KR200393118Y1 - 차량용 ｃｔｂａ의 토 코렉트 부시 - Google Patents

차량용 ｃｔｂａ의 토 코렉트 부시 Download PDF

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Abstract

본 고안은 전기관 전륜 구동방식(FF: Front-engine, Front-drive) 자동차가 도로의 단차나 요철을 통과할 때 진동흡수를 용이하게 하면서 차량의 선회시 횡력에 대하여 토-아웃의 크기를 감소시키기 위하여 내부 금속 스톱퍼(Stopper)를 적용함으로써, 차량의 선회성능을 향상시킬 수 있는 리어 CTBA(Coupled Torsion Beam Axle) 토 코렉트 부시(Toe Correct Bush)에 관한 것이다.
본 고안은 반 원 또는 반 타원(half ellipse) 모양의 스톱퍼를 부착한 외측 파이프(outer pipe), 진동흡수 및 횡강성 확보를 위하여 기하학적인 형상을 하고 있는 고무체(rubber), 횡력에 대한 토-아웃의 크기를 감소시키는 평판이 부착된 내측 파이프(inner pipe)으로 구성되며, 차량에 대하여 부시의 상하방향은 완전 대칭이지만 차량의 전후 방향은 비대칭의 기하형상으로 구성되어 부시의 전체적인 형상이 단순한 원통형 형상이 되도록 함으로써, 형상의 단순화로 스웨징 문제를 완화시켜주고, 제작비용의 절감 및 금형설계를 용이하게 할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 CTBA의 토 코렉트 부시를 제공한다.

