KR20090123629A - 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치는, 토션 빔의 양단에 각각 트레일링 암이 연결되고, 상기 좌,우측 트레일링 암의 단부에 액슬유닛이 구성되는 것으로서, 상기 트레일링 암에 고정되고 상기 액슬유닛과 연결되게 구성되어 상기 액슬유닛의 장착 각도를 조절하는 구동부와, 상기 구동부의 구동을 제어하기 위해 상기 액슬유닛에 작용하는 횡력을 감지하고 그 감지 신호를 제어기로 출력하는 센서부를 포함하여 이루어지며, 상기 구동부는 상기 트레일링 암에 고정되게 설치되는 고정 브라켓과, 상기 고정 브라켓에 힌지 회동 가능하게 장착되며 상기 액슬유닛과 연결되게 구성되는 회전 브라켓과, 상기 고정 브라켓에 장착되는 모터와, 상기 모터의 출력단과 상기 회전 브라켓의 입력단에 구성되어 상기 모터의 회전 운동을 직진 운동으로 변환시키는 기어수단을 구비한다.

커플드 토션 빔 액슬, CTBA, 선회, 구동부, 센서부

Description

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

본 발명의 예시적인 실시예는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 선회시 차체의 자세를 언더 스티어로 유도할 수 있도록 하는 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 안정성을 갖추어 주로 경차 및 준 중형차의 리어 현가장치로 적용되어져 왔다.

이러한 커플드 토션 빔 액슬(CTBA) 타입의 리어 현가장치는, 도 2에 도시된 바와 같이 차체의 횡방향으로 토션 빔(1)이 배치되고, 토션 빔(1)의 양단에는 타이어와 휠을 장착하기 위한 스핀들 브라켓(3)을 일측에 장착한 트레일링 암(5)이 용접된다.

상기 각 트레일링 암(5)의 선단에는 차체와 연결하기 위한 마운팅 부시(7)가 구성되고, 중앙과 후방 일측에는 스프링(13)을 장착하기 위한 스프링 시트(9)와 쇽 업소버(15)를 연결하기 위한 쇽 업소버 핀(11)이 설치된다.

이러한 종래 기술에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 후륜 현가장치는 그 중앙에 위치한 토션 빔(1)의 토션 변형 특성으로 인하여 휠(Wheel)의 변형이 이루어지는 특징이 있으며, 토션 빔(1)의 변형, 트레일링 암(5)의 위치 및 마운팅 부시(7)의 특성에 의해서 범프(Bump)시에 토우인(Toe-In)으로 유도가 가능한 특징이 있다.

즉 차량의 선회 시, 차량의 안정성을 고려해서는 다소 언더 스티어(under steer) 경향을 유지해야 하는데, 이를 위해서는 후륜측의 선회 외륜이 토우 인으로 유도되고, 후륜측의 선회 내륜은 토우 아웃으로 유도되어야 이상적이다.

그런데, 종래 기술에서는 차량의 선회시, 횡력에 대한 오버 스티어(over steer) 현상을 유발하여 차량의 조정 안정성을 크게 저하시킨다는 한계를 갖고 있다.

이를 극복하기 위하여 종래 기술에서는 마운팅 부시(7)의 형상 등을 변경하거나 특히, 트레일링 암(5)의 마운트 위치를 차륜의 휠 센터 보다 더욱 낮은 위치로 설정하여 차량의 선회시 언더 스티어를 유발하기도 하는데, 이는 차륜의 범프(bump)와 리바운드(rebound) 시, 임펙트 필링(impact feeling)을 저하시켜 결과적으로는 승차감을 나쁘게 하는 요인으로서 작용하게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 차량의 선회시 차체의 자세를 언더 스티어로 유도하여 횡력에 대한 오버 스티어 현상을 보완함으로써 언더 스티어를 통한 차량의 조정 안정성을 향상시킬 수 있도록, 스핀들 브라켓을 포함하는 액슬 측의 장착(회전) 각도를 구동부와 센서부를 통해 선택적으로 제어할 수 있는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치는, 토션 빔의 양단에 각각 트레일링 암이 연결되고, 상기 좌,우측 트레일링 암의 단부에 액슬유닛이 구성되는 것으로서, 상기 트레일링 암에 고정되고 상기 액슬유닛과 연결되게 구성되어 상기 액슬유닛의 장착 각도를 조절하는 구동부와, 상기 구동부의 구동을 제어하기 위해 상기 액슬유닛에 작용하는 횡력을 감지하고 그 감지 신호를 제어기로 출력하는 센서부를 포함하여 이루어지며, 상기 구동부는 상기 트레일링 암에 고정되게 설치되는 고정 브라켓과, 상기 고정 브라켓에 힌지 회동 가능하게 장착되며 상기 액슬유닛과 연결되게 구성되는 회전 브라켓과, 상기 고정 브라켓에 장착되는 모터와, 상기 모터의 출력단과 상기 회전 브라켓의 입력단에 구성되어 상기 모터의 회전 운동을 직진 운동으로 변환시키는 기어수단을 구비한다.

상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 회전 브라켓은 일측에 상기 입력단이 편심되게 형성되며, 다른 일측에 상기 고정 브라켓과 연결되는 힌지가 형성될 수 있다.

상기 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서, 상기 센서부는 차속 센서, 롤 센서 및 기울기 센서로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 의하면, 액슬유닛의 장착 각도를 구동부와 센서부를 통하여 선택적으로 제어할 수 있으므로, 차량의 선회시 액슬유닛을 최적의 토우 인으로 유도할 수 있게 된다.

