KR20110108457A - 트럭용 프런트 서스펜션장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치에 관한 것으로, 8~9개의 판스프링들로 조립된 판스프링조립체(10)는 4개로 감소된 판스프링들로 조립되는 한편, 기존 트럭에서의 판스프링조립체(10)의 프레임(11)에 대한 간격과 같게 배치되도록 상기 판스프링조립체의 양단부가 장착되는 전후측 브라켓(12,13)은 각각의 하단이 기존의 브라켓 하단 보다 하방으로 연장되어 형성되고, 상기 판스프링조립체(10)의 중앙부 상면에는 프레임(11)의 저면과의 사이에 에어스프링(20)이 그 상부가 프레임(11)에 고정되는 한편 하부는 판스프링조립체(10)의 중앙부 상면에서 고정되어 제공되며, 상기 에어스프링(20)은 트럭에 제공된 압축공기 탱크에 호스(30)를 통해 연결되어 판스프링조립체와 함께 에어스프링이 노면으로 부터의 충격 및 진동을 흡수하도록 구성됨으로써, 트럭의 프런트 차축에 작용되는 충격이나 진동을 판스프링조립체와 에어서스펜션에 의해 흡수하여 바퀴가 노면에 접지된 상태로 유지되게 하여 안전운전을 할 수 있게 하고, 운전자의 피로감소와 부상의 위험을 감소시키고, 신차 뿐만 아니라 기존의 트럭에도 간편하게 적용할 수 있는 효과가 있다.

Description

트럭용 프런트 서스펜션장치{A FRONT SUSPENSION APPARATUS FOR TRUCKS}

본 발명은 대형 트럭용 프런트 서스펜션장치에 관한 것으로, 특히 트레일러와 같은 대형 트럭에서 강판의 판스프링들을 조립하여 이루어진 프런트 서스펜션의 완충작용 보완을 위하여 프런트 서스펜션의 스프링조립체에 에어스프링을 간편하게 설치하도록 개선된 구조의 대형 트럭용 서스펜션장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 트럭의 서스펜션장치는 주행 중에 노면으로부터 타이어와 차축을 통해 차체로 전달되는 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키고 차체를 보호하기 위한 것으로, 양단이 상향 만곡되어 있는 여러 겹의 판스프링 양단을 차체에 고정하고, 그 하측 중간에 차축을 설치한 것으로, 차축으로부터 차체로 전달되는 충격을 판스프링의 휨에 의해 흡수하도록 구성되어 있다.

도 1과 2에는 종래의 트럭의 프런트 서스펜션(1)의 판스프링조립체가 장착된 상태가 개략적으로 도시되어 있으며, 스프링조립체(2)는 소형 트럭인 경우에는 2~4개의 판스프링으로 이루어지지만 트레일러와 같은 대형 트럭의 경우에는 8~9개의 판스프링들로 이루어지고, 그 전후단이 각각 트럭의 프레임(5)에 볼트로 고정된 브라켓(4, 6)에 연결되어 있으며, 판스프링조립체(2)의 전단은 피봇축을 중심으로 회동가능하게 연결되고, 후단은 스프링조립체의 길이방향의 변위를 허용하기 위하여 브라켓에 피봇축에서 회동가능하게 연결된 새클(7)에 연결되어 있고 중앙부는 차축(8)에 U 볼트로 고정된다. 도면에서 부호(9)는 쇽업소버이다.

이러한 판스프링조립체는 탄성변형에 의해 트럭의 운전중 발생되는 충격과 진동을 흡수하게 되지만, 이와 같이 판스프링만을 이용한 서스펜션장치는 진폭이 큰 강한 충격은 비교적 흡수가 잘 되나 빠르고 순간적인 충격에는 판스프링의 응답성이 떨어져서 충격력의 일부가 차체로 전달되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 특히 프런트 서스펜션이 판스프링으로 구성된 경우 거친 노면이나 도로상의 미끄럼방지 포장부분들에 의해 순간적으로 전륜이 노면에서 떨어진 상태가 되어 제동이 되지 않는 상태가 발생될 수 있고, 상하 방향의 진동이 흡수가 잘 되지 않아 캐빈의 진동으로 인한 운전자의 부상의 위험과 함께 피로도가 증가되는 문제가 있었다.

