KR101307057B1 - 차량용 능동 현가 시스템 - Google Patents

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다라우즈 안토니 부스코
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Abstract

차량용 능동 현가 시스템은 능동 현가 요소의 아마추어의 운동이 차량 휠의 측방향 운동으로부터 실질적으로 기계적으로 분리되도록 차량의 프레임에 실질적으로 견고하게 부착되어 있는 능동 현가 요소를 포함한다. 제어 로드는 능동 현가 요소와 차량의 휠 사이에 부착되어 있다.

Description

차량용 능동 현가 시스템{ACTIVE VEHICLE SUSPENSION SYSTEM}
도 1은 차량의 단일 휠에 적용되는 통상적인 능동 현가 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 단일 휠 조립체에 적용되는 능동 현가 시스템을 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 능동 현가 요소에 대한 제어 로드의 운동을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 단일 휠 조립체에 적용되는 능동 현가 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 능동 현가 시스템을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자기 액추에이터를 도시한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 6의 전자기 액추에이터의 벨로우즈의 운동을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 사시도에서 중간 위치에 있는 캐리지를 보여주기 위해 하우징 부분을 제거하여 도시한 도면이다.
도 10은 도 8의 실시예에 사용될 수 있는 기계식 멈추개를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 9에서 캐리지가 그것의 이동 중 일단부로 향한 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 도 9에서 캐리지가 그것의 이동 중 타단부로 향한 상태를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터를 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13의 사시도에서 중간 위치에 있는 캐리지를 보여주기 위해 하우징 부분을 제거하여 도시한 도면이다.
도 15는 도 13의 실시예에 사용될 수 있는 기계식 멈추개를 도시한 사시도이다.
도 16은 도 13의 실시예에 사용될 수 있는 또 다른 기계식 멈추개를 도시한 사시도이다.
도 17은 도 14에서 캐리지가 그것의 이동 중 일단부로 향한 상태를 도시한 도면이다.
도 18은 도 14에서 캐리지가 그것의 이동 중 타단부로 향한 상태를 도시한 도면이다.
도 19는 기계식 멈추개의 강도를 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300, 400, 500, 600 : 능동 현가 시스템
101 : 단일 휠 조립체
104, 204 : 힘 액추에이터
108 : 현가 타워
120, 302 : 수동 현가 요소
202 : 스핀들
204 : 능동 현가 요소
208, 408, 508, 608 : 고정자
210, 406 : 아마추어
212, 410, 510, 610 : 베어링 시스템
214 : 프레임
222 : 하부 제어 아암
230, 238 : 볼 조인트
232, 303 : 제어 로드
234 : 조향 아암
242 : 벨로우즈
416, 516, 616 : 캐리지
520, 524, 620, 624 : 멈추개
차량용 능동 현가 시스템은 일반적으로 가변성 힘 액추에이터(variable force actuator) 등의 제어 가능한 현가 요소를 포함한다. 이 제어 가능한 현가 요소는 일반적으로 현가 타워(suspension tower)를 통해 휠 조립체와 차량의 새시 사이에 결합되어 있다.
본 발명은 신규한 차량용 능동 현가 시스템을 제공한다.
하나의 태양에 따르면, 본 발명은 차량용 능동 현가 시스템(active suspension system)으로 구현된다. 이 능동 시스템은 능동 현가 요소의 아마추어의 운동이 차량 휠의 측방향 운동으로부터 실질적으로 기계적으로 분리되도록 차량의 프레임에 실질적으로 견고하게 부착되어 있는 능동 현가 요소를 포함한다. 상기 측방향 운동은 전후 방향의 운동 또는 좌우 방향의 운동일 수 있다. 제어 로드는 능동 현가 요소의 아마추어와 차량의 휠 사이에 부착된다.
하나의 실시예에 있어서, 능동 현가 요소는 차량의 현가 링크 장치로부터 실질적으로 기계적으로 분리되어 있다. 상기 능동 현가 요소는 차량의 조향 링크 장치로부터 실질적으로 기계적으로 분리될 수 있다. 상기 시스템은 또한 차량의 질량의 일부를 지지하기 하도록 구성되어 있는 수동 현가 요소(passive suspension element)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 제어 로드의 제1 단부는 볼 조인트와 부싱 중 하나를 통해 능동 현가 요소의 아마추어(armature에) 부착되어 있다. 능동 현가 요소와 차량의 타이어 사이의 간격은 약 2센티미터 이상일 수 있다.
또 다른 태양에 있어서, 본 발명은 차량의 새시를 능동적으로 현가시키기 위한 방법으로 구현된다. 상기 방법은 능동 현가 요소의 아마추어의 운동이 차량 휠의 측방향 운동으로부터 실질적으로 기계적으로 분리되도록 차량의 프레임에 능동 현가 요소를 부착하는 단계를 포함한다. 상기 측방향 운동은 전후 방향의 운동 또는 좌우 방향의 운동일 수 있다. 상기 방법은 또한 능동 현가 요소의 아마추어와 차량의 휠 사이에 제어 로드를 부착하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은 차량의 프레임에 수동 현가 요소를 부착하는 단계를 더 포함한다. 상기 능동 현가 요소는 부싱을 통해 프레임에 부착될 수 있다. 하나의 실시예에서, 능동 현가 요소는 차량의 현가 링크 장치로부터 실질적으로 기계적으로 분리된다. 능동 현가 요소는 차량의 조향 링크 장치로부터 실질적으로 기계적으로 부착될 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 차량용 능동 현가 시스템으로 구현된다. 능동 현가 시스템은 고정자와 이 고정자에 대해 이동 가능한 아마추어를 구비하는 선형 전자기 액추에이터를 포함한다. 고정자는 차량의 프레임에 실질적으로 견고하게 부착된다. 제어 로드의 제1 단부는 아마추어에 부착된다. 제어 로드의 제2 단부는 아마추어의 운동이 차량의 휠을 차량의 프레임에 대해 이동시키도록 차량의 휠에 부착되어 있다. 능동 현가 요소의 고정자는 차량의 프레임에 견고하게 부착될 수 있거나 부싱을 통해 프레임에 부착될 수 있다.
능동 현가 시스템은 또한 차량의 프레임과 차량의 휠 사이에 결합되어 있는 수동 현가 요소를 포함할 수 있다. 그 대안으로, 수동 현가 요소는 차량의 채시와 차량의 휠 사이에 결합되어도 좋다. 상기 수동 현가 요소는 스프링, 댐퍼 및 이들의 조합일 수 있다. 선형 전자기 액추에이터는 가동 자석형 전자기 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 제어 로드의 제1 단부는 볼 조인트 혹은 부싱을 통해 아마추어에 부착될 수 있다. 아마추어의 운동은 차량의 휠이 차량의 수평면에 대해 실질적으로 수직 방향으로 이동하도록 유발할 수 있다. 하나의 실시예에서, 아마추어의 운동과 휠 운동 사이의 비율은 실질적으로 1 대 1일 수 있다. 그 대안으로, 아마추어의 운동과 휠 운동 사이의 비율은 실질적으로 1 대 1 미만이라도 좋다.
상기 능동 현가 시스템은 또한 선형 전자기 액추에이터, 프레임, 및 휠 중 하나에 부착된 센서를 포함할 수 있다. 이 센서는 선형 전자기 액추에이터와 합체될 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 제어 로드는 굴곡된 부분을 포함한다. 하나의 실시예에 따르면, 아마추어의 운동은 휠의 측방향 운동으로부터 실질적으로 기계적으로 분리된다. 능동 현가 시스템은 또한 아마추어를 실질적으로 감싸는 커버를 포함할 수 있다. 상기 능동 현가 시스템은 또한 제어 로드의 적어도 일부를 에워싸는 벨로우즈를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 선형 전자기 액추에이터는 차량의 조향 링크 장치로부터 실질적으로 기계적으로 분리될 수 있다.
또 다른 태양에 있어서, 본 발명은 차량의 새시를 능동적으로 현가시키기 위 한 방법으로 구현된다. 상기 방법은 선형 전자기 액추에이터의 고정자를 차량의 프레임에 부착하는 단계를 포함한다. 차량의 새시는 차량의 프레임에 부착된다. 제어 로드의 제1 단부는 선형 전자기 액추에이터의 아마추어에 부착된다. 상기 아마추어는 고정자에 대해 이동 가능하다. 상기 방법은 아마추어의 운동이 차량의 휠을 차량의 프레임에 대한 이동시키도록 차량의 휠에 제어 로드의 제2 단부를 부착하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 또한 차량의 프레임과 차량의 휠 사이에 수동 현가 요소를 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 차량의 새시와 차량의 휠 사이에 수동 현가을 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 수동 현가 요소는 스프링, 댐퍼 및 이들의 조합일 수 있다. 선형 전자기 액추에이터는 가동 자석형 전자기 액추에이터로 구현될 수 있다.
상기 방법은 또한 능동 현가 요소의 고정자를 차량의 프레임에 부착하기 위한 부싱을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 상기 방법은 제어 로드의 제1 단부를 아마추어에 연결하는 볼을 포함한다. 상기 방법은 제어 로드의 제1 단부를 아마추어에 부착하기 위한 부싱을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 아마추어의 운동은 차량의 휠이 차량의 수평면에 대해 실질적으로 수직 방향으로 이동하도록 유발한다.