Description

차량용 ＣＴＢＡ의 토 코렉트 부시{Toe correct bush of CTBA for vehicle}
본 고안은 차량의 후륜 서스펜션을 담당하고 있는 CTBA의 차체측 연결요소인 토 코렉트 부시에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 러버 스톱퍼의 위치 및 형상, 내측파이프 및 외측파이프의 형상 등을 개선하여 생산성 향상, 내구력 향상, 금형설계 용이, 스웨징 문제 제거 등의 효과를 기대할 수 있도록 한 차량용 CTBA의 토 코렉트 부시에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)는 차량의 후륜부 휠 사이에 장착되어 차량의 코너링과 브레이킹시 조정 안정성과 승차감 향상을 담당하는 부분으로서, 소형차의 후륜 서스펜션 타입으로 적용이 날로 증대되고 있는 추세이다.
이러한 CTBA를 구성하는 부품은, 도 9에 도시한 바와 같이, 트레일링암(100), 토션빔 및 토션바(200), 마운팅 부시(300)로 나누어진다.
트레일링암은 하나의 강체 링크로 취급되며 전체적인 움직임을 구속하는 링크로 모든 부품이 트레일링암에 취부되는 구조를 이룬다.
토션빔 및 토션바는 주로 차량의 롤 거동에 대한 영향을 제어하며 롤강성 및 좌우 횡력에 대한 트레일링암의 운동을 구속해주는 역할을 한다.
마운팅 부시는 지면에서 들어오는 진동 및 충격에 대해 완화시켜주는 역할을 한다.
CTBA는 차체와 연결하는 점이 다른 서스펜션에 비해 지지점의 개수가 2개로 적은 편이다.
이에 비해 들어오는 하중은 다양하게 들어오며 크기도 상대적으로 큰 값이 입력된다.
따라서, 부시의 성능에 따라 차량의 성능 변화가 많으며, 승차감 및 조종안정성 측면에서 중요한 부분을 차지한다.
통상 CTBA의 부시는 횡력에 대한 강성은 조정 안정성 측면에서 크게 설정하고, 전후력에 대해서는 승차감 측면에서 작게 하는 것이 일반적이다.
보통 부시의 형상은 원통형에 공간을 추가한 형태로 대칭적인 형상을 주로 사용한다.
최근에는 좀더 나은 조정안정성 및 승차감을 위하여 비대칭적인 형상의 부시, 즉 토 코렉트 부시를 많이 사용하고 있는 추세이다.
종래의 토 코렉트 부시는, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 내측파이프(10) 및 외측파이프(11)와, 내외측파이프(10),(11)를 일체 결속시켜주는 고무체(12)와, 한쪽 끝부분에서 돌출되는 보강부(13)와, 상기 보강부(13)의 반대편에 위치되면서 내측파이프(10)에서 연장되는 지지판을 이용하여 형성되는 스톱퍼(14)로 이루어져 있다.
여기서, 부호 15은 스웨징 결함 완화부를 나타내고, 16은 플랜지를 나타낸다.
이러한 토 코렉트 부시는 형상이 비대칭적으로 내측방향의 변형을 규제하여 토션빔의 압축응력 발생을 억제하고, 내측파이프의 일측에 부착된 보강플레이트(17)에 의한 스톱퍼를 이용하여 횡력에 대한 토-아웃의 크기를 감소시켜준다.
그러나, 종래의 토 코렉트 부시는 다음과 같은 단점을 갖고 있다.
① 내측파이프에 부착된 복잡한 형상의 내부 스톱퍼인 보강플레이트(17)의 지지판, 외측파이프에 부착된 보강부(13), 플랜지(16) 등이 갖추어져 있는 등 그 형상이 복잡하여 금형설계가 어렵고 제작원가가 상승하는 단점이 있다.
② 스톱퍼 형성을 위해 내측파이프에 부착된 내부 스톱퍼인 보강플레이트(17)의 형상을 변형 및 연장해야 하므로 내측파이프의 형상이 복잡해지는 등 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
③ 외측파이프(11)는 스웨징시 플랜지, 돌출부, 스톱퍼 등과의 간섭을 피하기 위해 그 경계부위에 별도의 스웨징 결함 완화부(15)를 만들어야 하는 등 스웨징 공정이 매우 까다롭고, 이로 인해 스웨징 작업과 관련한 성형성이 나쁘고 비용증가의 원인을 제공하는 단점이 있다.
따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 내측파이프 및 외측파이프의 형상을 단순화하여, 부시의 전체적인 형상이 비대칭 원통형의 단순한 형상이 되도록 함으로써, 형상의 단순화에 의한 제작비용의 절감은 물론 생산성을 향상시킬 수 있고, 금형 설계 또한 용이하게 할 수 있으며, 외측파이프 형상의 단순화에 의한 스웨징 문제를 제거할 수 있는 차량용 CTBA의 토 코렉트 부시를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 내측파이프 및 외측파이프, 고무체, 스톱퍼를 포함하면서 비대칭적인 형상으로 이루어진 차량용 CTBA의 토 코렉트 부시에 있어서, 상기 외측파이프는 전체 길이가 동일한 외경을 갖는 일직선 형상으로 이루어지고, 상기 내측파이프의 한쪽 단부에는 고무체에 의해 둘러싸인 보강플레이트(17)가 파이프에 대해 동심원상으로 일체 형성되되, 상기 보강플레이트(17)는 외측파이프의 한쪽 끝과 나란하게 일정간격 떨어져 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안의 스톱퍼(14)는 내측파이프(10)가 갖는 보강플레이트(17)의 안쪽면과 마주보는 위치의 외측파이프 한쪽 끝에서 반 타원 모양을 하는 지지판(18)이 바깥쪽으로 절곡 또는 용접 형성되고, 상기 지지판(18)은 공간부(19)에 의해 고무체와 간격을 둔 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강플레이트(17)는 양쪽 일부 면적이 좌우 대칭형태로 떨어져 나가서 그 외경부에 양쪽의 직선구간을 갖는 동시에 아래부분이 윗부분보다 약간 길게 연장된 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에서 제공하는 토 코렉트 부시를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 토 코렉토 부시는 차체측으로 끼워져 결합되는 내측파이프(10)와, CTBA 몸체측에 장착되는 외측파이프(11)와, 상기 내측파이프(10)와 외측파이프(11)의 결속을 위해 그 사이에 일체 성형되는 고무체(12)와, 횡력에 대한 토-인/토-아웃 관계를 단속하기 위한 스톱퍼(14)를 포함한다.
특히, 상기 내측파이프(11)의 한쪽 단부에는 고무체(12)에 의해 일정두께로 둘러싸인 대략 원판 형태의 보강플레이트(17)가 형성된다.
이때의 보강플레이트(17)는 내측파이프(11)에 대해 동심원상으로, 즉 파이프에 대해 기하학적으로 수직으로 일체 형성되지만 해당되는 고무체와의 접착력 확보를 위하여 라운딩을 포함하며, 그 외경은 외측파이프(11)의 외경과 유사한 크기인 동시에 차량 전후방향에서 아래부분 일부가 외측파이프(11) 바깥쪽으로 길게 연장되는 형태이고, 외측파이프(11)의 한쪽 끝과 나란한 상태로 일정간격 떨어진 위치에 있게 된다.
이러한 보강플레이트(17)는 내부 금속 스톱퍼로서 차량의 횡력에 대한 토-아웃의 크기를 감소시켜주는 역할을 하게 된다.
또한, 상기 보강플레이트(17)는 양쪽 일부 면적이 대칭형태로 떨어져 나가서 그 외경부에 양쪽의 직선구간을 갖는 형상으로 이루어진다.
즉, 원판의 양쪽을 직선으로 나란하게 잘라낸 형상으로 이루어지며, 이러한 형상은 제작하기가 용이한 잇점을 제공한다.
이렇게 보강플레이트(17)만을 한쪽 끝에 갖는 내측파이프(10)의 경우 그 형상이 매우 단순하므로 돌출부 및 스톱퍼를 위한 지지판을 갖는 기존의 내측파이프에 비해 제작이 쉽고 또 금형설계도 용이하게 할 수 있게 된다.
상기 외측파이프(11)는 전체 길이가 동일한 외경을 갖는 일직선 형상으로 이루어져 있다.
즉, 일자형 원통형태로 이루어져 있어서 제작이 쉽고 금형설계시에도 별다른 어려움을 주지 않게 된다.
특히, 이러한 외측파이프(11)의 일직선 형상은 스웨징 공정을 보다 용이하게 할 수 있도록 해준다.
예를 들면, 외측파이프 스웨징시 돌출부분 등에 의한 별다른 간섭없이 그대로 스웨징 작업을 수행할 수 있고, 또 스웨징 결함 완화부 등을 필요로 하지 않게 되므로 기존의 제품보다 스웨징 공정이 훨씬 효율적이게 된다.
상기 스톱퍼(14)는 외측파이프(11)를 이용하여 형성되며, 그 위치는 외측파이프(11)의 한쪽 끝과 보강플레이트(17) 사이의 둘레를 따라 채워져 있는 고무체(12)의 일부 구간, 예를 들면 둘레의 약 1/4 정도의 구간을 떼어내어 확보한 여유공간이 된다.
이러한 스톱퍼(14)는 외측파이프(11)측에 절곡 또는 용접 등의 방법으로 부착되는 구조로 형성될 수 있다.
예를 들면, 고무로 둘러쌓여 있는 보강플레이트(17)의 한쪽 끝과 마주보는 외측파이프(11)의 한쪽에 반원 또는 반 타원 모양의 철판, 즉 지지판(18)을 부착시킨 구조로 형성할 수 있다.
상기 스톱퍼(14)는 보강플레이트(17)의 안쪽면과 마주보는 고무체(12)의 전면부보다 돌출되어 있으며, 이에 따라 코니컬 하중에 의하 변형시 고무체(12)보다 돌출된 스톱퍼(14) 부분이 먼저 접촉됨에 따라 탄력적인 구속기능을 발휘할 수 있게 된다.
스톱퍼 기능을 이와 같이 구성함으로써 돌출부분이 많은 종전의 제품에 비해 부시의 전체적인 부피를 줄일 수 있는 동시에 상당한 돌출부분의 삭제로 부시의 형상을 단순화시킬 수 있다.
이상에서와 같이 본 고안은 내측파이프 및 외측파이프의 형상을 단순화하여 부시의 전체적인 형상이 비대칭 원통형의 단순한 형상이 되도록 함으로써, 형상의 단순화에 의한 제작비용의 절감과 생산성 향상을 기대할 수 있는 장점이 있고, 또 금형 설계를 용이하게 할 수 있는 장점이 있으며, 또 외측파이프 형상의 단순화에 의한 스웨징 문제를 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 토 코렉트 부시를 나타내는 정면도
도 2는 종래의 토 코렉트 부시를 나타내는 좌측면도
도 3은 종래의 토 코렉트 부시를 나타내는 우측면도
도 4는 종래의 토 코렉트 부시를 나타내는 단면도
도 5는 본 고안의 토 코렉트 부시를 나타내는 정면도
도 6은 본 고안의 토 코렉트 부시를 나타내는 좌측면도
도 7은 본 고안의 토 코렉트 부시를 나타내는 우측면도
도 8은 본 고안의 토 코렉트 부시를 나타내는 단면도
도 9는 차량용 CTBA의 토 코렉트 부시 장착위치를 보여주는 사시도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 내측파이프 11 : 외측파이프
12 : 고무체 13 : 보강부
14 : 스톱퍼 15 : 스웨징 결함 완화부
16 : 플랜지 17 : 보강플레이트
18 : 지지판 19 : 공간부

