KR19980014126U - 자동차 현가 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 제동시나 도로를 선회할 때 관성력 및 원심력에 의해 차체의 쏠림을 보정하는 보정 시스템을 구비한 자동차 현가 장치에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 차고의 높이 조절 뿐만 아니라 자동차가 선회시나 급제동하여 차체가 일측으로 쏠릴 경우에도 공압에 의해 자동차의 쏠림을 보정하는 자동차 현가장치를 제공함에 있다.

본 고안의 효과는 4개의 차륜에 차체의 기울기를 측정하는 경사계를 설치하여 도로의 상황 및 차체의 선회에 의해 발생하는 차체의 기울어짐 및 일측으로 쏠리는 현상을 보정하여 차체의 하중이 일측으로 과도하게 쏠리는 것을 방지하여 조향성능의 향상 및 주행 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

자동차 현가 장치

본 고안은 자동차의 현가 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자동차의 제동시나 도로를 선회할 때 관성력 및 원심력에 의해 차체의 쏠림을 보정하는 보정 시스템을 구비한 자동차 현가 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어서 현가 장치는 주행중 노면으로부터 발생하는 진동이나 충격을 흡수하여 탑승자의 승차감과 안전성을 향상시키는 장치의 하나로서 현가장치는 다양한 형식이 차체의 특성에 알맞도록 개발 적용되고 있다.

최근에는 현가 장치에 전자제어장치를 구비하여 자동차의 높이조절을 수행하도록한 현가 장치가 선보인 바 있으며, 전자제어장치를 구비한 현가 장치는 주로 비포장 도로에서 차체의 하부가 바닦에 긁히지 않토록 차체(body)를 높여주고, 고속도로에서 고속으로 주행시 차체를 낮추어 승차감을 향상시키는 역할을 하고 있다.

이와 같은 종래 차체의 고저를 조절하는 전자제어 현가장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 차체의 고저를 조절하는 전자제어 현가장치를 개략적으로 나타낸 블록도로서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

전자제어 현가장치는 노면 상태나 주행속도에 따라서 차고의 높낮이를 조절하도록 하는 에어 실린더(미도시)와, 에어 실린더의 외측에 형성되어 있는 코일 스프링(미도시)을 구비된 쇽업소버(60)가 자동차의 4륜에 형성되어 있으며, 상기 쇽업소버(60)에는 쇽업소버(60)의 에어 실린더를 구동시키는 매개체가 되는 압축공기를 공급하는 에어 컴프레셔(60)가 압축공기 공급배관(31)에 의해 연결되어 있으며, 쇽업소버(60)와 에어 컴프레셔(30)의 사이에는 쇽업소버(60)로 안정되게 압축공기를 공급하기 위해 중간 압축공기 저장탱크(40)가 설치되어 있다.

상기 압축공기 저장탱크(40)와 쇽업소버(60)의 사이에 형성되어 있는 에어 공급배관(32)에는 공기에 의해 개폐되는 에어 밸브(80)가 형성되어 있으며, 상기 에어 밸브(80)에는 에어 밸브(80)를 구동시키는 솔레노이드밸브(70)가 연결되어 있으며, 솔레노이드밸브(70)에는 상기 전자제어현가장치를 전반적으로 제어하는 콘트롤 유닛(50)이 연결되어 있다.

또한, 상기 콘트롤 유닛(50)에는 자동차 앞쪽의 차고와 자동차의 뒤쪽 차고를 감지하는 앞차고 센서(10)와 뒤차고 센서(20)가 연결되어 있으며, 상기 앞차고 센서(10)와 뒤차고 센서(20)는 앞차륜과 뒷차륜에 쌍을 이루면서 형성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 앞차고 및 뒤차고 센서(10)(20)는 발광부(12)인 발광다이오우드와 수광부(13)인 포토 트랜지스터와 상기 발광부(12)와 수광부(13)의 사이에 형성되어 차고의 높이 또는 노면상태에 따라서 빛을 차단 또는 통과시키도록 슬릿(14)이 형성되어 있는 원형 디스크 플레이트(11)로 구성되어 있으며, 이와 같은 앞차고 및 뒤차고 센서(10)(20)들에는 상기와 같이 구성된 광단속기가 3개조 또는 4개조로 이루어져 있다.

