KR20020035521A - The method and apparatus for prevention incline car - Google Patents

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KR20020035521A
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steering
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홍열표
심우섭
오흥기
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오흥기
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Abstract

PURPOSE: An inclining preventing device for a vehicle in case of straight running and a method thereof are provided to improve the riding comfort by mounting an element for applying friction force or resistance force to a steering shaft by the viscosity or direct friction. CONSTITUTION: An inclining preventing device for a vehicle in case of straight running includes a fixing shaft ring(8) formed at a side of a steering shaft(4) for generating resistance force and friction force, a plurality of disc type ring protrusion parts(9) protruded from the fixing shaft ring outwardly, an inner cover(7) surrounding the protrusion parts, a viscous material or an electrorheological Fluid(10) filled in a space part in the inner cover, an electromagnetic coil(6) for applying magnetic force to the electrorheological fluid, and an outer cover(5) surrounding the above parts and mounted with the steering shaft in the center.

Description

직진주행시 차량쏠림 방지방법 및 그 장치{The method and apparatus for prevention incline car}Vehicle driving prevention method and device therefor when driving straight {The method and apparatus for prevention incline car}

본 발명은 직진주행시 차량쏠림 방지방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 상세히 설명하면, 직진주행시 운전자가 핸들을 놓았을 때 차량이 한쪽으로 쏠리는 현상을 방지하는 직진주행시 차량쏠림 방지방법 및 그 장치에 관한 것이다,The present invention relates to a vehicle tilt prevention method and apparatus for driving in a straight line, in detail, the present invention relates to a vehicle tilt prevention method and a device for driving straight to prevent the phenomenon that the vehicle is pulled to one side when the driver releases the steering wheel when driving straight. ,

일반적으로 차량 쏠림은 도1과 같이 직진 주행시에 운전자가 핸들에서 손을 놓았을 때 1-A, 1-C 차량과 같이 운전자와의 의도와는 상관없이 한쪽 방향으로 쏠리는 차량 특성으로 정의할 수 있다.In general, vehicle tilt may be defined as a characteristic of a vehicle that is oriented in one direction regardless of the intention of the driver, such as 1-A and 1-C, when the driver releases his hand from the steering wheel when driving straight as shown in FIG. 1. .

예를 들어 고속도로에서 직진주행을 하고 있다가 운전자가 임의의 행동을 위해 핸들에서 손을 띠었을 때 차량이 계속 직진 주행을 계속하지 못하고, 좌측이나우측으로 쏠리는 현상으로 차량의 코너링이나 선회 특성과는 달리 직진 주행시에만 국한된 현상이다. 이러한 차량 쏠림은 운전자의 안전과도 직결되는 문제이기도 하지만, 쏠림이 발생되는 차량의 경우 직진 주행을 위해서는 쏠리는 반대 방향으로 핸들에 일정한 힘을 가해주어야만 하기 때문에 장시간 직진 주행시는 운전자에게 피로감도 줄 수 있다.For example, if you drive straight on the highway and the driver touches the steering wheel for any action, the vehicle will not continue to drive straight and will be turned left or right. Otherwise, the phenomenon is limited to straight driving. This is a problem directly related to driver's safety. However, in the case of a vehicle in which the vehicle is pulled, it is necessary to apply a constant force to the steering wheel in the opposite direction to drive the vehicle. .

차량 쏠림의 경우에는 대부분의 자동차 회사에서도 완성차에 대한 쏠림 평가를 실시하고 있으며, 자체의 관리 범위를 설정하고 관리하고 있는 것으로 알려져 있다. 또한 쏠림은 미국시장에서도 소비자들이 평가하는 주요한 평가항목의 하나이기도 하다. 그러나 이러한 차량 쏠림은 차량이나 타이어 어는 한 부분에만 국한된 현상이 아니라 여러가지 인자가 복합적으로 영향을 줄 수 있는 차량특성이다. 실제로 차량에 문제가 있어도 쏠림은 발생할 수 있고, 타이어가 잘못되어도 차량 쏠림은 발생할 수 있다.In the case of vehicle pulling, most automobile companies are also conducting a pulling evaluation on finished cars and are known to set and manage their own management scope. Focus is also one of the major evaluation items that consumers value in the US market. However, the vehicle pull is not a phenomenon in which a vehicle or tire is limited to one part but a characteristic of a vehicle in which various factors can have a complex effect. In fact, even if there is a problem with the vehicle, the tilting may occur, and even if the tire is wrong, the tilting may occur.

