KR20020051738A - Torsion bar type trunnion tandem suspension - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 주로 대형트럭 등에 사용되는 리어 서스펜션에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트러니언(TRUNNION) 방식의 탠덤(TANDEM) 서스펜션에서 롤링을 제어하기 위한 스태빌라이저 기능을 부가한 리어 서스펜션에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear suspension mainly used for a large truck, and more particularly, to a rear suspension having a stabilizer function for controlling rolling in a TANDN suspension of a trunnion type.
종래의 트러니언 방식의 탠덤 서스펜션은 도 1에 도시된 바와 같이 차체의 프레임(100)에 고정되는 트러니언베이스(102)와, 상기 트러니언베이스(102)에 설치되는 트러니언축(104)과, 상기 트러니언베이스(102)에 스프링축(106)으로 회전가능하게 설치되는 로워새들(108)과, 상기 로워새들(108)에 장착되는 리프스프링(110)과, 상기 리프스프링(110)에 장착되는 전후방차축(112a,112b)을 상기 트러니언베이스(102) 또는 프레임(100)에 대해 지지하는 레디어스로드(114)로 구성되어 있다.The conventional trunnion tandem suspension includes a trunnion base 102 fixed to the frame 100 of the vehicle body as shown in FIG. 1, and a trunnion shaft 104 installed at the trunnion base 102. Lower rollers (108) rotatably installed on the trunnion base (102) by a spring shaft (106), leaf springs (110) mounted on the lower birds (108), and on the leaf springs (110). The front and rear axles 112a and 112b to be mounted are composed of a radial rod 114 supporting the trunnion base 102 or the frame 100.
상기한 바와 같이 구성된 트러니언 방식의 탠덤 서스펜션은 상기 리프스프링(110)이 하중을 지탱하고 지면으로부터 발생된 진동 및 충격을 흡수하여 차량의 보디나 승객 및 화물에 충격이 직접적으로 전달되지 못하도록 한다.The trunnion tandem suspension configured as described above prevents the leaf spring 110 from supporting the load and absorbing vibrations and shocks generated from the ground so that the impact is not directly transmitted to the vehicle body, passengers or cargo.
여기서, 상기 차축(112a,112b)은 상기 로워새들(108)과 함께 상기스프링축(106)을 중심으로 요동할 수 있도록 되어 있는 바, 이를 상기 레디어스로드(114)가 억제하면서 지지하여 차축(112a,112b)의 불규칙한 진동을 억제하여 안정된 주행을 할 수 있도록 하며 차축(112a,112b)의 회전운동을 억제한다.Here, the axles (112a, 112b) is to be able to swing around the spring shaft (106) with the lowerbirds (108), the radial rod (114) is supported while supporting the axle ( Suppressing irregular vibration of 112a and 112b enables stable running and suppresses rotational movement of the axles 112a and 112b.
즉, 양쪽의 차축(112a,112b) 중 한쪽의 차축만 상측으로 밀릴 때에는 상기 레디어스로드(114)가 링크 역할을 하면서 상기 리프스프링(110)이 장착된 로워새들(108)을 상기 스프링축(106)을 회전축으로 하여 회전시키므로 나머지 한쪽의 차축은 아래방향으로 이동되면서 양 차축(112a,112b)에 하중이 균일하게 작용하도록 균형을 잡는 이퀄라이저 역할을 하게 되며, 양 차축(112a,112b)이 모두 상측으로 힘을 받는 경우에는 상기 레디어스로드(114)는 상기 리프스프링(110)에 의해 완충작용이 원활하게 이루어질 수 있도록 양 차축(112a,112b)을 지지하게 되는 것이다.That is, when only one axle of both axles 112a and 112b is pushed upward, the radial rod 114 acts as a link, and the lower saddle 108 on which the leaf spring 110 is mounted is connected to the spring shaft ( Since the rotating shaft 106 is rotated, the other one of the axles moves downward, and serves as an equalizer for balancing the load on both axles 112a and 112b so that the load acts uniformly, and both axles 112a and 112b are both. In the case of receiving upward force, the radial rod 114 is to support both axles 112a and 112b so that the buffer spring is smoothly cushioned by the leaf spring 110.
