KR102212574B1 - Coupled torsion beam axle of vehicles - Google Patents

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KR102212574B1
KR102212574B1 KR1020150099202A KR20150099202A KR102212574B1 KR 102212574 B1 KR102212574 B1 KR 102212574B1 KR 1020150099202 A KR1020150099202 A KR 1020150099202A KR 20150099202 A KR20150099202 A KR 20150099202A KR 102212574 B1 KR102212574 B1 KR 102212574B1
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현대자동차 주식회사
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Abstract

차량용 커플드 토션 빔 액슬이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬은 차폭방향으로 배치되는 토션 빔, 상기 토션 빔의 양단에 각각 차체 길이방향으로 배치되는 양측 트레일링 암, 상기 양측 트레일링 암의 각 후단부에 구성되어 휠 타이어를 설치하기 위한 캐리어가 조립되는 스핀들 브라켓을 포함하는 커플드 토션 빔 액슬에 있어서, 상기 스핀들 브라켓은 일단부와 타단부가 각 트레일링 암의 후단부 외측에 각각 접합되는 전,후방 접합단으로 형성되고, 상기 전,후방 접합단으로부터 외측방향으로 서로 다른 경사각을 가지며 경사지게 절곡되어 전,후방 경사면이 형성되고, 스핀들을 통하여 상기 캐리어를 조립하도록 트레일링 암에 평행하게 상기 전,후방 경사면을 연결하여 캐리어 좌면이 형성된다.Disclosed is a vehicle-coupled torsion beam axle. A vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention includes a torsion beam disposed in the vehicle width direction, both trailing arms disposed at both ends of the torsion beam in the longitudinal direction of the vehicle body, and rear ends of the both trailing arms. In the coupled torsion beam axle comprising a spindle bracket configured and assembled with a carrier for installing wheel tires, the spindle bracket has one end and the other end connected to the outer side of the rear end of each trailing arm, respectively. It is formed as a bonding end, has different inclination angles outwardly from the front and rear bonding ends, and is bent obliquely to form front and rear inclined surfaces, and parallel to the trailing arm to assemble the carrier through a spindle. The carrier seating surface is formed by connecting the inclined surfaces.

Description

차량용 커플드 토션 빔 액슬{COUPLED TORSION BEAM AXLE OF VEHICLES} Vehicle coupled torsion beam axle {COUPLED TORSION BEAM AXLE OF VEHICLES}

본 발명은 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 제동 및 선회 시 후륜 측의 제동력과 횡력에 대한 토우 특성을 제어하여 차량의 직진성과 선회 성능을 개선하는 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 관한 것이다.The present invention relates to a coupled torsion beam axle for a vehicle, and more particularly, a coupled torsion beam for a vehicle that improves straightness and turning performance of a vehicle by controlling tow characteristics for braking force and lateral force on the rear wheel side during braking and turning of the vehicle. It's about the axle.

일반적으로 커플드 토션 빔 액슬(CTBA ; Coupled Torsion Beam Axle)타입의 현가장치는 독립 현가 방식의 현가장치에 비하여 승차감 및 조종 안정성 등의 설계 성능 영역이 높지 않음에도 불구하고, 단순한 부품 구성으로 인하여 낮은 생산 단가와 중량이 작은 이점으로 주로 경차 및 중, 소형급 차량의 후륜 현가장치로 적용되어 왔다.In general, the coupled torsion beam axle (CTBA) type suspension system is low in design performance areas such as ride comfort and steering stability compared to the independent suspension system. Due to its low production cost and low weight, it has been mainly applied as a rear wheel suspension system for light vehicles and mid-sized vehicles.

도 1은 종래 기술의 일 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬의 사시도이다.1 is a perspective view of a vehicle coupled torsion beam axle according to an example of the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술의 일 실시 예에 따른 CTBA는 차폭방향으로 토션 빔(101)이 구비되고, 상기 토션 빔(101)의 양단에는 차체 길이방향으로 트레일링 암(105)이 각각 고정된다. Referring to FIG. 1, in a CTBA according to an embodiment of the prior art, a torsion beam 101 is provided in the vehicle width direction, and trailing arms 105 are respectively fixed at both ends of the torsion beam 101 in the vehicle body length direction. do.

또한, 각 트레일링 암(105)의 후방 내측에는 스프링(107)을 장착하기 위한 스프링 시트(109)와 쇽 업소버(111)를 연결하기 위한 쇽 업소버 핀(113)이 구성된다.In addition, a spring seat 109 for mounting the spring 107 and a shock absorber pin 113 for connecting the shock absorber 111 are formed at the rear inner side of each trailing arm 105.

또한, 상기 각 트레일링 암(105)의 선단에는 차체와 연결하기 위한 차체체결유닛(115)이 구성된다. In addition, a vehicle fastening unit 115 for connecting to a vehicle body is provided at the front end of each of the trailing arms 105.

