KR100466555B1 - suspension system of a car - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단순구조로 차량의 선회주행시 원심력에 의한 차체 기울기를 보상할 수 있도록 한 것으로, 그 구성은 차체의 선회주행을 감지하는 감지부와, 그 감지부로부터 감지된 신호에 따라 적정한 제어신호를 출력하여 제어하는 제어부와, 그 제어부의 제어신호에 따라 공급되는 유압력으로 새시 스프링을 상측으로 가압시켜 차체의 일측을 들어 올리는 승강부로 구성된다.The present invention has a simple structure to compensate the vehicle tilt due to the centrifugal force during the turning of the vehicle, the configuration is a sensing unit for detecting the turning of the vehicle body, and the appropriate control signal according to the signal detected from the sensing unit A control unit for outputting and controlling, and a lifting unit for pressing the chassis spring upward by the hydraulic force supplied in accordance with the control signal of the control unit to lift one side of the vehicle body.
그 승강부는 스트럿의 외주에 고정 설치되는 스톱퍼와, 그 스톱퍼의 외측 상부에 내부 압력에 따라 승강가능하게 설치되는 유압 실린더와, 유압 실린더와 스트럿사이에 신축 가능하게 마련되어 외부 이물질의 침투를 방지하기 위한 씰링재와, 유압 실린더의 오일 출입관로의 입구측과 출구측에 각각 마련되며 제어부의 신호에 따라 유압 실린더내에 오일 공급을 결정하기 위한 제 1,2 유압 개폐밸브로 이루어진 것이다.The lifting part is provided with a stopper fixedly installed on the outer periphery of the strut, a hydraulic cylinder installed on the outer upper part of the stopper in accordance with an internal pressure, and elastically provided between the hydraulic cylinder and the strut to prevent penetration of foreign substances. It is provided with a sealing material and the inlet side and the outlet side of the oil inlet / outlet path of the hydraulic cylinder, respectively, and consists of the first and second hydraulic on / off valves for determining the oil supply in the hydraulic cylinder according to a signal from the controller.
이에 따르면, 본 발명은 단순구조로 스트럿의 외측에 마련되므로, 설치공간의 제약이 없을 뿐만 아니라, 원가절감등의 이점을 갖는다.According to this, the present invention is provided on the outside of the strut in a simple structure, there is no limitation of the installation space, and also has advantages such as cost reduction.
Description
본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로, 특히 커브길 선회시 유압에 의해 차체의 기울기가 가변되도록 자동제어기능을 갖는 자동차의 현가장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a suspension device for a vehicle, and more particularly, to a suspension apparatus for a vehicle having an automatic control function such that the inclination of the vehicle body is changed by hydraulic pressure when turning a curve.
일반적으로, 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되는 것을 방지하기 위한 장치로서, 도 1에서와 같이, 차체 하측에 마련되고 상,하 스프링 시트(1a,1b)에 의해 지지되어 노면으로부터 전달되는 충격을 완화시키는 새시 스프링(1)과, 그 새시 스프링(1)의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하기 위한 쇽 업소버(3)가 내장된 스트럿(2)과, 및 차량의 롤링을 방지하기 위한 스태이빌라이저(4)등으로 구성된다.In general, the suspension of the vehicle is a device for connecting the axle and the vehicle body to prevent the axle from being directly transmitted to the vehicle body from vibrations or shocks received from the road surface while driving, as shown in FIG. The chassis spring 1, which is supported by the lower spring seats 1a and 1b to alleviate the shock transmitted from the road surface, and the shock absorber 3 for controlling the free vibration of the chassis spring 1 to improve the riding comfort. It is composed of a built-in strut (2), and a stabilizer (4) for preventing rolling of the vehicle.
이와 같은 현가장치는 주행시 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수함은 물론 노면의 상태에 관계없이 자동차의 자세가 바르게 유지될 수 있도록 하여 주행안전성을 확보하고, 선회시에는 원심력에 대항하여 조종안정성을 만족시켜야 한다.Such suspension system not only absorbs vibrations or shocks transmitted from the road surface while driving, but also maintains the vehicle's posture regardless of the road surface, ensuring driving safety and turning stability against centrifugal force during turning. It must be satisfied.
