KR100521170B1 - 좌우 분리형 앤티롤 장치 - Google Patents

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KR100521170B1 KR10-2003-0021019A KR20030021019A KR100521170B1 KR 100521170 B1 KR100521170 B1 KR 100521170B1 KR 20030021019 A KR20030021019 A KR 20030021019A KR 100521170 B1 KR100521170 B1 KR 100521170B1
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Abstract

본 발명은 좌우 분리형 앤티롤 장치에 관한 것으로, 좌측 서스펜션 아암에 일단이 결합되어 있는 좌측 앤티롤 바와; 우측 서스펜션 아암에 일단이 결합되어 있는 우측 앤티롤 바; 상기 좌/우측 앤티롤 바를 서로 연결 또는 분리하는 클러치와; 차체의 롤링시 유압을 생성하는 유압발생장치와; 상기 유압발생장치로 오일을 공급하는 어큐뮬레이터와; 상기 유압발생장치에서 생성된 유압으로 상기 클러치를 작동시켜서 상기 좌/우측 앤티롤 바를 연결 또는 분리시키는 엑추에이터를 포함하여 구성되어, 롤링시에만 좌우측 앤티롤 바를 서로 접속시켜서, 승차감 및 스티어링 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

좌우 분리형 앤티롤 장치 {A decoupled anti-roll system}
본 발명은 좌우 분리형 앤티롤 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 앤티롤 바를 좌우로 분리시킨 다음 롤링시에만 좌우측 앤티롤 바를 서로 접속시켜서, 승차감 및 스티어링 안정성을 향상시키는 좌우 분리형 앤티롤 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에서 승차감을 좋게 하기 위해서는 스프링 상수가 적은 스프링을 사용하는 것이 좋은데, 이와 같이 스프링 상수가 적은 스프링을 사용하게 되면, 자동차가 선회할 때 작용하는 원심력 때문에 차체가 많이 기울게 된다.
특히, 독립 현가식 차량은 그러한 경향이 크기 때문에 선회할 때의 롤링을 감소하고 차체의 평형을 유지하기 위해 앤티롤 바(일명 스테빌라이저 바아라고도 함)를 결합하여 사용하고 있다.
상기 앤티롤 바는 차체가 롤링했을 때 발생하는 좌우 차륜의 스트로크 차이에 따라 스프링 작용을 일으키게 하는 보조 스프링으로서, 대략 'ㄷ' 자형으로 굽힌 강봉의 중앙부를 토오션 바로 사용하고, 양쪽 끝은 좌우의 서스펜션 아암에 결합되어, 좌우 바퀴가 동시에 상하로 움직일때는 스프링 작용을 하지 않으나, 좌우 바퀴가 상하 운동을 서로 반대로 하거나 스트로크 차가 생겼을 경우에는 비틀림 작용에 의해 발생하는 스프링 힘으로 차체가 기우는 것을 감소시킨다.
그러나, 상기한 바와 같은 앤티롤 바는 좌우가 연결되어 있기 때문에, 차체가 롤링했을 때 뿐만 아니라, 좌륜 혹은 우륜의 단독 범프(bump)나 리바운드시에도 작동을 하여 한쪽에서 발생한 범프 및 리바운드 충격을 반대편에 전달시킴으로써, 승차감 및 스티어링 안정성을 저하시키는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 앤티롤 바를 좌우로 분리시킨 다음 롤링시에만 좌우측 앤티롤 바를 서로 접속시켜서, 승차감 및 스티어링 안정성을 향상시키는 좌우 분리형 앤티롤 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 좌우 분리형 앤티롤 장치는, 좌측 서스펜션 아암에 일단이 결합되어 있는 좌측 앤티롤 바와; 우측 서스펜션 아암에 일단이 결합되어 있는 우측 앤티롤 바; 상기 좌/우측 앤티롤 바를 서로 연결 또는 분리하는 클러치와; 차체의 롤링시 유압을 생성하는 유압발생장치와; 상기 유압발생장치로 오일을 공급하는 어큐뮬레이터와; 상기 유압발생장치에서 생성된 유압으로 상기 클러치를 작동시켜서 상기 좌/우측 앤티롤 바를 연결 또는 분리시키는 엑추에이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 유압발생장치는, 차축에 일측이 고정됨과 더불어 그 내부에는 오일이 채워져 있는 실린더와; 차체에 일측이 