KR102108809B1

KR102108809B1 - 차량의 ｃｔｂａ

Info

Publication number: KR102108809B1
Application number: KR1020140181586A
Authority: KR
Inventors: 김준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2020-05-11
Also published as: KR20160073159A

Abstract

본 발명은 차량의 선회시 차량의 언더스티어를 유도하여 선회안정성을 높이고, 범프 또는 리바운드시 트레일링암 부시의 마모를 방지할 수 있는 차량의 CTBA에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량의 CTBA는, 차량의 폭방향으로 구비되는 토션빔(11)과, 상기 토션빔(11)의 양단에 각각 차량의 전후방향방향으로 구비되는 트레일링암(12)과, 상기 트레일링암(12)의 전단에 장착되는 트레일링암 부시(20)를 포함하는 차량의 CTBA에 있어서, 차체의 일측으로부터 연장되게 형성되는 제1보조링크(42)과, 상기 트레일링암(12)에서 상기 트레일링암 부시(20)가 장착되는 부위로부터 연장되게 형성되는 제2보조링크(44)와, 상기 제1보조링크(42)와 상기 제2보조링크(44)가 조인트(43)로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 ＣＴＢＡ{Coupled Torsion Beam Axle for vehicle}

본 발명은 차량의 차량의 후륜 서스펜션의 하나인 CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 선회시 차량의 언더스티어를 유도하여 선회안정성을 높이고, 범프 또는 리바운드시 트레일링암 부시의 마모를 방지할 수 있는 차량의 CTBA에 관한 것이다.

차량의 현가장치치의 하나로 최근 들어 소형차에는 구조가 다른 현가장치에 비하여 간단하고 소요되는 부품수가 적으며 경량화가 가능한 후륜의 현가장치로서 CTBA(Coupled torsion beam axle)의 적용이 확대되고 있다.

이러한 CTBA의 대략적인 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 폭방향으로 구비되는 토션빔(11)과, 상기 토션빔(11)의 양단에 각각 구비되는 트레일링암(12)과, 상기 트레일링암(12)의 단부에 후륜(RW)이 마운트되는 휠마운트 브라켓(13), 스프링이 안착되는 스프링시트(14)를 포함한다.

특히, 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 CTBA에서 트레일링암(12)의 선단에 설치된 차체측의 브라켓(131) 사이에 트레일링암 부시(120)가 삽입되고, 상기 트레일링암 부시(120)의 일측과 상기 브라켓(131) 사이에 사이드 스토퍼(121)가 설치되는 구조를 갖는다.

이러한 차량의 CTBA는 주행하면서 범프 또는 리바운드 되면서, 차륜을 통하여 전달되는 충격이 감소되도록 한다.

한편, 이러한 종래기술에 따른 차량의 CTBA는 내구가 진행될수록 상기 트레일링암 부시(120)가 변형되면서, 마모가 발생한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 범프와 리바운드가 반복할 뿐만 아니라, 차량의 주행에 따라 트레일링암 부시(120)가 작동하면서, 범프와 리바운드가 반복되면서, 상기 트레일링암 부시(120)의 특정부위에 마모가 집중되는 현상이 발생한다. 즉, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와같이, 범프와 리바운드시 상기 트레일링암 부시(120)가 변형되면서, 상기 사이드 스토퍼(121)가 상기 부시브라켓(131)과 간섭되면서 특정부위에 마모가 집중되는 문제점이 있다.

이로 인하여, 차량의 주행시 상기 CTBA가 그 기능을 충분히 발휘하지 못하므로, 주행시 조향 안정성을 저해하는 문제점이 있었다.

하기의 선행기술문헌은 '이중 특성 트레일링암 부시의 구조'에 관한 것으로서, 차량의 승차감과 부시의 내구력을 동시에 향상시키기 위한 이중 특성 트레일링암 부시의 구조에 관한 기술이 개시되어 있다.

