KR20160001566A

KR20160001566A - 가변 스프링 상수를 갖는 서스펜션

Info

Publication number: KR20160001566A
Application number: KR1020140127448A
Authority: KR
Inventors: 진일찬; 김선희
Original assignee: 진일찬; 김선희
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2016-01-06
Also published as: KR101614611B1

Abstract

가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션에 관한 기술이 개시된다. 일 실시 예에 있어서, 상기 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션은 서로 이격되어 배치되는 제1받침대 및 제2받침대, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대 사이에 배치되며 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대 사이를 이동할 수 있는 제3받침대, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 일단 및 타단이 결합되는 메인스프링, 상기 메인스프링과 이격되어 배치되며 일단 및 타단이 각각 상기 제1받침대 및 상기 제3받침대와 결합되는 제1보조스프링 및 일단이 상기 제1받침대와 결합되며 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 연장되어 형성되는 지지부를 포함한다. 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링은 상기 지지부와 이격되어 배치되며, 상기 제3받침대는 상기 제1보조스프링의 탄성력에 의하여 상기 제2받침대에 밀착되며, 상기 지지부는 상기 지지부의 타단에 인접하여 배치되는 체결부를 포함한다. 이 경우, 상기 제3받침대는 상기 제1받침대 방향으로 이동하여 상기 체결부를 통하여 상기 지지부와 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공한다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션은 서로 이격되어 배치되는 제1받침대 및 제2받침대, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 일단 및 타단이 결합되는 메인스프링, 일단이 상기 제1받침대와 결합되며 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 연장되어 형성되는 지지부, 상기 제2받침대와 결합되며 상기 제2받침대로부터 상기 제1받침대 방향으로 연장되어 형성되며 내부에 상기 제2받침대로부터 상기 제1받침대 방향으로 형성되는 채널을 포함하며 상기 지지부에 의하여 안내되어 상기 지지부를 따라 슬라이딩 이동이 가능한 가이드부, 상기 가이드부의 상기 채널 내부에 상기 채널을 따라 이동 가능하게 배치되는 제3받침대, 상기 메인스프링과 이격되어 배치되며 일단 및 타단이 각각 상기 제1받침대 및 상기 제3받침대와 결합되는 제1보조스프링, 상기 가이드부와 연결되며 상기 가이드부의 상기 채널 내부에 압력을 제공할 수 있는 제1압력제공부 및 상기 체결부 및 상기 제1압력제공부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 메인스프링, 상기 가이드부 및 상기 제1보조스프링은 상기 지지부와 이격되어 배치되며, 상기 제3받침대는 상기 제1보조스프링의 탄성력에 의하여 상기 채널의 타단에 밀착됨으로써 상기 제2받침대에 밀착되며, 상기 채널의 일단은 외부로 개방되는 개구부를 가지며, 상기 제1보조스프링의 상기 타단은 상기 채널의 상기 개구부를 통하여 삽입되어 상기 제3받침대와 결합됨으로써 상기 채널 내부에 배치되며, 상기 제1압력제공부는 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 제3받침대가 상기 채널 내부에서 이동하도록 액체 또는 기체를 이용하여 상기 채널 내부에 상기 압력을 제공하며, 상기 지지부는 상기 지지부에 배치되는 체결부를 포함한다. 이 경우, 상기 제3받침대는 상기 제어부의 상기 제어명령에 따라 상기 제1압력제공부가 제공하는 상기 압력에 의하여 상기 제1받침대 방향으로 이동하여 상기 체결부에 대향하는 위치-이하 체결위치라 함-로 이동할 수 있으며, 상기 제3받침대는 상기 제어부에 의하여 동작이 제어되는 상기 체결부를 통하여 상기 지지부와 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공한다.

Description

가변 스프링 상수를 갖는 서스펜션{suspension with variable spring constant}

본 명세서는 대체로 서스펜션에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 서로 선택적으로 병렬 연결이 가능한 복수의 스프링들을 이용하여 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있는 가변 스프링 상수를 갖는 서스펜션에 관한 것이다.

서스펜션(suspension)은 자동차 등 차량의 받침장치를 이르는 말로서 현가장치로 칭하기도 한다. 서스펜션은 일반적으로 스프링 및 댐퍼라고도 불리는 충격흡수기로 구성된다. 일반적으로 스프링은 서스펜션의 스트로크(stroke)를 결정하며 충격흡수기는 그 이동속도를 결정하게 된다. 서스펜션의 부드러움(soft)과 딱딱함(hard)의 정도를 결정하는 가장 큰 요소는 스프링 상수이며, 충격흡수기는 보조적인 역할을 한다.

서스펜션은 차량 운행시 노면으로부터의 전달되는 충격이나 진동이 차체나 운전자 등에 직접 전달되지 않도록 완충 작용을 수행한다. 최근에는 차량 이외에 오토바이, 자전거 등 다양한 운송수단에도 서스펜션이 적용되고 있다.

차량에 적용되는 종래의 서스펜션은 크게 구분하여, 양산차 초기에 장착되어 있는 순정타입과 스포츠주행 목적을 위한 튜닝타입이 있다. 순정타입의 경우 부드러운 승차감을 위해 낮은 스프링 상수를 갖고 있어 과격한 주행 시 차량의 롤링(rolling), 피칭(pitching), 요잉(yawing) 등이 크게 발생되어 주행성능이 떨어지는 문제점이 있다. 튜닝타입의 경우 스포츠주행을 목적으로 높은 스프링 상수를 갖고 있어 과격한 주행 시 주행성능은 좋은 반면에 일반적인 주행에서는 너무 딱딱한 승차감을 제공한다는 문제가 있다.

종래의 서스펜션은 한번 차량에 장착되면 그 상태로 고정되며, 튜닝타입의 경우처럼 서스펜션을 분해하여 기존에 설치된 스프링을 기존 스프링과는 다른 스프링 상수를 갖는 스프링으로 교환하지 않는 한 서스펜션의 성능을 조정할 수 없다. 이 경우, 차량의 휠 얼라인먼트 또는 차량의 높이 등이 틀어질 수 있어 이를 보완해야 하는 불편함이 존재한다. 이에 도로의 주행상황에 따라 손쉽게 서스펜션의 스프링 상수를 조절해 줄 수 있는 새로운 서스펜션 구조의 도입이 필요하다. 본 명세서에서 개시(disclosure)하는 서스펜션은 선택적으로 병렬 연결이 가능한 복수의 스프링들을 포함하며, 이를 통해 도로의 주행상황에 따라 서스펜션의 스프링 상수의 조절이 가능하여 종래의 기술과 차별성을 가진다.

일 실시 예에 있어서, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션이 개시된다. 상기 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션은 서로 이격되어 배치되는 제1받침대 및 제2받침대, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대 사이에 배치되며 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대 사이를 이동할 수 있는 제3받침대, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 일단 및 타단이 결합되는 메인스프링, 상기 메인스프링과 이격되어 배치되며 일단 및 타단이 각각 상기 제1받침대 및 상기 제3받침대와 결합되는 제1보조스프링 및 일단이 상기 제1받침대와 결합되며 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 연장되어 형성되는 지지부를 포함한다. 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링은 상기 지지부와 이격되어 배치되며, 상기 제3받침대는 상기 제1보조스프링의 탄성력에 의하여 상기 제2받침대에 밀착되며, 상기 지지부는 상기 지지부의 타단에 인접하여 배치되는 체결부를 포함한다. 이 경우, 상기 제3받침대는 상기 제1받침대 방향으로 이동하여 상기 체결부를 통하여 상기 지지부와 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공한다.

다른 실시 예에 있어서, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션이 개시된다. 상기 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션은 서로 이격되어 배치되는 제1받침대 및 제2받침대, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 일단 및 타단이 결합되는 메인스프링, 일단이 상기 제1받침대와 결합되며 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 연장되어 형성되는 지지부, 상기 제2받침대와 결합되며 상기 제2받침대로부터 상기 제1받침대 방향으로 연장되어 형성되며 내부에 상기 제2받침대로부터 상기 제1받침대 방향으로 형성되는 채널을 포함하며 상기 지지부에 의하여 안내되어 상기 지지부를 따라 슬라이딩 이동이 가능한 가이드부, 상기 가이드부의 상기 채널 내부에 상기 채널을 따라 이동 가능하게 배치되는 제3받침대, 상기 메인스프링과 이격되어 배치되며 일단 및 타단이 각각 상기 제1받침대 및 상기 제3받침대와 결합되는 제1보조스프링, 상기 가이드부와 연결되며 상기 가이드부의 상기 채널 내부에 압력을 제공할 수 있는 제1압력제공부 및 상기 체결부 및 상기 제1압력제공부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 메인스프링, 상기 가이드부 및 상기 제1보조스프링은 상기 지지부와 이격되어 배치되며, 상기 제3받침대는 상기 제1보조스프링의 탄성력에 의하여 상기 채널의 타단에 밀착됨으로써 상기 제2받침대에 밀착되며, 상기 채널의 일단은 외부로 개방되는 개구부를 가지며, 상기 제1보조스프링의 상기 타단은 상기 채널의 상기 개구부를 통하여 삽입되어 상기 제3받침대와 결합됨으로써 상기 채널 내부에 배치되며, 상기 제1압력제공부는 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 제3받침대가 상기 채널 내부에서 이동하도록 액체 또는 기체를 이용하여 상기 채널 내부에 상기 압력을 제공하며, 상기 지지부는 상기 지지부에 배치되는 체결부를 포함한다. 이 경우, 상기 제3받침대는 상기 제어부의 상기 제어명령에 따라 상기 제1압력제공부가 제공하는 상기 압력에 의하여 상기 제1받침대 방향으로 이동하여 상기 체결부에 대향하는 위치-이하 체결위치라 함-로 이동할 수 있으며, 상기 제3받침대는 상기 제어부에 의하여 동작이 제어되는 상기 체결부를 통하여 상기 지지부와 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공한다.

전술한 내용은 이후 보다 자세하게 기술되는 사항에 대해 간략화된 형태로 선택적인 개념만을 제공한다. 본 내용은 특허 청구 범위의 주요 특징 또는 필수적 특징을 한정하거나, 특허청구범위의 범위를 제한할 의도로 제공되는 것은 아니다.

도 1은 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 개념도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 구성요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 스프링 병렬 연결에 따른 스프링 상수의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션에 있어서 스프링 상수를 가변하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션에 있어서 스프링 상수를 가변하는 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 9는 도 4에서 상술한 방법으로 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 다른 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 15는 다른 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션에 있어서 스프링 상수를 가변하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16 내지 도 23은 다른 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 동작을 시계열적으로 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 본문에서 달리 명시하지 않는 한, 도면의 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시 예들은 한정을 위한 것이 아니며, 다른 실시 예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다. 당업자는 본 개시의 구성요소들, 즉 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에 기재되는 구성요소들을 다양하게 다른 구성으로 배열, 구성, 결합, 도안할 수 있으며, 이것들의 모두는 명백하게 고안되어지며, 본 개시의 일부를 형성하고 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 도면에서 여러 층(또는 막), 영역 및 형상을 명확하게 표현하기 위하여 구성요소의 폭, 길이, 두께 또는 형상 등은 과장되어 표현될 수도 있다.

일 구성요소가 다른 구성요소 "에 배치" 이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 배치되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.

일 구성요소가 다른 구성요소 "에 결합", "와 결합" 등으로 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 결합되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.

일 구성요소가 다른 구성요소 "에 밀착" 이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 밀착되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.

