KR100482136B1 - 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 스태빌라이저바의 마운팅 방법에 따른 각각의 단점들을 보완하고 장점들만을 살릴 수 있도록 차량의 운행상태에 따라서 스태빌라이저의 마운팅구조를 능동적으로 변화시킬 수 있도록 한 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치를 제공함으로써, 차량의 주행 안정성 및 스티어링계의 NVH성능을 더욱 향상시킨다.

Description

스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치{variable mounting device for a stabilizer bar}

본 발명은 차량의 롤링을 억제하기 위해 사용되는 스태빌라이저바의 마운팅 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 운행 상태에 따라 스태빌라이저바의 마운팅 상태를 가변시킬 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

스태빌라이저는 차량의 선회시와 같이 양쪽 휠의 역위상 운동이 발생할 때 비틀어지면서 차량의 롤을 억제하는 역할을 하는 것으로서, 도 1과 도 2에 각각 도시된 바와 같이 스태빌라이저바(100)가 로워아암(102)에 마운팅되도록 하는 방법과 스태빌라이저바(100)가 스트럿(104)에 마운팅되도록 하는 방법을 각각 도시하고 있다.

상기 스태빌라이저바(100)가 로워아암(102)에 마운팅되는 경우는 스태빌라이저바(100)의 움직임이 스티어링계와 무관하므로 스티어링계의 NVH(Noise Vibration Harshness) 특성에 유리하지만, 레버레시오(lever ratio)가 낮아 롤(roll) 컨트롤이 불리하여, 스트럿(104)에 마운팅되도록 하는 방법과 동일한 롤 제어특성을 확보하기 위해서는 상대적으로 굵기의 증가가 요구되는 단점이 있다.

상기 스태빌라이저바(100)가 스트럿(104)에 마운팅되는 방법은 상기와 반대로 효율(lever ratio)이 높아서 롤 제어가 용이하고 그 만큼 상대적으로 스태빌라이저바(100)의 굵기를 줄일 수 있어서 중량 저감에 유리하지만, 스태빌라이저바(100)의 움직임이 스트럿(104)을 통해 너클과 타이로드 등으로 전달되어 스티어링계의 NVH특성에 불리한 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 스태빌라이저바의 마운팅 방법에 따른 각각의 단점들을 보완하고 장점들만을 살릴 수 있도록 차량의 운행상태에 따라서 스태빌라이저의 마운팅구조를 능동적으로 변화시킬 수 있도록 한 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치는 스태빌라이저바의 단부에 형성된 제1볼조인트와;

상기 제1볼조인트를 중심으로 양측에 설치되어 각각 직선 슬라이딩 가능상태가 전환됨에 의해 길이가 가변될 수 있도록 된 상측가변직선슬라이딩유닛 및 하측가변직선슬라이딩유닛과;

상기 상측가변직선슬라이딩유닛을 스트럿에 지지하는 제2볼조인트와;

상기 하측가변직선슬라이딩유닛을 로워아암에 지지하는 제3볼조인트와;

조향각센서와; 차속센서와; G-센서와;

상기 조향각센서와 차속센서 및 G-센서의 신호를 받아 상기 상측가변직선슬라이딩유닛 및 하측가변직선슬라이딩유닛을 제어하는 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치의 구성을 서로 다른 각도에서 도시한 도면으로서, 스태빌라이저바의 단부에 연결된 제1볼조인트를 중심으로 상하에 각각 상측가변직선슬라이딩유닛과 하측가변슬라이딩유닛을 설치하고, 상기 상측가변직선슬라이딩유닛은 제2볼조인트에 의해 스트럿에 설치하고, 상기 하측가변직선슬라이딩유닛은 제3볼조인트에 의해 로워아암에 설치하고, 상기 상측가변직선슬라이딩유닛과 하측가변직선슬라이딩유닛을 컨트롤러가 각종센서에 의해 파악된 차량의 운행상태에 따라 제어하도록 되어 있는 구조이다.

