KR102226553B1

KR102226553B1 - 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치

Info

Publication number: KR102226553B1
Application number: KR1020150151935A
Authority: KR
Inventors: 이한종
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: KR20170050426A

Abstract

본 발명은 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치에 관한 것으로, 리프스프링(1)에 결합된 스프링결합기구(30)의 위치를 조절해서 급제동시에 리프스프링(1)의 비틀림을 최대한 억제하고, 차체의 롤링현상을 억제해서 제동 안정성을 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치{APPARATUS FOR CONTROLLING TORSION OF LEAF SPRING}

본 발명은 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 급제동시 버스의 서스펜션을 구성하는 리프스프링의 비틀림을 억제해서 차체의 롤링현상을 컨트롤할 수 있도록 된 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치에 관한 기술이다.

차량의 서스펜션은 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다.

통상적으로 버스에 적용된 리어서스펜션으로는 리프스프링, 에어스프링, 코일스프링, 쇽업소버 등이 있다.

그중에서 상기 리프스프링(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 전후방향으로 배치된 양단이 차체를 구성하는 사이드프레임(2)에 연결되도록 설치되고, 상기 리프스프링(1)은 길이방향에 따른 중간부위가 U볼트(3) 및 액슬브라켓(4)을 매개로 리어액슬(5)에 고정된 구조로 설치된다.

상기 리어액슬(5)의 양단은 후륜(6)의 너클(7)과 결합된 구조가 된다.

한편, 차량의 핸들이 시계방향 또는 반 시계방향 중 어느 한 방향으로 회전된 상태에서 급제동이 발생하면 차량의 무게중심은 핸들이 회전된 방향쪽으로 편중되고, 리프스프링(1)은 U볼트(3)가 결합된 중간부위를 기점으로 사이드프레임(2)과 연결된 양단부가 비틀어지는 비틀림력을 받게 되며, 이러한 비틀림력에 의해 차체의 롤링현상이 가중됨으로써 제동 안정성을 악화시키는 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 10-2003-0049236호

이에 본 발명은 전술한 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 급제동시 리프스프링의 비틀림을 최대한 억제해서 차체의 롤링현상을 감소시킬 수 있도록 하고, 이를 통해 제동 안정성의 향상을 도모할 수 있는 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치는, 리어액슬의 바깥 둘레를 감싸도록 결합된 액슬브라켓에 일단이 고정되고 액슬브라켓으로부터 리프스프링의 길이방향을 따라 타단이 돌출되게 설치된 고정가이드; 상기 고정가이드의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 일단이 고정가이드와 연결되게 설치된 이동가이드; 및 상기 이동가이드의 타단과 결합되면서 리프스프링에 분리 가능하도록 결합된 스프링결합기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정가이드와 이동가이드 및 스프링결합기구는 각각 한 쌍으로 구성되어서 액슬브라켓으로부터 리프스프링의 길이방향을 따라 차량의 전방과 후방을 향해 돌출되게 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 고정가이드는 중공파이프로 형성되고; 상기 이동가이드의 일단이 고정가이드의 중공으로 삽입되어서 고정가이드를 따라 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 이동가이드에서 고정가이드의 길이방향을 따라 이동하는 구간에는 고정가이드로부터의 돌출양을 알려주기 위한 눈금이 표시된 것을 특징으로 한다.