우선 차량 쏠림과 관련 있는 인자에 대하여 살펴보면 크게 차량과 타이어 그리고 외적인자로 나눌 수 있다. 차량 관련 인자는 도2와 같이 차량 좌우륜의 캠버 차이와 도3의 좌우 캐스터 차이 등의 차량 정렬상태가 주요한 차량인자로 알려져 있다. 캠버의 경우는 도2와 같이 노면에 대한 캠버 각도에 의해서 발생되는 좌우륜의 횡방향 힘의 차에 의해 쏠림이 발생한다. 2-A의 경우는 좌우륜의 캠버는 존재하지만 좌우륜에서 캠버에 의해서 발생하는 힘이 상쇄되어 쏠림이 발생하지 않는 경우이나 2-B와 2-C의 경우에는 캠버에 의해서 발생하는 힘의 합이 우측이나 좌측으로 발생하여 우측 쏠림과 좌측 쏠림이 발생하는 경우이다.First, the factors related to vehicle tilt can be divided into vehicles, tires, and externals. The vehicle-related factors are known as the main vehicle factors such as the difference between the camber of the left and right wheels of the vehicle and the left and right caster differences of FIG. 3 as shown in FIG. 2. In the case of the camber, as shown in Fig. 2, the deflection occurs due to the difference in the lateral force of the left and right wheels generated by the camber angle with respect to the road surface. In case of 2-A, the camber of left and right wheels exists, but the force generated by the camber in the left and right wheels cancels out, and in case of 2-B and 2-C, the sum of the force generated by the camber This is the case where the right side and the left side are generated due to the right side or the left side.

도3의 경우는 캐스터에 대한 정의를 나타낸 것으로 캐스터의 경우에도 좌우 캐스터 각도가 동일하면 쏠림에 영향을 주지 못하지만 좌륜의 캐스터 각도가 우륜의 캐스터 각도 보다 크면 좌측 쏠림에 그리고 우륜의 캐스터 각도가 좌륜의 캐스터 각도보다 크면 우측 쏠림에 영향을 줄 수 있다. 그리고 타이어 측면에서는 크게 제조 특성인 코니시티와 설계특성 인자인 피알씨에프라는 인자들이 있다. 코니시티는 도4와 같이 진행방향에 상관없이 콘의 효과처럼 타이어가 한 방향으로 횡방향 힘이 발생하여 쏠림 효과를 유발할 수 있는 특성으로 도5와 같이 타이어가 차량의 좌우에 장착될 때 도5의 5-A의 경우는 우측쏠림이 5-B의 경우에는 좌측쏠림이 발생할 수 있다.3 shows the definition of casters. Even in the case of casters, if the left and right caster angles are the same, it does not affect the tilting. However, if the caster angle of the left wheel is larger than the caster angle of the right wheel, the caster angle of the left wheel and the caster angle of the right wheel are Larger caster angles may affect the right hand deflection. And in terms of tires, there are largely the factors of manufacturing characteristics, conity, and P.C., a design characteristic factor. Conity is a characteristic in which the tire generates a lateral force in one direction, such as the effect of a cone, regardless of the direction of travel, as shown in FIG. 4, when the tire is mounted on the left and right sides of the vehicle as shown in FIG. In the case of 5-A, the right tilt may occur. In the case of 5-B, the left tilt may occur.

