KR20150021645A - 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 설치된 서스펜션 스프링의 변위량을 제어하여 내구성을 향상하기 위한 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치에 관한 것으로서, 서스펜션 스프링의 압축량과 인장량(리바운드량)을 제어하여 서스펜션 스프링의 내구력 향상을 도모할 수 있는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명은, 서스펜션 스프링의 상단에 일체로 조립된 리바운드 스토퍼를 포함하여 구성되며, 상기 리바운드 스토퍼는 그 일측단이 서스펜션 스프링의 최상단에 위치한 스프링 부재와 일정 간격을 둔 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치를 제공한다.

Description

차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치 {Stopper for suspension spring of vehicle}

본 발명은 차량에 설치된 서스펜션 스프링의 변위량을 제어하여 내구성을 향상하기 위한 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치에 관한 것이다.

서스펜션 스프링은 차축과 프레임 사이에 설치되어 차량 주행 중 노면에 의해 발생되는 진동과 충격을 흡수하여 승객 및 차체에 전달되는 것을 방지하는 것으로 판 스프링, 코일 스프링, 토션 바 스프링의 금속 스프링과 고무 스프링, 공기 스프링의 비금속 스프링이 있다.

도 1을 참조하면, 판 스프링(1)은 스프링 강재로 만든 널빤지 모양의 평판(平板)을 여러 매를 포갠 구조로 구성되며, 상단에 가장 긴 금속판을 모판(2)이라 하고, 양쪽 끝에 스프링 이어(3)를 형성하여 차체 측에 부착된다.

상기 판 스프링은 코일 스프링과 달리 수직 외 타방향의 하중도 지지해주는데, 여러 매의 판 중 보통 첫번째 판(모판)이 핀으로 차체 측에 장착되어 타방향의 하중을 지지할 수 있게 되며, 나머지 판은 판간 마찰력에 의해 타방향의 하중 지지에 도움을 준다.

그러나 이러한 판 스프링은 인장 상태가 되면 판간 결합력이 저하되고 마찰력이 줄어들어 첫번째 판만이 링크 역할을 하여 수직 외 입력하중에 큰 응력이 발생하게 된다.

따라서, 풀 리바운드시 엑슬에 지지되는 중앙부를 제외하고 모든 판들이 서로 떨어지게 되어 첫번째 판만으로 하중을 지지하게 되고, 판 스프링의 하면 인장이 발생하여 내구 취약 모드가 발생하게 된다.

그리고 판 스프링은 차량 주행시 항시 각 판의 상면이 인장되고 하면은 압축되기 때문에 보통 압축방향만을 고려하여 각 판(스프링 부재)의 상면의 내구력을 중점적으로 개발된다.

그러나 판 스프링은 행인(hang in) 상태일 때 각 판의 하면에 인장응력이 발생되어 파단이 일어나기 쉬운 상태이기 때문에, 내구 취약 모드가 발생하게 된다.

도 2에 보이듯이, 종래의 판 스프링(1)은 차체 프레임(4) 측에 장착되는 메인 스토퍼와 보조 스토퍼에 의해 압축방향의 변형시에만 변위량이 제어됨으로 인장방향의 변형 발생시 판간 결합력이 저하되어 모판만으로 하중을 지지하게 되며, 이에 판간 분리 현상이 발생하여 판 스프링의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 개선하기 위해 고안한 것으로서, 판 스프링의 압축량과 인장량(리바운드량)을 제어하여 판 스프링의 내구력 향상을 도모할 수 있는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 서스펜션 스프링의 상단에 일체로 조립된 리바운드 스토퍼를 포함하여 구성되며, 상기 리바운드 스토퍼는 그 일측단이 서스펜션 스프링의 최상단에 위치한 스프링 부재와 일정 간격을 둔 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치를 제공한다.

바람직하게 상기 리바운드 스토퍼는, 그 일측단에 탄성을 갖는 스토퍼 러버를 구비하며, 구체적으로는 서스펜션 스프링의 상단에 일체로 조립되는 스토퍼 브라켓과 이 브라켓의 일측단에 부착된 스토퍼 러버로 이루어진다.

