KR20120078871A - 차량용 현가장치 - Google Patents

Abstract

쇽업소버와, 상기 쇽업소버의 둘레에 배치되는 현가 스프링과, 상기 쇽업소버의 하부 측에서 상기 현가 스프링을 하단을 지지하는 하부 스프링 시트와, 상기 쇽업소버의 상부 측에서 상기 현가 스프링의 상단을 지지하는 점탄성 재질의 상부 스프링 패드를 포함하는 차량용 현가장치가 개시된다. 이 차량용 현가장치에 있어서, 상기 상부 스프링 패드는, 상기 현가 스프링의 상단에 직접 접하는 패드 몸체부와, 이물질 차단을 위해 상기 패드 몸체부로부터 외측으로 연장된 스커트부를 포함한다.

Description

차량용 현가장치{SUSPENSION FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 현가장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 이물질 차단 구조를 포함하는 상부 스프링 패드 및 이를 이용하는 차량용 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 현가장치는, 차량 주행 중에 노면으로부터 전달되는 진동 및 충격 에너지를 흡수하도록 차체와 차축 사이에 제공되어, 차체의 손상을 억제하고, 차량의 승차감을 향상시키는 등의 역할을 한다.

이를 위해 차량용 현가장치는, 노면에서 받는 충격을 완화하는 현가 스프링과, 현가 스프링의 자유 진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버 등을 포함한다. 현가 스프링과 쇽업소버는 상호 보완 작용을 통하여 더욱 향상된 승차감을 차량 탑승자에게 제공한다. 보다 구체적으로, 현가 스프링은 노면의 굴곡에 의해 차체가 상하로 크게 진동할 때 그 진동으로부터 야기되는 충격을 흡수하고, 쇽업소버는 스프링의 진동을 멈추게 하는 저항을 현가 스프링에 제공한다.

통상 쇽업소버는 실린더와, 이 실린더에 일측이 삽입되는 피스톤 로드를 포함하며, 실린더의 내부에서 피스톤 로드에는 피스톤 밸브 등이 설치된다. 피스톤 로드의 상단이 차체 측에 고정되고 실린더 하단이 차륜 측에 고정되며, 이를 위해 피스톤 로드의 상단에는 탑 마운트가 구비되고 쇽업소버의 하단에는 차축 측에 연결될 수 있도록 너클 브래킷 등의 연결수단이 구비된다. 현가 스프링의 상하에는 현가 스프링을 지지할 수 있도록 상부 스프링 시트 및 하부 스프링 시트가 마련된다. 이때, 상부 스프링 시트 측에 탑 마운트, 베어링 및 상부 스프링 패드가 설치된다.

한편, 종래의 현가장치는 쇽업소버가 이물질에 의해 오염되는 것을 막기 위해 더스트커버를 이용한다. 하지만, 더스트커버의 아래쪽을 제외한 위쪽 거의 대부분은 이물질에 의한 오염에 노출되어 있다. 탑 마운트의 하부 커버를 측방향으로 길게 연장하여 이물질을 차단하고 있지만 이것만으로는 이물질에 의한 오염을 막는데 큰 한계가 있다. 또한, 종래의 현가장치는 베어링의 강성 보완을 위해 베어링과 스프링 패드 사이에 스틸 플레이트를 개재하여 조립되는데, 이 경우, 스틸 플레이트와 베어링이 바로 맞닿는 구조에 의해, 심한 노이즈를 야기시킬 수 있으며, 열악한 압입 작업성이 문제시 된다.

