KR20090059455A - 차량의 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 롤 발생시 별도의 유압공급 시스템이 없이 롤오버를 방지하기 위해, 차량의 차체를 지지하는 리프 스프링과, 상기 차체와 상기 리프 스프링 사이에 배치되고 차량의 범프나 롤 발생시 각각의 경우에 따라 상하 이동되어 높이가 조정되는 범프 스토퍼와, 차체 중앙 하단부에 배치되고 차량의 롤 발생시 원형기어와 연동되는 직선기어에 연결된 유압펌프에서 유압이 공급되어 상기 범프 스토퍼를 하강시켜 상기 리프 스프링과 조기 접촉을 유도해 롤오버를 방지하는 유압공급수단을 포함함으로써, 차량의 롤(Roll) 발생시 기어의 이동만으로 상기 범프 스토퍼에 유압을 보내어 작동되는 구조이기 때문에 원가가 저렴하고 구조가 단순한 이점이 있는 차량의 현가장치에 관한 것이다.

유압공급수단, 원형기어, 직선기어, 스토퍼 실린더, 스토퍼 브라켓

Description

차량의 현가장치{Suspension for vehicles}

본 발명은 차량의 현가장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 롤 발생시 유압공급수단을 이용하여 범프 스토퍼를 하강시킴으로써 상기 리프 스프링과 조기 접촉을 유도해 롤오버를 방지하는 차량의 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치(Suspension)는 차축과 차체를 연결하고, 주행중 노면에서 받는 충격을 완화하는 섀시스프링과, 스프링의 자유진동을 흡수하는 쇽업소버와 차량이 좌.우로 흔들리는 것을 방지하는 스테빌라이저 등으로 구성되어 자차량의 승차감을 좋게 하는 장치로 구성되어 있다.

차량에는 노면으로의 충격외에도 구동력, 제동력, 원심력 등 다양한 힘이 동시에 작용하여 차량의 상,하로의 진동인 바운싱(bouncing), 차량의 좌,우로의 진동인 러칭(lurching), 차량의 전,후로 진동하는 서징(surging), 길이방향의 중심축을 기준으로 좌,우로 진동하는 롤링(rolling)등의 진동을 받게 된다.

이러한 다양한 진동을 흡수하기 위해 차량의 현가장치에는 승차감과 주행안 정성 및 선회특성을 고려하여 다양한 현가장치와 스프링 시스템이 사용되고 있다.

도 1을 참조하면, 휠(4)에 걸리는 하중을 적당 분배하는 리프 스프링(leaf spring)(2)이 사용되는 차량의 현가장치는 차축(미도시)과 함께 상승하는 상기 리프 스프링(2)의 상승량을 제한할 수 있도록 범프 스토퍼(bump stopper)(1)가 상기 리프 스프링(2)의 상측 차체(3)에 고정된다. 여기서 상기 범프 스토퍼(1)는 2차 스프링과 같은 역할을 한다. 즉 상기 리프 스프링(2)이 상기 범프 스토퍼(1)와 접촉한 시점 이후 상기 범프 스토퍼(1)의 변형이 일어나게 되고 시스템의 스프링 강성은 증대된다. 또한 스프 변화량의 한계치를 정해줌으로써, 차량이 옆으로 움직이거나 전복되는 롤오버(roll-over)등의 차량 자세와 관련된 사항들을 제어할 수 있다.

따라서, 차량의 범프(bump)나 롤(roll)시에 차축이 상승하여 상기 리프 스프링(2)의 상측이 상기 범프 스토퍼(1)에서 접촉하게 되면, 변형을 시작하면서 갑자기 서스펜션의 스프링 강성이 급증하게 되면서, 서스펜션이 제공하는 스프링 강성을 2단계로 변화시켜줄 수 있도록 한다. 또한, 차량의 롤시에는 상기 범프 스토퍼(1)가 롤오버(roll-over)를 방지하도록 하는 기능을 한다.

