KR101383729B1 - 대형트럭용 캡의 리어현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형트럭용 캡의 리어현가장치에 관한 것으로, 선회주행시 캡(1)에 발생하는 롤링현상에 대해 능동적으로 대처해서 캡(1)의 롤각 변화량을 최소화시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

대형트럭용 캡의 리어현가장치{PROPELLER SHAFT FOR VEHICLE}

본 발명은 대형트럭용 캡의 리어현가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선회시 발생하는 캡의 롤링현상에 대해 캡의 롤각 변화량이 최소화될 수 있도록 능동적으로 제어가 가능한 대형트럭용 캡의 리어현가장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 대형트럭은 승용차와는 달리 운전자의 탑승공간에 해당하는 캡(1)이 도 1과 같이 별도로 구비되어 있고, 또한 운전자의 승차감 향상 및 조정 안정성 등을 위해 상기 캡(1)에도 섀시 현가장치와는 별도로 구성된 현가장치가 구비되어 있다.

즉, 상기 캡(1)의 현가장치는 크게 프론트현가장치와 리어현가장치로 구성되는데, 그 중 상기 리어현가장치는 도 2에 도시된 바와 같이 아치형으로 형성되고 양단이 차체프레임(2)에 고정되게 설치된 베이스프레임(3), 상기 베이스프레임(3)의 양단부와 캡(1)의 좌우측 하단에 각각 결합된 캡마운팅브라켓(4)을 종방향으로 연결하는 복수개의 에어스프링(5), 상기 캡마운팅브라켓(4)과 베이스프레임(3)을 각각 연결하도록 설치된 복수개의 래터럴쇽업소버(6)를 포함하는 구성이다.

따라서, 캡(1)의 상하운동에 대한 하중지지 및 진동감쇠의 역할은 에어스프링(5)이 담당하게 되고, 선회주행시 발생하는 캡(1)의 롤링현상은 에어스프링(5)과 래터럴쇽업소버(6)의 동작에 의해 억제된다.

그러나, 상기와 같은 종래 캡의 리어현가장치는 캡(1)의 롤각 변화량에 대한 제어를 능동적으로 수행할 수 없는 구성이며, 이로 인해 캡(1)의 롤링현상 억제에 기여하는 바가 미비한 단점이 있다.

또한, 종래 캡의 리어현가장치는 운전자와 근접한 위치에 설치됨으로써 운전자에게 전달되는 충격하중이 큰 단점이 있고, 이로 인해 운전자의 승차감 저하 및 피로도가 크게 가중되는 단점도 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-1997-0026784호.

이에 본 발명은 상기한 바의 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 선회주행시 캡에 롤링현상이 발생할 때에 캡의 롤각 변화량에 대한 제어를 능동적으로 수행할 수 있도록 함으로써 캡의 롤링현상 억제에 큰 기여를 할 수 있고, 특히 운전자의 승차감 향상 및 피로도를 크게 경감시킬 수 있는 대형트럭용 캡의 리어현가장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 대형트럭용 캡의 리어현가장치는, 차량의 전후방향으로 연장된 좌우측 한 쌍의 차체프레임을 연결하도록 설치된 하부프레임; 상기 하부프레임의 양단에 각각 세워져서 설치된 한 쌍의 에어스프링; 상기 한 쌍의 에어스프링과 캡의 좌우측부를 연결하도록 설치된 상부프레임; 상기 하부프레임과 상부프레임에 회전 가능하게 설치되어서 상기 캡의 롤링현상 발생시 좌우방향으로 이동하는 운동궤적을 가지는 링크모듈; 및 상기 링크모듈과 연결되게 설치되어서 상기 캡의 롤각 변화량을 최소화할 수 있도록 상기 링크모듈의 좌우방향 이동을 억제하는 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 링크모듈은 상기 하부프레임의 좌우측부에 각각 회전중심점을 가지도록 결합되고 상기 상부프레임에 각각의 상단부가 회전 가능하게 결합되어 설치된 좌측링크 및 우측링크; 및 상기 제어모듈과 회전 가능하게 결합되고 상기 제어모듈과의 결합점을 중심으로 양쪽의 단부에 상기 좌측링크와 우측링크의 하단부가 각각 회전 가능하게 결합된 연결링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어모듈은 상기 하부프레임에 고정되게 설치되고 상기 연결링크와 회전 가능하게 결합된 실린더로드를 구비한 동력실린더; 상기 동력실린더로 유압 또는 공압을 공급하는 동력펌프; 입력부로부터 신호를 전달받아서 상기 동력펌프의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 입력부는 차량의 횡가속도를 검출하는 G(Gravity) 센서나 요레이트(Yaw rate) 센서 및 스티어링 휠의 조향각을 검출하는 조향각 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 대형트럭용 캡의 리어현가장치에 의하면, 선회주행시 캡에 롤링현상이 발생하면 능동적으로 캡의 롤각 변화량을 최소화시킬 수 있게 됨으로써 승차감 향상 및 주행 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 캡을 구비한 대형트럭의 사시도,
도 2는 캡에 구비된 종래의 리어현가장치의 도면,
도 3은 본 발명에 따른 대형트럭용 캡의 리어현가장치를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3에서 연결링크의 결합구조를 개략적으로 도식화한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 대형트럭용 캡의 리어현가장치에에 대해 살펴보기로 한다.

