KR20000016333U - 차량용 완충장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 완충장치에 관한 것으로, 그 목적은 완충스프링과 스프링시트간의 반경방향 유격을 감소시킬 수 있도록 스프링시트의 내부에 완충스프링이 안착될 수 있도록 홈을 형성한 차량용 완충장치를 제공하는 것이다. 본 고안은 내부에 오일이 충진된 실린더튜브, 일단은 실린더튜브의 내부에 삽입되고 타단은 실린더튜브의 외측으로 연장되어 왕복운동되는 피스톤로드, 피스톤로드의 외부와 실린더튜브의 외부에 설치되는 한쌍의 스프링시트, 스프링시트에 안착되어 피스톤로드의 동작에 따라 압축되며 피스톤로드를 복원시킬 수 있도록 권선된 완충스프링, 이 완충스프링과 마주하는 스프링시트의 내부에 완충스프링을 삽입시켜 밀착 고정시킬 수 있도록 완충스프링의 원형단면과 대응되게 반원형 단면으로 마련된 안착홈이 구비되는 구성으로서, 스프링시트의 비틀림 단면적 증가로 인한 비틀림 강성이 증대되어 완충장치의 내구성이 향상되고, 유동소음을 저감시키기 위한 별도의 밀착패드를 사용할 필요가 없어 제조원가를 낮출 수 있다. 또, 완충스프링의 반경방향 유격이 제거되므로 이로 인한 유동소음이 방지되어 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

차량용 완충장치{Suspension device for vehicle}

본 고안은 차량용 완충장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축, 이완되는 완충스프링의 횡방향 변형을 감소시킬 수 있도록 완충스프링을 지지하는 스프링시트의 구조를 개선한 차량용 완충장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 완충장치는 쇽업소버와 완충스프링으로 이루어지는데, 쇽업소버(SHOCK ABSORBER)는 진동 및 충격을 완충시켜 승차감이 좋아지도록, 차축과 차체에 연결 설치되고 그 내부에는 가스 및 오일 등의 충진물이 채워지는 것으로서, 통상적으로 오일이 충진된 유압식 쇽업소버가 많이 사용된다. 또, 완충스프링은 쇽업소버의 외부에 설치되어 쇽업소버와 연동되고, 압축된 쇽업소버를 복원시키게된다.

도 1은 이러한 종래의 차량용 완충장치를 보인 측단면도이다.

먼저, 쇽업소버(10)는 차축(미도시)과 연결될 수 있도록 하단에 너클브래킷(21)이 설치된 중공의 실린더튜브(20)가 마련되고, 이 실린더튜브(20)의 상단에는 이를 덮는 더스트커버(22)가 마련된다. 그리고 실린더튜브(20)의 내측에는 그 내부에는 피스톤(미도시)이 마련되는데, 그 중심측에는 실린더튜브(20)의 상측으로 연장되는 피스톤로드(30)가 설치된다.

다음, 완충스프링(40)은 굵은 강선을 권선하여 형성되며, 후설할 스프링시트(60,70)에 의해 상,하측으로 지지되는 것으로서, 하단이 너클브래킷(21)을 통해 차축(미도시)과 연결된 실린더튜브(20)에 설치되고, 상단이 연결부재(50)를 통해 차체(미도시)에 결합되는 피스톤로드(30)에 설치된다.

아울러, 피스톤로드(30)의 상측에는 차체(미도시)와 쇽업소버(10)를 연결시킬 수 있도록 연결부재(50)가 설치되는데, 이 연결부재(50)의 외측에는 다수개의 연결볼트(52)가 마련되어 차체(미도시)에 결합된다. 그리고 연결부재(50)의 중심측에는 연결베어링(51)이 설치되어 그 내부를 관통하는 피스톤로드(30)의 상측 선단에 체결너트(32)가 체결됨으로써 연결부재(50)와 피스톤로드(30)를 회전 가능하게 결합시킨다.

