KR20230063051A - 차량의 횡치 판스프링 장치 - Google Patents

차량의 횡치 판스프링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 횡치 판스프링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 관통홀이 형성된 판스프링 및 판스프링에 형성된 관통홀을 관통하여 판스프링에 장착되는 고정부와, 상호 이격하여 고정부에 결합되는 마운팅부를 구비하는 마운팅 멤버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 횡치 판스프링 장치{TRANSVERSAL LEAF SPRING OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 횡치 판스프링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 판스프링과 멤버와의 조립성을 확보할 수 있는 차량의 횡치 판스프링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 차체는 휠과 연결되는 현가장치에 의해 지지된다. 현가장치는 차량 주행 중 발생하는 각종 진동과 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키고, 노면 상태에 따라 차체의 전체적인 밸런스가 조정되는 효과가 있다.
또한, 현가장치는 차량의 선회시 원심력에 대항하여 운전자의 안정적인 조종성을 확보할 수 있도록 하고 원심력에 따른 차체의 기울임 현상을 방지하는 효과가 있다.
이와 같은 현가장치에는 상술한 효과를 얻기 위해 보통 스프링 강판을 사용하는 판스프링(Leaf spring)과, 코일 모양으로 둥글게 감아 만든 코일 스프링(Coiled spring)이 적용되고 있다.
이중에서 판스프링은 주로 상용 차량의 현가장치에 적용되는 것으로, 그 자체가 현가장치의 일부로 구조 부재의 역할을 수행하며, 차체 프레임에서 발생하는 상대적인 상하 운동을 지지할 수 있도록 반력을 형성하여 외력이 차체 프레임으로 직접 전달되는 것을 방지하게 되고 승차감을 결정하는 역할을 하게 된다.
차량용 현가장치에 적용되고 있는 판스프링 중에 좌·우측 현가 장치 간을 차체 전후 방향에 대해 횡방향으로 연결하도록 설치되는 리프 스프링을 횡치 판스프링(Transverse Leaf Spring)이라 한다.
종래 기술에서는 어퍼 및 로어 분리형 고무 부싱을 이용하여 판스프링을 차량의 멤버에 고정하였다. 고무 부싱을 사용하는 경우, 고무 부싱의 조립면이 넓어서 판스프링 특성(거동)에 영향을 줄 수 있고, 판스프링과 고무 부싱의 조립면이 평행하지 않아 조립 작업성이 어려운 문제가 있다.
또한, 종래 기술에서는 판스프링에 순고무를 가류하여 일체형으로 제작하였다. 가류 일체형인 경우, 판스프링 표면에 고무 부싱 가류 공정이 추가적으로 필요한 문제가 있다.
본 발명의 배경기술은 한국 공개특허공보 제10-2012-0126872호(2012.11.21. 공개, 발명의 명칭: 차량의 횡치 리프 스프링 장치)에 개시되어 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 판스프링과 멤버 간의 조립성을 확보할 수 있는 차량의 횡치 판스프링 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 과제는, 판스프링의 6축 거동을 확보할 수 있는 차량의 횡치 판스프링 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 차량의 횡치 판스프링 장치로서, 관통홀이 형성된 판스프링 및 상기 판스프링에 형성된 상기 관통홀을 관통하여 상기 판스프링에 장착되는 고정부와, 상호 이격하여 상기 고정부에 결합되는 마운팅부를 구비하는 마운팅 멤버를 포함한다.