상기 차체체결유닛(115)은 트레일링 암(105)의 선단에 트레일링 암 부시(121)가 구성되고, 상기 트레일링 암 부시(121)는 볼트(125)를 이용하여 차체 측의 마운팅 브라켓(123)에 체결되는 구조를 이룬다.The vehicle fastening unit 115 includes a trailing arm bush 121 at the tip of the trailing arm 105, and the trailing arm bush 121 uses a bolt 125 to form a mounting bracket ( 123).

또한, 상기 각 트레일링 암(105)의 후단부 외측에는 스핀들 브라켓(102)을 통하여 휠 타이어를 설치하기 위한 캐리어(103)가 장착된다. In addition, a carrier 103 for installing a wheel tire is mounted on the outside of the rear end of each of the trailing arms 105 through the spindle bracket 102.

이러한 구성을 갖는 CTBA는 중앙에 위치한 토션 빔(101)의 비틀림 변형 특성으로 인하여 휠 타이어의 변형이 이루어지는 특징이 있으며, 이러한 토션 빔(101)의 비틀림 변형 이외에도 트레일링 암(105)의 위치 및 차체체결유닛(105)의 구성에 의해서도 휠 타이어의 변형이 이루어지는 특징이 있다. CTBA having such a configuration has a characteristic that the wheel tire is deformed due to the torsion deformation characteristic of the torsion beam 101 located in the center, and in addition to the torsion deformation of the torsion beam 101, the position of the trailing arm 105 and the vehicle body There is a characteristic that the wheel tire is deformed by the configuration of the fastening unit 105.

한편, 차량은 선회 주행 시, 조종성과 안정성을 위하여 다소 언더 스티어 경향을 유지해야 하는데, 이를 위해서는 선회 외측 후륜은 토우 인(toe-in)으로 유도되어야 한다.On the other hand, the vehicle must maintain a somewhat understeer tendency for maneuverability and stability during turning, and for this, the outer rear wheel of the turning must be guided to the toe-in.

그러나 종래의 CTBA는 선회 주행 시, 횡력으로 인해 선회 외측 후륜이 토우아웃(toe-out)으로 유도되는 경향이 있어 선회 안정성을 저하시키는 단점이 있다. However, the conventional CTBA has a disadvantage of lowering the turning stability because the turning outer rear wheel tends to be induced toe-out due to the lateral force during turning driving.

또한, 종래의 CTBA는 제동력에 의해서도 후륜이 토우아웃(toe-out)으로 유도되는 경향이 있어 조종성을 저하시키는 단점이 있다. In addition, the conventional CTBA has a disadvantage of lowering the maneuverability because the rear wheel tends to be induced toe-out even by the braking force.

본 발명의 실시 예는 트레일링 암의 후단부 외측에 접합되는 스핀들 브라켓이 평면상에서 4개의 곡면으로 이루어지는 가상의 요동축을 갖도록 하고, 트레일링 암에 대한 캐리어 좌면의 순간회전중심을 휠 센터의 후방 외측에 두어 제동력과 횡력에 대한 휠 타이어의 토우 특성을 토우 인으로 유도하여 차량의 제동 및 선회 성능을 향상시키는 차량용 커플드 토션 빔 액슬을 제공하고자 한다.In an embodiment of the present invention, the spindle bracket bonded to the outside of the rear end of the trailing arm has a virtual swing shaft consisting of four curved surfaces in a plane, and the instantaneous rotation center of the carrier seat with respect to the trailing arm is set to the rear outside of the wheel center. It is intended to provide a vehicle-coupled torsion beam axle that improves the braking and turning performance of the vehicle by inducing the tow characteristics of the wheel tire against braking force and lateral force to the toe in.

또한, 본 발명의 실시 예는 스핀들 브라켓이 접합되는 각 트레일링 암의 후단부 단면을 비대칭 마름모꼴로 형성하여 상기 스핀들 브라켓이 접합되는 트레일링 암 상의 브라켓 좌면의 순간회전중심을 휠 센터 하부 외측에 두어 횡력에 대한 휠 타이어의 캠버 특성을 네거티브 캠버로 제어하고, 이에 따른 캠버 스러스트 효과에 의한 측방향 추력과 타이어 접지면적을 확보하여 선회 핸들링 성능을 향상시키는 차량용 커플드 토션 빔 액슬을 제공하고자 한다.In addition, in an embodiment of the present invention, the rear end section of each trailing arm to which the spindle bracket is joined is formed in an asymmetric rhombus shape, and the instantaneous rotation center of the bracket seat on the trailing arm to which the spindle bracket is joined is placed outside the wheel center. It is intended to provide a vehicle-coupled torsion beam axle that improves turning handling performance by controlling the camber characteristics of wheel tires against lateral force with negative camber and securing lateral thrust and tire tread area by camber thrust effect.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차폭방향으로 배치되는 토션 빔, 상기 토션 빔의 양단에 각각 차체 길이방향으로 배치되는 양측 트레일링 암, 상기 양측 트레일링 암의 각 후단부에 구성되어 휠 타이어를 설치하기 위한 캐리어가 조립되는 스핀들 브라켓을 포함하는 커플드 토션 빔 액슬에 있어서, 상기 스핀들 브라켓은 일단부와 타단부가 각 트레일링 암의 후단부 외측에 각각 접합되는 전,후방 접합단으로 형성되고, 상기 전,후방 접합단으로부터 외측방향으로 서로 다른 경사각을 가지며 경사지게 절곡되어 전,후방 경사면이 형성되고, 스핀들을 통하여 상기 캐리어를 조립하도록 트레일링 암에 평행하게 상기 전,후방 경사면을 연결하여 캐리어 좌면이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 커플드 토션 빔 액슬이 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, a torsion beam disposed in the vehicle width direction, both trailing arms disposed at both ends of the torsion beam in the longitudinal direction of the vehicle body, and a wheel tire configured at each rear end of the both trailing arms In the coupled torsion beam axle comprising a spindle bracket to which a carrier for installing the carrier is assembled, the spindle bracket is formed with front and rear joint ends in which one end and the other end are respectively joined to the outside of the rear end of each trailing arm. The front and rear inclined surfaces are bent at different inclination angles outwardly from the front and rear joint ends to form front and rear inclined surfaces, and the front and rear inclined surfaces are connected in parallel to the trailing arm to assemble the carrier through a spindle. A vehicle-coupled torsion beam axle may be provided, characterized in that a carrier seating surface is formed.

