KR102580457B1

KR102580457B1 - an control apparatus of position for a vehicle

Info

Publication number: KR102580457B1
Application number: KR1020210154676A
Authority: KR
Inventors: 방재근
Original assignee: 서한이노빌리티(주); 한국무브넥스 (주)
Priority date: 2021-11-11
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2023-09-19
Also published as: KR20230068656A

Abstract

본 발명은 차륜의 회전 중심에 결합된 허브 베어링을 지지하는 너클; 상기 너클 상에서 상기 차륜의 회전 중심을 지나는 가상의 수평선을 벗어난 제1지점에 일 단부가 힌지 결합되고 타 단부가 차량의 바디 측에 힌지 결합되는 제1액추에이터; 및 상기 너클 상에서, 상기 차륜의 회전 중심을 기준으로 상기 제1지점과 반대편에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에서 회동 가능하도록 결합되는 로워 암; 을 포함하고, 상기 제1액추에이터의 스트로크 길이에 따라서 상기 차륜의 캠버를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 자세 제어장치를 제공한다.The present invention includes a knuckle supporting a hub bearing coupled to the rotation center of a wheel; a first actuator, one end of which is hinged to a first point on the knuckle that deviates from an imaginary horizontal line passing through the rotation center of the wheel, and the other end of which is hinged to the body of the vehicle; and a lower arm on the knuckle, one end of which is hinged opposite the first point with respect to the rotation center of the wheel, and the other end of which is rotatable on the body of the vehicle. It provides a posture control device for a vehicle, comprising: adjusting the camber of the wheel according to the stroke length of the first actuator.

Description

{an control apparatus of position for a vehicle}

본 발명은 차량용 자세 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 모든 차륜을 독립적으로 제어하되, 캠버를 제어할 수 있는 차량용 자세 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a posture control device for a vehicle, and more specifically, to a posture control device for a vehicle that can independently control all wheels of a vehicle and control camber.

일반적으로 파워 스티어링 시스템은 펌프, 동력실린더를 겸한 기어박스, 배관 등 구성이 복잡하고 조타 보조력의 정밀한 제어가 어려우며 누유 시 파워 스티어링 작동이 이루어지지 않는 문제가 있어, 간단한 구성으로 조향이 가능하고 보조력의 정밀한 제어가 가능하도록 모터를 이용한 전동 조향장치가 개발되었다.In general, power steering systems have complex configurations such as pumps, gearboxes with power cylinders, and piping, and it is difficult to precisely control the steering assistance force. There is a problem in that power steering does not operate when oil is leaked, so steering is possible with a simple configuration and assistance An electric steering device using a motor was developed to enable precise control of force.

이러한 전동 조향장치는 모터에 볼 스크류를 매개로 구동링크가 전/후진 가능하게 설치되고, 구동링크에 회동링크가 연결되며, 회동링크에 타이로드가 연결되고, 타이로드가 너클에 연결된 구조로 이루어진다.This electric steering device has a structure in which a drive link is installed on a motor to enable forward/backward movement via a ball screw, a rotation link is connected to the drive link, a tie rod is connected to the rotation link, and the tie rod is connected to the knuckle. .

따라서, 모터의 회전방향에 따라 구동링크가 전/후진하고, 이에 회동링크가 시계방향 또는 반 시계방향으로 회동하며, 회동링크에 연결된 타이로드가 당겨지거나 밀림으로써 휠의 방향이 전환된다.Therefore, the drive link moves forward/backward according to the rotation direction of the motor, and the rotation link rotates clockwise or counterclockwise, and the tie rod connected to the rotation link is pulled or pushed to change the direction of the wheel.

그러나, 종래의 전동 조향장치는 전기한 바와 같이 복잡한 연결 구조를 필요로 하며, 조향각도를 제한적으로 조절할 수 있는 한계를 가지고 있다.However, the conventional electric steering device requires a complicated connection structure as described above and has limitations in controlling the steering angle.

한국등록특허공보 제10-1273111호(2013.06.03 등록)Korean Patent Publication No. 10-1273111 (registered on June 3, 2013)

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 각 차륜이 연결되는 너클에 액추에이터를 설치하여 차륜의 캠버를 조절할 수 있는 차량용 자세 제어장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention is intended to solve this problem, and more specifically, the purpose of the present invention is to provide a vehicle posture control device that can adjust the camber of the vehicle wheels by installing an actuator on the knuckle where each wheel of the vehicle is connected.

또한, 본 발명은 차량의 각 차륜을 독립적으로 제어하되, 좌우방향의 차륜 또는 전후방향의 차륜을 제어하여 지면의 경사 또는 바람과 같은 외력에 대응할 수 있는 차량용 자세 제어장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a vehicle posture control device that can independently control each wheel of a vehicle and respond to external forces such as the slope of the ground or wind by controlling the wheels in the left and right directions or the wheels in the front and rear directions. there is.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 차륜의 회전 중심에 결합된 허브 베어링을 지지하는 너클; 상기 너클 상에서 상기 차륜의 회전 중심을 지나는 가상의 수평선을 벗어난 제1지점에 일 단부가 힌지 결합되고 타 단부가 차량의 바디 측에 힌지 결합되는 제1액추에이터; 및 상기 너클 상에서, 상기 차륜의 회전 중심을 기준으로 상기 제1지점과 반대편에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에서 회동 가능하도록 결합되는 로워 암; 을 포함하고, 상기 제1액추에이터의 스트로크 길이에 따라서 상기 차륜의 캠버를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 자세 제어장치를 제공한다.The present invention for achieving this purpose includes a knuckle supporting a hub bearing coupled to the rotation center of the wheel; a first actuator, one end of which is hinged to a first point on the knuckle that deviates from an imaginary horizontal line passing through the rotation center of the wheel, and the other end of which is hinged to the body of the vehicle; and a lower arm on the knuckle, one end of which is hinged opposite the first point with respect to the rotation center of the wheel, and the other end of which is rotatable on the body of the vehicle. It provides a posture control device for a vehicle, comprising: adjusting the camber of the wheel according to the stroke length of the first actuator.

차량용 자세 제어장치는 상기 너클 상에서 상기 제1지점과 수평선 상에 나란히 배치된 제2지점에 일 단부가 힌지 결합되고 타 단부가 차량의 바디 측에 힌지 결합되며, 상기 제1액추에이터와 같은 스트로크로 작동하는 제2액추에이터; 를 더 포함할 수 있다.The vehicle posture control device is hinged at one end to a second point arranged in parallel with the first point on the knuckle and on the horizontal line, and has the other end hinged to the body of the vehicle, and operates with the same stroke as the first actuator. a second actuator; It may further include.

상기 제1지점과 제2지점은 상기 차륜의 회전 중심의 수평선 보다 상부에 배치될 수 있다.The first point and the second point may be disposed above the horizontal line of the rotation center of the wheel.

상기 차량용 자세 제어장치는 상기 제1액추에이터와 제2액추에이터의 타 단부를 회동 가능하도록 힌지 결합시키고 차량의 바디에 고정되는 서브 프레임; 을 더 포함할 수 있다.The vehicle posture control device includes a subframe that hinges the other ends of the first actuator and the second actuator to be rotatable and is fixed to the body of the vehicle; It may further include.

상기 제1액추에이터 또는 제2액추에이터는 상기 제1지점 또는 제2지점에 연결되는 피스톤과 상기 피스톤의 외측에 배치되어 상기 피스톤의 스트로크를 안내하며 상기 서브 프레임에 일 단부가 연결되는 실린더를 포함하는 스트로크 모듈과, 상기 피스톤 내부에서 회전 가능하도록 배치되는 스크류 샤프트와 상기 스크류 샤프트의 회전운동을 상기 피스톤의 직선 운동으로 전환시키는 스크류 너트와 상기 스크류 샤프트에 회전력을 제공하는 모터를 구비하는 구동모듈을 포함할 수 있다.The first actuator or the second actuator includes a piston connected to the first point or the second point and a cylinder disposed outside the piston to guide the stroke of the piston and one end of which is connected to the subframe. It may include a drive module including a module, a screw shaft rotatably disposed inside the piston, a screw nut that converts the rotational movement of the screw shaft into a linear movement of the piston, and a motor that provides rotational force to the screw shaft. You can.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 자세 제어장치에 의하면,According to the vehicle posture control device according to an embodiment of the present invention,

첫째, 각 차륜을 독립적으로 조절할 수 있어 차량에 적용되는 경우 다양한 주행모드를 구현할 수 있고,First, each wheel can be adjusted independently, so when applied to a vehicle, various driving modes can be implemented.

둘째, 차륜의 캠버를 독립적으로 조절할 수 있어 차량의 자세를 조절할 수 있으며,Second, the camber of the wheels can be adjusted independently, allowing the posture of the vehicle to be adjusted.

셋째, 차량의 자세를 조절함으로써 주행성능 및 승차감을 향상시킬 수 있고,Third, driving performance and ride comfort can be improved by adjusting the vehicle posture.

넷째, 구조를 간소화 하여 차량의 내부 공간을 증대시킴과 동시에 경량화를 실현할 수 있는 효과가 있다.Fourth, by simplifying the structure, there is an effect of increasing the internal space of the vehicle and realizing weight reduction at the same time.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치가 구비된 차량을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치를 도시하는 측면도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 상부를 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 조향장치의 조향 상태를 도시하는 참고도이다.
도 6은 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태를 도시하는 측면도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 액추에이터를 분해하여 도시하는 분해 사시도이다.
도 8은 도 4에 나타낸 액추에이터의 타 단부가 연결되는 서브 프레임의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 5에 나타낸 차량용 조향장치의 작동에 따른 차량의 다양한 조향 상태 또는 주행상태를 도시하는 참고도이다.
도 10 및 도 11은 차량용 조향장치의 전방 차륜의 작동 상태에 따른 차량의 선회반경을 도시하는 참고도이다.
도 12는 차량용 조향장치의 작동에 따른 차량의 선회특성을 도시하는 참고도이다.
도 13은 도 4에 나타낸 차량용 조향장치 및 충격 흡수장치를 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 14는 도 13에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 자세 제어장치의 제어상태를 도시하는 참고도이다.
도 15 및 도 16은 도 13에 나타낸 차량용 자세 제어장치의 작동에 따른 차량의 자세 제어상태를 도시하는 참고도이다.
도 17은 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치의 충격 흡수장치를 도시하는 사시도이다.
도 18은 도 17에 나타낸 충격 흡수장치를 분해하여 도시하는 분해사시도이다.
도 19는 도 17에 나타낸 충격 흡수장치의 상부를 도시하는 평면 투시도이다.
도 20은 도 19에 나타낸 외부 캠이 회전하면서 내부 캠이 로워암 샤프트를 중심으로 이동한 상태를 나타내는 참고도이다.
도 21은 도 17에 나타낸 충격 흡수장치가 차륜으로부터 전달된 충격이 전달되는 상태를 도시하는 참고도이다.
도 22는 본 발명에 따른 차량용 독립 구종륜 제어장치의 지상고 조절장치를 도시하는 분해사시도이다.
도 23은 도 22에 나타낸 지상고 조절장치의 일 측의 작동상태를 부분적으로 확대하여 도시하는 참고도이다.
도 24는 도 22에 나타낸 지상고 조절장치가 작동되는 상태를 도시하는 참고도이다.
도 25는 도 24에 나타낸 지상고 조절장치가 압축 상태에서 중립 상태로 변화하는 과정을 도시하는 참고도이다.
도 26은 도 22에 나타낸 지상고 조절장치가 작동되는 상태를 도시하는 정면도이다.
도 27은 도 18에 나타낸 근접센서를 도시하는 부분 확대도이다.
도 28은 도 27에 나타낸 근접센서가 차량의 지상고를 감지하는 상태를 도시하는 참고도이다.
도 29는 도 22에 나타낸 지상고 조절장치를 통하여 충격을 흡수하는 과정을 도시하는 참고도이다.
도 30은 도 1에 나태낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 차륜에 구동력을 제공하는 다양한 실시예를 도시하는 참고도이다.The above-described summary as well as the detailed description of the preferred embodiments of the present application described below may be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. Preferred embodiments are shown in the drawings for the purpose of illustrating the invention. However, it should be understood that the present application is not limited to the exact arrangement and means shown.
1 is a perspective view showing a vehicle equipped with an independent wheel control device for a vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a side view showing the independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 2.
FIG. 4 is a plan view showing the upper part of the independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 2.
FIG. 5 is a reference diagram showing the steering state of the vehicle steering device according to the operating state of the actuator shown in FIG. 4.
FIG. 6 is a side view showing the operating state of the actuator shown in FIG. 4.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing the actuator shown in FIG. 6 disassembled.
FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a subframe to which the other end of the actuator shown in FIG. 4 is connected.
FIG. 9 is a reference diagram showing various steering or driving states of a vehicle according to the operation of the vehicle steering device shown in FIG. 5.
10 and 11 are reference diagrams showing the turning radius of a vehicle according to the operating state of the front wheels of the vehicle steering system.
Figure 12 is a reference diagram showing the turning characteristics of a vehicle according to the operation of the vehicle steering device.
FIG. 13 is an enlarged perspective view of the vehicle steering device and shock absorber shown in FIG. 4.
FIG. 14 is a reference diagram showing the control state of the vehicle posture control device according to the operating state of the actuator shown in FIG. 13.
FIGS. 15 and 16 are reference diagrams showing the posture control state of a vehicle according to the operation of the vehicle posture control device shown in FIG. 13.
Figure 17 is a perspective view showing a shock absorber of the independent wheel control device for a vehicle according to the present invention.
FIG. 18 is an exploded perspective view showing the shock absorber shown in FIG. 17 disassembled.
FIG. 19 is a plan perspective view showing the top of the shock absorber shown in FIG. 17.
FIG. 20 is a reference diagram showing a state in which the inner cam moves around the lower arm shaft while the outer cam shown in FIG. 19 rotates.
FIG. 21 is a reference diagram showing a state in which the shock transmitted from the wheel is transmitted to the shock absorber shown in FIG. 17.
Figure 22 is an exploded perspective view showing the ground clearance adjustment device of the independent gear wheel control device for a vehicle according to the present invention.
FIG. 23 is a reference diagram showing a partially enlarged operating state of one side of the ground clearance control device shown in FIG. 22.
FIG. 24 is a reference diagram showing a state in which the ground clearance control device shown in FIG. 22 is operated.
FIG. 25 is a reference diagram showing the process by which the ground clearance control device shown in FIG. 24 changes from a compressed state to a neutral state.
FIG. 26 is a front view showing a state in which the ground clearance adjustment device shown in FIG. 22 is operated.
FIG. 27 is a partially enlarged view showing the proximity sensor shown in FIG. 18.
FIG. 28 is a reference diagram showing a state in which the proximity sensor shown in FIG. 27 detects the ground clearance of the vehicle.
FIG. 29 is a reference diagram showing the process of absorbing shock through the ground clearance adjustment device shown in FIG. 22.
FIG. 30 is a reference diagram illustrating various embodiments of providing driving force to wheels of the independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 1.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.Since the present invention can be subject to various changes and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated and described in the drawings.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.For example, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings, but identical or corresponding components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치가 구비된 차량을 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치를 도시하는 사시도이며, 도 3은 도 2에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 측부을 도시하는 측면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle equipped with an independent wheel control device for a vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 2. This is a side view showing the side of the control device.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 차륜(W)이 4개 구비된 차량을 기준으로 전차륜이 독립적으로 조향을 제어할 수 있고, 적어도 2개 또는 전차륜에 구동력을 전달할 수 있다. 이러한, 차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 본 발명의 실시예에 따라서 조향장치(100), 자세 제어장치(200), 충격 흡수장치(300) 및 지상고 조절장치(400) 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 물론, 차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 차륜(W)이 3개인 경우, 또는 4개를 초과하는 차량에도 적용이 가능하다.Referring to FIGS. 1 to 3, the independent wheel control device 1 for a vehicle according to the present invention is capable of independently controlling the steering of all wheels based on a vehicle equipped with four wheels W, and at least two wheels W. Alternatively, the driving force can be transmitted to the front wheels. This independent wheel control device 1 for a vehicle includes at least one of a steering device 100, a posture control device 200, a shock absorber 300, and a ground clearance adjustment device 400 according to an embodiment of the present invention. do. Of course, the independent wheel control device 1 for a vehicle can be applied to a vehicle with three wheels W or more than four wheels.

