KR101294074B1 - 능동 제어 서스펜션 장치 - Google Patents

Abstract

후륜측 너클에 일단이 연결되는 어시스트 링크와, 상기 어시스트 링크의 타단을 서브 프레임에 연결하도록, 서브 프레임에 일체로 형성된 하우징의 양 측면에 캠 작동 레일이 설치되고, 상기 캠 작동 레일에 상기 어시스트 링크의 타단이 캠을 통하여 설치되며, 상기 하우징의 타측에 설치되는 모터의 스크루 축에 설치되어 가이드 핀을 따라 승하강하는 슬라이더가 상기 어시스트 링크의 타단에 연결되는 회전레버와 연결되어 상기 어시스트 링크의 차체측 절점의 위치를 가변하는 절점가변수단을 포함하는 능동 제어 서스펜션 장치에 있어서,
상기 슬라이더는
단면상에 상기 스크루 축이 체결되는 스크루 홀이 형성되고, 상기 스크루 홀에 대하여 전후측으로 일직선상에 가이드 홀을 각각 형성하여 상기 가이드 핀이 설치되며, 양 측면에는 상기 회전레버의 포크와 연결되는 포크 돌기가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 제어 서스펜션 장치.

Description

능동 제어 서스펜션 장치{ACTIVE GEOMETRY CONTROL SUSPENSION SYSTEM}

본 발명은 차량의 현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 범프 시에 후륜의 토우-인(Toe-In)을 증대시킴으로써 고속 선회 시, 선회 안정성을 향상시키는 능동 제어 서스펜션 장치(AGCS, Active Geometry Control Suspension System)에 관한 것이다.

일반적으로 리어 서스펜션에 적용되는 능동 제어 서스펜션 장치는 차량의 급 선회 주행 시, 리어 서스펜션의 지오메트리를 가변함으로서 후륜의 접지력을 향상시켜 핸들링 성능을 개선하기 위한 장치이다.

이러한 능동 제어 서스펜션 장치는 특히, 차량의 급선회 주행 시에 오버 스티어 경향이 나타나 조종 안정성이 떨어지는데, 이를 해결하기 위해 급 선회 주행 시, 선회 외측 후륜을 토우 인(Toe-in)으로 유도하여 차량의 조종 안정성을 향상시키게 된다.

도 1은 일반적인 능동 제어 서스펜션 장치의 일례에 의한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 능동 제어 서스펜션 장치는 후륜(W)측 너클(1)과 크로스 멤버(3)에 설치된 서브 프레임(5) 사이의 하부에 로워암(7)이 설치된다.

상기 너클(1)과 서브 프레임(5) 사이의 상부 일측에는 어퍼암(9)이 연결되고, 상기 너클(1)과 서브 프레임(5) 사이의 상부 타측에는 어시스트 링크(11)가 절점가변수단(20)과 함께 연결된다.

상기에서 어시스트 링크(9)는 일단이 상기 너클(1)의 상부에 볼 조인트(BJ)를 통하여 연결되고, 타단이 상기 절점가변수단(20)을 통하여 상기 서브 프레임(5)에 연결되어 차체측 절점(P)을 형성한다.

도 2와 도 3은 능동제어 서스펜션 시스템에 적용되는 어시스트 링크 및 절점가변수단의 측면 사시도 및 내부 구성도이다.

상기 절점가변수단(20)은, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 레일 장착 홈(21)이 형성되는 하우징(23), 캠 작동 레일(25), 캠(27), 회전레버(29), 모터(31), 슬라이더(33) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(23)은 상기 서브 프레임(5)과 일체로 형성되며, 양 측면에 호형의 레일 장착 홈(23)이 형성된다.

상기 캠 작동 레일(25)은 상기 하우징(23)의 레일 장착 홈(21)에 고정된다.

상기 캠(27)은 상기 캠 작동 레일(25)의 외측에 상하 슬라이드 가능하게 결합되며, 상기 어시스트 링크(11)의 차체측 연결부와 볼트(35)에 의하여 연결된다.

