CN104417616A - 主销后倾主动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种主销后倾主动控制系统，该主销后倾主动控制系统安装在包括支杆组件的悬架上以用于自动地调整车辆的车轮的主销后倾角，该系统可以包括：固定框架，其固定到车身；活动框架，其可滑动地安装在固定框架的底部上并且被配置为在车轮的前后方向上往复运动；支杆安装单元，其固定到活动框架并且与支杆组件的上端连接；以及操作模块，其布置在固定框架与活动框架之间并且与活动框架接合，其中，操作模块通过电机驱动以使活动框架在车轮的前后方向上移动。

Description

主销后倾主动控制系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年8月20日提交的韩国专利申请第10-2013-0098343的优先权，为了所有目的，将其整个内容通过引证结合于此。

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及一种车辆的悬架系统。更具体地，本发明涉及一种用于自动地调整车轮的主销后倾角（caster angle）的车辆的主销后倾（caster）主动控制系统。

背景技术

通常，考虑到驱动性能、稳定性、以及可调性，车辆的前轮包括意指几何角度的车轮外倾、主销后倾、车轮内倾、以及前束（toe-in，前轮内倾）。

在这种情况下，在使用支杆（strut）的悬架中，连接支杆组件的上端和下臂（lower arm）的球形接头的直线被称为车轮内倾轴线，并且通过来自车轮内倾轴线的延长线和车轮的中心线形成的角度被称为主销后倾角。

主销后倾角，其在车辆的行驶上具有重大影响，例如，在行驶中，将方向性提供给车轮，并且在转向中，提供使车辆在径直前进方向上返回的返回力。

在使用悬挂物的悬架中，支杆组件可以安装成上端通过安装托架固定到车身并且下端固定到车轮的转向节。因此，车轮的主销后倾角能够通过调整通过支杆组件的中心线和竖直线形成的角度而调整。

在现有技术中，然而，不存在能够自动地调整车辆的主销后倾角的系统，因此车辆的主销后倾角不得不手动地调整。

在本发明背景技术部分中所公开的信息仅用于加深对本发明的总体背景的理解，而不应被视为承认或者以任何形式暗示该信息构成了已经为本领域技术人员所知晓的现有技术。

发明内容

本发明的各种方面针对提供一种主销后倾主动控制系统，其在车身与支杆组件之间与支杆组件连接，并且具有能够自动地控制车轮的主销后倾角的优势。

在本发明的一个方面中，主销后倾主动控制系统安装在包括支杆组件的悬架上以用于自动地调整车辆的车轮的主销后倾角，该主销后倾主动控制系统可以包括：固定框架，其固定到车身；活动框架，其可滑动地安装在固定框架的底部上并且被配置为在车轮的前后方向上往复运动；支杆安装单元，其固定到活动框架并且与支杆组件的上端连接；以及操作模块，其布置在固定框架与活动框架之间并且与活动框架接合，其中，操作模块通过电机驱动以使活动框架在车轮的前后方向上移动。

活动框架可以包括用于安装支杆安装单元的安装部。

与活动框架的位移对应的导孔形成在固定框架处。

活动框架可以包括突出到固定框架的导孔中的安装部，并且支杆安装单元安装在安装部上。

支杆安装单元可以包括：安装托架，其固定到安装部；接合部，其布置在安装托架处并且接合至支杆组件的上端；以及绝缘体，其与安装托架整体地形成。

装配支杆组件的上端的接合孔形成在接合部处。

绝缘体可以包括通过减震构件整体地连接到安装托架的支撑托架。

操作模块可以包括：驱动电机，其固定到固定框架的一侧；LM引导件，其连接到驱动电机，布置在固定框架上，并且与活动框架连接；以及一对滑动件，其布置在固定框架上并且与活动框架连接。

LM引导件可以包括：第一导轨，在固定框架处固定在车轮的前后方向上；导螺杆，其与驱动电机连接并且沿第一导轨布置；以及活动块，其通过螺纹紧固到导螺杆，可滑动地安装在第一导轨上，并且与活动框架连接。

