KR20040048637A - 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 전방을 향하여 벌어지는 형상을 가지고 차량의 횡방향 휘어짐만을 허용하는 밴딩부를 갖춘 트레일링암을 구비하여, 차륜에 횡력이 작용하는 것에 대하여 적극적으로 후륜을 토우인의 상태로 거동하도록 함으로써 선회주행시의 차량 주행안정성을 크게 향상시킨다.

Description

커플드 토션빔 타입 리어서스펜션{coupled torsion beam type rear suspension}

본 발명은 차량의 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션의 특성인 횡력 작용시 토우아웃(toe-out)현상을 개선하도록 하는 기술에 관한 것이다.

커플드 토션빔 타입 리어서스펜션(Coupled torsion beam type rear suspension)은 단순한 부품 구성과 낮은 생산 단가 및 낮은 중량 등의 장점을 가지고 있어서 경차 및 준중형 차량의 후륜 현가장치로 많이 사용되고 있는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 차체에 마운팅 부시(100)를 통해 마운팅되는 양쪽의 트레일링암(102)을 토션빔(104)으로 연결시켜 횡강성을 보완하고 양쪽의 각 휠(106)은 트레이링암(102)의 끝부분에 용접된 휠캐리어에 스핀들을 통해 연결되어 있는 구조이다.

상기와 같은 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션은 상기 토션빔(104)의 변형 특성에 따라 휠(106)의 거동이 영향 받도록 되어 있으며, 상기 토션빔(104)의 변형과 트레일링암(102)의 위치 및 마운팅 부시(100)의 특성 등에 의해서 범프(bump)시에 휠(106)의 토우인(toe-in)유도가 가능한 특징을 가지고 있다.

일반적으로 차량의 리어서스펜션은 선회주행시 범프와 횡력에 대해 모두 토우인 상태가 되도록 하는 것이 설계의 방향이다. 즉, 선회주행시 범프와 횡력에 대해 토우인 상태가 되어야 언더스티어(understeer) 특성을 가지게 되어 주행 안정성을 높일 수 있게 되는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같은 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션은 일반적으로 횡력 작용시에 토우아웃(toe-out)효과를 나타내는 특성이 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 차량이 좌측으로 선회주행을 하는 경우에 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션은 상기 마운팅 부시(100)가 변형되면서 일체로 회동되는 현상을 보이게 되어 도면의 실선 상태로부터 점선 상태로 변형이 이루어져 토우아웃의 상태가 되는 것이다.

물론, 종래에 상기한 바와 같은 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션의 고질적인 문제에 대응하여 마운팅 부시(100)를 개량하여 횡력에 대한 토우아웃 경향을 최소화하려는 많은 시도가 있었으나, 이와 같은 방법들은 단지 토우아웃의 경향을 줄여주려는 시도일 뿐 후륜을 토우인으로 적극적으로 유도하지는 못하는 실정이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 횡력이 작용하는 것에 대하여 적극적으로 후륜을 토우인의 상태로 거동하도록 함으로써 선회주행시의 차량 주행안정성을 극대화한 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 일반적인 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션이 도시된 도면,

도 2는 종래의 횡력 작용시의 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션의 거동을 설명한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션을 도시한 도면,

도 4는 도 3의 트레일링암의 변형을 설명한 도면,

도 5는 횡력 작용시 본 발명에 따른 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션의 거동을 설명한 도면,

도 6은 도 3의 트레일링암의 단면 실시예들을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 트레일링암3; 토션빔

5; 밴딩부7; 차륜

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션은 토션빔이 연결된 부위로부터 차량의 전방을 향하여 점진적으로 차량의 횡방향으로 서로 벌어지는 형상으로 이루어진 밴딩부를 구비한 두 트레일링암을 포함하여 구성되되;

상기 트레일링암의 밴딩부는 차량의 횡방향으로 탄성적인 휘어짐이 가능하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션을 간략화하여 도시한 것으로서, 종래의 구조와 차별되는 주요한 특징은 트레일링암(1)의 토션빔(3)이 연결된 부위로부터 차량의 전방의 부분이 차량의 횡방향으로 서로 벌어지도록 형성되어 있다는 점이다.