KR

10-2008-0024739

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 차량의 선회시 차량의 언더스티어를 유도하여 선회안정성을 높이고, 범프 또는 리바운드시 트레일링암 부시의 마모를 방지하여 트레일링암 부시의 내구성을 향상시킬 수 있는 차량의 CTBA를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 CTBA는, 차량의 폭방향으로 구비되는 토션빔과, 상기 토션빔의 양단에 각각 차량의 전후방향방향으로 구비되는 트레일링암과, 상기 트레일링암의 전단에 장착되는 트레일링암 부시를 포함하는 차량의 CTBA에 있어서, 차체의 일측으로부터 연장되게 형성되는 제1보조링크과, 상기 트레일링암에서 상기 트레일링암 부시가 장착되는 부위로부터 연장되게 형성되는 제2보조링크와, 상기 제1보조링크와 상기 제2보조링크가 조인트로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 차체에는 상기 트레일링암 부시가 장착되는 부시브라켓과 이격된 위치에 상기 제1보조링크가 힌지연결되는 보조브라켓이 설치되고, 상기 보조브라켓에 상기 제1보조링크의 일측이 힌지연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 보조브라켓과 상기 제1보조링크가 힌지연결되는 부위에는 보조부시가 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 조인트는 상기 제1보조링크의 단부를 상기 제2보조링크의 단부가 수용하고, 상기 제1보조링크와 상기 제2보조링크를 관통하는 힌지축이 개재되는 것을 특징으로 한다.

상기 부시브라켓은 차량의 전후방향의 단부는 상기 트레일링암 부시가 설치된 방향과 반대방향으로 휘어지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 CTBA에 따르면, 트레일링암 부시의 전방으로 2개의 보조링크가 서로 힌지연결되도록 추가적으로 설치함으로써, 범프 또는 리바운드시 언더스티어를 유발하여 조종안정성을 향상시킨다.

또한, 범프나 리바운드시 트레일링암과 트레일링암 부시가 틸팅되므로, 범프나 리바운드시 트레일링암 부시 측에 설치되는 사이드 스토퍼와 차체의 브라켓 사이의 간섭을 방지함으로써, 상기 트레일리암 부시의 마모를 방지할 수 있다.

아울러, 차량의 선회시에도 언더스티어가 유도되므로, 선회시 조종안정성이 향상된다.

도 1은 통상적인 차량의 CTBA의 구조를 도시한 평면도.
도 2는 종래기술에 따른 차량의 CTBA에서 트레일링암 단부를 확대 도시한 평면도.
도 3은 종래기술에 따른 차량의 CTBA에서 트레일링암 단부에서 마모가 발생하는 원리를 도시한 평면도.
도 4는 종래기술에 따른 차량의 CTBA에서 트레일링암 단부에서 마모가 발생상태를 촬영한 사진.
도 5는 본 발명에 따른 차량의 CTBA가 설치된 상태를 도시한 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 차량의 CTBA가 범프될 때의 상태를 도시한 측면도.
도 7의 (a)는 본 발명에 따른 차량의 CTBA가 리바운드될 때의 평면도이고, (b)는 본 발명에 따른 차량의 CTBA가 범프시의 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 차량의 CTBA에 의해서 선회시 언더스티어가 유도되는 상태를 도시한 평면도.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 차량의 CTBA에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 차량의 CTBA는, 차량의 폭방향으로 구비되는 토션빔(11)과, 상기 토션빔(11)의 양단에 각각 차량의 전후방향방향으로 구비되는 트레일링암(12)과, 상기 트레일링암(12)의 전단에 장착되는 트레일링암 부시(20)를 포함하는 차량의 CTBA에서, 차체의 일측으로부터 연장되게 형성되는 제1보조링크(42)과, 상기 트레일링암(12)에서 상기 트레일링암 부시(20)가 장착되는 부위로부터 연장되게 형성되는 제2보조링크(44)와, 상기 제1보조링크(42)와 상기 제2보조링크(44)가 조인트(43)로 연결되는 것을 특징으로 한다.

통상적인 차량의 CTBA는 차량의 폭방향으로 설치되는 토션빔(11)과, 상기 토션빔(11)의 양단에 각각 설치되고, 차량의 길이방향으로 배치되는 트레일링암(12)과, 상기 트레일링암(12)의 일측에 설치되어, 상기 CTBA와 차체 사이에 설치되는 스프링의 하단을 지지하는 스프링시트(14) 및 후륜이 장착되는 휠마운트(13)를 포함하고, 차체의 일측으로부터 연장되는 제1보조링크(42)와 상기 트레일링암(12)의 전단으로부터 연장되는 제2보조링크(44)가 연결되는 구조를 갖는다.

