KR20170026617A - 스프링 브래킷 암 - Google Patents

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KR20170026617A
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마누엘 바우어
파울 렌츠
Original Assignee
젯트에프 프리드리히스하펜 아게
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Abstract

본 발명은, 종방향 섹션(1) 및 종방향 섹션(1)의 단부에 연결되고 플랜지(8)를 갖는 플랜지 섹션(2)을 구비한 자동차 차축, 특히 포탈 차축의 스프링 브래킷의 스프링 브래킷 암에 관한 것이다. 종방향 섹션(1)은 쇽 옵소버 및/또는 서스펜션에 장착하기 위한 하나 이상의 고정점을 포함한다. 적어도 스프링 브래킷 암의 종방향 섹션(1)은 섬유로 보강되거나 보강되지 않은 플라스틱 또는 금속 재료로 이루어진 하부 쉘(4) 및 상부 쉘(3)로 구성되며, 상기 쉘들의 쉘 모서리(6, 7)는 스프링 브래킷 암의 중립 벤딩 섬유(5)를 따라 연장되며, 스프링 브래킷 암의 중립 벤딩 섬유(5)를 따라 하부 쉘(4) 및 상부 쉘(3)은 서로 재료 결합식으로 그리고/또는 형상 결합식으로 연결된다.

Description

스프링 브래킷 암{SPRING BRACKET ARM}
본 발명은, 종방향 섹션 및 종방향 섹션의 단부에 연결되고 플랜지를 갖는 플랜지 섹션을 구비한 자동차 차축, 특히 포탈 차축(portal axle)의 스프링 브래킷의 스프링 브래킷 암에 관한 것으로서, 종방향 섹션은 쇽 옵소버 및/또는 서스펜션에 장착하기 위한 하나 이상의 고정점을 포함한다.
스프링 브래킷의 스프링 브래킷 암은 자동차에 대한 자동차 차축의 장착을 수행하기 위해 자동차 차축 내에서 사용된다. 특히, 버스의 자동차 차축에서, 스프링 브래킷은 두 개의 스프링 브래킷 암을 포함하는데, 이를 통해 차량 길이 방향으로 자동차 차축의 휠의 전방 및 후방에서, 그 곳에 위치하는 쇽 옵소버 및 서스펜션에 대한 장착이 수행된다. 이 경우에, 각각의 스프링 브래킷은 개별 스프링 브래킷 암으로부터 조립될 수 있으며, 이 개별 스프링 브래킷 암들은 그들 사이에 놓인 하우징에, 예를 들어 포탈 하우징 또는 차축 하우징에 결합된다.
이러한 유형의 스프링 브래킷 암에서, 스프링 브래킷 암은 주조 부품으로서 형성되는 것이 공지되어 있다. 이러한 주조 부품은, 성형 기술상의 이유 및 코어(core) 기술상의 이유로 무거운 중량을 갖게 되어, 자동차의 높은 비현가(nonsuspended) 질량을 형성하는 단점을 갖는다.
본 발명의 과제는 높은 내구성을 가지며 가벼운 중량을 포함하는 상기 유형의 스프링 브래킷 암을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 과제는, 적어도 스프링 브래킷 암의 종방향 섹션이 섬유로 보강되거나 보강되지 않은 플라스틱 또는 금속 재료로 이루어진 하부 쉘 및 상부 쉘로 구성되며, 상기 쉘들의 쉘 모서리는 스프링 브래킷 암의 중립 벤딩 섬유(neutral bending fiber)를 따라 연장되며, 스프링 브래킷 암의 중립 벤딩 섬유를 따라 하부 쉘 및 상부 쉘은 서로 재료 결합식으로 그리고/또는 형상 결합식으로 연결됨으로써 해결된다.
이러한 구성을 통해, 스프링 브래킷 암을 주조 기술상의 조건과는 무관하게 실제로 오직 안정성 기준에 따라서만 구성함으로써, 중량이 명확히 감소될 수 있게 된다.
그러나, 이에 의해 자동차의 비현가 질량도 감소된다.
