KR102536996B1 - an apparatus controlling ground clearance for a vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 바디에 연결되는 서브 프레임; 차륜의 상하 이동과 연동하여 상기 서브 프레임으로부터 상대 회동이 이루어지는 로워 암; 상기 서브 프레임과 로워 암의 상대 회동에 따른 회전축을 이루는 로워 암 샤프트; 및 상기 로워 암 샤프트의 일 단부가 회전할 때 발생된 압축력 또는 인장력을 통해서 상기 로워 암의 각도를 선택적으로 조절하는 높이 조절부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 지상고 조절장치를 제공한다.The present invention relates to a subframe connected to a body of a vehicle; a lower arm that rotates relative to the subframe in conjunction with the vertical movement of the wheel; a lower arm shaft forming a rotation axis according to relative rotation of the sub frame and the lower arm; and a height adjusting unit selectively adjusting an angle of the lower arm through a compressive force or a tensile force generated when one end of the lower arm shaft rotates. It provides a ride height adjustment device for a vehicle, characterized in that it comprises a.

Description

차량용 지상고 조절장치{an apparatus controlling ground clearance for a vehicle}Vehicle ground clearance control device {an apparatus controlling ground clearance for a vehicle}

본 발명은 차량용 지상고 조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 모든 차륜을 독립적으로 제어할 수 있는 차량용 지상고 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ride height adjusting device for a vehicle, and more particularly, to a vehicle ride height adjusting device capable of independently controlling all wheels of a vehicle.

일반적으로 현가장치는 스프링 작용에 의해 차체의 중량을 지지함과 동시에 차륜의 상하 진동을 완화함으로써 승차감을 향상 및 주행 안정성을 증대시키기 위해 마련된다.In general, a suspension device is provided to improve riding comfort and increase driving stability by supporting the weight of a vehicle body by the action of a spring and mitigating vertical vibration of a wheel at the same time.

이러한 현가장치는 보통 차축식과 독립 현가장치로 대별되고, 또한 스프링의 조율에 따라 기계 스프링식, 유체 스프링식(공기식, 유압/공기식) 등으로 분류할 수 있다.These suspensions are generally divided into axle type and independent suspension, and can also be classified into mechanical spring type, fluid spring type (pneumatic type, hydraulic/pneumatic type), etc. according to spring tuning.

예컨대, 종래 현가장치 중 맥퍼슨형 독립 현가장치의 경우, 쇽 업소버(shock absorber)가 내장된 스트럿과, 코일 스프링이 일체로 구성되고, 쇽 업소버와 코일 스프링이 차량의 상하 방향 또는 이에 근접하도록 소정의 기울기를 갖고 설치된다.For example, in the case of a MacPherson-type independent suspension system among conventional suspension systems, a strut with a built-in shock absorber and a coil spring are integrally configured, and the shock absorber and coil spring are configured in a predetermined direction so that the shock absorber and the coil spring are in the vertical direction of the vehicle or close to it. It is installed with an inclination.

이러한, 종래의 현가장치는 전기한 바와 같이 차륜과 차체 사이를 이격시키는 코일 스프링에 의해서 차륜의 높이를 차체로부터 상대적인 높이를 조절할 수 없는 한계를 가지고 있다.As described above, the conventional suspension system has a limitation in that the height of the wheel cannot be adjusted relative to the vehicle body by means of a coil spring that separates the wheel from the vehicle body.

한국공개실용신안공보 제20-1999-0029094호(1999.07.15 공개)Korean Utility Model Publication No. 20-1999-0029094 (published on July 15, 1999)

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 차체 바디로부터 각 차륜의 높이를 인위적으로 조절할 수 있는 차량용 지상고 조절장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and more particularly, an object of the present invention is to provide a vehicle ride height adjusting device capable of artificially adjusting the height of each wheel from a vehicle body.

또한, 본 발명은 차량의 각 차륜의 높이를 독립적으로 제어하여 탑승자가 수평면과 평행한 상태를 유지시킬 수 있는 차량용 지상고 조절장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a vehicle ride height adjusting device capable of independently controlling the height of each wheel of the vehicle to keep the occupant in a state parallel to a horizontal plane.

또한, 본 발명은 차륜에 가해지는 충격을 능동적으로 또는 반능동적으로 흡수하거나 저감시킬 수 있는 차량용 지상고 조절장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a vehicle ride height adjusting device capable of actively or semi-actively absorbing or reducing an impact applied to a wheel.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 차량의 바디에 연결되는 서브 프레임; 차륜의 상하 이동과 연동하여 상기 서브 프레임으로부터 상대 회동이 이루어지는 로워 암; 상기 서브 프레임과 로워 암의 상대 회동에 따른 회전축을 이루는 로워 암 샤프트; 및 상기 로워 암 샤프트의 일 단부가 회전할 때 발생된 압축력 또는 인장력을 통해서 상기 로워 암의 각도를 선택적으로 조절하는 높이 조절부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 지상고 조절장치를 제공한다.The present invention for carrying out the above object is a subframe connected to the body of the vehicle; a lower arm that rotates relative to the subframe in conjunction with the vertical movement of the wheel; a lower arm shaft forming a rotation axis according to relative rotation of the sub frame and the lower arm; and a height adjusting unit selectively adjusting an angle of the lower arm through a compressive force or a tensile force generated when one end of the lower arm shaft rotates. It provides a ride height adjustment device for a vehicle, characterized in that it comprises a.

상기 로워 암 샤프트는 차량의 전/후 방향과 평행하게 배치될 수 있다.The lower arm shaft may be disposed parallel to the front/rear directions of the vehicle.

상기 높이 조절부는 모터와, 상기 모터의 회전 속도를 감속하는 감속기와, 상기 감속기의 출력축에 결합되어 회전 가능하도록 배치되고, 상기 출력축과 벗어난 지점에 볼 조인트가 마련되는 로커암과, 일 측에 상기 로커암의 볼 조인트가 삽입되고, 타 측에 상기 로워 암 샤프트의 일 단부가 결합되어 상기 로커암의 회전에 의해 상기 로워 암 샤프트를 회전시키는 토크암과, 상기 로워 암 샤프트의 양 단부에 인접하도록 상기 로워 암에 각각 결합되고, 상기 로워 암 샤프트의 축방향에 대해서 경사지도록 복수개의 가이드홈이 외주면 상에 형성된 한 쌍의 외부 캠과, 경사진 상기 가이드홈에 삽입되는 복수개의 돌출부가 마련되어 상기 로워 암의 회동에 따라서 상기 로워 암 샤프트 상에서 서로 가까워지거나 멀어지도록 직선 이동하는 한 쌍의 내부 캠과, 상기 한 쌍의 내부 캠이 서로 가까워지는 경우 압축되거나 또는 상기 한 쌍의 내부 캠이 서로 멀어지는 경우 인장되는 스프링을 포함할 수 있다.The height adjuster includes a motor, a reducer for reducing the rotational speed of the motor, a rocker arm coupled to an output shaft of the reducer and rotatably arranged, and having a ball joint provided at a point away from the output shaft, and one side of the A ball joint of a rocker arm is inserted, one end of the lower arm shaft is coupled to the other side, and a torque arm for rotating the lower arm shaft by rotation of the rocker arm is adjacent to both ends of the lower arm shaft The lower A pair of inner cams that move linearly to or away from each other on the lower arm shaft according to the rotation of the arm, and compressed when the pair of inner cams get closer to each other or tensioned when the pair of inner cams move away from each other It may include a spring that becomes.

상기 높이 조절부는 상기 토크암이 제1방향으로 회전하는 경우 상기 스프링이 인장되었다가 차량 중량을 지지하기 위하여 상기 스프링이 초기 길이로 압축되는 과정에서 상기 차륜을 상승시켜 차량 바디의 지상고를 상대적으로 하강시키고, 상기 토크암이 제2방향으로 회전하는 경우 상기 스프링이 압축되었다가 차량 중량을 지지하기 위하여 상기 스프링이 초기 길이로 인장되는 과정에서 상기 차륜을 하강시켜 차량 바디의 지상고를 상대적으로 상승시킬 수 있다.The height adjuster relatively lowers the ground clearance of the vehicle body by raising the wheel while the spring is stretched when the torque arm rotates in the first direction and then compressed to an initial length to support the weight of the vehicle. And, when the torque arm rotates in the second direction, the spring is compressed, and then the wheel is lowered in the process of the spring being stretched to an initial length to support the weight of the vehicle, thereby relatively increasing the ground clearance of the vehicle body. there is.

상기 차량용 지상고 조절장치는 상기 로워 암과 서브 프레임 사이에 개재되어 상기 로워 암 또는 로워암 샤프트와 서브 프레임 사이의 각도를 검출하는 근접센서를 더 포함할 수 있다.The vehicle ride height adjusting device may further include a proximity sensor interposed between the lower arm and the subframe to detect an angle between the lower arm or the lower arm shaft and the subframe.

상기 근접센서는 상기 로워 암의 외측에서 상기 로워 암 샤프트를 중심으로 서로 대향하도록 이격 배치되는 한 쌍의 자기 플레이트와, 상기 서브 프레임을 관통하도록 결합되어 상기 자기 플레이트 중 어느 하나와 인접한 상태를 감지하는 한 쌍의 홀 센서를 포함할 수 있다.The proximity sensor detects a state in which a pair of magnetic plates spaced apart from the outside of the lower arm and facing each other around the lower arm shaft are coupled to pass through the sub frame and are adjacent to one of the magnetic plates It may include a pair of Hall sensors.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 지상고 조절장치에 의하면,According to the vehicle ride height adjustment device according to an embodiment of the present invention,

첫째, 차체 바디로부터 각 차륜의 상대적인 높이를 독립적으로 조절할 수 있고,First, the relative height of each wheel from the vehicle body can be independently adjusted,

둘째, 높이 조절부의 구조를 간소화 할 수 있어 설치공간을 줄이면서 작동 신뢰성 및 내구성 확보에 유리하며,Second, the structure of the height control unit can be simplified, which is advantageous in securing operational reliability and durability while reducing the installation space.

셋째, 각 차륜의 높이를 조절함으로써 차량 바디가 수평면과 평행한 상태를 유지시킬 수 있기 때문에 승차감을 향상시킬 수 있고,Third, by adjusting the height of each wheel, the vehicle body can be kept parallel to the horizontal plane, so the ride comfort can be improved.

넷째, 차량의 진행방향에 센서를 구비하여 높이 조절부와 동기화 함으로써 지면의 요철 등을 스캔하여 차량의 지상고를 능동적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.Fourth, by providing a sensor in the driving direction of the vehicle and synchronizing it with the height adjuster, there is an effect of actively controlling the ground height of the vehicle by scanning irregularities on the ground.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치가 구비된 차량을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치를 도시하는 측면도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 상부를 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 조향장치의 조향 상태를 도시하는 참고도이다.
도 6은 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태를 도시하는 측면도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 액추에이터를 분해하여 도시하는 분해 사시도이다.
도 8은 도 4에 나타낸 액추에이터의 타 단부가 연결되는 서브 프레임의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 5에 나타낸 차량용 조향장치의 작동에 따른 차량의 다양한 조향 상태 또는 주행상태를 도시하는 참고도이다.
도 10 및 도 11은 차량용 조향장치의 전방 차륜의 작동 상태에 따른 차량의 선회반경을 도시하는 참고도이다.
도 12는 차량용 조향장치의 작동에 따른 차량의 선회특성을 도시하는 참고도이다.
도 13은 도 4에 나타낸 차량용 조향장치 및 충격 흡수장치를 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 14는 도 13에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 자세 제어장치의 제어상태를 도시하는 참고도이다.
도 15 및 도 16은 도 13에 나타낸 차량용 자세 제어장치의 작동에 따른 차량의 자세 제어상태를 도시하는 참고도이다.
도 17은 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치의 충격 흡수장치를 도시하는 사시도이다.
도 18은 도 17에 나타낸 충격 흡수장치를 분해하여 도시하는 분해사시도이다.
도 19는 도 17에 나타낸 충격 흡수장치의 상부를 도시하는 평면 투시도이다.
도 20은 도 19에 나타낸 외부 캠이 회전하면서 내부 캠이 로워암 샤프트를 중심으로 이동한 상태를 나타내는 참고도이다.
도 21은 도 17에 나타낸 충격 흡수장치가 차륜으로부터 전달된 충격이 전달되는 상태를 도시하는 참고도이다.
도 22는 본 발명에 따른 차량용 독립 구종륜 제어장치의 지상고 조절장치를 도시하는 분해사시도이다.
도 23은 도 22에 나타낸 지상고 조절장치의 일 측의 작동상태를 부분적으로 확대하여 도시하는 참고도이다.
도 24는 도 22에 나타낸 지상고 조절장치가 작동되는 상태를 도시하는 참고도이다.
도 25는 도 24에 나타낸 지상고 조절장치가 압축 상태에서 중립 상태로 변화하는 과정을 도시하는 참고도이다.
도 26은 도 22에 나타낸 지상고 조절장치가 작동되는 상태를 도시하는 정면도이다.
도 27은 도 18에 나타낸 근접센서를 도시하는 부분 확대도이다.
도 28은 도 27에 나타낸 근접센서가 차량의 지상고를 감지하는 상태를 도시하는 참고도이다.
도 29는 도 22에 나타낸 지상고 조절장치를 통하여 충격을 흡수하는 과정을 도시하는 참고도이다.
도 30은 도 1에 나태낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 차륜에 구동력을 제공하는 다양한 실시예를 도시하는 참고도이다.
The above summary, as well as the detailed description of the preferred embodiments of the present application set forth below, will be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. Preferred embodiments are shown in the drawings for the purpose of illustrating the present invention. However, it should be understood that this application is not limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.
1 is a perspective view showing a vehicle equipped with an independent wheel control device for a vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 1;
Fig. 3 is a side view showing the vehicle independent wheel control device shown in Fig. 2;
FIG. 4 is a plan view showing an upper portion of the independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a reference diagram illustrating a steering state of a steering device for a vehicle according to an operating state of an actuator shown in FIG. 4 .
6 is a side view showing an operating state of the actuator shown in FIG. 4;
FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating the actuator shown in FIG. 6 in an exploded view;
FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a subframe to which the other end of the actuator shown in FIG. 4 is connected.
FIG. 9 is a reference diagram illustrating various steering states or driving states of a vehicle according to the operation of the vehicle steering device shown in FIG. 5 .
10 and 11 are reference views illustrating a turning radius of a vehicle according to operating states of front wheels of a vehicle steering device.
12 is a reference diagram illustrating turning characteristics of a vehicle according to the operation of a vehicle steering device.
FIG. 13 is an enlarged perspective view of the vehicle steering device and shock absorber shown in FIG. 4 .
FIG. 14 is a reference diagram illustrating a control state of the vehicle attitude control device according to the operating state of the actuator shown in FIG. 13 .
15 and 16 are reference views illustrating a state of controlling the posture of a vehicle according to the operation of the posture control device for a vehicle shown in FIG. 13 .
17 is a perspective view showing a shock absorber of an independent wheel control device for a vehicle according to the present invention.
Fig. 18 is an exploded perspective view showing the shock absorber shown in Fig. 17 in an exploded view;
Fig. 19 is a top perspective view showing the top of the shock absorber shown in Fig. 17;
FIG. 20 is a reference view illustrating a state in which the inner cam moves around the lower arm shaft while the outer cam shown in FIG. 19 rotates.
FIG. 21 is a reference view showing a state in which the shock absorber shown in FIG. 17 transmits the shock transmitted from the wheel.
22 is an exploded perspective view showing a ground height adjusting device of an independent driving wheel control device for a vehicle according to the present invention.
FIG. 23 is a reference view showing an operating state of one side of the ride height adjusting device shown in FIG. 22 partially enlarged.
FIG. 24 is a reference view illustrating a state in which the ride height adjusting device shown in FIG. 22 is operated.
25 is a reference diagram illustrating a process in which the ride height adjusting device shown in FIG. 24 changes from a compression state to a neutral state.
26 is a front view showing a state in which the ride height adjusting device shown in FIG. 22 is operated.
27 is a partially enlarged view illustrating the proximity sensor shown in FIG. 18;
FIG. 28 is a reference diagram illustrating a state in which the proximity sensor shown in FIG. 27 detects the ground height of the vehicle.
FIG. 29 is a reference diagram illustrating a process of absorbing shock through the ground height adjusting device shown in FIG. 22 .
FIG. 30 is a reference diagram illustrating various embodiments of providing driving force to wheels of the independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 1 .

