KR100507117B1

KR100507117B1 - 차량의 이중 비율 토션 빔 액슬

Info

Publication number: KR100507117B1
Application number: KR10-2002-0080430A
Authority: KR
Inventors: 허진혁
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2005-08-09
Also published as: KR20040053960A

Abstract

본 발명은 토션 빔 액슬(TBA)을 장착한 차량에 대하여 이중 롤 강성(Dual Roll Stiffness)을 효과적으로 구현할 수 있는 차량의 이중 비율 토션 빔 액슬에 관한 것으로, 개단면 크로스 빔 형상으로 형성되어 트레일링 암에 결합되는 주 부재와; 개단면 크로스 빔 형상으로 형성되어 상기 주 부재의 개단면에 삽입되어 상기 주 부재에 일면이 결합되고, 좌우 양단은 상기 주 부재의 양단과 이격되어 자유 회전하도록 결합되어 상기 주 부재와의 접촉 여부에 따라 비틀림 강성을 이중 비율로 작용하도록 형성하는 보조 부재를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 이중 비율 토션 빔 액슬{DUAL RATE TORSION BEAM AXLE OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 토션 빔 액슬에 관한 것으로서, 특히 차량의 이중 비율 토션 빔 액슬에 관한 것이다.

통상적으로, 차량의 토션 빔 액슬(TBA ; Torsion Beam Axle)은 좌우의 트레일링 암을 크로스 빔이라 부르는 1개의 부재로 결합한 것이고, 차체의 롤(Roll)에 의해 서스펜션 부재가 비틀어진다.

따라서, 스태빌라이저의 효과도 갖지만, 적절한 롤 강성을 얻기 위하여 별도의 스태빌라이저 바를 장착하는 경우도 있다.

그런데, 종래의 토션 빔 액슬(TBA)은 일정 폐단면 또는 개단면을 가지는 부재로써 롤 센터의 위치를 조정하기 위한 셰어 센터(Shear Center)의 조정이 어렵다.

또한, 차체 롤에 의한 비틀림 강성이 일정하다.

본 발명의 목적은 토션 빔 액슬(TBA)을 장착한 차량에 대하여 이중 롤 강성(Dual Roll Stiffness)을 효과적으로 구현할 수 있는 차량의 이중 비율 토션 빔 액슬을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 토션 빔 액슬에 있어서, 개단면 크로스 빔 형상으로 형성되어 트레일링 암에 결합되는 주 부재와; 개단면 크로스 빔 형상으로 형성되어 상기 주 부재의 개단면에 삽입되어 상기 주 부재에 일면이 결합되고, 좌우 양단은 상기 주 부재의 양단과 이격되어 자유 회전하도록 결합되어 상기 주 부재와의 접촉 여부에 따라 비틀림 강성을 이중 비율로 작용하도록 형성하는 보조 부재를 포함하여 구성하는 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 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 이중 비율 토션 빔 액슬 구성 및 동작을 설명한다.

도 2는 도 1에 도시된 주 부재(110)와 보조 부재(120)의 접촉상태를 도시한 도면이며, 도 3은 크로스 멤버에 비틀림이 작용할 때 발생하는 비틀림 각과 주 부재(110)와 보조 부재(120)가 접촉되는 관계를 도시한 그래프이다.

본 발명의 실시예는 차량의 토션 빔 액슬에 있어서, 이중 비율 토션 빔 액슬(Dual Rate Torsion Beam Axle)에 관한 것으로, 그 구성은 주 부재(110)와 보조 부재(120)로 이루어진다.

주 부재(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 개단면 크로스 빔 형상으로 형성되어 트레일링 암에 결합된다.

보조 부재(120)는 개단면 크로스 빔 형상으로 형성되어 주 부재(110)의 개단면에 삽입되어 주 부재(110)의 상면 내측에 보조 부재(120)의 상면 외측이 결합되고, 보조 부재(120)의 좌우 양단은 주 부재(110)의 양단과 이격되어 자유 회전하도록 결합되어 주 부재(110)와의 접촉 여부에 따라 비틀림 강성을 이중 비율로 작용하도록 형성한다.

즉, 본 발명의 실시예는 도 1에 도시된 바와 같이 기존의 개단면 크로스 빔 형상의 주 부재(110)에 보조 부재(120)를 부착(용접, 또는 볼트로 체결)하여 이중 비율을 갖는 토션 빔 액슬(TBA ; Torsion Beam Axle)을 구현한 것이다.

여기서, 주 부재(110)와 보조 부재(120)를 결합함에 있어서, 주 부재(110)는 트레일링 암에 용접하여 결합하며, 보조 부재(120)는 윗면을 주 부재(110)에 부착하며 좌우 양단은 자유 회전(Free Rotation)하도록 결합한다.

상기와 같은 방법을 이용하여 주 부재(110)와 보조 부재(120)를 각각 결합하면 보조 부재(120)의 부착에 따른 단면 변화로 셰어 센터(Shear Center)의 위치를 A에서 B로 좀 더 높게 할 수 있다.

셰어 센터의 위치를 높게 함으로써 롤 센터를 보다 용이하게 높일 수 있다.

또한, 크로스 멤버에 비틀림이 작용할 때, 최초에는 주 부재(110)의 비틀림 강성(K1)의 비율로 작동을 하게 되지만, 비틀림 각이 일정량 이상이 되면 도 2에 도시된 바와 같이 주 부재(110)와 보조 부재(120)가 접촉을 하게되어 주 부재(110)의 비틀림 강성(K1)이 아닌 새로운 비틀림 강성(K2)을 갖게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예를 사용하게 되면, 값비싼 비선형 스프링을 사용하지 않고도 토션 빔 액슬(TBA)을 장착한 차량에 대하여 이중 롤 강성(Dual Roll Stiffness)을 효과적으로 구현할 수 있다.

또한, 주 부재(110), 보조 부재(120)의 단면뿐만이 아니라 보조 부재(120)의 길이 및 장착 위치를 조정함으로 주 부재(110)와 보조 부재(120)가 접촉을 하게되어 갖게되는 새로운 비틀림 강성(K2)의 값을 용이하게 효과적으로 조정할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 이중 비율 토션 빔 액슬은 듀얼 롤 레이트를 구현할 수 있으며, 비선형 스프링에 비하여 구조가 간단하고 제작이 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 이중 비율 토션 빔 액슬 구성을 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 주 부재와 보조 부재의 접촉상태를 도시한 도면.

도 3은 크로스 멤버에 비틀림이 작용할 때 발생하는 비틀림 각과 주 부재와 보조 부재가 접촉되는 관계를 도시한 그래프이다.

Claims

차량의 토션 빔 액슬에 있어서,

개단면 크로스 빔 형상으로 형성되어 트레일링 암에 결합되는 주 부재와;

개단면 크로스 빔 형상으로 형성되어 상기 주 부재의 개단면에 삽입되어 상기 주 부재의 상면 내측에 상면 외측이 결합되고, 좌우 양단은 상기 주 부재의 양단과 이격되어 자유 회전하도록 결합되어 상기 주 부재와의 접촉 여부에 따라 비틀림 강성을 이중 비율로 작용하도록 형성하는 보조 부재를 포함하는 차량의 이중 비율 토션 빔 액슬.