KR101816312B1

KR101816312B1 - 비틀림 강성이 향상된 ｃｔｂａ

Info

Publication number: KR101816312B1
Application number: KR1020110103186A
Authority: KR
Inventors: 김기창
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2018-01-09
Anticipated expiration: 2031-10-10
Also published as: KR20130038689A

Abstract

본 발명은 비틀림에 대한 강성이 증대되어 NVH 문제를 해결하고, 내구성을 향상시킨 비틀림 강성이 향상된 CTBA에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA는, 차량의 폭방향으로 배치되는 토션빔(11)과, 상기 토션빔(11)의 양단에 차량의 길이방향으로 구비되는 트레일링암(12)과, 상기 트레일링암(12)에 지면으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 리어 쇽업저버(15)와 스프링(16)의 일단에 연결되는 CTBA에 있어서, 상기 토션빔(11)은 상부가 개방되게 단면이 'V'자 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

비틀림 강성이 향상된 ＣＴＢＡ {CTBA improving torsion stiffness}

본 발명은 차량의 현가장치의 한 종류인 CTBA에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비틀림에 대한 강성이 증대되어 NVH 문제를 해결하고, 내구성을 향상시킨 비틀림 강성이 향상된 CTBA에 관한 것이다.

차량 현가장치의 하나인 CTBA는 구조가 간단하여 생산성이 좋고, 경량화에 유리하여, 상대적으로 소형차의 후륜 현가장치로 많이 적용되고 있다.

이러한 CTBA는 통상적으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 구조로 이루어진다. 즉, 차량의 폭방향으로 토션빔(111) 구비되고, 상기 토션빔(111)의 양단에 각각 트레일링암(112)이 구비되며, 상기 트레일링암(112)이 휠 마운트 브라켓(113)을 통해서 후륜(RW)이 마운트되고, 상기 트레일링암(112)이 스프링(116)과 리어 쇽업저버(115)가 구비되어 차체에 연결된다.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 CTBA(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 후륜(RW)의 휠센터에 입력되는 하중(+Fz_w)과 리어 쇽업저버(115) 및 스프링(116)으로부터 입력되는 하중(-Fz_d)(-Fz_s)의 불균형으로 비틀림을 발생한다.

또한, 리어 쇽업저버(115)가 트레일링암(112)과 토션빔(111)의 결합부에서 후방으로 편심되도록 상기 트레일링암(112)에 연결되어 있어서, NVH(Noise, Vibration, and Harshness) 및 내구성에서도 문제가 된다.

이를 해결하기 위해서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 토션빔(111)과 트레일링암(112)이 결합되는 부위에 보강부재(117)를 용접하여 CTBA에 가해지는 전단하중과 비틀림 하중에 대하여 강도를 보강토록 하고 있다. 그러나, 상기 보강부재(117)의 용접부위에 응력집중으로 인하여 크랙이 발생할 수 있고, 보강부재(117)를 용접에 의해 추가적으로 장착해야 하기 때문에 생산성을 저하시키는 문제점이 있다.

상기와 같은 CTBA의 예로서, 하기와 같은 선행기술문헌이 존재한다.

KR

10-2005-0068847

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 트레일링 암과 토션빔의 결합부에 쇽업저버의 하단이 마운팅되도록 하여, 비틀림 변형을 최소화할 수 있는 비틀림 강성이 향상된 CTBA를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA는, 차량의 폭방향으로 배치되는 토션빔과, 상기 토션빔의 양단에 차량의 길이방향으로 구비되는 트레일링암과, 상기 트레일링암에 지면으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 리어 쇽업저버와 스프링의 일단에 연결되는 CTBA에 있어서, 상기 토션빔은 상부가 개방되게 단면이 'V'자 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 토션빔은 상기 리어 쇽업저버가 설치되는 각도만큼 후방으로 개방되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 리어 쇽업저버의 하단은 상기 토션빔과 트레일링암의 접합부위에서 상기 트레일링암에 연결되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 리어 쇽업저버의 하단과 상기 트레일링암을 관통하여 구비되는 샤프트가 구비되고, 상기 리어 쇽업저버의 하단과 상기 샤프트 사이에는 고무 재질의 부시가 개재되도록 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA에 따르면, 트레일링 암과 토션빔의 결합부에 쇽업저버의 하단을 마운팅함으로써, CTBA를 차량에 지지하도록 하는 쇽업저버와 좌우측 후륜의 비틀림을 제어하는 토션빔의 같은 위치에서 연결되므로, 조향 또는 범프시 발생하는 비틀림으로부터 강성이 향상된다.

도 1은 종래 기술에 따른 CTBA의 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 CTBA의 측면도,
도 3 및 도 4는 종래 기술에 따른 CTBA의 요부확대도,
도 5는 종래 기술에 따른 CTBA의 비틀림 모드 관계도,
도 6은 본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA의 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA의 분해 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA의 측면도,
도 9는 본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA의의 비틀림 모드 관계도.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA를 자세히 설명하기로 한다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA(10)는, 토션빔(11)과 트레일링암(12)이 서로 결합되는 부분에, 리어 쇽업저버(15)의 하단이 체결되도록 한다.

