KR101316219B1 - 인-링크 모터 독립현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 인-링크 구동시스템에 적용된 독립현가장치는 구동모터(1)의 구동축(2)을 감싼 하우징 스윙암(10)에 결합하고 반대쪽을 마운팅부시(40)를 매개로 차체쪽에 고정한 사이드뷰 스윙암(30)을 갖추고, 상기 사이드뷰 스윙암(30)이 전륜(FT)쪽에서 리딩암으로 작용되고 반면 후륜(RT)쪽에서 트레일링암으로 작용되는 레이아웃을 형성해줌으로써, 범프(Bp)시 휠센터(Wc)의 후방밀림 허용으로 승차감 향상을 그대로 유지하고, 더불어 사이드뷰 스윙암(30)의 차체 연결점(회전중심)을 통한 구동 토크 반력(Mb)의 차체쪽 전달 차단과 피치 거동 일관성유지로 네거티브 안티피치와 같은 피치증폭도 나타나지 않는 특징을 갖는다.

Description

인-링크 모터 독립현가장치{In-Link Motor Independent Suspension System}

본 발명은 휠로 동력을 전달하는 모터나 구동원이 차체에 대해 움직임을 허용하도록 장착된 차량의 독립현가에 관한 것으로, 특히 회생 제동시나 구동시 양(Positive)의 값으로 안티 피칭을 유도함으로써 이질감 억제와 안정성을 크게 향상한 인-링크 모터 독립현가장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 독립현가장치는 차체 프레임에 서스펜션 암을 설치하고 이것에 너클을 결합하는 구조로 이루어짐으로써, 현가 작용시 양쪽 바퀴가 서로 관계없이 단독으로 움직일 수 있어 승차감이나 안정성을 향상시키는 장점을 갖는다.

상기와 같은 독립현가로서 더블 위시본식 현가구성과 맥퍼슨식 현가구성을 예로 들 수 있다.

도 6(가)와 (나)는 차량에 적용된 독립현가장치의 예를 나타내는데, 이 경우 독립현가장치가 적용된 차량의 구동시스템은 휠로 동력을 전달하는 모터나 구동원이 차체에 고정되어 움직일 수 없게 장착된 경우이다.

도시된 바와 같이, 독립현가장치는 서브프레임(600)에 움직이지 않도록 고정되어 차량(V)의 전륜(FT)(또는 후륜(RT))에 연결된 구동축(110)을 회전시키는 모터(100)와, 전륜(FT)(또는 후륜(RT))에 구비된 너클(200)과 베어링(210)을 매개로 결합되고 반대부위를 마운팅부시(400)를 매개로 차체쪽에 고정한 사이드뷰 스윙암(300)과, 서브프레임(600)과 마운팅부시(510)로 고정되고 또 다른 마운팅부시(510)로 너클(200)과 고정된 한쌍의 링크(500)로 구성된다.

상기 구동축(110)은 모터(100)와 등속조인트(110a)로 연결되고, 너클(200)과 또 다른 등속조인트(110a)로 연결된다.

그러므로, 상기와 같이 구성된 독립현가장치를 적용한 차량도 전륜(FT)(또는 후륜(RT))은 서로 관계없이 단독으로 움직일 수 있고, 더불어 범프(Bp)시 전륜(FT)(또는 후륜(RT))의 휠센터(Wc)의 후방밀림을 허용할 수 있는 구조가 더 적용됨으로써 보다 향상된 승차감도 제공한다.

국내특허공개 10-2010-0030325(2010.03.18)은 액티브 지오메트리 컨트롤 시스템에 관한 것이며, 이는 도 3내지 도 6 참조.

하지만, 상기와 같이 모터(100)의 움직임을 허용하지 않는 차량에서 휠센터(Wc)가 후방으로 밀려남으로써 독립현가장치의 승차감을 보다 향상할 수 있는 순 기능이 있는 반면, 안티 피치 지오메트리 측면에서는 바람직하지 못한 면이 있다.

이러한 안티 피치 지오메트리 측면은 도 7에서 알 수 있는데, 도시된 바와 같이 전륜(FT)(또는 후륜(RT))의 휠센터(Wc)를 중심으로 하는 d-d라인이 안티 피치(Anti-Pitch)라인으로 작용함으로써 음(Negative)의 값으로 설정됨을 알 수 있다.

