KR100518431B1 - 현가 장치 - Google Patents

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KR100518431B1
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요코야마켄지
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미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션
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Abstract

본 발명의 현가 장치는 바퀴를 지지하기 위한 바퀴 지지 부재와; 하나의 바퀴 지지 부재의 상부측상에 각각 배열된 양단부 부분을 가진 제 1 판 스프링과; 제 1 판 스프링을 따라 연장된 제 2 판 스프링과; 제 2 판 스프링을 차체에 지지하기 위한 피봇과; 제 1 및 제 2 판 스프링 사이에 구비된 스페이서와; 제 1 판 스프링과 접촉되어 활주할 수 있으며 제 2 판 스프링상에 고정된 슬라이더와; 바퀴 지지 부재와 양단부 부분 사이에 배열된 수용편을 포함한다. 각각의 수용편은 양 단부 부분과 결합되어 있는 결합부를 포함한다. 각각의 수용편은 바퀴 지지 부재와 제 1 판 스프링 사이에서 상대 운동에 따라 차량의 길이 방향으로 변형 될 수 있는 탄성 부재를 포함한다.

Description

현가 장치{Suspension}
본 발명은 차량의 현가 장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 길이 방향을 따라 구비된 판 스프링을 이용하여 차량의 양측면상에 바퀴를 독립적으로 현가하기 위한 측면방향에 장착된 판 스프링형 독립 현가 장치에 관한 것이다.
차량의 길이 방향을 따라 판 스프링이 장착된 종래의 현가 장치의 예가 JP-UM-A-6-79609호에 개시되어 있다. 현가 장치는 차령의 길이 방향을 따라 배열된 합성 수지제 단일 판 스프링과 차량의 좌우측면에 각각 배열된 코일 스프링을 포함한다. 코일 스프링은 많은 적재 용량을 가진 트럭에 적용하기 위하여 판 스프링에 부가하여 사용할 때, 다음과 같은 문제점이 발생한다. 코일 스프링에 따른 비용의 증가 이외에도 코일 스프링을 차량의 좌우 측면에 각각 설치하기 위한 공간을 확보할 필요가 있다. 더욱이, 차량에 좌우 코일 스프링을 조립하는 데 작업시간이 증가된다.
그러므로, 두개의 판 스프링을 적층하여 현가 장치의 강도를 충분히 보장하므로서 코일 스프링이 필요 없으며 내구성이 우수한 독립 현가 장치가 요망되어 왔다.
본 발명의 목적은 두장의 적층된 판 스프링을 사용하여 현가 장치의 스프링 강도를 충분히 보장할 수 있으며 내구성이 우수한 독립 현가 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 좌우 바퀴를 각각 수직 방향으로 차체를 이동가능하게 지지하기 위한 바퀴 지지 부재와; 차체의 하부측상에서 차량의 폭 방향을 따라 연장되고 하나의 바퀴 지지 부재의 상부측상에 각각 배열된 양단부 부분을 가진 제 1 판 스프링과; 제 1 판 스프링을 따라 연장되고 차체와 제 1 판 스프링 사이에 배열된 제 2 판 스프링과; 차체의 하부면으로부터 돌출되고 차체의 제 2 판 스프링의 차량 폭방향으로 중간부를 지지하기 위한 피봇과; 피봇 근처에서 제 1 및 제 2 판 스프링 사이에 구비된 스페이서와; 제 1 판 스프링의 양단부 부분의 상부면과 활주 접촉되며 제 2 판 스프링의 양 단부의 하부면상에 고정된 슬라이더와; 각각 바퀴 지지 부재와 양단부 부분 사이에 개재된 수용편을 포함하고; 각각의 바퀴 지지 부재는 이탈되는 것을 방지하기 위한 수용편이 장착되도록 상방으로 개방되어 있는 리세스부를 포함하며; 각각의 수용편은 제 1 및 제 2 판 스프링의 양단부 부분 중의 한 부분과 결합되기 위한 결합부를 포함하고; 각각의 수용편은 제 1 판 스프링과 하나의 바퀴 지지 부재 사이에서 상대 위치로 변위하는 것을 차량의 폭 방향으로 추종하여 변형 될 수 있는 탄성 부재를 포함한다.
