KR100883251B1

KR100883251B1 - 상용차량의 리프스프링 조립체

Info

Publication number: KR100883251B1
Application number: KR1020070129314A
Authority: KR
Inventors: 김병배
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-02-10

Abstract

본 발명은 상용 차량의 리프스프링에 가해지는 하중을 안정적으로 지지 분산하여 상기한 리프스프링에서의 균열 발생에 의한 파손을 방지하여 리프스프링의 내구성 향상과 차량 승차감 향상을 도모할 수 있도록 상용차량의 양측 길이 방향을 따라 구비된 프레임 하측에 고정 설치되며 리프스프링의 단부가 연결 설치되는 제1 마운팅부, 상기 제1 마운팅부의 후방으로 이격되어 프레임 하측으로 연장 형성된 제2 마운팅부를 포함하는 제1 브라켓부; 및

상기 제2 마운팅부에 일단이 볼트에 의해 연결 설치되어 하측으로 연장 형성되고, 타단은 리프스프링의 하측과 이격되어 상기한 리프스프링과 면접촉되는 제2 브라켓부가 구비되되, 제1,2 브라켓부를 경유하여 전달된 하중이 리프스프링에 분산 지지 되는 상용차량의 리프스프링 조립체를 제공하는 것을 특징으로 한다.

리프스프링, 제1,2 브라켓, 하중

Description

상용차량의 리프스프링 조립체{Leaf Spring Assembly for vehicle}

본 발명은 상용차량의 리프스프링에 가해지는 하중이 집중되는 것을 방지하여 상기한 리프스프링의 내구력을 향상시킴과 동시에 사용차량의 횡 방향 하중에 대한 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 상용차량의 리프스프링 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스테빌라이저 등으로 구성된다.

상기 섀시스프링은 차체와 바퀴사이에 설치되어 자동차가 주행할 때에 노면에서 받는 충격과 바퀴의 진동을 흡수하여 차체에 전달하지 않기 위해 장착되는 것으로서, 금속제의 리프스프링(leaf spring)이나 코일 스프링 혹은 토오션 바아 스프링이 사용되고, 이외에도 고무 스프링이나 공기 스프링 등도 사용되고 있다.

그리고 상기 리프스프링은 스프링 판을 활모양으로 약간 굽히고 여러 장을 겹쳐서 만든 것으로서, 스프링 자체의 강성에 의해 차축을 정위치에 지지할 수 있으므로 구조가 간단하고, 판간의 마찰로 인해 진동을 억제하는 제어작용을 하며, 내구성이 큰 잇점이 있어 화물 차량 또는 다량의 하중이 부과되는 상용차량에 주로 사용되고 있다.

첨부된 도 1을 참조하여 종래의 리프스프링의 구성을 살펴본다.

첨부된 도 1을 참조하면, 프레임(2)에 브라켓(3)이 설치되고, 상기한 브라켓(3)에 리프스프링(4)에 구비된 제1 리프스프링(4a)의 단부가 권취 형성되어 연결 설치되며, 상기한 제1 리프스프링(4a)의 하측에 각각 이격되어 제2,3 리프스프링(4b,4c)이 클립(5)을 매개로 연결 설치된 상태로 구성되었다.

상기와 같이 구성된 종래의 리프스프링은 주로 상용 차량에 설치되어 사용되는데, 최근에 출시되는 상용 차량의 리프스프링은 승차감 향상을 위해 스팬(Span)이 길어지는 추세이다. 상기와 같이 스팬의 길이가 길어지면서 승차감은 향상되었으나 롤(Roll) 특성이나 횡 특성 등이 나빠져서 스테빌라이져를 장착하여 이를 보완하고 있다.

