KR0127762B1 - 판스프링 - Google Patents

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Description

판스프링

본 발명은 자동차에 있어서 견고한 바퀴측의 서스펜션용 판스프링에 관한 것이다. 상기 판스프링은 판스프링의 한쪽 단부에서 자동차 프레임 또는 자동차 부속의 어떤 부분에 선회할 수 있으나 위치가 변화지 않게 연결되며 또한 판스프링의 다른 한쪽 단부에서 상기 프레임에 회전할 수 있게 연결되고 스프링의 중앙부에서 상기 바퀴측에 견고하게 연결된다.

이러한 종류의 스프링은 특별히 중량이 있는 차량, 즉 화물자동차, 트럭 및 유사한 차량의 바퀴축 서프펀션용으로 널리 사용된다. 이러한 경우, 한개의 그러한 스프링은 바퀴축의 각각의 단부에 장착되고, 하중이 작용되는 쪽에서 볼때, 이러한 스프링의 가장 일반적인 것은 판스프링의 대부분에 블록형상이 나타나는 것이다. 스프링이 하중을 받을 때, 스프링은 일직선으로 펴지고 길이가 증가한다. 스프링의 한쪽 단부는 차량의 프레임에 위치가 변하지 않게 연결되기 때문에 스프링의 다른쪽 단부는 길이방향으로 위치변경되고, 결과적으로 그러한 길이 방향변위를 가능케하는 방법으로 상기 다른쪽 단부를 연결시키는 것이 필요하다.

스프링이 하중을 받을 때 발생되는 전술한 스프링 길이의 증가는, 하중이 변할 때 스프링 중앙에 고정된 바퀴축 단부의 선형변위를 초래한다. 차량의 양측상에서 스프링 이동에 차이가 있을 때, 그러한 축의 선형변위는 수평면상으로 축의 방향전환을 일으키고 차량의 조향수행에 나쁜 영향을 미친다. 더욱이, 스프링이 길이방향이동을 가능하게 하는 스프링의 상기 다른쪽 단부와 차량 프레임 사이의 연결은 마찰 및 마모 등의 문제점을 야기한다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 극복하기 위하여 바퀴축이 매우 작은 선형거리로 이동하게 하는 판스프링을 제공하는 것이며, 여기에서 이와같은 이동은 스프링상의 하중이 변할 때 스프링의 형상을 변경시킴으로써 제어될 수 있으며, 이것은 길이방향이동을 위해 차량 프레임에 연결된 스프링 단부의 아주 작은 이동을 허용한다.

이 목적은 스프링상의 어떠한 하중도 작용하지 않을 때 스프링의 제1스프링 단부와 중아우 사이에 위치한 스프링부분은 일직선이 되거나 약간 만곡되지만 스프링중앙부 및 스프링 다른쪽 단부 사이에 위치한 스프링부분은 이중만곡 형상을 갖고, 중앙부상의 하중이 작용하는 쪽에서 볼때 중앙부 가장 가까이에 위치한 볼록부와 스프링이 다른쪽 단부 가장 가까이에 위치하고 볼록부에인 접하고 있는 오목부를 구비한 스프링에 의해 달성된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 여기에서, 제1도는 종래의 판스프링을 개략적으로 도시하고 상이한 하중하에서의 스프링의 작동을 도시하며, 제2도는 본 발명의 제1실시예에 따라서 구성된 스프링을 개략적으로 도시한다.

제3도는 본발명의 제1실시예에 따른 판스프링의 측면도이고 인완된 상태의 스프링을 도시하며, 그리고 제4도는 자동차에 끼워맞춤된 제3도의 판스프링의 측면도이다.

제1도는 종래의 판스프링을 도시하며, 판스프링의 한쪽 단부는 상기 한쪽 단부의 피벗이동을 가능하게 하지만 축방향 이동을 가능하지 않게하는 방식으로 개략적으로 도시된 차량의 프레임(3)에 2에서 연결된다.

판스프링(1)의 다른쪽 단부는 위치(4)에서 상기 프레임(3)에 연결되고, 상기 연결은 상기 다른쪽 스프링 단부가 선회하고 또한 길이방향으로 이동가능하게 할 수 있게 한다. 개략적으로 도시된 차량바퀴축(5)은 스프링(1)의 중앙부에 견고하게 부착된다. 제1도의 실선은 어떠한 하중도 스프링위에 작용하지 않을 때의 스프링(1)형상을 도시한다. 스프링이 하중을 받을 때, 스프링 형상은 연속적으로 변하며, 파선으로 도시된 형상(1a)은 중간하중에 해당하고 일점쇄선으로 도시된 형상(1b)은 무거운 하중에 해당한다.

