KR20080054679A - 자동차의 리어현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 리어현가장치에 관한 것으로, 내부가 빈 중공의 파이프를 가공하여 아래쪽으로 개구된 모양을 갖도록 하면서 그 양단을 트레일링암(1)과 결합하여 설치하는 토션빔을 구비한 자동차의 리어현가장치에 있어서, 상기 토션빔(10)을 차폭방향으로 절단하였을 때 위쪽의 단면(11)은 양단사이가 일직선의 평면으로 형성되고, 아래쪽의 단면(12)은 양단사이의 길이방향 중간지점(C1)이 상기 위쪽의 단면(11)과 서로 맞닿도록 형성되는 한편, 상기 중간지점(C1)에서 양단사이의 구간은 상기 중간지점(C1)을 기준으로 서로 대칭을 이루는 원호형상을 갖도록 형성되어져, 상기 토션빔(10)의 내구력 증대를 통해 직진 및 선회 주행시의 안정성을 크게 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

자동차의 리어현가장치{rear suspension system of vehicle}

도 1은 일반적인 소형 승용 자동차의 리어현가장치를 설명하기 위한 사시도,

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도로서, 종래 토션빔의 응력분포를 보여주기 위한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 토션빔을 구비한 리어현가장치의 사시도,

도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선 부분단면도로서, 본 발명 토션빔의 응력분포를 보여주기 위한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 트레일링암 10 - 토션빔

11 - 위쪽의 단면 12 - 아래쪽의 단면

12a - 평면구간 12b - 원호구간

본 발명은 소형 승용 자동차에 주로 적용되는 리어현가장치에 관한 것으로, 특히 토션빔의 단면형상 변경을 통해 내구력을 크게 증대시킬 수 있도록 하는 자동차의 리어현가장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 현가장치는 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치인 바, 그 중에서 토션빔(torsion beam) 타입으로 주로 소형 승용 자동차의 후륜에 적용되는 리어현가장치는 도 1에 도시된 바와 같다.

즉, 차체의 길이방향을 따라 배치되는 좌우측의 트레일링암(1)과, 상기 좌우측 트레일링암(1)사이를 연결하도록 차체의 횡방향을 따라 배치되는 토션빔(2)과, 차체와 연결되도록 설치되어 노면으로부터 전달된 충격과 하중을 감쇄시키는 쇽업소버(3) 및 코일스프링(4)과, 차체측과 연결되는 상기 트레일링암(1)의 전방측 선단에 일체로 결합된 트레일링암부시(5) 등을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 토션임(2)은 내부가 빈 중공의 파이프를 가공하여 아래쪽으로 개구된 ∧자의 단면모양(차체의 전후방향으로 절단하였을 때의 단면모양)을 갖도록 형성한 것으로서, 그 양단은 상기 트레일링암(1)과 중첩되어 용접을 통해 서로 결합되는 구조이다.

따라서, 상기 토션빔(2)은 주행중 차체에 피칭(pitching)이 발생할 경우 부재가 지닌 비틀림 탄성력을 통해 이를 흡수하게 되고, 또한 차량의 선회 주행시에는 롤강성을 향상시켜 줌으로써 선회 안정성을 확보할 수 있도록 그 역할을 수행한다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 토션빔(2)을 양단까지의 길이를 대략 3등분하여 그 단면형상을 살펴보게 되면, 아래쪽 단면 중간의 가운데구간(A구간)은 상하부가 서로 맞닿아 있는 구간이고, 상기 가운데구간(A구간)에서 양 단까지의 구간(B구간, C구간)은 점차적으로 폐단면이 커지는 구간이며, 상기 토션빔(2)의 양단은 트레일링암(1)과의 연결부에서 원 또는 타원의 형상을 이루게 된다.

