KR20020049078A - Torsion bar spring able to change spring constant for automobiles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차의 스프링상수 가변형 토션바스프링에 관한 것으로서 특히, 자동차에 구비된 토션바스프링의 구조를 변경하여 주행시 발생하는 비틀림 충격의 크기에 따라 스프링상수를 변화시키기 위한 장치로써, 주행 안정성을 향상시키며, 구조가 간단하여 조립공정을 단순화시킬 수 있는 자동차의 스프링상수 가변형 토션바스프링에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable spring constant torsion spring of an automobile, and in particular, a device for changing the spring constant according to the amount of torsional shock generated when driving by changing the structure of a torsion spring provided in an automobile, thereby improving driving stability. The present invention relates to a spring constant variable torsion spring of an automobile, which has a simple structure and can simplify an assembly process.
일반적으로 토션바스프링은 스프링강의 막대를 이용하여 구성되어 있으며, 스프링강의 막대를 비틀면 강성에 의해 원래의 모양으로 되돌아 가능 성질을 이용한 것으로 스프링상수는 바의 길이, 단면적에 의해 정해지며, 코일스프링과 마찬가지로 진동의 감쇠작용이 없으므로 쇽업소버를 병행할 필요가 있다.In general, the torsion bar spring is composed of the rod of spring steel, and it is possible to return to the original shape by stiffness by twisting the rod of spring steel. The spring constant is determined by the length and cross-sectional area of the bar. Similarly, there is no vibration damping effect, so it is necessary to use shock absorbers in parallel.
토션바스프링은 단위중량당 에너지 흡수율이 다른 스프링에 비하여 크므로 경량으로 할 수 있으며, 구조도 간단히 할 수 있는 등의 이점이 있으며 그의 배치방법으로 차체에 평행하게 놓는 세로놓임식과 직각으로 놓는 가로놓임식이 있으며 세로놓임식은 토션바스프링의 길이에 제약을 받지 않으며 장치하는 데 장소를 차지하지 않는 등의 이점이 있으며, 토션바스프링은 단면형상이 원형의 것이 일반적이지만, 평판모양의 스프링강을 겹쳐서 단면을 직사각형으로 만든 것이 사용되고 있는 경우도 있다.The torsion bar spring is lighter because the energy absorption rate per unit weight is higher than that of other springs. The torsion bar spring has the advantage of simple structure, etc., and the vertical laying type parallel to the vehicle body and the horizontal laying type by the arrangement method. The vertical laying type is not limited by the length of the torsion spring and does not occupy a place for installation.The torsion spring is generally circular in cross section, but overlaps the flat spring steel. It is sometimes used to make a rectangle.
도 1은 일반적인 자동차의 토션바스프링을 구비한 현가장치를 도시하는 도이다,1 is a view showing a suspension device having a torsion bar spring of a typical vehicle,
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 자동차의 토션바스프링(10)은 쇽업소버(20)와 함께 현가암(30)에 체결되어 차량에 전달되는 각종 충격력을 흡수하는 현가장치의 하나로서, 비틀림 충격을 흡수하게 되며, 일체형의 원형봉재로 형성되어 있어, 그 구조가 매우 간단하고 스프링상수의 계산도 용이하며 가격이 저렴하여 각종차량에 구비되고 있다.As shown in FIG. 1, a torsion bar spring 10 of a typical vehicle is a suspension device that is fastened to the suspension arm 30 together with the shock absorber 20 to absorb various impact forces transmitted to the vehicle. It is absorbed, and is formed of an integral circular rod material, and its structure is very simple, easy to calculate the spring constant, and is inexpensive and is provided in various vehicles.
또한, 단면의 형상과 재질을 변경함으로서 스프링상수를 원하는 값으로 조정할 수 있으며, 다른 스프링에 비해 거의 공간을 차지하지 않는 장점이 있다.In addition, by changing the shape and material of the cross-section can be adjusted to the desired spring value, there is an advantage that takes up little space than other springs.
