KR20210075537A - Trailing arm of suspension - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a trailing arm of a suspension capable of reducing weight while ensuring high rigidity and durability. The trailing arm of the suspension of the present invention comprises: a main rib formed along the longitudinal direction of a plate material and protruding in the thickness direction of the plate material; and a sub-rib formed to connect one end of the main rib and a middle of the main rib, and protruding in the thickness direction of the plate material. At least one bead may be formed in a portion corresponding to a bent portion of the main rib.

Description

서스펜션의 트레일링 암 {Trailing arm of suspension} Trailing arm of suspension

본 발명은 높은 강성과 내구성이 확보될 수 있으면서 경량화가 가능한 서스펜션의 트레일링 암에 관한 것이다.The present invention relates to a trailing arm of a suspension capable of reducing weight while ensuring high rigidity and durability.

차량의 서스펜션(suspension)은 차축과 차체를 연결하여, 주행시 노면에서 받는 진동 또는 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써, 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하기 위한 장치이다. A vehicle suspension is a device for preventing damage to a vehicle body or cargo and improving riding comfort by connecting an axle and a vehicle body so that vibration or shock received from the road surface during driving is not directly transmitted to the vehicle body.

서스펜션은 장착 부위에 따라 프런트 서스펜션과 리어 서스펜션으로 분류되며, 기능에 따라 토션 빔 타입, 트레일링 암 타입, 더블 위시본 타입, 멀티링크 타입 등이 있다. Suspension is classified into front suspension and rear suspension according to the mounting part, and there are torsion beam type, trailing arm type, double wishbone type, multi-link type, etc. depending on the function.

트레일링 암은 서스펜션의 부품 중 하나로서, 차체와 차륜을 연결하는 기능을 한다. 기존의 트레일링 암은 강성 확보를 위해 파이프 형태의 구조를 채용하였다. The trailing arm is one of the parts of the suspension and functions to connect the vehicle body and the wheel. The existing trailing arm adopts a pipe-type structure to secure rigidity.

하지만, 경량화를 위해서는 판금 소재를 프레스로 성형한 트레일링 암이 필요한 상황이다. 또한, 차체와 차륜을 연결할 때, 차체 또는 다른 부품과의 간섭을 회피하기 위해 구부러진 형상을 가진 트레일링 암이 요구되는데, 이러한 형상의 트레일링 암은 구조적으로 굽힘 하중에 취약할 수밖에 없다.However, in order to reduce the weight, a trailing arm formed by pressing a sheet metal material is required. In addition, when connecting the vehicle body to the wheel, a trailing arm having a bent shape is required to avoid interference with the vehicle body or other parts, and the trailing arm having such a shape is structurally vulnerable to bending loads.

(특허문헌 1) KR 2019-0001757 A (Patent Document 1) KR 2019-0001757 A

본 발명은 높은 강성과 내구성을 가지면서 경량화가 가능한 서스펜션의 트레일링 암을 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a trailing arm of a suspension capable of reducing weight while having high rigidity and durability.

본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암은, 판재의 길이방향을 따라 형성되며, 상기 판재의 두께방향으로 돌출한 메인 리브; 및 상기 메인 리브의 일단과 상기 메인 리브의 중간을 연결하도록 형성되고, 상기 판재의 두께방향으로 돌출한 서브 리브를 포함하는 것을 특징으로 한다. A trailing arm according to an embodiment of the present invention is formed along the longitudinal direction of the plate, the main rib protruding in the thickness direction of the plate; and a sub-rib formed to connect one end of the main rib and a middle of the main rib and protruding in the thickness direction of the plate material.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암은, 상기 메인 리브는, 상기 판재의 길이방향으로부터 폭방향을 향해 구부러진 굴곡부를 포함하고, 상기 메인 리브에서 상기 굴곡부에 대응되는 부위에 적어도 하나의 비드가 형성된 것을 특징으로 한다. In addition, in the trailing arm according to an embodiment of the present invention, the main rib includes a bent portion bent from the longitudinal direction to the width direction of the plate material, and at least one at a portion corresponding to the bent portion in the main rib. It is characterized in that the bead is formed.

