KR20230100335A - 차량용 리프 스프링 및 이를 이용한 차량 서스펜션 구조 - Google Patents

차량용 리프 스프링 및 이를 이용한 차량 서스펜션 구조 Download PDF

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KR20230100335A
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Abstract

본 발명은, 차량용 리프 스프링 및 이를 이용한 차량 서스펜션 구조로서, 유리섬유강화플라스틱 재료로 제조되어, 제 1 몸체부, 제 2 몸체부, 및 제 3 몸체부를 포함하며, 전체적으로 막대 형상으로 형성되는 스프링 본체; 상기 제 1 몸체부의 일단부의 적어도 일부분에 결합되어 차량 서스펜션에 상기 스프링 본체를 체결하는 브라켓 조립체; 및 상기 제 3 몸체부의 타단부의 적어도 일부분에 결합되어 차체의 하면과 상기 스프링 본체 사이에서 완충 작용하는 사이드 부시; 를 포함하고, 상기 제 2 몸체부는 상기 제 1 몸체부의 상방으로 제 1 각도만큼 절곡되는 형상으로 연장되고, 상기 제 3 몸체부는 상기 제 2 몸체부의 하방으로 제 2 각도만큼 절곡되는 형상으로 연장될 수 있다.

Description

차량용 리프 스프링 및 이를 이용한 차량 서스펜션 구조{leaf spring for vehicle and vehicle suspension structure using the same}
본 발명은 자동차 서스펜션 구조에 적용되는 리프 스프링 및 이를 이용한 차량 서스펜션 구조에 관한 것으로서, 유리섬유강화플라스틱(Glass fiber reinforced plastic) 재료를 적용한 차량용 리프 스프링 및 이를 이용한 차량 서스펜션 구조에 관한 것이다.
자동차를 구성하는 장치들 중 서스펜션(Suspension)은 쇼크 업소버, 스프링, 서스펜션 암 등으로 이루어진 차량의 구성 요소로써, 노면에서 발생하는 충격이 차체 또는 탑승자에게 직접적으로 전해지지 않도록 충격을 흡수하는 기능을 수행한다.
서스펜션은 그 구조적 형상의 특징에 따라서 더블 위시본 서스펜션, 멀티링크 서스펜션, 토션 빔 서스펜션, 리프 스프링 서스펜션 등으로 구분되며, 차량의 주행 성능이나 가격 등 다양한 요인에 따라 적절한 서스펜션 타입을 선택하여 적용하고 있다.
차량의 후륜 서스펜션에는 상술한 서스펜션들 중, 토션빔 서스펜션이 주로 사용되며, 저가형 차량에는 리프 스프링 서스펜션이 주로 사용되고 있다. 토션빔 서스펜션은 충격을 받았을 때 비틀리고 탄성 복원력에 의해 회복될 수 있는 토션 빔이 트레일링 암을 연결하는 구조로, 토션 빔과 결합되는 위치에 따라서, 커플드 빔, 액슬 빔, 피봇 빔 등으로 구분된다. 리프 스프링 서스펜션은 강판을 다수 개 포갠 형상으로, 충격을 받았을 때 강판이 휘어지고 탄성 복원력에 의해 회복되어 충격을 흡수하는 스프링의 역할을 수행한다.