그러므로, 이와 같이 제 1 및 제 2 판 스프링을 차량에 부착함으로서, 바퀴 지지 부재로부터 부하가 하중이 판 스프링의 단부 부분에 부과될 때, 두개의 판 스프링은 그 근처에 배열된 스페이서와 피봇을 지점으로 하여 구부러 진다. 그러므로, 바퀴들은 차체에 탄성적으로 현가될 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 판 스프링이 구부러질 때, 상대적인 변위가 두개의 판 스프링의 양 단부 사이에서 차량의 폭 방향으로 일어난다. 그러나, 이는 수직 방향의 하중만을 제 2 판 스프링으로부터 제 1 판 스프링의 양단부 부분으로 차량의 폭방향으로 어떤 하중도 실제적으로 생성시키지 않으면서 전달한다.
또한, 제 1 및 제 2 판 스프링이 구부러질 때, 상대적인 변위는 제 1 판 스프링과 바퀴 지지 부재 사이에서 차량의 폭 방향으로 일어난다. 그러나, 수용편의 탄성 부재가 바퀴 지지 부재와 제 1 판 스프링의 양단 부분 사이에서 차량의 폭방향으로 상대 변위를 추종하여 각각 변형되기 때문에 제 1 판 스프링의 양단부 부분과 바퀴 지지 부재 사이에서의 마찰발생이 방지된다.
바람직하게는, 결합된 제 2 판 스프링과 슬라이더중 하나는 수직 방향으로 연장된 돌출부를 포함한다. 결합된 제 2 판 스프링과 슬라이더중 다른 하나는 돌출부를 수용하기 위한 구멍부를 포함한다. 수용편의 결합 부분은 제 1 및 제 2 판 스프링의 양단부 부분이 슬라이더를 따라 삽입될 수 있는 구멍부이다.
그러므로, 슬라이더는 돌출부를 구멍부에 맞추는 단순한 구조를 이용하여 제 2 판 스프링상에 로크할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 제 1 및 제 2 판 스프링사이에 슬라이더를 조립한 상태에서, 제 1 및 제 2 판 스프링 양단부 부분을 각각 슬라이더를 따라 수용편의 구멍부에 삽입함으로서 판 스프링 조립체를 차량에 일체로 형성할 수 있다. 그러므로, 조립 공수를 감소 시킬 수 있다.
바람직하게는, 제 1 및 제 2 판 스프링은 차량의 전방 및 후방 방향으로 양단부 부분의 폭이 차량의 폭 방향으로 외측면을 향하여 좁게 형성되도록 형성된다. 각각의 수용편의 결합부는 제 1 및 제 2 판 스프링의 한단부 부분을 따라 배열된 수직벽이다. 슬라이더는 단부 에지로부터 적어도 하방으로 연장된 플랜지 부분과, 차량의 폭 방향을 따라 연장된 단부 에지와, 리세스부의 측벽을 따라 활주할 수 있는 플랜지 부분을 포함한다.
그러므로, 제 2 판 스프링의 양단부 부분은 차량의 폭 방향에서 외측으로 수용편에 대하여 상대적으로 변위되고, 양단부 부분은 수용편의 수직벽과 접촉되도록 한다. 또한, 제 2 판 스프링의 양단부 부분은 차량의 폭 방향 내측으로 수용편에 대하여 상대 변위되고, 제 2 판 스프링의 한단부 부분에 고정된 슬라이더의 플랜지 부분은 리세스부의 측벽으로 따라 제 1 판 스프링을 따라 활주 할 수 있다. 그러므로, 제 2 판 스프링의 이탈이 방지된다.
