KR100337305B1 - 스태빌라이저 바 - Google Patents

Abstract

스태빌라이저 바(stabilizer bar)가 개시된다. 개시된 스태빌라이저 바는, 제1절단면을 갖는 제1바와; 상기 제1절단면과 소정 간격을 두고 상기 제1절단면과 대향되게 설치되는 제2절단면을 갖는 제2바와; 상기 제1,2바를 연결되게 상기 제1,2바에 동시에 결합되는 케이스와; 상기 제1,2절단면 사이에 설치되고, 각 양단부가 상기 케이스에 결합되며, 각 대향면에 다수의 기어가 형성된 가이드와; 상기 가이드의 상기 기어에 각각 치합되어 상기 가이드를 승강하는 회전기어와; 상기 회전기어를 구동시키는 구동모터와; 상기 가이드 일측에 설치되어 구동모터가 장착되는 브라켓과; 상기 브라켓의 외곽으로 서로 대칭되게 상기 브라켓에 지지된 복수의 스프링;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 선회 안정성 및 승차감이 향상된다.

Description

스태빌라이저 바{STABILIZER BAR}

본 발명은 스태빌라이저 바(stabilizer bar)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선회 안정성 및 승차감이 향상될 수 있도록 그 구조가 개선된 스태빌라이저바에 관한 것이다.

스태빌라이저 또는 스태빌라이저 바(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 차체 고정부(11)와 액슬 고정부(12)를 구비하여, 차체의 기울어짐을 줄이기 위하여 부착되어 있는 비틀림 봉 스프링으로서 앞, 뒤 바퀴 모두에 사용된다. 토션 바의 양단을 좌우의 서스펜션에 부착하고 좌우 바퀴의 움직임에 차이가 있을 때만 작용한다. 예를 들면, 코너링을 할 때 바깥쪽 바퀴가 부딪히거나 안쪽 바퀴가 튀어 오르는데 이때 좌우 바퀴의 움직임을 같게 하는 작용을 하여 차체의 기울기를 줄인다.

그러나 좌, 우 바퀴가 동시에 충격 또는 리바운드 할 때에는 작용하지 않는다. 앞바퀴에 스태빌라이저 바를 부착하면 언더 스티어(under steer)를 증가시키고, 뒷바퀴에 부착하면 오버 스티어(over steer)의 경향을 가지게 된다. 앤티롤 바 또는 스웨이 바라고도 한다.

이와 같이 스태빌라이저 또는 스태빌라이저 바 바는 차체와 액슬 사이에 위치하여 차량 선회(rolling)시 차량의 기울어짐을 방지하는 것으로, 스프링 단체로 되어 있어 초기 차량 개발시 스태빌라이저 스티프니스(stiffness) 값이 고정되어 있어 차량 거동시 입력되는 하중값(weight transfer)의 변화에는 반응할 수 없게 되어 있다.

이는 스태빌라이저 바를 단단하게 하면 롤을 잡아 선회 안정성은 향상되지만 사이드 슬립(side slip)이 일어날 확률이 높아져 주행 안정성이 악화될 수 있다. 반대로 스태빌라이저 바를 부드럽게 잡아준다면 사이드 슬립은 방지할 수 있지만 롤 값이 커져 선회 안정성 및 승차감이 악화된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 스티프니스 값이 가변되도록 하여 선회 안정성 및 승차감이 향상되도록 한 스태빌라이저 바를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 스태빌라이저 바를 나타낸 개략적인 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 스태빌라이저 바의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 3 내지 도 4는 도 2의 중앙 횡단면에서 본 스태빌라이저 바의 작동 상태를 나타내 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21. 제1바 22. 제2바

23. 케이스 24. 가이드

25. 회전기어 26. 구동모터

27. 브라켓 28. 스프링

29. 볼트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스태빌라이저 바는, 제1절단면을 갖는 제1바와; 상기 제1절단면과 소정 간격을 두고 상기 제1절단면과 대향되게 설치되는 제2절단면을 갖는 제2바와; 상기 제1,2바를 연결되게 상기 제1,2바에 동시에 결합되는 케이스와; 상기 제1,2절단면 사이에 설치되고, 각 양단부가 상기 케이스에 결합되며, 각 대향면에 다수의 기어가 형성된 가이드와; 상기 가이드의 상기 기어에 각각 치합되어 상기 가이드를 승강하는 회전기어와; 상기 회전기어를 구동시키는 구동모터와; 상기 가이드 일측에 설치되어 구동모터가 장착되는 브라켓과; 상기 브라켓의 외곽으로 서로 대칭되게 상기 브라켓에 지지된 복수의 스프링;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 스태빌라이저 바의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 횡단면에서 본 구성도로서 특히, 롤 스티프니스가 작게 작용할 때의 상태도이다.

한편, 여기에서는 일반적인 스태빌라이저 바의 구성 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 구성만을 설명하기로 한다.

각각 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스태빌라이저 바는, 제1절단면(21a)을 갖는 제1바(21)와, 상기 제1절단면(21a)과 소정 간격을 두고 이 제1절단면(21a)과 대향되게 설치되는 제2절단면(22b)을 갖는 제2바(22)와, 상기 제1,2바(21,22)가 연결되도록 이 제1,2바(21,22)에 동시에 결합되는 케이스(23)와, 상기 제1,2절단면(21a,22b) 사이에 설치되고 각 양단부가 케이스(23)에 결합되며 각 대향면에 다수의 기어가 형성된 가이드(24)와, 상기 가이드(24)의 기어(24a)에 각각 치합되어 상기 가이드(24)를 승강하는 회전기어(25)와, 상기 회전기어(25)를 구동시키는 구동모터(26)와, 상기 가이드(24) 일측에 설치되어 구동모터(26)가 장착되는 브라켓(27)과, 상기 브라켓(27)의 외곽으로 서로 대칭되게 브라켓(27)에 지지된 복수개의 스프링(28)을 포함하여 구성된다.