그런데, 상기한 바와 같이 구성되어 작동되는 트러니언방식의 탠덤 서스펜션의 경우에는 상기한 바와 같이 양 차축(112a,112b)의 전후 방향 불균형에 대해서는 이퀄라이저 기능을 수행하지만 차축(112a,112b)의 좌우방향에서 일어나는 롤링의 경우에는 이를 억제할 별도의 기구가 마련되어 있지 않은 실정이다.However, in the case of the trunnion tandem suspension configured and operated as described above, the equalizer function is performed for the forward and rearward imbalance of both axles 112a and 112b as described above, but the left and right directions of the axles 112a and 112b are performed. In the case of rolling in the situation does not have a separate mechanism to suppress this.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 통상의 경우와 같이 스태빌라이저를 설치하여 차축(112a,112b)의 양단에서 발생되는 힘의 불균형을 조절하는 방법이 흔히 사용되지만, 종래의 트러니언방식의 탠덤 서스펜션의 구조상 그 설치에는 많은 추가 부품이 필요하고 장착공간상의 제약 등으로 실질적인 대책이 되지 못하는 실정이다.In order to solve such a problem, a method of adjusting a force imbalance generated at both ends of the axles 112a and 112b by installing a stabilizer as in a usual case is commonly used, but the structure of the conventional trunnion tandem suspension is installed. There is a lot of additional parts required in the actual situation due to constraints in the mounting space is not possible.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 트러니언 방식의 탠덤 서스펜션에서 전후 차축의 이퀄라이저 기능과 아울러 차축의 좌우 롤링을 제어하는 스태빌라이저 기능을 모두 제공하여 보다 안정적인 주행상태를 확보할 수 있도록 하는 토션바 타입의 트러니언 탠덤 서스펜션을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, in the trunnion tandem suspension to provide both the equalizer function of the front and rear axles and the stabilizer function for controlling the left and right rolling of the axle to ensure a more stable running state Its purpose is to provide a torsion bar type trunnion tandem suspension.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 토션바 타입의 트러니언 탠덤 서스펜션은 프레임에 연결되는 트러니언베이스에 회전축이 지지되며 상기 회전축을 중심축으로 하는 베벨기어가 일단에 형성되고 타단은 차축의 좌우에 연결되는 전방좌측리액션로드, 전방우측리액션로드, 후방좌측리액션로드 및 후방우측리액션로드와;Torsion bar type trunnion tandem suspension of the present invention for achieving the object as described above is supported on the trunnion base connected to the frame, the bevel gear is formed on one end and the other end of the axles A front left side action rod, a front right side action rod, a rear left side action rod and a rear right side action rod connected to the left and right sides;
양단에 베벨기어가 형성되어 상기 전방좌측리액션로드와 후방좌측리액션로드를 연결하는 좌측토션바 및 상기 전방우측리액션로드와 후방우측리액션로드를 연결하는 우측토션바와;Bevel gears are formed at both ends, the left torsion bar connecting the front left reaction rod and the rear left reaction rod, and the right torsion bar connecting the front right reaction rod and the rear right reaction rod;
상기 좌측토션바와 우측토션바에 베벨기어로 연결되는 전방토션바 및 후방토션바를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The left torsion bar and the right torsion bar is characterized in that it comprises a front torsion bar and a rear torsion bar connected to the bevel gear.
도 1은 종래 기술에 의한 트러니언 탠덤 서스펜션의 구조도,1 is a structural diagram of a trunnion tandem suspension according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 토션바 타입의 트러니언 탠덤 서스펜션의 요부를 도시한 정면도,Figure 2 is a front view showing the main portion of the torsion bar type trunnion tandem suspension according to the present invention,
도 3은 본 발명 서스펜션의 요부를 도시한 평면도,3 is a plan view showing the main parts of the present invention suspension,
도 4는 본 발명 서스펜션의 한쪽 차축이 상승될 때의 작동을 도시한 상태도,Figure 4 is a state diagram showing the operation when one axle of the suspension of the present invention is raised,
도 5는 본 발명 서스펜션의 양쪽 차축이 상승될 때의 작동을 도시한 상태도,5 is a state diagram showing the operation when both axles of the suspension of the present invention is raised,
도 6은 본 발명 서스펜션의 차축 한쪽이 상승될 때의 작동을 도시한 상태도이다.Figure 6 is a state diagram showing the operation when one of the axle of the suspension of the present invention is raised.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1: 전방좌측리액션로드2: 전방우측리액션로드1: front left action rod 2: front right action rod
3: 후방좌측리액션로드4: 후방우측리액션로드3: rear left action rod 4: rear right action rod
5: 좌측토션바6: 우측토션바5: Left torsion bar 6: Right torsion bar
7: 전방토션바8: 후방토션바7: Front torsion bar 8: Rear torsion bar
9: 베어링10, 102: 트러니언베이스9: bearing 10, 102: trunnion base
100: 프레임104: 트러니언샤프트100: frame 104: trunnion shaft
108: 로워새들110: 리프스프링108: lower saddle 110: leaf spring
112a: 전방차축112b: 후방차축112a: front axle 112b: rear axle
B: 베벨기어DB: 더블베벨기어B: Bevel Gear DB: Double Bevel Gear
L: 리액션로드(1,2,3,4)의 통칭S: 회전축L: Common name for reaction rods 1, 2, 3, and 4 S: Rotating shaft
T: 토션바(5,6,7,8)의 통칭T: general name of torsion bar (5,6,7,8)
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다. 아울러 종래 기술의 설명에서 사용되었던 부품과 동일한 부품의 명칭 및 부호는 동일한 것을 사용하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the names and signs of the same parts as those used in the description of the prior art will be used the same.
