KR20140073134A - 차체 자세 제어장치 - Google Patents

Abstract

차체 자세 제어장치가 개시된다. 차체의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 차체에 장착된 스테빌라이저 바아, 차륜의 너클에 일단이 장착되고 타단은 상기 차체에 연결된 쇽 업소버, 및 일단이 상기 스테빌라이저 바아의 양단부에 각각 연결되고 타단은 상기 쇽 업소버에 연결되어 상기 차체가 기울어지는 것에 대항해서 신축되는 제어링크를 포함하여, 차량의 주행 중에 차체의 쏠림을 억제해서 주행 안정성과 승차감을 향상시킨다.

Description

차체 자세 제어장치{Vehicle body stability control device}

본 발명은 차체 자세 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쇽 업소버와 스테빌라이저 바아를 연결하는 제어링크를 신축시켜 차체의 경사 자세를 조절하도록 한 차체 자세 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 스테빌라이저 바아와, 쇽 업소버 및 현가스프링 등을 포함하여 구성된다.

상기 스테빌라이저 바아는 차체의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 좌우 현가아암에 연결된다. 상기 스테빌라이저 바아는 차량의 주행 중에 예를 들면 차량이 선회함에 따라 차체가 어느 한쪽으로 기울어질 때에 차체의 경사를 억제해서 차체의 동적 안정성을 향상시킨다.

상기 쇽 업소버는 차량의 주행 중에 예를 들면 불규칙한 노면을 주행함에 따라 발생하는 차량의 진동을 감쇠시켜 승차감을 향상시킨다.

상기 현가스프링은 현가아암에 설치되어 차량의 주행 중에 예를 들면 불규칙한 노면을 주행함에 따라 발생하는 차량의 진동이나 충격을 흡수해서 저감시키는 역할을 한다.

최근에는 차량의 주행 중에 발생하는 차체의 경사 혹은 쏠림을 능동적으로 제어하여 차량의 주행 안정성을 향상시키는 차체 자세 제어장치가 개발되고 있다.

상기 차체 자세 제어장치는 상기 스테빌라이저 바아나 혹은 쇽 업소버에 장착되어 스테빌라이저 바아의 움직임을 차량의 주행 상태에 따라 능동적으로 조절하고 있다.

즉 종래의 차체 자세 제어장치는 기어나 혹은 스크류를 사용하여 스테빌라이저 바아의 움직임을 조절하거나 혹은 스테빌라이저 바아의 길이 방향을 따른 중간에 유압 실린더를 장착하여 스테빌라이저 바아의 비틀림 정도를 조절하고 있다.

그런데 상기와 같은 종래의 차체 자세 제어장치에서는 스테빌라이저 바아의 각 연결부의 위치를 바꾸거나 유압장치를 통해 스테빌라이저 바아의 비틀림을 조정하여 차체의 자세 안정을 도모하고 있지만, 그 효과가 충분히 만족스럽지 못하고, 유압장치를 구동하기 위해 엔진의 출력을 사용함에 따라 차량의 연비를 저하시키는 등의 결점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 차량의 주행 중에 차체가 쏠리거나 기울어질 때에 쇽 업소버와 스테빌라이저 바아를 연결하는 제어링크의 길이를 조절해서 차체의 자세를 보다 능동적으로 안정화시켜 차량의 주행 안정성과 승차감을 향상시킬 수 있도록 한 차체 자세 제어장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치는, 차체의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 차체에 장착된 스테빌라이저 바아, 차륜의 너클에 일단이 장착되고 타단은 상기 차체에 연결된 쇽 업소버, 및 일단이 상기 스테빌라이저 바아의 양단부에 각각 연결되고 타단은 상기 쇽 업소버에 연결되어 상기 차체가 기울어지는 것에 대항해서 신축되는 제어링크를 포함할 수 있다.

상기 차체가 기울어지는 방향에 배치된 상기 제어링크는 길이가 신장되고, 상기 기울어지는 반대 방향에 배치되는 상기 제어링크는 길이가 축소될 수 있다.

