KR20080098844A - 트레일링 암 부시용 인슐레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트레일링 암과 서브 프레임을 연결하기 위해 장착되는 부시의 내부에 구성되는 인슐레이터 작용홀의 형상을 차량의 동역학적 특성 시험을 통해 승차감과 선회성능을 고려하여 개선함으로써, 그 작용홀에서 발생하는 접촉소음을 저감시키고, 그 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 트레일링 암 부시용 인슐레이터를 제공한다.

커플드 토션 빔 액슬타입 후륜 현가장치, 트레일링 암 부시, 인슐레이터

Description

트레일링 암 부시용 인슐레이터{INSULATOR FOR TRAILING ARM BUSH}

도 1은 종래 기술에 따른 커플드 토션 빔 액슬(CTBA ; Coupled Torsion Beam Axle) 서스펜션의 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터의 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터의 정면도이다.

도 4는 종래 기술에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터의 변위와 토션에 따른 응력분포도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터의 정면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터의 변위와 토션에 따른 응력분포도이다.

본 발명은 인슐레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트레일링 암과 서브 프레임을 연결하기 위해 장착되는 부시의 내부에 구성되며, 차량의 동역학적 특성 시험을 통해 승차감과 선회성능을 고려하여 그 작용홀의 형상을 개선한 트레일링 암 부시용 인슐레이터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하는 것으로, 차량의 주행 중, 노면에서 받는 진동이나 충격이 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 하여 승차감을 좋게 한다.

이러한 현가장치는 차축의 형식에 따라 크게 일체차축 현가 방식과 독립 현가 방식으로 구분되며, 통상적으로 승차감이나 조종성을 중요시하는 승용차 등에는 독립 현가 방식이 이용되고 있다.

독립 현가장치 중, 커플드 토션 빔 액슬(CTBA ; Coupled Torsion Beam Axle) 타입의 후륜 현가장치는 단순한 부품으로 인하여 설계 성능 영역이 높지 않음에도 불구하고, 낮은 생산 단가와 작은 중량에 비해 상대적으로 높은 주행 안정성으로 주로 경차 및 준 중형차의 후륜 현가장치로 적용되어져 왔다.

이러한 커플드 토션 빔 액슬(CTBA) 타입의 후륜 현가장치의 구성은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 차폭 방향으로 토션 빔(101)이 구비되고, 상기 토션 빔(101)의 양단에는 타이어와 휠을 장착하기 위한 캐리어(103)를 일측에 구성한 트레일링 암(105)이 고정된다.

상기 각 트레일링 암(105)의 전, 후 선단에는 차체의 프레임(미도시)에 연결하기 위한 부시유닛(109)과 쇽 업소버(107)가 각각 구성되고, 그 후방 일측에는 스프링 시트(111)가 구성되어 차체와의 사이에 스프링(113)이 설치된다.

여기서, 상기 부시유닛(109)은 부시(121)와 부시 브라켓(125)으로 구분된다.

상기 부시(121)는 상기 트레일링 암(105)의 전방 선단에 아웃터 파이프(115)가 일체로 고정되고, 아웃터 파이프(115)의 내부에는 인너 파이프(117)가 배치되며, 상기 아웃터 파이프(115)와 인너 파이프(117) 사이에는 인슐레이터(119)가 가류접착 상태로 개재되어 구성된다.

즉, 상기 부시(121)는 인너 파이프(117)를 관통하는 볼트(123)를 이용하여 서브 프레임(미도시)에 장착되는 부시 브라켓(125)에 체결되는 구조를 이룬다.

여기서, 상기 인슐레이터(119)는, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 인너 파이프(117)가 장착되는 중앙홀(126)을 중심으로 일측과, 이에 대응하는 타측에 각각 관통되는 작용홀(127)이 형성된다.

상기 각 작용홀(127)은 상기 중앙홀(126)을 중심으로 일측과 타측에 각각 일정각도로 이격되어 형성되는 두 개씩의 관통홀(129)과, 이를 연결하도록 상기 인슐레이터(119)의 원주방향을 따라 관통되어 형성되는 곡선형의 연결홀(131)로 이루어진다.

그러나 상기와 같은 종래의 인슐레이터(119)는, 도 4의 A와 B에서 도시한 바와 같이, 상하 변위와 토션 각도의 변동에 따라 인슐레이터(119) 내부 작용홀(127) 주변에서 상이한 응력분포를 나타내며, 도 4의 A와 C에서 도시한 바와 같이, 상하 변위를 동반할 경우에는 상기 연결홀(131)의 간격이 좁아 내부 접촉에 의한 소음이 발생된다.

또한, 상기 인슐레이터(119)는 상기 작용홀(127) 형상에 따른 자체 내구성이 부족하여 크랙이 쉽게 발생하는 등의 품질문제가 있으며, 이로 인한, 차량의 승차감, 선회성능, 및 안정성을 나쁘게 하는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 트레일링 암과 서브 프레임을 연결하기 위해 장착되는 부시의 내부에 구성되는 인슐레이터 작용홀의 형상을 차량의 동역학적 특성 시험을 통해 승차감과 선회성능을 고려하여 개선함으로써, 그 작용홀에서 발생하는 접촉소음을 저감시키고, 그 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 트레일링 암 부시용 인슐레이터를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 양측 트레일링 암의 선단에 구성되어 볼트를 통하여 서브 프레임 측의 부시 브라켓에 체결되는 트레일링 암 부시에 있어서, 인슐레이터는 인너 파이프가 장착되는 중앙홀을 중심으로 그 둘레를 따라 서로 설정각도로 이격되어 대칭을 이루는 다수개의 타원형 홀이 관통되어 형성되는 작용홀을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 각 작용홀은 타원의 장폭의 방향이 중앙홀의 중심을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 작용홀은 상기 중앙홀을 중심으로 상기 인슐레이터 상에 원주방향을 따라 설정각도로 4개가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터의 사시도 및 정면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터의 변위와 토션에 따른 응력분포도이다.