그런데, 차량 주행중 선회시 무게중심이 선회 반대방향으로 이동하기 때문에 선회반대방향의 현가장치에 롤모멘트가 가중되고, 선회방향의 현가장치에는 전달되는 롤모멘트가 상대적으로 약하기 때문에 차량의 일측이 상측으로 들리는 현상이 일어나 접지력이 약화되어 타이어의 슬립현상을 야기하거나 심할 경우에는 주행중인 차량이 뒤집힐 우려가 있었다.However, since the center of gravity moves in the opposite direction of the turn when the vehicle is turning, the roll moment is added to the suspension in the opposite direction of the turning, and the roll moment transmitted to the suspension in the turning direction is relatively weak, so that one side of the vehicle is upward. In the event of audible deterioration in traction, tire slippage or severe driving could cause the vehicle to tip over.
이를 극복하기 위한 종래 선행기술로는 대한민국 특허 공개번호 2000-75027호 "자동차용 기울기 보상장치"에 개시되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 기울기보상장치(10)는 다수개의 암(11)과 코일스프링(12), 리프스프링(13) 및 쇽 업소버(14)등으로 구성된 자동차(15)의 현가장치(16)에 적용하여 선회시 원심력에 의해 차체가 기울어지는 현상을 보정하기 위한 것으로, 자동차(15)의 현가장치(16)에 오일펌프로부터 오일을 공급받는 오일실린더(21)를 설치하여 구성된 것이다.Conventional prior art for overcoming this is disclosed in Korean Patent Publication No. 2000-75027 "Tilt Compensation Device for Automobile", as shown in Figure 2, the tilt compensation device 10 is a plurality of arms (11) And to apply to the suspension device 16 of the vehicle 15 composed of a coil spring 12, the leaf spring 13, the shock absorber 14 and the like to correct the phenomenon that the vehicle body tilts due to the centrifugal force during turning, The suspension cylinder 16 of the vehicle 15 is configured by installing the oil cylinder 21 to receive the oil from the oil pump.
또한, 오일실린더(21)의 하단부는 현가장치(16)를 지지하는 프레임이나 현가장치(16)의 로어암 또는 뒷차축(23)상에 고정하고, 상단부는 차체와 연결된다.In addition, the lower end of the oil cylinder 21 is fixed on the frame supporting the suspension 16 or the lower arm or rear axle 23 of the suspension 16, and the upper end is connected to the vehicle body.
오일실린더(21)는 모터에 의해 작동되는 오일펌프로부터 오일을 공급받아 신장/수축되고, 이에 따라 원심력에 의해 기울어지는 차체의 기울기를 보상할 수 있도록 된 것이다.The oil cylinder 21 is extended / contracted by receiving oil from an oil pump operated by a motor, thereby compensating the tilt of the vehicle body inclined by the centrifugal force.
그 모터는 자동차(15)에 설치되는 원심력측정수단의 정보를 입력받는 ECU에 의해 제어된다.The motor is controlled by the ECU which receives the information of the centrifugal force measuring means installed in the vehicle 15.
그런데, 이러한 구성을 갖는 종래 선행기술은 쇽 업소버와는 다른 기울기 보상을 위한 별도의 실린더가 구비되고, 또 그 실린더가 장착되는 공간이 요구되는 등의 문제점이 있었다.However, the prior art having such a configuration has a problem that a separate cylinder for tilt compensation different from the shock absorber is provided, and a space for mounting the cylinder is required.
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 차량의 주행시 선회길에서 원심력에 의해 기울어지는 차체의 기울기를 보상하기 위한 보상장치를 비교적 구조적 변경없이 기존의 장치에 적용가능하도록 설치함으로써, 구조가 단순해짐과 아울러 설치공간의 제약을 받지 않도록 한 자동차의 현가장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to apply a compensation device for compensating the tilt of a vehicle body inclined by centrifugal force in a turning road during driving of a vehicle to an existing device without relatively structural changes. By providing the possible installation, the present invention provides a vehicle suspension system which is simple in structure and is not limited by the installation space.
