KR102031827B1 - 차량의 주행안정장치 - Google Patents
차량의 주행안정장치Info
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- KR102031827B1 KR102031827B1 KR1020180012005A KR20180012005A KR102031827B1 KR 102031827 B1 KR102031827 B1 KR 102031827B1 KR 1020180012005 A KR1020180012005 A KR 1020180012005A KR 20180012005 A KR20180012005 A KR 20180012005A KR 102031827 B1 KR102031827 B1 KR 102031827B1
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Abstract
본 발명은 차량의 주행안정장치에 관한 것으로, 그 목적은 차량에 탑재되어, 차량의 곡선회 주행 또는 경사면 수직주행시, 원심력 또는 중력에 의해 작동되는 웨이트에 의해 차체가 자동틸팅되도록 함으로써, 차량의 주행성능과 주행안정성 및 조정안정성을 향상시킬 수 있는 차량의 주행안정장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 차체와 바퀴에 연결설치되는 현가장치; 현가장치에 연결설치되는 틸트부; 틸트부가 회동가능하도록 연결되고 차체에 일체로 설치되는 틸팅기어부; 차체에 회동가능하도록 연결되고 회동에 의해 틸팅기어부를 작동시키는 웨이트부;를 포함하여,
차량의 곡선구간 선회주행시 발생되는 원심력 또는, 경사면의 수직주행시 발생되는 중력에 의해 웨이트부가 회동 또는 수평이동되고, 웨이트부의 이동에 의해 틸팅기어부가 작동되며, 틸팅기어부에 의해 틸트부가 회전작동되어 현가장치에 연결된 차체 및 바퀴가 원심력 또는 중력의 반대방향으로 틸팅되어 안정적인 주행이 이루어지도록 구성되어 있다.
본 발명은 차체와 바퀴에 연결설치되는 현가장치; 현가장치에 연결설치되는 틸트부; 틸트부가 회동가능하도록 연결되고 차체에 일체로 설치되는 틸팅기어부; 차체에 회동가능하도록 연결되고 회동에 의해 틸팅기어부를 작동시키는 웨이트부;를 포함하여,
차량의 곡선구간 선회주행시 발생되는 원심력 또는, 경사면의 수직주행시 발생되는 중력에 의해 웨이트부가 회동 또는 수평이동되고, 웨이트부의 이동에 의해 틸팅기어부가 작동되며, 틸팅기어부에 의해 틸트부가 회전작동되어 현가장치에 연결된 차체 및 바퀴가 원심력 또는 중력의 반대방향으로 틸팅되어 안정적인 주행이 이루어지도록 구성되어 있다.
Description
본 발명은 차량의 주행안정장치에 관한 것으로, 원심력 또는 중력에 의해 이동되는 무게추에 의해 차체가 무게추의 이동방향과 반대되는 방향으로 자동틸팅되어, 차량의 주행안정성 특히, 경사구간 및 곡선구간 선회 시 차량의 주행안정성이 향상된 차량의 주행안정장치에 관한 것이다.
일반적인 자동차는 곡선구간 주행시의 주행안정성이 현가장치에만 의존하고 있어 곡선구간을 차량이 주행하게 될 경우, 원심력에 의해 차체가 회전 반대 방향으로 쏠림현상이 크게 발생되고 있다.
특히, 차량의 좌/우방향 회전 혹은 급작스런 방향전환이 이루어질 경우 원심력에 의해 차량이 바깥쪽(원심력방향)으로 쏠리거나, 심한 경우 차량이 전복되는 현상이 발생되고 있다.
상기와 같은 차량의 쏠림 및 전복현상을 방지하기 위하여, 차량이 선회 주행을 할 때 안정적인 거동을 할 수 있도록 차량에 서스펜션이 구비되도록 구성된 것도 있으나, 상기 서스펜션은 언더 스티어(under steer)를 유도하게끔 설계 즉, 각종 전자장비 또는 고가의 부가적인 장치가 선회 외륜에 코너링 포스(cornering force)를 증가시킴으로써 토인(toe-in)의 발생이 유도되도록 하여 선회안전성을 향상시키고 있으나, 각종 전자장비나 또는 고가의 부가적인 장치의 사용으로 인하여, 제조원가가 상승됨으로써 모든 차량에에 적용하기가 곤란하여 일부의 고가 차량에만 한정적으로 적용되고 있다.
또한, 차량의 곡선회 주행시, 차량의 쏠림 및 전복현상을 방지하기 위하여, 외부의 에너지 동력에 의해 차체가 틸팅되도록 틸팅장치가 탑재된 것도 있으나, 이와 같은 종래의 틸팅장치는 차량의 원심력 이상의 동력 사용에 의해 차체가 틸팅되도록 되어 있어, 에너지 소모가 매우 크고, 그 구조가 복잡할 뿐 아니라, 부품 수의 증가로 인하여 제조 및 유지보수에 어려움이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 차량의 곡선회 주행시, 차량의 쏠림 및 전복현상을 방지하기 위하여, 운전자의 조작력(조향조작 등등)에 의해 차체가 틸팅되도록 구성된 것도 있으나, 이와 같이 운전자의 조작력에 의해 차체가 틸팅될 경우, 곡선구간뿐 아니라, 차선변경 등과 같이 평지에서의 방향전환시에도 조향력에 의해 차체가 과잉으로 틸팅되는 현상이 발생되므로, 운전자의 운전조작에 불편을 주게 되어 안전사고에 취약하게 되는 등 여러가지 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 차량에 탑재되어, 차량의 곡선회 주행 또는 경사면 수직주행시, 원심력 또는 중력에 의해 작동되는 웨이트에 의해 차체가 자동틸팅되도록 함으로써, 차량의 주행성능과 주행안정성 및 조정안정성을 향상시킬 수 있는 차량의 주행안정장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 차체와 바퀴에 연결설치되는 현가장치; 현가장치에 연결설치되는 틸트부; 틸트부가 회동가능하도록 연결되고 차체에 일체로 설치되는 틸팅기어부; 차체에 회동가능하도록 연결되고 회동에 의해 틸팅기어부를 작동시키는 웨이트부;를 포함하여,
차량의 곡선구간 선회주행시 발생되는 원심력 또는, 경사면의 수직주행시 발생되는 중력에 의해 웨이트부가 회동 또는 수평이동되고, 웨이트부의 이동에 의해 틸팅기어부가 작동되며, 틸팅기어부에 의해 틸트부가 회전작동되어 현가장치에 연결된 차체 및 바퀴가 원심력 또는 중력의 반대방향으로 틸팅되어 안정적인 주행이 이루어지도록 구성되어 있다.
본 발명은 곡선회 주행 시 자동으로 원심력 반대방향으로 또한, 경사면 수직주행시 중력반대방향으로 자동틸팅되도록 되어 있어, 차량의 쏠림현상 또는 차체의 전복위험이 발생되는 것을 방지된다. 즉, 본 발명은 차량의 코너링 및 급회전에도 웨이트의 이동에 따라 차체의 중심이 가변적으로 변화되므로, 차량의 쏠림 및 전복의 위험을 크게 낮출 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 차량의 곡선회 시, 웨이트에 의해 원심력의 반대 방향으로 차체의 틸팅이 이루어지므로, 원활한 주행이 가능하다.
본 발명은 곡선회 시, 웨이트의 중량으로 인해 발생되는 원심력에 의해 차체가 틸팅이 이루어지므로 별도의 에너지 동력없이 차체의 틸팅이 이루어지고, 경사면의 경사 수직방향 주행 시에도 별도의 에너지 동력없이 중력에 의해 차체가 틸팅되어 안정적인 주행이 가능하게 된다.