상기 스프링결합기구는 액슬브라켓으로부터 차량의 전후방향으로 이격된 위치에서 리어액슬의 길이방향을 따라 리프스프링을 감싸는 스프링어퍼브라켓과 스프링로어브라켓; 및 상기 스프링어퍼브라켓과 스프링로어브라켓을 분리 가능하게 결합시키는 결합부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스프링결합기구는 스프링어퍼브라켓과 리프스프링의 윗면사이에 삽입 설치된 어퍼패드; 및 상기 스프링로어브라켓과 리프스프링의 밑면사이에 삽입 설치된 로어패드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 어퍼패드와 로어패드는 고무로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 액슬브라켓은 리어액슬의 위쪽 둘레면을 감싸는 액슬어퍼브라켓 및 리어액슬의 아래쪽 둘레면을 감싸는 액슬로어브라켓을 포함하고; 상기 액슬로어브라켓에서 전후방을 향하는 면에 고정가이드의 일단이 각각 고정되게 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 리프스프링은 차량의 전후방향으로 배치되면서 양단이 차체를 구성하는 사이드프레임에 연결되도록 설치되고; 상기 리프스프링은 길이방향에 따른 중간부위가 U볼트 및 액슬브라켓을 매개로 리어액슬에 고정되게 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치에 의하면, 리프스프링에 결합된 스프링결합기구의 위치를 조절해서 급제동시에 리프스프링의 비틀림을 최대한 억제할 수 있게 되고, 이를 통해 차체의 롤링현상을 억제해서 제동 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고정가이드에 대한 이동가이드의 돌출양을 조절해서 리프스프링에 결합된 스프링결합기구의 위치를 조절할 수 있는 구성으로, 이를 통해 리프스프링의 원활한 현가기능 수행을 유도함과 동시에 급제동시는 리프스프링의 비틀림 발생을 억제시킬 수 있도록 튜닝이 가능한 효과도 있다.

도 1은 리프스프링을 구비한 종래의 서스펜션을 설명하기 위한 도면,
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 리프스프링의 비틀림 억제장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치에 대해 살펴보기로 하겠는 바, 종래와 동일한 부위에는 동일한 도면부호를 붙이면서 설명한다.

버스의 리어서스펜션으로 사용되는 리프스프링(1)은 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 차량의 전후방향을 따라 배치되고, 양단이 차체를 구성하는 사이드프레임(2)에 연결되도록 설치되며, 또한 길이방향에 따른 중간부위가 U볼트(3) 및 액슬브라켓(4)을 매개로 리어액슬(5)에 고정된 구조로 설치된다.

상기 액슬브라켓(4)은 리어액슬(5)의 위쪽 둘레면을 감싸는 액슬어퍼브라켓(4a), 및 리어액슬(5)의 아래쪽 둘레면을 감싸는 액슬로어브라켓(4b)을 포함한다.

상기 액슬어퍼브라켓(4a)의 윗면에는 리프스프링(1)의 중간부위가 안착되고, 상기 리프스프링(1)의 중간부위의 윗면에는 패드부재(8)가 안착되며, 상기 U볼트(3)는 패드부재(8)를 감싸도록 설치되고, 상기 U볼트(3)의 양단은 액슬어퍼브라켓(4a)과 액슬로어브라켓(4b)을 관통한 후 너트와 결합되어서 체결력을 유지하게 된다.

상기 패드부재(8)는 리프스프링(1)과 U볼트(3)의 직접적인 접촉을 방지함으로써 마찰로 인한 소음 발생 및 내구력 감소를 예방한다.

한편, 본 발명에 따른 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 리어액슬(5)의 바깥 둘레를 감싸도록 결합된 액슬브라켓(4)에 일단이 고정되고 액슬브라켓(4)으로부터 리프스프링(1)의 길이방향을 따라 타단이 돌출되게 설치된 고정가이드(10); 상기 고정가이드(10)의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 일단이 고정가이드(10)와 연결되게 설치된 이동가이드(20); 및 상기 이동가이드(20)의 타단과 결합되면서 리프스프링(1)에 분리 가능하도록 결합된 스프링결합기구(30);를 포함한다.

상기 고정가이드(10)와 이동가이드(20) 및 스프링결합기구(30)는 각각 한 쌍으로 구성되어서 액슬브라켓(4)으로부터 리프스프링(1)의 길이방향을 따라 차량의 전방과 후방을 향해 돌출되게 설치된 구조를 갖는 바, 이를 통해 액슬브라켓(4)을 기준으로 차량의 전후방향쪽 리프스프링(1)을 구속함으로써 급제동시에 발생하는 리프스프링(1)의 비틀림을 차량의 전후방향에서 균등하게 억제시킬 수 있게 된다.