여기서, a-a 안티피치라인은 엔진브레이크 제동시 휠센터가 받는 전후력 에 따라 이루어지는 경우이고, b-b 안티피치라인은 너클에 장착된 캘리퍼 제동시 휠센터가 받는 전후력 에 따라 이루어지는 경우를 나타낸다.

상기 d-d라인과 같은 네가티브 안티 피치(Negative Anti-Pitch)는 가감속이나 발진시 피치 운동을 증폭시키게 되고, 이러한 피치증폭은 회생 제동을 빈번하게 구현하는 차량에겐 더욱 불리하게 작용될 수밖에 없다.

통상, 네가티브 안티 피치로 인한 피치증폭은 네가티브 안티 피치를 포지티브 안티 피치(Positive Anti-Pitch)로 변경함으로써 간단히 해소될 수 있지만, 안티 피치 지오메트리 측면은 현가구조와 함께 고려됨으로써 그 설계변경에 어려움이 있게 된다.

이러한 제약은 전술한 바와 같이 구성된 독립현가구조에서 안티 피치 지오메트리 설계변경이 불가능한 근본적인 한계로 작용되는데, 이는 차량(V)의 가감속시 독립현가 작용을 나타낸 도 7을 통해 알 수 있다.

도시된 바와 같이, 가감속되는 모터(100)의 구동 토크(Ma)는 구동축(110)을 통해 그에 따른 구동 토크 반력(Mb)을 생성하게 되고, 생성된 구동 토크 반력(Mb)은 베어링(210)을 갖춘 너클(200)쪽으로는 작용하지 않는 대신 사이드뷰 스윙암(300)을 통해 휠센터(Wc)로 작용하고 동시에 모터(100)의 움직임을 허용하지 않는 서브프레임(600)쪽으로 전달된다.

이러한 모터(100)의 움직임 불가로 인해 가감속시 구동 토크 반력(Mb)이 현가의 암쪽에 작용하지 못하고 서브프레임(600)을 매개로 차체쪽에 작용될 수밖에 없고, 이는 안티 피치 지오메트리를 음에서 양으로 전환되는 설계변경을 어렵게 하는 한 원인으로 작용된다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 가감속 구동 토크 반력이 움직임 허용된 모터로 인해 현가의 암쪽에서 차단되어 차체쪽으로 전달되지 않음으로써, 휠센터의 후방 밀림 구조와 양의 값의 안티 피치 지오메트리 구조를 서로 절충할 수 있는 인-링크 모터 독립현가장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 휠센터의 후방 밀림을 통한 승차감 향상과 피치증폭을 방지하는 양의 값의 안티 피치 지오메트리를 서로 절충함으로써, 범프시 휠센터의 후방 밀림을 통한 승차감 향상과 양의 값의 안티 피치 지오메트리를 통한 가감속시 피치증폭을 방지할 수 있는 인-링크 모터 독립현가장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인-링크 모터 독립현가장치는 전륜이나 후륜에 연결되어 구동모터의 동력이 전달되는 구동축을 감싼 하우징 스윙암과;

상기 하우징 스윙암을 상기 구동모터부위에서 차체에 고정하는 마운팅부시와;

한쪽을 하우징 스윙암에 대해 종방향으로 결합하고 반대쪽을 차체에 고정한 사이드뷰 스윙암과;

상기 사이드뷰 스윙암의 차체 고정점을 이루는 마운팅부시;

를 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 사이드뷰 스윙암의 차체 고정 점은 상기 전륜에서 휠 중심의 후방에 위치하면서 휠 중심 높이와 지면 높이 사이의 높이에 설정되는 반면, 상기 후륜에서 휠 중심의 전방에 위치하면서 휠 중심의 상방에 설정된다.

상기 하우징 스윙암은 상기 구동축을 감싸도록 중공파이프 형상을 이루고, 상기 구동모터를 수용하는 하우징박스와 일체로 이루어지며, 상기 하우징박스의 차체 고정점에는 상기 마운팅부시가 체결된다.

상기 하우징 스윙암의 내부로는 적어도 1개 이상의 베어링이 구비되어 상기 구동축을 지지한다.

상기 마운팅부시는 고무부시 타입이고, 상기 하우징 스윙암을 상기 휠모터부위에서 차체에 고정하는 마운팅부시는 상기 구동모터와 상기 하우징 스윙암이 갖는 무게중심에 가장 근접된 위치로 설치되어 상기 하우징 스윙암이 차체에 대해 회전가능 하게 된다.

