KR20230008415A - 차량의 현가장치 - Google Patents

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김영하
주진욱
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현대모비스 주식회사
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Abstract

차량의 현가장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 차량의 현가장치는: 센터 판스프링부; 센터 판스프링부의 양측에 각각 설치되는 사이드 판스프링부; 센터 판스프링부와 사이드 판스프링부를 연결하는 마운팅브래킷부; 및 마운팅브래킷부에 장착되고, 충격을 흡수하는 댐퍼부시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 현가장치{SUSPENSION FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판스프링에 쇼크 업소버의 기능을 구비하는 차량의 현가장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 현가장치(Suspension)는 차축과 차체를 연결하여 차량의 주행 중 노면으로부터 차축에 가해지는 충격이나 진동이 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 흡수·완충함으로써 차체와 적재물의 손상이나 파손을 방지하면서 승차감도 향상시킨다.
이러한 현가장치는 노면으로부터 가해지는 충격을 완충시키는 방식에 따라 코일 스프링의 탄성력을 이용하는 컨벤셔널타입 현가장치(Conventional Suspension)와, 판스프링의 탄성력을 이용하는 판스프링타입 현가장치(Leaf Spring Suspension)로 분류될 수 있다.
종래기술에서 컨벤셔널타입 현가장치는 여러 가지 부품으로 기능 작동을 하는 구조로 이루어져, 조립 시 작업 공수가 많은 문제점이 있다. 또한 부품 수가 많아서 제품의 중량이 증가된다. 코일 스프링은 차량의 높이 방향으로 서서 중량을 지지하는 구조로, 차량 하부의 현가장치에서 차지하는 부피가 크다. 또한 별도의 쇼크 업소버의 장착을 위한 공간을 필요로 하여 차량의 실내 공간이 축소되는 문제점이 있다. 따라서 이를 해결할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0113250호(2015.10.08 공개, 발명의 명칭: 판스프링타입 서스펜션장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 판스프링에 쇼크 업소버의 기능을 구비하는 차량의 현가장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량의 현가장치는: 센터 판스프링부; 상기 센터 판스프링부의 양측에 각각 설치되는 사이드 판스프링부; 상기 센터 판스프링부와 상기 사이드 판스프링부를 연결하는 마운팅브래킷부; 및 상기 마운팅브래킷부에 장착되고, 충격을 흡수하는 댐퍼부시부를 포함한다.
본 발명에서 상기 댐퍼부시부는, 중공형의 이너파이프부; 상기 이너파이프부의 외측면에 장착되는 베인부; 상기 베인부의 외측면을 감싸고, 유체를 수용하는 미드파이프부; 상기 미드파이프부의 외측면에 장착되고, 탄성 변형 가능한 재질을 포함하는 러버부시부; 및 상기 러버부시부의 외측면에 회전 가능하게 장착되고, 상기 마운팅브래킷부에 수용되는 아우터파이프부를 포함한다.
본 발명에서 상기 베인부는 외측면에 원주방향을 따라 방사형으로 형성되는 복수개의 블레이드를 구비한다.
본 발명에서 상기 댐퍼부시부는, 상기 미드파이프부의 양단부에 장착되어, 유체의 유출을 차단하는 캡부를 더 포함한다.
본 발명에서 상기 이너파이프부, 상기 베인부, 상기 미드파이프부, 상기 아우터파이프부는 알루미늄을 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 상기 마운팅브래킷부는, 상기 사이드 판스프링부에 연결되고, 상기 댐퍼부시부가 장착되는 제1마운팅브래킷부; 및 상기 센터 판스프링부에 연결되고, 상기 제1마운팅브래킷부와 체결부에 의해 체결되는 제2마운팅브래킷부를 포함한다.
