KR20200086568A - 트레일링암 마운팅브래킷 - Google Patents

트레일링암 마운팅브래킷 Download PDF

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Abstract

트레일링암 마운팅브래킷을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 트레일링암 마운팅브래킷은 트레일링 암을 차체에 연결하기 위한 것으로, 차체에 고정되는 고정부; 고정부 양측으로부터 각각 연장되어 트레일링암의 마운팅부시 양측을 각각 지지하며, 마운팅부시를 체결하는 체결볼트가 결합되는 제1연결판과 제2연결판; 제1 및 제2연결판과 고정부가 연결되는 부분을 트러스구조로 연결해 보강하는 제1보강부; 및 마운팅부시의 전방 위치에서 제1연결판과 제2연결판을 연결해 보강하는 제2보강부를 포함한다.

Description

트레일링암 마운팅브래킷{TRAILING ARM MOUNTING BRACKET}
본 발명은 차량의 트레일링암을 차체에 연결하기 위한 트레일링암 마운팅브래킷에 관한 것이다.
커플드 토션빔 액슬(CTBA; Coupled Torsion Beam Axle) 타입 현가장치는 차량의 폭 방향으로 길게 연장된 토션빔과, 토션빔의 양단에 각각 연결된 트레일링암을 구비한다.
양측의 트레일링암은 앞쪽의 마운팅부시가 마운팅브래킷에 의해 차체에 회전 가능하게 연결되고, 뒤쪽이 쇽업소버 및 스프링에 의해 차체에 완충가능하게 지지된다. 양측 트레일링암은 휠을 장착하기 위한 캐리어를 포함한다.
트레일링암은 한쪽이 토션빔에 연결되고 다른 쪽이 휠과 연결된 상태일 뿐 아니라, 마운팅브래킷, 쇽업소버, 스프링을 통해 차체와 연결된 상태다. 따라서 트레일링암은 차량이 운행할 때 큰 횡방향 하중, 전후방향(종방향)하중, 상하방향 하중을 받는다. 마찬가지로 트레일링암과 차체를 연결하는 마운팅브래킷도 큰 횡방향 하중과 전후방향 하중을 받는다. 따라서 현가장치의 안정적인 동작을 위해서는 차체와 트레일링암을 연결하는 마운팅브래킷의 충분한 강성확보가 필요하다.
그러나 통상적인 차량은 트레일링암을 연결하는 마운팅브래킷이 차체의 사이드실과 리어사이드멤버에 단지 용접에 의해 고정되기 때문에 연결부분의 충분한 강성확보가 어려웠다. 마운팅브래킷의 연결부분의 강성확보를 위해 금속패널 두께를 증가시킬 경우 무게가 증가하고, 크기를 키울 경우 설치공간 확보가 어렵기 때문이다.
본 발명의 일측면은 크기와 무게를 줄이면서도 차체와 연결되는 부분의 강성을 현저히 강화할 수 있고, 트레일링암으로부터 전달되는 횡방향 하중 및 전후방향 하중을 차체로 분산 전달할 수 있는 트레일링암 마운팅브래킷을 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 트레일링암을 차체에 연결하기 위한 것으로, 상기 차체에 고정되는 고정부; 상기 고정부 양측으로부터 각각 연장되어 상기 트레일링암의 마운팅부시 양측을 각각 지지하며, 상기 마운팅부시를 체결하는 체결볼트가 결합되는 제1연결판과 제2연결판; 상기 제1 및 제2연결판과 상기 고정부가 연결되는 부분을 트러스구조로 연결해 보강하는 제1보강부; 및 상기 마운팅부시의 전방 위치에서 상기 제1연결판과 상기 제2연결판을 연결해 보강하는 제2보강부를 포함하는 트레일링암 마운팅브래킷이 제공될 수 있다.
상기 고정부는 상기 차체의 리어사이드멤버에 용접되고, 상기 제1연결판과 상기 제2연결판 중 하나는 상기 차체의 사이드실에 용접될 수 있다.