본 발명은 높은 강성과 내구성을 가지면서도 경량화가 가능한 트레일링 암을 제공하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.The present invention can improve fuel efficiency of a vehicle by providing a trailing arm capable of reducing weight while having high rigidity and durability.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 트레일링 암의 배면도이다.
도 3은 도 1의 I-I'선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암이 차량의 서스펜션에 장착된 상태를 도시한 도면이다. 1 is a front view of a trailing arm according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a rear view of the trailing arm shown in FIG. 1 ;
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1 .
4 is a view illustrating a state in which a trailing arm is mounted to a suspension of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 트레일링 암의 배면도이며, 도 3은 도 1의 I-I'선 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암이 차량의 서스펜션에 장착된 상태를 도시한 도면이다. 1 is a front view of a trailing arm according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a rear view of the trailing arm shown in FIG. 1 , and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1 . 4 is a view illustrating a state in which a trailing arm is mounted to a suspension of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암(1)은 메인 리브(10) 및 서브 리브(20)를 포함할 수 있다.The trailing arm 1 according to an embodiment of the present invention may include a main rib 10 and a sub-rib 20 .

메인 리브(10)는 판재의 길이방향(도 1의 x방향)을 따라 형성될 수 있고, 판재의 두께방향(도 3의 z방향)으로 돌출될 수 있다. 메인 리브(10)는 차체에 하중이 가해질 때 변형 에너지가 집중된다.The main rib 10 may be formed along the longitudinal direction (x-direction in FIG. 1) of the plate material, and may protrude in the thickness direction (z-direction in FIG. 3) of the plate material. The main rib 10 concentrates deformation energy when a load is applied to the vehicle body.

서브 리브(20)는 메인 리브(10)의 일단(10a)과 메인 리브의 중간(10b)을 연결하도록 형성되고, 판재의 두께방향(도 3의 z방향)으로 돌출될 수 있다.The sub-rib 20 is formed to connect one end 10a of the main rib 10 and the middle 10b of the main rib, and may protrude in the thickness direction of the plate material (the z-direction in FIG. 3 ).

본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암(1)은 경량화를 위해 1피스(piece)의 판재를 프레스로 성형하여 형성될 수 있다. 이 판재에 후술하는 리브, 비드, 홀 등이 구비될 수 있다. The trailing arm 1 according to an embodiment of the present invention may be formed by molding a single piece of plate material with a press in order to reduce the weight. The plate may be provided with ribs, beads, holes, etc. to be described later.

얇은 두께의 판재를 적용하여 발생할 수 있는 내구성의 저하를 보상하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암(1)은 예를 들어 인장강도 980 MPa 이상인 강재, 합금 등과 같은 금속으로 만들어질 수 있다. In order to compensate for a decrease in durability that may occur by applying a thin plate material, the trailing arm 1 according to an embodiment of the present invention may be made of, for example, a metal such as steel or alloy having a tensile strength of 980 MPa or more. can

트레일링 암(1)은 차체(4) 또는 차체의 하면에 설치되는 다른 부품(예컨대, 리어 사이드 멤버)과의 간섭을 회피하기 위해 구부러진 형상을 갖는다. 이에 따라 트레일링 암은 차체의 길이방향(도 4의 x방향)에서 높이방향(도 4의 y방향)으로 구부러진 적어도 하나의 굴곡부(2)를 가질 수 있다. The trailing arm 1 has a curved shape to avoid interference with the vehicle body 4 or other parts installed on the lower surface of the vehicle body (eg, a rear side member). Accordingly, the trailing arm may have at least one bent portion 2 bent from the longitudinal direction (x-direction in FIG. 4 ) to the height direction (y-direction in FIG. 4 ) of the vehicle body.

