KR20230151261A - 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치 - Google Patents

커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치 Download PDF

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이승학
이원해
정병주
김남호
김민석
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치에 관한 것으로, 차체의 좌우방향으로 연장되게 설치된 커플드 토션빔 액슬(100); 커플드 토션빔 액슬(100)의 양단과 각각 결합된 한 쌍의 트레일링암(200); 및 양단이 좌우의 트레일링암(200)과 연결되고 센터부가 차체크로스멤버(40)와 연결된 횡리프스프링(300)을 포함하는 구성으로, 부품수 감축 및 주행 안정성 향상을 도모할 수 있도록 된 것이다.

Description

커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치{REAR SUSPENSION APPRATUS OF COUPLED TORSION BEAM AXLE TYPE}
본 발명은 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일스프링 대신에 좌우의 트레일링암을 연결하는 횡리프스프링을 구비한 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치에 관한 기술이다.
일반적으로, 차량의 서스펜션(suspension)은 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동 또는 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써, 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치로서, 크게 프런트서스펜션과 리어서스펜션으로 분류된다.
경차 및 준중형 승용차의 경우 낮은 단가와 질량에 비해 상대적으로 높은 주행 안정성을 발휘하는 커플드 토션빔 액슬 타입의 리어서스펜션을 사용하기도 한다.
종래 커플드 토션빔 액슬 타입의 리어서스펜션은 하측으로 개구된 단면(역방향 U자, V자 모양의 단면)으로 형성되고 차체의 좌우방향으로 배치되게 설치된 커플드 토션빔 액슬, 상기 커플드 토션빔 액슬의 양단과 각각 결합되고 차체의 전후방향을 향하도록 설치된 한 쌍의 트레일링암, 상기 트레일링암의 후방단 외측에 결합되고 후륜이 결합되는 스핀들브라켓, 상기 트레일링암의 후방단 내측에 결합된 하단스프링시트, 상기 하단스프링시트에 하단이 지지되게 설치된 코일스프링, 상기 코일스프링의 상단이 지지되고 차체멤버에 결합된 상단스프링시트를 포함한다.
그런데, 종래 커플드 토션빔 액슬 타입의 리어서스펜션은 충격 및 진동을 흡수하기 위해 상하로 설치된 코일스프링을 구비한 구성으로, 코일스프링의 설치를 위한 레이아웃 구조로 인해 차량의 실내공간이 좌우방향 및 상하방향으로 좁아지는 단점이 있고, 특히 코일스프링의 설치를 위해 하단스프링시트와 상단스프링시트 및 스프링패드를 함께 구비해야 하므로 부품수 증가 및 원가가 상승하는 단점이 있다.
또한, 종래의 구조는 횡력 작용시 커플드 토션빔 액슬만으로 횡력을 지지하는 구조로서 이로 인해 횡강성 및 안전성에 불리하고, 특히 과다한 토우 아웃(toe out)의 발생으로 주행 안정성에 불리한 단점이 있다.