또한 바람직하게, 상기 스토퍼 브라켓은 스토퍼 러버가 부착된 일측단이 상방으로 단차지게 형성될 수 있고, 그 상면에 서스펜션 스프링의 체결부재를 안착하기 위한 안착홈을 구비할 수 있다.

상기 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치는 서스펜션 스프링이 장착되는 차체 프레임에 설치되는 메인 스토퍼를 포함하여 구성되며, 상기 메인 스토퍼는 서스펜션 스프링의 상단에 조립된 리바운드 스토퍼와 일정 간격을 갖게 구성된다.

여기서 상기 서스펜션 스프링은 판 스프링일 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치는 판 스프링의 압축량은 물론이고 인장량을 제어함으로써 판 스프링의 최대 인장시에도 판간 접촉을 유지하여 모든 판이 하중을 지지하게 되어 판 스프링의 내구력을 개선할 수 있게 된다.

도 1 및 도 2는 종래 차량용 서스펜션 스프링을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리바운드 스토퍼를 나타낸 도면
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치의 작동상태를 나타낸 도면

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

본 발명은 차량용 판 스프링의 변위 제어를 위한 스토퍼 장치에 관한 것으로, 판 스프링의 압축시 최대 변위량과 인장시 최대 변위량(인장량)을 제어하여 판 스프링의 내구력 개선을 도모하게 된다.

본 발명에 따른 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치는 판 스프링의 압축시와 인장시의 최대 변위량을 고려하여 설계된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치는 크게 메인 스토퍼(10)와 리바운드 스토퍼(20)로 이루어진다.

상기 메인 스토퍼(10)는 판 스프링(30)의 압축시 최대 압축량을 제어하여 과하중의 입력을 방지하는 것으로, 판 스프링(30)이 장착되는 차체 프레임(40) 측에 부착되어 구성된다.

구체적으로, 상기 메인 스토퍼(10)는 판 스프링(30)의 양측 스프링 이어(31) 사이에 위치하게 장착되며, 바람직하게는 판 스프링(30)의 중앙부에 해당하는 액슬(32) 및 새들(33)의 상부에 위치하게 장착된다.

메인 스토퍼(10)는 차체 프레임(40) 측에 설치되는 메인 스토퍼 브라켓(11)과 이 브라켓(11)의 하단에 부착되는 메인 스토퍼 러버(12)로 이루어지며, 상기 스토퍼 러버(12)는 탄성을 갖는 소재로 형성된다.

상기 리바운드 스토퍼(20)는 판 스프링(30)의 인장시 최대 인장량(리바운드량)을 제어하여 판 스프링(30)의 판간 분리를 방지하는(판간 접촉을 유지하는) 것으로, 스토퍼 브라켓(21)과 스토퍼 러버(22)로 구성된다.

상기 스토퍼 브라켓(21)은 판 스프링(30)의 새들(33)과 일체형으로 구성되는 것으로, 새들(33)과 별도로 제작한 뒤 일체로 부착되거나 또는 새들(33)과 일체로 성형될 수 있다.

도 4에 보이듯이, 이러한 스토퍼 브라켓(21)은 일측단의 상면에 판 스프링(30)의 U자형의 체결부재(34)를 안착시켜 조립하기 위해 안착홈(23)이 형성되고, 타측단의 하면에 상기 스토퍼 러버(22)가 일체로 부착된다.

상기 스토퍼 러버(22)는 판 스프링(30)의 최대 인장시 최상단에 위치한 모판(스프링 부재, 35)과 접촉하게 되는 것으로, 접촉 충격을 최소화하기 위해 탄성을 갖는 소재로 형성된다.

이러한 리바운드 스토퍼(20)는 판 스프링(30)의 인장시 상기 스토퍼 러버(22)가 모판(35)의 상면과 접촉함에 의해 최대 인장량을 제어함으로써 판간 접촉을 유지하여 판 스프링(30)의 모든 판들이 하중을 지지하게 되고, 결국 판 스프링의 내구력을 개선하는데 도움이 된다.

