KR102166872B1 - 차량용 토션빔 액슬장치 - Google Patents

차량용 토션빔 액슬장치 Download PDF

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Abstract

차량용 토션빔 액슬장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 차량용 토션빔 액슬장치는, 차륜이 결합되며 차체에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 트레일링암부재와, 양단부가 각각 트레일링암부재에 결합되고, 차체의 후방으로 볼록하게 휘어지는 형상인 토션빔부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 토션빔 액슬장치{TORSION BEAM AXLE DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 토션빔 액슬장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차륜 사이의 공간을 확보하여 적재공간 및 주변부품 등의 장착 공간을 확보할 수 있고, 횡방향 강성이 강화되는 차량용 토션빔 액슬장치에 관한 것이다.
통상적으로 CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)는 토션빔 액슬(Torsion Beam Axle)의 한 유형으로 트위스트 빔 서스펜션(Twisted Beam Suspension)이라고도 부르고 커플드 링크(Coupled Link)라고도 불린다.
CTBA는 토션빔부의 양측에 트레일링암부가 구비된다. 트레일링암부의 일단에는 차체에 장착하기 위한 마운팅부시가 결합된다. 트레일링암부의 타단에는 스핀들브라켓 및 차체스프링이 장착되기 위한 스프링시트부가 접합된 구조를 갖는다.
일반적으로 차량에 적용되는 토션빔부는 대략적으로 직선형상이며, 차륜의 중심을 연결하는 선상에 위치하거나, 차륜의 중심을 잇는 선에 대하여 전방에 위치하므로 적재공간이 줄어들거나 주변부품의 장착 공간이 줄어드는 문제점이 있다.
또한, 종래의 차량용 토션빔 액슬장치는 차륜에 가해지는 횡력에 대한 저항 강성, 즉 횡강성이 부족하여 조향성능 및 승차감이 불량한 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국공개특허공보 제10-2003-0018562호(2011.12.20 공개, 발명의 명칭: 커플드 토션빔 액슬의 부시장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 토션빔부재의 형상을 변경하여 차체 내부의 적재 공간 및 주변부품의 장착 공간을 확보하고, 횡강성을 보강할 수 있는 차량용 토션빔 액슬장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 토션빔 액슬장치는: 차륜이 결합되며 차체에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 트레일링암부재; 및 양단부가 각각 상기 트레일링암부재에 결합되고, 상기 차체의 후방으로 볼록하게 휘어지는 형상인 토션빔부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 트레일링암부재는, 차체스프링의 하단부가 안착되는 스프링지지부; 상기 스프링지지부에 결합되며, 상기 차륜이 결합되는 차륜결합부; 및 일단부가 상기 차륜결합부에 결합되며, 타단부가 상기 차체에 회전 가능하게 결합되는 트레일링암부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차륜결합부와 상기 트레일링암부는 일체로써 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 토션빔부재는, 상기 스프링지지부에 결합되고, 일단부가 상기 스프링지지부의 후방으로 연장 형성되는 토션빔결합부; 및 양단부가 각각 상기 토션빔결합부의 일단부에 결합되는 토션빔부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 토션빔결합부와 상기 토션빔부는 일체로써 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 토션빔부재는, 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 토션빔결합부는, 상기 트레일링암부의 하측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 토션빔 액슬장치는, 토션빔부재가 차량의 후방으로 굴곡된 형상이므로 차륜 사이에 확보되는 공간을 이용하여 적재공간을 늘리거나, 주변부품을 장착할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 토션빔부재가 트레일링암부 보다 하측에 위치하므로 차륜에 작용하는 횡력을 복수의 지점에서 지지함으로써 횡강성을 보강할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치가 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 토션빔 액슬장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달리 볼 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치가 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치의 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치(1)는 트레일링암부재(100) 및 토션빔부재(200)를 포함한다.