따라서, 본 발명이 해결하려는 하나의 과제는 상부 스프링 패드의 구조 개선을 통해 이물질에 의한 현가장치 상부의 오염을 저감할 수 있는 차량용 현가장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하려는 다른 과제는 베어링을 포함하는 현가장치 상부의 오염을 저감함과 동시에 베어링의 강성을 보완할 수 있고 그에 더하여 베어링과의 스틸 플레이트 접촉에 의한 소음도 없는 개선된 구조의 상부 스프링 패드 및 이를 포함하는 차량용 현가장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 쇽업소버와, 상기 쇽업소버의 둘레에 배치되는 현가 스프링과, 상기 쇽업소버의 하부 측에서 상기 현가 스프링을 하단을 지지하는 하부 스프링 시트와, 상기 쇽업소버의 상부 측에서 상기 현가 스프링의 상단을 지지하는 점탄성 재질의 상부 스프링 패드를 포함하는 차량용 현가장치가 제공되며, 이 차량용 현가장치에 있어서, 상기 상부 스프링 패드는, 상기 현가 스프링의 상단에 직접 접하는 패드 몸체부와, 이물질 차단을 위해 상기 패드 몸체부로부터 외측으로 연장된 스커트부를 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 상부 스프링 패드의 상부에는 베어링이 설치되며, 상기 상부 스프링 패드는 상기 베어링과 접촉되지 않도록 상기 패드 몸체부 내에 매립된 스틸 플레이트를 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 스커트부는 상기 패드 몸체부로부터 상측을 향해 경사지게 연장된다.

일 실시예에 따라, 상기 스커트부는 부분적으로 삭제된 절개부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상부 스프링 패드에 추가로 제공된 스커트부를 이용하여, 베어링 등 현가장치 상부의 중요 부품을 이물질로부터 차단, 보호할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상부 스프링 패드를 현가 스프링과 직접 접촉하는 패드 몸체부와 이물질로부터 베어링 등을 보호하는 스커트부로 구성하되, 스프링 패드 내에 강성 확보를 위한 스틸 플레이트를 매립시켜, 스틸 플레이트가 베어링과 직접 닿아 소음을 야기하였던 종래 기술의 문제점을 해결한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 현가장치를 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 원 A를 확대하여 보여주는 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 확대 단면도.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 현가장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 원 A를 확대하여 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 현가장치는, 쇽업소버(10)와, 이 쇽업소버(10)의 둘레에 설치된 현가 스프링(20)을 포함하여 이루어진다.

쇽업소버(10)는, 실린더와, 이 실린더에 일측이 삽입되는 피스톤 로드(13)를 포함하며, 도시하지는 않았지만 이 실린더의 내부에서 피스톤 로드(13)에는 피스톤 밸브 등이 설치된다.

실린더의 상부에는 실린더의 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지하도록 피스톤 로드(13)와 실린더의 상부를 감싸는 더스트 커버(15)가 설치된다. 이 더스트 커버(15)의 내측에는 피스톤 로드(13)에 끼워지는 범퍼 스토퍼(16)가 설치되어 쇽업소버(10)가 완전히 압축되었을 때 차륜에서 차체로 전달되는 충격하중을 흡수하는 역할을 수행한다.

이와 같은 쇽업소버(10)는 통상 피스톤 로드 상단이 차체 측에 고정되고 실린더 하단이 차륜 측에 고정되며, 이를 위해 피스톤 로드(13)의 상단에는 탑 마운트(31)가 구비되고 쇽업소버(10)의 하단에는 차축(도시 생략)과 연결될 수 있도록 너클 브래킷(도시 생략)과 같은 연결수단이 구비된다.

현가 스프링(20)은 쇽업소버(10)와 더불어 진동 및 충격을 감쇠시키는 것으로서, 굵은 강선을 나선형으로 감아 형성한다. 외부로부터의 힘이 가해져 쇽업소버(10)가 압축될 때 현가 스프링(20)은 함께 압축되고, 압축된 후에는 탄성력에 의해 복원된다.

본 실시예에 있어서, 상기 현가 스프링(30)은, 코일 스프링, 더 구체적으로는, 측하중 보상(SLC; Side Load Compensation)형의 코일 스프링이며, 이러한 측하중 보상형 코일 스프링은, 직선형 스프링과 달리, 일측으로 편심된 구조에 의해 마찰저감 및 쏠림 현상을 최소화하고 있다. 본 실시예에서는, 측하중 보상형 코일 스프링이 이용되었으나 기존의 직선형 코일 스프링을 이용할 수도 있음은 물론이다.

