KR100667428B1

KR100667428B1 - 대형 버스의 리어서스펜션 구조

Info

Publication number: KR100667428B1
Application number: KR1020050100118A
Authority: KR
Inventors: 이경섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2007-01-10
Also published as: DE102005056918A1; US7530585B2; US20070090620A1; DE102005056918B4

Abstract

본 발명은 대형 버스의 리어서스펜션 구조에 관한 것으로, 범프스토퍼(17)와 에어스프링(7)의 내구성이 크게 향상됨으로써 승차감 및 핸들링 성능이 대폭 증대되고, 에어스프링(7)의 공기 유출입 양이 크게 증대됨으로써 안정된 핸들링 성능의 확보를 통해 주행 안정성도 대폭 좋아지게 되며, 리어액슬의 횡방향 강성을 이룩함과 더불어 차량의 편향 주행을 예방할 수 있도록 된 것이다.

Description

대형 버스의 리어서스펜션 구조{Rear suspension structure of large sized bus}

도 1은 본 발명에 따른 리어서스펜션의 사시도,

도 2는 도 1의 리어서스펜션을 구성하는 에어스프링의 단면도,

도 3은 도 1의 범프스토퍼를 설명하기 위한 측면도,

도 4는 도 2에 대응하는 종래 기술의 에어스프링의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 리어서스펜션에서 로워레디어스로드의 설치구조를 설명하기 위한 측면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 리어바디사이드프레임 3 - 리어액슬하우징

5 - 리어액슬서포트빔 7 - 에어스프링

9 - 리어센터크로스멤버 11 - 리어엔드어퍼크로스멤버

17 - 범프스토퍼 19 - 레벨링밸브

23 - 로워레디어스로드 23a,23b - 부시파이프

27 - 리어엔드로워크로스멤버 71 - 에어챔버

73 - 피스톤

본 발명은 대형 버스에 사용하는 리어서스펜션 구조에 관한 기술이다.

일반적으로, 대형 버스의 리어서스펜션은 차량의 중량을 충분히 지지하고 동시에 좋은 승차감을 발휘하도록 하는 것이 중요한 기능 중 하나인 바, 이를 위해 공기의 압축 탄성을 이용하는 에어스프링이 장착된다.

또한, 상기 리어서스펜션은, 하중에 따라 차량의 높이가 변화되면 상기 에어스프링으로 압축공기를 공급하거나 에어스프링내의 압축공기를 외부로 배출하여 차고를 일정하게 유지시키도록 하는 레벨링밸브와, 리어액슬과 차량의 바디를 연결하도록 설치되어 차량의 전후방향으로 작용하는 힘에 대해 상기 리어액슬을 지지하는 어퍼레디어스로드 및 로워레디어스로드를 함께 포함하여 구성된다.

따라서, 에어스프링과 레벨링밸브와 어퍼레디어스로드 및 로워레디어스로드를 포함하여 구성되는 대형 버스의 리어서스펜션은, 노면에 의해 발생된 진동과 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키고, 우수한 핸들링 성능을 발휘할 수 있도록 하여 주행 안정성을 향상시키는 데에 큰 기여를 하게 된다.

본 발명은, 에어스프링의 구조를 개선하여 에어스프링의 내구성을 더욱 증대시킬 수 있도록 하고, 레벨링밸브의 설치위치 변경을 통해 에어스프링의 공기 유출입 양을 증대시킴으로써 더욱 향상된 승차감 및 안정된 핸들링 성능을 확보할 수 있도록 하는 대형 버스의 리어서스펜션 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 로워레디어스로드의 형상 및 설치구조의 개선 을 통해 리어액슬의 횡방향 강성을 증대시킬 수 있도록 함은 물론, 상기 리어액슬의 틀어짐 교정작업을 편리하게 수행할 수 있도록 하여 차량의 편향 주행을 예방함과 더불어 주행 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리어서스펜션은, 리어바디사이드프레임을 가로지르도록 설치된 리어센터크로스멤버 및 리어엔드어퍼크로스멤버에 어퍼플레이트를 매개로 고정 설치되는 에어챔버, 이 에어챔버의 하측을 밀폐시키면서 리어액슬서포트빔의 각 끝단상에 로워플레이트를 매개로 고정 설치되는 피스톤으로 구성된 에어스프링과; 리어액슬하우징에서 수직 상방으로 이격되어 리어바디사이드프레임에 고정 설치되는 한 쌍의 범프스토퍼와; 상기 리어액슬하우징을 기준으로 차체의 전후방향으로 위치한 두 개의 좌측 후륜 에어스프링의 중심을 연결한 중심축 및 두 개의 우측 후륜에어스프링의 중심을 연결한 중심축상에 각각 위치하도록 설치되는 레벨링밸브와; 일단은 수직방향으로 관통한 부시파이프에 의해 상기 리어액슬서포트빔으로 결합되고 타단은 수평방향으로 관통한 부시파이프 및 멤버브라켓트를 매개로 리어엔드로워크로스멤버쪽으로 결합되는 로워레디어스로드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 대형 버스의 리어서스펜션을 설명하기 위한 사시도이다.