그러나, 일반적인 자동차의 토션바스프링은 차량의 중량에 적절하게 스프링상수가 결정된 상태로 체결되어, 차량의 중량이 일정범위를 초과하거나 미달될 때에는 토션바스프링이 제 역할을 하지 못하며, 이러한 단점을 보완해 주는 액츄레이터를 구비한 능동현가장치는 그 가격이 높아 일반차량에는 적용하기 힘들다는 기술상의 문제점이 있었다.However, the torsion spring of a general vehicle is fastened with a spring constant determined appropriately for the weight of the vehicle, and the torsion spring does not play a role when the weight of the vehicle exceeds or falls below a certain range. Active suspensions with actuators have a technical problem that their price is difficult to apply to a general vehicle.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 자동차에 구비된 토션바스프링의 구조를 변경하여 주행시 발생하는 비틀림 충격의 크기에 따라 스프링상수를 변화시켜 주행 안정성을 향상시키며, 구조가 간단하여 조립공정을 단순화시킬 수 있도록 하는 자동차의 스프링상수 가변형 토션바스프링을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, by changing the structure of the torsion bar spring provided in the vehicle by changing the spring constant according to the magnitude of the torsional shock generated during driving to improve the running stability, the structure is simple assembly process To provide a spring constant variable torsion spring for automobiles to simplify the process.
이러한 본 발명은 원형봉의 형태로 외주면에 다수개의 걸림턱을 구비한 이너바와; 상기 이너바가 중앙에 삽입되어 일정각도 회전시 상기 걸림턱과 접촉하도록 내주면에 다수개의 걸림홈이 형성된 파이프 형상의 아우터바로 구성함으로써 달성된다.The present invention is an inner bar having a plurality of engaging jaw on the outer peripheral surface in the form of a circular rod; The inner bar is inserted into the center and is achieved by constructing a pipe-shaped outer bar having a plurality of engaging grooves formed on the inner circumferential surface so as to contact the locking jaw when rotating at an angle.
도 1은 일반적인 자동차의 토션바스프링을 구비한 현가장치를 도시하는 도,1 is a view showing a suspension having a torsion bar spring of a typical vehicle;
도 2는 본 발명의 자동차의 스프링상수 가변형 토션바스프링을 도시하는Figure 2 shows a spring constant variable torsion spring of the automobile of the present invention
사시도,Perspective,
도 3은 본 발명의 자동차의 스프링상수 가변형 토션바스프링에 전달되는3 is transmitted to the spring constant variable torsion spring of the vehicle of the present invention
비틀림에 대하여 측정된 토션바스프링의 스프링상수를 보여주는 그래프.Graph showing spring constant of torsion bar spring measured against torsion.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 이너바110 : 걸림턱100: inner bar 110: locking jaw
200 : 아우터바210 : 걸림홈200: outer bar 210: locking groove
도 2는 본 발명의 자동차의 스프링상수 가변형 토션바스프링을 도시하는 사시도, 도 3은 본 발명의 자동차의 스프링상수 가변형 토션바스프링에 전달되는 비틀림에 대하여 측정된 토션바스프링의 스프링상수를 보여주는 그래프이다.Figure 2 is a perspective view showing a spring constant variable torsion spring of the vehicle of the present invention, Figure 3 is a graph showing the spring constant of the torsion spring spring measured against the torsion to the spring constant variable torsion spring of the vehicle of the present invention to be.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차의 스프링상수 가변형 토션바스프링은 원형봉의 형태로 외주면에 다수개의 걸림턱(110)을 구비한 이너바(100)와; 상기 이너바(100)가 중앙에 삽입되어 일정각도 회전시 상기 걸림턱(110)과 접촉하도록 내주면에 다수개의 걸림홈(210)이 형성된 파이프 형상의 아우터바(200)로 구성되는 것을 그 기술상의 특징으로 한다.As shown in Figure 2, the spring constant variable torsion bar spring of the vehicle of the present invention is an inner bar (100) having a plurality of engaging jaw 110 on the outer peripheral surface in the form of a circular rod; The inner bar 100 is inserted into the center is formed of a pipe-shaped outer bar 200 formed with a plurality of engaging grooves 210 on the inner circumferential surface so as to contact the locking jaw 110 when rotated by a certain angle. It features.