하나의 태양에 따르면, 본 발명은 차량의 능동 현가 시스템용 선형 전자기 액추에이터로 구현된다. 이 액추에어터는 고정자를 포함한다. 아마추어는 고정자에 자기적으로 결합되어 있다. 제1 베어링은 아마추어에 기계적으로 결합된다. 제1 베어링은 아마추어와 고정자 사이에 공기 간극을 유지시킨다. 제2 베어링은 고정자에 기계적으로 결합되고 아마추어로부터 실질적으로 기계적으로 분리된다. 제2 베어링은 현가 관련 굴곡 하중을 흡수하며 이에 따라 아마추어 상의 현가 관련 굴곡 하중을 최소화시킨다.
하나의 실시예에 있어서, 고정자는 하나 이상의 코일을 포함한다. 상기 아마추어는 하나 이상의 자석을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에 따르면, 제1 베어링은 아마추어와 고정자의 상호 작용으로부터 자기적 부하(magnetic load)를 지지한다. 제1 베어링은 핀과 만곡부 중 하나 이상을 통해 제2 베어링에 기계적으로 결합될 수 있다.
캐리지는 제2 하우징에 기계적으로 결합될 수 있다. 상기 캐리지는 핀과 만곡부 중 하나 이상을 통해 제1 베어링에 기계적으로 결합될 수 있다. 하나이 실시예에 있어서, 상기 핀은 캐리지가 제1 베어링에 대해 이동하도록 해준다. 상기 캐리지는 제어 로드를 통해 차량의 휠에 기계적으로 결합될 수 있다. 제어 로드의 일단부는 볼 조인트와 부싱 중 하나를 통해 캐리지에 결합될 수 있다.
또 다른 태양에 따르면, 본 발명은 차량의 능동 현가 시스템용 선형 전자기 액추에이터로 구현된다. 이 액추에이터는 고정자를 포함한다. 아마추어는 이것이 고정자에 대해 이동 가능하도록 고정자에 자기적으로 결합되어 있다. 하우징은 고정자와 아마추어를 에워싼다. 하우징의 엔벨로프(envelope)는 고정자에 대한 아마추어의 위치에 무관하게 불변 상태로 남게 된다. 상기 하우징은 차량의 프레임에 실질적으로 견고하게 부착될 수 있다. 하우징의 엔벨로프는 하우징의 치수에 관한 것이다.
제어 로드는 아마추어에 부착되는 제1 단부와 차량의 휠에 부착되는 제2 단부를 포함한다. 아마추어의 운동은 차량의 휠이 차량의 수평면에 대해 실질적으로 수직 방향으로 이동하도록 유발한다. 하나의 실시예에서, 상기 아마추어는 베어링을 통해 고정자에 기계적으로 결합된다.
또 다른 태양에 있어서, 본 발명은 차량용 능동 현가 시스템으로 구현될 수 있다. 이 능동 현가 시스템은 고정자와 이 고정자에 대해 이동 가능한 아마추어를 구비하는 선형 전자기 액추에이터를 포함한다. 고정자는 차량의 프레임에 실질적으로 견고하게 부착되어 있다. 컨트롤러는 하나 이상의 비굴곡 케이블을 통해 선형 전자기 액추에이터에 전기적으로 결합된다.
하나 이상의 비굴곡 케이블은 신호 케이블과 전력 케이블 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 액추에이터는 또한 컨트롤러에 전기적으로 결합되는 증폭기를 포함할 수 있다. 제어 로드의 제1 단부는 아마추어에 부착되고, 제어 로드의 제2 단부는 차량의 휠에 부착된다. 아마추어의 운동은 차량의 휠이 차량의 프레임에 대한 이동하도록 해준다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 차량의 능동 현가 시스템용 선형 전자기 액추에이터로 구현된다. 이 액추에이터는 고정자와, 이 고정자에 자기적으로 결합되는 아마추어를 포함한다. 이 아마추어는 고정자에 대해 이동 가능하다. 하우징은 고정자와 아마추어를 에워싼다. 하우징 내에는 기계식 멈추개가 배치되어 있다. 아마추어가 움직일 때 아마추어와 멈추개 사이에는 상대 운동이 존재한다. 멈추개는 제1 방향으로의 아마추어의 운동을 제한한다.
상기 액추에이터는 하우징 내에 배치된 제2 기계식 멈추개를 포함할 수 있다. 아마추어가 움직일 때 아마추어와 제2 멈추개 사이에 상대 운동이 존재한다. 제2 멈추개는 제1 방향과 반대인 제2 방향으로의 아마추어의 운동을 제한한다.
상기 액추에이터는 하우징 내에 배치된 제3 기계식 멈추개를 포함할 수 있다. 아마추어가 움직일 때 아마추어와 제3 멈추개 사이에 상대 운동이 존재한다. 제3 멈추개는 아마추어의 운동을 제2 방향으로 제한한다.
상기 기계식 멈추개는 둥근 단면적을 가질 수 있다. 상기 기계식 멈추개는 홈을 구비한다. 액추에이터는 아마추어의 운동을 안내하는 베어링 레일과 베어링 레일을 에워싸는 기계식 멈추개를 더 포함할 수 있다. 상기 기계식 멈추개는 네오프렌을 포함할 수 있다. 상기 기계식 멈추개는 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머를 포함할 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 차량의 능동 현가 시스템용 선형 전자기 액추에이터로 구현될 수 있다. 이 액추에이터는 고정자와, 이 고정자에 자기적으로 결합되는 아마추어를 포함한다. 이 아마추어는 고정자에 대해 이동 가능하다. 하우징은 고정자와 아마추어를 에워싼다. 기계식 멈추개는 하우징 내부에 배치된다. 상기 기계식 멈추개는 중합체 엘라스토머를 포함하는 물질로 구성된다.
상기 엘라스토머는 열경화성 중합체 엘라스토머일 수 있다. 상기 열경화성 중합체 엘라스토머는 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머, 네오프렌, 니트릴 고무, 폴리우레탄, 실리콘 고무, 천연 고무, 스틸렌 부타디엔 고무 및 탄화플루오르로 이루어 진 군에서 선택한 물질일 수 있다. 상기 엘라스토머는 열가소성 중합체 엘라스토머일 수 있다. 상기 열가소성 중합체 엘라스토머는 동적으로 가황 처리된 엘라스토머를 포함할 수 있다. 상기 중합체 엘라스토머는 솔리드 포옴(solid foam) 혹은 다공성 포옴(cellular foam)으로 이루어진 형태의 군에서 선택한 형태일 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 고정자와 이 고정자에 자기적으로 결합되는 아마추어를 포함하는 차량의 능동 현가 시스템용 전자기 액추에이터로 구현될 수 있다. 아마추어는 고정자에 대해 이동 가능하다. 하우징은 고정자와 아마추어를 에워싼다. 기계적 멈추개는 하우징 내부에 배치된다. 기계식 멈추개는 약 10mm 내지 60mm의 두께를 지닌다.
상기 기계식 멈추개는 약 20mm 내지 50mm의 두께를 지닐 수 있다. 상기 기계식 멈추개는 약 30mm 내지 40mm의 두께를 지닐 수 있다. 상기 기계식 멈추개는 약 35mm의 두께를 지닐 수 있다.
또 다른 태양에 있어서, 본 발명은 고정자와, 상기 고정자에 자기적으로 결합되는 아마추어를 포함하는 차량의 능동 현가 시스템용 전자기 액추에이터로 구현된다. 아마추어는 고정자에 대해 이동 가능하다. 제1 베어링 레일은 아마추어의 운동을 안내한다. 제1 지지부는 베어링 레일의 제1 단부를 지지한다. 상기 지지부는 제1의 힘이 베어링 레일에 인가될 때 베어링 레일의 제1 단부가 제1의 본래 위치로부터 멀어지는 것을 허용한다. 상기 지지부는 상기 힘이 제1 베어링 레일로부터 제거될 때 베어링 레일의 제1 단부를 본래 위치로 복귀시킨다.
상기 액추에이터는 베어링 레일의 제2 단부를 지지하기 위한 제2 지지부를 포함할 수 있다. 상기 제2 지지부는 힘이 베어링 레일에 인가될 때 베어링 레일의 제2 단부가 제2의 본래 위치로부터 멀어지는 것을 허용한다. 제2 지지부는 상기 힘이 제1 베어링 레일로부터 제거될 때 베어링 레일의 제2 단부를 제2의 본래 위치로 복귀시킨다.
상기 액추에이터는 아마추어의 운동을 안내하는 제2 베어링 레일을 포함할 수 있다. 제3 지지부는 제2 베어링 레일의 제1 단부를 지지할 수 있다. 상기 제3 지지부는 제2의 힘이 제2 베어링 레일에 인가될 때 제2 베어링 레일의 제1 단부가 제3의 본래 위치로부터 멀어지는 것을 허용한다. 상기 제3 지지부는 제2의 힘이 제2 베어링 레일로부터 제거될 때 제2 베어링 레일의 제1 단부를 제3의 본래 위치로 복귀시킬 수 있다.
