KR20190070538A - 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조 - Google Patents

Abstract

커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조가 개시된다. 차량의 폭 방향으로 연장된 토션 빔의 양단부에 트레일링 암이 접합되고; 상기 트레일링 암의 일단에는 링크 브래킷이 트레일링 암 부시를 통해 연결되며; 상기 링크 브래킷에는 로워 마운팅 부시와 어퍼 마운팅 부시가 각각 삽입되며; 상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시는 차량의 높이 방향으로 높이 차를 두고 배치되고, 차량의 길이 방향으로는 전후로 배치되며; 상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시는 마운팅 브래킷을 통해 리어 사이드 멤버에 체결되고; 스테이 브래킷을 통해 사이드 실과 연결되어, 현가장치의 차체 장착 강성이 증대될 수 있다.

Description

커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조{VEHICLE BODY MOUNTING STRUCTURE OF COUPLED TORSION BEAM AXLE TYPE SUSPENSION SYSTEM}

본 발명은 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 강성을 증대시킨 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 커플드 토션 빔 액슬(CTBA; Coupled Torsion Beam Axle) 타입의 현가장치(이하, CTBA라고 칭함)는 독립현가방식의 현가장치에 비하여 승차감 및 조종 안정성 등의 설계 성능 영역이 높지 않음에도 불구하고, 단순한 부품 구성으로 인하여 낮은 생산 단가와 중량이 작은 이점으로 주로 경차 및 중.소형급 차량의 후륜 현가장치로 적용되어 왔다.

종래의 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치는 차폭 방향으로 연장된 토션 빔과, 상기 토션 빔의 양단에 고정되게 장착된 트레일링 암, 상기 트레일링 암에 설치되어 휠 타이어를 장착할 수 있는 캐리어, 상기 트레일링 암의 후방 내측에 설치되어 스프링을 장착할 수 있는 스프링 시트, 및, 상기 트레일링 암의 선단을 차체와 연결하기 위한 부시를 구비한 차체 체결 유닛 등을 포함하고 있다.

상기와 같은 종래의 CTBA는 중앙에 위치한 토션 빔의 비틀림 변형 특성으로 인하여 휠의 변형이 이루어지고, 토션 빔의 비틀림 변형 이외에도 트레일링 암의 위치 및 차체 체결 유닛의 구성에 의해서도 휠의 변형이 이루어지는 특징이 있는 바, 즉, 차량은 선회 주행 시, 범프되는 선회 외륜은 횡력이 입력되어 토우 아웃(toe-out)으로 유도되는 경향이 있고, 리바운드되는 선회 내륜은 횡력이 입력되어 설정된 토우 각을 그대로 유지하거나 토우 인(toe-in)이 유도되는 경향이 있어서, 차량은 전체적으로 오버 스티어(Over steer) 거동하여 선회 안정성이 저하되는 문제점이 있다.

이러한 종래 CTBA의 선회 안정성 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 트레일링 암의 차체 체결부 구조를 개선한 CTBA도 제안 및 개발되고 있다.

즉, 종래의 다른 CTBA에서는, 차체에 대한 순간회전 중심점이 양측 휠 센터의 후방에 위치되도록 차체와 체결을 위한 차체 체결 유닛의 구조를 변경하여, 차체와 트레일링 암 부시 사이에 링크 브래킷을 적용하고 있다.

이에 따라, 차체에 대한 순간회전 중심점이 양측 휠 센터의 후방에 위치되어 차량의 선회 주행 시, 양측 후륜에 횡력이 입력되는 경우, 범프되는 후륜 측의 선회 외륜은 토우 인으로 유도되고, 리바운드되는 선회 내륜은 설정된 토우 각을 그대로 유지하거나 토우 아웃으로 유도되어, 차량은 전체적으로 언더 스티어(Under steer)로 거동해서 선회 안정성이 향상된다.