본 발명에서 상기 제1마운팅브래킷부는, 상기 사이드 판스프링부에 연결되는 제1사이드연결부; 및 상기 제1사이드연결부에 연결되고, 내부에 상기 댐퍼부시부가 장착되며, 상기 체결부에 의해 상기 제2마운팅브래킷부와 체결되는 제1메인연결부를 포함한다.
본 발명에서 상기 제1메인연결부는, 상기 체결부에 의해 상기 제2마운팅브래킷부와 체결되는 제1메인체결부; 및 상기 댐퍼부시부가 장착되는 제1댐퍼수용부를 포함한다.
본 발명에서 상기 제1메인체결부에는 탄성 변형 가능하고 상기 체결부가 관통 체결되는 마운팅부시부가 장착된다.
본 발명에서 상기 제2마운팅브래킷부는, 상기 센터 판스프링부에 연결되는 제2센터연결부; 및 상기 제2센터연결부에 연결되고, 상기 체결부에 의해 상기 제2마운팅브래킷부와 체결되는 제2메인연결부를 포함한다.
본 발명에서 상기 제1마운팅브래킷부와 상기 제2마운팅브래킷부는 알루미늄을 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 상기 센터 판스프링부와 상기 사이드 판스프링부는 유리섬유강화플라스틱(Glass Fiber Reinforced Plastic)을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 차량의 현가장치에 의하면, 차량의 충격을 흡수하는 댐퍼 기능을 수행하여 부품 수가 감소되어 조립 공수가 축소되고, 조립 시간이 절감될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 부품 수가 감소되어 제품의 중량이 감소되고, 차량의 연비가 향상될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 별도의 쇼크 업소버의 장착을 위한 공간을 필요로 하지 않으므로, 차량의 실내 공간이 확장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치가 후륜 멤버에 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치의 주요 구성을 개략적으로 나타내는 조립 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치의 댐퍼부시를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치의 댐퍼부시를 개략적으로 나타내는 조립 사시도이다.
도 7은 도 5의 B-B를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 5의 C-C를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치가 후륜 멤버에 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치의 주요 구성을 개략적으로 나타내는 조립 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치의 댐퍼부시를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치의 댐퍼부시를 개략적으로 나타내는 조립 사시도이고, 도 7은 도 5의 B-B를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 5의 C-C를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치는 센터 판스프링부(100), 사이드 판스프링부(200), 마운팅브래킷부(300), 댐퍼부시부(400)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 현가장치는 후륜 멤버(10)에 장착되어, 차량의 충격을 흡수하는 댐퍼 기능을 수행한다.
센터 판스프링부(100)는 굴곡진 형상으로 이루어지고, 탄성 변형 가능하게 형성되어 외부로부터의 충격 전달시 이를 흡수 감소시킬 수 있다.
사이드 판스프링부(200)는 굴곡진 형상으로 이루어지고, 탄성 변형 가능하게 형성되어 외부로부터의 충격 전달시 이를 흡수 감소시킬 수 있다. 사이드 판스프링부(200)는 센터 판스프링부(100)의 양측에 각각 설치된다. 사이드 판스프링부(200)는 마운팅브래킷부(300)에 의해 센터 판스프링부(100)와 연결된다.
사이드 판스프링부(200)는 센터 판스프링부(100)의 일측(도 2 기준 좌측)에 설치되는 제1사이드 판스프링부(210)와, 센터 판스프링부(100)의 타측(도 2 기준 우측)에 설치되는 제2사이드 판스프링부(220)를 포함한다. 제1사이드 판스프링부(210)와 제2사이드 판스프링부(220)가 센터 판스프링부(100)의 좌우 양측에 각각 배치되어, 센터 판스프링부(100)의 좌우 양측의 균형을 이룬다.
