KR200279813Y1 - Composite plate spring of vehicle - Google Patents

Abstract

개시한 내용은 복합재료의 단판을 차체에 조립시 스프링과 접하는 차축의 지지부 길이를 원하는 영역만큼 변경하여 스프링의 작용하중 영역에 따른 스프링 상수를 가변시킬 수 있도록 한 차량의 복합재료 판 스프링에 관한 것이다.The present disclosure relates to a composite leaf spring of a vehicle in which the length of the supporting portion of the axle contacting the spring when the end plate of the composite material is assembled to the vehicle body can be changed by a desired area so that the spring constant according to the working load area of the spring can be varied. .

본 고안에 따른 판 스프링은 복합재료 단판스프링으로 형성되며, 차축과 복합재료 단판스프링의 체결부 하측에 스프링 길이방향으로 장착되며, 하중 영역별로 원하는 스프링 상수를 얻을 수 있도록 겹판스프링 기능을 제공하는 차체 연결부 보조수단을 포함한다. 따라서, 화물수송차량이 받는 충격이나 진동을 완화하는 효과를 갖는다.The leaf spring according to the present invention is formed of a composite end plate spring, and is mounted in the longitudinal direction of the spring under the joint of the axle and the composite end plate spring, and provides a leaf spring function to obtain a desired spring constant for each load area. And connection aids. Therefore, it has the effect of alleviating the shock and vibration which a cargo transportation vehicle receives.

Description

차량의 복합재료 판 스프링Composite leaf spring of vehicle

본 고안은 화물수송차량등의 차축에 작용하는 하중을 완화시키는 판스프링에 관한 것으로, 특히 복합재료 단판 스프링에 겹판 스프링의 역할을 할 수 있는 차체 연결부 보조판을 채용하여 하중 영역별로 원하는 스프링 상수를 얻을 수 있도록 한 차량의 복합재료 판 스프링에 관한 것이다.The present invention relates to a leaf spring to alleviate the load acting on the axle of a cargo transport vehicle, in particular, by adopting a body connection subplate that can act as a leaf spring to the composite end plate spring to obtain the desired spring constant for each load area It relates to a composite leaf spring of a vehicle.

일반적으로, 차축과 프레임을 연결하는 현가장치에서, 바퀴에 가해지는 충격이나 진동을 완화하고 차체에 전달되지 않도록 하기 위해 차축과 프레임 사이에 판스프링이 설치된다.In general, in the suspension system connecting the axle and the frame, a leaf spring is installed between the axle and the frame in order to alleviate the shock or vibration applied to the wheels and to not be transmitted to the vehicle body.

이때, 판스프링은 수송차량의 경량화에 의한 연비 향상 및 승차감 향상 등의 고성능화를 위해 기존 금속 판(LEAF)스프링 대신에 도1에 도시한 바와 같이 스프링 아이(22)가 볼트(23)에 의해 조립된 섬유강화 복합재료(FRP)의 판스프링(21)이 제안되어 사용되고 있다. 복합재료 판스프링은 제조 특성상 기존 금속과는 달리 스프링 길이에 따라 단면적을 변화시켜 주므로 금속 겹판 스프링과 같이 길이방향의 최적 설계가 가능하다. 그러나, 스프링의 작용하중 영역에 따라 스프링 상수를 다르게 해야 할 경우에는 복합재료 단판 스프링으로는 그 특성을 만족할 수 없다.At this time, the leaf spring is assembled by the bolt 23 as the spring eye 22 as shown in FIG. 1 instead of the existing metal leaf (LEAF) spring to improve the fuel efficiency and ride comfort by reducing the weight of the transport vehicle. The leaf spring 21 of the fiber reinforced composite material (FRP) which has been proposed is used. Unlike the existing metals, the composite leaf spring changes the cross-sectional area according to the spring length, unlike the existing metals. However, when the spring constant must be changed according to the working load region of the spring, the composite single leaf spring cannot satisfy its characteristics.