이와 같은 종래의 전자제어현가장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전자제어현가장치에 의해 차고를 높일때는 상기 발광부(12)와 상기 수광부(13)의 사이에 위치한 원형 디스크 플레이트(11) 슬릿(14)을 통해 빛이 통과 할 때와, 스위치에 의해 차고를 높여야 하는 조건의 신호가 콘트롤 유닛(50)에 입력되면 콘트롤 유닛(50)은 솔레노이드밸브(70)에 상기 조건의 신호를 전송하고 솔레노이드밸브(50)의 신호에 대응하여 에어 밸브(80)가 개방되는데, 에어 밸브(80)의 개방에 의해 상기 압축공기 저장탱크(40)에 저장되어 있던 압축공기가 에어 실린더(미도시)에 공급되어 에어 실린더의 체적이 증가하여 쇽업소버(60)의 길이도 증가하게 된다.

또한, 차고를 낮추어야 하는 조건의 신호가 상기 앞차고 및 뒤차고 센서(10)(20)에 의해 컨트롤 유닛(50)에 입력되면 컨트롤 유닛(50)은 솔레노이드밸브(70)에 상기 조건의 신호를 입력하여 솔레노이드밸브(70)는 에어 실린더에 형성되어 있는 배기 에어 밸브(미도시)를 구동하여 압축공기를 배기시킨다.

그러나, 이와 같은 종래의 전자제어현가장치는 유압계통 및 유압 실린더를 자동차의 4륜 모두에 구비하고 있지만 이를 단지 도로 노면의 균일성 및 주행 속도에 따라서 차고를 조절하기 위해 앞쪽의 차륜과 뒤쪽의 차륜을 높이고 내릴뿐 자동차의 일측방면으로 쏠림 현상이 발생했을 때 이를 보정할 수 없어 고가의 전자제어 현가장치를 충분히 활용하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 차고의 높이 조절 뿐만 아니라 자동차가 선회시나 급제동하여 차체가 일측으로 쏠릴 경우에도 공압에 의해 자동차의 쏠림을 보정하는 자동차 현가장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 전자제어현가장치를 나타낸 도면이고,

도 2는 종래의 기술에 의한 차고 센서를 나타낸 도면이고,

도 3은 본 고안에 의한 자동차 현가장치를 나타낸 도면이고,

도 4는 본 고안에 의한 경사계를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 앞차고 센서 20: 뒤차고 센서

30: 유체 펌프 40: 리턴 펌프

50: 콘트롤 유닛60: 쇽업소버 유압 실린더

70: 솔레노이드밸브80: 에어 밸브

90: 경사계91: 자기 저항소자

92: 영구자석93: 입력단자

94: 출력단자95: 추

이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안 자동차 현가장치는 자동차에 전달되는 각종 진동을 완충하기 위해 유압스프링이 내장된 쇽업소버와, 상기 쇽업소버와 연통되어 상기 쇽업소버로 유체를 압입시키기 위한 유체 펌프와, 주행 조건에 의해 기울어진 차체의 기울기를 측정하는 차체 기울기 감지수단과, 상기 차체 기울기 감지 수단에 의해 감지된 차체의 기울기에 대응하여 상기 쇽업소버로 유입,배출되는 유체의 유량을 제어하는 제어부를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다. 이하, 본 고안 자동차 현가 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안에 의한 자동차 현가장치를 나타낸 도면으로서, 본 고안에 의한 자동차 현가장치는 노면 상태나 주행속도에 따라서 차고의 높낮이를 조절하도록 하는 유압 실린더(미도시)와 상기 유압 실린더의 외측에 형성되어 있는 코일 스프링(미도시)을 구비한 쇽업소버(60)가 자동차의 4륜에 형성되어 있으며, 상기 쇽업소버(60)에는 쇽업소버(60)의 유압 실린더를 구동시키는 매개체가 되는 비압축성 유체를 공급하는 유체 펌프 (30)가 유체 공급배관(31)에 의해 연결되어 있다.

또한, 상기 쇽업소버(60)의 유압 실린더에는 유체를 유압 실린더로부터 제거하기 위해 유체 회수배관(32)가 상기 쇽업소버(60)의 유압 실린더를 연결하고 있으며 유체 회수배관(32)의 소정 위치에는 리턴 펌프(40)가 형성되어 있으며 리턴 펌프(40) 또한 상기 콘트롤 유닛(50)에 연결되어 있다.

상기 쇽업소버(60)와 유체 펌프(30)을 연통하고 있는 유체 공급배관(32)에는 공기에 의해 개폐되는 에어 밸브(80) 및 상기 에어 밸브(80)를 구동시키는 솔레노이드밸브(70)가 설치되어 있으며, 솔레노이드밸브(70)는 상기 본 고안 자동차 현가장치를 전반적으로 제어하는 콘트롤 유닛(50)에 연결되어 있다.

