KR101189358B1 - Suspension device of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 서스펜션장치에 관한 것으로, 차량의 롤링을 방지하는 것과 함게 구동토크나 제동토크 인가시 발생되는 판스프링의 와인드 업 현상을 방지하여 안정적인 차량 운전성능을 유지할 수 있는 서스펜션장치이다.The present invention relates to a suspension device for a vehicle, and is a suspension device that can maintain a stable vehicle driving performance by preventing the wind-up phenomenon of the leaf spring generated when the driving torque or braking torque is applied together with preventing the rolling of the vehicle.
본 발명의 서스펜션장치는 판스프링과, 상기 판스프링과 차체 프레임의 사이에 설치된 쇽업소바를 포함하여 차량의 진동 및 충격을 흡수하는 차량의 서스펜션장치에 있어서, 차량의 프레임 사이에 설치되며, 일측단에 기어부가 형성된 토션바와, 상기 토션바의 회전시 토션바의 일측단 기어부와 맞물려 회전하는 제1 스테빌라이저 바 암과, 상기 토션바의 타측단에 결합되며, 상기 토션바를 기준으로 상기 제1 스테빌라이저 바 암과 어긋나게 결착된 제2 스테빌라이저 바 암과, 상측단은 상기 제1 스테빌라이저 바 암에 연결되고, 하측단은 일측 판스프링에 연결되는 제1 스프링부재와, 상측단은 상기 제2 스테빌라이저 바 암에 연결되고, 하측단은 타측 판스프링에 연결되는 제2 스프링부재를 포함하는 구성으로 이루어진다.The suspension device of the present invention includes a leaf spring and a shock absorber installed between the leaf spring and the vehicle body frame, wherein the suspension device of the vehicle absorbs vibration and shock of the vehicle. A torsion bar having a gear portion formed therein, a first stabilizer bar arm which is engaged with the gear portion of one side of the torsion bar when the torsion bar is rotated, and is coupled to the other end of the torsion bar, wherein the torsion bar is based on the first torsion bar; A second stabilizer bar arm that is offset from the stabilizer bar arm, an upper end connected to the first stabilizer bar arm, a lower end connected to a first leaf spring, and an upper end connected to the first stabilizer bar arm; 2 is connected to the stabilizer bar arm, the lower end is configured to include a second spring member is connected to the other leaf spring.
Description
도 1 은 종래의 차량 서스펜션장치의 구조를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing the structure of a conventional vehicle suspension apparatus;
도 2 는 종래의 서스펜션장치에 있어서 발생되는 판스프링의 와인드 업 현상을 도시한 도면,2 is a view showing a wind-up phenomenon of the leaf spring generated in the conventional suspension device,
도 3a 와 도 3b 는 본 발명에 따른 차량 서스펜션장치의 구조를 도시한 사시도,3A and 3B are perspective views showing the structure of a vehicle suspension apparatus according to the present invention;
도 4a 와 도 4b 는 본 발명에 따른 서스펜션장치의 작동 상태를 도시한 도면임.4a and 4b are views showing the operating state of the suspension device according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
20 : 판스프링 30 : 토션바20: leaf spring 30: torsion bar
40 : 제1 스테빌라이저 바 암 50 : 제2 스테빌라이저 바 암40: first stabilizer bar arm 50: second stabilizer bar arm
60 : 제1 스프링부재 70 : 제2 스프링부재60: first spring member 70: second spring member
본 발명은 차량의 서스펜션장치에 관한 것으로, 특히 차량의 롤링을 방지하는 것과 함께 구동토크나 제동토크 인가시 발생되는 판스프링의 와인드 업 현상을 방지하여 안정적인 차량 운전성능을 유지할 수 있는 차량의 서스펜션장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 차량의 서스펜션 장치는 차량의 전,후륜과 차체 사이에 구성되어 노면의 요철 등에 기인하는 차체에의 입력에 의해 유발되는 불쾌한 진동이나 음을 억제하고, 차륜과 노면사이에 발생하는 구동력, 제동력 횡력 등의 전우,좌우 하중을 확실히 차체에 전달하기 위하여 타이어를 노면에 접지시켜, 목적하는 차량 운동상태를 가능하게 하는 시스템이다.In general, the suspension device of a vehicle is configured between the front and rear wheels of the vehicle and the vehicle body to suppress unpleasant vibrations or sounds caused by the input to the vehicle body due to unevenness of the road surface, and the driving force and braking force generated between the wheel and the road surface. In order to reliably transmit the front, left and right loads such as lateral force to the vehicle body, the tire is grounded on the road surface to enable the desired vehicle movement state.
