KR0185449B1 - 상용 자동차의 현가장치 - Google Patents

Abstract

차량의 하중 상태, 선회 방향 등에 따라 범프 스토퍼의 범프 틈새를 가변시킴으로써, 특히 하물이 적재된 상태에서의 선회시 롤링을 방지하고, 승차감 및 조종성 향상을 동시에 만족시킬 수 있는 상용 자동차의 현가장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이에 따라 차축과 복수개의 U 볼트로 일체화된 리이프 스프링과, 상기한 리이프 스프링의 일측단은 프레임에 제공된 스프링 행거에 힌지 결합되고, 타측단은 리이프 스프링의 변형시 스팬의 변화를 조절하기 위한 섀클에 결합됨으로써, 노면으로부터 받는 충격과, 바퀴의 진동을 흡수하도록 한 상용 자동차의 현가장치에 있어서,

리이프 스프링의 중앙 상단부에 차량의 범프시와 리바운드시 범프 틈새가 가변되는 범프 스토퍼수단이 마련되어 있으며, 상기 범프 스토퍼수단은 리이프 스프링의 변형에 따라 원호상의 운동 궤적에 의해 유압을 발생케 하는 유압 발생부와 유압에 의해 작동되어 범프 틈새가 가변되도록 함을 특징으로 한다.

Description

상용 자동차의 현가장치

제1도는 본 발명에 의한 현가장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 관련하는 압력 발생부의 확대도.

제3도는 본 발명에 의한 현가장치의 작동상태를 나타내는 도면으로,

제3a도는 범프 상태.

제3b도는 리바운드 상태.

제4도는 종래의 상용 자동차의 현가장치의 구성도이다.

[발명의 분야]

본 발명은 상용 자동차의 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 하중 상태,선회 방향 등에 따라 범프 스토퍼의 범프 틈새(Bump Clearance)를 가변시킴으로써, 특히 하물이 적재된 상태에서의 선회시 롤링(Rolling)을 방지하고, 승차감 및 조종성(Handling) 향상을 동시에 만족시킬 수 있도록 한 상용 자동차의 현가장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

일반적으로 중, 대형 트럭 등 상용 자동차는 좌우 바퀴가 1개의 차축으로 연결된 일체차축식 앞차축을 스프링으로 차체와 연결시킨 차축현가식이 많이 사용되고 있으며, 이는 구조가 간단하고, 강도가 크기 때문이다.

이러한 차축현가식의 리이프 스프링은 그 배치에 따라 평행 리이프 스프링과 가로 놓인 리이프 스프링형이 있는데, 주로 평행 리이프 스프링형이 많이 적용되고 있다.

이러한 평행 리이프 스프링형의 스프링은 노면에서 받는 충격을 완화하는 작용 외에도 차축을 정위치에 지지하는 작용도 겸하기 때문에 별도로 차축을 지지하는 장치가 필요하지 않으며, 구조가 간단해지는 장점이 있으나, 바퀴에 발생하는 구동력, 제동력 및 선회할 때의 선회 구심력 등은 모두 스프링을 거쳐 차체에 전달되기 때문에 너무 유연한 스프링을 사용할 수 없는 결점이 있으며, 특히 하물이 적재된 상태에서 선회시 롤의 발생이나, 승차감 및 조종성 향상을 위해 많은 연구가 행하여지고 있다.

이러한 평행 리이프 스프링형의 종래 현가장치를 살펴보면, 제4도에 도시한 바와 같이 양측에 스프링 아이(50)가 형성된 메인 리이프(52)에 그 휨의 정도가 점차적으로 크고, 길이가 짧은 다수의 스프링 판(54)이 적층되어 복수개의 클립밴드(56)로 일체화된 리이프 스프링(58)이 차축 (60)과 복수개의 U 볼트(62)로 일체화 되어 있다.

이러한 리이프 스프링 (58)의 일측단은 프레임(64)에 제공된 스프링 행거(66)에 부쉬(도시생략)를 개재하여 결합되고, 타측단은 리이프 스프링(58)의 변형시 스팬(Span)의 변화를 조절하기 위한 섀클(Shackle) (68)에 결합됨으로써, 노면으로 부터 받는 충격과, 바퀴의 진동을 흡수하도록 하고 있다.