따라서 본 실시예에서는 차량의 선회시, 차체의 자세를 언더 스티어로 유도하여 횡력에 대한 오버 스티어 현상을 보완함으로써 언더 스티어를 통한 차량의 조정 안정성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 예시적인 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 예시적인 실시예에 반드시 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

단, 본 실시예의 구성을 설명함에 있어, 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 적용하여 설명한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치(100)는 기본적으로, 차체의 횡방향으로 토션 빔(1)이 배치되고, 그 토션 빔(1)의 양단으로 트레일링 암(5)이 연결되며, 이러한 좌,우측 트레일링 암(5)의 단부에는 액슬유닛(10)이 구성된다.

여기서, 상기 액슬유닛(10)은 스핀들 브라켓(3)을 가지면서 휠과 타이어가 장착되는 휠 베어링 어셈블리, 캘리퍼를 포함하는 브레이크 어셈블리 등으로 구성되는 바, 이러한 액슬유닛(10)의 구성은 당 업계에서 통상적으로 알려진 공지 기술이므로 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기에서와 같은 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치(100)에 있어, 본 실시예에서는 차량의 선회시 최적의 토우 인(toe-in)으로 유도하기 위해, 액슬유닛(10)의 장착 각도, 바람직하게는 스핀들 브라켓(3)의 위치를 제어할 수 있는 구동부(20)와 센서부(50)를 포함하고 있다.

본 실시예에서, 상기 구동부(20)는 트레일링 암(5)에 고정되고, 액슬유닛(10)과 실질적으로 연결되게 구성되어 그 액슬유닛(10)의 장착 각도를 조절하기 위한 것이다.

이러한 구동부(20)는 트레일링 암(5)에 고정되게 설치되는 고정 브라켓(23)과, 고정 브라켓(23)에 힌지 회동 가능하게 장착되며 그 액슬유닛(10)과 연결되게 구성되는 회전 브라켓(25)과, 고정 브라켓(23)에 장착되는 모터(27)와, 모터(27)의 출력단과 회전 브라켓(25)의 입력단(26)에 구성되는 기어수단(29)을 포함하여 이루어진다.

이 경우 회전 브라켓(25)은 일측에 상기 입력단(26)이 편심되게 형성되며, 그 회전 브라켓(25)의 다른 일측에는 고정 브라켓(23)과 연결되는 힌지(28)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 기어수단(29)은 모터의 회전 운동을 직진 운동으로 변환시키기 위한 것으로, 랙 피니언 타입, 웜 타입, 볼너트 타입 등의 통상적인 스티어링 기어로서 이루어지는 것이 바람직하다.

도면에서 미설명된 참조 부호 25a는 액슬유닛(10)과 연결되는 연결부재를 나타낸다.

본 실시예에서, 상기 센서부(50)는 구동부(20)의 모터 구동을 제어하기 위한 것으로, 차량의 선회시 액슬유닛(10)에 작용하는 횡력을 감지하고 그 감지 신호를 제어기(90)로 출력한다.

이러한 센서부(50)는 차량에 장착되는 통상적인 구조의 차속 센서, 롤 센서, 또는 기울기 센서를 포함할 수 있다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치(100)에 의하면, 차량의 선회시 센서부(50)는 액슬유닛(10)에 작용하는 횡력을 감지하고 그 감지 신호를 제어기(90)로 출력한다.

그러면, 상기 제어기(90)는 센서부(50)를 통하여 차량이 선회하고 있음을 판 단하고, 감지 신호에 따른 액슬유닛(10)의 작동각을 결정한 후, 이에 상응하는 제어 신호를 구동부(20)의 모터(27)로 인가하여 그 모터(27)를 구동시킨다.

이에, 모터(27)의 회전 운동이 기어수단(29)을 통하여 직진 운동으로 변환되면서 회전 브라켓(25)이 고정 브라켓(23)에 지지된 상태로 회전 작동하게 됨으로, 액슬유닛(10)의 장착 각도가 조정된다.

이로써 본 실시예에서는 상술한 바와 같은 작용을 통하여 차량의 선회시 액슬유닛(10)을 최적의 토우 인(toe-in)으로 유도할 수 있게 된다.

즉, 본 실시예에서는 차량의 선회시 차체의 자세를 언더 스티어로 유도하여 횡력에 대한 오버 스티어 현상을 보완함으로써 언더 스티어를 통한 차량의 조정 안정성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

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.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 종래 기술에 따른 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치를 도시한 사시도이다.

Claims (3)

1. 토션 빔의 양단에 각각 트레일링 암이 연결되고, 상기 좌,우측 트레일링 암의 단부에 액슬유닛이 구성되는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치에 있어서,

   상기 트레일링 암에 고정되고, 상기 액슬유닛과 연결되게 구성되어 상기 액슬유닛의 장착 각도를 조절하는 구동부; 및

   상기 구동부의 구동을 제어하기 위해 상기 액슬유닛에 작용하는 횡력을 감지하고, 그 감지 신호를 제어기로 출력하는 센서부를 포함하여 이루어지며,

   상기 구동부는,

   상기 트레일링 암에 고정되게 설치되는 고정 브라켓과, 상기 고정 브라켓에 힌지 회동 가능하게 장착되며 상기 액슬유닛과 연결되게 구성되는 회전 브라켓과, 상기 고정 브라켓에 장착되는 모터와, 상기 모터의 출력단과 상기 회전 브라켓의 입력단에 구성되어 상기 모터의 회전 운동을 직진 운동으로 변환시키는 기어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 회전 브라켓은 일측에 상기 입력단이 편심되게 형성되며, 다른 일측에 상기 고정 브라켓과 연결되는 힌지가 형성되는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 센서부는 차속 센서, 롤 센서 및 기울기 센서로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 커플드 토션 빔 액슬 타입의 리어 현가장치.

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