그러나, 상기와 같은 형상의 토션빔(2)은 상기 A구간과 폐단면을 이루는 B구간이 만나는 부위(M1) 및 상기 A구간과 폐단면을 이루는 C구간이 만나는 부위(M2)에서 급격한 단면변화를 갖는 구조이기 때문에, 외력(F) 작용시 상기 M1부위 및 상기 M2부위에 응력이 집중됨으로써 내구력이 약해지게 되고, 심할 경우 파단에 이르는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 토션빔의 단면형상을 개선하여 전체적인 내구력을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 자동차의 리어현가장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부가 빈 중공의 파이프를 가공하여 아래쪽으로 개구된 모양을 갖도록 하면서 그 양단을 트레일링암과 결합하여 설치하는 토션빔을 구비한 자동차의 리어현가장치에 있어서, 상기 토션빔을 차폭방향으로 절단하였을 때 위쪽의 단면은 양단사이가 일직선의 평면으로 형성되고; 아래쪽의 단면은 양단사이의 길이방향 중간지점이 상기 위쪽의 단면과 서로 맞닿도록 형성되는 한편, 상기 중간지점에서 양단사이의 구간은 상기 중간지점을 기준으로 서로 대칭을 이루는 원호형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 토션빔을 구비한 리어현가장치의 사시도이고, 도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선 부분단면도로서, 종래와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따라 토션빔(torsion beam) 타입으로 주로 소형 승용 자동차의 후륜에 적용되는 리어현가장치는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 차체의 길이방향을 따라 배치되는 좌우측의 트레일링암(1)과, 상기 좌우측 트레일링암(1)사이를 연결하도록 차체의 횡방향을 따라 배치되는 토션빔(10)과, 차체와 연결되도록 설치되어 노면으로부터 전달된 충격과 하중을 감쇄시키는 쇽업소버(3) 및 코일스프링(4)과, 차체측과 연결되는 상기 트레일링암(1)의 전방측 선단에 일체로 결합된 트레일링암부시(5) 등을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 토션임(10)은 내부가 빈 중공의 파이프를 가공하여 아래쪽으로 개구된 ∧자의 단면모양(차체의 전후방향으로 절단하였을 때의 단면모양)을 갖도록 형성한 것으로서, 그 양단은 상기 트레일링암(1)과 중첩되어 용접을 통해 서로 결합되는 구조이다.

또한, 본 발명에 따른 상기 토션빔(10)은 차폭방향으로 절단하였을 때 위쪽의 단면(11)과 아래쪽의 단면(12)으로 구분되는데, 그 중 상기 위쪽의 단면(11)은 양단사이가 일직선의 평면으로 형성되는 구조이다.

그리고, 상기 아래쪽의 단면(12)은 양단사이의 길이방향 중간지점(C1)이 상기 위쪽의 단면(11)과 서로 맞닿도록 형성되는 한편, 상기 중간지점(C1)에서 양단 사이의 구간은 상기 중간지점(C1)을 기준으로 서로 대칭을 이루는 원호형상을 갖도록 형성된 구조이다.

여기서, 상기 토션빔(10)의 아래쪽 단면(12)은 도시된 바와 같이, 양쪽 트레일링암(1)의 중심(T1,T2)을 일직선으로 연결한 길이(L1)에 대해 양단에서 각각 1L/6 지점보다 작은 길이로서 상기 위쪽의 단면(11)과 평행하게 형성되는 평면구간(12a)과, 상기 평면구간(12a)의 양끝을 연결하면서 그 중간지점(C1)이 상기 위쪽의 단면(11)과 서로 맞닿도록 일정한 곡률로서 형성되는 원호구간(12b)으로 구성된다.

본 발명과 같이 토션빔(10)의 아래쪽 단면(12)이 원호모양을 구비하도록 형성되면, 외력(F) 작용시 양단에서 중앙지점(C1)으로 갈수록 압력의 분포도가 도시된 바와 같이 점진적으로 커지게 되므로, 종래와 같이 급격한 단면변화를 갖는 구조가 없어지게 되고 이로 인해 어느 한 부위에 응력이 집중되는 현상도 발생되지 않게 된다.

따라서, 본 발명의 리어현가장치는 토션빔(10)의 내구력이 종래에 비해 크게 증가되는 장점을 갖출 수 있게 되고, 이에 따라 직진 및 선회 주행시의 안정성도 크게 향상되는 장점이 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리어현가장치는, 토션빔(10)의 내구력 증대를 통해 직진 및 선회 주행시의 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 내부가 빈 중공의 파이프를 가공하여 아래쪽으로 개구된 모양을 갖도록 하면서 그 양단을 트레일링암(1)과 결합하여 설치하는 토션빔을 구비한 자동차의 리어현가장치에 있어서,

   상기 토션빔(10)을 차폭방향으로 절단하였을 때 위쪽의 단면(11)은 양단사이가 일직선의 평면으로 형성되고;

   아래쪽의 단면(12)은 양단사이의 길이방향 중간지점(C1)이 상기 위쪽의 단면(11)과 서로 맞닿도록 형성되는 한편, 상기 중간지점(C1)에서 양단사이의 구간은 상기 중간지점(C1)을 기준으로 서로 대칭을 이루는 원호형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 리어현가장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 토션빔(10)의 아래쪽 단면(12)은,

   양쪽 트레일링암(1)의 중심(T1,T2)을 일직선으로 연결한 길이(L1)에 대해 양단에서 각각 1L/6 지점보다 작은 길이로서 상기 위쪽의 단면(11)과 평행하게 형성되는 평면구간(12a)과;

   상기 평면구간(12a)의 양끝을 연결하면서 그 중간지점(C1)이 상기 위쪽의 단면(11)과 서로 맞닿도록 일정한 곡률로서 형성되는 원호구간(12b);

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 리어현가장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 토션빔(10)은 원호형상의 응력분포도를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 리어현가장치.

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