또한, 주행 중 발생하는 차량의 롤거동에 대해 효과적으로 대응하기 위해서는 충분한 롤강성을 확보가 필요한데, 종래의 구조는 롤강성의 확보를 위해 커플드 토션빔 액슬의 단면두께를 증대시켜야 했고, 이로 인해 커플드 토션빔 액슬과 트레일링암의 용접부의 내구성능이 나빠지는 단점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 10-2012-0057143호
본 발명은, 트레일링암과 차체멤버를 연결하는 코일스프링 대신에 좌우의 트레일링암을 연결하는 횡리프스프링을 구비한 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치로서, 코일스프링을 사용하지 않음에 따라 차량의 실내공간을 좌우방향 및 상하방향으로 증대시킬 수 있게 되고, 특히 스프링시트 및 스프링패드를 사용하지 않게 됨으로써 부품수 감축 및 원가 절감을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 횡력 작용시 커플드 토션빔 액슬과 횡리프스프링이 횡력을 분산해서 지지할 수 있는 구성으로, 이를 통해 횡강성 증대를 도모해서 안전성을 향상시키고, 특히 토우 아웃의 축소를 통해 주행 안정성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차량의 롤거동에 대해 횡리프스프링이 차량의 롤강성을 높여주는 스테빌라이저바(Stabilizer Bar)의 기능을 수행하는 구성으로, 이를 통해 차량의 롤거동을 줄여줄 수 있게 됨으로써 롤거동에 대해 효과적으로 대응이 가능하고, 이로 인해 커플드 토션빔 액슬의 단면두께를 줄여주는 것이 가능하게 됨으로써 커플드 토션빔 액슬과 트레일링암의 용접부 내구성능을 개선할 수 있으며, 더 나아가 고하중 차량의 커플드 토션빔 액슬에도 적용이 가능하도록 하는 데에 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치는, 차체의 좌우방향으로 연장되게 설치된 커플드 토션빔 액슬; 상기 커플드 토션빔 액슬의 양단과 각각 결합되고 전후방향으로 연장되게 설치된 한 쌍의 트레일링암; 및 좌우방향으로 연장되고 양단이 트레일링암과 각각 연결되게 결합된 횡리프스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 횡리프스프링은 커플드 토션빔 액슬을 기준으로 후방쪽에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 횡리프스프링의 양단은 트레일링암의 후방단 밑면 또는 윗면에 사이드부시를 매개로 각각 고정되게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 사이드부시는 범프 및 리바운드시 탄성 변형되면서 후륜의 회전궤적을 따른 상하방향 변위 및 좌우방향 변위를 흡수하는 것을 특징으로 한다.
상기 횡리프스프링의 센터부는 센터부시를 매개로 차체크로스멤버에 고정되게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 센터부시는 횡리프스프링의 상하방향 거동시 탄성 변형되면서 상하방향 변위를 흡수하는 것을 특징으로 한다.
상기 트레일링암의 전방단은 차체사이드멤버와 각각 결합되고; 상기 차체크로스멤버는 횡리프스프링의 위쪽으로 위치하면서 양단이 차체사이드멤버와 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 트레일링암의 후방단 외측에 각각 결합되고 후륜이 결합되는 스핀들브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치는, 한 쌍의 트레일링암사이에 위치하고 커플드 토션빔 액슬과 동일방향으로 연장되며 양단이 트레일링암과 결합되어 설치된 횡리프스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 횡리프스프링은 소정의 단면두께를 지닌 판스프링으로 좌우로 연장되게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 횡리프스프링은 커플드 토션빔 액슬이 후방쪽에 위치하고 좌우로 연장된 양단이 트레일링암의 후방단에 결합되어 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 횡리프스프링의 양단 윗면에 사이드부시가 각각 고정되고; 상기 사이드부시는 트레일링암의 후방단 밑면에 접촉하며; 상기 횡리프스프링의 아래쪽에서부터 위쪽방향으로 볼트가 횡리프스프링과 사이드부시를 관통한 후 트레일링암에 체결됨에 따라 횡리프스프링의 양단이 사이드부시를 매개로 트레일링암과 연결되게 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 사이드부시는 후륜의 회전궤적을 따른 상하방향 변위 및 좌우방향 변위를 흡수할 수 있도록 외력 작용시 탄성 변형되는 것을 특징으로 한다.
상기 횡리프스프링은 차체크로스멤버의 아래쪽에 위치하면서 차체크로스멤버와 동일방향으로 연장되게 설치되고; 상기 횡리프스프링의 센터부는 차체크로스멤버와 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 횡리프스프링의 센터부는 차체크로스멤버와의 간격을 좁히기 위해 차체크로스멤버쪽으로 돌출되게 휘어져서 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 횡리프스프링의 센터부의 윗면에 센터부시가 고정되고; 상기 센터부시는 차체크로스멤버의 밑면에 접촉하며; 상기 횡리프스프링의 아래쪽에서부터 위쪽방향으로 볼트가 횡리프스프링의 센터부와 센터부시를 관통한 후 차체크로스멤버에 체결됨에 따라 횡리프스프링의 센터부가 센터부시를 매개로 차체크로스멤버와 연결되게 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 센터부시는 2개가 횡리프스프링의 센터부에서 좌우로 이격되게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 센터부시는 횡리프스프링의 상하방향 변위를 흡수할 수 있도록 탄성 변형되는 것을 특징으로 한다.