도 2 및 도 3은 본 발명 토션바 타입의 트러니언 탠덤 서스펜션 구조의 요부를 개략적으로 도시한 것으로서, 종래의 구성과 동일한 트러니언축(104), 로워새들(108) 및 리프스프링(110) 등은 생략하고 본 발명의 요부인 토션바(T)의 설치상태를 위주로 그 개념을 도시한 바, 종래와 달라진 점이라면 종래의 래디어스로드(114)를 설치하지 않고 다수의 리액션로드(L)와 토션바(T)로 대체하였다는 점이다.2 and 3 schematically show the main part of the trunnion tandem suspension structure of the torsion bar type of the present invention, and the same trunnion shaft 104, lower saddle 108 and leaf spring 110, and the like as in the conventional configuration. The concept of the torsion bar (T), which is the main part of the present invention, is omitted, and the concept of the torsion bar (T) is different from the conventional one. Is replaced by a bar (T).
상기 리액션로드(L)와 토션바(T)의 설치상태를 구체적으로 설명하면, 차체의 프레임(100)에 연결되고 트러니언축(104)을 지지하도록 되어 있는 트러니언베이스(10)에 그 회전축(S)이 지지되며 상기 회전축(S)을 중심축으로 하는 베벨기어(B)가 일단에 형성되고 타단은 차축(112a,112b)의 좌우에 각각 연결되는 전방좌측리액션로드(1), 전방우측리액션로드(2), 후방좌측리액션로드(3) 및 후방우측리액션로드(4)가 설치되고, 상기 네 리액션로드(L)의 연결은 먼저 전후의 리액션로드간을 양측의 토션바로 연결하고, 상기 토션바들을 다시 전후의 토션바로 연결한 구조이다.Specifically, the installation state of the reaction rod (L) and the torsion bar (T), the rotation shaft is connected to the trunnion base (10) which is connected to the frame 100 of the vehicle body and supports the trunnion shaft (104) (S) is supported and the front left action rod (1), the front right side is formed with a bevel gear (B) having a central axis of the rotating shaft (S) at one end and connected to the left and right of the axles (112a, 112b), respectively. A reaction rod 2, a rear left reaction rod 3 and a rear right reaction rod 4 are installed, and the four reaction rods L are connected to each other by a torsion bar between the front and rear reaction rods. The torsion bar is connected to the torsion bar before and after.
즉, 상기 전방좌측리액션로드(1)와 후방좌측리액션로드(3)는 양단에 베벨기어(B)가 형성된 좌측토션바(5)로 연결되고, 상기 전방우측리액션로드(2)와 후방우측리액션로드(4)는 우측토션바(6)로 연결되며, 상기 좌측토션바(5)와 우측토션바(6)에는 다시 베벨기어(B)로 연결되는 전방토션바(7) 및 후방토션바(8)가 설치된 것이다.That is, the front left side action rod 1 and the rear left side action rod 3 are connected by a left torsion bar 5 having bevel gears B formed at both ends, and the front right side action rod 2 and the rear right side action. The rod 4 is connected to the right torsion bar 6, and the front torsion bar 7 and the rear torsion bar 7 are connected to the left torsion bar 5 and the right torsion bar 6 again by bevel gears B. 8) is installed.