본 발명은 조향핸들이 차체와 일체로 자동틸팅되므로, 주행성능, 주행안전성, 탑승자의 승차감 및, 운전자의 운전 편리성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 곡선구간에 대한 차량의 속도를 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 차체의 틸팅에 간섭현상없이 조향이 이루어질 수 있어, 곡선구간에서도 운전자의 조정안정성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명은 원심력 및 중력에 의한 웨이트의 이동에 의해 동력이 전달되도록 되어 있어, 주행상태에 따른 차체의 틸팅이 신속하게 이루어질 수 있어, 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 구조가 간단하도록 이루어져 있어, 기기의 내구성과 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 모터의 구동력을 이용하는 전기 자동차뿐 만 아니라 엔진 자동차 또는 인력에 의한 자전거 등에 적용할 수 있으며, 2륜, 3륜, 4륜 등 모든 종류의 운송수단에 용이하게 적용될 수 있는 등 많은 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 개략적 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도(차체 제외)
도 3 은 본 발명에 따른 웨이트부의 구성을 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 웨이트부의 작동상태를 보인 예시도
도 5 는 본 발명에 따른 틸팅기어부(유성기어열타입)의 구성을 보인 예시도
도 6 은 본 발명의 틸팅기어부(유성기어열타입)가 탑재된 구성을 보인 예시도
도 7 은 본 발명이 스윙 암 현가장치에 연결된 구성을 보인 예시도
도 8 은 본 발명이 스윙 암 현가장치에 연결된 구성을 보인 모델링 예시도(전륜)
도 9 는 본 발명이 스윙 암 현가장치에 연결된 구성을 보인 또다른 모델링 예시도(후륜)
도 10은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(더블위시본 타입 탑재-곡선회 주행)
도 11은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(더블위시본 타입 탑재-경사면 수직주행)
도 12는 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(스윙암 타입 탑재-곡선회 주행)
도 13은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(스윙암 타입 탑재-경사면 수직주행)
도 14는 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(어퍼암 일체형 타입 탑재-곡선회 주행)
도 15는 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(어퍼암 일체형 타입 탑재-경사면 수직주행)
도 16 은 본 발명에 따른 현가장치의 댐퍼유닛을 보인 예시도
도 17 은 본 발명이 댐퍼유닛 없는 어퍼암 일체형 현가장치에 연결된 구성을 보인 예시도
도 18 은 도 17 의 작동상태를 보인 예시도(곡선회 주행)
도 19 는 도 17 의 작동상태를 보인 예시도(경사면 수직 주행)
도 20은 본 발명에 따른 조향부의 구성을 보인 예시도
도 21은 본 발명에 따른 조향핸들과 조향링크의 구성을 보인 예시도
도 22는 본 발명에 따른 조향부의 작동상태를 보인 예시도
도 23은 본 발명에 따른 조향부의 결합상태를 보인 예시도
도 24는 본 발명에 따른 조향부의 결합상태를 보인 또다른 예시도
도 25는 본 발명이 탑재된 스윙암 타입 현가장치와 조향부의 결합상태를 보인 예시도
도 26은 도 25의 작동상태(스윙)를 보인 예시도
도 27은 본 발명에 따른 변형된 구성을 보인 예시도
도 28는 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 예시 3D 외형예시도
도 29는 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 탑승상태를 보인 3D 외형예시도
도 30은 본 발명에 의한 차체의 틸팅 작동상태를 보인 모델링 예시도
도 31은 주행에 따른 본 발명의 작동상태를 보인 모델링 예시도
도 32는 본 발명에 따른 차량의 주행안정장치에 의한 차체의 곡선회시 틸팅예시도(평지)
도 33은 본 발명에 따른 차량의 주행안정장치에 의한 차체의 경사수직방향 주행시 틸팅예시도(경사면)
도 34는 본 발명이 탑재된 역3륜 차량의 구조를 보인 예시도
도 35는 본 발명이 탑재된 정3륜 차량의 구조를 보인 예시도
도 36은 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 구조를 보인 예시도(더블위시본타입 현가장치)
도 37은 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 구조를 보인 예시도(스윙암타입 현가장치)
도 38은 본 발명이 탑재된 역삼륜 차량 및 사륜차량의 구조를 보인 예시도
도 39는 본 발명에 따른 차량 주행안정장치와 인휠모터가 설치된 차량의 연결관계를 보인 예시도
도 40 은 본 발명이 탑재된 이륜자동차의 구성을 보인 일예시도
도 41 는 도 40 의 작동상태를 보인 예시도(곡선회 주행)
도 42는 도 40 에 따른 본 발명의 자동차 주행안정장치가 역3륜 차량의 전륜부에 탑재된 상태를 보인 예시도
도 43은 도 40 에 따른 본 발명의 자동차 주행안정장치가 4륜 차량의 전륜부와 후륜부에 탑재된 상태를 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도(차체 제외)
도 3 은 본 발명에 따른 웨이트부의 구성을 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 웨이트부의 작동상태를 보인 예시도
도 5 는 본 발명에 따른 틸팅기어부(유성기어열타입)의 구성을 보인 예시도
도 6 은 본 발명의 틸팅기어부(유성기어열타입)가 탑재된 구성을 보인 예시도
도 7 은 본 발명이 스윙 암 현가장치에 연결된 구성을 보인 예시도
도 8 은 본 발명이 스윙 암 현가장치에 연결된 구성을 보인 모델링 예시도(전륜)
도 9 는 본 발명이 스윙 암 현가장치에 연결된 구성을 보인 또다른 모델링 예시도(후륜)
도 10은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(더블위시본 타입 탑재-곡선회 주행)
도 11은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(더블위시본 타입 탑재-경사면 수직주행)
도 12는 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(스윙암 타입 탑재-곡선회 주행)
도 13은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(스윙암 타입 탑재-경사면 수직주행)
도 14는 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(어퍼암 일체형 타입 탑재-곡선회 주행)
도 15는 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(어퍼암 일체형 타입 탑재-경사면 수직주행)
도 16 은 본 발명에 따른 현가장치의 댐퍼유닛을 보인 예시도
도 17 은 본 발명이 댐퍼유닛 없는 어퍼암 일체형 현가장치에 연결된 구성을 보인 예시도
도 18 은 도 17 의 작동상태를 보인 예시도(곡선회 주행)
도 19 는 도 17 의 작동상태를 보인 예시도(경사면 수직 주행)
도 20은 본 발명에 따른 조향부의 구성을 보인 예시도
도 21은 본 발명에 따른 조향핸들과 조향링크의 구성을 보인 예시도
도 22는 본 발명에 따른 조향부의 작동상태를 보인 예시도
도 23은 본 발명에 따른 조향부의 결합상태를 보인 예시도
도 24는 본 발명에 따른 조향부의 결합상태를 보인 또다른 예시도
도 25는 본 발명이 탑재된 스윙암 타입 현가장치와 조향부의 결합상태를 보인 예시도
도 26은 도 25의 작동상태(스윙)를 보인 예시도
도 27은 본 발명에 따른 변형된 구성을 보인 예시도
도 28는 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 예시 3D 외형예시도
도 29는 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 탑승상태를 보인 3D 외형예시도
도 30은 본 발명에 의한 차체의 틸팅 작동상태를 보인 모델링 예시도
도 31은 주행에 따른 본 발명의 작동상태를 보인 모델링 예시도
