KR100233573B1 - 조종성을 향상시킬 수 있는 현가장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 선회시에도 그 차량의 선회 속도나 선회 반경에 무관하게 항상 차체를 수평으로 유지해 줌으로써, 운전자의 핸들 조작을 용이하게 하고 따라서 사고의 위험을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 자동차의 현가 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 현가 장치는 바퀴 측 단부에는 하부 볼 조인트가 연결되고 차체 측 단부에는 하부 링크가 연결된 하부 현가 아암, 차체 측 단부에는 링크지지 스프링에 의해 지지되는 상부 링크가 연결되고 바퀴 측 단부에는 상부 볼 조인트가 연결된 상부 현가 아암, 상기 하부 볼 조인트와 상기 상부 볼 조인트 사이에 연결된 너클, 상기 상부 링크에 당접하도록 설치된 캠, 그리고 상기 차체의 경사를 감지 하기 위한 평형 감지 장치를 포함한다.

Description

조종성을 향상시킬 수 있는 현가장치
본 발명은 자동차용 현가장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 선회시에도 그 차량의 선회속도나 선회반경에 무관하게 항상 차체를 수평으로 유지해줌으로써, 운전자의 핸들조작을 용이하게 하고 따라서 사고의 위험을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 자동차의 현가장치에 관한 것이다.
자동차의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 전동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않게하여, 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게하는 장치이며, 노면으로부터의 충격을 완화하는 새시 스프링, 새시 스프링의 자유 진동을 제어하여 승차감을 좋게하는 쇽업 쇼오버 및 자동차의 롤링을 방지하는 스태빌라이저등으로 구성되어 있다.
제1도에는 종래의 자동차의 현가장치(90)의 구성이 개략적으로 도시되어 있으며, 도면 부호 10 과 30은 각각 자동차의 차체와 바퀴를 지시한다.
현가장치(90)는 하부 현가아암(42)와 상부현가아암(44)을 구비한다. 하부 현가아암(42)의 차체(10)측 단부에는 하부링크(56)가 연결되어 있으며, 하부 현가아암(42)의 바퀴(30)측 단부에는 하부 볼 조인트(52)가 연결되어 있다. 상부 현가아암(44)의 차체(10)측 단부에는 상부 링크(58)가 연결되어 있으며, 상부는 상부 볼 조인트(54)가 연결되어 있다.
한편, 하부 볼 조인트(52)와 상부 볼 조인트(54)사이에는 너클(49)이 연결되어 있다. 또한, 하부 현가아암(42)과 차체(10)사이에는 압축링크(48)에 의해 지지되는 코일 스프링(46)이 설치되어 있다. 코일스프링(46)은, 차체(10)의 진동시 노면으로부터 충격을 완화하며, 도시되지는 않았지만 하부 현가아암(42)과 차체(10)사이에는 차체(10)의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게하는 쇽업쇼오버가 설치되어 있다.
이상과 같이 구성된 종래의 자동차의 현가장치(90)에 있어서, 차량의 주행중 선회시에는 차체(10)는 원심력에 의하여 선회의 반대방향으로 기울어지면, 이때 제2도에 도시된 바와같이 하부 현가아암(42)과 상부 현가아암(44)은 차량의 선회 방향으로 기울러짐과 동시에 바퀴(30)는 직립된 상태를 유지하게 된다.
이처럼 차량의 선회시에 차체(10)가 기울어지게 되면, 운전자는 차량의 선회에 따른 자신에 대한 관성력의 작용과 함께 차체(10)의 경사에 따른 중력의 편중으로 인하여 대단히 불편한 자세에서 핸들을 조정하여야만 하는 불편이 있다. 특히, 고속주행중의 급격한 선회가 이루어지는 경우는 운전자의 핸들 조작을 치명적으로 방해할 수 있다.
본 발명은 이상과 같은 종래의 자동차의 현가장치의 단점을 해소 하기 위하여 안출되었으며, 따라서 본 발명의 목적은 차량의 선회시에도 그 차량의 선회속도나 선회반경에 무관하게 항상 차체를 수평으로 유지시켜 줌으로써, 운전자의 핸들조작을 용이하게 하고 따라서 사고의 위험을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 자동차의 현가장치를 제공하는 데 있다.