부착물(4)은 직선방향으로 위치이동가능하고 차량에 있어서 통상적으로 후면 스프링 부착점이다. 스프링상의 하중이 증가함에 따라, 부착물(4)은 스프링이 퍼지게 될 때 후방으로 위치 이동된다. 그것에 의해서 부착물(4)의 위치(4a 및 4b)는 각각 스프링 형상(1a 및 1b)에 해당한다는 것이 제1도로부터 도시된다. 스프링상의 하중이 변함에 따라 바퀴축(5)이 선형적으로 또한 이동된다는 것 역시 제1도로부터 명확하게 도시된다. 제1도에 표시된 축위치(5a 및 5b)는 스프링 형상(1a 및 1b)에 각각 상응하며 제1도는 축(5)의 선형변위가 비교적 크다는 것을 도시한다. 이미 언급한 바와 같이, 차량의 조향성능은 바퀴축의 양쪽 단부에서 스프링이 다른 위치를 취할 때 손상된다. 제2도는 본 발명에 따라 모양을 갖춘 판스프링(6)에 의해 수행된 이동방식을 대략적으로 도시한다. 스프링(6)의 한쪽 단부는 상기 단부가 선회하게 그러나 축방향으로 이동하지 못하게 하기 위해 대략적으로 도시된 차량 프레임(8)상의 부착물(7)에 연결된다. 스프링(6)의 다른쪽 단부는 상기 스프링 단부가 피벗 및 길이방향 이동할 수 있는 방식으로 상기 프레임(8)상의 부착물(9)에 연결된다. 그러나, 스프링(6)의 중앙부는 상기 중아우에 단단하게 연결된 바퀴축(10)을 구비한다. 부착물(7 및 9)에서의 피벗이동은 스프링(6)이 길이방향축에 수직으로 뻗어있는 축선 주위에서 발생된다.

제2도에서, 실선은 이완된 상태, 즉 그위에 하중이 없는 상태를 도시하며 파선은 스프링이 중간 하중을 받을 때 스프링 형상(6a) 및 축위치(10a)를 도시하고, 일점쇄선은 스프링이 무거운 하중을 받을 때 스프링(6)의 형상(6b)과 축(10b)의 위치를 도시한 그래서, 제2도에서 도시된 바와 같이, 스프링 부착물(9)이나 축(10)어느것도 축방향으로 이동되지 않으며, 이것은 차량의 조향성능이 스프링(6)상의 하중이 변할 때 나쁜 영향을 받지 않는다는 것을 의미한다.

제2도에 도시된 이동방식은 제3도에 도시된 방법으로 구성된 스프링(6)에 의해 얻어진다. 제3도에 도시된 판스프링은 3개의 판(11,12 및 13)을 포함하고 판(11)은 스프링의 메인판을 형성한다. 스프링판(11,12 및 13)은 그것이 중앙부(14)에서 서로 결합되고, 이 위치에 하부판(13)은 바퀴축(10) 장착용면을 구비한다. 이 경우에는, 스프링판(12 및 13)은 메인 스프링판(11)과 평행하게 뻗도록 구성된다. 자연적으로, 스프링은 3개가 아닌 판의 갯수, 예를들면 1개의 판, 2개의 판 또는 그 이상의 판의 갯수로 형성된다.

특히 제4도로부터 보여진 바와 같이, 판스프링(6)의 제1단부(15)가 장착된 부착물(7)은 차량프레임(8)상에 견고하게 장착된 선회축 형상을 가지며 상기 부착물 주위에서 스프링은 선회할 수 있으나 상기 스프링(6)의 제1단부(15)의 길이방향이이동이 방지된다. 스프링이 제2단부(16)가 장착되는 프레임장착 부착물(9)은 스프링(6)을 향하여 볼록한 장착표면을 포함하고, 이 표면은 스프링의 피벗 및 길이 방향이동을 가능하게 한다는 것 또한 제4도로 부터 알 수 있다.

제2도로 부터 도시된 바퀴축 이동방식, 즉 스프링상의 하중이 변할 때 근본적으로 수직이동을 얻기 위한 목적으로 스프링(6)은 제3도에 도시된 방법으로 구성되어지고 제4도에 도시된 바와 같은 방법으로 장착된다.