스프링 브래킷 암의 제조 복잡성이 종래 기술에서보다 현저히 낮기 때문에, 제조 비용 및 작업의 복잡성 및 장치 복잡성도 감소된다.
상부 쉘과 하부 쉘은, 스프링 브래킷 암의 부하 시에 응력이 가장 적은 스프링 브래킷 암의 중립 벤딩 섬유를 따라 서로 용접됨으로써, 상기 두 부품들의 민감한 용접 연결부가 특히 부하를 적게 받는다. 또한, 이는 스프링 브래킷 암의 구조에서 낮은 중량에 기여한다.
플랜지 섹션과 종방향 섹션이 서로 재료 결합식으로 그리고/또는 형상 결합식으로 연결되는 경우, 제조 비용 및 작업 복잡성 및 장치 복잡성의 감소를 유도한다.
이 경우, 플랜지 섹션의 플랜지에 대해 간격을 두고서 종방향 섹션과 용접되는 연결 튜브를 플랜지 섹션이 포함하면, 연결 튜브와 종방향 섹션은 그 용접 영역에서 동일한 단면을 갖고, 용접점은 연결 튜브로부터 플랜지로의 전환부의 응력 임계 영역으로부터 멀리 위치하고, 이 전환 영역에서 발생하는 높은 부하로부터 배제된다.
플랜지 섹션의 반대편의 종방향 섹션의 단부 영역은, 플랜지 섹션으로부터 연장되는 종방향 섹션의 부분에 대해 각도를 이루며 연장되는 횡방향 섹션을 형성한다.
또한, 하부 쉘의 하부면은 플랜지 섹션으로부터 플랜지 섹션에서 먼 단부쪽으로 하향 경사를 가질 수 있다.
이때 플랜지 섹션에서 먼 하부 쉘의 단부 영역이 하부로 향한 관통 개구를 포함할 경우, 이를 통해 스프링 브래킷 암의 내측으로부터 자연스러운 물 흐름이 가능하다. 동시에, 스프링 브래킷 암의 중량 감소가 이루어진다.
쇽 옵소버 및/또는 서스펜션에 대한 가공을 요구하지 않으면서 정확하게 정렬된 고정점을 확보하기 위해, 쇽 옵소버 및/또는 서스펜션의 장착을 위한 고정점은, 상부 쉘의 상부면에서 상응하는 개구 내로 삽입되는 스프링 시트일 수 있다.
이 경우에, 실질적인 조립 비용 없이 바람직하게는 하나 또는 두 개의 스프링 시트가 압입 결합에 의해 상부 쉘의 개구 내로 삽입된다.
스프링 시트와 상부 쉘의 연결의 더 높은 확실성이 요구될 경우, 하나 또는 두 개의 스프링 시트가 상부 쉘과 재료 결합식으로 그리고/또는 형상 결합식으로 연결될 수 있다.
서스펜션, 특히 공기 서스펜션의 고정을 위해, 공기 스프링이 하부로부터 관통 보어를 통해 스프링 브래킷과 나사에 의해 나사 결합되는 것이 지금까지 공지되어 있다. 쇽 옵소버 및/또는 서스펜션의 장착을 위한 고정점이 상부 쉘의 상부면에 또는 스프링 시트에 형성된 나사 보어를 포함할 경우, 스프링 브래킷 암의 안정성을 저하시키는, 공기 스프링의 나사 결합을 위한 하부 쉘 내의 관통 보어는 생략될 수 있다.
상부 쉘 및/또는 하부 쉘이 강으로 이루어진 성형 부품일 경우, 이들은 최소 중량으로 높은 강도를 포함한다. 성형 반경은 부하 시에 응력이 최적으로 분배되도록 가변적으로 구성될 수 있다.
마찬가지로, 플랜지 섹션이 단조 부품일 경우에, 낮은 중량에서 높은 강도를 유도한다.
플랜지 섹션 및/또는 종방향 섹션이 세립강으로 형성될 경우, 부품들이 양호하게 용접되면서도 높은 강도가 달성된다.
본 발명의 실시예가 도면에 도시되고 이하 상세히 설명된다.