도 32는 본 발명에 따른 차량의 주행안정장치에 의한 차체의 곡선회시 틸팅예시도(평지)
도 33은 본 발명에 따른 차량의 주행안정장치에 의한 차체의 경사수직방향 주행시 틸팅예시도(경사면)
도 34는 본 발명이 탑재된 역3륜 차량의 구조를 보인 예시도
도 35는 본 발명이 탑재된 정3륜 차량의 구조를 보인 예시도
도 36은 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 구조를 보인 예시도(더블위시본타입 현가장치)
도 37은 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 구조를 보인 예시도(스윙암타입 현가장치)
도 38은 본 발명이 탑재된 역삼륜 차량 및 사륜차량의 구조를 보인 예시도
도 39는 본 발명에 따른 차량 주행안정장치와 인휠모터가 설치된 차량의 연결관계를 보인 예시도
도 40 은 본 발명이 탑재된 이륜자동차의 구성을 보인 일예시도
도 41 는 도 40 의 작동상태를 보인 예시도(곡선회 주행)
도 42는 도 40 에 따른 본 발명의 자동차 주행안정장치가 역3륜 차량의 전륜부에 탑재된 상태를 보인 예시도
도 43은 도 40 에 따른 본 발명의 자동차 주행안정장치가 4륜 차량의 전륜부와 후륜부에 탑재된 상태를 보인 예시도
도 1 은 본 발명의 개략적 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도(차체 제외)를, 도 3 은 본 발명에 따른 웨이트부의 구성을 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 웨이트부의 작동상태를 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 틸팅기어부(유성기어열타입)의 구성을 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명의 틸팅기어부(유성기어열타입)가 탑재된 구성을 보인 예시도를, 도 7 은 본 발명이 스윙 암 현가장치에 연결된 구성을 보인 예시도를, 도 8 은 본 발명이 스윙 암 현가장치에 연결된 구성을 보인 모델링 예시도를, 도 9 는 본 발명이 스윙 암 현가장치에 연결된 구성을 보인 또다른 모델링 예시도를, 도 10 은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(더블위시본 타입 탑재-곡선회 주행)를, 도 11 은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(더블위시본 타입 탑재-경사면 수직주행)를, 도 12 는 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(스윙암 타입 탑재-곡선회 주행)를, 도 13 은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(스윙암 타입 탑재-경사면 수직주행)를, 도 14 는 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(어퍼암 일체형 타입 탑재-곡선회 주행)를, 도 15 는 본 발명의 작동상태를 보인 예시도(어퍼암 일체형 타입 탑재-경사면 수직주행)를, 도 16 은 본 발명에 따른 현가장치의 댐퍼유닛을 보인 예시도를, 도 17 은 본 발명이 댐퍼유닛 없는 어퍼암 일체형 현가장치에 연결된 구성을 보인 예시도를, 도 18 은 도 17 의 작동상태를 보인 예시도(곡선회 주행)를, 도 19 는 도 17 의 작동상태를 보인 예시도(경삼변 수직 주행)를, 도 20 은 본 발명에 따른 조향부의 구성을 보인 예시도를, 도 21 은 본 발명에 따른 조향핸들과 조향링크의 구성을 보인 예시도를, 도 22 는 본 발명에 따른 조향부의 작동태를 보인 예시도를, 도 23 은 본 발명에 따른 조향부의 결합상태를 보인 예시도를, 도 24 는 본 발명에 따른 조향부의 결합상태를 보인 또다른 예시도를, 도 25 는 본 발명이 탑재된 스윙암 타입 현가장치와 조향부의 결합상태를 보인 예시도를, 도 26 은 도 25의 작동상태(스윙)를 보인 예시도를, 도 27 은 본 발명에 따른 변형된 구성을 보인 예시도를, 도 28 은 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 예시 3D 외형예시도를, 도 29 는 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 탑승상태를 보인 3D 외형예시도를, 도 30 은 본 발명에 의한 차체의 틸팅예시도를, 도 31 은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도를, 도 32 는 본 발명에 따른 차량의 주행안정장치에 의한 차체의 곡선회시 틸팅예시도(평지)를, 도 33 은 본 발명에 따른 차량의 주행안정장치에 의한 차체의 경사수직방향 주행시 틸팅예시도(경사면)를 도시한 것으로,
본 발명은 원심력 또는 중력에 의해 웨이트가 이동되고, 웨이트의 이동에 의해 차체가 웨이트의 이동방향과 반대되는 방향으로 자동틸팅되어 별도의 에너지 동력을 사용하지 않고도 경사면을 가로지르는 주행(경사수직방향 주행) 및 곡선구간 선회주행이 안정적으로 이루어지도록 구성되어 있다.
도 1 은 본 발명의 개략적 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도(차체 제외)를 도시한 것으로,
본 발명에 따른 차량의 주행안정장치(100)는,
차체(610)와 바퀴(620)에 연결설치되는 현가장치(200);
현가장치에 연결설치되는 틸트부(300);
틸트부가 회동가능하도록 연결되고 차체에 일체로 설치되는 틸팅기어부(400);
차체에 회동가능하도록 연결되고 회동에 의해 틸팅기어부를 작동시키는 웨이트부(500);를 포함하여,
차량의 곡선구간 선회주행시 발생되는 원심력 또는, 경사면의 수직주행시 발생되는 중력에 의해 웨이트부(500)가 회동 또는 수평이동되고, 웨이트부의 이동에 의해 틸팅기어부(400)가 작동되며, 틸팅기어부(400)에 의해 틸트부(300)가 회전작동되어 현가장치(200)에 연결된 차체(600) 및 바퀴(620)가 원심력 또는 중력의 반대방향으로 틸팅되어 주행이 안정적으로 이루어지도록 구성되어 있다.
상기 차량(600)은 이륜 차량, 삼륜 차량, 사륜 차량 등을 모두 포함하며, 현가장치를 구비하는 모든 차량을 의미한다.
상기 웨이트부(500)는 도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 무게추 기능을 구비하는 웨이트(510)와, 상기 웨이트(510)가 하측에 고정설치되고 상단(521)이 틸팅기어부에 회동가능하도록 연결설치되는 웨이트 프레임(520)을 포함한다.
즉, 상기 웨이트부(500)는 틸트부(300)에 연결된 상단(521)을 중심으로 웨이트(510)가 자유롭게 회동될 수 있는 구조로 이루어져 있다.
이때, 상기 웨이트(510)는 도 3 의 (a)에 도시된 바와 같이, 소정중량을 구비하는 독립체로 이루어지거나, 차량의 탑승석 시트, 차량배터리, 화물 적재프레임 등과 같이 차량 구성부품(630)이 웨이트의 역할을 구비하도록 활용될 수 있을 뿐 아니라, 도 3 의 (b)에 도시된 바와 같이, 독립체로 이루어진 웨이트에 차량의 구성부품이 일체로 연결되어 하나의 무게추 기능을 구비하도록 구성될 수 있다.
상기 틸팅기어부(400)는 웨이트부(500)의 회동력을 현가장치(200)로 전달하는 것으로, 맞물림타입 틸팅기어부(410) 또는 유성기어열 타입 틸팅기어부(420)로 이루어진다.
상기 맞물림타입 틸팅기어부(410)는 2개의 기어가 맞물려 작동되도록 구성되어 있다. 즉, 상기 맞물림타입 틸팅기어부(410)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 웨이트부의 일측 즉, 웨이트 프레임의 상단(521)에 일체로 설치되는 웨이트축(411)과, 상기 웨이트축(411)이 일체로 연결설치되는 웨이트기어(412)와, 상기 웨이트기어(412)에 맞물림되어 회전되도록 차체에 설치되고 틸트부(300)가 일체로 연결설치되는 틸팅기어(413)를 포함한다.
또한, 상기 맞물림타입 틸팅기어부(410)는 웨이트기어(412) 및 틸팅기어(413)가 내부에 위치하도록 차체(610)에 고정설치되는 기어하우징(414)을 더 포함한다.
상기와 같이 구성된 맞물림타입 틸팅기어부(410)는 원심력 또는 중력에 의해 웨이트(510)가 이동되어 웨이트부의 웨이트축(411)이 회전될 시, 웨이트축(411)과 일체로 연결된 웨이트기어(412)가 일방향 회전되고, 상기 웨이트기어(412)의 회전에 의해 틸팅기어(413)가 웨이트기어(412)와 반대방향으로 회전작동되며, 이와 같은 틸팅기어부(410)의 작동에 의해 틸팅기어(413)와 일체로 연결된 틸트부(300) 역시 웨이트기어(412)의 반대방향 즉, 틸팅기어(413)와 동일한 방향으로 회전되어 작동된다.