상기 트레일링암의 전방단은 차체사이드멤버와 결합되고; 상기 차체크로스멤버는 횡리프스프링의 위쪽으로 위치하면서 양단이 차체사이드멤버와 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 트레일링암의 후방단 외측에 각각 결합되고 후륜이 결합되는 스핀들브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치는, 양단이 좌우의 트레일링암과 연결되고 센터부가 차체크로스멤버와 연결된 횡리프스프링을 구비한 구성으로, 코일스프링을 사용하지 않음에 따라 차량의 실내공간을 좌우방향 및 상하방향으로 증대시킬 수 있게 되고, 특히 스프링시트 및 스프링패드를 사용하지 않게 됨으로써 부품수 감축 및 원가 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 횡력 작용시 커플드 토션 빔 액슬과 횡리프스프링이 횡력을 분산해서 지지할 수 있는 구성으로, 이를 통해 횡강성 증대를 도모해서 안전성을 향상시키고, 특히 토우 아웃의 축소를 통해 주행 안정성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 차량의 롤거동에 대해 횡리프스프링이 차량의 롤강성을 높여주는 스테빌라이저바의 기능을 수행하는 구성으로, 이를 통해 차량의 롤거동을 줄여줄 수 있게 됨으로써 롤거동에 대해 효과적으로 대응이 가능하고, 이로 인해 커플드 토션 빔 액슬의 단면두께를 줄여주는 것이 가능하게 됨으로써 커플드 토션 빔 액슬과 트레일링암의 용접부 내구성능을 개선할 수 있으며, 더 나아가 고하중 차량의 커플드 토션빔 액슬에도 적용이 가능한 효과가 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치의 사시도,
도 3은 도 1을 후방에서 바라본 도면,
도 4는 본 발명에 따른 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치의 측면도,
도 5는 도 1의 평면도,
도 6 내지 도 9는 종래의 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어부(제어기)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 차체의 좌우방향으로 연장되게 설치된 커플드 토션빔 액슬(100); 상기 커플드 토션빔 액슬(100)의 양단과 각각 결합되고 전후방향으로 연장되게 설치된 한 쌍의 트레일링암(200); 및 좌우방향으로 연장되고 양단이 트레일링암(200)과 각각 연결되게 결합된 횡리프스프링(300);을 포함한다.
커플드 토션빔 액슬(100)은 하측으로 개구된 단면(역방향 U자, V자 모양의 단면)으로 형성되고 차체의 좌우방향으로 배치되게 설치된다.
트레일링암(200)의 전방 단부에는 트레일링암부시(210)가 결합되고, 트레일링암부시(210)는 차체의 좌우측에서 전후방향으로 연장된 차체사이드멤버(10)와 결합된다.
횡리프스프링(300)은 소정의 단면두께를 지닌 판스프링으로 좌우로 연장된 일자형상이고, 양단이 트레일링암(200)과 각각 연결되게 설치된다.
횡리프스프링(300)은 설치공간의 레이아웃을 고려해서 커플드 토션빔 액슬(100)을 기준으로 후방쪽에 위치하도록 설치된다.
종래 커플드 토션빔 액슬 타입의 리어서스펜션은 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 상하로 설치된 한 쌍의 코일스프링(1)을 포함한다.
코일스프링(1)의 설치를 위해 트레일링암(200)의 후방단 내측에 하단스프링시트(2)가 결합되고, 하단스프링시트(2)에 코일스프링(1)의 하단이 스프링패드를 매개로 설치되고, 코일스프링(1)의 상단은 스프링패드를 매개로 상단스프링시트(2)에 지지되고, 상단스프링시트(2)는 차체의 좌우측에서 전후방향으로 연장된 차체사이드멤버(10)와 결합되어 설치된다.
종래 구조의 코일스프링(1)은 충격 및 진동을 흡수하기 위한 구성으로, 본 발명에 따른 실시예는 코일스프링(1) 대신에 횡방향으로 설치된 횡리프스프링(300)을 이용해서 충격과 진동을 줄여주게 된다.