그러나, 상기한 바와 같은 다른 예에 따른 CTBA는 차체에 대한 회전 자유도를 확보하기 위하여 링크 브래킷에 적용되는 차체 마운터에 고강성 베어링을 적용함으로 인해, 후륜에 횡력 입력 시, 토우 인 량을 조절하기 위해서는 트레일링 암 부시만이 강성부재로 작용하여 고강성의 특성을 가져야 하며, 이에 따라 NVH 성능 및 내구력이 저하되고, 전후력에 대한 임팩트 특성도 저하되는 단점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 장착 및 지지 강성을 효과적으로 증대시킬 수 있는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조는, 차량의 폭 방향으로 연장된 토션 빔의 양단부에 트레일링 암이 접합되고; 상기 트레일링 암의 일단에는 링크 브래킷이 트레일링 암 부시를 통해 연결되며; 상기 링크 브래킷에는 로워 마운팅 부시와 어퍼 마운팅 부시가 각각 삽입되며; 상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시는 차량의 높이 방향으로 높이 차를 두고 배치되고, 차량의 길이 방향으로는 전후로 배치되며; 상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시는 마운팅 브래킷을 통해 리어 사이드 멤버에 체결되고; 스테이 브래킷을 통해 사이드 실과 연결될 수 있다.

상기 리어 사이드 멤버는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고; 상기 리어 사이드 멤버의 내부에는 보강 브래킷이 삽입되어 접합될 수 있다.

상기 사이드 실은 사이드 실 인너 패널과 사이드 실 아우터 패널을 포함하고; 상기 사이드 실 인너 패널과 사이드 실 아우터 패널은 폐단면을 형성하도록 서로 접합될 수 있다.

상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시는 차량의 높이 방향으로 상기 리어 사이드 멤버와, 상기 보강 브래킷, 상기 마운팅 브래킷 및 상기 스테이 브래킷과 체결될 수 있다.

상기 스테이 브래킷은 사각 형상의 브래킷 바디; 및 상기 브래킷 바디의 사각 모서리에 각각 관통해서 형성된 체결홀들을 포함하고; 스테이 브래킷의 4개의 체결홀들 중에서 2개의 체결홀에는 상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시가 각각 체결되고; 상기 나머지 2개의 체결홀은 상기 사이드 시리 인너 패널에 상부면에 체결될 수 있다.

상기 마운팅 브래킷은 사각 형상의 브래킷 바디; 및 상기 브래킷 바디에 차량의 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되고 상기 브래킷 바디를 관통해서 형성된 2개의 체결홀들을 포함하고; 상기 2개의 체결홀에 상기 로워 마운팅 부시 및 상기 어퍼 마운팅 부시가 각각 체결될 수 있다.

상기 마운팅 브래킷의 브래킷 바디에는 차량의 높이 방향 상방으로 돌출한 2개의 돌출부가 구비되고; 상기 돌출부들에 상기 2개의 체결홀들이 형성될 수 있다.

상기 마운팅 브래킷의 외측 가장자리에는 플랜지가 구비되어, 상기 사이드 실 인너 패널의 내측면에 접합될 수 있다.

상기 스테이 브래킷은 상기 마운팅 브래킷에 대해 차량의 높이 방향으로 상부에 배치될 수 있다.

상기 스테이 브래킷과 상기 마운팅 브래킷은 각각 상기 리어 사이드 멤버 및 상기 사이드 실과 함께 다중 폐단면을 형성할 수 있다.

상기 스테이 브래킷과 상기 마운팅 브래킷 사이에 상기 링크 브래킷이 위치될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조에 의하면, 구조가 간단하여 중량 및 원가 절감을 도모할 수 있고, 현가장치의 장착부위에 다중 폐단면을 형성하여 장착 및 지지 강성을 증대시킬 수 있으며, 리어 사이드 멤버 및 사이드 실과의 연계를 통해 현가장치를 차체에 보다 안정적으로 지지시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

도 1은 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치가 본 발명의 실시 예에 따른 차체 마운팅 구조를 통해 차체에 장착된 상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B선 단면도이다.
도 5는 도 1의 C-C선 단면도이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치(이하 CTBA라 칭함)는 차량의 폭 방향을 따라 연장된 토션 빔(1)과, 이 토션 빔(1)의 양단에 고정되게 장착되는 트레일링 암(2)을 포함한다.