이와 같이 사용되는 종래의 리프스프링(4)은 다량의 짐을 적재한 상태에서 주행이 이루어지면서 제1 리프스프링(4a)과 브라켓(3)이 연결 설치된 부위에 크랙이 발생되었다. 상기한 제1 리프스프링(4a)에 크랙이 발생되는 이유는 리프스프링(4)에 작용하는 대부분의 하중을 상기한 제1 리프스프링(4a)이 지지하고 나머지 제2,3 리프스프링(4b,4c)은 단순히 이격되어 하중 상태에 따러 일시적으로 면접촉되었다가 이격되어 상용차량 주행시 롤 발생에 의한 하중 지지 분산 기능이 없어 이에 대한 시급한 대책을 필요로 했다.

본 발명의 목적은 상용차량에 설치된 리프스프링의 구조적인 강성과 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 상용차량의 리프스프링 조립체를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 상용차량의 리프스프링 조립체는 상용차량의 양측 길이 방향을 따라 구비된 프레임 하측에 고정 설치되며 리프스프링의 단부가 연결 설치되는 제1 마운팅부, 상기 제1 마운팅부의 후방으로 이격되어 프레임 하측으로 연장 형성된 제2 마운팅부를 포함하는 제1 브라켓부; 및

상기 제2 마운팅부에 일단이 볼트에 의해 연결 설치되어 하측으로 연장 형성되고, 타단은 리프스프링의 하측과 이격되어 상기한 리프스프링과 면접촉되는 제2 브라켓부가 구비되되,

제1,2 브라켓부를 경유하여 전달된 하중이 리프스프링에 분산 지지 되도록 구성된다.

본 발명에 의한 제2 브라켓부는 제2 마운팅부에 일단이 연결되어 하측 방향으로 라운드지게 연장 형성된 절곡 플레이트와, 상기 절곡 플레이트의 하측 단부에 양단이 연결되어 리프스프링의 하측으로 연장 형성된 수평 플레이트를 포함하여 구성된다.

상기 제2 브라켓부에는 수평 플레이트의 내측 상부에 리프스프링이 위치하되,

상기한 리프스프링의 하측면과 수평 플레이트의 내측 상부 사이에 리프스프링의 과도한 처짐을 방지하도록 설치된 스토퍼 부재와,

상기한 절곡 플레이트의 내측면 양측에 각각 설치되어 리프스프링의 상, 하 운동을 가이드 하고 절곡 플레이트와의 간섭을 방지하는 가이드 플레이트를 포함하여 구성된다.

상기 스토퍼 부재와 가이드 플레이트는 탄성 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기한 탄성 재질은 고무, 우레탄 등 탄성 복원력을 갖는 재질은 모두 사용가능하다.

상기 제2 브라켓부와 제2 마운팅부의 연결 부위에 삽입 설치된 볼트에는 상기한 제2 마운팅부와 제2 브라켓부와의 직접적인 마찰 및 하중 부과시 완충을 위해 상기한 제2 브라켓부와 제2 마운팅부 사이에 부쉬가 설치되도록 구성된다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 상용차량의 리프스프링 조립체의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 2는 본 발명에 의한 상용차량의 리프스프링 조립체를 도시한 도면이다.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 리프스프링 조립체는 상용차량의 양측 길이 방향을 따라 구비된 프레임(2) 하측에 고정 설치되며 리프스프링(300)의 단부가 연결 설치되는 제1 마운팅부(110)와, 상기 제1 마운팅부(110)의 후방으로 이격되어 프레임(2) 하측으로 연장 형성된 제2 마운팅부(120)를 포함하는 제1 브라 켓부(100); 및

상기 제2 마운팅부(120)에 일단이 볼트(10)에 의해 연결 설치되어 하측으로 연장 형성되고, 타단은 리프스프링(300)의 하측과 이격되어 상기한 리프스프링(300)과 면접촉되는 제2 브라켓부(200)가 구비되되,

제1,2 브라켓부(100,200)를 경유하여 전달된 하중이 리프스프링(300)에 분산 지지 되도록 구성된다.

