KR19990040225A

KR19990040225A - Variable Diameter Double Spring with Strut Suspension

Info

Publication number: KR19990040225A
Application number: KR1019970060549A
Authority: KR
Inventors: 류동조
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1999-06-05

Abstract

본 발명은 스트러트식 현가장치의 가변직경형 2중스프링에 관한 것으로, 스트러트의 외주에 끼워지는 코일스프링을 직경이 각기 다른 상부 스프링과 하부 스프링으로 분할하여 장착함으로써 쇽업소버의 피스톤에 가해지는 마찰력을 스프링의 반발력으로 상쇄시켜 승차감과 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.The present invention relates to a variable diameter double spring of a strut suspension system, by dividing the coil spring fitted to the outer circumference of the strut into upper and lower springs having different diameters, thereby applying frictional force to the piston of the shock absorber. The purpose is to offset the spring force to improve ride comfort and durability.

상기한 바의 목적을 달성하기 위해 쇽업소버를 내장하고서 상단부는 차체에 인슐레이터를 매개로 회전가능하게 체결되어 지지되는 반면에 하단부는 너클에 장착된 스트러트(1)의 외주에는 진동 및 충격을 흡수하여 저감시키는 스프링(5)이 끼워지고, 이 스프링은 소경의 상부스프링(5a)과 대경의 하부스프링(5b)으로 이루어지면서 상기 상부 스프링은 스트러트의 상단부에 장착된 상부 스프링시트(3)와 중간 스프링시트(7)에 안착되어 지지되는 반면에 상기 하부스프링은 중간 스프링시트와 스트러트의 하단부에 장착된 하부 스프링시트(4)에 안착되어 지지된 구조로 되어 있다.In order to achieve the above object, the shock absorber is built in and the upper end is rotatably fastened to the vehicle body via an insulator, while the lower end absorbs vibration and shock on the outer periphery of the strut 1 mounted on the knuckle. A reducing spring (5) is fitted, which consists of a small diameter upper spring (5a) and a large diameter lower spring (5b), wherein the upper spring is fitted with an upper spring seat (3) mounted on the upper end of the strut and an intermediate spring. While the lower spring is seated and supported on the seat 7, the lower spring is seated and supported by the lower spring seat 4 mounted on the lower end of the middle spring seat and the strut.

Description

Variable Diameter Double Spring with Strut Suspension

본 발명은 스트러트식 현가장치에 관한 것으로, 특히 스트러트의 외주에 끼워져 진동 및 충격을 흡수하는 코일스프링이 소경 스프링과 대경 스프링의 2중구조로 되어, 승차감과 내구성을 향상시킬 수 있도록 된 스트러트 현가장치의 가변직경형 2중스프링에 관한 것이다.The present invention relates to a strut suspension system, in particular, a coil spring that is inserted into the outer periphery of the strut to absorb vibration and shock has a double structure of a small diameter spring and a large diameter spring, so that the riding comfort and durability can be improved. A variable diameter double spring.

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 스태빌라이저 등으로 구성된다.In general, the suspension of the vehicle is connected to the axle and the body so that the vibration or shock received from the road surface is not directly transmitted to the body while driving, thereby preventing damage to the body and cargo and improving ride comfort. It includes a chassis spring to reduce the pressure, a shock absorber to control the free vibration of the chassis spring to improve the ride comfort, and a stabilizer to prevent rolling of the vehicle.

그리고 상기 현가장치는 자동차의 장착부위에 따라 앞 현가장치와 뒤 현가장치로 구분되어지고, 상기 앞현가장치는 프레임과 차축사이를 연결하여 차량의 중량을 지지하면서 바퀴의 진동을 흡수하는 장치로서, 앞차축의 형식에 따라 차축현가식과 독립현가식으로 구분되어지는 데, 승차감이나 조종성을 중요시하는 승용차에는 독립현가식이 많이 사용되는 반면에 버스나 트럭 등에는 차축현가식이 많이 사용되고 있다.And the suspension is divided into a front suspension and a rear suspension according to the mounting portion of the vehicle, the front suspension is a device that absorbs the vibration of the wheel while supporting the weight of the vehicle by connecting between the frame and the axle, According to the type of front axle, it is divided into axle expression and independence expression. Independent cars are frequently used in passenger cars that emphasize ride comfort or maneuverability, while axle expression is widely used in buses and trucks.