제1도는 종래의 현가장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
제2도는 차량의 선회시의 종래의 현가장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
제3도는 차량의 선회시의 본 발명의 일실시예에 따른 현가장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
제4도는 제3도에 도시된 현가장치의 작동을 위하여 차체내에 설치되어 차체의 경사를 감지하기 위한 평행감지장치의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 차체 30 : 바퀴
42 : 하부 현가아암 44 : 상부 현가아암
47 : 링크 지지스프링 48 : 코일스프링
52 : 하부 볼 조인트 54 : 상부 볼 조인트
56 : 하부링크 58 : 상부링크
61 : 구동모터 62 : 캠
71 : 제1실린더 72 : 제2실린더
90,100 : 현가장치 200 : 평행감지장치
300 : 전자제어유니트
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동차의 현가장치에 있어서: 바퀴측 단부에는 하부볼 조인트가 연결되고, 차체측 단부에는 하부링크가 연결된 하부 현가아암과; 차체측 단부에는 링크 지지스프링에 의해 지지되는 상부 링크가 연결되고, 바퀴측 단부에는 상부볼 조인트가 연결된 상부 현가아암과; 상기 하부볼 조인트와 상기 상부 볼 조인트 사이에 연결된 너클과; 상기 상부 링크에 일단이 편중된체 당접되며, 타단이 구동모터와 축설된 좌우 한 쌍의 캠과; 상기 캠을 구동시키는 구동모터에 전류를 인가할 수 있도록 신호를 콘트롤 하는 전자제어유니트; 그리고, 차체의 기움시 경사도를 감지하여 그 전압의 차이를 상기 전자제어유니트에 전달하기 위한 평형감지장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 평행감지장치는 제1실린더와 제2실린더를 구비하며, 상기 제1실린더와 제2실린더는 연결관을 통하여 서로 연통되어 있으며, 그 내부에 불활성 액체가 채워져 있고, 상기 제1실린더의 내부에는 제1자석이, 그리고 상기 제2실린더의 내부에는 제2자석이 상기 불활성 액체의 표면에서 부유하도록 각각 내장되어 있으며, 상기 제1실린더의 외면에는 제1솔레노이드가, 그리고 상기 제2실린더의 외면에는 제2솔레노이드가 각각 감겨 있으며, 상기 제1솔레노이드의 양단자는 제1저항에 그리고 상기 제2솔레노이드의 양단자는 제2저항에 각각 연결된다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 현가장치(100)의 바람직한 일실시예를 첨부도면에 의하여 상세히 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 도면 전반에 걸쳐 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 보호를 사용하기로 한다.
제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 현가장치(100)의 개략적인 구성을 보여주는 개략 구성도이다.
도면에서, 도면 10과 30은 각각 자동차의 차체와 바퀴를 지시한다.
본 발명에 따른 현가장치(100)는, 하부 현가아암(42)과 상부 현가아암(44)을 구비한다. 하부 현가아암(42)의 차체(10)측 단부에는 하부링크(56)가 연결되어 있으며, 하부 현가아암(42)의 바퀴(30) 측 단부에는 하부 볼 조인트(52)가 연결되어 있다. 상부 현가아암(44)의 차체(10)측 단부에는 상부 링크(58)가 연결되어 있으며, 상부 현가 아암(44)의 바퀴(30) 측 단부에는 상부 볼 조인트(54)가 연결되어 있다.
한편, 하부 볼 조인트(52)와 상부 볼 조인트(54)사이에는 너클(49)이 연결되어 있다. 또한, 상부 링크(58)는 링크 지지스프링(47)에 의해 지지된다. 도시되지는 않았지만 하부 현가 아암(42)과 차체(10)사이에는 차체(10)의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게하는 쇽업 쇼오버가 설치되어 있다.
그리고, 상기 상부 링크(58)의 일측에는, 편중되는 일단이 당접되도록 형성되며, 그 타단은 구동모터(61)에 축설된 캠(62)이 설치되어 있다. 이때, 상기 캠(62)는 좌우 바퀴(30)가 연결되는 현가장치(100)에 있어 각기 좌우 한 쌍으로 구비되어 링크(58)에 각기 당접되도록 구성된다.
한편, 상기 캠(62)과 축설된 구동모터(61)는 차량내부에 설치되는 전자제어유니트(300)에서 전기적 신호를 받도록 연결되며, 상기 전자제어유니트(300)는 차량의 경사를 감지하여 전압의 차이를 전달하도록 하는 평행감지장치(200)와 연결되도록 구성되어 있다.
한편, 제4도에는 차체(10)의 경사를 감지하기 위한 평행감지장치(200)를 개략적으로 도시하고 있다.
평행감지장치(200)는 제1실린더(71)와 제2실린더(72)를 구비한다. 제1실린더(71)과 제2실린더(72)는 연결관(79)을 통하여 서로 연통되어 있으며, 그 내부에 불활성 액체(77)가 채워져 있다.
제1실린더(71)의 내부에는 제1자석(73)이, 그리고 제2실린더(72)의 내부에는 제2자석(74)이 각각 내장되어 있는데, 제1자석(73)과 제2자석(74)에는 불활성액체(77)의 표면에서 부유하도록 내장되어 있다.