한편, 쇽업소버(10)의 상,하측에는 완충스프링(40)을 수용할 수 있도록 스프링시트(60,70)가 마련된다. 이 스프링시트(60,70)는 완충스프링(40)의 상측을 지지할 수 있도록 피스톤로드(30)의 외주면에 결합되며 완충스프링(40)의 탄성력에 의해 상측의 연결부재(50)에 밀착되는 상측 스프링시트(60)와 완충스프링(40)의 하측을 지지할 수 있도록 실린더튜브(20)의 하측 외주면에 용접 등으로 고정되는 하측 스프링시트(70)로 구별된다. 이 스프링시트(60,70)는 외주측이 완충스프링(40)측으로 절곡되어 내부에는 완충스프링(40)을 수용할 수 있는 원주형의 수용부(61,71)가 형성되는데, 이 수용부(61,71)는 완충스프링(40)의 시작단과 대응되도록 회전방향으로 일측이 함몰되는 평면으로 마련된다. 그리고 수용부(61,71)의 내부에는 완충스프링(40)과의 밀착성을 향상시킬 수 있도록 고무재질로 마련되는 스프링패드(62,72)가 설치된다. 또 완충스프링(40)과 스프링시트(60,70)는 차량의 직진안정성과 조향안정성을 위해 바퀴의 상측이 차체(미도시)의 외측으로 튀어나오고 하측이 차체(미도시)의 내측으로 들어오는 캠버각을 설정하게 된다. 이로 인해 완충스프링(40)은 쇽업소버(10) 외부에서 일측으로 기울어져 형성되고, 차체(미도시)의 양측에 서로 대응되도록 설치된다. 즉, 캠버각의 설정으로 인해 측방향으로의 하중이 작용하게 되므로 이를 감쇠시킬 수 있도록 완충스프링(40)과 스프링시트(60,70)를 바퀴가 기울진 반대측으로 기울여 설치하는 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 차량용 완충장치는, 스프링시트가 일측으로 기울어져 설치되고, 이에 대응되도록 스프링시트에 지지되는 완충스프링 또한 기울어져 설치되며, 완충스프링이 삽입되는 스프링시트의 수용부는 평면으로 마련된다. 이로 인해 완충스프링의 압축 및 이완시에 완충스프링이 반경방향으로 이동하게 되므로 소음이 발생하게 되고, 완충스프링의 하중이 일측에 집중될 때는 스프링시트의 비틀림 변형이 일어나게된다. 즉, 완충스프링의 반경방향 유격이 형성되므로 소음의 발생과 내구성의 저하를 일으키게 된다. 이를 방지하기 위해 스프링시트와 완충스프링간의 밀착성을 향상시키는 스프링시트를 설치하게되는데, 이 스프링시트 역시 반경방향 유격을 축소하기에는 불안정하며, 재료비용과 조립공정이 증대되어 결과적으로 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은, 완충스프링과 스프링시트간의 반경방향 유격을 감소시킬 수 있도록 스프링시트의 내부에 완충스프링이 안착될 수 있도록 홈을 형성한 차량용 완충장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 차량용 완충장치를 보인 측단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 차량용 완충장치를 보인 분해사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 완충스프링의 설치상태를 보인 측단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100:완충장치 110:쇽업소버 111:실린더튜브