도 1은 일반적인 자동차의 현가장치를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a suspension of a typical vehicle.
도 2는 종래 자동차의 기울기 보상장치를 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a tilt compensation device of a conventional vehicle.
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 현가장치의 구성을 간략적으로 나타낸 구성도.Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of a suspension device for a vehicle according to the present invention.
도 4는 도 3의 요부 단면도.4 is a sectional view of the main parts of FIG. 3;
도 5는 본 발명의 사용상태도이다.5 is a state diagram used in the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 새시 스프링 2 : 스트럿1: sash spring 2: strut
100 : 승강부 110 : 스톱퍼100: lifting unit 110: stopper
120 : 유압 실린더 132 : 승강가이드120: hydraulic cylinder 132: lifting guide
142,144 : 제 1,2 유압 개폐밸브142,144: 1st and 2nd hydraulic shutoff valve
150 : 오일 출입관로 210 : 씰링재150: oil entrance passage 210: sealing material
300 : 감지부 400 : 제어부300: detection unit 400: control unit
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차체의 하측에 마련되어 주행시 상,하 및 좌,우 진동이나 충격을 흡수하도록 쇽 업소버가 내장된 스트럿과 새시 스프링을 구비하며, 그 외에 주행중의 선회시 차체의 기울기를 보상하는 보상수단을 구비하는 자동차의 현가장치에 있어서, 그 보상수단은 자동차의 선회 주행시 이를 감지하여 대응되는 신호를 출력하기 위한 감지부와, 상기 감지부로부터 신호가 감지됨에 따라 공급되는 유압에 의해 상기 새시 스프링을 가압하여 하측에서 상측으로 밀어 올려 차체의 일측을 들어 올리기 위한 승강부와, 상기 감지부의 신호를 인가받아 상기 승강부에 선택적으로 유압을 공급하기 위한 제어부를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is provided on the lower side of the vehicle body has a strut and a chassis spring with a shock absorber is built in so as to absorb the vibrations or shocks up and down and left and right when running, and the other side of the vehicle body when turning A suspension apparatus for a vehicle having a compensation means for compensating a slope, wherein the compensation means includes: a sensing unit for detecting the vehicle when the vehicle is turning and outputting a corresponding signal, and a hydraulic pressure supplied as the signal is detected from the sensing unit. It is provided with a control unit for selectively supplying the hydraulic pressure to the elevating unit by pressing the chassis spring by pushing the chassis spring up from the lower side to lift up one side of the vehicle body by the signal of the sensing unit It is done.
본 발명의 다른 특징적인 요소는 그 승강부가 차체 양측에 설치된 상기 각 쇽 업소버가 내장된 스트럿의 외주면에 일체로 고정 결합되는 스톱퍼와, 그 스톱퍼의 상측에 상,하 슬라이딩 가능한 구조를 가지며 내부로 유압이 공급됨에 따라 상기 새시 스프링을 상측으로 가압하는 상기 유압 실린더와, 유압 실린더의 입구측과 출구측에 각각 마련되며 상기 제어부의 신호에 따라 상기 유압 실린더내에 오일 공급을 결정하기 위한 제 1,2유압 개폐밸브를 포함하여 된 것이다.Another characteristic element of the present invention is a stopper which is fixedly coupled to the outer circumferential surface of the struts, each of which the shock absorber is mounted on both sides of the vehicle body, and has a structure capable of sliding up and down on the upper side of the stopper and hydraulic The first and second hydraulic pressures are respectively provided at the hydraulic cylinder for pressing the chassis spring upward and the inlet side and the outlet side of the hydraulic cylinder as supplied, and for determining the oil supply in the hydraulic cylinder according to a signal from the controller. It includes an on-off valve.
