KR100503328B1 - structure of mediating spring constant of torsion bar for car suspension - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수를 캠버볼트를 사용하여 조정하는 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a structure for adjusting the constant of the torsion bar spring for automobile suspension using camber bolts.

Description

자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수조정구조{structure of mediating spring constant of torsion bar for car suspension}Structure of mediating spring constant of torsion bar for car suspension

본 발명은 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수를 캠버볼트를 사용하여 조정하는 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a structure for adjusting the constant of the torsion bar spring for automobile suspension using camber bolts.

일반적으로 자동차의 서스펜션은 차축과 차체를 연결하여 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 향상시키는 구조로서, 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 향상시키는 쇽 업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저바 등으로 구성된다. In general, the suspension of the vehicle is connected to the axle and the body to control the vibrations or shocks received from the road while driving, so as to prevent damage to the body and cargo and improve ride comfort. It includes a chassis spring for mitigating, a shock absorber for controlling the free vibration of the chassis spring to improve ride comfort, and a stabilizer bar for preventing rolling of the vehicle.

상기 서스펜션은 자동차의 장착부위에 따라 프론트 서스펜션과 리어 서스펜션으로 구분되어지고, 리어 서스펜션은 평행 리프 스프링형과 코일스프링형의 차축식과, 스윙 액슬형과 트레일링 암형 및 세미 트레일링 암형과 다이어고널 링크형의 독립식이 있다. The suspension is divided into a front suspension and a rear suspension according to the mounting portion of the vehicle, and the rear suspension is axle type of parallel leaf spring type and coil spring type, swing axle type, trailing arm type, semi trailing arm type, and diagonal link. There is a standalone type.

상기 섀시스프링은 차체와 바퀴와의 사이에 설치되어 자동차가 주행할 때에 노면에서 받는 충격과 바퀴의 진동을 흡수하여 차체에 전달하지 않기 위한 것으로서, 금속제의 리프 스프링과, 코일 스프링, 토션바 스프링 등이 있고, 그 외에도 고무 스프링이나 공기 스프링 등도 사용되고 있다. The chassis spring is installed between the vehicle body and the wheels to absorb shocks and vibrations of the wheels when the vehicle is driven and not transmit them to the vehicle body. The metal leaf springs, coil springs, torsion bar springs, etc. In addition, rubber springs and air springs are also used.

종래 토션바 스프링을 사용한 서스펜션에서는 공개특허 제1998-35582호의 공보와 공개실용신안 제1998-27141호의 공보에 개시되어 있다(도 1 및 도 2 참조). Conventional suspensions using torsion bar springs are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 1998-35582 and Japanese Utility Model Publication No. 1998-27141 (see FIGS. 1 and 2).

도 1은 종래의 토션바 스프링을 사용한 서스펜션을 도시한 사시도이고, 도 2는 토션바 스프링이 차체에 체결되는 구조를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 서스펜션에서는 자동차의 훨(1)에 체결된 조향 너클(2)에 각각 어퍼암(3)과 로어암(4)이 체결되고, 로어암(4)에는 충격을 흡수하는 쇽 업소버(5)가 장착되며, 좌우측 휠에 각각 체결된 좌측 및 우측의 로어암(4)은 스태빌라이저바(6)를 매개로 서로 연결되어 있다. 그리고, 각 어퍼암(3)에는 토션바 스프링(7)의 일단부와 스플라인과 스플라인축을 통해 체결됨과 더불어 이 토션바 스프링(7)의 타단부는 차체(11)에 체결 지지되어 있다. 1 is a perspective view showing a suspension using a conventional torsion bar spring, Figure 2 is a perspective view showing a structure in which the torsion bar spring is fastened to the vehicle body. In the suspension shown in FIGS. 1 and 2, the upper arm 3 and the lower arm 4 are fastened to the steering knuckle 2 fastened to the wheel 1 of the vehicle, respectively, and the lower arm 4 absorbs shock. The shock absorber 5 is mounted, and the left and right lower arms 4 fastened to the left and right wheels are connected to each other via the stabilizer bar 6. The upper arm 3 is fastened to one end of the torsion bar spring 7 via a spline and a spline shaft, and the other end of the torsion bar spring 7 is fastened and supported by the vehicle body 11.