与活动框架的位移对应的导孔形成在固定框架处，并且这一对滑动件布置在固定框架上且导孔位于其间。

每个滑动件可以包括：第二导轨，在固定框架处固定在车轮的前后方向上；以及滑块，其可滑动地安装在第二导轨上并且与活动框架连接。

根据本发明的示例性实施方式，使用操作模块，可以通过移动接合至活动框架的支杆底座的支杆组件而自动地调整车轮的主销后倾角。

因此，在本发明的示例性实施方式中，当车辆以高速沿直线行驶或转弯时，可以通过自动地调整车轮的主销后倾角来改善车辆的高速直线运动能力、驾驶安全性、以及转弯能力，可以优化转向力和辅助力，并且可以显著地改善在突然制动时的俯冲（nose-down）。

本发明的方法和设备具有其他特征和优点，这些特征和优点在结合于本文中的附图以及随后的详细描述中将是显而易见的或者进行更详细陈述，这些附图和详细描述共同用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统的安装结构的立体图。

图2和图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统的立体图。

图4是示出了根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统的分解立体图。

图5是示意性地示出了根据本发明的示例性实施方式的用于主销后倾主动控制系统的操作模块的构造的横截面图。

图6是示意性地示出了根据本发明的示例性实施方式的用于主销后倾主动控制系统中的滑动件的构造的横截面图。

图7是示出了根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统的操作的视图。

应理解的是，附图没必要按比例绘制，其呈现出说明本发明的基本原理的各种特征的一定程度上简化的表示。本文中，所公开的本发明的特定设计特征（包括诸如特定尺寸、方位、位置以及形状）将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。

在图中，贯穿附图的几个图，参考标号指代本发明的相同或等同部件。

具体实施方式

在下文中，现在将详细地参考本发明的各种实施方式，其实例在附图中示出并且描述如下。虽然将结合示例性实施方式来描述本发明，但是应理解的是，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明不仅旨在涵盖示例性实施例，而且还涵盖可包含在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物及其他实施例。

进一步，在附图中示出的构造的尺寸和厚度是为了便于描述而选择性地提供的，因此本发明不限于在附图中示出的那些尺寸和厚度，并且为使某些部件和区域清楚而放大了厚度。

在以下描述中以第一、第二等来区分部件的名称，以用于就部件的相同关系而言来区分它们，并且这些部件不限于在以下描述中的顺序。

贯穿本说明书，除非明确地描述为与之相反，否则词语“包括（comprise）”以及诸如“包括（comprises）”或者“包括（comprising）”的变型应被理解为意指包括所述元件，但并不排除任何其他的元件。

进一步，在此使用的术语“……单元”、“……机构”、“……部”、“……构件”等是指包含执行至少一个或多个功能或操作的部件的单元。

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统的安装结构的立体图。

参考图1，根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统100能够用于作为车辆的前轮悬架的包括支杆组件1的悬架。

例如，前轮悬架的支杆组件1将车轮3的转向节5和车身9连接，包括减震器和弹簧，并且吸收和衰减通过车轮3施加的震动。

前轮悬架和支杆组件1具有在本领域中众所周知的前轮悬架的基本构造，因此本文中不详细地描述该构造。

根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统100，其用于前悬架，如上所述，具有在车身9和支杆组件1之间与支杆组件1连接并且能够自动地调整车轮3的主销后倾角的结构。

图2和图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统的立体图并且图4是示出了根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统的分解立体图。

参考图2到图4，根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制单元100主要包括固定框架10、活动框架30、支杆安装单元50、以及操作模块70。

与支杆组件1的上端对应（此后，参见图1），固定框架10固定到车身9（此后，参见图1）。固定框架10可以通过螺栓11固定到车身9。

与下文将描述的活动框架30的位移对应的导孔13穿过固定框架10形成。导孔13可以在车轮3的前后方向上以椭圆形形成。

在附图中，参考标号“19”表示接合至固定框架10的顶部并且支撑固定框架10的盖板，并且盖板19可以固定到车身9，具有露出固定框架10的导孔13的一部分的孔。

在固定框架10的底部上，活动框架30能够在车轮3的前后方向上往复运动。活动框架30能够通过下文将描述的操作模块70在车轮3的前后方向上往复运动（此后，参见图1）。