이하, 도 2 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 3.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 현가장치에 구비된 토션바스프링에 전달된 비틀림이 작을 경우에는, 토션바스프링의 이너바(100)가 먼저 비틀리게 되며, 상기 이너바(100)에 형성된 걸림턱(110)도 함께 회전하지만, 아우터바(200)에 형성된 걸림홈(210)과 접촉하지 않아 상기 이너바(100)만이 비틀림을 흡수하게 된다.As shown in FIG. 2, when the torsion bar spring transmitted to the torsion bar spring provided in the suspension device of the vehicle is small, the inner bar 100 of the torsion bar spring is twisted first, and formed on the inner bar 100. The locking jaw 110 also rotates together, but does not come into contact with the locking groove 210 formed in the outer bar 200, so that only the inner bar 100 absorbs the torsion.
또한, 토션바스프링에 전달된 비틀림이 클 경우에는, 토션바스프링의 이너바(100)가 먼저 비틀리게 되며, 상기 이너바(100)에 형성된 걸림턱(110)도 함께 회전하게 되며, 이너바(100)와 함께 회전하던 걸림턱(110)이 상기 아우터바(200)에 형성된 걸림홈(210)과 접촉하게 되어, 이너바(100)에 전달된 비틀림은 걸림턱(110)과 걸림홈(210)을 통하여 아우터바(200)에 전달된다.In addition, when the torsion bar spring is torsionally transmitted, the inner bar 100 of the torsion bar spring is twisted first, and the locking jaw 110 formed on the inner bar 100 also rotates together, and the inner bar The locking jaw 110 that was rotated together with the 100 comes into contact with the locking groove 210 formed in the outer bar 200, and the torsion transmitted to the inner bar 100 is the locking jaw 110 and the locking groove ( It is transmitted to the outer bar 200 through the 210.
이와 같이 작용하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 토션바스프링에 전달되는 비틀림이 작을 경우에는 이너바의 스프링상수 만으로 토션바스프링이 작동하게 되며, 토션바스프링에 전달되는 비틀림이 클 경우에는 이너바와 아우터바의 스프링상수가 중첩된 상태로 토션바스프링이 작동하게 된다.In this manner, as shown in Figure 3, when the torsion bar spring torsion is small when the torsion bar spring is operated only by the spring constant of the inner bar, the torsion bar spring torsion is large when the torsion spring The torsion bar spring is operated with the spring constant of the bar and the outer bar overlapping.
이와 동일한 방법으로, 토션바스프링을 3단 이상의 다단으로 형성할 수도 있으며, 3단 이상의 다단으로 형성된 토션바스프링은 다단으로 스프링상수가 가변하여 차량에 전달되는 비틀림의 크기에 따라 적당한 스프링상수로 토션바스프링이 작동하게 된다.In the same way, the torsion bar spring may be formed in multiple stages of three or more stages, and the torsion bar spring formed of three or more stages of the torsion spring has a variable spring constant in multiple stages and torsion with a suitable spring constant according to the size of the torsion transmitted to the vehicle. The spring is activated.
이상과 같은 본 발명은 자동차에 구비된 토션바스프링의 구조를 변경하여 주행시 발생하는 비틀림 충격의 크기에 따라 스프링상수를 변화시켜 주행 안정성을 향상시키며, 구조가 간단하여 조립공정을 단순화시킬 수 있는 발명인 것이다.The present invention as described above is to change the structure of the torsion bar spring provided in the vehicle to change the spring constant in accordance with the magnitude of the torsional shock generated during driving to improve the running stability, the structure is simple, the inventor can simplify the assembly process will be.
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