먼저, 차량용 조향장치(100)는 차량(V)이 진행하는 방향에 따라서 스티어링 휠(steering wheel)과 기계적인 연결 없이도 차륜(W)의 회전 각도를 조절할 수 있다. 또한, 차량용 자세 제어장치(200)는 차륜(W)의 캠버(camber)를 조절할 수 있다. 그리고, 차량용 충격 흡수장치(300)는 각 차륜(W)에 전달되는 상하 방향의 충격을 적어도 일부 흡수하여 차량의 탑승자로 하여금 승차감을 증대시킬 수 있다. 마지막으로, 차량용 지상고 조절장치(400)는 능동적으로 또는 반능동적으로 차륜(W)의 높이를 조절하여 지면으로부터 충격을 흡수하거나, 또는 주행속도나 노면 상태에 따라서 지상고를 조절하는 기능을 제공한다. 이들에 대한 상세한 설명은 후기하기로 한다.First, the vehicle steering device 100 can adjust the rotation angle of the wheel (W) according to the direction in which the vehicle (V) travels without mechanical connection to the steering wheel (steering wheel). Additionally, the vehicle posture control device 200 can adjust the camber of the wheel (W). In addition, the vehicle shock absorber 300 can absorb at least part of the shock in the vertical direction transmitted to each wheel W, thereby increasing the riding comfort for vehicle occupants. Lastly, the vehicle ground height adjustment device 400 provides a function to actively or semi-actively adjust the height of the wheel (W) to absorb shock from the ground, or to adjust the ground height according to driving speed or road surface conditions. A detailed description of these will be provided later.

차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 일 측에 차륜(W)이 결합되고 타 측이 차량의 바디(body)에 결합된다. 차량용 독립 차륜 제어장치(1)의 일 측에는 허브 베어링(10)을 중심으로 외측에 차륜(W)이 회전 가능하도록 배치되고, 내측에 너클(20)이 결합되면서 허브 베어링(10)과 차륜(W)의 결합체를 지지한다. 그리고, 너클(20)에는 허브 베어링(10)의 회전 중심(c1)을 벗어난 위치에 조향장치(100) 또는 자세 제어장치(200)가 결합된다. 허브 베어링(10)과 너클(20) 상에는 제동장치(30)가 결합될 수 있다.The independent wheel control device 1 for a vehicle is coupled to a wheel W on one side and the body of the vehicle on the other side. On one side of the independent wheel control device (1) for a vehicle, a wheel (W) is disposed on the outside to be able to rotate around the hub bearing (10), and a knuckle (20) is coupled to the inside to form the hub bearing (10) and the wheel (W) ) supports the combination of In addition, the steering device 100 or the posture control device 200 is coupled to the knuckle 20 at a position outside the rotation center c1 of the hub bearing 10. A braking device 30 may be coupled to the hub bearing 10 and the knuckle 20.

도 2에서는 차량용 독립 차륜 제어장치(1)에 차륜(W)의 동력을 제공하는 모터(M1)와 감속기(40) 및 구동 샤프트(41)를 포함하는 구동부(D)가 마련된 것을 일 예로써 설명한다. 물론, 차륜(W)에 동력을 제공하는 구동부(D)는 다른 구조나 위치에 장착될 수 있다.In Figure 2, it is explained as an example that the independent wheel control device 1 for a vehicle is provided with a motor (M1) that provides power to the wheel (W), a drive unit (D) including a reducer 40 and a drive shaft 41. do. Of course, the driving unit (D) that provides power to the wheel (W) may be mounted in a different structure or location.

도 4는 도 2에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 상부를 도시하는 평면도이고, 도 5는 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 조향장치의 조향 상태를 도시하는 참고도이고, 도 6은 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태를 도시하는 측면도이며, 도 7은 도 6에 나타낸 액추에이터를 분해하여 도시하는 분해사시도이고, 도 8은 도 4에 나타낸 액추에이터가 연결되는 서브 프레임의 구조를 도시하는 사시도이다.FIG. 4 is a plan view showing the upper part of the independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 2, FIG. 5 is a reference view showing the steering state of the vehicle steering device according to the operating state of the actuator shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a FIG. It is a side view showing the operating state of the actuator shown in Figure 4, Figure 7 is an exploded perspective view showing the actuator shown in Figure 6 disassembled, and Figure 8 is a perspective view showing the structure of the subframe to which the actuator shown in Figure 4 is connected. .

도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시에에 따른 차량용 조향장치(100)는 너클(20)과, 제1액추에이터(110)와, 제2액추에이터(120)와, 서브프레임(130) 및 로워 암(도 3 참조, 140)을 포함한다. 물론, 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120) 중 어느 하나의 액추에이터만으로 조향 장치로써의 기능을 구현할 수도 있다. 본 실시예에서 액추에이터가 두 개 구비된 것은 어느 하나의 액추에이터가 제 기능을 구현할 수 없을 때를 대비한 안전성을 확보하기 위함이나, 서로 이격 배치된 액추에이터(110, 120)를 통해서 보다 정교한 조향 및 캠버 조절을 구현하기 위해서이기도 하다.4 to 8, the vehicle steering device 100 according to an embodiment of the present invention includes a knuckle 20, a first actuator 110, a second actuator 120, and a subframe 130. and lower arm (see FIG. 3, 140). Of course, the vehicle steering device 100 may function as a steering device using only one of the first actuator 110 and the second actuator 120. In this embodiment, two actuators are provided to ensure safety in case one actuator cannot perform its function, but more precise steering and camber are possible through the actuators 110 and 120 spaced apart from each other. This is also to implement regulation.

제1액추에이터(110)는 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 지나는 가상의 수직선을 중심으로 일 측에 위치하는 제1지점(P1)에 일 단부가 결합되고, 제2액추에이터(120)는 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 지나는 가상의 수직선을 중심으로 타 측에 위치하는 제2지점(P2)에 일 단부가 결합된다. 제1지점(P1)과 제2지점(P2)은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 기준으로 상부에 배치되는 것이 바람직하며, 차륜(W) 회전 중심(c1)의 상부에서 서로 수평방향(수평선상에)으로 나란히 배치되는 것이 바람직하다. 도면에 도시하지는 않았지만, 제1지점(P1)과 제2지점(P2)은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 기준으로 하부에 나란히 배치될 수도 있다. 다만, 차량용 조향장치(100)는 제1지점(P1)과 제2지점(P2)의 위치가 차륜의 회전 중심(c1)을 지나는 가상의 수직선을 벗어난 위치에 연결되는 것이 바람직하다.The first actuator 110 has one end coupled to a first point (P1) located on one side of an imaginary vertical line passing through the rotation center (c1) of the wheel (W) on the knuckle (20), and a second One end of the actuator 120 is coupled to a second point P2 located on the other side of the knuckle 20 around an imaginary vertical line passing through the rotation center c1 of the wheel W. The first point (P1) and the second point (P2) are preferably disposed above the knuckle 20 with respect to the rotation center (c1) of the wheel (W), and the center of rotation (c1) of the wheel (W) is preferably It is preferable that they are arranged side by side in a horizontal direction (on a horizontal line) at the top. Although not shown in the drawing, the first point P1 and the second point P2 may be arranged side by side on the knuckle 20 below the rotation center c1 of the wheel W. However, in the vehicle steering device 100, it is preferable that the first point (P1) and the second point (P2) are connected to a position that deviates from the virtual vertical line passing through the rotation center (c1) of the wheel.

너클(20)의 하부에는 로워 암(140)의 일 단부가 연결된다. 따라서 액추에이터의 스트로크 변화가 없다는 가정하에 액추에이터(110, 120)와 너클(20)과 로워 암(140)은 하나의 링크절 구조를 이룰 수 있다. 이때, 너클(20)의 하부에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 지나는 가상의 수직선 상에 로워 암(140)의 일 단부가 연결되는 것이 바람직하다. 물론, 로워 암(140)은 액추에이터(110, 120)의 스트로크 변화에 대응하여 회동할 수도 있다.One end of the lower arm 140 is connected to the lower part of the knuckle 20. Therefore, under the assumption that there is no change in the stroke of the actuator, the actuators 110 and 120, the knuckle 20, and the lower arm 140 can form a single link structure. At this time, it is preferable that one end of the lower arm 140 is connected to an imaginary vertical line passing from the lower part of the knuckle 20 to the rotation center c1 of the wheel W. Of course, the lower arm 140 may rotate in response to changes in the strokes of the actuators 110 and 120.

너클(20)의 하부에서 로워 암(140)의 일 단부가 연결되는 부분(도 3 참조, 141)과, 너클(20)의 상부에서 액추에이터들(110, 120)의 일 단부가 연결되는 부분(P1, P2)에는 각각 구면 베어링(미도시)이 마련되어 결합되는 것이 바람직하다.A part where one end of the lower arm 140 is connected at the bottom of the knuckle 20 (see FIG. 3, 141), and a part where one end of the actuators 110 and 120 are connected at the top of the knuckle 20 ( It is preferable that spherical bearings (not shown) are provided and coupled to each of P1 and P2).

따라서, 너클(20)과 로워 암(140) 사이 및 너클(20)과 액추에이터(110, 120) 사이는 3축(x, y, z, 도 2 참조) 방향에 대해서 상대 회동이 가능하도록 연결된다. 여기서, 3축은 x축이 차량의 좌우 방향이고, y축이 차량의 전후 방향이며, z축이 차량의 상하 방향에 대응하는 것을 일 예로써 나타낸다.Therefore, between the knuckle 20 and the lower arm 140 and between the knuckle 20 and the actuators 110 and 120 are connected to enable relative rotation about the three axes (x, y, z, see FIG. 2) directions. . Here, the three axes represent, as an example, that the x-axis corresponds to the left and right directions of the vehicle, the y-axis corresponds to the front-to-back direction of the vehicle, and the z-axis corresponds to the vertical direction of the vehicle.

액추에이터(110, 120)와 로워 암(140)의 각 타 측에는 서브 프레임(130)이 마련되고, 액추에이터(110, 120)와 로워 암(140)의 타 단부가 서브 프레임(130) 상에서 회동 가능하도록 연결된다. 서브 프레임(130)은 차량의 바디(D, 도 1 참조)와 연결된 구성일 수 있다.A subframe 130 is provided on each other side of the actuators 110, 120 and the lower arm 140, and the other end of the actuators 110, 120 and the lower arm 140 is rotatable on the subframe 130. connected. The subframe 130 may be connected to the vehicle body (D, see FIG. 1).

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량용 조향장치(100)는 액추에이터의 스트로크에 따라서 너클(도 3 참조, 20)을 회전시킴으로써 차륜(W)의 방향을 조절할 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6, the vehicle steering device 100 can adjust the direction of the wheel W by rotating the knuckle (see FIG. 3, 20) according to the stroke of the actuator.

예컨대, 도 5(a)와 같이, 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 동일 길이를 유지하는 중립 상태에 있으면 차량이 전후 방향으로 직진할 수 있다. 또한, 도 5(b)와 같이, 제1액추에이터(110)의 스트로크가 중립 상태를 기준으로 감소하고 제2액추에이터(120)의 스트로크가 증가하면 좌회전하도록 조향이 이루어질 수 있다. 또한, 도 5(c)와 같이, 제1액추에이터(110)의 스트로크가 중립 상태를 기준으로 증가하고 제2액추에이터(120)의 스트로크가 감소하면 우회전을 할 수 있다. 물론, 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 서로 다른 크기의 스트로크로 증가하거나 감소하도록 작동하여 조향과 함께 캠버를 동시에 조절할 수도 있다.For example, as shown in FIG. 5(a), the vehicle steering device 100 can drive the vehicle straight forward and backward when the first actuator 110 and the second actuator 120 are in a neutral state maintaining the same length. In addition, as shown in FIG. 5(b), when the stroke of the first actuator 110 decreases based on the neutral state and the stroke of the second actuator 120 increases, steering may be performed to turn left. Additionally, as shown in FIG. 5(c), when the stroke of the first actuator 110 increases and the stroke of the second actuator 120 decreases based on the neutral state, a right turn can be made. Of course, the vehicle steering device 100 may simultaneously adjust the steering and camber by operating the first actuator 110 and the second actuator 120 to increase or decrease strokes of different sizes.

도 6 및 도 7을 참조하면, 차량용 조향장치(100)의 제1액추에이터(110)는 제1지점(P1)과 서브 프레임(130)을 연결하여 스트로크가 증감하도록 연결된 피스톤(111)과 실린더(112)를 포함하는 스트로크 모듈(113)과, 스트로크 모듈(113) 내부에서 피스톤(111)과 실린더(112) 사이에 상대이동에 따른 동력을 제공하는 구동모듈(114)을 포함한다.6 and 7, the first actuator 110 of the vehicle steering device 100 includes a piston 111 and a cylinder (111) connected to the first point (P1) and the subframe 130 to increase or decrease the stroke. It includes a stroke module 113 including 112) and a drive module 114 that provides power according to relative movement between the piston 111 and the cylinder 112 within the stroke module 113.

스트로크 모듈(113)은 제1지점(P1)에 피스톤(111)의 일 단부가 연결되고, 서브 프레임(130) 상에 실린더(112)의 일 단부가 연결된다. 실린더(112)는 피스톤(111) 외측에 결합된다. 피스톤(111)은 상대적으로 스트로크가 증가(또는, 길이가 증가)하거나 또는 스트로크가 감소(또는, 길이가 감소)하도록 실린더(112) 내부에서 직선 왕복운동이 안내된다. 이때, 피스톤(111)의 일 단부는 제1지점(P1) 상에서 적어도 y축 및 z축을 중심으로 회동 가능하도록 결합되고, 실린더(112)의 일 단부는 y축을 중심으로 회동 가능하도록 결합된다.In the stroke module 113, one end of the piston 111 is connected to the first point P1, and one end of the cylinder 112 is connected to the subframe 130. The cylinder 112 is coupled to the outside of the piston 111. The piston 111 is guided in a linear reciprocating motion within the cylinder 112 so that the stroke relatively increases (or the length increases) or the stroke decreases (or the length decreases). At this time, one end of the piston 111 is coupled to be rotatable about at least the y-axis and the z-axis on the first point P1, and one end of the cylinder 112 is coupled to be rotatable about the y-axis.

스트로크 모듈(113)의 작동 방향에 대해서 부연하자면, 제1지점(P1)에서 피스톤(111)이 y축을 중심으로 회동하는 것은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 캠버 조절 또는 지상고를 조절하기 위해서 회동하는 것에 대응하는 상대 회동이고, z축을 중심으로 회동하는 것은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 좌우방향 조향을 위해서 회동하는 것에 대응하는 상대 회동일 수 있다. 그리고, 제3지점(P3)에서 실린더(112)가 y축을 중심으로 회동하는 것은 차륜(W)이 충격을 흡수하는 과정에서, 또는 지상고를 조절하는 과정에 대응하는 상대 회동일 수 있다.To elaborate on the operating direction of the stroke module 113, the piston 111 rotates around the y-axis at the first point (P1) in order to adjust the camber of the wheel (W) or the ground clearance on the knuckle (20). It may be a relative rotation corresponding to turning, and turning around the z-axis may be a relative rotation corresponding to turning for left and right steering of the wheel W on the knuckle 20. In addition, the rotation of the cylinder 112 around the y-axis at the third point P3 may be a relative rotation corresponding to the process of the wheel W absorbing shock or the process of adjusting the ground clearance.

피스톤(111)의 일 단부는 제1지점(P1)에서 회동 가능하도록 연결되기 위해 내부를 관통하는 홀(1111)이 형성된 제1체결구(1112)가 마련된다. 제1체결구(1112)와 제1지점(P1) 사이에는 구면 베어링(미도시)이 마련되어 제1지점(P1) 상에서 제1체결구(1112)가 상대 회동이 가능하도록 연결된다.One end of the piston 111 is provided with a first fastener 1112 having a hole 1111 penetrating therein in order to be rotatably connected at the first point P1. A spherical bearing (not shown) is provided between the first fastener 1112 and the first point P1 and is connected to enable relative rotation of the first fastener 1112 on the first point P1.