또한, 상기 전,후방 경사면은 각 연장선의 교점이 휠 센터의 후방 외측에 위치하도록 각각의 경사각이 설정될 수 있다.In addition, the inclination angles of the front and rear inclined surfaces may be set so that the intersection of each extension line is located on the rear outside of the wheel center.

또한, 상기 전방 접합단과 전방 경사면은 상호 둔각의 제1 곡면으로 연결되고, 상기 후방 접합단과 후방 경사면은 상호 둔각의 제2 곡면으로 연결되고, 상기 전방 경사면과 캐리어 좌면은 상호 둔각의 제3 곡면으로 연결되고, 상기 후방 경사면과 캐리어 좌면은 상호 예각의 제4 곡면으로 연결될 수 있다.In addition, the front junction end and the front inclined surface are connected by a first curved surface of obtuse angle, the rear junction end and the rear inclined surface are connected by a second curved surface of obtuse angle, and the front inclined surface and the carrier seat surface are connected to a third curved surface of obtuse angle It is connected, and the rear inclined surface and the carrier seating surface may be connected to each other by a fourth curved surface having an acute angle.

또한, 상기 제1, 제2, 제3, 제4곡면은 상기 전,후방 접합단과 전,후방 경사면, 및 캐리어 좌면이 각각 연결되는 상대 면과의 사이에 상대 운동하도록 가상의 요동축으로 작용할 수 있다.In addition, the first, second, third, and fourth curved surfaces can act as virtual swing axes to move relative to each other between the front and rear joint ends and the front and rear inclined surfaces, and a mating surface to which the carrier seating surface is connected, respectively. have.

또한, 상기 제4 곡면은 내측에 폭방향으로 굽힘강성을 완화하기 위해 절개 가공된 곡선홈이 형성될 수 있다.In addition, the fourth curved surface may have a curved groove cut in order to relieve bending stiffness in the width direction.

또한, 상기 캐리어 좌면은 상기 스핀들이 설치되는 스핀들 홀과, 상기 스핀들 홀의 둘레에 캐리어를 조립하기 위한 복수개의 조립홀이 형성될 수 있다.Further, the carrier seating surface may have a spindle hole in which the spindle is installed, and a plurality of assembly holes for assembling the carrier around the spindle hole.

또한, 상기 양측 트레일링 암은 마름모꼴의 폐단면 형상으로 이루어지되, 외측면과 내측면은 수직방향으로 배치되는 수직면으로 형성되고, 상기 외측면과 내측면을 상부와 하부에서 연결하는 상면과 하면은 서로 다른 경사각으로 형성될 수 있다.In addition, the two trailing arms are formed in the shape of a closed cross-section of a rhombus, but the outer and inner surfaces are formed with vertical surfaces arranged in a vertical direction, and the upper and lower surfaces connecting the outer and inner surfaces from the upper and lower portions are It can be formed with different inclination angles.

또한, 상기 상면과 하면은 각 연장선의 교점이 휠 센터의 하부 외측에 위치하도록 각각의 경사각이 설정될 수 있다.In addition, the inclination angles of the upper and lower surfaces may be set so that the intersection of each extension line is located outside the lower part of the wheel center.

또한, 상기 내측면과 상면은 상호 예각의 제1 곡선 연결면으로 연결되고, 상기 상면과 외측면은 상호 둔각의 제2 곡선 연결면으로 연결되고, 상기 외측면과 하면은 상호 예각의 제3 곡선 연결면으로 연결되고, 상기 하면과 내측면은 상호 둔각의 제4 곡선 연결면으로 연결될 수 있다. In addition, the inner surface and the upper surface are connected by a first curved connection surface having an acute angle to each other, the upper surface and the outer surface are connected by a second curved connection surface having an obtuse angle, and the outer surface and the lower surface are connected by a third curve having an acute angle. It is connected by a connecting surface, and the lower surface and the inner surface may be connected by a fourth curved connecting surface having an obtuse angle.