상기 액추에이터는 제2 베어링 레일의 제2 단부를 지지하기 위한 제4 지지부를 포함할 수 있다. 상기 제4 지지부는 제2의 힘이 제2 베어링 레일에 인가될 때 제2 베어링 레일의 제2 단부가 제4의 본래 위치로부터 멀어지는 것을 허용할 수 있다. 상기 제4 지지부는 상기 힘이 제2 베어링 레일로부터 제거될 때 제2 베어링 레일의 제2 단부를 제4의 본래 위치로 복귀시킬 수 있다. 상기 지지부는 아마추어의 운동을 제한하는 기계식 멈추개를 포함할 수 있다.
이하에서, 본 발명은 상세한 설명을 참조하여 구체적으로 설명될 것이다. 본 발명의 전술한 장점 및 추가의 장점들은 여러 도면 중 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소 및 특징부를 나타내고 있는 첨부 도면과 관련한 이하의 설명을 읽음으로써 더욱 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 도면은 본 발명의 원리를 이해하도 록 돕기 위해 제공된 것이며 반드시 실측이거나 그것에 비중을 둘 필요는 없다.
차량용 능동 현가 시스템은 차량의 휠 조립체와 차량의 새시 사이에 가변력을 제공하는 제어 가능한 힘 공급원을 포함한다. 휠 조립체는 링크 장치, 제어 아암, 허브, 축 등의 휠에 기계적으로 결합되어 있는 다양한 가동 부품들로 구성되어 있다. 상기 가동 부품은 휠 조립체의 전체 질량을 차지한다. 휠의 가동 질량을 줄이는 것이 대체로 바람직하다.
도 1에는 차량(102)의 단일 휠 조립체(101)에 적용되는 능동 현가 시스템(100)이 도시되어 있다. 도시의 간략화를 위해, 차축, 구동 샤프트, 유니버설 조인트, 및 휠 조립체(101)의 다른 각종 부품들의 도시는 생략하였다. 능동 현가 시스템(100)은 휠 조립체(101)와 차량(102)의 현가 타워(108) 사이에 결합되어 있는 제어 가능한 힘 액추에이터(104)를 포함한다. 이 액추에이터(104)는 예컨대, 전자기 액추에이터 혹은 유압식 액추에이터일 수 있다. 제어 가능한 힘 액추에이터(104)의 상부는 대체로 제1 부싱(110)을 통해 타워(108)에 장착되어 있다. 제어 가능한 힘 액추에이터(104)의 바닥은 하부 제어 아암(112)에 직접 혹은 제2 부싱(114)을 통해 장착될 수 있다.
액추에이터(104)의 바닥은 가능한 휠의 수직 중심선에 근접하게 휠 너클에 고착된다. 이러한 방식으로, 액추에이터(104)는 휠과의 거의 1 대 1 운동을 얻게 된다. 따라서, 액추에이터의 아마추어의 운동은 휠의 대응하는 운동을 초래한다. 이러한 거의 1 대 1 운동 비율은 액추에이터(104)에 의해 발생된 힘 중 실질적으로 전부가 휠 접지면으로 직접 전달되는 것을 의미한다. 이와 마찬가지로, 액추에이 터(104)의 힘 능력의 실질적으로 전부는 휠 조립체(101)의 운동을 제어하기 위해 효율적으로 사용된다. 액추에이터(104)의 일단부가 직접 휠 너클에 고정될 때, 액추에이터(104)는 차량(102)에 "아웃보드(outboard)" 로 장착되는 것이라고 말할 수 있다.
도 1에 도시된 현가 시스템(100)은 "접철식 액추에이터(telescoping actuator)"를 사용한다. 접철식이란 휠 조립체(101)가 노면 자극에 반응하여 상하로 움직일 때, 액추에이터(104)의 물리적 구조를 에워싸는 엔벨로프가 길이 방향으로 변하는 것을 의미한다. 이것은 현가 설계자가 액추에이터(104)를 수용하기 위해 휠 웰(wheel-well)(115)에 필요한 공간을 설계할 때 액추에이터(104)의 길이 변화에 대한 계획을 세워야하는 것을 의미한다. 이것은 전체의 엔벨로프가 휠 운동에 따라 변하지 않는 "고정식 엔벨로프 액추에이터"와 대조적이다. 본 발명에 따른 고정식 엔벨로프 액추에이터의 일실시예는 도 2를 참조하여 이하에 설명될 것이다.
도 1에 도시된 접철식 액추에이터(104)는, 가동 아마추어(117)가 액추에이터(104) 안팎으로 활주할 때 그것을 보호하기 위해 고무 벨로우즈(도시 생략)를 필요로 할 수 있다. 아마추어(117)는 원형이 아닐 수 있기 때문에, 고무 벨로우즈는 원형을 아니라도 좋다. 실제로, 액추에이터(104)에서 최고 경량인 부품, 통상적으로 아마추어는 휠 너클에 직접 결합되어 있다. 따라서, 벨로우즈는 통상 아래로 휠에 가장 근접하게 장착된다. 추가적으로, 벨로우즈는 액추에이터(104)의 아마추어를 에워싸기에 충분히 커야 하기 때문에, 벨로우즈 내측의 공기 체적은 상대적으 로 크다. 따라서, 아마추어(117)가 현저하게 움직일 때, 소정량의 공기가 교환된다. 이와 마찬가지로, 액추에이터(104)는 벨로우즈가 수축 및 팽창하지 못하도록 "숨쉬기(breathe)"(즉, 아마추어가 상하로 움직일 때 공기를 교환)하는 것을 필요로 한다. 공기 통기구(도시 생략)는 액추에이터(104)의 내부와 외부의 압력을 조절하기 위해 일반적으로 요구된다.
조향 링크 장치는 타이 로드(tie rod; 116)를 포함한다. 타이 로드(116)는 휠 조립체(101)의 스핀들(118)에 결합되어 차량의 진행 방향을 제어한다. 추가적으로, 수동 현가 요소(120)는 액추에이터(104)와 평행하게 현가 타워(108)와 하부 제어 아암(112) 사이에 결합될 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 수동 현가 요소(120)의 일단부는 액추에이터(104)의 아마추어(117)의 중간점에 부착되어 있는 플레이트(121)에 결합되어 있다. 수동 현가 요소(120)는 예컨대, 코일 스프링 혹은 에어백일 수 있다. 그 대안으로, 스프링은 현가의 제어 아암과 차량 새시 사이에 고정될 수 있다.
현가 타워(108)는 차량(102)의 새시(122)에 결합되어 있다. 차량(102)의 새시(122)는 차량(102)의 프레임(도시 생략)에 결합되어 있다. 차량(102)의 프레임은 차량(102)의 새시(122)와 다른 부품이 조립될 베이스이다. 예컨대, 도시 생략된 하부 제어 아암(112)의 단부는 차량(102)의 프레임에 결합되어 있다. 현가 타워(108)는 시트 금속을 통해 차량(102)의 프레임에 직접 결합되어 있기 때문에, 현가 타워(108)와 프레임 양자는 차량(102) 내의 구조적 요소로 그리고 힘 전달 경로에 적합한 것으로 간주될 수 있다. 도 1의 액추에이터(104)의 상측 단부만이 새시 /프레임에 직접 장착되는 것에 주목해야 한다.
액추에이터(104)와 수동 현가 요소(120)는 차량의 수직 편향을 제어 한다. 수직면에 대한 액추에이터(104)의 각도는 차량(102)의 특정의 현가 기하학 모양에 대해 최적화되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 액추에이터(104)는 차량(102)의 현가 링크 장치에 직접 결합되어 있다. 보다 구체적으로 말하면, 도 1의 능동 현가 시스템(100)의 액추에이터(104)는 현가의 구조적 요소로서 사용된다. 이는 그 다음, 액추에이터(104) 내의 베어링 시스템이 두 가지의 별도의 기능 즉, (1) 가동 아마추어와 고정식 조립체 사이에서 자성을 띤 공기 간극을 유지하는 기능과, (2) 현가으로부터 액추에이터(104)로 들어가는 코너링 및 브레이킹 부하를 취급하는 기능을 필요로 하도록 만든다. 이러한 코너링 및 브레이킹 부하는 종종 굴곡 하중(bending load)로 일컫는다.
웅덩이 혹은 다른 노면 상의 변칙 상황에 직면하였을 때, 타이어(124)에는 수직, 전후 및/또는 좌우 방향의 힘이 전달된다. 도 1에 도시된 능동 현가 시스템(100)은 이러한 노면 자극으로부터 생기는 새시(122)의 수직 운동을 완화시키기 위해 사용될 수 있다. 도시된 바와 같은 현가 시스템(100)은 전후 운동, 좌우 운동 혹은 측방향 운동으로 칭해질 수 있는 운동을 실질적으로 완화시키지 못한다. 전후 방향의 힘이 현가 시스템(100)을 자극할 때, 액추에이터의 전체 질량(104)(수직으로 움직이는 부품과 고정된 부품 양자)은 다양한 다른 현가 부품의 질량과 함께 상측 부싱(110) 상에서 전후로 굴곡된다. 이와 유사한 결과는 측방향 운동에 대해서도 일어난다. 이러한 측방향 운동은 또한 굴곡 하중에 기여할 수 있다.
