KR20120053200A

KR20120053200A - 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링

Info

Publication number: KR20120053200A
Application number: KR1020100114350A
Authority: KR
Inventors: 정석환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2012-05-25
Also published as: KR101601319B1

Abstract

본 발명은 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링에 관한 것으로, 인장력이 작용시 하부플레이트(52)가 먼저 상승 이동하고 그 후에 러버(53)가 인장됨으로써 상기 러버(53)의 인장변위를 크게 줄일 수 있게 됨에 따라 상기 러버(53)의 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 되고, 프론트액슬(15)과 리어액슬(17)의 높이에 편차가 발생함에 따라 리프스프링(9)이 회전동작을 하는 경우에는 상부플레이트(54)와 러버(53) 및 상기 하부플레이트(52)가 힌지축(59)을 중심으로 마운팅플레이트(51)에 대해 함께 회전하게 됨에 따라 러버(53)가 결합된 상부플레이트(54) 및 하부플레이트(52)가 항상 평형상태를 유지할 수 있어서 상기 러버(53)가 받는 스트레스(stress)를 크게 줄일 수 있게 되고 이를 통해 상기 러버(53)의 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링{Rubber spring for rear suspension system in truck}

본 발명은 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 러버의 내구성 향상을 이룩할 수 있도록 된 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링에 관한 기술이다.

일반적으로, 덤프트럭과 같은 대형트럭은 비포장 험로 주행을 위해 후륜에 2개의 축이 적용되어 동일한 하중을 지지하도록 구성되어 있다.

상기와 같이 후륜 2축을 갖는 대형트럭의 후륜 현가장치는 도 1에서 도시된 바와 같이, 차체 프레임(미도시)에 트러니언 샤프트(1)를 갖는 트러니언 베이스(3)가 장착되고, 상기 트러니언 샤프트(1) 상에는 하부섀들(5)이 회전 가능하게 설치되어 있다.

상기 하부섀들(5)은 상부섀들(7)과 함께 다판의 리프스프링(9) 중앙부를 유볼트(11)로 체결하여 고정하고, 상기 리프스프링(9)의 양단은 각각 러버스프링(13)의 상단에 연결되며, 상기 러버스프링(13)의 하단은 각각 후륜측 프론트액슬(15)과 리어액슬(17)의 하우징에 각각 연결되어 있다.

그리고, 상기 후륜측 프론트액슬(15)과 리어액슬(17)의 양단은 각각 래디어스로드(19)를 통해 상기 트러니언 베이스(3)의 하단부에 연결되어 회전이 방지되는 구조로 되어 있고, 상기 후륜측 프론트액슬(15)과 리어액슬(17)의 각 중앙 상부는 각각 브이(V)암(21)을 통해 상기 트러니언 베이스(3)의 내면 상측에 연결되어 회전이 방지되는 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 러버스프링(13)은 도 2에 도시된 바와 같이 스틸(steel)로 된 상부플레이트(13a)와 마운팅플레이트(13b) 사이에 러버(13c)가 일체로 결합되어 있고, 상기 러버(13c)에는 강성보강을 위한 다수개의 미드플레이트(13d)가 일체로 결합되어 있으며, 상기 상부플레이트(13a)와 마운팅플레이트(13b)의 중앙부에는 고무재질로 된 스토퍼(13e,13f)가 결합되어 있고, 상기 스토퍼(13e,13f)를 관통하여 센터볼트(13g)가 결합된 구성으로, 상기 센터볼트(13g)는 상기 러버스프링(13)의 인장변위를 제어하는 역할을 한다.

상기와 같이 구성된 러버스프링(13)은 프론트액슬(15)과 리어액슬(17)의 상하방향 움직임 및 리프스프링(9)의 회전 운동시에 탄력적으로 변형되면서 충격과 진동을 흡수하고, 또한 하중을 지지하게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 러버스프링(13)은 상부플레이트(13a)와 마운팅플레이트(13b)의 간격이 멀어지는 인장변위시 러버(13c)만이 인장력을 흡수하는 구조이기 때문에 상기 러버(13c)의 내구성이 쉽게 약해지는 문제점이 있었다.

또한, 비포장 도로의 여건에 따라 프론트액슬(15)과 리어액슬(17)이 동시에 상승 및 하강하지 않고 도 3과 같이 어느 하나만이 상승 및 하강하여 상기 프론트액슬(15)과 리어액슬(17)의 높이에 편차가 발생할 경우, 종래의 러버스프링(13)은 리프스프링(9)의 회전에 의해 상기 리프스프링(9)과 결합된 상부플레이트(13a)는 한쪽으로 기울어지고 액슬과 결합된 마운팅플레이트(13b)는 평형 상태를 유지하는 이른바 상부와 하부가 비평형 상태를 이루게 된다.