여기서 상기 독립현가식은 V형으로 된 상하 2개의 서스펜션 아암이 축에 의해 프레임에 설치됨과 더불어 각 서스펜션 아암의 끝은 보올 조인트에 의해 너클에 장착된 위시본형과, 리이프 스프링을 가로로 설치하여 위 또는 아래 서스펜션 아암의 작용을 스프링이 겸하도록 된 가로놓은 스프링형, 차의 뒤쪽으로 향한 1개 또는 2개의 아암에 의해 바퀴를 지지하는 트레일링 링크형, 상기 위시본형에 비하여 구조가 간단하고 구성부품이 적을 뿐만 아니라 로드 홀딩 및 승차감이 좋은 맥퍼어슨형이 있다.Here, the independent suspension is installed on the frame by the two upper and lower suspension arms of the V-shape, and the ends of each suspension arm is mounted on the knuckle by the ball joint, and the relief spring is installed horizontally Or a horizontal spring type with the spring acting as the lower suspension arm, a trailing link type that supports the wheels by one or two arms facing the rear of the car, simpler in structure than the wishbone type Not only this, there are McPherson's who have good road holding and riding comfort.

상기 맥퍼어슨형(스트러트식) 현가장치는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 쇽업소버를 내장한 스트러트(101)의 하부는 로어아암(102)이 연결되어 있는 너클에 브라켓을 매개로 고정되게 장착되어 있는 반면에 스트러트(101)의 상부는 인슐레이터(도시되지 않음)를 매개로 차체에 회전가능하게 체결되어 지지되며, 상기 스트러트(101)의 상부와 하부에는 각각 스프링시트(103)가 고정되게 장착되면서 이 스프링시트(103)에 코일스프링(104)이 안착되어 지지되어 있다.The McPherson type (strut type) suspension is fixedly mounted to the knuckle to which the lower arm 102 is connected to the lower part of the strut 101 having the shock absorber as shown in FIG. On the other hand, the upper portion of the strut 101 is rotatably fastened to the vehicle body via an insulator (not shown), and the spring sheet 103 is fixedly mounted on the upper and lower portions of the strut 101, respectively. The coil spring 104 is seated and supported by the spring seat 103.

여기서 상기 코일스프링(104)은 일정한 직경을 가지고 있다.Here, the coil spring 104 has a constant diameter.

이에 따라 차량의 주행중에 불규칙한 노면으로 인해 차륜을 통해 진동과 충격이 스트러트에 전달되어 오면, 상기 쇽업소버와 스프리의 적절한 신축운동으로 진동 및 충격을 흡수해서 저감시켜 가능한 한 차체로 전달되지 않게 차단하여주게 된다.Accordingly, when vibrations and shocks are transmitted to the struts through the wheels due to the irregular road surface while driving the vehicle, the shock absorbers and the sprees absorb and reduce vibrations and shocks by appropriate stretching movements so that they are not transmitted to the vehicle body as much as possible. Will be done.

그런데 상기와 같은 종래의 스트러트식 현가장치에서 상기 로어아암(102)은 너클을 축으로 회동운동을 하게 되는 반면에 상기 스터러트의 쇽업소버는 지면에 대해 경사진 방향으로 상하운동을 하게 되어 있고, 이러한 운동방향의 차이로 도 1에서 화살표(A,B)로 도시된 바와 같이 쇽업소버의 피스톤로드 가이드부에 마찰력이 작용하게 되어, 승차감과 내구성을 저하시킨다고 하는 결점이 있었다.By the way, in the conventional strut-type suspension device as described above, the lower arm 102 rotates about the knuckle, while the shock absorber of the sturt moves up and down in an inclined direction with respect to the ground. As a result of the difference in the direction of movement, as shown by arrows A and B in FIG. 1, frictional force acts on the piston rod guide portion of the shock absorber, thereby degrading ride comfort and durability.

상기와 같은 결점을 해소하기 위해 코일스프링의 중심방향을 스트러트의 중심방향에 대해 소정의 각도(α)로 경사지게 장착하여 상기 서술한 마찰력을 스프링의 탄성력으로 해소할려는 시도도 있었지만, 코일스프링의 스트러트의 중심방향에 대해 경사지게 설치하는 것만으로는 상기 마찰력을 완전히 해소시키는 데에 한계가 있었다.In order to solve the above drawbacks, there have been attempts to relieve the above-mentioned frictional force by the elastic force of the spring by mounting the coil spring in the center direction at a predetermined angle α with respect to the center direction of the strut. Only inclining with respect to the center direction of has a limit in completely eliminating the friction force.