트레일링암부재(100)는 차륜(10)이 결합되며 차체(20)에 회전 가능하게 결합된다. 본 실시예에서 트레일링암부재(100)는 스프링지지부(110), 차륜결합부(130) 및 트레일링암부(150)를 포함한다.
스프링지지부(110)는 상측(도 3 기준)에 차체스프링(30)이 안착되는 면이 구비되어 차체스프링(30)의 하단부를 지지한다. 본 실시예에서 차체스프링(30)은 상단부와 하단부가 각각 차체(20) 및 차체스프링(30)에 접하여 탄성 압축되는 코일스프링으로 예시되며, 차체(20)와 스프링지지부(110)의 상대운동에 의해 신축된다.
본 실시예에서 스프링지지부(110)는 스프링지지상부(111), 스프링지지측부(113) 및 토션빔결합홀부(115)를 포함한다.
스프링지지상부(111)는 금속재질을 포함하여 이루어지는 판 형상으로 형성되며, 상측면에 차체스프링(30)이 안착된다. 스프링지지측부(113)는 스프링지지상부(111)의 전, 후단부가 각각 하측(도 3 기준)으로 연장 형성되며 스프링지지상부(111)와 함께 하측으로 개구된 'ㄷ'자 모양으로 형성된다. 토션빔결합홀부(115)는 스프링지지측부(113)를 관통하는 홀 형상으로 형성되어 토션빔부재(200)가 삽입 고정된다.
본 실시예에서 스프링지지상부(111)와 스프링지지측부(113)는 하나의 강판을 굽힘 가공하여 형성된다.
차륜결합부(130)는 스프링지지부(110)를 둘러싸는 형상으로 형성되며, 스프링지지부(110)에 용접, 볼팅 등의 방식으로 결합된다. 차륜결합부(130)의 외측에는 차륜(10)이 회전 가능하게 결합된다. 본 실시예에서 차륜결합부(130)는 브라켓고정부(131) 및 스핀들브라켓(135)을 포함한다.
브라켓고정부(131)는 트레일링암부(150)를 스프링지지부(110)에 결합시키며 스핀들브라켓(135)이 결합된다. 본 실시예에서 브라켓고정부(131)는 브라켓고정측부(132), 브라켓고정전방부(133) 및 브라켓고정후방부(134)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치의 구성도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 브라켓고정측부(132)는 금속재질을 포함하여 이루어지는 판 형상으로 형성되어 스핀들브라켓(135)이 용접, 볼팅 등의 방식으로 결합된다.
브라켓고정전방부(133)는 양단부가 각각 브라켓고정측부(132)와 트레일링암부(150)에 결합되어 브라켓고정측부(132)와 트레일링암부(150)를 연결하며, 스프링지지부(110)의 전방(도 3 기준)을 덮는 형상으로 형성된다.
브라켓고정후방부(134)는 브라켓고정측부(132)에서 스프링지지부(110)의 후방(도 3 기준 좌측 방향)을 덮는 형상으로 형성된다. 본 실시예에서 브라켓고정측부(132), 브라켓고정전방부(133) 및 브라켓고정후방부(134)는 일체로써 형성된다.
스핀들브라켓(135)은 차륜(10)이 회전 가능하게 결합되는 구성이며, 브라켓고정측부(132)에 용접, 볼팅 등의 방식으로 결합된다. 스핀들브라켓(135)의 구성 및 차륜(10)과의 결합 방식 등은 통상의 기술자에게 자명한 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.
트레일링암부(150)는 일단부(도 3 기준 좌측 단부)가 차륜결합부(130)에 결합되며, 타단부(도 3 기준 우측 단부)가 차체(20)에 회전 가능하게 결합된다. 본 실시예에서 트레일링암부(150)는 트레일링암(151) 및 마운팅부시(155)를 포함한다.
트레일링암(151)은 트레일링암부(150)의 외관을 형성하며 일단부가 차륜결합부(130)에 결합되거나 차륜결합부(130)와 일체로써 형성되며, 타단부에는 마운팅부시(155)가 삽입 결합되어 차체(20)에 회전 가능하게 결합된다. 본 실시예에서 차륜결합부(130)는 트레일링암부(150)와 일체로써 형성된다. 마운팅부시(155)의 구성 및 작동원리는 통상의 기술자에게 자명한 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.