상기 사이드뷰 스윙암는 상기 하우징 스윙암에 대해 종방향으로 결합되어진다.

상기 전륜이나 후륜에 구비된 너클에 고정되고 차체에 마운팅부시로 고정된 스트럿과;

상기 너클에 차륜 구동 방향을 회전축으로 하는 베어링으로 연결된 스핀들과;

상기 구동축과 상기 스핀들 사이에 장착되어 상기 너클과 상기 스핀들 및 휠 그룹이 조향운동이 가능하도록 작용시켜주는 등속조인트; 가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 전륜이나 후륜에 구비된 너클에 볼조인트를 매개로 고정되는 반면 차체에 마운팅부시로 고정된 1개 이상의 로어암과;

상기 너클에 차륜 구동 방향을 회전축으로 하는 베어링으로 연결된 스핀들과;

상기 구동축과 상기 스핀들 사이에 장착되어 상기 너클과 상기 스핀들 및 휠 그룹이 조향운동이 가능하도록 작용시켜주는 등속조인트; 가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 로어암중에 하나의 차체쪽 마운팅부시는 적어도 2곳의 위치에 구비된다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인-링크 모터 독립현가장치는 구동모터의 동력이 전달되는 구동축을 감싼 하우징 스윙암과;

상기 하우징 스윙암을 상기 구동모터부위에서 적어도 1곳 이상의 위치로 차체에 고정하는 마운팅부시와;

상기 구동축에 결합되어 함께 회전되는 제1기어와, 상기 제1기어로부터 전달받은 회전력을 전륜이나 후륜으로 전달하는 제2기어로 이루어진 기어;

를 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 하우징 스윙암의 차체 고정 점은 상기 전륜에서 휠 중심의 후방에 위치하면서 휠 중심 높이와 지면 높이 사이의 높이에 설정되는 반면, 상기 후륜에서 휠 중심의 전방에 위치하면서 휠 중심의 상방에 설정된다.

상기 하우징 스윙암은 상기 구동축을 감싸도록 중공파이프 형상을 이루고, 적어도 1개 이상의 베어링이 구비되어 상기 구동축을 지지하며, 상기 구동모터를 수용하는 하우징박스와 일체로 이루어지며, 상기 하우징박스의 차체 고정점에 체결된 상기 마운팅부시는 상기 구동모터와 상기 하우징 스윙암이 갖는 무게중심에 가장 근접된 위치로 설치된다.

상기 마운팅부시는 고무부시 타입이다.

상기 하우징 스윙암에 마운팅부시를 매개로 결합되고 또 다른 마운팅부시를 매개로 차체에 고정된 래터럴링크가 더 구비되고, 상기 래터럴링크는 상기 하우징 스윙암에 대해 종방향으로 결합되어진다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인-링크 모터 독립현가장치에서 상기 전륜이나 후륜의 휠센터는 범프시 후방밀림을 허용한다.

이러한 본 발명의 인-링크 모터 독립현가장치는 가감속 구동 토크 반력이 움직임 허용된 모터로 인해 현가의 암쪽에서 차단되어 차체쪽으로 전달되지 않음으로써, 휠센터의 후방 밀림 구조와 양의 값의 안티 피치 지오메트리 구조가 서로 절충될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 인-링크 모터 독립현가장치는 가감속이나 범프시 휠센터의 후방 밀림을 허용하고 동시에 양의 값의 안티 피치 지오메트리를 통한 가감속시 피치증폭을 방지함으로써, 승차감이 더욱 향상될 수 있으면서 특히 회생제동시 회생 제동력을 이용한 안티 피칭력 생성으로 이질감 억제와 안정성 향상을 크게 높이는 효과도 있다.

또한, 본 발명의 인-링크 모터 독립현가장치는 범프시 휠센터의 후방 밀림을 통한 승차감 향상과 양의 값의 안티 피치 지오메트리를 통한 가감속시 피치증폭 방지가 별도의 동력 없이 구현됨으로써, 구성을 보다 단순화시켜 줄 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 작동 및 작용도이고, 도 6과 도 7은 각각 종래에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 작동 및 작용도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1(가),(나)는 본 발명의 제1실시예에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 구성을 나타낸다.

