KR100448790B1 - 트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조에 관한 것으로, 프레임(40)에 장착되어 헬퍼스프링(50)의 양단부를 지지하는 스토퍼(60)에 외측수직부(63)가 추가 형성되고, 이 외측수직부(63)와 내측수직부(62)의 사이에는 상기 스토퍼(60)를 장착시키는 볼트(B3)상에 내측부싱(100)과 외측부싱(110) 및 이들의 사이에 충진된 러버(120)로 이루어진 부싱이 회전가능하게 설치되며, 이 부싱의 양측부에는 헬퍼스프링(50) 단부의 이동을 상하방향으로 안내하는 가이더(130)가 구비되는 구조로 이루어진다.

즉, 충격을 흡수하는 상기 러버(120)가 회전됨과 더불어 헬퍼스프링(50)의 단부와 직접 맞닿지 않음으로써 마찰에 의한 러버(120)마모가 발생하지 않으며, 이에 따라 스토퍼(60)와 헬퍼스프링(50)이 직접 맞닿는 현상도 발생하지 않게 되어 헬퍼스프링(50)과 스토퍼(60)가 파손되는 현상도 방지된다.

또한, 주행중 헬퍼스프링(50)에 심한 비틀림이 발생하여도 상기 가이더(130)와 외측수직부(63)에 의해 헬퍼스프링(50)의 작동방향이 안정적으로 유지되어 성능이 안정적으로 유지되며, 스토퍼(60) 외측으로 이탈되지 않게 되는 효과가 있다.

Description

트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조{body support structure by helper spring of rear suspension in truck}

본 발명은 트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조에 관한 것으로, 특히 헬퍼스프링의 양 단부 형상과 이에 접촉되는 스토퍼의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 트럭의 리어서스펜션에는 스프링강을 띠모양으로 성형한 판을 구부려서 포갠 리프스프링을 사용한다.

상기 리프스프링(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙부가 액슬(20) 양측부의 상부에 U볼트(70)를 매개로 장착되고 양단부는 프레임(40)에 장착된 브라켓(30)에 연결되는 구조로 설치되어 차체의 하중을 지지하고 주행중 노면으로부터 전달되는 충격 및 진동을 흡수하는 역할을 한다.

한편, 트럭과 같이 화물의 적재여부에 따라 하중의 변화가 심한 경우에는 상기 리프스프링(10)의 상부에 또 하나의 리프스프링인 헬퍼스프링(50)을 설치하여 경부하시에는 메인스프링 즉, 상기 리프스프링(10)만이 작용되고, 중부하시에는 상기 헬퍼스프링(50)도 같이 작용되도록 하고 있다.

이를 위하여 헬퍼스프링(50)의 양단부는 프레임(40)에 장착된 스토퍼(60)에 연결되지 않고, 중부하시 메인 리프스프링(10)의 변화량이 클때만 상기 스토퍼(60)에 밀착되어 작용되도록 되어 있다.

한편, 상기 스토퍼(60)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 수평부(61)와 수직부(62)로 이루어진 브라켓으로서, 상기 수직부(62)가 볼트(B2)를 매개로프레임(40)에 고정됨으로써 장착되고, 상기 수평부(61)의 하면에는 볼트(B1)를 매개로 고무판(80)이 장착된 구조로 되어 있다.

즉, 상기 헬퍼스프링(50)의 양단부는 금속재질인 스토퍼(60)의 수평부(61)에 직접 닿지 않고, 그에 설치된 고무판(80)에 맞닿음으로써 접촉시의 충격으로 스토퍼(60)가 손상되는 것을 방지함은 물론 충격에 의한 진동과 소음의 발생을 방지할 수 있도록 되어 있다.

한편, 차량 주행중의 헬퍼스프링(50)에는 차체에 발생하는 롤(roll) 및 요(yaw)에 의한 움직임, 또한 여러 힘들의 복합작용에 의한 비틀림이 발생하게 되는데, 이러한 거동에 의해 헬퍼스프링(50)과 고무판(80)간에는 마찰이 발생하며, 이 마찰은 차량에 적재된 화물의 양에 따라 상당한 고하중 상태에서 작용한다.

