KR19990012801A

KR19990012801A - 자동차의 안티 롤 장치

Info

Publication number: KR19990012801A
Application number: KR1019970036321A
Authority: KR
Inventors: 조경일
Original assignee: 이형도; 삼성전기 주식회사
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-02-25

Abstract

본 발명은 자동차의 안티 롤 시스템에 관한 것으로, 토션 바의 양측에서 연장되는 좌,우측 아암을 길이가 가변가능하도록 2부분으로 분리형성하는 안티 롤 바와, 상기 토션 바에 설치되어 좌,우측 아암의 길이를 가변시켜 토션 바의 토션력을 조절하는 조정수단과, 차체의 기울어짐을 감지하는 횡가속도계와, 상기 횡가속계에서 감지한 신호를 상기 조정수단으로 전달하는 ECU로 구성함을 특징으로 하며, 상기 조정수단은 상기 ECU의 신호에 의해 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전되는 피니언과, 상기 토션 바에 일측이 연결되어 상기 피니언의 회전에 의해 토션 바를 이동시켜 좌,우측 아암의 길이를 가변시키는 랙으로 구성되는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명은 토션 바의 비틀림 정도를 모터의 힘을 이용하여 안티 롤 바의 좌,우측 아암의 길이를 가변시킴으로써 조절하여 차량의 롤 강성도를 코너링시에 강하게 해줌으로써 승차감과 주행안전성을 향상시키도록 한 것이다.

Description

자동차의 안티 롤 장치

본 발명은 자동차의 안티 롤 바에 관한 것으로, 특히 안티 롤 바의 좌,우측 아암을 가변가능하도록 하여 차량의 코너링시에 상기 좌,우측 아암의 길이를 조절하여 토션 바의 롤 강성도를 강화시켜줌으로써 승차감과 주행안전성을 향상시키도록 한 자동차의 안티 롤 장치에 관한 것이다.

자동차에서 현가 장치(Suspension System)은 주행중 노면에서 받은 충격이나 진동을 완화하여 승차감과 자동차의 안정성을 향상시키는 기구이다.

이러한 현가 장치에는 새시 스프링의 고유 진동을 제어하여 승차감을 향상시키는 쇽 업소어버 및 자동차의 롤링을 방지하여 평형을 유지하는 스태빌라이저가 있으며, 특히 주행중 차체의 롤링을 방지하는 안티 롤 시스템(Anti-roll system)이 근래에 많이 채용되고 있다.

이와 같은 안티 롤 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 주행중 자동차가 코너링시(도 1의 a)에 차체의 바깥측이 기울어지는 현상(도 1의 b)을 보상하여 기울어지는 바깥측 차체를 상측으로 들어올리는 역할(도 1의 c)을 수행함으로써 차량이 안정감있게 코너링을 실시할 수 있도록 한다.

일반적으로 안티 롤 시스템에서 가장 많이 적용되는 구조는 도 2에서와 같이, 안티 롤 바(1)(2)를 차체 프레임(미도시)에 설치하는 구조이다. 이러한 안티 롤 바는 중앙에 토션 바(3)(3')가 구비되고, 토션 바(3)(3')의 양측으로 안티 롤 바 아암(4)(4')이 구비되어 있으며, 각 아암(4)(4')의 단부에 로우 아암(5)(5')이 연결되어 있다.

이와 같은 안티 롤 바(1)(2)는 토션 바(3)(3')가 차체에 고정되어 있어 자동차가 코너링시에 차체가 일측으로 기울어지면서 안티 롤 바의 일측부가 힘을 받게 되면 안티 롤 바의 반대측에서 이를 지지하려는 반력이 발생되어 차체의 기울어짐을 보상하게 된다.

또한, 최근 상용화되고 있는 안티 롤 바 시스템(anti roll bar system)으로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 안티 롤 바(1)(2)의 일측에 유압 액츄에이터(6)(6')를 설치함으로써 차량의 코너링시에 힘을 받는 쪽의 안티 롤 바를 보상하는 방법이 알려져 있다. 이러한 방법은 시간 단위로 기울어지는 위치를 연속적으로 보상하여 주기 때문에 그 효과가 크다고 하겠다.

상기한 바와 같이 종래에는 안티 롤 바(1)(2)를 설치하여 차체의 기울어짐을 지지하거나, 또는 안티 롤 바(1)(2)를 설치한 상태에서 그 일측에 유압 액츄에이터(6)(6')를 채용하여 코너링시의 주행안전성을 도모하고 있으나, 전자의 경우에는 안티 롤 바의 재원 및 스프링 계수가 승차감과 주행안정성이라는 서로 상치되는 두 가지 요구 조건을 만족시키기에는 충분한 역할을 다하지 못하는 결함이 있었다.

또한, 후자의 경우에는 채용되는 액츄 에이터의 시스템이 복잡하고, 매우 고가이기 때문에 현실적으로 일반 차량에 적용하는데는 한계가 있다는 문제가 있었다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 안티 롤 시스템의 성능을 향상시킴과 아울러 저가의 안티 롤 시스템을 제공하고자 하는데 있다.