여기서, 인-링크 모터 독립현가장치는 움직임이 허용될 수 있도록 차체에 결합된 링크로 수용된 상태에서 차체쪽으로 위치됨으로써, 휠로 동력을 전달하는 모터가 차체에 고정되어 움직일 수 없는 경우와 달리 차체에 고정되지 않아 움직임이 허용될 수 있는 구조로 이루어진다.

도시된 바와 같이, 독립현가장치는 구동모터(1)의 동력을 차량(V)의 전륜(FT)(또는 후륜(RT))으로 전달하도록 연결된 구동축(2)을 감싸고 차체를 이루는 서브프레임부위에 움직임 가능하도록 결합된 하우징 스윙암(10)과, 한쪽을 하우징 스윙암(10)에 결합하고 반대쪽을 마운팅부시(40)를 매개로 차체쪽에 고정한 사이드뷰 스윙암(30)으로 구성된다.

상기 구동축(2)은 구동모터(1)에 직접 연결되고 너클을 이용하지 않고 전륜(FT)(또는 후륜(RT))에 직접 연결된다.

상기 하우징 스윙암(10)은 구동축(2)을 감싸도록 중공파이프 형상이고 구동모터(1)를 수용하는 하우징박스(11)와 일체로 이루어지며, 하우징박스(11)가 체결되어진 차체쪽에서 마운팅부시(12)를 이용해 고정된다.

상기 마운팅부시(12)는 고무부시 타입으로서, 구동모터(1)와 구동축(2) 및 전륜(FT)(또는 후륜(RT))의 무게중심(C.G.)에 가장 근접된 위치로 설치됨으로써 하우징 스윙암(10)이 차체에 대해 회전가능 할 수 있도록 작용하게 된다.

또한, 상기 하우징 스윙암(10)의 내부로는 적어도 1개 이상의 베어링(20)이 구비되어 구동축(2)을 지지하며, 상기 베어링(20)은 모터(1)에 근접되는 위치와 전륜(FT)(또는 후륜(RT))에 근접되는 위치로 각각 구비됨이 바람직하다.

한편, 상기 사이드뷰 스윙암(30)은 판형구조로 이루어지고, 한쪽을 하우징 스윙암(10)에 대해 종방향(90도 교차 레이아웃)으로 결합함과 더불어 반대쪽을 고무부시 타입의 마운팅부시(40)로 차체쪽에 고정함으로써, 종력 지지암 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 사이드뷰 스윙암(30)과 상기 하우징 스윙암(10)은 용접을 이용해 서로 고정되지만, 동일한 작용과 효과를 구현하는 다양한 고정방식이 적용될 수 있다.

상기 사이드뷰 스윙암(30)은 독립현가를 이루는 필수구성요소로서 전륜(FT)과 후륜(RT)에 모두 적용되며, 다만 전륜(FT)과 후륜(RT)의 움직임 차이로 인해 전륜(FT)쪽에 설치된 사이드뷰 스윙암(30)은 리딩암이 되도록 방향을 설정하는 반면 후륜(RT)쪽에 설치된 사이드뷰 스윙암(30)은 판형 트레일링암이 되도록 방향을 설정하는 차이가 있게 된다.

즉, 상기 사이드뷰 스윙암(30)의 차체 고정 점은 상기 전륜(FT)에서 휠 중심의 후방에 위치하면서 휠 중심 높이와 지면 높이 사이의 높이에 설정되는 반면, 상기 후륜(RT)에서 휠 중심의 전방에 위치하면서 휠 중심의 상방에 설정된다.

이러한 방향설정으로 인해, 도 1(가)와 같이 범프(Bp)시 휠센터(Wc)의 후방밀림을 허용하지만, 안티 피치 지오메트리 측면에서 엔진브레이크 제동시나 캘리퍼 제동시 휠센터(Wc)가 받는 전후력에 따른 안티피치라인은 사이드뷰 스윙암(30)의 마운팅부시(40)에 작용하는 a-a 안티피치라인으로 만 형성될 수 있다.

그러므로, 제1실시예의 독립현가장치는 판형구조의 동일한 사이드뷰 스윙암(30)을 적용하더라도 전륜(FT)과 후륜(RT)에 대해 방향을 달리하는 레이아웃을 가짐으로써, 피치증폭이 없는 포지티브 안티 피치(Positive Anti-Pitch)로 안티 피치 지오메트리가 구성될 수 있다.

이로 인해, 휠센터(Wc)의 후방밀림을 통한 승차감 향상은 물론 a-a 안티피치라인에 100% 근접되는 안티 피치 구현으로 회생 제동시나 발진시 피치 운동 억제도 가능하게 된다.