또한, 상기 콘트롤 유닛(50)에는 자동차가 도로를 선회할 때 발생하는 원심력에 의해 차체의 기울기를 감지하는 경사계(90)가 4개의 차륜에 모두 연결되어 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 경사계(90)는 저기저항 소자(91)와 영구자석(92)과 입력단자(93) 및 출력단자(94)등으로 구성되어 있으며 4륜에 모두 형성되어 있는 경사계(90)는 콘트롤 유닛(50)에 개별적으로 연결되어 있으며 연결된 경사계(90)는 모두 개별적으로 차체의 기울기를 측정하여 콘트롤 유닛(50)으로 측정한 기울기를 전압의 형태로 보내게 된다.

상기 영구 자석(92)은 영구자석(92)에 부착된 소정 질량을 갖는 추(95)에 의해 항상 지면에 대하여 수직인 방향을 유지하도록 설치되어 있으며 자기저항 소자(91)는 차체의 기울어짐에 대향하여 기울어질 수 있도록 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안 자동차 현가장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동차가 도로를 선회하게 되면 원심력에 의해 선회 반경쪽으로 차체가 기울어지게 되는데, 이때 콘트롤 유닛(50)에 연결되어 있는 경사계(90)의 영구자석(92)과 자기저항 소자(91)는 영구자석(92)과 자기저항 소자(91)의 기울기 편차에 대응하여 출력전압을 발생시키는데 상기 출력전압은 콘트롤 유닛(50)으로 입력되어 변환되고, 이후 변환된 출력전압에 대응하여 콘트롤 유닛(50)은 솔레노이드밸브(70)를 구동시키게 된다.

한편 에어 밸브(80)는 솔레노이드밸브(70)의 개폐에 대응하여 개방되고 상기 유체 펌프(30)에서 유체가 유체 공급배관(31)을 통해 쇽업소버(60)의 유압 실린더로 유입되면서 차체의 기울기는 점차 보정되는데 이때도 경사계(90)는 차체의 기울기에 대응하여 콘트롤 유닛(50)으로 출력전압을 보냄으로 차체가 완전히 수평상태가 되면 콘트롤 유닛(50)은 솔레노이드밸브(70)를 폐쇄하여 유체를 더 이상 쇽업소버(60)로 공급하지 않는다.

이후, 자동차의 선회가 끝나면서 점차 자동차에 적용되던 원심력은 약해지고 쇽업소버(60)의 코일 스프링(미도시)에 의해 차체는 또다시 반대편으로 기울어지기 시작하면 기울어진 차륜에 설치되어 있는 경사계(90)는 기울어진 기울기에 대응하는 출력전압을 콘트롤 유닛(50)으로 입력하여 콘트롤 유닛(50)은 쇽업소버(60)를 밀어올리고 있는 유압 실린더의 유체를 리턴 펌프(40)와 유체 회수배관(32)을 통해 유압 펌프로 다시 압송시키고, 이와 같이 유체가 유압 실린더를 입출입할 때 차체의 좌우가 상하로 흔들리는 것을 방지하기 위해 상기 과정은 짧은 시간에 걸쳐서 신속하게 차체의 기울어진 상태를 보정한다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 4개의 차륜에 차체의 기울기를 측정하는 경사계를 설치하여 도로의 상황 및 차체의 선회에 의해 발생하는 차체의 기울어짐 및 일측으로 쏠리는 현상을 보정하여 차체의 하중이 일측으로 과도하게 쏠리는 것을 방지하여 조향성능의 향상 및 주행 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 자동차에 전달되는 각종 진동을 완충하기 위해 유압스프링이 내장된 쇽업소버와, 상기 쇽업소버와 연통되어 상기 쇽업소버로 유체를 압입시키기 위한 유체 펌프와, 주행 조건에 의해 기울어진 차체의 기울기를 측정하는 차체 기울기 감지수단과, 상기 차체 기울기 감지 수단에 의해 감지된 차체의 기울기에 대응하여 상기 쇽업소버로 유입,배출되는 유체의 유량을 제어하는 제어부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 펌프와 상기 쇽업소버를 연통하고 있는 유체관에는 상기 제어부에 의해 개폐 작동되는 에어 밸브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 차체 기울기 감지수단은 경사계임을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 경사계는 자동차에 형성되어 있는 차륜 모두에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치.