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in the drawings.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.For example, a second element may be termed a first element, and similarly, a first element may be termed a second element, without departing from the scope of the present invention.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, the embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components regardless of reference numerals are given the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치가 구비된 차량을 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치를 도시하는 사시도이며, 도 3은 도 2에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 측부을 도시하는 측면도이다.1 is a perspective view showing a vehicle equipped with an independent wheel control device for a vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing an independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. It is a side view showing the side of the control device.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 차륜(W)이 4개 구비된 차량을 기준으로 전차륜이 독립적으로 조향을 제어할 수 있고, 적어도 2개 또는 전차륜에 구동력을 전달할 수 있다. 이러한, 차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 본 발명의 실시예에 따라서 조향장치(100), 자세 제어장치(200), 충격 흡수장치(300) 및 지상고 조절장치(400) 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 물론, 차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 차륜(W)이 3개인 경우, 또는 4개를 초과하는 차량에도 적용이 가능하다.1 to 3, the independent wheel control device 1 for a vehicle according to the present invention can control steering independently of all wheels based on a vehicle equipped with four wheels W, and at least two Alternatively, the driving force can be transmitted to the front wheels. The independent wheel control device 1 for a vehicle includes at least one of a steering device 100, a posture control device 200, a shock absorber 300, and a ride height adjusting device 400 according to an embodiment of the present invention. do. Of course, the independent wheel control device 1 for a vehicle can be applied to a vehicle having three wheels or more than four wheels.

먼저, 차량용 조향장치(100)는 차량(V)이 진행하는 방향에 따라서 스티어링 휠(steering wheel)과 기계적인 연결 없이도 차륜(W)의 회전 각도를 조절할 수 있다. 또한, 차량용 자세 제어장치(200)는 차륜(W)의 캠버(camber)를 조절할 수 있다. 그리고, 차량용 충격 흡수장치(300)는 각 차륜(W)에 전달되는 상하 방향의 충격을 적어도 일부 흡수하여 차량의 탑승자로 하여금 승차감을 증대시킬 수 있다. 마지막으로, 차량용 지상고 조절장치(400)는 능동적으로 또는 반능동적으로 차륜(W)의 높이를 조절하여 지면으로부터 충격을 흡수하거나, 또는 주행속도나 노면 상태에 따라서 지상고를 조절하는 기능을 제공한다. 이들에 대한 상세한 설명은 후기하기로 한다.First, the vehicle steering device 100 can adjust the rotational angle of the wheel W according to the direction in which the vehicle V travels without mechanical connection with the steering wheel. In addition, the vehicle posture control device 200 may adjust the camber of the wheel (W). In addition, the vehicle shock absorber 300 can absorb at least a portion of the impact in the vertical direction transmitted to each wheel W, thereby increasing ride comfort for the occupants of the vehicle. Lastly, the vehicle ride height adjusting device 400 actively or semi-actively adjusts the height of the wheel W to absorb impact from the ground or adjusts the ride height according to driving speed or road condition. A detailed description of these will be given later.

차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 일 측에 차륜(W)이 결합되고 타 측이 차량의 바디(body)에 결합된다. 차량용 독립 차륜 제어장치(1)의 일 측에는 허브 베어링(10)을 중심으로 외측에 차륜(W)이 회전 가능하도록 배치되고, 내측에 너클(20)이 결합되면서 허브 베어링(10)과 차륜(W)의 결합체를 지지한다. 그리고, 너클(20)에는 허브 베어링(10)의 회전 중심(c1)을 벗어난 위치에 조향장치(100) 또는 자세 제어장치(200)가 결합된다. 허브 베어링(10)과 너클(20) 상에는 제동장치(30)가 결합될 수 있다.In the independent wheel control device 1 for a vehicle, a wheel W is coupled to one side and the other side is coupled to a vehicle body. On one side of the independent wheel control device 1 for a vehicle, the wheel W is rotatably disposed on the outside around the hub bearing 10, and the knuckle 20 is coupled to the inside so that the hub bearing 10 and the wheel W ) to support the conjugate of In addition, the steering device 100 or the attitude control device 200 is coupled to the knuckle 20 at a position out of the rotation center c1 of the hub bearing 10. A braking device 30 may be coupled to the hub bearing 10 and the knuckle 20 .

도 2에서는 차량용 독립 차륜 제어장치(1)에 차륜(W)의 동력을 제공하는 모터(M1)와 감속기(40) 및 구동 샤프트(41)를 포함하는 구동부(D)가 마련된 것을 일 예로써 설명한다. 물론, 차륜(W)에 동력을 제공하는 구동부(D)는 다른 구조나 위치에 장착될 수 있다.In FIG. 2 , an independent wheel control device 1 for a vehicle is described as an example in which a motor M1 for providing power to the wheels W, a drive unit D including a speed reducer 40 and a drive shaft 41 are provided. do. Of course, the drive unit D that provides power to the wheel W may be mounted in a different structure or location.

도 4는 도 2에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 상부를 도시하는 평면도이고, 도 5는 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 조향장치의 조향 상태를 도시하는 참고도이고, 도 6은 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태를 도시하는 측면도이며, 도 7은 도 6에 나타낸 액추에이터를 분해하여 도시하는 분해사시도이고, 도 8은 도 4에 나타낸 액추에이터가 연결되는 서브 프레임의 구조를 도시하는 사시도이다.4 is a plan view showing an upper portion of the vehicle independent wheel control device shown in FIG. 2, FIG. 5 is a reference view showing a steering state of a vehicle steering device according to the operating state of the actuator shown in FIG. 4, and FIG. 4 is a side view showing an operating state of the actuator, FIG. 7 is an exploded perspective view showing the actuator shown in FIG. 6 in an exploded view, and FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a subframe to which the actuator shown in FIG. 4 is connected. .

도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시에에 따른 차량용 조향장치(100)는 너클(20)과, 제1액추에이터(110)와, 제2액추에이터(120)와, 서브프레임(130) 및 로워 암(도 3 참조, 140)을 포함한다. 물론, 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120) 중 어느 하나의 액추에이터만으로 조향 장치로써의 기능을 구현할 수도 있다. 본 실시예에서 액추에이터가 두 개 구비된 것은 어느 하나의 액추에이터가 제 기능을 구현할 수 없을 때를 대비한 안전성을 확보하기 위함이나, 서로 이격 배치된 액추에이터(110, 120)를 통해서 보다 정교한 조향 및 캠버 조절을 구현하기 위해서이기도 하다.4 to 8, the vehicle steering device 100 according to an embodiment of the present invention includes a knuckle 20, a first actuator 110, a second actuator 120, and a subframe 130 and a lower arm (see FIG. 3 , 140). Of course, the steering device 100 for a vehicle may implement a function as a steering device using only one of the first actuator 110 and the second actuator 120 . In this embodiment, two actuators are provided to ensure safety in case one of the actuators cannot perform its function, but more sophisticated steering and camber are achieved through the actuators 110 and 120 spaced apart from each other. It is also to implement regulation.

제1액추에이터(110)는 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 지나는 가상의 수직선을 중심으로 일 측에 위치하는 제1지점(P1)에 일 단부가 결합되고, 제2액추에이터(120)는 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 지나는 가상의 수직선을 중심으로 타 측에 위치하는 제2지점(P2)에 일 단부가 결합된다. 제1지점(P1)과 제2지점(P2)은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 기준으로 상부에 배치되는 것이 바람직하며, 차륜(W) 회전 중심(c1)의 상부에서 서로 수평방향(수평선상에)으로 나란히 배치되는 것이 바람직하다. 도면에 도시하지는 않았지만, 제1지점(P1)과 제2지점(P2)은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 기준으로 하부에 나란히 배치될 수도 있다. 다만, 차량용 조향장치(100)는 제1지점(P1)과 제2지점(P2)의 위치가 차륜의 회전 중심(c1)을 지나는 가상의 수직선을 벗어난 위치에 연결되는 것이 바람직하다.The first actuator 110 has one end coupled to a first point P1 located on one side of a virtual vertical line passing through the rotation center c1 of the wheel W on the knuckle 20, and the second One end of the actuator 120 is coupled to a second point P2 located on the other side of the knuckle 20 about an imaginary vertical line passing through the rotational center c1 of the wheel W. The first point P1 and the second point P2 are preferably disposed on the knuckle 20 with respect to the center of rotation c1 of the wheel W, and the center of rotation c1 of the wheel W. It is preferable to arrange them side by side in a horizontal direction (on a horizontal line) with each other at the top. Although not shown in the drawings, the first point P1 and the second point P2 may be arranged side by side on the lower portion of the knuckle 20 with respect to the rotational center c1 of the wheel W. However, in the vehicle steering device 100, it is preferable that the positions of the first point P1 and the second point P2 be connected to a position outside of an imaginary vertical line passing through the rotational center c1 of the wheel.

너클(20)의 하부에는 로워 암(140)의 일 단부가 연결된다. 따라서 액추에이터의 스트로크 변화가 없다는 가정하에 액추에이터(110, 120)와 너클(20)과 로워 암(140)은 하나의 링크절 구조를 이룰 수 있다. 이때, 너클(20)의 하부에서 차륜(W)의 회전 중심(c1)을 지나는 가상의 수직선 상에 로워 암(140)의 일 단부가 연결되는 것이 바람직하다. 물론, 로워 암(140)은 액추에이터(110, 120)의 스트로크 변화에 대응하여 회동할 수도 있다.One end of the lower arm 140 is connected to the lower portion of the knuckle 20 . Therefore, under the assumption that there is no stroke change of the actuator, the actuators 110 and 120, the knuckle 20, and the lower arm 140 may form a single link structure. At this time, it is preferable that one end of the lower arm 140 is connected to an imaginary vertical line passing through the rotation center c1 of the wheel W at the lower part of the knuckle 20 . Of course, the lower arm 140 may also rotate in response to stroke changes of the actuators 110 and 120 .

너클(20)의 하부에서 로워 암(140)의 일 단부가 연결되는 부분(도 3 참조, 141)과, 너클(20)의 상부에서 액추에이터들(110, 120)의 일 단부가 연결되는 부분(P1, P2)에는 각각 구면 베어링(미도시)이 마련되어 결합되는 것이 바람직하다.A part where one end of the lower arm 140 is connected at the lower part of the knuckle 20 (see FIG. 3, 141) and a part at the top of the knuckle 20 where one end of the actuators 110 and 120 are connected ( It is preferable that spherical bearings (not shown) are respectively provided and coupled to P1 and P2).

따라서, 너클(20)과 로워 암(140) 사이 및 너클(20)과 액추에이터(110, 120) 사이는 3축(x, y, z, 도 2 참조) 방향에 대해서 상대 회동이 가능하도록 연결된다. 여기서, 3축은 x축이 차량의 좌우 방향이고, y축이 차량의 전후 방향이며, z축이 차량의 상하 방향에 대응하는 것을 일 예로써 나타낸다.Therefore, between the knuckle 20 and the lower arm 140 and between the knuckle 20 and the actuators 110 and 120 are connected so that relative rotation is possible in three axis directions (x, y, z, see FIG. 2). . Here, as an example, the three axes indicate that the x axis corresponds to the left and right directions of the vehicle, the y axis corresponds to the front and rear directions of the vehicle, and the z axis corresponds to the vertical direction of the vehicle.

액추에이터(110, 120)와 로워 암(140)의 각 타 측에는 서브 프레임(130)이 마련되고, 액추에이터(110, 120)와 로워 암(140)의 타 단부가 서브 프레임(130) 상에서 회동 가능하도록 연결된다. 서브 프레임(130)은 차량의 바디(D, 도 1 참조)와 연결된 구성일 수 있다.A subframe 130 is provided on the other side of the actuators 110 and 120 and the lower arm 140, and the other end of the actuators 110 and 120 and the lower arm 140 is rotatable on the subframe 130 Connected. The sub frame 130 may be configured to be connected to the vehicle body (D, see FIG. 1).

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량용 조향장치(100)는 액추에이터의 스트로크에 따라서 너클(도 3 참조, 20)을 회전시킴으로써 차륜(W)의 방향을 조절할 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6 , the vehicle steering device 100 may adjust the direction of the wheel W by rotating the knuckle (see FIG. 3 , 20 ) according to the stroke of the actuator.

예컨대, 도 5(a)와 같이, 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 동일 길이를 유지하는 중립 상태에 있으면 차량이 전후 방향으로 직진할 수 있다. 또한, 도 5(b)와 같이, 제1액추에이터(110)의 스트로크가 중립 상태를 기준으로 감소하고 제2액추에이터(120)의 스트로크가 증가하면 좌회전하도록 조향이 이루어질 수 있다. 또한, 도 5(c)와 같이, 제1액추에이터(110)의 스트로크가 중립 상태를 기준으로 증가하고 제2액추에이터(120)의 스트로크가 감소하면 우회전을 할 수 있다. 물론, 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 서로 다른 크기의 스트로크로 증가하거나 감소하도록 작동하여 조향과 함께 캠버를 동시에 조절할 수도 있다.For example, as shown in FIG. 5 (a), in the vehicle steering device 100, when the first actuator 110 and the second actuator 120 are in a neutral state maintaining the same length, the vehicle can move straight forward and backward. In addition, as shown in FIG. 5( b ), when the stroke of the first actuator 110 decreases based on the neutral state and the stroke of the second actuator 120 increases, steering may be performed to turn left. In addition, as shown in FIG. 5(c), when the stroke of the first actuator 110 increases based on the neutral state and the stroke of the second actuator 120 decreases, a right turn can be performed. Of course, the steering device 100 for a vehicle may operate so that the first actuator 110 and the second actuator 120 increase or decrease in strokes of different sizes to simultaneously adjust camber along with steering.

도 6 및 도 7을 참조하면, 차량용 조향장치(100)의 제1액추에이터(110)는 제1지점(P1)과 서브 프레임(130)을 연결하여 스트로크가 증감하도록 연결된 피스톤(111)과 실린더(112)를 포함하는 스트로크 모듈(113)과, 스트로크 모듈(113) 내부에서 피스톤(111)과 실린더(112) 사이에 상대이동에 따른 동력을 제공하는 구동모듈(114)을 포함한다.6 and 7, the first actuator 110 of the vehicle steering device 100 connects the first point P1 and the subframe 130 so that the stroke increases and decreases, and the piston 111 and the cylinder ( 112), and a driving module 114 that provides power according to the relative movement between the piston 111 and the cylinder 112 inside the stroke module 113.

스트로크 모듈(113)은 제1지점(P1)에 피스톤(111)의 일 단부가 연결되고, 서브 프레임(130) 상에 실린더(112)의 일 단부가 연결된다. 실린더(112)는 피스톤(111) 외측에 결합된다. 피스톤(111)은 상대적으로 스트로크가 증가(또는, 길이가 증가)하거나 또는 스트로크가 감소(또는, 길이가 감소)하도록 실린더(112) 내부에서 직선 왕복운동이 안내된다. 이때, 피스톤(111)의 일 단부는 제1지점(P1) 상에서 적어도 y축 및 z축을 중심으로 회동 가능하도록 결합되고, 실린더(112)의 일 단부는 y축을 중심으로 회동 가능하도록 결합된다.In the stroke module 113, one end of the piston 111 is connected to the first point P1 and one end of the cylinder 112 is connected to the subframe 130. The cylinder 112 is coupled to the outside of the piston 111. The piston 111 is guided in a linear reciprocating motion inside the cylinder 112 so that the stroke increases (or the length increases) or the stroke decreases (or the length decreases). At this time, one end of the piston 111 is rotatably coupled about at least the y-axis and z-axis on the first point P1, and one end of the cylinder 112 is rotatably coupled about the y-axis.

스트로크 모듈(113)의 작동 방향에 대해서 부연하자면, 제1지점(P1)에서 피스톤(111)이 y축을 중심으로 회동하는 것은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 캠버 조절 또는 지상고를 조절하기 위해서 회동하는 것에 대응하는 상대 회동이고, z축을 중심으로 회동하는 것은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 좌우방향 조향을 위해서 회동하는 것에 대응하는 상대 회동일 수 있다. 그리고, 제3지점(P3)에서 실린더(112)가 y축을 중심으로 회동하는 것은 차륜(W)이 충격을 흡수하는 과정에서, 또는 지상고를 조절하는 과정에 대응하는 상대 회동일 수 있다.To elaborate on the operating direction of the stroke module 113, the rotation of the piston 111 around the y-axis at the first point P1 is to adjust the camber or ground clearance of the wheel W on the knuckle 20 Relative rotation corresponding to rotation, and rotation about the z-axis may be relative rotation corresponding to rotation for left-right direction steering of the wheel W on the knuckle 20 . Further, the rotation of the cylinder 112 around the y-axis at the third point P3 may be a relative rotation corresponding to the process of absorbing the impact of the wheel W or the process of adjusting the ground clearance.

피스톤(111)의 일 단부는 제1지점(P1)에서 회동 가능하도록 연결되기 위해 내부를 관통하는 홀(1111)이 형성된 제1체결구(1112)가 마련된다. 제1체결구(1112)와 제1지점(P1) 사이에는 구면 베어링(미도시)이 마련되어 제1지점(P1) 상에서 제1체결구(1112)가 상대 회동이 가능하도록 연결된다.One end of the piston 111 is provided with a first fastener 1112 having a hole 1111 penetrating the inside to be rotatably connected at the first point P1. A spherical bearing (not shown) is provided between the first fastener 1112 and the first point P1 and connected to the first fastener 1112 so that relative rotation is possible on the first point P1.