상기 회전레버(29)는 상기 어시스트 링크(11)의 상기 차체측 연결부 양측에 끼워져 설치되며, 상기 회전레버(29)의 일단은 상기 하우징(23)의 일측에 힌지 연결되어 힌지점(H)을 형성하고, 타단은 포크(37)가 형성되어 상기 슬라이더(33)와 연결된다.

상기 모터(31)는 감속기(39)를 포함하며, 회전축을 형성하는 스크루 축(41)이 하측을 향하도록 배치된다.

상기 슬라이더(33)는 중앙 부분이 상기 스크루 축(41)에 스크루 결합되어 상기 스크루 축(41)의 회전 방향에 따라 상하로 이동되도록 구성된다.

그리고 상기 슬라이더(33)에는 2개의 가이드 핀(43)이 상하로 관통되어 배치되며, 상기 스크루 축(41)의 회전 시, 슬라이더(33)의 회전을 방지하면서 상하로 슬라이더(33)의 이동을 안내한다.

또한, 상기 슬라이더(33)의 양측에는 포크 돌기(45)가 형성되어 상기 각 회전레버(29)의 포크(37)에 끼워진다.

따라서 상기한 능동제어 서스펜션 시스템은 차량의 급선회 주행 시, 범프가 일어나는 선회 외측 후륜(W)을 토우-인으로 유도하게 된다.

즉, 차량의 급선회 주행 시, 제어기가 상기 모터(31)를 구동하여 상기 슬라이더(33)를 하강시키면, 상기 슬라이더(33)에 연결된 회전레버(29)가 힌지점(H)을 기준으로 회전한다.

그러면, 상기 어시스트 링크(11)의 차체측 절점(P)을 이루는 차체측 연결부가 캠(27)과 함께 캠 작동 레일(25)을 따라 하강하여 어시스트 링크(11)의 차체측 절점(P)의 위치를 아래로 이동시키게 된다.

따라서 상기 선회 외측 후륜(W)은 토우-인 값이 증대되어 차량의 고속 선회시, 횡풍시, 급차선 변경시 등의 상황에서 차량의 선회 안정성을 향상시켜 안정된 차량의 주행성능을 구현하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 능동 제어 서스펜션 장치는 상기 슬라이더(33)의 상하 이동을 안내하는 가이드 핀(43)을 배치함에 있어서, 상기 스크루 축(41)의 후방 양측에 배치하고 있다.

이에 따라 상기 회전레버(29)의 후단부가 연결되는 상기 포크 돌기(45)가 상기 슬라이더(33)의 전방 양 측부에 형성될 수밖에 없고, 이에 따라 상기 가이드 핀(43)과 스크루 축(41)이 일직선 상에서 벗어나 작동 시, 모멘트 암으로 작용하게 된다.

또한, 스크루 축(41)과 슬라이더(33)가 회전레버(29)를 작동시키는 포인트(포크 돌기) 사이에 옵셋(OS)이 존재하게 되며, 이로 인해 모터(31)에 부하가 가중되어 큰 작동력이 필요하며, 모터 조립체를 하우징(23)에 조립할 경우, 스크루 축(41)과 가이드 핀(43)의 동축도를 맞추기 어렵다는 문제점도 있다.

본 발명의 실시 예는 모터의 스크루 축과 가이드 핀을 일렬로 배열하여 슬라이더의 옵셋을 제로(Zero)화함으로써, 모터에 걸리는 작동 부하를 최소화할 수 있도록 한 능동 제어 서스펜션 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 후륜측 너클에 일단이 연결되는 어시스트 링크와, 상기 어시스트 링크의 타단을 서브 프레임에 연결하도록, 서브 프레임에 일체로 형성된 하우징의 양 측면에 캠 작동 레일이 설치되고, 상기 캠 작동 레일에 상기 어시스트 링크의 타단이 캠을 통하여 설치되며, 상기 하우징의 타측에 설치되는 모터의 스크루 축에 설치되어 가이드 핀을 따라 승하강하는 슬라이더가 상기 어시스트 링크의 타단에 연결되는 회전레버와 연결되어 상기 어시스트 링크의 차체측 절점의 위치를 가변하는 절점가변수단을 포함하는 능동 제어 서스펜션 장치에 있어서, 상기 슬라이더는 단면상에 상기 스크루 축이 체결되는 스크루 홀이 형성되고, 상기 스크루 홀에 대하여 전후측으로 일직선상에 가이드 홀을 각각 형성하여 상기 가이드 핀이 설치되며, 양 측면에는 상기 회전레버의 포크와 연결되는 포크 돌기가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 제어 서스펜션 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 슬라이더의 양 측면에 각각 형성되는 포크 돌기는 상기 스크루 홀과 동일선상에 형성될 수 있다.