이에 대하여 상하 방향의 충격과 진동을 감쇠시키기 위하여 전륜 차축에 쇽업소버(9)를 별도로 장착하기도 하지만 응답성이 낮아 실효성이 크지 못하였다.

이에 대하여, 2003년12월03일 공고된 국내 실용신안등록 제20-0334830호에는

차체 프레임과 차축사이에 설치된 판스프링과 쇽업쇼바 이외에 배럴형 스프링을 적용하는 것이 제안되었으나, 판스프링과 프레임 사이의 공간 제약으로 충분한 탄성 흡수능력을 갖지 못하고 배럴 스프링의 리바운드로 인하여 캐빈으로 진동이 전달되는 문제가 있었다.

또한, 2002년10월11일 공고된 국내 실용신안등록 제20-0291950호에는 차축과 프레임 사이에 에어스프링과 판스프링을 설치하여 진폭이 작은 약한 충격은 에어스프링에 의해 흡수하고, 진폭이 큰 강한 충격은 판스프링에 의해 흡수토록 하고, 에어스프링과 짝을 이루는 쇽업소버를 구비한 화물자동차의 에어서스펜션장치가 제안되었다. 그러나, 이러한 에어스프링장치는 설치구조가 복잡하고, 기존의 트럭에 적용하기 어렵거나 비용부담이 과중한 문제가 있었다.

2002.10.11. 공고 국내 실용신안등록 제20-0291950호 2003.12.03. 공고 국내 실용신안등록 제20-0334830호

본 발명의 목적은 상기한 종래 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 프레임 저면으로 부터 판스프링조립체 사이의 간격을 증대시키고 그 사이에 트럭에 설치된 공기압탱크에 연결된 에어스프링을 간편하게 설치할 수 있고, 기존의 대형 트럭에도 간편하게 적용할 수 있는 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치는 8~9개의 판스프링들로 조립된 판스프링조립체가 그 전후측 단부가 트럭의 프레임에 볼트로 고정된 브라켓에 각각 장착되며, 판스프링조립체의 전측 단부는 브라켓에 피봇축에서 회동가능하게 장착되는 한편, 후측 단부는 길이방향의 변위를 수용하도록 새클로 브라켓에 장착되고 중앙부의 저면은 양측에 바퀴가 장착되는 차축 위에 고정되는 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치에 있어서,

상기 판스프링조립체는 4개로 감소된 판스프링들로 조립되는 한편, 기존 트럭에서의 판스프링조립체의 프레임에 대한 간격과 같게 배치되도록 상기 판스프링조립체의 양단부가 장착되는 전후측 브라켓은 각각의 하단이 기존의 브라켓 하단 보다 하방으로 연장되어 형성되고, 상기 판스프링조립체의 중앙부 상면에는 프레임의 저면과의 사이에 에어스프링이 그 상부가 프레임에 고정되는 한편 하부는 판스프링조립체의 중앙부 상면에서 고정되어 제공되며, 상기 에어스프링은 트럭에 제공된 압축공기 탱크에 호스를 통해 연결되어 판스프링조립체와 함께 에어스프링이 노면으로 부터의 충격 및 진동을 흡수하도록 구성된다.

상기 호스에는 레벨링밸브가 제공되어 에어스프링에 미리 설정된 일정한 압력이 유지되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전후측 브라켓은 프레임에 고정되는 지지판 하부에 기존의 브라켓이 고정되어 구성될 수도 있다.