상기와 같이 러버스프링(13)의 상,하부가 비평형 상태를 이루게 되면, 상기 러버스프링(13)의 한쪽에는 압축력이 작용하고 반대쪽에는 인장력이 작용하며, 또한 압축되는 방향으로 전단력이 작용하게 되는 바, 상기와 같은 전단력은 러버스프링(13)이 받는 스트레스(stress)를 가중시키게 되고, 이에 따라 상기 러버스프링(13)은 내구성이 급격히 저하되어 결국 러버(13c)의 접합부에서 크랙(crack)이 발생하고 심한 경우 파손되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 러버의 길이가 상하방향으로 늘어나는 인장 변위시 상기 러버가 인장되기 전에 1차적으로 인장변위를 흡수할 수 있는 구조를 갖도록 함으로써 상기 러버의 내구성 강화에 큰 도움을 줄 수 있도록 하고, 프론트액슬과 리어액슬의 높이에 편차가 발생함에 따라 리프스프링이 회전동작을 하는 경우에도 상기 러버와 결합된 상부와 하부가 항상 평형상태를 이루도록 함으로써 상기 러버의 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 된 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링은, 후륜측 프론트액슬 하우징과 리어액슬 하우징상에 각각 고정 결합된 마운팅플레이트와; 상기 마운팅플레이트에 차체의 전후방향으로 회전 가능하게 결합된 하부플레이트와; 상기 하부플레이트상에 밑면이 일체로 결합된 러버와; 상기 러버의 윗면과 일체로 결합되면서 리프스프링의 양단 밑면에 고정 설치된 상부플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 러버의 상하방향을 따라 일정간격으로 결합되어서 상기 러버의 강성을 보강하는 다수개의 미드플레이트와; 상기 상부플레이트와 상기 마운팅플레이트의 중앙부에 각각 고정 설치된 고무재질의 스토퍼와; 상기 러버의 상하방향 인장변위를 제어할 수 있도록 상기 스토퍼를 수직으로 관통해서 설치되는 센터볼트를 더 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 러버스프링은, 인장력이 작용시 하부플레이트가 먼저 상승 이동하고 그 후에 러버가 인장됨으로써 상기 러버의 인장변위를 크게 줄일 수 있게 됨에 따라 상기 러버의 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 되고, 프론트액슬과 리어액슬의 높이에 편차가 발생함에 따라 리프스프링이 회전동작을 하는 경우에는 상부플레이트와 러버 및 상기 하부플레이트가 힌지축을 중심으로 마운팅플레이트에 대해 함께 회전하게 됨에 따라 러버가 결합된 상부플레이트 및 하부플레이트가 항상 평형상태를 유지할 수 있어서 상기 러버가 받는 스트레스(stress)를 크게 줄일 수 있게 되고 이를 통해 상기 러버의 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 대형트럭 후륜 현가장치의 사시도,
도 2는 종래 러버스프링의 단면도,
도 3은 종래 러버스프링의 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 러버스프링을 측면에서 바라본 도면,
도 5는 도 4를 정면에서 바라본 도면,
도 6은 본 발명에 따른 러버스프링의 단면도,
도 7 내지 도 9는 본 발명 러버스프링을 구성하는 마운팅플레이트와 하부플레이트에 대한 도면,
도 10은 본 발명 러버스프링의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

대형트럭의 후륜 현가장치는 도 1을 참조로 전술하였던 바와 같이 차체의 좌우측부에 리프스프링이 각각 설치되되, 상기 리프스프링은 양단이 차체의 전후방향을 향하도록 설치되고, 상기 리프스프링의 양단과 후륜측 프론트액슬 하우징 및 리어액슬 하우징은 각각 러버스프링을 매개로 연결되게 설치된 구성을 갖고 있다.

여기서, 본 발명에 따른 러버스프링(50)은 도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이 후륜측 프론트액슬(15) 하우징과 리어액슬(17) 하우징상에 각각 고정 결합된 마운팅플레이트(51)와, 상기 마운팅플레이트(51)에 차체의 전후방향으로 회전 가능하게 결합된 하부플레이트(52)와, 상기 하부플레이트(52)상에 밑면이 일체로 결합된 러버(53)와, 상기 러버(53)의 윗면과 일체로 결합되면서 리프스프링(9)의 양단 밑면에 고정 설치된 상부플레이트(54)와, 상기 러버(53)의 내부에 상기 러버(53)의 상하방향을 따라 일정간격으로 결합되어서 상기 러버(53)의 강성을 보강하는 다수개의 미드플레이트(55)와, 상기 상부플레이트(54)와 상기 마운팅플레이트(51)의 중앙부에 각각 고정 설치된 고무재질의 스토퍼(56,57)와, 상기 러버(53)의 상하방향 인장변위를 제어할 수 있도록 상기 스토퍼(56,57)를 수직으로 관통해서 설치되는 센터볼트(58)를 포함하여 이루어진 구성이다.