종래 차량의 서스펜션 시스템에서 조정 안정성과 승차감을 한 종류의 스프링으로 만족시키기는 지극히 어렵다. 따라서 승차감과 조정 안정성을 모두 해결하고자 스테빌라이저 시스템(Stabilizer system)을 추가하게 된다. 즉, 본래 스프링은 승차감을 향상시키기 위하여 스프링 정수가 작은 것, 부드러운 스프링을 사용하고 조종 안정성이 문제시되는 코너링시에는 스프링의 보조로서 스테빌라이저를 추가하여 차량의 롤링(rolling)을 방지함으로써 조종 안정성을 확보하게 된다.In a suspension system of a conventional vehicle, it is extremely difficult to satisfy adjustment stability and ride comfort with one kind of spring. Therefore, Stabilizer system is added to solve both ride comfort and adjustment stability. In other words, the original spring uses a small spring constant to improve ride comfort, a soft spring, and when stabilizing cornering where steering stability is an issue, a stabilizer is added as a secondary of the spring to prevent rolling of the vehicle. Secured.
특히 버스와 같이 승차감이 중요시되는 차량에서는 스프링을 좀 더 부드럽게 하기 위하여 도 1 에서와 같이 차체 프레임(1)상에 판스프링(3)과 에어 스프링(9)을 병행하여 장착하기도 한다.In particular, in a vehicle in which ride comfort is important, such as a bus, a
상기 도 1 에서, 부호 (5)는 상기 겹판스프링(3)과 차체 프레임(1)의 사이에 설치되어 겹판스프링(3)에서 발생되는 충격 및 진동을 흡수하는 쇽 업소버이며, 부호 (7)은 액슬이다.In FIG. 1,
상기와 같은, 종래의 차량 서스펜션장치에 있어서, 차량 구동토크나 제동토 크가 가해질 경우 와인드 업(wind up) 현상이 발생되는 경우가 있다. 이 와인드 업 현상은 상기 겹판스프링(3)에서 일어나는 특유한 움직임으로, 구동토크나 제동토크가 가해지면 도 2 에서와 같이 판스프링의 변형이 발생되는 현상이다.In the conventional vehicle suspension apparatus as described above, when a vehicle driving torque or a braking torque is applied, a wind up phenomenon may occur. This wind-up phenomenon is a peculiar movement occurring in the
즉, 차량 구동시에는 판스프링(3)이 가운데 고정점(3c)을 중심으로 일측은 상승하나 반대편측은 아래로 내려가는 동선(3a)와 같이 이루어지고, 제동시에는 상기 동선(3a)와는 반대인 동선(3b)와 같이 움직이게 된다. 이러한 와인드 업 현상이 발생하게 되면, 판스프링(3)의 변형에 의한 과도한 액슬각도 변화가 발생하여 스티어링 시스템에 충격을 주게 되고, 이로 인해 핸들이 꺾이는 현상이 발생하게 되는 문제점이 발생된다.That is, when the vehicle is driven, the
또한, 종래 차량의 서스펜션 시스템에는 보다 나은 승차감을 위하여 스팬이 보다 길어지는 추세에 있으며, 이 경우 판스프링의 와인드 업 현상 발생으로 인한 영향이 더 커지게 되는 문제점이 있다.In addition, in the conventional suspension system of the vehicle has a trend that the span is longer for a better ride feeling, in this case there is a problem that the effect due to the wind-up phenomenon of the leaf spring becomes larger.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 와인드 업 현상을 해결하기 위하여, 개선된 구조의 서스펜션장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a suspension apparatus having an improved structure in order to solve the conventional wind-up phenomenon as described above.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 서스펜션장치는 판스프링과, 상기 판스프링과 차체 프레임의 사이에 설치된 쇽업소바를 포함하여 차량의 진동 및 충격을 흡수하는 차량의 서스펜션장치에 있어서, 차량의 프레임 사이에 설치되며, 일측단에 기어부가 형성된 토션바와, 상기 토션바의 회전시 토션바의 일측단 기어부와 맞물려 회전하는 제1 스테빌라이저 바 암과, 상기 토션바의 타측단에 결합되며, 상기 토션바를 기준으로 상기 제1 스테빌라이저 바 암과 어긋나게 결착된 제2 스테빌라이저 바 암과, 상측단은 상기 제1 스테빌라이저 바 암에 연결되고, 하측단은 일측 판스프링에 연결되는 제1 스프링부재와, 상측단은 상기 제2 스테빌라이저 바 암에 연결되고, 하측단은 타측 판스프링에 연결되는 제2 스프링부재를 포함하여, 차량의 롤링방지와 함께 판스프링의 와인드 업 현상 발생을 방지하여 안정적인 운전성능을 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The suspension device of the present invention for achieving the above object comprises a leaf spring and a shock absorber installed between the leaf spring and the body frame, the suspension device of the vehicle absorbing vibration and shock of the vehicle, between the frame of the vehicle A torsion bar installed at one end of the torsion bar, a first stabilizer bar arm which rotates in engagement with a gear at one end of the torsion bar when the torsion bar is rotated, and is coupled to the other end of the torsion bar, and is connected to the torsion bar. A second stabilizer bar arm which is offset from the first stabilizer bar arm with respect to a bar, and an upper end thereof is connected to the first stabilizer bar arm, and a lower end thereof is connected to a first spring member; The upper end is connected to the second stabilizer bar arm, and the lower end includes a second spring member connected to the other leaf spring to prevent rolling of the vehicle. Preventing the wind-up phenomenon of the leaf spring will be characterized in that to maintain a stable driving performance.