또한, 제1실시예의 독립현가장치는 하우징 스윙암(10)과 사이드뷰 스윙암(30)과 같이 단지 2개의 암으로만 구성됨으로써, 최소화된 암 요구수량으로 경량화는 물론 중량도 크게 저감될 수 있다.

이러한 구성의 단순화는 4륜 모터 독립 제어시 스프링하 질량을 최소화함은 물론, 특히 너클부위로 모터가 장착되더라도 현가 링크 끝단부로 질량이 집중되지 않고 사이드뷰 스윙암(30)의 차체 연결점(회전 중심)인 마운팅부시(40)로 분산될 수 있다.

한편, 도 2(가),(나)는 본 발명의 제2실시예에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 독립현가장치는 구동모터(1)의 동력을 차량(V)의 전륜(FT)(또는 후륜(RT))으로 전달하도록 연결된 구동축(2)을 감싸고 차체를 이루는 서브프레임부위에 움직임 가능하도록 결합된 하우징 스윙암(10)과, 한쪽을 하우징 스윙암(10)에 결합하고 반대쪽을 마운팅부시(40)를 매개로 차체쪽에 고정한 사이드뷰 스윙암(30)으로 구성된다.

이러한 제2실시예의 경우도 제1실시예와 동일한 구성요소과 작용을 갖는 구동모터(1)와 구동축(2), 스윙암(10), 마운팅부시(12), 베어링(20), 사이드뷰 스윙암(30) 및 마운팅부시(40)로 이루어지고, 특히 안티 피치 지오메트리를 갖도록하는 전륜(FT)과 후륜(RT)에 대한 사이드뷰 스윙암(30)의 레이아웃도 제1실시예와 동일하다.

다만, 제2실시예의 경우 차체쪽에 고정된 스트럿(60)을 더 갖춘 독립현가장치로 구성됨으로써, 상기 스트럿(60)의 전륜(FT)(또는 후륜(RT))쪽 체결을 위해 너클(50)이 더 요구되는 차이가 있다.

상기 너클(50)에는 차륜 구동 방향을 회전축으로 하는 베어링으로 연결된 스핀들이 구비된다.

또한, 상기 스트럿(60)이 킹핀축(c-c, 조향축)을 이루도록 등속조인트(61)가 더 구비되고, 상기 등속조인트(61)는 구동모터(1)의 구동축(2)과 전륜(FT)(또는 후륜(RT))사이에 장착된다.

이로 인해 상기 등속조인트(61)은 구동축(2)과 상기 스핀들 사이에 장착되어 너클(50)과 스핀들 및 휠 그룹이 조향운동이 가능하도록 작용시켜준다.

상기와 같이 제2실시예의 독립현가장치는 제1실시예의 독립현가장치에 비해 스트럿(60)이 더 갖춰짐으로써 제1실시예의 독립현가장치와 동일한 작용 및 효과를 기본으로 하고, 더하여 스트럿구조가 갖는 캠버와 롤센터 및 토우 변화 제어 기능을 더 구현할 수 있고, 특히 스트럿(60)의 킹핀축(c-c)을 통한 조향축 설정으로 조향장치가 포함된 구성으로 용이하게 확장될 수 있다.

한편, 도 3(가),(나)는 본 발명의 제3실시예에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 독립현가장치는 구동모터(1)의 동력을 차량(V)의 전륜(FT)(또는 후륜(RT))으로 전달하도록 연결된 구동축(2)을 감싸고 차체를 이루는 서브프레임부위에 움직임 가능하도록 결합된 하우징 스윙암(10)과, 한쪽을 하우징 스윙암(10)에 결합하고 반대쪽을 마운팅부시(40)를 매개로 차체쪽에 고정한 사이드뷰 스윙암(30)으로 구성된다.

이러한 제3실시예의 경우도 제1실시예와 동일한 구성요소과 작용을 갖는 구동모터(1)와 구동축(2), 스윙암(10), 마운팅부시(12), 베어링(20), 사이드뷰 스윙암(30) 및 마운팅부시(40)로 이루어지고, 특히 안티 피치 지오메트리를 갖도록 하는 전륜(FT)과 후륜(RT)에 대한 사이드뷰 스윙암(30)의 레이아웃도 제1실시예와 동일하다.