상기 제1연결판과 상기 제2연결판은 반원형상으로 마련될 수 있고, 상기 체결볼트가 관통하는 결합되는 관통공을 각각 포함할 수 있다.
상기 제1보강부는 상기 제1 또는 제2연결판이 상기 고정부에 연결된 지점으로부터 횡방향으로 이격된 위치의 상기 고정부와 상기 제1 또는 제2연결판의 측면을 경사지게 연결하는 복수의 트러스부재를 포함할 수 있다.
상기 복수의 트러스부재는 상기 제1연결판과 상기 고정부가 연결된 제1지점으로부터 횡방향으로 이격된 상기 고정부의 제2지점과 상기 제1연결판의 측면을 경사지게 연결하는 제1트러스부재; 상기 제1지점으로부터 상기 제2지점 반대편으로 이격된 상기 고정부의 제3지점과 상기 제1연결판의 측면을 경사지게 연결하는 제2트러스부재; 및 상기 제2연결판과 상기 고정부가 연결된 제4지점으로부터 횡방향으로 이격된 상기 고정부의 제5지점과 상기 제2연결판 측면을 경사지게 연결하는 제3트러스부재를 포함할 수 있다.
상기 제1보강부는 상기 제1트러스부재와 상기 제1지점 사이에 형성된 제1구획공간; 상기 제2트러스부재와 상기 제1지점 사이에 형성된 제2구획공간; 및 상기 제3트러스부재와 상기 제4지점 사이에 형성된 제3구획공간을 포함할 수 있다.
상기 제2보강부는 횡방향으로 연장되며 양단이 상기 제1연결판과 상기 제2연결판에 연결된 제1보강판; 상기 제1보강판의 중앙부분으로부터 전방을 향해 연장된 제2보강판; 상기 제2보강판의 선단과 상기 제1연결판의 측면을 경사지게 연결하는 제3보강판; 및 상기 제2보강판의 선단과 상기 제2연결판의 측면을 경사지게 연결하는 제4보강판을 포함할 수 있다.
상기 제2보강부는 상기 제2보강판의 양측에 각각 형성된 구획공간을 포함할 수 있다.
상기 제1보강판, 상기 제2보강판, 상기 제3보강판, 상기 제4보강판은 각각 상기 고정부에 일체화된 형태로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 트레일링암 마운팅브래킷은 제1보강부와 제2보강부를 구비하기 때문에 제1 및 제2연결판과 고정부의 연결부분 강성을 현저히 강화할 수 있을 뿐 아니라, 트레일링암으로부터 제1 및 제2연결판으로 전달되는 횡방향 하중과 전후방향 하중이 차체에 고정된 고정부로 분산되어 전달되되록 할 수 있다. 따라서 크기와 무게를 줄이면서도 마운팅브래킷의 강성을 현저히 강화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 트레일링암 마운팅브래킷에 의해 현가장치의 트레일링암이 차체에 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 트레일링암 마운팅브래킷과 트레일링암이 결합되는 부분의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 트레일링암 마운팅브래킷에 의해 현가장치의 트레일링암이 차체에 장착된 상태를 나타낸 사시도로, 차량의 하부 쪽에서 바라 본 상태다. 도 2는 트레일링암 마운팅브래킷과 트레일링암이 결합되는 부분의 분해 사시도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 커플드 토션빔 액슬(CTBA; Coupled Torsion Beam Axle) 타입 현가장치는 차량의 폭 방향으로 길게 연장된 토션빔(10)과, 토션빔(10)의 양단에 각각 연결된 트레일링암(20)을 구비한다.
양측의 트레일링암(20)은 선단 쪽에 결합된 마운팅부시(30)가 마운팅브래킷(100)에 의해 차체에 회전 가능하게 연결되고, 뒤쪽이 쇽업소버(40) 및 스프링(50)에 의해 차체에 완충가능하게 지지될 수 있다. 양측의 트레일링암(20)은 휠을 장착하기 위한 캐리어(60)를 포함한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 마운팅브래킷(100)은 트레일링암(20) 선단부분을 차체에 회전 가능하게 연결할 수 있도록 차체 하부의 리어사이드멤버(70)와 사이드실(80)에 고정될 수 있다. 이러한 마운팅브래킷(100)은 고정부(110), 제1연결판(120)과 제2연결판(130), 제1보강부(140), 제2보강부(150)를 포함한다.