피스톤(111)은 외주면이 대략 중공의 원통 형상으로 이루어지고, 외주면 상에는 제1가이드홈(1113)이 형성된다. 제1가이드홈(1113)은 피스톤(111)의 길이 방향을 따라서 외주면 상에서 서로 대향하는 위치에 복수개 배치될 수 있다. 그리고 피스톤(111)은 내주면 상에 제2가이드홈(1114)이 형성된다. 제2가이드홈(1114)은 피스톤(111)의 길이방향을 따라서 내주면 상에서 서로 대향하는 위치에 복수개 배치될 수 있다. 이때, 제2가이드홈(1114)은 피스톤(111)의 외주면을 따라서 제1가이드홈(1113)과 서로 직교하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.The piston 111 has an outer peripheral surface of a substantially hollow cylindrical shape, and a first guide groove 1113 is formed on the outer peripheral surface. A plurality of first guide grooves 1113 may be arranged at opposing positions on the outer circumferential surface of the piston 111 along the longitudinal direction. And the piston 111 has a second guide groove 1114 formed on the inner peripheral surface. A plurality of second guide grooves 1114 may be arranged at opposing positions on the inner peripheral surface along the longitudinal direction of the piston 111. At this time, the second guide groove 1114 is preferably disposed at a position orthogonal to the first guide groove 1113 along the outer peripheral surface of the piston 111.

실린더(112)는 내부에 피스톤(111)이 삽입되는 중공의 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 실린더(112)는 제1가이드홈(1113)과 대응하는 위치에 가이드홀(1115)이 형성되어 키(key, 1116)가 삽입된다. 키(1116)는 가이드홀(1115)을 관통하도록 삽입되면서 제1가이드홈(1113) 내부에 위치하여 실린더(112) 내부에서 피스톤(111)이 회전하는 것을 방지함과 동시에 직선 왕복 운동하는 방향을 안내할 수 있다. 가이드홀(1115) 및 키의 결합구조는 실린더(112) 상에서 복수의 위치에 마련될 수 있다.The cylinder 112 may have a hollow cylindrical shape into which the piston 111 is inserted. The cylinder 112 has a guide hole 1115 formed at a position corresponding to the first guide groove 1113 into which a key 1116 is inserted. The key 1116 is inserted to penetrate the guide hole 1115 and is located inside the first guide groove 1113 to prevent the piston 111 from rotating inside the cylinder 112 and at the same time control the direction of linear reciprocating movement. I can guide you. The coupling structure of the guide hole 1115 and the key may be provided at a plurality of positions on the cylinder 112.

실린더(112)의 일 단부는 서브 프레임(130) 상에 마련된 제3지점(P3)에서 회동 가능하도록 연결되기 위해 내부를 관통하는 홀이 형성된 제2체결구(1116)가 마련된다. 제2체결구(1116)와 제3지점(P3) 사이에는 구면 베어링(b1)이 마련되어 제3지점(P3) 상에서 제2체결구(1116)가 상대 회동이 가능하도록 연결된다.One end of the cylinder 112 is provided with a second fastener 1116 having a hole penetrating therein in order to be rotatably connected to the third point P3 provided on the subframe 130. A spherical bearing (b1) is provided between the second fastener 1116 and the third point (P3) and is connected to enable relative rotation of the second fastener 1116 on the third point (P3).

제1액추에이터(110)는 스트로크 모듈(113)의 외부에 결합되는 제1픽스 브라켓(113a)을 포함한다. 제1픽스 브라켓(113a)은 일 측이 실린더(112)의 외주면에 고정되는 고정부(113b)와, 타 측이 서브 프레임(130) 상에서 y축을 중심으로 회동 가능하도록 결합되는 연결부(113c)를 포함한다. 따라서, 제1액추에이터(110)는 실린더(112)의 일 단부가 제1픽스 브라켓(113a)에 의해서 y축을 중심으로 회동할 수 있다. 즉, 제1픽스 브라켓(113a)은 연결부(113c)를 통해서 제1액추에이터(110)가 x축 및 z축을 중심으로 회동하는 것을 잡아줄 수 있다.The first actuator 110 includes a first fix bracket 113a coupled to the outside of the stroke module 113. The first fix bracket 113a includes a fixing part 113b on one side fixed to the outer peripheral surface of the cylinder 112, and a connecting part 113c on the other side rotatable about the y-axis on the subframe 130. Includes. Accordingly, one end of the cylinder 112 of the first actuator 110 can rotate around the y-axis by the first fix bracket 113a. That is, the first fix bracket 113a can prevent the first actuator 110 from rotating around the x-axis and z-axis through the connection portion 113c.

구동모듈(114)은 회전력을 제공하는 모터(M2)와, 모터(M2)의 회전력을 전달받아 회전하는 스크류 샤프트(1141)와, 스크류 샤프트(1141) 상에 결합되어 회전운동을 직선 운동으로 전환시키는 스크류 너트(1142)를 포함한다.The drive module 114 is coupled to a motor (M2) that provides rotational force, a screw shaft (1141) that rotates by receiving the rotational force of the motor (M2), and a screw shaft (1141) that converts rotational motion into linear motion. The order includes a screw nut (1142).

본 발명의 실시예에 따른 구동모듈(114)은 모터(M2)와 스크류 샤프트(1141)가 벨트 구동에 의해 구동력을 전달한다. 물론, 도면에 도시하지는 않았지만, 모터(M2)와 감속기(미도시)가 연결된 상태 또는 감속기의 회전축과 스크류 샤프트(1141)가 직결된 상태로 구동할 수도 있다.In the drive module 114 according to an embodiment of the present invention, the motor (M2) and the screw shaft 1141 transmit driving force by belt driving. Of course, although not shown in the drawing, it may be driven in a state where the motor M2 and a reducer (not shown) are connected, or the rotation axis of the reducer and the screw shaft 1141 are directly connected.

모터(M2)의 회전축과 스크류 샤프트(1141)에 키 결합된 풀리(1143) 사이에는 벨트(belt)가 연결되고, 벨트는 타이밍 벨트로 이루어지면서 구동모듈(114)은 스크류 샤프트(1141)의 정교한 회전을 제어할 수 있게 된다. 물론, 모터(M2)의 회전축 상에도 풀리(1144)가 마련될 수 있으며, 모터 회전축의 풀리(1144)와 스크류 샤프트(1141)에 결합된 풀리(1143)는 감속비에 따라서 그 지름이 서로 다르게 형성될 수 있다.A belt is connected between the rotation axis of the motor (M2) and the pulley 1143 keyed to the screw shaft 1141, and the belt is made of a timing belt, and the drive module 114 is a precise mechanism of the screw shaft 1141. Rotation can be controlled. Of course, a pulley 1144 may also be provided on the rotation axis of the motor M2, and the pulley 1144 of the motor rotation axis and the pulley 1143 coupled to the screw shaft 1141 have different diameters depending on the reduction ratio. It can be.

이때, 제1액추에이터(110)는 실린(112)더와 모터(M2)를 연결하는 모터 브라켓(1145)을 포함한다. 모터 브라켓(1145)의 일 측은 실린더(112)의 외주면 일부를 감싸도록 연결되고, 타 측은 모터(M2)가 결합된다. 그리고, 모터 브라켓(1145)에는 모터(M2)의 회전축과 벨트의 일부를 커버하도록 모터 쉴드(1146)가 결합된다. 스크류 샤프트(1141)에 결합된 풀리(1143)는 실린더(112) 내부에 위치할 수 있고, 이러한 경우 실린더(112)는 벨트가 출입할 수 있도록 일부 개구될 수 있다. 실린더(112) 내부에는 풀리(1143)와 연결되는 영역에 인접하여 스크류 샤프트(1141)의 회전을 지지하는 베어링(1147)이 구비될 수 있다. 모터 브라켓(1145)에서 모터(M2)가 결합되는 영역에는 내부에 모터를 수납하는 모터 하우징(M2-1)의 결합 위치가 조정될 수 있도록 장공(1148)이 형성될 수 있다. 모터 브라켓(1145) 상에서 모터 하우징(M2-1)의 결합위치(또는 모터 회전축과 풀리(1143)의 간격) 조정은 벨트의 장력을 조절하는데 기여할 수 있다.At this time, the first actuator 110 includes a motor bracket 1145 connecting the cylinder 112 and the motor M2. One side of the motor bracket 1145 is connected to surround a portion of the outer peripheral surface of the cylinder 112, and the motor M2 is coupled to the other side. Additionally, a motor shield 1146 is coupled to the motor bracket 1145 to cover the rotation axis of the motor M2 and a portion of the belt. The pulley 1143 coupled to the screw shaft 1141 may be located inside the cylinder 112, and in this case, the cylinder 112 may be partially opened to allow the belt to enter and exit. Inside the cylinder 112, a bearing 1147 may be provided adjacent to the area connected to the pulley 1143 to support the rotation of the screw shaft 1141. A long hole 1148 may be formed in the area where the motor M2 is coupled to the motor bracket 1145 so that the coupling position of the motor housing M2-1 accommodating the motor therein can be adjusted. Adjusting the coupling position of the motor housing (M2-1) on the motor bracket 1145 (or the distance between the motor rotation axis and the pulley 1143) may contribute to adjusting the tension of the belt.

스크류 샤프트(1141) 상에는 스크류 너트(1142)가 결합되는데, 스크류 너트(1142)는 피스톤(111)의 제2가이드홈(1114) 상에서 슬라이딩 이동 가능하도록 키 결합되고, 스크류 너트(1142)와 피스톤(111)은 스냅링(1149)에 의해 결합위치가 고정된다. 따라서, 스크류 샤프트(1141)가 회전하면, 스크류 너트(1142)는 x축 방향을 따라서 직선 왕복운동이 이루어지고, 스크류 너트(1142)와 연결된 피스톤(111)은 스크류 너트(1142)와 연동하여 직선운동이 이루어질 수 있다. 물론, 피스톤(111)과 스크류 너트(1142)의 결합 방식은 다른 구조를 통해서 이루어질 수도 있다.A screw nut 1142 is coupled to the screw shaft 1141. The screw nut 1142 is keyed to enable sliding movement on the second guide groove 1114 of the piston 111, and the screw nut 1142 and the piston ( 111) the coupling position is fixed by the snap ring 1149. Therefore, when the screw shaft 1141 rotates, the screw nut 1142 performs a linear reciprocating motion along the x-axis direction, and the piston 111 connected to the screw nut 1142 moves in a straight line in conjunction with the screw nut 1142. Exercise can take place. Of course, the coupling method of the piston 111 and the screw nut 1142 may be achieved through a different structure.

제2액추에이터(120)는 제1액추에이터(110)와 동일한 구조를 갖되, 픽스 브라켓(113a)의 구조에 있어 차이점이 있다.The second actuator 120 has the same structure as the first actuator 110, but has a difference in the structure of the fix bracket 113a.

제1픽스 브라켓(113a)은 고정부(113b)와 연결부(113c)를 포함하는 구조를 포함하여, 제1액추에이터(110)가 연결부(113c)에 의해 y축 중심으로 회동이 이루어지도록 연결하지만, 제2액추에이터(120)에 마련된 제2픽스 브라켓(도 4 참조, 123a)은 고정부(113b)의 구조만을 포함하여, 제2액추에이터(120)가 y축 중심의 회동은 물론, z축 중심의 회동이 이루어질 수도 있다.The first fix bracket 113a includes a structure including a fixing part 113b and a connecting part 113c, and connects the first actuator 110 to rotate around the y-axis by the connecting part 113c. The second fix bracket (see FIG. 4, 123a) provided on the second actuator 120 includes only the structure of the fixing part 113b, allowing the second actuator 120 to rotate around the y-axis as well as around the z-axis. A meeting may take place.

제1액추에이터(110)와 달리 제2액추에이터(120)의 회동 방향이 상대적으로 자유로운 이유는 차륜(W)의 조향을 위해서 z축 중심으로 차륜이 회동하는 경우에, x축 방향을 따라서 제1지점(P1)과 제2지점(P2) 간의 스트로크 거리가 차이날 수 있기 때문에 각 지점(P1, P2) 간 거리 차이에 대응하여 제2액추에이터(120)의 z축 중심 회동이 필요해서다.The reason why the rotation direction of the second actuator 120 is relatively free, unlike the first actuator 110, is that when the wheel rotates around the z-axis for steering the wheel (W), the first point along the x-axis direction Since the stroke distance between (P1) and the second point (P2) may be different, it is necessary to rotate the second actuator 120 about the z-axis in response to the difference in distance between each point (P1, P2).

즉, 도 5(a)에서와 같이, 차륜(W)이 중립 상태이면 제1액추에이터(110)의 스트로크 거리(d)와 제2액추에이터(120)의 스트로크 거리(d')가 같기 때문에 y축 방향을 따라서 차륜(W)의 회전중심을 기준으로 제1지점(P1)까지의 거리와 제2지점(P2)까지의 거리가 같아 제2액추에이터(120)의 z축 중심 회전이 발생하지 않는다.That is, as in FIG. 5(a), when the wheel W is in a neutral state, the stroke distance d of the first actuator 110 and the stroke distance d' of the second actuator 120 are the same, so that the y-axis Since the distance to the first point (P1) and the distance to the second point (P2) are the same based on the rotation center of the wheel (W) along the direction, rotation of the second actuator (120) around the z-axis does not occur.

그런데, 도 5(b)는 차량이 좌회전하는 상태로써, 제1액추에이터(110)의 스트로크 거리(d)가 제2액추에이터(120)의 스트로크 거리(d')보다 작아지면, 제1액추에이터(110)의 z축 중심 회전이 방지된 상태에서 제2지점(P2)이 y축을 따라서 이동한 거리에 대응하도록 제2액추에이터(120)가 z축 중심으로 회전을 필요로 하게 된다.However, Figure 5(b) shows a state in which the vehicle is turning left, and when the stroke distance (d) of the first actuator 110 is smaller than the stroke distance (d') of the second actuator 120, the first actuator 110 ) in a state where rotation around the z-axis is prevented, the second actuator 120 needs to rotate around the z-axis to correspond to the distance the second point P2 moves along the y-axis.

반대로, 도 5(c)와 같이 우회전하는 상태에서도 제1액추에이터(110)의 스트로크 거리(d)가 제2액추에이터(120)의 스트로크 거리(d')보다 커지면, 제1액추에이터(110)의 z축 중심 회전이 방지된 상태에서 제2지점(P2)이 y축을 따라서 이동한 거리에 대응하도록 제2액추에이터(120)가 z축 중심으로 회전을 필요로 하게 된다.On the contrary, even in the state of turning to the right as shown in FIG. 5 (c), if the stroke distance (d) of the first actuator 110 is greater than the stroke distance (d') of the second actuator 120, z of the first actuator 110 In a state where rotation around the axis is prevented, the second actuator 120 needs to rotate around the z-axis to correspond to the distance the second point P2 moves along the y-axis.

따라서, 제1액추에이터(110)가 서브 프레임(130) 상에서 두 지점(도 8 참조, P3, P4)에 연결되어 z축 중심의 회동이 제한되면, 차륜(W)이 선회 운동하는 경우 제2액추에이터(120)의 z축 회동이 수반되어야 하기 때문에 제2픽스 브라켓(123a)은 연결부(113c)가 삭제된 구조로 이루어져야 할 것이다.Therefore, if the first actuator 110 is connected to two points (P3, P4, see FIG. 8) on the subframe 130 and rotation around the z-axis is restricted, when the wheel W rotates, the second actuator Since the z-axis rotation of (120) must be accompanied, the second fix bracket (123a) will have to have a structure in which the connection portion (113c) has been deleted.

도 8은 도 4에 나타낸 액추에이터가 연결되는 서브 프레임의 구조를 도시하는 사시도이다.FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a subframe to which the actuator shown in FIG. 4 is connected.

서브 프레임(130)은 액추에이터의 실린더가 결합되는 제1프레임(131)과, 제1프레임(131)의 양 단부에서 각각 연장되어 절곡되는 제2프레임(132)과, 각 제2프레임(132)의 단부를 서로 연결하는 제3프레임(133)을 포함한다.The subframe 130 includes a first frame 131 to which the cylinder of the actuator is coupled, a second frame 132 extending and bent from both ends of the first frame 131, and each second frame 132. It includes a third frame 133 connecting the ends of the frame 133 to each other.

제1프레임(131)은 대략 "W"자 형상으로 이루어져 제1액추에이터(110)가 연결되는 제1영역(P3)과 제2액추에이터(120)가 연결되는 제2영역(P4)이 형성된다. 제1영역(P3)과 제2영역(P4)에는 힌지 샤프트(134)가 관통하도록 결합되고, 힌지 샤프트(134) 상에서 각 액추에이터들(110, 120)을 연결하는 구면 베어링들(b1, b2)이 구비될 수 있다.The first frame 131 is roughly shaped like a “W” and forms a first area (P3) to which the first actuator 110 is connected and a second area (P4) to which the second actuator 120 is connected. A hinge shaft 134 is coupled to penetrate the first area P3 and the second area P4, and spherical bearings b1 and b2 connect the actuators 110 and 120 on the hinge shaft 134. This can be provided.