다만, 제3실시예의 경우 차체쪽에 고정된 로어암(70)을 더 갖춘 더블위시본 타입 독립현가장치로 구성됨으로써, 상기 로어암(70)의 전륜(FT)(또는 후륜(RT))쪽 체결을 위해 너클(50)이 더 요구되는 차이가 있다.

상기 너클(50)에는 차륜 구동 방향을 회전축으로 하는 베어링으로 연결된 스핀들이 구비된다.

상기 로어암(70)은 고무부시 타입 마운팅부시(71)를 매개로 차체쪽에서 2곳으로 고정되고 볼조인트(72)를 매개로 너클(50)쪽에 고정된다.

상기 로어암(70)은 적어도 1개 이상으로 구비된다.

또한, 상기 구동모터(1)의 구동축(2)과 전륜(FT)(또는 후륜(RT))사이에 등속조인트(61)가 더 구비됨으로써 킹핀축(c-c, 조향축)을 형성할 수 있고, 이로 인해 상기 등속조인트(61)은 구동축(2)과 상기 스핀들 사이에 장착되어 너클(50)과 스핀들 및 휠 그룹이 조향운동이 가능하도록 작용시켜준다.

상기와 같이 제3실시예의 독립현가장치는 제1실시예의 독립현가장치에 비해로어암(70)이 더 갖춰짐으로써 제1실시예의 독립현가장치와 동일한 작용 및 효과를 기본으로 하고, 더하여 로어암 구조가 갖는 캠버와 롤센터 및 토우 변화 제어 기능을 더 구현할 수 있고, 특히 스트럿(60)의 킹핀축(c-c)을 통한 조향축 설정으로 조향장치가 포함된 구성으로 용이하게 확장될 수 있다.

이러한 제3실시예의 독립현가장치가 구현하는 작용은 제2실시예의 독립현가장치와 동일함을 알 수 있는데, 이는 로어암(70)이 제2실시예의 스트럿(60)과 같은 작용을 함에 기인된다.

한편, 도 4(가),(나)는 본 발명의 제4실시예에 따른 인-링크 모터 독립현가장치의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 독립현가장치는 구동모터(1)의 동력을 전달는 구동축(2)을 감싸고 차체를 이루는 서브프레임부위에 움직임 가능하도록 결합된 하우징 스윙암(10)과, 구동축(2)의 회전력을 차량(V)의 전륜(FT)(또는 후륜(RT))으로 전달하도록 연결된 기어(80)와, 마운팅부시(91)를 매개로 한쪽을 하우징 스윙암(10)에 결합하고 반대쪽을 차체쪽에 고정한 래터럴링크(90)로 구성된다.

상기 하우징 스윙암(10)의 구동모터(1)쪽은 적어도 2곳의 위치로 마운팅부시(12)가 적용되는데, 이는 하우징 스윙암(10)이 트레일링 암 역할을 함으로써 제1실시예내지 제3실시예의 사이드뷰 스윙암(30)과 동일한 작용이 구현됨에 기인된다.

상기와 같이 사이드뷰 스윙암(30)으로 작용하는 하우징 스윙암(10)은 전륜(FT)쪽에 설치된 경우 리딩암이 되도록 방향을 설정하는 반면, 후륜(RT)쪽에 설치된 하우징 스윙암(10)은 판형 트레일링암이 되도록 방향을 설정하는데, 이는 제1실시예의 경우와 동일하다.

이러한 방향설정으로 인해, 제4실시예의 경우도 도 1(가)와 같이 범프(Bp)시 휠센터(Wc)의 후방밀림을 허용하지만, 안티 피치 지오메트리 측면에서 엔진브레이크 제동시나 캘리퍼 제동시 휠센터(Wc)가 받는 전후력에 따른 안티피치라인은 사이드뷰 스윙암(30)의 마운팅부시(40)에 작용하는 a-a 안티피치라인으로 만 형성될 수 있고, 이는 제1실시예와 같이 피치증폭이 없는 포지티브 안티 피치(Positive Anti-Pitch)로 안티 피치 지오메트리가 구성될 수 있음을 나타낸다.

한편, 상기 기어(80)는 베벨기어로 이루어진 한쌍의 제1ㅇ2기어(81,82)로 구성되며, 제1기어(81)는 구동축(2)에 결합되어 구동축(2)과 함께 회전되고, 반면 제2기어(82)는 전륜(FT)(또는 후륜(RT))의 회전축에 결합되어 제1기어(81)로부터 전달받은 회전력을 전륜(FT)(또는 후륜(RT))으로 전달하여 준다.