한편, 차량에 하물을 적재했을 경우 상기 리이프 스프링(58)을 보조하고, 승차감 향상을 위한 고무 재질의 범프 스토퍼(72)가 메인 리이프(52)에 제공되어 범프시 충격을 흡수 완화하도록 하고 있는 바, 이는 프레임(64)과의 사이, 즉 범프 틈새가 고정되어 있음에 기인하여 적차와 공차 상태시의 승차감 및 조종성, 그리고 리이프 스프링(58)의 기하학적 특성을 가변시킬 수 없도록 되어 있다.

따라서 차량의 적차시와 공차시의 중량 차이로 인하여 범프 틈새를 적절히 조절할 수 없는 관계로 조종성을 향상시키기 위해서는 범프 틈새를 작게하여 선회시 롤링 발생을 최소화할 수 있지만, 스프링 역할이 감소되기 때문에 험로 주행시 범프 스토퍼(72)가 프레임(64)를 타격하여 승차감이 저하되고, 다른 한편으로 승차감 향상을 위해 범프 틈새를 크게 하면, 조종성 측면에서 볼 때 롤 각이 커져 선회시 롤링이 크게 발생됨에 따라 상반적인 문제점이 내포되어 있다.

[발명의 요약]

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 하중상태, 선회 방향 등에 따라 범프 스토퍼의 범프 틈새를 가변시킴으로써, 특히 하물이 적재된 상태에서의 선회시 롤링을 방지하고, 승차감 및 조종성 향상을 동시에 만족시킬 수 있는 상용 자동차의 현가장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 차축과 복수개의 U볼트로 일체화된 리이프 스프링과, 상기한 리이프 스프링의 일측단은 프레임에 제공된 스프링 행거에 힌지 결합되고, 타측단은 리이프 스프링의 변형시 스팬의 변화를 조절하기 위한 섀클에 결합됨으로써, 노면으로 부터 받는 충격과, 바퀴의 진동을 흡수하도록 한 상용 자동차의 현가장치에 있어서, 리이프 스프링의 중앙 상단부에 차량의 범프시와 리바운드시 범프 틈새가 가변되는 범프 스토퍼수단이 마련되어 있으며, 상기 범프 스토퍼수단은 리이프 스프링의 변형에 따라 원호상의 운동 궤적에 의해 유압을 발생케하는 유압 발생부의 유압에 의해 작동되어 범프 틈새가 가변되도록 함을 특징으로 하는 상용 자동차의 현가장치를 제공한다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 싱세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 상용 자동차의 현가장치의 구성도이고, 제2도는 본 발명에 의한 압력 발생부의 확대도로서, 종래 기술의 구성과 동일한 부분의 구성은 생략하고 중요한 부분의 구성만 상세히 설명한다.

리이프 스프링(58)의 중앙 상단부에 차량의 범프시와 리바운드시 범프틈새가 가변되는 범프 스토퍼수단이 마련되어 있는 바, 상기 범프 스토퍼수단은 메인 리이프(52)에 고정 설치되고, 상측이 개방된 실린더(1)와; 상기한 실린더(1)에 안내되는 피스턴(3)을 보유함과 아울러 고무 재질의 스토퍼(5)를 포함하여 이루어져 있다.

한편, 상기한 피스턴(3)은 외부로 이탈이 방지되도록 돌기(3a)가 형성되어 실린더(1)에 형성된 가이드홈(1a)에 안내되도록 되어 있다.

상기한 범프 스토퍼수단은 실린더(1)에 공급되는 유압에 의해 작동되도록 하고 있는 바, 이는 리이프 스프링(58)의 변형에 따른 섀클(68)의 원호상의 운동궤적에 의해 유압을 발생케 하는 유압 발생부에 의해 실현되도록 되어 있다.

즉, 상기한 유압 발생부는 프레임(64)에 고정 설치된 실린더(5)와; 이 실린더(5)에 수납됨과 아울러 탄성부재(6)로 탄발 설치된 피스턴(7)과 상기한 피스턴(7)과 섀클(68)을 연결하는 연결로드(9)와; 상기한 실린더(5)와 범퍼 스토퍼수단의 실린더(1)를 연결하는 튜브(11)를 포함하여 이루어져 피스턴(7)기 가압에 의해 유압이 형성되도록 하고 있다.

상기한 연결 로드(9)는 섀클(68)의 원호상의 운동 궤적에 의해 피스턴(7)이 직선 운동하도록 양측 모두 볼 조인트 결합되어 있다.