종래의 화물수송차량용 섬유강화 복합재료 판 스프링의 경우, 스프링의 길이방향에 따라 폭과 두께가 균일하거나 스프링의 강성을 조절하여 승차감을 향상시키기 위하여 단면적을 일정하게 유지하고, 폭을 스프링 중심에서 양 끝단으로 갈수록 증가시키고 두께를 감소시키는 형상을 가지는 단판스프링을 사용하고 있다.In the case of conventional fiber-reinforced composite leaf springs for freight transport vehicles, the width and thickness are uniform along the longitudinal direction of the spring, or the cross-sectional area is kept constant to improve the riding comfort by adjusting the stiffness of the spring, End plate spring is used to increase the shape toward the end and decrease the thickness.

이러한 단판 스프링은 단판이면서도 기존의 금속스프링의 겹판 스프링과 동일한 성능을 가지며, 경량화 효과를 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있는 반면에, 소형트럭등에서 화물을 적재하지 않은 빈차일 때와 화물을 적재했을 때에 스프링에 작용하는 하중 영역별로 스프링 상수가 다를 경우에는 복합재료 단판 스프링과 같이 하나의 스프링 상수를 가지는 스프링으로는 충격이나 진동 완화를 신뢰성있게 만족시키기가 어렵다. 따라서, 이와 같은 복합재료 단판 스프링의 단점을 해소하기 위하여 종래에는 복합재료 겹판을 사용하거나, 복합재료 단판 스프링과 압축 스프링을 병행 사용하여 하중 영역별로 원하는 스프링 상수를 가지도록 설계하여 사용하고 있는 실정이다.These single leaf springs have the same performance as the leaf springs of existing metal springs, and have the advantage of greatly improving the weight reduction effect.On the other hand, when the cargo is not loaded in small trucks or when cargo is loaded When the spring constant is different for each load region acting on the spring, it is difficult to reliably satisfy shock or vibration mitigation with a spring having one spring constant, such as a composite single leaf spring. Therefore, in order to solve the shortcomings of the composite single leaf spring, conventionally, a composite laminate is used, or a composite single leaf spring and a compression spring are used in combination to design a desired spring constant for each load area. .

그러나, 이러한 종래의 복합재료 겹판 스프링은 제조공정이 복잡해지고, 제조단가가 상승할 뿐만 아니라, 차량의 경량화를 이룰 수 없는 문제점을 여전히 가지고 있었다.However, such a conventional composite leaf spring has a problem that the manufacturing process becomes complicated, the manufacturing cost increases, and the weight of the vehicle cannot be achieved.

따라서, 본 고안은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 복합재료의 단판을 차체에 조립시 스프링과 접하는 차축의 지지부 길이를 원하는 영역만큼 변경하여 스프링의 작용하중 영역에 따른 스프링 상수를 가변시킬 수 있도록 한 차량의 복합재료 판 스프링을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the purpose of which is to change the length of the support portion of the axle contacting the spring when assembling the end plate of the composite material to the vehicle body by the desired area of the spring according to the working load area of the spring It is to provide a composite leaf spring of a vehicle to be able to vary the constant.

도1은 일반적인 복합재료 단판 스프링의 구성을 나타낸 사시도;1 is a perspective view showing the configuration of a general composite end plate spring;

도2는 본 고안에 의한 차량의 복합재료 단판 스프링의 일실시예 구성을 나타낸 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing an embodiment configuration of a composite end plate spring of a vehicle according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 차축 2 : 판스프링1: Axle 2: Leaf spring

3 : 체결부 4 : 차체연결부 보조판3: fastening part 4: body connection part auxiliary plate

5 : 완충장치 6 : 스프링 아이5: shock absorber 6: spring eye

위와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 차량의 적재하중이나 주행 중 노면에서의 충격과 진동을 흡수하는 현가장치에서, 차축의 양측 상부에 장착되어 그에 하중이 전달되는 것을 방지하는 판 스프링에 있어서, 판 스프링은 복합재료 단판스프링으로 형성되고, 차축과 복합재료 단판스프링의 체결부 하측에 스프링 길이방향으로 장착되며 하중 영역별로 원하는 스프링 상수를 얻을 수 있도록 겹판 스프링 기능을 제공하는 차체 연결부 보조수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합재료 판 스프링에 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is in the suspension device that absorbs the impact and vibration of the road load or the road while driving, mounted on the upper side of both sides of the axle to prevent the load is transmitted to it Thus, the leaf spring is formed of a composite end plate spring, mounted on the lower side of the fastening portion of the axle and the composite end plate spring in the longitudinal direction and the body connection portion auxiliary means for providing a leaf spring function to obtain the desired spring constant for each load area The composite leaf spring of the vehicle further comprises a.

