KR100489098B1 - 차고조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차고조정장치에 관한 것으로, 일단이 서스펜션암(1)의 상단에 고정되고 타단이 차륜(2)과 인접한 차체(3)의 밑면을 향하도록 설치되는 탄성부재(4)와, 밑면은 상기 탄성부재(4)의 선단에 고정되도록 결합되고 타단은 상기 차체(3)의 밑면에 고정되도록 결합되며 내부에는 오일(5)이 충진된 벨로즈형 용기부재(6)와, 상기 차륜(2)의 스핀들(7)과 횡방향으로 연결되는 차체의 소정부위에 고정되도록 설치되는 유압실린더부재(8)와, 상기 벨로즈형 용기부재(6)와 유압실린더부재(8)를 연통시키는 유압파이프부재(9)와, 상기 유압실린더부재(8)내에 리턴스프링(11)을 매개로 탄력적인 직선왕복 이동이 가능하도록 설치되는 피스톤부재(12) 및 피스톤로드부재(13)와, 일단은 상기 피스톤로드부재(13)에 연결되고 타단은 상기 스핀들(7)을 관통하여 차륜(2)에 형성된 회전공간(2a)내에 위치되도록 설치되는 와이어부재(14)와, 상기 와이어부재(14)의 선단에 결합되어 회전공간(2a)내에 위치되면서 차륜(2)의 회전속도에 따라 발생하는 원심력을 이용해 회전운동을 하는 질량체부재(15)로 구성되어져, 주행속도에 따라 차고의 높낮이가 자동적으로 조절되어 차량의 주행안정성과 선회안정성이 확보되고, 비교적 적은 부품수와 적은 제조원가를 통해 구성됨으로써 차량에 대한 소비자의 선호도가 증대되게 되며, 아울러 차량의 전체중량을 감소시킬 수 있게 됨으로써 연비향상에도 도움이 되도록 된 것이다.

Description

차고조정장치{high control system}

본 발명은 차고조정장치에 관한 것으로, 특히 차량의 주행속도에 따라 차체의 높이가 자동적으로 조절됨으로써 주행안정성을 향상시킬 수 있도록 된 차고조정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량이 주행을 하게 되면 차체쪽으로 부딪치는 맞바람은 도 1에 도시된 바와 같이 차체의 상부곡면을 타고 흘러가거나 또는 차체와 지면사이의 공간을 통해 흘러가는 현상이 동시에 발생하게 된다.

만약, 차량이 고속 주행을 하게 되면 차체의 상부곡면을 타고 흘러가는 바람은 차체를 지면쪽으로 낮추려는 압력(도 1에 도시된 화살표 F1)을 발생시키고, 반대로 또는 차체와 지면사이의 공간을 통해 흘러가는 바람은 차체를 지면쪽으로 상승시키려는 압력(도 1에 도시된 화살표 F2)을 발생시키게 된다.

이때, 차체에 발생되는 압력의 크기는 F1 ≪ F2 이 보통이며, 이에 따라 고속 주행중인 차량은 타이어의 접지력이 감소되면서 자세가 불안정해지게 되고, 결국에는 주행안정성을 확보하지 못함으로써 대형사고를 일으키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 많은 연구가 지속적으로 이루어져 왔으며, 이에 대한 결과로 근래에 생산되는 모든 차량에는 차량의 주행속도에 따라 차고의 높이를 조절하는 차고조정장치를 기본적으로 장착하고 있는 실정이다.