이에 본 발명은 상기한 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 스트러트의 외주에 끼워지는 코일스프링을 직경이 각기 다른 상부 스프링과 하부 스프링으로 분할하여 장착함으로써 쇽업소버의 피스톤에 가해지는 마찰력을 스프링의 반발력으로 상쇄시켜 승차감과 내구성을 향상시킬 수 있도록 된 스트러트식 현가장치의 가변직경형 2중스프링을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-described drawbacks, and by dividing the coil spring fitted to the outer periphery of the strut into upper and lower springs having different diameters, the frictional force applied to the piston of the shock absorber is applied. The purpose of the present invention is to provide a variable diameter double spring of a strut suspension system that can be offset to improve the riding comfort and durability.

도 1은 종래 기술에 따른 스트러트식 현가장치가 차륜에 장착된 상태의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a state in which a strut suspension is mounted on a wheel according to the prior art;

도 2는 본 발명에 따른 가변직경형 2중스프링을 가진 스트러트식 현가장치가 차륜에 장착된 상태의 단면도,2 is a cross-sectional view of a state in which a strut suspension having a variable diameter double spring according to the present invention is mounted on a wheel;

도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 스트러트식 현가장치의 작동설명도이다.3 and 4 are explanatory diagrams of the strut suspension system according to the present invention, respectively.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1-스트러트 2-로어아암1-Strut 2-Lower Arm

3-상부 스프링시트 4-하부스프링시트3-Upper Spring Seat 4-Lower Spring Seat

5-코일스프링 5a-소경 상부스프링5-coil spring 5a- narrow upper spring

5b-대경 하부스프링 6-패드5b-Diameter Lower Spring 6-Pad

7-중간 스프링시트7-middle spring seat

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 쇽업소버를 내장하고서 상단부는 차체에 인슐레이터를 매개로 회전가능하게 체결되어 지지되는 반면에 하단부는 너클에 장착된 스트러트의 외주에는 진동 및 충격을 흡수하여 저감시키는 스프링이 끼워지고, 이 스프링은 소경의 상부스프링과 대경의 하부스프링으로 이루어지면서 상기 상부 스프링은 스트러트의 상단부에 장착된 상부 스프링시트와 중간 스프링시트에 안착되어 지지되는 반면에 상기 하부스프링은 중간 스프링시트와 스트러트의 하단부에 장착된 하부 스프링시트에 안착되어 지지된 구조로 되어 있다.In order to achieve the above object, the present invention has a built-in shock absorber, the upper end of which is rotatably fastened to the vehicle body via an insulator, while the lower end absorbs vibration and shock on the outer periphery of the strut mounted to the knuckle. The spring is reduced and the spring is made up of a small diameter upper spring and a large diameter lower spring while the upper spring is seated and supported by the upper spring seat and the intermediate spring seat mounted on the upper end of the strut, while the lower spring is supported. Has a structure supported by being seated on the intermediate spring seat and the lower spring seat mounted on the lower end of the strut.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 가변직경형 2중스프링을 가진 스트러트식 현가장치가 차륜에 장착된 상태의 단면도인 바, 즉 쇽업소버를 내장한 스트러트(1)의 하부는 로어아암(2)이 연결되는 너클에 브라켓을 매개로 고정되게 장착되고, 상기 스트러트(1)의 상부는 인슐레이터(도시되지 않음)를 매개로 차체에 회전가능하게 체결되어 지지되며, 상기 스트러트(1)의 상부와 하부의 외주면에는 각각 상부 스프링시트(3)와 하부 스프링시트(4)가 고정되게 부착되면서 이들 스프링시트(3,4)사이에 코일스프링(5)이 안착되어 지지되어 있다.2 is a cross-sectional view of a strut suspension having a variable diameter double spring according to the present invention mounted on a wheel, that is, a lower arm 2 is connected to a lower portion of the strut 1 having a shock absorber; It is fixedly mounted to the knuckle through the bracket, the upper portion of the strut (1) is rotatably fastened to the vehicle body via an insulator (not shown), the outer peripheral surface of the upper and lower parts of the strut (1) The upper spring seat 3 and the lower spring seat 4 are fixedly attached to each other, and the coil springs 5 are seated and supported between the spring seats 3 and 4.

