KR100458189B1 - 감쇠력 가변 서스펜션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감쇠력 가변 서스펜션에 관한 것으로, 특히 쇽업소버의 어퍼 장착 포인트를 차폭방향으로 이동시킬 수 있도록 한 감쇠력 가변 서스펜션에 관한 것이다.

Description

감쇠력 가변 서스펜션{damping force variable suspension}

본 발명은 감쇠력 가변 서스펜션에 관한 것으로, 특히 쇽업소버의 어퍼 장착 포인트를 차폭방향으로 이동시킬 수 있도록 한 감쇠력 가변 서스펜션에 관한 것이다.

통상의 쇽업소버는 코일스프링의 진동을 제어 또는 감쇠하기 위해 각 바퀴 가까이에 장치된 튜브형의 유압장치이다. 쇽업소버의 한쪽 끝은 차체 또는 프레임에 붙어 있고, 다른쪽 끝은 차축 하우징 또는 컨트롤 암/로워 암과 같은 움직이는 현가부에 붙어 있다. 스프링의 움직임에 따라 쇽업소버의 길이는 길어지거나 짧아진다.

이러한 쇽업소버의 구조는 오일로 채워진 실린더 또는 튜브로서 피스톤이 그 안에서 상하 운동을 하게 되어 이다. 실린더 속의 오일 또는 유체가 피스톤의 작은 유로 또는 오리피스를 통해 흐르면서 발생하는 유체 마찰로 스프링의 반발을 억제시킨다.

피스톤의 오리피스의 구멍은 유압액추에이터 또는 솔레노이드밸브에 의해 조절되는데, 구멍을 통한 유체의 흐름이 원활할수록 감쇠력은 더욱 작아진다. 구멍이 작을수록 유체의 흐름이 어려워질 것이고 감쇠력도 더 커지게 된다.

이와 같이, 감쇠력의 조절을 위해, 유압액추에이터 또는 솔레노이드밸브가 쇽업소버에 장착됨으로써, 구성부품의 수가 많아져 구조가 복잡해지고 가격이 비싸질 수 있다.

또한, 크로스 멤버와 쇽업소버를 한번에 차체에 고정시킬 수 없어 조립공수가 증가할 수 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 쇽업소버의 상부 장착 포인트를 차폭방향으로 이동시켜 감쇠력을 가변적으로 조절함으로써 쇽업소버의 구성을 간소화될 뿐 아니라 쇽업소버가 크로스 멤버에 모듈화됨으로써 조립공수를 절감시킬 수 있도록 한 감쇠력 가변 서스펜션을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변 서스펜션을 도시한 사시도.

도 2는 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

15 : 휠 20 : 크로스 멤버

21 : 베이스플레이트 21a : 가이드홈

23 : 연결부재 30 : 로워 암

40 : 쇽업소버 41 : 실린더

43 : 로드 45 : 더스트 실드

50 : 경동(傾動)수단 60 : 고정수단

61 : 지지플레이트 61a : 인출공

63 : 체결부재 64a : 수나사부

64b : 너트 65 : 와셔 시트

67a,67b : 와셔 68a,68b : 고무부시

70 : 이송수단 71 : 모터

73 : 스크루바 75 : 이송바

77 : 베어링하우징 80 : 가이드수단

83 : 가이드바 85 : 슬라이딩부재

87 : 지지부재 90 : 제어부

100 : 코일스프링 101 : 로워 스프링 시트

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 감쇠력 가변 서스펜션은 차체에 고정되는 크로스 멤버; 상기 크로스 멤버에 피봇 가능하게 설치되는 로워 암; 하단이 상기 로워 암에 설치되는 쇽업소버; 상기 쇽업소버 로드의 상측에 배치되는 베이스플레이트; 상기 로드의 상부가 차폭방향으로 기울어질 수 있도록 상기 베이스 플레이트에 설치된 가이드홈; 상기 베이스플레이트를 상기 크로스 멤버에 연결시키는 연결부재; 상기 베이스플레이트 상에 설치되는 모터; 상기 모터에 대향되는 위치의상기 베이스플레이트 상에 설치되는 베어링하우징; 상기 가이드홈 내측에 평행하게 배치되며 일단은 상기 모터에 결합되고 타단은 상기 베어링하우징에 지지되는 스크루바; 상기 스크루바와 나사 결합되어 상기 스크루바의 회전에 따라 이송되는 이송바; 상기 가이드홈 외측에 평행하게 배치되는 가이드바; 상기 가이드바의 양단을 지지하도록 상기 베이스플레이트 상에 설치되는 지지부재; 상기 가이드바에 슬라이딩 가능하게 지지되는 슬라이딩부재; 상기 이송바와 상기 슬라이딩 부재를 연결하며 상기 로드의 상부가 인출되는 인출공이 천공 설치된 지지플레이트; 상기 지지플레이트에 상기 로드의 상부를 고정시키는 체결부재; 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지되, 상기 모터의 구동에 따라 상기 고정플레이트가 차폭방향으로 이동함에 따라 상기 로드가 상기 가이드홈을 따라 이동되도록 구성되어 있다.