제1보조링크(42)는 차체에서 트레일링암 부시(20)가 장착된 부위와 이격된 위치에 설치된 보조브라켓(32)으로부터 연장되게 설치된다. 상기 제1보조링크(42)는 상기 제1보조링크(42)에서 차량의 전방쪽에 위치하는 전단이 상기 보조브라켓(32)에 연결되고, 후단은 제2보조링크(44)에 연결된다.

상기 보조브라켓(32)은 차체에서 상기 트레일링암 부시(20)가 설치된 위치와 이격된 위치에 상기 차체와 일체로 설치된다. 상기 보조브라켓(32)은 상기 차량의 전후방향의 단부는 외측으로 휘어진 상태로 가공된다.

상기 제1보조링크(42)가 상기 보조브라켓(32)에 연결되는 부위에는 보조부시(41)가 개재되는 것이 바람직하다. 상기 보조부시(41)는 금속재질의 외통과 내통 사이에 합성고무와 같은 탄성부재가 채워진 형태로 형성되어, 상기 제1보조링크(42)의 일단이 상기 보조부시(41)의 외통에 결합되고, 상기 보조부시(41)가 상기 보조브라켓(32)의 내부에 위치한 상태에서 고정볼트와 같은 부재가 상기 보조부시(41)의 관통함으로써, 상기 보조브라켓(32)의 내부에 설치될 수 있다. 상기 보조브라켓(32)의 단부가 외측으로 휘어지게 형성되어 있어서, 범프나 리바운드시 상기 트레일링암 부시(20)과 상기 보조브라켓(32)의 간섭을 회피하도록 한다.

제2보조링크(44)는 상기 제2보조링크(44)에서 차량의 후방쪽에 위치하는 후단이 상기 트레일링암 부시(20)의 외통에 체결되고, 상기 트레일링암 부시(20)로부터 차량의 전방으로 연장되는 형태로 설치된다. 상기 제2보조링크(44)의 전단은 상기 제1보조링크(42)와 힌지연결된다. 상기 제2보조링크(44)는 상기 트레일링암 부시(20)의 외통에 체결되기 때문에, 실질적으로는 상기 트레일링암(12)의 전단으로부터 연장되게 형성될 수 있고, 상기 트레일링암(12)과 일체로 거동한다.

한편, 상기 제2보조링크(44)가 상기 차체에 연결되는 부위, 즉 상기 트레일링암 부시(20)가 설치되는 부위에 형성되는 부시브라켓(30)(31)은 차량의 길이방향의 단부가 외측으로 휘어지게 형성된다. 상기 부시브라켓(30)(31)의 전단과 후단이 외측으로 휘어지게 형성되어 있어서, 범프 또는 리바운드시 상기 부시브라켓(30)(31)과 상기 트레일링암 부시(20)가 간섭되는 현상을 최소화할 수 있다.

상기 제1보조링크(42)와 상기 제2보조링크(44)는 조인트(43)를 통하여 서로 힌지연결된다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2보조링크(44)의 전단이 상기 제1보조링크(42)의 후단을 감싸는 형태로 형태로 배치되고, 상기 제1보조링크(42)와 상기 제2보조링크(44)가 겹치는 부위에 볼트와 같은 부재가 관통함으로써, 상기 제1보조링크(42)와 상기 제2보조링크(44)를 연결시킬 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량의 CTBA의 작용에 대하여 살펴보기로 한다.

도 5에는 평상시의 차량의 CTBA의 상태에 대하여 도시되어 있다. 이 상태에서는 상기 제1보조링크(42)와 상기 제2보조링크(44)가 대략 직선의 형태로 배치되어 있는 상태가 된다. 또한 횡력이 발생해도 트레일리암 부시(20)와 차체가 이를 지지할 수 있고, 상기 트레일링암 부시(20)는 변형이 되지 않은 상태이다. 이러한 상태에서는 횡력이 발생하여도, 상기 보조부시(41)와 상기 보조브라켓(32)을 통하여 상기 횡력에 대하여 지지가 가능한 상태이다.

도 6에는 범프 발생시의 차량의 CTBA의 상태가 도시되어 있다.

범프 발생시에는 상기 트레일링암(12)의 후방이 들리더라도, 상기 트레일링암(12)과 일체인 제2보조링크(44)의 전단이 조인트(43)를 통하여 상기 제1보조링크(42)에 연결되므로, 상기 트레일링암(12)의 선단이 고정되어 안정성을 유지한다.

