KR20130006096A

KR20130006096A - 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치

Info

Publication number: KR20130006096A
Application number: KR1020110067934A
Authority: KR
Inventors: 구도회; 박희대
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2013-01-16

Abstract

커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치가 개시된다. 개시된 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치는 토션 빔과, 상기 토션 빔의 양단에 각각 연결되는 트레일링 암을 포함하는 것으로, 토션 빔은 브이자형 단면으로 이루어지며, 토션 빔의 내측면에는 길이 방향을 따라 보강부재가 용접 접합되는 것을 특징으로 한다.

Description

커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치 {REAR SUSPENSION OF COUPLED TORSION BEAM AXLE TYPE}

본 발명의 실시예는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토션 빔과 트레일링 암의 구조를 개선한 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 관한 것이다.

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

도 1은 일반적인 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입 리어 현가장치의 구성은, 토션 빔(101)이 구비되고, 그 토션 빔(101)의 양단에는 타이어와 휠을 장착하기 위한 캐리어(103)를 일측에 장착한 트레일링 암(105)이 고정된다.

그리고 상기 각 트레일링 암(105)의 일측은 차체(미도시)와 연결하기 위한 쇽 업소버(107)와 부시(109)가 구성되고, 스프링 시트(111)를 통하여 차체와의 사이에 스프링(113)이 설치된다.

이러한 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치는 트레일링 암(105)의 중앙에 위치한 토션 빔(101)의 토션 변형 특성으로 인하여 휠(Wheel)의 변형이 이루어지는 특징이 있으며, 토션 변형 및 트레일링 암(105)의 위치 및 부시(109) 특성에 의해서 범프(Bump) 시에 토우인(Toe-In)으로 유도가 가능한 특징이 있다.

상기에서와 같은 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어, 트레일링 암(105)은 경량과 고성능을 극대화하기 위해 파이프를 밴딩한 관재 타입(tubular type)으로 이루어진다.

그리고, 상기 토션 빔(101) 또한 경량과 고성능을 극대화하기 위해 파이프 관을 역브이자 형태로 성형한 관재 타입으로 이루어진다.

그런데, 종래 기술에서는 토션 빔(101)과 트레일링 암(105)을 관재 타입으로 구성함으로써 내구성이나 품질 향상에 기여하는 장점을 가지고 있으나, 토션 빔(101)과 트레일링 암(105)을 관재 타입으로 성형하기 위한 고강도의 소재 성형 기술 및 열처리 기술 등이 필요하므로 결과적으로는 초기 투자 비용이 증가하게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