제2프레임(132)은 제1프레임(131)의 양 단부로부터 하향 경사지도록 각각 연장되고, 다시 차량의 바디 방향을 향해서 서로 마주하도록 나란히 절곡되도록 배치된다.The second frames 132 extend downwardly from both ends of the first frame 131 and are arranged to be bent side by side to face each other in the direction of the body of the vehicle.

서로 마주하는 각 제2프레임(132)의 내측에는 로워 암(140)의 양 단부가 회동 가능하도록 연결될 수 있다.Both ends of the lower arm 140 may be rotatably connected to the inside of each second frame 132 facing each other.

또한, 제2프레임(132)과 제3프레임(133) 내부에는 후기할 충격 흡수장치(도 2 참조, 300)의 주요 구성들이 배치될 수 있다.In addition, the main components of the shock absorber (see FIG. 2, 300), which will be described later, may be disposed inside the second frame 132 and the third frame 133.

서브 프레임(130)은 차륜(W)과 차량의 바디 사이에서 하중을 지지하는 구성일 수 있다.The subframe 130 may be configured to support a load between the wheels W and the body of the vehicle.

도 9는 도 5에 나타낸 차량용 조향장치의 작동에 따른 차량의 조향상태 또는 주행상태를 도시하는 참고도이다.FIG. 9 is a reference diagram showing the steering or driving state of a vehicle according to the operation of the vehicle steering device shown in FIG. 5.

도 9(a)를 참조하면, 차량용 조향장치는 차량(V)의 전방에 배치된 조향장치를 조절하여 차량을 회전시킬 수 있고, 또한 차량의 전방 및 후방에 배치된 조향장치를 각각 조절하여 차량을 회전시킬 수 있다.Referring to FIG. 9(a), the vehicle steering device can rotate the vehicle by adjusting the steering device disposed at the front of the vehicle (V), and can also rotate the vehicle by adjusting the steering device disposed at the front and rear of the vehicle, respectively. can be rotated.

차량의 전방에 배치된 조향장치를 조절하는 경우, 일반적인 차량이 선회(旋回)하는 것과 동일하게 진행할 수 있다.When adjusting the steering device located at the front of the vehicle, it can proceed in the same way as a normal vehicle turning.

예컨대, 도면 상에서는 차량의 전방 좌측 차륜(W1)과 우측 차륜(W2)이 모두 동일하게 우측을 향하도록 조향되어 차량의 전방 진행방향에 대하여 우측 방향으로 선회할 수 있다.For example, in the drawing, both the front left wheel (W1) and the right wheel (W2) of the vehicle are steered to face right in the same way, so that the vehicle can turn to the right with respect to the forward direction of travel.

이때 차량의 회전반경(r1)은 일반 차량의 회전반경 범위와 유사하게 형성될 수 있다.At this time, the turning radius (r1) of the vehicle may be similar to the turning radius range of a general vehicle.

또한, 차량의 전방 좌측 차륜(W1)과 우측 차륜(W2)이 모두 우측을 향하도록 조절되고, 차량의 후방 좌측 차륜(W3)과 우측 차륜(W4)이 모두 좌측을 향하도록 조절되면, 사륜 조향(four wheel steering system)이 되면서 더 짧은 회전반경(r2)을 가지고 우측 방향으로 선회할 수 있다. 또한, 선회에 필요한 도로의 폭을 더 작게 할 수 있다.In addition, when both the front left wheel (W1) and right wheel (W2) of the vehicle are adjusted to face right, and the rear left wheel (W3) and right wheel (W4) of the vehicle are both adjusted to face left, four-wheel steering With the four wheel steering system, you can turn to the right with a shorter turning radius (r2). Additionally, the width of the road required for turning can be made smaller.

도 9(b)를 참조하면, 차량용 조향장치는 차량의 전방 및 후방의 차륜이 모두 우측을 향하도록 조절되면서, 차량이 우측 차선으로 차선을 변경(L1->L2)할 수 있다. 즉, 모든 차륜이 우측의 동일 방향으로 회전하여 수평 이동모드로 조향이 가능해진다. 일반적인 차량의 경우 네 개의 차륜을 이용하여 일부는 구동력을 제공(사륜구동 제외)하고, 나머지 일부는 조향에 관여하는데, 도 9(b)의 상태로 독립적으로 차량용 조향장치를 제어하면, 네 개의 차륜이 모두 이동할 방향으로 향하도록 회전하면서 수평 이동모드의 조향을 구현(사륜구동 포함)할 수 있다.Referring to FIG. 9(b), the vehicle steering system is adjusted so that both the front and rear wheels of the vehicle face to the right, allowing the vehicle to change lanes to the right lane (L1->L2). That is, all wheels rotate in the same direction to the right, enabling steering in horizontal movement mode. In the case of a typical vehicle, four wheels are used, some of which provide driving force (excluding four-wheel drive), and others are involved in steering. If the vehicle steering system is independently controlled in the state of Figure 9(b), the four wheels All of these can be rotated to face the direction of movement, enabling steering in horizontal movement mode (including four-wheel drive).

이러한 수평 이동모드는 일반 차량이 선회 주행을 통해서 차선을 변경하는 구조와는 차이점이 있으며, 급차선 변경과 같은 상황에서도 보다 안전하게 대응할 수 있는 효과가 있다.This horizontal movement mode is different from the structure in which ordinary vehicles change lanes through turning driving, and has the effect of responding more safely to situations such as sudden lane changes.

도 9(c)를 참조하면, 차량용 조향장치는 전방의 차륜과 후방의 차륜 모두의 차륜 회전중심이 차량의 회전중심을 향하도록 제어할 수 있다. 따라서, 차량은 제자리에서 360도 회전할 수 있는 제로 턴(zero turn) 모드로 조향할 수 있다.Referring to FIG. 9(c), the vehicle steering device can control the wheel rotation centers of both the front and rear wheels to point toward the vehicle's rotation center. Accordingly, the vehicle can be steered in zero turn mode, where it can rotate 360 degrees in place.

예컨대, 전방의 좌측 차륜(W1)과 후방의 우측 차륜(W4)이 서로 마주하도록 회동하고, 전방의 우측 차륜(W2)과 후방의 좌측 차륜(W3)이 서로 마주하도록 회동하되, 이들이 서로 마주하는 방향으로 형성된 가상의 연장선이 서로 직교하는 경우 제로 턴 모드를 적용할 수 있다. 물론, 차량의 축간거리에 따라서 각 차륜의 회전각도는 변경될 수 있다.For example, the front left wheel (W1) and the rear right wheel (W4) are rotated to face each other, and the front right wheel (W2) and the rear left wheel (W3) are rotated to face each other. If virtual extension lines formed in the direction are perpendicular to each other, zero turn mode can be applied. Of course, the rotation angle of each wheel may change depending on the wheelbase distance of the vehicle.

도 9(d)를 참조하면, 차량용 조향장치는 전방의 차륜(W1, W2)이 전방을 향하여 모아지도록 회전하고, 후방의 차륜(W3, W4)도 전방을 향하여 모아지도록 회전하여 제동모드(braking mode)로 제어될 수 있다. 제동모드는 차량의 전방 및 후방 차륜 중 적어도 한 쌍의 차륜이 전방을 향하여 모아지면서 차량의 진행방향에 대해서 지면 마찰을 발생시킴으로써 제동을 걸 수 있다.Referring to Figure 9(d), the vehicle steering device rotates so that the front wheels (W1, W2) are brought together toward the front, and the rear wheels (W3, W4) are also rotated so that they are brought together toward the front to enter braking mode (braking mode). mode) can be controlled. In the braking mode, the brakes can be applied by generating ground friction in the direction of travel of the vehicle as at least one pair of wheels among the front and rear wheels of the vehicle are brought together toward the front.

보다 바람직하게는 차량의 전방 및 후방 차륜이 모두 전방을 향하여 모아지도록 회전하여 최대 제동력을 제공하도록 제어될 수 있다. 물론, 차량의 전방 및 후방의 차륜이 전방을 향하여 모두 벌어지는 방향으로 회전하면서 제동력을 제공할 수도 있다.More preferably, both the front and rear wheels of the vehicle can be controlled to rotate so that they are brought together toward the front to provide maximum braking force. Of course, braking force may be provided by rotating in a direction in which the front and rear wheels of the vehicle are all spread out toward the front.

도 10 및 도 11은 차량용 조향장치의 전방 차륜의 작동 상태에 따른 차량의 선회반경을 도시하는 참고도이다.10 and 11 are reference diagrams showing the turning radius of a vehicle according to the operating state of the front wheels of the vehicle steering system.

도 10(a)를 참조하면, 차량(V)의 전방 차륜은 서로 다른 각도로 회전하여 회전 반경이 서로 다르게 제어될 수 있다. 이러한 저속 선회제어는 차량의 선회 속도가 비교적 저속인 경우 적용할 수 있다. 차량(V)이 저속으로 선회하는 경우, 선회방향을 따라서 내측에 배치된 좌측 차륜(W1)의 회전 반경(r1)과 외측에 배치된 우측 차륜(W2)의 회전 반경(r2)이 다르기 때문에 회전 반경의 차이에 따른 슬립을 억제시켜 소음 및 차륜의 마모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.Referring to FIG. 10(a), the front wheels of the vehicle V may rotate at different angles so that the turning radii may be controlled differently. This low-speed turning control can be applied when the turning speed of the vehicle is relatively low. When the vehicle (V) turns at low speed, the turning radius (r1) of the left wheel (W1) arranged on the inside and the turning radius (r2) of the right wheel (W2) arranged on the outside are different along the turning direction. It has the effect of minimizing noise and wheel wear by suppressing slip due to differences in radius.

또한, 도 10(b)를 참조하면, 차량의 전방 차륜은 서로 동일한 각도로 회전하여 회전 반경(r1=r2)이 서로 같도록 제어될 수 있다. 이러한 고속 선회제어는 차량의 선회 속도가 비교적 고속인 경우에 적용할 수 있다. 차량이 고속으로 선회하는 경우, 선회방향을 따라서 내측에 배치된 좌측 차륜(W1)과 외측에 배치된 우측 차륜(W2)의 회전 반경이 다르지만 보다 정교한 선회 컨트롤이 가능해지기 때문에 회전 반경의 차이에도 불구하고 소음과 마모를 감수하면서도 고속 선회제어를 선택적으로 적용할 수 있다.Additionally, referring to FIG. 10(b), the front wheels of the vehicle can be controlled to rotate at the same angle so that the turning radii (r1=r2) are the same. This high-speed turning control can be applied when the turning speed of the vehicle is relatively high. When a vehicle turns at high speed, the turning radius of the left wheel (W1) arranged on the inside and the right wheel (W2) arranged on the outside are different along the turning direction, but more precise turning control is possible despite the difference in turning radius. And high-speed turning control can be selectively applied while bearing the risk of noise and wear.

또한, 도 11을 참조하면, 차량용 조향장치는 차량의 속도에 무관하게 동일한 회전 반경을 유지하도록 제어할 수 있다.Additionally, referring to FIG. 11, the vehicle steering device can be controlled to maintain the same turning radius regardless of the vehicle speed.

즉, 스티어링 휠(SW)의 조타 각도(θ)가 동일한 조건(예컨대, 30도)에서 일반적인 차량의 경우, 시속 30km/h의 차량이 가지는 회전 반경과, 시속 90km/h의 차량이 가지는 회전 반경은 속도가 높을수록 회전 반경이 증가하게 되지만, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조향장치가 장착된 차량의 경우, 차량의 전방 차륜(W1, W2)과 후방 차륜(W3, W4)의 회전 각도를 동시에 조절함으로써 속도에 상관 없이 동일한 회전 반경을 갖도록 제어할 수 있다. 또한, 스티어링 휠(SW)과 차륜 (W1, W2) 사이에 기계적인 연결이 없기 때문에 스티어링 휠(SW)과 차륜 (W1, W2)의 회전 각도 비율을 조절하여 속도에 상관 없이 동일한 회전 반경을 갖도록 제어할 수 있다.That is, in the case of a general vehicle under the same condition (e.g., 30 degrees) that the steering angle (θ) of the steering wheel (SW) is the same, the turning radius of a vehicle traveling at 30 km/h and the turning radius of a vehicle traveling at 90 km/h are As the speed increases, the turning radius increases, but in the case of a vehicle equipped with a vehicle steering device according to an embodiment of the present invention, the rotation angle of the front wheels (W1, W2) and rear wheels (W3, W4) of the vehicle is By adjusting it simultaneously, it can be controlled to have the same turning radius regardless of speed. In addition, since there is no mechanical connection between the steering wheel (SW) and the wheels (W1, W2), the rotation angle ratio of the steering wheel (SW) and the wheels (W1, W2) is adjusted to have the same turning radius regardless of speed. You can control it.

도 12는 차량용 조향장치의 작동에 따른 차량의 선회특성을 도시하는 참고도이다.Figure 12 is a reference diagram showing the turning characteristics of a vehicle according to the operation of the vehicle steering device.

도 12를 참조하면, 차량용 조향장치는 차량의 상태에 따른 선회특성을 가변시킬 수 있다.Referring to FIG. 12, a vehicle steering device can vary turning characteristics according to the state of the vehicle.

일반적인 차량은 차량의 중량 배분이나, 타이어의 마모 상태 및 구동력 배분 위치에 따라서 일정한 선회 특성을 가진다.A typical vehicle has certain turning characteristics depending on the vehicle's weight distribution, tire wear, and driving force distribution location.

예컨대, 전륜구동 차량은 차량의 전방에서 가속력이 실리기 때문에 가속력이 증가할수록 마찰력이 감소하면서 언더 스티어(under steer) 현상이 발생하게 된다. 이때, 차량이 빠른 속도로 코너를 돌면 조타각도에 따라서 일정하게 선회가 이루어지지 않고, 원심력에 의해서 코너방향의 바깥쪽으로 차량이 밀려나게 된다.For example, in front-wheel drive vehicles, acceleration is applied to the front of the vehicle, so as acceleration increases, friction decreases and an under steer phenomenon occurs. At this time, when the vehicle turns a corner at high speed, the turning is not performed consistently according to the steering angle, and the vehicle is pushed outward in the direction of the corner due to centrifugal force.

또한, 후륜구동 차량은 차량의 후방에서 가속력이 실리기 때문에 언더 스티어와 반대로 오버 스티어(over steer) 현상이 발생하면서 코너방향의 안쪽으로 차량이 파고들게 된다.Additionally, in rear-wheel drive vehicles, acceleration is applied from the rear of the vehicle, which causes oversteer, as opposed to understeer, to occur, causing the vehicle to dig into the corner.

이러한 차량의 언더 스티어 현상과 오버 스티어 현상이 발생하지 않도록 차량용 조향장치는 전방 차륜과 후방 차륜의 회전 각도를 적절히 제어함으로써 코너방향을 따라서 중립 스티어(neutral steer)를 유지하도록 제어할 수 있다.To prevent understeer and oversteer phenomena in such vehicles from occurring, the vehicle steering system can be controlled to maintain neutral steer along the corner direction by appropriately controlling the rotation angles of the front and rear wheels.

즉, 차량의 모든 차륜에 구동력을 적절히 배분함으로써 중립 스티어를 유지할 수도 있고, 또는 모든 차륜의 회전 각도를 독립적으로 제어함으로써 중립 스티어를 유지할 수도 있다. 예컨대, 전륜구동 차량에서 차량용 조향장치는 언더 스티어가 발생됨을 인지하는 순간 후방 차륜의 각도를 바깥쪽으로 회전시킴으로써 중립 스티어가 되도록 제어할 수 있다. 마찬가지로, 후륜구동 차량에서 차량용 조향장치는 오버 스티어가 발생됨을 인지하는 순간 후방 차륜의 각도를 안쪽으로 회전시킴으로써 중립 스티어가 되도록 제어할 수 있다.That is, neutral steer can be maintained by appropriately distributing driving force to all wheels of the vehicle, or neutral steer can be maintained by independently controlling the rotation angles of all wheels. For example, in a front-wheel drive vehicle, the vehicle steering system can control the vehicle to achieve neutral steer by rotating the angle of the rear wheels outward the moment it recognizes that understeer has occurred. Likewise, in a rear-wheel drive vehicle, the vehicle steering system can control the vehicle to achieve neutral steer by rotating the angle of the rear wheels inward the moment it recognizes that oversteer has occurred.