상기 제어링크는 상기 쇽 업소버에 일단이 연결된 상부 제어링크와, 상기 스테빌라이저 바아에 일단이 연결되고 타단은 상기 상부 제어링크의 타단에 연결된 하부 제어링크를 포함할 수 있다.

상기 상부 제어링크는 상기 하부 제어링크와 나사로 결합되어 신축될 수 있다.

상기 상부 제어링크와 하부 제어링크는 모터의 회전 동력을 전달받아 회전하면서 신축될 수 있다.

상기 상부 제어링크의 타단에는 오른쪽 나사가 형성되고, 상기 하부 제어링크의 타단에는 상기 오른쪽 나사가 결합되는 왼쪽 나사가 형성될 수 있다.

상기 상부 제어링크의 타단에는 웜 휠기어가 일체로 회전되게 장착되고, 상기 모터에는 상기 웜 휠기어를 회전시키는 웜 기어가 장착될 수 있다.

상기 모터는 차체의 기울기와 방향을 감지하여 제어신호를 인가하는 모터제어기에 접속될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치에 의하면, 차량의 주행 중에 차체가 어느 한쪽 방향으로 쏠리거나 기울어질 때에 차체가 기울어지는 방향에 배치된 제어링크의 길이는 늘어나게 하여 차체의 기울어짐을 억제하고, 차체가 들리는 방향에 배치된 제어링크는 길이가 줄어들게 하여 차체의 들림을 억제함으로써, 차량의 주행 중에 차체가 어느 한쪽 방향으로 기울어지지 않고 수평을 유지함에 따라 차량의 주행 안정성이 향상된다.

또한 차체에 의해 형성되는 차실 내부에 탑승한 탑승자도 차체가 항상 수평을 유지함에 따라 편안한 승차감을 느낄 수 있게 된다.

그리고 제어링크의 길이만을 조절하여 차체의 쏠림을 방지함에 따라 구조가 간단하여 종래의 차체 자세 제어장치에 비해 중량 및 원가 절감을 도모할 수 있고, 작동 신뢰성도 향상된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치의 장착 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치의 작동 설명도로서, 비선회시 작동설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치의 작동 설명도로서, 오른쪽 선회시 작동 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치의 작동 설명도로서, 왼쪽 선회시 작동 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 차륜을 조향하는 전륜 너클(10)의 한쪽 선단부에 진동 및 충격을 감쇠하는 쇽 업소버(20)의 하단부가 체결되고, 상기 쇽 업소버(20)의 상단부는 도시되지 않은 차체에 체결된다.

상기 전륜 너클(10)의 차체 폭 방향 외측으로는 차륜을 제동하기 위한 브레이크 디스크(30)가 배치된다.

상기 전륜 너클(10)의 다른쪽 선단부에는 현가아암을 구성하는 로우 아암(40)의 일단이 연결되고, 상기 로우 아암의 타단은 상기 차체에 연결된다.

차체의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되는 스테빌라이저 바아(50)는 그 길이 방향을 따른 적절한 부위가 차체에 장착되어, 차체의 쏠림이나 경사를 조절하게 된다.

상기 스테빌라이저 바아(50)의 좌우 양쪽 선단부는 각각 제어링크(60)를 통해 상기 쇽 업소버(20)와 연결된다. 상기 제어링크(60)는 스테빌라이저 바아(50)의 길이를 연장시키는 연장 링크 역할을 한다.

상기 제어링크(60)의 양단부는 볼 조인트(70)를 통해 상기 쇽 업소버(20)와 스테빌라이저 바아(50)의 선단부에 각각 연결된다.

상기 제어링크(60)는 상단이 상기 쇽 업소버(20)에 볼 조인트(70)를 매개로 연결되고, 하단에는 오른쪽 나사가 형성된 상부 제어링크(62)와, 하단이 볼 조인트(70)를 매개로 스테빌라이저 바아(50)의 선단부에 연결되고, 상단에는 내부에 왼쪽 나사가 형성되어 상기 상부 제어링크(62)의 하단이 나사 결합되는 하부 제어링크(64)를 포함한다.