상기 토션바는 차량 프레임에 결착된 토션바 브래킷에 회전가능하게 결착되게 하고, 상기 제1 스테빌라이저 바 암은 그 일측단이 상기 차량 프레임에 결착된 토션바 브래킷으로부터 연장되어 나온 힌지축에 회전가능한 구조로 결착되며, 그 외측면은 상기 토션바에 형성된 기어와 맞물리도록 구성되게 하는 것이 바람직하다.The torsion bar is rotatably fastened to the torsion bar bracket fastened to the vehicle frame, and the first stabilizer bar arm is rotatable to a hinge shaft whose one end extends from the torsion bar bracket fastened to the vehicle frame. It is preferred that the outer surface is configured to engage with the gear formed in the torsion bar.
상기 제2 스테빌라이저 바 암은 일측단은 상기 토션바의 일측단부와 고정결합되어 제2 스테빌라이저 바 암의 이동시 상기 토션바를 회전시키도록 결착되도록 하는 것이 바람직하다.Preferably, the second stabilizer bar arm is fixedly coupled to one end of the torsion bar so as to rotate the torsion bar when the second stabilizer bar arm moves.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 서스펜션장치의 적합한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a vehicle suspension apparatus according to the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도 3a 는 본 발명에 따란 차량 서스펜션장치의 사시도이고,3a is a perspective view of a vehicle suspension apparatus according to the invention,
도 3b 는 상기 도 3a 의 평면도이다.FIG. 3B is a plan view of FIG. 3A.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 서스펜션장치는 차체 프레임(10) 의 사이에 설치된 토션바(30)와, 상기 토션바(30)의 회전시 토션바(30)의 일측단 기어부(31)와 맞물려 회전하는 제1 스테빌라이저 바 암(40)과, 상측단은 상기 제1 스테빌라이저 바 암(40)에 연결되고, 하측단은 상기 판스프링(20)에 연결되도록 구성된 제1 스프링부재(60)와, 상기 토션바(30)의 타측에 연결된 제2 스테빌라이저 바 암(70)과, 상측은 상기 제2 스테빌라이저 바 암(50)에 연결되고 하측단은 판스프링(20)에 결착되는 제2 스프링부재(70)를 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown, the suspension device of the vehicle according to the present invention is a
상기 구성에서, 토션바(30)는 차량 프레임(10)에 장착된 토션바 브래킷(35)에 양측단이 결착되어 회전가능한 구조로 연결된다. 이때 토션바(30)의 일측은 기어치가 형성된 기어부(31)로 형성되고, 이 기어부(31)는 상기 제1 스테빌라이저 바 암(40)의 외측면에 형성된 기어치와 서로 맞물려진다.In the above configuration, the
본 발명의 상기 제1 스테빌라이저 바 암(40)과 제2 스테빌라이저 바 암(50)은 토션바(30)를 기준으로 서로 엇갈리게 배치되며, 제1 스테빌라이저 바 암(40)은 상기 토션바(30)와 인접한 지역에 상기 토션바 브래킷(35)으로부터 연장되어 나온 힌지(41)에 일측이 회전가능하게 고정된다. 상기 제1 스테빌라이저 바 암(40)의 타측단은 자유단으로 그 저부의 제1 스프링부재(60)의 이동방향에 따라 함께 이동한다.The first
한편, 상기 토션바(30)의 맞은편 반대편에 위치한 제2 스테빌라이저 바 암(50)은 일측단이 상기 토션바(30)에 결착되고 타측단은 제2 스프링부재(70)의 상측단에 결착된다. 상기 제2 스테빌라이저 바 암(50)의 상기 제2 스프링부재(70)와 결착된 부위는 자유단으로 상기 제2 스프링부재(70)의 상,하 방향의 이동시 함께 이 동하게 되고, 이동시에는 제2 스테빌라이저 바 암(50)의 토션바(30)와 결착된 부위에서는 토션바(30)의 회전을 유도하게 된다.On the other hand, the second
상기한 본 발명의 서스펜션장치는 종래의 스테빌라이저 바 대신 토션바(30)를 사용하고, 스테빌라이저 바 암(40)을 토션바(30)를 기준으로 엇갈리게 배치하고, 회전방향을 바꾸기 위하여 토션바(30)의 일측단에 기어부(31)를 형성하고, 이 기어부(31)와 제1 스테빌라이저 바 암(40)이 서로 맞물려 토션바(30)의 회전에 제1 스테빌라이저 바 암(40)의 타측단이 상,하 방향으로 이동이 이루어지는 구조이다.The suspension device of the present invention uses the
즉, 본 발명의 서스펜션장치는 차량의 롤링을 방지하는 역할과 더불어 추가적으로 판스프링(20)에서의 와인드 업 현상을 방지하는 기능이 더하여진 서스펜션장치이다. That is, the suspension device of the present invention is a suspension device in addition to the role of preventing the rolling of the vehicle additionally to prevent the wind-up phenomenon in the leaf spring (20).