보다 구체적으로 살펴보면, 트레일링암(1)에 토션빔(3)이 연결된 부위로부터 차량의 전방을 향하여 점진적으로 차량의 횡방향으로 서로 벌어지는 형상으로 이루어진 밴딩부(5)를 구비하고 있으며, 상기 트레일링암의 밴딩부(5)는 도 4에 도시된 바와 같이 차량의 횡방향으로 탄성적인 휘어짐이 가능하도록 형성되어 있다.

즉, 상기 트레일링암(1)이 차륜(7)이 범프 및 리바운드시에는 종래와 동일하게 거의 강체와 같은 거동을 하면서 단지 상기 토션빔(3)의 변형에 의존하여 휠얼라인먼트를 구성하게 되지만, 횡력의 작용에 대해서는 상기 트레일링암의 밴딩부(5)가 가해지는 횡력에 대응하여 차량의 횡방향으로 변형이 이루어짐에 의해 종래와는 다른 상태의 휠얼라인먼트가 형성될 수 있도록 구성한 것이다.

여기서, 상기 밴딩부(5)의 형상은 상기와 같이 차량의 수직방향에 대해서는 변형을 거의 일으키지 않으면서 차량의 수평방향(횡방향)에 대해서는 탄성적인 변형이 가능하도록 하는 어떤 형상도 가능하며, 그 간단한 실시예로서 도 6에 도시된 바와 같이 세로로 긴 직사각형 단면을 가지도록 하거나, 장축이 수직방향으로 설정되고 단축이 수평방향으로 설정된 타원형 단면으로 형성되도록 할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션은 도 5에 도시된 바와 같이 차륜(7)에 횡력이 작용하면, 상기 밴딩부(5)가 가해지는 횡력에 상응하게 변형되어 도면의 실선 상태로부터 점선상태로 변화하게 된다.

즉, 상기 밴딩부(5)와 토션빔(3)이 만나는 지점들을 표현한 k1과 k2는 횡력 작용에 따라 도시된 바와 같이 k1’와 k2’로 이동하게 되는데, 자세히 살펴보면, k1’는 k1보다 차량의 전방쪽으로 위치하고 있고, k2’는 k2보다 차량의 후방쪽에 위치하고 있는바, 결국 횡력에 대하여 k1은 차량의 전방쪽으로 이동하고 k2는 차량의 후방쪽으로 이동하는 것이다.

따라서, 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션은 횡력 작용시 도 5의 점선과 같은 상태로 변형되면서 차륜(7)은 토우인의 상태를 구현하게 되어 언더스티어 특성을 얻어낼 수 있게 된다.

한편, 상기한 바와 같은 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션은 상기 토션빔(3)이 일정한 길이로 상기 트레일링암(1)에 견고하게 연결되어 있는 구조이므로 제동 혹은 충격시에 플랙시블한 상태의 밴딩부(5)에도 불구하고 차륜(7)이 뒤로 밀리는 현상 등의 부정적인 효과를 발생시키지 않게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 밴딩부를 갖춘 트레일링암을 구비하여, 차륜에 횡력이 작용하는 것에 대하여 적극적으로 후륜을 토우인의 상태로 거동하도록 함으로써 선회주행시의 차량 주행안정성을 크게 향상시킨다.

Claims (3)

1. 토션빔이 연결된 부위로부터 차량의 전방을 향하여 점진적으로 차량의 횡방향으로 서로 벌어지는 형상으로 이루어진 밴딩부를 구비한 두 트레일링암을 포함하여 구성되되;

   상기 트레일링암의 밴딩부는 차량의 횡방향으로 탄성적인 휘어짐이 가능하도록 형성된 것

   을 특징으로 하는 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션.
2. 제1항에 있어서,

   상기 트레일링암의 밴딩부는 세로로 긴 직사각형 단면으로 형성된 것

   을 특징으로 하는 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션.
3. 제1항에 있어서,

   상기 트레일링암의 밴딩부는 장축이 수직방향으로 설정되고 단축이 수평방향으로 설정된 타원형 단면으로 형성된 것

   을 특징으로 하는 커플드 토션빔 타입 리어서스펜션.