도 1과 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 메인 리브(10)는 차체(4) 쪽 제1 장착부(13)와 서스펜션의 너클(6) 쪽 제2 장착부(15)를 연결하도록 형성될 수 있다. 또한, 메인 리브는 전술한 바와 같이 판재의 길이방향(x방향)으로부터 폭방향(y방향)을 향해 구부러진 굴곡부(2)를 포함할 수 있다. 1, 2 and 4, the main rib 10 is to be formed to connect the first mounting part 13 on the side of the vehicle body 4 and the second mounting part 15 on the side of the knuckle 6 of the suspension. can In addition, the main rib may include the bent portion 2 bent from the longitudinal direction (x-direction) to the width direction (y-direction) of the plate material as described above.

따라서, 양측 장착부(13, 15)에서 가해지는 압축 하중에 대한 강성이 확보될 수 있다. Therefore, rigidity against the compressive load applied from the mounting parts 13 and 15 on both sides can be secured.

서브 리브(20)는 제1 장착부(13)와 메인 리브(10)의 중간(10b)을 연결하여, 압축 하중에 의해 유발되는 굽힘 하중에 저항한다. 서브 리브는 굴곡부(2)에 대응하는 형상의 만곡부(3)를 가질 수 있다. The sub rib 20 connects the first mounting part 13 and the middle 10b of the main rib 10 to resist a bending load caused by a compressive load. The sub-rib may have a curved portion 3 having a shape corresponding to the curved portion 2 .

서브 리브(20)와 메인 리브(10)는, 차체(4)의 폭방향에 상응한 판재의 두께방향(z방향)으로 단차를 가질 수 있다. 다시 말해, 메인 리브가 판재의 기준면(0)에서 판재의 두께방향(z방향)으로 제1 거리(h1)만큼 돌출할 때, 서브 리브는 판재의 기준면(0)으로부터 판재의 두께방향(z방향)으로, 제1 거리보다 짧은 제2 거리(h2)만큼 돌출할 수 있다. The sub-rib 20 and the main rib 10 may have a step difference in the thickness direction (z-direction) of the plate material corresponding to the width direction of the vehicle body 4 . In other words, when the main rib protrudes from the reference plane (0) of the plate by a first distance (h1) in the thickness direction (z direction) of the plate, the sub-rib is formed from the reference plane (0) of the plate in the thickness direction (z direction) of the plate. As a result, it may protrude by a second distance h2 that is shorter than the first distance.

이와 같은 단차에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암(1)은 재료를 절감함과 동시에 경량화가 실현될 수 있다. Due to such a step difference, the trailing arm 1 according to an embodiment of the present invention can be realized in weight reduction while saving material.

트레일링 암(1)은 서브 리브(20)와 메인 리브(10) 사이에 평탄면(30)을 포함할 수 있다. 이 평탄면은 적어도 하나의 관통부(31)를 포함할 수 있다. The trailing arm 1 may include a flat surface 30 between the sub rib 20 and the main rib 10 . This flat surface may include at least one through portion 31 .

평탄면은 변형 에너지가 상대적으로 적게 집중되는 부분으로서, 여기에 관통부가 적용되게 됨으로써 트레일링 암(1)의 경량화가 더욱 확실히 이루어질 수 있다. The flat surface is a portion on which the deformation energy is relatively concentrated, and since the penetrating portion is applied thereto, the weight of the trailing arm 1 can be reduced more reliably.

관통부는 복수개로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 복수의 관통부는, 메인 리브(10)의 중간(10b)에서 제1 장착부(13)의 방향으로 제1 관통부, 제2 관통부, 제3 관통부 및 제4 관통부를 포함할 수 있다. 제1 관통부 및 제2 관통부의 크기는 제3 관통부 및 제4 관통부의 크기보다 클 수 있다. 제3 관통부의 크기는 제4 관통부의 크기보다 클 수 있다. A plurality of through portions may be formed. The plurality of through portions according to an embodiment includes a first through portion, a second through portion, a third through portion, and a fourth through portion in the direction of the first mounting portion 13 in the middle 10b of the main rib 10 . can do. The sizes of the first and second penetrations may be larger than the sizes of the third and fourth penetrations. The size of the third through portion may be larger than the size of the fourth through portion.