고정부(110)는 대체로 평판형태로 마련되며 용접에 의하여 차체의 리어사이드멤버(70) 하면에 고정될 수 있다. 고정부(110)는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 견고한 결합을 위해 리어사이드멤버(110)의 측면 쪽으로 절곡 연장된 상태에서 리어사이드멤버(70) 측면에 용접되는 측면연장부(111)를 포함할 수 있다.
제1연결판(120)과 제2연결판(130)은 트레일링암(20) 선단에 설치된 마운팅부시(30) 양측을 각각 지지할 수 있도록 고정부(110)의 양측으로부터 상호 이격된 상태로 각각 연장된다. 제1연결판(120)과 제2연결판(130)은 고정부(110)와 연결되는 쪽으로부터 트레일링암(20)과 연결되는 쪽으로 갈수록 전후방향 폭이 점차 작아지는 반원형상으로 마련될 수 있고, 고정부(110)와 이격된 위치에 트레일링암(20)의 마운팅부시(30)를 체결하는 체결볼트(90)가 횡방향으로 관통하는 관통공(121,131)을 각각 구비한다.
트레일링암(20)은 선단의 마운팅부시(30)가 제1연결판(120)과 제2연결판(130) 사이로 진입한 상태에서 제1 및 제2연결판(120,130)과 마운팅부시(30)를 관통하는 체결볼트(90)의 체결에 의해 마운팅브래킷(100)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
트레일링암(20)을 지지하는 제1연결판(120)과 제2연결판(130)은 반원형태로 마련되어 각각 아치형 지지구조를 이루기 때문에 트레일링암(20)으로부터 전달되는 하중을 고정부(110) 쪽으로 분산시켜 전달할 수 있다. 따라서 제1연결판(120)과 제2연결판(130)은 두께와 크기를 줄이면서도 트레일링암(20)을 안정적으로 지지할 수 있다.
마운팅브래킷(100)은 도 4에 도시한 예처럼, 제2연결판(130)이 차체의 사이드실(80) 측면에 밀착된 상태에서 사이드실(80)에 용접될 수 있다. 이러한 마운팅브래킷(100)은 고정부(110)가 리어사이드멤버(70)에 용접되고, 제2연결판(130)이 사이드실(80) 측면에 용접되기 때문에 견고히 고정된 상태에서 트레일링암(20)을 지지할 수 있다.
제1보강부(140)는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2연결판(120,130)과 고정부(110)가 연결되는 부분을 트러스구조로 연결하여 보강한다. 제1보강부(140)는 제1 또는 제2연결판(120,130)이 고정부(110)에 연결된 지점으로부터 횡방향으로 이격된 위치의 고정부(110)와 제1 또는 제2연결판(120,130)의 측면을 경사지게 연결하는 제1 내지 제3트러스부재(141,142,143)를 포함할 수 있다.
제1보강부(140)는 제1연결판(120)과 고정부(110)가 연결된 제1지점(112)으로부터 횡방향으로 이격된 고정부(110)의 제2지점(113)과 제1연결판(120)의 측면을 경사지게 연결하는 제1트러스부재(141)와, 제1지점(112)으로부터 제2지점(113) 반대편으로 이격된 고정부(110)의 제3지점(114)과 제1연결판(120)의 측면을 경사지게 연결하는 제2트러스부재(142)와, 제2연결판(130)과 고정부(110)가 연결된 제4지점(115)으로부터 횡방향으로 이격된 고정부(110)의 제5지점(116)과 제2연결판(130) 측면을 경사지게 연결하는 제3트러스부재(143)를 포함한다. 제1 내지 제3트러스부재(141,142,143)는 평판형태로 마련될 수 있고 차체의 전후방향으로 길게 연장되어 제1 또는 제2연결판(120,130)과 고정부(110)가 연결되는 부분의 강성을 높인다.