즉, 요즘 차량에 장착되는 차고조정장치는 대부분 유압이나 공기압을 이용하여 차체의 높낮이를 조절할 수 있도록 되어 있으며, 보통 운전석에 구비된 차고조정스위치를 운전자가 조작하게 되면 차고조정스위치의 신호를 전달받은 전자제어유니트(ECU)가 전자제어현가장치(ECS)의 작동부를 제어하게 됨으로써 주행중인 차량의 차고가 주행속도에 따라 자동적으로 조정되게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 차고조정장치는 제반 부품들의 원가가 비교적 고가의 부품들(유압 액츄에이터, 공기스프링 등)을 많이 사용하게 됨으로써 제조원가가 상승되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 차량의 전체중량을 증대시키는 원인이 되어 연비향상에도 악영향을 주는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 차량의 주행속도에 따라 차고를 자동적으로 조정시킬 수 있는 장치를 구성함에 있어 제조원가를 최대한 절감시키고 아울러 차량의 중량증대를 최대한 억제시킴으로써 연비향상에도 도움을 줄 수 있도록 된 차고조정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차고조정장치는, 일단이 서스펜션암의 상단에 고정되고 타단이 차륜과 인접한 차체의 밑면을 향하도록 설치되는 탄성부재와, 밑면은 상기 탄성부재의 선단에 고정되도록 결합되고 타단은 상기 차체의 밑면에 고정되도록 결합되며 내부에는 오일이 충진된 벨로즈형 용기부재와, 상기 차륜의 스핀들과 횡방향으로 연결되는 차체의 소정부위에 고정되도록 설치되는 유압실린더부재와, 상기 벨로즈형 용기부재와 유압실린더부재를 연통시키는 유압파이프부재와, 상기 유압실린더부재내에 리턴스프링을 매개로 탄력적인 직선왕복 이동이 가능하도록 설치되는 피스톤부재 및 피스톤로드부재와, 일단은 상기 피스톤로드부재에 연결되고 타단은 상기 스핀들을 관통하여 차륜에 형성된 회전공간내에 위치되도록 설치되는 와이어부재와, 상기 와이어부재의 선단에 결합되어 회전공간내에 위치되면서 차륜의 회전속도에 따라 발생하는 원심력을 이용해 회전운동을 하는 질량체부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차고조정장치를 설명하기 위한 개략적인 개념도로서, 본 발명에 따른 차고조정장치는 일단이 서스펜션암(1)의 상단에 고정되고 타단이 차륜(2)과 인접한 차체(3)의 밑면을 향하도록 설치되는 탄성부재(4)와, 밑면은 상기 탄성부재(4)의 선단에 고정되도록 결합되고 타단은 상기 차체(3)의 밑면에 고정되도록 결합되며 내부에는 오일(5)이 충진된 벨로즈형 용기부재(6)와, 상기 차륜(2)의 스핀들(7)과 횡방향으로 연결되는 차체의 소정부위에 고정되도록 설치되는 유압실린더부재(8)와, 상기 벨로즈형 용기부재(6)와 유압실린더부재(8)를 연통시키는 유압파이프부재(9)와, 상기 유압실린더부재(8)내에 리턴스프링(11)을 매개로 탄력적인 직선왕복 이동이 가능하도록 설치되는 피스톤부재(12) 및 피스톤로드부재(13)와, 일단은 상기 피스톤로드부재(13)에 연결되고 타단은 상기 스핀들(7)을 관통하여 차륜(2)에 형성된 회전공간(2a)내에 위치되도록 설치되는 와이어부재(14)와, 상기 와이어부재(14)의 선단에 결합되어 회전공간(2a)내에 위치되면서 차륜(2)의 회전속도에 따라 발생하는 원심력을 이용해 회전운동을 하는 질량체부재(15)로 구성된다.

여기서, 상기 질량체부재(15)의 회전반경(R)은 차륜(2)의 회전속도가 증가할수록 커지고, 반대로 차륜(2)의 회전속도가 감소할수록 작아지게 되는데, 그 이유는 전술한 바와 같이 질량체부재(15)의 원심력에 기인한다.

그리고, 상기 벨로즈형 용기부재(6)의 체적은 질량체부재(15)의 회전반경(R)이 커질수록 유압실린더부재(8)쪽으로 이동하는 오일(5)의 양만큼 감소되고, 상기 질량체부재(15)의 회전반경(R)이 작아질수록 유압실린더부재(8)로부터 배출되는 오일(5)의 양만큼 증가되면서, 차고의 증감이 이루어지게 된다.