이 구성을 통하여, 쇽업소버의 상부 장착 포인트를 차폭방향으로 이동시켜 감쇠력을 가변적으로 조절함으로써 쇽업소버의 구성을 간소화시킬 수 있다.

전술한 구성에서, 상기 이송바와 상기 슬라이딩부재는 원통형상으로 이루어짐으로써, 면압력이 커서 쇽업소버의 상하진동에 대해 내구성이 증가될 수 있다.

한편, 상기 쇽업소버 상에 코일스프링이 장착됨으로써, 가변적으로 스프링 상수를 조절할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변 서스펜션을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 감쇠력 가변 서스펜션은 크게 차체에 설치되는 크로스 멤버(20), 크로스 멤버(20)에 피봇 가능하게 설치되는 로워 암(30), 하단이 로워 암(30)에 설치되는 쇽업소버(40), 쇽업소버(40)의 상단을 차폭방향을 따라 이송 기울이는 경동(傾動)수단(50)으로 구성되어 있다.

크로스 멤버(20)는 강도나 강성을 높이기 위하여 언더 바디 등에 사용되는 골격으로서, 차량의 진행방향에 대하여 직각으로 차체에 고정 설치된다.

로워 암(30)은 A자 형상으로 휠(15)의 움직임을 컨트롤하는 암의 역할을 하는 부재로서, 크로스 멤버(20)의 양단과 액슬 각각에 고무부시 등에 의해 고정 설치된다(도 1에는 로워 암이 크로스 멤버(20)에 분리된 채 도시되어 있다).

쇽업소버(40)는 크게 유체가 채워진 실린더(41), 실린더(41)에 왕복운동하며 오리피스(미도시)가 형성된 피스톤(미도시)이 하단에 장착된 로드(43), 로드(43)의 상단이 돌출되도록 실린더(41) 상단을 감싸는 더스트 실드(dust shield)(45)로 구성되어 있다.

경동수단(50)은 크게 로드(43)의 상단을 고정하는 고정수단(60), 고정수단(60)을 차폭방향으로 이송시키는 이송수단(70), 고정수단(60)을 가이드하는 가이드수단(80)으로 구성된다.

전술한 고정수단(60)은 크게 지지플레이트(61)와 체결부재(63)로 이루어진다. 지지플레이트(61)의 중앙에는 로드(43)의 상부가 일부 관통 돌출되어 지지되는 인출공(61a)이 천공 설치되어 있다. 체결부재(63)는 돌출된 로드(43)의 원주면에 설치된 수나사부(64a), 로드(43)의 소정위치에 형성된 와셔 시트(65), 와셔 시트(66)에 배치되는 하방 와셔(67a), 지지플레이트(61)의 하면과 와셔(67a) 사이에 배치되는 고무부시(68a), 상부 와셔(67b), 상부 와셔(67b)와 지지플레이트(61)의 상면 사이에 배치되는 고무부시(68b), 수나사부(64a)에 체결되는 너트(64b)로 이루어진다.

이송수단(70)은 정/역회전 가능한 모터(71), 차축방향으로 배치되며 모터(71)의 회전동력을 전달받는 스크루바(73), 스크루바(73)와 나사 결합되며 지지플레이트(61)의 일단이 고정된 이송바(75), 스크루바(73)를 지지하는 베어링하우징(77)으로 이루어진다. 따라서, 모터(71)가 구동되면, 스크루바(73)가 회전하게 된다. 이 회전에 의해, 이송바(75)는 스크루바(73)를 따라 이송하게 되고, 이에 의해 지지플레이트(61)도 이송하게 된다. 그러므로, 지지플레이트(61)에 지지 고정된 로드(43)의 상단이 차폭방향으로 기울어지게 이송되는 것이다. 모터(71)의 정/역회전은 차량 속도치를 인가받는 제어부(90)에 의해 제어된다.