피알씨에프는 타이어가 가지고 있는 횡방향 힘과 수직 방향 모멘트의 관계에 의해서 구할 수 있는 값이다. 도6은 일반적으로 타이어가 가지는 힘과 모멘트의 관계를 나타내는 도이며, 피알씨에프는 도6의 빗금친 부분에서 나타나는 작은 타이어 슬립각도에서 발생하는 횡방향 힘과 수직 방향 모멘트의 관계로부터 정의되는 차량 쏠림 관련 타이어 특성치이다. 이 부분을 확대하면 도7과 같다. 도7과와 같이 타이어가 슬립각도에 대한 횡방향힘과 수직방향 모멘트를 가질 때 수직방향 모멘트가 0이 되는 타이어 슬립각도(7A)에서 발생하는 횡방향 힘으로 정의 할 수 있다. 피알씨에프의 경우 타이어가 가지고 있는 고유한 쏠림 특성을 나타내는 항목으로 (-)값을 가지면 좌측 쏠림 성향을 가지고 (+)값을 가지면 우측 쏠림 성향을 가진다고 볼 수 있다. 그리고 그 값이 크면 클수록 쏠림 성향은 크게 나타나는 것을 의미한다.PFA is a value that can be obtained by the relationship between the lateral force and the vertical moment of the tire. Fig. 6 is a diagram showing a relationship between a force and a moment of a tire in general, and PFA is a vehicle pull defined by a relationship between a lateral force and a vertical moment occurring at a small tire slip angle appearing in the hatched portion of Fig. 6. Related tire characteristic value. This portion is enlarged as shown in FIG. As shown in FIG. 7, when the tire has a lateral force and a vertical moment with respect to the slip angle, it may be defined as a lateral force generated at the tire slip angle 7A where the vertical moment becomes zero. In the case of PFA, the tire has inherent pulling characteristics. If it has a negative value, it has a left tendency, and a positive value has a right tendency. The larger the value, the larger the propensity to pull.

이 밖에 쏠림과 관련 있는 외적 인자로는 도로구배와 횡풍등의 관련 인자가 존재한다. 도8의 경우에는 크게 국가별로 상이한 주행방향에 따른 도로구배의 차이를 나타내었다.In addition, there are related factors such as road gradient and transverse wind as external factors related to tilting. In the case of Fig. 8, there is a significant difference in the road slope according to different driving directions for different countries.

대한민국의 경우는 8-A와 같이 도로의 우측으로 주행하나 영국이나 일본의 경우는 주행방향을 기준으로 8-B와 같이 도로의 좌측으로 주행한다. 이러한 도로 구배의 차이가 차량 쏠림에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어 우리나라에서 쏠림이 발생하지 않고 주행하는 차량의 경우는 우측으로 기울어진 도로에 상응하는 횡방향 축힘을 발생하면서 직진 주행을 하는 경우인데, 이런 차량을 영국이나 일본지역의 도로에서 주행하게 되면 차량에서 발생하는 좌측 방향 횡방향 축힘과 좌측으로 기울어진 도로구배 영향이 합쳐져서 좌측으로 쏠림 현상이 나타나게 된다.In the case of the Republic of Korea, it travels to the right side of the road, as in 8-A, but in the United Kingdom and Japan, it travels to the left side of the road, as in 8-B. This difference in road slope can affect vehicle tilting. For example, in the case of a vehicle running without tilting in Korea, it is a case of driving straight while generating lateral axial force corresponding to the road inclined to the right. The left lateral axial force generated by the vehicle and the influence of the inclination of the road slope inclined to the left are combined, resulting in a lean to the left.

또한 이러한 나라에 따른 차이 외에도 지역에 따라 강수량이나 법규에 따른 도로 건설 기준의 상이성에 따라 구배의 정도가 차이가 날 수 있다. 즉, 도로구배의 정도에 따라 차량의 쏠림 특성은 변할 수 있는 것이다. 그러나 차량 개발 특성상 모든 지역의 다양성을 맞추기보다는 보편적인 지역을 중심으로 한 개발에 중심을 맞추기 때문에 도로조건이 다른 지역별 쏠림 특성을 모두 맞추기는 사실상 불가능한 상황이다. 또한 횡풍의 경우도 차량 쏠림에 영향을 줄 수 있는 인자이다. 그러나 횡풍까지 고려하여 차량 쏠림을 없앨 수 있는 방법을 고안하여 차량을 개발한 사례를 아직 보지 못했다.In addition to the differences in these countries, the degree of gradient may vary according to precipitation or differences in road construction standards according to regulations. That is, the tilting characteristics of the vehicle may change according to the degree of road slope. However, due to the characteristics of vehicle development, it is impossible to match all the regional characteristics of the road conditions with different road conditions, since the focus is on the development centered on the general area rather than the diversity of all areas. In addition, cross wind is a factor that may affect vehicle tilting. However, we haven't seen a case where the vehicle was developed by devising a way to eliminate the tilting by considering the wind.

