KR0172684B1 - 자동차의 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조향핸들의 회전각을 감지하기 위한 핸들 회전각 감지센서(22) 및 자동차의 속도를 감지하기 위한 차속 감지센서(24)를 구비하며, 각각의 센서로부터 수신된 신호와 자체에 입력된 데이터를 비교 분석하는 제어부(20)와, 자동차의 각각의 휠에 연계된 쇽업소버(1)의 주연에 각각 설치되며 상기 제어부(20)의 판단에 따라 가변적으로 팽창 및 수축되는 스프링(10)(11)과, 상기 제어부(20)의 판단에 따라 상기 각각의 스프링(10)(11)에 별도로 유압을 공급하거나 그로부터 유압을 흡수하기 위한 유압실린더(30)(31)로 이루어진 자동차의 현가장치에 관한 것으로서, 상기 각각의 스프링(10)(11)은 탄성 및 가요성을 갖는 고무로 형성되고, 길이를 따라 내부에 형성되고 선단부는 개방되고 종단부는 폐쇄되며 상기 개방된 선단부에는 상기 각각의 유압실린더(30)(31)가 내부에 유압을 공급하거나 회수하도록 연통연결되는 완충부(12a)가 형성되며, 상부측 및 하부측에 각각 반원형의 홈(14)이 형성되는 가변부재(12); 및 상기 가변부재(12)를 탄성적으로 유지하기 위해 상기 가변부재(12)의 각각의 홈(14)에 삽설되는 탄성부재(16)로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하며, 곡선주행시의 차고를 적절하게 조절하여 곡선주행의 안정성을 확보할 수 있다.

Description

자동차의 현가장치

제1도는 일반적인 자동차의 현가장치의 구성을 보여주는 부분사시도.

제2도는 본 발명에 따른 현가장치의 구성을 보여주는 일부는 블록으로 도시된 부분사시도.

제3도는 본 발명에 따른 스프링의 구성을 보여주는 사시도.

제4도는 제3도의 선A-A에 따른 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 현가장치의 제어상태를 설명하기 위한 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 쇽업소버 10,11 : 스프링

12 : 가변부재 12a : 완충공간

14 : 결합홈 16 : 탄성부재

20 : 제어부 22 : 회전각감지센서

24 : 차속감지센서 30,31 : 유압실린더

40,41 : 공급관

본 발명은 자동차의 현가장치에 관한 것으로, 특히 외부에서 공급되는 압력에 의해 요구되는 탄성력을 가감할 수 있는 자동차의 현가장치에 관한 것이다.

통상적으로 자동차의 현가장치는 바퀴를 통해 노면으로부터 전달되는 충격 및 진동을 완충하여 차체와 화물의 보호는 물론 차량의 승차감을 좋게하기 위해 제공되는 것으로서, 제1도에 도시된 바와 같이 노면으로부터의 충격을 완충하는 스프링(2) 및 주로 상기 스프링(2)의 내측에 대략 수직방향으로 설치되어 스프링(2)의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게하는 쇽업소버(shock absorber)(1)를 구비하고 있으며, 차량의 선회시에 차체에 가해지는 원심력으로 인해 차체에 발생하는 기울기를 최소화하기 위하여 차체의 롤을 감소시켜 차체의 평형을 유지시키는 스태빌라이저(stabillizer)를 포함하고 있다.

그러나 이러한 구조는 차량의 선회시 원심력에 의해 반경방향 외측으로 치우치는 현상을 충분히 보상할 수 없으므로 곡선도로에서의 승차감이 좋지않은 문제를 갖고 있었다.

즉, 지금까지 실시되고 있는 상기 스프링(2)은 그 탄성력이 평균적으로 일정하게 유지되고 있으므로 주행중 노면으로부터의 충격 및 진동등을 평균적으로 적절히 고려하여 예상되는 탄성력을 미리 계산하여 그 탄성계수를 미리 설정해야만 했다. 이에 따라 상기 탄성력의 변위가 큰 경우 예를 들면, 자동차가 곡선도로를 주행하는 경우 차체가 일측으로 기울어짐으로인해 선회반경방향 외측에는 상대적으로 많은 부하를 받게 되고, 선회반경내측에는 상대적으로 작은 부하가 인가됨으로 인해 차체가 외측으로 기울어지는 현상이 뚜렷하게 나타나게 되며, 이 경우에는 이를 충분히 흡수하지 못하게 되어 주행안전성이 떨어짐은 물론 특히, 상기와 같은 현상은 선회반경이 좁을수록 전술된 기울어짐이 더욱 커지게 되는 문제를 갖고 있었다.