그런데, 지지플레이트(61)의 정확한 이송과 지지를 위해, 지지플레이트(61)의 타단에 가이드수단(80)이 더 설치되는 것이 바람직하다. 예컨대, 가이드수단(80)은 이송수단(70)과 평행한 위치에서 지지플레이트(61)의 타단을 고정한 채 이송수단(70)의 이송과 함께 이송시키는 것이다. 보다 상세히 설명하면, 가이드수단(80)은 스크루바(73)와 평행하게 배치되는 가이드바(83), 가이드바(83)에 슬라이딩 가능하게 지지되며 지지플레이트(61)의 타단이 고정된 슬라이딩부재(85), 가이드바(83)의 양단을 지지하는 지지부재(87)로 구성된다.

여기서, 이송바(75)와 슬라이딩부재(85)는 원통형상인 것이 바람직하다. 그 이유는, 원통형상인 경우 면압력이 크게 되어, 로드(43)가 상하 방향으로 운동할때 차체로부터 가해지는 힘이 분산됨으로써 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

이러한 이송수단(70)과 가이드수단(80)은 크로스 멤버(20)에 장착시킬 수 있다. 이송수단(70)과 가이드수단(80)은 도 1에 도시한 바와 같이, 로드(43)의 상측 부분에 배치되는 베이스플레이트(21)에 장착될 수 있다. 이 베이스플레이트(21)는 크로스 멤버(20)의 측면에서 수직으로 연장된 연결부재(23)와 결합된다. 따라서, 쇽업소버(40)가 크로스 멤버(20)에 모듈화됨으로써, 차체에 크로스 멤버(20)만을 장착하면 조립이 완성될 수 있다.

물론, 베이스 플레이트(21)에는 차폭방향을 따라 가이드홈(21a)이 천공 설치되어 있다. 이 가이드홈(21a) 사이에 로드(43)가 설치되어, 차폭방향으로 용이하게 기울어질 수 있게 된다.

이하, 전술한 본 실시예의 구성의 작동을 살펴본다.

차량이 주행하면 주행속도가 속도센서에 의해 체크된다. 속도가 저속인 경우에는 속도센서로부터 제어부(90)에 저속이 입력되면, 모터(71)가 회전하게 된다. 모터(71)의 회전은 스크루바(73)를 회전시킴에 따라 이송바(75)가 차폭방향의 내측 또는 외측으로 이송하게 된다. 따라서, 지지플레이트(61)와 가이드수단(80)이 이송되면서 로드(43)의 상단이 기울어지게 된다. 이 기울어진 각도에 의해, 쇽업소버(40)의 감쇠력은 작아지게 되어 승차감을 향상시킬 수 있다.

반대로, 차량 속도가 고속인 경우에는 로드(43)의 상단을 세워 쇽업소버(40)의 감쇠력을 크게 하여 안정성을 도모할 수 있다.

