KR100412844B1 - 상용차의 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상용차의 현가장치에 관한 것으로, 현가장치의 구성에서 판스프링과 차축 사이를 지지하는 로워 브라켓의 전장을 연장시켜 적재하중에 따라 판스프링의 스프링 상수값이 변화될 수 있게 하여, 적재화물이 없는 공차시에는 승차감에 주안점을 두고, 적재화물이 있는 적차시에는 스프링의 강성에 주안점을 둠으로써, 승차감과 내구성을 동시에 만족시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 사이드 프레임(10)상에 설치된 전방측 마운팅 브라켓(14)과 후방측 마운팅 브라켓(16) 사이에 설치된 판스프링(12)과, 이 판스프링(12)과 U-볼트(20)를 매개로 체결되는 차축(22) 및, 상기 판스프링(12)과 차축(22) 사이에서 스테빌라이져 바아(24)의 일측 단부를 장착하도록 개재되는 로워 브라켓(38)을 포함하는 상용차의 현가장치에 있어서, 상기 로워 브라켓(38)은 판스프링(12)과 차축(22) 사이로 배치되는 중앙부(38a)와, 이 중앙부(38a)로부터 상기 판스프링(12)의 전장을 따라 전/후방향으로 길이가 연장된 연장부(38b)를 갖추고서, 적차에 따른 상기 판스프링(12)의 변형시 상기 연장부(38b)가 판스프링(12)의 중앙부위를 지점으로 지지하도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

상용차의 현가장치{suspension system for truck}

본 발명은 상용차의 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판스프링과 차축 사이에 설치되는 로워 브라켓의 형상을 변경시켜 이를 통해 판스프링의 스프링 상수값을 가변시켜 적재화물의 유무에 따른 승차감 내지 스프링 강성의 향상에 따른 내구력의 증대를 도모할 수 있도록 하는 상용차의 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치는 차축과 차체 사이를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 적재된 화물의 손상을 방지하면서 승차감을 향상시키도록 하는 장치로서, 이는 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및, 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이져 바아 등으로 구성된다.

여기서 노면으로부터 받는 충격을 완화시키는 상기 섀시 스프링은 승용차의 경우에는 대부분 코일스프링이지만, 중형 이상의 상용차에서는 주로 판스프링을 사용하고 있는 실정이다.

한편, 중형 이상의 대형 상용차의 경우에 있어, 현가장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 사이드 프레임(10)상에서 차체를 따라 판스프링(12)이 설치되어 있는 바, 이 판스프링(12)은 전/후방부위가 각각 상기 사이드 프레임(10)상에 전방측 마운팅 브라켓(14)과 후방측 마운팅 브라켓(16)을 매개로 고정되어 있다. 특히, 상기 판스프링(12)의 후방측 부위는 사이드 프레임(10)의 후방측 마운팅 브라켓(16)상에섀클(18)을 매개로 설치된다.

그리고, 상기 판스프링(12)의 중앙에는 U-볼트(22)를 매개로 차축(20)이 고정되고, 이 차축(20)에는 차체를 횡방향으로 가로지르도록 배치되어 주행중 롤링을 저감시키는 스테빌라이져 바아(24)가 설치되어 있으며, 상기 차축(20)과 상기 사이드 프레임(10) 사이에는 쇽 업소버(26)가 설치되어 판스프링(12)과 함께 주행중 노면으로부터 전달되는 충격을 감쇠시키도록 되어 있다.

또한, 상기 판스프링(12)의 저면부위와 차축(22)의 상면부 사이를 U-볼트(20)를 매개로 연결하는 부위에는 로워 브라켓(28)이 설치되어 있는 바, 이 로워 브라켓(28)은 상기 스테빌라이져 바아(24)의 일측 단부를 장착하고 있다.