상기 유성기어열타입 틸팅기어부(420)는 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 웨이트부(500)의 일측 즉, 웨이트 프레임의 상단(521)에 일체로 연결설치되는 링기어(421)와, 틸트부(300)가 일체로 연결설치되는 선기어(422)와, 링기어(421)와 선기어(422)에 맞물리도록 설치되는 복수의 유성기어(423)와, 복수의 유성기어(423)가 연결설치되고 차체(610)에 고정설치되는 유성기어 캐리어(424)를 포함한다.
이와 같이 구성된 유성기어열타입 틸팅기어부(420)는 협소한 공간내에서도 설치가 가능하므로, 맞물림 타입 틸팅기어부(410)에 비해, 공간활용성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기와 같이 구성된 유성기어열타입 틸팅기어부(420)는 원심력 또는 중력에 의해 웨이트(510)가 이동될 시, 웨이트 프레임(520)과 일체로 연결된 링기어(421)가 회전되고, 링기어(421)의 회전력이 유성기어(423)를 통해 선기어(422)에 전달되어, 링기어(421)의 회전방향과 반대방향으로 선기어(422)가 회전되며, 이와 같은 유성기어열타입 틸팅기어부(420)의 작동에 의해 선기어(422)와 연결된 틸트부(300) 역시 링기어(421)의 반대방향 즉, 선기어(422)와 동일한 방향으로 회전되어 작동된다.
상기 틸트부(300)는 웨이트부(500)의 작동력을 틸팅기어부(400)로부터 전달받아 현가장치(200)로 전달하는 것으로, 상기 틸트부(300)는 도 1, 도 2 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 틸팅기어부(400)에 일체로 연결되는 틸팅샤프트(310)와 상기 틸팅샤프트(310)에 중앙이 고정설치되는 틸팅바(320)로 이루어지거나, 도 7 내지 도 9 에 도시된 바와 같이, 틸팅기어부(400)에 일체로 연결되는 틸팅샤프트(310)로 이루어질 수 있다.
상기 틸트부(300)가 틸팅샤프트(310)와 틸팅바(320)로 이루어져 있을 경우, 도 1, 도 2 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅샤프트(310)는 일측이 틸팅기어부의 틸팅기어(413) 또는 선기어(422)에 일체로 연결설치되고 타측이 틸팅바(320)의 중앙에 일체로 고정설치되며, 상기 틸팅바(320)는 양단이 현가장치(200)에 연결설치된다. 이때, 상기 틸팅바(320)는 양단이 현가장치의 댐퍼유닛 상측에 연결설치된다. 즉, 상기 틸팅샤프트(310)와 틸팅바(320)를 구비하는 틸트부(300)는 댐퍼유닛을 포함하는 현가장치에 적용된다.
상기 틸트부(300)가 틸팅샤프트(310)만으로 이루어져 있을 경우, 도 7 내지 도 9 에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅샤프트(310)는 일측이 틸팅기어부의 틸팅기어(413) 또는 선기어(422)에 일체로 연결설치되고 타측이 현가장치(200)의 일측에 일체로 고정설치된다. 일예로 상기 틸팅샤프트(310)는 타측이 댐퍼유닛이 없는 현가장치의 일체화된 어퍼암에 연결설치될 수 있다. 즉, 틸팅샤프트로만 구성된 틸트부는 댐퍼유닛이 없는 현가장치에 적용되며, 상기 댐퍼유닛이 없는 현가장치는 후술되는 현가장치에서 상세히 설명한다.
상기 현가장치(200)는 틸트부(300)와 바퀴(620)의 너클(710) 및 차체(610)에 연결설치되어 틸트부의 회전력에 의해 차체와 바퀴가 틸팅되도록 구성되어 있다.
상기 현가장치(200)는 그 구성이 특별히 한정되는 것은 아니나, 일예로, 좌/우 로우 암과 좌/우 어퍼 암과 좌/우 댐퍼 유닛으로 구성되는 더블위시본 타입의 현가장치(210) 또는, 스윙 암과 댐퍼 유닛으로 구성되는 스윙 암 타입 현가장치(220)로 이루어진 독립식 현가장치로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 현가장치(200)는 좌/우 로우 암과 일체형 어퍼 암과 댐퍼 유닛으로 구성되는 어퍼 암 일체형 현가장치(230) 또는 댐퍼 유닛이 없는 어퍼 암 일체형 현가장치(240)가 틸트부에 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 현가장치(200)는 바람직하게는 차체에 조립되는 독립식 현가장치가 틸트부에 연결되도록 구성된다.
상기 더블위시본 타입의 현가장치(210)는 틸팅샤프트(310)와 틸팅바(320)로 이루어진 틸트부(300)에 연결설치될 수 있다.
즉, 상기 더블위시본 타입의 현가장치(210)는, 도 1 내지 도 2 에 도시된 바와 같이, 바퀴의 너클(621)에 일측이 연결되고 타측이 차체(610)에 연결되는 로우암(211)과,
로우암(211)의 상측에 위치하고 바퀴의 너클(621)에 일측이 연결되며 타측이 차체(610)에 연결되는 어퍼암(212)과,
로우암(211)에 하단이 연결되고 틸트부의 틸팅바(320) 양단에 상단이 연결되는 댐퍼유닛(213)을 포함한다.
이와 같이 구성된 더블위시본 타입의 현가장치(210)는, 도 10 및 도 11 에 도시된 바와 같이, 원심력 또는 중력에 의해 웨이트부(500)가 작동되어 틸트부의 틸팅바(320)가 회전작동되면, 회전되는 틸팅바(320)에 의해 좌측 댐퍼유닛(213a)과 우측 댐퍼유닛(213b)이 서로 반대방향으로 상/하 회동되고, 좌/우측 댐퍼유닛(213a,213b)의 상/하 회동에 의해 좌/우측 로우암(211a,211b)이 회동됨과 동시에, 좌/우측 로우암(211a,211b)에 연동되어 너클(621) 및, 좌/우측 어퍼암(212a,212b)이 회동되어, 차체(610) 및 바퀴(620)가 웨이트부(500)의 원심력 방향과 반대되는 방향으로 틸팅되게 된다.
즉, 상기 바퀴의 휠에 연결된 너클(621)과 좌/우측 로우암(211a,211b), 너클(621)과 좌/우측 어퍼암(212a,212b), 좌/우측 로우암(211a,211b)과 좌/우측 댐퍼유닛(213a,213b), 좌/우측 로우암(211a,211b)과 차체(610), 좌/우측 어퍼암(212a,212b)과 차체(610)는 모두 회전가능하도록 연결설치되어 있어,
틸팅샤프트(310)를 중심으로 시소작동되는 틸팅바(320)에 의해 좌/우측 댐퍼유닛(213a,213b)이 서로 반대방향으로 상/하 회동될 시, 좌/우측 댐퍼유닛(213a,213b)이 연결된 좌/우측 로우암(211a,211b), 좌/우측 로우암이 연결된 너클(621), 너틀에 연결된 좌/우측 어퍼암(212a,212b)이 연동작동되게 되며, 이와 같은 연동작동에 의해 좌/우측 로우암(211a,211b)과 좌/우측 어퍼암(212a,212b)이 연결된 차체(610)가 틸팅바(320)의 회전방향으로 틸팅되게 된다.