따라서, 종래 구조는 코일스프링(1)의 설치를 위해 하단스프링시트(2)와 상단스프링시트(3) 및 스프링패드가 필요한 구성이고, 본 발명에 따른 실시예는 횡리프스프링(300)의 설치를 위해 종래와 같은 하단스프링시트와 상단스프링시트 및 스프링패드가 필요 없는 구성으로, 부품수 감축 및 이로 인한 원가 절감과 중량 감소를 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 코일스프링(1)을 구비한 종래 구조는 코일스프링(1)이 상하로 설치되고, 특히 상단스프링시트(3)로 인해 차체사이드멤버(10)의 킥업(kick up)량(단차높이, H1)이 높아짐에 따라 착좌 승객의 발(20)의 위치가 높아져서 승차감이 불편해지며, 차량 실내의 좌우방향 폭(D1) 및 상하방향 공간(M1)이 좁아지게 되는 단점이 있다.
하지만, 본 발명에 따른 실시예는 좌우로 설치된 횡리프스프링(300)에 의해 종래와 같은 상단스프링시트가 필요 없는 구성으로, 이로 인해 차체사이드멤버(10)를 하향(M2)시킬 수 있게 됨으로써 차체사이드멤버(10)의 킥업(kick up)량(단차높이, H2)을 종래 구조에 비해 낮출 수 있게 되고, 이를 통해 착좌 승객의 발(20)의 위치를 하향시킬 수 있게 됨으로써 승차감을 향상시킬 수 있으며, 특히 차량 실내의 좌우방향 폭(D2) 및 상하방향 공간(M3)을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
차량 실내의 좌우방향 폭과 상하방향 공간의 증대 및 저 비용을 통해 자율주행 차량 및 PBV(Purpose Built Vehicle)에도 효과적으로 대응이 가능한 장점이 있다.
또한, 종래 커플드 토션빔 액슬 타입의 리어서스펜션의 구조는 횡력(F1) 작용시 커플드 토션 빔 액슬(100)만으로 횡력을 지지하는 구조(F2)로서, 이로 인해 횡강성 및 안전성에 불리하고, 특히 과다한 토우 아웃(toe out, R1)의 발생으로 주행 안정성에 불리한 단점이 있다.
이에 반해, 본 발명에 따른 실시예는 횡력(F1) 작용시 커플드 토션 빔 액슬(100)과 횡리프스프링(300)이 횡력을 분산해서 지지할 수 있는 구성(F2,F3)으로, 이를 통해 횡강성 증대를 도모해서 안전성을 향상시키고, 특히 토우 아웃(R2)의 축소를 통해 주행 안정성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 종래 커플드 토션빔 액슬 타입의 리어서스펜션의 구조는 롤강성의 확보를 위해 커플드 토션 빔 액슬(100)의 단면두께를 증대시켜야 했고, 이로 인해 커플드 토션 빔 액슬(100)과 트레일링암(200)의 용접부의 내구성능이 나빠지는 단점이 있다.
하지만, 본 발명에 따른 실시예는 차량의 롤거동에 대해 횡리프스프링(300)이 차량의 롤강성을 높여주는 스테빌라이저바(Stabilizer Bar)의 기능을 수행하는 구성으로, 이를 통해 차량의 롤거동을 줄여줄 수 있게 됨으로써 롤거동에 대해 효과적으로 대응이 가능하고, 이로 인해 커플드 토션 빔 액슬(100)의 단면두께를 줄여주는 것이 가능하게 됨으로써 커플드 토션 빔 액슬(100)과 트레일링암(200)의 용접부 내구성능을 개선할 수 있으며, 더 나아가 고하중 차량의 커플드 토션빔 액슬에도 적용이 가능한 장점이 있다.
본 발명에 따라 횡리프스프링(300)의 양단은 트레일링암(200)의 후방단 밑면 또는 윗면 중 어느 한 곳에 사이드부시(400)를 매개로 각각 고정되게 설치된다.
사이드부시(400)는 범프(bump) 및 리바운드(rebound)시 탄성 변형되면서 후륜(30)의 회전궤적을 따른 상하방향 변위 및 좌우방향 변위를 흡수할 수 있어야 한다.
