KR100428173B1 - 상용차의 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상용차의 현가장치에 관한 것으로, 프레임(F)에 장착된 마운팅부재(10)에 트레일링암(30)의 축(32)이 삽입되고, 이 축(32)에 로테이션샤프트(40)가 삽입고정되며, 이 로테이션샤프트(40)와 베벨기어(41,51) 치합된 토션바(50)의 단부가 프레임(F)에 장착된 고정부재(20)에 삽입고정되는 구조로 이루어진다.

따라서, 상기 토션바(50)에 의해 하중이 지지되고, 이 토션바(50)의 비틀림에 의해 진동 및 충격이 흡수된다.

즉, 토션바(50)의 비틀림을 이용하는 간단한 구조의 독립현가가 구현되고, 차중 특히 스프링 하하중이 감소하여 차량의 승차감과 조정안정성이 향상되는 효과가 있으며, 또한 조립이 용이하고 조립공수도 감소하는 장점이 있다.

Description

상용차의 현가장치{a suspension system of commercial vehicles}

본 발명은 상용차의 현가장치에 관한 것으로, 특히 간단한 구조로 독립현가를 구현한 상용차의 현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 상용차의 현가장치는 리지드 액슬(rigid axle)에 리프스프링(leaf spring)이 설치된 구조로 이루어진다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 액슬(100)의 상부에 리프스프링(101)이 U볼트(102)를 매개로 고정되고, 상기 리프스프링(101)의 양단은 프레임(F)에 고정된 브라켓(103,104)에 고정되되, 리프스프링(101)의 후단은 상하유동시 길이방향 변형량을 흡수할 수 있도록 섀클(105)을 매개로 브라켓(104)에 연결되는 구조로 이루어진다.(미설명 부호 W는 휠이다.)

따라서, 프레임(F)의 상부 즉, 차체의 하중을 지지하고, 주행중 상하로 변형되면서 진동 및 충격을 흡수하게 된다.

그러나 상기 종래의 현가장치는 리지드 액슬 타입 즉, 비독립형 현가장치이기 때문에 양쪽 휠의 독립적인 거동이 불가하므로 독립현가장치에 비하여 승차감과 주행안정성이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 리지드 타입의 상기 액슬(100)과 리프스프링(101)은 고중량체로서 차량의 중량이 증가하게 되고, 특히 스프링 하하중이 증가됨으로써 이 또한 승차감과 주행안정성을 저하시키는 요인이 되었다.

또한, U볼트(102), 전후의 브라켓(103,104), 섀클(105) 등을 장착하기 위한공정수가 매우 많다는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 간단한 구조로 독립현가를 구현할 수 있으며, 중량이 감소하고, 조립공수가 줄어들 수 있도록 된 상용차의 현가장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 상용차의 현가장치를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 상용차의 현가장치를 구성하는 부품들의 분해 상태도,

도 3은 도 2의 조립 상태 평면도와, 이의 요부 확대도,

도 4는 도 3의 정면도,

도 5는 도 4의 우측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 마운팅부재, 20 : 고정부재,

11,21 : 브라켓, 12,22 : 몸체,

30 : 트레일링암, 31 : 보스,

32 : 축, 33 : 스핀들,

40 : 로테이션샤프트, 41 : 베벨기어,

42 ; 수나사부, 50 : 토션바,

51 : 베벨기어, 52 : 스플라인부,

60 : 와셔, N : 너트.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프레임에 장착되는 마운팅부재와, 이 마운팅부재에 삽입되는 축과 휠의 허브가 장착되는 스핀들이 형성된 트레일링암과, 이 트레일링암의 상기 축에 삽입체결되고 단부에 베벨기어가 형성된 로테이션샤프트와, 상기 마운팅부재와 소정거리 떨어진 프레임 상의 위치에 장착되는 고정부재와, 일단에 상기 로테이션샤프트의 베벨기어와 치합되는 베벨기어가 형성되고 타단은 상기 고정부재에 스플라인체결되는 토션바로 이루어진다.

상기와 같은 구조로 양측의 휠이 모두 장착됨으로써 독립현가가 구현되며, 또한 리지드 액슬, 리프스프링 등의 고중량체가 사용되지 않음으로써 중량이 감소하고, 구조가 단순하여 조립이 간편하다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명을 구성하는 부품들의 분해도이다.

마운팅부재(10)는 프레임(F)에 볼트로 직접 장착되는 부분인 브라켓(11)과 트레일링암(30)의 축(32)이 삽입되는 구멍이 형성된 몸체(12)로 이루어진다.

고정부재(20) 역시 프레임(F)에 직접 장착되는 부분인 브라켓(21)과토션바(50)의 단부가 삽입되는 몸체(22)로 이루어진다.

상기 트레일링암(30)은 ??자 형태의 부품으로서 한쪽 단부에는 회전중심이 되는 보스(31)가 형성되고, 이 보스(31)에는 상기 마운팅부재(10)의 몸체(12)에 삽입되는 축(32)이 형성되되, 이 축(32)과 상기 보스(31)를 관통하여 로테이션샤프트(40)가 삽입되는 구멍이 형성되고, 다른 한쪽 단부에는 휠(W)의 허브가 장착될 수 있도록 스핀들(33)이 가공된다.

상기 로테이션샤프트(40)는 외주면에 스플라인이 형성되어 있으며, 헤드부는 베벨기어(41)로 형성되고, 말단부에는 너트(N)가 체결되는 수나사부(12)가 형성된다.

상기 토션바(50)는 스프링강으로 제작되고, 한쪽 단부에 상기 로테이션샤프트(40)의 베벨기어(41)와 치합되는 베벨기어(51)가 형성되고, 타단에는 상기 고정부재(20)의 몸체(22)에 형성된 구멍에 삽입되는 스플라인부(52)가 형성된다.

