KR20010035593A - 차량의 롤링 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 주행시에 발생하는 차체 롤링을 보다 간단한 구조로서 방지하기 위하여,

좌,우 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 지지체와, 이 휠 지지체를 차체 프레임에 연결하는 좌,우 콘트롤 암을 포함하는 현가장치를 갖추는 차량에 있어서,

상기 좌,우 콘트롤 암을 감기 전동수단에 의하여 연결하되, 이 감기 전동수단은 좌,우 콘트롤 암을 서로 반대방향으로 회전하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 롤링 방지 장치를 제공한다.

Description

차량의 롤링 방지장치{AN ANTI-ROLLING APPARATUS FOR VEHICLES}

본 발명은 차량의 롤링 방지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 독립 현가장치에 있어서 휠 지지체를 차체 프레임에 연결하는 좌, 우 컨트롤 암의 운동을 보다 간단한 구조에 의하여 제어하여 차량의 롤링을 방지할 수 있는 차량의 롤링 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 노면에서의 충격을 완화하고 조종안정성을 확보하기 위하여 현가장치(Suspension System)가 제공되고 있으며, 그 종류로는 크게 대형차량 과 승용차의 뒤차축에 적용되는 일체차축 현가장치와 승용차의 앞차축에 주로 적용되는 독립차축 현가장치가 있다.

그리고 차량은 주행중에 차체의 상하진동(Bouncing)외에 롤링(Rolling), 피칭(Pitching), 요잉(Yawing)등의 진동이 발생하는데 이들 진동을 상기 현가장치에서 유연하게 흡수하여야만 승차감은 물론 조종안정성이 향상된다.

이 중 차체가 좌우로 유동되는 현상을 롤링이라 하며, 이 롤링이 발생할 경우에는 승차감 및 차량의 주행안정성이 나빠질 뿐만 아니라 차체의 변형을 야기할 수도 있다.

이에 따라 차량의 현가장치에는 차체의 롤링을 방지하기 위한 장치를 구비하고 있는데, 그 일예로서, 위시본 타입 현가장치에 스테빌라이저 바아를 장착한 예이다.

즉, 위시본 타입 현가장치는 도 4에 도시한 바와 같이, 휠을 회전 가능하게 지지하여 주는 휠 지지체(112)와; 이를 차체 프레임(114)에 연결하는 어퍼 및 로워 컨트롤 암(116)(118)과; 상하단이 차체 프레임(114)과 로워 컨트롤 암(118)에 연결되어 감쇠력을 발휘하는 스프링(120) 및 차체 길이방향으로 차체 프레임 및 상기 로워 컨트롤 암에 양단이 연결되는 토션바(122)를 포함하여 이루어진다.

그리고 스테빌라이저 바아(124)를 설치함에 있어서는 그 양단을 상기 좌, 우 로워 컨트롤 암(118)에 고정하고, 그 중간부에는 고무부싱(126)을 개재하여 차체에 고정함으로써, 좌우 휠이 동시에 상하운동을 할 때에는 작용하지 않고, 양 휠이 서로 다르게 상하 운동을 할 때 비틀림 작용을 하면서 차체의 기울기를 최소로 하여 차체의 롤링을 억제하였다.

그런데, 상기와 같이 스테빌라이저 바아를 설치하여 차량의 롤링을 방지하는 경우, 위시본 타입의 현가장치나 구동축이 있는 구동륜과 같이 스테빌라이저 바아가 장착되는 부위의 형상이 복잡한 경우에는 스테빌라이저 바아의 양단부와 로워 콘트롤 아암, 스티어링 타이로드, 구동축, 쇽업소버 등과의 간섭이 발생했으며, 이를 회피하기 위해서 설계를 변경하는 것도 용이하지 않았다.