피스톤(111)은 외주면이 대략 중공의 원통 형상으로 이루어지고, 외주면 상에는 제1가이드홈(1113)이 형성된다. 제1가이드홈(1113)은 피스톤(111)의 길이 방향을 따라서 외주면 상에서 서로 대향하는 위치에 복수개 배치될 수 있다. 그리고 피스톤(111)은 내주면 상에 제2가이드홈(1114)이 형성된다. 제2가이드홈(1114)은 피스톤(111)의 길이방향을 따라서 내주면 상에서 서로 대향하는 위치에 복수개 배치될 수 있다. 이때, 제2가이드홈(1114)은 피스톤(111)의 외주면을 따라서 제1가이드홈(1113)과 서로 직교하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.The piston 111 has a substantially hollow cylindrical shape on its outer circumferential surface, and a first guide groove 1113 is formed on the outer circumferential surface. A plurality of first guide grooves 1113 may be disposed at opposite positions on the outer circumferential surface of the piston 111 in the longitudinal direction. In addition, a second guide groove 1114 is formed on the inner circumferential surface of the piston 111 . A plurality of second guide grooves 1114 may be disposed at opposite positions on the inner circumferential surface along the longitudinal direction of the piston 111 . At this time, the second guide groove 1114 is preferably disposed at a position orthogonal to the first guide groove 1113 along the outer circumferential surface of the piston 111.

실린더(112)는 내부에 피스톤(111)이 삽입되는 중공의 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 실린더(112)는 제1가이드홈(1113)과 대응하는 위치에 가이드홀(1115)이 형성되어 키(key, 1116)가 삽입된다. 키(1116)는 가이드홀(1115)을 관통하도록 삽입되면서 제1가이드홈(1113) 내부에 위치하여 실린더(112) 내부에서 피스톤(111)이 회전하는 것을 방지함과 동시에 직선 왕복 운동하는 방향을 안내할 수 있다. 가이드홀(1115) 및 키의 결합구조는 실린더(112) 상에서 복수의 위치에 마련될 수 있다.The cylinder 112 may have a hollow cylindrical shape into which the piston 111 is inserted. In the cylinder 112, a guide hole 1115 is formed at a position corresponding to the first guide groove 1113, into which a key 1116 is inserted. The key 1116 is inserted through the guide hole 1115 and located inside the first guide groove 1113 to prevent the piston 111 from rotating inside the cylinder 112 and at the same time to change the direction of linear reciprocating motion. can guide you The coupling structure of the guide hole 1115 and the key may be provided in a plurality of positions on the cylinder 112 .

실린더(112)의 일 단부는 서브 프레임(130) 상에 마련된 제3지점(P3)에서 회동 가능하도록 연결되기 위해 내부를 관통하는 홀이 형성된 제2체결구(1116)가 마련된다. 제2체결구(1116)와 제3지점(P3) 사이에는 구면 베어링(b1)이 마련되어 제3지점(P3) 상에서 제2체결구(1116)가 상대 회동이 가능하도록 연결된다.One end of the cylinder 112 is provided with a second fastener 1116 having a hole penetrating the inside to be rotatably connected at a third point P3 provided on the sub frame 130 . A spherical bearing (b1) is provided between the second fastener 1116 and the third point P3 and is connected to allow the second fastener 1116 to rotate relatively on the third point P3.

제1액추에이터(110)는 스트로크 모듈(113)의 외부에 결합되는 제1픽스 브라켓(113a)을 포함한다. 제1픽스 브라켓(113a)은 일 측이 실린더(112)의 외주면에 고정되는 고정부(113b)와, 타 측이 서브 프레임(130) 상에서 y축을 중심으로 회동 가능하도록 결합되는 연결부(113c)를 포함한다. 따라서, 제1액추에이터(110)는 실린더(112)의 일 단부가 제1픽스 브라켓(113a)에 의해서 y축을 중심으로 회동할 수 있다. 즉, 제1픽스 브라켓(113a)은 연결부(113c)를 통해서 제1액추에이터(110)가 x축 및 z축을 중심으로 회동하는 것을 잡아줄 수 있다.The first actuator 110 includes a first fix bracket 113a coupled to the outside of the stroke module 113 . The first fix bracket 113a includes a fixing part 113b having one side fixed to the outer circumferential surface of the cylinder 112 and a connecting part 113c having the other side rotatably coupled to the y-axis on the sub frame 130. include Accordingly, one end of the cylinder 112 of the first actuator 110 may rotate around the y-axis by the first fix bracket 113a. That is, the first fix bracket 113a may hold the rotation of the first actuator 110 around the x-axis and the z-axis through the connecting portion 113c.

구동모듈(114)은 회전력을 제공하는 모터(M2)와, 모터(M2)의 회전력을 전달받아 회전하는 스크류 샤프트(1141)와, 스크류 샤프트(1141) 상에 결합되어 회전운동을 직선 운동으로 전환시키는 스크류 너트(1142)를 포함한다.The drive module 114 is coupled to a motor M2 that provides rotational force, a screw shaft 1141 that rotates by receiving the rotational force of the motor M2, and a screw shaft 1141 to convert rotational motion into linear motion. includes a screw nut 1142.

본 발명의 실시예에 따른 구동모듈(114)은 모터(M2)와 스크류 샤프트(1141)가 벨트 구동에 의해 구동력을 전달한다. 물론, 도면에 도시하지는 않았지만, 모터(M2)와 감속기(미도시)가 연결된 상태 또는 감속기의 회전축과 스크류 샤프트(1141)가 직결된 상태로 구동할 수도 있다.In the driving module 114 according to an embodiment of the present invention, the motor M2 and the screw shaft 1141 transmit driving force by a belt drive. Of course, although not shown in the drawing, it may be driven in a state in which the motor M2 and a reduction gear (not shown) are connected or in a state in which the rotary shaft of the reduction gear and the screw shaft 1141 are directly connected.

모터(M2)의 회전축과 스크류 샤프트(1141)에 키 결합된 풀리(1143) 사이에는 벨트(belt)가 연결되고, 벨트는 타이밍 벨트로 이루어지면서 구동모듈(114)은 스크류 샤프트(1141)의 정교한 회전을 제어할 수 있게 된다. 물론, 모터(M2)의 회전축 상에도 풀리(1144)가 마련될 수 있으며, 모터 회전축의 풀리(1144)와 스크류 샤프트(1141)에 결합된 풀리(1143)는 감속비에 따라서 그 지름이 서로 다르게 형성될 수 있다.A belt is connected between the rotary shaft of the motor M2 and the pulley 1143 keyed to the screw shaft 1141, and the belt is made of a timing belt, and the driving module 114 is driven by the precision of the screw shaft 1141. Rotation can be controlled. Of course, the pulley 1144 may also be provided on the rotating shaft of the motor M2, and the pulley 1144 of the motor rotating shaft and the pulley 1143 coupled to the screw shaft 1141 have different diameters according to the reduction ratio. It can be.

이때, 제1액추에이터(110)는 실린(112)더와 모터(M2)를 연결하는 모터 브라켓(1145)을 포함한다. 모터 브라켓(1145)의 일 측은 실린더(112)의 외주면 일부를 감싸도록 연결되고, 타 측은 모터(M2)가 결합된다. 그리고, 모터 브라켓(1145)에는 모터(M2)의 회전축과 벨트의 일부를 커버하도록 모터 쉴드(1146)가 결합된다. 스크류 샤프트(1141)에 결합된 풀리(1143)는 실린더(112) 내부에 위치할 수 있고, 이러한 경우 실린더(112)는 벨트가 출입할 수 있도록 일부 개구될 수 있다. 실린더(112) 내부에는 풀리(1143)와 연결되는 영역에 인접하여 스크류 샤프트(1141)의 회전을 지지하는 베어링(1147)이 구비될 수 있다. 모터 브라켓(1145)에서 모터(M2)가 결합되는 영역에는 내부에 모터를 수납하는 모터 하우징(M2-1)의 결합 위치가 조정될 수 있도록 장공(1148)이 형성될 수 있다. 모터 브라켓(1145) 상에서 모터 하우징(M2-1)의 결합위치(또는 모터 회전축과 풀리(1143)의 간격) 조정은 벨트의 장력을 조절하는데 기여할 수 있다.At this time, the first actuator 110 includes a motor bracket 1145 connecting the cylinder 112 and the motor M2. One side of the motor bracket 1145 is connected to surround a portion of the outer circumferential surface of the cylinder 112, and the other side is coupled to the motor M2. Further, a motor shield 1146 is coupled to the motor bracket 1145 to cover a portion of the rotation shaft of the motor M2 and the belt. The pulley 1143 coupled to the screw shaft 1141 may be located inside the cylinder 112, and in this case, the cylinder 112 may be partially opened so that the belt can enter and exit. A bearing 1147 supporting rotation of the screw shaft 1141 may be provided adjacent to an area connected to the pulley 1143 inside the cylinder 112 . An elongated hole 1148 may be formed in a region where the motor M2 is coupled in the motor bracket 1145 so that the coupling position of the motor housing M2-1 accommodating the motor therein can be adjusted. Adjusting the coupling position of the motor housing M2-1 on the motor bracket 1145 (or the distance between the motor rotating shaft and the pulley 1143) may contribute to adjusting the tension of the belt.

스크류 샤프트(1141) 상에는 스크류 너트(1142)가 결합되는데, 스크류 너트(1142)는 피스톤(111)의 제2가이드홈(1114) 상에서 슬라이딩 이동 가능하도록 키 결합되고, 스크류 너트(1142)와 피스톤(111)은 스냅링(1149)에 의해 결합위치가 고정된다. 따라서, 스크류 샤프트(1141)가 회전하면, 스크류 너트(1142)는 x축 방향을 따라서 직선 왕복운동이 이루어지고, 스크류 너트(1142)와 연결된 피스톤(111)은 스크류 너트(1142)와 연동하여 직선운동이 이루어질 수 있다. 물론, 피스톤(111)과 스크류 너트(1142)의 결합 방식은 다른 구조를 통해서 이루어질 수도 있다.A screw nut 1142 is coupled to the screw shaft 1141. The screw nut 1142 is key-coupled to be able to slide on the second guide groove 1114 of the piston 111, and the screw nut 1142 and the piston ( 111) is fixed to the coupling position by the snap ring 1149. Therefore, when the screw shaft 1141 rotates, the screw nut 1142 makes a linear reciprocating motion along the x-axis direction, and the piston 111 connected to the screw nut 1142 interlocks with the screw nut 1142 to make a straight line. movement can be made. Of course, the coupling method between the piston 111 and the screw nut 1142 may be made through other structures.

제2액추에이터(120)는 제1액추에이터(110)와 동일한 구조를 갖되, 픽스 브라켓(113a)의 구조에 있어 차이점이 있다.The second actuator 120 has the same structure as the first actuator 110, but there is a difference in the structure of the fix bracket 113a.

제1픽스 브라켓(113a)은 고정부(113b)와 연결부(113c)를 포함하는 구조를 포함하여, 제1액추에이터(110)가 연결부(113c)에 의해 y축 중심으로 회동이 이루어지도록 연결하지만, 제2액추에이터(120)에 마련된 제2픽스 브라켓(도 4 참조, 123a)은 고정부(113b)의 구조만을 포함하여, 제2액추에이터(120)가 y축 중심의 회동은 물론, z축 중심의 회동이 이루어질 수도 있다.The first fix bracket 113a includes a structure including a fixing part 113b and a connecting part 113c, and connects the first actuator 110 to be rotated around the y-axis by the connecting part 113c. The second fix bracket (123a, see FIG. 4) provided on the second actuator 120 includes only the structure of the fixing part 113b, so that the second actuator 120 rotates around the y-axis as well as around the z-axis. rotation may occur.

제1액추에이터(110)와 달리 제2액추에이터(120)의 회동 방향이 상대적으로 자유로운 이유는 차륜(W)의 조향을 위해서 z축 중심으로 차륜이 회동하는 경우에, x축 방향을 따라서 제1지점(P1)과 제2지점(P2) 간의 스트로크 거리가 차이날 수 있기 때문에 각 지점(P1, P2) 간 거리 차이에 대응하여 제2액추에이터(120)의 z축 중심 회동이 필요해서다.Unlike the first actuator 110, the reason why the rotation direction of the second actuator 120 is relatively free is that when the wheel rotates around the z-axis for steering the wheel W, the first point along the x-axis direction Since the stroke distance between P1 and the second point P2 may be different, rotation of the second actuator 120 around the z-axis is required in response to the distance difference between the points P1 and P2.

즉, 도 5(a)에서와 같이, 차륜(W)이 중립 상태이면 제1액추에이터(110)의 스트로크 거리(d)와 제2액추에이터(120)의 스트로크 거리(d')가 같기 때문에 y축 방향을 따라서 차륜(W)의 회전중심을 기준으로 제1지점(P1)까지의 거리와 제2지점(P2)까지의 거리가 같아 제2액추에이터(120)의 z축 중심 회전이 발생하지 않는다.That is, as shown in FIG. 5 (a), when the wheel W is in a neutral state, the stroke distance d of the first actuator 110 and the stroke distance d' of the second actuator 120 are the same, so the y-axis Along the direction, the distance to the first point P1 and the distance to the second point P2 based on the rotation center of the wheel W are the same, so that the rotation of the second actuator 120 around the z-axis does not occur.

그런데, 도 5(b)는 차량이 좌회전하는 상태로써, 제1액추에이터(110)의 스트로크 거리(d)가 제2액추에이터(120)의 스트로크 거리(d')보다 작아지면, 제1액추에이터(110)의 z축 중심 회전이 방지된 상태에서 제2지점(P2)이 y축을 따라서 이동한 거리에 대응하도록 제2액추에이터(120)가 z축 중심으로 회전을 필요로 하게 된다.However, FIG. 5(b) shows a state in which the vehicle turns left, and when the stroke distance d of the first actuator 110 is smaller than the stroke distance d' of the second actuator 120, the first actuator 110 ) is prevented from rotating around the z-axis, the second actuator 120 needs to be rotated around the z-axis to correspond to the distance the second point P2 moves along the y-axis.

반대로, 도 5(c)와 같이 우회전하는 상태에서도 제1액추에이터(110)의 스트로크 거리(d)가 제2액추에이터(120)의 스트로크 거리(d')보다 커지면, 제1액추에이터(110)의 z축 중심 회전이 방지된 상태에서 제2지점(P2)이 y축을 따라서 이동한 거리에 대응하도록 제2액추에이터(120)가 z축 중심으로 회전을 필요로 하게 된다.Conversely, when the stroke distance d of the first actuator 110 is greater than the stroke distance d' of the second actuator 120 even in the state of turning right as shown in FIG. 5 (c), z of the first actuator 110 In a state in which rotation about the axis is prevented, the second actuator 120 needs to rotate about the z-axis so as to correspond to the distance that the second point P2 moves along the y-axis.

따라서, 제1액추에이터(110)가 서브 프레임(130) 상에서 두 지점(도 8 참조, P3, P4)에 연결되어 z축 중심의 회동이 제한되면, 차륜(W)이 선회 운동하는 경우 제2액추에이터(120)의 z축 회동이 수반되어야 하기 때문에 제2픽스 브라켓(123a)은 연결부(113c)가 삭제된 구조로 이루어져야 할 것이다.Therefore, when the first actuator 110 is connected to two points (see FIG. 8, P3 and P4) on the subframe 130 and rotation around the z-axis is restricted, the second actuator Since the z-axis rotation of (120) must be accompanied, the second fix bracket (123a) will have to be made of a structure in which the connecting portion (113c) is deleted.

도 8은 도 4에 나타낸 액추에이터가 연결되는 서브 프레임의 구조를 도시하는 사시도이다.FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a subframe to which the actuator shown in FIG. 4 is connected.

서브 프레임(130)은 액추에이터의 실린더가 결합되는 제1프레임(131)과, 제1프레임(131)의 양 단부에서 각각 연장되어 절곡되는 제2프레임(132)과, 각 제2프레임(132)의 단부를 서로 연결하는 제3프레임(133)을 포함한다.The sub-frame 130 includes a first frame 131 to which the cylinder of the actuator is coupled, a second frame 132 that extends from both ends of the first frame 131 and is bent, and each second frame 132 It includes a third frame 133 connecting the ends of the to each other.

제1프레임(131)은 대략 "W"자 형상으로 이루어져 제1액추에이터(110)가 연결되는 제1영역(P3)과 제2액추에이터(120)가 연결되는 제2영역(P4)이 형성된다. 제1영역(P3)과 제2영역(P4)에는 힌지 샤프트(134)가 관통하도록 결합되고, 힌지 샤프트(134) 상에서 각 액추에이터들(110, 120)을 연결하는 구면 베어링들(b1, b2)이 구비될 수 있다.The first frame 131 is formed in a substantially “W” shape to form a first area P3 to which the first actuator 110 is connected and a second area P4 to which the second actuator 120 is connected. The spherical bearings b1 and b2 are coupled to the first region P3 and the second region P4 so that the hinge shaft 134 penetrates and connects the respective actuators 110 and 120 on the hinge shaft 134. may be provided.