도 2는 토션바 스프링(7)이 차체에 장착된 상태를 나타내는 사시도인 바, 차체(11)에 장착브래킷(12)이 용접 등의 방법으로 고정되게 부착되고, 이 장착브래킷(12)에 토션바 스프링(7)이 관통되게 체결된 앵커암(14)이 볼트를 매개로 체결되어 있는데, 즉, 장착브래킷(12)에 관통공이 천공 설치되면서 이 관통공에 제1시트(15)가 회동 가능하게 끼워져 지지되고, 앵커암(14)의 하부에도 요홈이 형성되면서 이 요홈에 제2시트(16)가 회동 가능하게 안착되며, 이들 제1시트와 제2시트(15와 16)에 각각 관통하는 장볼트(17)와 다수개의 너트(18)를 매개로 하여 체결되어 있다. Fig. 2 is a perspective view showing a state where the torsion bar spring 7 is mounted on the vehicle body, and the mounting bracket 12 is fixedly attached to the vehicle body 11 by welding or the like, and the torsion bracket 12 is torsionally attached to the vehicle body 11. The anchor arm 14 fastened to the bar spring 7 is fastened through the bolt. That is, the first seat 15 can rotate in the through hole while the through hole is installed in the mounting bracket 12. And the groove is formed in the lower portion of the anchor arm 14, and the second sheet 16 is rotatably seated in the groove, and penetrates the first sheet and the second sheet 15 and 16, respectively. The long bolt 17 and the plurality of nuts 18 are fastened.

상기한 토션바 스프링(7)을 장착하는 방법은 토션바 스프링(7)에 비틀림응력이 가해지지 않은 A위치로부터 앵커암(14)을 장볼트(17)를 따라 B위치로 회동시켜 토션바 스프링(7)에 적절한 비틀림응력을 부여하고, 이 상태에서 너트(18)를 조여서 고정시키면 된다. The torsion bar spring 7 is mounted in the torsion bar spring 7 by rotating the anchor arm 14 along the long bolt 17 from the A position where the torsion bar spring 7 is not subjected to torsion stress. Appropriate torsional stress is given to (7), and it is good to tighten and fix the nut 18 in this state.

이와 같이 장착된 토션바 스프링의 상수를 조정하기 위한 종래의 구조로서, 예컨대, 공개실용신안 제1996-13714호의 공보에 개시되어 있다(도 3 및 도 4 참조). 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같은 종래의 비선형 스프링상수 토션바 서스펜션에 있어서, 토션바(7)의 길이방향을 따른 일부분에 브래킷(20)이 고정되고, 브래킷(20)에는 토션바(7)와 직교하는 방향으로 연장되는 돌출부(23)가 일체적으로 형성되며, 돌출부(23)는 타이어의 범프시 토션바(7)가 비틀리게 될 때 바디(21)의 부분에 고정적으로 설치되는 러버 스프링(22)에 접촉되어 스프링 상수를 변화시키는 것이다. As a conventional structure for adjusting the constant of the torsion bar spring mounted in this way, it is disclosed, for example, in the publication of Unexamined-Japanese-Patent No. 1996-13714 (refer FIG. 3 and FIG. 4). In the conventional nonlinear spring constant torsion bar suspension as shown in FIGS. 3 and 4, the bracket 20 is fixed to a portion along the longitudinal direction of the torsion bar 7, and the torsion bar 7 is attached to the bracket 20. The protrusion 23 extending in the direction orthogonal to) is integrally formed, and the protrusion 23 is fixed to the part of the body 21 when the torsion bar 7 is twisted when bumping the tire. It is in contact with the spring 22 to change the spring constant.

그러나, 전술한 구성의 서스펜션은 다음과 같은 문제가 있다.However, the suspension of the above-described configuration has the following problems.

첫째, 스프링 상수는 선형과 비선형 구간으로 나뉘어지는데, 선형 구간은 토션바(7)의 전체길이에 변화가 없기 때문에 토션바(7)의 고유스프링상수를 변화시킬 수 없다. First, the spring constant is divided into linear and nonlinear sections. The linear section cannot change the inherent spring constant of the torsion bar 7 because there is no change in the overall length of the torsion bar 7.

둘째, 토션바(7)의 스프링 상수는 토션바(7)의 유효길이를 짧게 하여 변화시킴으로써, 스프링상수를 증가만 시킬 수 있다. Second, the spring constant of the torsion bar 7 can be changed by shortening the effective length of the torsion bar 7, thereby increasing only the spring constant.

셋째, 스프링상수의 증가는 토션바(7)의 응력을 증가시켜 파손될 우려가 있다. Third, an increase in the spring constant may increase the stress of the torsion bar 7 and cause damage.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 간단한 구성임에도 토션바의 길이를 변경하여 토션바 스프링의 상수를 간단히 조정하고 개발원가를 절감할 수 있는 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수 조정 구조를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even in a simple configuration, by changing the length of the torsion bar, the constant adjustment structure of the torsion bar spring for automobile suspension that can easily adjust the constant of the torsion bar spring and reduce the development cost. The purpose is to provide.