이와 같이 헬퍼스프링(50)과 고무판(80)간에 발생하는 강력한 마찰에 의하여 상기 고무판(80)은 쉽게 마모되며, 마모가 심화되면 고무판(80)이 제 역할을 하지 못하게 되므로 결과적으로 헬퍼스프링(50)이 스토퍼(60)의 수평부(61)에 닿을 때 충격에 의한 진동 및 소음이 발생하고, 이것이 더욱 진행되면 고무판(80)이 완전히 떨어져 나가게 되어 상기 스토퍼(60)와 헬퍼스프링(50)이 파손되기도 하는 문제점이 발생하였다.

더욱이 상기 헬퍼스프링(50)과 스토퍼(60)에는 헬퍼스프링(50)이 스토퍼(60)에 닿은 상태에서의 거동을 안정화시키는 어떠한 구조도 적용되어 있지 않으므로 스토퍼(60)의 마모는 더욱 가속화되고, 강한 비틀림이 발생할 경우에는 헬퍼스프링(50)이 정위치에서 이탈되기도 하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 헬퍼스프링과의 마찰에 의해 고무판이 쉽게 마모되지 않음으로써 진동 및 소음을 방지함은 물론 스토퍼와 헬퍼스프링의 파손을 방지하며, 또한 헬퍼스프링이 고무판에 맞대어지는 거동경로를 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써 비틀림 발생시에도 헬퍼스프링이 옆방향으로 이탈되지 않도록 된 트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 헬퍼스프링이 적용된 트럭의 리어서스펜션 사시도,

도 2는 도 1의 개략 측면도,

도 3은 도 2의 스토퍼 장착부 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 헬퍼스프링의 차체지지구조가 적용된 리어서스펜션의 측면도,

도 5는 도 4의 스토퍼 장착부 측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : (메인)리프스프링, 20 : 액슬,

30 : 브라켓, 40 : 프레임,

50 : 헬퍼스프링, 60 : 스토퍼,

61 : 수평부, 62 : 내측수직부,

63 : 외측수직부, 70 : U볼트,

80 : 고무판, 100 : 내측부싱,

110 : 외측부싱, 120 : 러버,

130 : 가이더.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프레임에 장착되는 스토퍼가 외측수직부를 구비하여, 내·외측수직부를 관통하는 볼트에 의해 프레임에 장착되되, 상기 내·외측수직부의 사이에 상기 볼트에 의해 장착되는 부싱이 구비되며, 이 부싱은 원통형의 내·외측부싱의 사이에 러버가 충진된 구조로 이루어지고, 상기 부싱의 양측부에는 헬퍼스프링의 단부의 움직임을 안내하는 가이더가 설치되는 구조로 이루어진다.

즉, 상기 부싱과 헬퍼스프링의 단부는 상호 구름접촉을 하게 되므로 마찰력이 크게 감소하고, 또한 진동 및 소음을 흡수하는 상기 러버는 헬퍼스프링에 직접 마찰하지 않으므로 마모되지 않게 되어, 종래 고무판 마모에 의해 발생하는 진동 및 소음 흡수성능 저하 및 스토퍼와 헬퍼스프링의 파손문제가 해결된다.

또한, 상기 스토퍼에는 외측 수직부가 구비되어 있고, 헬퍼스프링 단부의 움직임을 안내하는 가이더가 설치되어 있어서, 러버가 일정한 방향으로 외력을 받음으로써 더욱 파손될 가능성이 적어지며, 강한 비틀림 발생시에도 헬퍼스프링이 외부로 이탈되지 않게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조를 도시한 도면이고, 도 5는 상기 도 4의 스토퍼와 헬퍼스프링의 단부가 맞닿은 상태의 단면도이다.

헬퍼스프링(50)은 종래와 동일하게 U볼트(70)로 메인 리프스프링(10)과 함께 액슬(20)의 상부에 장착된다.