본 발명의 대형 트럭 프런트 서스펜션장치는 기존의 판스프링조립체의 간편한 구조변경과 에어서스펜션을 장착하여 노면으로 부터 대형 트럭의 프런트 차축에 작용되는 충격이나 진동을 판스프링조립체와 에어서스펜션에 의해 흡수하여 바퀴가 노면에 접지된 상태로 유지되게 하여 안전운전을 할 수 있게 하고, 운전자의 피로감소와 부상의 위험을 감소시키고, 신차 뿐만 아니라 기존의 트럭에도 간편하게 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치가 설치된 구조를 개략적으로 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 판스프링 조립체가 프레임에 설치된 구조를 보여주는 개략적인 측면도.
도 3은 본 발명에 따라 판스프링조립체와 함께 에어서스펜션으로 이루어진 프런트 서스펜션장치를 대형 트럭의 프레임에 설치한 개략적인 측면도.
도 4는 도 3의 에어서스펜션의 설치 상태의 평면도.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명에 따른 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치가 측면도로 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명의 프런트 서스펜션장치에서 기존의 트럭에 사용되는 판스프링조립체(10)가 그 전후측 단부가 프레임(11)에 볼트로 고정된 브라켓(12,13)에 각각 장착되며, 이때 판스프링조립체(10)의 전측 단부는 브라켓(12)에 피봇축(15)에서 회동가능하게 장착되는 한편, 후측 단부는 길이방향의 변위를 수용하도록 새클(16)로 브라켓(13)에 장착되고 중앙부의 저면은 양측에 바퀴가 장착되는 차축(17) 위에 고정되는 기본적 구조는 통상의 대형 트럭의 판스프링 설치 구조와 동일하다.

본 발명에 따라, 기존의 판스프링조립체는 8~9개의 판스프링들이 조립되는 반면, 본 발명에서의 판스프링조립체(10)는 후술하는 에어스프링을 설치하기 위하여 프레임(11)의 저면에서 판스프링조립체(10)의 상면 사이의 간격을 증대시키기 위하여 상대적으로 짧은 길이의 하측의 판스프링들 4~5개를 제거하여 실제로 상대적으로 긴 판스프링들로만 구성하고, 프레임의 저면에 대하여 판스프링조립체(10)의 위치를, 저면의 위치가 (개략적으로 도시된) 차축(17)에 고정되기 위해 낮추어야 하며, 이를 위해 판스프링조립체의 양단부가 장착되는 브라켓(12,13)은 각각 기존의 브라켓 하단 보다 하방으로 연장되어 있다. 상기 브라켓(12,13)들은 도면들에서 점선으로 표시된 부분은 기존의 브라켓 형상을 나타내며, 상기 브라켓들은 신규 차량의 경우 하방으로 각각 연장된 하나의 브라켓으로 형성될 수도 있고, 기존 차량에 본원 발명을 적용하기 위해서는 점선으로 표시되는 기존의 브라켓들을 지지하기 위하여 프레임에 볼트로 고정되는 지지판에 체결고정하여 설치할 수도 있다.

도 3에서 변경된 구조의 판스프링조립체(10)의 중앙부 상면에는 프레임의 저면과의 사이에 에어스프링(20)이 장착되며, 상기 에어스프링의 상부는 도 4의 평면도에서 볼 수 있듯이 프레임(11)에 리브(21)가 용접되어 고정된 상부 지지판(22) 양측에 볼트(23)로 고정되고, 하부는 판스프링조립체(10)의 중앙부에서 U자형 볼트(25)로 체결되는 부분의 상면에 통상 제공되는 덮개판(26) 위에 미리 용접된 하부 지지판(27)에 볼트로 양쪽에서 체결되어 고정된다.

상기 에어스프링(20)은 (도면에 도시하지 않은) 트럭에 제공된 에어컴프레셔에 의해 발생된 압축공기를 브레이크등에 사용하기 위해 수용하는 탱크에 연결된 호스(30)를 통해 연결되어 있으며, 상기 호스에는 레벨링밸브(31)가 제공되어 에어스프링에 미리 설정된 일정한 압력이 유지되게 한다.