제1실린더(71)의 외면에는 제1솔레노이드(75)가, 그리고 제2실린더(72)의 외면에는 제2솔레노이드(76)가 각각 감겨 있다. 제1솔레노이드(75)의 양단자는 제1저항(R1)에 그리고 제2솔레노이드(76)의 양단자는 제2저항(R2)에 각각 연결된다.
이하에서는 이상과 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 현가장치(100)의 작동에 대해 설명한다.
차량의 주행중 차체(10)가 경사되지 않는 경우에는 제1저항(R1)에 걸리는 전압과 제2저항(R2)에 걸리는 전압사이에는 차이가 없다.
차량이 선회 또는 기타의 이유로 일측으로 경사되는 경우, 불활성 액체(77)는 제1실린더(71)와 제2실린더(72)내에서 각각 그 수위를 달리하게 된다. 이때, 제1자석(73)과 제2자석(74)의 높이도 따라서 달라지게 되고, 이에 따라 제1솔레노이드(75) 및 제2솔레노이드(76)에 유도되는 전류에 변하가 생기게 된다. 따라서, 제1저항(R1) 및 제2저항(R2)에 각각 걸리는 전압이 서로 달라지게 된다.
이러한 전압의 차이를 차량의 내부에 설치된 전자제어 유니트(300)가 감지하는 경우, 전자제어유니트(300)는 제3도에 도시된 바와같이, 구동모터(61)와 축설된 캠(62)을 각기 회전시켜 그와 당접되는 상기 상부 링크(58)를 당기게 되어 위치를 변동시키게 된다.
이에 따라, 링크 지지스프링(47)의 편향력에 의해 상부 현가아암(44)은 차체(10)측으로 밀려오게 되며, 너클(49)을 끌어 당김으로서, 바퀴(30)를 기울어지게 한다.
이는, 상부 링크(58)에 당접되는 좌우 캠(62)이 차량의 기움정도에 따라 링크(58)축과 당접된 좌측 캠(62)축은 장축으로, 우측 캠(62)축은 단축의 식으로 회동되게 하여 휠을 기울이게 하는 것으로서, 고속주행시 차량의 기울기가 크게됨에 따라 센서의 신호폭이 커져 운전자가 의도한 회전량보다 차량은 회전반경이 짧아 원심력에 대응한다. 즉, 고속주행시 좌우 캠(62)의 상쇄량이 크고, 저속주행시에는 캠(62)의 상쇄량이 작아지도록 하는 것이다.
따라서, 차체(10)는 마치 스키선수가 활강회전할 때 다리위치를 달리하는 것과 같이 경사되지 않고 수평을 유지할 수 있게 되는 것이다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명은, 차량의 선회시에도 그 차량의 선회속도나 선회반경에 무관하게 항상 차체를 수평으로 유지해줌으로써, 운전자의 핸들조작을 용이하게 하고, 따라서 사고의 위험을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

  1. 자동차의 현가장치에 있어서: 바퀴측 단부에는 하부볼 조인트가 연결되고, 차체측 단부에는 하부링크가 연결된 하부 현가아암과; 차체측 단부에는 링크 지지스프링에 의해 지지되는 상부 링크가 연결되고, 바퀴측 단부에는 상부볼 조인트가 연결된 상부 현가아암과; 상기 하부볼 조인트와 상기 상부 볼 조인트 사이에 연결된 너클과; 상기 상부 링크에 일단이 편중된체 당접되며, 타단이 구동모터와 축설된 좌우 한쌍의 캠과; 상기 캠을 구동시키는 구동모터에 전류를 인가할 수 있도록 신호를 콘트롤 하는 전자제어유니트; 그리고, 차체의 기움시 경사도를 감지하여 그 전압의 차이를 상기 전자제어유니트에 전달하기 위한 평형감지장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평형감지장치는 제1실린더와 제2실린더를 구비하며, 상기 제1실린더와 제2실린더는 연결관을 통하여 서로 연통되어 있으며, 그 내부에 불활설 액체가 채워져 있고, 상기 제1실린더의 내부에는 제1자석이, 그리고 상기 제2실린더의 내부에는 제2자석이 상기 불활성 액체의 표면에서 부유하도록 각각 내장되어 있으며, 상기 제1실린더의 외면에는 제1솔레노이드가, 그리고 상기 제2실린더의 외면에는 제2솔레노이드가 각각 담겨 있으며, 상기 제1솔레노이드의 양단자는 제1저항에 그리고 상기 제2솔레노이드의 양단자는 제2저항에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
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KR100458189B1 (ko) * 2002-08-14 2004-11-20 현대모비스 주식회사 감쇠력 가변 서스펜션
KR101020891B1 (ko) * 2004-11-18 2011-03-09 현대자동차주식회사 롤 제어장치

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