전술한 목적을 달성하기 위한 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수 조정 구조는 차체의 길이방향으로 설치되는 토션바 스프링; 상기 토션바 스프링이 내부에 배치된 채 차체에 결합되며 대향하는 장공이 천공 설치된 프레임; 상기 프레임의 양측에 각각 배치되며, 상기 장공과 각각 대응되는 장공이 천공 설치된 캠버볼트가이드플레이트; 상기 캠버볼트가이드플레이트를 상기 프레임 상에 지지시키며 상기 토션바 스프링에 결합되는 캠버볼트; 상기 캠버볼트에 체결되는 너트를 포함하여 이루어지되, 상기 캠버볼트는 상기 장공에 지지되는 축부 및 머리부를 갖는 볼트와, 중심이 상기 축부의 길이방향 중심축에 대해 편심되도록 상기 축부와 상기 머리부 사이에 일체화되는 볼트헤드로 구성되고, 상기 하나의 캠버볼트가이드플레이트에는 상기 볼트헤드의 회전을 통해 상기 축부를 상기 장공을 따라 차체의 길이방향으로 가이드하는 가이드턱이 설치된 구성을 채택하고 있다.Constant adjustment structure of the vehicle suspension torsion bar spring for achieving the above object is a torsion bar spring installed in the longitudinal direction of the vehicle body; A frame coupled to the vehicle body with the torsion bar springs disposed therein and having opposite holes installed therein; Camber bolt guide plates disposed on both sides of the frame and provided with holes corresponding to the holes respectively; A camber bolt that supports the camber bolt guide plate on the frame and is coupled to the torsion bar spring; It comprises a nut fastened to the camber bolt, wherein the camber bolt is a bolt having a shaft and a head supported by the long hole, and the center and the head so that the center is eccentric with respect to the longitudinal central axis of the shaft Consists of a bolt head which is integrated in the camber bolt guide plate, the guide jaw for guiding the shaft portion in the longitudinal direction of the vehicle body along the long hole through the rotation of the bolt head is adopted.

이 구성을 통하여, 간단한 구성임에도 토션바의 길이를 변경하여 토션바 스프링의 상수를 간단히 조정하고 개발원가를 절감할 수 있다. Through this configuration, by changing the length of the torsion bar even in a simple configuration, it is possible to easily adjust the constant of the torsion bar spring and reduce the development cost.

전술한 구성에서, 상기 다른 하나의 캠버볼트가이드플레이트에는 가이드턱이 설치되고, 상기 가이드턱에 다른 하나의 볼트헤드가 더 설치되면, 토션바 스프링의 길이를 확실한 위치에 설정하다는 측면에서 바람직하다. In the above configuration, when the other jaw bolt guide plate is provided with a guide jaw, and another bolt head is further installed on the guide jaw, it is preferable in terms of setting the length of the torsion bar spring at a certain position.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하는데, 종래의 것과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다. Best Mode for Carrying Out the Invention Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, where like reference numerals are used to designate like parts, and detailed description thereof will be omitted.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수조정구조를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 정단면도이고, 도 7은 도 5의 측면도이다. 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 토션바 스프링의 상수조정구조는 차체의 길이방향으로 설치되는 토션바 스프링(100), 토션바 스프링(100)이 내부에 배치된 채 차체(21)에 결합되는 프레임(110), 프레임(110)의 양측에 각각 배치되는 캠버볼트가이드플레이트(130a)(130b), 캠버볼트가이드플레이트(130a)(130b)를 프레임(110) 상에 지지시키며 토션바 스프링(100)에 결합되는 캠버볼트(150), 캠버볼트(150)에 체결되는 너트(170)로 구성되어 있다. 5 is a perspective view illustrating a constant adjustment structure of a torsion bar spring for automobile suspension according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 6 is a front sectional view of FIG. 5, and FIG. 7 is a side view of FIG. 5. 5 to 7, the constant adjustment structure of the torsion bar spring of the present embodiment is a torsion bar spring 100, which is installed in the longitudinal direction of the car body, the torsion bar spring 100 is disposed inside the vehicle body ( 21 to support the frame 110, the camber bolt guide plates (130a, 130b), and the camber bolt guide plates (130a, 130b) disposed on both sides of the frame (110) on the frame (110). A camber bolt 150 coupled to the torsion bar spring 100 and a nut 170 fastened to the camber bolt 150 are configured.