具有突出到固定框架10的导孔13的圆形空间的安装部31基本上形成在活动框架30的底部上的中心部分处。下文将描述的支杆安装单元50可以安装在安装部31的圆形空间中。

连接到支杆组件1的上端的支杆安装单元50固定到活动框架30。

支杆安装50包括安装托架51、接合部53、以及绝缘体55。安装托架51固定到活动框架30的安装部31。安装托架51布置在安装部31的圆形空间中并且可以通过螺栓57固定到安装部31。

接合至支杆组件1的上端的接合部53布置在安装托架51上。与支杆组件1的上端连接的衬套布置在接合部53处并且具有用于接合其上端的接合孔59。

绝缘体55，其吸收从支杆组件1传输到车身9的震动，可以与安装托架51整体地形成。绝缘体55包括支撑托架63，该支撑托架通过作为阻尼器的减震构件61整体地连接到安装托架51。减震构件61可以通过硬化结合到安装托架51和介于托架51与53之间的支撑托架63。

在本发明的示例性实施方式中，操作模块70，其通过电机驱动以使活动框架30在车轮3的前后方向上往复运动，布置在固定框架10与活动框架30之间。操作模块70包括驱动电机71、LM引导件73、以及一对滑动件75。

驱动电机71是具有普通结构的伺服电机并且固定到固定框架10的一侧，并且它可以通过控制单元ECU操作。驱动电机71可以固定到固定框架10的底部上的一侧的边缘。

LM引导件73，其将来自驱动电机71的扭矩转换为直线往复运动，连接到驱动电机71，布置在固定框架10的底部上的一侧处，并且与活动框架30连接。

如图5所示，LM引导件73包括第一导轨81、导螺杆83、以及活动块85。在固定框架10的底部上的一侧处，第一导轨81固定在车轮3的前后方向上。

导螺杆83连接到驱动电机71的驱动轴并且沿第一导轨81布置。活动块85通过螺纹紧固到导螺杆83上，可滑动地装配在第一导轨81上，并且与活动框架30的一侧连接。

因此，在本发明的示例性实施方式中，当驱动电机71运行时，通过驱动电机71使导螺杆83旋转，并且活动块85在车轮3的前后方向上沿第一导轨81往复运动，因此活动框架30能够在车轮3的前后方向上往复运动。

另一方面，一对滑动件75布置在固定框架10上并且连接到活动框架30。滑动件75具有引导通过驱动电机71在车轮3的前后方向上往复运动的活动框架的功能。

滑动件75分别布置在固定框架10的底部上的两侧处且固定框架10的导孔13介于其间，并且通过紧固件固定到活动框架30。

如图6所示，一对滑动件75每个包括第二导轨87和滑块89。在固定框架10的底部上的两侧处，第二导轨87可以固定在车轮3的前后方向上。滑块89可滑动地装配在第二导轨87上并且可以通过紧固件固定到活动框架30。

因此，根据具有上述构造的本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统，如在上述的图中，系统100的固定框架10安装在车身9上，并且支杆组件1的上端在活动框架30处接合至支杆安装单元50的接合部53。

在这种状态下，在本发明的示例性实施方式中，如图7所示，操作模块70的驱动电机71运行。然后，LM引导件73的导螺杆83通过驱动电机71而运行，并且因此，LM引导件73的活动块85沿第一导轨81在车轮3的前后方向上移动。

因为活动框架30连接到LM引导件73的活动块85并且连接到一对滑动件75，所以它能够沿第一导轨81在车轮3的前后方向上移动。

因此，在本发明的示例性实施方式中，当活动框架30通过操作模块70而在车轮3的前后方向上移动时，接合至活动框架30的支杆安装单元50的支杆组件1能够在车轮3的前后方向上移动。即，支杆组件1能够在车轮3的前后方向上移动，并且车轮3的转向节5作为十字头。

因此，在本发明的示例性实施方式中，使用操作模块70，可以通过使支杆组件1的上部朝着车辆的后面倾斜来实现正（+）主销后倾，以通过将支杆组件1的中心线和竖直线对齐来实现零（0）主销后倾，并且通过使支杆组件1的上部朝着车辆的前面倾斜来实现负（-）主销后倾。