112:더스트커버 114:피스톤로드 115:나사부

120:완충스프링 130:연결부재 140,150:스프링시트

141,152:안착홈 143,153:외주턱 144,154:내주턱

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량용 완충장치는, 내부에 오일이 충진된 실린더튜브, 일단은 상기 실린더튜브의 내부에 삽입되고 타단은 상기 실린더튜브의 외측으로 연장되어 왕복운동되는 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 외부와 상기 실린더튜브의 외부에 설치되는 한쌍의 스프링시트, 상기 스프링시트에 안착되어 상기 피스톤로드의 동작에 따라 압축되며 상기 피스톤로드를 복원시킬 수 있도록 권선된 완충스프링이 구비된 차량용 완충장치에 있어서, 상기 완충스프링과 마주하는 상기 스프링시트의 내부에는 상기 완충스프링을 삽입시켜 밀착 고정될 수 있도록 상기 완충스프링의 단면과 대응되며 상기 완충스프링측으로 개구된 안착홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 고안에 따른 차량용 완충장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 차량용 완충장치를 보인 분해사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 완충스프링의 설치상태를 보인 측단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 고안의 완충장치(100)는, 차축(미도시)과 차체(미도시) 사이에 결합되는 쇽업소버(110)와, 쇽업소버(110)의 외측에 쇽업소버(110)를 탄성지지할 수 있도록 완충스프링(120)으로 이루어진다.

먼저, 쇽업소버(110)는 하단이 차축(미도시)과 결합되고, 상단이 차체(미도시)에 결합되어 그 사이에서 발생되는 충격 및 진동을 흡수할 수 있도록 마련되는 장치이다. 이 쇽업소버(110)는 외관을 형성하는 원통형의 중공관인 실린더튜브(111)가 마련되는데, 그 하단에는 차축(미도시)과 연결될 수 있도록 너클브래킷(112)이 마련되어있고, 상단의 중심측에는 상향으로 연장되는 피스톤로드(114)가 마련된다. 그리고 피스톤로드(114)가 이동되는 상단의 중심측 외부로는 더스트커버(113)가 마련되어 먼지 및 이물질이 피스톤로드(114)와 실린더튜브(111) 사이로 침투되는 것을 방지할 수 있도록 마련된다. 또, 미도시된 실린더튜브(111)의 내측에는 그 내부를 슬라이딩할 수 있도록 피스톤로드(114)의 하단에 결합되어 감쇠력을 발생시키는 피스톤(미도시)이 설치된다.

다음, 쇽업소버(110)의 상측으로 연장되는 피스톤로드(114)의 상측 선단에는 나사부(115)가 형성되어있는데, 이 나사부(115)에는 체결너트(116)가 체결되고, 그 하측에는 체결너트(116)에 의해 상향이동이 제한되며 중공의 내부면이 피스톤로드(114)와 결합되는 연결베어링(미도시)이 마련된다. 그리고 연결베어링(미도시)의 외측으로는 연결베어링(미도시)에 의해 회전 유동이 가능하도록 연결베어링(미도시)의 외주면에 결합되는 연결부재(130)가 설치된다. 또, 이 연결부재(130)의 외측에는 머리측이 하향으로 위치하고 나사측이 상향으로 위치하도록 다수개의 연결볼트(132)가 마련되어 차체(미도시)에 결합되는 것이다. 즉, 하단이 차축(미도시)과 연결된 실린더튜브(111)와 상단이 차체(미도시)와 연결된 피스톤로드(114)의 사이에서는 피스톤(미도시)의 슬라이딩으로 인해 발생되는 마찰력과 오일의 이동으로 인해 감쇠력이 발생되어 차축(미도시)에서 차체(미도시)로 전달되는 진동 및 충격을 완화시켜주는 것이다.

아울러, 쇽업소버(110)의 외측에는 완충스프링(120)이 설치된다. 이 완충스프링(120)은 굵은 강선을 권선하여 형성되는 나선형의 코일스프링으로서 실린더튜브(111)의 외측으로 위치하여 완충장치(100)와 마찬가지로 차축(미도시)에서 발생되는 진동 및 충격을 감쇠시키며, 쇽업소버(110)의 피스톤로드(114)가 하향이동되었을 때 이를 복원시키는 역할을 하는 것으로서, 상측에는 완충스프링(120)이 시작되는 시작권선부(121)가 마련되고, 하측에는 완충스프링(120)의 권선이 끝나는 종료권선부(122)가 마련된다. 즉, 완충스프링(120)은 외부의 힘이 쇽업소버(110)에 전달되어 쇽업소버(110)가 압축될 때 이와 함께 압축되고, 압축된 후에는 탄성력에 의해 쇽업소버(110)와 함께 복원될 수 있도록 마련되는 것이다. 또, 완충스프링(120)은 차량에 설치될 때 일측으로 기울어져 설치된다. 즉, 차량의 직진안정성과 조향안정성을 위해 바퀴(미도시)의 상측이 차체(미도시)의 외측으로 튀어나오고 하측이 차체(미도시)의 내측으로 들어오는 캠버각의 설정으로 인해 측방향으로의 하중이 작용하게 되므로 이를 감쇠시킬 수 있도록 완충스프링(120)을 바퀴(미도시)가 기울진 반대측으로 기울여 설치하는 것이다.