본 발명에 따른 대형 버스의 리어서스펜션은 도시된 바와 같이, 리어바디사 이드프레임(1)을 차폭방향으로 가로지르면서 설치된 리어액슬하우징(3)의 양단에는 활모양으로 굴곡 형성된 리어액슬서포트빔(5)의 중간부위가 결합되어 각각 설치되어 있다.

그리고, 상기 리어액슬서포트빔(5)의 끝단부상에는 4개의 에어스프링(7)이 각각 고정 설치되는데, 그 중 리어액슬하우징(3)을 기준으로 차체의 전방쪽으로 위치한 2개의 좌우측 에어스프링(7)은 그 상단이 리어센터크로스멤버(9)에 고정 설치되고, 차체의 후방쪽으로 위치한 나머지 2개의 좌우측 에어스프링(7)은 그 상단이 리어엔드어퍼크로스멤버(11)에 고정 설치된다.

상기 에어스프링(7)의 측부에는 각각 쇽업소버(13)가 설치되는데, 상기 쇽업소버(13)의 상하단은 상기 4개의 에어스프링(7)과 마찬가지로 리어센터크로스멤버(9)와 리어엔드어퍼크로스멤버(11) 및 리어액슬서포트빔(5)에 고정되도록 설치된다.

한편, 상기 에어스프링(7)은 도 2에 도시된 바와 같이 벨로우즈 형태의 에어챔버(71)와, 상기 에어챔버(71)를 수축 작용시키는 피스톤(73)으로 구성된다.

여기서, 상기 에어챔버(71)중 리어액슬하우징(3)을 기준으로 차체의 전방쪽으로 위치한 2개의 좌우측 에어챔버(71)는 그 상단이 어퍼플레이트(71a)를 매개로 리어센터크로스멤버(9)에 고정 설치되고, 차체의 후방쪽으로 위치한 나머지 2개의 좌우측 에어챔버(71)는 그 상단이 어퍼플레이트(71a)를 매개로 리어엔드어퍼크로스멤버(11)에 고정 설치된다.

그리고, 상기 피스톤(73)은 그 상단이 상기 에어챔버(71)의 하측을 밀폐시키 도록 중첩되며 반대편의 하단은 상기 리어액슬서포트빔(5)상에 로워플레이트(73a)를 매개로 고정 설치된다.

또한, 상기 리어액슬하우징(3)에서 수직 상방으로 만나는 리어바디사이드프레임(1)에는 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이 스토퍼브라켓트(15)의 상부측이 고정 결합되고, 상기 스토퍼브라켓트(15)의 밑면에는 범프스토퍼(17)가 가류 접착되어 결합된다.

여기서, 상기 범프스토퍼(17)는 외력이 작용하지 않는 상태일 때 그 하단이 상기 리어액슬하우징(3)과 직접 접촉하도록 설치된 것이 아니라 수직 상방으로 소정 거리만큼 이격되어 설치된 구조이다.

이때, 상기 리어액슬하우징(3)에서 상기 범프스토퍼(17)사이의 간격(L1)은 도 3과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 에어챔버(71)의 내측 상단에서 상기 피스톤(73)의 상단사이의 간격(L2)보다 작은 치수를 갖도록 설치된다.

한편, 본 발명에 따른 범프스토퍼(17)는 전술한 바와 같이 에어스프링(7)으로부터 분리되어 스토퍼브라켓트(15)를 매개로 리어바디사이드프레임(1)에 설치되는 구조이지만, 공지된 기술의 스토퍼브라켓트(170)는 도 4에 도시된 바와 같이 에어스프링(7)을 구성하는 에어챔버(71)의 내부 상단에서 피스톤(73)과 마주 대하도록 볼트 체결되는 구조이다.

따라서, 공지된 기술의 리어서스펜션은 진동과 충격의 흡수가 1차적으로 에어스프링(7)의 공기 압축 탄성에 의해 이루어지고 2차적으로 범프스토퍼(170)에 의해 이루어지지만, 본 발명에 따른 리어서스펜션은 범프스토퍼(17)의 1차 작용이 먼 저 진행되고 그 후에 에어스프링(7)에 의한 공기 압축 탄성 작용이 진행된다.