상기 고정가이드(10)의 일단은 액슬로어브라켓(4b)에서 전후방을 향하는 면에 각각 고정되게 결합된다.

상기 고정가이드(10)는 중공파이프로 형성되고, 상기 이동가이드(20)의 일단이 고정가이드(10)의 중공으로 삽입되어서 고정가이드(10)를 따라 이동 가능하게 설치된 구조를 갖는다.

중공파이프의 형상은 원형, 사각형, 다각형 중 어느 하나로 형성된다.

상기 이동가이드(20)에서 고정가이드(10)의 길이방향을 따라 이동하는 구간에는 고정가이드(10)로부터의 돌출양을 알려주기 위한 눈금(21)이 표시된다.

상기 눈금(21)을 통해서 이동가이드(20)의 돌출량을 쉽게 조절할 수 있으며, 이를 통해 리프스프링(1)이 원활한 현가기능을 수행하도록 하면서 동시에 급제동시는 리프스프링(1)의 비틀림을 최대한 억제시킬 수 있도록 스프링결합기구(30)의 위치를 적절히 튜닝시킬 수 있게 된다.

상기 스프링결합기구(30)는 액슬브라켓(4)으로부터 차량의 전후방향으로 이격된 위치에서 리어액슬(5)의 길이방향을 따라 리프스프링(1)을 감싸는 스프링어퍼브라켓(31)과 스프링로어브라켓(32); 및 상기 스프링어퍼브라켓(31)과 스프링로어브라켓(32)을 분리 가능하게 결합시키는 결합부재(33);를 포함한다.

상기 결합부재(33)는 스프링어퍼브라켓(31)과 스프링로어브라켓(32)을 동시에 관통하는 볼트, 및 볼트의 단부에 결합되는 너트로 구성된 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 스프링결합기구(30)는 스프링어퍼브라켓(31)과 리프스프링(1)의 윗면사이에 삽입 설치된 어퍼패드(34); 및 상기 스프링로어브라켓(32)과 리프스프링(1)의 밑면사이에 삽입 설치된 로어패드(35);를 더 포함한다.

상기 어퍼패드(34)와 로어패드(35)는 리프스프링(1)이 현가기능을 수행할 때에 탄성 변형되면서 현가기능에 도움을 주게 되고, 특히 스프링어퍼브라켓(31)과 리프스프링(1) 및 스프링로어브라켓(32)과 리프스프링(1)의 직접적인 접촉을 방지함으로써 마찰로 인한 소음 발생 및 내구력 감소를 예방한다.

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 리프스프링(1)의 결합부 구간의 길이를 줄일 수 있게 됨에 따라 차량의 급제동시에 리프스프링(1)의 비틀림을 최대한 억제할 수 있으며, 이를 통해 차체의 롤링현상을 억제해서 제동 안정성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 차량의 핸들이 시계방향 또는 반 시계방향 중 어느 한 방향으로 회전된 상태에서 급제동이 발생하면 차량의 무게중심은 핸들이 회전된 방향쪽으로 편중되고, 리프스프링(1)은 U볼트(3)가 결합된 중간부위를 기점으로 사이드프레임(2)과 연결된 양단부까지가 비틀어지는 비틀림력을 받게 된다.

종래의 구조에서 리프스프링(1)의 결합부 구간의 길이는 사이드프레임(2)과 결합된 양단에서부터 U볼트(3)가 결합된 중간부까지의 길이로 길이가 길고, 이로 인해 급제동시 발생된 비틀림력에 의해 리프스프링(1)이 과도하게 비틀리는 현상이 발생하고, 이러한 리프스프링(1)의 비틀림 현상에 의해 차체의 롤링현상이 가중됨으로써 제동 안정성이 악화되는 단점이 있었다.