본 실시예에서 범퍼 스토퍼 수단의 작동을 유압 발생부에 의해 실현하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 섀클(68)의 선회 범위를 감지하여 전기적인 출력신호에 따라 작동되는 액츄에이터에 의해 작동되도록 하여도 무방하다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 현가장치, 하물을 적재하여 선회시에는 항상 롤링이 발생됨에 기인하여 좌, 우측의 어느 일측이 범프 작동되면, 타측은 리바운드 작동되게 된다.

즉, 차량의 좌측이 제3a도에 도시한 바와 같이 범프 작동되면, 우측은 제3b도에 도시한 바와 같이 리바운드 작동이 일어나게 되는 데, 상기 제3a도에 도시된 범프 작동은 리이프 스프링(58)의 캠버각 때문에 차축(60)이 뒤로 밀려 결과적으로 섀클(68)이 프레임(64)의 힌지 포인트를 중심으로 반시계 방향으로 선회된다.

따라서 섀클(68)에 볼 조인트 결합된 연결 로드(90)에 의해 피스턴(7)이 탄성부재 (6)의 탄성력을 극복하고 실린더(5)에 안내되어 오일을 가압함에 따라 오일이 범프 스토퍼수단의 실린더(1)에 작용하게 된다.

이에 따라 범프 스토퍼수단의 피스턴(3)이 상승되어 범프 틈새를 작게 형성하게 되어 롤링 발생을 방지하게 됨은 물론 조종성 향상을 이루게 되고, 반대로 제3b도에 도시한 바와 같이 리바운드가 발생되면, 차축(60)이 전방측으로 이동됨으로써, 섀클(68)이 시계 방향으로 선회된다.

따라서 피스턴(7)은 탄성부재(6)의 복원력에 의해 밀려남으로써, 범프 스토퍼수단의 실린더(1)에 작용했던 오일압이 리턴됨에 기인하여 범프 틈새가 커져 승차감 향성을 도모할 수 있게 된다.

이러한 작용이 선회시 뿐만 아니라 하물을 적재하여 직진 주행시 공차와 적차시의 중량 차이에 따른 스프링(58)의 기하학적 특성을 동시에 만족시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 현가장치는, 차량의 저차 및 공차에 따른 하중 상태 및 선회 방향에 따라 리이프 스프링의 기히학적 특성을 이용, 리이프 스프링의 변형에 따라 연동되는 유압 발생부에 의해 생성된 유압이 범프 스토퍼수단의 범프 틈새를 적절하게 가변시킴으로써, 간단한 구조로 선회시 롤링 발생을 방지함과 아울러 승차감 및 조정성을 동시에 만족시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 차축과 복수개의 U볼트로 일체화된 리이프 스프링과, 상기한 리이프 스프링의 일측단은 프레임에 제공된 스프링 행거에 힌지 결합되고, 타측단은 리이프 스프링의 변형시 스팬의 변화를 조절하기 위한 섀클에 결합됨으로써, 노면으로 부터 받는 충격과, 바퀴의 진동을 흡수하도록 한 상용 자동차의 현가장치에 있어서, 리이프 스프링의 중앙 상단부에 차량의 범프시와 리바운드시 범프 틈새가 가변되는 범프 스토퍼수단이 마련되어 있으며, 상기 범프 스토퍼수단은 리이프 스프링의 변형에 따라 원호상의 운동 궤적에 의해 유압 발생부의 유압이 작동되어 범프 틈새가 가변되도록 함을 특징으로 하는 상용 자동차의 현가장치.
2. 제1항에 있어서, 범프 스토퍼수단은 리이프 스프링의 메인 리이프에 고정 설치됨과 아울러 상측이 개방되고, 내측에 가이드 홈이 형성된 실린더와; 상기한 실린더에 형성된 가이드 홈에 안내되는 돌기가 형성된 피스턴을 보유함과 아울러 고무 재질의 스토퍼를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상용 자동차의 현가장치.
3. 제1항에 있어서, 유압 발생부는 프레임에 고정 설치된 실린더와; 상기한 실린더에 수납됨과 아울러 탄성부재로 탄발 설치된 피스턴과;

   상기한 피스턴과 섀클을 연결하는 연결 로드와;

   상기한 실린더와 범퍼 스토퍼수단의 실린더를 연결하는 튜브를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상용 자동차의 현가장치.
4. 제3항에 있어서, 연결로드는 섀클의 원호상의 운동 궤적에 의해 피스턴이 직선 운동하도록 양측 모두 볼 조인트 결합됨을 특징으로 하는 상용 자동차의 현가장치.