도 13은 도 4에 나타낸 차량용 자세 제어장치를 도시하는 사시도이고, 도 14는 도 13에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 자세 제어장치의 자세 제어상태를 도시하는 참고도이다.FIG. 13 is a perspective view showing the posture control device for a vehicle shown in FIG. 4, and FIG. 14 is a reference diagram showing the posture control state of the posture control device for a vehicle according to the operating state of the actuator shown in FIG. 13.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 자세 제어장치는 전기한 차량용 조향장치와 적어도 일부 구성을 공유한다. 이하에서 전기한 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Referring to Figures 13 and 14, the vehicle posture control device according to an embodiment of the present invention shares at least some of the configuration with the aforementioned vehicle steering device. The same reference numerals as those described below indicate the same components.

차량용 자세 제어장치(200)는 너클(20), 제1액추에이터(110) 및 제2액추에이터(120)를 포함한다. 여기서, 차량용 자세 제어장치(200)와 차량용 조향장치(도 2 참조, 100)의 차이점은 액추에이터의 동일 스트로크 작동 여부에 있다.The vehicle posture control device 200 includes a knuckle 20, a first actuator 110, and a second actuator 120. Here, the difference between the vehicle posture control device 200 and the vehicle steering device (see FIG. 2, 100) lies in whether the actuators operate with the same stroke.

즉, 전기한 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120) 중 어느 하나가 단독으로 작동하거나, 또는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 서로 다른 스트로크를 갖도록 제어 되었지만, 차량용 자세 제어장치(200)는 서로 동일한 방향과 동일한 크기(또는 거리)의 스트로크로 제어된다. 물론, 차량용 자세 제어장치 역시 차량용 조향장치와 마찬가지로 제1액추에이터와 제2액추에이터 중 하나의 액추에이터로 자세 제어에 따른 조절이 가능할 수 있다.That is, in the above-described vehicle steering device 100, either the first actuator 110 or the second actuator 120 operates independently, or the first actuator 110 and the second actuator 120 operate independently. Although controlled to have strokes, the vehicle posture control device 200 is controlled to have strokes in the same direction and of the same size (or distance). Of course, like the vehicle steering device, the vehicle posture control device may also be capable of adjustment according to posture control using one of the first actuator and the second actuator.

차량용 자세 제어장치(200)는 제1지점(P1)과 제2지점(P2)의 위치가 차륜의 회전 중심을 지나는 가상의 수평선을 벗어난 위치에 연결되는 것이 바람직하다.In the vehicle posture control device 200, it is preferable that the first point (P1) and the second point (P2) are connected to positions that deviate from the virtual horizontal line passing through the rotation center of the vehicle wheel.

도 14(a)는 차량의 차륜(W)이 제로 캠버로 배치된 상태를 나타낸다. 여기서, 제로 캠버는 지면과 수직한 방향을 기준(z축 기준, 도 2 참조)으로 차륜(W)이 기울어짐 없이 배치된 상태를 나타낸다. 즉, 제로 캠버는 차륜(W)의 중심선이 지면과 직교하도록 배치된 상태를 의미한다.Figure 14(a) shows a state in which the wheels W of a vehicle are arranged at zero camber. Here, zero camber indicates a state in which the wheel W is disposed without tilt based on the direction perpendicular to the ground (based on the z-axis, see FIG. 2). In other words, zero camber means a state in which the center line of the wheel (W) is arranged perpendicular to the ground.

도 14(b)는 차량의 차륜(W)이 부(-) 캠버 상태로 배치된 상태를 나타낸다. 부 캠버는 차륜(W)의 중심선이 지면에 대하여 차량의 안쪽 방향으로 기울어진 상태를 나타낸다. 예컨대, 부 캠버는 선회력(cornering force)을 증가시킬 수 있지만, 타이어 트레드의 안쪽 마모를 촉진시킬 수 있다.Figure 14(b) shows a state in which the wheels W of a vehicle are arranged in a negative (-) camber state. Negative camber indicates a state in which the center line of the wheel (W) is inclined toward the inside of the vehicle with respect to the ground. For example, negative camber may increase cornering force, but may accelerate wear on the inside of the tire tread.

부 캠버는 일반적으로 고속주행을 목적으로 하는 차량에 적용되며, 전방 차륜의 각도와 후방 차륜의 각도가 다르게 셋팅될 수 있다.Negative camber is generally applied to vehicles intended for high-speed driving, and the angles of the front and rear wheels can be set differently.

도 14(c)는 차량의 차륜(W)이 정(+) 캠버 상태로 배치된 상태를 나타낸다. 정 캠버는 차륜(W)의 중심선이 지면에 대하여 차량의 바깥쪽 방향으로 기울어진 상태를 나타낸다. 예컨대, 정 캠버는 직진성을 증가(예컨대, FR 구동방식에서)시킬 수 있고, 킹핀 오프셋(kingpin offset)을 작게 할 수 있다. 따라서, 정 캠버가 클수록 선회력이 감소할 수 있다.Figure 14(c) shows a state in which the wheels W of a vehicle are arranged in a positive (+) camber state. Positive camber refers to a state in which the center line of the wheel (W) is tilted toward the outside of the vehicle with respect to the ground. For example, positive camber can increase straightness (e.g., in an FR drive system) and can reduce the kingpin offset. Therefore, the larger the positive camber, the lower the turning force may be.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 자세 제어장치는 이러한 차륜의 캠버를 능동적으로 또는 수동적으로 조절할 수 있다.The vehicle stability control device according to an embodiment of the present invention can actively or passively adjust the camber of the wheels.

도 14(b)와 같이, 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 모두 압축되면서 스트로크가 감소하면, 차륜(W)이 로워 암의 단부에서 회동하여 부 캠버로 조절할 수 있다.As shown in FIG. 14(b), when both the first actuator 110 and the second actuator 120 are compressed and the stroke decreases, the wheel W rotates at the end of the lower arm and can be adjusted to the negative camber.

또한, 도 14(c)와 같이, 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 모두 인장되면서 스트로크가 증가하면, 차륜(W)이 로워 암(140)의 단부에서 회동하여 정 캠버로 조절할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 14(c), when both the first actuator 110 and the second actuator 120 are tensioned and the stroke increases, the wheel W rotates at the end of the lower arm 140 and moves to a positive camber. It can be adjusted.

물론, 정 캠버 또는 부 캠버 상태에 따라서 기울어진 정도에 따른 각도 미세조절도 가능하다.Of course, fine adjustment of the angle according to the degree of inclination is possible depending on the state of positive or negative camber.

도 15 및 도 16은 도 13에 나타낸 차량용 자세 제어장치의 작동에 따른 차량의 자세 제어상태를 도시하는 참고도이다.FIGS. 15 and 16 are reference diagrams showing the posture control state of a vehicle according to the operation of the vehicle posture control device shown in FIG. 13.

도 15(a)는 차륜(W)의 제로 캠버 상태를 도시한다.Figure 15(a) shows the zero camber state of the wheel W.

도 15(b)는 일 측 차륜(W1)이 정 캠버로 회동하고, 타 측 차륜(W2)이 부 캠버로 회동한 상태를 도시한다. 즉, 차량의 좌측 방향을 향해서 차륜이 모두 기울어진 상태를 나타낸다. 예컨대, 차량이 고속의 상태에서 한 방향(좌측방향)으로 선회하는 경우, 도 15(b)와 같이 차륜의 캠버를 조절함으로써 고속주행에서의 선회력을 증대시킬 수 있다.Figure 15(b) shows a state in which one wheel W1 is rotated to a positive camber and the other wheel W2 is rotated to a negative camber. In other words, it indicates a state in which all wheels are tilted toward the left side of the vehicle. For example, when the vehicle turns in one direction (left direction) at high speed, the turning force at high speed can be increased by adjusting the camber of the wheels as shown in FIG. 15(b).

또한, 도 15(c)는 양 측 차륜(W)이 모두 부 캠버로 회동한 상태를 나타낸다. 이러한 상태는 레이싱카와 같이 차륜의 마모 보다는 구동 성능에 초점이 맞춰진 차량에 적합하다고 할 수 있다.Additionally, Figure 15(c) shows a state in which both wheels W are rotated to negative camber. This condition can be said to be suitable for vehicles that focus on driving performance rather than wheel wear, such as racing cars.

도 16(a)는 경사로에서 차량이 경사방향(D1)과 수직한 방향(D2)으로 진행하는 상태를 나타낸다. 이때, 차량은 중력에 의해 경사면 아래쪽 방향(D1)으로 쏠리게 되는데, 차륜을 도 15(b)와 같이 제어하면 경사면에서 아래쪽 방향으로 쏠리는 것을 다소 감소시켜 직진성을 유지시킬 수 있다.Figure 16(a) shows a state in which a vehicle is traveling on a slope in a direction (D2) perpendicular to the slope direction (D1). At this time, the vehicle is pulled toward the bottom of the slope (D1) by gravity. If the wheels are controlled as shown in Figure 15(b), the downward tilt on the slope can be somewhat reduced to maintain straight driving.

도 16(b)는 차량의 진행방향(D2)과 수평면 상에서 직교한 방향(D1)으로 외풍이 가해지는 상태를 나타낸다. 이러한 경우 역시 도 16(a)와 같은 방향으로 차량이 밀리기 때문에 차륜을 도 15(b)와 같이 제어하면 바람 방향에 마주하는 방향으로 대향하는 마찰력이 증가하면서 직진성을 증대시킬 수 있다.Figure 16(b) shows a state in which a draft is applied in a direction (D1) perpendicular to the vehicle's traveling direction (D2) on a horizontal plane. In this case, too, since the vehicle is pushed in the direction shown in Figure 16(a), if the wheels are controlled as shown in Figure 15(b), the friction force opposing the wind direction increases and straight driving ability can be improved.

도 17은 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치의 충격 흡수장치를 도시하는 사시도이고, 도 18은 도 17에 나타낸 충격 흡수장치를 분해하여 도시하는 분해사시도이며, 도 19는 도 17에 나타낸 충격 흡수장치의 상부를 도시하는 평면 투시도이고, 도 20은 도 19에 나타낸 외부 캠이 회전하면서 내부 캠이 로워암 샤프트를 중심으로 이동한 상태를 나타내는 참고도이다.Figure 17 is a perspective view showing a shock absorber of the independent wheel control device for a vehicle according to the present invention, Figure 18 is an exploded perspective view showing the shock absorber shown in Figure 17, and Figure 19 is a shock absorber shown in Figure 17. It is a plan perspective view showing the upper part of the device, and FIG. 20 is a reference diagram showing a state in which the inner cam moves around the lower arm shaft while the outer cam shown in FIG. 19 rotates.

도 17 및 도 18을 참조하면, 차량용 충격 흡수장치(300)는 서브 프레임(130)과, 로워 암(140)과, 로워암 샤프트(310) 및 충격 흡수모듈(320)을 포함한다. 이하에서 전기한 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Referring to FIGS. 17 and 18 , the shock absorber 300 for a vehicle includes a subframe 130, a lower arm 140, a lower arm shaft 310, and a shock absorption module 320. The same reference numerals as those described below indicate the same components.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충격 흡수장치(300)는 차량용 독립 차륜 제어장치의 각 차륜에 마련될 수 있고, 지면으로부터 각 차륜에 전달되는 충격을 독립적으로 흡수 또는 상쇄할 수 있다.First, the shock absorber 300 for a vehicle according to an embodiment of the present invention can be provided on each wheel of an independent wheel control device for a vehicle, and can independently absorb or offset the shock transmitted from the ground to each wheel.

차륜에 전달된 충격은 너클(도 2 참조, 20)과 차량용 조향장치(도 2 참조, 100)를 통해서 차량의 바디 방향으로 전달되는데, 이때 차량용 충격 흡수장치(300)는 로워 암(140)과 액추에이터가 서브 프레임 상에서 y축을 중심으로 회동할 때 전달된 충격량을 적어도 일부 흡수하거나 또는 일시 저장할 수 있다.The shock transmitted to the wheel is transmitted toward the body of the vehicle through the knuckle (see FIG. 2, 20) and the vehicle steering device (see FIG. 2, 100). At this time, the vehicle shock absorber 300 is connected to the lower arm 140 and When the actuator rotates around the y-axis on the subframe, at least part of the transmitted shock can be absorbed or temporarily stored.

차량용 충격 흡수장치(300)는 로워 암(140)과 충격 흡수모듈(320)이 서브 프레임(130) 내부에 배치되고, 차량의 전/후 진행방향인 y축 방향을 따라서 배치된다. 따라서, 일반적인 현가장치가 차량의 높이방향인 z축 방향을 따라서 배치되는 것과 차이가 있다. 이러한 차이점은 차륜으로부터 차량 바디를 연결하는 부분인 종래 현가장치의 높이를 줄일 수 있고, 또한 종래의 현가장치가 차지하던 공간을 줄일 수 있기 때문에 공간 활용도가 증대되는 효과가 있다.In the vehicle shock absorber 300, the lower arm 140 and the shock absorption module 320 are disposed inside the subframe 130, and are disposed along the y-axis direction, which is the forward/rear travel direction of the vehicle. Therefore, there is a difference from the general suspension system being arranged along the z-axis direction, which is the height direction of the vehicle. This difference can reduce the height of the conventional suspension device, which is the part that connects the vehicle body from the wheels, and also reduces the space occupied by the conventional suspension device, which has the effect of increasing space utilization.

로워암 샤프트(310)는 서브 프레임(130)과 로워 암(140)이 상대 회동하는 회전축을 이루되, y축 방향을 따라서 배치된다. 로워암 샤프트(310)는 서브 프레임(140) 상에 회전 가능하도록 고정되되, 서브 프레임(130)에 결합되는 로워 암(140)을 상대 회동 가능하도록 연결시키는 기능을 제공한다. 이를 위해서, 로워 암(140)과 서브 프레임(130)은 로워암 샤프트(310)를 중심으로 복수개의 볼 베어링들이 설치될 수 있다. 볼 베어링은 로워 암이 서브 프레임 상에서 회동 가능하도록 지지하는 볼 베어링(bb1)과, 로워암 샤프트(310)가 서브 프레임(130) 상에서 회동 가능하도록 지지하는 볼 베어링(bb2)을 포함한다. 다만, 로워 암(140)이 로워암 샤프트(310)를 중심축으로 하여 회동하는 과정에서는 로워암 샤프트(310)가 서브 프레임(130) 상에서 고정된 상태를 유지할 수 있다.The lower arm shaft 310 forms a rotation axis around which the subframe 130 and the lower arm 140 rotate relative to each other, and is disposed along the y-axis direction. The lower arm shaft 310 is rotatably fixed on the sub-frame 140, and provides a function of connecting the lower arm 140 coupled to the sub-frame 130 to enable relative rotation. To this end, the lower arm 140 and the subframe 130 may have a plurality of ball bearings installed around the lower arm shaft 310. The ball bearing includes a ball bearing bb1 that supports the lower arm so that it can rotate on the subframe, and a ball bearing bb2 that supports the lower arm shaft 310 so that it can rotate on the subframe 130. However, in the process of rotating the lower arm 140 around the lower arm shaft 310 as the central axis, the lower arm shaft 310 may remain fixed on the subframe 130.

도 18을 참조하면, 충격 흡수모듈(320)은 한 쌍의 외부 캠(321a, 321b)과, 한 쌍의 내부 캠(322a, 322b)과, 외부 캠 쉴드(323a, 323b)와, 내부 캠 쉴드(324a, 324b) 및 스프링(325)을 포함한다.Referring to Figure 18, the shock absorption module 320 includes a pair of external cams (321a, 321b), a pair of internal cams (322a, 322b), external cam shields (323a, 323b), and an internal cam shield. (324a, 324b) and spring 325.

먼저, 로워 암(140)은 너클(20)의 하부에 결합되는 제1체결부(141)와, 제1체결부(141)로부터 연장되어 서브 프레임(130)의 제2프레임(132) 내측에 각각 결합되도록 절곡되는 제2체결부(142) 및 제3체결부(143)를 포함한다. 따라서, 제2체결부(142)와 제3체결부(143)는 서로 이격되되 마주하도록 배치되고, 제2체결부(142)와 제3체결부(143) 사이에는 로워암 샤프트(310)를 중심으로 하여 외부 캠(321a, 321b), 내부 캠(322a, 322b), 외부 캠 쉴드(323a, 323b), 내부 캠 쉴드(324a, 324b) 및 스프링(325)이 결합된다.First, the lower arm 140 has a first fastening part 141 coupled to the lower part of the knuckle 20, and extends from the first fastening part 141 to the inside of the second frame 132 of the subframe 130. It includes a second fastening part 142 and a third fastening part 143 that are bent to be coupled to each other. Accordingly, the second fastening part 142 and the third fastening part 143 are arranged to face each other while being spaced apart from each other, and the lower arm shaft 310 is provided between the second fastening part 142 and the third fastening part 143. The outer cams 321a and 321b, the inner cams 322a and 322b, the outer cam shields 323a and 323b, the inner cam shields 324a and 324b, and the spring 325 are coupled at the center.