한편, 쇽업소버(110)의 외부 상,하측에는 완충스프링(120)을 수용할 수 있도록 스프링시트(140,150)가 마련된다. 이 스프링시트(140,150)는 완충스프링(120)의 상측을 지지할 수 있도록 피스톤로드(114)의 외주면에 슬라이딩 가능하도록 결합되며 완충스프링(120)이 이완되려는 힘에 의해 상측에 마련된 연결부재(130)에 밀착되는 상측 스프링시트(140)와 완충스프링(120)의 하측을 지지할 수 있도록 실린더튜브(111)의 하측 외주면에 용접 등으로 고정되는 하측 스프링시트(150)로 구별되는 것이다. 그리고 이 스프링시트(140,150)는 외측으로 확장되어있는 원형의 판으로서 외주측은 완충스프링(120)을 향해 절곡된 외주턱(143,153)이 마련되어 그 내부에는 완충스프링(120)을 수용할 수 있도록 수용부(141,151)가 형성된다. 이 수용부(141,151)는 일측으로 기울어져 형성되는 완충스프링(120)이 그 내부에 수용될 수 있도록 이와 대응되도록 일측으로 기울어져 형성된다.

또한, 상측 스프링시트(140)와 하측 스프링시트(150)에 형성되는 상측 수용부(141)와 하측 수용부(151)의 내부에는 완충스프링(120)의 시작권선부(121)와 종료권선부(122)가 삽입되어 축방향 및 반경반향으로 고정될 수 있도록 함몰되는 안착홈(142,152)이 마련된다. 이 안착홈(142,152)은 시작권선부(121)와 종료권선부(122)와 대응되며 완충스프링(120)이 권선되는 방향으로 함몰형성되는 것으로서, 시작권선부(121)가 삽입될 수 있도록 상측 스프링시트(140)에 상측으로 함몰된 상측 안착홈(142)과 종료권선부(122)가 삽입될 수 있도록 하측 스프링시트(150)에 하측으로 함몰된 하측 안착홈(152)으로 구별된다. 또 안착홈(142,152)은 완충스프링(120)의 압축, 이완시에 완충스프링(120)이 중심측이나 외주측으로 유동되는 반경방향으로의 유동을 방지함과 동시에 스프링시트(140,150)의 비틀림에 대한 자체적인 강성이 증대될 수 있도록 마련되는 것으로서, 완충스프링(120)을 권선하는 원형단면의 코일과 대응되게 반원형의 단면으로 마련된다. 이 반원형 단면의 외측은 스프링시트(140,150)의 수용부(141,151)를 형성할 수 있도록 스프링시트(140,150)의 외주측에 완충스프링(120)측으로 절곡된 외주턱(143,153)으로 이루어지고, 내측은 외주턱(143,153)에서 중심측으로 완충스프링(120)의 코일의 지름만큼 이격되어 형성된 내주턱(144,154)으로 이루어지며, 그 사이에는 원형으로 함몰되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 차량용 완충장치(100)는, 완충스프링(120)의 복원력으로 상측 스프링시트(140)와 하측 스프링시트(150)의 사이가 확장될 수 있도록 스프링시트(140,150)의 내부에 형성된 안착홈(142,152)에 완충스프링(120)의 시작권선부(121)와 종료권선부(122)를 삽입시킨다. 즉, 완충스프링(120)은 하단이 실린더튜브(111)에 고정된 하측 스프링시트(150)에 의해 지지되므로 피스톤로드(114)의 외주에 설치된 상측 스프링시트(140)의 상,하이동에 따라 압축 및 복원되는 것이다. 