도 1의 현가 시스템(100)이 차량(102)의 전방에 사용될 때, 액추에이터(104)는 휠과 함께 조향되는 것이 요구될 수 있다. 추가적으로, 액추에이터(104)가 조향할 수 있도록 허용하는 것은 플렉시블 동력 및 액추에이터(104)에 돌아간 적절한 스트레인 릴리프를 갖는 제어 케이블의 사용을 필요로 한다. 또한, 액추에이터(104)는 조향 링크 장치에 직접 결합되어 있기 때문에, 조향 링크 장치는 휠의 조향 관련 부품들의 질량과 함께 액추에이터(104)의 추가적인 질량을 수용해야 한다.
도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 단일 휠 조립체에 적용되는 능동 현가 시스템이 도시되어 있다. 비록 단일 휠 모델에 관하여 설명하고 있지만 본 발명은 차량 휠 전부에 적용할 수 있다. 휠 조립체는 타이어(201), 스핀들(202), 허브(203), 차축(도시 생략), 구동 샤프트(도시 생략), 유니버설 조인트(도시 생략), 및 다양한 다른 가동 부품들을 포함한다.
능동 현가 시스템(200)은 능동 현가 요소(204)를 포함한다. 예컨대, 능동 현가 요소(204)는 전자기 액추에이터를 사용할 수 있다. 액추에이터(204)는 선형 액추에이터 혹은 로터리 액추에이터일 수 있다. 추가적으로, 액추에이터(204)는 가동 자석, 가동 코일, 가변형 자기 저항, 혹은 임의의 다른 공지의 모터 토포로지를 포함할 수 있다. 능동 현가 요소를 구비하는 능동 현가 시스템의 일례는 본 명세서에 참조 문헌으로 인용된 제목 "선형 경로를 따른 선형 변환"이라는 미국 특허 제4,981,309호에 개시되어 있다. 이 특허는 전자기 액추에이터를 구현하는 능동 현가 요소를 설명한다.
능동 현가 요소(204)는 예컨대, 스프링 혹은 에어백 등의 수동 현가 요소와 함께 직렬 혹은 병렬 구조로 배열될 수 있다.
능동 현가 요소(204)는 케이스(206)를 포함한다. 고정자(208)는 케이스(206) 내에 장착되어 있다. 고정자(208)는 모터 권선을 포함할 수 있다. 능동 현가 요소(204)는 또한 아마추어(210)를 포함한다. 아마추어(210)는 하나 이상의 자석(도시 생략)을 포함할 수 있다. 아마추어(210)는 또한 베어링(212)을 포함할 수 있다. 베어링(212)은 아마추어(210)와 고정자 코일 사이에 자성을 띤 공기 간극을 유지하며 아마추어(210)가 고정자(208)에 대해 활주할 수 있도록 해준다.
능동 현가 요소(204)는 차량의 프레임(214)에 기계적으로 결합되어 있다. 예컨대, 능동 현가 요소(204)는 프레임(214)에 견고하게 결합될 수 있거나 부싱(216)을 통해 프레임(214)에 결합될 수 있다. 일실시예에 있어서, 능동 현가 요소(204)는 아마 부싱을 통해 차량의 새시/프레임에 그것의 중간 섹션이 장착된다. 일실시예에 따르면, 능동 현가 요소(204)의 일단부는 또한 차량의 새시/프레임의 중간 섹션에 고착되는 것에 추가하여 현가 타워에도 고착된다.
능동 현가 요소는 차량의 프레임에 실질적으로 견고하게 부착되어 있기 때문에 능동 현가 요소는 차량의 휠의 측방향 운동으로부터 실질적으로 기계적으로 분리된다. 측방향 운동이란 전후 및 좌우 방향의 운동을 의미한다. 분리란 전후 방향 및 좌우 방향의 힘과 운동이 아마추어(210) 및/또는 능동 현가 요소(204)로 전달될 수 있기 이전에 현저하게 완화되는 것을 의미한다. 일실시예에서, 분리는 능 동 현가 요소와 차량의 휠 사이에 부착되는 제어 로드를 통해 달성된다. 제어 로드는 본 명세서에 상세하게 설명되어 있다.
하나의 실시예에 있어서, 열은 커플링을 통해 능동 현가 요소(204)에서 프레임(214)으로 전도된다. 예컨대, 능동 현가 요소(204) 내부의 고정자(208)는 열을 발생할 수 있는 코일을 포함한다. 이 열은 외부의 통기구 혹은 능동적인 냉각 없이 차량의 프레임으로 능동 현가 요소(204)로부터 분산될 수 있다.
능동 현가 요소(204)와 차량 프레임(214) 사이의 낮은 열 저항 경로는 능동 현가 요소(204)에서 프레임(214)으로의 열전달을 최대화시키기 위해 바람직할 수 있다. 낮은 열저항 경로는 능동 현가 요소(204)와 프레임 사이의 접촉 표면적 증가, 높은 열전도성(알루미늄 등)을 지닌 하우징 재료의 사용, 가능한 평탄하고 공동의 평면이 되도록 정합 표면의 준비, 및/또는 열 그리스 혹은 열적으로 전도성 패드 등의 열 전도성 충전제 계면 물질의 사용 등의 공지의 기술을 사용함으로써 얻을 수 있다. 열 전도성 부싱은 부싱용으로 사용된 엘라스토머가 첨가된 높은 백분율의 열적으로 도전성 충전재(알루미늄, 혹은 구리 플레이크, 혹은 다른 열 전도성 충전제)를 갖게 되는 계면 장치로서 사용될 수 있다.
하부 제어 아암(222)은 부싱 혹은 베어링(도시 생략)을 통해 프레임(214)에 결합되어 있는 제1 단부(224)를 포함한다. 부싱/베어링은 휠 조립체가 수직으로 이동할 때 하부 제어 아암(222)이 회전하도록 허용해준다. 하부 제어 아암(222)은 스핀들(202)에 결합되어 있는 볼 조인트(230)를 지닌 제2 단부(228)를 포함한다. 스핀들(202)은 조향 아암(234)을 포함한다. 이 조향 아암(234)은 타이 로드(도시 생략)에 기계적으로 결합된다. 타이 로드는 차량의 조향 링크 장치 내의 부품이다. 타이 로드의 운동은 스핀들(202)로 하여금 차량의 휠이 조향되도록 해준다.
제어 로드(232)는 능동 현가 요소(204)와 휠 조립체의 스핀들(202) 사이에 결합된다. 하나의 실시예에 따르면, 제어 로드(232)는 능동 현가 요소(204)의 아마추어(210)에 결합되어도 좋다. 이 제어 로드(232)는 만곡부(236)를 포함할 수 있다. 만곡부(236)는 능동 현가 요소(204)로부터 충분한 타이어 여유 공간을 제공하도록 구성되어 있다. 예컨대, 타이어 여유 공간은 2센티미터 이상일 수 있다. 상기 제어 로드(232)는 볼 조인트(238)를 통해 능동 현가 요소(204)에 결합될 수 있다. 볼 조인트(238)는 제어 로드(232)가 능동 현가 요소(204)의 아마추어(210)에 대해 회전 가능하도록 구성되어 있다. 제어 로드(232)는 부싱(도시 생략)을 통해 능동 현가 요소(204)에 교대로 결합될 수 있다. 하나의 실시예에서, 제어 로드(232)는 차량의 휠(201)이 조향시 선회함에 따라 회전하도록 구성되어 있다. 예컨대, 도 2의 현가 시스템(200)이 차량의 전방에서 사용될 때, 제어 로드(232)의 상부 혹은 바닥에 있는 볼 조인트는 조향 가능하도록 사용될 수 있다. 일반적으로, 볼 조인트의 원가와 복잡성은 로터리 베어링의 것보다 덜하다. 또한, 능동 현가 요소(204)의 고정된 특징은 신축 와이어의 요구 조건을 없애준다.
도 1에 설명된 현가 시스템(100)과 마찬가지로, 도 2의 현가 시스템(200)은 아마추어(210)의 운동과 휠 조립체의 운동 사이에서 실질적으로 1 대 1 운동을 얻게 된다. 그러나, 1 대 1 운동 비율은 상이하게 얻어진다. 구체적으로 말하면, 제어 로드(232)는 아마추어(210)의 임의의 운동이 휠의 운동을 직접 유발하게 만드 는 것을 보장해준다. 도 1의 시스템(100)과 유사하게, 능동 현가 요소(204)의 모든 힘 가능성은 휠의 운동을 제어하기 위해 효과적으로 사용된다. 그러나, 도 2에 도시된 구성은 능동 현가 요소(204)의 하나의 단부가 휠 근처의 너클에 반드시 고정될 필요가 없게 해준다. 그 다음, 이것은 제어 로드(232)의 단면적이 대개 설계하기 간단하게 되어 있고 능동 현가 요소(204)의 대응하는 단면보다 더 작기 때문에 능동 현가 요소(204)의 패키징을 간단하게 만든다. 능동 현가 요소(204)가 휠 너클에 직접 부착되어 있지 않기 때문에, 능동 현가 요소(204)는 차량에 "인보드(inboard)" 로 장착되는 것이라고 말할 수 있다. 인보드 장착 현가 요소(204)는 포장하기가 더 쉬울 수 있고 휠과 능동 현가 요소(204) 사이에 더 큰 여유 공간을 허용한다.