상기 고정부는 상기 판스프링에 형성된 상기 관통홀을 관통하여 상기 판스프링의 상면에 장착되는 상부 고정부재 및 상기 상부 고정부재와 서로 조립되고 상기 판스프링의 하면에 장착되는 하부 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마운팅부는 상기 판스프링의 폭방향 양측에 각각 구비되며, 상기 하부 고정부재의 양단에 각각 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 고정부재는 상기 판스프링의 상면에 접하는 본체와, 상기 본체의 하면에 일체로 형성되며 상기 판스프링에 형성된 상기 관통홀을 수직으로 관통하는 볼트부를 포함하며, 상기 하부 고정부재는 상기 판스프링의 하면에 접하며 상기 볼트부가 관통되는 관통홀이 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에 각각 형성되며 상기 마운팅부에 각각 결합되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부 고정부재는 상기 몸체부의 상측에 형성되어 상기 판스프링이 수용되는 수용부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 고정부재는 상기 본체의 양단부 하면에 각각 형성되며 상기 본체에서 일정 길이로 하향 연장된 안착돌부를 포함하고, 상기 하부 고정부재는 상기 안착돌부가 안착되도록 상기 결합부의 상면 일측에 형성되며 상기 몸체부를 향해 하향 절곡진 안착턱을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 몸체부에 형성된 상기 관통홀을 관통한 상기 볼트부의 자유단부에 나선결합되는 너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마운팅부는 중공의 하우징, 상기 하우징의 내측에 장착되며 상기 결합부가 삽입되는 결합홀이 형성된 부싱 및 상기 하우징의 외측면에 일체로 형성되며 차량의 멤버에 고정되는 고정 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결합부와 상기 결합홀의 횡단면은 각형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 판스프링과 마운팅 멤버 간의 조립면적이 최소화되어 판스프링과 마운팅 멤버의 조립 작업성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 차량의 멤버에 결합되는 마운팅 멤버의 구성을 통해 판스프링의 6축 거동을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 판스프링의 폭방향 양측에 배치되는 마운팅부의 구성을 통해 차량의 멤버에 마운팅 멤버를 용이하게 조립할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 판스프링에 고정되는 고정부와, 고정부에 결합되는 마운팅부 간의 연결부위에서의 슬립 현상이 방지되어 판스프링의 특성 및 성능을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치를 나타낸 정면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치를 나타낸 분해 사시도,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치의 조립 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치의 실시예를 설명한다. 이러한 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 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치는, 판스프링(100) 및 마운팅 멤버(200)를 포함하는 구성요소로 이루어지며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
판스프링(100)은 횡치형(transversal type)으로 형성되며, 금속 재질로 이루어진다. 판스프링(100)을 상하로 관통하는 관통홀(H)이 판스프링(100)의 길이 방향으로 이격하여 형성될 수 있다.
마운팅 멤버(200)는 판스프링(100)에 형성된 관통홀(H)을 관통하여 판스프링(100)에 장착되고 차량의 멤버에 결합된다. 이때, 마운팅 멤버(200)는 멤버의 하부, 내측부, 외측부 및 상부 중 어느 하나의 부위에 볼트 결합될 수 있으며, 본 발명에서는 마운팅 멤버(200)가 멤버의 하부에 결합되는 것을 일실시예로 한다. 멤버는 크로스 멤버, 서스펜션 멤버 등일 수 있다.
마운팅 멤버(200)는 고정부(210) 및 마운팅부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
고정부(210)는 판스프링(100)을 기준으로 판스프링(100)의 상측과 하측에 각각 마련되고, 판스프링(100)을 사이에 두고 상하에서 서로 조립되는 상부 고정부재(211)와 하부 고정부재(212)를 포함하여 구성될 수 있다.
상부 고정부재(211)는 판스프링(100)의 상측에서 판스프링(100)에 형성된 관통홀(H)을 하향 관통하여 판스프링(100)의 상면에 장착된다.
부연하면, 상부 고정부재(211)는 판스프링(100)의 상면에 하면이 접하는 판 형상의 본체(211a)와, 본체(211a)에 직교하여 본체(211a)의 하면 중앙에 일체로 형성되며 판스프링(100)에 형성된 관통홀(H)을 수직으로 하향 관통하는 볼트부(211b)로 구성된다. 이때, 판스프링(100)의 거동에 영향을 주지 않기 위해 본체(211a)의 폭방향의 너비는 약 10mm 내지 약 15mm 인 것이 바람직하다.
그리고, 상부 고정부재(211)는 본체(211a)의 양단부 하면에 각각 형성되며 본체(211a)에서 일정 길이로 하향 연장된 안착돌부(211c)를 포함하여 구성된다.
하부 고정부재(212)는 판스프링(100)의 하측에서 상부 고정부재(211)와 서로 조립되고 판스프링(100)의 하면에 장착된다.
