KR100398199B1

KR100398199B1 - 차량의 롤링 저감장치

Info

Publication number: KR100398199B1
Application number: KR10-2000-0081329A
Authority: KR
Inventors: 김정헌
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-23
Filing date: 2000-12-23
Publication date: 2003-09-19
Also published as: KR20020051781A

Abstract

본 발명은 자동차의 롤링(ROLLING) 저감장치에 관한 것으로서,

다수의 에어스프링(1L,1R)을 채택한 현가장치가 장착된 자동차에 있어서;

차량의 추진축(3)에 설치되어 추진축(3)의 회전력에 의해 공기를 압축하는 펌프수단(A)과, 차량의 좌우 기울어짐에 따라 압축된 공기를 상기 자동차의 에어스프링(1L,1R)에 제공하도록 된 밸브수단(B)으로 구성된 차량의 롤링 저감장치를 제공하여,

별도의 스태빌라이저 없이도 차량의 롤링 정도에 따라서 능동적으로 차량의 롤링을 억제할 수 있도록 하여 차량의 자세를 바로잡아 조종안정성 및 승차감을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

차량의 롤링 저감장치{A DEVICE OF REDUCING ROLLING FOR A CAR}

본 발명은 자동차의 롤링(ROLLING) 저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 동력을 휠로 전달하는 추진축의 회전력을 이용하여 롤링을 억제하도록 하는 장치에 관한 것이다.

자동차의 현가장치는 차량의 승차감 및 주행안정성을 도모하기 위한 중요한 장치로서, 이 같은 현가장치의 주요기능 중 차량에 발생하는 진동을 억제 및 신속히 감소시키는 기능이 필요한데, 이러한 진동의 유형에는 크게 바운싱, 피칭, 롤링, 요잉이 있다.

이중에서, 차량이 선회 할 때에 차량의 전후를 잇는 축을 회전축으로 하여 차체가 회전되는 현상인 롤링은 차량의 조종안정성 및 승차감 확보를 위해 가급적 최소화되어야 하는 바, 종래에 이 같은 롤링을 억제하기 위해 사용되고 있는 것으로는 스태빌라이저 등이 있다.

그러나, 이러한 스태빌라이저는 좌우 바퀴에서 전해지는 진동에 대해 일정한 탄성력을 제공할 수 있도록 해야하므로 그 강성을 충분히 확보하기 위해 무거운 강재로 이루어져 있어서 차량의 중량을 상승시키는 문제점이 있고, 상기와 같이 제공할 수 있는 탄성력이 차량의 롤링 정도와 무관하게 스태빌라이저 자체의 형상 및 탄성계수에 의해 일정한 상태로 정해지므로 항상 적절한 상태로 롤링을 억제하는 기능을 수행하지는 못하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 별도의 스태빌라이저 없이도 차량의 롤링 정도에 따라서 능동적으로 차량의 롤링을 억제할 수 있도록 하여 차량의 조종안정성 및 승차감을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 롤링 저감장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 롤링 저감장치를 도시한 구조도,

도 2는 도 1의 추진축 및 날개의 상세구조도,

도 3은 도 1의 저장탱크 부분의 상세구조도,

도 4는 도 1의 밸브수단을 도시한 상세구조도,

도 5는 차량의 우측으로 기울 때의 밸브수단 작동상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1L,1R: 에어스프링 3: 추진축