그러나, 이러한 종래의 토션 빔 서스펜션은, 스프링을 포함하고 있으며, 이러한 스프링이 서스펜션에 결합될 수 있도록 시트 브라켓과 같은 부품들을 더 포함하고 있다. 따라서, 토션 빔 서스펜션은 스프링의 형상에 따라 관련 부품들이 차지하고 있는 공간이 많아져 트렁크 공간이나 차량 내부 거주공간이 협소해질 수 있고, 스프링의 높이가 높을수록 차체와 지면과의 높이가 높아지고, 스틸 재료로 제조되므로 중량이 무거우며, 부식의 위험이 있어 부품 내구성이 불리한 측면이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 토션 빔 서스펜션에 적용되는 스프링을 유리섬유강화플라스틱 재료를 이용하여 제조한 리프 스프링으로 대체하여, 차량 내부의 공간 또는 트렁크 공간을 확보하며, 중량을 절감하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량용 리프 스프링이 제공된다. 상기 차량용 리프 스프링은, 유리섬유강화플라스틱 재료로 제조되어, 제 1 몸체부, 제 2 몸체부, 및 제 3 몸체부를 포함하며, 전체적으로 막대 형상으로 형성되는 스프링 본체; 상기 제 1 몸체부의 일단부의 적어도 일부분에 결합되어 차량 서스펜션에 상기 스프링 본체를 체결하는 브라켓 조립체; 및 상기 제 3 몸체부의 타단부의 적어도 일부분에 결합되어 차체의 하면과 상기 스프링 본체 사이에서 완충 작용하는 사이드 부시; 를 포함하고, 상기 제 2 몸체부는 상기 제 1 몸체부의 상방으로 제 1 각도만큼 절곡되도록 연장되고, 상기 제 3 몸체부는 상기 제 2 몸체부의 하방으로 제 2 각도만큼 절곡되도록 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 몸체부는, 상기 제 1 몸체부에서 상기 제 3 몸체부로 갈 수록 두께가 점점 감소하는 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 각도는 0도 내지 15도의 각도로 형성되고, 상기 제 2 각도는 0도 내지 10도의 각도로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 브라켓 조립체는, 상기 차량 서스펜션에 상기 스프링 본체를 체결할 수 있도록, 상기 제 1 몸체부의 일단부의 일면에 결합되는 어퍼 브라켓; 상기 제 1 몸체부를 기준으로 상기 어퍼 브라켓과 대향되게 결합될 수 있도록, 상기 제 1 몸체부의 일단부의 타면에 결합되는 로워 브라켓; 및 상기 로워 브라켓과 상기 차량 서스펜션 사이에 삽입되어 완충 작용하는 센트럴 부시; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 어퍼 브라켓은, 상기 제 1 몸체부의 양측면의 적어도 일부분을 감싸도록, 양측단의 적어도 일부분이 서로 대향되도록 절곡되게 형성되는 한 쌍의 제 1 절곡부; 및 상기 제 1 몸체부의 단부의 적어도 일부분을 감싸도록, 일단의 적어도 일부분이 절곡되어 형성되는 제 2 절곡부; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사이드 부시는, 중공 원기둥 형상의 파이프부; 및 상기 차체의 하면과 상기 파이프부 사이 및, 상기 제 3 몸체부의 상면과 상기 파이프부 사이에 삽입되어 완충 작용하는 탄성 부재; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 서스펜션 구조가 제공된다. 상기 차량 서스펜션 구조는, 적어도 일부분이 차량 서스펜션에 결합되고, 다른 일부분이 차체에 결합되며, 차체의 중심면을 기준으로 대칭을 이루도록 배치되는 한 쌍의 제 1 리프 스프링을 포함하는 차량 서스펜션 구조에 있어서, 상기 한 쌍의 제 1 리프 스프링은 상기 차체의 중심면을 기준으로 제 3 각도를 이루도록 배치되어 전체적으로 V자 형상으로 배치되고, 상기 한 쌍의 제 1 리프 스프링은 제 1 항 내지 제 6 항에 중 어느 한 항에 따른 차량용 리프 스프링일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 차량 서스펜션 구조는, 상기 한 쌍의 제 1 리프 스프링의 타단부가 서로 연결될 수 있도록 결합되는 제 2 리프 스프링을 더 포함하고, 상기 제 2 리프 스프링은, 막대 형상으로 형성되는 제 4 몸체부; 및 상기 제 4 몸체부의 양단부로부터 제 4 각도만큼 절곡되도록 연장되는 한 쌍의 제 5 몸체부; 를 포함하고, 상기 한 쌍의 제 1 리프 스프링과 상기 제 2 리프 