스프링 레이트 (스프링 정수)

승차감을 좌우하고있는 스프링 레이트와 자동차의 무게

- 스프링(Coil Spring)의 특성

현재 양산되고 있는 자동차에는 여러 가지 형식의 서스펜션이 사용되고 있습니다. 각각의 형식에 따라 앞에서 언급한 구성부품 모두가 사용되기도 하고 일부만 사용되기도 합니다만 어떤 형식의 서스펜션에도 반드시 사용되고 있는 것이 스프링과 쇼크압쇼바(Shock Absorber)입니다. 그럼 여기서 스프링에 대하여 그 특성을 이야기하기로 합시다.

 

서스펜션은 여러가지의 역할을 하고 있지만 그 중심이 되어 움직이고 있는 것은 스프링입니다. 스프링은 힘을 가하면 변형합니다. 그러나 그 힘을 제거하면 원래의 모양으로 되돌아가는 성질을 가지고 있습니다. 잠시 전문적인 표현이 됩니다만 이것은 스프링의 소재(자동차전용 용수철강)가 가지고 있는 탄성변형영역의 특성을 적극적으로 활용하기 위해서 변형에 대하여 충분한 강도를 가지고 있는 재료를 변형하기 쉬운 모양으로 가공하고 있기 때문입니다.

 

 

스프링 레이트는 kg/mm뿐만아니라 파운드 /인치(lbs-in)로도 표시된다. 약 56lbs/in가 1kg/mm이다.

 

- 스프링정수(SPRING CONSTANT) = SPRING RATE

스프링 특성을 표현하는 방법으로서 정수(일명 상수)라는 단어가 있습니다. 이것은 스프링에 하중을 걸었을 때에 어느 정도 변형하는 가를 수치에 의하여 표시하고 있는 것입니다. 스프링에 걸린 하중(Kg)을 그 하중에 의하여 생긴 변형정도(mm)로 나누는 것에 의하여 구합니다(Kg/mm).

 

따라서 수치가 큰 것은 강하고 수치가 적은 것은 부드러운 스프링이 됩니다. 같은 스프링을 장착한 경우라도 무게가 가벼운 차와 무거운 차는 변형정도가 크게달라 느끼는 승차감이 달라지게 되며 이 논리는 같은 차인데도 승차인원의 변화로 승차감이 달리 느껴지는 경우에도 적용됩니다.

 

코일스프링의 Rate는 코일의 소재 철강막대의 경도와 굵기, 스프링의 지름, 유효권수 및 감긴 코일의 간격 등 형상에 의하여 달라집니다. 한 개의 스프링이 항상 하나의 Rate를 가지고 있는 것은 아닙니다. 같은 소재를 사용하여도 감긴 모양에 따라 위와 중간 또는 아래 부분의 Rate가 달라질 수가 있습니다. 우리가 흔히들 말하는 튜닝용 PROGRESSIVE RATE 스프링은 처음에는 부드러우나 내려가면 갈수록 점점 더 강해지는 스프링을 이르는 말입니다.

 

스프링 레이트는 소재의 탄성계수에 비례하고 권수에 반비례하고 지름의 3제곱에 반비례하며 굵기의 4제곱에 비례하는데 이 스프링에 대하여는 다음에 자세하게 알아보도록 하겠습니다.

 

 

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