한 쌍의 외부 캠(321a, 321b)과, 한 쌍의 내부 캠(322a, 322b)과, 한 쌍의 외부 캠 쉴드(323a, 323b)와, 한 쌍의 내부 캠 쉴드(324a, 324b)는 로워암 샤프트(310)의 중심에 마련되는 스프링을 기준으로 서로 양 측에 각각 대향하도록 배치된다.A pair of outer cams (321a, 321b), a pair of inner cams (322a, 322b), a pair of outer cam shields (323a, 323b), and a pair of inner cam shields (324a, 324b) are lower They are arranged to face each other on both sides based on a spring provided at the center of the arm shaft 310.

한 쌍의 외부 캠은 제1외부 캠(321a)와 제2외부 캠(321b)을 포함하고, 한 쌍의 내부 캠은 제1내부 캠(322a)과 제2내부 캠(322b)을 포함하며, 한 쌍의 외부 캠 쉴드는 제1외부 캠 쉴드(323a)와 제2외부 캠 쉴드(323b)를 포함하고, 한 쌍의 내부 캠 쉴드는 제1내부 캠 쉴드(324a)와 제2내부 캠 쉴드(324b)를 포함한다. 이하에서는, 제1외부 캠(321a)과, 제1내부 캠(322a)과, 제1외부 캠 쉴드(323a)와 제1내부 캠 쉴드(324a)의 좌측 결합구조에 대해서 상세하게 설명하며, 반대쪽인 제2외부 캠(321b)과, 제2내부 캠(322b)과, 제2외부 캠 쉴드(323b)와 제2내부 캠 쉴드(324b)의 우측 결합구조에 대해서는 좌측 결합구조와 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.The pair of external cams includes a first external cam (321a) and a second external cam (321b), and the pair of internal cams includes a first internal cam (322a) and a second internal cam (322b), A pair of external cam shields includes a first external cam shield 323a and a second external cam shield 323b, and a pair of internal cam shields includes a first internal cam shield 324a and a second internal cam shield ( 324b). Hereinafter, the left coupling structure of the first external cam 321a, the first internal cam 322a, the first external cam shield 323a, and the first internal cam shield 324a will be described in detail, and the opposite side will be described in detail. The right coupling structure of the second external cam (321b), the second internal cam (322b), the second external cam shield (323b), and the second internal cam shield (324b) is the same as the left coupling structure, so duplicate explanation is given. will be omitted.

제1외부 캠(321a)은 로워암 샤프트(310)의 일 측 단부에 인접하도록 배치되어 제2체결부(142) 내측에 고정된다. 또한, 제2외부 캠(321b)은 로워암 샤프트(310)의 타 측 단부에 인접하도록 배치되어 제3체결부(143) 내측에 고정된다.The first external cam 321a is disposed adjacent to one end of the lower arm shaft 310 and is fixed to the inside of the second fastening portion 142. Additionally, the second external cam 321b is disposed adjacent to the other end of the lower arm shaft 310 and is fixed to the inside of the third fastening portion 143.

각 외부 캠은 제2체결부(142) 또는 제3체결부(143)에 패스너로 고정되는 플랜지(321a1)와, 플랜지(321a1) 상에서 로워암 샤프트(310)의 길이 방향을 따라서 원통 형상으로 연장되는 외부 캠 바디(321a2)를 포함한다. 이때, 외부 캠 바디(321a2)는 사선 방향으로 절개된 복수개의 가이드홈(321a3)이 형성된다.Each external cam has a flange 321a1 fixed to the second fastening part 142 or the third fastening part 143 with a fastener, and extends in a cylindrical shape along the longitudinal direction of the lower arm shaft 310 on the flange 321a1. It includes an external cam body 321a2. At this time, the external cam body 321a2 is formed with a plurality of guide grooves 321a3 cut diagonally.

도 20에 도시된 바와 같이, 제1외부 캠(321a)은 제1내부 캠(322a)이 제1외부 캠 바디(321a2) 내부에 삽입될 수 있도록 수용공간이 형성되며, 제1내부 캠(322a)의 외주면에는 가이드홈(321a3)에 대응하는 형상으로 돌출되는 돌출부(322a1)가 마련된다. 따라서, 로워 암(140)이 회전하면 제1외부 캠(321a)이 동시에 회전하게 되고, 제1내부 캠(322a)은 가이드홈(321a3)과 돌출부(322a1) 사이의 경사면이 간섭되면서 로워암 샤프트(310)의 길이방향을 따라서 직선 왕복 운동이 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 20, the first external cam 321a is formed with a receiving space so that the first internal cam 322a can be inserted into the first external cam body 321a2, and the first internal cam 322a ) A protrusion (322a1) is provided on the outer peripheral surface of the guide groove (321a3) and protrudes in a shape corresponding to the guide groove (321a3). Therefore, when the lower arm 140 rotates, the first external cam 321a rotates simultaneously, and the first internal cam 322a moves the lower arm shaft as the inclined surface between the guide groove 321a3 and the protrusion 322a1 interferes. A linear reciprocating motion may be performed along the longitudinal direction of (310).

즉, 제1외부 캠(321a)은 로워 암(140)의 회전에 의해 발생된 토크를 이용하여 제1내부 캠(322a)이 직선 왕복 운동하는데 구동력을 제공할 수 있고, 동시에 제1외부 캠(321a)이 회전 운동하는 각도와 제1내부 캠(322a)이 직선 왕복 운동하는 거리의 비율이 일정한 비례 관계를 제공할 수 있다.That is, the first external cam 321a can provide driving force for the linear reciprocating movement of the first internal cam 322a using the torque generated by the rotation of the lower arm 140, and at the same time, the first external cam ( The ratio of the angle at which 321a) rotates and the distance at which the first internal cam 322a linearly reciprocates may provide a constant proportional relationship.

제1외부 캠(321a)의 외측에는 제1외부 캠 바디(321a2)를 둘러싸도록 제1외부 캠 쉴드(323a)가 결합된다. 제1외부 캠 쉴드(323a) 역시 일 측이 제1외부 캠(321a)과 함께 로워 암(140)에 고정되고, 타 측은 제1내부 캠(322a)이 출입할 수 있도록 개방된다. 제1외부 캠 쉴드(323a)는 제1외부 캠(321a)의 가이드홈(321a3)을 중심으로 인접한 제1외부 캠 바디끼리 벌어지는 것을 방지할 수 있고, 제1외부 캠(321a)을 보호하는 기능을 제공할 수 있다.A first external cam shield 323a is coupled to the outside of the first external cam 321a to surround the first external cam body 321a2. One side of the first external cam shield 323a is also fixed to the lower arm 140 together with the first external cam 321a, and the other side is open to allow the first internal cam 322a to enter and exit. The first external cam shield 323a can prevent adjacent first external cam bodies from spreading around the guide groove 321a3 of the first external cam 321a, and has a function of protecting the first external cam 321a. can be provided.

도면에 도시하지는 않았지만, 제1외부 캠(321a)과 제1외부 캠 쉴드(323a)는 하나의 구성으로 구현될 수도 있다. 예컨대, 외부 캠은 플랜지와 외부 캠 바디를 포함하되, 외부 캠 바디의 내주면에 돌출부에 대응하는 가이드홈이 형성될 수 있다. 즉, 가이드홈은 외부 캠 바디 내부에만 형성되고, 외부 캠 바디의 외부에는 노출되지 않도록 마련되어 외부 캠 쉴드와 일체화 된 구조로 이루어질 수도 있다.Although not shown in the drawing, the first external cam 321a and the first external cam shield 323a may be implemented as one configuration. For example, the external cam includes a flange and an external cam body, and a guide groove corresponding to the protrusion may be formed on the inner peripheral surface of the external cam body. That is, the guide groove is formed only inside the external cam body and is not exposed to the outside of the external cam body, so it may have a structure integrated with the external cam shield.

제1내부 캠 쉴드(324a)는 일 측이 제1외부 캠 쉴드(323a)의 일 측을 향하여 결합되도록 개방되고, 타 측은 제1내부 캠(322a)이 제1외부 캠(321a)으로부터 배출될 때 제1내부 캠(322a)의 타 측과 적어도 일부 간섭되도록 차폐판(324a1)이 마련된다. 즉, 제1내부 캠 쉴드(324a)는 제1내부 캠(322a)과 동시에 직선 왕복 운동이 이루어진다. 제1내부 캠 쉴드(324a)의 외주면에는 스프링(325)의 일 단부가 간섭되도록 돌출되는 플랜지(324a2)가 마련된다. 따라서, 스프링(325)은 제1내부 캠 쉴드(324a)의 플랜지(324a2)와 제2내부 캠 쉴드(324b)의 플렌지(324b2)를 연결하여 이들이 인장 또는 압축되는 과정에 대응하도록 각각 인장 또는 압축될 수 있다. 물론, 스프링(325)의 양 단부는 제1내부 캠 쉴드(324a)의 외주면 또는 플랜지(324a2)와, 제2내부 캠 쉴드(324b)의 외주면 또는 플랜지(324b2)에 각각 결합될 수 있다.One side of the first internal cam shield 324a is open to be coupled to one side of the first external cam shield 323a, and the other side is such that the first internal cam 322a is discharged from the first external cam 321a. When the shielding plate 324a1 is provided so as to interfere at least partially with the other side of the first internal cam 322a. That is, the first internal cam shield 324a performs a linear reciprocating motion simultaneously with the first internal cam 322a. A flange 324a2 is provided on the outer peripheral surface of the first internal cam shield 324a so that one end of the spring 325 interferes with it. Accordingly, the spring 325 connects the flange 324a2 of the first internal cam shield 324a and the flange 324b2 of the second internal cam shield 324b to tension or compress them respectively to correspond to the process of tension or compression. It can be. Of course, both ends of the spring 325 may be coupled to the outer peripheral surface or flange 324a2 of the first internal cam shield 324a and the outer peripheral surface or flange 324b2 of the second internal cam shield 324b, respectively.

그리고, 충격 흡수장치(300)는 각 내부 캠 쉴드를 서로 연결하는 리니어 엔코더(330)를 포함한다.Additionally, the shock absorber 300 includes a linear encoder 330 that connects each internal cam shield to each other.

리니어 엔코더(330)는 제1내부 캠 쉴드(324a)에 고정되는 제1브라켓(331)과, 제2내부 캠 쉴드(324b)에 고정되는 제2브라켓(332)과, 어느 하나의 내부 캠 쉴드에 고정되는 레일(333)과, 다른 하나의 내부 캠 쉴드에 고정되는 스케일(334)과, 레일(333) 상에 고정되어 스케일(334)이 상대 이동하는 거리를 감지하는 헤드부(335)를 포함한다.The linear encoder 330 includes a first bracket 331 fixed to the first internal cam shield 324a, a second bracket 332 fixed to the second internal cam shield 324b, and one internal cam shield. A rail 333 fixed to the rail 333, a scale 334 fixed to another internal cam shield, and a head part 335 fixed on the rail 333 to detect the relative moving distance of the scale 334. Includes.

본 실시예에서는 제1브라켓(331) 상에 스케일(334)의 일 단부가 고정되고, 제2브라켓(332) 상에 레일(333)의 일 단부가 고정되며, 제1브라켓(331)은 제1내부 캠 쉴드(324a) 상에 결합되고, 제2브라켓(332)은 제2내부 캠 쉴드(324b) 상에 결합되어, 제1내부 캠 쉴드(324a)와 제2내부 캠 쉴드(324b)가 상대 이동한 거리는 헤드부(335)를 통해서 측정된다.In this embodiment, one end of the scale 334 is fixed on the first bracket 331, one end of the rail 333 is fixed on the second bracket 332, and the first bracket 331 is 1 is coupled to the inner cam shield (324a), and the second bracket 332 is coupled to the second inner cam shield (324b), so that the first inner cam shield (324a) and the second inner cam shield (324b) The relative moving distance is measured through the head unit 335.

헤드부(335)에서 측정된 데이터는 차량의 제어부(예컨대, ECU 등)로 전송되어 각 차륜의 높이 데이터 또는 충격 유무나 노면 상태를 확인하는데 사용될 수 있다.The data measured in the head unit 335 can be transmitted to the vehicle's control unit (eg, ECU, etc.) and used to check the height data of each wheel, the presence of an impact, or the road surface condition.

그리고, 충격 흡수장치(300)는 댐퍼(340)를 포함한다. 댐퍼(340)는 서브 프레임 상에 고정되는 피스톤(341)과, 피스톤(341)의 외부를 감싸도록 배치되고 제1브라켓(331) 또는 제2브라켓(332) 중 어느 하나와 연결되는 실린더(342)를 포함한다.And, the shock absorber 300 includes a damper 340. The damper 340 includes a piston 341 fixed on the subframe, and a cylinder 342 arranged to surround the outside of the piston 341 and connected to either the first bracket 331 or the second bracket 332. ) includes.

이때, 댐퍼(340)는 제1내부 캠 쉴드(324a)와 제2내부 캠 쉴드(324b) 사이가 압축되거나 인장되는 상태에 대응하도록, 실린더(342) 내부에 서로 분할된 공간 사이로 충진된 유체가 이동하면서 충격 흡수장치(300)에 전달된 충격량을 적어도 일부 흡수할 수 있다. 물론, 실린더(342) 내부의 서로 분할된 공간 사이에는 유체의 이동이 이루어지는 오리피스(orifice) 구조가 형성될 수 있다.At this time, the damper 340 is configured so that the fluid filled between the divided spaces inside the cylinder 342 corresponds to the state in which the first internal cam shield 324a and the second internal cam shield 324b are compressed or tensioned. It is possible to absorb at least part of the shock delivered to the shock absorber 300 while moving. Of course, an orifice structure through which fluid moves may be formed between the divided spaces inside the cylinder 342.

즉, 댐퍼(340)는 제1브라켓(331) 또는 제2브라켓(332) 중 어느 하나와 서브 브라켓(130) 사이에 개재되어 스프링(325)이 압축되는 과정에서 인장되거나, 또는 스프링이 압축된 상태에서 중립이나 인장 상태로 변화하는 과정에서 압축될 수 있다. 본 실시예에서 댐퍼(340)는 제2브라켓(332)과 서브 프레임(130) 사이에 마련되는 것을 일 예로써 설명한다.That is, the damper 340 is interposed between either the first bracket 331 or the second bracket 332 and the sub bracket 130 and is tensioned in the process of compressing the spring 325, or when the spring is compressed. It can be compressed in the process of changing from a neutral or tensile state. In this embodiment, the damper 340 is provided between the second bracket 332 and the subframe 130 as an example.

도 21은 도 17에 나타낸 충격 흡수장치가 차륜(W)으로부터 전달된 충격이 전달되는 상태를 도시하는 참고도이다.FIG. 21 is a reference diagram showing a state in which the shock transmitted from the wheel W is transmitted to the shock absorber shown in FIG. 17.

도 21(a)는 차륜(W)에 충격이 가해지지 않는 중립 상태를 나타내고, 지면 상의 요철 최상단에 차륜(W)이 위치한 도 21(b)는 범프(bump) 상태를 나타내며, 요철을 지났거나 지면에 파인 홈을 지날 때 차륜(W)이 아래로 처진 도 21(c)는 리바운드(rebound) 상태를 나타낸다.Figure 21(a) shows a neutral state in which no impact is applied to the wheel W, and Figure 21(b), in which the wheel W is located at the top of the unevenness on the ground, shows a bump state, and shows a bump state, where the wheel W is located at the top of the uneven surface. Figure 21(c), where the wheel W sags down when passing through a groove dug in the ground, shows a rebound state.

즉, 도 21(a)와 같은 중립 상태에서는 차륜(W)의 회전 중심축(c1)이 기준선(RL)과 동일한 높이를 유지할 수 있다. 이때, 스프링(325)은 소정의 압축 응력이 부여될 수 있지만 이는 충격에 의한 응력이 아닌 차량의 하중에 의한 응력으로 해석할 수 있으며, 차량의 하중에 의한 응력을 포함하더라도 스프링은 압축과 인장 사이의 상태를 유지할 수 있다.That is, in a neutral state as shown in FIG. 21(a), the rotation center axis c1 of the wheel W can be maintained at the same height as the reference line RL. At this time, the spring 325 may be given a predetermined compressive stress, but this can be interpreted as stress due to the load of the vehicle rather than stress due to impact, and even if the stress due to the load of the vehicle is included, the spring is between compression and tension. status can be maintained.