또한, 상기 회전공간(2a)은 질량체부재(15)가 최대의 회전반경(R)을 갖더라도 서로 접촉되지 않는 크기로 형성되는 구조로 되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 차고조정장치의 작동과정에 대해 도 2와 도 3을 참조로 상세히 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 상태는 차량이 중속 이하(보통 60㎞/h 이하)로 주행을 하고 있는 상태로서, 이때에는 차륜(2)의 회전속도가 크지 않음으로 인해 질량체부재(15)의 회전반경(R)도 비교적 작은 반경을 가지면서 회전을 하게 된다.

그리고, 질량체부재(15)의 회전반경(R)이 작은 크기로서 회전을 하게 되면, 차륜(2)쪽으로 이동되는 와이어부재(14)의 이동량도 작아지게 되고, 아울러 피스톤로드부재(13) 및 피스톤부재(12)가 유압실린더부재(8)로부터 인출되는 길이도 작아지게 된다.

또한, 피스톤로드부재(13) 및 피스톤부재(12)의 인출길이가 작으면, 벨로즈형 용기부재(6)내에 충진된 오일(5)이 유압파이프부재(9)를 통해 유압실린더부재(8)쪽으로 이동되는 양도 작아지게 되고, 이로 인해 상기 벨로즈형 용기부재(6)의 체적이 작아지는 변화가 거의 미비하게 됨으로써 차고의 변화에도 큰 영향을 미치지 않게 된다.

이상태에서, 운전자가 가속페달을 답력을 증가시키게 되면 차량은 점차적으로 고속주행(보통 60㎞/h 이상) 상태에 이르게 되고, 이때 질량체부재(15)의 회전반경(R)은 차륜(2)의 회전속도에 비례하는 만큼 도 3에 도시된 바와 같이 점차적으로 증가하게 된다.

그리고, 질량체부재(15)의 회전반경(R)이 커지게 되면, 차륜(2)쪽으로 이동되는 와이어부재(14)의 이동량이 커지면서 피스톤로드부재(13) 및 피스톤부재(12)가 유압실린더부재(8)로부터 인출되는 길이도 커지게 되고, 이에 따라 벨로즈형 용기부재(6)내에 충진된 오일(5)이 유압파이프부재(9)를 통해 유압실린더부재(8)쪽으로 이동되는 양도 많아지게 된다.

또한, 많은 양의 오일(5)이 벨로즈형 용기부재(6)에서 유압실린더부재(8)쪽으로 이동되면, 벨로즈형 용기부재(6)의 체적감소 변화가 대폭적으로 이루어지게 되고, 이로 인해 차고가 낮아지는 변화가 발생되게 된다.

이와 같이, 고속주행시 차고가 자동적으로 낮아지게 되면 차륜(2)의 접지력이 증대됨으로써 주행안정성과 선회안정성을 확보할 수 있게 되고, 아울러 안전운행에도 큰 도움이 되는 잇점이 있게 된다.

한편, 차량의 주행속도가 고속에서 다시 중속이하로 변화되면, 질량체부재(15)의 회전반경(R)이 다시 작아지게 되고 또한 유압실린더부재(8)로부터 인출되었던 피스톤로드부재(13) 및 피스톤부재(12)도 리턴스프링(11)의 복원력에 의해 다시 삽입되게 되며, 이로 인해 유압실린더부재(8)쪽으로 이동되었던 오일(5)도 유압파이프부재(9)를 통해 벨로즈형 용기부재(6)쪽으로 이동되게 된다.

이에 따라, 상기 벨로즈형 용기부재(6)의 체적은 오일(5)의 압력에 의해 점차적으로 증가되어 도 2에 도시된 상태를 유지하면서 다음번의 차고변화 작동에 대비하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 차고조정장치는 차량의 주행속도에 따라 차고의 높낮이를 자동적으로 조절시킬 수 있게 됨으로써, 주행속도에 상관없이 항상 차량의 주행안정성과 선회안정성을 확보할 수 있게 되고, 이로 인해 안전운행에도 큰 도움을 줄 수 있게 되어 차량에 대한 소비자의 선호도를 증대시킬 수 있는 잇점이 있게 된다.

