KR20070005087A - 판 스프링 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서브 스프링 플레이트의 선단부위에 탈/장착이 자유로운 완충 부재를 설치하여 적차시 메인 판 스프링과의 접촉시 발생되는 충격과 소음을 줄일 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차체의 프레임상에 전/후단이 고정 설치되는 메인 스프링 플레이트와; 상기 메인 스프링 플레이트의 하부에 중앙 부위가 고정 설치되고 양측 선단이 상기 메인 스프링 플레이트에 대해 이격되는 서브 스프링 플레이트 및; 상기 서브 스프링 플레이트의 선단부위에 탈/장착이 가능하게 고정되는 완충 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

판 스프링, 메인 스프링 플레이트, 서브 스프링 플레이트, 완충 부재, 완충 공간부

Description

판 스프링 구조{leaf spring structure}

도 1과 도 2는 종래 판 스프링의 구조를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 판 스프링이 설치된 상태를 도시한 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 완충 부재의 종단면을 도시한 도면.

도 5는 도 3에 도시된 완충 부재의 횡단면을 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 판 스프링이 구현하는 탄성 특성을 도시한 그래프.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-메인 스프링 플레이트 12-마운팅 브라켓

14-섀클 16-서브 스프링 플레이트

18-액슬 22-완충 부재

본 발명은 판 스프링 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판 스프링의 선단 부위에 완충 부재를 설치하여 적차시 충격을 흡수할 수 있도록 하는 판 스프링 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가 장치에 있어 적용되는 판 스프링은 단위 체적당 저장되는 탄성 에너지가 코일 스프링이나 토션 스프링 바아에 비해 작으나, 현가 기구의 구조 부재기능을 겸할 수 있어 널리 사용되고 있다.

이러한 판 스프링은 다양한 형태로 구분될 수 있으나, 통상적인 판 스프링은 도 1에 도시된 바와 같이, 길이가 상이한 다수의 스프링 플레이트(1)를 상하로 적층한 다음, 이들 사이의 몇 군데를 클램프(3)로 결합하여 양측 선단부위를 각각 차체의 프레임에 고정시키도록 되어 있다.

이 경우, 판 스프링의 중간 부위에는 차륜을 설치하는 액슬이 결합되어지는 데, 이러한 일반적인 형태의 판 스프링은 주로 트럭이나 버스에 사용되며 적재되는 하중 대비 스프링의 탄성 구현의 특성은 선형적으로 변화되어진다.

또한, 소형 트럭이나 밴 차량에 적용되는 프로그래시브 판 스프링은 도 2에 도시된 바와 같이, 대개 동일한 길이를 가지는 두 개의 메인 스프링 플레이트(5)를 클램프(3)로 결합하여 양측 선단부위를 차체에 고정시키고, 상기 메인 스프링 플레이트(5)의 하부에 이보다 짧은 길이의 서브 스프링 플레이트(7)를 결합하는 구조로 이루어진다.

이 경우, 하중 대비 스프링의 탄성 구현의 특성은 공차시에는 상기 메인 스프링 플레이트(5)가 가지는 탄성력을 매개로 부드러운 완충 성능을 구현하고, 적차시에는 상기 메인 스프링 플레이트(5)가 가지는 탄성력에 상기 서브 스프링 플레이트(7)가 가지는 탄성력을 부가시켜 적차시 하중에 충분히 견딜 수 있게 하는 강한 완충 성능을 구현하게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래 프로그래시브 판 스프링의 경우에는 공차시 상기 메인 스프링 플레이트(5)의 저면과 이격된 상태에 있던 상기 서브 스프링 플레이트(7)가 상기 메인 스프링 플레이트(5)와 접촉하면서 충격과 소음이 발생되는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 서브 스프링 플레이트의 선단부위에 탈/장착이 자유로운 완충 부재를 설치하여 적차시 메인 판 스프링과의 접촉시 발생되는 충격과 소음을 줄일 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체의 프레임상에 전/후단이 고정 설치되는 메인 스프링 플레이트와, 상기 메인 스프링 플레이트의 하부에 중앙 부위가 고정 설치되고 양측 선단이 상기 메인 스프링 플레이트에 대해 이격되는 서브 스프링 플레이트 및, 상기 서브 스프링 플레이트의 선단부위에 탈/장착이 가능하게 고정되는 완충 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어, 상기 완충 부재는 상기 서브 스프링 플레이트의 선단부위를 수용하도록 길이방향을 따라 개구된 형태의 결합홈과, 상기 결합홈의 상부에 길이방향을 따라 개구된 형태의 완충 공간부 및, 상기 결합홈의 내주면 상측에서 하방향으로 돌출된 형태로서, 상기 서브 스프링 플레이트의 선단부위에 형성된 관통구멍의 내부로 수용되는 결합 돌기부를 일체로 구비한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 완충 공간부는 저면이 상기 서브 스프링 플레이트와 평행한 평 면의 형상이고, 상면이 상방향으로 볼록하게 굴곡진 형태인 반구형의 돔형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

상용 자동차의 후륜 현가장치에 적용되는 판 스프링은 도 3에 도시된 바와 같은 구조로 설치되는 바, 즉 차체의 좌/우측 부위로 차체의 길이 방향을 따라 길게 프레임(도시안됨)이 설치되고, 상기 프레임의 저면에 메인 스프링 플레이트(10)의 전/후단이 각각 마운팅 브라켓(12)을 매개로 고정되며, 특히 상기 메인 스프링 플레이트(10)중 후방 부위는 마운팅 브라켓(12)에 대해 섀클(14)을 매개로 고정된다.