대형트럭에는 운전자의 탑승공간에 해당하는 캡(1)이 도 1과 같이 구비되고, 상기 캡(1)에는 운전자의 승차감 향상 및 조정 안정성 등을 위한 현가장치가 구비되어 있다.

즉, 상기 캡(1)의 현가장치는 크게 프론트현가장치와 리어현가장치로 구성되며, 그 중 본 발명에 따른 리어현가장치는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 차량의 전후방향으로 연장된 좌우측 한 쌍의 차체프레임(2)을 연결하도록 설치된 하부프레임(11); 상기 하부프레임(11)의 양단에 각각 세워져서 설치된 한 쌍의 에어스프링(12,13); 상기 한 쌍의 에어스프링(12,13)과 캡(1)의 좌우측부를 연결하도록 설치된 상부프레임(14); 상기 하부프레임(11)과 상부프레임(14)에 회전 가능하게 설치되어서 상기 캡(1)의 롤링현상 발생시 좌우방향으로 이동하는 운동궤적을 가지는 링크모듈(20); 및 상기 링크모듈(20)과 연결되게 설치되어서 상기 캡(1)의 롤각 변화량을 최소화할 수 있도록 상기 링크모듈(20)의 좌우방향 이동을 억제하는 제어모듈(30);을 포함한다.

여기서, 좌우측부 설치된 한 쌍의 에어스프링(12,13)은 캡(1)의 상하운동에 대한 하중지지 및 진동감쇠의 역할은 담당한다.

상기 링크모듈(20)은 도시 상태에서 각각 좌우측에 위치하도록 설치된 좌측링크(21) 및 우측링크(22)와, 상기 좌,우측링크(21,22)를 연결하는 연결링크(23)를 포함하는 구성으로, 상기 좌,우측링크(21,22)와 연결링크(23)는 각각 3개의 단부를 구비한 삼각형의 모양으로 형성된 구조이다.

즉, 상기 좌측링크(21)는 하부프레임(11)의 좌측부에서 회전 가능하게 결합되어 설치되는데, 상기 좌측링크(21)의 중간단부가 회전중심점(21a)이 된다.

상기 좌측링크(21)의 상단부는 상부프레임(14)에 회전 가능하게 결합되어 설치되고(결합점 M1), 상기 좌측링크(21)의 하단부는 연결링크(23)의 상단에 회전 가능하게 결합되어 설치된다.(결합점 M2)

그리고, 상기 우측링크(22)는 하부프레임(11)의 우측부에서 회전 가능하게 결합되어 설치되는데, 상기 우측링크(22)의 중간단부가 회전중심점(22a)이 된다.

