KR100911398B1 - Suspension system of coupled torsion beam axle type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토우와 캠버 조정을 가능하게 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
통상적으로, 커플드 토션 빔 액슬(CTBA ; Coupled Torsion Beam Axle) 타입의 현가장치는 단순한 부품으로 인하여 설계 성능 영역이 높지 않음에도 불구하고, 낮은 생산 단가와 작은 질량에 비해 상대적으로 높은 주행 안정성으로 주로 경차 및 준 중형차의 후륜 현가장치로 적용되어져 왔다.In general, the coupled torsion beam axle (CTBA) type suspension is mainly due to its low production cost and relatively high running stability compared to the small mass, although the design performance range is not high due to the simple components. It has been applied to the rear suspension of light and semi-medium cars.
이러한 커플드 토션 빔 액슬(CTBA) 타입의 현가장치의 구성은, 도 1에 도시된 바와 같이, 토션 빔(1)이 구비되고, 상기 토션 빔(1)의 양단에는 타이어(3)와 휠(5)을 장착하기 위한 스핀들 브라켓(7)를 일측에 장착한 트레일링 암(9)이 용접된다. As shown in FIG. 1, the coupled torsion beam axle (CTBA) type suspension system includes a
상기 각 트레일링 암(9)의 선단에는 차체(미도시)와 연결하기 위한 부시(11)가 구성되고, 상기 각 트레일링 암(9)의 중앙과 후방 일측에는 스프링(13)을 장착 하기 위한 스프링 시트(15)와 쇽 업소버(17)를 연결하기 위한 장착핀(19)이 설치된다.A
이러한 구성을 갖는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치는 상기한 바와 같이, 원가 및 중량, 공간 활용성에서 유리하나, 한편으로 선회 성능 및 안정성 측면에서 한계를 가지고 있다, As described above, the coupled torsion beam axle-type suspension having such a configuration is advantageous in cost, weight, and space utilization, but has limitations in terms of turning performance and stability.
즉, 차량 선회 시, 안정성을 유지하며 선회 성능을 높이려면 후륜은 토우인(TOE IN), 부의 캠버(CAMBER)로 변화가 있어야 하지만, 차량의 선회 시, 선회 내측으로 횡력이 발생하여 토우아웃(TOE OUT)이 될 수밖에 없어서 차량은 오버 스티어(OVER STEER)가 되며, 차량의 롤(ROLL)에 의한 정의 캠버(CAMBER)로 타이어 접지력이 작아져서 차량 선회 안정성이 매우 저하되는 문제점이 있다.In other words, in order to maintain stability and improve turning performance, the rear wheel should be changed to TOE IN and negative CAMBER while turning the vehicle. OUT), the vehicle becomes the oversteer (OVER STEER), the positive camber (CAMBER) by the roll (ROLL) of the vehicle has a problem that the tire traction force is reduced, the vehicle turning stability is very low.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 트레일링 암에 마운팅 부시를 통하여 스핀들 브라켓을 장착하고, 상기 스핀들 브라켓의 일측은 차체의 일측과 컨트롤 링크로 연결하되, 상기 컨트롤 링크와 스핀들 브라켓 사이에는 토우조절수단을 구성하고, 상기 컨트롤 링크상에는 캠버조절수단을 구성하여 토우와 캠버 조정을 통하여 차량 선회 성능 및 안정성을 향상시키는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치를 제공하는 것이다. Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to mount a spindle bracket to the trailing arm through the mounting bush, one side of the spindle bracket is one side of the vehicle body and the control link Coupled to the torsion beam axle type to improve the vehicle turning performance and stability through tow and camber adjustment by configuring the tow adjusting means between the control link and the spindle bracket, and the camber adjusting means on the control link It is to provide a suspension device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치는 토션 빔의 양단에 좌,우측 트레일링 암을 각각 구성하고, 상기 좌,우측 트레일링 암에는 그 선단에 차체와의 장착을 위한 부시를 구성하고, 그 후방 내측에는 에는 스프링 시트와 장착핀을 각각 구성하여 차체와의 사이에 스프링 및 쇽 업소버를 장착하고, 그 후방 외측에는 캐리어를 장착하기 위한 스핀들 브라켓을 구성하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치에 있어서, Coupled torsion beam axle-type suspension of the present invention for achieving the above object comprises a left and right trailing arms on both ends of the torsion beam, respectively, and the left and right trailing arms on the front end of the And a spring seat and a mounting pin on the rear inner side, respectively, to mount the spring and shock absorber between the vehicle body, and to constitute a spindle bracket for mounting the carrier on the rear outer side. In the suspension of the coupled torsion beam axle type,