제1보강부(140)는 제1트러스부재(141)와 제1지점(112) 사이에 형성된 제1구획공간(141a), 제2트러스부재(142)와 제1지점(112) 사이에 형성된 제2구획공간(142a), 제3트러스부재(143)와 제4지점(115) 사이에 형성된 제3구획공간(143a)을 포함하기 때문에 제1연결판(120) 또는 제2연결판(130) 연결부분의 강성을 보강하면서도 마운팅브래킷(100)을 경량화할 수 있다.
제1보강부(140)는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1트러스부재(141)와 제2트러스부재(142)가 제1연결판(120)과 고정부(110)의 연결부분을 트러스구조로 보강하고, 제3트러스부재(143)가 제2연결판(130)과 고정부(110)의 연결부분을 트러스구조로 보강하기 때문에 트레일링암(20)으로부터 제1연결판(120)과 제2연결판(130)으로에 전달되는 횡방향 하중(A)이 고정부(110)로 분산되어 전달되도록 할 수 있다. 따라서 제1보강부(140)는 횡방향 하중이 국부적으로 작용하여 제1연결판(120)과 고정부(110)의 연결부분 또는 제2연결판(130)과 고정판(110)의 연결부분이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
제2보강부(150)는 도 3에 도시한 바와 같이, 트레일링암(20)의 마운팅부시(30) 전방 위치에서 제1연결판(120)과 제2연결판(130)을 연결하여 보강한다.
제2보강부(150)는 횡방향으로 연장되며 양단이 제1연결판(120)과 제2연결판(130)에 연결된 제1보강판(151), 제1보강판(151)의 대략 중앙부분으로부터 전방을 향해 연장된 제2보강판(152), 제2보강판(152)의 선단과 제1연결판(120)의 측면을 경사지게 연결하는 제3보강판(153), 제2보강판(152)의 선단과 제2연결판(130)의 측면을 경사지게 연결하는 제4보강판(154), 제2보강판(152)의 양측에 각각 형성된 구획공간들(155,156)을 포함할 수 있다. 또 제1보강판(151), 제2보강판(152), 제3보강판(153), 제4보강판(154)은 제1연결판(120)과 제2연결판(130)의 전방부분 강성 보강을 위해 각각 한쪽이 고정부(110)에 일체화된 형태로 연결될 수 있다.
제2보강부(150)는 마운팅부시(30)의 전방 위치에서 제1연결판(120)과 제2연결판(130)을 연결하여 마운팅브래킷(100) 전반부 강성을 현저히 강화할 뿐아니라, 트레일링암(20)으로부터 제1연결판(120)과 제2연결판(130)으로 전달된 전후방향 하중(B)이 제1 내지 제4보강판(151,152,153,154)에 의해 고정부(110)로 분산되어 전달되도록 할 수 있다. 따라서 제1연결판(120)과 제2연결판(130)에 전후방향 하중(B)이 반복적으로 작용하는 경우에도 제1연결판(120)과 고정부(110)의 연결부분 또는 제2연결판(130)과 고정판(110)의 연결부분이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 마운팅브래킷(100)은 제1보강부(140)와 제2보강부(150)를 구비하기 때문에 제1 및 제2연결판(120,130)과 고정부(110)의 연결부분 강성을 현저히 강화할 수 있을 뿐 아니라, 트레일링암(20)으로부터 제1 및 제2연결판(120,130)으로 전달되는 횡방향 하중(A)과 전후방향 하중(B)이 차체에 고정된 고정부(110)로 분산되어 전달되되록 할 수 있다. 따라서 크기와 무게를 줄이면서도 마운팅브래킷(100)의 강성을 현저히 강화할 수 있다.
이러한 마운팅브래킷(100)은 제1 및 제2보강부(140,150)로 인해 형상이 복잡함에도 불구하고, 금속 3D 프린팅 기술을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다. 금속 3D 프린팅 기술로는 레이저나 전자빔 등 고에너지 열원을 이용하여 금속을 녹여 굳히는 소결(燒結)방식 또는 전기도금법에 기반하여 금속을 3D 프린트 하는 방식이 적용될 수 있다.