상기 한쌍의 제1ㅇ2기어(81,82)는 동일한 작용과 효과를 얻는 다양한 기어조합이 적용될 수 있다.

상기 래터럴링크(90)는 마운팅부시(91)를 매개로 하우징 스윙암(10)과 차체쪽에 고정됨으로써 종력 지지암 역할을 하며, 하우징 스윙암(10)에 대해서는 종방향(90도 교차 레이아웃)으로 결합되어진다.

이로 인해 제4실시예의 독립현가장치도 비록 제1실시예내지 제3실시예와 구성요소에서 다소 차이가 있더라도 제1실시예의 주요 장점인 구성의 단순화를 기본으로 하고. 이에 더해 풀 트레일링암 구조로 설계될 경우 토우 및 캠버 변화 최소화가 가능하고, 또한 세미 트레일링암 구조로 설계될 경우 캠버와 롤센터 및 토우 변화 제어가 가능함으로써 제2실시예 및 제3실시예의 주요 장점인 캠버와 롤센터 및 토우 변화 제어 기능도 용이하게 구현될 수 있다.

실제적으로, 제4실시예의 독립현가장치는 래터럴링크(90)없이 하우징 스윙암(10)과 기어(80)만 구성되더라도 그 기능 및 작용을 충분히 구현할 수 있는데, 이는 차체에 고정된 하우징 스윙암(10)이 래터럴링크(90)에서 제공하는 횡강성 강화를 구현함에 기인된다.

그러므로, 상기와 같은 제4실시예의 독립현가장치가 하우징 스윙암(10)과 기어(80)에 더해 래터럴링크(90)가 함께 구성되면, 이러한 독립현가장치는 횡강성측면에서 횡강성을 보다 강화할 수 있게 된다.

한편, 도 5는 가장 간단한 구성요소이면서 동시에 공통되는 작용이 일어나는 본 발명의 제1실시예의 독립현가장치를 나타내는데, 이는 제2실시예 내지 제4실시예의 독립현가장치가 제1실시예의 구성과 작용을 기반으로 구성됨에 기인된다.

도시된 바와 같이 범프(Bp)시 휠센터(Wc)의 후방밀림이 허용되며, 구동모터(1)의 가감속에 따른 구동 토크(Ma)는 구동축(2)을 통해 그에 따른 구동 토크 반력(Mb)을 생성함을 알 수 있다.

하지만, 생성된 구동 토크 반력(Mb)은 구동축(2)과 베어링(20)을 매개로 연결된 하우징 스윙암(10)에 용접고정되어 차체와 마운팅부시(40)로 고정된 사이드뷰 스윙암(30)으로 전달되고, 사이드뷰 스윙암(30)은 구동모터(1)쪽으로 전달되지 못하도록 구동 토크 반력(Mb)을 자체적으로 구속함으로써 구동모터(1)가 고정된 차체로는 전달되지 않는다.

또한, 엔진브레이크 제동이나 캘리퍼 제동시 제동력과 회생제동력은 모두 전륜(FT)(또는 후륜(RT))의 접지점에 동일하게 작용되고, 이는 사이드뷰 스윙암(30)의 마운팅부시(40)에 작용하는 a-a 안티피치라인에 100% 근접되는 안티 피치 구현을 의미하게 된다.

그러므로, 제동시나 또는 회생 제동시를 비롯한 발진시 a-a 안티피치라인에 100% 근접되는 동일한 안티 다이브(Dive)를 통해 피치 거동 일관성유지로 피치증폭이 나타나지 않고, 더불어 휠센터(Wc)의 후방밀림을 통한 승차감 향상은 그대로 유지될 수 있게 된다.

전술된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예내지 제4실시예의 독립현가장치는 구동모터(1)의 구동축(2)을 감싼 하우징 스윙암(10)에 결합하고 반대쪽을 마운팅부시(40)를 매개로 차체쪽에 고정한 사이드뷰 스윙암(30)을 갖추고, 상기 사이드뷰 스윙암(30)이 전륜(FT)쪽에서 리딩암으로 작용되고 반면 후륜(RT)쪽에서 트레일링암으로 작용되는 레이아웃을 형성해줌으로써, 범프(Bp)시 휠센터(Wc)의 후방밀림 허용으로 승차감 향상을 그대로 유지하고, 더불어 사이드뷰 스윙암(30)의 차체 연결점(회전중심)을 통한 구동 토크 반력(Mb)의 차체쪽 전달 차단과 피치 거동 일관성유지로 네거티브 안티피치와 같은 피치증폭도 나타나지 않게 된다.