상기 우측링크(22)의 상단부는 상부프레임(14)에 회전 가능하게 결합되어 설치되고(결합점 M3), 상기 우측링크(22)의 하단부는 연결링크(23)의 하단에 회전 가능하게 결합되어 설치된다.(결합점 M4)

그리고, 상기 연결링크(23)는 중간단부가 제어모듈(30)과 회전 가능하게 연결된 구조가 된다.(결합점 M5)

상기 제어모듈(30)은 상기 하부프레임(11)에 고정되게 설치되고 상기 연결링크(23)와 회전 가능하게 결합된 실린더로드(31a)를 구비한 동력실린더(31); 상기 동력실린더(31)로 유압 또는 공압을 공급하는 동력펌프(32); 입력부(33)로부터 신호를 전달받아서 상기 동력펌프(32)의 동작을 제어하는 제어부(34)를 포함한다.

그리고, 상기 입력부(33)는 차량의 횡가속도를 검출하는 G(Gravity) 센서나 요레이트(Yaw rate) 센서 및 스티어링 휠의 조향각을 검출하는 조향각 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.

대형트럭이 선회주행을 하게 되면 선회각도 및 차속 등에 의해 캡(1)에는 롤링현상이 발생하게 된다.

즉, 선회 외륜쪽에서는 리바운드(rebound) 현상 그리고 선회 내륜쪽에서는 범프(bump) 현상이 발생함에 따라 캡(1)에 롤링현상이 발생하게 되는 것이다.

일례로, 도 3의 도시 상태에서 좌측이 리바운드 우측이 범프가 발생하는 것으로 가정하면, 좌측링크(21)는 회전중심점(21a)을 중심으로 시계방향으로 회전하고, 상부프레임(14)은 우측으로 회전하는 움직임을 갖게 되며, 우측링크(22)는 회전중심점(22a)을 중심으로 시계방향으로 회전하게 된다.

그러면, 우측링크(22)의 하단과 연결된 연결링크(23)는 도 4에서 피스톤로드(31a)와의 결합점인 M5를 중심으로 시계방향으로 회전하게 되고, 우측링크(22)와 연결링크(23)의 결합점인 M4는 도 4의 도시상태에서 좌측으로 이동하는 운동궤적을 갖게 된다.

한편, 상기와 같이 캡(1)에 롤링현상이 발생하면, 이와 동시에 제어부(34)는 입력부(33)로부터 신호를 전달받아서 동력펌프(32)의 동작을 제어하게 되고, 상기 동력펌프(32)로부터 유압 또는 공압을 전달받은 동력실린더(31)의 작동으로 피스톤로드(31a)는 도 4의 도시상태에서 우측으로 이동하여 더 돌출된 상태가 되도록 동작하게 된다.

따라서, 캡(1)의 롤링현상에 의해 우측링크(22)와 연결링크(23)의 결합점인 M4는 도 4의 도시상태에서 좌측으로 이동하는 운동궤적을 갖게 되지만, 반대로 피스톤로드(31a)는 우측으로 이동해서 더 많이 돌출된 상태가 되도록 동작하려고 하기 때문에, 상기 우측링크(22)는 회전중심점(22a)을 중심으로 시계방향으로 회전하려는 것이 억제되고, 이를 통해 결국 캡(1)의 롤각 변화량을 최소화시킬 수 있게 된다.

반대로, 도 3의 도시 상태에서 좌측이 범프 우측이 리바운드가 발생하는 것으로 가정하면, 우측링크(22)는 회전중심점(22a)을 중심으로 반 시계방향으로 회전하고, 상부프레임(14)은 좌측으로 회전하는 움직임을 갖게 되며, 좌측링크(21)는 회전중심점(21a)을 중심으로 반 시계방향으로 회전하게 된다.

그러면, 좌측링크(21)의 하단과 연결된 연결링크(23)는 도 4에서 피스톤로드(31a)와의 결합점인 M5를 중심으로 시계방향으로 회전하게 되고, 좌측링크(21)와 연결링크(23)의 결합점인 M2는 도 4의 도시상태에서 우측으로 이동하는 운동궤적을 갖게 된다.