능동 현가 요소(204)에서 베어링 시스템(212)은 일반적으로 두 가지로 기능한다. 베어링 시스템(212)의 첫 번째 기능은 아마추어(210)와 고정자(208) 사이에 자성을 띤 공기 간극을 유지하는 것이다. 베어링 시스템(212)의 두 번째 기능은 코너링 및 브레이킹 부하를 흡수하는 것이다. 도 2에서 액추에이터(204)의 베어링으로 전달되는 코너링 및 브레이킹 부하의 크기는 도 1의 액추에이터(104)의 것에 비해 감소한 것을 볼 수 있다. 그 이유는 제어 로드(232)의 적어도 일부가 베어링(212)을 통해 아마추어(210)로 결합되어 버릴 굴곡 하중로부터 많은 응력을 흡수하도록 구성되어 있기 때문이다. 더욱이, 전후 방향의 힘이 도 1에 도시된 현가 시스템(100)을 자극할 때, 액추에이터의 전체 질량(104)(수직으로 움직이는 부품과 고정된 부품 양자)은 다양한 다른 현가 부품의 질량과 함께 상측 부싱 상에서 전후 로 굴곡된다. 이와 유사한 결과는 좌우 방향으로 운동에 대해서 일어난다. 반대로, 전후 방향의 힘이 도 2의 현가 시스템(200)을 자극할 때, 단지 제어 로드(232)의 질량이 다양한 다른 현가 부품의 질량과 함께 전후로 굴곡된다. 이것은 또한 좌우 방향의 자극에 대해서도 사실이다. 이와 마찬가지로, 도 2의 현가 시스템(200)에서 플렉싱 질량은 도 1의 현가 시스템(100)의 플렉싱 질량에 비해 감소한다.
도 1의 액추에이터(104)와는 대조적으로, 상기 능동 현가 요소(204)는 고정식 엔벨로프 액추에이터로 언급된다. 이 실시예에서, 아마추어(210)를 휠에 연결시키는 제어 로드(232)는 휠과 함께 상하로 움직이지만 액추에이터(204)를 에워싸는 전체 케이스(206)는 길이가 변하지 않는다. 이러한 고정식 엔벨로프는 포장에 장점이 있을 수 있다.
능동 현가 요소(204)는 상측 커버(240)를 포함할 수 있다. 상측 커버(240)는 능동 현가 요소(204) 내의 고정자(208), 아마추어(210), 및 다른 부품을 보호한다. 예컨대, 다른 부품은 위치 센서 혹은 가속도계 혹은 인쇄 회로판 및 다른 회로 등의 센서를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 증폭기 회로(도시 생략)는 능동 현가 요소(204) 내부에서 일체로 되어 있다.
상측 커버(240)는 또한 제어 로드(232)의 일부를 덮는다. 벨로우즈(242)는 능동 현가 요소(204)의 내부 부품들을 외부의 파편으로부터 추가로 보호하기 위해 제어 로드(232)의 일부 둘레에 위치 설정될 수 있다. 이 벨로우즈(242)는 제어 로드(232)를 에워싸기 때문에 상대적으로 작게 구성될 수 있다. 따라서, 벨로우 즈(242) 내에 밀봉된 공기의 체적은 벨로우즈(242)가 팽창 및 수축할 때 외부 통기를 필요로 하지 않도록 충분히 적게 구성될 수 있다. 도 2의 소형 벨로우즈(242)는 "숨쉬기" 문제를 줄이고 잠재적으로 공기 교환 허용의 필요성을 없애준다. 따라서, 능동 현가 요소(204)는 밀봉형 액추에이터일 수 있다.
따라서, 하나의 실시예에서, 능동 현가 시스템(200)은 선형 전자기 액추에이터를 구현하는 능동 현가 요소(204)를 포함한다. 액추에이터는 고정자와 이 고정자에 대해 이동 가능한 고정 및 아마추어를 포함할 수 있다. 고정자는 차량의 프레임에 실질적으로 견고하게 부착될 수 있다. 제1 단부를 지닌 제어 로드는 아마추어에 부착된다. 제어 로드의 제2 단부는 차량의 휠에 부착되기 때문에 아마추의 운동은 차량의 휠이 차량의 프레임에 대해 움직이도록 해준다.
도 3a 내지 도 3c에는 본 발명에 따른 능동 현가 요소(204)에 대한 제어 로드(232)의 운동이 도시되어 있다. 컨트롤러(도시 생략)는 능동 현가 요소(204)에서 아마추어(210)의 운동을 제어하는 제어 신호를 발생한다. 이 컨트롤러는 능동 현가 요소(204)를 구동하는 증폭기(도시 생략)에 제어 신호를 전달 할 수 있다. 증폭기는 능동 현가 요소(204)의 외부에 있거나 능동 현가 요소(204) 내에 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 능동 현가 요소(204)의 아마추어(210)의 운동에 대한 제어 로드(232)의 운동 비율은 1 대 1일 수 있다. 하나의 실시예에서, 이 비율은 1 대 1이 아닐 수도 있다. 예컨대, 아마추어(210)의 각 1인치 변위에 있어서, 제어 로드(232)는 상기 시스템의 기계적 설계에 따라 1인치 이상 혹은 1인치 이하로 변 위할 수 있다. 하나의 구성에 있어서, 제어 로드(232)의 하측 단부는 스핀들(202)에 부착되는 대신에 하측 제어 아암(222)(도 2 참조)의 중간에 고정될 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 기계적 링크는 휠 조립체 및/또는 아마추어(210)의 운동에 대한 제어 로드(232)의 운동의 비율을 변화시키도록 제어 로드(232)와 휠 조립체 및/또는 아마추어(210) 사이에 부가될 수 있다.
도 3a에는 능동 현가 요소(204)의 아마추어(210)가 중립 혹은 중앙 위치에 있는 상태의 예가 도시되어 있다. 제어 로드(232)도 또한 중앙 위치에 위치한다. 벨로우즈(242)는 반 가압된 상태로 있는 것으로 도시되어 있다.
도 3b에는 능동 현가 요소(204)의 아마추어(210)가 최저 위치에 있는 상태의 예가 도시되어 있다. 제어 로드(232)도 또한 최저 위치에 위치한다. 벨로우즈(242)는 완전 가압된 상태로 있는 것으로 도시되어 있다.
도 3c에는 능동 현가 요소(204)의 아마추어(210)가 최고 위치에 있는 상태의 예가 도시되어 있다. 제어 로드(232)도 또한 최고 위치에 위치한다. 벨로우즈(242)는 팽창 상태로 있는 것으로 도시되어 있다.
도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 단일 휠 조립체에 적용되는 능동 현가 시스템(300)이 도시되어 있다. 능동 현가 시스템(300)은 수동 현가 요소(302)뿐만 아니라 능동 현가 요소(204)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 수동 현가 요소(302)는 능동 현가 요소와 평행한 구조로 되어 있는 코일 스프링이다. 다른 실시예에서, 수동 현가 요소는 예컨대, 비틀림 스프링, 판스프링 혹은 공기 스프링이다. 패시브 요소(302)는 직렬 혹은 병렬로 하나 이상의 장치로부터 물리 적으로 구성될 수 있고, 능동 현가 요소(204)를 내장하는 케이스에 의해 보호될 수 있다. 예컨대, 공기 스프링은 상기 요소(204)의 전면과 배면 상에 평행하게 장착될 수 있다. 또 다른 실시예(도시 생략)에서, 수동 현가 요소(302)는 능동 현가 요소(204)와 함께 직렬 구조로 될 수 있다. 일반적으로, 수동 현가 요소(302)는 휠 조립체의 가동 요소와 차량의 프레임 혹은 새시 사이의 어느 위치에 장착될 수 있다.
능동 현가 시스템(300)은 또한 능동 현가 요소(204)에 결합되어 있는 제어 로드(303)를 포함한다. 제어 로드(303)는 수동 현가 요소(302)의 하단부를 지지하는 브래킷(304)을 포함할 수 있다.
능동 현가 시스템(300)은 또한 상기 시스템 내에서 다양한 부품들의 운동을 표시하는 센서 신호를 발생할 수 있는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 이 센서는 프로세서를 구비하는 컨트롤러(도시 생략)에 결합될 수 있다. 컨트롤러는 센서 신호를 수신하고 제어 신호를 발생한다. 제어 신호는 능동 현가 요소(204)를 구동하는 증폭기(도시 생략)로 전달된다. 컨트롤러 및/또는 증폭기는 능동 현가 요소(204)로 일체화될 수 있거나 또는 능동 현가 요소(204)의 외부에 있을 수 있다.
예컨대, 센서(305)는 상측 커버(240)에 고정될 수 있다. 센서(305)는 예컨대, 차량이 노면을 횡단할 때 능동 현가 요소(204)의 운동을 측정할 수 있는 가속도계일 수 있다.
또 다른 센서(306)는 능동 현가 요소(204)의 아마추어(210) 상에 위치 설정 될 수 있다. 이 센서(306)는 아마추어(210)의 운동을 측정하는 가속도계일 수 있다. 아마추어(210)의 운동은 제어 로드(303), 나아가 휠의 운동에 직접 연관된다. 또 다른 실시예에서, 센서(306)는 아마추어(210)의 위치를 측정하는 변위 센서일 수도 있다.