이상 상기와 같이 구성된 본 발명의 서스펜션장치의 동작에 대해 도 4a 와 도 4b 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the suspension device of the present invention configured as described above will be described below with reference to FIGS. 4A and 4B.
도 4a 와 도 4b 는 본 발명에 따른 서스펜션장치의 작동 상태를 도시한 도면이다.4a and 4b are views showing the operating state of the suspension device according to the present invention.
도 4a 를 참조하면, 차량의 롤링 발생시 일측의 제2 스프링 부재(70)가 도시된 화살표 방향(상측 방향)으로 올라가게 되며, 이 경우 상기 제2 스프링부재(70)의 상측단은 제2 스테빌라이저 바 암(70)을 상승시키고, 상승하는 제2 스테빌라이저 바 암(50)은 토션바(30)와의 결착부에서 토션바(30)가 우측방향(화살표 방향)으로 회전되도록 한다. 상기 토션바(30)의 회전은 토션바(30)의 다른 단부측에 형성된 기어부(31)와 맞물려 있는 제1 스테빌라이저 바 암(40)을 반시계방향으로 움직 이도록 한다. 이 힘에 의해 제1 스프링부재(60)와 결합된 제1 스테빌라이저 바 암(40)의 결착단부는 상측으로 이동하게 되므로 판스프링(20)을 상측 방향으로 당겨주게 되어 차량의 롤링이 억제된다.Referring to FIG. 4A, when a rolling occurs of the vehicle, the
다음, 도 4b 를 참조하면, 판스프링(20)의 와인드 업 발생시, 즉, 차량 제동시에 판스프링(20)은 와인드 업 현상에 의해 도시된 곡선(21) 처럼 휘어지게 된다. 이때 좌측의 제1 스프링부재(70)는 하부로 내려가려는 힘이 작용되어 토션바(30)는 좌측방향으로 회전하게 된다. 상기 토션바(30)가 좌측방향으로 회전하면 토션바(30)의 다측 단부의 기어부(31)와 맞물려 있는 제1 스테빌라이저 바 암(40)은 힌지축(41)을 기준으로 시계방향으로 회전하게 되어 결국, 제1 스테빌라이저 바 암(40)의 저부에 결합된 제1 스프링부재(60)는 하부로 이동하게 된다. 이때 상기 제1 스프링부재(60)의 하부에 위치한 판스프링(20)은 제동력에 의해 상부로 휘어지려는 움직임이 형성되나, 이러한 움직임을 상기 제1 스프링부재(60)의 아래로 내려가려 하는 힘에 의해 억제되어 휘어지는 판스프링(20)이 바로 펴지도록 작용하게 되고, 이에 의해 와인드 업 현상이 방지된다.Next, referring to FIG. 4B, when the wind up of the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 서스펜션장치는 종래의 스테빌라이저 바 대신 토션바를 사용하고, 상기 토션바의 양측단에 스테빌라이저 바 암을 엇갈리게 배열함으로써, 차량의 롤링을 방지하는 것과 함께, 구동토크나 제동토크 인가시 발생되는 판스프링의 와인드 업 현상을 방지하여 안정적인 차량 운전성능을 유지할 수 있는 효과를 발휘한다.As described above, the suspension device for a vehicle according to the present invention uses a torsion bar instead of a conventional stabilizer bar, and stabilizing the stabilizer bar arms on both sides of the torsion bar, thereby preventing rolling of the vehicle. In addition, it prevents the wind-up of the leaf spring generated when the driving torque or the braking torque is applied, thereby maintaining a stable vehicle driving performance.
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CN104325858B (en) * | 2014-11-13 | 2017-07-28 | 郑州宇通客车股份有限公司 | A kind of vehicle and its active lateral stabilising arrangement |
-
2006
- 2006-03-14 KR KR1020060023620A patent/KR101189358B1/en active IP Right Grant
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