如上所述，根据本发明的示例性实施方式的主销后倾主动控制系统，使用操作模块70，可以通过改变支杆组件1的位置自动地调整车轮3的后倾角。

因此，在本发明的示例性实施方式中，当车辆以高速沿直线行驶或转弯时，可能通过自动地调整车轮3的主销后倾角来改善车辆的高速直线运动能力、驾驶安全性、以及转弯能力，可能优化转向力和辅助力，并且可能显著地改善在突然制动时的俯冲。

进一步，在本发明的示例性实施方式中，因为可以通过自动地调整车轮3的主销后倾角，所以当车辆以高速沿直线行驶时，可以通过增加转向恢复力来改善车辆的行驶性能，可以改善在突然制动和突然起动时的反驱动和提升特性，并且进一步可以改善由于增大主销外倾角而导致的限制转弯能力。

为了便于说明并准确限定权利要求，参考附图中显示的这种特征的位置，使用术语“上部的”、“下部的”“内部的”和“外部的”描述示例性实施方式的特征。

已出于说明和描述的目的呈现本发明的具体示例性实施方式的上述描述。他们并非旨在是详尽的或者将本发明限制于所公开的确切形式，并且鉴于上述教导，明显地可以有许多修改和变化。他们并非旨在是穷尽的或者旨在将本发明限制到所公开的确切形式，并且显然地，根据上述教导以及其各种替换和修改，许多修改和变化是可行的。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种主销后倾主动控制系统，所述主销后倾主动控制系统安装在包括支杆组件的悬架上以用于自动地调整车辆的车轮的主销后倾角，所述系统包括：

固定框架，所述固定框架固定到车身；

活动框架，所述活动框架能滑动地安装在所述固定框架的底部上并且被配置为在所述车轮的前后方向上往复运动；

支杆安装单元，所述支杆安装单元固定到所述活动框架并且与所述支杆组件的上端连接；以及

操作模块，所述操作模块布置在所述固定框架与所述活动框架之间并且与所述活动框架接合，

其中，所述操作模块通过电机驱动以使所述活动框架在所述车轮的所述前后方向上移动。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述活动框架包括用于安装所述支杆安装单元的安装部。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述固定框架处形成有与所述活动框架的位移对应的导孔。

4.根据权利要求3所述的系统，

其中，所述活动框架包括突出到所述固定框架的所述导孔中的安装部，并且

其中，所述支杆安装单元安装在所述安装部上。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述支杆安装单元包括，

安装托架，所述安装托架固定到所述安装部，

接合部，所述接合部布置在所述安装托架处并且接合至所述支杆组件的所述上端，以及

绝缘体，所述绝缘体与所述安装托架整体地形成。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，在所述接合部处形成有装配所述支杆组件的所述上端的接合孔。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述绝缘体包括通过减震构件整体地连接到所述安装托架的支撑托架。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作模块包括：

驱动电机，所述驱动电机固定到所述固定框架的一侧，

LM引导件，所述LM引导件连接到所述驱动电机，所述LM引导件布置在所述固定框架上并且与所述活动框架连接，以及

一对滑动件，所述一对滑动件布置在所述固定框架上并且与所述活动框架连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述LM引导件包括：

第一导轨，所述第一导轨在所述固定框架处固定在所述车轮的所述前后方向上，

导螺杆，所述导螺杆与所述驱动电机连接并且沿所述第一导轨布置，以及

活动块，所述活动块通过螺纹紧固到所述导螺杆，所述活动块能滑动地安装在所述第一导轨上并且与所述活动框架连接。

10.根据权利要求8所述的系统，

其中，在所述固定框架处形成有与所述活动框架的位移对应的导孔，并且

其中，所述一对滑动件布置在所述固定框架上且所述导孔介于所述一对滑动件之间。

11.根据权利要求8所述的系统，其中，每个所述滑动件包括：

第二导轨，所述第二导轨在所述固定框架处固定在所述车轮的所述前后方向上，以及

滑块，所述滑块能滑动地安装在所述第二导轨上并且与所述活动框架连接。