또한, 본 발명의 차고조정장치는 전자제어유니트(ECU)와 전자제어현가장치(ECS)를 이용하여 작동하는 현상태의 차고조정장치보다, 제반 부품들의 원가 및 부품수를 감소시킬 수 있게 됨으로써 제조원가를 절감시킬 수 있게 되고, 아울러 차량의 전체중량을 감소시킬 수 있게 됨으로써 차량의 연비향상에도 도움을 줄 수 있는 잇점이 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 차고조정장치는, 주행속도에 따라 차고의 높낮이가 자동적으로 조절되어 차량의 주행안정성과 선회안정성이 확보되고, 비교적 적은 부품수와 적은 제조원가를 통해 구성됨으로써 차량에 대한 소비자의 선호도가 증대되게 되며, 아울러 차량의 전체중량을 감소시킬 수 있게 됨으로써 연비향상에도 도움이 되는 효과가 있게 된다.

도 1은 고속 주행중 바람의 영향을 받는 차량의 자세를 설명하기 위한 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 차고조정장치를 설명하기 위한 개략적인 개념도,

도 3은 본 발명에 따른 차고조정장치의 작동과정을 설명하기 위한 개념도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 서스펜션암 2 - 차륜

2a - 회전공간 3 - 차체

4 - 탄성부재 5 - 오일

6 - 벨로즈형 용기부재 7 - 스핀들

8 - 유압실린더부재 9 - 유압파이프부재

11 - 리턴스프링 12 - 피스톤부재

13 - 피스톤로드부재 14 - 와이어부재

15 - 질량체부재

Claims (4)

1. 일단이 서스펜션암(1)의 상단에 고정되고 타단이 차륜(2)과 인접한 차체(3)의 밑면을 향하도록 설치되는 탄성부재(4)와, 밑면은 상기 탄성부재(4)의 선단에 고정되도록 결합되고 타단은 상기 차체(3)의 밑면에 고정되도록 결합되며 내부에는 오일(5)이 충진된 벨로즈형 용기부재(6)와, 상기 차륜(2)의 스핀들(7)과 횡방향으로 연결되는 차체의 소정부위에 고정되도록 설치되는 유압실린더부재(8)와, 상기 벨로즈형 용기부재(6)와 유압실린더부재(8)를 연통시키는 유압파이프부재(9)와, 상기 유압실린더부재(8)내에 리턴스프링(11)을 매개로 탄력적인 직선왕복 이동이 가능하도록 설치되는 피스톤부재(12) 및 피스톤로드부재(13)와, 일단은 상기 피스톤로드부재(13)에 연결되고 타단은 상기 스핀들(7)을 관통하여 차륜(2)에 형성된 회전공간(2a)내에 위치되도록 설치되는 와이어부재(14)와, 상기 와이어부재(14)의 선단에 결합되어 회전공간(2a)내에 위치되면서 차륜(2)의 회전속도에 따라 발생하는 원심력을 이용해 회전운동을 하는 질량체부재(15)로 구성되는 차고조정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 질량체부재(15)의 회전반경(R)은 차륜(2)의 회전속도가 증가할수록 커지고, 차륜(2)의 회전속도가 감소할수록 작아지는 것을 특징으로 하는 차고조정장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 벨로즈형 용기부재(6)의 체적은 질량체부재(15)의 회전반경(R)이 커질수록 유압실린더부재(8)쪽으로 이동하는 오일(5)의 양만큼 감소되고, 상기 질량체부재(15)의 회전반경(R)이 작아질수록 유압실린더부재(8)로부터 배출되는 오일(5)의 양만큼 증가되면서, 차고의 증감이 이루어지는 것을 특징으로 하는 차고조정장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 회전공간(2a)은 질량체부재(15)가 최대의 회전반경(R)을 갖더라도 서로 접촉되지 않는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 차고조정장치.