10: 토션빔, 20: 트레일링암,
30: 마운팅부시, 90: 체결볼트,
100: 마운팅브래킷, 110: 고정부,
120: 제1연결판, 130: 제2연결판,
140: 제1보강부, 141: 제1트러스부재,
142: 제2트러스부재, 143: 제3트러스부재,
150: 제2보강부, 151: 제1보강판,
152: 제2보강판, 153: 제3보강판,
154: 제4보강판.

Claims (9)

  1. 트레일링암을 차체에 연결하기 위한 트레일링암 마운팅브래킷에 있어서,
    상기 차체에 고정되는 고정부;
    상기 고정부 양측으로부터 각각 연장되어 상기 트레일링암의 마운팅부시 양측을 각각 지지하며, 상기 마운팅부시를 체결하는 체결볼트가 결합되는 제1연결판과 제2연결판;
    상기 제1 및 제2연결판과 상기 고정부가 연결되는 부분을 트러스구조로 연결해 보강하는 제1보강부; 및
    상기 마운팅부시의 전방 위치에서 상기 제1연결판과 상기 제2연결판을 연결해 보강하는 제2보강부를 포함하는 트레일링암 마운팅브래킷.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 차체의 리어사이드멤버에 용접되고,
    상기 제1연결판과 상기 제2연결판 중 하나는 상기 차체의 사이드실에 용접되는 트레일링암 마운팅브래킷.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1연결판과 상기 제2연결판은 반원형상으로 마련되고, 상기 체결볼트가 관통하는 결합되는 관통공을 각각 포함하는 트레일링암 마운팅브래킷.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1보강부는 상기 제1 또는 제2연결판이 상기 고정부에 연결된 지점으로부터 횡방향으로 이격된 위치의 상기 고정부와 상기 제1 또는 제2연결판의 측면을 경사지게 연결하는 복수의 트러스부재를 포함하는 트레일링암 마운팅브래킷.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 트러스부재는,
    상기 제1연결판과 상기 고정부가 연결된 제1지점으로부터 횡방향으로 이격된 상기 고정부의 제2지점과 상기 제1연결판의 측면을 경사지게 연결하는 제1트러스부재;
    상기 제1지점으로부터 상기 제2지점 반대편으로 이격된 상기 고정부의 제3지점과 상기 제1연결판의 측면을 경사지게 연결하는 제2트러스부재; 및
    상기 제2연결판과 상기 고정부가 연결된 제4지점으로부터 횡방향으로 이격된 상기 고정부의 제5지점과 상기 제2연결판 측면을 경사지게 연결하는 제3트러스부재를 포함하는 트레일링암 마운팅브래킷.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1보강부는,
    상기 제1트러스부재와 상기 제1지점 사이에 형성된 제1구획공간;
    상기 제2트러스부재와 상기 제1지점 사이에 형성된 제2구획공간; 및
    상기 제3트러스부재와 상기 제4지점 사이에 형성된 제3구획공간을 포함하는 트레일링암 마운팅브래킷.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2보강부는,
    횡방향으로 연장되며 양단이 상기 제1연결판과 상기 제2연결판에 연결된 제1보강판;
    상기 제1보강판의 중앙부분으로부터 전방을 향해 연장된 제2보강판;
    상기 제2보강판의 선단과 상기 제1연결판의 측면을 경사지게 연결하는 제3보강판; 및
    상기 제2보강판의 선단과 상기 제2연결판의 측면을 경사지게 연결하는 제4보강판을 포함하는 트레일링암 마운팅브래킷.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2보강부는 상기 제2보강판의 양측에 각각 형성된 구획공간을 포함하는 트레일링암 마운팅브래킷.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1보강판, 상기 제2보강판, 상기 제3보강판, 상기 제4보강판은 각각 상기 고정부에 일체화된 형태로 연결된 트레일링암 마운팅브래킷.
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