상기 리바운드 스토퍼(20)는 판 스프링(30)의 조립시 새들(33)과 함께 모판(35) 상면에 고정되며, 판 스프링(30)의 적차 상태에서 모판(35)과 적절한 간격을 갖게 된다.

이때 리바운드 스토퍼(20)는 판 스프링(30)의 인장시 모판(35)의 변위량(인장량)을 고려하여 스토퍼 러버(22)와 모판(35) 간에 간격을 설정하게 되며, 주행시 리바운드 충격감이 느껴지지 않을 정도로 선택하는 것이 바람직하다.

따라서 상기 스토퍼 브라켓(21)은 그 구조 및 스토퍼 러버(22)의 두께를 감안하여 스토퍼 러버(22)가 부착된 타측단이 상방으로 단차지게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 메인 스토퍼(10)는 적차 상태에서 판 스프링(30)의 압축시 최대 변위량을 고려하여 리바운드 스토퍼(20)와의 간격을 설정하게 되며, 주행시 압축 충격감이 느껴지지 않을 정도로 선택하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 메인 스토퍼(10)는 서스펜션 스프링(판 스프링, 30)의 상단에 일체로 조립된 리바운드 스토퍼(20)와 일정 간격을 갖게 된다.

도 5는 판 스프링의 압축시 본 발명에 따른 스토퍼 장치의 작동을 나타낸 것이고, 도 6은 판 스프링의 인장시 상기 스토퍼 장치의 작동을 나타낸 것이다.

주행중 노면 하중 입력시, 판 스프링(30)이 압축방향으로 거동하며 완충할 때는 도 5에 보이듯이 메인 스토퍼(10)가 판 스프링(30)의 최대 압축량을 제어하게 되고, 판 스프링(30)이 인장방향으로 거동하며 완충할 때는 도 6에 보이듯이 리바운드 스토퍼(20)가 판 스프링(30)의 최대 인장량을 제어하게 된다.

이때 메인 스토퍼(10)는 리바운드 스토퍼(20)와 접촉하여 판 스프링(30)이 더 이상 압축방향으로 변형을 일으키지 않도록 하고, 리바운드 스토퍼(20)는 스토퍼 러버(22)가 모판(35) 상면과 접촉하여 판 스프링(30)이 더 이상 인장방향으로 변형을 일으키지 못하게 한다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 메인 스토퍼
11 : 메인 스토퍼 브라켓
12 : 메인 스토퍼 러버
20 : 리바운드 스토퍼
21 : (리바운드) 스토퍼 브라켓
22 : (리바운드) 스토퍼 러버
23 : 안착홈
30 : 판 스프링

Claims (8)

1. 서스펜션 스프링의 상단에 일체로 조립된 리바운드 스토퍼를 포함하여 구성되며, 상기 리바운드 스토퍼는 그 일측단이 서스펜션 스프링의 최상단에 위치한 스프링 부재와 일정 간격을 둔 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 리바운드 스토퍼는 그 일측단에 탄성을 갖는 스토퍼 러버를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 리바운드 스토퍼는 서스펜션 스프링의 상단에 일체로 조립되는 스토퍼 브라켓과 이 브라켓의 일측단에 부착된 스토퍼 러버로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 스토퍼 브라켓은 스토퍼 러버가 부착된 일측단이 상방으로 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 스토퍼 브라켓은 그 상면에 서스펜션 스프링의 체결부재를 안착하기 위한 안착홈을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 서스펜션 스프링이 장착되는 차체 프레임에 설치되는 메인 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 메인 스토퍼는 서스펜션 스프링의 상단에 조립된 리바운드 스토퍼와 일정 간격을 갖게 된 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치.
   
8. 청구항 1 또는 7에 있어서,
   상기 서스펜션 스프링은 판 스프링인 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 스프링의 스토퍼 장치.
   

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