일 구성요소가 다른 구성요소 "와(과) 연결" 이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 연결되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.

도 1은 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 구성요소를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 스프링 병렬 연결에 따른 스프링 상수의 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션에 있어서 스프링 상수를 가변하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5는 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션에 있어서 스프링 상수를 가변하는 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 6 내지 도 9는 도 4에서 상술한 방법으로 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 제1받침대(110), 제2받침대(120), 제3받침대(130), 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 지지부(180)를 포함한다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 선택적으로(optionally) 충격흡수기(190)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 선택적으로 제4받침대(140) 및 제2보조스프링(170)을 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 선택적으로 추가적인 보조스프링을 더 포함할 수 있다.

제1받침대(110) 및 제2받침대(120)는 서로 이격되어 배치된다. 메인스프링(150)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 각각 일단 및 타단이 결합된다. 메인스프링(150)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다. 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)는 각각 차축 및 차체와 연결되거나, 각각 차체 및 차축과 연결될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이에는 메인스프링(150) 이외에 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)이 추가적으로 배치될 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)는 충격흡수기(190)와 추가적으로 결합될 수 있다. 이를 통하여 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 차체 및 차축과 연결되어 차량의 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체의 손상, 차량 운행자의 승차감 향상 등을 제공할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

제3받침대(130)는 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이에 배치되며, 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이를 이동할 수 있다. 제1보조스프링(160)은 메인스프링(150)과 이격되어 배치되며, 일단 및 타단이 각각 제1받침대(110) 및 제3받침대(130)와 결합된다. 제3받침대(130)는 제1보조스프링(160)의 탄성력에 의하여 제2받침대(120)에 밀착될 수 있다. 이 경우, 제1보조스프링(160)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다. 일례로, 제3받침대(130)는 도 8에 도시된 바와 같이, 내부에 관통홀(133)을 가질 수 있다. 메인스프링(150)은 관통홀(133)과 이격되게 배치될 수 있다. 이를 통하여 제1보조스프링(160)은 제3받침대(130)의 이동에 따라 메인스프링(150)과 이격된 상태로 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이를 이동할 수 있다. 한편, 제3받침대(130)는 제1받침대(110) 방향으로 이동하여 체결부(181)를 통하여 지지부(180)와 착탈가능하게 결합될 수 있다. 이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 체결부(181)에 제3받침대(130)의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다.

제4받침대(140)는 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이에 배치될 수 있다. 제2보조스프링(170)은 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)과 서로 이격되어 배치되며, 일단 및 타단이 각각 제1받침대(110) 및 제4받침대(140)와 결합될 수 있다. 제2보조스프링(170)은 탄성력을 이용하여 제4받침대(140)가 제2받침대(120) 또는 제3받침대(130)에 밀착되도록 할 수 있다. 즉, 제4받침대(140)는 제2보조스프링(170)의 탄성력에 의하여 제2받침대(120) 직접 또는 제3받침대(130)를 경유하여 제2받침대(120)에 밀착될 수 있다. 이 경우, 제2보조스프링(170)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다. 일례로, 제4받침대(140)는 도 7에 도시된 바와 같이, 내부에 관통홀(143)을 가질 수 있다. 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)은 관통홀(143)과 이격되게 배치될 수 있다. 이를 통하여 제2보조스프링(170)은 제4받침대(140)의 이동에 따라 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)과 이격된 상태로 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이를 이동할 수 있다. 한편, 제4받침대(140)는 제1받침대(110) 방향으로 이동하여 체결부(181)를 통하여 지지부(180)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 다르게는, 제4받침대(140)는 제3받침대(130)에 밀착된 상태로 제1받침대(110) 방향으로 이동하여 제3받침대(130)가 체결부(181)를 통하여 지지부(180)에 착탈가능하게 결합됨으로써 지지부(180)에 결합될 수 있다. 이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 체결부(191)에 제4받침대(140)의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다.

지지부(180)는 일단이 제1받침대(110)와 결합되며, 제1받침대(110)로부터 제2받침대(120) 방향으로 연장되어 형성된다. 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)은 각각 지지부(180)와 이격되어 배치될 수 있다. 지지부(180)는 지지부(180)의 타단에 인접하여 배치되는 체결부(181)를 포함할 수 있다. 체결부(181)를 통하여 제3받침대(130) 또는 제4받침대(140)는 지지부(180)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 제3받침대(130) 또는 제4받침대(140)의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다.

일례로, 지지부(180)는 하우징(180)을 포함할 수 있다. 하우징(180)은 제1받침대(110)와 결합되며, 제1받침대(110)로부터 제2받침대(120) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 하우징(180)은 제1받침대(110)로부터 제2받침대(120) 방향으로 형성되는 개구부(183)를 가질 수 있다. 이 경우, 체결부(181)는 하우징(180)의 개구부(183)에 인접하여 배치될 수 있다. 도면에는 지지부(180)로서 제1받침대(110)와 결합되며, 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)의 일부의 주위를 전부 감싸는 형상의 하우징(180)이 예로서 표현되어 있다. 다른 예로, 도면에 도시된 바와 달리, 지지부(180)로서 제1받침대(110)와 결합되며, 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)의 일부의 주위의 일부를 감싸는 형상의 구조물이 사용될 수도 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서, 제1받침대(110)와 결합되며, 제1보조스프링(160) 또는 제2보조스프링(170)과 착탈가능하게 결합할 수 있는 한 지지부(180)의 구조와 형상에는 그 제한이 없다. 이하 설명의 편의상 지지부(180)로서 도 1 내지 도 4에서 도시한 하우징(180)을 활용하여 설명하고자 한다. 이러한 설명이 본 명세서에서 개시하는 발명의 권리범위를 도면에 도시된 지지부(180)의 형상으로 제한하고자 하는 의도가 아님을 분명히 밝혀 둔다.

충격흡수기(190)는 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)과 서로 이격되어 배치되며, 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 각각 결합될 수 있다. 메인스프링(150) 또는 제1보조스프링(160)은 충격흡수기(190)의 주위를 감싸는 형상을 가질 수 있다. 또한, 충격흡수기(190)는 제2보조스프링(170)과 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이 경우, 제2보조스프링(170)은 충격흡수기(190)의 주위를 감싸는 형상을 가질 수 있다. 일례로, 제3받침대(130)는 도 8에 도시된 바와 같이 관통홀(133)을 가질 수 있다. 이 경우, 충격흡수기(190)는 관통홀(133)을 통과하며, 관통홀(133)과 이격되어 배치될 수 있다. 이를 통하여 충격흡수기(190)는 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격에 따라 움직일 때 제1보조스프링(160)과 충돌 없이 안정적으로 동작할 수 있다. 다른 예로, 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)는 도 7 및 도 8에서 도시된 바와 같이, 각각 관통홀(133) 및 관통홀(143)을 가질 수 있다. 이 경우, 충격흡수기(190)는 관통홀(133) 및 관통홀(143)을 통과하며, 관통홀(133) 및 관통홀(143)과 이격되어 배치될 수 있다. 이를 통하여 충격흡수기(190)는 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격에 따라 움직일 때 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)과 충돌 없이 안정적으로 동작할 수 있다.

충격흡수기(190)는 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다. 다시 말하면, 충격흡수기(190)는 제1받침대(110)와 제2받침대(120) 사이에 가해지는 외력에 의한 메인스프링(150)의 변형을 지연시키거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)의 변형을 지연시키거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)의 변형을 지연시키는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 충격흡수기(190)는 제1받침대(110)와 제2받침대(120) 사이에 가해지는 외력에 의하여 변형된 메인스프링(150)이 복원되거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)이 복원되거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)이 복원되는 과정에서 발생하는 진동을 감쇄시키는 기능을 수행할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 충격흡수기(190)는 몸체(191) 및 피스톤 로드(192)를 포함할 수 있다. 충격흡수기(190)는 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 결합될 수 있다. 일례로, 충격흡수기(190)는 몸체(191)의 표면 중 적어도 일부 및 피스톤 로드(192)의 일단이 각각 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 결합됨으로써 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 결합될 수 있다. 다른 예로, 충격흡수기(190)는 몸체(191)의 표면 중 상기 적어도 일부 및 피스톤 로드(192)의 상기 일단이 각각 제2받침대(120) 및 제1받침대(110)와 결합됨으로써 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 결합될 수 있다. 한편, 충격흡수기(190)와 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)의 상기 결합은 직접적인 방식 또는 간접적인 방식을 통하여 수행될 수 있다. 일례로, 충격흡수기(190)는 충격흡수기(190)의 몸체(191) 및 피스톤 로드(192)를 각각 제1받침대(110) 또는 제2받침대(120)에 용접하거나 끼움 체결 방식 등의 직접적인 방식으로 결합함으로써 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 결합될 수 있다. 다른 예로, 충격흡수기(190)는 간접적인 방식으로 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 결합될 수 있다. 다시 말하면, 충격흡수기(190)의 몸체(191)의 표면 중 상기 적어도 일부 또는 피스톤 로드(192)의 상기 일단에는 제1돌출부(미도시) 또는 제2돌출부(미도시)가 선택적으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1돌출부 또는 상기 제2돌출부는 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 각각 상기 일단 및 상기 타단이 결합되는 메인스프링(150)의 탄성력에 의하여 제1받침대(110) 또는 제2받침대(120)와 밀착될 수 있다. 이를 통하여 충격흡수기(190)는 제1받침대(110) 또는 제2받침대(120)와 간접적으로 결합될 수도 있다. 이 경우, 제2받침대(120)는 필요한 경우 충격흡수기(190)로부터 분리되어 지지부(180)와 결합될 수 있다. 제1받침대(110) 및 충격흡수기(190)는 각각 차축 및 차체와 연결되거나, 각각 차체 및 차축과 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 직접적인 방식 또는 간접적인 방식으로 제1받침대(110) 및 충격흡수기(190) 사이에는 메인스프링(150)이 배치될 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 제1받침대(110) 및 충격흡수기(190) 사이에는 메인스프링(150) 이외에 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)이 추가적으로 배치될 수 있다. 간접적인 방식으로 배치되는 메인스프링(150)은 지지부(180)와 착탈이 가능하다. 또한, 후술하는 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170) 역시 지지부(180)와 착탈이 가능하다. 이를 통하여 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 차체 및 차축과 연결되어 차량의 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체의 손상, 차량 운행자의 승차감 향상 등을 제공할 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 몸체(191) 및 피스톤 로드(192)가 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 분리되어 결합될 수 있는 한 그 결합 방법에는 제한이 없다. 몸체(191)는 몸체(191) 내부(미도시)를 이동할 수 있는 피스톤(미도시)을 포함하며, 피스톤 로드(192)는 타단이 상기 피스톤과 연결될 수 있다. 피스톤 로드(192)는 외력, 메인스프링(150)의 복원력, 메인스프링(150)과 병렬 연결될 수 있는 제1보조스프링(160)의 복원력, 메인스프링(150)과 병렬 연결될 수 있는 제2보조스프링(170)의 복원력 및 이들의 조합 중에서 선택되는 어느 한 힘을 전달받아 상기 피스톤에 제공할 수 있다. 상기 피스톤은 피스톤 로드(192)가 제공하는 상기 힘에 의해 몸체(191)의 상기 내부를 이동할 수 있다. 이 경우, 몸체(191)는 상기 내부에 액체 또는 기체를 포함하며, 상기 피스톤은 상기 액체 또는 상기 기체에 의하여 몸체(191)의 상기 내부를 이동할 경우 저항력을 받을 수 있다. 상기 저항력은 몸체(191)의 상기 내부를 이동하는 상기 피스톤의 이동방향 및 상기 피스톤에 제공되는 피스톤 로드(192)의 상기 힘의 세기에 따라 변화될 수 있다. 이를 통하여, 충격흡수기(190)는 제1받침대(110)와 제2받침대(120) 사이에 가해지는 진동이나 충격 등의 외력에 의한 메인스프링(150)의 변형을 지연시키거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)의 변형을 지연시키거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)의 변형을 지연시키는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 이를 통하여 충격흡수기(190)는 제1받침대(110)와 제2받침대(120) 사이에 가해지는 외력에 의하여 변형된 메인스프링(150)이 복원되거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)이 복원되거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)이 복원되는 과정에서 발생하는 진동을 감쇄시키는 기능을 수행할 수 있다.