본 발명에 의한 제2 브라켓부(200)는 제2 마운팅부(120)에 일단이 연결되어 하측 방향으로 라운드지게 연장 형성된 절곡 플레이트(210)와, 상기 절곡 플레이트(210)의 하측 단부에 양단이 연결되어 리프스프링(300)의 하측으로 연장 형성된 수평 플레이트(220)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 제2 브라켓부(200)에는 수평 플레이트(220)의 내측 상부에 리프스프링(300)이 위치하되,

상기한 리프스프링(300)의 하측면과 수평 플레이트(220)의 내측 상부 사이에 리프스프링(300)의 과도한 처짐을 방지하도록 설치된 스토퍼 부재(230)와,

상기한 절곡 플레이트(210)의 내측면 양측에 각각 설치되어 리프스프링(300)의 상, 하 운동을 가이드 하고 절곡 플레이트(210)와의 간섭을 방지하는 가이드 플레이트(240)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 스토퍼 부재(230)와 가이드 플레이트(240)는 탄성 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기한 탄성 재질은 고무, 우레탄 등 탄성 복원력을 갖는 재질은 모두 사용가능하다.

본 발명에 의한 제2 브라켓부(200)와 제2 마운팅부(120)의 연결 부위에 삽입 설치된 볼트(10)에는 상기한 제2 마운팅부(120)와 제2 브라켓부(200)와의 직접적인 마찰 및 하중 부과시 완충을 위해 상기한 제2 브라켓부(200)와 제2 마운팅부(120) 사이에 부쉬(20)가 설치되도록 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 상용차량의 리프스프링 조립체의 작동 상태를 설명한다.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 리프스프링 조립체는 일단이 제1 브라켓부(100)에 설치되어 제2 브라켓부(200)을 경유하여 연장 설치된다. 상기한 리프스프링(300)은 제2 브라켓부(200)의 내측 상단에 위치한 제1 리프스프링(310)이 제1 브라켓부(100)의 제1 마운팅부(110)에 권취되어 설치된다. 상기한 제1 리프스프링(310)의 하측으로는 제2 리프스프링(320)이 제1 리프스프링(310)과 이격되어 설치되고, 상기한 제2 리프스프링(320)의 하측으로 제3 리프스프링(330)이 이격되어 설치된다.

이와 같은 상태에서 상용 차량의 짐칸에 다량의 짐이 적재되고 차량 주행이 이루어지면서 짐칸에 의해 중력 방향으로 작용하는 하중 또는 지면의 걸림턱과 같이 돌출된 구조물을 상기한 상용차량이 주행할 때 리프스프링(300)이 밴딩(Bending)되면서 충격을 흡수하게 된다.

예를 들어 짐칸에 적재된 다량의 짐에 의해 중력 방향으로 작용하는 하중은 프레임(2)을 통해 제1 브라켓부(100)로 전달된다. 상기한 제1 브라켓부(100)으로 전달된 하중은 제1 마운팅부(110)에 연결 설치된 제1 리프스프링(310)으로 전달되 고 상기한 제1 리프스프링(310)은 하측으로 이동되면서 제2,3 리프스프링(320,330)에 각각 하중 전달이 분산되어 이루어지게 된다.

이때, 제2 브라켓부(200)에 설치된 스토퍼 부재(230)에 의해 리프스프링(300)의 과도한 처짐이 방지되고, 제1,2,3 리프스프링(310,320,330)이 상호간에 면접촉이 이루어지면서 가해진 하중을 흡수하게 된다. 상기한 제1,2,3 리프스프링(310,320,330)이 상, 하 방향으로 작동 되면서 가이드 플레이트(240)에 의해 상, 하 방향으로의 거동이 가이드 되어 제2 브라켓부(200)의 절곡 브라켓트(210)의 내측면과 직접적인 접촉을 방지하게 된다.

따라서, 상, 하 방향으로의 리프스프링(300) 거동에 따른 하중 지지 분산이 안정적으로 이루어지게 된다.

본 발명에 의한 리프스프링 조립체가 설치된 상태에서 상용차량의 전, 후 방향으로 롤이 발생될 경우를 설명한다.