센서(308)는 능동 현가 요소(204) 내에 위치 설정될 수 있다. 센서(308)는 고정자(208)에 대한 아마추어(210)의 위치를 측정하는 변위 센서일 수 있다. 아마추어(210)의 위치는 제어 로드(303)의 위치 나아가 휠의 위치와 일치한다. 하나의 실시예에서는, 센서(310)가 아마추어(210) 상에 위치 설정될 수도 있다. 이 센서(310)는 고정자(208)에 대한 아마추어(210)의 위치를 측정하는 변위 센서일 수 있다. 변위 센서의 일례는 본 명세서에 참조 문헌으로 인용된 제목 "디지털 절대 위치 인코더"라는 미국 특허 제5,574,445호에 개시되어 있다. 또 다른 센서는 다양한 구조로 사용될 수 있고, 차량 프레임(214) 및/또는 휠 조립체의 파라미터를 측정하기 위해 차량의 다양한 위치에 위치 설정될 수 있다.
또 다른 센서(312)는 차량의 프레임(214) 상에 위치 설정될 수 있다. 이 센서(312)는 차량이 노면을 횡단할 때 프레임(214)의 운동을 측정할 수 있는 가속도계일 수 있다. 임의의 개수의 센서 혹은 센서들의 조합이 프레임(214), 아마추어(210) 및 휠 조립체의 운동을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 여기서, 용어 "운동(motion)"이란 본 명세서에서 사용된 바와 같이 변위, 속도 및/또 가속도를 의미할 수 있다.
도 5에는 도 2의 능동 현가 시스템(200)의 사시도가 도시되어 있다. 능동 현가 시스템(200)은 능동 현가 요소(204)를 포함한다. 이 능동 현가 요소(204)는 차량의 프레임(214)에 기계적으로 결합되어 있다. 전술한 바와 같이, 능동 현가 요소(204)의 질량은 휠 조립체의 부품들로부터 실질적으로 분리된다.
상기 제어 로드(232)는 볼 조인트(238)를 통해 능동 현가 요소(204)에 기계적으로 결합된다. 볼 조인트(238)는 휠이 차량을 조향하도록 움직일 때 제어 로드(232)의 좌우 회전을 허용하도록 구성된다. 스핀들(202)의 조향 아암(234)은 조향을 용이하게 하기 위해 타이 로드(도시 생략)에 결합된다. 하측 제어 아암(222)의 제1 단부(228)는 하측 볼 조인트(230)에 결합된다. 하측 제어 아암(222)의 제2 단부(224)는 부속품(252)을 포함한다. 하나의 실시예에서, 부속품(252)은 키 홈이 형성된 단부를 포함하는 비틀림 스프링을 수용하도록 채택되어 있다. 비틀림 스프링은 차량의 정적 질량의 적어도 일부를 지지하도록 구성되어 있다. 다른 실시예에서, 코일 스프링, 판스프링 및/또는 공기 스프링을 또한 사용할 수 있다.
벨로우즈(242)는 외부 파편이 능동 현가 요소(204)의 내측 부품을 오염시키지 못하도록 한 상태로 제어 로드(232)를 수직으로 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 상기 벨로우즈(242)는 예컨대, 고무, 플라스틱 혹은 섬유 등의 적절하게 가요성인 재료로 구성될 수 있다. 추가적으로, 밸로우즈(242) 내의 공기의 체적은 외부 통기를 필요로 하지 않도록 충분히 적게 구성될 수 있다. 배플, 접철식 도관, 혹은 고무관 등의 다른 밀봉 구조가 또한 사용될 수 있다.
도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 전자기 액추에이터(400)가 도시되어 있다. 전자기 액추에이터(400)는 이중 베어링 액추에이터이다. 예컨대, 제1 베어 링(402)은 전자기 액추에이터(400)의 모터 구조체 내에 자성을 띤 간극을 유지하기 위해 사용된다. 제1 베어링(402)은 액추에이터(400)의 아마추어(406)의 레일(404)에 결합되고, 아마추어(406)가 액추에이터(400)의 고정자(408)에 대해 이동할 수 있도록 해준다. 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 레일(404)은 자성을 띤 공기 간극을 유지하기 위해 2개의 베어링 트럭을 사용할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 고정자(408)는 차량의 프레임에 견고하게 부착된다. 이 고정자(408)는 또한 부싱을 통해 프레임에 고정될 수 있다. 프레임 장착 은 제어 신호 및 동력 케이블이 최소 플렉싱을 갖는 상태로 액추에이터(400)에 결합될 수 있도록 허용해준다. 예컨대, 신호 및 동력 케이블은 차량의 프레임을 따라 돌아갈 수 있고 프레임 장착 액추에이터(400)에 직접 고정될 수 있다. 따라서, 케이블 플렉싱은 최소가 되며 이에 따라 케이블 파손 위험이 줄어든다. 추가적으로, 동력 케이블은 상대적으로 큰 전류를 운반하는 동력 케이블은 양호하게 절연되어 도로 파편으로부터 보호될 수 있다.
제2 베어링 시스템(410)은 현가 부하를 운반하기 위해 사용된다. 예컨대, 제2 베어링 시스템(410)은 현가 시스템의 코너링 및 브레이킹 부하의 실질적으로 전부가 아마추어(406)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이것은 제1 베어링(402)의 설계 및 부하와 관련한 요구조건들을 간단하게 만든다. 제2 베어링 시스템(410)은 베어링 트럭(412)을 포함한다. 베어링 트럭(412)은 베어링 레일(414) 상에 탑재된다. 베어링 레일(414)은 차량의 프레임에 일반적으로 장착되는 고정자(408)에 견고하게 장착된다. 코너링 및 브레이킹 부하는 전후 방향과 좌우 방향 운동을 포함하여 휠의 측방향 운동으로 병진 운동 가능한 것에 주목해야 한다.
캐리지(416)는 베어링 트럭(412)에 기계적으로 결합되어 있다. 캐리지(416)는 볼 조인트를 받아들이도록 설계되어 있는 포켓(418)을 구비한다. 볼 조인트는 도 2에 도시된 제어 로드(232)와 같은 제어 로드의 상부에 부착되어 있다. 하나의 실시예에서, 부싱(도시 생략)은 볼 조인트 대신 제어 로드의 상부에서 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 포켓(418)은 부싱을 수용하도록 구성되어 있다.
하나의 실시예에서, 캐리지(416)는 핀(420)을 통해 아마추어(404)에 결합되어 있다. 핀(420)은 예컨대, 경도강 등의 임의의 적절한 재료로부터 제조될 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 캐리지(416)는 핀 대신에 고정구(도시 생략)를 통해 아마추어에 결합될 수 있다.
핀(420)은 캐리지(416)가 아마추어(406)에 대해 이동할 수 있도록 해준다. 이것은 제1 베어링(402)으로부터 현가 굴곡 하중을 더 분리시킬 수 있다. 따라서, 제1 베어링(402)은 현가 굴곡 하중을 흡수할 필요가 없고, 그 구조는 더 간단하게 될 수 있다.
전자기 액추에이터(400)는 또한 다양한 센서(도시 생략)를 포함할 수 있다. 이 센서는 전자기 액추에이터(400)의 다양한 파라미터를 측정할 수 있다. 예컨대, 위치 센서는 고정자(408)에 대해 아마추어(406)의 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 가속도계는 캐리지(416)의 운동을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 센서 신호는 전자기 액추에이터(400)와 일체로 되거나 혹은 그 외부에 있는 컨트롤러(도시 생략)에 전달될 수 있다. 제어기는 전자기 액추에이터(400)를 제어하기 위해 사용 되는 제어 신호를 발생한다. 하나의 실시예에서, 제어 신호는 전자기 액추에이터(400)에 전력을 공급하는 증폭기(도시 생략)를 제어한다. 이 증폭기는 전자기 액추에이터(400)와 일체로 되거나 혹은 그 외부에 있을 수 있다.
작동에 있어서, 컨트롤러(도시 생략)는 고정자(408)의 코일에 전기적으로 결합되어 있는 증폭기에 제어 신호를 전달한다. 제어 신호는 센서 신호를 수신하고 전자기 액추에이터(400)가 중립 위치로 초기화 및 이동시키도록 명령한다. 차량이 도로를 횡단할 때, 도로에서 발생한 자극은 휠과 새시가 실질적으로 수직 방향의 이동을 유발한다. 전자기 액추에이터(400)에 혹은 그 위에 휠 및/또는 차량의 새시 상의 센서는 휠과 새시의 운동을 추적하고, 컨트롤러에 센서 신호를 전달한다. 상기 컨트롤러는 제어 신호를 발생하고 제어 신호를 증폭기로 전달한다. 증폭기는 제어 신호를 처리 및 전자기 액추에이터(400)로 전달한다. 하나의 실시예에서, 센서에서 나온 피드백 신호를 기초하여 컨트롤러는 차량이 거친 지형을 횡단할 때 새시의 급속한 수직 운동을 최소화시키려고 시도한다. 컨트롤러에서 나온 제어 신호는 또한 휠이 다양한 지형의 외형을 근접하게 추적하도록 해준다.
도 7a 내지 도 7c에는 도 6의 전자기 액추에이터(400)의 벨로우즈(450, 452) 쌍의 운동이 도시되어 있다. 각각의 벨로우즈(450, 452)는 보호 슬리브(454)에 의해 실질적으로 에워싸일 수 있다. 보호 슬리브(454)는 각각의 벨로우즈(450, 452)를 외부 환경으로부터 차폐시킨다. 케이싱(456)은 고정자(408)와 아마추어 (406)를 포위 및 보호한다.