프레임(110)은 하부가 개방된 채널단면을 가지며, 차체(21)에 용접 또는 체결요소(볼트와 너트)로 고정된다. 프레임(110)의 양측벽(111a,111b)에는 차체의 길이방향을 따르는 장공(113a,113b)이 천공 설치되어 있다. The frame 110 has a channel section with an open bottom, and is fixed to the vehicle body 21 by welding or fastening elements (bolts and nuts). Long sides 113a and 113b along the longitudinal direction of the vehicle body are provided in both side walls 111a and 111b of the frame 110.

캠버볼트가이드플레이트(130a)(130b)에는 전술한 장공(113a,113b)과 실질적으로 동일한 장공(133a,133b)이 천공 설치되어 있고, 이 장공들이 서로 대향되도록 양측벽(11a,111b)에 배치되어 있다. 한편, 캠버볼트가이드플레이트(130a)에는 도 7에 도시한 가이드턱(135)이 설치되어 있다. 물론, 캠버볼트가이드플레이트(130b)에도 가이드턱(미도시)이 설치될 수 있음은 자명하다 할 것이다. The camber bolt guide plates 130a and 130b are provided with boring holes 133a and 133b which are substantially the same as the above-mentioned holes 113a and 113b, and are disposed on both side walls 11a and 111b such that the holes are opposed to each other. It is. On the other hand, the guide jaw 135 shown in Figure 7 is installed on the camber bolt guide plate (130a). Of course, it will be apparent that the guide jaw (not shown) may be installed in the camber bolt guide plate 130b.

캠버볼트(150)는 장공(113a,113b;33a,133b)에 수용 지지되는 축부(151) 및 머리부(153)를 갖는 볼트(155)와, 축부(151)와 머리부(153) 사이에 일체화되는 원판의 볼트헤드(157a)로 구성되어 있다. 그런데, 볼트헤드(157a)의 중심(Ch)이 축부(151)의 중심(Cb)에 대해 편심(e)되도록 일체화되어 있고, 전술한 가이드턱(135) 사이에 설치된다.The camber bolt 150 includes a bolt 155 having a shaft portion 151 and a head portion 153 accommodated and supported in the long holes 113a, 113b; 33a, 133b, and between the shaft portion 151 and the head portion 153. It consists of the bolt head 157a of the disc integrated. By the way, the center C h of the bolt head 157a is integrated so as to be eccentric with respect to the center C b of the shaft portion 151, and is provided between the guide jaws 135 described above.

이러한 캠버볼트(150)의 구성을 통하여, 볼트헤드(157a)를 돌리면 볼트헤드(157a)는 가이드턱(135)에 의해 벗어나지 않고 회전하게 되며, 이때 볼트헤드(157a)를 편심으로 형성한 축부(151)는 장공(113a,113b;133a,133b)을 따라 이동하게 된다. 따라서, 축부(151)에 결합된 토션바 스프링(100)도 이동하여 길이를 간단히 변경시킬 수 있게 된다. 한편, 볼트헤드(157b)가 와셔(175)와 캠버볼트가이드플레이트(130b) 사이에도 배치될 수 있음은 물론이다. Through the configuration of the camber bolt 150, when the bolt head 157a is turned, the bolt head 157a is rotated without being guided by the guide jaw 135, and at this time, the shaft portion eccentrically formed the bolt head 157a ( 151 moves along the long holes 113a and 113b and 133a and 133b. Therefore, the torsion bar spring 100 coupled to the shaft portion 151 may also move to easily change the length. On the other hand, the bolt head 157b may be disposed between the washer 175 and the camber bolt guide plate 130b.

캠버볼트(150)와 토션바 스프링(100)의 결합은 도 5에 도시한 바와 같이, 토션바 스프링(100)에 축부(151)가 관통하여 지지되는 관통공이 천공 설치될 수 있고, 축부(150)와 토션바 스프링(100)을 클램프나 용접을 행할 수 있다. As shown in FIG. 5, the camber bolt 150 and the torsion bar spring 100 may be coupled to the torsion bar spring 100 by a through hole through which the shaft part 151 is supported. ) And the torsion bar spring 100 can be clamped or welded.