1 : 구동모터 2 : 구동축
10 : 하우징 스윙암 11 : 하우징박스
12,40,71,91 : 마운팅부시
20 : 베어링 30 : 사이드뷰 스윙암
50 : 너클 60 : 스트럿
61 : 등속조인트 70 : 로어암
72 : 볼조인트 80 : 기어
81,82 : 제1ㅇ2기어 90 : 래터럴링크
a-a,b-b : 안티피치라인(Anti-Pitch Line)
c-c : 킹핀축라인
d-d : 네가티브 안티피치라인(Negative Anti-Pitch Line)

Claims (16)

1. 범프시 후방밀림이 허용되는 휠센터를 형성한 전륜이나 후륜에 연결되어 구동모터의 동력이 전달되는 구동축을 내부로 수용하는 중공파이프로 이루어지고, 상기 중공파이프의 내부에서 상기 구동축을 지지하는 베어링을 매개로 연결되며, 상기 구동모터의 움직임을 허용하는 마운팅부시가 차체에 고정되며, 상기 마운팅부시가 상기 구동모터부위에 위치된 하우징 스윙암과;
   상기 구동모터의 가감속에 따른 구동 토크로 인해 상기 구동축을 통해 생성된 구동 토크 반력이 전달되도록 한쪽을 상기 하우징 스윙암에 대해 종방향으로 용접결합하고, 엔진브레이크 제동시나 캘리퍼 제동시 상기 전륜이나 후륜의 휠센터가 받는 전후력에 따른 안티피치라인이 상기 전륜이나 후륜의 접지점에 일치되도록 형성해주는 마운팅부시가 구비되고, 상기 마운팅부시로 반대쪽을 차체에 고정한 사이드뷰 스윙암;
   으로 구성된 것을 특징으로 하는 인-링크 모터 독립현가장치.
   
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3. 청구항 1에 있어서, 상기 하우징 스윙암은 상기 구동모터를 수용하는 하우징박스와 일체로 이루어지며, 상기 하우징박스의 차체 고정점에는 상기 마운팅부시가 체결된 것을 특징으로 하는 인-링크 모터 독립현가장치.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 베어링은 상기 하우징 스윙암의 내부로 1개 이상으로 구비된 것을 특징으로 하는 인-링크 모터 독립현가장치.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 마운팅부시는 고무부시 타입이고, 상기 하우징 스윙암을 상기 구동모터부위에서 차체에 고정하는 마운팅부시는 상기 구동모터와 상기 하우징 스윙암이 갖는 무게중심에 가장 근접된 위치로 설치되어 상기 하우징 스윙암이 차체에 대해 회전가능 한 것을 특징으로 하는 인-링크 모터 독립현가장치.
   
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7. 청구항 1에 있어서, 상기 전륜이나 후륜에 구비된 너클에 고정되고 차체에 마운팅부시로 고정된 스트럿과;
   상기 너클에 차륜 구동 방향을 회전축으로 하는 베어링으로 연결된 스핀들과;
   상기 구동축과 상기 스핀들 사이에 장착되어 상기 너클과 상기 스핀들 및 휠 그룹이 조향운동이 가능하도록 작용시켜주는 등속조인트;
   가 더 포함된 것을 특징으로 하는 인-링크 모터 독립현가장치.
   
8. 청구항 1에 있어서, 상기 전륜이나 후륜에 구비된 너클에 볼조인트를 매개로 고정되는 반면 차체에 마운팅부시로 고정된 적어도 1개 이상의 로어암과;
   상기 너클에 차륜 구동 방향을 회전축으로 하는 베어링으로 연결된 스핀들과;
   상기 구동축과 상기 스핀들 사이에 장착되어 상기 너클과 상기 스핀들 및 휠 그룹이 조향운동이 가능하도록 작용시켜주는 등속조인트;
   가 더 포함된 것을 특징으로 하는 인-링크 모터 독립현가장치.
   
9. 청구항 8에 있어서, 상기 로어암중 하나의 차체쪽 마운팅부시는 적어도 2곳의 위치에 구비된 것을 특징으로 하는 인-링크 모터 독립현가장치.
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