KR200150272Y1 - 자동차의 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 현가장치에 관한 것이다. 주지된 바와 같이 자동차의 현가장치(suspension system)는 차체(body)와 프레임(frame)사이에 설치되어 노면으로부터 바퀴를 통해 차체로 전달되는 충격 및 진동을 완충하여 차체와 화물의 보호는 물론 차량의 승차감 및 자동차의 안정성을 좋게하기 위해 제공되는 자동차의 현가장치에 관한 것으로서, 상부로 갈수록 점차 긴 길이를 갖는 다수의 리프스프링(22)이 적층되며 최상부의 리프스프링의 양단이 차체(10)에 고정되는 리프스프링조립체(20)와; 상단이 리프스프링조립체(20)의 하부 중앙에 고정되는 어퍼브라켓(32)에 지지되고, 하단이 차축(60)에 연결되는 쇽업소오버(40)와; 상기 어퍼브라켓(32)과 쇽업소오버(40)의 외통(42)에 고정된 로워브라켓(34) 사이에서 쇽업소오버(40)를 감싸도록 설치되어 쇽업소오버(40)가 신장되는 방향으로 탄지하는 코일스프링(50)으로 이루어진 자동차의 현가장치를 제공한다. 이러한 본 고안은 열악한 노면주행으로 인한 쇽업소오버의 파손을 방지하고 양호한 도로 조건에서의 주행시 차체의 유동 또한 최소화 할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

자동차의 현가장치

본 고안은 자동차의 현가장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 자동차의 현가장치(suspension system)는 차체(body)와 프레임(frame)사이에 설치되어 노면으로부터 바퀴를 통해 차체로 전달되는 충격 및 진동을 완충하여 차체와 화물의 보호는 물론 차량의 승차감 및 자동차의 안정성을 좋게하기 위해 제공되는 것이다.

현가장치를 구분함에 있어서는 크게 좌우의 바퀴를 하나의 축으로 연결하는 차축식(rigid axle)과 좌우의 바퀴가 각각 별개로 운동할 수 있도록 만든 분할차축식(divided axle)으로 구분할 수 있다. 분할차축식은 다르게 "독립식"이라고도 일컫는다. 이러한 현가장치는 스프링을 이용하게 되는 것으로 스프링의 종류는 크게 리프스프링(leaf spring)과 코일스프링(coil spring)이 있다.

상기 차축식은 주로 리프스프링을 사용하는 것으로 강도가 크고 구조가 간단하므로 대형 트럭이나 버스등에 주로 이용되고 있으며, 승용차와 같이 승차감과 조종성을 중요시하는 형식에서는 양호한 탄성력을 갖는 코일스프링을 채용한 독립식이 주로 사용되고 있다.

도 1 및 도 2에는 종래의 독립식 현가장치가 설치된 자동차의 일예가 도시되어 있다. 이를 살펴보면 앞차축과 뒷차축상에 각각 현가장치가 설치되어 있다. 차체(1)와 차축(2)사이에는 노면으로부터의 충격을 완충하는 스프링(4) 및 주로 상기 스프링(4)의 내측에 대략 수직방향으로 설치되어 스프링(4)의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게하는 쇽업소오버(shock absorber)(3)를 구비하고 있으며, 차량의 선회시에 차체(1)에 가해지는 원심력으로 인해 발생하는 기울기를 최소화하기 위하여 차체의 롤링(rolling)을 감소시켜 평형을 유지시키는 스태빌라이저(stabilizer)(5)를 포함하고 있다.

그리하여 노면으로부터 충격이 가해지면 스프링(4) 및 쇽업소오버(3)가 순간압축되며 충격을 완화하고 복귀시에는 쇽업소오버(3)의 유압작용에 의해 서서히 복귀하여 급격한 복귀로 인한 이차 충격을 방지하게 된다.

