KR20090020802A - 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조에 관한 것으로, 차체의 롤링이 작을 때에는 토션빔만이 차체의 롤링을 억제하도록 하는 반면에 차체의 롤링이 클 때에는 토션빔과 토션바아가 동시에 차체의 롤링을 억제하고, 토션빔만의 롤강성과 토션빔 및 토션바아의 롤강성의 다단계 비선형 롤강성을 가지도록 하여 차량의 승차감과 주행 안정성을 동시에 만족시킬 수 있도록 차량의 폭방향을 따라 연장되어 그 양단에는 트레일링 아암이 결합된 토션빔에 대해 토션바아가 베어링을 매개로 소정 각도만큼만 상대회전 가능하게 장착된 구조로 되어 있다.

Description

후륜 현가장치의 토션바아 장착구조{Torsion bar mounting structure in rear suspension system}

본 발명은 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조에 관한 것으로, 특히 일부 회전 구간에서 토션바아가 토션빔에 대해 상대회전 가능하게 설치되어 다단계의 비선형 롤강성을 갖도록 한 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차체와 차축을 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서 노면으로부터의 충격을 완화시키는 섀시스프링과, 이 섀시스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및, 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등으로 구성된다.

상기 현가장치는 차량의 장착부위에 따라 전륜 현가장치와 후륜 현가장치로 구분되어지고, 또 좌우의 바퀴가 1개의 차축으로 연결된 일체 차축식 앞차축을 스프링으로 차체와 연결시킨 차축 현가식과, 좌우 양바퀴에 독립적으로 작동할 수 있도록 차체에 설치되면서 스프링 하중량이 가볍고 승차감이 좋으며 접지성이나 조종안정성이 뛰어난 독립 현가식으로 구분된다.

한편, 최근에는 소형차의 후륜 현가장치로서 중량과 원가, 작업성 등에 우수한 CTBA(Coupled Torsion Beam Axle)형 현가장치를 주로 사용하고 있고, 이 CTBA형 현가장치는 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 폭방향을 따라 연장된 토션빔(1)의 양단에 트레일링 아암(2)이 끼워져서 용접 등의 방법으로 일체로 연결되고, 상기 트레일링 아암(2)의 일단은 부시(3)를 개재하여 차체에 볼트로 체결되는 반면에 타단에는 좌우 차륜(4)이 각각 연결되며, 상기 토션빔(1)의 내부에는 토션바아(5)가 삽입되어서 그 양단은 상기 트레일링 아암(2)에 일체로 연결된다.

상기와 같은 종래의 CTBA형 현가장치에서 상기 토션빔과 토션바아는 차륜이 범프나 리바운드될 때에 함께 비틀려져서 차체를 안정화시키는 역할을 하게 되는 데, 이때의 차량의 롤강성은 토션빔과 토션바아의 각각의 롤강성에 의해 결정된다. 롤강성이 작으면 승차감은 향상되지만 차량이 전복될 위험이 그만큼 높아지는 반면에 롤강성이 크면 승차감은 저하되지만 차량의 주행 안정성은 향상되게 된다.

따라서 현가장치의 설계시에 상기 2가지 사항을 적절히 완충시켜 롤강성을 결정하게 되는 바, 이렇게 설정된 롤강성은 토션빔이 스톱퍼에 닿기 전까지 거의 일정한 특성을 가지게 되어, 차량의 선회시에 차체의 롤링이 클 때에 차체를 빠르게 안정화시켜 차량의 주행 안정성을 향상시키는 데에는 미흡하다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차체의 롤링이 작을 때에는 토션빔만이 차체의 롤링을 억제하도록 하는 반면에 차체의 롤링이 클 때에는 토션빔과 토션바아가 동시에 차체의 롤링을 억제하고, 토션빔만의 롤강성과 토션빔 및 토션바아의 롤강성의 다단계 비선형 롤강성을 가지도록 하여 차량의 승차감과 주행 안정성을 동시에 만족시킬 수 있도록 한 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 폭방향을 따라 연장되어 그 양단에는 트레일링 아암이 결합된 토션빔에 대해 토션바아가 베어링을 매개로 소정 각도만큼만 상대회전 가능하게 장착된 것을 특징으로 한다.