그리고, 상기 메인 스프링 플레이트(10)의 하부에는 소정의 공차 변위(X)를 두고 양측 선단이 이격되게 서브 스프링 플레이트(16)가 고정되는 바, 상기 서브 스프링 플레이트(16)는 이의 중앙 부위가 상기 메인 스프링 플레이트(10)와 일체로 결합되고, 상기 메인 스프링 플레이트(10)와 상기 서브 스프링 플레이트(16)는 차륜(W)을 설치하고 있는 액슬(18)과 U-볼트(20)를 매개로 고정된다.

또한, 상기 서브 스프링 플레이트(16)의 양측 선단부위에는 러버와 같이 완충성이 있는 재질로 이루어진 완충 부재(22)가 탈/장착이 가능하게 고정되어 있는 바, 상기 완충 부재(22)는 도 4와 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 상기 서브 스프링 플레이트(16)의 양측 선단부위를 수용하도록 길이방향을 따라 개구된 형태로 형 성된 결합홈(22a)과, 상기 결합홈(22a)의 상부에 부재의 길이방향을 따라 개구된 형태로 형성된 완충 공간부(22b) 및, 상기 결합홈(22a)의 내주면에 상측에서 하방향으로 돌출된 형태로 형성된 결합 돌기부(22c)를 일체로 구비하고 있다.

여기서, 상기 결합 돌기부(22c)는 상기 서브 스프링 플레이트(16)의 선단부위에 형성된 관통구멍(16a)의 내부로 수용되어, 상기 완충 부재(22)가 상기 서브 스프링 플레이트(16)의 선단부위에 대해 탈/장착이 가능하게 고정될 수 있도록 한다.

이 경우, 상기 완충 공간부(22b)는 저면이 상기 서브 스프링 플레이트(16)와 평행한 평면의 형상이고, 상면이 상방향으로 볼록하게 굴곡진 형태인 이른 바 반구형의 돔형상으로 이루어진다.

또한, 상기 완충 공간부(22b)의 상측 표면에는 상기 메인 스프링 플레이트(10)의 저면을 향해 돌출된 완충 돌기부(22d)가 일체로 형성되어 있어, 상기 완충 돌기부(22d)는 상기 완충 부재(22)가 상기 메인 스프링 플레이트(10)의 저면과 접촉될 때 최초 접촉되는 지점을 최대한으로 축소하여 급격한 충격을 방지하고, 아울러 부재가 가지는 형상적 특징으로 인해 다소의 완충 작용도 부가하게 된다.

따라서, 상기와 같이 구조의 완충 부재(22)를 양측 선단부위에 탈/장착이 가능하게 설치하고 있는 서브 스프링 플레이트(16)는 적차시 상기 메인 스프링 플레이트(10)와 접촉시 발생되는 충격과 그에 따른 소음의 정도를 현저하게 줄일 수 있게 된다.

또한, 상기 완충 부재(22)는 도 6에 도시된 바와 같이, 공차시 차량의 하중 을 전적으로 분담하고 있는 상기 메인 스프링 플레이트(10)가 구현하는 탄성 구현의 특성과 적차시 상기 메인 스프링 플레이트(10)와 상기 서브 스프링 플레이트(16)가 일체로 구현하는 탄성 구현의 특성 사이의 접속 시점(Y)에서 탄성 구현의 특성이 급격하게 변화되지 않도록 하여, 공차 상태에서 적차 상태로 하중의 변화시 급격한 스프링 특성의 변화에 따른 충격의 발생과 그로 인한 승차감의 저하를 배제할 수 있게 된다.

즉, 공차시 스프링 특성의 변화(가)와 적차시 스프링 특성의 변화(나) 사이의 변곡점(Point Of Inflection)이 완만한 경사(점선 도시)를 가지고 점진적으로 변화될 수 있게 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 판 스프링 구조에 의하면, 차체의 프레임에 양측 선단부위가 고정되는 메인 스프링 플레이트에 소정의 공차 변위를 두고 결합되는 서브 스프링 플레이트의 선단부위에 완충성 재질의 완충 부재를 설치하여, 공차 상태에서 적차 상태로의 전환시 메인 스프링 플레이트와 서브 스프링 플레이트 사이의 접촉에 따라 발생되는 충격 및 소음을 줄이고, 급격한 탄성 구현의 특성 변화로부터 기인되는 승차감의 저하를 방지할 수 있게 된다.

또한, 서브 스프링 플레이트의 선단부위에 설치되는 완충 부재는 탈/장착이 용이하므로, 내구에 따른 마모시 용이하게 교환할 수 있어, 부품의 정비성도 향상될 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 차체의 프레임상에 전/후단이 고정 설치되는 메인 스프링 플레이트와;

   상기 메인 스프링 플레이트의 하부에 중앙 부위가 고정 설치되고 양측 선단이 상기 메인 스프링 플레이트에 대해 이격되는 서브 스프링 플레이트 및;

   상기 서브 스프링 플레이트의 선단부위에 탈/장착이 가능하게 고정되는 완충 부재를 구비한 판 스프링 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 완충 부재는 상기 서브 스프링 플레이트의 선단부위를 수용하도록 길이방향을 따라 개구된 형태의 결합홈과;

   상기 결합홈의 상부에 길이방향을 따라 개구된 형태의 완충 공간부 및;

   상기 결합홈의 내주면 상측에서 하방향으로 돌출된 형태로서, 상기 서브 스프링 플레이트의 선단부위에 형성된 관통구멍의 내부로 수용되는 결합 돌기부를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 판 스프링 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 완충 공간부는 저면이 상기 서브 스프링 플레이트와 평행한 평면의 형상이고, 상면이 상방향으로 볼록하게 굴곡진 형태인 반구형의 돔형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 판 스프링 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 완충 공간부의 상측 표면에는 상기 메인 스프링 플레이트의 저면을 향해 돌출된 완충 돌기부가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 판 스프링 구조.

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