고정됨과 더불어 그 헤드부에는 오리피스 및 밸브가 구비되어 상기 오리피스 및 밸브를 통한 오일의 흐름에 따라 상기 실린더내에서 슬라이딩하면서 충격을 흡수하는 피스톤 로드; 상기 피스톤 로드의 내부에 길이방향을 따라 형성된 압축챔버에 끼워져 상기 피스톤 로드가 슬라이딩됨에 따라 상기 어큐뮬레이터로부터 공급된 오일을 압축하여 엑추에이터로 공급하는 압축로드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엑추에이터는, 상기 압축로드에서 유압이 공급되는 실린더와; 상기 압축로드에서 실린더로 공급되는 유압에 따라 상기 실린더내에서 슬라이딩하면서 상기 클러치를 작동시키는 피스톤로드 및; 상기 압축로드에서 고압의 유압이 공급됨에 따라 실린더내의 압력이 일정치 이상으로 높아지면 상기 어큐뮬레이터로 오일을 배출하여 상기 실린더내의 압력을 저하시키는 릴리프밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 클러치는, 상기 엑추에이터의 피스톤 로드에 연동하여 움직이는 복수의 가동클러치판과; 좌/우측 앤티롤 바의 타단에 각각 형성되어 상기 가동클러치판의 움직임에 따라 상기 가동클러치판에 접촉되는 피동클러치판을 포함하여 구성되어 있고, 상기 클러치판들의 표면은, 소정부위에 단차가 형성되도록 나선형으로 기울어져 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 좌우 분리형 앤티롤 장치의 개략적인 유압회로도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유압발생장치의 개략적인 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 클러치의 라이트롤(right roll)시의 작동 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 클러치의 레프트롤(left roll)시의 작동 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 클러치판의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 클러치판들 사이의 락(rock)상태를 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 좌우 분리형 앤티롤 장치는, 좌측 서스펜션 아암에 일단이 결합되어 있는 좌측 앤티롤 바(10)와; 우측 서스펜션 아암에 일단이 결합되어 있는 우측 앤티롤 바(20); 상기 좌/우측 앤티롤 바(10, 20)를 서로 연결 또는 분리하는 클러치(30)와; 차체의 롤링시 유압을 생성하는 좌측 및 우측 유압발생장치(40, 50)와; 상기 좌우측 유압발생장치(40, 50)로 오일을 공급하는 어큐뮬레이터(60)와; 상기 좌우측 유압발생장치(40, 50)에서 생성된 유압으로 상기 클러치(30)를 작동시켜서 상기 좌/우측 앤티롤 바(10, 20)를 연결 또는 분리시키는 좌우측 엑추에이터(70, 80)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 각 유압발생장치(40, 50)는, 차축에 일측이 고정됨과 더불어 그 내부에는 오일이 채워져 있는 실린더(41, 51)와; 차체에 일측이 고정됨과 더불어 그 헤드부에는 오리피스 및 밸브가 구비되어 상기 오리피스 및 밸브를 통한 오일의 흐름에 따라 상기 실린더내(41, 51)에서 슬라이딩하면서 충격을 흡수하는 피스톤 로드(43, 53); 상기 피스톤 로드(43, 53)의 내부에 길이방향을 따라 형성된 압축챔버(45, 55)에 끼워져 상기 피스톤 로드(43, 53)가 슬라이딩됨에 따라 상기 어큐뮬레이터(60)로부터 공급된 오일을 압축하여 엑추에이터(70, 80)로 공급하는 압축로드(47, 57)를 포함하여 구성되어 있다.
이때, 상기 압축로드(47, 57)에는 엑추에이터(70, 80)와 연결되는 유압 전송 유로와 어큐뮬레이터(60)와 연결되는 유압 리턴 유로가 형성되어 있어, 차체가 범프시에 상기 피스톤로드(43, 53)와 압축로드(47, 57) 사이의 상대 운동에 따라 고압의 유압을 발생하여 엑추에이터(70, 80)로 공급하고, 차체가 리바운드시에 상기 피스톤로드(43, 53)와 압축로드(47, 57)의 상대 운동에 따라 어큐뮬레이터(60)로부터 유압을 공급받는다.