한편, 지지부(180)로부터 제3받침대(130) 또는 제4받침대(140)가 이탈될 경우, 메인스프링(150)과 병렬 연결되는 제1보조스프링(160) 또는 제2보조스프링(170)이 서로 꼬이지 않도록 하기 위하여 메인스프링(150)의 스프링 감김 방향과 제1보조스프링(160)의 감김 방향 또는 제2보조스프링(170)의 감김 방향은 서로 반대 방향일 수 있다. 또한, 지지부(180)로부터 제4받침대(140)가 이탈될 경우, 서로 병렬 연결되는 제1보조스프링(160)과 제2보조스프링(170)이 꼬이지 않도록 하기 위하여 제1보조스프링(160)의 감김 방향과 제2보조스프링(170)의 감김 방향은 서로 반대 방향일 수 있다.

이하 도 3 내지 도 9를 활용하여 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)의 구성요소의 기능 및 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)의 동작을 설명하기로 한다.

도 3은 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 스프링 병렬 연결에 따른 스프링 상수의 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, 도 3의 (a)는 메인스프링(150)을 포함하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 설명하는 도면이다. 도 3의 (b)는 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)을 포함하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 설명하는 도면이다. 도 3의 (c)는 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)을 포함하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 설명하는 도면이다. 도 3의 (a) 내지 (c)에서 도시된 바와 같이, 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)은 서로 병렬 연결될 수 있다. 도 3의 (b)는 메인스프링(150)과 제1보조스프링(160)의 병렬연결을 예로서 표현하고 있다. 도 3의 (c)는 메인스프링(150), 제1보조스프링(160)과 제2보조스프링(170)의 병렬연결을 예로서 표현하였다. 또한, 도면에는 메인스프링(150)과 이격되어 메인스프링(150)을 감싸는 형상의 제1보조스프링(160)이 예로서 표현되어 있다. 또한, 도면에는 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)과 이격되어 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)을 감싸는 형상의 제2보조스프링(170)이 표현되어 있다. 또한, 도면에는 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)의 형상으로 코일 형상의 스프링이 예로서 표현되어 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)은 다양한 방법과 형상으로 서로 병렬 연결될 수 있다. 일례로, 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)은 도면에 도시된 바와 달리, 서로 감싸는 형상이 아닌 소정의 간격을 두고 서로 이격되어 배치됨으로써 병렬 연결될 수도 있다. 다른 예로, 도면에 도시된 바와 달리, 추가적인 적어도 하나의 보조스프링(미도시)이 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)과 병렬 연결될 수도 있다. 또 다른 예로, 도면에 도시된 바와 달리, 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)은 판 스프링의 형상을 가질 수도 있다. 이에 더하여, 탄성력을 제공할 수 있는 한 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)의 형상에는 그 제한이 없다.

이하 설명의 편의상 도면에 도시된 코일 형상의 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)을 활용하여 설명하기로 한다. 이러한 설명이 본 명세서에서 개시하는 발명의 권리범위를 도면에 도시된 형상으로 제한하고자 하는 의도가 아님을 분명히 밝혀 둔다.

코일 형상의 스프링, 판 형상의 스프링 등으로 제작될 수 있는 스프링은 소재, 형상 등에 따라 스프링 상수가 달라진다. 스프링 상수란 아래의 수식과 같이 스프링에 작용하는 힘과 작용하는 힘(F)에 따른 스프링의 변형량(x)의 비로 표시된다.

스프링에 작용하는 힘에 의한 스프링의 변형이 탄성영역 내에서 이뤄지는 경우 스프링 상수는 일정하게 유지된다. 탄성영역 내에서 일정하게 제공되는 스프링 상수는 외력에 따른 변형에 관계 없이 일정한 값을 가질 수도 있고, 외력에 따른 변형에 따라 비선형적인 값을 가질 수도 있다. 어느 경우라도 스프링에 작용하는 힘에 의한 스프링의 변형이 탄성영역 내에서 이루어지는 경우 스프링의 스프링 상수는 일정한 값을 가지게 된다. 따라서, 서스펜션에 적용되는 스프링은 초기에 장착된 스프링에 의하여 스프링 상수가 고정되게 된다. 일반적으로 서스펜션에 적용되는 스프링의 스프링 상수는 서스펜션이 적용되는 대상물(예로서, 차량 등)이 요구하는 사양에 따라 선택되어 서스펜션에 채용된다. 따라서, 서스펜션이 적용되는 대상물이 요구하는 스프링 상수의 값이 달라질 경우 스프링을 교체하여야 하는 문제가 발생할 수 있다. 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 사용자의 선택에 따라 스프링 상수를 용이하게 변경할 수 있다는 장점을 갖는다. 도 3에 도시된 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)의 스프링 상수를 각각 k1, k2 및 k3라고 가정하자. 일례로, 도 3의 (a)에서 도시된 바와 같이, 서스펜션은 메인스프링(150)만을 채용하고 있을 수 있다. 이 경우, 도 3의 (a)의 서스펜션은 k1의 스프링 상수를 제공할 수 있다. 다른 예로, 도 3의 (b)에서 도시된 바와 같이, 서스펜션은 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)을 채용하고 있을 수 있다. 이 경우, 도 3의 (b)의 서스펜션은 k1+k2의 스프링 상수를 제공할 수 있다. 또 다른 예로, 도 3의 (c)에서 도시된 바와 같이, 서스펜션은 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)을 채용하고 있을 수 있다. 이 경우, 도 3의 (c)의 서스펜션은 k1+k2+k3의 스프링 상수를 제공할 수 있다. 즉, 서로 다른 스프링인 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)을 선택적으로 조합함으로써 서로 다른 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 제공할 수 있다. 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 제3받침대(130), 제4받침대(140) 및 지지부(180)를 통하여 스프링 상수의 변경이 가능하다. 즉, 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)을 선택적으로 지지부(180)와 결합함으로써 본 명세서에서 개시하는 서스펜션(100)은 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다. 일례로, 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)는 지지부(180)와 결합하지 않을 수 있다. 이 경우, 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)에 각각 타단이 결합되는 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)은 제2받침대(120)에 밀착될 수 있다. 이를 통하여, 제1받침대(110) 및 제2받침대(130) 사이에 외력이 가해질 경우 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)은 서스펜션(100)의 탄성체로서의 기능을 수행하여 스프링 상수 k1+k2+k3를 서스펜션(100)에 제공할 수 있다. 다른 예로, 제4받침대(140)은 지지부(180)와 결합할 수 있다. 이 경우, 제3받침대(130)만이 제2받침대(120)에 밀착된다. 이를 통하여, 제1받침대(110) 및 제2받침대(130) 사이에 외력이 가해질 경우 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)은 서스펜션(100)의 탄성체로서의 기능을 수행하여 스프링 상수 k1+k2 를 서스펜션(100)에 제공할 수 있다. 또 다른 예로, 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)은 직접 또는 간접적인 방식으로 지지부(180)와 결합할 수 있다. 이를 통하여, 제1받침대(110) 및 제2받침대(130) 사이에 외력이 가해질 경우 메인스프링(150)만이 서스펜션(100)의 탄성체로서의 기능을 수행하여 스프링 상수 k1을 서스펜션(100)에 제공할 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서, 상기한 예시 이외에도 추가적인 보조스프링의 사용, 스프링의 조합의 변경 등을 통하여 스프링 상수를 조절할 수 있다.

이하 도 4 내지 도 9를 통하여 스프링 상수의 변경 방법 및 서스펜션(100)의 동작을 설명하기로 한다.

도 4는 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션에 있어서 스프링 상수를 가변하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5는 일 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션에 있어서 스프링 상수를 가변하는 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 지지부(180)를 포함한다. 지지부(180)는 지지부(180)의 타단에 인접하여 배치되는 체결부(181)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제4받침대(140)는 제1받침대(110) 방향으로 이동하여 체결부(181)를 통하여 지지부(180)와 착탈가능하게 결합될 수 있다. 이를 통하여, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 체결부(181)에 제4받침대(140)의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다. 즉, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 체결부(181)에 제4받침대(140)의 결합 여부에 따라 k1+k2+k3의 스프링 상수를 제공하거나, k1+k2의 스프링 상수를 제공할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 도면에 예로서 도시된 바와 같이, 제4받침대(140)는 돌출형의 결합부(141)를 체결부(181)에 끼움으로써 지지부(180)에 결합될 수 있다. 이 경우, 제4받침대(140)를 체결부(181)에 안정적으로 결합하기 위하여 결합부(141)와 체결부(181)은 서로 다른 선상에 형성될 수 있다. 결합부(141)와 체결부(181)를 결합하기 위해서는 결합부(141)가 형성된 제4받침대(140)를 비틀어 줄 수 있다. 제4받침대(140)는 제2보조스프링(170)과 연결되므로, 비틀린 제4받침대(140)은 제2보조스프링(170)의 복원력에 의하여 원래의 위치로 복원되려는 힘을 받게 된다. 이를 통하여 결합부(141)과 체결부(181)는 안정적으로 결합될 수 있다. 도면에는 제4받침대(140)와 지지부(180)의 결합이 예로서 표현되어 있다. 제3받침대(130)도 제4받침대(140)과 실질적으로 동일한 방법으로 지지부(180)와 서로 결합될 수 있다. 일례로, 제3받침대(130)와 지지부(180)의 결합은 제3받침대(130)의 돌출형의 결합부(131)와 제3받침대(130)의 결합부(131)에 대응되는 지지부(180)의 체결부(미도시)를 서로 결합하는 직접 결합 방식으로 수행될 수 있다. 다른 예로, 도 7의 (b) 및 도 8의 (b)에서 도시된 바와 같이, 제3받침대(130)와 지지부(180)의 결합은 제3받침대(130)의 결합부(131)와 제4받침대(140)의 체결부(144)를 통하여 제3받침대(130)를 제4받침대(140)에 서로 결합하는 간접 결합 방식으로 수행될 수도 있다. 이하 설명의 편의상 도 4와 관련하여 상술한 결합 방식을 끼움 결합 방식이라고 칭하기로 한다.

다른 실시 예에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제4받침대(140)는 핀(182) 결합 방식으로 지지부(180)에 결합될 수 있다. 도 5의 (a)는 핀(182) 결합 방식을 설명하기 위한 개념도이며, (b)는 단면도이다. 도면에는 핀(182) 결합 방식으로 지지부(180)에 결합된 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)가 예로서 표현되어 있다. 또한, 도면에는 제3받침대(130)를 제4받침대(140)에 핀(182) 결합함으로써 지지부(180)에 간접 결합된 제3받침대(130)가 예로서 표현되어 있다. 도면에 도시된 바와 달리, 제3받침대(130)와 지지부(180)의 결합은 제3받침대(130)를 지지부(180)에 직접 핀(182) 결합함으로써 수행될 수도 있다. 이 경우, 제4받침대(140)의 표면에는 지지부(180)의 체결부(181)에 대응하는 위치에 핀(182)이 끼워지거나 걸릴 수 있는 함몰부(142)를 포함할 수 있다. 또한, 이 경우, 제3받침대(130)의 표면에는 지지부(180)의 체결부(181)에 대응하는 위치 또는 제4받침대(140)의 핀(182) 관통부(143)에 대응하는 위치에 핀(182)이 끼워지거나 걸릴 수 있는 함몰부(132)를 포함할 수 있다.

