹은 완전하게 삽입되도록 하기 위하여 상기 유압 펌프(90)를 단계별로 선택적으로 작동한다.In this case, the hydraulic pump 90 is inserted into the controller 100 so that the end of the reciprocating plate 50 is partially inserted into the slit 30a or completely inserted into the slit 30a according to the state or speed of the road surface. It works selectively step by step.

즉, 노면의 상태가 고르고 차량이 중속 이상으로 주행하는 경우에는 차량에 롤링이 거의 발생되지 않으므로 주행 간 승차감과 조향성을 향상시키기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 왕복 플레이트(50)를 통해 상기 토션빔(30)의 양측면을 연결함에 있어, 매우 고른 노면에서 고속 주행하는 경우, 상기 왕복 플레이트(50)의 단부를 완전히 삽입하고(A), 보통의 고른 노면에서 중속 주행하는 경우, 상기 왕복 플레이트(50)의 단부를 일부만 삽입되도록 하여(B) 상기 토션빔(30)의 비틀림 강성을 높이므로써 상기 토션빔(30)의 비틀림 강성을 운전 조건에 부합되도록 최적으로 조절하는 것이다. That is, when the road surface is even and the vehicle travels at a medium speed or more, rolling is hardly generated in the vehicle, so as to improve ride comfort and steering between driving, as shown in FIG. 5, through the reciprocating plate 50. In connecting both sides of the torsion beam 30, when driving at high speed on a very even road surface, the end of the reciprocating plate 50 is fully inserted (A), and when traveling at a medium speed on a regular even road surface, the reciprocating By partially inserting the end portion of the plate 50 (B) by increasing the torsional rigidity of the torsion beam 30, the torsional rigidity of the torsion beam 30 is optimally adjusted to meet the operating conditions.

한편, 차량이 고르지 못한 노면에서 저속 주행하는 경우, 상기와 같이 상기 가속도 센서(102)와, 속도 센서(101)에서 감지된 정보가 상기 제어부(100)로 전달되면 상기 제어부(100)에서는 이를 판단하여 상기 유압펌프(90)를 작동하지 않게 된다.On the other hand, when the vehicle is traveling at a low speed on an uneven road surface, the controller 100 determines if the acceleration sensor 102 and the information sensed by the speed sensor 101 are transmitted to the controller 100 as described above. By doing so, the hydraulic pump 90 is not operated.

즉, 차량에는 롤링이 크게 작동하므로, 이에 대해 부드러운 승차감과 조향성을 확보하기 위하여 상기 왕복 플레이트(50)가 상기 슬릿(30a)과 이격되도록 하여(C) 상기 토션빔(30)의 양측면이 연결되지 않도록 하여 상기 토션빔(30)의 비틀림 강도를 저하시키는 것이다.That is, since rolling works largely in the vehicle, the reciprocating plate 50 is spaced apart from the slit 30a in order to secure a smooth ride comfort and steering (C) so that both sides of the torsion beam 30 are not connected. It is to reduce the torsional strength of the torsion beam 30 to prevent.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 현가장치용 토션빔은 상기 토션빔의 양측면 하단부에 왕복 플레이트를 삽입하여 왕복시키면서 상기 토션빔의 양측면이 연결되거나 분리되도록 하여 챠량이 주행되는 노면의 상태나 속도에 따른 외부 운전 조건에 따라 상기 토션빔의 비틀림 강도를 변화시켜 최적화함으로써 노면의 상태나 주행 속도에 관계없이 안정된 승차감과 조향성을 얻도록 하는 효과가 있다. Suspension torsion beam for the suspension device of the vehicle according to the present invention is configured as described above so that both sides of the torsion beam is connected or separated while reciprocating by inserting the reciprocating plate at the lower end of both sides of the torsion beam, By varying and optimizing the torsional strength of the torsion beam according to the external driving conditions according to the speed, there is an effect of obtaining a stable ride comfort and steering regardless of the road surface or the traveling speed.

