KR20080034696A - 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 현가장치용 스트러트의 외통에 결합되고 코일 스프링이 안착되는 스프링 시트가 완충력을 제공함으로써 차량의 롤 운동시 좌우방향에서 가성을 확보할 수 있도록 하는 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트에 관한 것으로, 상기 스프링 시트는 타원형으로 이루어지게 하고 외통과는 다수개의 봉에 의해 결합되게 하며, 완충력을 제공할 수 있도록 외통 내부의 실린더와 연결된 유압백을 장착되게 함으로써 롤 운동시 좌우 강성을 확보할 수 있어 롤 운동 안정성을 도모하기 위한 것이다.

현가장치, 스트러트, 쇽업쇼바, 스프링, 스프링 시트, 유압백

Description

차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트{Spring seat of strut for suspension of vehicle}

도 1은 종래의 차량 현가장치용 스트러트를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 차량 현가장치용 스트러트를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 차량 현가장치용 스트러트의 시스템 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 차량 현가장치용 스트러트의 작동상태를 나타낸 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명*

1: 스트러트 2: 쇽업소바

3: 코일 스프링 4: 로드

5: 외통 7: 실런더

8: 피스톤 밸브 9: 유압라인

10: 스프링 시트 20: 유압백

30: 봉

본 발명은 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스프링 시트가 완충력을 갖을 수 있도록 변경함으로써 차량의 롤 운동시 좌우 강성을 확보하여 롤 운동의 안정을 꾀하고자 하는 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 완충기구로는 현가 스프링과 쇽업소바가 있는데, 상기 현가 스프링에는 겹침판 스프링, 코일 스프링, 토션바, 및 공기 스프링 등이 있으며, 이들 현가 스프링은 차체를 지지하고 노면으로부터 오는 진동이나 충격하중이 차체로 전달되는 것을 완화시켜주는 역할을 수행한다.

그리고, 상기 쇽업소바는 차체의 상하 진동에너지를 흡수함으로써, 자동차의 진동을 억제하고 승차감의 향상, 적재된 화물의 보호, 및 차체 각부의 동적응력 저감에 따른 수명의 증가를 꾀함과 동시에 스프링 상하의 운동을 억제하여 타이어의 접지성을 확보하고, 또한 관성력에 의한 자세변화를 억제하여 차량의 운동성능을 향상시켜주는 역할을 하고 있다.

현재 이용되고 있는 상기 쇽업소바로는 텔레스코픽(telescopic)형과 레버(lever)형, 그리고 가스주입식 및 스트러트형 쇽업소바로 구분할 수 있다.

이들 중에서, 상기 스트러트형 쇽업소바는 스트러트형 첨가장치에 사용되는 것으로, 이 현가장치는 중공인 스트러트와 코일 스프링이 조합되어 현가암에 연결되어 있으며 스트러트 내의 피스톤로드가 쇽업소바와 연결되어 있어 압축의 경우는 피스톤 로드 끝의 메인밸브는 닫히고 논 리턴 밸브가 열려서 피스톤 하부의 작용 유가 실린더 상부에 유입되게 한다.

그리고, 실린더 하부의 저 밸브로부터 감쇠력이 발생하여 실린더 외측의 스트러트 튜브 내로 들어가며, 신장의 경우에서는 피스톤 상부의 작동유가 메인밸브 스프링의 힘을 이겨서 메인밸브를 열어서 감쇠력을 발생한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 스트러트(1)의 쇽업소바(2)는, 오일이 채워진 내부에 밸브(미도시)가 왕복운동하면서 감쇠력을 발생시키는 쇽업소바(2)와, 압축된 쇽업소바(2)를 복원시킬 수 있도록 그 외부에 마련된 코일 스프링(3)으로 구성된다.

여기서, 상기 쇽업소바(2)는 밸브가 수용되는 외통(5)과 상기 밸브에 연결되는 로드(4)로 이루어진다.

그리고, 상기 외통(5)에는 스프링 시트(6)가 고정 설치된다.