그러나, 종래 기술에 따른 차량의 현가장치는 롤오버를 방지하기 위해 별도로 고가의 유압공급 시스템이 사용되므로 원가의 제약을 받는 화물차에 사용하기에는 원가가 비싼 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유압공급수단에 의해 높이가 가변되는 범프 스토퍼와 리프 스프링의 조기 접촉을 유도하여 차량의 조정 안정성 증대 및 원가를 절감하는 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 현가장치는, 적층 제작됨과 아울러 U 볼트로 고정되어 차량의 차체를 지지하는 리프 스프링과, 상기 차체와 상기 리프 스프링 사이에 배치되고, 차량의 범프나 롤 발생시 각각의 경우에 따라 상하 이동되어 높이가 조정되는 범프 스토퍼와, 차체 하단부에 배치되고, 차량의 롤 발생시 상기 범프 스토퍼에 유압이 공급되어 상기 범프 스토퍼를 하강시켜 상기 리프 스프링과 조기 접촉을 유도해 롤오버를 방지하는 유압공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 유압공급수단은 차체 중앙 하단부에 배치되고, 차량의 롤 발생시 좌우 회전되는 원형기어와, 상기 원형기어의 상단에 맞물려 배치되고, 상기 원형기어의 회전에 의해 좌우 이동되는 직선기어와, 상기 직선기어의 양단을 삽입하여 차량의 롤 발생시 상기 직선기어가 좌우 이동 가능하도록 배치되고, 피스톤 역할을 하는 상기 직선기어의 좌우 이동으로 상기 범프 스토퍼에 유압을 공급하는 압력펌프와, 상기 범프 스토퍼에 유압을 공급하도록 상기 압력펌프의 일측과 상기 범프 스토퍼의 일측에 연통되는 유압라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 범프 스토퍼는 차량이 기울어지는 쪽에 설치되고, 상기 압력펌프에서 상기 유압라인을 따라 유압이 공급되는 스토퍼 실린더와, 상기 스토퍼 실린 더의 상하 방향으로 관통 배치되고, 상기 압력펌프로부터 공급받는 유압에 의해 상하 운동되는 스토퍼 브라켓과, 상기 스토퍼 실린더의 상단에 대향되어 배치되고, 차량이 자세를 바로 잡아 상기 스토퍼 실린더 내의 유압이 빠져나가면 상기 스토퍼 브라켓을 상승 복원시키도록 상기 스토퍼 브라켓의 상부 일측에 구비된 리턴 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 차량의 롤 발생시 상기 스토퍼 실린더에 연결되는 상기 유압라인을 통해 상기 스토퍼 실린더에 공급되는 유압으로 상기 스토퍼 브라켓을 하강시켜 상기 범프 스토퍼를 상기 리프 스프링에 조기 접촉하여 차체가 기우는 것을 줄여 롤오버를 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압력펌프로부터 공급되는 유압을 상기 유압라인을 통해 상기 스토퍼 실린더의 내부로 유입되도록 상기 스토퍼 실린더의 상단 일측에 형성된 유입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원형기어의 보호를 위해 커버 케이스가 상기 원형기어의 외측에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 차량의 롤 발생시 별도의 유압공급 시스템이 없이 롤오버(Roll-over)를 방지하기 위해, 차량의 차체를 지지하는 리프 스프링과, 상기 차체와 상기 리프 스프링 사이에 배치되고 차량의 범프나 롤 발생시 각각의 경우에 따라 상하 이동되어 높이가 조정되는 범프 스토퍼와, 차체 중앙 하단부에 배치되고 차량의 롤 발생시 원형기어와 연동되는 직선기어에 연결된 유압펌프에서 유압이 공급되어 상기 범프 스토퍼를 하강시켜 상기 리프 스프링과 조기 접촉을 유도해 롤오버를 방지하는 유압공급수단을 포함함으로써, 차량의 롤(Roll) 발생시 기어의 이동만으로 상기 범프 스토퍼에 유압을 보내어 작동되는 구조이기 때문에 원가가 저렴하고 구조가 단순한 이점이 있다.