도 4 및 도 5에서 도시된 지지부(180) 및 제4받침대(140)의 결합과 제4받침대(140)를 경유한 지지부(180) 및 제3받침대(130)의 결합은 이해를 위한 예시로서 지지부(180)에 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)을 결합할 수 있는 다양한 결합 방식이 사용될 수 있다. 이하 설명의 편의상 도 4와 관련하여 상술한 끼움 결합 방식을 위주로 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)을 설명하고자 한다. 이러한 설명이 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)의 권리범위를 끼움 결합 방식으로 제한하고자 하는 의도가 아님을 분명히 밝혀 둔다.

도 6 내지 도 9는 도 4에서 상술한 방법으로 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 4 및 도 6 내지 도 9를 참조하여 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)을 설명하기로 한다.

도 6의 (a)는 제4받침대(140)가 지지부(180)와 결합된 서스펜션(100)을 나타내는 도면이다. 도 6의 (b)는 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)가 지지부(180)와 결합된 서스펜션(100)을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 도 6의 (a)의 경우, 서스펜션(100)은 k1+k2의 스프링 상수를 가질 수 있다. 도 6의 (b)의 경우, 서스펜션(100)은 k1의 스프링 상수를 가질 수 있다.

도 7의 (a)는 제4받침대(140)가 지지부(180)와 결합된 서스펜션(100)을 나타내는 도면이며, (b)는 단면도이다. 도 7을 참조하면, 제4받침대(140)는 결합부(141)를 체결부(181)에 결합함으로써 지지부(180)와 결합할 수 있다. 이 경우, 제3받침대(130)는 제1보조스프링(160)의 탄성력에 의하여 제2받침대(120)에 밀착될 수 있다. 도면에 예로서 도시된 바와 같이, 제4받침대(140)는 내부에 관통홀(143)을 가질 수 있으며, 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)은 관통홀(133)과 이격되게 배치될 수 있다. 이를 통해, 제1받침대(110) 및 제2받침대(130) 사이에 외력이 가해질 경우 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(130) 사이에서 신축될 수 있다. 이를 통해 서스펜션(100)은 k1+k2의 스프링 상수를 가질 수 있다.

도 8의 (a)는 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)가 지지부(180)와 결합된 서스펜션(100)을 나타내는 도면이며, (b)는 단면도이다. 도 8을 참조하면, 제4받침대(140)는 결합부(141)를 체결부(181)에 결합함으로써 지지부(180)와 결합할 수 있다. 제3받침대(130)는 결합부(131)를 제4받침대(140)의 체결부(144)에 결합함으로써 제4받침대(140)를 경유하여 지지부(180)와 결합할 수 있다. 다른 예로, 도면에 도시된 바와 달리 제3받침대(130)는 결합부(131)를 지지대(180)의 체결부(181)에 결합함으로써 지지대(180)와 직접 결합할 수도 있다. 도면에 예로서 도시된 바와 같이, 제3받침대(130)는 내부에 관통홀(133)을 가질 수 있으며, 메인스프링(150)은 관통홀(133)과 이격되게 배치될 수 있다. 이를 통해, 제1받침대(110) 및 제2받침대(130) 사이에 외력이 가해질 경우 메인스프링(150)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(130) 사이에서 신축될 수 있다. 이를 통해 서스펜션(100)은 k1의 스프링 상수를 가질 수 있다.

도 9는 제4받침대(140)가 지지부(180)와 결합된 서스펜션(100)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (a)는 외력이 가해지기 전의 모습이며, (b)는 외력에 의하여 압축된 모습이며, (c)는 외력이 제거된 후 복원(rebound)되는 모습을 보여주는 도면이다. 일례로, 서스펜션(100)이 차량에 적용될 경우, 도 9의 (a)는 차량 중량만 인가된 상태이며, (b)는 주행 시 차량 운동에 의해 부하가 가해지는 경우이며, (c)는 (b)와 (a)에서 가해진 부하와 차량 중량이 제거될 때 복원되는 모습을 보여주는 도면일 수 있다. 도 9를 참조하면, 타단이 제4받침대(140)와 결합된 제2보조스프링(170)은 서스펜션(100)의 스프링 상수에 기여하지 않음을 알 수 있다. 즉, 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 제3받침대(130) 및 제4받침대(140)를 지지부(180)에 선택적으로 결합함으로써 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다.

도 4 및 도 6 내지 9에서 예시를 활용하여 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)의 동작을 정리하여 설명하면 다음과 같다. 이하 설명의 편의상 제3지지대(130), 제4지지대(140), 제1보조스프링(160), 제2보조스프링(170) 및 충격흡수기(190)를 포함하는 서스펜션(100)을 활용하여 설명하고자 한다. 사용자의 선택에 따라 제4지지대(140), 제2보조스프링(170)을 생략하거나, 추가적인 지지대 및 추가적인 보조스프링을 추가하거나, 충격흡수기(190)을 생략할 수 있음은 자명하다 할 것이다.

가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 제1받침대(110), 제2받침대(120), 제3받침대(130), 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 지지부(180)를 포함한다. 이 경우, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(100)은 선택적으로 제4받침대(140), 제2보조스프링(170) 및 충격흡수기(190)를 더 포함할 수 있다.

제1받침대(110) 및 제2받침대(120)는 서로 이격되어 배치된다. 제3받침대(130)는 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이에 배치되며, 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이를 이동할 수 있다. 이 경우, 제3받침대(130)는 제1보조스프링(160)의 탄성력에 의하여 제2받침대(120)에 밀착될 수 있다. 한편, 제3받침대(130)는 제1받침대(110) 방향으로 이동하여 체결부(181)를 통하여 지지부(180)와 착탈가능하게 결합될 수 있다. 제4받침대(140)는 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 제4받침대(140)는 제2보조스프링(170)의 탄성력에 의하여 제2받침대(120) 또는 제3받침대(130)에 밀착될 수 있다. 한편, 제4받침대(140)는 제1받침대(110) 방향으로 이동하여 체결부(181)를 통하여 지지부(180)와 착탈가능하게 결합될 수 있다.

메인스프링(150)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 각각 일단 및 타단이 결합된다. 메인스프링(150)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다. 제1보조스프링(160)은 메인스프링(150)과 이격되어 배치되며, 일단 및 타단이 각각 제1받침대(110) 및 제3받침대(130)와 결합된다. 제1보조스프링(160)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다. 제2보조스프링(170)은 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)과 서로 이격되어 배치되며, 일단 및 타단이 각각 제1받침대(110) 및 제4받침대(140)와 결합될 수 있다. 제2보조스프링(170)은 탄성력을 이용하여 제4받침대(140)가 제2받침대(120) 또는 제3받침대(130)에 밀착되도록 할 수 있다. 또한, 제2보조스프링(170)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다.

지지부(180)는 일단이 제1받침대(110)와 결합되며, 제1받침대(110)로부터 제2받침대(120) 방향으로 연장되어 형성된다. 지지부(180)는 지지부(180)의 타단에 인접하여 배치되는 체결부(181)를 포함한다. 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)은 각각 지지부(180)와 이격되어 배치될 수 있다. 충격흡수기(190)는 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)과 서로 이격되어 배치되며, 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 각각 결합될 수 있다. 충격흡수기(190)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다.

지지부(180)는 제1받침대(110)로부터 제2받침대(120) 방향으로 형성되는 개구부(183)를 가질 수 있다. 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)은 개구부(183)로부터 제2받침대(120) 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 이 경우, 제2보조스프링(170)은 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)과 서로 이격되어 배치될 수 있다. 일례로, 제2보조스프링(170)은 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)을 감싸는 형상을 가질 수 있다. 제3받침대(130)는 도 8에 도시된 바와 같이, 내부에 관통홀(133)을 가질 수 있으며, 메인스프링(150)은 관통홀(133)과 이격되게 배치될 수 있다. 또한, 제4받침대(140)는 도 7에 도시된 바와 같이, 내부에 관통홀(143)을 가질 수 있으며, 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)은 관통홀(143)과 이격되게 배치될 수 있다. 지지부(180)의 체결부(181)는 지지부(180)의 개구부(183)에 인접하여 배치될 수 있다. 제4받침대(140)가 제1받침대(110) 방향으로 이동할 경우 제4받침대(140) 및 제2보조스프링(170)은 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)과 이격된 상태로 제1받침대(110) 방향으로 이동할 수 있다. 일례로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제4받침대(140)는 제1받침대(110) 방향으로 이동하여 체결부(181)를 통하여 지지부(180) 즉 지지부(180)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 다른 예로, 도 8에 도시된 바와 같이, 제4받침대(140)는 제3받침대(130)와 결합된 상태로 제1받침대(110) 방향으로 이동하여 지지부(180)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 이 경우, 제3받침대(130)는 도 8에 도시된 바와 같이, 체결부(181)를 통하여 지지부(180)과 착탈가능하게 결합되는 제4받침대(140)에 결합함으로써 지지부(180)에 간접적으로 결합될 수 있다. 도면에 도시된 바와 달리, 제3받침대(140)는 상술한 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 지지부(180)과 직접적으로 착탈가능하게 결합될 수 있다. 이 경우, 제4받침대(140)는 제3받침대(130)에 결합함으로써 지지부(180)에 간접적으로 결합될 수도 있다. 이를 통하여 제4받침대(140)는 제3받침대(130)가 체결부(181)를 통하여 지지부(180)인 지지부(180)에 착탈가능하게 결합됨으로써 지지부(180)에 결합될 수 있다. 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(180)은 제3받침대(130) 또는 제4받침대(140)의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다.

충격흡수기(190)는 제1받침대(110)와 제2받침대(120) 사이에 가해지는 외력에 의한 메인스프링(150)의 변형을 지연시키거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)의 변형을 지연시키거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)의 변형을 지연시키는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 충격흡수기(190)는 제1받침대(110)와 제2받침대(120) 사이에 가해지는 외력에 의하여 변형된 메인스프링(150)이 복원되거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)이 복원되거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 제2보조스프링(170)이 복원되는 과정에서 발생하는 진동을 감쇄시키는 기능을 수행할 수 있다.

종래의 서스펜션은 한번 차량에 장착되면 그 상태로 고정되며, 튜닝타입의 경우처럼 서스펜션을 분해하여 기존에 설치된 스프링을 기존 스프링과는 다른 스프링 상수를 갖는 스프링으로 교환하지 않는 한 서스펜션의 성능을 조정할 수 없다. 이 경우, 차량의 휠 얼라인먼트 또는 차량의 높이 등이 틀어질 수 있어 이를 보완해야 하는 불편함이 존재한다. 상술한 바와 같이, 본 명세서에서 개시하는 서스펜션은 선택적으로 병렬 연결이 가능한 복수의 스프링들을 통하여 서스펜션의 분해 없이 도로의 주행상황에 따라 서스펜션의 스프링 상수의 조절이 가능하다. 다시 말하면, 본 명세서에서 개시하는 서스펜션(100)을 통하여 운전자는 일반적인 주행 시엔 낮은 스프링 상수로 적용하다가 스포츠 주행 등과 같은 과격한 주행 시엔 스프링 상수를 높여 주행성능 향상을 도모할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시하는 서스펜션(100)을 통하여 운전자는 자동차 경주와 같이 특수한 경우에 최적의 스프링 상수를 찾기 위해 스프링의 병렬 연결을 통하여 원하는 스프링 상수를 조정할 수 있다.