또한, 제 1 및 제 2 판 스프링 사이에 슬라이더를 조립하므로서, 제 1 및 제 2 판 스프링 사이의 상호 위치 변위가 제한된다. 그러므로, 슬라이더를 따라 수용편의 구멍부내에 제 1 및 제 2 판 스프링의 양단부를 삽입하는 작업이 용이해 진다.
바람직하게는, 스페이서는: 제 2 판 스프링에 부착된 금속판과; 가황 처리된 접착제에 의해 금속판에 부착된 고무로 제조되고 제 1 판 스프링과 접촉되는 탄성 부재를 포함한다.
그러므로, 스페이서의 금속판은 접착제를 이용하여 제 2 판 스프링에 단단하게 고정되고, 고무로 제조된 탄성체는 가황 처리된 접착제를 이용하여 금속판에 단단하게 고정된다. 그러므로, 스페이서는 더욱 이탈이 잘 안 되도록 제조할 수 있다. 또한, 금속판이 텐션면인 상부측상에서 판 스프링에 부착되고, 접착제의 접착력은 바람직하게 유지된다.
판 스프링의 강도에서 발생하는 문제점은 고무로 제조된 탄성체가 가황화에 의해 판스프링에 직접 부착되어 있는 경우에 고온이 되면 열화되는 것이다. 그러나, 구조에 따라서, 이러한 문제점이 회피될 수 있다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
차량의 폭방향으로 연장된 횡단 부재(1)는 차체(도시 안함)에 연결되어 있다. 횡단 부재(1)의 각각의 좌우 양단부는 현가 장치의 하부 아암(2)의 한단부와 타워 부재(3)를 통하여 현가 장치의 상부 아암(4)의 한단부에 선회가능하게 결합된다. 바퀴(도시 안함)는 너클(5)에 부착된다. 너클(5)은 현가 장치의 하부 아암(2)과 현가 장치의 상부 아암(4) 사이를 연결한다. 쇼크 압소버(6)는 현가 장치의 하부 아암(2)과 타워 부재(3)를 연결하도록 부착된다. 실시예에 따라서, 각각의 바퀴 지지 부재는 현가 장치의 하부 아암(2)과, 현가 장치의 상부 아암(4)과 너클(5)을 포함한다.
고무로 제조된 수용편(8)은 리세스부(7)내에 장착된다. 리세스부(7)는 실제적으로 사다리꼴 형상이며 수용편(8)을 위치시키는 한편으로 좌우 현가 장치의 하부 아암(2)상에 형성된다. 스프링 강으로 제조된 두장의 판 스프링(9)(제 2 판 스프링)과 판 스프링(10)(제 1 판 스프링)은 수직 방향으로 상호 적층되고 횡단 부재(1)를 따라 차량 폭 방향에 배열된다. 슬라이더(11)는 폴리아세탈 수지와 같은 합성 수지로 만들어진 평탄부(12)를 가진다. 평탄부(12)는 좌우 단부에서 판 스프링(9, 10) 사이에 끼이게 된다. 타원 형상의 돌출부(13)는 평탄부(12)로부터 상방으로 연장된다. 돌출부(13)는 고정되도록 슬롯(14)(구멍부)내에 결합된다. 그러므로, 판 스프링(9, 10)의 양단부는 슬라이더(11)가 판 스프링(9)에 위치되도록 구멍부(8A)내로 삽입된다. 수용편(8)의 수직벽(17)은 판 스프링(9, 10)의 절단 단부 에지(9A, 10A)를 따라 형성된다. 절단 단부 에지(9A, 10A)를 따라 차량의 폭 방향으로 외측면을 향하여, 판 스프링(9, 10)의 양단부 부분은 차량의 전, 후방 방향으로 폭이 좁아지게 된다.
슬라이더(11)는 차량의 폭방향의 외측에 위치된 단부 부분의 하부면상에 형성된 캠퍼부(15)를 가진다. 캠퍼부(15)는 슬라이더(11)의 두께를 차량의 폭방향의 외측면 쪽으로 향하여 얇게 한다. 플랜지(16)는 슬라이더(11)와 일체로 형성된다. 플랜지(16)는 차량의 폭방향을 따라 연장된 슬라이더(11)의 단부 에지로부터 상방 및 하방으로 연장된다. 플랜지(16)는 판 스프링(9, 10)과 현가 장치의 하부 아암(2)의 리세스부(7)의 측벽(7A)을 따라 배열된다.