상기 상부 제어링크(62)의 하단 외주면에는 상부 제어링크(62)를 강제적으로 회전시키기 위해 웜 휠기어(80)가 장착되고, 상기 웜 휠기어(80)에는 모터(M)에 의해 구동되는 웜 기어(82)가 치합된다.

이에 따라 상기 모터(M)가 일방향으로 회전하면 모터(M)의 회전 운동이 웜 기어(82)를 통해 웜 휠기어(80)에 전달되고, 상기 웜 휠기어(80)는 회전 운동을 하면서 상기 상부 제어링크(62)를 강제적으로 회전시키게 되며, 상부 제어링크(62)는 회전 운동을 하면서 상기 하부 제어링크(64) 내부로 삽입되어 제어링크(60)의 전체 길이가 줄어들게 된다.

한편 상기 모터(M)가 타방향으로 회전하면, 모터(M)의 회전 운동이 웜 기어(82)를 통해 웜 휠기어(80)에 전달되고, 상기 웜 휠기어(80)는 회전 운동을 하면서 상기 상부 제어링크(62)를 강제적으로 회전시키게 되며, 상부 제어링크(62)는 회전 운동을 하면서 상기 하부 제어링크(64)로부터 빠져 나오는 방향으로 운동하여 제어링크(60)의 전체 길이가 늘어나게 된다.

도 2를 참조하면, 상기 모터(M)의 구동을 제어하기 위해 상기 모터(M)에는 모터제어기(MCU)가 접속되고, 상기 모터제어기(MCU)에는 차체의 쏠림이나 기울기를 감지하는 기울기센서(90)가 접속된다.

이에 따라 차량의 주행 중에 상기 모터제어기(MCU)는 상기 기울기센서(90)를 통해 차체의 기울기를 감지하고, 차체가 쏠리거나 기우는 방향과 그 정도에 따라 적절한 제어신호를 생성하여 상기 모터(M)에 인가해서 모터(M)의 구동을 제어하게 된다.

상기 스테빌라이저 바아(50)는 그 길이 방향을 따른 양단 부위 근처에서 마운팅 브래킷(52)을 매개로 차체에 연결된다.

도 3에는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치를 장착한 차량이 선회하지 않을 때에 차체의 상태가 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 비선회시 차체가 어느 쪽으로도 기울어져 있지 않고 있다, 이때, 오른쪽에 위치한 제어링크(60)와 왼쪽에 위치한 제어링크(60)의 전체 길이는 동일하게 형성된다.

도 4에는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치를 장착한 차량이 예를 들면 오른쪽으로 선회할 때에 차체의 기울기나 쏠림을 제어하는 상태가 도시되어 있다.

차량이 오른쪽(R)으로 선회하면, 원심력에 의해 차체(100)의 오른쪽 부위는 들리게 되는 반면에 차체(100)의 왼쪽 부위는 내려앉게 되어, 차체가 왼쪽으로 기울어지거나 혹은 쏠리게 된다.

상기와 같이 차체가 왼쪽으로 기울어질 경우에 상기 모터제어기(MCU)는 기울기센서(90)를 매개로 차체의 기울기 및 기우는 방향을 감지하고, 이에 상응하는 제어신호를 연산하여 상기 오른쪽 모터(M)와 왼쪽 모터(M)에 각각 제어신호를 인가한다.

상기 오른쪽 모터(M)는 상기 모터제어기(MCU)의 제어신호를 인가받아 구동되어, 윔 기어(82)를 일방향으로 회전시키고, 웜 기어(82)의 일방향 회전으로 웜 휠기어(80)가 회전하면서 상기 상부 제어링크(62)가 하부 제어링크(64) 내부로 삽입되게 하여 도 4에서 도시한 바와 같이. 오른쪽에 위치한 제어링크(60)의 전체 길이를 줄이게 된다.

