KR100469049B1 - 파워어시스트 능동 스테빌라이져 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 스테빌라이져에 관한 것으로, 파워스티어링 시스템을 갖는 차량에 있어서, 스티어링펌프(5)의 유압이 조향시 개방되고 직진주행시 폐쇄되는 점을 이용하여 상기 스티어링펌프(5)의 유압이 스테빌라이져에도 조향시와 비조향시에 구분되어 공급될 수 있도록 함으로써 이 유압에 의해 스테빌라이져의 강성을 증감시켜 원하는 조종안정성과 승차감을 동시에 얻을 수 있는 파워어시스트 능동 스테빌라이져를 제공한다.

Description

파워어시스트 능동 스테빌라이져{Power Assisted Active Stabilizer}

본 발명은 차량의 스테빌라이져에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파워스티어링 시스템을 갖는 차량에 있어서, 스티어링펌프의 유압이 조향시 개방되고 직진주행시 폐쇄되는 점을 이용하여 상기 스티어링펌프의 유압이 스테빌라이져에도 조향시와 비조향시에 구분되어 공급될 수 있도록 함으로써 이 유압에 의해 스테빌라이져의 강성을 증감시켜 원하는 조종안정성과 승차감을 동시에 얻을 수 있는 파워어시스트 능동 스테빌라이져에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 승차감을 좋게 하기 위하여 스프링상수가 작은 스프링을 사용하게 되면 선회시에 작동하는 원심력 때문에 차체의 기울기가 증대한다.

그러므로, 선회시의 롤을 감소시켜 차체의 평형을 유지하기 위하여 토션 바를 이용한 스테빌라이져를 장치하게 되는데, 상기 스테빌라이져의 양단은 좌우의 너클암에, 중앙부는 프레임에 장치되어 좌우의 바퀴가 동시에 상하작동하는 경우에는 작용하지 않지만, 좌우의 바퀴가 서로 상하작동하는 경우에는 스테빌라이져가 비틀려서 그 때 발생하는 스프링력에 의해 차체의 기울기를 감소할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기본적인 파워스티어링 시스템과 스테빌라이져를 개략적으로 도시한 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 조향휠(3)의 가볍고 원활한 조향조작을 하기 위하여 엔진의 동력으로 스티어링펌프(5)를 구동시켜 발생한 유압을 이용하는 파워스티어링 시스템을 구비하여 조향휠(3)의 조작력을 가볍게 한다.

그리고, 빔(beam)형상의 스테빌라이저바(10)가 좌우의 너클암(12)에 연결되어 설치됨으로써 좌우륜의 높이차이가 발생할 때 반력을 주어 차량의 조향시 차체의 롤각을 줄여줄 수 있도록 되어 있다.

도면을 참조하여 종래 파워스티어링 시스템을 보다 상세히 살펴보면, 엔진이 구동됨에 따라 구동되는 스티어링펌프(5), 상기 스티어링펌프(5)에 오일을 공급하는 오일탱크(7), 조향휠(3), 조향휠(3)이 회전될 때 힘을 전달하는 조향샤프트(4), 스티어링펌프(5)로부터 오일이 공급되고 조향샤프트(4)에서 회전력이 인가되면 그 힘에 따라 유압을 절환하는 컨트롤밸브부(16), 컨트롤밸브부(16)를 통과한 오일이 공급되어 조향휠(3)의 회전력을 상기 오일의 압력에 따라 배력하여 타이로드(20)에 전달하는 기어박스(22) 등으로 구성되어 있다.

또한, 상기 조향휠(3)과 연결되는 토션바(18)의 하단에는 차륜축(40)의 래크(42)상에서 회전하면서 차륜축(40)을 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시키는 피니언 (44)이 고정되어 조향바퀴(46)의 각도를 조절하게 된다.

그러므로, 조향휠(3)을 회전시키면 그 회전력이 조향샤프트(4)를 통해 컨트롤밸브부(16)의 토션바(18)가 비틀림응력을 받아 약간 비틀리게 되며 토션바(18)의 비틀림에 의해 유로(30)가 개폐되어 컨트롤밸브부(16)를 통해 공급되는 오일이 기어박스(22)의 일방향에 공급되고 토션바(18)의 하단에 고정된 피니언(44)의 회전이 래크(42)의 옆방향 움직임으로 바꾸어 타이로드(20)를 거쳐 조향바퀴(46)를 조절하게 된다.