스페이서(20)는 횡단 부재(10)로부터 하방으로 돌출된 피봇(18)의 근처에서 판 스프링(9, 10) 사이에 배열된다. 스페이서(20)는 철판(21, 금속판)과 탄성 고무 부재(22)를 포함한다. 탄성 고무 부재(22)는 철판(21)에 가황화되어 부착된다. 탄성 고무 부재(22)의 하부면은 판 스프링(10)의 상부면과 탄성 접촉되게 한다. 판 스프링(9, 10)은 상부측으로부터 피봇(18)에 의해 지지된다.
상기한 장치에 있어서, 판 스프링(9, 10)은 수직 방향으로 작용하는 하중에 따라 수직 방향으로 탄성적으로 구부러진다. 좌, 우 쇼크 압소버(6)는 수직 방향으로 차량 몸체의 변위에 따라 신축적으로 동작한다. 차량 몸체는 좌우 바퀴가 적절하게 현가된다.
판 스프링(9, 10)이 구부러 질 때, 판 스프링(9, 10) 사이에서의 상대적인 변위는 양단부 부분에서 차량의 폭 방향으로 일어난다. 그러나, 슬라이더(11)가 판 스프링(9, 10) 사이에 개재되어 있기 때문에, 차량의 폭 방향으로 하중을 발생시키지 않고 판 스프링(9)의 양단부 부분으로부터 제 2 판 스프링(10)의 양단 부분으로의, 하부 방향으로만 하중을 전달할 수 있다. 슬라이더를 삽입하지 않은 경우，리프 스프링(9, 10)이 상하 방향으로 변형하여 리프 스프링(9)이 리프 스프링(10)에 대해 차 폭 방향으로 상대 이동한 때에, 리프 스프링(9)과 리프 스프링(10) 사이에 높은 마찰력이 생긴다. 즉, 슬라이더를 삽입하지 않은 경우, 리프 스프링(10)에는, 리프 스프링(9)으로부터 상하 방향의 하중과, 차 폭 방향의 하중이 작용한다. 한편, 슬라이더(11)를 삽입한 경우, 리프 스프링(9, 10)이 상하 방향으로 변형하여 리프 스프링(9)이 리프 스프링(10)에 대해 차 폭 방향으로 상대 이동한 때에, 슬라이더(11)가 리프 스프링(9)과 일제히 차 폭 방향으로 이동한다. 슬라이더(11)는, 리프 스프링(10)의 표면을 미끄러지기 때문에, 슬라이더(11)와 리프 스프링(10) 사이에는 높은 마찰력이 생기지 않는다. 따라서, 슬라이더(11)를 삽입한 경우, 리프 스프링(10)에는 리프 스프링(9)으로부터 상하 방향의 하중만이 작용하게 된다.더욱이, 캠퍼 부분(15)은 슬라이더(11)의 두께가 차량의 폭 방향으로 외측을 향해 좁아지도록 차량의 폭 방향으로 외측에 위치된 슬라이더(11)의 단부 부분의 하부 부분상에 형성된다. 그러므로, 판 스프링(9, 10)의 작용 하중이 비교적 클 때 일지라도, 차량의 폭 방향의 외측에 위치된 판 스프링(10)의 단부 부분으로부터 차량의 폭 방향의 외측에 위치된 슬라이더(11)의 단부 부분의 하부면까지 작용하는 면압을 확실하게 감소시킬 수 있다. 그러므로, 슬라이더(11)의 단부 부분의 하부면상에 작용하는 면압의 부분적인 증가를 회피할 수 있다. 그러므로, 슬라이더(11)의 단부 부분의 하부면의 부분 마모가 쉽게 방지된다.