다량의 짐이 짐칸에 적재된 상용 차량의 전, 후 방향으로 롤(Roll)이 발생되면, 제1 브라켓부(100)로 하중이 전달되고, 상기한 제1 브라켓부(100)에 전달된 하중은 제1 마운팅부(110)에 연결 설치된 제1 리프스프링(310)으로 전달됨과 동시에 제2 마운팅부(120)와 연결된 제2 브라켓부(200)를 통해 하중이 분산된다.

상기한 제1 리프스프링(310)에 가해진 하중에 의해 하측으로 이동되면서 제2,3 리프스프링(320,330)에 각각 하중이 분산되어 전달된다.

상기한 제2 브라켓(200)에 설치된 부쉬(20)는 제1 브라켓(100)을 통해 제2 브라켓(200)으로 전달되는 하중을 완충시키게 되고, 위와 같이 리프스프링(300)에 의해 전달된 하중이 감소된다. 롤 발생시에도 가이드 플레이트(240)에 의해 리프스프링(300)의 안정적인 거동이 이루어지게 되며, 상용 차량에 탑승한 운전자에게 가해지는 충격을 최소화 시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 상용차량의 리프스프링 조립체는 상용 차량에 설치된 리프스프링의 구조적인 강성을 향상시켜 상기한 리프스프링의 수명을 연장하고, 차량 승차감을 향상시켜 운전자 및 탑승객의 차량 만족도가 향상되고, 조정 안정성이 향상 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래의 리프스프링 조립체를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 상용차량의 리프스프링 조립체를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

2 : 프레임 10 : 볼트

100 : 제1 브라켓부 110 : 제1 마운팅부

120 : 제2 마운팅부 200 : 제2 브라켓부

210 : 절곡 플레이트 220 : 수평 플레이트

230 : 스토퍼 부재 240 : 가이드 플레이트

300 : 리프스프링

Claims

상용차량의 양측 길이 방향을 따라 구비된 프레임 하측에 고정 설치되며 리프스프링의 단부가 연결 설치되는 제1 마운팅부, 상기 제1 마운팅부의 후방으로 이격되어 프레임 하측가으로 연장 형성된 제2 마운팅부를 포함하는 제1 브라켓부; 및

상기 제2 마운팅부에 일단이 볼트에 의해 연결 설치되어 하측으로 연장 형성되고, 타단은 리프스프링의 하측과 이격되어 상기한 리프스프링과 면접촉되는 제2 브라켓부가 구비되되,

제1,2 브라켓부를 경유하여 전달된 하중이 리프스프링에 분산 지지 되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 리프스프링 조립체.
제1 항에 있어서,

상기 제2 브라켓부는 제2 마운팅부에 일단이 연결되어 하측 방향으로 라운드지게 연장 형성된 절곡 플레이트, 상기 절곡 플레이트의 하측 단부에 양단이 연결되어 리프스프링의 하측으로 연장 형성된 수평 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 리프스프링 조립체.
제2 항에 있어서,

상기 제2 브라켓부에는 수평 플레이트의 내측 상부에 리프스프링이 위치하되,

상기한 리프스프링의 하측면과 수평 플레이트의 내측 상부 사이에 리프스프링의 과도한 처짐을 방지하도록 설치된 스토퍼 부재,

상기한 절곡 플레이트의 내측면 양측에 각각 설치되어 리프스프링의 상, 하 운동을 가이드 하고 절곡 플레이트와의 간섭을 방지하는 가이드 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 리프스프링 조립체.
제3 항에 있어서,

상기 스토퍼 부재와 가이드 플레이트는 탄성 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 상용차량의 리프스프링 조립체.
제1 항에 있어서,

상기 제2 브라켓부와 제2 마운팅부의 연결 부위에 삽입 설치된 볼트에는 상기한 제2 마운팅부와 제2 브라켓부와의 직접적인 마찰 및 하중 부과시 완충을 위해 상기한 제2 브라켓부와 제2 마운팅부 사이에 부쉬가 설치되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 리프스프링 조립체.