그외에도, 본 발명의 또 다른 특징적인 요소는 유압 실린더는 상부면에 상기 새시 스프링의 승강을 가이드하기 위한 승강가이드가 마련된 것과, 승강부가 유압 실린더와 쇽 업소버의 사이에 설치되며 유압 실린더내로 외부이물질의 침투를 방지하기 위한 신축재질의 씰링재를 더 구비하여 된 것이다.In addition, another characteristic element of the present invention is that the hydraulic cylinder is provided with a lifting guide for guiding the raising and lowering of the chassis spring on the upper surface, and the lifting portion is installed between the hydraulic cylinder and the shock absorber and the foreign matter into the hydraulic cylinder. It is further provided with a sealing material of elastic material for preventing the penetration of.
또한, 제 1,2 유압 개폐밸브가 제어부의 전기적인 신호에 따라 개폐되는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 갖는다.In addition, the first and second hydraulic opening and closing valve is characterized in that the solenoid valve is opened and closed in accordance with the electrical signal of the control unit.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 자동차의 현가장치는, 도 2 내지 도 4를 참조, 차체 하측에 쇽 업소버가 내장된 스트럿(2)이 마련되고 그 스트럿(2)의 외측에 새시 스프링(1)이 구비되는 자동차의 현가장치에 있어서, 그 스트럿(2)의 외측에 차체의 선회 주행시 기울기를 보상할 수 있도록 한 단순구조의 보상수단을 구비한 것이다.As for the suspension of the automobile according to the present invention, referring to Figs. 2 to 4, a strut (2) having a shock absorber is provided below the vehicle body and a chassis spring (1) is provided outside the strut (2). In the suspension device of the present invention, a compensating means having a simple structure is provided on the outside of the strut 2 so as to compensate the inclination of the vehicle body in turning.
그 보상수단은 차체의 선회주행을 감지하는 감지부(300)와, 그 감지부(300)로부터 감지된 신호에 따라 적정한 제어신호를 출력하여 제어하는 제어부(400)와, 그 제어부(400)의 제어신호에 따라 공급되는 유압력으로 새시 스프링(1)을 상측으로 가압시켜 차체의 일측을 들어 올리는 승강부(100)로 구성된다.The compensating means includes: a sensing unit 300 for detecting turning of the vehicle body, a control unit 400 for outputting and controlling an appropriate control signal according to a signal detected from the sensing unit 300, and the control unit 400 of the control unit 400. It is composed of a lifting unit 100 for lifting up one side of the vehicle body by pressing the chassis spring (1) upward by the hydraulic force supplied according to the control signal.
더 상세히 설명하면, 감지부(300)는 차체의 선회주행을 감지하기 위해 구비되는 것으로, 차체의 기울기를 감지할 수 있는 통상의 수평센서를 사용하거나, 양측 차륜(5)의 회전수를 각각 감지하고 그 감지된 양측 차륜(5)의 회전수 차이에 따라 선회주행을 감지하는 통상의 속도센서를 사용할 수 있다.In more detail, the sensing unit 300 is provided to detect the turning of the vehicle body, using a general horizontal sensor capable of detecting the inclination of the vehicle body, or detecting the number of rotations of both wheels 5, respectively. And according to the detected difference in the number of revolutions of the wheels 5 can be used a conventional speed sensor for detecting the turning drive.
