KR102453786B1 - 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링 - Google Patents

조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링 Download PDF

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Abstract

본 발명은 횡치 리프스프링을 분리하여 설치함으로써, 정비 또는 교환시 좌측 또는 우측 타이어 휠으 제거 후 바로 교환할 수 있도록 한 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링으로, 상기 횡치 리프 스프링(100)을 제1 횡치 리프 스프링(110)과 제2 횡치 리프 스프링(120)으로 이 분할하고, 이 분할된 제1 및 제2 횡치 리프 스프링(110,120)을 결합수단(200)을 이용하여 일체로 결합하여 차체 전후방향에 대해 횡방향으로 연결 설치되며, 상기 횡치 리프 스프링 결합수단(200)은 상기 분할된 제1 또는 제2 횡치 리프 스프링(100,120)의 각 끝단이 삽입되며 중간에 센터홈(201) 및 연결편(202)을 가지며, 상기 센터홈(201)을 중심으로 서로 대칭되게 설치되는 한 쌍의 제1 및 제2 고정편(210)과, 상기 센터홈(201)에 삽입되어 연결편(202)에 끼워맞춤되는 스프링분할 판(220)과, 상기 스프링분할 판(220) 좌측 또는 우측에 서브프레임(300) 일체로 형성되어 상기 분할된 제1 또는 제2 횡치 리프 스프링을 차체 프레임에 마운팅할 수 있도록 구성된다.