제2프레임(132)은 제1프레임(131)의 양 단부로부터 하향 경사지도록 각각 연장되고, 다시 차량의 바디 방향을 향해서 서로 마주하도록 나란히 절곡되도록 배치된다.The second frames 132 extend downwardly from both ends of the first frame 131 and are bent side by side so as to face each other in the direction of the body of the vehicle.

서로 마주하는 각 제2프레임(132)의 내측에는 로워 암(140)의 양 단부가 회동 가능하도록 연결될 수 있다.Both ends of the lower arm 140 may be rotatably connected to the inside of each second frame 132 facing each other.

또한, 제2프레임(132)과 제3프레임(133) 내부에는 후기할 충격 흡수장치(도 2 참조, 300)의 주요 구성들이 배치될 수 있다.In addition, main components of the shock absorber (300 in FIG. 2) to be described later may be disposed inside the second frame 132 and the third frame 133.

서브 프레임(130)은 차륜(W)과 차량의 바디 사이에서 하중을 지지하는 구성일 수 있다.The sub frame 130 may be configured to support a load between the wheel W and the body of the vehicle.

도 9는 도 5에 나타낸 차량용 조향장치의 작동에 따른 차량의 조향상태 또는 주행상태를 도시하는 참고도이다.FIG. 9 is a reference diagram illustrating a steering state or driving state of a vehicle according to the operation of the vehicle steering device shown in FIG. 5 .

도 9(a)를 참조하면, 차량용 조향장치는 차량(V)의 전방에 배치된 조향장치를 조절하여 차량을 회전시킬 수 있고, 또한 차량의 전방 및 후방에 배치된 조향장치를 각각 조절하여 차량을 회전시킬 수 있다.Referring to FIG. 9(a) , the vehicle steering device can rotate the vehicle by adjusting the steering device disposed in front of the vehicle V, and also adjusts the steering devices disposed in the front and rear of the vehicle, respectively. can be rotated.

차량의 전방에 배치된 조향장치를 조절하는 경우, 일반적인 차량이 선회(旋回)하는 것과 동일하게 진행할 수 있다.In the case of adjusting the steering device disposed in the front of the vehicle, it may proceed in the same way that a general vehicle turns.

예컨대, 도면 상에서는 차량의 전방 좌측 차륜(W1)과 우측 차륜(W2)이 모두 동일하게 우측을 향하도록 조향되어 차량의 전방 진행방향에 대하여 우측 방향으로 선회할 수 있다.For example, in the drawings, both the front left wheel W1 and the right wheel W2 of the vehicle are steered to the right, so that the vehicle can turn in the right direction with respect to the forward traveling direction of the vehicle.

이때 차량의 회전반경(r1)은 일반 차량의 회전반경 범위와 유사하게 형성될 수 있다.At this time, the turning radius r1 of the vehicle may be formed similarly to the turning radius range of a general vehicle.

또한, 차량의 전방 좌측 차륜(W1)과 우측 차륜(W2)이 모두 우측을 향하도록 조절되고, 차량의 후방 좌측 차륜(W3)과 우측 차륜(W4)이 모두 좌측을 향하도록 조절되면, 사륜 조향(four wheel steering system)이 되면서 더 짧은 회전반경(r2)을 가지고 우측 방향으로 선회할 수 있다. 또한, 선회에 필요한 도로의 폭을 더 작게 할 수 있다.In addition, if both the front left wheel W1 and the right wheel W2 of the vehicle are adjusted to face right, and both the rear left wheel W3 and right wheel W4 of the vehicle are adjusted to face left, the four-wheel steering (four wheel steering system), it can turn to the right with a shorter turning radius (r2). Also, the width of the road required for turning can be made smaller.

도 9(b)를 참조하면, 차량용 조향장치는 차량의 전방 및 후방의 차륜이 모두 우측을 향하도록 조절되면서, 차량이 우측 차선으로 차선을 변경(L1->L2)할 수 있다. 즉, 모든 차륜이 우측의 동일 방향으로 회전하여 수평 이동모드로 조향이 가능해진다. 일반적인 차량의 경우 네 개의 차륜을 이용하여 일부는 구동력을 제공(사륜구동 제외)하고, 나머지 일부는 조향에 관여하는데, 도 9(b)의 상태로 독립적으로 차량용 조향장치를 제어하면, 네 개의 차륜이 모두 이동할 방향으로 향하도록 회전하면서 수평 이동모드의 조향을 구현(사륜구동 포함)할 수 있다.Referring to FIG. 9(b) , the vehicle steering apparatus may change lanes (L1->L2) to the right lane while adjusting both the front and rear wheels of the vehicle to face to the right. That is, all wheels are rotated in the same direction on the right, and steering in a horizontal movement mode is possible. In the case of a general vehicle, four wheels are used, some of which provide driving force (except for four-wheel drive), and the other part is involved in steering. When the vehicle steering device is independently controlled in the state of FIG. It is possible to implement steering in a horizontal movement mode (including four-wheel drive) while rotating so that all of them are directed in the direction of movement.

이러한 수평 이동모드는 일반 차량이 선회 주행을 통해서 차선을 변경하는 구조와는 차이점이 있으며, 급차선 변경과 같은 상황에서도 보다 안전하게 대응할 수 있는 효과가 있다.This horizontal movement mode is different from a structure in which a general vehicle changes lanes through turning, and has an effect of being able to more safely respond to situations such as rapid lane changes.

도 9(c)를 참조하면, 차량용 조향장치는 전방의 차륜과 후방의 차륜 모두의 차륜 회전중심이 차량의 회전중심을 향하도록 제어할 수 있다. 따라서, 차량은 제자리에서 360도 회전할 수 있는 제로 턴(zero turn) 모드로 조향할 수 있다.Referring to FIG. 9(c) , the steering apparatus for a vehicle may control the rotational centers of both front and rear wheels to face the rotational center of the vehicle. Thus, the vehicle can be steered in a zero turn mode where it can turn 360 degrees in place.

예컨대, 전방의 좌측 차륜(W1)과 후방의 우측 차륜(W4)이 서로 마주하도록 회동하고, 전방의 우측 차륜(W2)과 후방의 좌측 차륜(W3)이 서로 마주하도록 회동하되, 이들이 서로 마주하는 방향으로 형성된 가상의 연장선이 서로 직교하는 경우 제로 턴 모드를 적용할 수 있다. 물론, 차량의 축간거리에 따라서 각 차륜의 회전각도는 변경될 수 있다.For example, the front left wheel W1 and the rear right wheel W4 are rotated to face each other, and the front right wheel W2 and the rear left wheel W3 are rotated to face each other. When the virtual extension lines formed in the direction are orthogonal to each other, the zero turn mode may be applied. Of course, the rotation angle of each wheel may be changed according to the wheelbase distance of the vehicle.

도 9(d)를 참조하면, 차량용 조향장치는 전방의 차륜(W1, W2)이 전방을 향하여 모아지도록 회전하고, 후방의 차륜(W3, W4)도 전방을 향하여 모아지도록 회전하여 제동모드(braking mode)로 제어될 수 있다. 제동모드는 차량의 전방 및 후방 차륜 중 적어도 한 쌍의 차륜이 전방을 향하여 모아지면서 차량의 진행방향에 대해서 지면 마찰을 발생시킴으로써 제동을 걸 수 있다.Referring to FIG. 9(d), the vehicle steering device rotates so that the front wheels W1 and W2 come together toward the front, and the rear wheels W3 and W4 also rotate so as to come together toward the front, thereby forming a braking mode (braking mode). mode) can be controlled. In the braking mode, braking may be applied by generating ground friction with respect to the traveling direction of the vehicle while at least one pair of front and rear wheels of the vehicle are brought together toward the front.

보다 바람직하게는 차량의 전방 및 후방 차륜이 모두 전방을 향하여 모아지도록 회전하여 최대 제동력을 제공하도록 제어될 수 있다. 물론, 차량의 전방 및 후방의 차륜이 전방을 향하여 모두 벌어지는 방향으로 회전하면서 제동력을 제공할 수도 있다.More preferably, both the front and rear wheels of the vehicle can be controlled to rotate to converge forward to provide maximum braking force. Of course, braking force may be provided while rotating in a direction in which both the front and rear wheels of the vehicle spread forward.

도 10 및 도 11은 차량용 조향장치의 전방 차륜의 작동 상태에 따른 차량의 선회반경을 도시하는 참고도이다.10 and 11 are reference views illustrating a turning radius of a vehicle according to operating states of front wheels of a vehicle steering device.

도 10(a)를 참조하면, 차량(V)의 전방 차륜은 서로 다른 각도로 회전하여 회전 반경이 서로 다르게 제어될 수 있다. 이러한 저속 선회제어는 차량의 선회 속도가 비교적 저속인 경우 적용할 수 있다. 차량(V)이 저속으로 선회하는 경우, 선회방향을 따라서 내측에 배치된 좌측 차륜(W1)의 회전 반경(r1)과 외측에 배치된 우측 차륜(W2)의 회전 반경(r2)이 다르기 때문에 회전 반경의 차이에 따른 슬립을 억제시켜 소음 및 차륜의 마모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.Referring to FIG. 10( a ) , the front wheels of the vehicle V rotate at different angles so that the turning radii can be controlled differently. Such low-speed turning control may be applied when the turning speed of the vehicle is relatively low. When the vehicle V turns at a low speed, the turning radius r1 of the left wheel W1 arranged on the inside and the turning radius r2 of the right wheel W2 arranged on the outside are different along the turning direction, so the vehicle V rotates. It has the effect of minimizing noise and wheel wear by suppressing slip according to the difference in radius.

또한, 도 10(b)를 참조하면, 차량의 전방 차륜은 서로 동일한 각도로 회전하여 회전 반경(r1=r2)이 서로 같도록 제어될 수 있다. 이러한 고속 선회제어는 차량의 선회 속도가 비교적 고속인 경우에 적용할 수 있다. 차량이 고속으로 선회하는 경우, 선회방향을 따라서 내측에 배치된 좌측 차륜(W1)과 외측에 배치된 우측 차륜(W2)의 회전 반경이 다르지만 보다 정교한 선회 컨트롤이 가능해지기 때문에 회전 반경의 차이에도 불구하고 소음과 마모를 감수하면서도 고속 선회제어를 선택적으로 적용할 수 있다.Also, referring to FIG. 10(b) , the front wheels of the vehicle may be controlled to rotate at the same angle so that turning radii (r1 = r2) are the same. Such high-speed turning control can be applied when the turning speed of the vehicle is relatively high. When the vehicle turns at high speed, the turning radii of the left wheel W1 arranged on the inside and the right wheel W2 arranged on the outside are different along the turning direction, but more sophisticated turning control is possible despite the difference in turning radius. and can selectively apply high-speed turning control while taking noise and wear.

또한, 도 11을 참조하면, 차량용 조향장치는 차량의 속도에 무관하게 동일한 회전 반경을 유지하도록 제어할 수 있다.Also, referring to FIG. 11 , the steering device for a vehicle can be controlled to maintain the same turning radius regardless of the speed of the vehicle.

즉, 스티어링 휠(SW)의 조타 각도(θ)가 동일한 조건(예컨대, 30도)에서 일반적인 차량의 경우, 시속 30km/h의 차량이 가지는 회전 반경과, 시속 90km/h의 차량이 가지는 회전 반경은 속도가 높을수록 회전 반경이 증가하게 되지만, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조향장치가 장착된 차량의 경우, 차량의 전방 차륜(W1, W2)과 후방 차륜(W3, W4)의 회전 각도를 동시에 조절함으로써 속도에 상관 없이 동일한 회전 반경을 갖도록 제어할 수 있다. 또한, 스티어링 휠(SW)과 차륜 (W1, W2) 사이에 기계적인 연결이 없기 때문에 스티어링 휠(SW)과 차륜 (W1, W2)의 회전 각도 비율을 조절하여 속도에 상관 없이 동일한 회전 반경을 갖도록 제어할 수 있다.That is, in the case of a general vehicle under the same steering angle θ of the steering wheel SW (eg, 30 degrees), the turning radius of a vehicle with a speed of 30 km/h and the turning radius of a vehicle with a speed of 90 km/h Although the turning radius increases as the speed increases, in the case of a vehicle equipped with a steering device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, the rotation angle of the front wheels W1 and W2 and the rear wheels W3 and W4 of the vehicle is By adjusting at the same time, it can be controlled to have the same turning radius regardless of speed. In addition, since there is no mechanical connection between the steering wheel (SW) and the wheels (W1, W2), the rotational angle ratio of the steering wheel (SW) and the wheels (W1, W2) is adjusted to have the same turning radius regardless of speed. You can control it.

도 12는 차량용 조향장치의 작동에 따른 차량의 선회특성을 도시하는 참고도이다.12 is a reference diagram illustrating turning characteristics of a vehicle according to the operation of a vehicle steering device.

도 12를 참조하면, 차량용 조향장치는 차량의 상태에 따른 선회특성을 가변시킬 수 있다.Referring to FIG. 12 , the vehicle steering device may vary turning characteristics according to the state of the vehicle.

일반적인 차량은 차량의 중량 배분이나, 타이어의 마모 상태 및 구동력 배분 위치에 따라서 일정한 선회 특성을 가진다.A typical vehicle has certain turning characteristics according to weight distribution of the vehicle, wear condition of tires, and a driving force distribution position.

예컨대, 전륜구동 차량은 차량의 전방에서 가속력이 실리기 때문에 가속력이 증가할수록 마찰력이 감소하면서 언더 스티어(under steer) 현상이 발생하게 된다. 이때, 차량이 빠른 속도로 코너를 돌면 조타각도에 따라서 일정하게 선회가 이루어지지 않고, 원심력에 의해서 코너방향의 바깥쪽으로 차량이 밀려나게 된다.For example, since an acceleration force is applied from the front of the front wheel drive vehicle, an under steer phenomenon occurs as the frictional force decreases as the acceleration force increases. At this time, when the vehicle turns around the corner at high speed, the vehicle is not constantly turned according to the steering angle, and the vehicle is pushed outward in the direction of the corner by centrifugal force.

또한, 후륜구동 차량은 차량의 후방에서 가속력이 실리기 때문에 언더 스티어와 반대로 오버 스티어(over steer) 현상이 발생하면서 코너방향의 안쪽으로 차량이 파고들게 된다.In addition, since acceleration is applied from the rear of the rear wheel drive vehicle, an oversteer phenomenon occurs as opposed to understeer, and the vehicle digs into the inside of the corner.

이러한 차량의 언더 스티어 현상과 오버 스티어 현상이 발생하지 않도록 차량용 조향장치는 전방 차륜과 후방 차륜의 회전 각도를 적절히 제어함으로써 코너방향을 따라서 중립 스티어(neutral steer)를 유지하도록 제어할 수 있다.In order to prevent understeer and oversteer of the vehicle from occurring, the steering apparatus for a vehicle can be controlled to maintain neutral steer along a corner direction by appropriately controlling rotational angles of front and rear wheels.

즉, 차량의 모든 차륜에 구동력을 적절히 배분함으로써 중립 스티어를 유지할 수도 있고, 또는 모든 차륜의 회전 각도를 독립적으로 제어함으로써 중립 스티어를 유지할 수도 있다. 예컨대, 전륜구동 차량에서 차량용 조향장치는 언더 스티어가 발생됨을 인지하는 순간 후방 차륜의 각도를 바깥쪽으로 회전시킴으로써 중립 스티어가 되도록 제어할 수 있다. 마찬가지로, 후륜구동 차량에서 차량용 조향장치는 오버 스티어가 발생됨을 인지하는 순간 후방 차륜의 각도를 안쪽으로 회전시킴으로써 중립 스티어가 되도록 제어할 수 있다.That is, neutral steer may be maintained by appropriately distributing driving force to all wheels of the vehicle, or neutral steer may be maintained by independently controlling rotation angles of all wheels. For example, in a front-wheel-drive vehicle, the vehicle steering device may control the vehicle to be in neutral steer by turning the angle of the rear wheel outward at the moment it recognizes that understeer occurs. Similarly, in a rear-wheel-drive vehicle, the steering device for a vehicle can control the vehicle to be in neutral steer by rotating the angle of the rear wheel inward at the moment it recognizes that oversteer is generated.

도 13은 도 4에 나타낸 차량용 자세 제어장치를 도시하는 사시도이고, 도 14는 도 13에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 자세 제어장치의 자세 제어상태를 도시하는 참고도이다.FIG. 13 is a perspective view illustrating the posture control device for a vehicle shown in FIG. 4 , and FIG. 14 is a reference view illustrating a posture control state of the posture control device for a vehicle according to an operating state of an actuator shown in FIG. 13 .

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 자세 제어장치는 전기한 차량용 조향장치와 적어도 일부 구성을 공유한다. 이하에서 전기한 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Referring to FIGS. 13 and 14 , the vehicle attitude control device according to the embodiment of the present invention shares at least some configurations with the aforementioned steering device for a vehicle. The same reference numerals as those mentioned below denote the same components.