상기 스윙 암 타입의 현가장치(220)는 스윙 암(221)과 댐퍼유닛(223)을 포함하도록 구성되어 있다. 즉, 상기 스윙 암 타입의 현가장치(220)는 도 7 내지 도 9 에 도시된 바와 같이, 너클(621)에 회동가능하도록 일측이 연결되고 차체(610)에 회전가능하도록 타측이 연결되는 스윙 암(221)과, 상기 스윙 암(221)에 하단이 연결되고 틸트부의 틸팅바(320)에 상단이 연결되는 댐퍼유닛(223)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 스윙 암 타입의 현가장치(220)는 도 12 및 도 13 에 도시된 바와 같이, 원심력 또는 중력에 의해 웨이트부(500)가 작동되어 틸트부의 틸팅바(320)가 회전작동되면, 회전되는 틸팅바(320)에 의해 좌측 댐퍼유닛(223a)과 우측 댐퍼유닛(223b)이 서로 반대방향으로 상/하 회동되고, 좌/우측 댐퍼유닛(223a,223b)의 상/하 회동에 의해 바퀴의 너틀(621) 및 차체에 연결된 좌/우측 스윙 암(221)이 회동되어, 차체(610) 및 바퀴(620)가 틸팅되게 된다.
상기 어퍼 암 일체 타입 현가장치(230)는 좌/우 로우 암(231a,231b)과 일체형 어퍼 암(232) 및, 댐퍼 유닛(233)으로 구성될 수 있으며, 틸팅샤프트(310)와 틸팅바(320)로 이루어진 틸트부(300)에 연결설치된다.
즉, 상기 어퍼 암 일체타입 현가장치(230)는, 도 14 에 도시된 바와 같이, 바퀴의 너클(621)에 일측이 연결되고 타측이 차체(610)에 연결되는 좌/우측 로우암(231a,231b)과, 좌/우측 로우암(231a,231b)의 상측에 위치하고 너클(621)에 양측단이 연결되며 차체에 중앙부분이 연결되는 일체형 어퍼암(232)과, 좌/우측 로우암(231a,231b)에 하단이 연결되고 상단이 틸트부의 틸팅바(320) 양단에 각각 연결되는 좌/우측 댐퍼유닛(233a,233b)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 어퍼 암 일체 타입 현가장치(230)는, 도 15 에 도시된 바와 같이, 웨이트부(500)에 의해 틸트부의 틸팅바(320)가 회전작동되면, 회전되는 틸팅바(320)에 의해 좌측 댐퍼유닛(233a)과 우측 댐퍼유닛(233b)이 서로 반대방향으로 상/하 회동되고, 좌/우측 댐퍼유닛(233a,233b)의 상/하 회동에 의해 좌/우측 로우암(231a,231b)이 회동됨과 동시에, 좌/우측 로우암(231a,231b)에 연동되어 너클(621) 및, 일체형 어퍼암(232)이 회동되어, 차체(610) 및 바퀴(620)가 틸팅되게 된다.
상기 현가장치에 사용되어지고 있는 댐퍼유닛(233)은 조립되는 부위가 선회가 가능하도록 레볼루션 타입 또는 볼 조인트 타입으로 이루어져 있으며, 상단이 틸트부(300)에 조립되고, 하단이 로우암(211) 또는 스윙 암(221)에 조립된다. 도 16 은 본 발명에 따른 댐퍼유닛의 구성을 보인 예시도가 도시되어 있다.
상기 댐퍼유닛이 없는 어퍼암 일체형 현가장치(240)는, 도 17 에 도시된 바와 같이, 바퀴의 너클(621)에 일측이 연결되고 타측이 차체(610)에 연결되는 좌/우측 로우암(241a,241b)과, 좌/우측 로우암(241a,241b)의 상측에 위치하고 너클(621)에 양측단이 연결되며 중앙부분이 틸팅샤프트(310)에 연결되는 일체형 어퍼암(242)을 포함하도록 구성될 수 있으며, 이와 같은 댐퍼유닛이 없는 어퍼암 일체형 현가장치(240)는 틸팅바가 없는 틸트부 즉, 틸팅샤프트(310)로 이루어진 틸트부에 연결설치된다.
상기와 같이 구성된 댐퍼유닛이 없는 어퍼 암 일체형 현가장치(240)는, 웨이트부의 작동에 의해 틸트부의 틸팅샤프트(310)가 회전작동되면, 도 18 및 도 19 에 도시된 바와 같이, 회전되는 틸팅샤프트(310)에 의해 일체형 어퍼암(242)이 회동되고, 상기 일체형 어퍼 암(242)의 회동에 의해 너클(621) 및, 너클에 연결된 좌/우측 로우암(241a,241b)이 연동작동되며, 이에 의해 차체(610) 및 바퀴(620)가 틸팅되게 된다.
또한, 본 발명에 따른 현가장치(200)는 상기의 구성 이외에도 로우 암과 댐퍼 유닛으로 구성되는 스트럿 타입의 현가장치 또는, 로우 암과 어퍼 암과 트레일링 암 또는 리딩 암 또는 컨트롤 암과 댐퍼 유닛으로 구성되는 멀티링크 타입의 현가장치 또는, 트레일링 암과 댐퍼 유닛으로 구성되는 트레일링 타입의 현가장치가 틸트부에 연결되도록 구성될 수 있으며, 이와 같은 현가장치는 공지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명은 웨이트부(500)의 작동 및 차체(610)의 틸팅에 간섭이 발생되지 않도록 작동되는 조향부(700)가 차체에 더 연결설치되도록 구성될 수 있다.
상기 조향부(700)는, 도 20 내지 도 26 및 도 44 에 도시된 바와 같이, 스윙 암 타입 현가장치(220)에 연결설치되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 조향부(700)는, 차체(610)에 회전이 가능하도록 조립설치되는 조향핸들(710)과,
상기 조향핸들(710)의 회전력이 전달되도록 연결되고, 차체(610)에 회전가능하도록 조립되는 조향링크(720)와,
조향링크(720)의 양단에 볼조인트 방식으로 각각 조립되는 조향바(730)와,
조향바(730)에 제1링크(741)가 볼조인트 방식으로 결합되고, 일측이 현가장치의 스윔 암(221)에 회전가능하도록 조립되며, 제1링크(741)와 제2링크(742)가 'ㄱ'자 형상을 구비하도록 일체로 형성된 너클링크(740)와,
너클링크(740)의 제2링크(742)에 일측이 연결되고 너클(621)에 타측이 회전가능하도록 핀(625)연결되어 조립되는 너클바(750)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 조향핸들(710)은 조향링크(720)와 일체로 연결설치된 연결링크(721)가 유니버셜 조인트(760)에 의해 연결되어 있으며, 상기 조향핸들(710)과 연결링크(721)는 차체(610)에 회전가능하도록 연결설치되어 있다.
상기 조향바(730)는 조향링크(720)와 너클링크(740)에 양단이 볼조인트 방식으로 연결설치되어 볼을 중심으로 회동이 가능하도록 이루어져 있다. 이때, 조향바(730)에 연결되는 조향링크의 연결부위 중심(Ｏ`) 즉, 볼조인 방식에 있어서 볼의 중심은 차체에 연결되는 스윙 암의 회전중심(Ｏ)과 일치되도록 조립된다.
상기 조향바와 조향링크의 연결부위 중심(Ｏ`)이 스윙 암의 회전중심(Ｏ)과 일치하지 않을 경우, 차체의 틸팅 또는 현가와 조향간에 간섭이 발생되게 되므로, 반드시 볼의 중심과 스윙 암의 회전중심이 일치되도록 조립되어야 한다.
상기 너클링크(740)는 제1링크(741)와 제2링크(742)가 90°를 구비하도록 'ㄱ'자 형상으로 이루어져 있으며, 제1링크(741)의 끝단에 조향바(730)가 볼조인트 방식으로 연결되고, 제2링크(742)의 끝단에 너클바(750)가 회전가능하도록 연결되며, 제1,2링크의 연결부위(743)에 돌출형성된 회전링크(744)에 의해 스윙 암(221)에 회전가능하도록 연결설치되어 있다.