스프링은 전체적으로 삼각 형상으로 배치되도록 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3 각도는 30도 내지 80도의 각도로 형성되고, 상기 제 4 각도는 0도 내지 30도의 각도로 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 용수철 형상의 스프링이 적용된 CTBA(Coupled torsion beam axle) 후륜 서스펜션이 가지고 있던 스프링 형상에 따라 차체의 높이가 높아지는 문제점을 해결하고, 차량용 리프 스프링이 차지하는 공간을 최소화할 수 있도록 형상을 설계하여 실내 거주공간이나 트렁크의 공간을 확보함과 동시에 요구되는 기계적 특성을 만족시키고, 차량용 리프 스프링을 유리섬유강화플라스틱 재료로 제조하여 차량의 중량 절감이 가능하며 내부식성으로 인한 부품 내구성에서 유리할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리프 스프링을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리프 스프링의 정면을 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 본체의 상면을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 서스펜션 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 서스펜션 구조를 차량 중심면을 기준으로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 서스펜션 구조를 차량 중심면을 기준으로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 2 리프 스프링의 정면을 나타낸 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리프 스프링(100)은, 스프링 본체(110), 브라켓 조립체(120) 및 사이드 부시(130)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리프 스프링(100)을 정면에서 바라본 정면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링 본체(110)는, 제 1 몸체부(111), 제 2 몸체부(112) 및 제 3 몸체부(113)를 포함하고 있는 하나의 단일 구성요소로써, 전체적으로 막대 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 본 발명의 스프링 본체(110)의 제 1 몸체부(111), 제 2 몸체부(112) 및, 제 3 몸체부(113)는 스프링 본체(110)의 형상을 구체적으로 나타내기 위해 구분하여 나타낸 것으로 별개의 부품들이 조립되는 것이 아님을 밝히는 바이다.
보다 구체적으로, 제 2 몸체부(112)는, 제 1 몸체부(111)의 상방으로 제 1 각도(a1)만큼 절곡되는 형상으로 연장되고, 제 3 몸체부(113)는, 제 2 몸체부(112)의 하방으로 제 2 각도(a2)만큼 절곡되는 형상으로 연장되게 형성되어, 스프링 본체(110)는 전체적으로 대략 “Z”자 형상으로 형성될 수 있다. 이때 제 1 각도(a1)는 0도 내지 15도의 각도로 형성되고, 제 2 각도(a2)는 0도 내지 10도의 각도로 형성될 수 있다.
또한, 제 2 몸체부(112)는, 제 1 몸체부(111)에서 제 3 몸체부(113)로 갈수록 두께가 점점 감소하는 형상으로 형성되고, 제 1 몸체부(111)와 제 3 몸체부(113)는 두께가 일정한 형상으로 형성될 수 있다. 예컨대, 제 1 몸체부(111)는, 제 1 두께(t1) 및 제 1 길이(L1)를 갖는 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제 2 몸체부(112)는, 제 1 몸체부(111)에서 제 3 몸체부(113)으로 갈 수록 제 1 두께(t1)에서 제 2 두께(t2)로 두께가 점점 감소하는 형상으로 형성되어 제 2 길이(L2)를 갖는 막대 형상으로 형성될 수 있다. 제 3 몸체부(113)는, 제 2 두께(t2) 및 제 3 길이(L3)를 갖는 막대 형상으로 형성될 수 있다. 