또한, 상기 제1, 제3 곡선 연결면은 내측 일정구간에 굽힘강성을 완화하기 위해 절개 가공된 곡선홈이 형성될 수 있다.In addition, the first and third curved connection surfaces may have curved grooves cut in order to alleviate bending stiffness in an inner predetermined section.

본 발명의 실시 예는 트레일링 암의 후단부 외측에 접합되는 스핀들 브라켓이 평면상에서 4개의 곡면으로 이루어지는 가상의 요동축을 갖도록 형성하고, 트레일링 암에 대한 캐리어 좌면의 순간회전중심을 휠 센터의 후방 외측에 둠으로써, 제동력과 횡력에 대한 휠 타이어의 토우 특성을 토우 인으로 유도할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the spindle bracket joined to the outside of the rear end of the trailing arm is formed to have a virtual swing axis consisting of four curved surfaces in the plane, and the instantaneous rotation center of the seating surface of the carrier with respect to the trailing arm is set to the rear of the wheel center. By placing it on the outside, it is possible to induce the tow characteristics of the wheel tire against braking force and lateral force to the toe in.

이에 따라, 차량의 제동 및 선회 주행 시, 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, driving stability may be improved during braking and turning of the vehicle.

또한, 스핀들 브라켓이 접합되는 각 트레일링 암의 후단부 단면을 비대칭 마름모꼴로 형성하여 상기 스핀들 브라켓이 접합되는 트레일링 암 상의 외측면으로 이루어지는 브라켓 좌면의 순간회전중심을 휠 센터 하부 외측에 두어 횡력에 대한 휠 타이어의 캠버 특성을 네거티브 캠버로 제어할 수 있다.In addition, the rear end section of each trailing arm to which the spindle bracket is joined is formed in an asymmetrical rhombus shape, so that the instantaneous rotation center of the bracket seat made of the outer surface of the trailing arm to which the spindle bracket is joined is placed outside the wheel center to prevent lateral force. It is possible to control the camber characteristics of a wheel tire for a negative camber.

이에 따라, 캠버 스러스트 효과에 의한 측방향 추력과 타이어 접지면적을 확보하여 선회 핸들링 성능을 향상시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to improve the turning handling performance by securing the lateral thrust and the tire tread area due to the camber thrust effect.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 트레일링 암과 스핀들 브라켓의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 트레일링 암과 스핀들 브라켓의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 스핀들 브라켓의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 스핀들 브라켓의 조립 사시도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 스핀들 브라켓 조립부의 후방 사시도이다. 1 is a perspective view of a vehicle coupled torsion beam axle according to the prior art.
2 is a plan view of a trailing arm and a spindle bracket applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention.
3 is a rear view of a trailing arm and a spindle bracket applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a spindle bracket applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention.
5 is an assembled perspective view of a spindle bracket applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are rear perspective views of a spindle bracket assembly unit applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

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.However, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and regions. Done.

또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in order to clearly describe the embodiments of the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and in the following description, the names of the components are divided into first, second, etc., because the names of the components are the same. It is intended, and is not necessarily limited to the order.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 트레일링 암과 스핀들 브라켓의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 트레일링 암과 스핀들 브라켓의 배면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 스핀들 브라켓의 사시도이다.2 is a plan view of a trailing arm and a spindle bracket applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a trailing applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention. It is a rear view of the arm and the spindle bracket, and FIG. 4 is a perspective view of a spindle bracket applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬은 차폭방향으로 토션 빔(미도시)이 배치되고, 상기 토션 빔(미도시)의 양단에 각각 차체 길이방향으로 트레일링 암(10)이 구성된다.2 and 3, a torsion beam (not shown) is disposed in a vehicle width direction in a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention, and the torsion beam (not shown) is disposed at both ends of the torsion beam (not shown) in the longitudinal direction of the vehicle body. As a trailing arm 10 is configured.

양측 트레일링 암(10)의 각 후단부 외측에는 스핀들 브라켓(20)이 접합되어 휠 타이어(1)를 설치하기 위한 캐리어(미도시)가 장착된다.A spindle bracket 20 is bonded to the outer side of each rear end of the trailing arms 10 on both sides, and a carrier (not shown) for installing the wheel tire 1 is mounted.

도 4를 참조하면, 상기 스핀들 브라켓(20)은 일단부와 타단부가 각 트레일링 암(10)의 후단부 외측에 각각 접합되는 전방 접합단(F1)과 후방 접합단(F2)으로 형성된다. 또한, 상기 전방 접합단(F1)과 후방 접합단(F2)으로부터 외측방향으로 각각 전방 경사면(F3)과 후방 경사면(F4)이 서로 다른 경사각(θ1<θ2)을 가지며 경사지게 절곡되어 형성된다. Referring to FIG. 4, the spindle bracket 20 is formed of a front joint end (F1) and a rear joint end (F2), each of which one end and the other end are joined to the outside of the rear end of each trailing arm 10. . In addition, the front inclined surface F3 and the rear inclined surface F4, respectively, in an outward direction from the front bonding end F1 and the rear bonding end F2 are formed by bent obliquely with different inclination angles θ1<θ2.