또한, 상기 스크루 홀은 상기 슬라이더의 단면 중앙에 상하로 관통되어 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 가이드 핀을 슬라이더에 형성되는 스크루 홀의 전,후측으로 배치함으로써, 양측 포크 돌기를 상기 스크루 홀과 동일선상에 형성할 수 있으며, 이에 따라 상기 슬라이더 상의 스크루 축과 양측 포크 돌기 사이에 옵셋의 발생을 방지하여 모터에 걸리는 모멘트 하중 등의 작동 부하를 최소화하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 능동 제어 서스펜션 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 능동 제어 서스펜션 장치에 적용되는 어시스트 링크 및 절점가변수단의 측면 사시도이다.
도 3은 도 1의 능동 제어 서스펜션 장치에 적용되는 어시스트 링크 및 절점가변수단의 내부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 능동 제어 서스펜션 장치에 적용되는 절점가변수단의 일부 발췌 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 조립 상태를 보인 내측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 능동 제어 서스펜션 장치에 적용되는 절점가변수단의 평면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 능동제어 서스펜션 시스템은 기본적으로 후륜(W)측 너클(1)과 크로스 멤버(3)에 설치된 서브 프레임(5) 사이의 하부에 로워암(7)이 설치된다.

상기 너클(1)과 서브 프레임(5) 사이의 상부 일측에는 어퍼암(9)이 연결되고, 상기 너클(1)과 서브 프레임(5) 사이의 상부 타측에는 어시스트 링크(11)가 절점가변수단(20)과 함께 연결된다.

상기에서 어시스트 링크(9)는 일단이 상기 너클(1)의 상부에 볼 조인트(BJ)를 통하여 연결되고, 타단이 상기 절점가변수단(20)을 통하여 상기 서브 프레임(5)에 연결되어 차체측 절점(P)을 형성한다.

도 2와 도 3은 능동제어 서스펜션 시스템에 적용되는 어시스트 링크 및 절점가변수단의 측면 사시도 및 내부 구성도이다.

상기 절점가변수단(20)은, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 레일 장착 홈(21)이 형성되는 하우징(23), 캠 작동 레일(25), 캠(27), 회전레버(29), 모터(31), 슬라이더(33) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(23)은 상기 서브 프레임(5)과 일체로 형성되며, 양 측면에 호형의 레일 장착 홈(23)이 형성된다.

상기 캠 작동 레일(25)은 상기 하우징(23)의 레일 장착 홈(21)에 고정된다.

상기 캠(27)은 상기 캠 작동 레일(25)의 외측에 상하 슬라이드 가능하게 결합되며, 상기 어시스트 링크(11)의 차체측 연결부와 볼트(35)에 의하여 연결된다.

상기 회전레버(29)는 상기 어시스트 링크(11)의 상기 차체측 연결부 양측에 끼워져 설치되며, 상기 회전레버(29)의 일단은 상기 하우징(23)의 일측에 힌지 연결되어 힌지점(H)을 형성하고, 타단은 포크(37)가 형성되어 상기 슬라이더(33)와 연결된다.

상기 모터(31)는 감속기(39)를 포함하며, 회전축을 형성하는 스크루 축(41)이 하측을 향하도록 배치된다.

상기 슬라이더(33)는 중앙 부분이 상기 스크루 축(41)에 스크루 결합되어 상기 스크루 축(41)의 회전 방향에 따라 상하로 이동되도록 구성된다.