하지만, 본 발명에 따른 실시예에서 리프스프링(1)의 결합부 구간의 길이는 사이드프레임(2)과 결합된 양단에서부터 스프링결합기구(30)까지의 길이가 되며, 이 길이는 종래 구조에 비해 크게 줄어든 길이가 된다.

따라서, 급제동시 리프스프링(1)이 비틀림력을 받게 되더라도 리프스프링(1)의 과도한 비틀림 현상의 발생을 최대한 억제할 수 있게 되는 바, 이를 통해 차체의 롤링현상을 감소시킬 수 있게 됨으로써 제동 안정성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 고정가이드(10)에 대한 이동가이드(20)의 돌출양을 조절해서 리프스프링(1)에 결합된 스프링결합기구(30)의 위치를 조절할 수 있는 구성으로, 이를 통해 리프스프링(1)의 원활한 현가기능 수행을 유도함과 동시에 급제동시는 리프스프링(1)의 비틀림 발생을 억제시킬 수 있도록 튜닝이 가능한 장점도 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.

1 - 리프스프링 2 - 사이드프레임
3 - U볼트 10 - 고정가이드
20 - 이동가이드 30 - 스프링결합기구

Claims

리어액슬의 바깥 둘레를 감싸도록 결합된 액슬브라켓에 일단이 고정되고 액슬브라켓으로부터 리프스프링의 길이방향을 따라 타단이 돌출되게 설치된 고정가이드;
상기 고정가이드의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 일단이 고정가이드와 연결되게 설치된 이동가이드; 및
상기 이동가이드의 타단과 결합되면서 리프스프링에 분리 가능하도록 결합된 스프링결합기구를 포함하고;
상기 고정가이드와 이동가이드 및 스프링결합기구는 각각 한 쌍으로 구성되어서 액슬브라켓으로부터 리프스프링의 길이방향을 따라 차량의 전방과 후방을 향해 돌출되게 설치된 것을 특징으로 하는 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 고정가이드는 중공파이프로 형성되고;
상기 이동가이드의 일단이 고정가이드의 중공으로 삽입되어서 고정가이드를 따라 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이동가이드에서 고정가이드의 길이방향을 따라 이동하는 구간에는 고정가이드로부터의 돌출양을 알려주기 위한 눈금이 표시된 것을 특징으로 하는 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스프링결합기구는 액슬브라켓으로부터 차량의 전후방향으로 이격된 위치에서 리어액슬의 길이방향을 따라 리프스프링을 감싸는 스프링어퍼브라켓과 스프링로어브라켓; 및
상기 스프링어퍼브라켓과 스프링로어브라켓을 분리 가능하게 결합시키는 결합부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치.
청구항 5에 있어서,
상기 스프링결합기구는 스프링어퍼브라켓과 리프스프링의 윗면사이에 삽입 설치된 어퍼패드; 및
상기 스프링로어브라켓과 리프스프링의 밑면사이에 삽입 설치된 로어패드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치.
청구항 6에 있어서,
상기 어퍼패드와 로어패드는 고무로 형성된 것을 특징으로 하는 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치.
청구항 1에 있어서,
상기 액슬브라켓은 리어액슬의 위쪽 둘레면을 감싸는 액슬어퍼브라켓 및 리어액슬의 아래쪽 둘레면을 감싸는 액슬로어브라켓을 포함하고;
상기 액슬로어브라켓에서 전후방을 향하는 면에 고정가이드의 일단이 각각 고정되게 결합된 것을 특징으로 하는 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치.
청구항 1에 있어서,
상기 리프스프링은 차량의 전후방향으로 배치되면서 양단이 차체를 구성하는 사이드프레임에 연결되도록 설치되고;
상기 리프스프링은 길이방향에 따른 중간부위가 U볼트 및 액슬브라켓을 매개로 리어액슬에 고정되게 설치된 것을 특징으로 하는 서스펜션용 리프스프링의 비틀림 억제장치.