상기 너클바(750)는 일측이 너클링크(740)에 연결되고 타측이 너클(621)에 회전가능하게 연결되어, 너클링크(740)를 통해 전달되는 작동력이 너클(621)에 전달되게 된다. 이때, 상기 너클바(750)는 스윙 암(221)과 너클(621)이 연결되는 부분 즉, 킹핀(623)의 후방에 위치하도록 너클(621)에 형성된 너클바 연결대(624)에 핀(625)연결된다.
상기 조향바(730), 너클링크(740) 및, 너클바(750)는 조향링크(720)의 양단에서 차체의 양측에 위치하는 바퀴(620)에 조향핸들(710)의 회전력이 전달되도록 좌/우측 조향바(730a,730b), 좌/우측 너클링크(740a,740b), 좌/우측 너클바(750a,750b)로 이루어져 있으며, 상기 바퀴(620) 역시 좌/우측 바퀴(620a,620b)로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 조향부(700)는 차량의 직진주행시에는, 너클바(750)가 바퀴휠(622)에 직각상태가 유지되도록 연결설치되고, 너클링크(740)는 너클바(750)와 제2링크(742)가 직각상태를 유지하도록 또한, 제1링크(741)는 너클바(750)와 평행상태를 유지하도록 스윙 암(221)에 회전가능하게 연결되어 있다.
상기와 같이 조립구성된 조향부(700)는, 도 22 에 도시된 바와 같이, 조향핸들(710)이 시계방향(A방향)으로 회전하게 되면, 연결링크(721)를 중심으로 조향핸들(710)의 회전량만큼 조향링크(720)가 시계방향(A방향,우측방향)으로 회전되고, 조향링크(720)의 회전에 의해 우측 조향바(730b)는 후방방향으로, 좌측 조향바(730a)는 전방방향으로 이동된다.
상기 우측 조향바(730b)의 이동에 의해 우측 너클링크(740b)는 스윙 암과의 연결부위(743b)를 중심으로 반시계방향(좌측방향)으로 회전되어 우측 너클바(750b)를 당기게 됨으로써, 우측바퀴(620b)의 휠(622b)이 우측방향으로 회전되게 된다.
또한, 좌측 조향바(730a)의 이동에 의해 좌측 너클링크(740a)는 스윙 암과의 연결부위(743a)를 중심으로 반시계방향(좌측방향)으로 회전되어 좌측 너클링크의 제2링크(742a)와 좌측 너클바(750a)가 거의 일직선상에 위치하도록 펼쳐지게 되며, 이와 같은 좌측 너클링크(750a)의 회전에 의해 좌측바퀴(620a)의 휠(622a)이 시계방향(우측방향)으로 회전되게 된다.
이와 같이 조향핸들(710)이 시계방향(A방향)으로 회전되면, 조향링크(720), 조향바(730), 너클링크(740) 및 너클바(750)에 의해 회전력이 전달되어, 바퀴의 휠이 현가장치와 너클과의 연결부위를 중심으로 시계방향(A방향)으로 회전되므로, 차량이 시계방향(우회전)으로 방향을 전환하며 주행하게 된다.
또한, 상기 조향핸들(710)이 연결설치된 본 발명은 도 24 내지 도 26 에 도시된 바와 같이, 조향바(730)에 연결되는 조향링크의 연결부위 중심(Ｏ`) 즉, 볼의 중심이 차체에 연결되는 스윙 암의 회전중심(Ｏ)과 일치되도록 조립되어 있어, 장애물등에 의한 스윙 암의 스윙작동시에도 조향링크(720), (조향바(730), 너클링크(740), 너클바(750)의 연결상태가 유지되므로, 조향핸들(710)의 회전력이 바퀴(620)에 전달된다.
상기와 같이 작동 및 구성된 조향부(700)는 조행핸들(710)이 차체(610)에 연결되어 있어, 웨이트부(500)에 의한 차체(610)가 자동틸팅될 시, 차체(610)와 함께 틸팅되므로 운전자의 안정적인 조향이 가능하면서도 조향력이 바퀴에 용이하게 전달된다.
또한, 본 발명은 웨이트부가 원심력에 의해 차체에 연결되는 상단을 중심으로 회동되도록 구성되는 것이 기본으로 되어 있으나, 원심력에 의해 차체를 따라 슬라이딩 되도록 변형하여 구성될 수 있다.
도 27 은 본 발명에 따른 변형된 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로,
상기 웨이트부(500)는, 무게추 기능을 구비하는 웨이트(510)와, 웨이트(510)가 차체의 좌우 방향으로 이동이 가능하도록 차체에 설치되는 가이드부(530)와, 웨이트(510)를 틸팅기어부에 연결하는 이동링크(540)를 포함하되,
상기 이동링크(540)는 제1이동링크(541)의 일측이 웨이트(510)에 회전가능하도록 연결되고, 제2이동링크(542)의 일측이 틸팅기어부의 일측에 고정설치되며, 제1,2이동링크(541,542)는 소정각도를 구비하도록 일체로 연결설치되어,
차체에 발생되는 원심력에 의해 웨이트가 가이드부를 따라 이동되고, 웨이트의 이동력이 이동링크를 통해 틸팅기어부에 전달되어 틸팅기어부가 작동되도록 구성될 수 있다.
즉, 웨이트(510)가 좌우 방향으로 이동이 가능하도록 차체에 레일 등의 가이드부(530)가 연결설치되고, 상기 웨이트(510)와 웨이트축(411)이 이동링크(540)에 의해 연결되되, 상기 이동링크(540)는 제1이동링크(541)의 일측이 웨이트(510)에 회전가능하도록 연결되고, 제2이동링크(542)의 일측이 웨이트축(411)에 일체화되도록 고정설치되도록 설치되어 있다. 이때, 상기 이동링크(540)는 제1이동링크(541)와 제2이동링크(542)가 소정각도를 구비하며 'ㄱ' 또는 '＞'자 형상으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 웨이트(510)와 웨이트축(411)이 이동링크(540)에 의해 연결된 본 발명의 주행안정장치는 차량이 곡선회 주행하게 될 경우, 원심력에 의해 웨이트(510)가 원심력 방향으로 가이드부(530)를 따라 수평이동되고, 웨이트(510)의 수평이동에 의해 웨이트(510)에 조립되어 있는 이동링크(540)가 웨이트축(411)을 중심으로 회전되어, 웨이트축(411)이 회동된다.
이와 같은 웨이트축(411)의 회동에 의해 웨이트 기어(412)가 회동되고, 상기 웨이트기어(412)의 회동에 의해 틸팅 기어(413) 및 틸트부의 틸팅바(320)가 회동되며, 회동되는 틸팅바(320)에 의해 현가장치의 좌/우측 댐퍼유닛(213)이 서로 반대방향으로 상/하 회동되어, 차체(610) 및 바퀴(620)가 웨이트부(500)의 원심력 방향과 반대되는 방향으로 틸팅되게 된다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 28 는 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 예시 3D 외형예시도를, 도 29 는 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 탑승상태를 보인 3D 외형예시도를, 도 30 은 본 발명에 의한 차체의 틸팅예시도를, 도 31 은 본 발명의 작동상태를 보인 예시도를 도시한 것으로, 웨이트부(500)의 작동에 의해 틸팅기어부(400)가 작동되고, 상기 틸팅기어부(400)에 의해 현가장치(200)가 회동되며, 상기 현가장치(200)에 의해 차량의 차체(610) 및 바퀴(620)가 틸팅된다. 도 30 의 (a)는 전륜의 작동상태를, (b)는 후륜의 작동상태가 도시되어 있다.