부연하면, 하부 고정부재(212)는 판스프링(100)의 하면에 상면이 접하는 판 형상으로 이루어지고 상부 고정부재(211)에 형성된 볼트부(211b)가 수직으로 하향 관통되는 관통홀(h)이 중앙부위에 형성된 몸체부(212a)와, 몸체부(212a)의 양단에 각각 형성되며 후술하는 한 쌍의 마운팅부(220)에 각각 결합되는 결합부(212b)를 포함하여 구성된다.
몸체부(212a)에 형성된 관통홀(h)을 관통한 볼트부(211b)의 자유단부에 너트(N)가 나선결합된다.
결합부(212b)는 몸체부(212a)의 상면 양단부에서 각각 몸체부(212a)의 길이 방향으로 연장됨과 아울러 몸체부(212a)의 최상단의 높이 보다 더 높게 형성되도록 몸체부(212a)에서 상향 연장되며, 횡단면이 각형인 블록 형태로 이루어진다.
하부 고정부재(212)는 몸체부(212a)의 상측과 서로 마주하는 결합부(212b)의 내측면 사이 공간에 형성되어 판스프링(100)이 수용되는 수용부(212c)를 포함하여 구성될 수 있다.
하부 고정부재(212)에는 상부 고정부재(211)와 조립될 때, 상부 고정부재(211)의 본체(211a)에 형성된 안착돌부(211c)가 안착되는 안착턱(212d)이 형성된다. 부연하면, 안착턱(212d)은 안착돌부(211c)가 안착되도록 결합부(212b)의 상면 일측에 형성되며 몸체부(212a)를 향해 하향 절곡진 형태로 이루어진다.
마운팅부(220)는 동일한 형태와 크기로 이루어진 한 쌍이 판스프링(100)의 폭방향 양측에 각각 구비된다. 한 쌍의 마운팅부(220)는 고정부(210)의 양단에 각각 결합된다. 한 쌍의 마운팅부(220)가 판스프링(100)의 폭방향 양측에 배치되기 때문에 차량의 멤버에 마운팅 멤버(200)를 용이하게 조립할 수 있다.
마운팅부(220)는 하우징(221)과 부싱(222) 및 고정 플레이트(223)를 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(221)은 양측이 개방된 중공의 형태로 이루어진다. 부싱(222)은 하우징(221)의 내측에 삽입되어 하우징(221)에 장착된다. 부싱(222)의 중앙에는 부싱(222)을 관통하는 결합홀(224)이 형성되며, 부싱(222)에 형성된 결합홀(224)에 결합부(212b)가 삽입되어 고정부(210)와 마운팅부(220) 간이 서로 결합된다.
부싱(222)은 고정부(210)와 마운팅부(220) 간의 연결부위의 유기적인 결합과 유연성 및 탄력을 제공하고, 진동과 충격을 흡수하기 위한 것으로, 탄성을 가진 고무 재질로 이루어질 수 있다.
이때, 결합부(212b)와 마찬가지로 결합홀(224)의 횡단면은 각형으로 이루어진다. 예를 들어 결합부(212b)와 결합홀(224)의 횡단면이 원형인 경우에는, 판스프링(100)의 거동시 고정부(210)와 마운팅부(220) 간의 연결부위에서 슬립 현상이 발생되기 때문에 결합부(212b)와 결합홀(224)의 횡단면을 사각형과 같은 각형의 구조가 되게 함으로써, 고정부(210)와 마운팅부(220) 간의 연결부위에서의 슬립 현상을 방지할 수 있다.
결합 플레이트(223)는 하우징(221)의 외측면에 일체로 형성되며 차량의 멤버에 볼트 등과 같은 체결부재에 의해 멤버에 결합된다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치의 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치의 조립 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 판스프링(100)의 상측에서 상부 고정부재(211)의 볼트부(211b)가 판스프링(100)에 형성된 관통홀(H)을 수직으로 하향 관통하여 상부 고정부재(211)의 본체(211a)가 판스프링(100)의 상면에 안착된다.
그리고, 판스프링(100)의 하측에서 하부 고정부재(212)에 형성된 수용부(212c)의 내측에 판스프링(100)이 수용되면, 하부 고정부재(212)의 몸체부(212a)에 형성된 관통홀(h)을 상부 고정부재(211)의 볼트부(211b)가 수직으로 하향 관통하게 되고, 볼트부(211b)의 자유단부에 너트(N)가 나선결합됨으로써 판스프링(100)과 고정부(210) 간의 1차 조립이 완료된다.