한편, 차량의 조향시 차체의 롤각을 줄여주는 것을 목적으로 하는 스테빌라이져바(10)는 일반적으로 그 강성이 증가하면 조종안정성이 증가하게 되나 그 반대 급부로서 승차감이 나빠지게 되어 둘 사이의 타협을 통해 강성값을 정하는 것이 일반적이어서 조종안정성과 승차감을 동시에 충족시키는 데 한계가 있었다.

따라서, 최근에는 모터나 엑츄에이터가 추가된 능동형 스테빌라이져가 제안되어 조향시 강성을 증가시키고, 직진주행시 강성을 감소시키게 되나 이는 추가되는 시스템이 많아 구조가 복잡하고 원가상승의 요인이 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 파워스티어링 시스템을 갖는 차량에 있어서, 스티어링펌프의 유압이 조향시 개방되고 직진주행시 폐쇄되는 점을 이용하여 상기 스티어링펌프의 유압이 스테빌라이져에도 조향시와 비조향시에 구분되어 공급될 수 있도록 함으로써 이 유압에 의해 스테빌라이져의 강성을 증감시켜 원하는 조종안정성과 승차감을 동시에 얻을 수 있는 파워어시스트 능동 스테빌라이져를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기본적인 파워스티어링 시스템과 스테빌라이져를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 파워어시스트 능동 스테빌라이져의 구조를 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 파워어시스트 능동 스테빌라이져의 작동상태를 설명하기 위한 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

3 : 조향휠 4 : 조향샤프트

5 : 스티어링펌프 7 : 오일탱크

10 : 스테빌라이져 12 : 너클암

18 : 토션바 30 : 유로

40 : 차륜축 42 : 래크

44 : 피니언 46 : 조향바퀴

70 : 실린더박스 74 : 밀림판

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 운전자가 조향을 목적으로 조향휠을 회전하게 되면 스티어링펌프로부터 기어박스로 유압이 공급되어 조향바퀴를 조절하도록 이루어진 파워스티어링 시스템을 가짐과 아울러 차량의 조향시 차체의롤각을 줄여주도록 바로 이루어진 스테빌라이져가 구비된 차량에 있어서,

상기 스테빌라이져바의 일부분이 관통하여 지나도록 실린더박스가 설치되고, 상기 실린더박스내에 위치한 스테빌라이져바의 외부상에 일정간격으로 복수개의 밀림판이 설치되며, 상기 스티어링펌프로부터 기어박스로 연결되는 유로의 일측부가 분기되어 상기 실린더박스의 양방향에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 파워어시스트 능동 스테빌라이져를 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

이때, 종래의 기술과 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 명칭을 부여하고 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 파워어시스트 능동 스테빌라이져의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 파워어시스트 능동 스테빌라이져의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 파워스티어링 시스템을 갖는 차량에 있어서, 스테빌라이져바(10)의 일부분이 관통되는 실린더박스(70)가 설치되고, 상기 실린더박스(70)내에 위치한 스테빌라이져바(10)의 외부상에 일정간격으로 복수개의 밀림판(74)이 설치되며, 상기 스티어링펌프(5)로부터 기어박스(22)로 연결되는 유로의 일측부가 분기되어 상기 실린더박스(70)의 양방향에 각각 연결되도록 구성된다.

상기 실린더박스(70)는 스테빌라이져바(10)의 일부분이 그 내부를 관통하여놓이도록 구성되고 그 내부에 유압이 공급될 수 있도록 밀폐된 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 실린더박스(70)내에 위치한 스테빌라이져바(10)의 외부상에는 일정간격으로 복수개의 밀림판(74)이 설치되는데, 실린더박스(70) 내부에서 좌우측 가장자리에 설치되는 밀림판(74)과 실린더박스(70)의 좌우측 내벽면 사이에는 일정간격이 유지되도록 이루어진다.