여기서 상기 코일스프링(5)은 직경이 상대적으로 작은 소경 상부스프링(5a)과, 직경이 상대적으로 큰 대경 하부스프링(5b)으로 이루어지고, 상기 상부스프링(5a)의 상단부는 상부 스프링시트(3)에 안착되는 반면에 상부스프링(5a)링의 하단부는 대체로 I자형상을 하고서 패드(6)가 부착되어 있는 중간 스프링시트(7)에 안착되며, 상기 하부스프링(5b)의 상단부는 상기 중간 스프링시트(7)에 안착되는 반면에 그 하단부는 상기 하부 스프링시트(4)에 안착되어 지지되게 되어 있다.The coil spring 5 is composed of a small diameter upper spring 5a having a relatively small diameter, and a large diameter lower spring 5b having a relatively large diameter, and an upper end of the upper spring 5a has an upper spring seat 3 The lower end of the upper spring (5a) ring is seated on the intermediate spring seat (7) to which the pad (6) is attached, while the lower end of the upper spring (5a) is generally seated, and the upper end of the lower spring (5b) is It is seated on the spring seat 7 while its lower end is seated on and supported by the lower spring seat 4.

상기와 같은 구조로 된 스트러트식 현가장치가 범핑될 때에 도 3에 도시한 바와 같이 쇽업소버의 피스톤로드에 화살표(A)방향으로 마찰력이 가해지게 되는 데, 이 경우에 상기 마찰력과 반대방향으로 코일스프링(5)의 중간부위가 변형되면서 저항력이 발생되어 마찰력을 상쇄시켜주게 된다.When the strut suspension having the structure as described above is bumped, frictional force is applied to the piston rod of the shock absorber in the direction of arrow A as shown in FIG. 3, in which case the coil is opposed to the frictional force. As the middle portion of the spring 5 is deformed, a resistance force is generated to offset the frictional force.

또 도 4에 도시된 바와 같이 리바운드될 때에는 쇽업소버의 피스톤로드에 화살표(B)방향으로 마찰력이 가해지게 되는 데, 이 경우에도 상기 마찰력과 반대방향으로 코일스프링(5)의 중간부위가 변형되면서 저항력이 발생되어 마찰력을 상쇄시켜주게 되므로, 승차감 및 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, when rebounded as shown in FIG. 4, friction force is applied to the piston rod of the shock absorber in the direction of the arrow B. In this case, the middle portion of the coil spring 5 is deformed in the opposite direction to the friction force. Since the resistance is generated to offset the friction, it is possible to improve the ride comfort and durability.

한편 차량이 비교적 고른 노면을 주행할 경우에 상기 상부 스프링만이 운동하여 승차감을 향상시키고, 차량이 거치른 노면을 주행할 경우에 충격이 가해지면 상기 상부 스프링과 하부 스프링이 동시에 작용하여 차량의 운동을 제어하여 승차감 및 내구성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.On the other hand, when the vehicle travels on a relatively even road surface, only the upper spring is moved to improve ride comfort, and when the vehicle is driven on the road surface, when the impact is applied, the upper and lower springs simultaneously act to move the vehicle. By controlling it, it is possible to improve ride comfort and durability.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스트러트식 현가장치의 2중스프링에 의하면, 스트러트의 외주에 끼워지는 소경의 상부스프링과 대경의 하부스프링의 2중구조로 되어, 현가장치가 범프나 리바운드될 때에 피스톤에 작용하는 마찰력을 스프링의 저항력으로 상쇄시켜 승차감과 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the double spring of the strut suspension system according to the present invention has a double structure of a small diameter upper spring and a large diameter lower spring fitted to the outer circumference of the strut. The friction force acting is offset by the resistance of the spring, thereby improving the riding comfort and durability.

Claims

The spring is inserted into the outer periphery of the strut to absorb and reduce vibration and shock is composed of a small diameter upper spring and a large diameter lower spring, the upper spring is seated on the upper spring seat and the intermediate spring seat mounted on the upper end of the strut Wherein the lower spring is a double spring of the strut-type variable-diameter suspension suspended from the intermediate spring seat and the lower spring seat mounted to the lower end of the strut.