KR100522512B1 - 차량의 후륜 서스펜션장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차체의 리어측 길이방향으로 양단이 프레임에 설치되는 주판 스프링; 차체 하부로 돌출된 상기 주판 스프링의 중앙부를 U 볼트로 후륜 차축에 결합시키는 클램프; 및 상기 프레임의 하면에 상기 클램프의 상측으로 장착되어, 상기 주판 스프링의 플랫 변형시에 상기 클램프에 접촉하여 후륜 서스펜션의 스프링 상수를 변화시키는 스프링상수 가변수단을 포함하여 구성되는 차량 후륜 서스펜션장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 스프링상수 가변수단이 프레임의 하면 즉, 주판 스프링의 상측으로 결합되어 보조스프링으로 기능하여 후륜 서스펜션의 적재조건 및 노면 조건의 변동에 따라 스프링상수를 가변시킨다. 따라서 본 발명에 의하면, 스프링하 중량을 감소시키는 것이 가능하게 되므로, 차량의 성능이 향상되어, 바퀴가 노면을 따라 움직이는 특성 및 승차감이 향상되게 된다.

Description

차량의 후륜 서스펜션장치{APPARATUS OF REAR SUSPENSION FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 후륜 서스펜션장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프링하 질량을 감소시켜 승차감이 향상됨과 동시에 차량의 진동특성이 개선 가능하도록 한 후륜 서스펜션장치에 관한 것이다.

일반적으로 서스펜션은 차량의 전, 후륜과 차체 사이에 구성되어 노면의 요철 등에 기인하는 차체에의 입력에 의해 유발되는 불쾌한 진동이나 음을 억제하고, 차륜과 노면사이에 발생하는 구동력, 제동력 횡력 등의 전후, 좌우 하중을 확실히 차체에 전달하기 위하여 타이어를 노면에 접지시켜, 목적하는 차량 운동상태를 가능하게 한다.

도 1 은 이러한 서스펜션 중 겹판 스프링을 적용한 종래의 후륜 서스펜션 장치를 도시한 사시도이고, 도 2 는 이의 측면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 프레임(2)에 차체의 리어측 길이방향으로 길이가 서로 다른 스프링 판을 겹쳐서 이루어지는 겹판 스프링(10)이 설치되고, 리어 액슬(22) 양단에 각각 고정되고 적당한 감쇠력을 갖는 쇽 업소버(24)가 상기 프레임(2)과 리어 액슬(22) 사이에 수직방향으로 설치되어 이루어진다.

이러한 종래의 후륜 서스펜션은 차량의 주행시 상기 겹판 스프링(10)이 노면 조건과 부하중량에 의해서 완충기능을 수행하고, 노면조건으로부터 발생되는 진동은 쇽 업소버(24)에 의해 약화시킨다.

겹판 스프링(10) 프런트측 선단은 스프링 아이에 의해 프레임의 전측브라켓(12)에 장착되고, 리어측 선단은 샥클에 의해 프레임의 후측브라켓(14) 장착되며, 차체 하부로 돌출된 중앙부는 클램프(32)와 U볼트(34)에 의해 후륜 차축(26)에 고정된다.

클램프(32)의 상단에는 고무를 클램프에 가류접착하여 이루어진 범프 스톱퍼(36)가 형성되는 데, 이러한 범프 스톱퍼(36)는 상측으로 프레임(2)에 부착된 접촉브라켓(8)과 접촉하면서, 후륜 차축(26)의 최대 범프 높이를 규제하여 범프시 차륜이 차체와 간섭되는 것을 방지하고, 선회시 차체의 과도한 롤(roll)이 발생하는 것을 방지한다.

후륜 서스펜션은 전륜에 비해 적재조건에 따른 하중 변화가 심하기 때문에 공/적차시의 하중 변화에 대한 일정한 진동특성을 유지시키기 위하여 공차시에는 낮은 스프링 상수(1차 스프링 상수)를 가지고, 적차시에는 높은 스프링 상수(2차 스프링 상수)를 갖는, 스프링상수 가변 특성을 가져야 한다. 따라서, 종래의 후륜 서스펜션에 있어서 겹판스프링(10)은 스프링의 전 작동영역에서 작동하면서 스프링 특성을 내는 주판 스프링에, 2차 스프링 상수를 형성하기 위해 보조적으로 작동하도록 보조판 스프링(16)이 보조판 클립(17)에 결합된 구성을 구비하고 있었다. 보조판 스프링(16)은 차량 중량 또는 응력조건에 따라 다수개의 판으로 형성되기도 한다.

이에 따라, 공차시에는 겹판 스프링(10) 중 주판 스프링에 의해 스프링 상수가 결정되고, 적차시에는 주판 스프링이 플랫(flat)되면서 보조판 스프링(17)과 접촉하여 스프링 상수가 높게 변화되도록 구성된 것이다.

그러나 이러한 종래의 후륜 서스펜션은, 스프링 상수를 가변시키기 위해 겹판 스프링(10)이 주판 스프링 및 보조판 스프링(16)으로 구성되고, 보조판 스프링(16)을 장착하기 위하여 보조판 클립(17)이 부가됨으로 인해, 스프링하 중량이 증가하여 차량의 성능특성을 감소시키는 문제점이 있다.