Description

조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링{SEPARABLE TRANSVERSE LEAF SPRING FOR IMPROVING ASSEMBLY PROPERTY}
본 발명은 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 횡치 리프스프링을 분리하여 설치함으로써, 정비 또는 교환시 좌측 또는 우측 타이어 휠으 제거 후 바로 교환할 수 있도록 한 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 차체는 휠과 연결되는 현가장치에 의해 지지된다.
상기 현가장치는 차량 주행 중 발생하는 각종 진동과 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키고, 노면 상태에 따라 차체의 전체적인 밸런스를 조정하게 된다.
또한, 선회시에는 원심력에 대항하여 운전자의 안정적인 조종성을 확보할 수 있도록 하고, 원심력에 따른 차체의 기울임 현상을 방지하게 된다.
이와 같은 현가장치에는 상기한 효과를 얻기 위해 보통 스프링 강판을 사용하는 리프 스프링(Leaf Spring)과, 코일 모양으로 둥글게 감아 만든 코일 스프링(Coil Spring)이 적용되고 있다.
이 중에서 리프 스프링은 주로 상용차량의 현가장치에 적용되는 것으로서, 그 자체가 현가장치의 일부로 구조부재의 역할을 수행하며, 차체 프레임에서 발생하는 상대적인 상하운동을 지지할 수 있도록 반력을 형성하여 외력이 차체 프레임으로 직접 전달되는 것을 방지하게 되고, 승차감을 결정하는 역할을 하게 된다.
또한, 차량용 현가장치에 적용되고 있는 리프 스프링 중에 도 1에 나타낸 바와 같이 좌, 우측 현가장치 간을 차체 전후방향에 대해 횡방향으로 연결하도록 설치되는 리프 스프링을 횡치 리프 스프링(Transverse Leaf Spring)이라 한다.
도 1은 현가장치에 적용된 횡치 리프 스프링의 장착상태를 나타내는 저면 사시도로서, 이는 현가장치(10)와 차체 프레임(20)에 횡치 리프 스프링(22)이 장착된 일례를 나타내는 것으로, 횡치 리프 스프링(22)이 좌, 우측 로 워암(21) 간에 연결되는 구조로 되어 있다.
한편, 도 2와 도 3은 도 1에 도시된 횡치 리프 스프링의 차체 마운팅 구조를 나타내는 도면으로서, 이는 횡치리프 스프링(22)을 차체 프레임(20)에 마운팅하기 위해 부쉬(bush)(23)가 사용됨을 보여주고 있다.
도시된 바와 같이, 횡치 리프 스프링(22)의 양단은 좌, 우측 현가장치(20)의 로워암(21)에 결합되고, 이러한 횡치 리프 스프링(22)을 차체 프레임(10)에 마운팅하기 위해, 종래에는 차체 프레임(10)의 마운팅 브라켓(11)과 하부 브라켓(12)을 리프 스프링(22)과의 사이에 부쉬(23)를 개재한 상태로 조립하게 된다.
즉, 상측으로 위치되는 마운팅 브라켓(11)과 그 하측의 리프 스프링(22) 사이, 그리고 하측으로 위치되는 하부브라켓(12)과 그 상측의 리프 스프링(22) 사이에 각각 부쉬(23)를 삽입하여 마운팅하며, 이러한 구조에서 하부브라켓(12)은 리프 스프링(22)을 하측에서 지지하도록 차체 프레임(10) 측에 결합되는 별도 부품이 된다.
상기와 같은 종래의 마운팅 구조에서 문제점을 도 4를 참조하여 설명하면, 도시된 바와 같이 횡치 리프 스프링(22)을 좌, 우측에서 부쉬(23)를 개재한 상태로 마운팅함에 있어서 상기 부쉬(23)는 리프 스프링(22)과 면 접촉상태로 조립된다.
이러한 면 접촉상태는 부쉬(23)와 리프 스프링(22) 간의 접촉면적을 크게 하므로, 면 접촉상태로 인해 부쉬(23)가 리프 스프링(22)을 크게 클램핑하는 형태가 된다.
이는 리프 스프링(22)의 강도, 롤 강성, 반력, 변형시 양상 및 양단의 변위 크기 등에 악영향을 미치게 되고, 결국 차량의 조종 안정성을 저해하는 요인이 된다.
무엇보다 부쉬(23)가 리프 스프링(22)을 클램핑함으로 인한 영향이 리프 스프링의 실제 길이에 비해 과다하여 리프 스프링 본연의 기능에 악영향을 주게 되고, 이에 따라 클램핑의 영향도를 줄이는 것이 필요한 실정이다.
또한, 부쉬의 클램핑으로 인해 하중 작용시 도 4에 나타낸 바와 같이 특정 부위에 응력집중이 발생하는 문제가 있고, 이에 부쉬(23)의 조기 마모가 발생하는바, 이를 해결하기 위해서는 스프링(23)의 두께 증대 및 부쉬(22)의 강도 확보가 요구된다.
또한, 상기 횡치 리프 스프링을 조립하기 위해서는 차량의 양쪽 휠타이어를 제거한 후, 상기 횡치 리프 스프링에 설치되어 있는 엔드부시, 로우부쉬를 차례로 탈거한 상태에서 좌측 또는 우측에서 스프링을 뽑는 형식으로 탈거 후 다른 제품으로 교체 또는 교환 조립을 하게 된다.
조립을 위해서는 먼저 서브프레임 센터라인에 타각(별도의 타각장치 및 공장 필요)을 해야만 하고, 또 횡치 리프스프링에 상기 서브프레임 위치(센터라인)를 양각해야 하기 때문에 별도의 조립 치구가 필요하며 재 조립시 스프링 센터링 조정이 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 방안으로, 횡치 리프스프링을 분리하여 설치함으로써, 정비 또는 교환시 좌측 또는 우측 타이어 휠으 제거 후 바로 교환할 수 있도록 한 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링을 제안하게 되었다.