이를 위해서, 토션빔(11)은 상부가 개방된 형태를 갖도록 하고, 리어 쇽업저버(15)의 하단은 상기 토션빔()의 내부에 수용되는 형태로 트레일링암(12)에 연결된다.

토션빔(11)은 단면이 오목하게 상부가 개방된 'V'자 형태로 형성되고, 양단에 각각 트레일링암(12)과 결합된다. 상기 토션빔(11)은 일반적인 CTBA에서는 단면이 하부가 개방된 '역V'자 형태로 형성되지만, 본 발명에 따른 비틀림 강성이 향상된 CTBA에서는 상부가 개방된 'V'자 형태로 형성되도록 한다.

특히, 상기 토션빔(11)은 리어 쇽업저버(15)가 트레일링암(12)에 연결될 때의 각도를 고려하여, 상측 후방을 향해 개방되도록 한다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 토션빔(11)는 상기 리어 쇽업저버(15)가 트레일링암(12)에 연결되는 각도에 대응하도록 상측 후방을 향하도록 상부면이 개방되게 형성된다.

리어 쇽업저버(15)는 상기 트레일링암(12)에 하단이 연결될 때, 샤프트(15a)와 고무재질의 부시(15b)를 이용하여 연결된다.

즉, 상기 샤프트(15a)가 트레일링암(12)을 관통하도록 구비되고, 상기 샤프트(15a)에 상기 리어 쇽업저버(15)의 하단이 핀조인트 방식으로 연결된다.

이때, 상기 샤프트(15a)의 외측으로 고무재질의 부시(15b)가 개재된 상태에서, 상기 샤프트(15a)에 리어 쇽업저버(15)의 하단이 연결됨으로써, 상기 부시(15b)에서 추가적으로 완충되도록 함으로써, 노면으로부터 전달되는 진동을 흡수할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 토션빔(11)의 단면을 'V'자로 형성하되, 개방된 개방된 부분이 상측 후방을 향하도록 하고, 토션빔(11)과 트레일링암(12)이 접합되는 부분에 리어 쇽업저버(15)의 하단이 핀조인트로 연결되되, 리어 쇽업저버(15)와 트레일링암(12)의 연결부위가 상기 토션빔(11)의 내부에 위치하도록 하면, CTBA의 비틀림 강성이 증대되는 효과가 있다.

즉, 트레일링암(12)의 측면에서 서로 인접한 부위, 특히 토션빔(11)의 단부가 용접된 부분의 내측에 트레일링암(12)의 하단이 연결됨으로써, 도 9에 도시된 바와 같이, 휠 마운트 브라켓(13)에 장착된 후륜(RW)의 휠 센터에 입력되는 하중(+Fz_w)과 트레일링암(12)에 하단이 연결된 리어 쇽업저버(15)와 스프링시트(14)에 안착된 스프링(16)에 가해지는 하중(-Fz_d)(-Fz_s)이 종래기술에 비하여 균형되게 작용한다.

따라서, 트레일링암(12)에 가해지는 하중이 종래 기술에 비하여 상기 트레일링암(12)의 일측에 토션빔(11)과 리어 쇽업저버(15)가 연결되므로, 외부로 가해진 진동에 대하여 비틀림 변형을 최소화할 수 있다.

10 : CTBA 11 : 토션빔
12 : 트레일링암 13 : 휠 마운트 브라켓
14 : 스프링시트 15 : 리어 쇽업저버
15a : 샤프트 15b : 부시
16 : 스프링 100 : CTBA
111 : 토션빔 112 : 트레일링암
113 : 휠 마운트 브라켓 114 : 스프링시트
115 : 리어 쇽업저버 116 : 스프링
117 : 보강부재 RW : 후륜

Claims

차량의 폭방향으로 배치되는 토션빔과, 상기 토션빔의 양단에 차량의 길이방향으로 구비되는 트레일링암과, 상기 트레일링암에 지면으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 리어 쇽업저버와 스프링의 일단에 연결되는 CTBA에 있어서,
상기 토션빔은 상부가 개방되게 단면이 'V'자 형태로 형성되고,
상기 토션빔은 상기 리어 쇽업저버가 설치되는 각도만큼 후방으로 경사진 상태로 개방되며,
상기 토션빔의 단면은 상기 차량의 후방을 향하고 있는 부위의 단면 길이가 차량의 전방을 향하고 있는 부위의 단면길이보다 길게 비대칭으로 형성되고,
상기 토션빔이 개방된 부위의 안쪽에 상기 리어 쇽업저버의 하단이 위치하는 것을 특징으로 하는 비틀림 강성이 향상된 CTBA.
삭제
제1항에 있어서,
상기 리어 쇽업저버의 하단은 상기 토션빔과 트레일링암의 접합부위에서 상기 트레일링암에 연결되는 것을 특징으로 하는 비틀림 강성이 향상된 CTBA.
제3항에 있어서,
상기 리어 쇽업저버의 하단과 상기 트레일링암을 관통하여 구비되는 샤프트가 구비되고,
상기 리어 쇽업저버의 하단과 상기 샤프트 사이에는 고무 재질의 부시가 개재되는 것을 특징으로 하는 비틀림 강성이 향상된 CTBA.