도 10은 다른 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션을 설명하기 위한 개념도이다. 도 11은 다른 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 12 내지 도 15는 다른 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션에 있어서 스프링 상수를 가변하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다.

도 10 내지 도 15를 참조하면, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 제1받침대(110), 제2받침대(120), 제3받침대(230), 메인스프링(150), 제1보조스프링(160) 및 지지부(280)를 포함한다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 선택적으로 충격흡수기(190)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 선택적으로 가이드부(20), 제1압력제공부(미도시) 및 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 선택적으로 제2압력제공부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 선택적으로 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

지지부(280)는 일단이 제1받침대(110)와 결합되며, 제1받침대(110)로부터 제2받침대(120) 방향으로 연장되어 형성된다. 메인스프링(150), 제1보조스프링(160)은 각각 지지부(280)와 이격되어 배치될 수 있다. 지지부(280)는 지지부(280)에 배치되는 체결부(281)를 포함할 수 있다. 일례로, 체결부(281)는 지지부(280)의 타단에 인접하여 배치될 수 있다. 체결부(281)를 통하여 제3받침대(230)는 지지부(280)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 제3받침대(230)의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다.

일례로, 지지부(280)는 하우징(280)을 포함할 수 있다. 하우징(280)은 제1받침대(110)와 결합되며, 제1받침대(110)로부터 제2받침대(120) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 하우징(280)은 제1받침대(110)로부터 제2받침대(120) 방향으로 형성되는 개구부(미도시)를 가질 수 있다. 이 경우, 체결부(281)는 예로서 하우징(280)의 상기 개구부에 인접하여 배치될 수 있다. 도면에는 지지부(280)로서 제1받침대(110)와 결합되며, 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)의 일부의 주위를 전부 감싸는 형상의 하우징(280)이 예로서 표현되어 있다. 다른 예로, 도면에 도시된 바와 달리, 지지부(280)로서 제1받침대(110)와 결합되며, 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)의 일부의 주위의 일부를 감싸는 형상의 구조물이 사용될 수도 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서, 제1받침대(110)와 결합되며, 제1보조스프링(160)과 착탈가능하게 결합할 수 있는 한 지지부(280)의 구조와 형상에는 그 제한이 없다. 이하 설명의 편의상 지지부(280)로서 도 10 내지 도 15에서 도시한 하우징(280)을 활용하여 설명하고자 한다. 이러한 설명이 본 명세서에서 개시하는 발명의 권리범위를 도면에 도시된 지지부(280)의 형상으로 제한하고자 하는 의도가 아님을 분명히 밝혀 둔다.

가이드부(20)는 제2받침대(120)와 결합되며, 제2받침대(120)로부터 제1받침대(110) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 가이드부(20)의 내부에는 제2받침대(120)로부터 제1받침대(110) 방향으로 형성되는 채널(21)을 포함할 수 있다. 가이드부(20)는 지지부(280)에 의하여 안내되어 지지부(280)를 따라 슬라이딩 이동이 가능하다. 가이드부(20)는 메인스프링(150)과 이격되어 배치되며, 채널(21)의 일단은 외부로 개방되는 개구부(21a)를 가질 수 있다. 또한, 가이드부(20)는 메인스프링(150)의 적어도 일부를 감싸며, 속이 빈 관형의 형상을 가질 수 있다. 메인스프링(150)은 가이드부(20)의 내측면과 이격되게 배치될 수 있다. 이 경우, 가이드부(20)의 상기 내부에 형성되는 채널(21)은 메인스프링(150)의 주위를 감싸는 형상을 가질 수 있다. 도면에는 가이드부(20)로서 지지부(280)의 내측면을 따라 슬라이딩 이동이 가능한 가이드부(20)가 예로서 표현되어 있다. 또한, 도면에는 가이드부(20)로서 외면에 슬라이딩 홈(22)이 형성된 가이드부(20)이 예로서 표현되어 있다. 슬라이딩 홈(22)은 가이드부(20)가 지지부(280)를 따라 이동하는 과정에서 경로 이탈, 분리 등을 방지하는 기능을 수행한다. 도면에 예로서 도시된 바와 달리, 지지부(280)를 따라 슬라이딩 이동이 가능하며, 제3받침대(230)을 지지부(280)에 결합할 수 있는 한 가이드부(20)의 구조 및 형상에는 제한이 없다.

제3받침대(230)는 가이드부(20)의 채널(21) 내부에 채널(21)을 따라 이동 가능하게 배치될 수 있다. 제1보조스프링(160)은 메인스프링(150)과 이격되어 배치되며, 일단 및 타단이 각각 제1받침대(110) 및 제3받침대(230)와 결합된다. 이 경우, 제1보조스프링(160)의 상기 타단은 채널(21)의 개구부(21a)를 통하여 삽입되어 제3받침대(230)와 결합됨으로써 채널(21) 내부에 배치될 수 있다. 또한, 제3받침대(230)는 제1보조스프링(160)의 탄성력에 의하여 채널(21)의 타단에 밀착됨으로써 제2받침대(120)에 밀착될 수 있다. 이 경우, 제1보조스프링(160)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 걸림부(281a)가 제3받침대(230)에 용이하게 걸리도록 하기 위하여 걸림부(281a)에 대향하는 제3받침대(230)의 측면에는 홈이 형성될 수도 있다.

상기 제1압력제공부는 가이드부(20)와 연결되며, 가이드부(20)의 채널(21) 내부에 압력을 제공할 수 있다. 상기 제어부는 체결부(281) 및 상기 제1압력제공부의 동작을 제어할 수 있다. 상기 제1압력제공부는 상기 제어부의 제어명령에 따라 제3받침대(230)가 채널(21) 내부에서 이동하도록 액체 또는 기체를 이용하여 채널(21) 내부에 상기 압력을 제공할 수 있다. 다시 말하면, 제3받침대(230)는 상기 제어부의 상기 제어명령에 따라 상기 제1압력제공부가 제공하는 상기 압력에 의하여 제1받침대(110) 방향으로 이동하여 체결부(281)에 대향하는 위치로 이동할 수 있다. 이하 체결부(281)에 대향하는 위치를 체결위치라 하기로 한다. 이후, 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)는 상기 제어부에 의하여 동작이 제어되는 체결부(281)를 통하여 지지부(280)와 착탈가능하게 결합될 수 있다. 일례로, 체결부(281)는 걸림부(281a)를 포함할 수 있다. 걸림부(281a)는 도 12의 (b)에 예로서 도시된 바와 같이, 상기 제1압력제공부가 제공하는 상기 압력에 의하여 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)가 제1보조스프링(160)의 탄성력에 의하여 채널(21)의 상기 타단으로 이동하는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 다시 말하면, 걸림부(281a)는 상기 제어부에 의하여 동작이 제어되어 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)를 향하여 이동하거나, 제3받침대(230)의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 걸림부(281a)가 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)를 향하여 이동할 경우, 걸림부(281a)의 일단은 제3받침대(230)와 결합되어 제3받침대(230)가 제1보조스프링(160)의 상기 탄성력에 의하여 채널(21)의 상기 타단으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 걸림부(281a)가 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)의 반대 방향으로 이동할 경우 걸림부(281a)의 상기 일단은 제3받침대(230)와 분리되어 제3받침대(230)가 제1보조스프링(160)의 상기 탄성력에 의하여 채널(21)의 상기 타단으로 이동할 수 있도록 할 수 있다. 이를 통하여, 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 상기 제어부의 제어를 통하여 제3받침대(230)를 체결부(281a)에 착탈가능하게 결합할 수 있어 체결부(281a)에 제3받침대(230)의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다. 한편, 상기 제어부는 걸림부(281a)가 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)의 반대 방향으로 이동하도록 제어명령을 내리기 전에 소정의 시간 간격을 두고 미리 상기 제1압력제공부의 동작을 제어하여 제3받침대(230)에 압력을 제공함으로써 제3받침대(230)에 의하여 걸림부(281a)의 상기 일단에 인가되는 하중을 줄여줄 수 있다. 이를 통하여 상기 체결위치에서의 제3받침대(230)와 걸림부(281a)의 분리를 용이하게 할 수 있다.

상기 제2압력제공부는 체결부(281)와 연결되며, 상기 제어부에 의하여 제어되며 액체 또는 기체를 이용하여 체결부(281)에 압력을 제공할 수 있다. 일례로, 체결부(281)는 걸림부(281a), 통로(281b) 및 탄성체(미도시)를 포함할 수 있다. 통로(281b)는 걸림부(281a)가 이동할 수 있는 통로의 기능을 수행할 수 있다. 상기 탄성체는 일단이 걸림부(281a)의 타단과 연결되며, 타단이 통로(281b)의 내측면과 연결될 수 있다. 이 경우, 걸림부(281a)는 상기 제2압력제공부가 제공하는 상기 압력에 의하여 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)를 향하여 이동하여 걸림부(281a)의 상기 일단이 제3받침대(230)와 결합될 수 있다. 또한, 걸림부(281a)는 상기 제2압력제공부가 제공하는 상기 압력이 제거되면 상기 탄성체의 복원력에 의하여 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)의 반대 방향으로 이동하여 걸림부(281a)의 상기 일단이 제3받침대(230)와 분리될 수 있다. 다른 예로, 도면에 도시된 바와 같이, 체결부(281)는 걸림부(281a), 통로(281b), 제1압력주입구(281c) 및 제2압력주입구(281d)를 포함할 수 있다. 걸림부(281a)의 타단은 판형의 플레이트(281a-1)의 형상을 가질 수 있다. 플레이트(281a-1)는 통로(281b)의 내측면과 밀착될 수 있다. 이 경우, 플레이트(281a-1)는 주위에는 개스킷(gasket)이 배치될 수 있다. 상기 개스킷을 통하여 플레이트(281a-1)는 통로(281b)의 상기 내측면과 밀착될 수 있다. 상기 개스킷은 제1압력주입구(281c)에 주입되는 압력이 제2압력주입구(281d)로 빠져나가는 것을 방지하거나, 제2압력주입구(281d)에 주입되는 압력이 제1압력주입구(281c)로 빠져나가는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 통로(281b)는 걸림부(281a)가 이동할 수 있는 통로의 기능을 수행할 수 있다. 제1압력주입구(281c) 및 제2압력주입구(281d)는 상기 제2압력제공부와 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제2압력제공부는 상기 제어부에 의하여 제어되어 제1압력주입구(281c) 및 제2압력주입구(281d)에 선택적으로 압력을 제공할 수 있다. 일례로, 상기 제어부는 상기 제2압력제공부를 제어하여 제1압력주입구(281d)에 압력을 제공할 수 있다. 이 경우, 걸림부(281a)는 제3받침대(230) 방향으로 이동할 수 있다. 다른 예로, 상기 제어부는 상기 제2압력제공부를 제어하여 제2압력주입구(281c)에 압력을 제공할 수 있다. 이 경우, 걸림부(281a)는 제3받침대(230)의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 이를 통하여 걸림부(281a)는 상기 제어부의 제어를 통하여 제3받침대(230)와 결합하거나 분리될 수 있다.