특히, 오프-로드 차량에 있어서 광폭타이어를 장착하고 풀턴(full turn)이나 풀리바운드(full-rebound)시에는 상기 간섭현상이 더욱 심각하였다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 차량의 주행시에 발생하는 차체 롤링을 보다 간단한 구조로서 방지할 수 있는 차량의 롤링 방지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 롤링 방지 장치의 적용부의 개략도

도 2는 본 발명에 의한 롤링 방지 장치의 가이드 플레이트의 단면도

도 3은 본 발명에 의한 롤링 방지 장치의 작동도

도 4는 종래기술에 의한 스테빌라이저 바아가 적용된 현가장치부의 개략도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

12 : 휠 지지체 14 : 차체 프레임

16 : 어퍼 컨트롤 아암 18 : 로워 컨트롤 아암

20 : 스프링 22 : 토션바

24 : 감기 전동수단 26,26' : 스프로킷

28 : 체인 30 : 보조 플레이트

32 : 가이드 플레이트 34 : 가이드홀

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

좌,우 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 지지체와, 이 휠 지지체를 차체 프레임에 연결하는 좌,우 콘트롤 암을 포함하는 현가장치를 갖추는 차량에 있어서,

상기 좌,우 콘트롤 암을 감기 전동수단에 의하여 연결하되, 이 감기 전동수단은 좌,우 콘트롤 암을 서로 반대방향으로 회전하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 롤링 방지 장치를 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 롤링 방지 장치의 적용예를 보인 현가장치의 구성도 및 부분상세도로서, 이에 도시된 위시본 타입 현가장치는 종래기술에서 설명한 바와 같이 휠 지지체(12), 차체 프레임(14), 어퍼 및 로워 컨트롤 암(16)(18), 스프링(20) 및 토션바(22)를 포함하여 이루어진다.

이러한 현가장치에 있어서, 본 발명은 상기 어퍼 컨트롤 암(16)과 로워 컨트롤 암(18)이 타 장치와 연결되는 연결부위 중 연결축이 회전 가능한 부위에 감기 전동수단(24)을 장착하였다.

여기서, 상기 감기 전동수단(24)으로는 본 발명에서는 동력전달이 정확한 체인 전동방식을 제공하며, 감기 방식은 엇갈기 방식으로 하여 양 축에 형성되는 회전기구가 서로 반대방향으로 회전하도록 한다.

즉, 본 발명은 상기 로워 컨트롤 암(18)과 토션바(22)가 연결되는 연결축상에 한 쌍의 스프로킷(26)(26')을 장착하며, 각 좌,우 스프로킷(26)(26')은 체인(28)을 이용하여 연결한다.

여기서 상기 체인(28)은 엇걸기식으로 연결하는데 이는 상기에서 설명한 바와 같이 스프로킷(26)(26') 상호간에 동력이 전달시 이들 스프로킷이 서로 반대방향으로 회전하도록 하기 위함이다.

상기에서 스프로킷(26)(26')을 장착함에 있어서는 먼저 스프로킷이 장착되는 연결축상에는 세레이션 가공을 하여 동력전달이 확실히 이루어질 수 있도록 하며, 스프로킷이 이탈하지 않도록 보조 플레이트(30)를 스프로킷이 장착되는 축상에 추가하여 장착한다.

한편, 상기와 같이 체인을 엇걸기식으로 연결할 경우에는 상기 체인의 교차부에는 마찰이 발생하게 되며 이로 인하여 체인의 수명이 감소될 수 있다.

따라서, 상기에서 엇걸기식 연결에 의하여 형성되는 체인의 교차부를 수용하도록 이 교차부에 가이드 플레이트(32)를 삽입하여 체인이 마찰되지 않도록 함이 바람직하다.

상기 가이드 플레이트(32)는 차체 프레임(14)에 장착되는 것으로서 이를 상세히 도시한 도 2에서와 같이, 그 중앙부에는 상기 체인이 마찰되지 않고 작동될 수 있도록 이를 안내하는 한쌍의 가이드홀(34)이 형성된다.

이 때 상기 가이드 플레이트내에 형성되는 가이드홀(34)로 체인이 통과함으로써 가이드 플레이트(32) 근방의 체인의 형상은 볼록한 형상으로 되나, 체인은 통상적으로 핀연결 방식이므로 좌우 및 전후로 운동의 여유가 있어 상기 스프로킷 근방에서는 정상적인 연결형상으로 스프로킷에 치합될 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 롤링 방지 장치의 작동과정을 도 3을 참고로 살펴보면 다음과 같다.

