KR100527731B1 - 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조에 관한 것으로서, 다수의 판으로 이루어진 리프 스프링의 앞쪽은 하나의 부쉬로 차체에 연결되고, 리프 스프링의 뒤쪽은 2개의 부쉬가 링크로 연결되어 차체에 연결되는 차량의 리프 스프링 구조에 있어서, 리프 스프링(20)의 뒤쪽 부쉬(28)에 연결되는 스프링판은 뒤쪽 부쉬에 가까운 부분에서 두 개의 판(22a, 22b)으로 나누어지되, 나누어진 일측판(22a)은 타측판(22b)에 결합된 가이드(23)에 슬라이딩 가능케 되어 있으므로, 리프 스프링의 링크의 경사각이 변하지 않게 하여 차량의 급가속시의 충격성 소음을 줄이는 효과가 있다.

Description

차량의 가변 길이 리프 스프링 구조{structure of variable leaf spring of a vehicle}

본 발명은 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조에 관한 것이다.

차축식 차량은 좌우의 바퀴가 1개의 차축에 연결되고, 이 차축을 스프링을 거쳐서 차체에 장착하는 형식이며, 통상적으로 상기 스프링은 리프 스프링(leaf spring)을 사용한다.

도1은 종래 리프 스프링을 장착한 차량의 후륜현가장치를 나타내는 구조도이다. 도시한 바와 같이 리프 스프링(2)의 앞쪽(차량의 앞쪽)은 하나의 부쉬(4)로 차체(6)에 연결되지만, 뒤쪽(차량의 뒤쪽)은 2개의 부쉬(8, 10)가 링크(12)로 연결되어 차체(6)에 연결되는 구조로 되어, 승객 및 화물에 의해 변화하는 차량 무게에 대해 적절한 대응을 하게 된다. 즉, 상기 링크(12)가 수직선과 이루는 각도(θ)가 바뀌면서 리프 스프링의 길이방향으로의 자유도를 주기 때문에 차량 무게 증가시 리프 스프링(2)의 무리한 변형을 방지하고 이는 차체 부쉬 입력점에서의 차량 전후방향 힘을 감소시켜 내구성 및 NVH(Noise vibration Harshness) 특성을 개선시킨다.

상기 리프 스프링(2)의 중앙 상측에는 후륜(14)에 연결된 후차축(16) 및 후차동 기어장치(18)가 쇽 업쇼버(20)을 매개로 차체(6)에 연결된다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래 리프 스프링을 장착한 차량의 후륜현가장치에는 NVH특성에 한계를 가지고 있는데, 특히 급 가속시에 충격성 소음(clunk)이 발생하게 된다는 문제점이 있었다.

즉, 차량이 급가속하면 도2에 도시한 바와 같이 현가계 각 부위에 힘이 작용하면서 충격성 소음이 발생하게 되는데, 차량의 급가속으로 인해 급격한 토크가 입력되면, 구동계 내 기어 쌍의 충돌이 발생하여(주로, 후차동기어), 급격한 구동력(F_T)이 발생하고, 이로 인해 후차축(16) 및 리프 스프링(2)에 급격한 모멘트(M_d)및 전후 방향 힘(F_d)이 발생하게 되고, 리프 스프링(2)의 뒤쪽 링크(12)의 θ가 급격하게 변화하여 리프 스프링(2)의 뒤쪽 차체 부쉬(10)의 입력점에 충력력(F_x 및 F_z )이 발생하여 충격성 소음(clunk)이 발생하게 된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 리프 스프링의 뒤쪽 링크의 경사각이 변하지 않게 하여 차량의 급가속시의 충격성 소음을 줄이는 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조는, 다수의 스프링판으로 이루어진 리프 스프링의 전단부는 앞쪽 부쉬를 매개로 차체에 연결되고, 상기 리프 스프링의 후단부는 제1 뒤쪽 부쉬를 매개로 링크의 일단부에 연결되며, 상기 링크의 타단부는 제2 뒤쪽 부쉬를 매개로 차체에 연결되어 이루어지는 차량의 리프 스프링 구조에 있어서, 상기 링크의 일단부에 연결되는 상기 스프링판은 이의 후단부에서 상기 앞쪽 부쉬와 연결되는 일측판과 상기 제1 뒤쪽 부쉬에 연결되는 타측판으로 각각 분할되어 형성되고, 상기 타측판의 선단에는 상기 일측판의 선단을 향해 일측이 개구된 형태의 가이드가 일체로 형성되며, 상기 가이드의 내부에 상기 일측판의 선단부가 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 가이드의 내부에는 상기 일측판이 용이하게 슬라이딩 하도록 로울러 베어링이 설치되어 있다.

상기 가이드의 내부 기저부에는 상기 일측판의 선단부와의 접촉시 충격을 흡수하기 위한 충격흡수용 범퍼부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명에 의한 차량의 가변 길이 리프 스프링의 구조도로서, 리프 스프링의 후측 부분을 나타낸다. 그리고, 본 발명에서는 리프 스프링을 단순화하기 위해 구부려지지 않은 평판으로 도시하여 링크가 수직선과 이루는 각(θ: 이하 '링크각'이라 한다.)을 0 으로 하였다.