상기 현가 스프링(20)의 상하에는 현가 스프링(20)을 수용하여 지지할 수 있도록 상부 스프링 지지 구조와 하부 스프링 지지 구조가 마련된다. 하부 스프링 지지 구조는 하부 스프링 시트(40)를 포함하며, 이 하부 스프링 시트(40)에는 점탄성 재질의 패드가 적층되어 이용될 수 있다. 상기 하부 스프링 시트(40)는 쇽업소버(10)의 하부 측 실린더의 외주표면에 고정 설치된다.

상부 스프링 지지 구조는 상기 쇽업소버(10)의 상부 측, 더 구체적으로는, 피스톤 로드 상단측에 제공되는 탑 마운트(31), 베어링(33) 및 점탄성 재질의 상부 스프링 패드(35)로 이루어진다. 탑 마운트(31)는 실질적으로 쇽업소버(20)를 차체 측에 연결하는 역할을 주로 하는 것이지만, 베어링(33) 및 상부 스프링 패드(35)와 일체로 결합되어 현가 스프링(30)을 지지하는 역할도 하므로, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 상부 스프링 지지 구조 내에 포함되는 것으로 정의하였다. 마찬가지로, 베어링(33)도, 본연의 역할에 더하여, 상부 스프링 패드(35)와 일체로 결합되어 현가 스프링(30)을 지지하는 역할도 하므로, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 상부 스프링 지지 구조 내에 포함되는 것으로 정의하였다. 본 실시예에서, 상부 스프링 지지 구조 전체는 탑 마운트(31)를 통하여 피스톤 로드(13)의 상단과 결합된다.

상기 탑 마운트(31)는, 차체 측에 볼트 등의 체결부재에 의해 결합되는 금속 소재의 상부 및 하부 커버(31a, 31b)와, 이들 상부 및 하부 커버(31a, 31b) 사이에 개재되는 고무 소재의 마운트 러버(31c)와, 이 마운트 러버(31c) 내에 지지되는 이너 러버(31d)를 가진다. 상기 탑 마운트(31)의 이너 러버(31d) 중앙에는 쇽업소버(10)의 피스톤 로드(13)가 삽입 관통되고, 이 피스톤 로드(13)의 선단은 너트(13a)에 의해 이너 러버(31d)에 고정 장착된다. 그에 따라 피스톤 로드(13)가 차체 측에 결합될 수 있게 된다. 탑 마운트(31)의 하부 커버(31b) 아래쪽에는 더스트 커버(15) 및 범퍼 스토퍼(16)가 장착될 수 있도록 장착부(31e)가 일체로 형성되어 있다.

또한 베어링(33)은 복수개의 구체(33a)와, 이 구체(33a)를 사이에 두고 설치되는 상단 및 하단 지지부(33b, 33c)로 이루어지는데, 상단 지지부(33b)는 탑 마운트(31)의 하부 커버(31b)에 접하고 하단 지지부(33c)는 상부 스프링 패드(35)를 통하여 현가 스프링(20)의 상단을 지지한다. 상기 상단 지지부(33b)와 상기 하단 지지부(33c)는 플라스틱 소재로 이루어지는 것이 선호된다.

본 실시예에 있어서, 상기 상부 스프링 패드(35)는, 현가 스프링(20)의 상단에 접해 현가 스프링(20)을 지지하는 본연의 역할 외에, 이물질 또는 물이 현가장치 상부의 주요 부분, 특히, 베어링(33)을 오염시키는 것을 차단하는 구조로 이루어져 있으며, 이러한 구조는 도 2에 잘 보여진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 스프링 패드(35)는 하부의 만곡면에서 현가 스프링(20)의 상단에 직접 접촉하는 패드 몸체부(352)를 포함한다. 이때, 상기 패드 몸체부(352)는 현가 스프링(20)의 거동에 대하여 충분한 완충력 또는 흡수력을 제공하기에 충분한 제1 두께를 갖는다. 또한, 상기 상부 스프링 패드(35)는 상기 패드 몸체부(635)의 테두리로부터 외측을 향해 연장되어 형성된 스커트부(354)를 더 포함한다. 상기 스커트부(354)는 아래로부터 물 또는 다른 이물질이 베어링(33)으로 침투하는 것을 차단하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 상기 스커트부(354)는, 패드 몸체부(352)와 일체로 성형되되, 외부 충격에 대하여 유연하게 대처할 수 있도록, 상기 패드 몸체부(352)의 제1 두께보다 작은 제2 두께를 갖는다. 본 실시예에 있어서, 상기 스커트부(354)는 대략 수평인 구조로 이루어진다.

