82장. 새시 스프링
가. 판 스프링
판 스프링은 강판(steel plate)의 탄성을 이
용하여 제작한 것이며 완충과 함께 액슬축과
프레임의 위치를 확실하게 유지시킬 수 있는
장점이 있으며 다음과 같은 특성이 있다.
(1) 스프링 자체 강성에 의해 액슬축을 정 위
치에 지지할 수 있으므로 구조가 간단하
고, 내구성이 강하다.
(2) 강판 사이에 마찰에 의한 제진 작용을 한다.
(3) 제진작용 때문에 작은 진동은 흡수하기가 곤란하다.
판스프링은 제일 위에 것이 가장 길이가 길며 1번 또는 메인 리프(main leaf)라 한다.
그 이하는2번, 3번…등으로 번호를 붙인다. 또한 프레임에 스프링을 정착하는 부분을
브래킷 또는 행거라 하며 다른 끝을 섀클이라 한다. 겹쳐진 스프링은 U볼트에 의해 액
슬 하우징에 설치되고 가운데는 센터 볼트(center bolt) 가 있어서 스프링이 이탈되는
것을 방지한다. 클립 밴드(clip bend)는 리바운드 클립(rebound clip)이라고도 하며 판
스프링이 옆으로 빠져 나오는 것을 방지하고 고무 패드는 스프링 사이서 진동 작용 시
소음을 흡수하는 역할을 한다.
대형 버스나 트럭에서는 [그림 13-29]와 같이 1축에 2개의 스프링을 사용하며, 위쪽
스프링을 보조 스프링이라 한다. 보조 스프링은 공차 시에 작용하지 않는다.
또한 소형 승용차의 경우 [그림 13-30]과 같이 액슬축을 스프링의 중앙에 설치하지
않고 앞쪽으로 편심(off set)시켜서 설치한 비대칭식이 사용되며, 이것은 발진 및 제동 시에 스프링의 이상 진동을 방지하고 고속주행시 안정성을 높이는 작용을 한다.
판 스프링은 완충 작용할 때 그 길이가 변하므로 길이 변화에 대응하기 위해 한쪽은
프레임에 고정(hanger)하고, 한쪽은 새클(shackle)에 의해 차체의 앞,뒤 방향으로 자
유롭게 움직일 수 있도록 하였기 때문에 스프링이 압축되었을 때에는 늘어난 길이 만
큼 섀클이 앞,뒤 방향으로 움직여 주게 된다. 섀클은 인장형(extension type)과 압축형
(compression type)으로 구분된다. 섀클은 차량을 전체적으로 보았을 때 뒤차축보다
뒤에 설치되어 있으며 앞 차축에 판 스프링을 사용하는 차량에서는 섀클의 위치가 앞
차축의 앞쪽에 설치되어 있다. 따라서 행거는 프레임의 중앙에 모여 있게 되는데, 이것
은 추진축의 슬립 조인트가 제동이나 발진시에는 과도한 수축 현상을 방지하여 추진축
을 보호하는데 목적이 있다.
나. 코일 스프링
코일스프링은 스프링강 환봉을 코일 모양으로 만든 것으로서 비틀림에 대한 특성을
이용한 것이다. 즉 외력에 의해 변형하는 경우, 판 스프링은 스프링이 구부러지면서 응
력을 받지만 코일 스프링은 코일의 1개 단면 마다의 비틀림에 의해 응력을 받는다. 코일
스프링은 미세한 진동에서도 민감하므로 대부분의 승용차에 사용되고 있다.
코일 스프링의 특징은 다음과 같다.
① 단위 중량 당 에너지 흡수율이 크다.
② 제작비가 적고, 스프링 작용이 효과적이다.
③ 판간 마찰이 없어 진동 감쇠 작용을 하지 못한다.
④ 옆 방향 작용력에 대한 저항력이 없어 차축에 설치할 때 쇽업소버나 링크 기구가
필요해 구조가 복잡해진다.
다. 토션 바 스프링
토션 바 스프링은 막대를 비틀었을 때 탄성에 의해 본래의 위치로 복원하려는 성질
을 이용한 스프링 강으로 된 막대이다. 스프링의 힘은 막대의 길이와 단면적으로 정해
지며 진동의 감쇠 작용이 없어 쇽업소버를 병용하여야 하며 좌·우의 것이 구분되어 있
다. 이 스프링은 단위 무게에 대한 에너지 흡수율이 다른 스프링에 비해 크기 때문에 가
볍고 또한 구조도 간단히 할 수 있으며 차체에 대해서 가로 또는 세로로 자유로이 설치
할 수 있어 설계상 편리하다.
라. 스태빌라이저
승차감을 좋게 하기 위해 스프링 상수(spring constant)가 적은 코일스프링을 사용
하면, 자동차가 선회할 때 작용하는 원심력 때문에 차체가 많이 기울게 된다. 독립 현가
식에서는 특히 그 경향이 크기 때문에 선회 시 롤링(rolling)을 감소하고 차체의 평형을
유지하기 위해 토션 바를 이용한 스태빌라이저(stabilizer)가 결합되어 있다. 스태빌라
이저의 양쪽 끝은 좌우의 아래 서스펜션 암에 결합되고, 가운데 부분은 프레임에 지지
된다. 스태빌라이저는 좌우 바퀴가 동시에 상하로 움직일 때는 작용하지 않으나, 좌우
바퀴가 상하운동을 서로 반대로 할 때는 비틀리면서 이때 발생하는 스프링 힘으로 차체
가 기우는 것을 최소화 한다.
마. 고무 스프링
고무 스프링은 고무를 압축하여 충격을 흡수하는 것으로 강에 비해 모양을 자유로이
만들 수 있고 작용이 부드러우며 내부 마찰에 의한 감쇠작용을 하고 급유가 불필요하다.
그러나 대형차에는 부적당하여 소형차 등에 보조용으로 사용하기도 한다.
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