1. 한국 공개특허 제10-2012-0126872호(2012.11.21 공보)
1. 한국 공개특허 제10-2016-0058460호(2016.05.25 공보)
1. 한국 공개특허 제10-2012-0125683호(2012.11.19 공보)
1. 한국 공개특허 제10-2013-0005910호(2013.01.16 공보)
본 발명의 목적은 횡치 리프스프링을 분리하여 설치함으로써, 정비 또는 교환시 좌측 또는 우측 타이어 휠 제거 후 바로 교환할 수 있도록 한 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 분리형 횡치 리프 스프링 적용함으로써, 스프링 상수는 유지하면서 인라인 조립성 및 필드 정비성을 향상시킬 수가 있도록 하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 분리형 횡치 리프 스프링 적용함으로써, 차량의 좌, 우측 타이어 휠 전체를 탈거할 필요없이 교환 및 수리가 필요한 쪽만 탈거하기 때문에 작업공정이 수월하도록 하는 데에 있다.
본 발명의 상기 목적 및 기타의 목적은 하기 설명되는 본 발명에 의해 모두 달성될 수 있다.
본 발명은 차체 프레임의 마운팅 브라켓에 지지되도록 설치되는 횡치 리프 스프링을 포함하는 차량의 현가장치용 횡치 리프 스프링장치로써,
상기 횡치 리프 스프링(100)을 제1 횡치 리프 스프링(110)과 제2 횡치 리프 스프링(120)으로 이 분할하고, 이 분할된 제1 및 제2 횡치 리프 스프링(110,120)을 결합수단(200)을 이용하여 일체로 결합하여 차체 전후방향에 대해 횡방향으로 연결 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 횡치 리프 스프링 결합수단(200)은;
상기 분리된 제1 또는 제2 횡치 리프 스프링(110,120)의 각 끝단이 삽입되며 중간에 센터홈(201) 및 연결편(202)을 가지며, 상기 센터홈(201)을 중심으로 서로 대칭되게 설치되는 한 쌍의 제1 및 제2 고정편(210); 및
상기 센터홈(201)에 삽입되어 연결편(202)에 끼워맞춤되는 스프링분할 판(220); 및
상기 분할된 제1 또는 제2 횡치 리프 스프링(110,120)을 차체 프레임에 마운팅하기 위해 부쉬(400,420) 및 서브프레임(300)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스프링분할 판(220)의 좌우측에는 서브프레임(300)이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링는 다음과 같은 효과를 얻을 수가 있다.
첫째, 분리형 횡치 리프 스프링 적용함으로써, 스프링 상수는 유지하면서 인라인 조립성 및 필드 정비성을 향상시킬 수가 있다.
둘째, 분리형 횡치 리프 스프링 적용함으로써, 차량의 좌, 우측 타이어 휠 전체를 탈거할 필요없이 교환 및 수리가 필요한 쪽만 탈거하기 때문에 작업공정이 수월하다.
셋째, 횡치 리프 스프링 교환 후, 스프링 센터 위치조정이 필요가 없이 쉽게 교환 및 수리가 가능하다.
넷째, 서브프레임 도입으로 세터라인 타각공정 삭제에 따른 비용절감을 도모할 수가 있다.
도 1은 종래 현가장치에 적용된 횡치 리프스프링의 장착상태를 나타내는 저면 사시도이다.
도 2와 도 3은 도 1에 도시된 횡치 리프스프링의 차체 마운팅 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 종래 기술에 따른 횡치 리프 스프링의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 횡치 리프스프링에 서브프레임이 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 A부 요부확대도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제1 및 제2 고정에 스프링분할 판이 끼워지는 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 횡치 리프스프링에 서브프레임이 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 A부 요부확대도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제1 및 제2 고정에 스프링분할 판이 끼워지는 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명은 차체 프레임의 마운팅 브라켓에 지지되도록 설치되는 횡치 리프 스프링(100)을 좌측 즉, 제1 횡치 리프 스프링(110)(편의상 붙임)과 우측 제2 횡치 리프 스프링(120)(편의상 붙임)으로 이 분할하고 이 분할된 제1 및 제2 횡치 리프 스프링(110,120)을 결합수단(200)을 이용하여 일체로 결합하여 차체 전후방향에 대해 횡방향으로 연결하는 것이 본 발명이 하고자하는 기술이다.(도 5참조)
