KR20090064221A - 커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조 - Google Patents

커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 토션빔의 외측에 상기 토션빔과 유사한 단면의 보강빔을 덧붙이는 구조를 취함으로써, 토션빔의 두께나 토션바의 직경을 증가시키지 않고도, 커플드토션빔액슬의 횡강성 및 비틀림강성을 크게 증가시킬 수 있도록 한다.
토션빔, 롤센터, 비틀림강성

Description

커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조{Coupled Torsion Beam Axle Suspension Structure}
본 발명은 커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토션바를 사용하지 않고도 충분한 비틀림 강성을 확보하며, 차량의 미세한 롤 거동으로부터 큰 롤 거동까지 가변적으로 제어하는 효과를 내며, 롤센터를 상향시켜서 차량의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
커플드 토션빔 액슬(COUPLED TORSION BEAM AXLE)을 사용한 현가장치는 간단한 구조로 생산단가가 저렴하고 작은 질량에 비하여 상대적으로 높은 주행 안정성을 갖고 있어서 오랫동안 경차 및 준중형 차량의 후륜 현가장치로 사용되어 오고 있다.
도 1은 종래의 커플드 토션빔 액슬 현가장치를 도시한 것으로서, 양측의 트레일링암(500)을 토션빔(502)이 연결하고 있는 구조이며, 상기 토션빔(502)은 하측으로 개구되어 벌어지는 V 형의 단면을 가지고 있고, 상기 토션빔(502)의 내측에는 토션바(504)가 설치되어 비틀림 강성을 발휘하도록 되어 있는 구조이다.
상기한 바와 같은 커플드 토션빔 액슬의 횡강성 및 비틀림 강성을 증가시키 는 방법으로는 상기 토션빔(502)의 두께를 증가시키거나 상기 토션바(504)의 직경을 증가시키는 것이 있는데, 상기 토션빔(502)의 두께를 증가시키게 되면 과도한 원가상승과 트레일링암과의 용접부가 취약해지는 문제가 있고, 상기 토션바(504)의 직경을 증가시키는 것은 상기와 같은 V 형상의 단면 내에 토션바(504)가 위치해야 한다는 배치상의 제약이 있어서 문제가 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 토션빔의 두께나 토션바의 직경을 증가시키지 않고도, 커플드토션빔액슬의 횡강성 및 비틀림강성을 크게 증가시킬 수 있도록 한 커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조를 제공함에 그 목적이 있다
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조는
양단에 트레잉링암이 결합되고 V형 단면이 형성하는 삼각형의 내부가 빈상태로 확보된 토션빔과;
상기 토션빔의 V형 단면이 형성하는 삼각형의 외측으로 상기 토션빔에 덧대어 결합되는 V형 단면의 보강빔;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 보강빔의 V형 단면의 한 변의 길이는 상기 토션빔의 V형 단면의 한 변의 길이의 절반 이상의 길이를 가지며;
상기 보강빔의 V형 단면의 양 변의 내측면은 상기 토션빔의 V형 단면의 양 변의 외측면에 평면적으로 밀착된 상태로 결합된 구조로 할 수 있다.
본 발명은 토션빔의 외측에 상기 토션빔과 유사한 단면의 보강빔을 덧붙이는 구조를 취함으로써, 토션빔의 두께나 토션바의 직경을 증가시키지 않고도, 커플드토션빔액슬의 횡강성 및 비틀림강성을 크게 증가시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명 실시예는 양단에 트레잉링암(1)이 결합되고 V형 단면이 형성하는 삼각형의 내부가 빈상태로 확보된 토션빔(3)과, 상기 토션빔(3)의 V형 단면이 형성하는 삼각형의 외측으로 상기 토션빔(3)에 덧대어 결합되는 V형 단면의 보강빔(5)을 포함한 구성이다.