한편, 상기 스테빌라이져 바아(24)의 중앙부위는 차체의 사이드 프레임(10)상에서 하측으로 연장된 지지로드(30)의 선단에 구비된 클램프(30a)를 매개로 지지되는 바, 이 클램프(30a)에는 상기 스테빌라이져 바아(24)와의 사이에서 발생되는 접촉을 완충시키기 위한 고무류의 부시(30b)가 개재되어 있다.

그리고, 상기 차축(22)의 상부에는 사이드 프레임(10)과의 사이로 범퍼 스토퍼(32)가 설치되어 있는 바, 이 범퍼 스토퍼(32)는 차축이 범프시 사이드 프레임(10)과 판스프링(12) 사이의 직접적인 접촉의 배제는 물론 범프되는 양을 줄여주는 기능을 한다.

도면중 미설명부호 32a는 상기 범퍼 스토퍼(32)를 차축(22)상에 판스프링(12)과 함께 U-볼트(20)를 매개로 설치하도록 하는 마운팅용 브라켓이다.

따라서, 상기와 같은 상용차의 현가장치는 주행중 노면이 요철진 부위나 함몰된 부위를 통과할 때에는, 상기 판스프링(12)이 상하방향과 좌우방향 및 전후방향의 하중을 모두 지탱하고, 이때 상기 판스프링(12)에서 발생하는 진동은 상기 쇽 업소버(26)의 감쇠력에 의해 감쇄되어 진다.

그런데, 상기와 같은 구조의 상용차용 현가장치에서는 상기 판스프링(12)이 일정한 스프링 상수값을 가진 부재로 이루어져 차체의 상부하중(sprung mass)에 의해 변위되어지므로, 즉 상기 판스프링(12)의 스프링 상수값은 적재화물이 없는 공차시나 적재화물이 있는 적차시에 구분없이 일정한 값으로 유지되기 때문에 스프링 상수값의 결정시 하기와 같은 제약이 있다.

예컨대, 상기 판스프링(12)에 대한 스프링 상수값을 큰 값으로 설정하는 경우에는 적재화물이 없는 공차시에 승차감이 불량하고, 상기 판스프링(12)에 대한 스프링 상수값을 작은 값으로 설정하는 경우에는 적재화물이 있는 적차시에 스프링의 내구에 문제가 발생함과 더불어 범프시 사이드 프레임(10)과의 사이에 발생하는 유격에 제약이 있게 된다.

이는 상기 범퍼 스토퍼(32)가 주행중 현가장치의 범프시 사이드 프레임(10)과 접촉하면서 제2의 스프링 역할을 하게 되는 데, 이와 같이 상기 범퍼 스토퍼(32)가 사이드 프레임(10)상에 접촉하는 시점부터는 승차감을 크게 저하됨에 따라 기인되는 현상이다.

즉, 상기 판스프링(12)의 스프링 강성이 작아지면 범퍼 클리어런스는 크게해 주어야 하므로, 현가장치의 설계상 레이-아웃에 대한 제약이 수반된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 현가장치의 구성에서 판스프링과 차축 사이를 지지하는 로워 브라켓의 전장을 연장시켜 적재하중에 따라 판스프링의 스프링 상수값이 변화될 수 있게 하여, 적재화물이 없는 공차시에는 승차감에 주안점을 두고, 적재화물이 있는 적차시에는 스프링의 강성에 주안점을 둠으로써, 승차감과 내구성을 동시에 만족시킬 수 있도록 하는 상용차의 현가장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사이드 프레임상에 설치된 전방측 마운팅 브라켓과 후방측 마운팅 브라켓 사이에 설치된 판스프링과, 이 판스프링과 U-볼트를 매개로 체결되는 차축 및, 상기 판스프링과 차축 사이에서 스테빌라이져 바아의 일측 단부를 장착하도록 개재되는 로워 브라켓을 포함하는 상용차의 현가장치에 있어서, 상기 로워 브라켓은 판스프링과 차축 사이로 배치되는 중앙부와, 이 중앙부로부터 상기 판스프링의 전장을 따라 전/후방향으로 길이가 연장된 연장부를 갖추고서, 적차에 따른 상기 판스프링의 변형시 상기 연장부가 판스프링의 중앙부위를 지점으로 지지하도록 된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 상용차의 현가장치를 부분적으로 도시한 상태도.