상기 부품들의 조립과정과 조립상태에서의 작동을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

상기 마운팅부재(10)의 브라켓(11)은 프레임(F)의 외측면에 장착되고, 몸체(12)의 구멍에는 트레일링암(30)의 축(32)이 삽입되며, 이 삽입상태는 회동가능한 상태이다.

이후, 상기 축(32)에 형성된 구멍으로 로테이션샤프트(40)가 차내측부에서 차외측부를 향하는 방향으로 삽입되고, 로테이션샤프트(40)의 수나사부(42)에 와셔(60)와 너트(N)가 체결됨으로써 로테이션샤프트(40)가 축(32)으로부터 빠지지않도록 한다. 이 축(32)의 구멍에는 스플라인이 형성되어 있어 상기 로테이션샤프트(40)는 축(32)과 스플라인 결합되어 상호간에 회전은 불가하다.

한편, 상기 고정부재(20)의 브라켓(21)은 프레임(F)의 내측면에 장착되며, 몸체(22)에 형성된 구멍의 내부에 스플라인이 형성되어 있어 상기 토션바(50)의 스플라인부(52)가 삽입되어 스플라인 결합되며, 이 상태에서 반대쪽의 베벨기어(51)는 상기 로테이션샤프트(40)의 베벨기어(41)와 치합된다.

상기와 같은 구조에 의하여 주행중 차체가 다운되면 보스(31)를 중심으로 상기 트레일링암(30)이 상향회전되는데, 이때 축(32)과 이에 스플라인 결합된 로테이션샤프트(40)도 동일각도로 회전된다.

이 로테이션샤프트(40)의 회전력은 베벨기어(41,51)의 치합상태에 의하여 토션바(50)에 전달되는데, 이 토션바(50)의 후단 스플라인부(52)는 고정부재(20)의 몸체(22)에 스플라인 결합되어 회전되지 못하므로 토션바(50)는 비틀리게 된다.

따라서 비틀림에 대한 반력이 발생하고, 이 반력은 로테이션샤프트(40)와 상기 축(32)을 역회전시킴으로써 트레일링암(30)을 원위치시킨다.

이러한 과정을 통하여 주행중 발생되는 진동 및 충격이 흡수된다.

한편, 상기와 같은 구조는 차량 양측의 휠(W)을 장착하는데 동일하게 적용되며, 양측의 트레일링암(30)의 거동은 상호간에 영향받지 않으므로 상기 구조는 독립현가로서 작용하게 된다.

즉, 양측의 휠(W)이 상호 독립적으로 거동하게 됨으로써 각각의 접지면 상태에 따라 적합하게 거동할 수 있게 되어 승차감과 주행 안정성이 향상된다.

또한, 상기 부품들중 가장 무거운 것은 트레일링암(30)인데 이 트레일링암(20)조차도 종래의 리지드 액슬에 비하면 매우 가벼운 부품이다. 즉, 본 발명은 현가장치를 구성하는데 있어 종래 리지드액슬이나 리프스프링과 같은 고중량체를 사용하지 않음으로써 차량의 중량이 감소되는 효과가 있고, 특히 스프링 하하중이 감소되어 휠(W)의 요동이 적고, 이 요동에 의한 진동이 차체측으로 잘 전달되지 않으므로 승차감과 주행 안정성이 더욱 향상된다.

한편, 본 발명에서는 다수의 볼트와 너트를 사용하여 프레임에 장착됨으로써 많은 작업공수를 필요로하는 부품은 마운팅부재와 고정부재 뿐이며, 그 외의 부품들은 끼워맞춰지는 구조로 이루어져 있어서 조립이 매우 용이하고 작업공수도 감소된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 토션바의 비틀림을 이용하는 간단한 구조의 독립현가가 구현되고, 차중 특히 스프링 하하중이 감소하여 차량의 승차감과 조정안정성이 향상되는 효과가 있으며, 또한 조립이 용이하고 조립공수도 감소하는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 프레임(F)에 장착되는 마운팅부재(10)와, 이 마운팅부재(10)의 몸체(12)에 회전가능한 상태로 삽입되는 축(32)과 휠(W)의 허브가 장착되는 스핀들(33)이 형성된 트레일링암(30)과, 이 트레일링암(30)의 상기 축(32)에 삽입되어 스플라인 체결되고 단부에 베벨기어(41)가 형성된 로테이션샤프트(40)와, 상기 마운팅부재(10)와 소정거리 떨어진 프레임(F) 상의 위치에 장착되는 고정부재(20)와, 일단에 상기 로테이션샤프트(40)의 베벨기어(41)와 치합되는 베벨기어(51)가 형성되고 타단은 상기 고정부재(20)의 몸체(22)에 삽입되어 스플라인 체결되는 토션바(50)로 이루어지는 상용차의 현가장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 축(32)은 트레일링암(30)의 단부에 두텁게 형성된 보스(31)에 형성되며, 상기 로테이션샤프트(40)는 이 축(32)과 보스(31)를 관통하는 구멍에 삽입된후 로테이션샤프트(40)의 단부에 형성된 수나사부(42)에 와셔(60)와 너트(N)가 체결되는 것을 특징으로 하는 상용차의 현가장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 마운팅부재(10)와 고정부재(20)는 프레임(F)에 볼트와 너트를 매개로 직접 장착되는 브라켓(11,21)과, 상기 로테이션샤프트(40)와 토션바(50)가 삽입되는 구멍이 형성되는 몸체(12,22)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상용차의 현가장치.