더욱 상세하게는 상기 횡치 리프 스프링(100)을 2분할하여 제1 및 제2로 분할하되, 정확하게 ½ 분리하거나 혹은 좌측 제1 횡치 리프 스프링(110)을 제2 황치 리프 스프링(120) 보다 더 길게 또는 짧게하고 이에 상기 제2 횡치 리프 스프링(120)을 상기 제1 횡치 리프 스프링(110)의 길이에 맞추어서 절단하는 것이 바람직하다.
상기 횡치 리프 스프링 결합수단(200)은 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 분할된 제1 및 제2 횡치 리프 스프링(110,120)의 좌측 또는 우측의 끝단이 각각 삽입되며 중간에 센터홈(201) 및 연결편(202)을 가지고, 상기 센터홈을 중심으로 서로 대칭되게 설치되는 한 쌍의 제1 및 제2 고정편(210)과, 상기 센터홈(201)에 삽입되어 연결편에 끼워맞춤되는 스프링분할 판(220); 및 상기 스프링분할 판(220)의 좌우측에 일체로 설치되는 서브프레임(300)으로 이루어진다.
더욱 상세하게는 상기 제1 및 제2 고정편(210)은 도 7에 도시된 바와 같이, 대략 "ㄷ"형상이 서로 대칭되며 이들 사이에 간격을 두고 센터홈(201)이 형성되고, 상기 제1 및 제2 고정편(210) 사이에는 연결편(202)에 의해 일체로 형성된다.
이때, 상기 제1 및 제2 고정편(210) 사이에 설치되는 연결편(202)의 길이는 고 제1 및 제2 고정편(210)의 높이보다 낮게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 센터홈(201)을 통하여 연결편(202)에 고정되는 스프링분할 판(220)은 전체적으로 사각 또는 직사각 형상의 판이며 중앙에 상기 연결편(202)에 끼워지기 위한 장공의 끼움홈(221)이 형성되어 있다.
상기 서브프레임(300)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스프링분할 판(220)으 좌, 우측에 일체로 형성되며 대략 "П"형상으로 이루어지며, 개구된 쪽 양측에 플랜지(310)가 각각 형성되어 도시하지 않은 차체 프레임의 마운팅 브라켓에 결합수단에 의해 고정 설치된다.
이때, 상기 분리된 제1 및 제2 횡치 리프 스프링(110,120)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 양 끝단에 2개의 엔드부시(420)가 각각 설치되어 있고, 상기 서브프레임(300) 양측에는 한 쌍을 이루는 업 부시(400) 및 로우부시(410)가 각각 설치되어 있다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링을 차량에 설치하여 주행하다가 상기 제1 및 제2 횡치 리프 스프링을 정비 또는 교환하기 위해서는 먼저, 제1 또는 제2 횡치 리프 스프링(110,120)의 상태를 파악한 후, 만약 좌측 즉, 제1 횡치 리프 스프링(110)의 상태 불량이나 파손이 된 경우면, 좌측 타이어 휠만 제거한 후, 상기 제1 횡치 리프 스프링(110)에 설치되어 있는 엔드부시(420), 업 및 로우부시(400,410) 등을 차례로 탈거한 상태에서 좌측에서 스프링을 뽑아서 다른 제품으로 교체한 후 상기 탈거 역순으로 다시 조립한다.
따라서, 본 발명은 횡치 리프 스프링을 제1 및 제2 한 쌍으로 분리함으로써, 교환 및 수리 시 좌, 우측 타이어 휠 전체를 탈거할 필요없으며, 교환 및 수리가 필요한 쪽만 탈거하기 때문에 작업공정이 무척 수월하다.
본 발명은 상기한 바람직한 실시 예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 횡치 리프 스프링 110 : 제1 횡치 리프 스프링
120 : 제2 횡치 리프 스프링 200 : 횡치 리프 스프링 결합수단
201 : 센터홈 202 : 연결편
210 : 제1 및 제2 고정편 300 : 서브프레임

Claims (4)

  1. 횡치 리프 스프링을 제1 횡치 리프 스프링과 제2 횡치 리프 스프링으로 분할하여 상기 분할된 횡치 리프 스프링을 결합수단을 이용하여 일체로 결합하여 차체 전후방향에 대해 횡방향으로 연결 설치되어 차체 프레임의 마운팅 브라켓에 지지되도록 설치되는 횡치 리프 스프링에 있어서,
    상기 횡치 리프 스프링 결합수단은;
    상기 분리된 제1 또는 제2 횡치 리프 스프링의 각 끝단이 삽입되며 중간에 센터홈 및 연결편을 가지고, 상기 센터홈을 중심으로 서로 대칭되게 설치되는 한 쌍의 제1 및 제2 고정편; 및
    상기 센터홈에 삽입되어 연결편에 끼워맞춤되는 스프링분할 판; 및
    상기 분할된 제1 또는 제2 횡치 리프 스프링을 차체 프레임에 마운팅하기 위해 부쉬 및 서브프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스프링분할 판의 좌우측에 서브프레임이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 조립성 향상을 위한 분리형 횡치 리프 스프링.
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