차량이 요철이 심한 도로상을 주행하거나 선회주행시에 도 3과 같이 좌측 휠이 지면으로부터 바운딩하게 된다면 좌측 휠부에 형성되는 어퍼, 로워 컨트롤 암과 같은 현가기구들은 각각 감쇠작용을 위해 그 연결형상이 변화한다.

여기서 좌, 우 현가장치간에 동력전달매체가 없을 경우에는 좌측 휠부의 바운딩에 의하여 차량에는 롤링이 발생하게 된다.

이를 방지하기 위하여 본 발명의 롤링 방지 장치는 좌측 휠에 의한 바운딩을 우측 휠에도 전달하여 양 휠 간에 밸런스를 조정하여 롤링을 방지하게 되는바, 상기에서 현가기구를 연결하는 연결축 중 로워 컨트롤 암과 토션바가 연결되는 축은 토션바의 비틀림에 의하여 회전하게 되므로 이 축상에 장착된 좌측 스프로킷(26)이 이와 함께 회전하게 되고 이 회전운동은 체인(28)을 통하여 우측 스프로킷(26')에 전달된다.

상기 우측 스프로킷(26')은 좌측 스프로킷(26)에 엇걸기 방식으로 연결되어 있으므로 좌측 스프로킷(26)이 시계방향으로 회전시에는 이는 반시계 방향으로 회전하며 결국에는 우측 스프로킷(26')에 연결된 우측 현가기구도 좌측 현가기구와 같이 차체가 바운딩하는 방향으로 운동하여 차량의 롤링이 방지된다.

상기와 같이 구성되어 작동되는 본 발명에 의한 롤링 방지 장치는 상기 감기 전동수단에 의한 롤링 방지 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변형이나 변경이 가능한 것은 물론이다.

예컨대, 체인 전동방식 대신에 동력전달효율을 높인 풀리 전동방식을 적용하여 본 발명에 의한 롤링 방지 장치를 구성할 수도 있으며, 상기 실시예와는 달리 어퍼 컨트롤 아암 측에 본 발명에 의한 롤링 방지 장치를 장착할 수도 있고, 구동장치인 스프로킷을 다단화하여 좌,우측 현가장치간에 전달력을 배분하여 전달하거나, 동력전달을 끊어줄 수 있는 방식으로도 구성할 수도 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의한 롤링 방지 장치는 종래의 스테빌라이저 장착구조보다 장착부위가 더욱 컴팩트한 구조이므로 이에 소요되는 부품 및 제조비용을 절감할 수 있다.

또한, 롤링 방지 장치가 다른 현가장치의 장착시 간섭을 발생시키지 않으므로 차량의 휠 장착부에 대한 설계자유도가 증대되어 타 현가장치에 대한 설계 및 차체설계가 용이해지며 차량의 롤링 강성의 효율 증대를 도모할 수 있다.

특히, 오프로드(Off-Road)용 차량에 있어서는 설계자유도의 증대에 따른 휠 스트로크의 확대가 가능하므로 오프로드 그립(Off-Road Grip)성이 증대되어 차량의 안정성의 향상을 함께 도모할 수 있다.

Claims (5)

1. 좌,우 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 지지체와, 이 휠 지지체를 차체 프레임에 연결하는 좌,우 콘트롤 암을 포함하는 현가장치를 갖추는 차량에 있어서,

   상기 좌,우 콘트롤 암을 감기 전동수단에 의하여 연결하되, 이 감기 전동수단은 좌,우 콘트롤 암을 서로 반대방향으로 회전하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 롤링 방지 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 감기 전동수단이 형성되는 좌, 우 콘트롤 암은

   로워 콘트롤 암인 것을 특징으로 하는 차량의 롤링 방지 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 감기 전동수단이 형성되는 좌, 우 콘트롤 암은

   어퍼 콘트롤 암인 것을 특징으로 하는 차량의 롤링 방지 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 감기 전동수단은

   상기 좌,우 콘트롤 암이 차체 프레임에 연결되는 연결축상에 각각 장착되는 한쌍의 스프로킷(26,26')과;

   상기 한쌍의 스프로킷을 엇걸기로 연결하는 체인(28)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 롤링 방지 장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 감기 전동수단은

   엇걸기 연결에 의하여 형성되는 체인의 교차부를 수용하도록 이 교차부에 삽입되는 가이드 플레이트(32)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 롤링 방지 장치.