본 발명에 따라 판스프링조립체(10)와 함께 그 중앙부 상면에 제공된 에어스프링(20)가 트럭 주행중 발생되는 충격이나 진동을 흡수하게 된다. 즉, 상기 판스프링조립체(10)에 노면으로 부터 상방향으로의 충격이 탄성변형되면서 충격을 흡수함과 함께, 스프링조립체의 상방향으로 변위가 발생될 때 에어스프링(20)이 압축되어 그 내부에는 미리 설정된 압력 보다 증가하게 되고 이때 레벨링밸브(31)를 통해 에어스프링 내부의 공기가 탱크로 유동하게 되고, 이어서 판스프링조립체가 하방으로 리바운드되면 에어스프링(20)이 하방으로 신장되어 에어스프링 내부는 압력이 저하됨에 따라 레벨링밸브(31)를 통해 탱크로 부터의 압축공기가 유입되어 노면으로 부터 판스프링조립체에 작용하게 되는 순간적인 충격이나 진동을 안정되게 흡수하여 판스프링조립체와 결합된 트럭의 차축에 장착된 바퀴가 노면에 접지된 상태로 유지될 수 있어서 운전자는 안정된 제동을 할 수 있게 되고, 캐빈안에 있는 운전자에게로의 충격이나 진동 또한 최소화되어 운전자의 안전운전 및 부상의 위험을 최소화할 수 있게 된다.

본 발명은 특히 기존에 사용하던 트럭에서의 판스프링 서스펜션장치에서의 판스프링조립체의 판스프링들중 일부를 제거하고 하단이 하방으로 연장된 브라켓을 고정하거나 (도면에서 점선으로 표시된) 기존의 브라켓을 프레임에 고정되는 (도면에서 점선 위쪽의 실선으로 표시된 부분에 대응되는) 지지판을 사용하여 판스프링 서스펜션을 간편하게 구조변경하고 그와같이 변경된 구조의 상면의 위치가 낮아진, 즉 프레임과의 사이 간격이 증가된 중앙부에 통상의 에어스프링을 장착함으로써 간편하게 적용할 수 있으므로, 기존의 대형 트럭 사용자에게 과도한 비용부담의 문제없이 간편하게 적용할 수도 있다.

본 발명의 대형 트럭 프런트 서스펜션장치는 기존의 판스프링조립체의 간편한 구조변경과 통상의 에어서스펜션을 장착하여 이루어지므로 신차 뿐만 아니라 기존의 트럭에도 간편하게 적용할 수 있다.

10 : 판스프링조립체 11 : 프레임
12, 13 : 브라켓 15 : 피봇축
16 : 새클 17 : 차축
20 : 에어스프링 30 : 호스
31 ; 레벨링밸브

Claims (3)

1. 8~9개의 판스프링들로 조립된 판스프링조립체(10)가 그 전후측 단부가 트럭의 프레임(11)에 볼트로 고정된 브라켓에 각각 장착되며, 판스프링조립체(10)의 전측 단부는 전측 브라켓에 피봇축(15)에서 회동가능하게 장착되는 한편, 후측 단부는 길이방향의 변위를 수용하도록 새클(16)로 후측 브라켓에 장착되고 중앙부의 저면은 양측에 바퀴가 장착되는 차축(17) 위에 고정되는 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치에 있어서,
   상기 판스프링조립체(10)는 4개로 감소된 판스프링들로 조립되는 한편, 기존 트럭에서의 판스프링조립체(10)의 프레임(11)에 대한 간격과 같게 배치되도록 상기 판스프링조립체의 양단부가 장착되는 전후측 브라켓(12,13)은 각각의 하단이 기존의 브라켓 하단 보다 하방으로 연장되어 형성되고, 상기 판스프링조립체(10)의 중앙부 상면에는 프레임(11)의 저면과의 사이에 에어스프링(20)이 그 상부가 프레임(11)에 고정되는 한편 하부는 판스프링조립체(10)의 중앙부 상면에서 고정되어 제공되며, 상기 에어스프링(20)은 트럭에 제공된 압축공기 탱크에 호스(30)를 통해 연결되어 판스프링조립체와 함께 에어스프링이 노면으로 부터의 충격 및 진동을 흡수하도록 된 것을 특징으로 하는 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 호스에는 레벨링밸브(31)가 제공되어 에어스프링에 미리 설정된 일정한 압력이 유지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 전후측 브라켓(12,13)은 프레임(11)에 고정되는 지지판 하부에 기존의 브라켓이 고정되어 구성되는 것을 특징으로 하는 대형 트럭의 프런트 서스펜션장치.
   
   

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