또한, 범프 발생시에는 상기 트레일링암(12)의 후방이 들리면서, 상기 트레일링암 부시(20)의 외통의 위치가 차량의 전방쪽으로 이동하면서 트레일링암 부시(20)와 차체로부터 연장되게 형성된 부시브라켓(30)(31)과 간섭을 피하게 된다.

상기 제1보조링크(42)와 상기 제2보조링크(44)가 연결되는 조인트(43)가 굴절되면서, 상기 제2보조링크(44)가 상기 트레일링암 부시(20)를 당기는데, 부시브라켓(30)(31)에 설치된 트레일링암 부시(20)의 외통이 앞쪽으로 이동하면서, 부시브라켓(30)(31)과 사이드 스토퍼의 간섭을 피하게 된다.

아울러, 범프, 리바운드시, 상기 제1보조링크(42)와 상기 제2보조링크(44)가 조인트(43)로 연결되어, 상기 트레일링암(12)을 구속하고 있어서, 언더스티어를 유도하여 선회안정성을 높인다.

도 7에는 도 5 및 도 6의 상태시의 평면도이다.

도 8에는 본 발명에 따른 차량의 CTBA에 따라 차량의 선회시 언더스티어가 유도되는 상태가 도시되어 있다. 예컨대, 차량이 좌측으로 선회하면, 원심력에 의해 외륜(도 8에서 우측 차륜)의 범핑이 내륜(도 8에서 좌측 차륜)보다 크게 발생한다. 따라서, 범핑이 크게 발생한 외륜에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 내륜에 비하여 더 많이 트레일링암 부시()가 전방으로 이동하면서, 차량의 CTBA가 도 8의 우측하단과 같이 거동하고 이로 인하여 언더스티어가 유도된다.

선회시 언더스티어가 유도되므로, 선회시 조종안정성이 향상된다.

11 : 토션빔 12 : 트레일링암
13 : 휠마운트 14 : 스프링시트
30, 31 : 부시브라켓 32 : 보조브라켓
41 : 보조부시 42 : 제1보조링크
43 : 조인트 44 : 제2보조링크
120 : 트레일링암 부시 121 : 사이드 스토퍼
131 : 브라켓

Claims

차량의 폭방향으로 구비되는 토션빔과, 상기 토션빔의 양단에 각각 차량의 전후방향방향으로 구비되는 트레일링암과, 상기 트레일링암의 전단에 장착되는 트레일링암 부시를 포함하는 차량의 CTBA에 있어서,
차체의 일측으로부터 연장되게 형성되는 제1보조링크와,
상기 트레일링암에 일체로 구성되어 상기 트레일링암 부시가 장착되는 부위로부터 연장되게 형성되는 제2보조링크와,
상기 제1보조링크와 상기 제2보조링크가 조인트로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 CTBA.
차량의 폭방향으로 구비되는 토션빔과, 상기 토션빔의 양단에 각각 차량의 전후방향방향으로 구비되는 트레일링암과, 상기 트레일링암의 전단에 장착되는 트레일링암 부시를 포함하는 차량의 CTBA에 있어서,
차체의 일측으로부터 연장되게 형성되는 제1보조링크과,
상기 트레일링암에 일체로 구성되어 상기 트레일링암 부시가 장착되는 부위로부터 연장되게 형성되는 제2보조링크와,
상기 제1보조링크와 상기 제2보조링크가 조인트로 연결되고,
상기 차체에는 상기 트레일링암 부시가 장착되는 부시브라켓과 이격된 위치에 상기 제1보조링크가 힌지연결되는 보조브라켓이 설치되고,
상기 보조브라켓에 상기 제1보조링크의 일측이 힌지연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 CTBA.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조브라켓과 상기 제1보조링크가 힌지연결되는 부위에는 보조부시가 장착되는 것을 특징으로 하는 차량의 CTBA.
제3항에 있어서,
상기 조인트는 상기 제1보조링크의 단부와 상기 제2보조링크의 단부를 수용하고, 상기 제1보조링크와 상기 제2보조링크를 관통하는 힌지축이 개재되는 것을 특징으로 하는 차량의 CTBA.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부시브라켓은 차량의 전후방향의 단부는 상기 트레일링암 부시가 설치된 방향과 반대방향으로 휘어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 CTBA.
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