상기 가이드(24)는 케이스(23)의 외부에서 소정 볼트(29)에 의해 체결된다.

그리고 상기 제1,2바(21,22)의 외주면에 인입홈(21b,22b)을 다수개 형성하고, 상기 케이스(23)에 형성된 다수의 돌기(23a)가 상기 인입홈(21b,22b)에 끼워져 결합된다.

또한 상기 가이드(24), 회전기어(25), 구동모터(26), 브라켓(27), 및 스프링(28)이 제1,2바(21,22)의 제1,2절단면(21a,22a) 사이에 설치될 수 있도록 상기 제1,2절단면(21a,22a)에는 소정 깊이로 인입된 인입부(21c,22c)가 형성된다.

상기 제1,2절단면(21a,22a)에 인접하는 부분의 상기 제1,2바(21,22)는 가변 정도에 따라 그 크기를 조절할 수 있도록 깔대기(α) 형상으로 이루어진다.

특히, 상기 구동모터(26)는 엑셀러레이터 센서(accelerator sensor)(미도시)로부터 신호를 받아 작동되도록 이루어지고, 상기 가이드(24)와 회전기어(25)는 래크와 피니언 형태로 이루어진다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 스태빌라이저 바의 작용을 설명하면 다음과 같다. 여기에서는 일반적인 스태빌라이저 바의 작용 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 작용만을 설명하기로 한다.

도면을 다시 참조하면, 스태빌라이저 바의 중앙부를 절단한 형태로 제1,2바(21,22)로 나누고, 상기 제1,2바(21,22)가 결합되도록 강체로 이루어진 케이스(23)를 제1,2바(21,22)의 중앙부에 삽입한다. 상기 제1,2바(21,22)의 단부는 차량의 거동에 반응하도록 즉, 가변의 크기에 따라 그 크기를 조절할 수 깔대기(α) 모양으로 하고, 상기 케이스(23)가 제1,2바(21,22)를 지지할 수 있도록 인입홈(21b,22b)을 형성하였다.

그리고 제1,2바(21,22)의 제1,2절단면(21a,22a)에는 롤링시 억제력이 발생할 수 있도록 인입부(21c,22c)가 형성되고, 엑셀러레이터 센서로부터 신호 즉, 입력값을 받아 작동하는 구동모터(26)가 설치되며, 롤링시 억제력이 직접 발생되는 스프링(28)이 구비된다.

상기 스프링(28)을 지지하는 브라켓(27)이 상하 대칭되게 구비되며, 구동모터(26)에 연결된 회전기어(25)에 의해 케이스(23)에 고정된 가이드(24)를 타고 승강되어 모우멘트 아암(moment arm) 원리로 중심으로부터 멀어질수록 스티프니스가 커지고 그 중심으로 올수록 스티프니스가 작아져 차량 거동에 따라 스티프니스에변화를 주게 된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 엑셀러레이터 센서로부터 차량의 롤 가속도가 구동모터(26)에 입력되고, 이 구동모터(26)가 구동되면 이들이 각각 중심으로 이동한다. 이에 따라 모우멘트 아암의 길이(S)가 짧아 적은 회전력에도 쉽게 돌아간다.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 마찬가지로 엑셀러레이터 센서로부터 차량의 롤 가속도가 구동모터(26)에 입력되고, 이 구동모터(26)가 이들이 각각 그 중심으로부터 멀리 이동한다. 이에 따라 모우멘트 아암의 길이(L)가 길어 적은 회전력에는 쉽게 돌아가지 않는다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스태빌라이저 바는 다음과 같은 효과를 갖는다.

차량 거동시 특히 선회시 입력되는 하중값에 반응하여 롤 스티프니스 값이 고정되지 않고, 가변되도록 하여 최적의 스티프니스 값을 가지므로 선회 (또는 주행, 추월)안정성 및 승차감이 향상된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 제1절단면을 갖는 제1바와;

   상기 제1절단면과 소정 간격을 두고 상기 제1절단면과 대향되게 설치되는 제2절단면을 갖는 제2바와;

   상기 제1,2바를 연결되게 상기 제1,2바에 동시에 결합되는 케이스와;

   상기 제1,2절단면 사이에 설치되고, 각 양단부가 상기 케이스에 결합되며, 각 대향면에 다수의 기어가 형성된 가이드와;

   상기 가이드의 상기 기어에 각각 치합되어 상기 가이드를 승강하는 회전기어와;

   상기 회전기어를 구동시키는 구동모터와;

   상기 가이드 일측에 설치되어 구동모터가 장착되는 브라켓과;

   상기 브라켓의 외곽으로 서로 대칭되게 상기 브라켓에 지지된 복수의 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가이드는 상기 케이스의 외부에서 소정 볼트에 의해 체결된 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1,2바에 인입홈을 다수개 형성하고, 상기 인입홈에 상기 케이스에 형성된 다수의 돌기가 끼워지는 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가이드, 상기 회전기어, 상기 구동모터, 상기 브라켓, 및 상기 스프링이 상기 제1,2절단면 사이에 설치될 수 있도록 상기 절단면에는 소정 깊이로 인입된 인입부가 형성된 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1,2절단면에 인접하는 부분의 상기 제1,2바는 가변 정도에 따라 그 크기를 조절할 수 있도록 깔대기 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바.
6. 제1항에 있어서,

   상기 모터는 엑셀러레이터 센서로부터 신호를 받아 작동되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 스태빌라이저 바.