또한, 상기 전방 경사면(F3)과 후방 경사면(F4)을 연결하여 상기 트레일링 암(10)에 평행하게 캐리어 좌면(F5)이 형성되는데, 상기 캐리어 좌면(F5)은 스핀들(미도시)을 통하여 상기 캐리어(미도시)가 조립된다. In addition, a carrier seating surface F5 is formed parallel to the trailing arm 10 by connecting the front inclined surface F3 and the rear inclined surface F4, and the carrier seating surface F5 is through a spindle (not shown). The carrier (not shown) is assembled.

여기서, 상기 캐리어 좌면(F5)에는 상기 스핀들이 설치되는 스핀들 홀(H1)과, 상기 스핀들 홀(H1)의 둘레에 캐리어를 조립하기 위한 4개의 조립홀(H2)이 형성된다. Here, a spindle hole H1 in which the spindle is installed, and four assembly holes H2 for assembling a carrier around the spindle hole H1 are formed in the carrier seating surface F5.

도 2를 참조하면, 상기 전방 경사면(F3)과 후방 경사면(F4)은 각 연장선(L1,L2)의 교점(P1)이 휠 센터(WC)의 후방 외측에 위치하도록 각각의 경사각(θ1,θ2)이 설정된다. Referring to FIG. 2, the front inclined surface F3 and the rear inclined surface F4 have respective inclination angles θ1, θ2 so that the intersection point P1 of each extension line L1 and L2 is located at the rear outside of the wheel center WC. ) Is set.

이때, 상기 전방 경사면(F3)과 후방 경사면(F4)의 각 연장선(L1,L2)의 교점(P1)은 상기 트레일링 암(10)에 대한 캐리어 좌면(F5)의 순간회전중심이 된다. At this time, the intersection point P1 of the extension lines L1 and L2 of the front inclined surface F3 and the rear inclined surface F4 becomes the instantaneous rotation center of the carrier seating surface F5 with respect to the trailing arm 10.

이러한 스핀들 브라켓(20)은 상기 전방 접합단(F1)과 전방 경사면(F3)이 상호 둔각(α1)의 제1 곡면(CF1)으로 연결되고, 상기 후방 접합단(F2)과 후방 경사면(F4)이 상호 둔각(α2)의 제2 곡면(CF2)으로 연결된다. 또한, 상기 전방 경사면(F3)과 캐리어 좌면(F5)이 상호 둔각(α3)의 제3 곡면(CF3)으로 연결되고, 상기 후방 경사면(F4)과 캐리어 좌면(F5)이 상호 예각(α4)의 제4 곡면(CF4)으로 연결된다. In this spindle bracket 20, the front bonding end F1 and the front inclined surface F3 are connected by a first curved surface CF1 having an obtuse angle α1, and the rear bonding end F2 and the rear inclined surface F4 It is connected by the second curved surface CF2 of this mutual obtuse angle α2. In addition, the front inclined surface F3 and the carrier seating surface F5 are connected by a third curved surface CF3 having an obtuse angle α3, and the rear inclined surface F4 and the carrier seating surface F5 have a mutual acute angle α4. It is connected to the fourth curved surface CF4.

상기 제1, 제2, 제3, 제4 곡면(CF1,CF2,CF3,CF4)은 상기 전방 접합단(F1), 후방 접합단(F2), 전방 경사면(F3), 후방 경사면(F4), 및 캐리어 좌면(F5)이 각각 연결되는 상대 면과의 사이에 상대 운동이 가능하도록 가상의 요동축으로 작용하게 된다. The first, second, third, and fourth curved surfaces CF1, CF2, CF3, and CF4 include the front joint F1, the rear joint F2, the front slope F3, the rear slope F4, And the carrier seating surface (F5) acts as a virtual swing axis to enable relative motion between the mating surfaces to which each is connected.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 스핀들 브라켓의 조립 사시도이다.5 is an assembled perspective view of a spindle bracket applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 제4 곡면(CF4)은 예각(α4)으로 굽어져 형성됨에 따라 후방 경사면(F4)과 캐리어 좌면(F5) 사이의 굽힘 강성이 상대적으로 크게 형성됨으로, 내측에 폭방향으로 굽힘 강성을 완화하기 위한 절개 가공된 곡선홈(G)이 가공된다.5, the fourth curved surface CF4 is formed to be bent at an acute angle α4, so that the bending stiffness between the rear inclined surface F4 and the carrier seating surface F5 is relatively large. In order to relieve the bending stiffness, the curved groove G is processed.