그 다음, 판스프링(100)의 폭방향 양측에 마운팅부(220)가 마련되면, 마운팅부(220)의 부싱(222)에 형성된 결합홀(224)에 하부 고정부재(212)의 몸체부(212a)에 형성된 결합부(212b)가 끼움결합되어 고정부(210)와 마운팅부(220) 간의 2차 조립이 완료되고, 마운팅부(220)의 고정 플레이트(223)가 차량의 멤버(10)에 볼트체결됨으로써 마운팅 멤버(200)의 장착이 완료된다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치는, 판스프링(100)과 마운팅 멤버(200) 간의 조립면적이 최소화되어 판스프링(100)과 마운팅 멤버(200)의 조립 작업성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치는, 차량의 멤버(10)에 결합되는 마운팅 멤버(200)의 구성을 통해 판스프링(100)의 6축 거동을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치는, 판스프링(100)의 폭방향 양측에 배치되는 마운팅부(220)의 구성을 통해 차량의 멤버(10)에 마운팅 멤버(200)를 용이하게 조립할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 횡치 판스프링 장치는, 판스프링(100)에 고정되는 고정부(210)와, 고정부(210)에 결합되는 마운팅부(220) 간의 연결부위에서의 슬립 현상이 방지되어 판스프링(100)의 특성 및 성능을 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 멤버 100: 판스프링
200: 마운팅 멤버 210: 고정부
211: 상부 고정부재 211a: 본체
211b: 볼트부 211c: 안착돌부
212: 하부 고정부재 212a: 몸체부
212b: 결합부 212c: 수용부
212d: 안착턱 220: 마운팅부
221: 하우징 222: 부싱
223: 고정 플레이트 224: 결합홀
H, h: 관통홀 N: 너트

Claims (9)

  1. 관통홀이 형성된 판스프링; 및
    상기 판스프링에 형성된 상기 관통홀을 관통하여 상기 판스프링에 장착되는 고정부와, 상호 이격하여 상기 고정부에 결합되는 마운팅부를 구비하는 마운팅 멤버;
    를 포함하는 차량의 횡치 판스프링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 판스프링에 형성된 상기 관통홀을 관통하여 상기 판스프링의 상면에 장착되는 상부 고정부재; 및
    상기 상부 고정부재와 서로 조립되고 상기 판스프링의 하면에 장착되는 하부 고정부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 횡치 판스프링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마운팅부는,
    상기 판스프링의 폭방향 양측에 각각 구비되며, 상기 하부 고정부재의 양단에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 횡치 판스프링 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상부 고정부재는,
    상기 판스프링의 상면에 접하는 본체와, 상기 본체의 하면에 일체로 형성되며 상기 판스프링에 형성된 상기 관통홀을 수직으로 관통하는 볼트부를 포함하며,
    상기 하부 고정부재는,
    상기 판스프링의 하면에 접하며 상기 볼트부가 관통되는 관통홀이 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에 각각 형성되며 상기 마운팅부에 각각 결합되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 횡치 판스프링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부 고정부재는,
    상기 몸체부의 상측에 형성되어 상기 판스프링이 수용되는 수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 횡치 판스프링 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 상부 고정부재는,
    상기 본체의 양단부 하면에 각각 형성되며 상기 본체에서 일정 길이로 하향 연장된 안착돌부를 포함하고,
    상기 하부 고정부재는,
    상기 안착돌부가 안착되도록 상기 결합부의 상면 일측에 형성되며 상기 몸체부를 향해 하향 절곡진 안착턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 횡치 판스프링 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 몸체부에 형성된 상기 관통홀을 관통한 상기 볼트부의 자유단부에 나선결합되는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 횡치 판스프링 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 마운팅부는,
    중공의 하우징;
    상기 하우징의 내측에 장착되며, 상기 결합부가 삽입되는 결합홀이 형성된 부싱; 및
    상기 하우징의 외측면에 일체로 형성되며 차량의 멤버에 고정되는 고정 플레이트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 횡치 판스프링 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 결합부와 상기 결합홀의 횡단면은 각형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 횡치 판스프링 장치.
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