트레일링 암(2)의 일단에는 트레일링 암 부시(3)를 통해 링크 브래킷(4)의 일단이 연결되고, 트레일링 암(1)의 타단에는 스프링 시트(5)가 구비되어 있다.

링크 브래킷(4)의 일단으로부터 타단으로 링크 브래킷(4)의 길이 방향을 따라 로워 마운팅 부시(6)와 어퍼 마운팅 부시(7)가 소정 간격을 두고 배치되어 링크 브래킷(4)에 장착될 수 있다.

어퍼 마운팅 부시(7)는 차량의 높이 방향(H)으로 로워 마운팅 부시(6)보다 상부에 위치될 수 있다. (도 5 참조)

상기 트레일링 암(2)의 일단은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 마운팅 구조를 통해 차체에 체결되어 지지될 수 있다.

즉, 스테이 브래킷(10)과 마운팅 브래킷(20)을 통해 트레일링 암(2)의 일단이 차체에 체결되어 지지될 수 있다.

도 2를 참조하면, 스테이 브래킷(10)은 대체로 사각 형상의 브래킷 바디(12)와, 이 브래킷 바디(12)의 사각 모서리에 각각 관통해서 형성된 체결홀(14)들을 포함할 수 있다.

스테이 브래킷(10)에 형성된 4개의 체결홀(14)들 중에서 2개의 체결홀(14)에는 로워 마운팅 부시(6)와 어퍼 마운팅 부시(7)가 각각 체결될 수 있다.

마운팅 브래킷(20)은 대체로 사각 형상의 브래킷 바디(22)와, 이 브래킷 바디(22)에 차량의 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되고 브래킷 바디(22)를 관통해서 형성된 2개의 체결홀(24)들을 포함할 수 있다.

2개의 체결홀(24)에는 조립 볼트(26)가 삽입되어 로워 마운팅 부시(6) 및 어퍼 마운팅 부시(7)와 각각 체결될 수 있다.

2개의 체결홀(24)이 형성되는 부위의 강성을 증대시키기 위해 차량의 높이 방향으로 돌출한 돌출부(23)가 브래킷 바디(22)에 형성되고, 돌출부(23)에 상기 체결홀(24)이 형성될 수 있다.

트레일링 암(2)이 체결되는 차체는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 리어 사이드 멤버(30)이고, 리어 사이드 멤버(30)의 내부에는 체결 부위의 강성을 증대시키기 위해 보강 브래킷(32)이 삽입되어 리어 사이드 멤버(30)에 접합될 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 스테이 브래킷(10)의 2개의 체결홀(14)은 사이드 실 인너 패널(42) 위에 얹혀져서 볼트로 체결될 수 있다.

사이드 실 인너 패널(42)은 사이드 실 아우터 패널(44)과 접합되어 사이드 실(4)을 형성하고, 사이드 실(40)의 내부에는 폐단면이 형성될 수 있다.

마운팅 브래킷(20)의 외측 가장자리에는 플랜지(28)가 구비되어, 사이드 실 인너 패널(42)의 내측면에 접합될 수 있다.

어퍼 마운팅 부시(7)는 로워 마운팅 부시(6)에 대해 차량의 높이 방향(H)으로 상부에 위치된 상태에서 동일한 차량의 높이 방향(H)으로 체결될 수 있으므로, 현가장치의 장착 작업성이 향상될 수 있다.

이와 같이 로워 마운팅 부시(6) 및 어퍼 마운팅 부시(7)과 각각 체결되는 스테이 브래킷(10)과 마운팅 브래킷(20)이 폐단면을 구비한 사이드 실(40)에 체결 및 접합되어, 사이드 실(40)에 의해 강건하게 지지될 수 있으므로, 현가장치의 장착 강성이 증대될 수 있다.

또한 스테이 브래킷(10)과 마운팅 브래킷(20)은 각각 리어 사이드 멤버(30) 및 사이드 실(40)과 함께 다중 폐단면을 구성하여, 현가장치의 장착 강성이 증대될 수 있다.