즉, 전체적인 구성을 보다 상세히 살펴보면, 스태빌라이저바(1)의 단부에 형성된 제1볼조인트(3)와, 상기 제1볼조인트(3)를 중심으로 양측에 설치되어 각각 직선 슬라이딩 가능상태가 전환됨에 의해 길이가 가변될 수 있도록 된 상측가변직선슬라이딩유닛(5) 및 하측가변직선슬라이딩유닛(7)과, 상기 상측가변직선슬라이딩유닛(5)을 스트럿(9)에 지지하는 제2볼조인트(11)와, 상기 하측가변직선슬라이딩유닛(7)을 로워아암(13)에 지지하는 제3볼조인트(15)와, 조향각센서(17)와 차속센서(19) 및 G-센서(21)와, 상기 조향각센서(17)와 차속센서(19) 및 G-센서(21)의 신호를 받아 상기 상측가변직선슬라이딩유닛(5) 및 하측가변직선슬라이딩유닛(7)을 제어하는 컨트롤러(23)로 구성된 것이다.

여기서, 상기 상측가변직선슬라이딩유닛(5) 및 하측가변직선슬라이딩유닛(7)은 도 5에 도시된 바와 같은 동일한 구조의 것이 사용되는 바, 유체가 밀봉된 원통실린더(25)와, 상기 원통실린더(25) 내에서 회전은 제한되고 다수의 유동홀(27)을 구비하여 원통실린더(25)의 길이방향을 따라 직선운동 가능하게 설치된 비회동피스톤(29)과, 회동 가능한 상태로 상기 비회동피스톤(29)에 접하게 설치되어 회동상태에 따라 상기 유동홀(27)을 단속하도록 다수의 단속홀(31)이 구비된 회동피스톤(33)과, 직선운동시 상기 비회동피스톤(29)과 회동피스톤(33)을 일체로 직선 슬라이딩운동시키고 회동시 상기 회동피스톤(33)을 회동시키도록 설치된 피스톤로드(35)와, 상기 피스톤로드(35)에 연결되어 피스톤로드(35)를 회동시키는 스텝모터(37)로 이루어져 있다.

따라서, 상기 상/하측가변직선슬라이딩유닛(5,7)은 상기 원통실린더(25)의 단부와 상기 스텝모터(37)의 단부에서 상기 제1,2,3볼조인트(3,11,15)에 각각 연결되게 된다.

여기서, 상기 비회동피스톤(29)의 회동을 억제하기 위한 구조로서 본 실시예에서는 상기 비회동피스톤(29)에 회동방지홈(39)을 구비하고, 상기 원통실린더(25)의 내측에는 회동방지돌출단(41)을 형성하여 구성하였다.

물론, 이외에 상기 비회동피스톤(29)과 원통실린더(25) 사이에 스플라인 구조를 형성하는 방법 등도 가능하다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 컨트롤러(23)는 상기 조향각센서(17)와 차속센서(19) 및 G-센서(21)로부터 제공되는 차량의 거동에 대한 정보를 받아 차량의 운행상태를 파악하고, 이에 따라 상기 상/하측가변직선슬라이딩유닛(5,7)의 스텝모터(37)들을 제어한다.

상기 컨트롤러(23)는 상기 상/하측가변직선슬라이딩유닛의 스텝모터(37)들이 서로 반대의 상태로 제어되도록 하여, 상측가변직선슬라이딩유닛(5)이 그 피스톤로드(35)의 원통실린더(25)에 대한 슬라이딩운동이 가능하도록 하면, 하측가변직선슬라이딩유닛(7)은 그 피스톤로드(35)가 원통형실린더(25)에 대하여 직선 슬라이딩운동을 할 수 없도록 제어한다.

이는, 상기 스텝모터(37)가 회전됨에 의해 도 6의 우측에 도시된 바와 같이 상기 회동피스톤(33)의 단속홀(31)이 비회동피스톤(29)의 유동홀(27)과 연통되지 않게 되면, 원통실린더(25) 내의 유체가 상기 회동피스톤(33) 및 비회동피스톤(29)을 통과하지 못하여 피스톤로드(35)의 움직임을 불가능하게 하고, 도 6의 좌측에 도시된 바와 같이 상기 단속홀(31)이 유동홀(27)과 연통되도록 회동피스톤(33)을 회동시키면, 원통실린더(25) 내의 유체가 상기 회동피스톤(33) 및 비회동피스톤(29)을 용이하게 통과하여 상기 피스톤로드(35)의 자유로운 직선 운동이 가능하도록 하는 작용을 이용한 것이다.

이때, 실질적으로 상기 스태빌라이저바(1)에 비틀림력이 작용하도록 스태빌라이저바(1)를 마운팅하는 것은 상기 피스톤로드(35)가 원통실린더(25)에 대해서 직선 슬라이딩하지 못하도록 된 쪽의 가변직선슬라이딩유닛이 되는 것이다.