도 1은 일반적인 차량의 리어 현가장치가 개략적으로 도시된 사시도,1 is a perspective view schematically showing a rear suspension of a typical vehicle;

도 2는 종래 기술에 따른 차량의 리어 현가장치의 토션빔이 도시된 단면도,2 is a cross-sectional view showing a torsion beam of a rear suspension of a vehicle according to the prior art;

도 3은 본 발명에 따른 차량의 현가장치용 토션빔이 도시된 단면도,3 is a cross-sectional view showing a torsion beam for a suspension device of a vehicle according to the present invention;

도 4는 도 2에 도시된 차량의 현가장치용 토션빔의 작동상태가 도시된 단면도,4 is a cross-sectional view showing an operating state of the torsion beam for suspension device of the vehicle shown in FIG.

도 5는 본 발명에 따른 차량의 현가 장치용 토션빔의 왕복 플레이트의 단계별 작동상태가 도시된 참고도이다.5 is a reference diagram showing a step-by-step operating state of the reciprocating plate of the torsion beam for suspension device of the vehicle according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

30: 토션빔 30a: 슬릿30: torsion beam 30a: slit

40: 플레이트 가이드 50: 왕복 플레이트40: plate guide 50: reciprocating plate

55: 연결부 60: 댐퍼 55: connecting portion 60: damper

70: 왕복 제어수단 72: 링크 70: reciprocating control means 72: link

74: 왕복 피스톤 76: 탄성체 74: reciprocating piston 76: elastic body

80: 지지부 90: 유압펌프80: support portion 90: hydraulic pump

100: 제어부 101: 속도 센서100: control unit 101: speed sensor

102: 가속도 센서102: acceleration sensor

Claims (7)

일측이 개방되고 서로 대향되게 형성된 측면을 갖는 차량의 현가장치용 토션빔을 구성함에 있어서,In constructing a torsion beam for a suspension device of a vehicle having one side opened and facing each other, 상기 토션빔의 일측면에 삽입되고 타측면과 이격 또는 삽입되도록 왕복하는 왕복 플레이트와, 상기 토션빔의 양측면 하단부에 형성되어 상기 왕복 플레이트가 삽입되는 슬릿과, 상기 토션빔의 양측면 사이에 형성되어 상기 왕복 플레이트를 안내하는 플레이트 가이드와, 상기 왕복 플레이트와 연결되어 상기 왕복 플레이트의 왕복을 제어하는 왕복 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치용 토션빔. A reciprocating plate inserted into one side of the torsion beam and reciprocating to be spaced apart or inserted into another side, a slit formed at both ends of both sides of the torsion beam and inserted into the reciprocating plate, and formed between both sides of the torsion beam And a reciprocating control means connected to the reciprocating plate to guide the reciprocating plate and controlling the reciprocation of the reciprocating plate. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 왕복 플레이트는 상기 플레이트 가이드 내에 삽입되어 슬라이딩 왕복하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치용 토션빔.And the reciprocating plate is inserted into the plate guide and slides reciprocatingly. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 토션빔의 일측면과 이격 또는 삽입되는 상기 왕복 플레이트의 단부는 외측 방향으로 단면적이 작아지는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치용 토션빔. End portion of the reciprocating plate which is spaced apart or inserted into one side of the torsion beam is a torsion beam for a vehicle suspension, characterized in that the cross-sectional area is reduced in the outward direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플레이트 가이드와 상기 토션빔 사이에는 충격 흡수를 위한 댐퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치용 토션빔.A torsion beam for suspension of a vehicle, characterized in that a damper for absorbing shock is formed between the plate guide and the torsion beam. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 왕복 제어수단은 상기 왕복 플레이트의 일단에 연결된 링크와, 상기 링크를 구동하는 유압 피스톤으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치용 토션빔.The reciprocating control means is a torsion beam for a vehicle suspension, characterized in that consisting of a link connected to one end of the reciprocating plate, and a hydraulic piston for driving the link. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 왕복 제어수단은 상기 링크가 연결되는 상기 왕복 플레이트의 단부와 상기 토션빔 사이 설치되어, 상기 왕복 플레이트가 상기 토션빔 내로 인입된 후, 탄성복원되도록 상기 왕복 플레이트에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치용 토션빔.The reciprocating control means may include an elastic body installed between the end of the reciprocating plate to which the link is connected and the torsion beam to provide elastic force to the reciprocating plate so that the reciprocating plate is retracted into the torsion beam and then elastically restored. Torsion beam for suspension of the vehicle, characterized in that configured.
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