본 발명에 따라 횡리프스프링(300)의 센터부는 센터부시(500)를 매개로 차체크로스멤버(40)에 고정되게 설치된다.
횡리프스프링(300)은 차체크로스멤버(40)의 아래쪽에 위치하면서 차체크로스멤버(40)와 동일방향으로 연장되게 설치된다.
횡리프스프링(300)의 센터부는 차체크로스멤버(40)와의 간격을 좁히기 위해 차체크로스멤버(40)쪽으로 돌출되게 휘어져서 형성되며, 이를 통해 횡리프스프링(300)의 센터부는 센터부시(500)를 매개로 차체크로스멤버(40)와 보다 수월하게 결합될 수 있다.
센터부시(500)는 횡리프스프링(300)의 상하방향 거동시 탄성 변형되면서 상하방향 변위를 흡수할 수 있어야 한다.
센터부시(500)는 2개가 횡리프스프링(300)의 센터부에서 좌우로 이격되게 설치되며, 2개의 센터부시(500)로 인해 횡리프스프링(300)의 상하방향 변위를 보다 용이하게 흡수할 수 있게 된다.
사이드부시(400)와 센터부시(500)는 모두 볼팅결합으로 고정되게 설치되거나 또는 별도의 브라켓을 이용해서 고정되게 설치될 수 있다.
즉, 볼트가 횡리프스프링(300)과 사이드부시(400)를 관통한 후 트레일링암(200)에 고정되게 체결되고, 또한 볼트가 횡리프스프링(300)과 센터부시(500)를 관통한 후 차체크로스멤버(40)에 고정되게 체결될 수 있다.
다른 예로, 트레일링암(200)과 차체크로스멤버(40)에 각각 별도의 브라켓이 고정되고, 브라켓이 사이드부시(400) 및 센터부시(500)를 감싸면서 고정되고, 최종적으로 볼트가 브라켓 및 부시들을 관통해서 고정될 수도 있다.
트레일링암(200)의 전방단에는 트레일링암부시(210)가 결합되고, 트레일링암부시(210)는 차체사이드멤버(10)와 각각 결합되고, 차체크로스멤버(40)는 횡리프스프링(300)의 위쪽으로 위치하면서 양단이 차체사이드멤버(40)와 결합된 구조로 설치된다.
그리고, 본 발명에 따른 실시예는 트레일링암(200)의 후방단 외측에 스핀들브라켓(600)이 각각 결합되고, 스핀들브라켓(600)에는 후륜(30)이 결합된 구조가 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치는, 양단이 좌우의 트레일링암(200)과 연결되고 센터부가 차체크로스멤버(40)와 연결된 횡리프스프링(300)을 구비한 구성으로, 코일스프링을 사용하지 않음에 따라 차량의 실내공간을 좌우방향 및 상하방향으로 증대시킬 수 있게 되고, 특히 스프링시트 및 스프링패드를 사용하지 않게 됨으로써 부품수 감축 및 원가 절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 횡력 작용시 커플드 토션 빔 액슬(100)과 횡리프스프링(300)이 횡력을 분산해서 지지할 수 있는 구성으로, 이를 통해 횡강성 증대를 도모해서 안전성을 향상시키고, 특히 토우 아웃의 축소를 통해 주행 안정성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 차량의 롤거동에 대해 횡리프스프링(300)이 차량의 롤강성을 높여주는 스테빌라이저바의 기능을 수행하는 구성으로, 이를 통해 차량의 롤거동을 줄여줄 수 있게 됨으로써 롤거동에 대해 효과적으로 대응이 가능하고, 이로 인해 커플드 토션 빔 액슬(100)의 단면두께를 줄여주는 것이 가능하게 됨으로써 커플드 토션 빔 액슬(100)과 트레일링암(200)의 용접부 내구성능을 개선할 수 있으며, 더 나아가 고하중 차량의 커플드 토션빔 액슬에도 적용이 가능한 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 - 차체사이드멤버
20 - 승객 발
30 - 후륜
40 - 차체크로스멤버
100 - 커플드 토션빔 액슬
200 - 트레일링암
210 - 트레일링암부시
300 - 횡리프스프링
400 - 사이드부시
500 - 센터부시
600 - 스핀들브라켓

Claims (20)

  1. 차체의 좌우방향으로 연장되게 설치된 커플드 토션빔 액슬;
    상기 커플드 토션빔 액슬의 양단과 각각 결합되고 전후방향으로 연장되게 설치된 한 쌍의 트레일링암; 및