5: 차체 7: 펌프바디

9: 펌핑체임버 11,29: 스프링

13: 날개 15: 공기흡입구

17: 공기토출구 19: 저장탱크

21: 공기배출구 23: 릴리프밸브

24: 체크밸브 25: 공기공급구

27: 섭동스풀 31L,31R: 공기통로

A: 펌핑수단 B: 밸브수단

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 롤링 저감장치는 다수의 에어스프링을 채택한 현가장치가 장착된 자동차에 있어서; 추진축의 회전력에 의해 공기를 압축하도록 추진축을 감싸며 차체에 마운팅된 펌프바디와, 추진축이 편심되어 통과되도록 상기 펌프바디내에 형성된 펌핑체임버와, 상기 추진축에 삽입된 상태로 스프링에 의해 탄지되어 상기 펌핑체임버의 공간을 쓸고 지나가도록 설치된 날개와, 상기 날개의 회전에 의해 상기 펌핑체임버로 공기가 흡입되고 토출되도록 상기 펌프바디에 형성된 공기흡입구 및 공기토출구로 구성된 펌프수단과; 차량의 좌우 기울어짐에 따라 압축된 공기를 상기 자동차의 에어스프링에 제공하도록 상기 펌프수단에 의해 가압된 압축공기를 받아들이는 공기공급구와, 차량의 횡방향으로 섭동될 수 있도록 수평으로 설치되어 상기 공기공급구로부터 공급되는 압축공기가 차량의 좌우 에어스프링에 선택적으로 제공될 수 있는 유로를 형성하는 섭동스풀과, 상기 섭동스풀의 중립상태를 지지하도록 설치된 스프링으로 구성된 밸브수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다. 아울러 종래 기술의 설명에 사용되었던 부품과 동일한 부품의 명칭 및 부호는 동일한 것을 사용하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 롤링 저감장치의 실시 예를 도시한 것으로서, 에어스프링(1R,1L)에 의해 차체가 지지되는 현가장치가 마련되어 있으며, 엔진으로부터 발생된 동력을 변속기를 거쳐 차축으로 전달하는 추진축(3)이 도시되어 있는바, 상기 추진축(3)에는 추진축(3)의 회전력에 의해 공기를 압축하는 펌프수단(A)이 설치되어 있어서, 차량의 좌우 기울어짐에 따라 상기 펌프수단(A)으로부터 압축된 공기를 상기 자동차의 에어스프링(1R,1L)에 제공하도록 된 밸브수단(B)이 구비되어 있다.

상기 펌프수단(A)은 상기 추진축(3)을 감싸며 차체(5)에 마운팅된 펌프바디(7)와, 추진축(3)이 편심되어 통과되도록 상기 펌프바디(7) 내에 형성된 펌핑체임버(9)와, 상기 추진축(3)에 삽입된 상태로 스프링(11)에 의해 탄지되어 상기 펌핑체임버(9)의 공간을 쓸고 지나가도록 설치된 날개(13)와, 상기 날개(13)의 회전에 의해 상기 펌핑체임버(9)로 공기가 흡입되고 토출되도록 상기 펌프바디(7)에 형성된 공기흡입구(15) 및 공기토출구(17)로 구성하였는 바, 종래의 통상적인 베인펌프와 같은 구조를 가지고 있으면서 상기 펌핑체임버(9)에 대해 편심되어 회전되는 추진축(3)에 의해 상기 날개(13)가 추진축(3)의 내부로 섭동하면서 휩쓸고 지나가는 공간면적의 차이에 의해 상기 공기흡입구(15)에서는 공기를 흡입하게되고 상기 공기토출구(17)로 압축된 공기를 토출할 수 있는 구조로 되어 있다.

물론, 상기 추진축(3)과 날개(13)의 연결상태는 도 2에 도시된 바와 같이 스프링(18)에 의해 날개(13)가 상기 펌핑체임버(9)의 벽면에 밀착되어 기밀을 유지한 상태로 연속적으로 회전될 수 있도록 하고 있다.

또한, 상기 펌프수단(A)은 상기 펌핑체임버(9)에서 발생된 압축공기를 저장하도록 상기 펌프바디(7)에 일체로 마련된 저장탱크(19)와, 상기 저장탱크(19)에 저장된 공기의 압력을 일정수준으로 유지하도록 상기 펌핑체임버(9)를 외부로 연통시키는 공기배출구(21)와, 상기 저장탱크(19)내의 압력에 의해 작동되어 상기 공기배출구(21)를 개폐하는 릴리프밸브(23) 및 상기 펌핑체임버(9)로부터 압축공기를 일방적으로 전달받도록 된 체크밸브(24)를 포함하여 구성함으로써, 상기 펌핑체임버(9)에서 발생된 압축공기를 안정적인 상태로 확보할 수 있도록 하고 있다.

상기 밸브수단(B)은 상기 펌프수단(A)에 의해 가압된 압축공기를 받아들이는 공기공급구(25)와, 차량의 횡방향으로 섭동될 수 있도록 수평으로 설치되어 상기 공기공급구(25)로부터 공급되는 압축공기가 차량의 좌우 에어스프링(1L,1R)에 선택적으로 제공될 수 있는 유로를 형성하는 섭동스풀(27)과, 상기 섭동스풀(27)의 중립상태를 지지하도록 설치된 스프링(29)으로 구성된 바, 상기 섭동스풀(27)의 내부에는 유로가 형성되어 그 이동상태에 따라서 상기 공기공급구(25)를 각각 에어스프링(1L,1R)으로 연결되는 공기통로(31L,31R)로 연통시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 섭동스풀(27)은 차량에 대해 횡방향으로 설치되어 있으며, 좌우에서 스프링(29)에 의해 중립상태에 있는 동안에는 상기 공기공급구(25)로부터의 압축공기가 좌우의 어떤 에어스프링(1L,1R)에도 공급되지 않는 바, 보통의 롤링이 없는 주행상태이다.

