KR101357681B1 - 차량용 커플드 토션 빔 액슬 - Google Patents

Abstract

차량의 커플드 토션 빔 액슬이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 커플드 토션 빔 액슬은 토션 빔의 양단에 좌,우측 트레일링 암을 각각 연결하며, 상기 좌,우측 트레일링 암에는 그 선단에 차체와의 장착을 위한 마운팅 부시를 구성하고, 그 후방 내측에는 스프링 시트와 쇽 업소버 핀을 구성하며, 그 후방 외측에는 스핀들 브라켓을 구성하는 차량의 커플드 토션 빔 액슬에 있어서, 상기 토션 빔은 전면과 후면을 갖는 역 "V"자 형상으로 형성되며, 상기 전,후면에는 각각 중앙 상측에서 양 단부 하측을 잇는 곡선의 단차면으로 돌출되도록 걸림턱을 형성하며, 상기 전,후면의 내부에서 상기 전,후면 상의 걸림턱을 따라 지지되도록 보강판을 고정하여 이루어진다.

Description

차량용 커플드 토션 빔 액슬{COUPLED TORSION BEAM AXLE OF A VEHICLE}

본 발명은 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토션 빔의 길이방향을 따라 단면 형상을 가변하여 승차감 및 내구성을 향상시키는 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 관한 것이다.

일반적으로 커플드 토션 빔 액슬(CTBA; Coupled Torsion Beam Axle)은 단순한 부품으로 구성되어 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.

이러한 커플드 토션 빔 액슬(CTBA)의 구성은, 도 1에 도시된 바와 같이, 차폭방향으로 토션 빔(1)이 구비되고, 상기 토션 빔(1)의 양단에는 차체 전후방향으로 각각 트레일링 암(3)이 용접 고정된다.

상기 트레일링 암(3)의 후방 외측에는 스핀들 브라켓(5)이 각각 구성되어 타이어와 휠을 장착하기 위한 캐리어(7)가 회전 가능하게 설치된다.

그리고 상기 각 트레일링 암(3)의 선단에는 차체와 연결하기 위한 마운팅 부시(9)가 구성되고, 후방 내측에는 스프링(11)을 장착하기 위한 스프링 시트(13)와 쇽 업소버(15)를 연결하기 위한 쇽 업소버 마운터(17)가 설치된다.

이러한 커플드 토션 빔 액슬은 토션 빔(1)의 토션 변형 특성으로 인하여 휠(Wheel)의 변형이 이루어지는 특징이 있으며, 토션 빔(1)의 변형 및 트레일링 암(3)의 위치 및 마운팅 부시(9) 특성에 의해서 범프(Bump)시에 토우 인(Toe-In)으로 유도가 가능한 거동 특성을 나타낸다.

이와 같이, 종래의 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 토션 빔(1)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 단면이 길이방향을 따라 역 "V"자 형상을 갖거나, 도 3에서 도시한 바와 같이, 역 "V"자 형상의 내측에 보강재(20)가 용접된 일정한 형상을 갖는다.

그러나 이러한 토션 빔의 일정한 형상으로 비틀림 중심과 트레일링 암과의 연결을 위한 양 단부의 강성 변화가 없으며, 이로 인해 승차감에 좋지 않은 거동 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 트레일링 암(3)을 통하여 전달되는 횡력, 전후력, 제동력의 영향에 의해 토션 빔과 트레일링 암의 연결부 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예는 토션 빔의 길이방향을 따라 단면 형상을 가변하여 토션 빔의 비틀림 중심의 강성은 낮추고, 트레일링 암과의 연결을 위한 양 단부의 강성은 높게 하여 승차감 및 내구성을 동시에 향상시키는 차량용 커플드 토션 빔 액슬을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 토션 빔의 양단에 좌,우측 트레일링 암을 각각 연결하며, 상기 좌,우측 트레일링 암에는 그 선단에 차체와의 장착을 위한 마운팅 부시를 구성하고, 그 후방 내측에는 스프링 시트와 쇽 업소버 핀을 구성하며, 그 후방 외측에는 스핀들 브라켓을 구성하는 차량의 커플드 토션 빔 액슬에 있어서, 상기 토션 빔은 전면과 후면을 갖는 역 "V"자 형상으로 형성되며, 상기 전,후면에는 각각 중앙 상측에서 양 단부 하측을 잇는 곡선의 단차면으로 돌출되도록 걸림턱을 형성하며, 상기 전,후면의 내부에서 상기 전,후면 상의 걸림턱을 따라 지지되도록 보강판을 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 커플드 토션 빔 액슬을 제공할 수 있다.

또한, 상기 보강판은 상기 토션 빔의 길이방향을 따라 상기 전,후면의 걸림턱 사이의 간격에 따라 양 단부에서 폭이 넓고 중앙부에서 폭이 좁아지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 보강판은 양 측부를 따라 상기 걸림턱에 용접되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 보강판은 양 측부를 따라 상기 걸림턱에 일정간격으로 스폿 용접되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 보강판은 상기 전,후면의 내부에서, 양측 단부가 상기 전,후면의 각 단차면에 지지되도록, 양측 단부를 따라 하방향으로 절곡된 플랜지부가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 토션 빔의 길이방향을 따라 단면 형상을 가변하여 토션 빔의 비틀림 중심의 강성은 낮추고, 트레일링 암과의 연결을 위한 양 단부의 강성은 높게 하여 승차감 및 내구성을 동시에 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 커플드 토션 빔 액슬이 적용되는 후륜 현가장치의 사시도이다.
도 2와 도 3은 종래 기술에 따른 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 토션 빔의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬이 적용되는 후륜 현가장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 토션 빔의 측면도이다.
도 6은 도 5의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 5의 B-B 선에 따른 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬이 적용되는 후륜 현가장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 토션 빔의 측면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬은 기본적으로 차폭방향으로 토션 빔(1)이 구비되고, 상기 토션 빔(1)의 양단에는 차체 전후방향으로 각각 트레일링 암(3)이 용접되어 고정된다.