또한, 대형 버스의 리어서스펜션은 도 1에 도시된 바와 같이 하중에 따라 차량의 높이가 변화될 때 상기 에어스프링(7)으로 압축공기를 공급하거나 에어스프링(7)내의 압축공기를 외부로 배출하여 차고를 일정하게 유지시키는 레벨링밸브(19)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 레벨링밸브(19)는 본 발명의 구조에 따라 상기 리어액슬하우징(3)을 기준으로 차체의 전후방향으로 위치한 두 개의 좌측 후륜 에어스프링(7)의 중심을 연결한 중심축(C1) 및 두 개의 우측 후륜에어스프링(7)의 중심을 연결한 중심축(C2)상에 각각 위치하도록 설치된다.

그리고, 대형 버스의 리어서스펜션은 도 1에 도시된 바와 같이 리어액슬하우징(3)과 차량의 바디를 연결하도록 설치되어 차량의 전후방향으로 작용하는 힘에 대해 상기 리어액슬하우징(3)을 지지하는 어퍼레디어스로드(21) 및 로워레디어스로드(23)를 함께 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 어퍼레디어스로드(21)는 그 일단부에 결합된 부시파이프(도시않됨)가 하우징브라켓트(25)와 결합되는데, 상기 하우징브라켓트(25)는 상기 리어액슬하우징(3)의 중간 상단부에 고정 결합된다.

그리고, 상기 어퍼레디어스로드(21)의 타단부에 결합된 부시파이프(도시않됨)는 상기 리어앤드어퍼크로스멤버(11)에 결합된 브라켓트(도시않됨)와 결합된다.

따라서, 상기 어퍼레디어스로드(21)는 리어액슬하우징(3)과 차량의 바디를 연결하도록 설치된다.

또한, 상기로워레디어스로드(23)는 도 1과 도 5에 도시된 바와 같이 일단은 수직방향으로 관통한 부시파이프(23a)에 의해 상기 리어액슬서포트빔(5)으로 결합되어 설치되고, 타단은 수평방향으로 관통한 부시파이프(23b) 및 멤버브라켓트(25)를 매개로 리어엔드로워크로스멤버(27)쪽으로 결합되어 설치된다.

따라서, 상기 로워레디어스로드(23)도 어퍼레디어스로드(21)와 함께 리어액슬하우징(3)과 차량의 바디를 연결하도록 설치된다.

한편, 상기 리어엔드로워크로스멤버(27)는 상기 리어엔드어퍼크로스멤버(11)의 하측에는 평행하게 설치되어 있는 차량 바디의 구조물이다.

그리고, 도 5에 도시된 미설명 부호 B는 볼트이고, 미설명 부호 N은 너트이다.

또한, 상기 로워레디어스로드(23)는 전체길이(L3)를 가변시킬 수 있는 구성으로 설치되는데, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 멤버브라켓트(25)와 상기 부시파이프(23b)사이로 개재되는 심(29)의 두께만큼 전체길이(L3)를 가변시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 로워레디어스로드(23)는 전체길이(L3)는 심(29)과 마주 대하는 멤버브라켓트(25)의 끝단에서 리어액슬서포트빔(5)과 부시파이프(23a)의 결합면까지의 길이를 일컫는다.

이하, 본 발명에 따른 리어서스펜션의 작용 및 효과에 대해 설명하기로 한다.

주행 중 노면으로부터 진동과 충격이 전달되어 오면 먼저 범프스토퍼(17)가 리어액슬서포트빔(5)과 접촉하면서 이를 흡수하게 되고, 계속해서 에어스프링(7)에 의한 공기 압축 탄성 작용에 의해 진동과 충격을 흡수하게 된다.

이때, 상기 범프스토퍼(17)는 리어액슬서포트빔(5)과의 사이간격(L1)이 협소한 간격을 유지하도록 설치되어 있음으로 인해, 상기 리어액슬서포트빔(5)과의 접촉시 리어액슬서포트빔(5)으로부터는 작은 충격력을 전달받게 되고, 이로 인해 변형 또한 적게 발생하게 된다.

이 결과, 상기 범프스토퍼(17)는 손상이 최소화됨으로써 내구성의 증대 및 사용 수명이 연장되는 잇점이 있게 된다.

또한, 본 발명은 범프스토퍼(17)가 에어스프링(7)의 외부에 장착된 구조이므로, 범프스토퍼(17)의 손상 정도를 육안으로 쉽게 파악할 수 있으며, 손상이 심한 경우에는 에어스프링(7)에 상관없이 손상된 범프스토퍼(17)만을 편리하게 교체할 수 있는 장점이 있게 된다.

도 4에 도시된 공지 기술은 에어스프링(7)을 구성하는 에어챔버(71)내에 범프스토퍼(170)가 존재하는 구성이므로, 범프스토퍼(170)의 파손정도를 육안으로 파악할 수 없을 뿐만 아니라, 파손된 범프스토퍼(170)의 교체시에도 에어스프링(7)의 분해해야만 교체작업이 가능한 구조이다.