바람직하기로는 상기 토션바아의 양단에는 2개의 돌기가 180도의 위상차를 두고 돌출되게 형성되고, 상기 토션빔의 양단에는 상기 돌기가 각각 상대회전 가능하게 수용되는 수용홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조에 의하면, 토션빔만의 롤강성과 토션빔 및 토션바아의 롤강성의 비선형 다단계 롤강성을 가져서 차량의 주행 상태에 따라 승차감과 주행 안정성을 동시에 만족시킬 수 있고, 극심한 선회에서 차량의 롤오버를 예방할 수 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따라 토션바아가 장착된 후륜 현가장치의 구조가 사시도 로 도시되어 있는 바, 즉 차량의 폭방향을 따라 연장된 토션빔(1)의 양단에 트레일링 아암(2)이 끼워져서 용접 등의 방법으로 일체로 연결되고, 상기 트레일링 아암(2)의 일단은 부시(3)를 개재하여 차체에 볼트로 체결되는 반면에 타단에는 좌우 차륜(4)이 각각 연결되며, 상기 토션빔(1)의 내부에는 토션바아(5)가 상대회전 가능하게 삽입되어 지지된다.

그리고 상기 토션바아(5)의 양단에는 돌기(5a)가 각각 180도의 위상차를 두고 일체로 돌출되게 형성되고, 상기 돌기(5a)가 수용되어 소정 각도까지만 회전가능하도록 하는 수용홈(1a)이 상기 토션빔(1)에 상기 돌기(5a)와 대응하도록 오목하게 형성되어 있다.

상기 수용홈(1a)은 상기 돌기(5a)보다 크게 형성되어서 도 4에 도시한 바와 같이 토션바아(5)가 토션빔(1)에 대해 대략 2도 정도의 각도까지만 상대회전 가능하게 되고, 그 이후의 각도에서는 상기 돌기(5a)가 상기 수용홈(1a)의 내벽에 맞닿아서 토션빔과 토션바아가 일체로 비틀려질 수 있게 된다.

상기 실시예에서 2도의 각도는 예시일 뿐이고, 그 이상 혹은 그 이하의 각도로 상대회전 가능하도록 수용홈(1a)과 돌기(5a)의 크기를 적절히 조절할 수 있다.

또한 상기 토션빔(1)과 토션바아(5) 사이의 상대회전이 가능하도록 도 3에 도시한 바와 같이 상기 토션바아(5)의 양단에는 각각 베어링(6)이 끼워지는 형태로 장착된다.

이에 따라 차륜이 범프되거나 리바운드되면서 차체가 롤링을 할 때에 1차적으로 상기 토션빔(1)이 먼저 비틀려지면서 차체를 안정화시키게 된다. 즉 토션빔만 이 비틀려져서 차체의 롤링을 억제하게 된다. 따라서 차체의 롤강성이 토션빔에 의해서만 결정되는 가장 낮은 롤강성을 갖게 되어, 차량의 승차감을 향상시키게 된다.

이후에 차체의 롤링이 증가하여 도 4에 도시한 바와 같이 토션빔의 수용홈의 내벽에 토션바아(5)의 돌기(5a)가 닿게 되면, 토션빔(1)에 의해 토션바아(5)가 함께 비틀려져서 차체의 롤링을 억제하게 되고, 이때에는 토션빔 및 토션바아에 의해 차체의 롤강성이 증대되어 차체의 주행 안정성을 향상시키게 된다.

그러므로 차량은 토션빔만의 롤강성과 토션빔 및 토션바아의 롤강성의 비선형 다단계 롤강성을 가져서 차량의 주행 상태에 따라 승차감과 주행 안정성을 동시에 만족시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 후륜 현가장치의 사시도,

도 2는 본 발명에 따라 토션바아가 장착된 후륜 현가장치의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 토션바아의 일부 절개 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 토션바아의 작동 설명도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-토션빔 2-트레일링 아암

3-부시 4-차륜

5-토션바아 6-베어링

Claims (4)

1. 차량의 폭방향을 따라 연장되어 그 양단에는 트레일링 아암(2)이 결합된 토션빔(1)에 대해 토션바아(5)가 소정 각도만큼만 상대회전 가능하게 장착된 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 소정 각도가 2도인 것을 특징으로 하는 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 토션바아(5)의 양단에는 2개의 돌기(5a)가 180도의 위상차를 두고 돌출되게 형성되고, 상기 토션빔(1)의 양단에는 상기 돌기(5a)가 각각 상대회전 가능하게 수용되는 수용홈(1a)이 형성된 것을 특징으로 하는 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 토션바아(5)의 양단에는 상기 토션빔(1)에 대해 상대회전 가능하도록 베어링(6)이 끼워져 장착된 것을 특징으로 하는 후륜 현가장치의 토션바아 장착구조.

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