본 발명에서 센터 판스프링부(100)와 사이드 판스프링부(200)는 유리섬유강화플라스틱(Glass Fiber Reinforced Plastic, GFRP)을 포함하여 이루어진다. 센터 판스프링부(100)와 사이드 판스프링부(200)의 유리섬유강화플라스틱은 유리 필라멘트를 와인딩 모양이나 직물 모양으로 한 후, 수지를 함침(含浸)하여 경화시켜 형성된다. 센터 판스프링부(100)와 사이드 판스프링부(200)가 유리섬유강화플라스틱으로 포함하여 이루어져, 제품의 중량을 감소시키고, 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
마운팅브래킷부(300)는 센터 판스프링부(100)와 사이드 판스프링부(200)를 연결한다. 마운팅브래킷부(300)는 센터 판스프링부(100)와 사이드 판스프링부(200)를 연결하면서 충격을 감소시킬 수 있다. 마운팅브래킷부(300)는 제1마운팅브래킷부(310)와 제2마운팅브래킷부(320)를 포함한다.
제1마운팅브래킷부(310)는 사이드 판스프링부(200)에 연결된다. 제1마운팅브래킷부(310)는 제1사이드연결부(311)와 제1메인연결부(313)를 포함한다.
제1마운팅브래킷부(310)는 사이드 판스프링부(200)에 연결되고, 댐퍼부시부(400)가 장착된다. 제1마운팅브래킷부(310)는 제1사이드연결부(311)와 제1메인연결부(313)를 포함한다.
제1사이드연결부(311)는 일측(도 4 기준 좌측)이 개구된 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 사이드 판스프링부(200)(제1사이드 판스프링부(210))를 수용한다. 제1사이드연결부(311)의 타측(도 4 기준 우측)은 제1메인연결부(313)에 연결된다.
제1메인연결부(313)는 제1사이드연결부(311)에 연결되고, 내부에 댐퍼부시부(400)가 장착된다. 제1메인연결부(313)는 체결부(600)에 의해 제2마운팅브래킷부(320)와 체결된다. 제1메인연결부(313)는 체결부(600)에 의해 제2마운팅브래킷부(320)의 제2메인연결부(323)와 체결부(600)에 의해 체결된다.
체결부(600)는 볼트와 너트의 조합으로 이루어진다. 체결부(600)의 볼트가 제2메인연결부(323)의 체결홀부(325)와 제1메인연결부(313)를 관통하고, 체결부(600)의 볼트의 단부가 체결부(600)의 너트에 의해 고정된다.
제1메인연결부(313)는 제1메인체결부(314)와 제1댐퍼수용부(315)를 포함한다. 제1메인체결부(314)는 체결부(600)에 의해 제2마운팅브래킷부(320)와 체결된다. 체결부(600)의 볼트는 제2메인연결부(323)의 체결홀부(325)와 제1메인연결부(313)의 제1메인체결부(314)를 관통하고, 체결부(600)의 볼트의 단부가 체결부(600)의 너트에 의해 고정된다.
제1메인체결부(314)에는 탄성 변형 가능하고 체결부(600)가 관통 체결되는 마운팅부시부(500)가 장착된다. 마운팅부시부(500)는 탄성 변형 가능한 고무 재질을 포함하여 이루어진다. 마운팅부시부(500)는 제1메인체결부(314)의 내측면에 장착되어 외부 충격 등을 흡수한다.
제1댐퍼수용부(315)는 중공형으로 형성되고, 내부에 댐퍼부시부(400)가 장착된다.
제2마운팅브래킷부(320)는 센터 판스프링부(100)에 연결되고, 제1마운팅브래킷부(310)와 체결부(600)에 의해 체결된다. 제2마운팅브래킷부(320)는 제2센터연결부(321)와 제2메인연결부(323)를 포함한다.
제2센터연결부(321)는 센터 판스프링부(100)에 연결된다. 제2센터연결부(321)는 일측(도 4 기준 우측)이 개구된 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 센터 판스프링부(100)를 수용한다. 제2센터연결부(321)의 타측(도 4 기준 좌측)은 제2메인연결부(333)에 연결된다.