도 7a에는 액추에이터(400)의 아마추어(406)가 중립 혹은 중앙 위치에 있는 예가 도시되어 있다. 볼 조인트를 수용하는 포켓(418)도 또한 중앙 위치에 있다. 벨로우즈(450, 452) 쌍의 각각은 반 가압된 상태로 있는 것으로 도시되어 있다. 하나의 실시예에서, 벨로우즈(450, 452) 쌍은 외부 환경으로부터 밀봉되지만 서로 유체 연통 가능하게 결합되어 있다. 따라서, 공기는 각 벨로우즈(450, 452) 사이에서 교환될 수 있다. 공기 교환은 작동 중에 각 벨로우즈(450, 452) 내의 공기 압력을 조절할 수 있기 때문에 벨로우즈(450, 452)들 중 하나 혹은 양자가 압력에 의해 손상되는 것을 방지한다. 일실시예에 있어서, 벨로우즈(450, 452) 쌍 사이에 공기가 전달될 수 있도록 캐리지(416)를 관통하는 공기 구멍이 배치될 수 있다.
도 7b에는 액추에이터(400)의 아마추어(406)가 가장 높은 위치에 있는 예가 도시되어 있다. 포켓(418)도 또한 최고 위치에 있다. 제1 벨로우즈(250)는 완전히 가압된 상태로, 그리고 제2 벨로우즈(252)는 팽창된 상태로 도시되어 있다.
도 7c에는 액추에이터(400)의 아마추어(406)가 가장 낮은 위치에 있는 예가 도시되어 있다. 포켓(418)도 또한 최저 위치에 있다. 제1 벨로우즈(250)는 팽창된 상태로, 그리고 제2 벨로우즈(252)는 완전히 압축된 상태로 도시되어 있다.
도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터(500)가 도시되어 있다. 이 전자기 액추에이터(500)는 하우징 부분(501)이 완전히 정위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 하우징 부분(501) 내의 개구(503)는 볼 조인트와 제어 로드의 부분(도시 생략되었지만 요소(232, 238)와 유사)이 하우징 부분 내부에서 이동할 수 있도록 해준다. 고정자(508)는 차량의 프레임에 견고하게 부착된다. 고정자(508)는 부싱을 통해 프레임에 또한 고정될 수 있다.
도 9를 참조하면, 액추에이터(500)는 이 액추에이터의 내부의 관찰을 용이하게 하도록 하우징 부분(501)을 제거한 상태로 도시되어 있다. 액추에이터(500)는 도 6에 도시된 실시예와 유사한 이중 베어링 액추에이터이다. 베어링 시스템(510)은 현가 부하를 운반하기 위해 사용된다. 예컨대, 베어링 시스템(510)은 현가 시스템의 코너링 및 브레이킹 부하의 실질적으로 전부가 아마추어(도시 생략)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 아마추어는 도 6에 도시된 아마추어와 유사하며 하우징 부분(511) 내에서 이동한다. 베어링 시스템(510)은 베어링 레일(514) 상에 탑재되는 베어링 트럭(512)을 포함한다. 베어링 레일(514)은 차량의 프레임에 대개 장착되는 고정자(508)에 견고하게 장착된다.
캐리지(516)는 베어링 트럭(512)에 기계적으로 결합된다. 캐리지(516)는 볼 조인트를 받아들이도록 설계된 포켓(518)을 구비하도록 구성되어 있다. 볼 조인트는 도 2에 도시된 제어 로드(232)와 같은 제어 로드의 상부에 부착되어 있다. 하나의 실시예에 있어서, 부싱(도시 생략)은 볼 조인트 대신 제어 로드의 상부에 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 포켓(518)은 부싱을 수용하도록 구성되어 있다.
상측 기계식 멈추개(520)는 멈추개(520)의 방향(제1 방향)으로의 캐리지(516)와 아마추어의 운동을 제한한다. 이러한 실시예에서, 멈추개(520)는 약 37mm의 직경을 갖도록 형상이 둥글게 되어 있다. 멈추개(520)는 예컨대, 접착제에 의해 지지부(522)에 고정되어 있다. 지지부(522)는 현가 시스템에서 하나 이상의 중개 부품을 매개로 고정자에 간접적으로 고정되어 있다. 그 대안으로, 지지부(522)는 고정자에 직접 연결되어도 좋다. 하측 기계식 멈추개(524)는 멈추 개(524)의 방향(제1 방향과 실질적으로 반대인 제2 방향)으로의 캐리지(516)의 운동을 제한한다. 멈추개(524)는 또한 현가 시스템에서 하나 이상의 중개 부품을 매개로 고정자에 간접으로 고정되어 있다. 그 대안으로, 멈추개(524)는 고정자에 직접 연결될 수도 있다. 멈추개(524)는 그것의 대응하는 지지 부품에 예컨대, 접착제에 의해 고정된다. 도 10에는 하나의 멈추개(524)의 양호한 형상이 도시되어 있다. 이 실시예에서, 멈추개(520, 524)는 네오프렌 고무로 구성되고 약 10mm 내지 60mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 보다 양호하게는, 멈추개(520, 524)의 두께는 약 20mm 내지 약 50mm이다. 더욱 양호하게는, 멈추개(520, 524)의 두께는 약 30mm 내지 약 40mm 사이이다. 멈추개(520, 524)는 약 35mm의 두께를 갖는 것이 가장 양호하다.
도 11을 참조하면, 캐리지(516)는 각각의 캐리지 부분(516a, 516b)이 각각의 멈추개(524)와 접촉 상태로 있게 되는 위치로 이동하였다. 이것은 예컨대, 자동차 휠이 깊은 웅덩이로 빠졌을 때 발생한다. 이 시스템은 차량의 코너가 급강하는 것을 막기 위한 노력으로 아마추어가 캐리지(516)를 구동하여 휠을 아래로 이동시키도록 작동한다. 멈추개(524)는 멈추개(524)의 방향으로의 캐리지(516)의 운동을 제한한다. 멈추개(520, 524)는 아마추어에 고정되어 있지 않기 때문에, 아마추어가 이동할 때 아마추어와 3개의 멈추개(520, 524)들 전부 사이에 상대 운동이 존재한다.
도 12를 참조하면, 캐리지(516)는 캐리지 부분(516c)이 멈추개(520)와 접촉 상태로 있게 되는 위치로 이동하였다. 이것은 예컨대, 자동차 휠이 과속으로 가혹 한 감속 범프와 접촉할 때 발생할 수 있다. 이 시스템은 차량의 코너가 상승하는 것을 막기 위한 노력으로 아마추어가 캐리지(516)를 구동하여 휠을 위로 이동시키도록 작동한다. 멈추개(520)는 멈추개(520)의 방향으로의 캐리지(516)의 운동을 제한한다.
도 13에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 액추에이터(600)가 도시되어 있다. 이 전자기 액추에이터(600)는 하우징 부분(601)이 완전히 정위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 하우징 부분(601) 내의 개구(603)는 볼 조인트와 제어 로드의 부분(도시 생략되었지만 요소(232, 238)와 유사)이 하우징 부분 내부에서 이동할 수 있도록 해준다. 고정자(608)는 차량의 프레임에 견고하게 부착된다. 고정자(608)는 부싱을 통해 프레임에 또한 고정될 수 있다.
도 14를 참조하면, 액추에이터(600)는 이 액추에이터의 내부의 관찰을 용이하게 하도록 하우징 부분(601)을 제거한 상태로 도시되어 있다. 액추에이터(600)는 도 6에 도시된 실시예와 유사한 이중 베어링 액추에이터이다. 베어링 시스템(610)은 현가 부하를 운반하기 위해 사용된다. 예컨대, 베어링 시스템(610)은 현가 시스템의 코너링 및 브레이킹 부하의 실질적으로 전부가 아마추어(도시 생략)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 아마추어는 도 6에 도시된 아마추어와 유사하며 하우징 부분(611) 내에서 이동한다. 베어링 시스템(610)은 베어링 레일(614) 상에 탑재되는 베어링 트럭(612)을 포함한다. 베어링 레일(614)은 차량의 프레임에 대개 장착되는 고정자(608)에 견고하게 장착된다.
캐리지(616)는 베어링 트럭(612)에 고정된다. 캐리지(616)는 볼 조인트를 받아들이도록 설계되어 있는 포켓(618)을 구비한다. 볼 조인트는 도 2에 도시된 제어 로드(232)와 같은 제어 로드의 상부에 고정되어 있다. 하나의 실시예에서, 부싱(도시 생략)은 볼 조인트 대신 제어 로드의 상부에서 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 포켓(618)은 부싱을 수용하도록 구성되어 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 상측 기계식 멈추개(620)는 이 멈추개(620)의 방향으로의 캐리지(616)의 운동을 제한한다. 이 실시예에서, 멈추개(620)는 원형 단면적을 갖는다. 멈추개(620)의 일부분(621)은 멈추개의 다른 부분보다 더 작은 단면적을 지닌다. 이 경우 상기 부분(621)은 멈추개(620) 둘레의 모든 방향으로 진행하는 홈 형상이다. 이 부분(621)은, 캐리지(616)가 멈추개(620)와 맞물릴 때, 멈추개(620)가 상대적으로 낮은 저항력을 초기에 제공하도록 해준다. 캐리지가 멈추개(620)에 더 큰 힘을 작용할 때, 멈추개는 캐리지의 운동 방향으로 부분적으로 붕괴시키기 시작한다. 이것은 멈추개 부분(623)이 멈추개 부분(625)을 향해 이동시키도록 하는 결과를 초래한다. 일단 멈추개 부분(623, 625)이 서로 접촉하고 있을 경우, 캐리지(616)의 추가 운동에 반해 멈추개(620)에 의해 제공된 저항력은 실질적으로 증가한다. 이러한 실시예에서, 멈추개(620)는 하나 이상의 중개 부품을 매개로 고정자(608)에 간접적으로 고정되는 지지부(622) 상으로 오버몰드 된다. 지지부(622)는 고정자에 직접 교대로 고정될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 멈추개(620)는 별도로 제조된 다음 지지부(622)에 고정된다.