즉, 상기 토션빔(3)의 내부에 종래와는 달리 토션바를 설치하지 않고 대신 그 외부에 보강빔(5)을 설치한 것으로서, 상기 토션빔(3)과 보강빔(5)은 모두 V형 단면을 가진 상태로 서로 동일한 방향으로 개구된 방향을 정렬하여 중첩시켜서 결합한 구조이다.
상기 보강빔(5)의 V형 단면의 한 변의 길이는 상기 토션빔(3)의 V형 단면의 한 변의 길이의 절반 이상의 길이를 가지며, 상기 보강빔(5)의 V형 단면의 양 변의 내측면은 상기 토션빔(3)의 V형 단면의 양 변의 외측면에 평면적으로 밀착된 상태로 결합된 구조이다.
상기 보강빔(5)을 상기 토션빔(3)에 결합하는 것은 상기 보강빔(5) 양 변의 단부를 상기 토션빔(3)의 외측면에 용접에 의해 결합한다.
상기 보강빔(5)은 그 재질을 판스프링 재질로 형성하여 상기와 같이 토션빔(3)에 결합하도록 하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 커플드 토션빔(3) 액슬 현가장치 구조는 종래의 토션바를 제거함에 의해 줄어드는 비틀림 강성 및 횡강성을 상기 보강빔(5)과 상기 토션빔(3)의 결합구조에 의해 충당함은 물론, 그 이상의 비틀림 강성과 횡강성 증대의 효과를 제공한다.
즉, 횡강성 및 비틀림 강성의 증대를 위해 종래에는 토션바의 직경을 크게 하는 데에 한계가 있었으나, 본 발명에서는 상기 보강빔(5)이 설치되는 위치가 종래의 토션바에 비하여 배치상의 제약이 적어서 상기 보강빔(5)의 두께를 상대적으로 용이하게 증대하여 필요한 만큼 강성을 확보할 수 있으며, 종래 토션빔(3) 자체의 두께를 두껍게 형성하여 강성을 증가시키는 것보다 토션빔(3)과 비슷한 두께의 보강빔(5)을 덧대는 본 발명의 구조가 재료의 단가측면에서 유리하므로 원가를 저감할 수 있고 트레일링암과의 용접성 저하의 문제를 일으키지 않을 수 있는 것이다.
상기한 바와 같은 구조의 커플드 토션빔(3) 액슬 현가장치 구조에서는 작고 미세한 차량의 롤 거동시에는 상기 토션빔(3)에서 주로 비틀림 강성을 제공하여 롤 거동을 억제해 주고, 큰 롤 거동의 발생시에는 상기 보강빔(5)이 상기 토션빔(3)과 함께 차량의 롤 거동을 제한해주어, 차량의 롤 거동의 정도에 따라 가변적인 롤 억제력이 발휘되게 된다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 토션빔(3)과 보강빔(5)의 결합구조는 좌측의 보통 상태에서, 비틀림을 받았을 때 우측과 같이 양단의 폭이 좁아져서 사이각 a가 a'로 변화되면, 그 만큼 롤센터의 중심이 H에서 H'로 상승되고, 이 는 차량의 무게중심과 상기 롤센터 사이의 거리를 좁게 하여, 차량의 롤 거동시 모멘트암의 길이를 축소시키는 효과를 가져오게 되므로, 결국 차량의 주행 안정성을 향상시키는 효과를 가져오게 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조를 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조를 설명한 도면,
도 3은 본 발명의 작용을 설명한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1; 트레잉링암 3; 토션빔
5; 보강빔

Claims (2)

  1. 양단에 트레잉링암이 결합되고 V형 단면이 형성하는 삼각형의 내부가 빈상태로 확보된 토션빔과;
    상기 토션빔의 V형 단면이 형성하는 삼각형의 외측으로 상기 토션빔에 덧대어 결합되는 V형 단면의 보강빔;
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강빔의 V형 단면의 한 변의 길이는 상기 토션빔의 V형 단면의 한 변의 길이의 절반 이상의 길이를 가지며;
    상기 보강빔의 V형 단면의 양 변의 내측면은 상기 토션빔의 V형 단면의 양 변의 외측면에 평면적으로 밀착된 상태로 결합된 것
    을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 현가장치 구조.
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