이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 상기 제어부에 의하여 제어되는 상기 제2압력제공부에 의하여 제3받침대(230)가 체결부(281)에 착탈가능하게 결합될 수 있어 체결부(281)에 제3받침대(230)의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다. 한편, 상기 제어부는 걸림부(281a)가 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)의 반대 방향으로 이동하도록 제어명령을 내리기 전에 소정의 시간 간격을 두고 미리 상기 제1압력제공부의 동작을 제어하여 제3받침대(230)에 압력을 제공함으로써 제3받침대(230)에 의하여 걸림부(281a)의 상기 일단에 인가되는 하중을 줄여줄 수 있다. 이를 통하여 상기 체결위치에서의 제3받침대(230)와 걸림부(281a)의 분리를 용이하게 할 수 있다. 한편, 상기 제2압력제공부는 상기 제1압력제공부와 별도로 구성되거나, 상기 제1압력제공부로부터 압력을 제공받는 구조일 수 있다. 후자의 경우, 상기 제2압력제공부가 제공하는 상기 압력은 상기 제어부를 통하여 상기 제1압력제공부의 동작을 제어함으로써 얻어질 수 있다.

상기 구동부는 걸림부(281a)와 연결되며, 상기 제어부에 의하여 제어되어 걸림부(281a)를 구동할 수 있다. 상기 구동부는 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)를 향하여 걸림부(281a)가 이동하도록 하거나, 제3받침대(230)의 반대 방향으로 걸림부(281a)가 이동하도록 하여 걸림부(281a)의 상기 일단이 제3받침대(230)와 결합되거나 분리되도록 할 수 있다. 이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 상기 제어부에 의하여 제어되는 상기 구동부에 의하여 제3받침대(230)가 체결부(281)에 착탈가능하게 결합될 수 있어 체결부(281)에 제3받침대(230)의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다. 한편, 상기 제어부는 걸림부(281a)가 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)의 반대 방향으로 이동하도록 제어명령을 내리기 전에 소정의 시간 간격을 두고 미리 상기 제1압력제공부의 동작을 제어하여 제3받침대(230)에 압력을 제공함으로써 제3받침대(230)에 의하여 걸림부(281a)의 상기 일단에 인가되는 하중을 줄여줄 수 있다. 이를 통하여 상기 체결위치에서의 제3받침대(230)와 걸림부(281a)의 분리를 용이하게 할 수 있다.

충격흡수기(190)는 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)과 서로 이격되어 배치되며, 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)와 각각 결합될 수 있다. 충격흡수기(190)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120)에 인가되는 진동이나 충격을 흡수하여 저감시키는 기능을 수행할 수 있다. 다시 말하면, 충격흡수기(190)는 제1받침대(110)와 제2받침대(120) 사이에 가해지는 외력에 의한 메인스프링(150)의 변형을 지연시키거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)의 변형을 지연시키는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 충격흡수기(190)는 제1받침대(110)와 제2받침대(120) 사이에 가해지는 외력에 의하여 변형된 메인스프링(150)이 복원되거나, 서로 병렬 연결된 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)이 복원되는 과정에서 발생하는 진동을 감쇄시키는 기능을 수행할 수 있다.

도 11은 서스펜션(200)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 11의 (a)는 외력이 가해지기 전의 모습이며, (b)는 외력에 의하여 압축된 모습이며, (c)는 외력이 제거된 후 복원되는 모습을 보여주는 도면이다. 일례로, 서스펜션(200)이 차량에 적용될 경우, 도 11의 (a)는 차량 중량만 인가된 상태이며, (b)는 주행 시 차량 운동에 의해 부하가 가해지는 경우이며, (c)는 (b)와 (a)에서 가해진 부하와 차량 중량이 제거될 때 복원되는 모습을 보여주는 도면일 수 있다.

도 12 내지 도 15를 참조하여 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)의 구조 및 동작을 설명하기로 한다. 도 12의 (a)는 제3받침대(230)가 지지부(280)와 결합된 서스펜션(200)을 나타내는 도면이며, (b)는 단면도이다. 도 13은 제3받침대(230)가 지지부(280)와 결합된 서스펜션(200)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 13의 (a)는 외력이 가해지기 전의 모습이며, (b)는 외력에 의하여 압축된 모습이며, (c)는 외력이 제거된 후 복원(rebound)되는 모습을 보여주는 도면이다.

도 12를 참조하면, 상기 제어부에 의하여 제어되는 상기 제1압력제공부가 제공하는 상기 압력에 의하여 상기 체결위치로 이동한 제3받침대(230)는 상술한 방법을 통하여 걸림부(281a)와 결합함으로써 지지부(280)와 결합할 수 있다. 도면에는 상기 제2압력제공부에 의하여 구동되는 걸림부(281a)가 예로서 표현되어 있다. 도면에 예로서 도시된 바와 같이, 제3받침대(230)는 걸림부(281a)에 의해 지지부(280)에 결합된다. 이 경우, 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이에 외력이 가해질 경우 메인스프링(150)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이에서 신축될 수 있다. 도 13에서 도시된 바와 같이, 가이드부(20)는 지지부(180)에 가이드 되어 상기 외력에 의하여 이동할 수 있다. 채널(21)은 제1보조스프링(160)이 변형되지 아니하면서 가이드부(20)가 이동하도록 할 수 있다. 예로, 도 13의 (a) 내지 (c)에 각각 원형으로 표기한 바와 같이, 상기 제어부에 의하여 채널(21)에 연결되는 상기 제1압력제공부를 개방하면 가이드부(20)는 채널(21) 내의 압력에 의한 저항을 받지 아니하고 상기 외력에 따라 자유롭게 이동할 수 있다. 이 경우, 채널(21) 내부에 배치되는 제1보조스프링(160)은 걸림부(281a)에 결합된 제3받침대(230)에 의하여 신축 변형되지 않는다. 이를 통하여 서스펜션(200)의 탄성체로서 메인스프링(150) 만이 기여를 하게 되며, 서스펜션(200)은 k1의 스프링 상수를 제공할 수 있다.

도 14의 (a)는 제3받침대(230)가 지지부(280)와 분리된 서스펜션(200)을 나타내는 도면이며, (b)는 단면도이다. 도 15는 제3받침대(230)가 지지부(280)와 분리된 서스펜션(200)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 15의 (a)는 외력이 가해지기 전의 모습이며, (b)는 외력에 의하여 압축된 모습이며, (c)는 외력이 제거된 후 복원(rebound)되는 모습을 보여주는 도면이다.

도 14를 참조하면, 도면에는 지지부(280)와 분리된 제3받침대(230)가 표현되어 있다. 지지부(280)와 분리된 제3받침대(230)는 예로서 걸림부(281a)와 결합된 제3받침대(230)를 상술한 바와 같이 상기 제어부를 통하여 분리함으로써 얻어질 수 있다. 도면에는 상기 제2압력제공부에 의하여 구동되는 걸림부(281a)가 예로서 표현되어 있다. 도면에 예로서 도시된 바와 같이, 제3받침대(230)는 걸림부(281a)를 후퇴시킴으로써 지지부(280)로부터 분리될 수 있다. 이 경우, 제3받침대(230)는 제1보조스프링(160)의 탄성력에 의하여 채널(21)의 타단에 밀착됨으로써 제2받침대(120)에 밀착될 수 있다. 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이에 외력이 가해질 경우 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)은 제1받침대(110) 및 제2받침대(120) 사이에서 신축될 수 있다. 도 15에서 도시된 바와 같이, 가이드부(20)는 지지부(180)에 가이드 되어 상기 외력에 의하여 이동할 수 있다. 채널(21)의 상기 타단에 밀착된 제1보조스프링(160)은 가이드부(20)에 탄성력을 제공한다. 이를 통하여 서스펜션(200)의 탄성체로서 메인스프링(150) 및 제1보조스프링(160)이 기여를 하게 되며, 서스펜션(200)은 k1+k2의 스프링 상수를 제공할 수 있다.

본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 상기 제어부에 의하여 제3받침대(230)와 지지부(280)의 결합이 자동으로 제어될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 상기 제어부의 동작명령에 따라 제3받침대(130)를 지지부(280)에 자동방식으로 선택적으로 결합함으로써 서로 다른 스프링 상수를 제공할 수 있다. 상기 제어부의 상기 동작명령은 미리 입력된 방식에 의하거나 사용자의 입력 명령에 의하여 수행될 수 있다. 도면에는 예로서 메인스프링(150)과 병렬 연결되는 하나의 보조스프링인 제1보조스프링(160)만을 예시하고 있다. 다른 예로, 도면에서 상술한 바와 같은 방식으로 추가적인 보조스프링이 병렬 연결될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

종래의 서스펜션은 한번 차량에 장착되면 그 상태로 고정되며, 튜닝타입의 경우처럼 서스펜션을 분해하여 기존에 설치된 스프링을 기존 스프링과는 다른 스프링 상수를 갖는 스프링으로 교환하지 않는 한 서스펜션의 성능을 조정할 수 없다. 이 경우, 차량의 휠 얼라인먼트 또는 차량의 높이 등이 틀어질 수 있어 이를 보완해야 하는 불편함이 존재한다. 상술한 바와 같이, 본 명세서에서 개시하는 서스펜션은 자동방식으로 선택적으로 병렬 연결이 가능한 복수의 스프링들을 통하여 도로의 주행상황에 따라 서스펜션의 스프링 상수의 조절이 가능하다.

도 16 내지 도 23은 다른 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션의 동작을 시계열적으로 설명하기 위한 도면이다. 도면에는 서스펜션(200)으로서 상기 제어부에 의하여 제어되는 상기 제2압력제공부와 연결된 체결부(281)를 포함하는 서스펜션(200)이 예로서 표현되어 있다. 도면에 도시된 바와 달리, 체결부(281)는 앞서 상술한 다양한 방법으로 제어될 수 있다. 이하 설명의 편의상 상기 제2압력제공부와 연결된 체결부(281)를 활용하여 서스펜션(200)의 동작을 설명하기로 한다. 이러한 설명이 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)의 권리범위를 제한할 용도가 아님을 분명히 밝힌다. 또한, 도면에는 하나의 압력제공부를 상기 제1압력제공부 및 상기 제2압력제공부로서 사용하는 경우를 예로서 표현하고 있다. 상기 압력제공부는 상기 제어부에 의하여 동작이 제어될 수 있다. 도면에 도시된 바와 달리, 상기 제1압력제공부 및 상기 제2압력제공부는 별도의 압력제공부를 활용하여 구현될 수도 있다. 이하 설명의 편의상 하나의 압력제공부를 상기 제1압력제공부 및 상기 제2압력제공부로서 사용하는 경우를 활용하여 설명하기로 한다. 이러한 설명이 본 명세서에서 개시하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)의 권리범위를 제한할 용도가 아님을 분명히 밝혀 둔다. 도면에 도시된 Pa(pressure of atmosphere)는 대기압을 나타내는 용어임을 밝혀둔다.