본 발명의 실시예들은 토션 빔과 트레일링 암의 구조를 개선하여 관재 타입(tubular type) 대비 동등한 롤 강성을 구현할 수 있으며, 초기 투자 비용을 절감할 수 있고, 전체 장치의 무게를 감소시킬 수 있으며, 토션 빔과 트레일링 암의 용접성과 결합성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치는 토션 빔과, 상기 토션 빔의 양단에 각각 연결되는 트레일링 암을 포함하는 것으로서, 상기 토션 빔은 브이자형 단면으로 이루어지며, 상기 토션 빔의 내측면에는 길이 방향을 따라 보강부재가 용접 접합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 트레일링 암은 제1 아암과 제2 아암으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 아암이 상호 용접될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 토션 빔의 양단에는 상기 트레일링 암을 감싸며 그 트레일링 암에 결합되는 결합홈이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 토션 빔은 서로 멀어지는 방향으로 경사진 제1 면 및 제2 면이 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 토션 빔은 상기 보강부재의 길이 방향에 따른 가장자리 부분이 상기 제1 및 제2 면에 용접 접합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 보강부재는 일정 길이를 지닌 판 형상에서 길이 방향을 따라 산 형태로 절곡될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 보강부재는 길이 방향을 따라 상기 제1 및 제2 면의 연결 부분으로 일정 구간 절곡된 적어도 하나의 절곡 부위가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 보강부재의 길이 방향에 따른 가장자리 부분에는 복수 개의 요홈들이 이격되게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 보강부재의 길이 방향에 따른 중앙 부분에는 복수 개의 관통홀들이 이격되게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 보강부재는 상기 트레일링 암에 결합되는 양단부로서의 제1 섹션과, 상기 각 제1 섹션에 일체로 연결되며 상기 제1 면 및 제2 면의 연결 부분으로 경사지게 절곡된 제2 섹션과, 상기 각 제2 섹션에 직선 구간으로 연결되는 제3 섹션으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 제3 섹션에는 길이 방향을 따라 복수 개의 관통홀들이 이격되게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 제3 섹션의 가장자리 부분에는 복수 개의 요홈들이 이격되게 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치는, 토션 빔과, 상기 토션 빔의 양단에 각각 연결되는 트레일링 암을 포함하는 것으로서, 상기 토션 빔은 브이자형 단면으로 이루어지며, 상기 토션 빔의 내측에는 길이 방향을 따라 보강부재가 용접 접합되고, 상기 보강부재는 소정 폭과 길이를 지닌 판 형상에서 길이 방향을 따라 산 형태로 절곡되며, 상기 토션 빔의 내측면에 가장자리 부분이 용접 접합되고, 길이 방향을 따라 상기 토션 빔의 내측으로 일정 구간 절곡되며, 상기 보강부재의 길이 방향에 따른 가장자리 부분에는 복수 개의 요홈들이 이격되게 형성되고, 상기 보강부재의 길이 방향에 따른 중앙 부분에는 복수 개의 관통홀들이 이격되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예는 토션 빔을 브이자형의 단면으로 구성하고, 프레스 가공한 제1 아암과 제2 아암을 상호 용접하여 트레일링 암을 구성하며, 토션 빔의 내부에 보강부재를 설치함으로써 관재 타입(tubular type)의 토션 빔 및 트레일링 암을 제작하는데 따른 고강도의 소재 성형 기술과 열처리 기술을 필요로 하지 않게 되며, 이로 인해 초기 투자 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 토션 빔의 내부에 보강부재를 설치하므로 관재 타입 대비 동등한 롤 강성을 구현할 수 있으며, 보강부재에 복수 개의 요홈들(51)과 관통홀들을 형성하므로 전체 장치의 무게를 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 토션 빔의 양단부가 트레일링 암을 감싸는 형태로 용접 접합되고, 별도 제작된 제1 및 제2 아암이 용접 접합된 트레일링 암을 구성하므로, 토션 빔과 트레일링 암의 용접성 및 결합성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 일반적인 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 적용되는 토션 빔을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 적용되는 토션 빔과 트레일링 암의 결합 구조를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 적용되는 토션 빔과 보강부재를 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 적용되는 보강부재를 도시한 단면 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치(100)는 주로 경차 및 준 중형차에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치(100)는 기본적으로, 토션 빔(10)과, 그 토션 빔(10)의 양단에 연결되는 좌우측 트레일링 암(30)을 포함한다.

여기서, 상기 트레일링 암(30)은 일측 단부에 차체와의 장착을 위한 부시 케이스(35)가 용접 접합되고, 다른 일측 단부에는 캐리어(미도시)의 장착을 위한 제1 마운트 브라켓(37)이 용접 접합되며, 스프링(미도시)을 장착하기 위한 제2 마운트 브라켓(39)이 용접 접합된다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치(100)는 토션 빔(10)과 트레일링 암(30)의 구조를 개선하여 관재 타입(tubular type) 대비 동등한 롤 강성을 구현할 수 있으며, 초기 투자 비용을 절감할 수 있고, 전체 장치의 무게를 감소시킬 수 있으며, 토션 빔(10)과 트레일링 암(30)의 용접성과 결합성을 더욱 향상시킬 수 있는 구성으로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치(100)에서, 상기 토션 빔(10)은 도 4에서와 같이 소정 폭 및 길이를 지닌 판재 형상에서 길이 방향을 따라 산 형태로 절곡된 브이자형 단면 형상으로 이루어진다.