또한, 스티어링펌프(5)로부터 기어박스(22)로 연결되는 유로(30)의 일측부는 각각 분기되어 상기 실린더박스(70)의 양방향, 즉 실린더박스(70)의 좌우측 벽면으로 연결되어 실린더박스(70) 내부로 연결된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하도록 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 파워어시스트 능동 스테빌라이져는 스테빌라이져바(10)의 일부분이 관통하여 지나는 실린더박스(70)가 설치되고, 상기 실린더박스(70)내에 위치한 스테빌라이져바(10)의 외부에는 일정간격으로 복수개의 밀림판(74)이 설치되며, 스티어링펌프(5)로부터 기어박스(22)로 연결되는 유로(30)의 일측부가 분기되어 실린더박스(70)의 양방향에 각각 연결된다.

이와 같이 구성된 상태에서, 조향휠(3)을 회전시키면 컨트롤밸브부(16)의 토션바(18)가 비틀리면서 유로(30)가 개폐되어 스티어링펌프(5)로부터 컨트롤밸브부 (16)를 통해 공급되는 오일이 기어박스(22)의 일방향에 공급됨과 아울러 실린더박스(70)의 일방향에 오일이 공급되게 된다.

도 3에서는 각각 실선과 점선을 이용하여 조향휠(3)의 회전방향에 따른 오일의 유동방향을 각각 도시하고 있다.

즉, 조향시에 스티어링펌프(5)로부터 기어박스(22)로 공급되는 유압은 차륜축(40)을 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시켜 부가적으로 조향휠(3)의 가볍고 원활한 조향조작이 이루어질 수 있도록 하고, 조향시에 상대적으로 뜨게 되는 안쪽의 조향바퀴(46)의 반대측에 대응되는 실린더박스(70)의 측면에서 공급되는 유압은 밀림판(74)을 안쪽의 조향바퀴(46) 방향으로 밀어 마주하는 조향바퀴(74)의 수평을 유지하도록 함으로써 운전상 안정감을 증가시킨다.그리고, 상기 밀림판(74)은 스태빌라이져바(10) 상에서 소정간격 유격되도록 다수 개 구비됨으로써 상기 스태빌라이져바(10)의 구간거리 감소로 인한 비틀림 모멘트를 줄여 강성도를 증가시키게 된다.

또한, 비조향시에는 상기 스티어링펌프(5)로부터 유압이 공급되지 않으므로 스테빌라이져의 강성을 감소시켜 승차감을 상승시키므로 조향시와 직진주행시에 따라 스테빌라이져의 강성이 가변적으로 변화되어 조정안정성과 승차감을 동시에 만족시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 스티어링펌프(5)로부터 유로(30)를 통해 공급되는 유압은 조향각에 따라 변화하므로 스테빌라이져의 강성도 조향각의 크기에 따라 변화하여 원하는 조정안정성과 승차감을 동시에 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 파워어시스트 능동 스테빌라이져에 의하면, 조향시에 스티어링펌프로부터 기어박스로 유압이 공급될 때 스테빌라이져에도 유압이 공급되어 조향시에 스테빌라이져의 강성이 증가하고 직진주행시에는 스테빌라이져의 강성이 감소하여 차량의 조종안정성과 승차감을 타협을 통해 결정하던 것과 비교해, 보다 향상된 승차감과 조종안정성을 얻을 수 있으며, 추가되는 시스템도 많지 않으므로 다른 능동형 스테빌라이져에 비해 원가절감의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 운전자가 조향을 목적으로 조향휠을 회전하게 되면 스티어링펌프로부터 기어박스로 유압이 공급되어 조향바퀴를 조절하도록 이루어진 파워스티어링 시스템을 가짐과 아울러 차량의 조향시 차체의 롤각을 줄여주도록 바(bar)로 이루어진 스테빌라이져가 구비된 차량에 있어서,

   상기 스테빌라이져바의 일부분이 관통하여 지나도록 실린더박스가 설치되고, 상기 실린더박스내에 위치한 스테빌라이져바의 외부상에 일정간격으로 복수개의 밀림판이 설치되며, 상기 스티어링펌프로부터 기어박스로 연결되는 유로의 일측부가 분기되어 상기 실린더박스의 양방향에 각각 연결됨으로써 스티어링펌프로부터 기어박스로 유압이 공급될 때 실린더박스에도 유압이 공급되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워어시스트 능동 스테빌라이져.