따라서, 트레일링 암(1)의 강도와 경량화는 효율적으로 달성될 수 있다.Accordingly, the strength and weight reduction of the trailing arm 1 can be efficiently achieved.

추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암(1)은 강성 확보를 위해, 메인 리브(10)에서 굴곡부(2)에 대응되는 부위에 굽힘 하중을 견디기 위한 비드(11)가 형성될 수 있다. Additionally, in the trailing arm 1 according to an embodiment of the present invention, a bead 11 to withstand a bending load may be formed in a portion corresponding to the bent portion 2 in the main rib 10 to ensure rigidity. have.

도 1 및 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 비드(11)는 트레일링 암(1)의 굴곡부(2)에 상응한 호 형상으로 트레일링 암의 길이방향(x방향)을 따라 연장하여 형성될 수 있다. 1 and 2, the bead 11 is formed by extending along the longitudinal direction (x direction) of the trailing arm in an arc shape corresponding to the bent portion 2 of the trailing arm 1 . can

굴곡부(2)는 트레일링 암(1)의 구조상 하중이 가해질 때 굽힘 변형이 쉽게 일어나는 곳이다. 메인 리브(10)가 굴곡부에 대응하는 부위에 비드(11)를 포함함으로써, 차체(4)의 길이방향, 즉 트레일링 암의 길이방향(x방향)으로 인가되는 하중에 의해 유발되는 굽힘 하중에 저항하여 강성을 확보할 수 있다. The bending portion 2 is a place where bending deformation easily occurs when a load is applied to the structure of the trailing arm 1 . By including the bead 11 in the portion corresponding to the bent portion of the main rib 10, the bending load caused by the load applied in the longitudinal direction of the vehicle body 4, that is, the longitudinal direction (x-direction) of the trailing arm, is reduced. resistance to ensure rigidity.

비드(11)는, 메인 리브(10)가 판재의 두께방향(z방향)에서 돌출한 방향과는 반대방향으로 함몰되는 오목한 비드로 형성될 수 있다. The bead 11 may be formed as a concave bead in which the main rib 10 is depressed in a direction opposite to the protruding direction in the thickness direction (z direction) of the plate material.

비드(11)의 폭과 깊이는 적용되는 재질의 성형성에 따라 결정된다. 성형성만 충족될 수 있다면, 오목한 비드의 함몰되는 깊이(d)가 깊을수록 트레일링 암(1)의 강성은 증대될 수 있다. 단, 오목한 비드의 함몰되는 깊이는 메인 리브(10)가 판재의 기준면(0)에서 돌출한 제1 거리(h1)보다는 작다.The width and depth of the bead 11 is determined according to the formability of the material to be applied. If only the formability can be satisfied, the rigidity of the trailing arm 1 can be increased as the recessed depth d of the concave bead increases. However, the recessed depth of the concave bead is smaller than the first distance h1 at which the main rib 10 protrudes from the reference plane 0 of the plate material.

본 발명의 일 실시예에 따른 트레일링 암(1)은 도 3에 도시된 바와 같이, 강성 확보를 위해 메인 리브(10)의 일측 끝단에서 메인 리브의 돌출방향과는 반대방향으로 연장한 전체 거리(w1)는, 메인 리브가 판재의 기준면(0)에서 판재의 두께방향(z방향)으로 돌출한 제1 거리(h1)보다 크게 되도록 형성될 수 있다. As shown in FIG. 3 , the trailing arm 1 according to an embodiment of the present invention extends from one end of the main rib 10 in the opposite direction to the protrusion direction of the main rib 10 to ensure rigidity. (w1), the main rib may be formed to be larger than the first distance (h1) protruding from the reference plane (0) of the plate in the thickness direction (z direction) of the plate.