그러나 상기와 같은 구성을 갖는 현가장치는 스프링의 탄성변위가 비교적 크게 유지되어 있으므로 노면의 상태가 좋지 않을 경우에는 쇽업소어버의 파손 및 승차감이 떨어지는 문제를 갖고 있었다.

즉, 상기와 같은 현가장치는 코일스프링(4)의 탄성변위가 크게 되어 있으므로 요철도로 및 과속방지턱 등을 비교적 빠른 속도로 통과할 때 등과 같이 급격한 충격이 가해지면 코일스프링(4)이 급격하게 탄성압축되므로 양단이 차축(2)과 차체(1)에 연결되는 쇽업소오버(3)에 과부하가 걸리게 된다. 따라서 내부에 오일이 밀폐충진되어 있는 쇽업소오버가 파손되어 오일이 유출되는 것은 물론 현가장치의 고유의 기능을 상실하는 문제를 갖고 있는 것이다.

또한, 코일스프링(4)은 주행중 노면으로부터의 충격 및 진동등을 적절히 고려하여 예상되는 탄성력을 미리 계산하는 것에 의해 적절한 탄성력을 유지하도록 설게된다. 따라서 상기 탄성력은 보통의 노면 상태 즉, 고속도로나 비포장도로의 중간정도의 노면상태에 맞도록 설계되어 있어 예컨대, 비포장도로와 같이 노면으로부터 급격한 충격이 가해지는 경우 또는 곡선도로의 주행시 등에 차체가 일측으로 기울어 지는 경우와 같이 열악한 주행조건에서는 성능이 급격하게 저하되어 충격을 충분히 흡수하지 못하게 되므로 주행안전성이 떨어지는 문제를 갖고 있었다. 반대로 주행조건이 양호한 고속도로주행시등에는 상기 스프링의 탄력이 상대적으로 너무 높아 차량의 유동이 커지게 되는 문제 또한 수반되고 있는 것이다.

이에 본 고안은 상기한 문제를 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 급격한 충격력에 대해 효과적으로 대처함과 동시에 양호한 도로조건에서 주행안정성을 향상시킬 수 있는 현가장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 자동차의 현가장치의 설치상태를 보인 사시도

도 2는 종래 현가장치의 구성을 보인 부분확대도

도 3은 본 고안에 따른 현가장치의 구성을 보인 부분확대도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 차체 20: 리프스프링조립체

22: 리프스프링 24: U볼트

32: 어퍼브라켓 34: 로워브라켓

40: 쇽업소오버 42: 외통

50: 코일스프링 60: 차축

상기한 바와 같은 본 고안의 목적은 상부로 갈수록 점차 긴 길이를 갖는 다수의 리프스프링이 적층되며 최상부의 리프스프링의 양단이 차체에 고정되는 리프스프링조립체와; 상단이 리프스프링조립체의 하부 중앙에 고정되는 어퍼브라켓에 지지되고, 하단이 차축에 연결되는 쇽업소오버와; 상기 어퍼브라켓과 쇽업소오버의 외통에 고정된 로워브라켓 사이에서 쇽업소오버를 감싸도록 설치되어 쇽업소오버가 신장되는 방향으로 탄지하는 코일스프링으로 이루어진 자동차의 현가장치에 의해 달성될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 고안에 따른 자동차의 현가장치의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3에는 본 고안에 따른 현가장치의 구성을 부분적으로 발췌하여 도시하는 측면도가 도시되어 있다. 이에 따르면 본 고안은 양단이 차체(10)에 고정되는 리프스프링조립체(20)가 구비되어 있다. 리프스프링조립체(20)는 길이가 다른 복수의 리프스프링(22)들을 하부에서 상부로 갈수록 길이가 작은 것으로부터 점차 큰 것을 적층배열하고, 이들을 U볼트(24)를 이용하여 가장 길이가 작은 리프스프링(22)하단에 제공되는 어퍼브라켓(32)상에 고정하여서 구성된다. 리프스프링조립체(20)는 가장 상단에 제공되는 리프스프링의 양단을 차체(10)고정하는 것에 의해 고정을 이루게 된다.