판 스프링(9, 10)이 구부러질 때, 상대적인 변위는 판 스프링(10)과 현가 장치의 하부 아암(2) 사이에서 차량의 폭 방향으로 일어난다. 고무로 제조된 수용편(8)이 판 스프링(10)의 양단부 부분과 현가 장치의 하부 아암(2) 사이에서 차량의 폭 방향으로 상대적인 변위를 따라 변형되기 때문에 판 스프링(10)의 양단부 부분과 현가 장치의 하부 아암(2) 사이에서의 마찰 발생이 방지된다.
판 스프링(9)의 양단부 부분이 차량의 폭방향 외측으로 수용편(8)쪽으로 상대적으로 변위될 때, 양단부 부분은 수용편(8)의 수직벽(17)과 접촉되게 한다. 또한, 판 스프링(9)의 양단부 부분이 차량의 폭방향 내측으로 수용편(8)쪽으로 상대적으로 변위될 때, 슬라이더(11)의 플랜지 부분(16)은 판 스프링(9)의 양단부 부분과 접촉되고, 현가 장치의 하부 아암(2)의 리세스부(7)의 측벽(7A)과 판 스프링(9, 10)을 따라 활주한다. 그러므로, 차량의 전, 후방에 관하여, 판 스프링(9, 10)은 현가 장치의 하부 아암(2)에 관하여 위치한다.
접착제에 의해 고무 탄성 부재와 철판 사이의 접착력이 비교적 작을지라도, 판스프링(9)과 철판(21) 사이의 접착력은 비교적 크다. 또한, 철판(21)은 판 스프링(9)의 하부면에 접착, 즉 판 스프링(9)의 인장면측에 접착된다. 그러므로, 접착력이 우수하게 보장된다. 더욱이, 철판(21)에 작용하도록 가황화한 고무 탄성 부재(22)의 접착력이 또한 크다. 그러므로, 제 1 스페이서(20)는 바람직한 내구성이 얻어진다. 또한, 철판(21)을 판 스프링(9)에 접착하는 동안에 열처리를 할 필요는 없다. 또한, 제 1 스페이서(20)의 고무 탄성 부재(22)는 판 스프링(10)과 탄성접촉되게 한다. 그러므로, 제 1 스페이서(20)가 판 스프링(9, 10) 사이에 배열될 때, 판 스프링(9, 10)의 강도가 전혀 열화되지 않는다.
상기한 현가 장치는 스페이서(20)에 부착된 판 스프링(9)과, 수용편(8)의 구멍부(8A)에 서로 삽입되는 슬라이더(11)와 판 스프링(10)을 조립하고 수용편(8)을 현가 장치의 하부 아암(2)의 리세스부(7)에 수용하여 장착하고 현가 장치의 하부 아암(2)을 너클(5)에 커플링하여 조립된다. 이 경우에, 판 스프링(9, 10) 사이에 슬라이더(11)를 개재시킴으로서, 판 스프링(9, 10)은 상호 위치 편차가 일어나지 않는 상태가 된다. 그러므로, 판 스프링(9, 10)의 양단부 부분을 슬라이더(11)를 따라 수용편(8)의 구멍부(8A)내로 각각 삽입함으로서 차량에 설치하기 전에 판 스프링 조립체를 용이하게 형성할 수 있다. 따라서, 조립공수를 감소 시킬 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따라서, 두장의 적층된 판 스프링을 사용하여 스프링의 강도를 충분히 보장되며 내구성뿐만 아니라 조립성도 우수한 현가 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 본발명의 본질적인 기술사상 또는 특징을 벗어남이 없이 다른 특정 형식으로 실시할 수도 있을 것이다. 그러므로 본 발명의 실시예는 예증적으로 모든 양태를 고려할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 영역은 상기 상세한 설명보다는 첨부된 청구범위에 나타나 있으며 본 청구범위의 의미 및 동등의 범위내에 있는 모든 변경은 본원에 포함되는 것을 의미한다.