또한, 상기 상부 스프링 패드(35)는 자체적인 강성 확보, 그리고, 베어링(33)의 강성 확보를 위해, 스틸 플레이트(356)를 포함한다. 이때, 상기 스틸 플레이트(356)는 강성 확보가 요구되는 패드 몸체부(352) 내에 완전히 매립되어 있다. 유연성이 요구되는 스커트부(354)에는 상기 스틸 플레이트(356)가 없는 것이 선호된다. 스틸 플레이트(356)가 스프링 패드(35)의 강성을 보완 또는 확보하면서도, 패드 몸체부(352) 내에 매립된 구조에 의해 베어링(33)과 접촉하지 않는다. 스틸 플레이트(356)와 플라스틱 베어링(33) 사이의 직접적인 접촉인 없으므로, 그와 같은 접촉으로 인한 소음 또한 없앨 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상부 스프링 패드 구조를 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상부 스프링 패드 구조를 보여주는 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상부 스프링 패드(35)는 스커트부(354)가 패드 몸체부(352)로부터 외측을 향하여 연장될수록 상부로 올라가는 구조, 즉, 카우보이 모자형의 구조로 이루어진다. 앞에서 설명한 측하중 보상형 코일 스프링(20)의 경우, 코일 스프링(20)의 좌권선 전체에 하중이 걸리지 않고 두 군데 편하중이 걸리게 되며, 이 때문에 현가장치, 또는 쇽업소버-스프링 모듈의 조립시에 이물질 방지를 위한 스커트부(354)가 위로 휘어질 우려가 있다. 스커트부(354)의 선단이 위로 향하는 대략 카우보이 모자형 구조로 상부 스프링 패드(35)를 형성할 경우, 모듈 조립시 스커트부(354)가 원치 않게 휘는 현상을 막을 수 있다. 더 나아가, 스커트부(354)가 위쪽으로 경사지게 연장된 형상은 베어링(33)을 향해 이물질이 들어갈 수 있는 경로를 더 줄이게 되므로, 베어링(33)의 보호 차원에서 더 유리할 수 있다.

도 4를 참조하면, 스커트부(354) 일부가 절개 삭제된 스프링 패드(35)를 볼 수 있다. 이러한 스프링 패드(35)는 스커트부(354)에 형성된 절개부(354a)에 의해 일부가 삭제된 구조로 이루어지며, 이 구조에서는 탑 마운트(31; 도 1참조)를 이용하여 볼트로써 현가장치를 차체에 조립하는 과정에서, 상기 절개부(354a)를 통해 볼트와 스프링 패드(35) 사이의 간섭을 방지할 수 있다.

10: 쇽업소버 20: 현가 스프링
40: 하부 스프링 시트 35: 상부 스프링 패드
352: 패드 몸체 354: 스커트부
356: 스틸 플레이트 354a: 절개부

Claims (4)

1. 쇽업소버;
   상기 쇽업소버의 둘레에 배치되는 현가 스프링;
   상기 쇽업소버의 하부 측에서 상기 현가 스프링을 하단을 지지하는 하부 스프링 시트; 및
   상기 쇽업소버의 상부 측에서 상기 현가 스프링의 상단을 지지하는 점탄성 재질의 상부 스프링 패드를 포함하며,
   상기 상부 스프링 패드는,
   상기 현가 스프링의 상단에 직접 접하는 패드 몸체부와,
   이물질 차단을 위해 상기 패드 몸체부로부터 외측으로 연장된 스커트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 스프링 패드의 상부에는 베어링이 설치되며, 상기 상부 스프링 패드는 상기 베어링과 접촉되지 않도록 상기 패드 몸체부 내에 매립된 스틸 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 스커트부는 상기 패드 몸체부로부터 상측을 향해 경사지게 연장된 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 스커트부는 부분적으로 삭제된 절개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 현가장치.

Images