토션빔부재(200)는 양단부가 각각 트레일링암부재(100)에 결합되고, 차체(20)의 후방으로 볼록하게 휘어지는 형상으로 형성된다. 토션빔부재(200)가 차체의 후방으로 볼록한 형상으로 형성되므로, 토션빔부재(200)의 후방으로 볼록한 부분인 후술할 토션빔부(230)의 대략중심선(C2)은 차륜(10)의 대략 중심을 잇는 선(C1)에 비하여 거리(ℓ) 이격되어 위치한다.
토션빔부(230)의 대략 중심을 나타내는 선(C1)의 위치가 차륜(10)의 중심을 잇는 선(C1)을 기준으로 소정거리(ℓ) 후방에 위치하므로, 차륜(10) 사이의 공간이 확보되며, 적재공간 또는 주변부품의 장착 공간을 확보할 수 있다. 본 실시예에서 토션빔부재(200)는 토션빔결합부(210) 및 토션빔부(230)를 포함한다.
토션빔결합부(210)는 스프링지지부(110)에 결합되고, 일단부가 스프링지지부(110)의 후방(도 3 기준)으로 연장 형성된다. 본 실시예에서 토션빔결합부(210)는 토션빔결합홀부(115)에 삽입된 상태에서 토션빔결합홀부(115)에 용접 결합된다.
토션빔부(230)는 양단부가 각각 토션빔결합부(210)에 결합되며, 차폭 방향으로 길게 형성된다. 본 실시예에서 토션빔부(230)는 양단부가 각각 한 쌍의 토션빔결합부(210)의 후단부에 결합되며, 토션빔부(230)의 대략 중심선(C2)이 차륜(10)의 중심을 잇는 선(C1)에 비하여 후방에 위치한다.
본 실시예에서 토션빔결합부(210)와 토션빔부(230)는 금속재질을 포함하여 이루어지며, 강관을 굽힘 성형하는 방식으로 일체로써 형성된다. 토션빔부(230)에는 쇽업소버(50) 등이 볼팅, 용접 등의 방식으로 결합될 수 있다. 쇽업소버(50)의 구성 및 작동원리는 통상의 기술자에게 자명한 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 토션빔부재(200)는 토션빔결합부(210)의 양단부에 토션빔부(230)가 결합되어 대략 'ㄷ'자 형상으로 형성된다.
본 실시예에서 토션빔결합부(210)는 트레일링암부(150)의 하측(도 3 기준)에 위치한다. 토션빔결합부(210)를 트레일링암부(150)의 하측에 위치하도록 하기 위하여 토션빔결합부(210)가 결합되는 토션빔결합홀부(115)는 스프링지지측부(113)의 하측에 위치한다.
토션빔결합부(210)가 트레일링암부(150)의 하측에 위치하면 차량의 방향을 선회하는 경우 차륜(10)에 횡방향 힘이 작용할 때, 토션빔부재(200)가 트레일링암부(150)와는 다른 높이에서 차륜(10)을 지지하므로 횡강성을 확보할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 토션빔 액슬장치(1)의 장착방법 및 작동원리를 설명하면 다음과 같다.
스프링지지부(110)를 트레일링암부(150)에 결합한다. 구체적으로, 스프링지지상부(111)가 상측으로 향한 상태에서 한 쌍의 스프링지지측부(113)가 차륜결합부(130)의 내측, 구체적으로 브라켓고정전방부(133)와 브라켓고정후방부(134)의 내측에 접하도록 위치시킨 후, 용접, 볼팅 등의 방식으로 결합시킨다.
스프링지지부(110)가 트레일링암부(150)에 결합되면, 토션빔부재(200)를 스프링지지부(110)에 결합시킨다. 즉, 토션빔결합부(210)를 차량의 전방(도 3 기준 우측)으로 이동시켜 스프링지지부(110)의 하측에 형성되는 토션빔결합홀부(115)로 진입시킨 후, 용접 고정시킨다.
이러한 결합에 의하여 토션빔부(230)의 대략 중심선(C2)은 차륜(10)의 중심선(C1)에 비하여 차량의 후방(도 3 기준 좌측)에 위치하게 된다. 토션빔부(230)의 위치(C2)가 차륜(10)의 중심을 잇는 선(C1)에 대하여 후방에 위치하므로 차륜(10) 사이의 공간이 확보되며, 이에 따라 주변부품의 장착 공간을 확보할 수 있게 된다.
본 실시예에서 토션빔결합부(210)는 트레일링암부(150)의 대략 중심 높이보다 소정높이(h) 아래에 위치한다. 구체적으로 토션빔결합부(210)가 스프링지지부(110)에 결합되는 높이는 트레일링암(151)이 스프링지지부(110)에 결합된 상태의 높이보다 낮게 위치한다.
본 실시예에서 차량용 토션빔 액슬장치(1)는 차륜(10)에 횡력이 작용하는 경우, 차륜(10)의 대략 중심 높이에서 차륜(10)을 지지하는 트레일링암(151)과 함께 차륜(10)의 대략 중심 높이에서 소정높이(h) 낮은 지점에서 토션빔부재(200)가 차륜(10)을 지지하게 되므로 횡강성을 보강할 수 있어서 조향성능 및 승차감을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 차량용 토션빔 액슬장치 10: 차륜
20: 차체 30: 차체스프링
50: 쇽업소버 100: 트레일링암부재
110: 스프링지지부 111: 스프링지지상부
113: 스프링지지측부 115: 토션빔결합홀부
130: 차륜결합부 131: 브라켓고정부
132: 브라켓고정측부 133: 브라켓고정전방부
134: 브라켓고정후방부 135: 스핀들브라켓
150: 트레일링암부 151: 트레일링암
155: 마운팅부시 200: 토션빔부재
210: 토션빔결합부 230: 토션빔부