도 32 은 본 발명에 따른 차량의 주행안정장치에 의한 차체의 곡선회시 틸팅예시도(평지)를, 도 33 은 본 발명에 따른 차량의 주행안정장치에 의한 차체의 경사수직방향 주행시 틸팅예시도(경사면)를 도시한 것으로,
본 발명은 틸팅기어부(400)의 기어비 조절을 통해, 웨이트의 중심라인(W.O)과 차체틸팅의 중심라인(B.O)이 일치되도록 즉, 웨이트의 회동량만큼 차체가 틸팅되도록 구성되거나, 웨이트의 중심라인(W.O)과 차체틸팅의 중심라인(B.O)에 소정의 차이가 발생되도록 즉, 웨이트의 회동량보다 차체의 이동량이 적도록 구성될 수 있으며, 바람직하게는 웨이트의 회동량보다 차체의 이동량이 적도록 구성된다.
도 34 는 본 발명이 탑재된 역3륜 차량의 구조를 보인 예시도로, 역삼륜 차량의 전륜부에 본 발명에 따른 자동차 주행안정장치(100)가 탑재되어 주행 시에 틸팅이 가능하도록 구성될 수 있다.
도 35 는 본 발명이 탑재된 정3륜 차량의 구조를 보인 예시도로, 정3륜 차량의 후륜부에 본 발명에 따른 자동차 주행안정장치(100)가 탑재되어, 주행시 틸팅이 가능하도록 구성될 수 있다.
도 36 은 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 구조를 보인 예시도(더블위시본타입 현가장치), 도 37 은 본 발명이 탑재된 4륜 차량의 구조를 보인 예시도(스윙암타입 현가장치)로, 4륜 차량의 전륜부와 후륜부에 본 발명에 따른 자동차 주행안정장치가 탑재되어 주행 시에 틸팅이 가능하도록 구성될 수 있다.
도 38 은 본 발명이 탑재된 역삼륜 차량 및 사륜차량의 구조를 보인 예시도를 도시한 것으로, 차량의 운전석 또는 탑승석 시트 또는 화물 적재 프레임 중 적어도 하나의 자동차 구성부품(630)이 웨이트(510)에 일체로 고정된 구성이 도시되어 있다. (a)는 앞바퀴가 2개, 뒷바퀴가 1개인 역삼륜 차량을, (b) 앞바퀴와 뒷바퀴가 각각 2개씩인 사륜 차량이 도시되어 있다.
도 39 는 본 발명에 따른 차량 주행안정장치와 인휠모터가 설치된 차량의 연결관계를 보인 예시도로, 독립식 현가장치의 너클에 인휠 모터(626)가 설치되고, 휠(622)이 인휠 모터(523)에 조립되며, 상기 독립식 현가장치에 본 발명에 따른 차량 주행안정장치(100)가 연결설치되도록 구성될 수 있다.
도 40 은 본 발명에 따른 이륜자동차 틸팅장치의 일예시도를, 도 41 은 도 40 의 작동상태를 보인 예시도를 도시한 것으로, 틸팅 샤프트(310)가 일체형 어퍼 암(242)의 중심에 조립되어 일체로 회동되고, 웨이트(510)가 로우암(241)에 회동가능하도록 조립되며, 웨이트의 중심과 일체형 어퍼 암의 중심에 조향핸들(710)이 링크로 조립되되, 웨이트(510)가 차체(610)와 일체로 이루어지도록 구성될 수 있다.
즉, 현가장치는 어퍼 암이 일체로 이루어져 있으며, 댐퍼 유닛, 웨이트 샤프트, 웨이트기어 및 틸팅기어는 생략되도록 구성되어 웨이트에 조립될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 주행시 발생되는 원심력 또는 중력 또는 핸들의 조작에 의해 웨이트가 이동되어, 차체 및 바퀴가 틸팅되게 된다.
도 42 는 도 40 에 따른 본 발명에 따른 자동차 주행안정장치가 역3륜 차량의 전륜부에 탑재된 상태를 보인 예시도를, 도 43 은 도 40 에 따른 본 발명에 따른 자동차 주행안정장치가 4륜 차량의 전륜부와 후륜부에 탑재된 상태를 보인 예시도가 도시되어 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
(100) : 주행안정장치 (200) : 현가장치
(210) : 더블위시본타입 현가장치 (211) : 로우암
(212) : 어퍼암 (213) : 댐퍼유닛
(220) : 스윙 암타입 현가장치 (221) : 스윙 암
(223) : 댐퍼유닛 (230) : 어퍼 암 일체형 현가장치
(240) : 댐퍼유닛이 없는 어퍼 암 일체형 현가장치
(300) : 틸트부 (310) : 틸팅샤프트
(320) : 틸팅바 (400) : 틸팅기어부
(410) : 맞물림타입 틸팅기어부 (411) : 웨이트축
(412) : 웨이트기어 (413) : 틸팅기어
(414) : 기어하우징 (420) : 유성기어열타입 틸팅기어부
(421) : 링기어 (422) : 선기어
(423) : 유성기어 (424) : 유성기어 캐리어
(500) : 웨이트부 (510) : 웨이트
(520) : 웨이트 프레임 (521) : 상단
(530) : 가이드부 (540) : 이동링크
(541) : 제1이동링크 (542) : 제2이동링크
(600) : 차량 (610) : 차체
(620) : 바퀴 (621) : 너클
(622) : 휠 (630) : 차량 구성부품
(700) : 조향부 (710) : 조향핸들
(720) : 조향링크 (721) : 연결링크
(730) : 조향바 (740) : 너클링크
(741) : 제1링크 (742) : 제2링크
(743) : 연결부위 (750) : 너클바
(760) : 유니버셜 조인트
(210) : 더블위시본타입 현가장치 (211) : 로우암
(212) : 어퍼암 (213) : 댐퍼유닛
(220) : 스윙 암타입 현가장치 (221) : 스윙 암
(223) : 댐퍼유닛 (230) : 어퍼 암 일체형 현가장치
(240) : 댐퍼유닛이 없는 어퍼 암 일체형 현가장치
(300) : 틸트부 (310) : 틸팅샤프트
(320) : 틸팅바 (400) : 틸팅기어부
(410) : 맞물림타입 틸팅기어부 (411) : 웨이트축
(412) : 웨이트기어 (413) : 틸팅기어
(414) : 기어하우징 (420) : 유성기어열타입 틸팅기어부
(421) : 링기어 (422) : 선기어
(423) : 유성기어 (424) : 유성기어 캐리어
(500) : 웨이트부 (510) : 웨이트
(520) : 웨이트 프레임 (521) : 상단
(530) : 가이드부 (540) : 이동링크
(541) : 제1이동링크 (542) : 제2이동링크
(600) : 차량 (610) : 차체
(620) : 바퀴 (621) : 너클
(622) : 휠 (630) : 차량 구성부품
(700) : 조향부 (710) : 조향핸들
(720) : 조향링크 (721) : 연결링크
(730) : 조향바 (740) : 너클링크
(741) : 제1링크 (742) : 제2링크
(743) : 연결부위 (750) : 너클바
(760) : 유니버셜 조인트
Claims (15)
- 차체(610)와 바퀴(620)에 연결설치되는 현가장치(200); 현가장치에 연결설치되는 틸트부(300); 틸트부가 회동가능하도록 연결되고 차체에 일체로 설치되는 틸팅기어부(400); 차체에 회동가능하도록 연결되고 회동에 의해 틸팅기어부를 작동시키는 웨이트부(500);를 포함하되,
상기 웨이트부(500)는, 무게추 기능을 구비하는 웨이트(510)와, 상기 웨이트(510)가 하측에 고정설치되고 상단(521)이 틸팅기어부에 회동가능하도록 연결설치되는 웨이트 프레임(520)을 포함하여, 틸트부(300)에 연결된 상단(521)을 중심으로 웨이트(510)가 자유롭게 회동되도록 구성되거나,
상기 웨이트부(500)는, 무게추 기능을 구비하는 웨이트(510)와, 웨이트(510)가 차체의 좌우 방향으로 이동이 가능하도록 차체에 설치되는 가이드부(530)와, 웨이트(510)를 틸팅기어부에 연결하는 이동링크(540)를 포함하되,
상기 이동링크(540)는 제1이동링크(541)의 일측이 웨이트(510)에 회전가능하도록 연결되고, 제2이동링크(542)의 일측이 틸팅기어부의 일측에 고정설치되며, 제1,2이동링크(541,542)는 소정각도를 구비하도록 일체로 연결설치되어, 차체에 발생되는 원심력에 의해 웨이트가 가이드부를 따라 이동되고, 웨이트의 이동력이 이동링크를 통해 틸팅기어부에 전달되어 틸팅기어부가 작동되도록 구성되어,