본 발명에 따른 스토퍼(60)는 수평부(61)의 양단부에 각각 내측수직부(62)와 내측수직부(63)가 일체로 형성된 브라켓으로서, 상기 내측수직부(62)가 프레임(40)에 맞닿는 상태로 내·외측수직부(62,63)와 프레임(40)을 관통하는 볼트(B3)에 의해 장착된다.

한편, 상기 스토퍼(60)의 내·외측수직부(62,63)의 사이에는 상기 볼트(B3)가 관통되어 장착되는 부싱이 구비되는데, 이 부싱은 상기 볼트(B3)가 관통하는 원통형의 내측부싱(100)과, 이 내측부싱(100)을 둘러싸고 있는 원통형의 외측부싱(110)과, 이 외측부싱(110)과 상기 내측부싱(100)의 사이 공간에 충진된 러버(120)로 구성되며, 이러한 구조의 부싱은 상기 볼트(B3)에 대하여 자유로이 회전될 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 부싱의 양측부에는 원판형의 가이더(130)가 구비되는데, 이 가이더(130)들의 사이거리는 헬퍼스프링(50)의 단부 폭보다 약간 더 큰 정도로 형성되어 헬퍼스프링(50)의 단부가 상하방향으로는 이동하되 좌우방향으로는 이동되지 못하도록 그 경로를 안내하는 역할을 하게 되며, 상기 외측부싱(110)의 양측부에 끼워진 상태로 부싱이 스토퍼(60)의 내·외측수직부(62,63)의 사이로 삽입됨으로써 설치위치에 위치되며, 이후 각각 내측수직부(62)와 외측수직부(63)에 용접된다.(즉, 가이더(130)와 외측부싱(110)이 상호 고정되지 않음으로써 부싱은 볼트(B3)상에서 회전할 수 있게 된다.)

이제 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

화물이 다량 적재되어 메인 리프스프링(10)이 일정량 이상으로 변형되면 상기 헬퍼스프링(50)도 동시에 작용하기 시작한다.

헬퍼스프링(50)의 단부는 상기 부싱의 외측부싱(110)에 밀착된 상태로 메인 리프스프링(10)의 차량 하중 지지를 보조하게 된다.

이때, 상기 러버(120)의 탄성작용에 의해 주행중 노면으로부터 전달되는 충격이 흡수되어 차체로 전달되는 진동이 흡수되며, 소음이 감소된다.

그런데, 상기 헬퍼스프링(50)이 부싱에 맞닿을 때 및 맞닿은 상태에서 헬퍼스프링(50) 단부의 상하위치 변동시 상기 부싱이 볼트(B3)를 중심으로 회전하여 헬퍼스프링(50)과 구름접촉하게 됨으로써 양자간의 마찰저항이 크게 감소되고, 더욱이 상기 러버(120)는 종래의 고무판과는 달리 내측부싱(100)과 외측부싱(110)에 의해 보호되어 볼트(B3)나 헬퍼스프링(50)과 직접 맞닿지 않음으로써 마찰에 의한 마모가 발생하지 않는다. 따라서 상기 러버(120)는 산화나 피로에 의한 자체의 탄성변화가 한도 이상으로 커질때까지 사용할 수 있으므로 수명이 반영구적이다.

따라서, 러버(120)가 손상된 후 헬퍼스프링(50)으로부터 전해지는 충격이 스토퍼(60)나 볼트(B3)에 직접 전달되는 현상이 발생하지 않으므로 스토퍼(60)와 볼트(B3)의 파손이 방지되며, 이로써 종래와 같이 고무판과 스토퍼를 교체하는 작업을 할 필요가 없어진다.

한편, 차량 주행중에 상기 헬퍼스프링(50)에는 비틀림이 발생하여 심할 경우 헬퍼스프링(50)의 단부가 스토퍼(60)로부터 이탈하는 현상이 발생하였는데, 본 발명에 따르면, 스토퍼(60)에 외측수직부(63)가 형성됨으로써 헬퍼스프링(50)의 단부가 스토퍼(60)로부터 이탈되는 현상이 근본적으로 방지된다.