    좌우방향으로 연장되고 양단이 트레일링암과 각각 연결되게 결합된 횡리프스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 횡리프스프링은 커플드 토션빔 액슬을 기준으로 후방쪽에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 횡리프스프링의 양단은 트레일링암의 후방단 밑면 또는 윗면에 사이드부시를 매개로 각각 고정되게 설치된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 사이드부시는 범프 및 리바운드시 탄성 변형되면서 후륜의 회전궤적을 따른 상하방향 변위 및 좌우방향 변위를 흡수하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 횡리프스프링의 센터부는 센터부시를 매개로 차체크로스멤버에 고정되게 설치된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  6. 청구항 6에 있어서,
    상기 센터부시는 횡리프스프링의 상하방향 거동시 탄성 변형되면서 상하방향 변위를 흡수하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 트레일링암의 전방단은 차체사이드멤버와 각각 결합되고;
    상기 차체크로스멤버는 횡리프스프링의 위쪽으로 위치하면서 양단이 차체사이드멤버와 결합된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 트레일링암의 후방단 외측에 각각 결합되고 후륜이 결합되는 스핀들브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  9. 한 쌍의 트레일링암사이에 위치하고 커플드 토션빔 액슬과 동일방향으로 연장되며 양단이 트레일링암과 결합되어 설치된 횡리프스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 횡리프스프링은 소정의 단면두께를 지닌 판스프링으로 좌우로 연장되게 설치된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 횡리프스프링은 커플드 토션빔 액슬이 후방쪽에 위치하고 좌우로 연장된 양단이 트레일링암의 후방단에 결합되어 설치된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 횡리프스프링의 양단 윗면에 사이드부시가 각각 고정되고;
    상기 사이드부시는 트레일링암의 후방단 밑면에 접촉하며;
    상기 횡리프스프링의 아래쪽에서부터 위쪽방향으로 볼트가 횡리프스프링과 사이드부시를 관통한 후 트레일링암에 체결됨에 따라 횡리프스프링의 양단이 사이드부시를 매개로 트레일링암과 연결되게 결합된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 사이드부시는 후륜의 회전궤적을 따른 상하방향 변위 및 좌우방향 변위를 흡수할 수 있도록 외력 작용시 탄성 변형되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 횡리프스프링은 차체크로스멤버의 아래쪽에 위치하면서 차체크로스멤버와 동일방향으로 연장되게 설치되고;
    상기 횡리프스프링의 센터부는 차체크로스멤버와 연결된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 횡리프스프링의 센터부는 차체크로스멤버와의 간격을 좁히기 위해 차체크로스멤버쪽으로 돌출되게 휘어져서 형성된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 횡리프스프링의 센터부의 윗면에 센터부시가 고정되고;
    상기 센터부시는 차체크로스멤버의 밑면에 접촉하며;
    상기 횡리프스프링의 아래쪽에서부터 위쪽방향으로 볼트가 횡리프스프링의 센터부와 센터부시를 관통한 후 차체크로스멤버에 체결됨에 따라 횡리프스프링의 센터부가 센터부시를 매개로 차체크로스멤버와 연결되게 결합된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 센터부시는 2개가 횡리프스프링의 센터부에서 좌우로 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 센터부시는 횡리프스프링의 상하방향 변위를 흡수할 수 있도록 탄성 변형되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 트레일링암의 전방단은 차체사이드멤버와 결합되고;
    상기 차체크로스멤버는 횡리프스프링의 위쪽으로 위치하면서 양단이 차체사이드멤버와 결합된 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
  20. 청구항 9에 있어서,
    상기 트레일링암의 후방단 외측에 각각 결합되고 후륜이 결합되는 스핀들브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션빔 액슬 타입 리어서스펜션 장치.
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