한편, 쇽업소버(40) 주위에 코일스프링(100)이 더 설치되는 것이 바람직하다. 이 코일스프링(100)은 차량의 상하진동의 충격을 흡수하는 것으로, 실린더(41)에 장착된 로워스프링시트(101)와 더스트 실드(45)에 장착된 어퍼스프링시트(미도시) 사이에 장착된다. 이와 같이 장착된 코일스프링(100)의 상하진동은 쇽업소버(40)가 감쇠시키게 된다. 또한, 로드(43)가 기울어진 경우에는 스프링 상수가 작아져 승차감을 향상시키고 로드(43)가 세워진 경우에는 스프링 상수가 크게 되어 안정성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 쇽업소버(40)와 코일스프링(100)을 기계식으로 기울임에 따라 감쇠력과 스프링 상수를 간단히 조절할 수 있을 뿐 아니라, 크로스 멤버(20)에 장착됨으로써, 모듈화가 용이하게 달성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 감쇠력 가변 서스펜션은 전술한 실시예에 국한하지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 감쇠력 가변 서스펜션에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 차체에 고정되는 크로스 멤버; 상기 크로스 멤버에 피봇 가능하게 설치되는 로워 암; 하단이 상기 로워 암에 설치되는 쇽업소버; 상기 쇽업소버 로드의 상측에 배치되는 베이스플레이트; 상기 로드의 상부가 차폭방향으로 기울어질 수 있도록 상기 베이스 플레이트에 설치된 가이드홈; 상기 베이스플레이트를 상기 크로스 멤버에 연결시키는 연결부재; 상기 베이스플레이트 상에 설치되는 모터; 상기모터에 대향되는 위치의 상기 베이스플레이트 상에 설치되는 베어링하우징; 상기 가이드홈 내측에 평행하게 배치되며 일단은 상기 모터에 결합되고 타단은 상기 베어링하우징에 지지되는 스크루바; 상기 스크루바와 나사 결합되어 상기 스크루바의 회전에 따라 이송되는 이송바; 상기 가이드홈 외측에 평행하게 배치되는 가이드바; 상기 가이드바의 양단을 지지하도록 상기 베이스플레이트 상에 설치되는 지지부재; 상기 가이드바에 슬라이딩 가능하게 지지되는 슬라이딩부재; 상기 이송바와 상기 슬라이딩 부재를 연결하며 상기 로드의 상부가 인출되는 인출공이 천공 설치된 지지플레이트; 상기 지지플레이트에 상기 로드의 상부를 고정시키는 체결부재; 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지되, 상기 모터의 구동에 따라 상기 고정플레이트가 차폭방향으로 이동함에 따라 상기 로드가 상기 가이드홈을 따라 이동됨으로써, ①쇽업소버의 상단 장착 포인트를 차폭방향을 따라 기울여 감쇠력을 간단히 조절 가능하여 유압액추에이터나 솔레노이드밸브와 같은 고가의 부품을 사용하지 않아 쇽업소버가 간소화되고 ②쇽업소버가 크로스 멤버에 모듈화됨으로써, 조립 공수가 상당히 줄어들게 된다.

(2) 상기 이송바와 상기 슬라이딩부재는 원통형상으로 이루어짐으로써, 쇽업소버의 상하운동에 따라 가해지는 차체로부터 가해지는 힘이 분산되어 원통체의 내구성을 향상시킬 수 있다.

(3) 상기 쇽업소버 상에 코일스프링이 더 장착됨으로써, 저속과 고속일 때 스프링 상수를 작게 또는 크게 하여 승차감 또는 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 차체에 고정되는 크로스 멤버;

   상기 크로스 멤버에 피봇 가능하게 설치되는 로워 암;

   하단이 상기 로워 암에 설치되는 쇽업소버;

   상기 쇽업소버 로드의 상측에 배치되는 베이스플레이트;

   상기 로드의 상부가 차폭방향으로 기울어질 수 있도록 상기 베이스 플레이트에 설치된 가이드홈;

   상기 베이스플레이트를 상기 크로스 멤버에 연결시키는 연결부재;

   상기 베이스플레이트 상에 설치되는 모터;

   상기 모터에 대향되는 위치의 상기 베이스플레이트 상에 설치되는 베어링하우징;

   상기 가이드홈 내측에 평행하게 배치되며 일단은 상기 모터에 결합되고 타단은 상기 베어링하우징에 지지되는 스크루바;

   상기 스크루바와 나사 결합되어 상기 스크루바의 회전에 따라 이송되는 이송바;

   상기 가이드홈 외측에 평행하게 배치되는 가이드바;

   상기 가이드바의 양단을 지지하도록 상기 베이스플레이트 상에 설치되는 지지부재;

   상기 가이드바에 슬라이딩 가능하게 지지되는 슬라이딩부재;

   상기 이송바와 상기 슬라이딩 부재를 연결하며 상기 로드의 상부가 인출되는 인출공이 천공 설치된 지지플레이트;

   상기 지지플레이트에 상기 로드의 상부를 고정시키는 체결부재;

   상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지되,

   상기 모터의 구동에 따라 상기 고정플레이트가 차폭방향으로 이동함에 따라 상기 로드가 상기 가이드홈을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변 서스펜션.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이송바와 상기 슬라이딩부재는 원통형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변 서스펜션.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 쇽업소버 상에 코일스프링이 더 장착된 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변 서스펜션.