도 14 및 도 16을 참조하면, 하측 기계식 멈추개(624)는 멈추개(624)의 방향으로의 캐리지(616)의 운동을 제한한다. 각각의 멈추개(624)는 각각의 베어링 레 일(614)을 에워싼다. 각각의 멈추개(624)는 또한 베어링 레일(614)들 중 하나의 단부를 지지하는 일체형 절연 부싱(625)을 포함한다. 멈추개(624) 내의 구멍(627)은 부싱(625) 속으로 부분적으로 연장한다. 각각의 부싱(625)은 플레이트(627)의 구멍(도시 생략)에 자리한다. 일체형 부싱을 지닌 각각의 멈추개(624)는 예컨대, 접착제에 의해 플레이트(627)에 고정된다. 이 실시예에서, 멈추개(620, 624)는 EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 모노머) 고무로 구성되는 것이 바람직하다. 각각의 멈추개(624)(카운팅 부싱(625)은 아님)의 두께는 약 9.5mm이다.
지지부(626)의 쌍은 베어링 레일(614)의 각 단부를 지지한다. 각각의 지지부는 실질적으로 동일한 형상을 지니는 것이 바람직하며 기계식 멈추개(624)와 동일한 재료로 구성된다. 지지부(626)는 기계식 멈추개로서 기능을 하지 않는데 그 이유는 기계식 멈추개(620)가 이러한 기능을 수행하지 않기 때문이다. 멈추개(624)와 지지부(626)는 상기 실시예에서 EPDM 고무로 구성되며, 베어링 레일(614)은 고무가 하중 하에서 압착될 것이기 때문에 부유하는 것을 허용한다. 다시 말해서, 각각의 지지부(626)와 부싱(625)(또한 지지부라고 칭함)은 힘이 베어링 레일에 인가될 때 베어링 레일의 단부가 본래 위치로부터 멀어지는 것을 허용한다. 이 지지부는 힘이 베어링 레일로부터 제거될 때, 베어링 레일의 단부가 본래 위치로부터 복귀시킨다. 이러나 특징은 가변의 기계적 공차뿐만 아니라 상이한 열 팽창률의 공차이며, 예컨대, 현가 부하로부터의 외력으로 인한 편향에 저항한다.
도 17을 참조하면, 캐리지(616)는 아마추어에 의해 트럭(612)이 각 멈추개(624)와 접촉 상태로 있게 되는 위치로 이동하였다. 이것은 예컨대, 자동차 휠 이 깊은 웅덩이로 빠졌을 때 발생한다. 이 시스템은 차량의 코너가 급강하는 것을 막기 위한 노력으로 아마추어가 캐리지(616)를 구동하여 휠을 아래로 이동시키도록 작동한다. 멈추개(624)는 멈추개(624)와 접촉 상태로 있게 되는 트럭(612)을 경유하여 멈추개(624)의 방향으로의 캐리어(616)의 운동을 제한한다.
도 18을 참조하면, 캐리지(616)는 아마추어에 의해 캐리지 부분(617)이 멈추개(620)와 접촉 상태로 있게 되는 위치로 이동하였다. 이것은 예컨대, 자동차 휠이 과속으로 가혹한 감속 범프와 접촉할 때 발생할 수 있다. 이 시스템은 차량의 코너가 상승하는 것을 막기 위한 노력으로 아마추어가 캐리지(616)를 구동하여 휠을 위로 이동시키도록 작동한다. 멈추개(620)는 멈추개(620)의 방향으로의 캐리지(616)의 운동을 제한한다.
멈추개(520, 524, 620, 624)는 다양한 열경화성 혹은 열가소성 중합체 엘라스토머로 구성될 수 있다. 중합체 엘라스토머는 솔리드 포옴 혹은 다공성 포옴일 수 있다. 열경화성 중합체 엘라스토머는 예컨대, EPDM, 네오프렌, 니트릴 고무, 폴리우레탄, 실리콘 고무, 천연 고무 및 SBR(스틸렌 부타디엔 고무) 및 탄화플루오르를 포함한다. 열가소성 중합체 엘라스토머는 동적으로 가황 처리된 엘라스토머를 포함한다.
도 19는 기계식 멈추개의 강도를 나타내는 그래프이다. 이 그래프는 기계식 멈추개의 편향(압축)과 그 편향으로 인한 제공된 합성력을 나타낸다. 기계식 멈추개 재료에 바람직한 또 다른 특징은 압축률(compression set)을 갖지 않는다는 데 있다. 압축률은 압축 응력이 해제되고 난 후 소정의 재료에 유지되는 변형량이다 (원래 치수의 백분율로서 표시).
본 발명은 특히 특정의 예시적인 실시예를 참조하여 도시 및 설명하였지만, 본 명세서에 개시된 특정의 장치와 기술로부터 그리고 그것의 사용을 통해 다양한 변형이 가능하다는 것이 해당 분야의 종사자들에게 명백할 것이다. 그 결과, 본 발명은 모든 신규한 특징 및 본 명세서에서 개시된 장치 및 기술에 의해 제시된 혹은 포함된 신규한 특징들의 조합을 포함하는 동시에 첨부된 청구의 범위의 정신과 범주에 의해서만 제한되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르면 신규한 차량용 능동 현가 시스템이 제공된다.

Claims (84)

  1. 차량용 능동 현가 시스템으로서:
    차량의 프레임에 견고하게 부착되어 있는 고정자와, 이 고정자에 대해 이동 가능한 아마추어를 포함하는 선형 전자기 액추에이터와;
    아마추어에 부착되는 제1 단부와 아마추어의 운동이 차량의 휠을 차량의 프레임에 대해 이동시키도록 차량의 휠에 부착되는 제2 단부를 구비하는 제어 로드
    를 포함하며, 상기 선형 전자기 액추에이터는 차량의 휠의 측방향 운동으로부터 기계적으로 분리되는 것인 능동 현가 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 차량의 프레임과 차량의 휠 사이에 결합되어 있는 수동 현가 요소를 더 포함하는 것인 능동 현가 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수동 현가 요소는 스프링과 댐퍼를 포함하는 군에서 선택되는 것인 능동 현가 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 선형 전자기 액추에이터는 가동 자석형 전자기 액추에이터를 포함하는 것인 능동 현가 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 차량의 새시와 차량의 휠 사이에 결합되어 있는 수동 현가 요소를 더 포함하는 것인 능동 현가 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 고정자는 부싱을 통해 차량의 프레임에 부착되는 것인 능동 현가 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 로드의 제1 단부는 볼 조인트를 통해 아마추어에 부착되는 것인 능동 현가 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제어 로드의 제1 단부는 부싱을 통해 아마추어에 부착되는 것인 능동 현가 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 아마추어의 운동은 차량의 휠이 차량의 수평면에 대해 수직 방향으로 이동하도록 유발하는 것인 능동 현가 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 아마추어의 운동과 휠 운동 사이의 비율은 1 대 1인 것인 능동 현가 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 아마추어의 운동과 휠 운동 사이의 비율은 1 대 1 미만인 것인 능동 현가 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 선형 전자기 액추에이터, 프레임, 및 휠 중 하나에 부착된 센서를 더 포함하는 것인 능동 현가 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 센서는 선형 전자기 액추에이터와 합체되어 있는 것인 능동 현가 시스템.
  14. 차량용 능동 현가 시스템으로서:
    차량의 프레임에 견고하게 부착되어 있는 고정자와, 이 고정자에 대해 이동 가능한 아마추어를 포함하는 선형 전자기 액추에이터와;
    아마추어에 부착되는 제1 단부와 아마추어의 운동이 차량의 휠을 차량의 프레임에 대해 이동시키도록 차량의 휠에 부착되는 제2 단부를 구비하는 제어 로드
    를 포함하며, 상기 제어 로드는 굴곡 부분을 포함하는 것인 능동 현가 시스템.
  15. 차량의 능동 현가 시스템용 선형 전자기 액추에이터로서:
    고정자와;
    상기 고정자에 자기적으로 결합되어 있는 아마추어와;
    아마추어에 기계적으로 결합되는 동시에 아마추어와 고정자 사이에 공기 간극을 유지하는 제1 베어링과;
    고정자에 기계적으로 결합되고 아마추어로부터 기계적으로 분리되어 있는 동시에, 현가 관련 굴곡 하중을 흡수하여 아마추어 상의 현가 관련 굴곡 하중을 최소화시키는 제2 베어링
    을 포함하는 것인 능동 현가 시스템용 선형 전자기 액추에이터.
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