차량용 자세 제어장치(200)는 너클(20), 제1액추에이터(110) 및 제2액추에이터(120)를 포함한다. 여기서, 차량용 자세 제어장치(200)와 차량용 조향장치(도 2 참조, 100)의 차이점은 액추에이터의 동일 스트로크 작동 여부에 있다.The vehicle posture control device 200 includes a knuckle 20 , a first actuator 110 and a second actuator 120 . Here, the difference between the vehicle attitude control device 200 and the vehicle steering device (see FIG. 2 100) lies in whether the actuators operate in the same stroke.

즉, 전기한 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120) 중 어느 하나가 단독으로 작동하거나, 또는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 서로 다른 스트로크를 갖도록 제어 되었지만, 차량용 자세 제어장치(200)는 서로 동일한 방향과 동일한 크기(또는 거리)의 스트로크로 제어된다. 물론, 차량용 자세 제어장치 역시 차량용 조향장치와 마찬가지로 제1액추에이터와 제2액추에이터 중 하나의 액추에이터로 자세 제어에 따른 조절이 가능할 수 있다.That is, in the aforementioned vehicle steering device 100, either the first actuator 110 and the second actuator 120 operate independently, or the first actuator 110 and the second actuator 120 are different from each other. Although controlled to have a stroke, the vehicle attitude control device 200 controls strokes of the same direction and the same size (or distance). Of course, the posture control device for a vehicle may also be adjusted according to posture control using one of the first actuator and the second actuator, similarly to the steering device for a vehicle.

차량용 자세 제어장치(200)는 제1지점(P1)과 제2지점(P2)의 위치가 차륜의 회전 중심을 지나는 가상의 수평선을 벗어난 위치에 연결되는 것이 바람직하다.In the vehicle attitude control device 200, it is preferable that the positions of the first point P1 and the second point P2 be connected to a position outside of a virtual horizontal line passing through the center of rotation of the wheel.

도 14(a)는 차량의 차륜(W)이 제로 캠버로 배치된 상태를 나타낸다. 여기서, 제로 캠버는 지면과 수직한 방향을 기준(z축 기준, 도 2 참조)으로 차륜(W)이 기울어짐 없이 배치된 상태를 나타낸다. 즉, 제로 캠버는 차륜(W)의 중심선이 지면과 직교하도록 배치된 상태를 의미한다.14(a) shows a state in which the wheels W of the vehicle are disposed at zero camber. Here, zero camber represents a state in which the wheels W are disposed without tilting with respect to a direction perpendicular to the ground (Z-axis reference, see FIG. 2). That is, the zero camber means a state in which the center line of the wheel W is disposed perpendicular to the ground.

도 14(b)는 차량의 차륜(W)이 부(-) 캠버 상태로 배치된 상태를 나타낸다. 부 캠버는 차륜(W)의 중심선이 지면에 대하여 차량의 안쪽 방향으로 기울어진 상태를 나타낸다. 예컨대, 부 캠버는 선회력(cornering force)을 증가시킬 수 있지만, 타이어 트레드의 안쪽 마모를 촉진시킬 수 있다.14( b ) shows a state in which the wheels W of the vehicle are disposed in a negative (-) camber state. The negative camber represents a state in which the center line of the wheel W is inclined toward the inside of the vehicle with respect to the ground. For example, negative camber can increase cornering force, but can promote inward wear of the tire tread.

부 캠버는 일반적으로 고속주행을 목적으로 하는 차량에 적용되며, 전방 차륜의 각도와 후방 차륜의 각도가 다르게 셋팅될 수 있다.The negative camber is generally applied to vehicles intended for high-speed driving, and angles of front wheels and angles of rear wheels may be set differently.

도 14(c)는 차량의 차륜(W)이 정(+) 캠버 상태로 배치된 상태를 나타낸다. 정 캠버는 차륜(W)의 중심선이 지면에 대하여 차량의 바깥쪽 방향으로 기울어진 상태를 나타낸다. 예컨대, 정 캠버는 직진성을 증가(예컨대, FR 구동방식에서)시킬 수 있고, 킹핀 오프셋(kingpin offset)을 작게 할 수 있다. 따라서, 정 캠버가 클수록 선회력이 감소할 수 있다.14(c) shows a state in which the wheels W of the vehicle are disposed in a positive (+) camber state. The positive camber represents a state in which the center line of the wheel W is inclined toward the outside of the vehicle with respect to the ground. For example, positive camber can increase straightness (eg, in the FR driving method) and reduce kingpin offset. Therefore, turning force may decrease as the positive camber increases.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 자세 제어장치는 이러한 차륜의 캠버를 능동적으로 또는 수동적으로 조절할 수 있다.The vehicle attitude control device according to an embodiment of the present invention may actively or passively adjust the camber of the wheel.

도 14(b)와 같이, 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 모두 압축되면서 스트로크가 감소하면, 차륜(W)이 로워 암의 단부에서 회동하여 부 캠버로 조절할 수 있다.As shown in FIG. 14(b), when both the first actuator 110 and the second actuator 120 are compressed and the stroke decreases, the wheel W rotates at the end of the lower arm to adjust to negative camber.

또한, 도 14(c)와 같이, 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 모두 인장되면서 스트로크가 증가하면, 차륜(W)이 로워 암(140)의 단부에서 회동하여 정 캠버로 조절할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 14(c), when both the first actuator 110 and the second actuator 120 are tensioned and the stroke increases, the wheel W rotates at the end of the lower arm 140 to the normal camber. can be adjusted

물론, 정 캠버 또는 부 캠버 상태에 따라서 기울어진 정도에 따른 각도 미세조절도 가능하다.Of course, it is also possible to finely adjust the angle according to the degree of inclination according to the positive camber or negative camber state.

도 15 및 도 16은 도 13에 나타낸 차량용 자세 제어장치의 작동에 따른 차량의 자세 제어상태를 도시하는 참고도이다.15 and 16 are reference views illustrating a state of controlling the posture of a vehicle according to the operation of the posture control device for a vehicle shown in FIG. 13 .

도 15(a)는 차륜(W)의 제로 캠버 상태를 도시한다.15(a) shows the zero camber state of the wheel W.

도 15(b)는 일 측 차륜(W1)이 정 캠버로 회동하고, 타 측 차륜(W2)이 부 캠버로 회동한 상태를 도시한다. 즉, 차량의 좌측 방향을 향해서 차륜이 모두 기울어진 상태를 나타낸다. 예컨대, 차량이 고속의 상태에서 한 방향(좌측방향)으로 선회하는 경우, 도 15(b)와 같이 차륜의 캠버를 조절함으로써 고속주행에서의 선회력을 증대시킬 수 있다.Fig. 15(b) shows a state in which one side wheel W1 rotates with a positive camber and the other side wheel W2 rotates with a negative camber. That is, it shows a state in which all wheels are tilted toward the left side of the vehicle. For example, when the vehicle turns in one direction (leftward direction) at high speed, the turning force in high-speed driving can be increased by adjusting the camber of the wheel as shown in FIG. 15(b).

또한, 도 15(c)는 양 측 차륜(W)이 모두 부 캠버로 회동한 상태를 나타낸다. 이러한 상태는 레이싱카와 같이 차륜의 마모 보다는 구동 성능에 초점이 맞춰진 차량에 적합하다고 할 수 있다.15(c) shows a state in which both wheels W are rotated to negative camber. This state is suitable for a vehicle that focuses on driving performance rather than wheel wear, such as a racing car.

도 16(a)는 경사로에서 차량이 경사방향(D1)과 수직한 방향(D2)으로 진행하는 상태를 나타낸다. 이때, 차량은 중력에 의해 경사면 아래쪽 방향(D1)으로 쏠리게 되는데, 차륜을 도 15(b)와 같이 제어하면 경사면에서 아래쪽 방향으로 쏠리는 것을 다소 감소시켜 직진성을 유지시킬 수 있다.16(a) shows a state in which the vehicle proceeds in a direction D2 perpendicular to the slope direction D1 on the ramp. At this time, the vehicle is driven in the downward direction D1 of the slope due to gravity. If the wheels are controlled as shown in FIG.

도 16(b)는 차량의 진행방향(D2)과 수평면 상에서 직교한 방향(D1)으로 외풍이 가해지는 상태를 나타낸다. 이러한 경우 역시 도 16(a)와 같은 방향으로 차량이 밀리기 때문에 차륜을 도 15(b)와 같이 제어하면 바람 방향에 마주하는 방향으로 대향하는 마찰력이 증가하면서 직진성을 증대시킬 수 있다.FIG. 16(b) shows a state in which draft is applied in a direction D1 orthogonal to the traveling direction D2 of the vehicle and a horizontal plane. In this case, since the vehicle is also pushed in the direction shown in FIG. 16 (a), if the wheels are controlled as shown in FIG. 15 (b), the straightness can be increased while increasing the frictional force in the direction facing the wind direction.

도 17은 본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치의 충격 흡수장치를 도시하는 사시도이고, 도 18은 도 17에 나타낸 충격 흡수장치를 분해하여 도시하는 분해사시도이며, 도 19는 도 17에 나타낸 충격 흡수장치의 상부를 도시하는 평면 투시도이고, 도 20은 도 19에 나타낸 외부 캠이 회전하면서 내부 캠이 로워암 샤프트를 중심으로 이동한 상태를 나타내는 참고도이다.17 is a perspective view showing a shock absorber of an independent wheel control device for a vehicle according to the present invention, FIG. 18 is an exploded perspective view showing the shock absorber shown in FIG. 17 in an exploded manner, and FIG. 19 is a shock absorber shown in FIG. 17 FIG. 20 is a plan perspective view showing the upper part of the device, and FIG. 20 is a reference view showing a state in which the inner cam moves around the lower arm shaft while the outer cam shown in FIG. 19 rotates.

도 17 및 도 18을 참조하면, 차량용 충격 흡수장치(300)는 서브 프레임(130)과, 로워 암(140)과, 로워암 샤프트(310) 및 충격 흡수모듈(320)을 포함한다. 이하에서 전기한 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.17 and 18 , a vehicle shock absorber 300 includes a subframe 130, a lower arm 140, a lower arm shaft 310, and a shock absorbing module 320. The same reference numerals as those mentioned below denote the same components.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충격 흡수장치(300)는 차량용 독립 차륜 제어장치의 각 차륜에 마련될 수 있고, 지면으로부터 각 차륜에 전달되는 충격을 독립적으로 흡수 또는 상쇄할 수 있다.First, the vehicle shock absorber 300 according to an embodiment of the present invention may be provided on each wheel of an independent wheel control device for a vehicle, and may independently absorb or cancel shocks transmitted to each wheel from the ground.

차륜에 전달된 충격은 너클(도 2 참조, 20)과 차량용 조향장치(도 2 참조, 100)를 통해서 차량의 바디 방향으로 전달되는데, 이때 차량용 충격 흡수장치(300)는 로워 암(140)과 액추에이터가 서브 프레임 상에서 y축을 중심으로 회동할 때 전달된 충격량을 적어도 일부 흡수하거나 또는 일시 저장할 수 있다.The impact transmitted to the wheel is transmitted in the direction of the body of the vehicle through the knuckle (see FIG. 2, 20) and the vehicle steering device (see FIG. 2, 100). At this time, the vehicle shock absorber 300 is When the actuator rotates around the y-axis on the subframe, at least a portion of the transmitted impulse may be absorbed or temporarily stored.

차량용 충격 흡수장치(300)는 로워 암(140)과 충격 흡수모듈(320)이 서브 프레임(130) 내부에 배치되고, 차량의 전/후 진행방향인 y축 방향을 따라서 배치된다. 따라서, 일반적인 현가장치가 차량의 높이방향인 z축 방향을 따라서 배치되는 것과 차이가 있다. 이러한 차이점은 차륜으로부터 차량 바디를 연결하는 부분인 종래 현가장치의 높이를 줄일 수 있고, 또한 종래의 현가장치가 차지하던 공간을 줄일 수 있기 때문에 공간 활용도가 증대되는 효과가 있다.In the vehicle shock absorber 300, the lower arm 140 and the shock absorption module 320 are disposed inside the sub frame 130, and are disposed along the y-axis direction, which is the forward/reverse direction of the vehicle. Therefore, there is a difference from a general suspension system disposed along the z-axis direction, which is the height direction of the vehicle. This difference has an effect of increasing space utilization because the height of the conventional suspension device, which is a part connecting the vehicle body from the wheel, can be reduced, and the space occupied by the conventional suspension device can be reduced.

로워암 샤프트(310)는 서브 프레임(130)과 로워 암(140)이 상대 회동하는 회전축을 이루되, y축 방향을 따라서 배치된다. 로워암 샤프트(310)는 서브 프레임(140) 상에 회전 가능하도록 고정되되, 서브 프레임(130)에 결합되는 로워 암(140)을 상대 회동 가능하도록 연결시키는 기능을 제공한다. 이를 위해서, 로워 암(140)과 서브 프레임(130)은 로워암 샤프트(310)를 중심으로 복수개의 볼 베어링들이 설치될 수 있다. 볼 베어링은 로워 암이 서브 프레임 상에서 회동 가능하도록 지지하는 볼 베어링(bb1)과, 로워암 샤프트(310)가 서브 프레임(130) 상에서 회동 가능하도록 지지하는 볼 베어링(bb2)을 포함한다. 다만, 로워 암(140)이 로워암 샤프트(310)를 중심축으로 하여 회동하는 과정에서는 로워암 샤프트(310)가 서브 프레임(130) 상에서 고정된 상태를 유지할 수 있다.The lower arm shaft 310 constitutes a rotation axis in which the sub frame 130 and the lower arm 140 rotate relative to each other, and is disposed along the y-axis direction. The lower arm shaft 310 is rotatably fixed on the sub frame 140 and provides a function of connecting the lower arm 140 coupled to the sub frame 130 to be relatively rotatable. To this end, a plurality of ball bearings may be installed around the lower arm shaft 310 in the lower arm 140 and the sub frame 130 . The ball bearing includes a ball bearing bb1 supporting the lower arm to rotate on the sub frame and a ball bearing bb2 supporting the lower arm shaft 310 to rotate on the sub frame 130 . However, while the lower arm 140 rotates around the lower arm shaft 310 as a central axis, the lower arm shaft 310 may remain fixed on the sub frame 130 .

도 18을 참조하면, 충격 흡수모듈(320)은 한 쌍의 외부 캠(321a, 321b)과, 한 쌍의 내부 캠(322a, 322b)과, 외부 캠 쉴드(323a, 323b)와, 내부 캠 쉴드(324a, 324b) 및 스프링(325)을 포함한다.Referring to FIG. 18, the shock absorbing module 320 includes a pair of outer cams 321a and 321b, a pair of inner cams 322a and 322b, outer cam shields 323a and 323b, and an inner cam shield. (324a, 324b) and spring (325).

먼저, 로워 암(140)은 너클(20)의 하부에 결합되는 제1체결부(141)와, 제1체결부(141)로부터 연장되어 서브 프레임(130)의 제2프레임(132) 내측에 각각 결합되도록 절곡되는 제2체결부(142) 및 제3체결부(143)를 포함한다. 따라서, 제2체결부(142)와 제3체결부(143)는 서로 이격되되 마주하도록 배치되고, 제2체결부(142)와 제3체결부(143) 사이에는 로워암 샤프트(310)를 중심으로 하여 외부 캠(321a, 321b), 내부 캠(322a, 322b), 외부 캠 쉴드(323a, 323b), 내부 캠 쉴드(324a, 324b) 및 스프링(325)이 결합된다.First, the lower arm 140 has a first fastening part 141 coupled to the lower part of the knuckle 20, and extending from the first fastening part 141 to the inside of the second frame 132 of the sub frame 130 It includes a second fastening part 142 and a third fastening part 143 which are bent to be coupled to each other. Therefore, the second fastening part 142 and the third fastening part 143 are arranged to face each other while being spaced apart, and the lower arm shaft 310 is provided between the second fastening part 142 and the third fastening part 143. The outer cams 321a and 321b, the inner cams 322a and 322b, the outer cam shields 323a and 323b, the inner cam shields 324a and 324b, and the spring 325 are coupled around the center.

한 쌍의 외부 캠(321a, 321b)과, 한 쌍의 내부 캠(322a, 322b)과, 한 쌍의 외부 캠 쉴드(323a, 323b)와, 한 쌍의 내부 캠 쉴드(324a, 324b)는 로워암 샤프트(310)의 중심에 마련되는 스프링을 기준으로 서로 양 측에 각각 대향하도록 배치된다.A pair of outer cams 321a and 321b, a pair of inner cams 322a and 322b, a pair of outer cam shields 323a and 323b, and a pair of inner cam shields 324a and 324b are lower Based on the spring provided at the center of the arm shaft 310, both sides are disposed to face each other.