또한, 승강부(100)는 쇽 업소버가 내장된 스트럿(2)의 외주에 고정 설치되는 스톱퍼(110)와, 그 스톱퍼(110)의 외측 상부에 내부 압력에 따라 승강가능하게 설치되는 유압 실린더(120)와, 유압 실린더(120)와 스트럿(2)사이에 신축 가능하게 마련되어 외부 이물질의 침투를 방지하기 위한 씰링재(210)와, 유압 실린더(120)의오일 출입관로(150)의 입구측과 출구측에 각각 마련되며 제어부(400)의 신호에 따라 유압 실린더(120)내에 오일 공급을 결정하기 위한 제 1,2 유압 개폐밸브(142,144)를 포함하여 이루어진다.In addition, the lifting unit 100 is a stopper 110 is fixedly installed on the outer periphery of the strut (2) in which the shock absorber is built, and the hydraulic cylinder is installed to be elevated in accordance with the internal pressure on the outer upper portion of the stopper (110) 120 and a sealing member 210 provided to be stretchable between the hydraulic cylinder 120 and the strut 2 to prevent the ingress of foreign substances, and the inlet side of the oil entry and exit path 150 of the hydraulic cylinder 120. It is provided on the outlet side, respectively, and comprises the first and second hydraulic on-off valves (142, 144) for determining the oil supply in the hydraulic cylinder 120 in accordance with the signal of the control unit 400.
그 제 1,2 유압 개폐밸브(142,144)는 상기 제어부(400)의 전기적인 신호에 따라 개폐되어 유압을 선택적으로 공급하기 위한 솔레노이드밸브를 채용하는 것이 바람직하다.The first and second hydraulic on / off valves 142 and 144 may be opened and closed according to an electrical signal of the controller 400, and employ a solenoid valve for selectively supplying hydraulic pressure.
그리고, 유압실린더(120)의 상부면에는 새시 스프링(1)의 승강시 비틀림을 방지하도록 상,하 승강을 유도하는 승강가이드(132)가 마련되며, 이 승강가이드(132)는 유압실린더(120)의 상부면에 일체로 형성하거나, 볼트등의 고정부재를 별도로 이용하여 설치할 수 있다.And, the upper surface of the hydraulic cylinder 120 is provided with an elevating guide 132 for inducing the up and down lifting to prevent twisting when the chassis spring (1), the lifting guide 132 is a hydraulic cylinder (120) It can be formed integrally on the upper surface of the) or by using a fixing member such as a bolt separately.
한편, 씰링재(210)는 유압 실린더(120)의 승강에 따라 그 부피가 가변되도록 신축재질의 자바라형상을 갖는 것이 바람직하며, 오일의 출입관로(150) 또한 유압 실린더(120)의 승강에 연동되도록 플렉시블한 재질의 고무호스를 채용함이 바람직하다.On the other hand, the sealing material 210 preferably has a bellows shape of the elastic material so that its volume is variable according to the lifting and lowering of the hydraulic cylinder 120, the oil inlet and outlet 150 is also linked to the lifting of the hydraulic cylinder 120. It is preferable to employ a rubber hose made of a flexible material.
미 설명부호 "120a"는 유압 실린더(120)의 하단부 내측에 유압 실린더(120)의 상승을 제한하도록 돌출 형성된 걸림돌기를 나타낸 것이고, "220"는 유압 실린더(120)의 하측에 마련되어 외부 이물질의 침투를 방지하기 위한 개스킷을 나타낸 것이며, "230"는 유압 실린더(120)와 스톱퍼(110) 사이에 마련되어 기밀기능을 갖는 링부재를 나타낸 것이다.Unexplained reference numeral 120a indicates a locking protrusion protruding to limit the lift of the hydraulic cylinder 120 inside the lower end of the hydraulic cylinder 120, and 220 is provided below the hydraulic cylinder 120 to penetrate foreign matter. It shows a gasket to prevent the, "230" is provided between the hydraulic cylinder 120 and the stopper 110 represents a ring member having an airtight function.
이하, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
차량의 선회 주행시 차체의 기울기를 수평센서로 감지하거나, 양측의 차륜(5)이 서로 다른 속도로 주행중인 것을 속도센서로 감지하여 이를 제어부(400)로 출력하면, 제어부(400)에서는 적정 압력의 유압을 유압 실린더(120) 내로 공급하여 유압 실린더(120)가 스톱퍼(110)로부터 상승하여 새시 스프링(1)을 압축시키게 된다.When the vehicle's turning drive detects the inclination of the vehicle body with a horizontal sensor, or detects that the wheels 5 on both sides are traveling at different speeds with a speed sensor and outputs it to the controller 400, the controller 400 provides an appropriate pressure. The hydraulic pressure is supplied into the hydraulic cylinder 120 so that the hydraulic cylinder 120 is lifted from the stopper 110 to compress the chassis spring 1.