도 16은 자동조정방식의 개념도를 나타내는 도면이다. 도 16을 참조하면, 서스펜션(200)의 상기 압력제공부가 제공하는 압력을 제어하기 위하여 여러 개의 밸브, 압력라인, 제어라인 등이 사용될 수 있다. 상기 밸브는 전자적으로 제어되는 전자밸브일 수 있으며, 상기 전자밸브는 예로서 솔레노이드 밸브, 모터밸브 등일 수 있다. 솔레노이드 밸브는 솔밸브 또는 솔레노이드로 호칭되기도 한다. 솔레노이드 밸브는 외부에서 가해지는 전기신호로부터 코일에서 발생하는 자기장을 활용하여 자력으로 플런저(plunger)를 움직여 솔레노이드 밸브 내를 흐르는 유체의 흐름을 제어하는 밸브를 말한다. 또한, 상기 전자밸브를 제어하기 위하여 상기 제어부에 설치된 제어드라이버가 사용될 수 있다. 압력라인에 압력을 공급하기 위해 일례로 차량에서 자체 제공되는 엔진오일 또는 미션오일의 압력, 에어컨 컴프레서의 압력 등을 이용할 수 있다. 다른 예로, 압력라인에 압력을 공급하기 위해 별도의 전기펌프 또는 기계식 펌프를 추가하여 이용할 수 있다. 또 다른 예로, 압력라인에 압력을 공급하기 위해 별도의 압축된 가스(압력 탱크, 고압 질소 탱크 등)를 이용할 수도 있다. 레귤레이터(regulator)는 앞서 예시한 압력 공급원(펌프, 모터, 탱크 등)으로부터 공급된 압력을 조정되거나 감압된 압력으로 압력라인으로 공급되도록 할 수 있다. 압력 공급원 후단에 압력 공급 안정성을 위해 큰 저장용량을 갖는 서지탱크가 배치될 수 있다. 전기펌프 또는 전자식 레귤레이터가 적용될 시에는 제어드라이버로부터 전원공급을 받게 된다. 압력라인에는 압력센서, 체결부에는 포지션 센서 등이 배치될 수 있다. 압력센서는 레귤레이터 전단 또는 후단에 배치되거나 전자밸브의 전단 또는 후단에 배치되어 압력라인의 압력을 측정할 수 있다. 측정된 압력은 상기 제어부로 전송되며, 측정된 상기 압력을 전송 받은 제어부는 레귤레이터 또는 전자밸브의 동작을 제어하여 압력라인 내부의 압력이 소정의 압력이 되도록 유지할 수 있다. 포지션 센서는 제2받침대(120), 체결부(281), 상기 체결위치 등에 인접하여 배치될 수 있다. 포지션 센서를 통하여 제3받침대(230), 걸림부(281a), 핀(182) 등의 위치를 확인할 수 있다. 이를 통하여 서스펜션(200)을 효과적으로 제어할 뿐 하니라, 압력라인에 과도한 압력이 인가되거나, 제3받침대(230), 걸림부(281a), 핀(182) 등이 위치를 벗어나는 경우를 방지할 수 있어 서스펜션(200)의 동작에 있어서 안정성을 보장해 줄 수 있다. 마찬가지로 전자밸브, 전기펌프, 레귤레이터 등에 인가되는 전류, 저항 등을 검출할 수 있는 센서를 부착하고 센서로부터 전기신호를 수신하고 과도한 전류, 전압 등이 발생하는 경우 상기 제어부는 이들의 동작을 제어할 수 있다. 이를 통하여 서스펜션(200)의 전기적인 안정성을 확보해 줄 수 있다. 이하 도 17 내지 도 23을 활용하여 서스펜션(200)의 시계열적인 동작을 설명하기로 한다.

도 17은 걸림부(281a)가 제3받침대(230) 반대 방향으로 이동하여 제3받침대(230)가 지지부(280)와 분리된 서스펜션(200)을 나타내는 도면이다. 제3받침대(230)와 걸림부(281a)의 분리는 상기 제어부를 통하여 상기 압력제공부를 제어하여 제1압력주입구(281c)에 압력을 주입하고, 제2압력주입구(281d)를 개방함으로써 수행될 수 있다. 이 경우, 제3받침대(230)는 제1보조스프링(160)의 탄성력에 의하여 채널(21)의 타단에 밀착됨으로써 제2받침대(120)에 밀착될 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 서스펜션(200)은 k1+k2의 스프링 상수를 가질 수 있다.

도 18은 상기 압력제공부가 제공하는 압력에 의하여 제3받침대(230)가 채널(21)을 따라 상기 체결위치로 상승한 모습을 보여주는 도면이다. 이 경우, 상기 제어부는 앞서 상술한 상기 압력센서, 상기 포지션 센서 등으로부터 정보를 얻어 제3받침대(230)이 상기 체결위치로 상승하도록 상기 밸브, 상기 압력라인 또는 상기 제어라인 등을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 앞서 상술한 상기 압력센서, 상기 포지션 센서 등으로부터 정보를 얻어 제3받침대(230)이 상기 체결위치로 상승하는데 장애가 되지 않도록 상기 밸브, 상기 압력라인 또는 상기 제어라인 등을 제어하여 걸림부(281a)의 위치를 제어할 수 있다.

도 19는 상기 제어부의 제어명령에 따라 걸림부(281a)가 제3받침대(230) 방향으로 이동하여 제3받침대(230)와 결합됨으로써 제3받침대(230)가 지지부(280)에 결합된 모습을 나타내는 도면이다. 이 경우, 앞서 상술한 바와 같이, 서스펜션(200)은 k1의 스프링 상수를 가질 수 있다. 제3받침대(230)와 걸림부(281a)의 결합은 상기 제어부를 통하여 상기 압력제공부를 통하여 제2압력주입구(281d)에 압력을 주입하고, 제1압력주입구(281c)를 개방함으로써 수행될 수 있다.

도 20은 걸림부(281a)가 제3받침대(230) 방향으로 이동하여 제3받침대(230)가 지지부(280)와 결합된 서스펜션(200)을 나타내는 도면이다. 이 경우, 채널(21)은 상기 제어부의 동작명령에 따라 개방된다. 앞서 상술한 바와 같이, 제1보조스프링(160)은 서스펜션(200)이 작동할 경우 탄성체로서의 기능을 수행하지 아니한다. 따라서, 서스펜션(200)은 k1의 스프링 상수를 가질 수 있다.

도 21 내지 도 23은 제3받침대(230)를 지지부(280)로부터 분리하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 21은 제3받침대(230)에 의하여 걸림부(281a)에 가해지는 부하를 줄이기 위한 과정을 나타내는 도면이다. 걸림부(281a)에 가해지는 부하를 줄이는 과정은 상기 제어부를 통하여 상기 압력제공부를 제어하여 채널(21)에 압력을 제공함으로써 수행될 수 있다.

도 22는 걸림부(281a)가 제3받침대(230) 반대 방향으로 이동하여 제3받침대(230)가 지지부(280)와 분리된 서스펜션(200)을 나타내는 도면이다. 제3받침대(230)와 걸림부(281a)의 분리는 상기 제어부를 통하여 상기 압력제공부를 제어하여 제1압력주입구(281c)에 압력을 주입하고, 제2압력주입구(281d)를 개방함으로써 수행될 수 있다.

도 23은 제1보조스프링(160)의 탄성력에 의하여 제3받침대(230)가 채널(21)의 타단에 밀착됨으로써 제2받침대(120)에 밀착된 모습을 보여주는 도면이다. 이 경우, 앞서 상술한 바와 같이, 서스펜션(200)은 k1+k2의 스프링 상수를 가질 수 있다. 제3받침대(230)이 채널(21)의 상기 타단에 밀착되는 과정은 걸림부(281a)를 제3받침대(230)과 분리한 후 상기 제어부를 통하여 상기 압력제공부를 제어하여 채널(21)에 인가되는 압력을 제거하고, 채널(21)을 개방함으로써 수행될 수 있다.

이상 도 16 내지 도 23에서 상술한 바와 같이, 다른 실시 예에 따른 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션(200)은 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 압력제공부를 제어함으로써 자동으로 스프링 상수의 조절이 가능하다. 상기 제어부의 동작은 외부로부터 전원을 공급받을 수 있으며, 정전 등의 상황에도 상기 제어부의 안정적인 동작을 위하여 상기 제어부는 내부 전원을 가질 수도 있다.

상기로부터, 본 개시의 다양한 실시 예들이 예시를 위해 기술되었으며, 아울러 본 개시의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 가능한 다양한 변형 예들이 존재함을 이해할 수 있을 것이다. 그리고 개시되고 있는 상기 다양한 실시 예들은 본 개시된 사상을 한정하기 위한 것이 아니며, 진정한 사상 및 범주는 하기의 청구항으로부터 제시될 것이다.