이 상태에서는 상기 펌핑체임버(9)에서 추진축(3)과 함께 회전되는 날개(13)에 의해 발생된 압축공기는 계속적으로 상기 체크밸브(24)를 통해 상기 저장탱크(19)에 저장되는데, 이때 일정한 압력 이상이 되면 상기 저장탱크(19)의 압력에 의해 상기 공기배출구(21)를 개방하도록 되어있는 릴리프밸브(23)가 열려서 과도한 공기압을 방지하도록 하게된다.

차량의 주행중 롤링이 발생되면, 상기 섭동스풀(27)은 롤링되는 방향으로 스프링(29)을 변형시키면서 이동되어 상기 공기공급구(25)를 기울어지는 쪽의 에어스프링(1L,1R)에 연통시켜 압축되어 저장되어 있던 공기압을 공급함으로써, 당해 에어스프링의 스프링 상수가 커져서 차량의 자세를 바로잡도록 하고 롤링을 억제하게 된다.

즉, 차량이 우측으로 기울게 되는 경우에는 도 5에 도시된 것 같이 상기 섭동스풀(27)도 우측으로 이동되면서 상기 공기공급구(25)로부터의 압축공기를 차량 우측의 에어스프링(1R)에 공급하여 상기 우측의 에어스프링(1R)이 보다 강한 스프링상수를 갖게되고 반대로 좌측의 에어스프링(1L)에서는 공기가 상기 공기통로(31L)를 통해 빠져나오게 함으로써, 우측으로 기울어지던 차량의 기울음이 억제되고 차량은 곧 자세를 바로잡게 되는 것이다.

차량이 정상적인 상태로 돌아오면 다시 상기 섭동스풀(27)은 상기 스프링(29)에 의해 중립위치로 돌아와 상기 공기공급구(25)를 좌우의 어떤 에어스프링(1L,1R)에도 연통시키지 않음으로써 정상적인 차량의 자세를 유지할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 별도의 스태빌라이저 없이도 차량의 롤링 정도에 따라서 능동적으로 차량의 롤링을 억제할 수 있도록 하여 차량의 자세를 바로잡아 조종안정성 및 승차감을 향상시킬 수 있도록 한다.

Claims

다수의 에어스프링(1L,1R)을 채택한 현가장치가 장착된 자동차에 있어서;

추진축(3)의 회전력에 의해 공기를 압축하도록 추진축(3)을 감싸며 차체(5)에 마운팅된 펌프바디(7)와, 추진축(3)이 편심되어 통과되도록 상기 펌프바디(7) 내에 형성된 펌핑체임버(9)와, 상기 추진축(3)에 삽입된 상태로 스프링(11)에 의해 탄지되어 상기 펌핑체임버(9)의 공간을 쓸고 지나가도록 설치된 날개(13)와, 상기 날개(13)의 회전에 의해 상기 펌핑체임버(9)로 공기가 흡입되고 토출되도록 상기 펌프바디(7)에 형성된 공기흡입구(15) 및 공기토출구(17)로 구성된 펌프수단(A)과;

차량의 좌우 기울어짐에 따라 압축된 공기를 상기 자동차의 에어스프링(1L,1R)에 제공하도록 상기 펌프수단(A)에 의해 가압된 압축공기를 받아들이는 공기공급구(25)와, 차량의 횡방향으로 섭동될 수 있도록 수평으로 설치되어 상기 공기공급구(25)로부터 공급되는 압축공기가 차량의 좌우 에어스프링(1L,1R)에 선택적으로 제공될 수 있는 유로를 형성하는 섭동스풀(27)과, 상기 섭동스풀(27)의 중립상태를 지지하도록 설치된 스프링(29)으로 구성된 밸브수단(B)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 롤링 저감장치.
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제1항에 있어서,

상기 펌프수단(A)은 상기 펌핑체임버(9)에서 발생된 압축공기를 저장하도록 상기 펌프바디(7)에 일체로 마련된 저장탱크(19)와, 상기 저장탱크(19)에 저장된 공기의 압력을 일정수준으로 유지하도록 상기 펌핑체임버(9)를 외부로 연통시키는 공기배출구(21)와, 상기 저장탱크(19)내의 압력에 의해 작동되어 상기 공기배출구(21)를 개폐하는 릴리프밸브(23)와, 상기 펌핑체임버(9)로부터 압축공기를 일방적으로 전달받도록 된 체크밸브(24)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 롤링 저감장치.
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