한편, 상기와 같이 캡(1)에 롤링현상이 발생하면, 이와 동시에 제어부(34)는 입력부(33)로부터 신호를 전달받아서 동력펌프(32)의 동작을 제어하게 되고, 상기 동력펌프(32)로부터 유압 또는 공압을 전달받은 동력실린더(31)의 작동으로 피스톤로드(31a)는 도 4의 도시상태에서 좌측으로 이동하여 돌출길이가 작아지도록 동작하게 된다.

따라서, 캡(1)의 롤링현상에 의해 좌측링크(21)와 연결링크(23)의 결합점인 M2는 도 4의 도시상태에서 우측으로 이동하는 운동궤적을 갖게 되지만, 반대로 피스톤로드(31a)는 좌측으로 이동해서 돌출량이 작아지도록 동작하려고 하기 때문에, 상기 좌측링크(21)는 회전중심점(21a)을 중심으로 반 시계방향으로 회전하려는 것이 억제되고, 이를 통해 결국 캡(1)의 롤각 변화량을 최소화시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 캡의 리어현가장치는, 선회주행시 캡(1)에 롤링현상이 발생하면 제어부(34)의 제어에 의해 능동적으로 동력실린더(31)가 동작을 해서 캡(1)의 롤각 변화량을 최소화시킬 수 있게 되는 바, 이를 통해 승차감 향상 및 주행 안정성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 캡의 리어현가장치는 운전자와 되도록 멀리 떨어진 위치 즉 캡(1)의 최후방에 위치하도록 설치됨으로써, 운전자에게 전달되는 충격하중을 최소화시킬 수 있게 되고, 이를 통해 운전자의 승차감 향상 및 피로도를 크게 경감시킬 수 있는 장점도 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1 - 캡 2 - 차체프레임
11 - 하부프레임 12,13 - 에어스프링
14 - 상부프레임 20 - 링크모듈
30 - 제어모듈

Claims (4)

1. 삭제
2. 차량의 전후방향으로 연장된 좌우측 한 쌍의 차체프레임(2)을 연결하도록 설치된 하부프레임(11);
   상기 하부프레임(11)의 양단에 각각 세워져서 설치된 한 쌍의 에어스프링(12,13);
   상기 한 쌍의 에어스프링(12,13)과 캡(1)의 좌우측부를 연결하도록 설치된 상부프레임(14);
   상기 하부프레임(11)과 상부프레임(14)에 회전 가능하게 설치되어서 상기 캡(1)의 롤링현상 발생시 좌우방향으로 이동하는 운동궤적을 가지는 링크모듈(20); 및
   상기 링크모듈(20)과 연결되게 설치되어서 상기 캡(1)의 롤각 변화량을 최소화할 수 있도록 상기 링크모듈(20)의 좌우방향 이동을 억제하는 제어모듈(30)을 포함하고;
   상기 링크모듈(20)은 상기 하부프레임(11)의 좌우측부에 각각 회전중심점(21a,22a)을 가지도록 결합되고 상기 상부프레임(14)에 각각의 상단부가 회전 가능하게 결합되어 설치된 좌측링크(21) 및 우측링크(22); 및
   상기 제어모듈(30)과 회전 가능하게 결합되고 상기 제어모듈(30)과의 결합점(M5)을 중심으로 양쪽의 단부에 상기 좌측링크(21)와 우측링크(22)의 하단부가 각각 회전 가능하게 결합된 연결링크(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형트럭용 캡의 리어현가장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제어모듈(30)은 상기 하부프레임(11)에 고정되게 설치되고 상기 연결링크(23)와 회전 가능하게 결합된 실린더로드(31a)를 구비한 동력실린더(31);
   상기 동력실린더(31)로 유압 또는 공압을 공급하는 동력펌프(32);
   입력부(33)로부터 신호를 전달받아서 상기 동력펌프(32)의 동작을 제어하는 제어부(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형트럭용 캡의 리어현가장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 입력부(33)는 차량의 횡가속도를 검출하는 G(Gravity) 센서나 요레이트(Yaw rate) 센서 및 스티어링 휠의 조향각을 검출하는 조향각 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형트럭용 캡의 리어현가장치.

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