이에 따라, 본 발명의 기술은 공지의 기술에 비해 범프스토퍼(17) 및 에어스프링(7)의 내구성을 증진시키는 데에 큰 장점이 있는 구조라 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의해 범프스토퍼(17)의 손상이 적게 되면 노면에 의해 발생된 진동과 충격의 흡수능력이 우수해 지므로 차량은 향상된 승차감 및 우수한 핸들 링 성능을 발휘할 수 있게 되고, 더불어 주행 안정성도 크게 좋아지는 잇점이 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따라 레벨링밸브(19)가 차체의 전후방향으로 배치된 에어스프링(7)의 중심축(C1,C2)상에 각각 위치하도록 설치되면, 상기 에어스프링(7)의 공기 유출입 양이 크게 증대되므로 차량은 더욱 향상된 승차감 및 안정된 핸들링 성능을 확보할 수 있게 되고, 주행 안정성도 크게 좋아지는 잇점이 있게 된다.

그리고, 로워레디어스로드(23)의 일단이 리어액슬서포트빔(5)과 결합될 때 수직 방향으로 관통된 부시파이프(23a)를 통해 결합이 이루어지면, 부시의 양면쪽은 차체의 상하방향을 향하는 상태이고 그 둘레면은 수평상태를 유지하게 됨으로써, 리어액슬의 횡방향 강성을 크게 증대시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 로워레디어스로드(23)는 멤버브라켓트(25)와 부시파이프(23b)사이로 개재되는 심(29)의 두께만큼 전체길이(L3)를 가변시킬 수 있는 구조이므로, 만약 리어액슬의 좌측이나 또는 우측이 상대측에 대해 차체의 전후방향으로 틀어진 상태를 유지하고 있다면, 심(29)을 통한 리어액슬의 이동을 통해 틀어진 상태의 교정작업을 편리하게 수행할 수 있게 된다.

따라서, 차량은 리어액슬의 교정작업을 통해 편향 주행이 발생하지 않게 되므로 주행 안정성이 크게 향상되는 잇점을 갖출 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 범프스토퍼와 에어스프링의 내구성이 크게 향상됨으로써 승차감 및 핸들링 성능이 대폭 증대되고, 에어스프링의 공 기 유출입 양이 크게 증대됨으로써 안정된 핸들링 성능의 확보를 통해 주행 안정성도 대폭 좋아지게 되며, 리어액슬의 횡방향 강성을 이룩함과 더불어 차량의 편향 주행을 예방할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

리어바디사이드프레임을 가로지르도록 설치된 리어센터크로스멤버 및 리어엔드어퍼크로스멤버에 어퍼플레이트를 매개로 고정 설치되는 에어챔버, 이 에어챔버의 하측을 밀폐시키면서 리어액슬서포트빔의 각 끝단상에 로워플레이트를 매개로 고정 설치되는 피스톤으로 구성된 에어스프링과;

리어액슬하우징에서 수직 상방으로 이격되어 리어바디사이드프레임에 고정 설치되는 한 쌍의 범프스토퍼와;

상기 리어액슬하우징을 기준으로 차체의 전후방향으로 위치한 두 개의 좌측 후륜 에어스프링의 중심을 연결한 중심축 및 두 개의 우측 후륜에어스프링의 중심을 연결한 중심축상에 각각 위치하도록 설치되는 레벨링밸브와;

일단은 수직방향으로 관통한 부시파이프에 의해 상기 리어액슬서포트빔으로 결합되고 타단은 수평방향으로 관통한 부시파이프 및 멤버브라켓트를 매개로 리어엔드로워크로스멤버쪽으로 결합되는 로워레디어스로드;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대형 버스의 리어서스펜션 구조.
제 1항에 있어서, 상기 범프스토퍼는 스토퍼브라켓트()의 밑면과 가류 접착되어 결합되고, 상기 스토퍼브라켓트는 그 상단측이 상기 리어바디사이드프레임에 고정 결합되어 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 버스의 리어서스펜션 구조.
제 2항에 있어서, 상기 리어액슬하우징에서 상기 범프스토퍼사이의 간격은 상기 에어챔버의 내측 상단에서 상기 피스톤의 상단사이의 간격보다 작은 치수를 갖도록 설치된 것을 특징으로 하는 대형 버스의 리어서스펜션 구조.
제 1항에 있어서, 상기 로워레디어스로드는 상기 멤버브라켓트와 상기 부시파이프사이로 개재되는 심의 두께만큼 전체길이가 가변될 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 버스의 리어서스펜션 구조.