도 1은 스프링 브래킷 암의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 스프링 브래킷 암의 전면도를 도시한다.
도 3은 도 1에 따른 스프링 브래킷 암의 후면도를 도시한다.
도 4는 도 1에 따른 스프링 브래킷 암의 횡방향 섹션의 단면도를 도시한다.
자동차 차축의 스프링 브래킷의 도시된 스프링 브래킷 암은 종방향 섹션(1) 및 플랜지 섹션(2)으로 구성되며, 종방향 섹션은 상부 쉘(3) 및 하부 쉘(4)로부터 조립된다.
상부 쉘(3) 및 하부 쉘(4)은 섬유로 보강되거나 보강되지 않은 플라스틱 또는 금속 재료로 이루어진 성형 부품으로서 구성되며, 플랜지 섹션(2)이 연결된 단부에서 대략 그 최대 단면을 갖은 U-형태의 단면을 포함한다. 플랜지 섹션(2)의 반대편의 단부쪽으로 갈수록, 상부 쉘(3) 및 하부 쉘(4)의 단면이 감소된다.
"U"-형태의 자유 쉘 모서리(6, 7)에서 상부 쉘(3)과 하부 쉘(4)이 서로 용접된다. 이러한 용접부는 스프링 브래킷 암의 중립 벤딩 섬유(5)를 따라 연장된다. 그러나 상부 쉘 및 하부 쉘은 접착되거나 통상의 기술자에게 공지된 그 외의 방식으로 재료 결합식으로 및/또는 형상 결합식으로 서로 연결될 수 있다.
단조 부품으로서 제조된 플랜지 섹션(2)은 플랜지(8) 및 연결 튜브(9)로 구성된다. 연결 튜브(9)의 자유 단부는 동일한 단면을 갖은 스프링 브래킷 암의 큰 단면의 단부와 절단부(10)를 따라 용접된다. 그러나 이들은 접착되거나 통상의 기술자에게 공지된 그 외의 방식으로 재료 결합식으로 및/또는 형상 결합식으로 서로 연결될 수 있다.
플랜지 섹션(2)의 반대편의 종방향 섹션(1)의 단부 영역은 플랜지 섹션(2)으로부터 연장되는 종방향 섹션(1)의 부분에 대해 각도를 이루며 연장되는 횡방향 섹션(11)을 형성한다.
횡방향 섹션(11)에 대한 굽힘점에서 그리고 횡방향 섹션(11)의 자유 단부 영역에서, 상부 쉘(3)은 각각 하나의 원형 개구(12, 13)를 포함한다. 개구(12, 13) 내로는 각각 마찬가지로 원형 단면의 스프링 시트(14, 15)가 압입 결합에 의해 삽입된다.
스프링 시트(14, 15)는 단차식으로 형성되며 그 작은 단차가 개구(12 또는 13) 내로 삽입된다.
공기 스프링의 지지를 위해 제공된 스프링 시트(14)는, 공기 스프링이 나사 볼트를 통해 고정 가능한 중심 나사 보어(16)를 포함한다.
스프링 시트(15)는 쇽 옵소버의 지지를 위해 제공된다.
설치 위치에서, 하부 쉘(4)의 하부면은 플랜지 섹션(2)으로부터, 플랜지 섹션(2)에서 먼 단부쪽으로 하향 경사를 갖는다.
또한, 하부 쉘(4)은 플랜지 섹션(2)에서 먼 단부 영역에 리세스로서 형성되고 하향 정렬된 개구(17)를 포함한다.
하부 쉘(4)의 경사를 통해 스프링 브래킷 암의 내측으로 스며드는, 예를 들어 도로로부터 뿌려진 물과 같은 액체가 개구(17)쪽으로 흐르고 이를 통해 외부로 방출될 수 있다.
직각으로 형성된 플랜지(8)는 그 모서리 영역에 나사 고정을 위한 관통 보어(18)를 포함한다. 단조 플랜지 섹션(2)에서, 관통 보어(18)를 둘러싸는 나사 시트(19)는, 추가의 가공이 필요 없는 정도의 품질로 생성될 수 있다.