한 쌍의 외부 캠은 제1외부 캠(321a)와 제2외부 캠(321b)을 포함하고, 한 쌍의 내부 캠은 제1내부 캠(322a)과 제2내부 캠(322b)을 포함하며, 한 쌍의 외부 캠 쉴드는 제1외부 캠 쉴드(323a)와 제2외부 캠 쉴드(323b)를 포함하고, 한 쌍의 내부 캠 쉴드는 제1내부 캠 쉴드(324a)와 제2내부 캠 쉴드(324b)를 포함한다. 이하에서는, 제1외부 캠(321a)과, 제1내부 캠(322a)과, 제1외부 캠 쉴드(323a)와 제1내부 캠 쉴드(324a)의 좌측 결합구조에 대해서 상세하게 설명하며, 반대쪽인 제2외부 캠(321b)과, 제2내부 캠(322b)과, 제2외부 캠 쉴드(323b)와 제2내부 캠 쉴드(324b)의 우측 결합구조에 대해서는 좌측 결합구조와 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.The pair of outer cams include a first outer cam 321a and a second outer cam 321b, and the pair of inner cams include a first inner cam 322a and a second inner cam 322b, The pair of outer cam shields include a first outer cam shield 323a and a second outer cam shield 323b, and the pair of inner cam shields include a first inner cam shield 324a and a second inner cam shield ( 324b). Hereinafter, the left coupling structure of the first outer cam 321a, the first inner cam 322a, the first outer cam shield 323a, and the first inner cam shield 324a will be described in detail. Since the right coupling structure of the second outer cam 321b, the second inner cam 322b, the second outer cam shield 323b, and the second inner cam shield 324b is the same as the left coupling structure, redundant description is given. will be omitted.

제1외부 캠(321a)은 로워암 샤프트(310)의 일 측 단부에 인접하도록 배치되어 제2체결부(142) 내측에 고정된다. 또한, 제2외부 캠(321b)은 로워암 샤프트(310)의 타 측 단부에 인접하도록 배치되어 제3체결부(143) 내측에 고정된다.The first outer cam 321a is disposed adjacent to one end of the lower arm shaft 310 and is fixed inside the second fastening part 142 . In addition, the second outer cam 321b is disposed adjacent to the other end of the lower arm shaft 310 and fixed inside the third fastening part 143 .

각 외부 캠은 제2체결부(142) 또는 제3체결부(143)에 패스너로 고정되는 플랜지(321a1)와, 플랜지(321a1) 상에서 로워암 샤프트(310)의 길이 방향을 따라서 원통 형상으로 연장되는 외부 캠 바디(321a2)를 포함한다. 이때, 외부 캠 바디(321a2)는 사선 방향으로 절개된 복수개의 가이드홈(321a3)이 형성된다.Each external cam extends in a cylindrical shape along the longitudinal direction of the lower arm shaft 310 on the flange 321a1 fixed to the second fastening part 142 or the third fastening part 143 by fasteners, and on the flange 321a1 and an external cam body 321a2. At this time, the outer cam body 321a2 is formed with a plurality of guide grooves 321a3 cut in an oblique direction.

도 20에 도시된 바와 같이, 제1외부 캠(321a)은 제1내부 캠(322a)이 제1외부 캠 바디(321a2) 내부에 삽입될 수 있도록 수용공간이 형성되며, 제1내부 캠(322a)의 외주면에는 가이드홈(321a3)에 대응하는 형상으로 돌출되는 돌출부(322a1)가 마련된다. 따라서, 로워 암(140)이 회전하면 제1외부 캠(321a)이 동시에 회전하게 되고, 제1내부 캠(322a)은 가이드홈(321a3)과 돌출부(322a1) 사이의 경사면이 간섭되면서 로워암 샤프트(310)의 길이방향을 따라서 직선 왕복 운동이 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 20, the first outer cam 321a has an accommodation space so that the first inner cam 322a can be inserted into the first outer cam body 321a2, and the first inner cam 322a A protrusion 322a1 protruding in a shape corresponding to the guide groove 321a3 is provided on the outer circumferential surface of the ). Therefore, when the lower arm 140 rotates, the first outer cam 321a rotates at the same time, and the first inner cam 322a interferes with the inclined surface between the guide groove 321a3 and the protrusion 322a1 to lower arm shaft Linear reciprocating motion may be made along the longitudinal direction of (310).

즉, 제1외부 캠(321a)은 로워 암(140)의 회전에 의해 발생된 토크를 이용하여 제1내부 캠(322a)이 직선 왕복 운동하는데 구동력을 제공할 수 있고, 동시에 제1외부 캠(321a)이 회전 운동하는 각도와 제1내부 캠(322a)이 직선 왕복 운동하는 거리의 비율이 일정한 비례 관계를 제공할 수 있다.That is, the first outer cam 321a may provide a driving force for the linear reciprocating motion of the first inner cam 322a using torque generated by the rotation of the lower arm 140, and at the same time, the first outer cam ( 321a) may provide a constant proportional relationship between the rotational movement angle and the linear reciprocating distance of the first inner cam 322a.

제1외부 캠(321a)의 외측에는 제1외부 캠 바디(321a2)를 둘러싸도록 제1외부 캠 쉴드(323a)가 결합된다. 제1외부 캠 쉴드(323a) 역시 일 측이 제1외부 캠(321a)과 함께 로워 암(140)에 고정되고, 타 측은 제1내부 캠(322a)이 출입할 수 있도록 개방된다. 제1외부 캠 쉴드(323a)는 제1외부 캠(321a)의 가이드홈(321a3)을 중심으로 인접한 제1외부 캠 바디끼리 벌어지는 것을 방지할 수 있고, 제1외부 캠(321a)을 보호하는 기능을 제공할 수 있다.A first outer cam shield 323a is coupled to the outside of the first outer cam 321a to surround the first outer cam body 321a2. One side of the first outer cam shield 323a is also fixed to the lower arm 140 together with the first outer cam 321a, and the other side is opened so that the first inner cam 322a can enter and exit. The first outer cam shield 323a can prevent the first outer cam bodies from opening between adjacent first outer cam bodies around the guide groove 321a3 of the first outer cam 321a and protect the first outer cam 321a. can provide.

도면에 도시하지는 않았지만, 제1외부 캠(321a)과 제1외부 캠 쉴드(323a)는 하나의 구성으로 구현될 수도 있다. 예컨대, 외부 캠은 플랜지와 외부 캠 바디를 포함하되, 외부 캠 바디의 내주면에 돌출부에 대응하는 가이드홈이 형성될 수 있다. 즉, 가이드홈은 외부 캠 바디 내부에만 형성되고, 외부 캠 바디의 외부에는 노출되지 않도록 마련되어 외부 캠 쉴드와 일체화 된 구조로 이루어질 수도 있다.Although not shown in the drawings, the first outer cam 321a and the first outer cam shield 323a may be implemented as one structure. For example, the outer cam includes a flange and an outer cam body, and a guide groove corresponding to the protrusion may be formed on an inner circumferential surface of the outer cam body. That is, the guide groove may be formed only inside the outer cam body and not exposed to the outside of the outer cam body so as to be integrated with the outer cam shield.

제1내부 캠 쉴드(324a)는 일 측이 제1외부 캠 쉴드(323a)의 일 측을 향하여 결합되도록 개방되고, 타 측은 제1내부 캠(322a)이 제1외부 캠(321a)으로부터 배출될 때 제1내부 캠(322a)의 타 측과 적어도 일부 간섭되도록 차폐판(324a1)이 마련된다. 즉, 제1내부 캠 쉴드(324a)는 제1내부 캠(322a)과 동시에 직선 왕복 운동이 이루어진다. 제1내부 캠 쉴드(324a)의 외주면에는 스프링(325)의 일 단부가 간섭되도록 돌출되는 플랜지(324a2)가 마련된다. 따라서, 스프링(325)은 제1내부 캠 쉴드(324a)의 플랜지(324a2)와 제2내부 캠 쉴드(324b)의 플렌지(324b2)를 연결하여 이들이 인장 또는 압축되는 과정에 대응하도록 각각 인장 또는 압축될 수 있다. 물론, 스프링(325)의 양 단부는 제1내부 캠 쉴드(324a)의 외주면 또는 플랜지(324a2)와, 제2내부 캠 쉴드(324b)의 외주면 또는 플랜지(324b2)에 각각 결합될 수 있다.The first inner cam shield 324a is opened such that one side is engaged toward one side of the first outer cam shield 323a, and the other side is opened so that the first inner cam 322a is discharged from the first outer cam 321a. The shielding plate 324a1 is provided to at least partially interfere with the other side of the first inner cam 322a. That is, the linear reciprocating motion of the first inner cam shield 324a is performed simultaneously with the first inner cam 322a. A flange 324a2 is provided on the outer circumferential surface of the first inner cam shield 324a so that one end of the spring 325 protrudes to interfere with it. Accordingly, the spring 325 connects the flange 324a2 of the first inner cam shield 324a and the flange 324b2 of the second inner cam shield 324b, so that the spring 325 is tensioned or compressed to correspond to the process of tension or compression, respectively. It can be. Of course, both ends of the spring 325 may be coupled to the outer circumferential surface or flange 324a2 of the first inner cam shield 324a and the outer circumferential surface or flange 324b2 of the second inner cam shield 324b, respectively.

그리고, 충격 흡수장치(300)는 각 내부 캠 쉴드를 서로 연결하는 리니어 엔코더(330)를 포함한다.And, the shock absorber 300 includes a linear encoder 330 connecting each inner cam shield to each other.

리니어 엔코더(330)는 제1내부 캠 쉴드(324a)에 고정되는 제1브라켓(331)과, 제2내부 캠 쉴드(324b)에 고정되는 제2브라켓(332)과, 어느 하나의 내부 캠 쉴드에 고정되는 레일(333)과, 다른 하나의 내부 캠 쉴드에 고정되는 스케일(334)과, 레일(333) 상에 고정되어 스케일(334)이 상대 이동하는 거리를 감지하는 헤드부(335)를 포함한다.The linear encoder 330 includes a first bracket 331 fixed to the first inner cam shield 324a, a second bracket 332 fixed to the second inner cam shield 324b, and any one inner cam shield. A rail 333 fixed to the inner cam shield, a scale 334 fixed to the other inner cam shield, and a head portion 335 fixed on the rail 333 to sense the distance the scale 334 moves relative to include

본 실시예에서는 제1브라켓(331) 상에 스케일(334)의 일 단부가 고정되고, 제2브라켓(332) 상에 레일(333)의 일 단부가 고정되며, 제1브라켓(331)은 제1내부 캠 쉴드(324a) 상에 결합되고, 제2브라켓(332)은 제2내부 캠 쉴드(324b) 상에 결합되어, 제1내부 캠 쉴드(324a)와 제2내부 캠 쉴드(324b)가 상대 이동한 거리는 헤드부(335)를 통해서 측정된다.In this embodiment, one end of the scale 334 is fixed on the first bracket 331, one end of the rail 333 is fixed on the second bracket 332, and the first bracket 331 is 1 is coupled to the inner cam shield 324a, and the second bracket 332 is coupled to the second inner cam shield 324b, so that the first inner cam shield 324a and the second inner cam shield 324b are The relative moving distance is measured through the head unit 335 .

헤드부(335)에서 측정된 데이터는 차량의 제어부(예컨대, ECU 등)로 전송되어 각 차륜의 높이 데이터 또는 충격 유무나 노면 상태를 확인하는데 사용될 수 있다.Data measured by the head unit 335 is transmitted to a control unit (eg, ECU) of the vehicle, and may be used to check height data of each wheel or impact or road surface condition.

그리고, 충격 흡수장치(300)는 댐퍼(340)를 포함한다. 댐퍼(340)는 서브 프레임 상에 고정되는 피스톤(341)과, 피스톤(341)의 외부를 감싸도록 배치되고 제1브라켓(331) 또는 제2브라켓(332) 중 어느 하나와 연결되는 실린더(342)를 포함한다.And, the shock absorber 300 includes a damper 340. The damper 340 includes a piston 341 fixed on the subframe and a cylinder 342 disposed to surround the outside of the piston 341 and connected to either the first bracket 331 or the second bracket 332 ).

이때, 댐퍼(340)는 제1내부 캠 쉴드(324a)와 제2내부 캠 쉴드(324b) 사이가 압축되거나 인장되는 상태에 대응하도록, 실린더(342) 내부에 서로 분할된 공간 사이로 충진된 유체가 이동하면서 충격 흡수장치(300)에 전달된 충격량을 적어도 일부 흡수할 수 있다. 물론, 실린더(342) 내부의 서로 분할된 공간 사이에는 유체의 이동이 이루어지는 오리피스(orifice) 구조가 형성될 수 있다.At this time, in the damper 340, the fluid filled between the spaces divided from each other in the cylinder 342 corresponds to a state in which the first inner cam shield 324a and the second inner cam shield 324b are compressed or stretched. At least a portion of the amount of impact transmitted to the shock absorber 300 may be absorbed while moving. Of course, an orifice structure through which fluid is moved may be formed between spaces divided from each other inside the cylinder 342 .

즉, 댐퍼(340)는 제1브라켓(331) 또는 제2브라켓(332) 중 어느 하나와 서브 브라켓(130) 사이에 개재되어 스프링(325)이 압축되는 과정에서 인장되거나, 또는 스프링이 압축된 상태에서 중립이나 인장 상태로 변화하는 과정에서 압축될 수 있다. 본 실시예에서 댐퍼(340)는 제2브라켓(332)과 서브 프레임(130) 사이에 마련되는 것을 일 예로써 설명한다.That is, the damper 340 is interposed between either the first bracket 331 or the second bracket 332 and the sub-bracket 130 and is stretched while the spring 325 is compressed, or the spring is compressed. It can be compressed in the process of changing from the neutral or tension state. In this embodiment, the damper 340 will be described as being provided between the second bracket 332 and the sub frame 130 as an example.

도 21은 도 17에 나타낸 충격 흡수장치가 차륜(W)으로부터 전달된 충격이 전달되는 상태를 도시하는 참고도이다.FIG. 21 is a reference view showing a state in which the shock absorber shown in FIG. 17 transmits the shock transmitted from the wheel W. Referring to FIG.

도 21(a)는 차륜(W)에 충격이 가해지지 않는 중립 상태를 나타내고, 지면 상의 요철 최상단에 차륜(W)이 위치한 도 21(b)는 범프(bump) 상태를 나타내며, 요철을 지났거나 지면에 파인 홈을 지날 때 차륜(W)이 아래로 처진 도 21(c)는 리바운드(rebound) 상태를 나타낸다.21 (a) shows a neutral state in which no impact is applied to the wheel W, and FIG. 21 (b) where the wheel W is located at the top of the unevenness on the ground shows a bump state, and 21(c), in which the wheel W droops downward when passing through a groove in the ground, shows a rebound state.

즉, 도 21(a)와 같은 중립 상태에서는 차륜(W)의 회전 중심축(c1)이 기준선(RL)과 동일한 높이를 유지할 수 있다. 이때, 스프링(325)은 소정의 압축 응력이 부여될 수 있지만 이는 충격에 의한 응력이 아닌 차량의 하중에 의한 응력으로 해석할 수 있으며, 차량의 하중에 의한 응력을 포함하더라도 스프링은 압축과 인장 사이의 상태를 유지할 수 있다.That is, in the neutral state as shown in FIG. 21 (a), the rotation center axis c1 of the wheel W can maintain the same height as the reference line RL. At this time, a predetermined compressive stress may be applied to the spring 325, but this may be interpreted as a stress caused by the load of the vehicle rather than a stress caused by an impact, and even if the stress caused by the load of the vehicle is included, the spring is between compression and tension. state can be maintained.

도 21(b)와 같이 범프 상태가 되면, 차륜(W)의 회전 중심축(c1)이 기준선(RL) 보다 상승하게 되면서 로워 암(140)이 상향 회전하게 된다. 이때, 스프링(325)은 압축되면서 차륜(W)에 전달된 충격량을 적어도 일부 흡수하게 된다. 즉, 범프 상태에서 차륜(W)은 상대적으로 상승하게 되고, 서브 프레임(130)의 위치가 상대적으로 하강하면서 스프링(325)이 압축되어 충격량을 일부 흡수하고 일부 저장하게 된다.As shown in FIG. 21(b), when the bump state occurs, the rotation center axis c1 of the wheel W rises higher than the reference line RL, and the lower arm 140 rotates upward. At this time, the spring 325 absorbs at least a portion of the amount of impact transmitted to the wheel W while being compressed. That is, in the bump state, the wheel W rises relatively, and while the position of the sub frame 130 relatively descends, the spring 325 is compressed to partially absorb and store some of the impact.

그리고, 댐퍼(340)는 범프 상태에서 스프링이 압축됨에 따라서 실린더(342)가 인장되고, 실린더(342)가 인장되는 과정에서 유체의 이동이 이루어지면서 충격량의 적어도 일부를 흡수하게 된다.In the damper 340, the cylinder 342 is stretched as the spring is compressed in the bump state, and while the cylinder 342 is stretched, the fluid moves and absorbs at least a portion of the shock.