즉, 스프링하 중량이 가벼울수록 바퀴가 노면을 따라 움직이는 특성이 향상되고, 승차감을 향상되는 데, 보조판 스프링(16) 및 보조판 클립(17)에 의해 스프링하 중량이 증가됨으로, 선회성능과 승차감이 저하되게 되는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스프링하 중량을 감소시켜 선회성능 및 승차감을 개선하면서도, 후륜 서스펜션이 가변 상수 스프링 특성을 갖는 것을 가능하게 하는 차량의 후륜 서스펜션장치을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 차체의 리어측 길이방향으로 양단이 프레임에 설치되는 주판 스프링; 차체 하부로 돌출된 상기 주판 스프링의 중앙부를 U 볼트로 후륜 차축에 결합시키는 클램프; 및 상기 프레임의 하면에 상기 클램프의 상측으로 장착되어, 상기 주판 스프링의 플랫 변형시에 상기 클램프에 접촉하여 후륜 서스펜션의 스프링 상수를 변화시키는 스프링상수 가변수단을 포함하여 구성되는 차량의 후륜 서스펜션장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 스프링 상수 가변 수단은 외주면에 다수개의 접철홈을 구비한 자바라 타입의 바디를 구비하고, 상기 바디는 우레탄으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의하면, 스프링상수 가변수단은, 상기 프레임의 하단으로 내주면에 걸림돌기 형성된 통형상의 조립용 커버에 상기 바디가 끼움 결합되어 장착되는 것을 특징으로 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 차량의 후륜 서스펜션장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 측면도이며, 도 5는 스프링상수 가변수단의 분해 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 프레임(2)에 양단이 설치되는 주판 스프링(50)과, 주판 스프링(50)과 후륜 차축(26)이 연동되도록 U 볼트(34)에 의해 결합시키는 클램프(32)와, 상기 클램프(32)의 상측으로 프레임(2) 하면에 장착되는 스프링상수 가변수단(60)을 포함하여 구성된다.

주판 스프링(50)은 후륜으로부터 차체를 지지하도록 차체의 리어측 프레임(2)의 좌, 우측에 길이방향으로 다수의 스프링 판을 겹쳐서 이루어진다. 주판 스프링(50)의 양단중 프런측 선단은 아이볼트에 의해 전측 브라켓(12)에 장착되고, 리어측 선단은 후측 브라켓(14)에 장착된다.

또한, 차체 하부로 돌출된 주판 스프링(50)의 중앙부는 후륜 차축(26)에 U 볼트(34)에 의해 클램프(32)에 고정되어 있다. 따라서 후륜 차축(26)과 주판 스프링(50)은 연동되어 노면조건과 부하중량에 대한 완충시키는 기능을 한다.

클램프(32)의 상측으로 프레임의 하면에는 본 발명에 따른 스프링상수 가변수단(60)이 장착된다. 본 발명에 따른 스프링상수 가변수단(60)은 주판 스프링(50)이 후륜 차축과 상대적 움직임에 의해 플랫(flat)될 때, 보조 스프링으로 작용하여 후륜서스펜션의 스프링상수를 변화시키며, 주판 스프링의 이동을 규제하여 후륜 차축의 범프 높이를 규제하는 범프 스톱퍼 기능을 한다.

본 발명에 따른 스프링상수 가변수단은 바디(62)와 상기 바디(62)를 프레임(2) 하면에 장착시키는 조립커버(68)로 구성되는 데, 바디(62)의 외주면에는 다수개의 접철홈(63)이 구비되어, 바디는 자바라 타입으로 형성된다.

바디(62)의 중앙부에는 길이방향으로 관통홀(64)이 형성되어 조립 공구의 장입 통로가 되며, 외주면으로 관통홀에 연통된 개구(65)가 형성되어 방열이 가능하도록 구성되어 있다. 또한 상면에는 조리커버(68)에 끼움결합가능하도록 절개홈(66)들이 형성되어 있다.

본 발명에 따른 스프링상수 가변수단(60)의 바디(62)는, 보조 스프링 특성을 갖기 위해 우레탄으로 형성되는 것이 바람직하다. 우레탄으로 바디가 형성되면 접촉 초기에 이물감(bottoming shock) 발생이 적고 스프링 특성의 증가가 완만하다.

본 발명에 따른 스프링상수 가변수단(60)의 바디(62)는 조립커버(68)에 끼움결합되어 프레임(2) 하면에 장착되는 데, 조립커버(68)는 바디(62) 결합을 지지하기 위해 통형상으로 이루어지고, 상면에는 볼트공(69)이 형성되어 있으며, 측면은 내주면에 걸림돌기가 형성되도록 파형 절곡되어 있다. 조립커버(68)는 프레임(2)의 하면에 직접 결합되거나, 프레임(2)의 하면에 결합되는 브라켓(70)에 결합되어 프레임(2)에 고정될 수 있다.