제2메인연결부(323)는 제2센터연결부(321)에 연결되고, 체결부(600)에 의해 제2마운팅브래킷부(320)와 체결된다. 체결부(600)의 볼트가 제2메인연결부(323)의 체결홀부(325)와 제1메인연결부(313)를 관통하고, 체결부(600)의 볼트의 단부가 체결부(600)의 너트에 의해 고정된다.
본 발명에서 제1마운팅브래킷부(310)와 제2마운팅브래킷부(320)는 알루미늄을 포함하여 이루어진다. 제1마운팅브래킷부(310)와 제2마운팅브래킷부(320)가 경금속인 알루미늄을 포함하여 이루어져, 제품의 중량을 감소시키고, 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
댐퍼부시부(400)는 마운팅브래킷부(300)에 장착되고, 충격을 흡수한다. 댐퍼부시부(400)는 이너파이프부(410), 베인부(420), 미드파이프부(430), 러버부시부(450), 아우터파이프부(460)를 포함한다.
이너파이프부(410)는 중공형으로 형성된다. 베인부(420)는 이너파이프부(410)의 외측면에 장착된다. 베인부(420)는 외측면에 원주방향을 따라 방사형으로 형성되는 복수개의 블레이드(421)를 구비한다.
베인부(420)의 블레이드(421)와 미드파이프부(430) 사이에 공간이 형성되고, 블레이드(421)와 미드파이프부(430) 사이에 유체가 수용된다. 이 유체는 실리콘 오일(Silicon Oil) 등으로 이루어진다. 실리콘 오일은 중합도가 작은 액체 상태의 규소로 이루어지는 것으로, 맛과 냄새가 없는 기름 모양의 액체로 응고점이 낮고 온도에 따른 점성 변화가 작다.
베인부(420)의 블레이드(421)와 미드파이프부(430) 사이에 수용된 유체인 실리콘 오일은 차량의 외부 충격시 아우터파이프부(460)의 회전에 의해 유동되어 마찰이 발생되면서 외부 충격을 흡수한다.
미드파이프부(430)는 베인부(420)의 외측면을 감싸고, 베인부(420)의 블레이드(421) 사이에 유체를 수용한다. 미드파이프부(430)의 내측면은 베인부(420)의 블레이드(421)의 단부와 접촉된다.
러버부시부(450)는 미드파이프부(430)의 외측면에 장착되고, 탄성 변형 가능한 재질을 포함한다. 러버부시부(450)는 탄성 변형 가능한 고무 재질을 포함하여 이루어져, 차량의 외부 충격시 탄성 변형되면서 외부 충격을 흡수한다.
아우터파이프부(460)는 러버부시부(450)의 외측면에 회전 가능하게 장착된다. 아우터파이프부(460)는 마운팅브래킷부(300)에 수용된다. 아우터파이프부(460)는 마운팅브래킷부(300)의 제1댐퍼수용부(315)에서 회전 가능하게 장착된다.
아우터파이프부(460)는 마운팅브래킷부(300)에 수용되어 장착되고, 차량의 외부 충격시 마운팅브래킷부(300)의 제1댐퍼수용부(315)에서 회전된다.
본 발명에 따른 댐퍼부시부(400)는 캡부(440)를 더 포함한다. 캡부(440)는 미드파이프부(430)의 양단부(도 7 기준 상단부와 하단부)에 장착되어, 유체의 유출을 차단한다.
캡부(440)는 미드파이프부(430)에 압입 또는 본딩에 의해 장착된다. 캡부(440)에 의해 베인부(420)의 블레이드(421)와 미드파이프부(430) 사이에 수용된 유체의 유출을 차단할 수 있다.