도 21(b)와 같이 범프 상태가 되면, 차륜(W)의 회전 중심축(c1)이 기준선(RL) 보다 상승하게 되면서 로워 암(140)이 상향 회전하게 된다. 이때, 스프링(325)은 압축되면서 차륜(W)에 전달된 충격량을 적어도 일부 흡수하게 된다. 즉, 범프 상태에서 차륜(W)은 상대적으로 상승하게 되고, 서브 프레임(130)의 위치가 상대적으로 하강하면서 스프링(325)이 압축되어 충격량을 일부 흡수하고 일부 저장하게 된다.When a bump state occurs as shown in FIG. 21(b), the rotation center axis c1 of the wheel W rises above the reference line RL and the lower arm 140 rotates upward. At this time, the spring 325 is compressed and absorbs at least part of the impact transmitted to the wheel (W). That is, in a bump state, the wheel W relatively rises, and as the position of the subframe 130 relatively lowers, the spring 325 is compressed to absorb part of the impact and store part of it.

그리고, 댐퍼(340)는 범프 상태에서 스프링이 압축됨에 따라서 실린더(342)가 인장되고, 실린더(342)가 인장되는 과정에서 유체의 이동이 이루어지면서 충격량의 적어도 일부를 흡수하게 된다.In addition, the damper 340 tensions the cylinder 342 as the spring is compressed in a bump state, and absorbs at least a portion of the impact as fluid moves during the tensioning process of the cylinder 342.

또한, 도 21(c)와 같이 리바운드 상태가 되면, 차륜(W)의 회전 중심축(c1)이 기준선(RL) 보다 하강하게 되면서, 로워 암(140)이 하향 회전하게 된다. 이때, 스프링(325)은 인장되면서 범프 상태에서 저장된 일부 충격량을 적어도 일부 상쇄하게 된다. 즉, 리바운드 상태에서 차륜(W)은 상대적으로 하강하게 되고, 서브 프레임(130)의 위치가 상대적으로 상승하면서 스프링(325)이 인장되어 차륜(W)에 전달된 충격량이 모두 제거될 수 있다.In addition, when a rebound state is reached as shown in FIG. 21(c), the rotation center axis c1 of the wheel W is lowered than the reference line RL, and the lower arm 140 rotates downward. At this time, the spring 325 is stretched and at least partially offsets some of the impulse stored in the bump state. That is, in the rebound state, the wheel W is relatively lowered, and as the position of the subframe 130 is relatively raised, the spring 325 is tensioned, so that all of the impulse transmitted to the wheel W can be removed.

그리고, 댐퍼(340)는 리바운드 상태에서 스프링(325)이 인장됨에 따라서 실린더(342)가 압축되고, 실린더(342)가 압축되는 과정에서 유체의 이동이 이루어지면서 충격량의 적어도 일부를 흡수하거나 모두 상쇄시킬 수 있다.In addition, the damper 340 compresses the cylinder 342 as the spring 325 is tensioned in the rebound state, and the movement of fluid occurs in the process of compressing the cylinder 342, absorbing at least part of the impact or offsetting all of it. You can do it.

도 22는 본 발명에 따른 차량용 독립 구종륜 제어장치의 지상고 조절장치를 도시하는 분해 사시도이고, 도 23은 도 22에 나타낸 지상고 조절장치의 일 측의 작동상태를 부분적으로 확대하여 도시하는 참고도이다.FIG. 22 is an exploded perspective view showing the ground height adjustment device of the independent axle wheel control device for a vehicle according to the present invention, and FIG. 23 is a reference diagram showing a partially enlarged operating state of one side of the ground height adjustment device shown in FIG. 22. .

도 22 및 도 23을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 지상고 조절장치(400)는 서브 프레임(130)과, 로워 암(140)과, 로워암 샤프트(310) 및 높이 조절부(410)를 포함한다.22 and 23, the vehicle ground height adjustment device 400 according to an embodiment of the present invention includes a subframe 130, a lower arm 140, a lower arm shaft 310, and a height adjustment unit 410. ) includes.

서브 프레임(130)과, 로워 암(140) 및 로워암 샤프트(310)는 앞서 상세하게 설명하였기에 중복 설명은 생략한다.Since the subframe 130, lower arm 140, and lower arm shaft 310 have been described in detail previously, redundant description will be omitted.

높이 조절부(410)는 로워암 샤프트(310)의 일 단부를 회전시켜 로워 암(140)의 각도를 선택적으로 조절할 수 있다.The height adjustment unit 410 can selectively adjust the angle of the lower arm 140 by rotating one end of the lower arm shaft 310.

높이 조절부(410)는 모터(M3)와, 감속기(411)와, 로커암(412)과 토크암(413)을 포함한다.The height adjustment unit 410 includes a motor (M3), a reducer 411, a rocker arm 412, and a torque arm 413.

모터(M3)는 감속기(411)와 함께 하나의 모듈로 이루어질 수 있다.The motor (M3) may be comprised of one module together with the reducer (411).

감속기(411)는 제2체결부(142)와 인접하여 서브 프레임(130)의 내측에 고정된다. 감속기(411)와 서브 프레임(130) 사이에는 별도의 브라켓(411b)이 구비될 수 있다.The reducer 411 is fixed to the inside of the subframe 130 adjacent to the second fastening portion 142. A separate bracket 411b may be provided between the reducer 411 and the subframe 130.

로커암(412)은 감속기(411)의 출력축(411a)에 일 측이 결합되고, 타 측이 감속기(411)의 출력축을 벗어난 지점에 볼 조인트(414)가 마련된다. 볼 조인트(414)는 로커암(412)의 타 측 상에서 스냅링(414a)에 의해 고정될 수 있다. 로커암(412)은 감속기(411)의 출력축(411a)을 중심으로 회전하여 토크암(413)을 설정된 각도 범위에서 회전시킬 수 있다.One side of the rocker arm 412 is coupled to the output shaft 411a of the reducer 411, and a ball joint 414 is provided at a point where the other side deviates from the output shaft of the reducer 411. The ball joint 414 may be secured by a snap ring 414a on the other side of the rocker arm 412. The rocker arm 412 can rotate around the output shaft 411a of the reducer 411 to rotate the torque arm 413 within a set angle range.

토크암(413)은 일 측이 로워암 샤프트(310)의 일 단부에 결합되어 로워암 샤프트(310)를 중심으로 회동 가능하도록 고정된다. 또한, 토크암(413)은 타 측이 로커암(412)의 볼 조인트(414)와 간섭되도록 연결된다.One side of the torque arm 413 is coupled to one end of the lower arm shaft 310 and is fixed so that it can rotate around the lower arm shaft 310. Additionally, the torque arm 413 is connected so that the other side interferes with the ball joint 414 of the rocker arm 412.

이때, 토크암(413)에 로커암(412)의 볼 조인트(414)가 삽입되는 관통홀(415)은 장공 형상으로 이루어져 로커암(412)이 회전하면서 볼 조인트(414)가 이동하는 반경 위치에 대응할 수 있다. 로커암(412)의 볼 조인트(414)와 토크암(413)의 관통홀 사이에는 이들의 마찰을 저감시키는 부시(414b)가 마련될 수 있다.At this time, the through hole 415 into which the ball joint 414 of the rocker arm 412 is inserted into the torque arm 413 is formed in the shape of a long hole, and the radial position at which the ball joint 414 moves as the rocker arm 412 rotates can respond. A bush 414b may be provided between the ball joint 414 of the rocker arm 412 and the through hole of the torque arm 413 to reduce friction.

도 24는 도 22에 나타낸 지상고 조절장치가 작동되는 상태를 도시하는 참고도이고, 도 25는 도 24에 나타낸 지상고 조절장치가 압축 상태에서 중립 상태로 변화하는 과정을 도시하는 참고도이다.FIG. 24 is a reference diagram showing the operating state of the ground clearance control device shown in FIG. 22, and FIG. 25 is a reference diagram showing the process in which the ground height adjustment device shown in FIG. 24 changes from a compressed state to a neutral state.

도 24(a)를 참조하면, 지상고 조절장치(400)는 중립 상태인 경우 로커암(412)의 볼 조인트(414)와 로워암 샤프트(310)의 회전축 중심이 동일한 위치에 배치된다.Referring to FIG. 24(a), when the ground clearance adjusting device 400 is in a neutral state, the rotation axis centers of the ball joint 414 of the rocker arm 412 and the lower arm shaft 310 are disposed at the same position.

도 24(b)는 차량 바디의 지상고가 하강한 상태를 도시한다.Figure 24(b) shows a state in which the ground clearance of the vehicle body is lowered.

예컨대, 로커암(412)이 제1방향(시계 방향)으로 회전하면 이와 동시에 토크암(413)을 제1방향으로 회전시켜 차륜(W)을 상승시킴으로써 차량 바디의 지상고를 차륜(W) 높이 대비 상대적으로 하강시킬 수 있다. 즉, 토크암(413)이 제1방향으로 회전하면 이와 동시에 로워암 샤프트(310)가 제1방향으로 회전하게 된다. 이때 로워암 샤프트(310)의 회전에 의해서 한 쌍의 내부 캠(322a, 322b)이 서로 이격되도록 이동하여 스프링(325)이 인장되었다가 인장력이 로워 암(140)의 제1방향 회전을 유도함으로써 차륜(W)에 대하여 상대적으로 차량 바디의 지상고가 하강하게 된다.For example, when the rocker arm 412 rotates in the first direction (clockwise), the torque arm 413 is simultaneously rotated in the first direction to raise the wheels (W), thereby increasing the ground clearance of the vehicle body compared to the height of the wheels (W). It can be relatively lowered. That is, when the torque arm 413 rotates in the first direction, the lower arm shaft 310 simultaneously rotates in the first direction. At this time, as the lower arm shaft 310 rotates, the pair of internal cams 322a and 322b move to be spaced apart from each other, thereby tensioning the spring 325, and then the tensile force induces rotation of the lower arm 140 in the first direction. The ground clearance of the vehicle body decreases relative to the wheels (W).

도 24(c)는 차량 바디의 지상고가 상승한 상태를 도시한다.Figure 24(c) shows a state in which the ground clearance of the vehicle body is raised.

예컨대, 로커암(412)이 제2방향(반시계 방향)으로 회전하면 이와 동시에 토크암(414)을 제2방향으로 회전시켜 차륜(W)을 하강시킴으로써 차량 바디의 지상고를 차륜(W) 높이 대비 상대적으로 상승시킬 수 있다. 즉, 토크암(413)이 제2방향으로 회전하면 이와 동시에 로워암 샤프트(310)가 제2방향으로 회전하게 된다. 이때 로워암 샤프트(310)의 회전에 의해서 한 쌍의 내부 캠(322a, 322b)이 서로 인접하도록 이동하여 스프링(325)이 압축되었다가 차량 중량을 지지하기 위하여 스프링(325)이 초기 길이로 인장되면서 로워 암(140)의 제2방향 회전을 유도함으로써 차륜(W)에 대하여 상대적으로 차량 바디의 지상고가 하강하게 된다.For example, when the rocker arm 412 rotates in the second direction (counterclockwise), the torque arm 414 is simultaneously rotated in the second direction to lower the wheels (W), thereby increasing the ground clearance of the vehicle body to the height of the wheels (W). It can be increased relatively. That is, when the torque arm 413 rotates in the second direction, the lower arm shaft 310 simultaneously rotates in the second direction. At this time, by the rotation of the lower arm shaft 310, the pair of internal cams 322a and 322b move to be adjacent to each other, compressing the spring 325, and then tensioning the spring 325 to its initial length to support the weight of the vehicle. By inducing rotation of the lower arm 140 in the second direction, the ground clearance of the vehicle body is lowered relative to the wheels (W).

도 25(a)에 도시된 바와 같이, 토크암(413)이 제1방향으로 회전하여 차륜(W)을 상승시키면, 상대적으로 지상고가 낮아지게 된다.As shown in FIG. 25(a), when the torque arm 413 rotates in the first direction to raise the wheel W, the ground clearance is relatively lowered.

또한, 도 25(b)에 도시된 바와 같이, 도 25(a)의 상태에서 토크암(413)이 제2방향으로 회전하여 차륜(W)을 하강시키면 차량 바디의 지상고를 차륜(W) 높이 대비 상대적으로 상승시킬 수 있다.In addition, as shown in FIG. 25(b), when the torque arm 413 rotates in the second direction in the state of FIG. 25(a) to lower the wheel W, the ground clearance of the vehicle body is increased to the height of the wheel W. It can be increased relatively.

도 26은 도 22에 나타낸 지상고 조절장치가 작동되는 상태를 도시하는 정면도이다.FIG. 26 is a front view showing a state in which the ground clearance adjustment device shown in FIG. 22 is operated.

도 26(a)는 일반적인 차량의 차륜이 경사면에서 진행하는 상태를 나타내며, 도 26(b)는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 지상고 조절장치(400)를 이용하여 경사면에서 지상고와 캠버가 조절된 상태로 차량이 운행되는 상태를 도시한다.Figure 26(a) shows a state in which the wheels of a general vehicle are moving on a slope, and Figure 26(b) shows a state where the ground height and camber are adjusted on a slope using the vehicle ground height adjustment device 400 according to an embodiment of the present invention. It shows the state in which the vehicle is being driven.

도 26(a)의 상태에서는 차륜(W)이 경사면 방향과 평행하게 배치되기 때문에 우하향 경사면을 따라서 차량이 아래쪽으로 밀릴 수 있다. 그러나, 도 26(b)의 상태에서는 경사면의 방향과 상관 없이 차륜의 캠버를 조절함으로써, 우하향 경사면을 따라서 차량이 아래쪽으로 밀리는 것을 최소화 할 수 있다.In the state of FIG. 26(a), the vehicle can be pushed downward along the right-down slope because the wheels W are arranged parallel to the direction of the slope. However, in the state of FIG. 26(b), by adjusting the camber of the wheels regardless of the direction of the slope, it is possible to minimize the vehicle being pushed downward along the right-facing slope.

또한, 도 26(b)의 상태로 차량이 운행되면, 좌측 차륜(W1)이 상승하고, 우측 차륜(W2)이 하강하여 좌측의 서브 프레임과 우측의 서브 프레임을 잇는 바디(body)가 장착되는 영역이 수평면과 평행한 상태를 유지할 수 있기 때문에 승차감이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.In addition, when the vehicle is driven in the state of Figure 26(b), the left wheel W1 rises and the right wheel W2 descends, so that a body connecting the left subframe and the right subframe is mounted. Because the area can be maintained parallel to the horizontal surface, improved riding comfort can be expected.

도 26(b)의 상태는 예컨대, 차량용 지상고 조절장치의 좌측 차륜(W1)이 상승하고 우측 차륜(W2)이 하강하도록 작동하고, 앞서 설명한 차량용 자세 제어장치(도 2 참조, 200)의 제1액추에이터(도 4 참조, 110)와, 제2액추에이터(도 4 참조, 120)가 각각 압축 및 인장되도록 작동하면서 구현될 수 있다.In the state of FIG. 26(b), for example, the left wheel W1 of the vehicle ground height control device operates to rise and the right wheel W2 descends, and the first position of the previously described vehicle stability control device (see FIG. 2, 200) The actuator (see FIG. 4, 110) and the second actuator (see FIG. 4, 120) may be implemented to operate in compression and tension, respectively.

도 27은 도 18에 나타낸 근접센서를 도시하는 부분 확대도이고, 도 28은 도 27에 나타낸 근접센서가 차량의 지상고를 감지하는 상태를 도시하는 참고도이다.FIG. 27 is a partially enlarged view showing the proximity sensor shown in FIG. 18, and FIG. 28 is a reference diagram showing a state in which the proximity sensor shown in FIG. 27 detects the ground clearance of the vehicle.

도 27을 참조하면, 차량용 지상고 조절장치(400)는 로워암(140)의 회전 상태를 측정하는 근접센서(420)를 포함한다.Referring to FIG. 27, the vehicle ground clearance adjustment device 400 includes a proximity sensor 420 that measures the rotational state of the lower arm 140.

근접센서(420)는 자기 플레이트(421)와 홀 센서(hall sensor)(424)를 포함한다.The proximity sensor 420 includes a magnetic plate 421 and a Hall sensor (hall sensor) 424.