Claims (3)

  1. 내측파이프(10) 및 외측파이프(11), 고무체(12), 스톱퍼(14)를 포함하면서 비대칭적인 형상으로 이루어진 차량용 CTBA의 토 코렉트 부시에 있어서,
    상기 외측파이프(11)는 전체 길이가 동일한 외경을 갖는 일직선 형상으로 이루어지고, 상기 내측파이프(10)의 한쪽 단부에는 고무체(12)에 의해 둘러싸인 보강플레이트(17)가 파이프에 대해 동심원상으로 일체 형성되되, 상기 보강플레이트(17)는 외측파이프(11)의 한쪽 끝과 나란하게 일정간격 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 차량용 CTBA의 토 코렉트 부시.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 스톱퍼(14)는 내측파이프(10)가 갖는 보강플레이트(17)의 안쪽면과 마주보는 위치의 외측파이프(11) 한쪽 끝에서 반 타원 또는 반원 모양을 하는 지지판(18)이 바깥쪽으로 절곡 또는 용접 형성되고, 상기 지지판(18)은 공간부(19)에 의해 고무체(12)와 간격을 둔 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 CTBA의 토 코렉트 부시.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 보강플레이트(17)는 양쪽 일부 면적이 좌우 대칭형태로 떨어져 나가서 그 외경부에 양쪽의 직선구간을 갖는 동시에 아래부분이 윗부분보다 길게 연장된 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 CTBA의 토 코렉트 부시.
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