상기 스핀들 브라켓은 마운팅 부시를 개재하여 상기 트레일링 암의 후방 외측과의 사이에 부시 장착부를 형성하여 장착되며, 상호 연결되는 제1링크와 제2링크로 구성되어 상기 스핀들 브라켓의 하부 일측과 차체 하부 내측을 연결하는 컨트롤 링크; 상기 스핀들 브라켓의 하부 일측과 상기 컨트롤 링크의 제1링크 단부 사 이에 구성되어 상기 제1링크 단부의 장착위치를 가변하여 토우를 조절하는 토우조절수단; 상기 컨트롤 링크의 제1링크와 제2링크 사이의 연결부에 구성되어 전체 컨트롤 링크의 길이를 가변하여 캠버를 조절하는 캠버조절수단을 포함한다.The spindle bracket is mounted by mounting a bush mounting portion between the rear outer side of the trailing arm through a mounting bush, and is composed of a first link and a second link that are connected to each other. A control link connecting the inside; Tow adjusting means is configured between the lower one side of the spindle bracket and the first link end of the control link to adjust the tow by varying the mounting position of the first link end; And a camber adjusting means configured to connect the first link and the second link of the control link to control the camber by varying the length of the entire control link.
상기 부시 장착부는 상기 트레일링 암의 후방 일측에 형성되는 사각단면의 내측 장착단; 상기 내측 장착단에 끼워져 설치되는 사각의 마운팅 부시; 상기 스핀들 브라켓의 상부에 일체로 구성되어 상기 마운팅 부시의 외면이 내부면에 가류 접착되는 사각의 외측 장착단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The bush mounting portion may have an inner mounting end of a quadrangular cross section formed at one rear side of the trailing arm; A square mounting bush fitted to the inner mounting end; It is integrally formed on the upper side of the spindle bracket is characterized in that the outer surface of the mounting bush consists of a rectangular outer mounting end that is vulcanized and bonded to the inner surface.
그리고 상기 컨트롤 링크는 상기 토우조절수단에 연결되는 제1링크와, 상기 차체의 하부 내측에 연결되는 제2링크로 이루어지며, 상기 제1링크와 제2링크의 연결부에는 각각 반대방향으로 나사산이 형성되는 것을 특징으로 한다.The control link is formed of a first link connected to the tow adjusting means and a second link connected to a lower inner side of the vehicle body, and threads of the first link and the second link are formed in opposite directions, respectively. It is characterized by.
상기 토우조절수단은 상기 스핀들 브라켓의 하부에 양측 지지단을 통하여 폭 방향으로 배치되어 회전 가능하게 설치되며, 외주면에는 나사산이 형성되는 토우조절용 볼트; 상기 제2링크의 단부에 일체로 형성되어 상기 토우조절용 볼트 상에 나사 체결되는 토우조절용 부시로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The tow adjustment means is disposed in the width direction through the support side on both sides of the lower side of the spindle bracket is rotatably installed, the tow adjustment bolt is formed on the outer peripheral surface; It is formed integrally with the end of the second link is characterized in that consisting of the tow adjustment bush screwed on the tow adjustment bolt.
또한, 상기 캠버조절수단은 상기 제1링크와 제2링크의 연결부에 일방향으로 나사 체결되고 타방향으로 나사 풀림되는 턴버클로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the camber adjusting means is characterized in that it comprises a turnbuckle screwed in one direction and screwed in the other direction to the connecting portion of the first link and the second link.