물론 대부분의 차량에는 상기 곡선도로 주행시의 안정성을 위하여 양측 바퀴의 회전수를 가변하는 차동장치 및 상기한 바와 같은 스태빌라이저를 구비하고 있으나 현재 자동차의 곡선주행에서는 상기와 같은 문제를 완벽하게 해소할 수 없었던 실정이었다.

이에 본 발명은 상기한 문제를 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 탄성력을 필요에 따라 요구되는 크기로 크게하거나 작게하여 자동차의 곡선주행시 안정성을 향상시킬 수 있는 현가장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 자동차의 조향핸들의 회전각을 감지하기 위한 핸들회전각 감지센서 및 자동차의 속도를 감지하기 위한 차속 감지센서를 구비하며 각각의 센서로부터 수신된 신호와 자체에 입력된 데이터를 비교 분석하는 제어부와, 자동차의 각각의 휠에 연계된 쇽업소버의 주연에 각각 설치되며 상기 제어부의 판단에 따라 가변적으로 팽창 및 수축되는 스프링과, 상기 제어부의 판단에 따라 상기 각각의 스프링에 별도로 유압을 공급하거나 그로부터 유압을 흡수하기 위한 유압실린더로 이루어진 자동차의 현가장치에 있어서, 상기 각각의 스프링은 탄성 및 가요성을 갖는 고무로 형성되고, 길이를 따라 내부에 형성되고 선단부는 개방되고 종단부는 폐쇄되며 상기 개방된 선단부에는 상기 각각의 유압실린더가 내부에 유압을 공급하거나 회수하도록 연통연결되는 완충부가 형성되며, 상부측 및 하부측에 각각 반원형의 홈이 형성되는 가변부재; 및 상기 가변부재를 탄성적으로 유지하기 위해 상기 가변부재의 각각의 홈에 삽설되는 탄성부재로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치에 의해 달성될 수 있다.

즉, 필요에 따라 조향핸들의 회전량 및 차속에 비례하는 만큼 좌우측 스프링의 완충공간내로 압력을 공급하거나 또는 완충공간내의 압력을 배출함으로써 차량의 좌우측의 현가높이를 가변시킬 수 있게 되므로 곡선 주행시 안정성을 확보할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다(종래와 동일한 구성은 부호를 동일하게 설명한다).

제2도에는 본 발명에 따른 자동차의 현가장치의 바람직한 실시예의 구성이 도시되어 있는데, 이에 따르면 본 발명은 기본적으로 자동차의 좌.우측의 각각의 휠에 연계되는 쇽업소버(1)의 주연에서 스프링(10)(11)이 설치되어 있다.

특히 이와 같은 각각의 스프링(10)(11)은 제3도에 상세히 도시된 바와 같이 내측에 스프링의 길이를 따라 완충공간(12a) 이 형성된 가변부재(12)를 포함하는 바, 그 완충공간(12a)은 상세히 후술되는 압력발생수단과 연통하도록 상부의 선단부는 개방되어 있는 반면 그 가변부재(12)의 하단부에 인접한 종단부는 폐쇄되어 있다. 또한, 그 가변부재(12)는 주로 고무등과 같이 탄성 및 가요성을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하고 사각형의 단면을 지니는 것이 바람직하며, 물론 나선형으로 형성되어 있다. 선택적으로 상기 가변부재(12)의 단면은 사각형 또는 그 이상의 정다각형의 형태를 취할 수 있으며 원형의 단면을 갖도록 구성하는 것도 가능하다.

제4도에는 제3도의 선A-A에 따른 단면도로서, 이에 따르면 상기 가변부재(12)의 외면에 길이방향을 따라 그것의 상하부면에 각각 반원형의 결합홈(14)이 형성되며, 그 각각의 결합홈(14)에는 탄성부재(16)가 안정적으로 삽설된다. 물론 이들 각각의 탄성부재(16)는 각각의 결합홈(14)에 완전히 부착고정될 수도 있다.

한편, 본 발명은 자동차의 조향핸들의 회전각을 감지하기 위해 적정위치에 장치되는 핸들 회전각 감지센서(22) 및 차량의 속도를 감지하기 위해 적정위치에 설치되는 차속감지센서를 구비하는 제어부(20)를 포함한다. 물론 그 제어부(20)는 미리 설정데이터가 입력되어 있어 각각의 감지센서(22)(24)으로부터 수신되는 신호와 설정데이터를 비교 및 분석하여 상술된 스프링(10,11)의 실제적인 팽창 및 수축여부를 결정한다.