이어서, 그 힘은 새시 스프링(1)을 압축시킴과 아울러, 차체를 밀어 올려 일측이 타측보다 차고가 더 높도록 함으로써, 원심력에 의해 기울어지는 차체의 기울기를 보상할 수 있다.Subsequently, the force compresses the chassis spring 1 and pushes up the vehicle body so that one side has a higher garage than the other side, thereby compensating the inclination of the vehicle body inclined by the centrifugal force.
이때, 제어부(400)에서는 제 1 오일 개폐밸브(142)를 온작동시켜 오일의 출입관로(150)를 통해 유압 실린더(120)내로 오일을 공급하게 되면, 유압 실린더(120)의 걸림돌기(120a)가 스톱퍼(110)의 하단부에 걸리게 되어 유압 실린더(120)의 상승이 제한된다.In this case, when the control unit 400 supplies oil into the hydraulic cylinder 120 through the oil access pipe 150 by turning on the first oil on / off valve 142, the locking protrusion 120a of the hydraulic cylinder 120 is provided. ) Is caught by the lower end of the stopper 110, the lift of the hydraulic cylinder 120 is limited.
또한, 씰링재(210)도 유압 실린더(120)의 상승시 수축되어 부피가 가변되는 과정을 갖게 된다.In addition, the sealing member 210 is also contracted when the hydraulic cylinder 120 is raised to have a process of varying the volume.
이후에 직선주로의 정상 주행시에는 감지부(300)에서 선회주행이 아님을 감지한 후에 제어부(400)로 출력하면, 제어부(400)에서는 제 1 유압 개폐밸브(142)를 오프작동시켜 유압의 공급을 차단한 후에 제 2 유압 개폐밸브(144)를 온 작동시켜 유압 실린더(120)내의 오일을 오일 출입관로(150)를 통해 외부로 배출시킨다.Thereafter, during normal driving in a straight line, when the sensing unit 300 detects that the vehicle is not turning and outputs the control unit 400, the control unit 400 turns off the first hydraulic on / off valve 142 to supply hydraulic pressure. After shutting off, the second hydraulic on / off valve 144 is turned on to discharge the oil in the hydraulic cylinder 120 to the outside through the oil access pipe 150.
이에 따라, 다시 유압 실린더(120)가 하강되면서 부피가 원래대로 수축됨과 아울러, 씰링재(210)도 다시 원래의 부피로 복원된다.Accordingly, as the hydraulic cylinder 120 is lowered again, the volume is contracted as it is, and the sealing material 210 is also restored to the original volume again.
즉, 본 발명은 차량의 선회주행시 유압 실린더(120)에 의해 선회방향의 차체 일측을 들어 올려 차체 기울기를 보상할 수 있도록 한 것으로, 새시 스프링(1)을 유압력으로 신축시켜 차체의 일측을 상,하 승강시킬 수 있도록 한 것이다.That is, the present invention is to compensate for the inclination of the vehicle body by lifting one side of the vehicle body in the rotational direction by the hydraulic cylinder 120 when the vehicle is turning, the chassis spring (1) by stretching the hydraulic force to one side of the vehicle body It is to be able to raise and lower.
이상과 같이 설명한 본 발명은 단순구조로 차량의 선회주행시 원심력에 의한 차체 기울기를 보상할 수 있도록 한 것인바, 이에 따르면 본 발명은 단순구조로 스트럿의 외측에 마련되므로, 설치공간의 제약이 없을 뿐만 아니라, 원가절감등의 효과를 갖게 된다.As described above, the present invention is a simple structure to compensate for the inclination of the vehicle body due to the centrifugal force during the turning of the vehicle, and according to the present invention, since the present invention is provided on the outside of the strut with a simple structure, there is no limitation of installation space. Rather, it has the effect of cost reduction.
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