Claims (7)

  1. 차륜이 결합되며 차체에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 트레일링암부재; 및
    양단부가 각각 상기 트레일링암부재에 결합되고, 상기 차체의 후방으로 볼록하게 휘어지는 형상인 토션빔부재;를 포함하고,
    상기 트레일링암부재는,
    차체스프링의 하단부가 안착되는 스프링지지부;
    상기 스프링지지부에 결합되며, 상기 차륜이 결합되는 차륜결합부; 및
    일단부가 상기 차륜결합부에 결합되며, 타단부가 상기 차체에 회전 가능하게 결합되는 트레일링암부;를 포함하고,
    상기 토션빔부재는,
    상기 스프링지지부에 결합되고, 일단부가 상기 스프링지지부의 후방으로 연장 형성되는 토션빔결합부; 및
    양단부가 각각 상기 토션빔결합부의 일단부에 결합되는 토션빔부;를 포함하고,
    상기 토션빔부는 상기 차륜의 중심을 잇는 선을 기준으로 소정거리 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 토션빔 액슬장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차륜결합부와 상기 트레일링암부는 일체로써 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토션빔 액슬장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 토션빔결합부와 상기 토션빔부는 일체로써 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토션빔 액슬장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 토션빔부재는,
    'ㄷ'자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 토션빔 액슬장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 토션빔결합부는,
    상기 트레일링암부의 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 토션빔 액슬장치.






KR1020140029057A 2014-03-12 2014-03-12 차량용 토션빔 액슬장치 KR102166872B1 (ko)

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