또한, 종래에는 고무판에 헬퍼스프링의 단부가 맞닿은 상태에서 비틀림이 발생할 때 헬퍼스프링이 정상작동(상하방향)할때와는 다른 방향(좌우방향)으로의 마찰이 발생하여 고무판의 마모를 가속화시켰은, 본 발명에 따르면 부싱의 양측부에 구비된 가이더(130)에 의해 헬퍼스프링(50) 단부의 좌우방향 움직임이 구속되고, 오직 정상적인 작동방향인 상하방향으로의 이동만 가능하므로 보다 안정적인 작동이 이루어진다.

한편, 상기 가이더(130)의 하면을 도시된 바와 같이 단순한 평면으로 형성할 수도 있으나, 헬퍼스프링(50)의 최초 작동시 즉, 헬퍼스프링(50)의 단부가 스토퍼(60)의 내부로 진입하여 외측부싱(110)에 맞닿을 때 보다 안정적으로 진입하여 정위치에서 외측부싱(110)과 맞닿을 수 있도록 상기 양측 가이더(130)의 하면을 경사지게 형성할 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 헬퍼스프링(50)의 최상판(51)의 단부(51a)를 부싱을 감싸는 형상으로 둥글게 성형하되, 그 반경을 외측부싱(110)의 반경보다 다소 작게 형성하면, 헬퍼스프링(50)의 단부가 상승하여 외측부싱(110)에 맞닿을 때 외측부싱(110)을 회전시키게 되므로 그 마찰정도를 더욱 감소시킬 수 있으며, 이는 헬퍼스프링(50)의 단부가 하강할때도 마찬가지이다.(도 4참조)

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 헬퍼스프링으로부터 전달되는 충격을 흡수하는 러버가 헬퍼스프링에 직접 맞닿지 않고 또한, 접촉시 및 접촉상태에서 회전됨으로써 헬퍼스프링과의 마찰에 의한 마모가 발생하지 않게 되어, 헬퍼스프링의 작동과 성능이 항상 정상적으로 유지되며, 러버의 파손, 러버의 파손으로 인한 스토퍼와 헬퍼스프링의 2차적 파손이 방지됨으로써 부품을 교체할 필요가 없게 된다.

또한, 스토퍼에 외측수직부가 형성되고, 헬퍼스프링의 좌우방향으로의 움직임을 구속하고 상하방향의 움직임을 안내하는 가이더가 형성됨으로써 헬퍼스프링에 비틀림이 발생하였을 경우에도 헬퍼스프링이 스토퍼 외측으로 이탈되는 현상이 발생하지 않게 되고, 항상 상하방향으로의 거동을 유지함으로써 안정적인 성능을 발휘하게 된다.

Claims (3)

1. 메인 리프스프링(10)의 상부에 헬퍼스프링(50)이 장착되고, 프레임(40)에 스토퍼(60)가 장착되어, 이 스토퍼(60)에 상기 헬퍼스프링(50)의 양단부가 맞닿음으로써 차체의 하중을 지지하도록 된 트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조에 있어서,

   상기 스토퍼(60)는 수평부(61)와, 이 수평부(61)의 양단에 형성된 내측수직부(62) 및 외측수직부(63)로 이루어지고, 볼트(B3)를 매개로 프레임(40)에 장착되며, 상기 내·외측수직부(62,63)의 사이에는 상기 볼트(B3)가 관통하는 원통형의 내측부싱(100)과, 이 내측부싱(100)의 외부를 감싸는 원통형의 외측부싱(110)과, 이 외측부싱(110)과 상기 내측부싱(100)의 사이에 충진된 러버(120)로 이루어져 상기 볼트(B3)상에서 회전가능한 부싱이 설치되는 것을 특징으로 하는 트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 헬퍼스프링(50) 최상판(51)의 단부(51a)는 상기 부싱을 감싸는 형상으로 둥글게 형성되고, 그 반경은 외측부싱(110)의 반경보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 부싱의 양측부에는 각각 내측수직부(62)와 외측수직부(63)에 용접되는 가이더(130)가 설치되는 것을 특징으로 하는 트럭의 리어서스펜션 헬퍼스프링의 차체지지구조.