상기 컨트롤러(23)는 상기한 바와 같은 센서들의 신호에 의해 판단한 차량의 움직임이 차량의 급선회시 등과 같이 롤 제어가 더 중요한 상태이면 상기 상측가변직선슬라이딩유닛(5)을 직선슬라이딩 못하도록 하여 스트럿(9)에 상기 스태빌라이저바(1)를 마운팅한 상태로 만들고, 이외에 단순하거나 미세한 양쪽 휠의 역위상 운동이 발생되었을 때에는 상기 하측가변직선슬라이딩유닛(7)을 직선슬라이딩하지 못하도록 하여 스태빌라이저바(1)를 로워아암(13)에 마운팅한 상태로 만들게 된다.

따라서, 차량의 급선회시 등의 경우에는 능동적으로 롤 제어특성을 향상시켜 차량의 안정성을 향상시키고, 양쪽 휠의 단순한 역위상 운동시에는 스티어링계의 불필요한 진동을 억제하도록 하여 스티어링계의 NVH성능을 향상시키게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 종래의 스태빌라이저바의 마운팅 방법에 따른 각각의 단점들을 보완하고 장점들만을 살릴 수 있도록 차량의 운행상태에 따라서 스태빌라이저의 마운팅구조를 능동적으로 변화시킬 수 있도록 한 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치를 제공함으로써, 차량의 주행 안정성 및 스티어링계의 NVH성능을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 스태빌라이저바 마운팅 구조를 도시한 것으로서 스태빌라이저바가 로워암에 마운팅된 상태를 도시한 도면,

도 2는 종래 기술에 의한 스태빌라이저바 마운팅 구조를 도시한 것으로서 스태빌라이저바가 스트럿에 마운팅된 상태를 도시한 도면,

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치의 구성을 서로 다른 각도에서 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 사용된 상측가변직선슬라이딩유닛 및 하측가변직선슬라이딩유닛의 구조를 설명한 도면,

도 6은 도 5의 비회동피스톤과 회동피스톤의 작동을 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 스태빌라이저바3; 제1볼조인트

5; 상측가변직선슬라이딩유닛7; 하측가변직선슬라이딩유닛

9; 스트럿11; 제2볼조인트

13; 로워아암15; 제3볼조인트

17; 조향각센서19; 차속센서

21; G-센서23; 컨트롤러

25; 원통실린더27; 유동홀

29; 비회동피스톤31; 단속홀

33; 회동피스톤35; 피스톤로드

37; 스텝모터

Claims (3)

1. 스태빌라이저바의 단부에 형성된 제1볼조인트와;

   상기 제1볼조인트를 중심으로 양측에 설치되어 각각 직선 슬라이딩 가능상태가 전환됨에 의해 길이가 가변될 수 있도록 된 상측가변직선슬라이딩유닛 및 하측가변직선슬라이딩유닛과;

   상기 상측가변직선슬라이딩유닛을 스트럿에 지지하는 제2볼조인트와;

   상기 하측가변직선슬라이딩유닛을 로워아암에 지지하는 제3볼조인트와;

   조향각센서와;

   차속센서와;

   G-센서와;

   상기 조향각센서와 차속센서 및 G-센서의 신호를 받아 상기 상측가변직선슬라이딩유닛 및 하측가변직선슬라이딩유닛을 제어하는 컨트롤러;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상측가변직선슬라이딩유닛 및 하측가변직선슬라이딩유닛은

   유체가 밀봉된 원통실린더와;

   상기 원통실린더 내에서 회전은 제한되고 다수의 유동홀을 구비하여 원통실린더의 길이방향을 따라 직선운동 가능하게 설치된 비회동피스톤과;

   회동 가능한 상태로 상기 비회동피스톤에 접하게 설치되어 회동상태에 따라 상기 유동홀을 단속하도록 다수의 단속홀이 구비된 회동피스톤과;

   직선운동시 상기 비회동피스톤과 회동피스톤을 일체로 직선 슬라이딩운동시키고 회동시 상기 회동피스톤을 회동시키도록 설치된 피스톤로드와;

   상기 피스톤로드에 연결되어 피스톤로드를 회동시키는 스텝모터;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 비회동피스톤에는 회동방지홈이 구비되고,

   상기 원통실린더의 내측에는 회동방지돌출단이 형성된 것

   을 특징으로 하는 스태빌라이저바의 가변 마운팅 장치.