한편, 상기 마운팅플레이트(51)는 평판모양으로 형성된 스틸플레이트로서 차체의 좌우방향 쪽 바깥 테두리에 제1플랜지(51a)가 각각 상측으로 돌출되어 형성되고, 상기 제1플랜지(51a)에는 정원모양으로 된 제1힌지축구멍(51b)이 각각 형성되며, 중앙부에는 상기 스토퍼(57)의 설치를 위한 스토퍼설치구멍(57c)이 형성된 구조이다.

그리고, 상기 하부플레이트(52)는 차체의 전후방향을 향하는 양단보다 가운데 부위가 아래쪽으로 더 돌출된 형상을 갖도록 일정한 곡률을 가진 원호모양으로 형성된 스틸플레이트로서 차체의 좌우방향 쪽 바깥 테두리에는 상기 제1플랜지(51a)와의 결합을 위한 제2플랜지(52a)가 상측으로 돌출되게 형성되고, 상기 제2플랜지(52a)에는 양단이 상하방향으로 긴 모양을 가진 타원형상의 제2힌지축구멍(52b)이 각각 형성되며, 중앙부에는 상기 센터볼트(58)가 관통하는 볼트구멍(52c)이 형성되되, 상기 볼트구멍(52c)은 양단이 차체의 전후방향으로 긴 모양을 가진 타원으로 형성된 구조이다.

상기 마운팅플레이트(51)와 상기 하부플레이트(52)는 힌지축(59)을 매개로 결합되는 바, 즉 상기 힌지축(59)은 제1힌지축구멍(51b)과 제2힌지축구멍(52b)을 관통해서 설치된 구조이다.

상기와 같이 마운팅플레이트(51)와 하부플레이트(52)가 힌지축(59)에 의해 결합된 구조가 되면, 상기 하부플레이트(52)가 상기 힌지축(59)을 중심으로 상기 마운팅플레이트(51)에 대해 차체의 전후방향으로 회전할 수 있는 구조가 되며, 또한 상기 하부플레이트(52)의 회전이 가능하도록 하기 위해 상기 하부플레이트(52)는 상기 마운팅플레이트(51)에 대해 상측으로 이격되게 설치된다.

또한, 상기 하부플레이트(52)에 형성된 볼트구멍(52c)이 타원으로 형성된 이유도 상기 하부플레이트(52)의 회전이 가능하도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 하부플레이트(52)에 형성된 제2힌지축구멍(52b)이 타원으로 형성된 이유는 상기 러버(53)의 상하방향 인장변위시 상기 하부플레이트(52)가 상기 마운팅플레이트(51)에 대해 상하방향으로 이동할 수 있도록 하기 위함이며, 이를 통해 상기 러버(53)가 인장되기 전에 먼저 상기 하부플레이트(52)가 이동하여 1차적으로 인장변위를 흡수할 수 있도록 하기 위함이며, 이는 결국 상기 러버(53)의 내구성 향상에 큰 도움이 된다.

한편, 본 발명에 따른 러버스프링(50)은 하부플레이트(52)가 힌지축(59)을 중심으로 차체의 전후방향으로 회전을 할 때에 마운팅플레이트(51)의 제1플랜지(51a)와 하부플레이트(52)의 제2플랜지(52a)가 직접적으로 서로 접촉하여 간섭되는 것을 방지할 수 있도록 상기 제1,2플랜지(51a,52a) 사이에 스페이서(61)가 설치된 구조이다.

상기 스페이서(61)는 상기 힌지축(59)이 상기 제1,2힌지축구멍(51b,52b)를 관통할 때에 상기 힌지축(59)에 나사 결합되어 설치되며, 이를 위해 상기 힌지축(59)의 외주면과 상기 스페이서(61)의 내주면에는 각각 나사체결을 위한 나사홈(미도시)이 형성된 구조이다.

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 러버스프링(50)은 도 10의 가운데 그림과 같이 상부플레이트(54)가 상승하도록 인장력이 작용할 때에 하부플레이트(52)에 형성된 타원형상 제2힌지축구멍(52b)에 의해 상기 상부플레이트(54)와 러버(53) 및 상기 하부플레이트(52)가 마운팅플레이트(51)에 대해 먼저 상승 이동하고, 그 후에 상기 러버(53)의 길이가 늘어나도록 인장 변형된다.