또한, 도 21(c)와 같이 리바운드 상태가 되면, 차륜(W)의 회전 중심축(c1)이 기준선(RL) 보다 하강하게 되면서, 로워 암(140)이 하향 회전하게 된다. 이때, 스프링(325)은 인장되면서 범프 상태에서 저장된 일부 충격량을 적어도 일부 상쇄하게 된다. 즉, 리바운드 상태에서 차륜(W)은 상대적으로 하강하게 되고, 서브 프레임(130)의 위치가 상대적으로 상승하면서 스프링(325)이 인장되어 차륜(W)에 전달된 충격량이 모두 제거될 수 있다.In addition, when in the rebound state as shown in FIG. 21(c), the rotation center axis c1 of the wheel W descends lower than the reference line RL, and the lower arm 140 rotates downward. At this time, the spring 325 cancels at least a portion of the stored impulse in the bump state while being stretched. That is, in the rebound state, the wheels W are relatively lowered, and while the position of the subframe 130 is relatively raised, the spring 325 is tensioned, so that all of the impulse transmitted to the wheels W can be removed.

그리고, 댐퍼(340)는 리바운드 상태에서 스프링(325)이 인장됨에 따라서 실린더(342)가 압축되고, 실린더(342)가 압축되는 과정에서 유체의 이동이 이루어지면서 충격량의 적어도 일부를 흡수하거나 모두 상쇄시킬 수 있다.In addition, the damper 340 compresses the cylinder 342 as the spring 325 is stretched in the rebound state, and while the cylinder 342 is compressed, the fluid moves, absorbing at least a portion of the impact or canceling all of it can make it

도 22는 본 발명에 따른 차량용 독립 구종륜 제어장치의 지상고 조절장치를 도시하는 분해 사시도이고, 도 23은 도 22에 나타낸 지상고 조절장치의 일 측의 작동상태를 부분적으로 확대하여 도시하는 참고도이다.22 is an exploded perspective view showing a ride height adjusting device of an independent driving wheel control device for a vehicle according to the present invention, and FIG. 23 is a reference view showing an operating state of one side of the ride height adjusting device shown in FIG. 22 partially enlarged. .

도 22 및 도 23을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 지상고 조절장치(400)는 서브 프레임(130)과, 로워 암(140)과, 로워암 샤프트(310) 및 높이 조절부(410)를 포함한다.22 and 23, the ride height adjusting device 400 for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a subframe 130, a lower arm 140, a lower arm shaft 310, and a height adjusting unit 410. ).

서브 프레임(130)과, 로워 암(140) 및 로워암 샤프트(310)는 앞서 상세하게 설명하였기에 중복 설명은 생략한다.Since the sub frame 130, the lower arm 140, and the lower arm shaft 310 have been described in detail above, duplicate descriptions will be omitted.

높이 조절부(410)는 로워암 샤프트(310)의 일 단부를 회전시켜 로워 암(140)의 각도를 선택적으로 조절할 수 있다.The height adjuster 410 may selectively adjust the angle of the lower arm 140 by rotating one end of the lower arm shaft 310 .

높이 조절부(410)는 모터(M3)와, 감속기(411)와, 로커암(412)과 토크암(413)을 포함한다.The height adjuster 410 includes a motor M3, a reducer 411, a rocker arm 412, and a torque arm 413.

모터(M3)는 감속기(411)와 함께 하나의 모듈로 이루어질 수 있다.The motor M3 may be formed as one module together with the reducer 411.

감속기(411)는 제2체결부(142)와 인접하여 서브 프레임(130)의 내측에 고정된다. 감속기(411)와 서브 프레임(130) 사이에는 별도의 브라켓(411b)이 구비될 수 있다.The reducer 411 is fixed to the inside of the sub frame 130 adjacent to the second fastening part 142 . A separate bracket 411b may be provided between the reducer 411 and the subframe 130.

로커암(412)은 감속기(411)의 출력축(411a)에 일 측이 결합되고, 타 측이 감속기(411)의 출력축을 벗어난 지점에 볼 조인트(414)가 마련된다. 볼 조인트(414)는 로커암(412)의 타 측 상에서 스냅링(414a)에 의해 고정될 수 있다. 로커암(412)은 감속기(411)의 출력축(411a)을 중심으로 회전하여 토크암(413)을 설정된 각도 범위에서 회전시킬 수 있다.One side of the rocker arm 412 is coupled to the output shaft 411a of the reducer 411, and a ball joint 414 is provided at a point where the other side is out of the output shaft of the reducer 411. The ball joint 414 may be fixed on the other side of the rocker arm 412 by a snap ring 414a. The rocker arm 412 rotates around the output shaft 411a of the reducer 411 to rotate the torque arm 413 within a set angular range.

토크암(413)은 일 측이 로워암 샤프트(310)의 일 단부에 결합되어 로워암 샤프트(310)를 중심으로 회동 가능하도록 고정된다. 또한, 토크암(413)은 타 측이 로커암(412)의 볼 조인트(414)와 간섭되도록 연결된다.One side of the torque arm 413 is coupled to one end of the lower arm shaft 310 and is rotatably fixed around the lower arm shaft 310 . In addition, the torque arm 413 is connected so that the other side interferes with the ball joint 414 of the rocker arm 412 .

이때, 토크암(413)에 로커암(412)의 볼 조인트(414)가 삽입되는 관통홀(415)은 장공 형상으로 이루어져 로커암(412)이 회전하면서 볼 조인트(414)가 이동하는 반경 위치에 대응할 수 있다. 로커암(412)의 볼 조인트(414)와 토크암(413)의 관통홀 사이에는 이들의 마찰을 저감시키는 부시(414b)가 마련될 수 있다.At this time, the through hole 415 into which the ball joint 414 of the rocker arm 412 is inserted into the torque arm 413 is formed in a long hole shape, and the ball joint 414 moves while the rocker arm 412 rotates. can respond to A bush 414b reducing friction between the ball joint 414 of the rocker arm 412 and the through hole of the torque arm 413 may be provided.

도 24는 도 22에 나타낸 지상고 조절장치가 작동되는 상태를 도시하는 참고도이고, 도 25는 도 24에 나타낸 지상고 조절장치가 압축 상태에서 중립 상태로 변화하는 과정을 도시하는 참고도이다.24 is a reference view showing a state in which the ride height adjuster shown in FIG. 22 is operated, and FIG. 25 is a reference view showing a process in which the ride height adjuster shown in FIG. 24 changes from a compressed state to a neutral state.

도 24(a)를 참조하면, 지상고 조절장치(400)는 중립 상태인 경우 로커암(412)의 볼 조인트(414)와 로워암 샤프트(310)의 회전축 중심이 동일한 위치에 배치된다.Referring to FIG. 24 (a), when the ride height adjusting device 400 is in a neutral state, the ball joint 414 of the rocker arm 412 and the rotational axis center of the lower arm shaft 310 are disposed at the same position.

도 24(b)는 차량 바디의 지상고가 하강한 상태를 도시한다.24(b) shows a state in which the ground clearance of the vehicle body is lowered.

예컨대, 로커암(412)이 제1방향(시계 방향)으로 회전하면 이와 동시에 토크암(413)을 제1방향으로 회전시켜 차륜(W)을 상승시킴으로써 차량 바디의 지상고를 차륜(W) 높이 대비 상대적으로 하강시킬 수 있다. 즉, 토크암(413)이 제1방향으로 회전하면 이와 동시에 로워암 샤프트(310)가 제1방향으로 회전하게 된다. 이때 로워암 샤프트(310)의 회전에 의해서 한 쌍의 내부 캠(322a, 322b)이 서로 이격되도록 이동하여 스프링(325)이 인장되었다가 인장력이 로워 암(140)의 제1방향 회전을 유도함으로써 차륜(W)에 대하여 상대적으로 차량 바디의 지상고가 하강하게 된다.For example, when the rocker arm 412 rotates in a first direction (clockwise direction), the torque arm 413 is rotated in the first direction at the same time to raise the wheel W, thereby increasing the ground clearance of the vehicle body compared to the height of the wheel W. relatively low. That is, when the torque arm 413 rotates in the first direction, the lower arm shaft 310 rotates in the first direction at the same time. At this time, by the rotation of the lower arm shaft 310, the pair of inner cams 322a and 322b are moved to be spaced apart from each other, and the spring 325 is tensioned, and then the tension induces the rotation of the lower arm 140 in the first direction. The ground clearance of the vehicle body is lowered relative to the wheel W.

도 24(c)는 차량 바디의 지상고가 상승한 상태를 도시한다.24(c) shows a state in which the ground clearance of the vehicle body is increased.

예컨대, 로커암(412)이 제2방향(반시계 방향)으로 회전하면 이와 동시에 토크암(414)을 제2방향으로 회전시켜 차륜(W)을 하강시킴으로써 차량 바디의 지상고를 차륜(W) 높이 대비 상대적으로 상승시킬 수 있다. 즉, 토크암(413)이 제2방향으로 회전하면 이와 동시에 로워암 샤프트(310)가 제2방향으로 회전하게 된다. 이때 로워암 샤프트(310)의 회전에 의해서 한 쌍의 내부 캠(322a, 322b)이 서로 인접하도록 이동하여 스프링(325)이 압축되었다가 차량 중량을 지지하기 위하여 스프링(325)이 초기 길이로 인장되면서 로워 암(140)의 제2방향 회전을 유도함으로써 차륜(W)에 대하여 상대적으로 차량 바디의 지상고가 하강하게 된다.For example, when the rocker arm 412 rotates in the second direction (counterclockwise direction), the torque arm 414 is rotated in the second direction at the same time to lower the wheel W, thereby increasing the ground clearance of the vehicle body to the height of the wheel W. relative to that can be increased. That is, when the torque arm 413 rotates in the second direction, the lower arm shaft 310 rotates in the second direction at the same time. At this time, by the rotation of the lower arm shaft 310, the pair of inner cams 322a and 322b move to be adjacent to each other, and the spring 325 is compressed, and then the spring 325 is extended to an initial length to support the weight of the vehicle As the rotation of the lower arm 140 in the second direction is induced, the ground clearance of the vehicle body is lowered relative to the wheel W.

도 25(a)에 도시된 바와 같이, 토크암(413)이 제1방향으로 회전하여 차륜(W)을 상승시키면, 상대적으로 지상고가 낮아지게 된다.As shown in FIG. 25 (a), when the torque arm 413 rotates in the first direction to raise the wheel W, the ground clearance is relatively lowered.

또한, 도 25(b)에 도시된 바와 같이, 도 25(a)의 상태에서 토크암(413)이 제2방향으로 회전하여 차륜(W)을 하강시키면 차량 바디의 지상고를 차륜(W) 높이 대비 상대적으로 상승시킬 수 있다.In addition, as shown in FIG. 25(b), when the torque arm 413 rotates in the second direction to lower the wheels W in the state of FIG. 25(a), the ground clearance of the vehicle body is increased to the height of the wheels W. relative to that can be increased.

도 26은 도 22에 나타낸 지상고 조절장치가 작동되는 상태를 도시하는 정면도이다.26 is a front view showing a state in which the ride height adjusting device shown in FIG. 22 is operated.

도 26(a)는 일반적인 차량의 차륜이 경사면에서 진행하는 상태를 나타내며, 도 26(b)는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 지상고 조절장치(400)를 이용하여 경사면에서 지상고와 캠버가 조절된 상태로 차량이 운행되는 상태를 도시한다.26(a) shows a state in which wheels of a general vehicle travel on an inclined surface, and FIG. 26(b) shows a state in which the ground height and camber are adjusted on an inclined surface using the vehicle ride height adjusting device 400 according to an embodiment of the present invention. It shows the state in which the vehicle is running.

도 26(a)의 상태에서는 차륜(W)이 경사면 방향과 평행하게 배치되기 때문에 우하향 경사면을 따라서 차량이 아래쪽으로 밀릴 수 있다. 그러나, 도 26(b)의 상태에서는 경사면의 방향과 상관 없이 차륜의 캠버를 조절함으로써, 우하향 경사면을 따라서 차량이 아래쪽으로 밀리는 것을 최소화 할 수 있다.In the state of FIG. 26 (a), since the wheels W are disposed parallel to the direction of the slope, the vehicle can be pushed downward along the downward slope. However, in the state of FIG. 26( b ), by adjusting the camber of the wheel regardless of the direction of the inclined surface, it is possible to minimize the vehicle from being pushed downward along the downward inclined surface.

또한, 도 26(b)의 상태로 차량이 운행되면, 좌측 차륜(W1)이 상승하고, 우측 차륜(W2)이 하강하여 좌측의 서브 프레임과 우측의 서브 프레임을 잇는 바디(body)가 장착되는 영역이 수평면과 평행한 상태를 유지할 수 있기 때문에 승차감이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.In addition, when the vehicle is driven in the state of FIG. 26 (b), the left wheel W1 rises and the right wheel W2 descends, so that a body connecting the left subframe and the right subframe is mounted. Since the area can be kept parallel to the horizontal plane, the effect of improving riding comfort can be expected.

도 26(b)의 상태는 예컨대, 차량용 지상고 조절장치의 좌측 차륜(W1)이 상승하고 우측 차륜(W2)이 하강하도록 작동하고, 앞서 설명한 차량용 자세 제어장치(도 2 참조, 200)의 제1액추에이터(도 4 참조, 110)와, 제2액추에이터(도 4 참조, 120)가 각각 압축 및 인장되도록 작동하면서 구현될 수 있다.In the state of FIG. 26(b), for example, the left wheel W1 of the ride height adjuster for a vehicle operates to rise and the right wheel W2 descends, and the first operation of the vehicle attitude control device (see FIG. 2, 200) described above is operated. The actuator (see FIG. 4 , 110 ) and the second actuator (see FIG. 4 , 120 ) may be implemented while operating to compress and extend, respectively.

도 27은 도 18에 나타낸 근접센서를 도시하는 부분 확대도이고, 도 28은 도 27에 나타낸 근접센서가 차량의 지상고를 감지하는 상태를 도시하는 참고도이다.27 is a partially enlarged view showing the proximity sensor shown in FIG. 18, and FIG. 28 is a reference view showing a state in which the proximity sensor shown in FIG. 27 detects the ground height of the vehicle.

도 27을 참조하면, 차량용 지상고 조절장치(400)는 로워암(140)의 회전 상태를 측정하는 근접센서(420)를 포함한다.Referring to FIG. 27 , the vehicle ride height adjusting device 400 includes a proximity sensor 420 that measures the rotation state of the lower arm 140 .

근접센서(420)는 자기 플레이트(421)와 홀 센서(hall sensor)(424)를 포함한다.The proximity sensor 420 includes a magnetic plate 421 and a hall sensor 424 .

자기 플레이트(421)는 로워 암(140)의 제2체결부(142) 또는 제3체결부(143) 외측면에 배치되며, 본 실시예에서는 제3체결부(143)의 외측면에 배치된 것을 일 예로써 설명한다.The magnetic plate 421 is disposed on the outer surface of the second fastening part 142 or the third fastening part 143 of the lower arm 140, and is disposed on the outer surface of the third fastening part 143 in this embodiment. will be described as an example.

자기 플레이트(421)는 제3체결부(143)의 외측면 상에서 로워암 샤프트(310)가 관통되는 홀(도 18 참조, 144) 주변에 결합되며, 홀(144)의 상부에 배치되는 상부 자기 플레이트(422)와, 홀(144)의 하부에 배치되는 하부 자기 플레이트(423)를 포함한다.The magnetic plate 421 is coupled around the hole (see FIG. 18, 144) through which the lower arm shaft 310 passes on the outer surface of the third fastening part 143, and the upper magnetic plate disposed above the hole 144 A plate 422 and a lower magnetic plate 423 disposed below the hole 144 are included.

이때, 상부 및 하부 자기 플레이트(422, 423)는 홀(144)을 중심으로 서로 상하방향으로 이격 배치되며, 대칭 구조의 호(弧) 형상으로 이루어진다.At this time, the upper and lower magnetic plates 422 and 423 are spaced apart from each other in the vertical direction with the hole 144 as the center, and are formed in an arc shape of a symmetrical structure.

홀 센서(424)는 서브 프레임(130)의 외측에 결합되되, 서브 프레임(130)을 관통하여 자기 플레이트(421)와 인접하게 배치된다. 홀 센서(424)는 상부 자기 플레이트(422)의 일 단부에 대응하도록 배치되는 제1센서(425)와, 하부 자기 플레이트(423)의 일 단부에 대응하도록 배치되는 제2센서(426)를 포함한다.The Hall sensor 424 is coupled to the outside of the sub frame 130 and is disposed adjacent to the magnetic plate 421 through the sub frame 130 . The Hall sensor 424 includes a first sensor 425 disposed to correspond to one end of the upper magnetic plate 422 and a second sensor 426 disposed to correspond to one end of the lower magnetic plate 423. do.

예컨대, 도 28(a)와 같이, 자기 플레이트(421)와 홀 센서(424)가 서로 중첩되지 않으면, 서브 프레임(130) 상에서 로워 암(140)이 중립 상태로 배치된다.For example, as shown in FIG. 28(a), when the magnetic plate 421 and the hall sensor 424 do not overlap each other, the lower arm 140 is disposed on the sub frame 130 in a neutral state.