이러한 완충장치(100)는 차체(미도시)와 차축(미도시) 사이에 충격 및 진동이 발생될 때 피스톤로드(114)가 하향으로 이동되면서 피스톤로드(114)의 상측 선단에 결합된 연결베어링(미도시)과 이 연결베어링(미도시)의 하측에 마련된 상측 스프링시트(140)가 연동되어 완충스프링(120)을 압축시키게되고, 쇽업소버(110)의 내부에서는 피스톤(미도시)이 슬라이딩되어 마찰력을 발생시킴과 동시에 오일이 이동되어 감쇠력을 발생시키는 것이다. 또, 압축된 완충스프링(120)에 의해 상측 스프링시트(140)와 연결베어링(미도시) 그리고 피스톤로드(114)를 상향으로 이동시키게되면서 쇽업소버(110)의 내부에서는 다시 피스톤(미도시)의 마찰과 오일이동이 일어나게되어 감쇠력이 발생되는 것이다. 이때 본 고안의 완충스프링(120)은 시작권선부(121)와 종료권선부(122)가 안착홈(142,152)에 삽입되어 밀착되므로 완충스프링(120)의 압축 및 이완으로 인해 반경방향으로의 유동되는 것을 방지하게 된다. 이로써 완충스프링(120)의 유동으로 인한 소음이 일어나지않으며 스프링시트(140,150)의 비틀림 하중에 대한 강성이 증대하여 변형이 쉽게 일어나지않게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 완충장치는, 완충스프링과 스프링시트가 일측으로 기울어져 설치되어 완충스프링의 압축 및 이완시에 완충스프링이 반경방향으로 유동되는 것을 방지함과 동시에 판상으로 마련된 스프링시트의 비틀림 강성을 증대시킬 수 있도록 스프링시트의 내부에 완충스프링과 밀착되는 안착홈을 형성한 것이다. 이로써 완충스프링과 스프링시트간에 설치되는 별도의 밀착패드없이 완충스프링의 반경방향 유동으로 인한 소음을 방지할 수 있게 된다. 그리고 스프링시트의 비틀림강성이 증대되어 완충스프링의 하중이 일측에 집중될 때 스프링시트가 비틀림 변형되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 스프링시트의 비틀림 강성이 증대되어 완충장치의 내구성이 향상되고, 유동소음을 저감시키기 위한 별도의 밀착패드를 사용할 필요가 없어 제조원가를 낮출 수 있다. 또, 완충스프링의 반경방향 유격이 제거되므로 이로 인한 유동소음이 방지되어 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 내부에 오일이 충진된 실린더튜브, 일단은 상기 실린더튜브의 내부에 삽입되고 타단은 상기 실린더튜브의 외측으로 연장되어 왕복운동되는 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 외부와 상기 실린더튜브의 외부에 설치되는 한쌍의 스프링시트, 상기 스프링시트에 안착되어 상기 피스톤로드의 동작에 따라 압축되며 상기 피스톤로드를 복원시킬 수 있도록 권선된 완충스프링이 구비된 차량용 완충장치에 있어서,

   상기 완충스프링과 마주하는 상기 스프링시트의 내부에는 상기 완충스프링을 삽입시켜 밀착 고정될 수 있도록 상기 완충스프링의 단면과 대응되며 상기 완충스프링측으로 개구된 안착홈이 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 완충장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 안착홈은, 원형의 단면으로 마련된 완충스프링과 밀착될 수 있도록 반원형의 단면으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 완충장치.