이하에서 본 고안의 구성 및 작용을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to explain the configuration and operation of the present invention.

도2는 본 고안에 의한 차량의 복합재료 단판 스프링의 일실시예 구성을 나타낸 사시도로서, 도면에서 1은 차축, 2는 판스프링, 3은 체결부, 4는 차체 연결부 보조판, 5는 완충장치, 6은 스프링 아이를 나타낸다.Figure 2 is a perspective view showing an embodiment configuration of a composite end plate spring of a vehicle according to the present invention, 1 is the axle, 2 is a leaf spring, 3 is a fastening portion, 4 is a body connection part auxiliary plate, 5 is a shock absorber, 6 represents a spring eye.

본 고안에 의한 차량의 복합재료 판 스프링은 화물적재차량과 같이 하중을 많이 받는 차량의 현가장치에서 별도의 겹판 스프링을 사용하지 않고도 신뢰성있게 충격이나 진동을 완화하고 판스프링의 경량화를 이룰 수 있도록 구현한 것으로, 본 실시예에서는 차축(1)의 양부 상측에 설치되는 판 스프링(2)을 복합재료로 이루어진 단판 스프링으로 형성하며, 차축(1)과 판스프링(2)을 연결하는 체결부(3)측에 스프링 길이 방향으로 소정크기의 차체 연결부 보조판(4)을 판스프링과 밀착되게 설치한 구조로 되어 있다.The composite leaf spring of the vehicle according to the present invention is implemented to reliably alleviate shock or vibration and reduce the weight of the leaf spring without using a separate leaf spring in the suspension device of a heavily loaded vehicle such as a cargo load vehicle. In one embodiment, in the present embodiment, the leaf spring 2 installed on both sides of the axle 1 is formed of a single leaf spring made of a composite material, and the fastening portion 3 connecting the axle 1 and the leaf spring 2 to each other. The body connection part auxiliary plate 4 of predetermined size is installed in the spring longitudinal direction so that the plate spring may be in close contact with the leaf spring.

이때, 차체 연결부 보조판(4)은 기존의 체결부(3) 아래판을 확장하여 사용한 실시예를 제시하고 있다.At this time, the body connection part auxiliary plate (4) is present an embodiment used to extend the lower plate of the existing fastening portion (3).

차체 연결부 보조판(4)은 겹판 스프링 역할을 제공하게 되며, 기존에 복합재료 스프링을 차축에 조립시 사용되는 체결부(3)의 아래영역을 설계조건에 따라 길이를 변화시켜 주어 하중 영역별로 원하는 스프링 상수를 얻을 수 있도록 한 것이다. 즉, 화물적재차량과 같이 최대하중을 적재하는 차량에 적용하고자 하는 설계조건을 고려하여 차체 연결부 보조판(4)의 길이 및 두께를 결정한다.The body connecting part auxiliary plate 4 serves as a leaf spring, and the length of the lower region of the fastening portion 3, which is used when assembling the composite spring to the axle, is changed depending on the design conditions, and thus the desired spring for each load region. To get a constant. That is, the length and thickness of the body connection part auxiliary plate 4 are determined in consideration of design conditions to be applied to a vehicle that loads the maximum load such as a cargo load vehicle.

따라서, 수송차량이 화물을 적재하지 않은 초기의 빈차에서의 스프링 상수는 복합재료 단판 스프링(2)만으로 그 역할을 담당하게 되며, 화물을 적재함에 따라 하중이 증가하여 더 높은 스프링 상수가 필요한 경우에는 차체 연결부 보조판(4)이 그 역할을 수행하게 되는 것이다. 이는 작용하중에 의해 처짐량이 많이 발생한 복합재료 단판 스프링(2)이 차체 연결부 보조판(4)과 접촉하게 되어 있으므로 상기 차체 연결부 보조판(4)이 차체에 전달되는 하중을 복합재료 단판스프링과 같이 감당하여 스프링 강성을 증가시킬 수 있도록 한 것이다.Therefore, the spring constant in the initial empty vehicle in which the transportation vehicle does not load the cargo plays its role only by the composite single leaf spring (2), and when the load increases, the higher spring constant is required. The body connecting part auxiliary plate 4 is to play its role. This is because the composite end plate spring 2, which has a large amount of deflection due to the working load, comes into contact with the body connecting part auxiliary plate 4, so that the body connecting part auxiliary plate 4 bears the load transmitted to the vehicle body like the composite end plate spring. This is to increase the spring stiffness.