여기서, 상기 좌측토션바(5)와 우측토션바(6)의 경우에는 상기리액션로드들(L) 간의 회전방향을 적절히 맞추기 위해 일방에 베벨기어가 겹쳐진 더블베벨기어(DB)를 형성하여 구성함으로써, 상기 후방좌측리액션로드(3) 및 후방우측리액션로드(4)의 회전방향이 상기 전방좌측리액션로드(1) 및 전방우측리액션로드(2)의 회전방향과 같아지도록 하였다.Here, in the case of the left torsion bar 5 and the right torsion bar 6, by forming a double bevel gear (DB) in which the bevel gear is overlapped on one side in order to properly match the rotation direction between the reaction rod (L) The rotational direction of the rear left side action rod 3 and the rear right side action rod 4 is the same as that of the front left side action rod 1 and the front right side action rod 2.
아울러, 도면에는 상기 각 회전축(S) 및 토션바(T)의 회전을 가이드하기 위한 베어링이 표현되어 있고, 상기한 바와 같은 구성은 상하 이중으로 구성되어 있다(도 2참조).In addition, in the figure, a bearing for guiding the rotation of each of the rotation shafts S and the torsion bar T is represented, and the configuration as described above is configured up and down double (see FIG. 2).
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 도 4를 참조하여 전방의 차축(112a)이 상승하는 경우의 작동을 살펴보면, 전방의 차축(112a)이 상승됨에 따라서, 여기에 연결되어 있는 전방좌측리액션로드(1)와 전방우측리액션로드(2)는 상기 트러니언베이스(10)에 고정된 회전축(S)을 중심으로 회전되면서 베벨기어(B)를 회전시키게 되고, 이 회전력은 다시 좌측토션바(5)와 우측토션바(6)를 경유하여 상기 후방좌측리액션로드(3)와 후방우측리액션로드(4)를 아래쪽으로 회전시킨다.First, referring to FIG. 4, when the front axle 112a is raised, the operation of the front axle 112a as the front axle 112a is raised, the front left action rod 1 and the front right action rod connected thereto are shown. (2) rotates the bevel gear (B) while rotating about the rotation axis (S) fixed to the trunnion base (10), the rotational force is again the left torsion bar (5) and the right torsion bar (6) The rear left side action rod (3) and the rear right side action rod (4) is rotated downward.
따라서, 상기 후방좌측리액션로드(3)와 후방우측리액션로드(4)에 연결된 후방의 차축(112b)은 하향하여 하중을 더 받게 되어 전방의 차축(112a)과 균형을 이루게 되는 바, 종래의 이퀄라이저 기능이 수행되는 것이다.Accordingly, the rear axle 112b connected to the rear left action rod 3 and the rear right action rod 4 is downwardly subjected to a further load to be balanced with the front axle 112a, which is a conventional equalizer. The function is performed.
물론, 상기한 바와 같은 이퀄라이저 동작은 상기 설명한 경우와는 달리 후방의 차축(112b)이 상승되는 경우에도 마찬가지의 원리로서 작동된다.Of course, the equalizer operation as described above operates on the same principle even when the rear axle 112b is raised, unlike the case described above.
다음, 전후의 양 차축(112a,112b)이 동시에 상측으로 힘을 받아 이동되는 경우를 도 5를 참조하여 살펴보면, 상기 전방좌측리액션로드(1)와 전방우측리액션로드(2)의 회전방향은 후방좌측리액션로드(3)와 후방우측리액션로드(4)의 회전방향과 반대방향으로서 상기와 같은 회전방향을 가진 회전력을 양단의 베벨기어(B) 및 더블베벨기어(DB)로부터 전달받는 좌측토션바(5) 및 우측토션바(6)는 양단이 서로 반대방향으로 회전되도록 하는 회전력을 받아 비틀려지면서 탄성력을 제공하게 된다.Next, referring to FIG. 5, the front and rear axles 112a and 112b are simultaneously moved upward by force, and the rotation directions of the front left side action rod 1 and the front right side action rod 2 are rearward. Left torsion bar that receives the rotational force with the above-mentioned rotational direction from the bevel gear (B) and the double bevel gear (DB) at both ends in a direction opposite to the rotation direction of the left reaction rod (3) and the rear right reaction rod (4). (5) and the right torsion bar (6) is twisted in response to the rotational force so that both ends are rotated in the opposite direction to provide an elastic force.