차량의 곡선구간 선회주행시 발생되는 원심력 또는, 경사면의 수직주행시 발생되는 중력에 의해 웨이트부(500)가 이동되고, 웨이트부의 이동에 의해 틸팅기어부(400)가 작동되며, 틸팅기어부(400)에 의해 틸트부(300)가 회전작동되어 현가장치(200)에 연결된 차체(600) 및 바퀴(620)가 원심력 또는 중력의 반대방향으로 틸팅되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1 에 있어서;
상기 웨이트(510)는,
차량 구성부품(630)으로 이루어지거나,
차량 구성부품(630)과 별개로 소정중량을 구비하는 독립체로 이루어지거나,
독립체로 이루어진 웨이트에 차량의 구성부품이 일체로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 1 에 있어서;
틸팅기어부(400)는, 맞물림타입 틸팅기어부(410)로 이루어지되,
상기 맞물림타입 틸팅기어부(410)는, 웨이트 프레임의 상단(521)에 일체로 설치되는 웨이트축(411)과, 상기 웨이트축(411)이 일체로 연결설치되는 웨이트기어(412)와, 상기 웨이트기어(412)에 맞물림되어 회전되도록 차체에 설치되고 틸트부(300)가 일체로 연결설치되는 틸팅기어(413)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 1 에 있어서;
틸팅기어부(400)는, 유성기어열타입 틸팅기어부(420)로 이루어지되,
상기 유성기어열타입 틸팅기어부(420)는, 웨이트 프레임의 상단(521)에 일체로 연결설치되는 링기어(421)와, 틸트부(300)가 일체로 연결설치되는 선기어(422)와, 링기어(421)와 선기어(422)에 맞물리도록 설치되는 복수의 유성기어(423)와, 복수의 유성기어(423)가 연결설치되고 차체(610)에 고정설치되는 유성기어 캐리어(424)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 1 에 있어서;
틸트부(300)는 틸팅기어부(400)에 일체로 연결되는 틸팅샤프트(310)와, 상기 틸팅샤프트(310)에 중앙이 고정설치되는 틸팅바(320)로 이루어지고,
현가장치(200)는 더블위시본 타입의 현가장치(210)로 이루어지되,
상기 더블위시본 타입의 현가장치(210)는,
바퀴의 너클(621)에 일측이 연결되고 타측이 차체(610)에 연결되는 로우암(211)과,
로우암(211)의 상측에 위치하고 바퀴의 너클(621)에 일측이 연결되며 타측이 차체(610)에 연결되는 어퍼암(212)과,
로우암(211)에 하단이 연결되고 틸트부의 틸팅바(320) 양단에 상단이 연결되는 댐퍼유닛(213)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 1 에 있어서;
틸트부(300)는 틸팅기어부(400)에 일체로 연결되는 틸팅샤프트(310)와, 상기 틸팅샤프트(310)에 중앙이 고정설치되는 틸팅바(320)로 이루어지고,
현가장치(200)는 스윙 암 타입의 현가장치(220)로 이루어지되,
상기 스윙 암 타입의 현가장치(220)는, 너클(621)에 회동가능하도록 일측이 연결되고 차량의 차체(610)에 회전가능하도록 타측이 연결되는 스윙 암(221)과, 상기 스윙 암(221)에 하단이 연결되고 틸트부의 틸팅바(320)에 상단이 연결되는 댐퍼유닛(223)을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 1 에 있어서;
틸트부(300)는 틸팅기어부(400)에 일체로 연결되는 틸팅샤프트(310)와, 상기 틸팅샤프트(310)에 중앙이 고정설치되는 틸팅바(320)로 이루어지고,
현가장치(200)는, 어퍼 암 일체타입 현가장치(230)로 이루어지되,
상기 어퍼 암 일체타입 현가장치(230)는, 바퀴의 너클(621)에 일측이 연결되고 타측이 차체(610)에 연결되는 좌/우측 로우암(231a,231b)과, 좌/우측 로우암(231a,231b)의 상측에 위치하고 너클(621)에 양측단이 연결되며 차체에 중앙부분이 연결되는 일체형 어퍼암(232)과, 좌/우측 로우암(231a,231b)에 하단이 연결되고 상단이 틸트부의 틸팅바(320) 양단에 각각 연결되는 좌/우측 댐퍼유닛(233a,233b)을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서;
댐퍼유닛은, 상단이 틸트부(300)에 조립되고, 하단이 로우암(211) 또는 스윙 암(221)에 조립되되, 조립되는 부위가 선회가 가능하도록 레볼루션 타입 또는 볼 조인트 타입으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 1 에 있어서;
틸트부(300)는 틸팅기어부(400)에 일체로 연결되는 틸팅샤프트(310)로 이루어지고,
현가장치(200)는 댐퍼유닛이 없는 어퍼암 일체형 현가장치(240)로 이루어지되,
상기 댐퍼유닛이 없는 어퍼암 일체형 현가장치(240)는, 바퀴의 너클(621)에 일측이 연결되고 타측이 차체(610)에 연결되는 좌/우측 로우암(241a,241b)과, 좌/우측 로우암(241a,241b)의 상측에 위치하고 너클(621)에 양측단이 연결되며 중앙부분이 틸팅샤프트(310)에 연결되는 일체형 어퍼암(242)을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 8 항에 있어서;
차체(610)에는 조향부(700)가 더 구비되되,
상기 조향부(700)는,
차체(610)에 회전이 가능하도록 조립설치되는 조향핸들(710)과,
상기 조향핸들(710)의 회전력이 전달되도록 연결되고, 차체(610)에 회전가능하도록 조립되는 조향링크(720)와,
조향링크(720)의 양단에 볼조인트 방식으로 각각 조립되는 조향바(730)와,
조향바(730)에 제1링크(741)가 볼조인트 방식으로 결합되고, 일측이 스윔 암(221)에 회전가능하도록 조립되는 너클링크(740)와,
너클링크(740)의 제2링크(742)에 일측이 연결되고 너클(621)에 타측이 연결조립되는 너클바(750)를 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 12 에 있어서;
조향바(730)는, 조향링크(720)와 너클링크(740)에 양단이 볼조인트 방식으로 연결설치되어 볼을 중심으로 회동이 가능하도록 이루어지되,
조향바(730)와 조향링크가 연결되는 볼의 중심(Ｏ`)은 차체에 연결되는 스윙 암의 회전중심(Ｏ)과 일치되도록 조립된 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 12 에 있어서;
너클링크(740)는, 제1링크(741)와 제2링크(742)가 90°를 구비하도록 'ㄱ'자 형상으로 이루어져 있으며, 제1링크(741)의 끝단에 조향바(730)가 볼조인트 방식으로 연결되고, 제2링크(742)의 끝단에 너클바(750)가 회전가능하도록 연결되며, 제1,2링크의 연결부위(743)가 스윙 암(221)에 회전가능하도록 연결설치된 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
- 청구항 1 에 있어서;
상기 차량은 2륜 차량 또는, 3륜 차량 또는, 4륜 차량인 것을 특징으로 하는 차량의 주행안정장치.
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2018
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101614701B1 (ko) * | 2015-08-05 | 2016-04-25 | 자동차부품연구원 | 차량용 틸팅장치 |
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