여기서, 상기 토션 빔(10)은 서로 멀어지는 방향으로 경사진 제1 면(11) 및 제2 면(12)이 구비된다.

그리고, 본 발명의 실시예에서 상기 트레일링 암(30)은 도 5에서와 같이 프레스 가공으로서 대략 디귿(ㄷ)자 형태의 단면을 지닌 제1 아암(31)과 제2 아암(32)으로 이루어지고, 제1 아암(31)과 제2 아암(32)이 상호 용접 접합되면서 사각형의 단면을 지닌 투-피스 타입(2 piece type)의 암 형태로 이루어진다.

이 경우, 상기한 토션 빔(10)의 양단인 제1 및 제2 면(11, 12)의 양단에는 위에서와 같은 트레일링 암(30)을 감싸며 그 트레일링 암(30)에 용접 접합되는 결합홈(15)이 각각 형성되어 있다(도 4 및 도 5 참조).

한편, 도 3 및 도 6에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치(100)는 토션 빔(10)의 내측면에 길이 방향을 따라 용접 접합되는 보강부재(50)를 더 포함하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 보강부재(50)는 토션 빔(10)의 롤 강성을 보강하기 위한 것으로서, 양단부가 트레일링 암(30)에 용접 접합되며, 토션 빔(10)의 내측에서 길이 방향에 따른 가장자리 부분이 제1 및 제2 면(11, 12)에 용접 접합될 수 있다.

상기 보강부재(50)는 일정 길이를 지닌 판 형상에서 길이 방향을 따라 산 형태로 절곡된 구조로 이루어지며, 길이 방향을 따라 토션 빔(10)의 제1 및 제2 면(11, 12)의 연결 부분으로 일정 구간 절곡된 적어도 하나의 절곡 부위가 형성되어 있다.

그리고, 상기 보강부재(50)는 길이 방향에 따른 가장자리 부분에 복수 개의 요홈들(51)이 이격되게 형성되며, 길이 방향에 따른 중앙 부분에 복수 개의 관통홀들(53)이 이격되게 형성될 수 있다.

상기와 같은 보강부재(50)는 도 7에서와 같이 트레일링 암(30)에 결합되는 양단부로서의 제1 섹션(61)과, 각 제1 섹션(61)에 일체로 연결되며 토션 빔(10)의 제1 면(11) 및 제2 면(12)의 연결 부분으로 경사지게 절곡된 제2 섹션(62)과, 각 제2 섹션(62)에 직선 구간으로 연결되는 제3 섹션(63)으로 이루어진다.

여기서, 상기 제3 섹션(63)에는 길이 방향을 따라 위에서 언급한 바 있는 복수 개의 관통홀들(53)이 이격되게 형성되며, 복수 개의 요홈들(51)이 가장자리 부분에 이격되게 형성된다.