이와 더불어, 리어 사이드 멤버(30)와 그 보강 브래킷(32)을 조립 볼트(26)가 관통해서 로워 마운팅 부시(6) 및 어퍼 마운팅 부시(7)를 거쳐서 마운팅 브래킷(20) 및 스테이 브래킷(10)에 체결되므로, 차량의 높이 방향뿐만 아니라 길이 방향 및 폭 방향으로 다수 개의 부재들을 통해 현가장치가 다중으로 지지되어, 현가장치의 지지 강성이 증대될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

1: 토션 빔
2: 트레일링 암
3: 트레일링 암 부시;
4: 링크 브래킷
5: 스프링 시트
6: 로워 마운팅 부시
7: 어퍼 마운팅 부시
10: 스테이 브래킷
20: 마운팅 브래킷
30: 리어 사이드 멤버
32: 보강 브래킷
40: 사이드 실
42: 사이드 실 인너 멤버
44: 사이드 실 아우터 멤버

Claims (11)

1. 차량의 폭 방향으로 연장된 토션 빔의 양단부에 트레일링 암이 접합되고;
   상기 트레일링 암의 일단에는 링크 브래킷이 트레일링 암 부시를 통해 연결되며;
   상기 링크 브래킷에는 로워 마운팅 부시와 어퍼 마운팅 부시가 각각 삽입되며;
   상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시는 차량의 높이 방향으로 높이 차를 두고 배치되고, 차량의 길이 방향으로는 전후로 배치되며;
   상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시는 마운팅 브래킷을 통해 리어 사이드 멤버에 체결되고; 스테이 브래킷을 통해 사이드 실과 연결된 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 리어 사이드 멤버는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고;
   상기 리어 사이드 멤버의 내부에는 보강 브래킷이 삽입되어 접합된 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 사이드 실은 사이드 실 인너 패널과 사이드 실 아우터 패널을 포함하고;
   상기 사이드 실 인너 패널과 사이드 실 아우터 패널은 폐단면을 형성하도록 서로 접합된 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
4. 제2항에 있어서,
   상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시는 차량의 높이 방향으로 상기 리어 사이드 멤버와, 상기 보강 브래킷, 상기 마운팅 브래킷 및 상기 스테이 브래킷과 체결되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
5. 제3항에 있어서,
   상기 스테이 브래킷은
   사각 형상의 브래킷 바디; 및
   상기 브래킷 바디의 사각 모서리에 각각 관통해서 형성된 체결홀들을 포함하고;
   스테이 브래킷의 4개의 체결홀들 중에서 2개의 체결홀에는 상기 로워 마운팅 부시와 상기 어퍼 마운팅 부시가 각각 체결되고;
   상기 나머지 2개의 체결홀은 상기 사이드 시리 인너 패널에 상부면에 체결된 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
6. 제1항에 있어서,
   상기 마운팅 브래킷은
   사각 형상의 브래킷 바디; 및
   상기 브래킷 바디에 차량의 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되고 상기 브래킷 바디를 관통해서 형성된 2개의 체결홀들을 포함하고;
   상기 2개의 체결홀에 상기 로워 마운팅 부시 및 상기 어퍼 마운팅 부시가 각각 체결된 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
7. 제6항에 있어서,
   상기 마운팅 브래킷의 브래킷 바디에는 차량의 높이 방향 상방으로 돌출한 2개의 돌출부가 구비되고;
   상기 돌출부들에 상기 2개의 체결홀들이 형성된 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
8. 제6항에 있어서,
   상기 마운팅 브래킷의 외측 가장자리에는 플랜지가 구비되어, 상기 사이드 실 인너 패널의 내측면에 접합된 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
9. 제1항에 있어서,
   상기 스테이 브래킷은 상기 마운팅 브래킷에 대해 차량의 높이 방향으로 상부에 배치된 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 스테이 브래킷과 상기 마운팅 브래킷은 각각 상기 리어 사이드 멤버 및 상기 사이드 실과 함께 다중 폐단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.
11. 제1항에 있어서,
    상기 스테이 브래킷과 상기 마운팅 브래킷 사이에 상기 링크 브래킷이 위치되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입 현가장치의 차체 마운팅 구조.

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