상기한 바와 같이, 본 발명의 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치에 의하면, 트레일링 암에 마운팅 부시를 통하여 유동 가능하게 스핀들 브라켓을 장착하 고, 상기 스핀들 브라켓의 일측은 차체의 일측과 컨트롤 링크로 연결하되, 상기 컨트롤 링크와 스핀들 브라켓 사이에는 토우조절수단을 구성하고, 상기 컨트롤 링크상에는 캠버조절수단을 구성하여 필요에 따라 토우와 캠버 조정을 통하여 차량 선회 성능 및 안정성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, according to the coupled torsion beam axle-type suspension of the present invention, the spindle bracket is mounted to the trailing arm so as to be movable through the mounting bush, and one side of the spindle bracket is connected to one side of the vehicle body and the control link. Is connected to, but the tow adjusting means is configured between the control link and the spindle bracket, and the camber adjusting means is configured on the control link has the effect of improving the vehicle turning performance and stability by adjusting the tow and camber as necessary.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 사시도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 일측 정면도 및 일측 내측면도이다. Figure 2 is a perspective view of a coupled torsion beam axle type suspension according to an embodiment of the present invention, Figures 4 and 5 are one side front view of a coupled torsion beam axle type suspension according to an embodiment of the present invention and One side inner side view.
단, 본 발명의 구성을 설명함에 있어, 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.However, in describing the configuration of the present invention, the same components as those in the prior art will be described with the same reference numerals.
본 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 구성은, 도 2와 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 토션 빔(1)의 양단에 좌,우측 트레일링 암(9, 일측 미도시)을 각각 구성한다.The structure of the coupled torsion beam axle type suspension according to the present embodiment is, as shown in Figs. 2, 4 and 5, the left and right trailing
상기 좌,우측 트레일링 암(9)에는 그 전방 선단에 차체와의 장착을 위한 부시(11)를 구성하고, 그 후방 내측에는 스프링 시트(15)와 장착핀(19)을 각각 구성하여 차체와의 사이에 스프링(13) 및 쇽 업소버(17)를 장착한다.The left and right trailing
그리고 상기 좌,우측 트레일링 암(9)의 후방 외측에는 캐리어(미도시)를 장착하기 위한 스핀들 브라켓(7)이 구성되는데, 상기 스핀들 브라켓(7)은 마운팅 부 시(21)를 개재하여 상기 트레일링 암(9)의 후방 외측과의 사이에 부시 장착부(23)를 형성하여 장착된다.A
여기서, 상기 부시 장착부(23)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 트레일링 암(9)의 후방 일측에 사각단면의 내측 장착단(31)을 형성하고, 상기 내측 장착단(31)에는 사각의 마운팅 부시(21)가 끼워져 설치된다.Here, the
또한, 상기 스핀들 브라켓(7)의 상부에는 사각의 외측 장착단(33)이 일체로 구성되어 상기 마운팅 부시(21)의 외면에 그 내부면이 가류 접착되어 설치된다. In addition, a rectangular
상기 스핀들 브라켓(7)의 하부 일측과 차체 하부 내측을 연결하는 컨트롤 링크(25)가 구성되는데, 상기 컨트롤 링크(25)는 연결부(C)를 통하여 상호 연결되어 상기 스핀들 브라켓(7)의 하부 일측에 선단이 설치되는 제1링크(R1)와 상기 차체(60) 하부 내측에 마운팅 부시(27)를 통하여 선단이 설치되는 제2링크(R2)로 구성된다. A
그리고 상기 스핀들 브라켓(7)의 하부 일측과 상기 컨트롤 링크(25)의 제1링크(R1) 단부 사이에는 상기 제1링크(R1) 단부의 장착위치를 가변하여 토우를 조절하는 토우조절수단(40)이 구성되고, 상기 컨트롤 링크(25)의 제1링크(R1)와 제2링크(R2) 사이의 연결부(C)에는 전체 컨트롤 링크(25)의 길이를 가변하여 캠버를 조절하는 캠버조절수단(50)을 구성한다. And the tow adjusting means 40 for adjusting the tow by varying the mounting position of the end of the first link (R1) between the lower one side of the spindle bracket (7) and the end of the first link (R1) of the control link (25). And a camber adjusting means for controlling the camber by varying the length of the
먼저, 상기 토우조절수단(40)의 구체적인 구성은 상기 스핀들 브라켓(7)의 하부 내측에 폭 방향으로 형성되는 양측 지지단(41)을 통하여 토우조절용 볼트(43)가 회전 가능하게 설치되며, 이 토우조절용 볼트(43)의 외주면에는 나사산이 형성 되어 구성된다. First, a specific configuration of the tow adjustment means 40 is a