한편, 복합재료 판 스프링(2)은 섬유강화 복합재료로 이루어지며, 차체 연결부 보조판(4)은 기존의 금속을 그대로 사용하여 구성되는데, 특히 섬유강화용으로는 탄소나 유리섬유를 사용하고, 또한 수지로서는 에폭시, 불포화 에스테르, 비닐 에스테로와 같은 열경화성 수지를 사용하여 제조되는 섬유강화 복합재료로 이루어져 있다.On the other hand, the composite leaf spring (2) is made of a fiber-reinforced composite material, the body connecting part auxiliary plate (4) is composed of the existing metal as it is, in particular for carbon reinforcement for the carbon reinforcement, and also The resin is composed of a fiber-reinforced composite material produced using a thermosetting resin such as epoxy, unsaturated ester, or vinyl ester.

미설명한 부호 5는 완충장치, 6은 프레임과 스프링간을 연결하기 위한 스프링 아이를 나타낸다.Reference numeral 5 denotes a shock absorber, and 6 denotes a spring eye for connecting the frame and the spring.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

전술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 복합재료 단판 스프링의 하부에 차체연결 보조판이 접촉되므로써 화물 적재차량이 받는 하중을 적절히 완화시켜 줄수 있으므로 별도의 복합재료 겹판스프링을 제작하지 않아도 될 뿐만 아니라, 겹판 스프링을 제작하는데 소요되는 생산공수을 감소시킨다. 또한, 기존의 체결부의 아래판을 확장하여 차체 연결부 보조판으로 사용하므로 차축에 연결되는 영역의 체결부에해당하는 부분의 중량을 절감하고, 이에따라 겹판 스프링을 사용할 때보다 경량화를 이룰 수 있는 효과를 가진다.As described above, according to the present invention, since the body connection auxiliary plate is in contact with the lower end of the composite end plate spring, it is possible to appropriately alleviate the load received by the load-carrying vehicle, so that it is not necessary to manufacture a separate composite leaf spring, but also the leaf spring Reduce production labor required to manufacture In addition, since the lower plate of the existing fastening portion is extended to be used as a subsidiary plate of the vehicle body, the weight of the portion corresponding to the fastening portion of the area connected to the axle is reduced, and thus, the weight of the leaf spring can be achieved. .

Claims (2)

차량의 적재하중이나 주행중 노면에서의 충격과 진동을 흡수하는 현가장치의 차축 양측상부에 장착되어 하중이 차체에 전달되는 것을 방지하는 판스프링에 있어서:In a leaf spring mounted on both sides of the axle of a suspension device that absorbs shocks and vibrations on a road load of a vehicle or while driving, it prevents the load from being transferred to the vehicle body: 상기 판스프링(2)을 복합재료 단판스프링으로 형성하되,The leaf spring 2 is formed of a composite end plate spring, 상기 판스프링(2)의 체결부(3)아래판에서 확장형성되며, 차축(1)과 상기 판스프링(2)사이에 상기 판스프링(2)의 길이방향으로 상기 판스프링(2)과 밀착되어 장착되는 금속재의 차체연결부 보조판(4)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합재료 판스프링.It extends from the bottom plate of the fastening portion 3 of the leaf spring (2), and close contact with the leaf spring (2) in the longitudinal direction of the leaf spring (2) between the axle (1) and the leaf spring (2) And a body connection part auxiliary plate (4) made of a metal material to be mounted thereon. 제1항에 있어서, 상기 복합재료 단판스프링은 섬유강화용의 탄소 또는 유리섬유중 어느 하나와 열경화성 수지로서 에폭시, 불포화 에스테르, 비닐 에스테르중 어느 하나의 결합으로 제조되는 것을 특징으로 하는 차량의 복합재료 판스프링.The composite material of a vehicle according to claim 1, wherein the composite end plate spring is made of a combination of any one of carbon or glass fibers for fiber reinforcement and epoxy, unsaturated ester, and vinyl ester as a thermosetting resin. Leaf spring.