먼저, 상기한 도 1을 통하여 본 발명이 적용되는 커플드 토션 빔 액슬( CTBA ; Coupled Torsion Beam Axle)타입 후륜 현가장치의 구성을 설명한다.

즉, 본 발명의 트레일링 암 부시용 인슐레이터(1)가 적용되는 CTBA타입 후륜 현가장치는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 차폭 방향으로 토션 빔(101)이 구비되고, 상기 토션 빔(101)의 양단에는 타이어와 휠을 장착하기 위한 캐리어(103)를 일측에 구성한 트레일링 암(105)이 고정된다.

상기 각 트레일링 암(105)의 전, 후 선단에는 차체의 프레임(미도시)에 연결하기 위한 부시유닛(109)과 쇽 업소버(107)가 각각 구성되고, 그 후방 일측에는 스프링 시트(111)가 구성되어 차체와의 사이에 스프링(113)이 설치된다.

여기서, 상기 부시유닛(109)은 부시(121)와 부시 브라켓(125)으로 구분된다.

상기 부시(121)는 상기 트레일링 암(105)의 전방 선단에 아웃터 파이프(115)가 일체로 고정되고, 아웃터 파이프(115)의 내부에는 인너 파이프(117)가 배치되며, 상기 아웃터 파이프(115)와 인너 파이프(117) 사이에는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 인슐레이터(1)가 가류접착 상태로 개재되어 구성된다.

즉, 상기 부시(121)는 인너 파이프(117)를 관통하는 볼트(123)를 이용하여 서브 프레임(미도시)에 장착되는 부시 브라켓(125)에 체결되는 구조를 이룬다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 트레일링 암 부시의 상기 인슐레이터(1)는, 도 5와 도6에서 도시한 바와 같이, 상기 인너 파이프(117)가 장착되는 중앙홀(3)을 중심으로 그 둘레를 따라 설정각도로 대칭을 이루는 4개의 작용홀(5)들이 관통되어 형성된다.

여기서, 상기 각 작용홀(5)들은 타원형으로 형성되고, 그 타원의 장폭 방향이 상기 인슐레이터(1)의 중앙홀(3) 중심을 향하도록 형성된다.

상기한 바와 같이 형성되는 트레일링 암 부시의 인슐레이터(1)는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 차량에 작용하는 상하 변위와 토션에 따라서 상기 인슐레이터(1)의 각 작용홀(5)들에 의해 도면과 같은 응력분포를 나타낸다.

이는 도 4에서 도시한 종래 인슐레이터(119)의 변위와 토션에 따른 응력분포와 비교했을 때, 아래 표 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인슐레이터(1)에서 발생하는 응력(STRESS)과 변형률(STRAIN)이 상대적으로 작게 나타나는 것을 알 수 있다.

	종래기술(도 4)	본 발명
응력(STRESS)	0.255	0.126
변형률(STRAIN)	0.635	0.301

또한, 본 실시예에 따른 인슐레이터(1)는 4개의 작용홀(5)이 타원형으로 형성되며, 그 타원의 장폭 방향이 중앙홀(3)의 중심을 향하도록 배치함으로써, 상하변위 발생시에 상기 작용홀(5)이 찌그러지면서 작용홀(5) 내외 측면이 접촉되는 등에 의한 접촉소음의 발생을 최대한 방지할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터(1)는 차량의 동역학적 특성 시험을 통해 최적화된 형상의 4개의 타원형 작용홀(5)을 갖는 바, 트레일링 암 부시에 적용된 상태로, 차량이 요구하는 승차감 및 선회성능을 만족시키고, 그 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 트레일링 암 부시용 인슐레이터에 의하면, 차량이 요구하는 승차감 및 선회성능을 만족시키도록 동역학적 특성시험을 통해 최적화된 타원형상의 작용홀을 갖는 바, 종래 인슐레이터에서 발생되던 접촉소음을 최소화하고, 그 내구성을 강화시키는 효과가 있다. 또한, 이러한 인슐레이터를 트레일링 암 부시에 적용함으로써, 트레일링 암 부시의 품질문제를 개선하여 상품성을 향상시키는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 커플드 토션 빔 액슬 타입의 현가장치의 양측 트레일링 암의 선단에 구성되어 볼트를 통하여 서브 프레임 측의 부시 브라켓에 체결되는 트레일링 암 부시에 있어서,

   인슐레이터는 인너 파이프가 장착되는 중앙홀을 중심으로 그 둘레를 따라 서로 설정각도로 이격되어 대칭을 이루는 다수개의 타원형 홀이 관통되어 형성되는 작용홀을 갖는 것을 특징으로 하는 트레일링 암 부시용 인슐레이터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 각 작용홀은 타원의 장폭의 방향이 중앙홀의 중심을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 트레일링 암 부시용 인슐레이터.
3. 제1항에 있어서,

   상기 작용홀은 상기 중앙홀을 중심으로 상기 인슐레이터 상에 원주방향을 따라 설정각도로 4개가 형성되는 것을 특징으로 하는 트레일링 암 부시용 인슐레이터.

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