KR100589178B1 - 차량의 전륜 캠버각 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 전륜 캠버각 조정장치에 관한 것으로, 너클(2)과 스트럿브라켓트(3)를 결합시키는 축볼트(7)가 차체의 폭방향으로 직선왕복 이동가능하도록 상기 너클(2)과 스트럿브라켓트(3)에 형성되는 장홈(2a,3a)과, 상기 너클(2)의 장홈(2a)으로부터 차체의 내외측 방향을 향해 너틀(2)을 관통하도록 형성되는 제1,2실린더홈(2b,2c)과, 각 선단이 상기 축볼트(7)의 외주면과 접하도록 상기 제1,2실린더홈(2b,2c)내에 설치되는 제1,2피스톤부재(11,12)와, 조향각센서(13)의 신호를 통해 조향휠의 회전방향 및 회전량을 판별함과 더불어 횡가속도센서(14)의 신호를 통해 차량의 자세를 판별하는 콘트롤러(15)와, 공급관로(16a) 및 회수관로(17a)를 통해 동력조향장치의 오일펌프(16) 및 오일저장탱크(17)와 연결되면서 상기 너클(2)의 제1,2실린더홈(2b,2c)과는 제1,2유압관로(18a,19a)를 통해 연결되어 상기 콘트롤러(15)의 제어에 따라 작동유의 흐름을 제어하는 콘트롤밸브(21)로 구성되어져, 선회 외륜에 해당하는 타이어나 또는 직진 주행중 차체가 기울어진 방향쪽에 해당하는 타이어의 접지력이 캠버각의 조정을 통해 증대됨으로써, 차량의 선회안정성 및 직진안정성이 대폭 향상되도록 된 것이다.

Description

차량의 전륜 캠버각 조정장치{system for controling front wheel camber angle of vehicle}

도 1은 일반적인 차량의 전륜구조를 설명하기 위한 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 캠버각 조정장치의 구성도,

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도,

도 4는 본 발명에 따른 캠버각 조정장치의 작동상태를 개념적으로 설명하기 위한 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 - 너클 2a,3a - 장홈

2b,2c - 제1,2실린더홈 3 - 스트럿브라켓트

7 - 축볼트 11,12 - 제1,2피스톤부재

13 - 조향각센서 14 - 횡가속도센서

15 - 콘트롤러 16 - 오일펌프

17 - 오일저장탱크 21 - 콘트롤밸브

22,23 - 리턴스프링 24,25 - 오링

본 발명은 차량의 전륜 캠버각 조정장치에 관한 것으로, 특히 차량의 주행상태에 따라 전륜의 캠버각이 자동적으로 조정될 수 있도록 함으로써 주행안정성을 증진시킬 수 있도록 하는 차량의 전륜 캠버각 조정장치에 관한 것이다.

일반적인 분할식 구동륜 앞차축을 구성하는 전륜의 타이어(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 휠에 결합되는 허브볼트 및 너트를 통해 앞차축과 연결된 허브와 결합되고, 이 허브에는 너클(2)이 결합되는 바, 상기 허브와 너클(2)사이에는 허브베어링이 구비되어 있어 상기 타이어(1) 및 허브는 너클(2)에 대해 회전이 가능한 구조를 갖게 된다.

그리고, 상기 너클(2)의 상단은 스트럿브라켓트(3)를 매개로 스트럿(4)의 하단부와 결합되고, 반대편에 해당하는 상기 너클(2)의 하단은 볼조인트(5)를 통해 로어암(6)과 결합되는 구조로 되어 있다.

한편, 상기 너클(2)과 스트럿브라켓트(3)은 통상 축볼트(7) 및 너트(도시않됨)의 체결력을 통해 결합이 이루어지는 구조로 되어 있다.

그리고, 도 1에 도시된 미설명부호 8은 로어암(6)이 결합되어지는 서브프레임(8)을 도시한 것이다.