그리고 상기 슬라이더(33)에는 2개의 가이드 핀(43)이 상하로 관통되어 배치되며, 상기 스크루 축(41)의 회전 시, 슬라이더(33)의 회전을 방지하면서 상하로 슬라이더(33)의 이동을 안내한다.

또한, 상기 슬라이더(33)의 양측에는 포크 돌기(45)가 형성되어 상기 각 회전레버(29)의 포크(37)에 끼워진다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 능동 제어 서스펜션 장치에 적용되는 절점가변수단의 일부 발췌 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 조립 상태를 보인 내측면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 능동 제어 서스펜션 장치에 적용되는 절점가변수단의 평면도이다.

이하, 상세한 설명에서는 종래 기술과 구별하기 위하여 동일한 구성요소라도 별도의 도면부호를 적용하여 설명한다.

본 발명의 기술적 요지는 슬라이더(100)와 가이드 핀(101)의 결합 구조에 있다.

보다 구체적으로는 슬라이더(100)의 단면상의 중앙에 상하로 관통되는 수직형 스크루 홀(102)이 형성되어 모터(103)의 스크루 축(104)이 스크루 결합된다.

이에 따라, 상기 모터(103)의 구동에 따라 스크루 축(104)이 회전하고, 스크루 축(104)의 회전방향에 따라 슬라이더(100)가 승하강하면서 회전레버(105)를 통해 어시스트 링크(106)의 차체측 절점(P)의 위치를 승하강시키게 된다.

그리고 상기 슬라이더(100)의 승하강 운동을 안내하는 가이드 핀(101)을 배치함에 있어서는 상기 스크루 홀(102)의 전,후측에 가이드 홀(107)을 형성하고, 상기 가이드 홀(107)에 가이드 핀(101)이 설치된다.

이때, 상기 가이드 홀(107)은 상기 스크루 홀(102)과 일직선상에 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 회전레버(105)의 후단부와 연결되는 슬라이더(100) 상의 양측 포크 돌기(108)는 상기 스크루 홀(102)과 동일선상에 일렬로 배치하여 형성된다.

이에 따라, 상기 슬라이더(100) 상의 양측 포크 돌기(108)와 스크루 축(104)은 전후방향 옵셋이 제로("0")가 되어, 모터(103)에 걸리는 모멘트 하중 등의 작동 부하를 최소화할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

100: 슬라이더 101: 가이드 핀
102: 스크루 홀 103: 모터
104: 스크루 축 105: 회전레버
106: 어시스트 링크 107: 가이드 홀
108: 포크 돌기 H: 힌지점
P: 차체측 절점

Claims (3)

1. 후륜측 너클에 일단이 연결되는 어시스트 링크와, 상기 어시스트 링크의 타단을 서브 프레임에 연결하도록, 서브 프레임에 일체로 형성된 하우징의 양 측면에 캠 작동 레일이 설치되고, 상기 캠 작동 레일에 상기 어시스트 링크의 타단이 캠을 통하여 설치되며, 상기 하우징의 타측에 설치되는 모터의 스크루 축에 설치되어 가이드 핀을 따라 승하강하는 슬라이더가 상기 어시스트 링크의 타단에 연결되는 회전레버와 연결되어 상기 어시스트 링크의 차체측 절점의 위치를 가변하는 절점가변수단을 포함하는 능동 제어 서스펜션 장치에 있어서,
   상기 슬라이더는
   단면상에 상기 스크루 축이 체결되는 스크루 홀이 형성되고, 상기 스크루 홀에 대하여 전후측으로 일직선상에 가이드 홀을 각각 형성하여 상기 가이드 핀이 설치되며, 양 측면에는 상기 회전레버의 포크와 연결되는 포크 돌기가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 제어 서스펜션 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이더의 양 측면에 각각 형성되는 포크 돌기는
   상기 스크루 홀과 동일선상에 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 제어 서스펜션 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스크루 홀은
   상기 슬라이더의 단면 중앙에 상하로 관통되어 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 제어 서스펜션 장치.

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