따라서, 이 경우에는 상기와 같은 좌측토션바(5) 및 우측토션바(6)에서 제공하는 탄성력이 상기 리액션로드들(L)을 통해 양 차축(112a,112b)에 전달되어 리프스프링(110)과 함께 차륜으로부터 전해지는 충격을 흡수 완화하는 역할을 수행하게 된다.Therefore, in this case, the elastic force provided by the left torsion bar 5 and the right torsion bar 6 as described above is transmitted to both axles 112a and 112b through the reaction rods L to lift the spring 110. In addition, it serves to absorb and mitigate the shock transmitted from the wheel.
이때, 상기 전방토션바(7) 및 후방토션바(8)는 비틀림 없이 단순히 리액션로드(L)의 회전량에 따라 같이 회전될 뿐이다.At this time, the front torsion bar 7 and the rear torsion bar 8 are simply rotated together according to the rotation amount of the reaction rod L without twisting.
다음, 롤링이 발생되는 경우의 작용상태를 차축(112a,112b)의 우측이 상승될 때의 상태를 도시한 도 6을 참조하여 살펴보면, 상기 전방우측리액션로드(2)와 후방우측리액션로드(4)쪽의 차축이 상승되면서 상기 우측토션바(6)는 양쪽에서 서로 반대방향의 회전력을 받아 비틀어지고, 상기 전방좌측리액션로드(1)와 후방좌측리액션로드(3)쪽의 차축이 하강하면서 그 회전력을 전달받은 좌측토션바(5)는 상기 우측토션바(6)와 동일한 방향의 비틀림력을 받게 된다.Next, referring to FIG. 6, which shows a state when the right side of the axles 112a and 112b is raised when rolling occurs, the front right side action rod 2 and the rear right side action rod 4 are described. The right side torsion bar 6 is twisted as the axle on the side rises, and the axles on the front left side action rod 1 and the rear left side action rod 3 are lowered. The left torsion bar 5 that receives the rotational force receives the torsional force in the same direction as the right torsion bar 6.
따라서, 상기 좌측토션바(5)와 우측토션바(6)에 베벨기어(B) 및 더블베벨기어(DB)로 연결된 전방토션바(7)와 후방토션바(8)는 양단에서 서로 반대방향의 회전력을 받아 비틀리게 되는바, 이때, 상기 전방토션바(7)와 후방토션바(8)가 비틀리면서 저항하는 힘은 역으로 상기 좌측토션바(5) 및 우측토션바(6)를 거쳐 각 리액션로드(L)로 전달되어 차축(112a,112b)의 좌우 불균형을 시정하도록 하는 힘으로 작용되는 바, 종래의 스태빌라이저가 작용하듯이 차량의 롤링을 억제하게 되는 것이다.Accordingly, the front torsion bar 7 and the rear torsion bar 8 connected to the left torsion bar 5 and the right torsion bar 6 by bevel gears B and double bevel gears DB are opposite to each other at both ends. The torsion bar is twisted by the rotational force of the bar. At this time, the front torsion bar 7 and the rear torsion bar 8 are twisted and the resistance is reversely through the left torsion bar 5 and the right torsion bar 6. It is transmitted to each reaction rod (L) and acts as a force to correct the left and right imbalances of the axles (112a, 112b), as the conventional stabilizer acts to suppress the rolling of the vehicle.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량의 주행상태에 따라 발생되는 다양한 차축의 움직임에 대해 전후의 양 차축에 불균형이 생기는 경우에는 좌측토션바 및 우측토션바가 균형을 잡을 수 있도록 하고 차축의 좌우로 불균형이 생기는 롤링현상이 일어날 때에는 전방토션바 및 후방토션바가 불균형을 바로잡을 수 있도록 함으로써, 전후 차축에 불균일하게 작용하는 하중의 균등한 분산은 물론 좌우의 롤링이 억제되어 보다 안정적인 주행상태를 확보할 수 있다.As described above, according to the present invention, the left torsion bar and the right torsion bar can be balanced in the case of an imbalance between the front and rear axles with respect to the movement of the various axles generated according to the driving state of the vehicle. When the unbalanced rolling occurs, the front torsion bar and the rear torsion bar can correct the imbalance, so that evenly distributing loads acting unevenly on the front and rear axles, as well as rolling on the left and right, can ensure a more stable driving state. Can be.
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