이때 본 발명의 일 실시예에서는 제 1 몸체부(111) 및 제 3 몸체부(113)의 두께가 일정한 형상으로 형성되었으나, 제 2 몸체부(112)의 형상과 유사하게 일측에서 타측으로 갈 수록 두께가 점점 감소하는 형상으로 형성되는 것 또한 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 본체(110)를 위에서 바라본 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 스프링 본체(110)는 브라켓 조립체(120)가 결합될 수 있도록, 제 1 몸체부(111)의 적어도 일부분에 볼트(124)의 형상과 대응되게 형성되는 제 1 수직 관통홀부(H1) 및, 사이드 부시(130)가 결합될 수 있도록, 제 3 몸체부(113)의 적어도 일부분에 볼트(124)의 형상과 대응되게 형성되는 제 2 수직 관통홀부(H2)를 포함할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 본체(110)는, 유리섬유강화플라스틱(Glass fiber reinforced plastic) 재료로 제조될 수 있다. 유리섬유강화플라스틱 재료는 유리섬유를 수지에 함침시킨 복합재료를 말하며, 유리섬유가 갖는 높은 강성과 수지가 갖는 우수한 성형성 및 탄성을 모두 가질 수 있는 특징이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓 조립체(120)를 나타낸 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 브라켓 조립체(120)는, 어퍼 브라켓(121), 로워 브라켓(122), 센트럴 부시(123), 볼트(124) 및, 너트(125)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 어퍼 브라켓(121)은, 차량 서스펜션에 스프링 본체(110)를 체결할 수 있도록, 제 1 몸체부(111)의 일단부의 일면에 결합될 수 있다. 로워 브라켓(122)은, 제 1 몸체부(111)를 기준으로 어퍼 브라켓(121)과 대향되게 결합될 수 있도록 제 1 몸체부(111)의 일단부의 타면에 결합될 수 있다. 센트럴 부시(123)는, 로워 브라켓(122)과 차량 서스펜션 사이에 삽입되어 각각의 부재가 과도하게 체결되는 것을 방지할 수 있는 완충 효과를 얻을 수 있다.
이때, 어퍼 브라켓(121)은, 제 1 몸체부(111)의 양측면의 적어도 일부분을 감싸도록, 양측단의 적어도 일부분이 서로 대향되는 형상으로 절곡되게 형성되는 한 쌍의 제 1 절곡부(121a) 및, 제 1 몸체부(111)의 단부의 적어도 일부분을 감싸도록, 일단의 적어도 일부분이 절곡되어 형성되는 제 2 절곡부(121b)를 포함할 수 있다. 따라서, 제 1 절곡부(121a)와 제 2 절곡부(121b)에 의해 스프링 본체(110)는 차량 서스펜션에 더욱 견고하게 결합될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓 조립체(120)의 어퍼 브라켓(121), 로워 브라켓(122) 및 센트럴 부시(123)는 볼트(124) 및 너트(125)에 의해서 스프링 본체(110)와 차량 서스펜션을 체결할 수 있으며, 어퍼 브라켓(121)과 로워 브라켓(122) 및 센트럴 부시(123)의 적어도 일부분에는 볼트(124)의 형상과 대응되게 형성되는 관통홀부가 형성되어 관통 체결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리프 스프링(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이 사이드 부시(130)을 포함할 수 있다. 사이드 부시(130)는, 중공 형상의 파이프부(131) 및, 탄성 부재(132)를 포함할 수 있다. 탄성 부재(132)는 차체의 하면과 파이프부(131)의 사이 및 제 3 몸체부(113)의 상면과 파이프부(131) 사이에 삽입되어 완충 작용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리프 스프링(100)은, 상술한 바와 같은 기술적 특징을 갖는 형상으로 형성되어 적어도 일부분이 차량 서스펜션에 결합되고 다른 일부분이 차체에 결합되어, 노면으로부터의 충격을 흡수하는 완충 역할을 수행할 수 있다. 또한, 차량용 리프 스프링(100)은 유리섬유강화플라스틱 재료로 제조되어 종래의 스틸 재료로 제조된 리프 스프링보다 가볍기 때문에 차량의 중량 절감이 가능하며, 부식이 없어 내구성에서도 유리한 장점이 있다. 또한, 한 쌍의 제 1 절곡부(121a) 및 제 2 절곡부(121b)를 포함하는 브라켓 조립체(120)로 인해 차량용 리프 스프링(100)을 효과적으로 차량 서스펜션에 결합시킬 수 있다.