상기와 같이 인장력이 작용할 때에 하부플레이트(52)가 먼저 상승 이동하게 되면, 러버(53)가 인장되기 전에 먼저 상기 하부플레이트(52)가 이동하면서 인장변위를 1차적으로 흡수할 수 있게 되는 바, 이에 따라 상기 하부플레이트(52)의 이동 후에 인장되는 상기 러버(53)는 인장변위가 크게 줄어들게 되고, 이로 인해 상기 러버(53)가 받는 스트레스(stress)는 크게 줄어들게 되어 결국 상기 러버(53)의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 프론트액슬(15)과 리어액슬(17)의 높이에 편차가 발생함에 따라 리프스프링(9)이 회전동작을 하는 경우에는 도 10의 좌우측 그림과 같이 상부플레이트(54)와 러버(53) 및 상기 하부플레이트(52)가 힌지축(59)을 중심으로 마운팅플레이트(51)에 대해 함께 회전하게 된다.

상기와 같이 하부플레이트(52)가 힌지축(59)을 중심으로 회전을 하게 되면, 러버(53)가 결합된 상부플레이트(54) 및 하부플레이트(52)가 항상 평형상태를 유지할 수 있어서, 종래와 같이 상기 러버(53)에 압축력과 인장력 및 전단력이 작용하지 않게 되는 바, 이에 따라 상기 러버(53)가 받는 스트레스(stress)가 크게 줄어들게 됨으로써 결국 상기 러버(53)의 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

9 - 리프스프링 15 - 프론트액슬
17 - 리어액슬 50 - 러버스프링
51 - 마운팅플레이트 52 - 하부플레이트
53 - 러버 54 - 상부플레이트
55 - 미드플레이트 56,57 - 스토퍼와;
58 - 센터볼트

Claims

후륜측 프론트액슬 하우징과 리어액슬 하우징상에 각각 고정 결합된 마운팅플레이트와;
상기 마운팅플레이트에 차체의 전후방향으로 회전 가능하게 결합된 하부플레이트와;
상기 하부플레이트상에 밑면이 일체로 결합된 러버와;
상기 러버의 윗면과 일체로 결합되면서 리프스프링의 양단 밑면에 고정 설치된 상부플레이트
를 포함하는 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링.
청구항 1에 있어서, 상기 러버의 상하방향을 따라 일정간격으로 결합되어서 상기 러버의 강성을 보강하는 다수개의 미드플레이트
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 상부플레이트와 상기 마운팅플레이트의 중앙부에 각각 고정 설치된 고무재질의 스토퍼와;
상기 러버의 상하방향 인장변위를 제어할 수 있도록 상기 스토퍼를 수직으로 관통해서 설치되는 센터볼트
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링.
청구항 1에 있어서, 상기 마운팅플레이트에서 차체의 좌우방향 쪽 바깥 테두리에는 제1플랜지가 각각 상측으로 돌출되어 형성되고;
상기 하부플레이트에는 상기 제1플랜지와의 결합을 위한 제2플랜지가 상측으로 돌출되어 형성되며;
상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지를 관통해서 힌지축이 설치되고;
상기 하부플레이트가 상기 힌지축을 중심으로 상기 마운팅플레이트에 대해 차체의 전후방향으로 회전할 수 있도록 상기 하부플레이트는 상기 마운팅플레이트에 상측으로 이격되게 설치된 것
을 특징으로 하는 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링.
청구항 4에 있어서, 상기 제1플랜지에서 상기 힌지축이 관통하도록 형성된 제1힌지축구멍은 정원으로 형성되고;
상기 제2플랜지에서 상기 힌지축이 관통하도록 형성된 제2힌지축구멍은 상기 러버의 상하방향 인장변위시 상기 하부플레이트가 상기 마운팅플레이트에 대해 상하방향으로 이동할 수 있도록 양단이 상하방향으로 긴 모양을 가진 타원으로 형성된 것
을 특징으로 하는 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링.
청구항 3에 있어서, 상기 하부플레이트에서 상기 센터볼트가 관통하도록 형성된 볼트구멍은 차체의 전후방향으로 상기 하부플레이트의 회전이 가능하도록 양단이 차체의 전후방향으로 긴 모양을 가진 타원으로 형성된 것
을 특징으로 하는 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링.
청구항 4에 있어서, 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지의 접촉에 의한 간섭을 방지할 수 있도록 상기 제1,2플랜지 사이에 스페이서가 설치되는데;
상기 스페이서는 상기 힌지축이 상기 제1,2플랜지를 관통할 때에 상기 힌지축에 나사 결합되어 설치되는 것
을 특징으로 하는 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링.
청구항 1에 있어서, 상기 하부플레이트는 차체의 전후방향을 향하는 양단보다 가운데 부위가 아래쪽으로 더 돌출된 형상을 갖도록 일정한 곡률을 가진 원호모양으로 형성된 것
을 특징으로 하는 대형트럭 후륜 현가장치용 러버스프링.