비드(11)는 메인 리브(10)에 나란히 배열된 복수의 비드가 형성되거나, 엠보싱 형상의 복수의 비드가 형성될 수도 있다.The bead 11 may be formed with a plurality of beads arranged side by side on the main rib 10, or a plurality of beads of an embossed shape may be formed.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 강성과 내구성이 확보될 수 있는 경량의 트레일링 암을 제공하게 됨으로써, 기존 대비 중량을 감소시켜 궁극적으로 차량의 연비 향상에 도움이 될 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide a lightweight trailing arm capable of ensuring rigidity and durability, thereby reducing the weight compared to the existing one, thereby ultimately helping to improve the fuel efficiency of the vehicle.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 트레일링 암 2: 굴곡부
3: 만곡부 4: 차체
10: 메인 리브 11: 비드
13: 제1 장착부 15: 제2 장착부
20: 서브 리브 30: 평탄면
31: 관통부1: trailing arm 2: bend
3: curved part 4: body
10: main rib 11: bead
13: first mounting part 15: second mounting part
20: sub rib 30: flat surface
31: penetrating part

Claims (8)

판재의 길이방향을 따라 형성되며, 상기 판재의 두께방향으로 돌출한 메인 리브; 및
상기 메인 리브의 일단과 상기 메인 리브의 중간을 연결하도록 형성되고, 상기 판재의 두께방향으로 돌출한 서브 리브
를 포함하는 트레일링 암.a main rib formed along the longitudinal direction of the plate and protruding in the thickness direction of the plate; and
A sub-rib that is formed to connect one end of the main rib and the middle of the main rib, and protrudes in the thickness direction of the plate material
A trailing arm comprising a. 제1항에 있어서,
상기 서브 리브와 상기 메인 리브는 상기 판재의 두께방향으로 단차를 갖는 트레일링 암.According to claim 1,
The sub-rib and the main rib have a step difference in a thickness direction of the plate material. 제1항에 있어서,
상기 서브 리브와 상기 메인 리브 사이에 평탄면이 형성된 트레일링 암.According to claim 1,
A trailing arm having a flat surface formed between the sub-rib and the main rib. 제3항에 있어서,
상기 평탄면에는 적어도 하나의 관통부가 구비된 트레일링 암.4. The method of claim 3,
A trailing arm provided with at least one through-portion on the flat surface. 제3항에 있어서,
상기 메인 리브의 일측 끝단에서 상기 메인 리브의 돌출방향과는 반대방향으로 연장한 전체 거리는 상기 메인 리브가 평탄면에서 상기 판재의 두께방향으로 돌출한 제1 거리보다 큰 트레일링 암.4. The method of claim 3,
A total distance extending from one end of the main rib in a direction opposite to the protruding direction of the main rib is greater than a first distance at which the main rib protrudes from the flat surface in the thickness direction of the plate member. 제1항에 있어서,
상기 메인 리브는, 상기 판재의 길이방향으로부터 폭방향을 향해 구부러진 굴곡부를 포함하고,
상기 메인 리브에서 상기 굴곡부에 대응되는 부위에 적어도 하나의 비드가 형성된 트레일링 암.According to claim 1,
The main rib includes a bent portion bent from the longitudinal direction of the plate material toward the width direction,
A trailing arm in which at least one bead is formed in a portion of the main rib corresponding to the bent portion. 제6항에 있어서,
상기 비드는, 상기 메인 리브가 상기 판재의 두께방향에서 돌출한 방향과는 반대방향으로 함몰된 트레일링 암.7. The method of claim 6,
The bead is a trailing arm in which the main rib is recessed in a direction opposite to a direction in which the main rib protrudes from the thickness direction of the plate material. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 판재는 인장강도 980MPa 이상인 강재 또는 합금으로 만들어진 트레일링 암.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The plate material is a trailing arm made of steel or alloy with a tensile strength of 980 MPa or more.
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