Claims

서로 이격되어 배치되는 제1받침대 및 제2받침대;
상기 제1받침대 및 상기 제2받침대 사이에 배치되며, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대 사이를 이동할 수 있는 제3받침대;
상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 일단 및 타단이 결합되는 메인스프링;
상기 메인스프링과 이격되어 배치되며, 일단 및 타단이 각각 상기 제1받침대 및 상기 제3받침대와 결합되는 제1보조스프링; 및
일단이 상기 제1받침대와 결합되며, 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 연장되어 형성되는 지지부를 포함하되,
상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링은 상기 지지부와 이격되어 배치되며,
상기 제3받침대는 상기 제1보조스프링의 탄성력에 의하여 상기 제2받침대에 밀착되며,
상기 지지부는 상기 지지부의 타단에 인접하여 배치되는 체결부를 포함하되,
상기 제3받침대는 상기 제1받침대 방향으로 이동하여 상기 체결부를 통하여 상기 지지부와 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 제1받침대와 결합되며, 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 연장되어 형성되는 하우징을 포함하되,
상기 하우징은 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 형성되는 개구부를 가지며,
상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링은 상기 개구부로부터 상기 제2받침대 방향으로 돌출되게 배치되되,
상기 제1보조스프링은 상기 메인스프링을 감싸는 형상을 가지며,
상기 제3받침대는 내부에 관통홀을 가지며,
상기 메인스프링은 상기 관통홀과 이격되게 배치되며,
상기 체결부는 상기 하우징의 상기 개구부에 인접하여 배치되되,
상기 제3받침대가 상기 제1받침대 방향으로 이동할 경우 상기 제3받침대 및 상기 제1보조스프링은 상기 메인스프링과 이격된 상태로 상기 제1받침대 방향으로 이동하며, 상기 제3받침대는 상기 체결부를 통하여 상기 하우징과 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제2항에 있어서,
상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링과 서로 이격되어 배치되며, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 결합되는 충격흡수기를 더 포함하되,
상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링은 상기 충격흡수기 주위를 감싸는 형상을 가지며,
상기 충격흡수기는 상기 관통홀과 이격되게 배치되며,
상기 충격흡수기는 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 외력에 의한 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링의 변형을 지연시키거나, 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 상기 외력에 의하여 변형된 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링이 복원되는 과정에서 발생하는 진동을 감쇄시키는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제3항에 있어서,
상기 충격흡수기는 몸체 및 피스톤 로드를 포함하며,
상기 충격흡수기는 상기 몸체의 표면 중 적어도 일부 및 상기 피스톤 로드의 일단이 각각 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 결합되거나, 상기 몸체의 표면 중 상기 적어도 일부 및 상기 피스톤 로드의 상기 일단이 각각 상기 제2받침대 및 상기 제1받침대와 결합됨으로써 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 결합되며,
상기 몸체는 상기 몸체 내부를 이동할 수 있는 피스톤을 포함하며,
상기 피스톤 로드는 타단이 상기 피스톤과 연결되되,
상기 피스톤 로드는 상기 외력, 상기 메인스프링의 복원력, 상기 메인스프링과 병렬 연결될 수 있는 상기 제1보조스프링의 복원력 및 이들의 조합 중에서 선택되는 어느 한 힘을 전달받아 상기 피스톤에 제공하며,
상기 피스톤은 상기 피스톤 로드가 제공하는 상기 힘에 의해 상기 몸체 내부를 이동하며,
상기 몸체는 내부에 액체 또는 기체를 포함하며, 상기 피스톤은 상기 액체 또는 상기 기체에 의하여 상기 몸체 내부를 이동할 경우 저항력을 받으며,
상기 저항력은 상기 몸체 내부를 이동하는 상기 피스톤의 이동방향 및 상기 피스톤에 제공되는 상기 피스톤 로드의 상기 힘의 세기에 따라 변화함으로써 상기 충격흡수기는 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 상기 외력에 의한 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링의 상기 변형을 지연시키거나, 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 상기 외력에 의하여 변형된 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링이 복원되는 과정에서 발생하는 상기 진동을 감쇄시키는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제1항에 있어서,
상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링과 서로 이격되어 배치되며, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 결합되는 충격흡수기를 더 포함하되,
상기 충격흡수기는 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 외력에 의한 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링의 변형을 지연시키거나, 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 상기 외력에 의하여 변형된 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링이 복원되는 과정에서 발생하는 진동을 감쇄시키는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제5항에 있어서,
상기 충격흡수기는 몸체 및 피스톤 로드를 포함하며,
상기 충격흡수기는 상기 몸체의 표면 중 적어도 일부 및 상기 피스톤 로드의 일단이 각각 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 결합되거나, 상기 몸체의 표면 중 상기 적어도 일부 및 상기 피스톤 로드의 상기 일단이 각각 상기 제2받침대 및 상기 제1받침대와 결합됨으로써 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 결합되며,
상기 몸체는 상기 몸체 내부를 이동할 수 있는 피스톤을 포함하며,
상기 피스톤 로드는 타단이 상기 피스톤과 연결되되,
상기 피스톤 로드는 상기 외력, 상기 메인스프링의 복원력, 상기 메인스프링과 병렬 연결될 수 있는 상기 제1보조스프링의 복원력 및 이들의 조합 중에서 선택되는 어느 한 힘을 전달받아 상기 피스톤에 제공하며,
상기 피스톤은 상기 피스톤 로드가 제공하는 상기 힘에 의해 상기 몸체 내부를 이동하며,
상기 몸체는 내부에 액체 또는 기체를 포함하며, 상기 피스톤은 상기 액체 또는 상기 기체에 의하여 상기 몸체 내부를 이동할 경우 저항력을 받으며,
상기 저항력은 상기 몸체 내부를 이동하는 상기 피스톤의 이동방향 및 상기 피스톤에 제공되는 상기 피스톤 로드의 상기 힘의 세기에 따라 변화함으로써 상기 충격흡수기는 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 상기 외력에 의한 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링의 상기 변형을 지연시키거나, 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 상기 외력에 의하여 변형된 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링이 복원되는 과정에서 발생하는 상기 진동을 감쇄시키는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 메인스프링 또는 상기 제1보조스프링은 상기 충격흡수기 주위를 감싸는 형상을 가지는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1받침대 및 상기 제2받침대 사이에 배치되는 제4받침대; 및
상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링과 서로 이격되어 배치되며, 일단 및 타단이 각각 상기 제1받침대 및 상기 제4받침대와 결합되는 제2보조스프링을 더 포함하며,
상기 제4받침대는 상기 제2보조스프링의 탄성력에 의하여 상기 제2받침대 또는 상기 제3받침대에 밀착되되,
상기 제2보조스프링은 상기 지지부와 이격되어 배치되며,
상기 제4받침대는 상기 제1받침대 방향으로 이동하여 상기 체결부를 통하여 상기 지지부에 착탈가능하게 결합되거나, 상기 제3받침대에 밀착된 상태로 상기 제1받침대 방향으로 이동하여 상기 제3받침대가 상기 체결부를 통하여 상기 지지부에 착탈가능하게 결합됨으로써 상기 지지부에 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제4받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
서로 이격되어 배치되는 제1받침대 및 제2받침대;
상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 일단 및 타단이 결합되는 메인스프링;
일단이 상기 제1받침대와 결합되며, 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 연장되어 형성되는 지지부;
상기 제2받침대와 결합되며, 상기 제2받침대로부터 상기 제1받침대 방향으로 연장되어 형성되며, 내부에 상기 제2받침대로부터 상기 제1받침대 방향으로 형성되는 채널을 포함하며, 상기 지지부에 의하여 안내되어 상기 지지부를 따라 슬라이딩 이동이 가능한 가이드부;
상기 가이드부의 상기 채널 내부에 상기 채널을 따라 이동 가능하게 배치되는 제3받침대;
상기 메인스프링과 이격되어 배치되며, 일단 및 타단이 각각 상기 제1받침대 및 상기 제3받침대와 결합되는 제1보조스프링;
상기 가이드부와 연결되며, 상기 가이드부의 상기 채널 내부에 압력을 제공할 수 있는 제1압력제공부; 및
상기 체결부 및 상기 제1압력제공부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 메인스프링, 상기 가이드부 및 상기 제1보조스프링은 상기 지지부와 이격되어 배치되며,
상기 제3받침대는 상기 제1보조스프링의 탄성력에 의하여 상기 채널의 타단에 밀착됨으로써 상기 제2받침대에 밀착되며,
상기 채널의 일단은 외부로 개방되는 개구부를 가지며,
상기 제1보조스프링의 상기 타단은 상기 채널의 상기 개구부를 통하여 삽입되어 상기 제3받침대와 결합됨으로써 상기 채널 내부에 배치되며,
상기 제1압력제공부는 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 제3받침대가 상기 채널 내부에서 이동하도록 액체 또는 기체를 이용하여 상기 채널 내부에 상기 압력을 제공하며,
상기 지지부는 상기 지지부에 배치되는 체결부를 포함하되,
상기 제3받침대는 상기 제어부의 상기 제어명령에 따라 상기 제1압력제공부가 제공하는 상기 압력에 의하여 상기 제1받침대 방향으로 이동하여 상기 체결부에 대향하는 위치-이하 체결위치라 함-로 이동할 수 있으며, 상기 제3받침대는 상기 제어부에 의하여 동작이 제어되는 상기 체결부를 통하여 상기 지지부와 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제9항에 있어서,
상기 체결부는 상기 제1압력제공부가 제공하는 상기 압력에 의하여 상기 체결위치로 이동한 상기 제3받침대가 상기 제1보조스프링의 상기 탄성력에 의하여 상기 채널의 상기 타단으로 이동하는 것을 방지하는 걸림부를 포함하되,
상기 걸림부는 상기 제어부에 의하여 동작이 제어되어 상기 체결위치로 이동한 상기 제3받침대를 향하여 이동하거나, 상기 제3받침대의 반대 방향으로 이동할 수 있으며,
상기 걸림부가 상기 체결위치로 이동한 상기 제3받침대를 향하여 이동할 경우 상기 걸림부의 일단은 상기 제3받침대와 결합되어 상기 제3받침대가 상기 제1보조스프링의 상기 탄성력에 의하여 상기 채널의 상기 타단으로 이동하는 것을 방지하며, 상기 걸림부가 상기 체결위치로 이동한 상기 제3받침대의 반대 방향으로 이동할 경우 상기 걸림부의 상기 일단은 상기 제3받침대와 분리되어 상기 제3받침대가 상기 제1보조스프링의 상기 탄성력에 의하여 상기 채널의 상기 타단으로 이동할 수 있도록 함으로써 상기 제3받침대가 상기 체결부에 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제10항에 있어서,
상기 체결부와 연결되며, 상기 제어부에 의하여 제어되며 액체 또는 기체를 이용하여 상기 체결부에 압력을 제공할 수 있는 제2압력제공부를 더 포함하되,
상기 체결부는
상기 걸림부가 이동할 수 있는 통로; 및
일단이 상기 걸림부의 타단과 연결되며, 타단이 상기 통로의 내측면과 연결되는 탄성체를 포함하며,
상기 걸림부는 상기 제2압력제공부가 제공하는 상기 압력에 의하여 상기 체결위치로 이동한 상기 제3받침대를 향하여 이동하여 상기 걸림부의 상기 일단이 상기 제3받침대와 결합되거나, 상기 걸림부는 상기 제2압력제공부가 제공하는 상기 압력이 제거되면 상기 탄성체의 복원력에 의하여 상기 체결위치로 이동한 상기 제3받침대의 반대 방향으로 이동하여 상기 걸림부의 상기 일단이 상기 제3받침대와 분리됨으로써 상기 제3받침대가 상기 체결부에 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제10항에 있어서,
상기 걸림부와 연결되며, 상기 제어부에 의하여 제어되어 상기 걸림부를 구동하는 구동부를 더 포함하되,
상기 구동부는 상기 체결위치로 이동한 상기 제3받침대를 향하여 상기 걸림부가 이동하도록 하거나, 상기 제3받침대의 반대 방향으로 상기 걸림부가 이동하도록 하여 상기 걸림부의 상기 일단이 상기 제3받침대와 결합되거나 분리되도록 함으로써 상기 제3받침대가 상기 체결부에 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 걸림부가 상기 체결위치로 이동한 상기 제3받침대의 반대 방향으로 이동하도록 제어명령을 내리기 전에 소정의 시간 간격을 두고 미리 상기 제1압력제공부의 동작을 제어하여 상기 제3받침대에 압력을 제공함으로써 상기 제3받침대에 의하여 상기 걸림부의 상기 일단에 인가되는 하중을 줄여주는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지부는 상기 제1받침대와 결합되며, 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 연장되어 형성되는 하우징을 포함하되,
상기 하우징은 상기 제1받침대로부터 상기 제2받침대 방향으로 형성되는 개구부를 가지며,
상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링은 상기 개구부로부터 상기 제2받침대 방향으로 돌출되게 배치되되,
상기 제1보조스프링은 상기 메인스프링을 감싸는 형상을 가지며,
상기 가이드부는 상기 메인스프링의 적어도 일부를 감싸며, 속이 빈 관형의 형상을 가지고, 상기 하우징의 내측면을 따라 슬라이딩 이동이 가능하며,
상기 메인스프링은 상기 가이드부의 내측면과 이격되게 배치되며,
상기 체결부는 상기 하우징의 상기 개구부에 인접하여 배치되되,
상기 가이드부의 상기 내부에 형성되는 상기 채널은 상기 메인스프링의 주위를 감싸는 형상을 가져 상기 제3받침대는 상기 체결부를 통하여 상기 하우징과 착탈가능하게 결합될 수 있어 상기 체결부에 상기 제3받침대의 결합 여부에 따라 서로 다른 스프링 상수를 제공하는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.
제14항에 있어서,
상기 메인스프링, 상기 제1보조스프링 및 상기 가이드부와 서로 이격되게 배치되며, 상기 제1받침대 및 상기 제2받침대와 각각 결합되는 충격흡수기를 더 포함하되,
상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링은 상기 충격흡수기 주위를 감싸는 형상을 가지며,
상기 충격흡수기는 상기 가이드부의 상기 내측면과 이격되게 배치되며,
상기 충격흡수기는 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 외력에 의한 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링의 변형을 지연시키거나, 상기 제1받침대와 상기 제2받침대 사이에 가해지는 상기 외력에 의하여 변형된 상기 메인스프링 또는 서로 병렬 연결된 상기 메인스프링 및 상기 제1보조스프링이 복원되는 과정에서 발생하는 진동을 감쇄시키는 가변 스프링 상수를 가지는 서스펜션.