전술한 본 발명에 따른 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수 조정 구조에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속함은 당업자라면 자명하다 할 것이다. Although a preferred embodiment of the constant adjustment structure of the torsion bar spring for automobile suspension according to the present invention described above has been described, the present invention is not limited to this, but the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings vary. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be modified and implemented.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수 조정 구조에 의하면, 캠버볼트의 볼트헤드를 회전시켜 토션바 스프링의 길이를 간단히 변경시킬 수 있는 간소화 구조로 인해 사양증가로 인한 원가상승이나 개발비용을 억제시킬 수 있고, 토션바 스프링의 고유상수를 길이 조정을 통해 변경시킬 수 있어 차량의 종류에 잘 적응하며, 토션바 스프링의 길이가 차체의 길이방향으로 변경되어 과대한 비틀림응력을 받지 않게 된다. As described above, according to the constant adjustment structure of the torsion bar spring for automobile suspension of the present invention, due to the simplified structure that can simply change the length of the torsion bar spring by rotating the bolt head of the camber bolt, the cost increase due to the specification increase However, the development cost can be reduced, and the intrinsic constant of the torsion bar spring can be changed by adjusting the length to adapt well to the type of vehicle. You will not receive.

도 1은 종래의 토션바 스프링을 사용한 서스펜션을 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a suspension using a conventional torsion bar spring.

도 2는 토션바 스프링이 차체에 체결되는 구조를 도시한 사시도. Figure 2 is a perspective view showing a structure in which the torsion bar spring is fastened to the vehicle body.

도 3은 종래의 토션바 스프링의 상수를 조정하는 서스펜션을 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a suspension for adjusting the constant of the conventional torsion bar spring.

도 4는 도 3의 A-A선을 취하여 본 단면도. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수조정구조를 도시한 사시도. 5 is a perspective view showing a constant adjustment structure of a torsion bar spring for automobile suspension according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6은 도 5의 정단면도. 6 is a front cross-sectional view of FIG.

도 7은 도 5의 측면도. 7 is a side view of FIG. 5;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 토션바 스프링 110 : 프레임100: torsion bar spring 110: frame

113a,113b;33a,133b : 장공 130a,130b : 캠버볼트가이드플레이트113a, 113b; 33a, 133b: long hole 130a, 130b: camber bolt guide plate

135 : 가이드턱 150 : 캠버볼트135: guide jaw 150: camber bolt

151 : 축부 153 : 머리부151: shaft portion 153: head portion

155 : 볼트 157a,157b : 볼트헤드155: Bolt 157a, 157b: Bolt Head

170 : 너트170: nuts

Claims (2)

차체의 길이방향으로 설치되는 토션바 스프링; A torsion bar spring installed in the longitudinal direction of the vehicle body; 상기 토션바 스프링이 내부에 배치된 채 차체에 결합되며 대향하는 장공이 천공 설치된 프레임; A frame coupled to the vehicle body with the torsion bar springs disposed therein and having opposite holes installed therein; 상기 프레임의 양측에 각각 배치되며, 상기 장공과 각각 대응되는 장공이 천공 설치된 캠버볼트가이드플레이트; Camber bolt guide plates disposed on both sides of the frame and provided with holes corresponding to the holes respectively; 상기 캠버볼트가이드플레이트를 상기 프레임 상에 지지시키며 상기 토션바 스프링에 결합되는 캠버볼트; A camber bolt that supports the camber bolt guide plate on the frame and is coupled to the torsion bar spring; 상기 캠버볼트에 체결되는 너트를 포함하여 이루어지되, It comprises a nut fastened to the camber bolt, 상기 캠버볼트는 상기 장공에 지지되는 축부 및 머리부를 갖는 볼트와, 중심이 상기 축부의 길이방향 중심축에 대해 편심되도록 상기 축부와 상기 머리부 사이에 일체화되는 볼트헤드로 구성되고, The camber bolt is composed of a bolt having a shaft and a head supported by the long hole, and a bolt head integrated between the shaft and the head so that the center is eccentric with respect to the longitudinal central axis of the shaft, 상기 하나의 캠버볼트가이드플레이트에는 상기 볼트헤드의 회전을 통해 상기 축부를 상기 장공을 따라 차체의 길이방향으로 가이드하는 가이드턱이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수 조정 구조.The one camber bolt guide plate is a constant adjustment structure of the torsion bar spring for vehicle suspension, characterized in that the guide jaw for guiding the shaft portion in the longitudinal direction of the vehicle body along the long hole through the rotation of the bolt head. 제 1항에 있어서, 상기 다른 하나의 캠버볼트가이드플레이트에는 가이드턱이 설치되고, The guide jaw is installed in the other camber bolt guide plate, 상기 가이드턱에 다른 하나의 볼트헤드가 더 설치된 것을 특징으로 하는 자동차 서스펜션용 토션바 스프링의 상수 조정 구조.The constant adjustment structure of the torsion bar spring for the vehicle suspension, characterized in that the other bolt head is further installed on the guide jaw.
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