또한, 화물적재가 많고 차고가 높아 롤(roll) 안정성이 급격하게 떨어지는 차량에 적용할 때 전복방지에 큰 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 평상시 유압공급수단과 범프 스토퍼를 간략하게 도시한 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 롤 발생시 유압공급수단과 범프 스토퍼의 작동 상태를 간략하게 도시한 정면도, 도 4는 본 발명에 따른 차량의 평상시(도 4a)와 롤 발생시(도 4b) 직선기어의 이동과 압력펌프의 작동 상태를 간략하게 도시한 도면, 도 5a는 본 발명에 따른 차량의 현가장치에서 롤 발생시 범프 스토퍼가 작동되는 상태를 도시한 도면, 도 5b는 본 발명에 따른 차량의 현가장치에서 차량이 자세를 다시 바로 잡을 때 범프 스토퍼의 작동 상태를 도시한 도면이다.

도 2 및 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 현가장치는 적층 제작됨과 아울러 U 볼트(미도시)로 고정되어 차량의 차체(10)를 지지하는 리프 스 프링(20)과, 상기 차체와 상기 리프 스프링(20) 사이에 배치되고, 차량의 범프 또는 롤 발생시 각각의 경우에 따라 상하 이동되어 높이가 조정되는 범프 스토퍼(40)와, 상기 차체(10) 하부에 배치되고, 차량의 롤 발생시 상기 범프 스토퍼(40)에 유압이 공급되어 상기 범프 스토퍼(40)를 하강시켜 상기 리프 스프링(20)과 조기 접촉을 유도해 롤오버를 방지하는 유압공급수단(30)을 포함한다.

여기서 상기 유압공급수단(30)은 상기 차체(10) 중앙 하부에 배치되고, 차량의 롤 발생시 좌우 회전이 가능한 원형기어(32)와, 상기 원형기어(32)의 상단에 맞물려 배치되고, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 원형기어(32)의 회전에 의해 좌우 연동되는 직선기어(34)와, 상기 직선기어(34)의 양끝단을 삽입하여 차량의 롤 발생시 상기 직선기어(34)가 좌우 이동 가능하도록 배치되고, 좌우 이동되면서 피스톤 역할을 하는 상기 직선기어(34)의 좌우 이동으로 상기 범프 스토퍼(40)에 유압을 공급하는 압력펌프(36)와, 상기 범프 스토퍼(40)에 유압을 공급하도록 상기 압력펌프(36)의 일측과 상기 범프 스토퍼(40)의 일측에 연통되는 유압라인(38)이 포함되어 이루어진다.

도5를 참조하면, 상기 범프 스토퍼(40)는 차량이 기울어지는 쪽에 배치되고, 상기 압력펌프(36)에서 상기 유압라인(38)을 따라 유압이 공급되는 스토퍼 실린더(42)와, 상기 스토퍼 실린더(42)의 상하 방향으로 관통 배치되고, 상기 압력펌프(36)로부터 공급받는 유압에 의해 상하 운동되는 스토퍼 브라켓(46)과, 상기 스토퍼 실린더(42)의 상단에 대향되어 배치되고, 차량이 자세를 바로 잡으면 상기 스토퍼 실린더 (42)내의 유압이 상기 스토퍼 실린더(42) 외부로 빠져나가게 된다. 이 때, 상기 스토퍼 브라켓(46)을 상승 복원시키도록 상기 스토퍼 브라켓(46)의 상부 일측에 리턴 스프링(50)이 구비된다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 차량의 롤 발생시 상기 스토퍼 실린더(42)에 연결되는 상기 유압라인(38)을 통해 상기 스토퍼 실린더(42)에 공급되는 유압으로 상기 스토퍼 브라켓(46)을 하강시켜 상기 범프 스토퍼(40)를 상기 리프 스프링(20)에 조기 접촉하여 상기 차체(10)가 기우는 것을 줄여 롤오버를 방지해주는 구성이다.