상기와 같이 제어링크(60)의 전체 길이가 줄어들게 되면, 오른쪽 차체(100)가 지면으로부터 들리는 현상이 억제된다.

그리고 상기 모터제어기(MCU)로부터 제어신호를 인가받은 왼쪽 모터도 구동하여 윔 기어(82)를 타방향으로 회전시키고, 웜 기어(82)의 타방향 회전으로 웜 휠기어(80)가 회전하면서 상기 상부 제어링크(62)가 하부 제어링크(64)로부터 빠져 나오는 방향으로 운동을 하여 도 4에서 도시한 바와 같이. 왼쪽에 위치한 제어링크(60)의 전체 길이가 늘어나게 된다.

상기와 같이 제어링크(60)의 전체 길이가 늘어나게 되면 왼쪽 차체(100)가 지면 쪽으로 내려앉는 현상이 억제된다.

도 5에는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 자세 제어장치를 장착한 차량이 왼쪽으로 선회할 때에 차체의 기울기나 쏠림을 제어하는 상태가 도시되어 있다.

한편,반대로 차량이 왼쪽으로 선회할 경우에는 상기 오른쪽 모터 및 왼쪽 모터는 각각 상기와는 반대방향으로 회전하여, 도 5에서 도시한 바와 같이. 오른쪽제어링크(60) 및 왼쪽 제어링크(60)의 길이를 조절해서 차체의 쏠림이나 기울어짐을 제어하게 된다.

이와 같이 차량의 주행 중에 차체가 어느 한쪽으로 쏠릴 경우에 차체의 쏠림을 억제하여 줌으로써 차량의 주행 안정성 혹은 선회 안정성이 향상되고, 차실 내부에 탑승한 탑승자의 승차감을 향상시키게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 전륜 너클 20: 쇽 업소버
30: 브레이크 디스크 40: 로우 아암
50: 스테빌라이저 바아 60: 제어링크
70: 볼 조인트 80: 웜 휠기어
82: 웜 기어 90: 기울기센서
100: 차체

Claims (8)

1. 차체의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 차체에 장착된 스테빌라이저 바아;
   차륜의 너클에 일단이 장착되고 타단은 상기 차체에 연결된 쇽 업소버; 및
   일단이 상기 스테빌라이저 바아의 양단부에 각각 연결되고 타단은 상기 쇽 업소버에 연결되어 상기 차체가 기울어지는 것에 대항해서 신축되는 제어링크;
   를 포함하는 차체 자세 제어장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 차체가 기울어지는 방향에 배치된 제어링크는 길이가 신장되고, 상기 기울어지는 반대 방향에 배치되는 제어링크는 길이가 축소되는 것을 특징으로 하는 차체 자세 제어장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어링크는 상기 쇽 업소버에 일단이 연결된 상부 제어링크와, 상기 스테빌라이저 바아에 일단이 연결되고 타단은 상기 상부 제어링크의 타단에 연결된 하부 제어링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차체 자세 제어장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 상부 제어링크는 상기 하부 제어링크와 나사로 결합되어 신축되는 것을 특징으로 하는 차체 자세 제어장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 상부 제어링크와 하부 제어링크는 모터의 회전 동력을 전달받아 회전하면서 신축되는 것을 특징으로 하는 차체 자세 제어장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 상부 제어링크의 타단에는 오른쪽 나사가 형성되고, 상기 하부 제어링크의 타단에는 상기 오른쪽 나사가 결합되는 왼쪽 나사가 형성된 것을 특징으로 하는 차체 자세 제어장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 상부 제어링크의 타단에는 웜 휠기어가 일체로 회전되게 장착되고, 상기 모터에는 상기 웜 휠기어를 회전시키는 웜 기어가 장착된 것을 특징으로 하는 차체 자세 제어장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 모터는 차체의 기울기와 방향을 감지하여 제어신호를 인가하는 모터제어기에 접속된 것을 특징으로 하는 차체 자세 제어장치.

Images