도 2는 본 발명에 따른 상용차의 현가장치에서 일부분의 구성을 도시한 상태도.

도 3은 도 2에 도시된 요부를 확대하여 도시한 사시도.

도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-사이드 프레임 12-판스프링

14-전방측 마운팅 브라켓 16-후방측 마운팅 브라켓

18-섀클 20-차축

22-U-볼트 24-스테빌라이져 바아

26-쇽 업소버 28,38-로워 브라켓

30-지지로드 32-범퍼 스토퍼

38a-중앙부 38b-연장부

38c-장착부 38d-가이드부

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 상용차의 현가장치에서 일부분의 구성을 도시한 상태도이고, 도 3은 도 2에 도시된 요부를 확대하여 도시한 사시도이며, 도 4는 도 2의Ⅳ-Ⅳ선 단면도인 바, 본 발명의 상세한 설명을 위해 종래 상용차의 현가장치의 구성을 도시한 도 1을 참고로 하여 기술하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 차체의 길이방향을 따라 좌/우측으로 길게 배치되는 사이드 프레임(10)상에 소정의 이격거리를 두고 전방측 마운팅 브라켓(14)과 후방측 마운팅 브라켓(16)이 각각 결합되고, 상기 전방측 마운팅 브라켓(14)과 후방측 마운팅 브라켓(16) 사이에 판스프링(12)이 설치되는 바, 이 판스프링(12)의 후방측 부위는 사이드 프레임(10)의 후방측 마운팅 브라켓(16)상에 섀클(18)을 매개로 설치된다.

그리고, 상기 판스프링(12)의 중앙에는 U-볼트(22)를 매개로 차축(20)이 고정되고, 이 차축(20)에는 스테빌라이져 바아(24)가 차체를 횡방향으로 가로지르도록 설치되며, 상기 차축(20)과 상기 사이드 프레임(10) 사이에는 쇽 업소버(26)가 설치되어 있다.

또한, 상기 판스프링(12)과 차축(22) 사이에는 U-볼트(20)를 매개로 상기 스테빌라이져 바아(24)의 일측 단부를 장착하는 로워 브라켓(38)이 설치되어 있는 바, 이 로워 브라켓(38)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 판스프링(12)의 하면부와 상기 차축(22)의 상면부 사이로 개재되는 중앙부(38a)와, 이 중앙부(38a)로부터 상기 판스프링(12)의 전장을 따라 전/후방측으로 다소 길이가 연장됨과 더불어 하향절곡된 연장부(38b) 및, 전방측 연장부(38b)로부터 하방향으로 연장 절곡되어 상기 스테빌라이져 바아(24)의 일측 선단을 장착하는 장착부(38c)를 구비하도록 형성된다.

그리고, 상기 로워 브라켓(38)은 도 4에 도시된 바와 같이, 양측 선단에 상방향으로 절곡되어 상기 판스프링(12)의 양측 선단을 안착시켜 지지하도록 된 가이드부(38d)를 일체로 형성하는 바, 이 가이드부(38d)는 상기 판스프링(12)에 대해 로워 브라켓(38)의 전장이 틀어지지 않고 면착지지될 수 있도록 해 준다.

한편, 상기 차축(22)의 상부에는 사이드 프레임(10)과의 사이로 범퍼 스토퍼(32)가 설치되어 있는 바, 이 범퍼 스토퍼(32)는 차축이 범프시 사이드 프레임(10)과 판스프링(12) 사이의 직접적인 접촉의 배제는 물론 범프되는 양을 줄여주는 기능을 한다.

