KR102474609B1

KR102474609B1 - 자동차 현가장치용 스프링 패드 및 그것을 포함하는 현가장치

Info

Publication number: KR102474609B1
Application number: KR1020170106829A
Authority: KR
Inventors: 김정호; 김종원; 박가람
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2022-12-06
Also published as: KR20190021718A

Abstract

본 발명은 차축과 차체 사이에 장착되는 쇽 업소버(Shock absorber)에 장착되는 코일 스프링, 상기 쇽 업소버의 실린더에 설치되는 어퍼 시트 및 로워 시트, 상기 어퍼 시트 및 로워 시트 사이에 설치되는 코일 스프링 및 상기 로워 시트와 상기 코일 스프링 간에 구비되는 스프링 패드를 포함하고, 상기 스프링 패드의 일 부분엔 상기 코일 스프링과의 이격을 방지하기 위한 주름부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 현가장치로서, 본 발명에 의하면, 자동차 현가장치의 시트와 코일 스프링 간에 개재되는 스프링 패드의 손상을 방지할 수 있다.

Description

자동차 현가장치용 스프링 패드 및 그것을 포함하는 현가장치{SPRING PAD FOR SUSPENSION SYSTEM OF VEHICLE AND SUSPENSION SYSTEM COMPRISING THIS}

본 발명은 자동차의 노면 충격 전달을 억제하기 위한 현가장치에 적용되는 스프링 패드와 이를 포함하는 현가장치에 관한 것이다.

자동차 현가장치는 차축과 프레임을 연결하고, 차량의 중량을 지지하면서 주행 중 노면으로부터 받는 진동과 충격을 흡수하여 승차감과 선회 안전성을 향상시키는 장치이다.

이러한 자동차 현가장치는 독립식 현가장치와 일체차축식 현가장치 및 전자제어 현가장치 그리고 공기스프링 현가장치로 구분될 수 있으며, 이 중 독립식 현가장치의 하나인 맥퍼슨 스트럿 현가장치의 경우, 간결하고 콤팩트한 구조와 가격이 저렴한 장점으로 인해 가장 많이 사용되고 있다.

맥퍼슨 스트럿 현가장치는 차축과 차체 사이에 장착되는 쇽 업소버(Shock absorber)와, 쇽 업소버에 장착되어 충격완화 작용을 하는 코일 스프링을 포함하여 구성된다.

보다 구체적으로는, 쇽 업소버(Shock absorber) 실린더에 로워 시트와 어퍼 시트가 상호 이격되게 설치되고, 로워 시트와 어퍼 시트 사이에 코일 스프링이 설치되며, 코일 스프링과 로워 시트 사이, 코일 스프링과 어퍼 시트 사이에 각각 스프링 패드가 설치된 것으로 이루어져 있다.

도 1은 이러한 맥퍼슨 스트럿 현가장치의 일부를 도시한 것으로서, 도 1과 같이 코일 스프링(1)과 로워 시트(3) 사이에 스프링 패드(2)가 설치되어 코일 스프링(1)과 로워 시트(3)가 직접적으로 접촉하는 것을 방지함으로써 충격을 흡수하고, 코일 스프링(1)의 안착성을 확보하며, 로워 시트(3)와 코일 스프링(1) 간에 이물질이 투입되는 것을 방지한다.

그리고, 코일 스프링(1)에 부가되는 스프링 튜브(4)는 코일 스프링(1)의 도장이 손상되는 것을 방지하기 위해 코일에 씌워진다.

스프링 패드(2)는 로워 시트(3) 전체에 안착되지 않고, 도 2와 같이 평면상 0.65권(捲)에 해당하는 지점까지 로워 시트(3)에 안착된다.

그런데, 코일 스프링(1)이 거동함에 따라서 0.5권에서 0.65권 사이 부분에 코일 스프링(1)의 하중이 집중하게 된다.

그러할 경우, 스프링 패드(2)의 영구 변형이 발생하게 되고, 그에 따라 도 3과 같이 코일 스프링(1)과 스프링 패드(2) 간에 간극이 발생하게 되므로 스프링 패드(2)의 내구성에 문제가 발생한다.