이하에서는 상술한 차량용 리프 스프링(100)이 적용된 차량 서스펜션 구조(200)에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 설명에 앞서 본 발명의 제 1 리프 스프링은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리프 스프링(100)일 수 있다. 차량 서스펜션 구조(200)는 차량용 리프 스프링(100)이 배치되는 구조와 관련된 기술적 특징이 있는 바, 제 1 리프 스프링을 차량용 리프 스프링(100)으로 기술하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 서스펜션 구조(200)를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 서스펜션 구조(200)는, 크게, 한 쌍의 제 1 리프 스프링, 토션 빔(210), 트레일링 암(220) 및, 댐퍼(230)를 포함할 수 있다. 이때 제 1 리프 스프링은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리프 스프링(100)일 수 있다.
보다 구체적으로, 트레일링 암(220)은 차체와 결합되는 차량 결합부(221) 및 차륜이 결합되는 차륜 결합부(222)를 포함할 수 있다. 트레일링 암(200)의 적어도 일부분에는 댐퍼(230)가 결합되어 노면으로부터의 충격을 흡수할 수 있다. 한 쌍의 트레일링 암(220)이 차체의 중심면(P)를 기준으로 대칭되게 배치되어 토션 빔(210)으로 연결될 수 있다. 이러한 토션 빔(210), 트레일링 암(220) 및, 댐퍼(230)를 포함하는 차량 서스펜션 구조는 일반적인 구성으로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 서스펜션 구조(200)를 차량 중심면(P)을 기준으로 절단한 부분을 나타낸 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 차량용 리프 스프링(100)은 적어도 일부분이 차량 서스펜션에 결합되고, 다른 일부분이 차체에 결합되며, 차체의 중심면(P)을 기준으로 대칭을 이루도록 배치될 수 있다. 차체의 중심면(P)은, 도 6에 도시된 바와 같이 차량 전폭의 중심선을 기준으로 지면과 수직한 평면을 지칭하여, 차량 구조물들은 차체의 중심면(P)을 기준으로 대칭을 이룰 수 있다.
보다 구체적으로, 차량용 리프 스프링(100)은, 브라켓 조립체(120)가 토션 빔(210)의 적어도 일부분에 결합되고, 사이드 부시(130)가 차체의 적어도 일부분에 결합될 수 있다. 이때, 브라켓 조립체(120)는 차체의 중심면(P)로부터 제 1 거리(D)만큼 이격되어 토션 빔(210)의 상면에 결합되고, 차량용 리프 스프링(100)은, 차체의 중심면(P)을 기준으로 제 3 각도(a3)를 이루도록 배치되어 전체적으로 “V”자 형상으로 배치될 수 있다. 제 3 각도(a3)는 30도 내지 80도로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리프 스프링(100)은, 요구되는 차체의 형상이나 주변 기타 차량 부품들에 따라 공간을 확보할 수 있도록, 제 1 길이(L1), 제 2 길이(L2), 제 3 길이(L3), 제 1 폭(t1), 제 2 폭(t2), 제 1 각도(a1), 제 2 각도(a2), 제 3 각도(a3) 및, 제 1 거리(D)를 조절하여 차량 내부 공간을 확보하고, 요구되는 기계적 특성을 만족시킬 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나 차량용 리프 스프링(100)의 폭(w)을 조절하는 것 또한 가능하다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 서스펜션 구조(300)를 차량 중심면(P)를 기준으로 절단한 부분을 나타낸 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 차량 서스펜션 구조(300)는 제 2 리프 스프링(400)을 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제 2 리프 스프링(400)은, 전체적으로 막대 형상으로 형성되는 제 4 몸체부(401) 및, 제 4 몸체부(401)의 양단으로부터 제 4 각도(a4)만큼 상방으로 절곡되도록 연장되는 한 쌍의 제 5 몸체부(402)를 포함할 수 있다. 제 4 각도(a4)는 0도 내지 30도의 각도로 형성될 수 있다.