상기 트레일링 암(3)의 후방 외측에는 스핀들 브라켓(5)이 각각 구성되어 타이어와 휠을 장착하기 위한 캐리어(7)를 회전 가능하게 설치한다.

그리고 상기 각 트레일링 암(3)의 선단에는 차체와 연결하기 위한 마운팅 부시(9)가 구성되고, 후방 내측에는 스프링(11)을 장착하기 위한 스프링 시트(13)와 쇽 업소버(15)를 연결하기 위한 쇽 업소버 마운터(17)가 설치된다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 토션 빔(1)은 전면(F1)과 후면(F2)을 갖는 역 "V"자 형상으로 형성된다.

상기 전,후면(F1,F2)에는 각각 중앙 상측에서 양 단부 하측을 잇는 곡선의 단차면(F)으로 돌출되도록 걸림턱(CF)을 형성한다.

그리고 상기 전,후면(F1,F2)의 내부에서 상기 전,후면(F1,F2) 상의 걸림턱(CF)을 따라 지지되도록 보강판(20)을 고정하여 구성한다.

이때, 상기 보강판(20)은 상기 전,후면 사이에서 상기 걸림턱(CF)을 따라 지지되도록 휘어져 고정된다.

이러한 보강판(20)은 토션 빔(1)의 길이방향으로 상기 전,후면(F1,F2)의 걸림턱(CF) 사이의 간격에 따라 양 단부에서 폭(W2)이 넓고 중앙부에서 폭(W1)이 좁아지도록 형성된다.

즉, 도 6에서 도시한 바와 같이, 토션 빔(1)의 중앙부에서는 상기 걸림턱(CF)이 전,후면(F1,F2)의 상측에 위치되어 보강판(20)의 폭(W1)이 좁은 반면, 도 7에서 도시한 바와 같이, 토션 빔(1)의 양측 단부에서는 상기 걸림턱(CF)이 전,후면(F1,F2)의 하측에 위치되어 보강판(20)의 폭(W2)이 상대적으로 넓게 형성된다.

또한, 상기 보강판(20)은 양 측부를 따라 상기 걸림턱(CF)에 용접되어 고정되는데, 상기 용접은 상기 보강판(20)의 양 측부를 따라 걸림턱(CF)에 일정간격으로 스폿 용접(SW)하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 레이저 용접 또는 CO₂ 아크 용접 등에 의해 접합될 수 있다.

또한, 상기 보강판(20)은 상기 전,후면(F1,F2)의 내부에서, 양측 단부가 상기 전,후면(F1,F2)의 각 단차면(F) 내측에 지지되도록, 양측 단부를 따라 하방향으로 절곡된 플랜지부(21)를 형성할 수 있다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔(1) 액슬에 적용되는 토션 빔(1)은 그 길이방향을 따라 걸림턱(CF)의 위치에 따른 단면 형상이 가변된다.

이에 따른 보강판(20)의 폭도 양측 단부에 비하여 중앙부가 좁게 형성되어 토션 빔(1)의 비틀림 중심이 되는 중앙부의 강성은 낮추어 승차감을 좋게 하는 효과가 있고, 트레일링 암(3)과의 연결을 위한 양측 단부의 강성은 높게 하여 연결부의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 토션 빔 3: 트레일링 암
5: 스핀들 브라켓 7: 캐리어
9: 마운팅 부시 11: 스프링
13: 스프링 시트 15: 쇽 업소버
17: 쇽 업소버 마운터 20: 보강판
21: 플랜지 F1: 전면
F2: 후면 F: 단차면
CF: 걸림턱 W1,W2: 폭

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 토션 빔의 양단에 좌,우측 트레일링 암을 각각 연결하며, 상기 좌,우측 트레일링 암에는 그 선단에 차체와의 장착을 위한 마운팅 부시를 구성하고, 그 후방 내측에는 스프링 시트와 쇽 업소버 핀을 구성하며, 그 후방 외측에는 스핀들 브라켓을 구성하는 차량의 커플드 토션 빔 액슬에 있어서,
   상기 토션 빔은 전면과 후면을 갖는 역 "V"자 형상으로 형성되며, 상기 전면과 후면 사이의 내측에서는 보강판이 고정되며,
   상기 전면과 후면은 길이방향 각 중앙 상측에서 길이방향 양 단부 하측을 잇는 곡선의 단차면으로 형성된 걸림턱이 외측으로 돌출되어 형성되고,
   상기 보강판은 상기 전면과 후면의 각 걸림턱 사이의 간격에 대응하도록 길이방향 양 단부에서 전후 폭이 넓고, 중앙부에서 전후 폭이 좁아지도록 형성되고, 전후방향 양 단부를 따라서 상기 전면과 후면의 각 걸림턱 내측을 따라 절곡된 플랜지부가 형성되어 상기 전면과 후면 사이에서 상기 곡선의 단차면을 따라 휘어져 상기 걸림턱에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 커플드 토션 빔 액슬.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,
   상기 보강판은
   전후방향 양 단부가 상기 걸림턱에 용접되어 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 커플드 토션 빔 액슬.
9. 삭제
10. 삭제

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