또한, 발생한 간극으로 이물질이 투입하게 되어 스프링 튜브(4)와 스프링 패드(2)에 손상이 생기게 되고, 급기야 코일 스프링(1)의 도장 손상까지 발생할 수 있어 코일 스프링(1)이 부식 파손될 수가 있다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-1459277호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 자동차 현가장치의 시트와 코일 스프링 간에 개재되는 스프링 패드의 손상을 방지할 수 있는 스프링 패드와 이를 포함하는 현가장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 자동차용 현가장치는, 차축과 차체 사이에 장착되는 쇽 업소버(Shock absorber)에 장착되는 코일 스프링, 상기 쇽 업소버의 실린더에 설치되는 어퍼 시트 및 로워 시트, 상기 어퍼 시트 및 로워 시트 사이에 설치되는 코일 스프링 및 상기 로워 시트와 상기 코일 스프링 간에 구비되는 스프링 패드를 포함하고, 상기 스프링 패드의 일 부분엔 상기 코일 스프링과의 이격을 방지하기 위한 주름부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 스프링 패드는 상기 로워 시트의 내측 둘레에 형성된 홈을 따라 안착되고, 양 측단은 이격된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프링 패드의 주름부는 이격된 양 측단 중 일 측단부에 형성된 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로, 상기 스프링 패드의 주름부는 상기 코일 스프링의 0.5권(捲) 내지 0.65권(捲)에 대응되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 스프링 패드의 주름부는 수평적으로 주름진 형상으로 마련되어, 상기 주름부 상에 안착되는 코일 스프링이 승강함에 따라 탄성 변형되어 상기 코일 스프링과 맞닿아 승강하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프링 패드의 주름부는 수평면에 대해 경사지게 주름진 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 스프링 패드의 상면에는 상기 코일 스프링과의 접합을 위한 본딩부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 본딩부는 상기 주름부의 상면에 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 코일 스프링은 별도의 스프링 튜브 없이 상기 스프링 패드의 주름부에 안착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 자동차 현가장치용 스프링 패드 및 그것을 포함하는 현가장치에 의하면, 코일 스프링이 거동되어 하중이 집중되는 스프링 패드의 구간에서 스프링 패드의 영구 변형이 축소됨으로써 스프링 패드의 내구성이 향상된다.

그 결과, 코일 스프링과 스프링 패드 간에 벌어짐이 개선되어 간극에 이물질이 투입되는 것을 방지시켜 궁극적으로 코일 스프링의 도장 손상을 예방할 수 있다.

또한, 코일 스프링의 스프링 패드에의 안착성이 개선됨에 따라 코일 스프링을 감싸는 스프링 튜브의 삭제가 가능하여 원가 절감의 기대 효과가 있다.

도 1은 일반적인 맥퍼슨 스트럿 현가장치의 일부를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 하부 평면 형상을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1과 같은 현가장치의 문제점을 표시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 스프링 패드와 코일 스프링을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 스프링 패드의 정면과 측면을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 스프링 패드가 장착된 현가장치의 거동시 결과를 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명에 의한 스프링 패드와 코일 스프링을 개략적으로 도시한 것이고, 도 5는 본 발명에 의한 스프링 패드의 정면과 측면을 도시한 것이다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차 현가장치용 스프링 패드 및 그것을 포함하는 현가장치를 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 자동차용 현가장치는 맥퍼슨 스트럿 시스템과 스태빌라이저 바 등을 포함하는 것으로, 맥퍼슨 스트럿 시스템은 쇽 업소버와 코일 스프링을 포함한다.

도 4는 코일 스프링의 하부만 나타나도록 도시한 것이다.

코일 스프링(10)은 쇽 업소버에 장착되고, 상측으로 어퍼 시트와 하측으로 로워 시트(20)가 배치된다.

코일 스프링(10)은 도장의 손상을 방지하기 위해서 로워 시트(20)에 직접 안착되지 않고, 그 사이에 스프링 패드(30)가 개재되게 된다.

즉, 앞선 도 2에서 참조되는 바와 같이, 로워 시트(20)는 내측으로 둘레를 따라 홈이 형성되게 되고, 내측 둘레에 형성된 홈에 스프링 패드(30)가 안착되는 것이다.

그래서, 스프링 패드(30)의 주 길이 방향은 도 2와 같이 평면상 대략적인 원호 형상을 갖게 된다.

그리고, 스프링 패드(30)는 로워 시트(20)의 내측 둘레 전체에 안착되지 않고, 일부가 개방된 형태로 0.65권에 해당하는 위치까지 안착되게 형성된다.

본 발명의 스프링 패드(30)는 일 부분에 주름부(31)가 형성됨으로써, 코일 스프링(10)과 이격이 발생하지 않도록 한다.

나아가, 스프링 패드(30) 상면에 본딩부(32)를 부가함으로써 2차적으로 이격 방지를 도모한다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 코일 스프링(10)은 상하로 거동하게 되는데, 그에 따라 코일 스프링(10)의 하중이 집중되는 스프링 패드(30)의 일 부분에 주름부(31)를 형성시키고, 그에 따라서 코일 스프링(10)이 하향될 때는 스프링 패드(30)가 같이 압축(bump)이 되고, 코일 스프링(10)이 상향될 때는 스프링 패드(30)가 같이 상방향으로 튀어오름으로써(rebound) 코일 스프링(10)과 이격되지 않게 되는 것이다.

이러한 스프링 패드(30)의 주름부(31)는 하중이 집중되는 부분에 형성되는데, 도 2를 참조하면, 스프링 패드(30)에 하중이 집중되는 부분은 0.5권에서 0.65권 사이 영역이 되므로, 스프링 패드(30)의 주름부(31)는 0.5권에서 0.65권 사이 영역에 형성된다.