도 1은 안티 롤 시스템에 대한 설명도.

도 2는 종래 기술에 의한 안티 롤 바의 구성도.

도 3은 종래 기술에 의한 안티 롤 시스템의 일예를 보인 구성도.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 안티 롤 시스템을 보인 구성 및 동작을 도시한 것으로,

도 4는 일반 직선 주행시의 상태도.

도 5는 코너링시의 상태도.

( 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 )

10 ; 안티 롤 바 11 ; 토션 바

12,13 ; 좌,우측 아암 21 ; 서보 모터

22 ; 랙 23 ; 피니언

24 ; 가이드바 25 ; ECU

26 ; 횡가속도계 Z ; 차체와의 접지면

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동차의 안티 롤 장치는 토션 바의 양측에서 연장되는 좌,우측 아암을 길이가 가변가능하도록 2부분으로 분리형성하는 안티 롤 바와, 상기 토션 바에 설치되어 좌,우측 아암의 길이를 가변시켜 토션 바의 토션력을 조절하는 조정수단과, 차체의 기울어짐을 감지하는 횡가속도계와, 상기 횡가속계에서 감지한 신호를 상기 조정수단으로 전달하는 ECU로 구성함을 특징으로 한다.

상기 조정수단은 상기 ECU의 신호에 의해 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전되는 피니언과, 상기 토션 바에 일측이 연결되어 상기 피니언의 회전에 의해 토션 바를 이동시켜 좌,우측 아암의 길이를 가변시키는 랙으로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

첨부도면 도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 안티 롤 시스템을 보인 구성 및 동작을 도시한 것으로, 도 4는 일반 직선 주행시의 상태도이고, 도 5는 코너링시의 상태도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 실시예는 안티 롤 바(10)의 토션 바(11)의 양측에 연결되어 있는 좌,우측 아암(12)(13)을 각각 슬라이딩 가능하게 2부분으로 구분하여 아암의 길이를 가변시키도록 구성하고, 이와 같이 분리된 아암(12)(13)을 슬라이딩시키는 구동 수단으로서, 구동원인 서보 모터(21)와, 상기 토션 바(11)에 일단이 고정되는 랙(22)과, 상기 서보 모터(21)의 축에 축착되어 서보 모터(21)의 구동력을 랙(22)에 전달하는 피니언(23)으로 구성되어 있다.

상기 랙(22)은 토션 바(11)의 일측에 설치되어 있고, 타측에는 상기 랙(22)의 직선 운동에 연동되는 가이드 바(24)가 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다.

상기 서보 모터(12)에는 ECU(25)가 연결되어 있고, 상기 ECU(25)에는 차체에 설치되어 차량의 횡력을 감지하는 횡가속도계(26)가 연결되어 있다.

미설명 부호 14,15는 좌,우측 로우 아암이고, 27은 배터리, Z는 차체와 접촉되는 접지면이다.

이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명에 의한 차량의 롤 특성을 향상시키기 위한 안티 롤 바의 특성을 개선시킨 것으로, 차량이 일반적인 직선 주행을 실시하는 경우에는 도 4에 도시한 바와 같이, 안티 롤 바(10)의 좌,우측 아암(12)(13)이 최대한 늘어난 상태로 차량은 주행을 실시하게 된다.

이와 같이 차량의 주행중 차량이 코너링을 실시하게 되면, 차체의 바깥측이 기울어지게 되는데, 이처럼 차체가 일측으로 기울어지기 전에 차체에서 발생되는 횡력을 횡가속도계(26)에서 감지하여 ECU(25)에서 서보 모터(21)를 구동시킨다. 서보 모터(21)의 구동으로 랙(22)이 이동되어 안티 롤 바(10)의 토션 바(11)가 전방으로 이동되며, 토션 바(11)의 이동으로 좌,우측 아암(12)(13)의 길이가 최대한 짧아지는 상태가 된다.

이처럼 안티 롤 바의 좌,우측 아암(12)(13)의 길이가 짧아지기 때문에 토션 바(11)에 작용되는 토션력이 커지게 되어 차체의 기울어짐을 보상하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차의 안티 롤 장치에 의하면 차량의 롤 강성(roll stiffness)을 차량의 코너링시에 증대시킴으로써 승차감과 주행안전성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.

Claims

토션 바의 양측에서 연장되는 좌,우측 아암을 길이가 가변가능하도록 2부분으로 분리형성하는 안티 롤 바와,

상기 토션 바에 설치되어 좌,우측 아암의 길이를 가변시켜 토션 바의 토션력을 조절하는 조정수단과,

차체의 기울어짐을 감지하는 횡가속도계와,

상기 횡가속계에서 감지한 신호를 상기 조정수단으로 전달하는 ECU로 구성함을 특징으로 하는 자동차의 안티 롤 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 조정수단은 상기 ECU의 신호에 의해 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전되는 피니언과, 상기 토션 바에 일측이 연결되어 상기 피니언의 회전에 의해 토션 바를 이동시켜 좌,우측 아암의 길이를 가변시키는 랙으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 롤 장치.