또한, 상기 제1링크(R1)의 단부에는 토우조절용 부시(45)가 일체로 형성되어 상기 토우조절용 볼트(43) 상에 나사 체결되어 토우조절용 볼트(43)의 회전에 따라 체결위치를 이동하면서 상기 토우조절용 볼트(43)와 상기 컨트롤 링크(25)의 제1링크(R1)를 연결한다.In addition, the
그리고 상기 캠버조절수단(50)은 상기한 컨트롤 링크(25)의 제1링크(R1)와 제2링크(R2)의 연결부에 설치되는 턴버클(51)로 이루어진다.The camber adjusting means 50 includes a
이때, 상기 제1링크(R1)와 제2링크(R2)는 서로 대응하는 선단부에 각각 반대방향으로 나사산(N1,N2)이 형성되고, 상기 턴버클(51)은 상기 제1링크(R1)와 제2링크(R2)의 연결부(C)에 형성되는 상호 반대방향의 나사산(N1,N2)에 양단부을 통하여 체결되어 일방향으로는 제1,제2링크(R1,R2)와 나사 체결되고, 타방향으로는 제1,제2링크(R1,R2)와 나사 풀림되도록 구성된다.In this case, the first link (R1) and the second link (R2) are formed with threads (N1, N2) in the opposite direction to the front end corresponding to each other, the
따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 토우 및 캠버를 가변하여 조절하기 위한 작동을, 도 6과 도 7을 통하여 구체적으로 설명한다.Therefore, the operation for varying the tow and camber of the coupled torsion beam axle-type suspension having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7.
먼저, 본 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 토우 조절은, 상기 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 토우조절용 볼트(43)를 회전하여 토우조절용 부시(45)가 토우조절용 볼트(43)를 따라 이동하면서 타이어 센터(P1; 즉, 횡력 작용점)로부터의 거리 변화에 따라 토우인(TOE IN) 모멘트 암(MA) 길이가 변화하여 선회 시, 컴플라이어스 토우인(COMPLIANCE TOE IN) 조절이 가능하게 된다.First, the tow adjustment of the suspension device of the coupled torsion beam axle type according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, by rotating the
즉, 상기 토우조절용 볼트(43) 상의 토우조절용 부시(45)가 후방으로 이동하면, 컨플라이언스 토우인이 증대되는 것이다.That is, when the tow adjustment bush 45 on the
또한, 본 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 캠버 조절은, 도 7에서 도시한 바와 같이, 턴버클(51)의 회전에 따라 컨트롤 링크(25)의 전체 길이를 조절하여 캠버 조절이 가능하게 된다. In addition, the camber adjustment of the coupled torsion beam axle-type suspension according to the present embodiment, as shown in Figure 7, by adjusting the overall length of the
즉, 상기 턴버클(51)를 회전하여 전체적인 컨트롤 링크(25)의 길이(L)를 길게 하면, 부(-)의 캠버(CAMBER)가 증대되며, 특히, 타이어 범프시에는 상기한 컨트롤 링크(25)도 함께 회전하여 부(-)의 캠버(CAMBER)가 증대되도록 한다.That is, when the
이와 같이, 본 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치는 스핀들 브라켓(7)의 하부 일측이 상기 컨트롤 링크(25)에 의해 차체에 지지된 상태로, 횡력에 의한 토우아웃(TOE OUT)을 방지하고, 더욱이 상기 컨트롤 링크(25)와 스핀들 브라켓(7)과의 장착위치를 조절하여 타이어 센터(P1;횡력 작용점)와의 거리를 가변하여 컴플라이언스 토우인(COMPLIANCE TOE IN)을 유도하며, 차량 선회 시에는, 언더스티어(UNDER STEER)를 유도하여 차량 선회 안정성을 향상시키게 된다.As described above, in the suspension device of the coupled torsion beam axle type according to the present embodiment, the lower one side of the
도 1은 일반적인 커플드 토션 빔 액슬 타입의 후륜 현가장치의 사시도이다. 1 is a perspective view of a rear suspension of a general coupled torsion beam axle type.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a suspension of a coupled torsion beam axle type according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 일측 정면도이다.4 is a front view of one side of a coupled torsion beam axle type suspension according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 일측 내측면도이다. 5 is an inner side view of one side of a coupled torsion beam axle type suspension according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 토우 조정을 위한 작동도이다. 6 is an operation diagram for tow adjustment of the suspension of the coupled torsion beam axle type according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 캠버 조정을 위한 작동도이다. 7 is an operation diagram for adjusting the camber of the suspension of the coupled torsion beam axle type according to an embodiment of the present invention.
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