본 발명에서 이너파이프부(410), 베인부(420), 미드파이프부(430), 아우터파이프부(460)는 알루미늄을 포함하여 이루어진다. 이너파이프부(410), 베인부(420), 미드파이프부(430), 아우터파이프부(460)가 경금속인 알루미늄을 포함하여 이루어져, 제품의 중량을 감소시키고, 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 현가장치에 의하면, 차량의 충격을 흡수하는 댐퍼 기능을 수행하여 부품 수가 감소되어 조립 공수가 축소되고, 조립 시간이 절감될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 부품 수가 감소되어 제품의 중량이 감소되고, 차량의 연비가 향상될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 별도의 쇼크 업소버의 장착을 위한 공간을 필요로 하지 않으므로, 차량의 실내 공간이 확장될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.
10: 후륜 멤버 100: 센터 판스프링부
200: 사이드 판스프링부 210: 제1사이드 판스프링부
220; 제2사이드 판스프링부 300: 마운팅브래킷부
310: 제1마운팅브래킷부 311: 제1사이드연결부
313: 제1메인연결부 314: 제1메인체결부
315: 제1댐퍼수용부 320: 제2마운팅브래킷부
321: 제2센터연결부 323: 제2메인연결부
325: 체결홀부 400: 댐퍼부시부
410: 이너파이프부 420: 베인부
421: 블레이드 430: 미드파이프부
440: 캡부 450: 러버부시부
460: 아우터파이프부 500: 마운팅부시부
600: 체결부

Claims (12)

  1. 센터 판스프링부;
    상기 센터 판스프링부의 양측에 각각 설치되는 사이드 판스프링부;
    상기 센터 판스프링부와 상기 사이드 판스프링부를 연결하는 마운팅브래킷부; 및
    상기 마운팅브래킷부에 장착되고, 충격을 흡수하는 댐퍼부시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 댐퍼부시부는,
    중공형의 이너파이프부;
    상기 이너파이프부의 외측면에 장착되는 베인부;
    상기 베인부의 외측면을 감싸고, 유체를 수용하는 미드파이프부;
    상기 미드파이프부의 외측면에 장착되고, 탄성 변형 가능한 재질을 포함하는 러버부시부; 및
    상기 러버부시부의 외측면에 회전 가능하게 장착되고, 상기 마운팅브래킷부에 수용되는 아우터파이프부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베인부는 외측면에 원주방향을 따라 방사형으로 형성되는 복수개의 블레이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 댐퍼부시부는,
    상기 미드파이프부의 양단부에 장착되어, 유체의 유출을 차단하는 캡부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 이너파이프부, 상기 베인부, 상기 미드파이프부, 상기 아우터파이프부는 알루미늄을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마운팅브래킷부는,
    상기 사이드 판스프링부에 연결되고, 상기 댐퍼부시부가 장착되는 제1마운팅브래킷부; 및
    상기 센터 판스프링부에 연결되고, 상기 제1마운팅브래킷부와 체결부에 의해 체결되는 제2마운팅브래킷부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1마운팅브래킷부는,
    상기 사이드 판스프링부에 연결되는 제1사이드연결부; 및
    상기 제1사이드연결부에 연결되고, 내부에 상기 댐퍼부시부가 장착되며, 상기 체결부에 의해 상기 제2마운팅브래킷부와 체결되는 제1메인연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1메인연결부는,
    상기 체결부에 의해 상기 제2마운팅브래킷부와 체결되는 제1메인체결부; 및
    상기 댐퍼부시부가 장착되는 제1댐퍼수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1메인체결부에는 탄성 변형 가능하고 상기 체결부가 관통 체결되는 마운팅부시부가 장착되는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2마운팅브래킷부는,
    상기 센터 판스프링부에 연결되는 제2센터연결부; 및
    상기 제2센터연결부에 연결되고, 상기 체결부에 의해 상기 제2마운팅브래킷부와 체결되는 제2메인연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제1마운팅브래킷부와 상기 제2마운팅브래킷부는 알루미늄을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 센터 판스프링부와 상기 사이드 판스프링부는 유리섬유강화플라스틱(Glass Fiber Reinforced Plastic)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 현가장치.
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