또한, 상기 압력펌프(36)로부터 공급되는 유압을 상기 유압라인(38)을 통해 상기 스토퍼 실린더(42)의 내부로 유입되도록 상기 스토퍼 실린더(42)의 상단 일측에 형성된 유입구(44)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 원형기어(32)의 보호를 위해 커버 케이스(60)가 상기 원형기어(32의 외측에 배치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 리프 스프링(20)이 사용되는 서스펜션에 있어서, 차체(10)와 상기 리프 스프링(20) 사이에 범프 스토퍼(40)를 배치한다. 이때, 2차 스프링 역할을 하는 범프 스토퍼(40)는 차량의 범프나 롤 발생시 상기 리프 스프링(20)과 접촉을 일으켜 상기 범프 스토퍼(40)는 2차 스프링 역할 외에 롤오버(Roll-Over)를 방지해주는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 범프 스토퍼(40)는 높이가 상하로 이동되도록 압력 실린더의 형태인 스토퍼 브라켓(42)과 스토퍼 실린더(42)로 구성하고 상기 스토퍼 실린더(42)의 일측에는 유입구(44)를 형성하여 유압을 공급받을 수 있도록 한다. 각각 의 경우(차량의 범프 or 롤)에 따라 상기 범프 스토퍼(40)의 높이를 알맞게 결정할 수 있도록 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 현가장치는 차량의 롤 발생시 상기 범프 스토퍼(40)에 유압을 공급하여 상기 범프 스토퍼(40)를 하강시켜 상기 리프 스프링(20)과 조기 접촉을 유도하여 롤오버를 방지하는 유압공급수단(30)을 포함한다.

상기 유압공급수단(30)은 상기 차체(10) 중앙 하부에 회전 가능한 원형기어(32)를 배치하고, 상기 원형기어(32)의 상단에 맞물려 배치하고, 상기 원형기어와 연동하는 직선기어(34)를 구비한다. 또한, 상기 직선기어(34)의 양끝단을 삽입하여 차량의 롤 발생시 상기 직선기어(34)가 이동 가능하도록 하고, 좌우 이동하면서 피스톤 역할을 하는 상기 직선기어(34)에 의해 상기 범프 스토퍼(40)로 유압을 공급하는 압력펌프(36)를 상기 직선기어의 양단에 배치한다. 또한, 상기 범프 스토퍼(40)에 유압을 공급하도록 상기 압력펌프(36)의 일측과 상기 범프 스토퍼(40)의 일측에 유압라인(38)을 연결한다.

이때, 차량의 상기 차체(10) 중앙 하부에 배치되는 상기 압력펌프(36)와 상기 원형기어(32)는 종래 차량의 현가장치에 사용되고 있는 브라켓(미도시)을 이용하여 장착이 가능하도록 한다. 또한, 본 발명에 적용될 수 있는 상기 리프 스프링(20)이 장착된 화물차의 경우 디젤 엔진을 사용하는 상업적 용도의 차종들이므로 화물 적재칸 아래쪽에 자리잡기 때문에 레이아웃배치가 자유롭고 용이하다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 범프 스토퍼(40)는 차량이 기울어지는 쪽에 배치하고, 상기 압력펌프(36)에서 상기 유압라인(38)을 따라 유압이 공급되는 스토퍼 실린더(42)와, 상기 스토퍼 실린더(42)의 상하 방향으로 관통 배치되고, 상기 압력펌프(36)로부터 공급받는 유압에 의해 상하 운동되는 스토퍼 브라켓(46)과, 상기 스토퍼 실린더(42)의 상단에 대향 배치하고, 차량이 자세를 바로 잡으면 상기 스토퍼 실린더 (42)내의 유압이 상기 스토퍼 실린더(42) 외부로 빠져나가게 된다. 이때, 상기 스토퍼 브라켓(46)의 상부 일측에 리턴 스프링(50)을 구비하여 상기 스토퍼 브라켓(46)을 상승 복원시킨다.

도 2 및 도3을 참조하면, 상기 원형기어(32)의 보호를 위해 커버 케이스(60)를 상기 원형기어(32)의 외측에 배치한다.

본 발명에 따른 현가장치는 승용차에 비해 화물적재가 많고 차고가 높아 롤 안정성이 급격하게 떨어지는 화물차의 경우 승용차보다 안티 롤(anti-roll) 성능은 더욱 필요하다. 또한, 원가의 제약을 받아 고가의 유압공급 시스템을 사용하지 못하는 화물차들에 적용할 때 승용차보다 더욱 전복방지에 큰 효과를 거둘 수 있으며 원가의 상승도 승용차의 비해 절반 이하이기 때문에 화물차에 적용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 의한 차량의 현가장치를 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예와 도면에 의해 한정되지 않고, 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 가능하다.