그리고 도 3을 참조하면, 상기 양측 트레일링 암(10)은 마름모꼴의 폐단면 형상으로 이루어지는데, 상기 스핀들 브라켓(20)이 설치되는 후단부 단면을 기준으로 외측면(F11)과 내측면(F12)은 수직방향으로 배치되는 수직면으로 형성되고, 상기 외측면(F11)과 내측면(F12)을 상부와 하부에서 연결하는 상면(F13)과 하면(F14)은 수평선에 대하여 서로 다른 경사각(θ13>θ14)으로 형성된다. And, referring to FIG. 3, the trailing arms 10 on both sides have a rhombic closed cross-sectional shape, and the outer surface F11 and the inner surface F12 are based on the rear end cross-section where the spindle bracket 20 is installed. ) Is formed as a vertical surface arranged in a vertical direction, and the upper surface F13 and the lower surface F14 connecting the outer surface F11 and the inner surface F12 from the upper and lower sides have different inclination angles with respect to the horizontal line (θ13> θ14).

또한, 상기 상면(F13)과 하면(F14)은 각 연장선(L3)(L4)의 교점(P2)이 휠 센터(WC)의 하부 외측에 위치하도록 각각의 경사각(θ13,θ14)이 설정된다. In addition, each of the inclination angles θ13 and θ14 is set so that the intersection point P2 of each extension line L3 and L4 is located on the lower outside of the wheel center WC in the upper surface F13 and the lower surface F14.

이때, 상기 상면(F13)과 하면(F14)의 각 연장선(L3)(L4)의 교점(P2)은 상기 스핀들 브라켓(20)이 접합되는 트레일링 암(10) 상의 브라켓 좌면인 외측면(F11)의 순간회전중심이 된다. At this time, the intersection (P2) of each extension line (L3) (L4) of the upper surface (F13) and the lower surface (F14) is the outer surface (F11), which is the bracket seating surface on the trailing arm 10 to which the spindle bracket 20 is joined. ) Becomes the instantaneous rotation center.

이러한 트레일링 암(10)은 상기 내측면(F12)과 상면(F13)이 상호 예각(α11)의 제1 곡선 연결면(CF11)으로 연결되고, 상기 상면(F13)과 외측면(F11)이 상호 둔각(α12)의 제2 곡선 연결면(CF12)으로 연결된다. 또한, 상기 외측면(F11)과 하면(F14)이 상호 예각(α13)의 제3 곡선 연결면(CF13)으로 연결되고, 상기 하면(F14)과 내측면(F12)이 상호 둔각(α14)의 제4 곡선 연결면(CF14)으로 연결된다. In this trailing arm 10, the inner surface F12 and the upper surface F13 are connected by a first curved connection surface CF11 having an acute angle α11, and the upper surface F13 and the outer surface F11 are It is connected by a second curved connection surface CF12 having an obtuse angle α12. In addition, the outer surface (F11) and the lower surface (F14) are connected by a third curved connection surface (CF13) having an acute angle (α13), and the lower surface (F14) and the inner surface (F12) are mutually obtuse angle (α14). It is connected by the fourth curved connection surface CF14.

도 6과 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 커플드 토션 빔 액슬에 적용되는 스핀들 브라켓 조립부의 후방 사시도이다.6 and 7 are rear perspective views of a spindle bracket assembly unit applied to a vehicle coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention.

도 6과 도 7을 참조하면, 상기 제1 곡선 연결면(CF11)과 제3 곡선 연결면(CF13)은 제2 곡선 연결면(CF12)과 제4 곡선 연결면(CF14)과 달리 예각(α11)(α13)으로 굽어져 형성됨에 따라 굽힘 강성이 상대적으로 크게 형성됨으로, 내측 일정구간에 굽힘강성을 완화하기 위해 절개 가공된 곡선홈(G)이 가공된다. 6 and 7, the first curved connection surface CF11 and the third curved connection surface CF13 have an acute angle α11 unlike the second curved connection surface CF12 and the fourth curved connection surface CF14. ) (α13), the bending stiffness is relatively large as it is formed, and the incision-processed curved groove (G) is machined to alleviate the bending stiffness in a certain inner section.

따라서 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬은, 도 2에서 도시된 바와 같이, 양측 트레일링 암(10)의 각 후단부 외측에 접합되는 스핀들 브라켓(20)이 평면상에서 제1, 제2, 제3, 제4 곡면(CF1,CF2,CF3,CF4)으로 이루어지는 가상의 요동축을 통하여 4절 링크와 같이 작동하면서, 트레일링 암(10)에 대한 캐리어 좌면(F5)의 순간회전중심(즉, P1 점)이 휠 센터(WC) 후방 외측에 위치하도록 성형되어 주행 중, 제동력이 작용하거나, 선회 주행 시, 횡력에 대한 후륜측 선회 외륜의 토우 특성을 토우 인(toe-in)으로 유도하여 제동 및 선회 주행 시, 주행 안정성을 향상시킨다. Therefore, the coupled torsion beam axle according to the embodiment of the present invention as described above, as shown in Figure 2, the spindle brackets 20 joined to the outer side of each rear end of the trailing arms 10 on both sides in a plane The first, second, third, and fourth curved surfaces (CF1, CF2, CF3, CF4) operate like a four-section link through a virtual swing axis, and the carrier seating surface (F5) relative to the trailing arm (10) The instantaneous rotation center (i.e., point P1) is formed to be located at the rear and outer side of the wheel center (WC), so that the toe characteristics of the rear wheel turning outer ring against the lateral force during driving, braking force, or turning driving are toe-in. in) to improve driving stability when braking and turning.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 스핀들 브라켓(20)이 접합되는 각 트레일링 암(10)의 후단부 단면을 비대칭 마름모꼴로 형성하여 상기 스핀들 브라켓(20)이 접합되는 트레일링 암(10) 상의 외측면(F11)으로 이루어지는 브라켓 좌면의 순간회전중심을 휠 센터(WC) 하부 외측에 두어 선회 주행 시, 횡력에 대한 후륜측 선회 외륜의 캠버 특성을 네거티브 캠버로 제어한다. In addition, the coupled torsion beam axle according to the embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, by forming the rear end cross section of each trailing arm 10 to which the spindle bracket 20 is joined in an asymmetrical rhombus. The instantaneous rotation center of the bracket seat consisting of the outer surface F11 on the trailing arm 10 to which the spindle bracket 20 is joined is placed on the lower outer side of the wheel center WC to prevent lateral force from the rear wheel turning outer ring. The camber characteristics are controlled by negative camber.