또한, 상기 엑추에이터(70, 80)는, 상기 압축로드(47, 57)에서 유압이 공급되는 실린더(71, 81)와; 상기 압축로드(47, 57)에서 실린더(71, 81)로 공급되는 유압에 따라 상기 실린더(71, 81)내에서 슬라이딩하면서 상기 클러치(30)를 작동시키는 피스톤로드(73, 83); 상기 압축로드(47, 57)에서 고압의 유압이 공급됨에 따라 실린더(71, 81)내의 압력이 일정치 이상으로 높아지면 상기 어큐뮬레이터(60)로 오일을 배출하여 상기 실린더(71, 81)내의 압력을 저하시키는 릴리프밸브(75, 85) 및; 상기 실린더(71, 82)내에 각각 장착되어 상기 피스톤로드(73, 83)를 내측으로 가압하는 스프링(77, 87)을 포함하여 구성되어 있다.
또한, 상기 어큐뮬레이터(60)는, 오일의 원할한 공급을 위해서 고압의 질소가스 등이 주입되어, 오일을 일정 압력으로 가압하여 상기 압축챔버(45, 55)로 공급하도록 되어 있다.
또, 상기 클러치(30)는, 상기 엑추에이터(70, 80)의 피스톤 로드(73, 83)와 연결체(34)를 매개로 연결되어 연동되는 복수의 중공 원판형 가동클러치판(31, 32, 33)과; 좌/우측 앤티롤 바(10, 20)의 타단에 각각 일체로 형성되어 상기 가동클러치판(31, 32, 33)의 움직임에 따라 상기 가동클러치판(31, 32, 33)에 면접촉되는 복수의 원판형 피동클러치판(11, 21)을 포함하여 구성되어 있고, 상기 클러치판들(11, 21, 31, 32, 33)의 표면은, 반경방향을 따라 소정부위에 단차(13)를 형성하도록 표면이 나선형으로 기울어져 있어, 일정값 이상의 롤이 발생되어 서로 접촉되는 클러치판이 일정각 이상으로 회동되면 클러치판의 표면에 생성된 단차(13)에 의해 클러치판들이 서로 락(lock)되게 되어 있다.즉, 상기 가동클러치판(31, 32, 33)과 상기 피동클러치판(11, 21)의 상호 대향되는 면접촉부위에는 각각 서로 어긋난 방향으로 단차(13)가 형성되어 있어 상기 가동클러치판(31, 32, 33)과 상기 피동클러치판(11, 21)이 소정 각도 이상으로 상대 회동할 경우에 각각의 단차(13)가 상호 걸림 작용에 의해 락되는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 좌우 분리형 앤티롤 장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 유압발생장치(40, 50)는 댐퍼로서 작동하는 것으로, 차체의 롤(범프, 리바운드)시에 피스톤로드(43, 53)가 상하운동을 함에 따라 압축챔버(45, 55)내의 오일이 가압되어 압축로드(47, 57) 및, 압축로드(47, 57)와 엑추에이터(70, 80)를 연결하는 유로를 통해 엑추에이터(70, 80)로 고압의 오일을 공급한다.
즉, 차체의 롤시에 좌우측 차륜의 범프/리바운드에 따른 압력불규형(범프쪽은 압력이 상승하고 리바운드쪽은 압력이 하강한다)에 따라 엑추에이터(70, 80)의 피스톤로드(73, 83)가 범프된 휠의 반대방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 엑추에이터(70, 80)에 연결된 가동클러치판(31, 32, 33)이 축방향으로 이동하여, 분리되어 있던 좌우측 앤티롤 바(10, 20)의 클러치판(11, 21)과 상호 면접촉으로 서로 연결되어, 차체의 롤 강성을 향상시킨다.
또한, 상기한 좌우 안티롤 바(10, 20)의 비틀림에 따른 회전 변위차가 일정치 이상이 되면, 상기 피동클러치판(11, 21)과 상기 가동클러치판(31, 32, 33) 사이의 단차(13)에 의한 걸림작용을 매개로 유도되는 기계적인 락이 발생하여 앤티롤 바(10, 20)가 목적하는 최대의 롤 강성을 구현하게 된다.