그러나, 상기와 같이 통상적인 전륜 구조를 갖춘 차량이 직진 주행을 할 때에는 타이어(1)와 노면(R)과의 접지력이 최대가 되어 주행안정성이 확보되는 상태이지만, 일례로 고속주행상태에서 선회 주행을 할 때에는 차체가 원심력에 의해 선회 외측방향으로 밀려나는 특성 때문에 선회 외륜에 해당하는 타이어(1)의 접지력 은 크게 감소되고 이에 따라 차량의 선회안정성이 불안정해지는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 구조는 차량의 선회 주행시 선회안정성이 불안정해지는 문제점 뿐만 아니라, 구배가 있는 도로를 직진 주행할 때 차체가 기울어지는 방향쪽의 타이어에도 접지력의 감소현상이 발생하게 되고, 이에 따라 차량의 직진안정성도 불안정해지는 문제점도 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 선회 주행시 선회 외륜에 해당하는 너클의 상단부나 또는 구배가 있는 도로의 직진 주행시 차체가 기울어지는 방향에 해당하는 너클의 상단부를 차체의 안쪽방향으로 강제 이동시킬 수 있도록 구성함으로써, 타이어와 노면과의 접지력을 극대화시킬 수 있도록 함은 물론 이에 따라 선회안정성 및 직진안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 차량의 전륜 캠버각 조정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전륜의 너클과 스트럿브라켓트를 결합시키는 축볼트가 차체의 폭방향으로 직선왕복 이동가능하도록 상기 너클과 스트럿브라켓트에 형성되는 장홈과, 상기 너클의 장홈으로부터 차체의 내외측 방향을 향해 너틀을 관통하도록 형성되는 제1,2실린더홈과, 각 선단이 상기 축볼트의 외주면과 접하도록 상기 제1,2실린더홈내에 설치되는 제1,2피스톤부재와, 조향각센서의 신호를 통해 조향휠의 회전방향 및 회전량을 판별함과 더불어 횡가속도센서의 신호를 통해 차량의 자세를 판별하는 콘트롤러와, 공급관로 및 회수관로를 통해 동력조향장치의 오일펌프 및 오일저장탱크와 연결되면서 상기 너클의 제1,2실린더홈과는 제1,2유압관로를 통해 연결되어 상기 콘트롤러의 제어에 따라 작동유의 흐름을 제어하는 콘트롤밸브로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 캠버각 조정장치의 구성도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도로서, 종래 구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명은 차량의 선회안정성 및 직진안정성의 확보를 위해 전륜의 캠버각이 자동적으로 조정될 수 있도록 된 것이다.

즉, 본 발명에 따른 캠버각 조정장치는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 전륜의 너클(2)과 스트럿브라켓트(3)를 결합시키는 축볼트(7)가 차체의 폭방향으로 직선왕복 이동가능하도록 상기 너클(2)과 스트럿브라켓트(3)에 형성되는 장홈(2a,3a)과, 상기 너클(2)의 장홈(2a)으로부터 차체의 내외측 방향을 향해 너틀(2)을 관통하도록 형성되는 제1,2실린더홈(2b,2c)과, 각 선단이 상기 축볼트(7)의 외주면과 접하도록 상기 제1,2실린더홈(2b,2c)내에 설치되는 제1,2피스톤부재(11,12)와, 조향각센서(13)의 신호를 통해 조향휠의 회전방향 및 회전량을 판별함과 더불어 횡가속도센서(14)의 신호를 통해 차량의 자세를 판별하는 콘트롤러(15)와, 공급관로(16a) 및 회수관로(17a)를 통해 동력조향장치의 오일펌프(16) 및 오일저장탱크(17)와 연결되면서 상기 너클(2)의 제1,2실린더홈(2b,2c)과는 제1,2유압관로(18a,19a)를 통해 연결되어 상기 콘트롤러(15)의 제어에 따라 작동유의 흐름을 제어하는 콘트롤밸브(21)로 구성된다.

여기서, 상기 너클(2)은 허브베어링을 통해 앞차축과 연결된 허브와 결합되며, 이 허브는 휠에 결합되는 허브볼트 및 너트를 통해 전륜의 타이어(1)와 결합되어 진다.

이에 따라, 상기 타이어(1) 및 허브는 허브베어링을 통해 상기 너클(2)과 상대회전이 가능한 구조를 갖게 된다.

그리고, 상기 너클(2)의 상단은 전술한 바와 같이 통상 축볼트(7) 및 너트(도시않됨)의 체결력을 통해 스트럿브라켓트(3)를 매개로 스트럿(4)의 하단부와 결합되고, 반대편에 해당하는 상기 너클(2)의 하단은 볼조인트(5)를 통해 로어암(6)과 결합되며, 상기 로어암(6)은 서브프레임(8)과 결합되어진다.

한편, 상기 제1,2실린더홈(2b,2c)에는 양단이 상기 축볼트(7) 및 제1,2피스톤부재(11,12)에 탄력적으로 지지되는 리턴스프링(22,23)이 설치되어, 상기 축볼트(7)의 이동에 탄성력을 부여하게 된다.

또한, 상기 제1,2피스톤부재(11,12)의 외주면에는 제1,2실린더홈(2b,2c)과의 기밀을 유지하기 위한 오링(24,25)이 일체로 결합되어 진다.

이하, 본 발명에 따른 캠버각 조정장치의 작동과정에 대해 도 3과 도 4를 참조로 상세히 설명한다.

차량이 선회 주행을 시작하게 되면 콘트롤러(15)는 조향각센서(13)로부터 전달된 신호에 의해 조향휠의 회전방향과 회전량을 판별하게 된다.