또한, 도 28(b)를 기준으로, 서브 프레임(130) 상에서 로워 암(140)이 반시계 방향으로 회전(범프 상태)할 때, 제2센서(426)는 하부 자기 플레이트(423)와 중첩되도록 배치되고, 제1센서(425)는 상부 자기 플레이트(422)와 하부 자기 플레이트(423) 사이의 이격 공간(427)에 배치될 수 있다.28(b), when the lower arm 140 rotates counterclockwise (bump state) on the sub frame 130, the second sensor 426 overlaps the lower magnetic plate 423. , and the first sensor 425 may be disposed in the separation space 427 between the upper magnetic plate 422 and the lower magnetic plate 423 .

그리고, 도 28(c)와 같이, 서브 프레임(130) 상에서 로워 암(140)이 시계방향으로 회전(리바운드 상태)할 때, 제1센서(425)는 상부 자기 플레이트(422)와 중첩되도록 배치되고, 제2센서(426)는 상부 자기 플레이트(422)와 하부 자기 플레이트(423) 사이의 이격 공간(427)에 배치될 수 있다.And, as shown in FIG. 28(c), when the lower arm 140 rotates clockwise (rebound state) on the sub frame 130, the first sensor 425 is disposed to overlap the upper magnetic plate 422. and the second sensor 426 may be disposed in the separation space 427 between the upper magnetic plate 422 and the lower magnetic plate 423 .

물론, 홀 센서(424) 중 어느 하나가 자기 프레임(421)과 중첩되도록 배치될 때 발생된 전압을 차량의 제어부로 전송하여 차륜(W)이 범프 또는 리바운드 된 상태를 판단할 수 있고, 또한 차량의 지상고를 파악할 수 있다.Of course, the voltage generated when any one of the Hall sensors 424 is arranged to overlap with the magnetic frame 421 can be transmitted to the control unit of the vehicle to determine the bumped or rebounded state of the wheel W, and also the vehicle ground clearance can be determined.

예컨대, 앞서 설명한 리니어 엔코더(도 18 참조, 330)와 근접센서(420)를 이용하면, 로워 암(140) 및 차륜(W)이 서브 프레임(130)으로부터 회전한 각도 또는 중립 상태의 기준선으로부터 차량 바디가 상대적으로 승강한 높이를 확인할 수도 있다.For example, using the linear encoder (see FIG. 18, 330) and the proximity sensor 420 described above, the lower arm 140 and the wheel W are rotated from the sub frame 130 or the vehicle from the reference line in the neutral state. It is also possible to check the height at which the body is relatively elevated.

도 29는 도 22에 나타낸 지상고 조절장치를 통하여 충격을 흡수하는 과정을 도시하는 참고도이다.FIG. 29 is a reference diagram illustrating a process of absorbing shock through the ground height adjusting device shown in FIG. 22 .

도 29(a)는 능동 충격흡수 제어(예측 제어)를 예시적으로 도시한다.29(a) exemplarily shows active shock absorption control (prediction control).

도 29(a)를 참조하면, 차량(V)의 진행방향에 구비된 센서들(S)을 통해서 지면(G)을 스캔하여 지면(G) 형상에 따른 스캐닝 데이터를 제어부에 전송하면, 제어부는 차량용 지상고 조절장치(400)를 통하여 지상고를 능동적으로 제어함으로써 지면 충격을 흡수할 수 있다.Referring to FIG. 29 (a), when the ground G is scanned through the sensors S provided in the traveling direction of the vehicle V and scanning data according to the shape of the ground G is transmitted to the controller, the controller It is possible to absorb ground impact by actively controlling the ground height through the vehicle ride height adjusting device 400 .

예컨대, 전방 지면(G)에 요철(B)이 감지되면, 제어부는 차량 속도 데어터, 요철(B)의 형상이나 높이 데이터를 기반으로 분석한 후, 요철(B)에 차륜(W)이 접촉하는 순간 차량용 지상고 조절장치(400)를 통하여 차륜(W)을 상승시킬 수 있다. 또한, 요철(B)의 최고점으로부터 지면(G) 방향으로 차륜(W)과 요철(B)의 접촉이 해제되는 시점까지 제어부는 지상고 조절장치(400)를 통하여 차륜(W)을 하강시킬 수 있다.For example, when an unevenness B is detected on the front ground G, the control unit analyzes vehicle speed data and shape or height data of the unevenness B, and then determines whether the wheel W contacts the unevenness B. The wheel W may be raised through the momentary vehicle ride height adjusting device 400 . In addition, the control unit may lower the wheel W through the ground height adjusting device 400 from the highest point of the unevenness B to the point at which the contact between the wheel W and the unevenness B is released in the direction of the ground G. .

이렇게, 차량용 지상고 조절장치(400)를 통해서 차량의 지상고를 조절하면, 지면(G)의 형상에 따라서 차륜(W)의 높이는 변화하지만, 차량(V)의 바디 높이는 일정하게 유지할 수 있기 때문에 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In this way, when the ground height of the vehicle is adjusted through the vehicle ride height adjusting device 400, the height of the wheel W changes according to the shape of the ground G, but the height of the body of the vehicle V can be maintained constant, thereby improving ride comfort. There is an effect that can be improved.

도 29(b)는 반능동 충격흡수 제어를 예시적으로 도시한다.29(b) illustrates semi-active shock absorption control by way of example.

도 29(b)를 참조하면, 차량(V)이 진행 중에 요철(B)과 접촉하면, 요철(B)의 형상에 따라서 로워 암(140)이 상승하면서 충격 흡수장치(300)의 스프링이 압축된다. 그리고, 리니어 엔코더는 충격 흡수장치의 스프링이 압축된 거리를 측정하여 제어부로 전송하고, 제어부는 지상고 조절장치(400)를 제어하여 스프링을 이완시킴으로써 스프링의 중립 상태를 유지할 수 있다. 이어서, 요철(B)의 최고점으로부터 지면(G) 방향으로 차륜(W)과 요철(B)의 접촉이 해제되는 시점까지 제어부는 지상고 조절장치(400)를 통하여 인장된 스프링을 압축시킴으로써 충격 흡수장치(300)의 스프링이 중립 상태를 유지할 수 있다.Referring to FIG. 29(b) , when the vehicle V contacts the irregularities B while moving, the spring of the shock absorber 300 is compressed while the lower arm 140 rises according to the shape of the irregularities B. do. In addition, the linear encoder measures the compressed distance of the spring of the shock absorber and transmits it to the control unit, and the control unit controls the ride height adjusting device 400 to relax the spring, thereby maintaining a neutral state of the spring. Subsequently, from the highest point of the unevenness B to the point at which the contact between the wheel W and the unevenness B is released in the direction of the ground G, the control unit compresses the tensioned spring through the ground height adjusting device 400, so that the shock absorber The spring of 300 can maintain a neutral state.

이렇게, 차량용 지상고 조절장치(400)를 통해서 스프링의 압축량 또는 인장량을 조절하면, 지면(G)의 형상에 따라서 차륜(W)의 높이 변화가 발생하는 크기에 비하여 차량의 바디 높이 변화가 발생하는 크기를 감소시킬 수 있기 때문에 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In this way, when the amount of compression or tension of the spring is adjusted through the vehicle ride height adjusting device 400, the height change of the body of the vehicle occurs compared to the size at which the height change of the wheel W occurs according to the shape of the ground G Since the size can be reduced, there is an effect of improving ride comfort.

도 30은 도 1에 나태낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 차륜에 구동력을 제공하는 다양한 실시예를 도시하는 참고도이다.FIG. 30 is a reference view illustrating various embodiments of providing driving force to wheels of the independent wheel control device for a vehicle shown in FIG. 1 .

본 발명에 따른 차량용 독립 차륜 제어장치(1)는 각각의 차륜(W)을 독립적으로 제어할 수 있는 구조를 제공하며, 차륜(W)에 동력을 전달하는 구조 역시 다양한 구조로 적용할 수 있다.The independent wheel control device 1 for a vehicle according to the present invention provides a structure capable of independently controlling each wheel W, and a structure for transmitting power to the wheels W can also be applied in various structures.

도 30(a)는 도 2에 도시된 구조와 같이, 차량의 바디측에 인접하여 구동력을 제공하는 모터(MOTOR)나 엔진(ENGINE)이 장착될 수 있다. 이때, 모터를 통해서 구동력을 제공하는 경우라면, 서브 프레임(130) 또는 이와 인접한 영역에 모터(MOTOR)가 장착되고, 구동 샤프트(HS)가 모터와 차륜(W)을 연결할 수 있다.In FIG. 30( a ), like the structure shown in FIG. 2 , a motor or an engine providing a driving force may be mounted adjacent to the body of the vehicle. At this time, in the case of providing a driving force through a motor, the motor may be mounted on the subframe 130 or an area adjacent thereto, and the driving shaft HS may connect the motor and the wheels W.

도 30(b)는 모터로 구동력을 제공하는 예로써, 서브 프레임(130) 외측에 모터(MOTOR)가 장착된 구조를 나타낸다. 예컨대, 로워 암(140)과 액추에이터(110) 사이 영역에 모터(MOTOR)가 장착되고, 모터와 차륜(W)을 구동 샤프트(HS)로 연결할 수 있다. 이때, 모터(MOTOR)는 로워 암(140)의 상부나 서브 프레임(130)의 외측 상에 장착될 수 있다. 따라서, 서브 프레임(130) 내측의 공간 활용도가 증가하는 효과를 기대할 수 있다.30(b) shows a structure in which a motor is mounted on the outside of the subframe 130 as an example of providing a driving force by a motor. For example, a motor (MOTOR) may be mounted in a region between the lower arm 140 and the actuator 110, and the motor and the wheel (W) may be connected to the drive shaft (HS). At this time, the motor (MOTOR) may be mounted on the top of the lower arm 140 or on the outside of the sub frame 130. Therefore, an effect of increasing space utilization inside the subframe 130 can be expected.

도 30(c)는 모터로 구동력을 제공하는 예로써, 인휠 모터(in wheel motor, IW)가 적용된 구조를 나타낸다. 인휠 모터(IW)가 적용되는 경우, 차륜(W)의 내측에 로터와 스테이터 등의 구동계와 브레이크 모듈이 모두 배치되기 때문에 공간 활용성이 증대되는 효과를 기대할 수 있다.30(c) shows a structure in which an in-wheel motor (IW) is applied as an example of providing a driving force by a motor. When the in-wheel motor (IW) is applied, an effect of increasing space utilization can be expected because a drive system such as a rotor and a stator and a brake module are all disposed inside the wheel (W).

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 자세 제어장치에 의하면, 각 차륜을 독립적으로 조절할 수 있어 차량에 적용되는 경우 다양한 주행모드를 구현할 수 있고, 차륜의 캠버를 독립적으로 조절할 수 있어 차량의 자세를 조절할 수 있으며, 차량의 자세를 조절함으로써 주행성능 및 승차감을 향상시킬 수 있고, 구조를 간소화 하여 차량의 내부 공간을 증대시킴과 동시에 경량화를 실현할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the vehicle posture control device according to an embodiment of the present invention, each wheel can be independently adjusted, so that when applied to a vehicle, various driving modes can be implemented, and the camber of the wheel can be independently adjusted to adjust the vehicle posture. It can be adjusted, and by adjusting the attitude of the vehicle, driving performance and riding comfort can be improved, and by simplifying the structure, the interior space of the vehicle can be increased and weight reduction can be realized.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although the above has been shown and described as specific embodiments to illustrate the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiments as described above, and various modifications do not depart from the scope of the present invention. can be carried out within Accordingly, such modifications are to be regarded as falling within the scope of the present invention, which scope is to be determined by the claims set forth below.

1 : 독립 차륜 제어장치
100 : 차량용 조향장치
200 : 차량용 자세 조절장치
300 : 차량용 충격 흡수장치
400 : 차량용 지상고 조절장치
1: Independent wheel control device
100: vehicle steering device
200: posture control device for vehicles
300: vehicle shock absorber
400: vehicle ride height adjustment device

Claims (6)

차량의 바디에 연결되는 서브 프레임;
차륜의 상하 이동과 연동하여 상기 서브 프레임으로부터 상대 회동이 이루어지는 로워 암;
상기 서브 프레임과 로워 암의 상대 회동에 따른 회전축을 이루는 로워 암 샤프트; 및
상기 로워 암 샤프트의 일 단부가 회전할 때 발생된 압축력 또는 인장력을 통해서 상기 로워 암의 각도를 선택적으로 조절하는 높이 조절부;를 포함하며,
상기 높이 조절부는,
모터와,
상기 모터의 회전 속도를 감속하는 감속기와,
상기 감속기의 출력축에 결합되어 회전 가능하도록 배치되고, 상기 출력축과 벗어난 지점에 볼 조인트가 마련되는 로커암과,
일 측에 상기 로커암의 볼 조인트가 삽입되고, 타 측에 상기 로워 암 샤프트의 일 단부가 결합되어 상기 로커암의 회전에 의해 상기 로워 암 샤프트를 회전시키는 토크암과,
상기 로워 암 샤프트의 양 단부에 인접하도록 상기 로워 암에 각각 결합되고, 상기 로워 암 샤프트의 축방향에 대해서 경사지도록 복수개의 가이드홈이 외주면 상에 형성된 한 쌍의 외부 캠과,
경사진 상기 가이드홈에 삽입되는 복수개의 돌출부가 마련되어 상기 로워 암의 회동에 따라서 상기 로워 암 샤프트 상에서 서로 가까워지거나 멀어지도록 직선 이동하는 한 쌍의 내부 캠과,
상기 한 쌍의 내부 캠이 서로 가까워지는 경우 압축되거나 또는 상기 한 쌍의 내부 캠이 서로 멀어지는 경우 인장되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 지상고 조절장치.
A subframe connected to the vehicle body;
a lower arm that rotates relative to the subframe in conjunction with the vertical movement of the wheel;
a lower arm shaft forming a rotation axis according to relative rotation of the sub frame and the lower arm; and
A height adjuster selectively adjusting an angle of the lower arm through a compressive force or a tensile force generated when one end of the lower arm shaft rotates,
The height adjuster,
motor and
a reducer for reducing the rotational speed of the motor;
A rocker arm coupled to the output shaft of the reducer and arranged to be rotatable, and having a ball joint provided at a point away from the output shaft;
a torque arm into which a ball joint of the rocker arm is inserted at one side and one end of the lower arm shaft coupled to the other side to rotate the lower arm shaft by rotation of the rocker arm;
a pair of external cams coupled to the lower arm adjacent to both ends of the lower arm shaft and having a plurality of guide grooves formed on an outer circumferential surface thereof to be inclined with respect to the axial direction of the lower arm shaft;
A pair of inner cams provided with a plurality of protrusions inserted into the inclined guide groove and linearly moving on the lower arm shaft so as to be closer to or away from each other according to the rotation of the lower arm;
and a spring that is compressed when the pair of inner cams get closer to each other or is extended when the pair of inner cams move away from each other.
청구항 1에 있어서,
상기 로워 암 샤프트는,
차량의 전/후 방향과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 지상고 조절장치.
The method of claim 1,
The lower arm shaft,
Vehicle ride height adjustment device, characterized in that arranged in parallel with the front / rear direction of the vehicle.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 높이 조절부는,
상기 토크암이 제1방향으로 회전하는 경우 상기 스프링이 인장되었다가 차량 중량을 지지하기 위하여 상기 스프링이 초기 길이로 압축되는 과정에서 상기 차륜을 상승시켜 차량 바디의 지상고를 상대적으로 하강시키고,
상기 토크암이 제2방향으로 회전하는 경우 상기 스프링이 압축되었다가 차량 중량을 지지하기 위하여 상기 스프링이 초기 길이로 인장되는 과정에서 상기 차륜을 하강시켜 차량 바디의 지상고를 상대적으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 차량용 지상고 조절장치.
The method of claim 1,
The height adjuster,
When the torque arm rotates in a first direction, the spring is tensioned and then, in the process of compressing the spring to an initial length to support the weight of the vehicle, the wheel is raised to relatively lower the ground clearance of the vehicle body,
When the torque arm rotates in the second direction, the spring is compressed, and then, in a process in which the spring is extended to an initial length to support the weight of the vehicle, the wheel is lowered to relatively increase the ground clearance of the vehicle body. Vehicle ride height adjustment device.
청구항 1에 있어서,
상기 로워 암과 서브 프레임 사이에 개재되어 상기 로워 암 또는 로워암 샤프트와 서브 프레임 사이의 각도를 검출하는 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 지상고 조절장치.
The method of claim 1,
The vehicle ride height adjusting device further comprises a proximity sensor interposed between the lower arm and the subframe to detect an angle between the lower arm or the lower arm shaft and the subframe.
청구항 5에 있어서,
상기 근접센서는,
상기 로워 암의 외측에서 상기 로워 암 샤프트를 중심으로 서로 대향하도록 이격 배치되는 한 쌍의 자기 플레이트와,
상기 서브 프레임을 관통하도록 결합되어 상기 자기 플레이트 중 어느 하나와 인접한 상태를 감지하는 한 쌍의 홀 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 지상고 조절장치.
The method of claim 5,
The proximity sensor,
a pair of magnetic plates spaced apart from the outside of the lower arm and facing each other around the lower arm shaft;
and a pair of hall sensors coupled to pass through the subframe and detecting a state adjacent to one of the magnetic plates.
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