본 발명의 제 1 양태에 따라서, 두장의 적층된 판 스프링을 사용하여 스프링 강도를 보장하며 우수한 내구성을 가진 독립 현가 장치를 제공한다.
본 발명의 제 2 양태에 따라서, 단순한 구조를 가지며 조립공수를 감소 시킬 수 있는 현가 장치의 구조를 제공한다.
또한, 본 발명의 제 3 양태에 따라서, 제 2 판 스프링의 이탈이 더 견고하게 방지된다.
또한, 본 발명의 제 4 양태에 따라서, 제 1 양태의 효과에 부가하여, 스페이서의 내구성이 향상되며, 이에 따라 현가 장치의 내구성도 더욱 향상된다.
도 1은 본 발명 실시예의 주요부의 배면도.
도 2는 본 실시예의 부분 분해 확대 사시도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 취한 수직 확대 단면도.
도 4는 도 1의 Ⅳ부분의 확대도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 횡단 부재 2 : 하부 아암
3 : 타워 부재 4 : 상부 아암
5 : 너클 7 : 리세스부
9, 10 : 판 스프링 11 : 슬라이더
12 : 평탄부 16 : 플랜지
20 : 스페이서

Claims (4)

  1. 현가 장치에 있어서,
    좌우 바퀴를 각각 수직 방향으로 이동가능하게 지지하기 위한 바퀴 지지 부재와;
    차체의 하부측상에서 차량의 폭 방향을 따라 연장되고 하나의 바퀴 지지 부재의 상부측상에 각각 배열된 양단부 부분을 가진 제 1 판 스프링과;
    제 1 판 스프링을 따라 연장되고 차체와 제 1 판 스프링 사이에 배열된 제 2 판 스프링과;
    차체의 하부면으로부터 돌출되고 차체의 제 2 판 스프링의 차량 폭방향으로 중간부를 지지하기 위한 피봇과;
    피봇 근처에서 제 1 및 제 2 판 스프링 사이에 구비된 스페이서와;
    제 1 판 스프링의 양단부 부분의 상부면과 활주 접촉되며 제 2 판 스프링의 양 단부의 하부면상에 고정된 슬라이더와;
    각각 바퀴 지지 부재와 제 1 및 제 2 스프링의 양단부 부분 사이에 개재된 수용편을 포함하고;
    각각의 바퀴 지지 부재는 이탈되는 것을 방지하기 위하여 장착된 수용편상에서 상방으로 개방되어 있는 리세스부를 포함하며;
    각각의 수용편은 제 1 및 제 2 판 스프링의 양단부 부분 중의 한 부분과 결합되기 위한 결합부를 포함하고;
    각각의 수용편은 제 1 판 스프링과 하나의 바퀴 지지 부재 사이에서 상대 위치로 변위하는 것을 차량의 폭 방향으로 추종하여 변형 될 수 있는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    결합된 제 2 판 스프링과 슬라이더중 하나는 수직 방향으로 연장된 돌출부를 포함하고;
    결합된 제 2 판 스프링과 슬라이더중 다른 하나는 상기 돌출부를 수용하기 위한 구멍부를 포함하고;
    수용편의 결합부는 슬라이더를 따라 제 1 및 제 2 판 스프링의 양단 부분이 삽입될 수 있는 구멍부인 것을 특징으로 하는 현가 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 판 스프링은 차량의 전, 후방을 양단부 부분의 폭이 차량의 폭방향으로 외측면을 향하여 좁아지도록 형성되고;
    각 수용편의 결합부는 제 1 및 제 2 판 스프링의 한단부 부분을 따라 배열된 수직벽이며;
    슬라이더는 단부 에지로부터 적어도 하방으로 연장된 플랜지부와, 차량의 폭방향으로 따라 연장된 단부 에지와, 리세스부의 측벽을 따라 활주할 수 있는 플랜지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    스페이서는, 제 2 판 스프링에 부착되어 있는 금속판과;
    가황화 접착제에 의해 금속판에 접착되고, 제 1 판 스프링과 접촉되는 고무로 제조된 탄성 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 현가 장치.
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