여기서, 0.5권은 0권의 측단으로부터 180도에 해당하는 지점이 된다.

구체적인 형상은 대략적으로 도 5에 도시된 바와 같다.

도 5(a)는 도 4를 기준으로 정면에서 본 도면이며, 도 5(b)는 측면에서 본 도면이다.

즉, 스프링 패드(30)의 주름부(31)는 0.5권 내지 0.65권 사이 영역에 형성되고, 도시와 같이, 코일 스프링(10)의 길이방향으로 탄성 변형이 가능하도록 수평적으로 주름이 형성되며, 도 5(b)와 같이 측면상 경사진 방향으로 주름이 형성될 수 있다.

이상과 같이 스프링 패드(30)에 주름부(31) 및 본딩부(32)가 형성됨으로써, 도 6과 같이 코일 스프링(10)이 튕겨져 상승(rebound)하더라도 스프링 패드(30)가 코일 스프링(10)과 이격이 되지가 않으므로, 스프링 패드(30)에 하중이 집중되는 구간이 변형되지 않게 한다.

또한, 스프링 패드(30)의 하중이 집중되는 구간인 0.5권 내지 0.65권 구간은 스프링 패드(30)의 일 측단 방향이 되므로, 이의 변형이 줄어듬으로써 그 일 측단이 벌어지지 않아 벌어진 틈으로 이물질이 투입되지 않게 하여 스프링 패드(10)의 도장이 손상되는 등의 문제를 예방할 수 있다.

그렇기 때문에 본 발명에 의한 스프링 패드(30)의 적용으로 코일 스프링(10)의 도장 보호 및 안착을 위한 스프링 튜브를 구성시키지 않아도 되며, 그에 의해 원가가 대당 약 1,930원이 절감되는 효과 또한 발휘된다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

10 : 코일 스프링
20 : 로워 시트
30 : 스프링 패드
31 : 주름부 32 : 본딩부

Claims

차축과 차체 사이에 장착되는 쇽 업소버(Shock absorber)에 장착되는 코일 스프링;
상기 쇽 업소버의 실린더에 설치되는 어퍼 시트 및 로워 시트;
상기 어퍼 시트 및 로워 시트 사이에 설치되는 코일 스프링; 및
상기 로워 시트와 상기 코일 스프링 간에 구비되며, 상기 로워 시트의 내측 둘레에 형성된 홈을 따라 안착되고 양 측단은 이격된 스프링 패드를 포함하고,
상기 스프링 패드의 이격된 양 측단 중 일 측단부에 형성되며, 상기 스프링 패드의 일 부분엔 상기 코일 스프링과의 이격을 방지하기 위한 주름부가 형성된 것을 특징으로 하고,
상기 스프링 패드의 주름부는 상기 코일 스프링의 0.5권(捲) 내지 0.65권(捲)에 대응되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하며,
상기 스프링 패드의 주름부는 수평적으로 주름진 형상으로 마련되어, 상기 주름부 상에 안착되는 코일 스프링이 승강함에 따라 탄성 변형되어 상기 코일 스프링과 맞닿아 승강하는 것을 특징으로 하고,
상기 스프링 패드의 주름부는 수평면에 대해 경사지게 주름진 것을 특징으로 하는,
자동차용 현가장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 스프링 패드의 상면에는 상기 코일 스프링과의 접합을 위한 본딩부가 더 형성된 것을 특징으로 하는,
자동차용 현가장치.
청구항 7에 있어서,
상기 본딩부는 상기 주름부의 상면에 형성된 것을 특징으로 하는,
자동차용 현가장치.
청구항 1에 있어서,
상기 코일 스프링은 별도의 스프링 튜브 없이 상기 스프링 패드의 주름부에 안착되는 것을 특징으로 하는,
자동차용 현가장치.
삭제
삭제
차축과 차체 사이에 장착되는 쇽 업소버(Shock absorber)에 장착되는 코일 스프링과 상기 쇽 업소버의 실린더에 설치되는 로워 시트 간에 구비되고, 일 부분에 상기 코일 스프링과의 이격을 방지하기 위한 주름부가 형성된 것을 특징으로 하고,
상기 주름부는 상기 코일 스프링의 0.5권(捲) 내지 0.65권(捲)에 대응되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하며,
상기 주름부는 수평적으로 주름진 형상으로 마련되어, 상기 주름부 상에 안착되는 코일 스프링이 승강함에 따라 탄성 변형되어 상기 코일 스프링과 맞닿아 승강하는 것을 특징으로 하고,
상기 주름부는 수평면에 대해 경사지게 주름진 것을 특징으로 하는,
자동차 현가장치용 스프링 패드.
삭제
청구항 12에 있어서,
상기 주름부의 상면에는 상기 코일 스프링과의 접합을 위한 본딩부가 더 형성된 것을 특징으로 하는,
자동차 현가장치용 스프링 패드.