상기 스프링 시트(6) 위에는 고무 재질인 스프링 패드(미도시)가 얹혀지며, 상기 스프링 패드 상부에 코일 스프링(3)이 설치되게 한다.

그리고, 상기 스프링 시트(6)와 코일 스트링(3)은 서로 용접 결합되어 이용되고 있다.

그러나, 상기와 같이 스트러트(1)에 장착된 스프링 시트(6)를 이용할 경우에는 차량의 롤 운동시 좌우 방향에서 코일 스프링(3)에 큰 힘이 작용되어 시스템에 안정성을 떨어드리는 문제점이 있었다.

또한, 코일 스프링(3)이 압축 및 신장이 반복될 경우 피로응력이 발생하고, 그 응력으로 인하여 코일 스프링(3)과 스프링 시트(6)의 용접부위가 떨어져 스트러트(1)에 의한 상하 완충작용이 이루어지지 않으며, 코일 스프링(3)과 스프링 시트(6)의 마찰로 인하여 소음이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 스프링 시트가 완충력을 갖을 수 있도록 변경함으로써 차량의 롤 운동시 좌우 강성을 확보하여 롤 운동의 안정을 꾀하고자 하는 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트를 제공하는 데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 스트러트의 외통에 결합되고 코일 스프링이 안착되는 스프링 시트가 완충력을 제공할 수 있도록 하는 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트에 있어서, 상기 스프링 시트는 타원형으로 이루어지며, 상기 외통 내부의 실린더와 연결된 유압백이 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스프링 시트는 상기 외통과 다수개의 봉에 의해 결합되게 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유압백은 상기 스프링 시트의 원주 절반에 걸쳐 구비되게 한다.

이하, 본 발명에 따른 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량 현가장치용 스트러트(1)는 종래의 스트러트(1)와 동일하게, 오일이 채워진 내부에 피스톤 밸브(8, 도 4 참조)가 왕복운동하면서 감쇠력을 발생시키는 쇽업소바(2)와, 압축된 쇽업소바(2)를 복원시킬 수 있도록 그 외부에 마련된 코일 스프링(3)과, 상기 피스톤 밸브(8)에 연결된 로드(4)와, 상기 피스톤 밸브(8)가 상하 작용할 수 있도록 하는 실린더(7)와, 상기 실린더(7)와 피스톤 밸브(8)를 감싸고 있는 외통(5)과, 상기 외통(5)에 장착되어서 코일 스프링(3)과 결합된 스프링 시트(10)로 구성되며, 상기 스프링 시트(10)의 완충력을 제공할 수 있도록 그에 결합된 유압백(20)을 추가로 구성한다.

상기 스프링 시트(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 타원형으로 이루어져 있는 것을 볼 수 있다.

상기와 같이 스프링 시트(10)를 타원형으로 구성한 이유는, 차량의 롤(미도시) 운동시 주행 상황에 대응되게 작동할 수 있도록 하기 위하여 그에 장착된 유압백(20)에 의하여 상하 완충력을 용이하게 제공할 수 있도록 하기 위한 것이다.

즉, 상기 스트러트(1)의 피스톤 밸브(8)의 작동에 따라 실런더(7) 내부에 있는 유압유체가 유압백(20)에 채워지고 비워지게 함으로써, 그 상태에 따라 스프링 시트(10)의 기울기가 변하면서 코일 스프링(3)을 압축/신장시켜 롤 운동성의 안정화를 돕는다.

상기 외통(5)과 결합되는 스프링 시트(10)는 다수개의 봉(30), 바람직하게는 서로 상반되는 위치에 두 개의 봉(30)을 사용하여 결합되게 함으로써 그 봉(30)을 중심으로 하여 서로 상반되는 측부가 상하 방향으로 서로 다르게 작동할 수 있도록 하였다.

즉, 상기 스프링 시트(10)가 상기 봉(30)을 중심으로 일측(또는 좌측)이 상향 이동하면 타측(또는 우측)은 하향 이동하는 방식을 통해서, 코일 스프링(3)의 완충작용을 돕는다.