이러한 네거티브 캠버 제어로, 후륜측 선회 외륜은 캠버 스러스트 효과에 의한 측방향 추력과 타이어 접지면적을 확보하여 선회 핸들링 성능을 더욱 향상시킨다. With such negative camber control, the rear wheel-side turning outer ring secures lateral thrust and tire tread area due to the camber thrust effect, further improving the turning handling performance.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬은 상기 스핀들 브라켓(20)과 트레일링 암(10)의 단면 두께의 변화를 통해 차량의 사양별로 상이하게 작용하는 제동력과 횡력에 대하여 안정적으로 토우인(toe-in)과 네거티브 캠버로 제어하여 후륜의 거동특성을 조절할 수 있으며, 차량의 직진 주행성과 선회 안정성을 확보할 수 있다.In addition, the coupled torsion beam axle according to an embodiment of the present invention stably against braking force and lateral force acting differently according to vehicle specifications through a change in cross-sectional thickness of the spindle bracket 20 and trailing arm 10. By controlling the toe-in and negative camber, the behavioral characteristics of the rear wheels can be adjusted, and the vehicle's straight-line driving and turning stability can be secured.

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.One embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment, and is easily changed by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains from the embodiment of the present invention. It includes all changes to the extent deemed acceptable.

1: 휠 타이어
10: 트레일링 암
20: 스핀들 브라켓
F1: 전방 접합단
F2: 후방 접합단
F3: 전방 경사면
F4: 후방 경사면
F5; 캐리어 좌면
H1: 스핀들 홀
H2: 조립홀
WC: 휠 센터
CF1, CF2, CF3, CF4: 제1, 제2, 제3, 제4 곡면
G: 곡선홈
F11: 외측면
F12: 내측면
F13: 상면
F14: 하면
CF11, CF12, CF13, CF14: 제1, 제2, 제3, 제4 곡선 연결면1: wheel tire
10: trailing arm
20: spindle bracket
F1: front junction
F2: rear junction
F3: front slope
F4: rear slope
F5; Carrier bearing surface
H1: spindle hole
H2: Assembly hole
WC: Wheel Center
CF1, CF2, CF3, CF4: 1st, 2nd, 3rd, 4th curved surfaces
G: Curved groove
F11: outer side
F12: inner side
F13: top
F14: if
CF11, CF12, CF13, CF14: 1st, 2nd, 3rd, 4th curved connection surfaces

Claims (10)