한편, 상단이 상기 어퍼브라켓(32)에 고정되고, 하단이 차축(60)에 고정되는 쇽업소오버(40)가 구비되어 있다. 그리고 쇽업소오버(40)의 외통(42)하단에는 로워브라켓(34)이 고정되어 있다.

상기 어퍼브라켓(32)과 로워브라켓(34)사이에는 쇽업소오버(40)의 주연을 감싸도록 배열되는 코일스프링(50)이 설치되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안은 비포장도로 등과 같이 노면상태가 극히 열악한 상태 또는 과속방지턱등을 비교적 빠른 속도로 주행하게 되면, 급격한 충격이 가해지게 되는데 이때에는 비교적 탄성반응이 빠른 코일스프링(50)이 일차 압축되며 충격을 흡수하게 된다. 또한, 이와 더불어 코일스프링(50)의 압축에 대한 탄성복원력은 상부에 설치되는 리프스프링조립체(20)로 전달되어 이차적인 완충을 이루게 된다. 따라서 노면으로부터 전달되는 충격은 코일스프링(50) 및 리프스프링조립체(20)에서 이차에 걸쳐 완충되므로 차체에 전가되는 충격은 매우 작아지게 되므로 쇽업소오버(40)의 파손을 방지하게 되는 것은 물론 안정된 주행을 이룰 수 있게 된다.

한편, 본 고안에 따르면 고속도로 등과 같은 양호한 도로조건에서는 노면으로부터 충격은 매우 작으므로 코일스프링(50)에서의 일차 완충에 의해 대부분의 충격이 흡수되고 리프스프링조립체(20)로는 거의 전달되지 않게 된다. 따라서 비교적 양호한 탄성력을 보유하는 코일스프링에서 의해서 충격이 완충되어 차체(10)에 전달되는 충격은 작게되고 차체(10)의 유동을 최소화하여 안정된 주행상태를 유지할 수 있게 된다.

이러한 본 고안은 상기 코일스프링(50)은 비교적 양호한 도로조건에 적합하도록 설계됨이 바람직하다. 즉, 열악한 도로조건에서는 상대적으로 탄성변위가 큰 코일스프링(50)이 충격을 흡수하나 이때 코일스프링(50)의 압축거리의 일부는 리프스프링조립체(20)가 탄성변형하며 보상하게 되므로 쇽업소오버(40)의 급격한 압축을 방지하게 되어 종래와 같은 파손의 우려를 배제할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 자동차의 현가장치는 차체와 차축사이에 리프스프링조립체와 코일스프링을 연동하도록 설치하여 외부충격시 코일스프링에서 일차적인 완충을 이루고, 이어서 코일스프링의 반력을 리프스프링조립체에서 흡수하는 것에 의해 이차적인 완충을 이루도록 하여 열악한 노면주행으로 인한 쇽업소오버의 파손의 우려를 최소화하게 되는 것은 물론 양호한 도로 조건에서의 주행시 차체의 유동 또한 최소화 할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (1)

1. 상부로 갈수록 점차 긴 길이를 갖는 다수의 리프스프링(22)이 적층되며 최상부의 리프스프링의 양단이 차체(10)에 고정되는 리프스프링조립체(20)와;

   상단이 리프스프링조립체(20)의 하부 중앙에 고정되는 어퍼브라켓(32)에 지지되고, 하단이 차축(60)에 연결되는 쇽업소오버(40)와;

   상기 어퍼브라켓(32)과 쇽업소오버(40)의 외통(42)에 고정된 로워브라켓(34) 사이에서 쇽업소오버(40)를 감싸도록 설치되어 쇽업소오버(40)가 신장되는 방향으로 탄지하는 코일스프링(50)으로 이루어진 자동차의 현가장치.