또한, 차량이 구배가 있는 도로를 직진 주행할 때에는 횡가속도센서(14)로부터 전달된 신호를 이용해 상기 콘트롤러(15)는 차량의 자세를 판단하게 된다.

이와 같이, 차량이 선회주행을 하거나 또는 자세가 어느 한쪽방향으로 기울어진 상태에 놓이게 되면, 상기 콘트롤러(15)는 선회 외륜쪽으로 연결되는 콘트롤밸브(21)나 또는 직진 주행중 차체가 기울어진 방향쪽의 콘트롤밸브(21)로 제어신호를 보내게 된다.

이에 따라, 공급관로(16a)와 회수관로(17a)를 통해 오일펌프(16)와 오일저장탱크(17)를 순환하고 있던 작동유는 컨트롤밸브(21)가 개방됨에 따라 제1유압관로(18a)를 통해 너클(2)의 제1실린더홈(2b)으로 유입되어 제1피스톤부재(11)를 도 4에 도시된 상태에서 좌측방향인 제2실린더홈(2c)쪽으로 밀어주게 되고, 이로 인해 축볼트(7)는 장홈(2a,3a)을 따라 차체의 안쪽방향으로 직선이동(7 →7-1)을 하게 된다.

이와 같이, 축볼트(7)가 유압에 의해 차체의 안쪽방향으로 이동을 하게 되면, 최초 정캠버의 상태를 유지하면서 노면과의 접지력이 점차적으로 감소되던 선회 외륜의 타이어(1) 및 차체가 기울어진 방향쪽의 타이어(1)는, 부캠버의 상태로 변화되면서(1 →1-1) 노면과의 접지력이 점차적으로 향상되는 상태로 변화되게 되고, 이에 따라 주행중인 차량은 선회안정성이나 또는 직진안정성이 대폭적으로 증대되어지게 된다.

이후, 정상적인 평지의 도로를 직진 주행하게 되면 콘트롤러(15)의 제어에 따라 유압의 흐름이 변경되면서 제2유압관로(19a)를 통해 작동유의 공급이 이루어지게 되고, 이로 인해 좌측방향인 제2실린더홈(2c)쪽으로 이동되었던 축볼트(7)는 장홈(2a,3a)을 따라 직선이동되어 원래의 위치로 복귀됨으로써 다음번의 작동에 대비할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 캠버각 조정장치를 통해 차량의 주행상태 및 자세(기울어짐의 상태)에 따라 타이어(1)의 접지력을 증대시킬 수 있게 됨으로써, 주행중인 차량은 선회안정성과 직진안정성으로 확보할 수 있는 잇점이 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 선회 외륜에 해당하는 타이어나 또는 직진 주행중 차체가 기울어진 방향쪽에 해당하는 타이어의 접지력이 캠버각의 조정을 통해 증대됨으로써, 차량의 선회안정성 및 직진안정성이 대폭 향상됨은 물론 이에 따라 차량에 대한 소비자의 선호도가 높아져 상품성이 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 전륜의 너클(2)과 스트럿브라켓트(3)를 결합시키는 축볼트(7)가 차체의 폭방향으로 직선왕복 이동가능하도록 상기 너클(2)과 스트럿브라켓트(3)에 형성되는 장홈(2a,3a)과,

   상기 너클(2)의 장홈(2a)으로부터 차체의 내외측 방향을 향해 너틀(2)을 관통하도록 형성되는 제1,2실린더홈(2b,2c)과,

   각 선단이 상기 축볼트(7)의 외주면과 접하도록 상기 제1,2실린더홈(2b,2c)내에 설치되는 제1,2피스톤부재(11,12)와,

   조향각센서(13)의 신호를 통해 조향휠의 회전방향 및 회전량을 판별함과 더불어 횡가속도센서(14)의 신호를 통해 차량의 자세를 판별하는 콘트롤러(15)와,

   공급관로(16a) 및 회수관로(17a)를 통해 동력조향장치의 오일펌프(16) 및 오일저장탱크(17)와 연결되면서 상기 너클(2)의 제1,2실린더홈(2b,2c)과는 제1,2유압관로(18a,19a)를 통해 연결되어 상기 콘트롤러(15)의 제어에 따라 작동유의 흐름을 제어하는 콘트롤밸브(21)로 구성되는 차량의 전륜 캠버각 조정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1,2실린더홈(2b,2c)에는 양단이 상기 축볼트(7) 및 제1,2피스톤부재(11,12)에 탄력적으로 지지되는 리턴스프링(22,23)이 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 전륜 캠버각 조정장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제1,2피스톤부재(11,12)의 외주면에는 제1,2실린더홈(2b,2c)과의 기밀을 유지하기 위한 오링(24,25)이 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 전륜 캠버각 조정장치.

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