본 발명에 따른 차량의 현가장치는, 리프 스프링이 장착된 화물차의 경우와 같이 디젤 엔진을 사용하고, 소음 성능에 민감하지 않은 상업적 용도에 사용되는 차량에 활용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 현가장치를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 평상시 유압공급수단과 범프 스토퍼를 간략하게 도시한 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 롤 발생시 유압공급수단과 범프 스토퍼의 작동 상태를 간략하게 도시한 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 직선기어의 이동과 압력펌프의 작동 상태를 간략하게 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 차량의 자세에 따라서 범프 스토퍼가 작동되는 상태를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 차체 20 : 리프 스프링

30 : 유압공급수단 32 : 원형기어

34 : 직선기어 36 : 압력펌프

38 : 유압라인 40 : 범프 스토퍼

42 : 스토퍼 실린더 44 : 유입구

46 : 스토퍼 브라켓 50 : 리턴 스프링

60 : 커버 케이스

Claims (6)

1. 적층 제작됨과 아울러 U 볼트로 고정되어 차량의 차체를 지지하는 리프 스프링과;

   상기 차체와 상기 리프 스프링 사이에 배치되고, 차량의 범프나 롤 발생시 각각의 경우에 따라 상하 이동되어 높이가 조정되는 범프 스토퍼와;

   상기 차체 중앙 하부에 배치되고, 차량의 롤 발생시 상기 범프 스토퍼에 유압이 공급되어 상기 범프 스토퍼를 하강시켜 상기 리프 스프링과 조기 접촉을 유도해 롤오버를 방지하는 유압공급수단을 포함하는 차량의 현가장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 유압공급수단은 상기 차체 중앙 하부에 배치되고, 차량의 롤 발생시 좌우 회전되는 원형기어와;

   상기 원형기어의 상단에 맞물려 배치되고, 상기 원형기어의 회전에 의해 좌우 이동되는 직선기어와;

   상기 직선기어의 양단을 삽입하여 차량의 롤 발생시 상기 직선기어가 좌우 이동 가능하도록 배치되고, 피스톤 역할을 하는 상기 직선기어의 좌우 이동으로 상기 범프 스토퍼에 유압을 공급하는 압력펌프와;

   상기 범프 스토퍼에 유압을 공급하도록 상기 압력펌프의 일측과 상기 범프 스토퍼의 일측에 연통되는 유압라인을 포함하는 차량의 현가장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 범프 스토퍼는 차량이 기울어지는 쪽에 설치되고, 상기 압력펌프에서 상기 유압라인을 따라 유압이 공급되는 스토퍼 실린더와;

   상기 스토퍼 실린더의 상하 방향으로 관통 배치되고, 상기 압력펌프로부터 공급받는 유압에 의해 상하 운동되는 스토퍼 브라켓과;

   상기 스토퍼 실린더의 상단에 대향되어 배치되고, 차량이 자세를 바로 잡아 상기 스토퍼 실린더 내의 유압이 빠져나가면 상기 스토퍼 브라켓을 상승 복원시키도록 상기 스토퍼 브라켓의 상부 일측에 구비된 리턴 스프링을 포함하는 차량의 현가장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   차량의 롤 발생시 상기 스토퍼 실린더에 연결되는 상기 유압라인을 통해 상기 스토퍼 실린더에 공급되는 유압으로 상기 스토퍼 브라켓을 하강시켜 상기 범프 스토퍼를 상기 리프 스프링에 조기 접촉하여 차체가 기우는 것을 줄여 롤오버를 방지하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 압력펌프로부터 공급되는 유압을 상기 유압라인을 통해 상기 스토퍼 실린더의 내부로 유입되도록 상기 스토퍼 실린더의 상단 일측에 형성된 유입구를 포함하는 차량의 현가장치.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 원형기어의 보호를 위해 커버 케이스가 상기 원형기어의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.

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