1: 종방향 섹션
2: 플랜지 섹션
3: 상부 쉘
4: 하부 쉘
5: 중립 벤딩 섬유
6: 쉘 모서리
7: 쉘 모서리
8: 플랜지
9: 연결 튜브
10: 절단부
11: 횡방향 섹션
12: 개구
13: 개구
14: 스프링 시트
15: 스프링 시트
16: 나사 보어
17: 개구
18: 관통 보어
19: 나사 시트

Claims (13)

  1. 종방향 섹션(1) 및 종방향 섹션(1)의 단부에 연결되고 플랜지(8)를 갖는 플랜지 섹션(2)을 구비한 자동차 차축, 특히 포탈 차축의 스프링 브래킷의 스프링 브래킷 암이며, 상기 종방향 섹션(1)은 쇽 옵소버 및/또는 서스펜션에 장착하기 위한 하나 이상의 고정점을 포함하는 스프링 브래킷 암에 있어서,
    적어도 스프링 브래킷 암의 종방향 섹션(1)은 섬유로 보강되거나 보강되지 않은 플라스틱 또는 금속 재료로 이루어진 하부 쉘(4) 및 상부 쉘(3)로 구성되며, 상기 쉘들의 쉘 모서리(6, 7)는 스프링 브래킷 암의 중립 벤딩 섬유(5)를 따라 연장되고, 스프링 브래킷 암의 중립 벤딩 섬유(5)를 따라 하부 쉘(4) 및 상부 쉘(3)은 서로 재료 결합식으로 그리고/또는 형상 결합식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  2. 제1항에 있어서, 플랜지 섹션(2)은 종방향 섹션(1)과 서로 재료 결합식으로 그리고/또는 형상 결합식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  3. 제2항에 있어서, 플랜지 섹션(2)은, 플랜지 섹션(2)의 플랜지(8)에 대해 간격을 두고서 종방향 섹션(1)과 재료 결합식으로 그리고/또는 형상 결합식으로 연결되는 연결 튜브(9)를 포함하고, 연결 튜브(9)와 종방향 섹션(1)은 연결 영역에서 동일한 단면을 갖은 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 플랜지 섹션(2)의 반대편의 종방향 섹션(1)의 단부 영역은, 플랜지 섹션(2)으로부터 연장되는 종방향 섹션(1)의 부분에 대해 각도를 이루며 연장되는 횡방향 섹션(11)을 형성하는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 쉘(4)의 하부면은 플랜지 섹션(1)으로부터, 플랜지 섹션(1)에서 먼 단부쪽으로 하향 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 플랜지 섹션(2)에서 먼 하부 쉘(4)의 단부 영역은 하부로 향한 관통 개구(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 쇽 옵소버 및/또는 서스펜션의 장착을 위한 고정점은, 상부 쉘(3)의 상부면에서 상응하는 개구(12, 13) 내로 삽입되는 스프링 시트(14, 15)인 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  8. 제7항에 있어서, 하나 또는 두 개의 스프링 시트(14, 15)는 압입 결합에 의해 상부 쉘(3)의 개구(12, 13) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  9. 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 또는 두 개의 스프링 시트(14, 15)는 상부 쉘(3)과 재료 결합식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 쇽 옵소버 및/또는 서스펜션의 장착을 위한 고정점은, 상부 쉘(3)의 상부면에 또는 스프링 시트(14, 15)에 형성된 나사 보어(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 쉘(3) 및 하부 쉘(4)은 섬유로 보강되거나 보강되지 않은 플라스틱 또는 금속 재료로부터 성형에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 플랜지 섹션(2)은, 금속으로 이루어진 단조 부품 또는 금속 인서트를 갖는 복합 재료 또는 섬유로 보강되거나 보강되지 않은 플라스틱으로 성형된 구성 부품인 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 플랜지 섹션(2) 및/또는 종방향 섹션(1)은 금속 재료, 특히 세립강으로 구성되거나, 섬유로 보강되거나 보강되지 않은 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 브래킷 암.
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