이와 같이 구성된 차량 후륜 서스펜션장치에서는, 공차시에는 주판 스프링(50)의 스프링 상수에 의해 후륜 서스펜션의 스프링 특성이 결정되고, 적차시에는 주판 스프링(50)이 플랫되면서 주판 스프링(50)과 프레임(2)간의 이격거리가 작아지면서, 스프링상수 가변수단(60)이 주판 스프링(50)에 접촉하여 보조 스프링으로 기능하여 스프링상수가 커진다. 또한, 스프링상수 가변수단(60)은 범프 스톱퍼의 기능을 하여 후륜 차축의 범프 높이를 규제한다.

따라서 주판 스프링(50)과 스프링상수 가변수단(60)이 노면조건과 부하중량에 의해서 완충기능을 수행하고, 노면조건으로부터 발생되는 진동은 쇽업소버(24)에 의해 약화된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 차량의 후륜 서스펜션장치의 작용을 설명한다.

후륜 서스펜션은 전륜에 비해 적재조건에 따른 하중 변화가 심하기 때문에 공/적차시의 하중 변화에 대해 일정한 진동특성을 유지시키기 위하여 공차시에는 스프링 상수가 낮고, 적차시에는 스프링 상수가 높은 가변 상수 스프링 특성을 가져야 한다.

도 6a은 종래에 주판 스프링의 하면으로 보조판 스프링이 결합된 후륜 서스펜션장치의 스프링 특성을 보여주는 그래프도이고, 도 6b는 본 발명에 의한 후륜 서스펜션장치의 스프링 특성을 보여주는 그래프도로서, 도면의 대비로부터 유사한 스프링 특성을 갖는 것을 확인할 수 있다.

즉 종래에는 적재하중 또는 노면조건에 의해 후륜 차축(26)이 프레임(2)에 인접하면서 주판 스프링(50)이 플랫(flat)되는 경우 보조판 스프링이 작용하여 스프링 특성을 변화시켰으나, 본 발명은 종래의 보조판 스프링이 접촉하여 스프링 상수를 변화시키는 시점에 스프링상수 가변수단(60)이 주판 스프링(50)의 상측으로 접촉하여 변형되면서 스프링상수를 변화시키는 것이다.

따라서,본 발명에 의한 후륜 서스펜션장치는, 종래의 후륜 서스펜션장치와 대비하여 볼때 보조판 스프링 및 보조판 클립의 삭제가 가능하다. 이에 의해서, 본 발명에 의한 후륜 서스펜션 장치에서는 보조판 스프링 및 보조판 클립 만큼의 스프링하 중량을 감소시키는 것이 가능하게 된다.

차량의 선회 특성과 승차감은 스프랑하 중량이 큰 영향을 받아, 스프링하 중량이 가벼울수록 바퀴가 노면을 따라 움직이는 특성이 향상되고, 승차감을 향상되는 데, 본 발명에 따르면 이러한 차량 성능을 구현할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 스프링상수 가변수단이 프레임의 하면 즉, 주판 스프링의 상측으로 결합되어 보조스프링으로 기능하여 후륜 서스펜션의 적재조건 및 노면 조건의 변동에 따라 스프링상수를 가변시킨다.

따라서, 본 발명에 의하면, 스프링하 중량을 감소시키는 것이 가능하게 되므로, 차량의 성능이 향상되어, 바퀴가 노면을 따라 움직이는 특성 및 승차감이 향상되게 된다.

도 1은 종래의 후륜 서스펜션장치의 사시도이다.

도 2는 도 1의 측면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 후륜 서스펜션장치의 사시도이다.

도 4는 도 3의 측면도이다.

도 5는 본 발명에 의한 스프링상수 가변수단의 분해 사시도이다.

도 6a는 종래의 후륜 서스펜션장치의 스프링 특성을 보여주는 그래프이다.

도 6b는 본 발명에 의한 후륜 서스펜션장치의 스프링특성을 보여주는 그래프이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2: 프레임 24: 쇽 업소버

32: 클램프 34: U볼트

50: 주판 스프링 60: 스프링상수 가변수단

62: 바디 68: 조립커버

Claims (5)

1. 삭제
2. 차체의 리어측 길이방향으로 양단이 프레임에 설치되는 주판 스프링;

   차체 하부로 돌출된 상기 주판 스프링의 중앙부를 U 볼트로 후륜 차축에 결합시키는 클램프; 및

   상기 프레임의 하면에 상기 클램프의 상측으로 장착되어, 상기 주판 스프링의 플랫 변형시에 상기 클램프에 접촉하여 후륜 서스펜션의 스프링 상수를 변화시키며, 외주면에 다수개의 접철홈을 구비한 자바라 타입의 바디를 구비한 스프링상수 가변수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 서스펜션 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스프링상수 가변수단의 바디는 우레탄으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 서스펜션장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 스프링 상수 가변수단의 바디의 외주면에는, 내부에 형성된 관통홀에 연통된 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 서스펜션장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 스프링상수 가변수단은, 상기 프레임의 하단으로 내주면에 걸림돌기 형성된 통형상의 조립용 커버에 상기 바디가 끼움 결합되어 장착되는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 서스펜션장치.