차폭방향으로 배치되는 토션 빔, 상기 토션 빔의 양단에 각각 차체 길이방향으로 배치되는 양측 트레일링 암, 상기 양측 트레일링 암의 각 후단부에 구성되어 휠 타이어를 설치하기 위한 캐리어가 조립되는 스핀들 브라켓을 포함하는 커플드 토션 빔 액슬에 있어서,
상기 스핀들 브라켓은
일단부와 타단부가 각 트레일링 암의 후단부 외측에 각각 접합되는 전,후방 접합단으로 형성되고,
상기 전,후방 접합단으로부터 외측방향으로 서로 다른 경사각을 가지며 경사지게 절곡되어 전,후방 경사면이 형성되고,
스핀들을 통하여 상기 캐리어를 조립하도록 트레일링 암에 평행하게 상기 전,후방 경사면을 연결하여 캐리어 좌면이 형성되며,
상기 전방 접합단과 전방 경사면은 상호 둔각의 제1 곡면으로 연결되고, 상기 후방 접합단과 후방 경사면은 상호 둔각의 제2 곡면으로 연결되고, 상기 전방 경사면과 캐리어 좌면은 상호 둔각의 제3 곡면으로 연결되고, 상기 후방 경사면과 캐리어 좌면은 상호 예각의 제4 곡면으로 연결되는 차량용 커플드 토션 빔 액슬.Spindle brackets configured at the rear ends of the torsion beams arranged in the width direction of the vehicle, the trailing arms on both ends of the torsion beams arranged in the longitudinal direction of the vehicle body, and the rear ends of the trailing arms on both sides of the torsion beams and assembled with a carrier for installing wheel tires In the coupled torsion beam axle comprising a,
The spindle bracket is
One end and the other end are formed of front and rear joints that are joined to the outside of the rear end of each trailing arm,
The front and rear junction ends have different inclination angles outwardly and are bent obliquely to form front and rear inclined surfaces,
The carrier seating surface is formed by connecting the front and rear inclined surfaces parallel to the trailing arm to assemble the carrier through a spindle,
The front junction end and the front inclined surface are connected by a first curved surface having an obtuse angle, the rear junction end and the rear inclined surface are connected by a second curved surface having an obtuse angle, and the front inclined surface and the carrier seating surface are connected by a third curved surface having an obtuse angle, And a vehicle coupled torsion beam axle connected to the rear inclined surface and the carrier seat by a fourth curved surface having an acute angle. 제1항에 있어서,
상기 전,후방 경사면은
각 연장선의 교점이 휠 센터의 후방 외측에 위치하도록 각각의 경사각이 설정되는 차량용 커플드 토션 빔 액슬.The method of claim 1,
The front and rear slopes are
A coupled torsion beam axle for a vehicle whose inclination angle is set so that the intersection of each extension line is located at the rear and outside of the wheel center. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3, 제4곡면은
상기 전,후방 접합단과 전,후방 경사면, 및 캐리어 좌면이 각각 연결되는 상대 면과의 사이에 상대 운동하도록 가상의 요동축으로 작용하는 차량용 커플드 토션 빔 액슬.The method of claim 1,
The first, second, third, and fourth curved surfaces are
A coupled torsion beam axle for a vehicle that acts as a virtual swing axis so as to move relative to the front and rear junction ends and a counter surface to which the front and rear inclined surfaces are connected, respectively. 제1항에 있어서,
상기 제4 곡면은
내측에 폭방향으로 굽힘강성을 완화하기 위해 절개 가공된 곡선홈이 형성되는 차량용 커플드 토션 빔 액슬. The method of claim 1,
The fourth curved surface is
A vehicle-coupled torsion beam axle with a curved groove cut inside to relieve bending stiffness in the width direction. 제1항에 있어서,
상기 캐리어 좌면은
상기 스핀들이 설치되는 스핀들 홀과, 상기 스핀들 홀의 둘레에 캐리어를 조립하기 위한 복수개의 조립홀이 형성되는 차량용 커플드 토션 빔 액슬.The method of claim 1,
The carrier seating surface is
A vehicle coupled torsion beam axle having a spindle hole in which the spindle is installed, and a plurality of assembly holes for assembling a carrier around the spindle hole. 제1항에 있어서,
상기 양측 트레일링 암은
마름모꼴의 폐단면 형상으로 이루어지되, 외측면과 내측면은 수직방향으로 배치되는 수직면으로 형성되고, 상기 외측면과 내측면을 상부와 하부에서 연결하는 상면과 하면은 서로 다른 경사각으로 형성되는 차량용 커플드 토션 빔 액슬.The method of claim 1,
The two trailing arms are
A vehicle couple formed in a shape of a closed cross section of a rhombus, wherein the outer surface and the inner surface are formed as vertical surfaces arranged in a vertical direction, and the upper surface and the lower surface connecting the outer surface and the inner surface from the upper and lower sides are formed at different angles of inclination De torsion beam axle. 제7항에 있어서,
상기 상면과 하면은
각 연장선의 교점이 휠 센터의 하부 외측에 위치하도록 각각의 경사각이 설정되는 차량용 커플드 토션 빔 액슬.The method of claim 7,
The upper and lower surfaces are
A coupled torsion beam axle for a vehicle whose inclination angle is set so that the intersection of each extension line is located on the lower outside of the wheel center. 제7항에 있어서
상기 내측면과 상면은 상호 예각의 제1 곡선 연결면으로 연결되고, 상기 상면과 외측면은 상호 둔각의 제2 곡선 연결면으로 연결되고, 상기 외측면과 하면은 상호 예각의 제3 곡선 연결면으로 연결되고, 상기 하면과 내측면은 상호 둔각의 제4 곡선 연결면으로 연결되는 차량용 커플드 토션 빔 액슬.According to claim 7
The inner surface and the upper surface are connected by a first curved connection surface having an acute angle, the upper surface and the external surface are connected by a second curved connection surface having an obtuse angle, and the outer surface and the lower surface are connected by a third curved connection surface having an acute angle A coupled torsion beam axle for a vehicle, which is connected to each other by a fourth curved connection surface having an obtuse angle between the lower surface and the inner surface. 제1항에 있어서,
상기 제1, 제3 곡선 연결면은
내측 일정구간에 굽힘강성을 완화하기 위해 절개 가공된 곡선홈이 형성되는 차량용 커플드 토션 빔 액슬. The method of claim 1,
The first and third curved connection surfaces are
A vehicle-coupled torsion beam axle in which a curved groove is cut in order to relieve bending stiffness in a certain area inside.
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