상기에서와 같이 보강부재(50)의 가장자리 부분에 요홈들(51)을 형성하고, 중앙 부분에 관통홀들(53)을 형성하는 이유는 응력에 영향을 미치지 않는 부위를 살빼기 가공으로 제거함으로써 전체 장치의 무게를 줄이기 위함이다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치(100)에 의하면, 토션 빔(10)을 브이자형의 단면으로 구성하고, 제1 아암(31)과 제2 아암(32)을 상호 용접하여 트레일링 암(30)을 구성하고, 토션 빔(10)의 내부에 보강부재(50)를 설치하고 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 토션 빔(10)을 브이자형의 단면으로 구성하고, 제1 아암(31)과 제2 아암(32)을 상호 용접하여 트레일링 암(30)을 구성하므로, 관재 타입(tubular type)의 토션 빔 및 트레일링 암을 제작하는데 따른 고강도의 소재 성형 기술과 열처리 기술을 필요로 하지 않으며, 이로 인해 초기 투자 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 토션 빔(10)의 내부에 보강부재(50)를 설치하므로 관재 타입 대비 동등한 롤 강성을 구현할 수 있으며, 보강부재(50)에 복수 개의 요홈들(51)과 관통홀들(53)을 형성하므로 전체 장치의 무게를 감소시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 실시예에서는 토션 빔(10)의 양단부가 트레일링 암(30)을 감싸는 형태로 용접 접합되고, 별도 제작된 제1 및 제2 아암(31, 32)이 용접 접합된 트레일링 암(30)을 구성하므로, 토션 빔(10)과 트레일링 암(30)의 용접성 및 결합성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10... 토션 빔 11... 제1 면
12... 제2 면 15... 결합홈
30... 트레일링 암 31... 제1 아암
32... 제2 아암 50... 보강부재
51... 요홈 53... 관통홀
61... 제1 섹션 62... 제2 섹션
63... 제3 섹션

Claims

토션 빔과, 상기 토션 빔의 양단에 각각 연결되는 트레일링 암을 포함하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서,
상기 토션 빔은 브이자형 단면으로 이루어지며, 상기 토션 빔의 내측면에는 길이 방향을 따라 보강부재가 용접 접합되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
제1 항에 있어서,
상기 트레일링 암은 제1 아암과 제2 아암으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 아암이 상호 용접되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
제2 항에 있어서,
상기 토션 빔의 양단에는 상기 트레일링 암을 감싸며 그 트레일링 암에 결합되는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
제1 항에 있어서,
상기 토션 빔은 서로 멀어지는 방향으로 경사진 제1 면 및 제2 면이 구비되고, 상기 보강부재의 길이 방향에 따른 가장자리 부분이 상기 제1 및 제2 면에 용접 접합되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
제4 항에 있어서,
상기 보강부재는 일정 길이를 지닌 판 형상에서 길이 방향을 따라 산 형태로 절곡되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
제5 항에 있어서,
상기 보강부재는 길이 방향을 따라 상기 제1 및 제2 면의 연결 부분으로 일정 구간 절곡된 적어도 하나의 절곡 부위가 형성되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
제5 항에 있어서,
상기 보강부재의 길이 방향에 따른 가장자리 부분에는 복수 개의 요홈들이 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
제7 항에 있어서,
상기 보강부재의 길이 방향에 따른 중앙 부분에는 복수 개의 관통홀들이 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
제5 항에 있어서,
상기 보강부재는,
상기 트레일링 암에 결합되는 양단부로서의 제1 섹션과, 상기 각 제1 섹션에 일체로 연결되며 상기 제1 면 및 제2 면의 연결 부분으로 경사지게 절곡된 제2 섹션과, 상기 각 제2 섹션에 직선 구간으로 연결되는 제3 섹션으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
제9 항에 있어서,
상기 제3 섹션에 길이 방향을 따라 복수 개의 관통홀들이 이격되게 형성되며,
상기 제3 섹션의 가장자리 부분에 복수 개의 요홈들이 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
토션 빔과, 상기 토션 빔의 양단에 각각 연결되는 트레일링 암을 포함하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서,
상기 토션 빔은 브이자형 단면으로 이루어지며, 상기 토션 빔의 내측에는 길이 방향을 따라 보강부재가 용접 접합되고,
상기 보강부재는 소정 폭과 길이를 지닌 판 형상에서 길이 방향을 따라 산 형태로 절곡되며, 상기 토션 빔의 내측면에 가장자리 부분이 용접 접합되고, 길이 방향을 따라 상기 토션 빔의 내측으로 일정 구간 절곡되며,
상기 보강부재의 길이 방향에 따른 가장자리 부분에는 복수 개의 요홈들이 이격되게 형성되고,
상기 보강부재의 길이 방향에 따른 중앙 부분에는 복수 개의 관통홀들이 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.