또한 상기 제어부(20)에는 상기 완충스프링(10,11)의 가변부재(12)에 형성된 완충공간(12a)내로 압력을 공급하거나 그로부터 압력을 회수하기 위한 2개의 유압실린더(30)(31)가 연결된다. 선택적으로 상기 가변부재(12)와 상기 각각의 유압실린더(30)(31) 사이에는 상기 가변부재(12)의 완충공간(12a)과 연통하는 공급관(40,41)이 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면 상기 유압실린더(30)(31)는 조향핸들(50)의 회전각 및 차속을 감지하는 감지수단(22)(24)으로부터 신호를 받아 설정된 데이터와 비교판단하는 제어부(20)에 의해 제어받게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 제5도에 도시된 바와 같이 곡선도로를 주행할 경우에는 도시되지 않은 자동차의 조향핸들의 회전각과 차속이 각각의 감지센서(22)(24)에 의해 감지되어 제어부(20)에 송신된다. 이와 같이 각각의 회전각 신호 및 차속 신호가 제어부(20)에 송신되면, 그 제어부(20)는 회전각과 차속을 자체에 입력된 설정데이터와 비교하여 각각의 스프링(10,11)에 달리 인가되어야 하는 하중을 판단하여 어느 일측의 스프링(F10,11)중 어느 하나의 스프링의 완충공간(12a)에는 유압실린더(30,31)중 하나를 이용하여 유압을 공급하고 나머지 하나의 스프링의 공간부(12a)로부터는 다른 하나의 유압실린더를 이용하여 압력을 회수하게 된다. 즉, 예컨대 차량이 소정속도로 좌측으로 선회하고 있으면 원심력에 의해 차량의 우측차고(車高)가 상대적으로 낮아지게 되는데, 이때 제어부(20)는 예컨대 우측에 설치된 유압실린더(31)를 이용하여 우측스프링(11)에 유압을 공급하도록 작동시키고, 동시에 좌측의 유압실린더(30)를 좌측의 스프링(10)에서 압력을 흡수방향으로 작동시켜 차량의 우측차고를 높게할 수 있어 차량의 차고를 평형상태로 안전하게 운행할 수 있는 것이다. 물론 좌측차고가 상대적으로 낙게되는 경우에는 상술된 것과 반대로 좌측에 설치될 수 있는 유압실린더(30)를 작동시키는 방식으로 자동차를 평형상태로 유지시킬 수 있는 것이다. 이에 따라, 선회중인 차량은 가장 안정된 상태의 선회주행을 이룰 수 있게 되고 직선도로에 이르게 되면 상기 압력은 상술된 각각의 구성요소들이 정상상태로 원위치됨으로써 정상적인 주행상태를 갖게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 현가장치는 좌,우측의 쇽업소버 주연에 압력에 의해 탄성력이 가변되는 가변부재로 구성된 스프링을 설치하고, 이들 스프링을 차량의 속도 및 회전방향을 판단하는 제어부에 의해 제어토록 함으로써 곡선주행시의 차고를 적절하게 조절하여 곡선주행의 안정성을 확보할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (1)

1. 자동차의 조향핸들의 회전각을 감지하기 위한 핸들 회전각 감지센서(22) 및 자동차의 속도를 감지하기 위한 차속 감지센서(24)를 구비하며, 각각의 센서로부터 수신된 신호와 자체에 입력된 데이터를 비교 분석하는 제어부(20)와, 자동차의 각각의 휠에 연계된 쇽업소버(1)의 주연에 각각 설치되며 상기 제어부(20)의 판단에 따라 가변적으로 팽창 및 수축되는 스프링(10)(11)과, 상기 제어부(20)의 판단에 따라 상기 각각의 스프링(10)(11)에 별도로 유압을 공급하거나 그로부터 유압을 흡수하기 위한 유압실린더(30)(31)로 이루어진 자동차의 현가장치에 있어서, 상기 각각의 스프링(10)(11)은 탄성 및 가요성을 갖는 고무로 형성되고, 길이를 따라 내부에 형성되고 선단부는 개방되고 종단부는 폐쇄되며 상기 개방된 선단부에는 상기 각각의 유압실린더(30)(31)가 내부에 유압을 공급하거나 회수하도록 연통연결되는 완충부(12a)가 형성되며, 상부측 및 하부측에 각각 반원형의 홈(14)이 형성되는 가변부재(12); 및 상기 가변부재(12)를 탄성적으로 유지하기 위해 상기 가변부재(12)의 각각의 홈(14)에 삽설되는 탄성부재(16)로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.