그리고, 상술된 바와 같이, 상기 유압백(20)은 스프링 시트(10)의 원주 절반 정도에 설치되고 실런더(7)와 연결되어서, 상기 실린더(7)에 있는 유압유체를 이용하여 스프링 시트(10)가 완충력을 제공할 수 있게 하는 역할을 한다.

상기와 같이, 상기 스프링 시트(10)를 타원형 형상으로 변경하고 유압백(20)을 별도로 장착함으로써, 댐퍼의 위치는 고정하면서 스프링 시트(10)의 좌우에 대한 자유도를 확보할 수 있게 되는 것이다.

차량이 주행하기 전인 평상 시에는 스트러트(1)의 쇽업쇼바(2)가 팽창되어 있는 상태를 유지하며, 차량 주행 시에는 롤 모션 발생에 따라 수축상태로 변한다(도 4 참조).

그리고, 상기 쇽업쇼바(2)가 팽창할 때는 피스톤 밸브(8)가 작동하지 않은 상태로 되기 때문에 유압백(20)에는 유체가 채워지지 않은 상태로 되다가, 쇽업쇼바(2)가 수축하여 피스톤 밸브(8)가 작동할 때는 유압유체를 유압라인(9)을 통해서 유압백(20)으로 이동하게 하여 그를 채우게 됨에 따라서, 스프링 시트(10)의 양측 기울기가 변하게 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트의 작동 상태를 도 4 및 도 5를 통해서 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 차량이 주행을 시작하게 되면 횡가속도, 토크메타, 차량속도 등과 같은 주행 상황을 센싱부(미도시)를 통해서 감지한다(S11).

상기와 같은 주행 상황이 감지된 후에는 센서부가 롤 모션이 발생되었는가를 결정한다(S12).

상기 센서부가 롤 모션 발생을 감지하지 않았으면 쇽업쇼바(2)는 원래의 상태로 고정 유지되고, 또한 원래의 유압백(20) 형상을 유지한다(S13).

반대로, 상기 센서부가 롤 모션 발생을 감지하게 되면, 쇽업쇼바(2)는 수축되고 유압백(20)은 팽창된다(S14).

상기 유압백(20)이 팽창함으로써 스프링 시트(10)는 기울어지게 되고, 상향 기울임 측에서는 코일 스프링(3)이 압축된다.

상기의 상태로 차량이 주행하는 동안 센서부는 계속 롤 모션을 감지하게 된다(S15).

상기 센서부가 다시 상기의 롤 모션의 상태를 감지하여 롤 모션이 원래의 위치로 되돌아오면 쇽업쇼바(2)가 팽창하게 되고 유압백(20)이 축소된다(S16).

따라서, 상기 유압백(20)은 원래의 형상을 유지한다(S13).

상기와 같이, 차량의 주행시 쇽업쇼바(2)가 팽창/수축 작용을 반복하면 유압백(20)도 수축/팽창 작용을 하게 된다.

상기 유압백(20)의 수축/팽창 작용에 따라 스프링 시트(10) 양측의 기울기도 변하게 되고, 그 기울기에 따라 코일 스프링(3)이 변형되어 차량의 롤 운동시 좌우 강성이 확보되며 롤 운동의 안정성이 이루어지게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트에 의하면, 롤 운동시 좌우 강성을 확보할 수 있어 롤 운동 안정성을 향상시킬 수 있으며, 코일 스프링과 스프링 시트의 마찰로 인한 소음이 발생되지 않아 운전자에게 주행 중 만족감을 향상시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 스트러트(1)의 외통(5)에 결합되고 코일 스프링(3)이 안착되는 스프링 시트(10)가 완충력을 제공할 수 있도록 하는 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트에 있어서,

   상기 스프링 시트(10)는 타원형으로 이루어지며, 외통(5) 내부의 실린더(7)와 연결된 유압백(20)이 장착되는 것을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트.
2. 제1항에 있어서, 상기 스프링 시트(10)는 상기 외통(5)과 다수개의 봉(30)에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트.
3. 제1항에 있어서, 상기 유압백(20)은 상기 스프링 시트(10)의 원주 절반에 걸쳐 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 현가장치용 스트러트의 스프링 시트.

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