이때, 제 2 리프 스프링(400)은, 차량용 리프 스프링(100)의 타단부, 즉, 제 3 몸체부(113)의 타단부의 하면에 결합되어 한 쌍의 차량용 리프 스프링(100)이 서로 연결될 수 있으며, 제 2 리프 스프링(400)은 차량용 리프 스프링(100)과 전체적으로 삼각 형상으로 배치되도록 결합될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 제 2 리프 스프링(400)은, 차량용 리프 스프링(100)에 결합될 수 있도록 제 5 몸체부(402)의 적어도 일부분에 관통홀부가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 서스펜션 구조(300) 또한, 제 4 각도(a4)를 적절하게 조절하여 요구되는 차체의 형상이나 주변 기타 차량 부품들에 따라 공간을 확보할 수 있으며, 도면에는 도시하지 않았으나 제 4 몸체부(401)와 제 5 몸체부(402)의 길이, 두께 및 폭을 조절하는 것 또한 가능하다.
결론적으로, 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 리프 스프링(100)이 적용된 차량 서스펜션 구조(200, 300)에 의해, 종래의 용수철 형상의 스프링이 적용된 CTBA(Coupled torsion beam axle) 후륜 서스펜션이 가지고 있던 스프링 형상에 따라 차체의 높이가 높아지는 문제점을 해결하고, 차량용 리프 스프링(100)이 차지하는 공간을 최소화할 수 있도록 형상을 설계하여 실내 거주공간이나 트렁크의 공간을 확보함과 동시에, 요구되는 기계적 특성을 만족시키고, 차량용 리프 스프링(100)을 유리섬유강화플라스틱 재료로 제조하여 차량의 중량 절감이 가능하며, 유리섬유강화플라스틱 재료의 특성인 내부식성으로 인한 부품 내구성에서도 유리한 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 차량용 리프 스프링
110: 스프링 본체
111: 제 1 몸체부
112: 제 2 몸체부
113: 제 3 몸체부
120: 브라켓 조립체
130: 사이드 부시
200, 300: 차량 서스펜션 구조
210: 토션 빔
220: 트레일링 암
230: 댐퍼
400: 제 2 리프 스프링
401: 제 4 몸체부
402: 제 5 몸체부

Claims (9)

  1. 유리섬유강화플라스틱 재료로 제조되어, 제 1 몸체부, 제 2 몸체부, 및 제 3 몸체부를 포함하며, 전체적으로 막대 형상으로 형성되는 스프링 본체;
    상기 제 1 몸체부의 일단부의 적어도 일부분에 결합되어 차량 서스펜션에 상기 스프링 본체를 체결하는 브라켓 조립체; 및
    상기 제 3 몸체부의 타단부의 적어도 일부분에 결합되어 차체의 하면과 상기 스프링 본체 사이에서 완충 작용하는 사이드 부시; 를 포함하고,
    상기 제 2 몸체부는 상기 제 1 몸체부의 상방으로 제 1 각도만큼 절곡되는 형상으로 연장되고, 상기 제 3 몸체부는 상기 제 2 몸체부의 하방으로 제 2 각도만큼 절곡되는 형상으로 연장되는, 차량용 리프 스프링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 몸체부는,
    상기 제 1 몸체부에서 상기 제 3 몸체부로 갈 수록 두께가 점점 감소하는 형상으로 형성되는, 차량용 리프 스프링.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 각도는 0도 내지 15도의 각도로 형성되고,
    상기 제 2 각도는 0도 내지 10도의 각도로 형성되는, 차량용 리프 스프링.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 브라켓 조립체는,
    상기 차량 서스펜션에 상기 스프링 본체를 체결할 수 있도록, 상기 제 1 몸체부의 일단부의 일면에 결합되는 어퍼 브라켓;
    상기 제 1 몸체부를 기준으로 상기 어퍼 브라켓과 대향되게 결합될 수 있도록, 상기 제 1 몸체부의 일단부의 타면에 결합되는 로워 브라켓; 및
    상기 로워 브라켓과 상기 차량 서스펜션 사이에 삽입되어 완충 작용하는 센트럴 부시;
    를 포함하는, 차량용 리프 스프링.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 어퍼 브라켓은,
    상기 제 1 몸체부의 양측면의 적어도 일부분을 감싸도록, 양측단의 적어도 일부분이 서로 대향되는 형상으로 절곡되게 형성되는 한 쌍의 제 1 절곡부; 및
    상기 제 1 몸체부의 단부의 적어도 일부분을 감싸도록, 일단의 적어도 일부분이 절곡되어 형성되는 제 2 절곡부;
    를 포함하는, 차량용 리프 스프링.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이드 부시는,
    중공 원기둥 형상의 파이프부; 및
    상기 차체의 하면과 상기 파이프부 사이 및, 상기 제 3 몸체부의 상면과 상기 파이프부 사이에 삽입되어 완충 작용하는 탄성 부재;
    를 포함하는, 차량용 리프 스프링.