제1단부(15)와 중앙부(14)사이에 위치한 스프링(6)의 전방부(17)은 대체적으로 곧으며 중앙부(14)로부터 제1스프링 당부(15)로 약간 위쪽으로 향한다. 반면에, 중앙부(14)와 제2스프링 단부(16) 사이에 위치한 스프링(6)의 후방부(18)는 이중만곡형상을 갖는다.

제3및 제4도에서 아래쪽에서, 즉 바퀴축(10)에 의해 작용된 하중이 중앙스프링부(14)상에 작용하는 쪽에서 볼 때 스프링(6)의 후방부(8)는 중앙부(14) 가장 가까이에 위치한 볼록부와 그리고 볼록부와 접하고 상기 볼록부로부터 스프링의 제2단부(16)에 대한 부착물(9)구획으로 또는 부착물(9)구획까지 뻗어지는 오목부를 갖고 있다.

이런 구성의 스프링이 제4도에 도시된 바와 같은 방법으로 차량 프레임 위에 장착될 때, 바퀴축(10)의 이동은 제2도에서 도시된 방식을 따른다. 스프링(6)상의 바퀴축에 의해 작용된 위쪽방향 하중이 증가함에 따라, 스프링(6)의 전방부(17)는 부착물(7)에 대해 선회하고 동시에 부착물(7)과 바퀴축(10)사이의 거리를 좁히기 위해 바퀴축(10)에 의해 작용된 하중에 의해 만곡된다. 바퀴축(10)은 이완된 상태의 스프링(6) 전방부(17)의 방향을 적절하게 선택함으로써 바람직한 방법으로 이동될 수 있다.

동시에, 볼록부(19)및 오목부(20)을 포함하는 스프링(6) 후방부(18)의 형상은 스프링(6)상의 하중이 변할 때 스프링의 후방부(16)가 단지 아주 조금 이동한다는 것을 의미한다. 사실상, 바퀴축에 의해 작용된 하중이 변할 때, 볼록도(20)의 평균반경은 증가하는 반면에 오목부(20)의 평균반경은 감소한다.

따라서, 스프링(6)의 후방부(16)이동을 매우 작은 값으로 제한하거나 그러한 이동의 가능성조차도 배제하는 것은 만곡된 스프링 부분(19 및 20)의 적절한 수치에 의해 이루어진다. 스프링(6)의 전방부(17)가 상기 방향에서, 즉 아래방향에서 볼 때 약간 오목형상을 취하면 바퀴축은 하중이 변할 때 부착물(7)을 향해서 약간 이동될 수 있다. 어떤 경우에는 이 축이동은 차량의 조향특성에 영향을 미치기 위해 바람직할 수 있다. 제3및 제4도에 도시된 바와같이, 스프링의 제2단부(16), 즉 부착물(9)에 인접해서 위치한 단부는 아래방향에서 볼때 볼록도로 형상화된다. 이것은 스프링(6)이 부착물(9)에 알맞게 적용될 수 있게 한다.

Claims (3)

1. 자동차의 강성 바퀴축(10)의 서스펜션용 판스프링으로서, 상기 판스프링의 제1단부(15)에서 차량의 프레임(8)또는 유사한 차량부품에 선회할 수 있게 그러나 위치 변경되지 않게 연결되고 또한 판스프링의 제2단부(16)에서 상기 프레임(8)에 선회할 수 있게 연결될때, 판스프링의 중앙부(14)에서 상기 바퀴축(10)에 견고하게 연결된 상기 판스프링에 있어서, 하중이 스프링위에 작용하지 않을 때 스프링의 제1스프링 단부(15)와 중앙부(14)사이에 위치한 스프링(6)의 부분(17)은 일직선을 이루거나 약간 만곡되지만 스프링의 중앙부(14)와 스프링의 제2단부(16) 사이에 위치한 스프링의 부분(18)은 이중만곡형상을 갖고 그리고 중앙부상의 하중이 작용하는 쪽에서 볼때에 중앙부(14) 가장 가까이에 위치한 볼록부(19)와 스프링이 상기 제2단부(16)가장 가까이에 위치하고 상기 볼록부(19)에 인접하고 있는 오목부(20)를 구비하는 것을 특징으로 하는 판스프링.
2. 제1항에 있어서, 스프링(6)의 제1스프링 단부(15)와 중앙부(14)사이에 위치한 스프링부(17), 중앙부(14)위에 하중이 작용하는 쪽에서 볼때, 오목형 굴곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 판스프링.
3. 제1항에 있어서, 스프링(6)은 스프링(6)상에 하중이 작용하지 않을 때 서로에 평행하게 뻗어있는 다수의 스프링판(11,12 및 13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 판스프링.