자기 플레이트(421)는 로워 암(140)의 제2체결부(142) 또는 제3체결부(143) 외측면에 배치되며, 본 실시예에서는 제3체결부(143)의 외측면에 배치된 것을 일 예로써 설명한다.The magnetic plate 421 is disposed on the outer surface of the second fastening part 142 or the third fastening part 143 of the lower arm 140. In this embodiment, it is disposed on the outer surface of the third fastening part 143. This is explained with an example.

자기 플레이트(421)는 제3체결부(143)의 외측면 상에서 로워암 샤프트(310)가 관통되는 홀(도 18 참조, 144) 주변에 결합되며, 홀(144)의 상부에 배치되는 상부 자기 플레이트(422)와, 홀(144)의 하부에 배치되는 하부 자기 플레이트(423)를 포함한다.The magnetic plate 421 is coupled on the outer surface of the third fastening portion 143 around the hole 144 through which the lower arm shaft 310 passes (see FIG. 18, 144), and the upper magnetic plate 421 is disposed on the upper part of the hole 144. It includes a plate 422 and a lower magnetic plate 423 disposed below the hole 144.

이때, 상부 및 하부 자기 플레이트(422, 423)는 홀(144)을 중심으로 서로 상하방향으로 이격 배치되며, 대칭 구조의 호(弧) 형상으로 이루어진다.At this time, the upper and lower magnetic plates 422 and 423 are spaced apart from each other in the vertical direction around the hole 144 and have a symmetrical arc shape.

홀 센서(424)는 서브 프레임(130)의 외측에 결합되되, 서브 프레임(130)을 관통하여 자기 플레이트(421)와 인접하게 배치된다. 홀 센서(424)는 상부 자기 플레이트(422)의 일 단부에 대응하도록 배치되는 제1센서(425)와, 하부 자기 플레이트(423)의 일 단부에 대응하도록 배치되는 제2센서(426)를 포함한다.The Hall sensor 424 is coupled to the outside of the sub-frame 130, and is disposed adjacent to the magnetic plate 421 through the sub-frame 130. The Hall sensor 424 includes a first sensor 425 disposed to correspond to one end of the upper magnetic plate 422 and a second sensor 426 disposed to correspond to one end of the lower magnetic plate 423. do.

예컨대, 도 28(a)와 같이, 자기 플레이트(421)와 홀 센서(424)가 서로 중첩되지 않으면, 서브 프레임(130) 상에서 로워 암(140)이 중립 상태로 배치된다.For example, as shown in FIG. 28(a), if the magnetic plate 421 and the Hall sensor 424 do not overlap each other, the lower arm 140 is placed in a neutral state on the subframe 130.

또한, 도 28(b)를 기준으로, 서브 프레임(130) 상에서 로워 암(140)이 반시계 방향으로 회전(범프 상태)할 때, 제2센서(426)는 하부 자기 플레이트(423)와 중첩되도록 배치되고, 제1센서(425)는 상부 자기 플레이트(422)와 하부 자기 플레이트(423) 사이의 이격 공간(427)에 배치될 수 있다.In addition, based on FIG. 28(b), when the lower arm 140 rotates counterclockwise (bump state) on the subframe 130, the second sensor 426 overlaps the lower magnetic plate 423. The first sensor 425 may be placed in the space 427 between the upper magnetic plate 422 and the lower magnetic plate 423.

그리고, 도 28(c)와 같이, 서브 프레임(130) 상에서 로워 암(140)이 시계방향으로 회전(리바운드 상태)할 때, 제1센서(425)는 상부 자기 플레이트(422)와 중첩되도록 배치되고, 제2센서(426)는 상부 자기 플레이트(422)와 하부 자기 플레이트(423) 사이의 이격 공간(427)에 배치될 수 있다.And, as shown in FIG. 28(c), when the lower arm 140 rotates clockwise (rebound state) on the subframe 130, the first sensor 425 is arranged to overlap the upper magnetic plate 422. The second sensor 426 may be disposed in the space 427 between the upper magnetic plate 422 and the lower magnetic plate 423.

물론, 홀 센서(424) 중 어느 하나가 자기 프레임(421)과 중첩되도록 배치될 때 발생된 전압을 차량의 제어부로 전송하여 차륜(W)이 범프 또는 리바운드 된 상태를 판단할 수 있고, 또한 차량의 지상고를 파악할 수 있다.Of course, when any one of the Hall sensors 424 is arranged to overlap the magnetic frame 421, the voltage generated can be transmitted to the vehicle's control unit to determine whether the wheel W is bumped or rebounded, and the vehicle The ground clearance can be determined.

예컨대, 앞서 설명한 리니어 엔코더(도 18 참조, 330)와 근접센서(420)를 이용하면, 로워 암(140) 및 차륜(W)이 서브 프레임(130)으로부터 회전한 각도 또는 중립 상태의 기준선으로부터 차량 바디가 상대적으로 승강한 높이를 확인할 수도 있다.For example, using the linear encoder (see FIG. 18, 330) and the proximity sensor 420 described above, the lower arm 140 and the wheel (W) are rotated at an angle from the subframe 130 or from the baseline in the neutral state of the vehicle. You can also check the relative elevation of the body.

도 29는 도 22에 나타낸 지상고 조절장치를 통하여 충격을 흡수하는 과정을 도시하는 참고도이다.FIG. 29 is a reference diagram showing the process of absorbing shock through the ground clearance adjustment device shown in FIG. 22.

도 29(a)는 능동 충격흡수 제어(예측 제어)를 예시적으로 도시한다.Figure 29(a) exemplarily shows active shock absorption control (predictive control).

도 29(a)를 참조하면, 차량(V)의 진행방향에 구비된 센서들(S)을 통해서 지면(G)을 스캔하여 지면(G) 형상에 따른 스캐닝 데이터를 제어부에 전송하면, 제어부는 차량용 지상고 조절장치(400)를 통하여 지상고를 능동적으로 제어함으로써 지면 충격을 흡수할 수 있다.Referring to FIG. 29(a), when the ground (G) is scanned through the sensors (S) provided in the traveling direction of the vehicle (V) and scanning data according to the shape of the ground (G) is transmitted to the control unit, the control unit Ground impact can be absorbed by actively controlling the ground height through the vehicle ground height adjustment device 400.

예컨대, 전방 지면(G)에 요철(B)이 감지되면, 제어부는 차량 속도 데어터, 요철(B)의 형상이나 높이 데이터를 기반으로 분석한 후, 요철(B)에 차륜(W)이 접촉하는 순간 차량용 지상고 조절장치(400)를 통하여 차륜(W)을 상승시킬 수 있다. 또한, 요철(B)의 최고점으로부터 지면(G) 방향으로 차륜(W)과 요철(B)의 접촉이 해제되는 시점까지 제어부는 지상고 조절장치(400)를 통하여 차륜(W)을 하강시킬 수 있다.For example, when an unevenness (B) is detected on the ground (G) in front, the control unit analyzes the vehicle speed data and the shape or height data of the unevenness (B), and then determines whether the wheel (W) is in contact with the unevenness (B). The wheels (W) can be raised through the instantaneous vehicle ground height adjustment device 400. In addition, the control unit can lower the wheel W through the ground height adjustment device 400 from the highest point of the unevenness B to the point where the contact between the wheel W and the unevenness B is released in the direction of the ground G. .

이렇게, 차량용 지상고 조절장치(400)를 통해서 차량의 지상고를 조절하면, 지면(G)의 형상에 따라서 차륜(W)의 높이는 변화하지만, 차량(V)의 바디 높이는 일정하게 유지할 수 있기 때문에 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In this way, when the ground height of the vehicle is adjusted through the vehicle ground height adjustment device 400, the height of the wheels (W) changes depending on the shape of the ground (G), but the body height of the vehicle (V) can be kept constant, thereby providing a comfortable ride. There is an effect that can be improved.

도 29(b)는 반능동 충격흡수 제어를 예시적으로 도시한다.Figure 29(b) exemplarily shows semi-active shock absorption control.

도 29(b)를 참조하면, 차량(V)이 진행 중에 요철(B)과 접촉하면, 요철(B)의 형상에 따라서 로워 암(140)이 상승하면서 충격 흡수장치(300)의 스프링이 압축된다. 그리고, 리니어 엔코더는 충격 흡수장치의 스프링이 압축된 거리를 측정하여 제어부로 전송하고, 제어부는 지상고 조절장치(400)를 제어하여 스프링을 이완시킴으로써 스프링의 중립 상태를 유지할 수 있다. 이어서, 요철(B)의 최고점으로부터 지면(G) 방향으로 차륜(W)과 요철(B)의 접촉이 해제되는 시점까지 제어부는 지상고 조절장치(400)를 통하여 인장된 스프링을 압축시킴으로써 충격 흡수장치(300)의 스프링이 중립 상태를 유지할 수 있다.Referring to FIG. 29(b), when the vehicle V contacts the unevenness B while moving, the lower arm 140 rises according to the shape of the unevenness B and the spring of the shock absorber 300 is compressed. do. In addition, the linear encoder measures the distance at which the spring of the shock absorber is compressed and transmits it to the control unit, and the control unit controls the ground clearance control device 400 to relax the spring, thereby maintaining the spring's neutral state. Next, the control unit compresses the tensioned spring through the ground clearance adjusting device 400 from the highest point of the unevenness (B) to the point where the contact between the wheel (W) and the unevenness (B) is released in the direction of the ground (G), thereby controlling the shock absorber. The spring of 300 can be maintained in a neutral state.

이렇게, 차량용 지상고 조절장치(400)를 통해서 스프링의 압축량 또는 인장량을 조절하면, 지면(G)의 형상에 따라서 차륜(W)의 높이 변화가 발생하는 크기에 비하여 차량의 바디 높이 변화가 발생하는 크기를 감소시킬 수 있기 때문에 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In this way, when the amount of compression or tension of the spring is adjusted through the vehicle ground height adjustment device 400, a change in the height of the vehicle body occurs compared to the size of the change in height of the wheel (W) according to the shape of the ground (G). Since the size can be reduced, it has the effect of improving riding comfort.

도 30은 도 1에 나태낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 차륜에 구동력을 제공하는 다양한 실시예를 도시하는 참고도이다.FIG. 30 is a reference diagram illustrating various embodiments of providing driving force to wheels of the independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 1.

본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 각각의 차륜(W)을 독립적으로 제어할 수 있는 구조를 제공하며, 차륜(W)에 동력을 전달하는 구조 역시 다양한 구조로 적용할 수 있다.The independent wheel control device 1 for a vehicle according to the present invention provides a structure that can independently control each wheel (W), and the structure that transmits power to the wheels (W) can also be applied in various structures.

도 30(a)는 도 2에 도시된 구조와 같이, 차량의 바디측에 인접하여 구동력을 제공하는 모터(MOTOR)나 엔진(ENGINE)이 장착될 수 있다. 이때, 모터를 통해서 구동력을 제공하는 경우라면, 서브 프레임(130) 또는 이와 인접한 영역에 모터(MOTOR)가 장착되고, 구동 샤프트(HS)가 모터와 차륜(W)을 연결할 수 있다.In Figure 30(a), like the structure shown in Figure 2, a motor or engine that provides driving force may be mounted adjacent to the body of the vehicle. At this time, if the driving force is provided through a motor, the motor (MOTOR) is mounted on the subframe 130 or an area adjacent thereto, and the drive shaft (HS) can connect the motor and the wheel (W).

도 30(b)는 모터로 구동력을 제공하는 예로써, 서브 프레임(130) 외측에 모터(MOTOR)가 장착된 구조를 나타낸다. 예컨대, 로워 암(140)과 액추에이터(110) 사이 영역에 모터(MOTOR)가 장착되고, 모터와 차륜(W)을 구동 샤프트(HS)로 연결할 수 있다. 이때, 모터(MOTOR)는 로워 암(140)의 상부나 서브 프레임(130)의 외측 상에 장착될 수 있다. 따라서, 서브 프레임(130) 내측의 공간 활용도가 증가하는 효과를 기대할 수 있다.Figure 30(b) is an example of providing driving force by a motor, showing a structure in which a motor (MOTOR) is mounted on the outside of the subframe 130. For example, a motor (MOTOR) may be mounted in the area between the lower arm 140 and the actuator 110, and the motor and the wheel (W) may be connected to the drive shaft (HS). At this time, the motor (MOTOR) may be mounted on the upper part of the lower arm 140 or on the outside of the subframe 130. Accordingly, the effect of increasing space utilization inside the subframe 130 can be expected.

도 30(c)는 모터로 구동력을 제공하는 예로써, 인휠 모터(in wheel motor, IW)가 적용된 구조를 나타낸다. 인휠 모터(IW)가 적용되는 경우, 차륜(W)의 내측에 로터와 스테이터 등의 구동계와 브레이크 모듈이 모두 배치되기 때문에 공간 활용성이 증대되는 효과를 기대할 수 있다.Figure 30(c) shows a structure in which an in-wheel motor (IW) is applied as an example of providing driving force by a motor. When an in-wheel motor (IW) is applied, space utilization can be expected to increase because both the drive system and brake module, such as the rotor and stator, are placed inside the wheel (W).

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 자세 제어장치에 의하면, 각 차륜을 독립적으로 조절할 수 있어 차량에 적용되는 경우 다양한 주행모드를 구현할 수 있고, 차륜의 캠버를 독립적으로 조절할 수 있어 차량의 자세를 조절할 수 있으며, 차량의 자세를 조절함으로써 주행성능 및 승차감을 향상시킬 수 있고, 구조를 간소화 하여 차량의 내부 공간을 증대시킴과 동시에 경량화를 실현할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the vehicle posture control device according to an embodiment of the present invention, each wheel can be adjusted independently, so that when applied to a vehicle, various driving modes can be implemented, and the camber of the wheels can be independently adjusted, thereby improving the vehicle's posture. It can be adjusted, and by adjusting the posture of the vehicle, driving performance and riding comfort can be improved, and by simplifying the structure, the internal space of the vehicle can be increased and weight reduction can be achieved.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의해 결정되어야 한다.In the above, specific embodiments have been shown and described to illustrate the technical idea of the present invention, but the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiments as described above, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It can be carried out within. Accordingly, such modifications should be considered to fall within the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims described below.

1 : 독립 차륜 제어장치
100 : 차량용 조향장치
200 : 차량용 자세 조절장치
300 : 차량용 충격 흡수장치
400 : 차량용 지상고 조절장치1: Independent wheel control device
100: Vehicle steering device
200: Vehicle posture control device
300: Vehicle shock absorber
400: Vehicle ground clearance adjustment device

Claims

A knuckle supporting a hub bearing coupled to the rotation center of the wheel;
a first actuator, one end of which is hinged to a first point on the knuckle that deviates from an imaginary horizontal line passing through the rotation center of the wheel, and the other end of which is hinged to the body of the vehicle; and
a lower arm on the knuckle, one end of which is hinged to an opposite side of the first point based on the rotation center of the wheel, and the other end of which is rotatably coupled to the body of the vehicle; Including,
Adjusting the camber of the wheel according to the stroke length of the first actuator,
a second actuator having one end hinged to a second point disposed parallel to the first point on the knuckle and a horizontal line and the other end to be hinged to the body of the vehicle, and operating with the same stroke as the first actuator; and,
A first fix bracket coupled to the outside of the first actuator,
a subframe that hinges the other ends of the first actuator and the second actuator to be rotatable and is fixed to the body of the vehicle; Including more,
The first actuator and the second actuator,
A stroke module including a piston connected to the first point or the second point, a cylinder disposed outside the piston to guide the stroke of the piston, and having one end connected to the subframe;
A drive module including a screw shaft rotatably disposed within the piston, a screw nut that converts the rotational movement of the screw shaft into a linear motion of the piston, and a motor that provides rotational force to the screw shaft,
The first fix bracket includes a fixing part on one side fixed to the outer peripheral surface of the cylinder, and a connecting part on the other side rotatably provided on the subframe,
When the vehicle is turning left and the stroke distance of the first actuator becomes smaller than the stroke distance of the second actuator, the second point is moved to correspond to the distance moved along the y-axis while rotation of the first actuator about the z-axis is prevented. The second actuator rotates around the z-axis,
In a state where the vehicle is turning right, if the stroke distance of the first actuator becomes larger than the stroke distance of the second actuator, the second point is adjusted to correspond to the distance moved along the y-axis while rotation of the first actuator about the z-axis is prevented. 2A vehicle posture control device characterized in that the actuator rotates around the z-axis.

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In claim 1,
The first and second points are,
A posture control device for a vehicle, characterized in that it is disposed above the horizontal line of the rotation center of the wheel.

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