  7. 적어도 일부분이 차량 서스펜션에 결합되고, 다른 일부분이 차체에 결합되며, 차체의 중심면을 기준으로 대칭을 이루도록 배치되는 한 쌍의 제 1 리프 스프링을 포함하는 차량 서스펜션 구조에 있어서,
    상기 한 쌍의 제 1 리프 스프링은,
    상기 차체의 중심면을 기준으로 제 3 각도를 이루도록 배치되고 상기 차체의 중심면으로부터 소정 거리만큼 이격되어 전체적으로 V자 형상으로 배치되고,
    상기 한 쌍의 제 1 리프 스프링은 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 차량용 리프 스프링인, 차량 서스펜션 구조.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제 1 리프 스프링이 서로 연결될 수 있도록 상기 한 쌍의 제 1 리프 스프링 각각의 타단부의 하면에 결합되는 제 2 리프 스프링을 더 포함하고,
    상기 제 2 리프 스프링은,
    막대 형상으로 형성되는 제 4 몸체부; 및
    상기 제 4 몸체부의 양단부로부터 제 4 각도만큼 절곡되도록 연장되는 한 쌍의 제 5 몸체부; 를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제 1 리프 스프링과 상기 제 2 리프 스프링은 전체적으로 삼각 형상으로 배치되도록 결합되는, 차량 서스펜션 구조.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 각도는 30도 내지 80도의 각도로 형성되고,
    상기 제 4 각도는 0도 내지 30도의 각도로 형성되는, 차량 서스펜션 구조.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010247673A (ja) * 2009-04-15 2010-11-04 Honda Motor Co Ltd サスペンション装置
JP2017506597A (ja) * 2014-02-12 2017-03-09 ムール ウント ベンダー コマンディートゲゼルシャフトＭｕｈｒ ｕｎｄ Ｂｅｎｄｅｒ ＫＧ 板ばね装置
KR20190030229A (ko) * 2016-10-18 2019-03-21 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 자동차 휠 서스펜션용 스프링 장치
CN109703317A (zh) * 2018-12-17 2019-05-03 刘守银 横置叶片弹簧后扭力梁悬架系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010247673A (ja) * 2009-04-15 2010-11-04 Honda Motor Co Ltd サスペンション装置
JP2017506597A (ja) * 2014-02-12 2017-03-09 ムール ウント ベンダー コマンディートゲゼルシャフトＭｕｈｒ ｕｎｄ Ｂｅｎｄｅｒ ＫＧ 板ばね装置
KR20190030229A (ko) * 2016-10-18 2019-03-21 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 자동차 휠 서스펜션용 스프링 장치
CN109703317A (zh) * 2018-12-17 2019-05-03 刘守银 横置叶片弹簧后扭力梁悬架系统

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