본 발명에서, 다수의 판으로 이루어진 리프 스프링(20)의 전단부는 하나의 앞쪽 부쉬(도시 안됨)를 매개로 차체에 연결되고, 상기 리프 스프링(20)의 후단부는 하나의 제1 뒤쪽 부쉬(28)를 매개로 링크(32)의 일단붕체 연결되며, 상기 링크(32)의 타단부는 다른 하나의 제2 뒤쪽 부쉬(30)를 매개로 차체에 연결되는 구조는 종래 구성과 유사하다. 도3에 도시한 바와 같이, 상기 리프 스프링(20)의 뒤쪽 부쉬(28)에 연결되는 스프링판은 상기 제1 뒤쪽 부쉬(28)에 가까운 부분에서 두 개의 판(22a, 22b)으로 나누어지되, 나누어진 일측판(22a)은 타측판(22b)에 결합된 가이드(23)에 슬라이딩 가능케 되어 있다.즉, 상기 링크(32)의 일단부에 연결되는 상기 스프링판은 이의 후단부에서 상기 리프 스프링(20)의 전단부를 차체에 장착하는 상기 앞쪽 부쉬와 연결되는 일측판(22a)과 상기 제1 뒤쪽 부쉬(28)에 연결되는 타측판(22b)으로 각각 분할되어 형성된다.그리고, 상기 타측판(22b)의 선단에는 상기 일측판(22a)의 선단을 향해 일측이 개구되어 내부에 폐공간을 형성하는 가이드(23)가 일체로 형성된다.

상기 가이드(23)는 단면으로 보아 "ㄷ"자 형상으로 일측이 개구되도록 형성되어 있으며, 상기 가이드(23)의 내부에는 상기 일측판(22a)이 용이하게 슬라이딩 하도록 로울러 베어링(24)이 설치되어 있다.

또한, 상기 가이드(23)의 내부 기저부에는 상기 일측판(22a)의 선단부가 부딪칠 경우에 대비하여 충격을 흡수하도록 고무로 된 충격흡수용 범퍼부재(26)가 설치되어 있다.

상기 일측판(22a)의 단부와 상기 범퍼부재(26) 사이에는 충분한 유격(d)을 두어 차량의 무게가 큰 폭으로 변하여 리프 스프링이 구부려지더라도 이를 수용할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조에서, 차량의 무게가 변하고 급가속시 리프 스프링(20)에 전후방향의 힘이 작용하더라도 일측판(22a)이 타측판(22b)에 결합된 가이드(23)내에서 유동하게 되어, 전체적인 리프스프링(20)의 길이가 가변되므로 링크각(θ)의 변화가 없다. 따라서, 차체로 전달되는 충격력이 제거되어 충격성 소음을 차단할 수 있다.

상기 일측판(22a)의 단부와 상기 범퍼부재(26) 사이의 유격(d)은 안전성 측면에서 한계가 있으므로, 상기 충격 흡수용 범퍼부재(26)는 이상 도로 조건에 대한 이상 충격을 예방한다.

본 발명에서 가장 이상적인 경우는 링크각(θ)이 0 인 경우로서 도면에서는 이 링크각(θ)을 0 으로 도시하였으나, 리프 스프링의 판이 구부려져 링크각(θ)이 소정의 각도를 이루더라도 부쉬에 연결된 스프링 판이 두 개로 나누어져 리프 스프링의 길이가 변하게 되어 있으므로 링크각(θ)의 변화가 없게 되어 급가속시에 충격성 소음이 발생되지 않는다.

본 발명에 의한 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조에 의하면, 리프 스프링의 링크의 경사각이 변하지 않게 하여, 급 가속시 충격성 소음의 원인이 근본적으로 제거되어 충격성 소음을 저감되는 효과가 있다.

도1은 종래 리프 스프링을 장착한 차량의 후륜현가장치를 나타내는 구조도,

도2는 도1에서 급가속시 발생하는 힘의 상태도,

도3은 본 발명에 의한 차량의 가변 길이 리프 스프링의 구조도(후측 부분)이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 리프 스프링 22a, 22b : 스프링판(일측판, 타측판)

23 : 가이드 24 : 로울러 베어링

26 : 충격 흡수용 범퍼부재 28, 30 : 뒤쪽 부쉬

32 : 링크

Claims (4)

1. 다수의 스프링판으로 이루어진 리프 스프링의 전단부는 앞쪽 부쉬를 매개로 차체에 연결되고, 상기 리프 스프링의 후단부는 제1 뒤쪽 부쉬를 매개로 링크의 일단부에 연결되며, 상기 링크의 타단부는 제2 뒤쪽 부쉬를 매개로 차체에 연결되어 이루어지는 차량의 리프 스프링 구조에 있어서,

   상기 링크의 일단부에 연결되는 상기 스프링판은 이의 후단부에서 상기 앞쪽 부쉬와 연결되는 일측판과 상기 제1 뒤쪽 부쉬에 연결되는 타측판으로 각각 분할되어 형성되고, 상기 타측판의 선단에는 상기 일측판의 선단을 향해 일측이 개구된 형태의 가이드가 일체로 형성되며, 상기 가이드의 내부에 상기 일측판의 선단부가 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 가이드의 내부에는 상기 일측판이 용이하게 슬라이딩하도록 로울러 베어링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가이드의 내부 기저부에는 상기 일측판의 선단부와의 접촉시 충격을 흡수하기 위한 충격흡수용 범퍼부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 가변 길이 리프 스프링 구조.