도면중 미설명부호 32a는 상기 범퍼 스토퍼(32)를 차축(22)상에 판스프링(12)과 함께 U-볼트(20)를 매개로 설치하도록 하는 마운팅용 브라켓이다.

따라서, 상기와 같이 구성된 상용차의 현가장치는, 상기 판스프링(12)에 대한 스프링 상수값의 설정시 다소 낮은 재질의 스프링강을 채택하게 되더라도, 적재화물이 있는 적차시 상기 판스프링(12)이 아래로 휘어지는 변형을 하면서 상기 로워 브라켓(38)의 전방측 하향절곡된 연장부(38b)에 접촉하게 되면서 스프링 강성이 증가하게 되므로 스프링의 내구에는 아무런 문제가 발생하지 않게 된다.

즉, 상기 판스프링(12)은 이의 중앙부위가 상기 로워 브라켓(38)의 전방측 하향절곡된 연장부(38b)상에 접촉하면서 이를 지점으로 하여 스프링의 실제 길이가 짧아지는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있게 되므로, 높은 스프링 상수값, 즉 높은 스프링 강성의 구현을 통해 스프링의 변형량을 줄여 내구성을 보장할 수 있게 되는 것이다.

이에 반해, 적재화물이 없는 공차시에는 낮은 스프링 상수값으로 채택된 상기 판스프링(12)의 스프링 특성에 의해 높은 감쇠력의 발휘로 향상된 승차감을 기대할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명의 현가장치에서 상기 판스프링(12)은 전/후방으로 부재의 길이가 연장된 로워 브라켓(38)을 매개로 이른 바 가변 스프링 상수값을 갖는 부재의 기능을 구현할 수 있게 되어, 적재하중에 경/중에 따라 승차감과 내구성이라는 상반된 조건을 동시에 만족시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 상용차의 현가장치에 의하면, 상기 판스프링(12)과 차축(22) 사이에 배치되는 로워 브라켓(38)의 전장이 판스프링(12)을 따라 전/후방측으로 길게 연장되도록 형성됨에 따라 공차시에는 낮은 스프링 강성으로 승차감의 향상을 구현함과 더불어 적차시에는 높은 스프링 강성으로 내구성의 확보를 보장할 수 있는 효과를 발휘하게 된다.

Claims (3)

1. 사이드 프레임(10)상에 설치된 전방측 마운팅 브라켓(14)과 후방측 마운팅 브라켓(16) 사이에 설치된 판스프링(12)과, 이 판스프링(12)과 U-볼트(20)를 매개로 체결되는 차축(22) 및, 상기 판스프링(12)과 차축(22) 사이에서 스테빌라이져 바아(24)의 일측 단부를 장착하도록 개재되는 로워 브라켓(38)을 포함하는 상용차의 현가장치에 있어서,

   상기 로워 브라켓(38)은 판스프링(12)과 차축(22) 사이로 배치되는 중앙부(38a)와, 이 중앙부(38a)로부터 상기 판스프링(12)의 전장을 따라 전/후방향으로 길이가 연장된 연장부(38b)를 갖추되, 전방측 연장부(38b)는 하향절곡되어, 적차에 따른 상기 판스프링(12)의 변형시 상기 연장부(38b)가 판스프링(12)의 중앙부위를 지점으로 지지하도록 된 것을 특징으로 하는 상용차의 현가장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 연장부(38b)에는 부재의 일부분이 하방향으로 연장절곡되어 스테빌라이져 바아(24)의 일측 단부를 장착하는 장착부(38c)가 일체로 구비된 것을 특징으로 하는 상용차의 현가장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 로워 브라켓(38)의 양측 선단에는 판스프링(12)을 내부에 수용하여 지지하도록 상방향으로 절곡되어 돌출된 가이드부(38d)가 일체로 구비된 것을 특징으로 하는 상용차의 현가장치.