또, 좌우측 유압발생장치(40, 50)에서 모두 고압의 유압을 엑추에이터(70, 80)으로 각각 공급하면, 피스톤로드(73, 83)가 움직이지 못함에 따라 실린더(71, 81) 내부의 압력이 일정값 이상으로 증가되고, 이때는 릴리프밸브(75, 85)를 통해 고압의 오일이 배출되어 어큐뮬레이터(60)로 리턴되어, 엑추에이터(70, 80)는 작동하지 않게 된다.
그리고, 상기 어큐뮬레이터(60)로 리턴된 오일은 리바운드시 리턴라인을 통해 유압발생장치(40, 50)로 재공급된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 앤티롤 바를 좌우로 분리시킨 다음, 롤링시에만 좌우측 앤티롤 바를 서로 접속시켜서, 승차감 및 스티어링 안정성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 좌우 분리형 앤티롤 장치의 개략적인 유압회로도,
도 2는 본 발명에 따른 유압발생장치의 개략적인 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 클러치의 라이트롤(right roll)시의 작동 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 클러치의 레프트롤(left roll)시의 작동 상태도,
도 5는 본 발명에 따른 클러치판의 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 클러치판들 사이의 락(rock)상태를 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 20 : 앤티롤 바 30 : 클러치
40, 50 : 유압발생장치 60 : 어큐뮬레이터
70, 80 : 엑추에이터

Claims (6)

  1. 좌측 서스펜션 아암에 일단이 결합되어 있는 좌측 앤티롤 바와; 우측 서스펜션 아암에 일단이 결합되어 있는 우측 앤티롤 바; 상기 좌/우측 앤티롤 바를 서로 연결 또는 분리하는 클러치와; 차체의 롤링시 유압을 생성하는 유압발생장치와; 상기 유압발생장치로 오일을 공급하는 어큐뮬레이터와; 상기 유압발생장치에서 생성된 유압으로 상기 클러치를 작동시켜서 상기 좌/우측 앤티롤 바를 연결 또는 분리시키는 엑추에이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 좌우 분리형 앤티롤 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유압발생장치는, 차축에 일측이 고정됨과 더불어 그 내부에는 오일이 채워져 있는 실린더와; 차체에 일측이 고정됨과 더불어 그 헤드부에는 오리피스 및 밸브가 구비되어 상기 오리피스 및 밸브를 통한 오일의 흐름에 따라 상기 실린더내에서 슬라이딩하면서 충격을 흡수하는 피스톤 로드; 상기 피스톤 로드의 내부에 길이방향을 따라 형성된 압축챔버에 끼워져 상기 피스톤 로드가 슬라이딩됨에 따라 상기 어큐뮬레이터로부터 공급된 오일을 압축하여 엑추에이터로 공급하는 압축로드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 좌우 분리형 앤티롤 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 엑추에이터는, 상기 압축로드에서 유압이 공급되는 실린더와; 상기 압축로드에서 실린더로 공급되는 유압에 따라 상기 실린더내에서 슬라이딩하면서 상기 클러치를 작동시키는 피스톤로드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 좌우 분리형 앤티롤 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 엑추에이터는, 상기 압축로드에서 고압의 유압이 공급됨에 따라 실린더내의 압력이 일정치 이상으로 높아지면 상기 어큐뮬레이터로 오일을 배출하여 상기 실린더내의 압력을 저하시키는 릴리프밸브가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 좌우 분리형 앤티롤 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 클러치는, 상기 엑추에이터의 피스톤 로드에 연동하여 움직이는 복수의 중공 원판형 가동클러치판과;
    좌/우측 앤티롤 바의 타단에 각각 일체로 형성되어 상기 가동클러치판의 움직임에 따라 상기 가동클러치판에 면접촉되는 복수의 원판형 피동클러치판을 갖추고;
    상기 가동클러치판과 상기 피동클러치판의 각각의 표면에는 반경방향을 따라 돌출된 형태의 단차가 일체로 형성되어, 상기 단차는 상기 가동클러치판과 상기 피동클러치판이 소정 각도 이상으로 상대 회동할 경우에 상호 걸림 작용에 의한 락 작용을 유도하도록 구성된 것을 특징으로 하는 좌우 분리형 앤티롤 장치.
  6. 삭제
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