이렇게 차량과 타이어 그리고 도로구배 등의 다양한 인자가 관련된 차량쏠림 현상의 경우 지금까지 알려진 해결방법은 설계적으로 차량의 현가장치 정렬 특성과타이어의 피알씨에프 특성을 고려한 차량의 조화 성능을 향상시키기 위한 활동, 예를 들어 차량이 우측성향이 있으면 타이어의 피알씨에프 특성을 좌측으로 유도하여 상쇄시키는 활동을 통해 차량의 쏠림 특성을 향상시키려는 활동이 있고, 또한 제조 측면에서는 차량의 좌우륜의 캠버 차이와 캐스터 차 그리고 타이어의 코니시티 등의 제조편차를 줄이기 위한 활동도 있다.In the case of vehicle tilting phenomenon involving various factors such as vehicle, tire, and road slope, the known solutions are designed to improve the harmonization performance of a vehicle by considering the suspension alignment characteristics of the vehicle and the PRF characteristics of the tire. For example, if the vehicle has a right orientation, there is an activity to improve the vehicle's tilting characteristics by guiding and offsetting the PD characteristics of the tire to the left, and also in terms of manufacturing, the camber difference between the left and right wheels of the vehicle and the caster car In addition, there are activities to reduce manufacturing deviations such as tire consistency.

본 출원은 이러한 차량과 타이어의 주요 관련인자의 조화성 및 제조 편차를 줄이는 활동의 한계 및 지역마다 다른 다양한 도로조건을 포함한 차량의 쏠림 현상의 근본적 해결을 목적으로 한 장치 개발을 목적으로 하였다.The present application aims to develop a device aimed at fundamentally solving a vehicle's tilting phenomenon including a variety of road conditions that vary from region to region and the limit of activity to reduce the coordination and manufacturing variation of the key related factors of the vehicle and tire.

기존 기술 IExisting Technology I

기존에 차량 쏠림을 줄이는 방법에 대하여 설명하도록 하겠다. 우선 도1에서 설명한 쏠림의 정의를 횡방향 축힘과 핸들모멘트의 관점에서 도9에서 다시 설명하였다. 도9에서 주행 중 손을 놓기 전과 후의 차량에서 발생하는 전륜의 횡방향 축힘과 핸들 모멘트를 비교하면 손을 놓기 전에는 차량에서 발생하는 쏠림이 발생하지 않기 때문에 차량에서 발생하는 횡방향 축 힘은 0 을 의미하고 핸들 모멘트의 경우는 쏠림이 존재하는 9-A,9-C차량의 경우는 일정한 모멘트를 가해주고 있어야만 한다. 그러나 손을 놓게 되면 핸들 모멘트가 0이 되고 9-B차량의 경우처럼 쏠림 특성이 없는 경우에는 횡방향 축힘도 0이 될 수 있지만, 쏠림 특성이 있는 9-A,9-C 차량의 경우에는 일정한 횡방향 축힘이 발생하게 되고, 결국 차량의 쏠림이 발생하게 된다.I will explain how to reduce the vehicle tilt. First, the definition of the deflection described in FIG. 1 is described again in FIG. 9 in terms of the lateral axial force and the handle moment. In Fig. 9, when comparing the lateral axial force of the front wheel and the handle moment generated in the vehicle before and after releasing the hand, the lateral axial force generated in the vehicle is zero since the vehicle does not generate the tilt before releasing the hand. In the case of the handle moment, the 9-A and 9-C vehicles with the pull should be applied with a constant moment. However, if you let go of the hand, the handle moment will be zero, and if there is no tilting characteristic, as in the case of 9-B vehicles, the lateral axial force may be zero.However, for 9-A and 9-C vehicles with tilting characteristics, Lateral axial forces are generated, resulting in tipping of the vehicle.

이와 같이 차량 쏠림이 생기는 원리를 도10에서 자세히 살펴볼 수 있는데, 도10은 차량이 주행 중 핸들 각도에 따라 발생하는 전륜의 횡방향 축힘과 핸들 모멘트와의 관계를 나타내는 것이다. 차량 쏠림은 앞에서 운전자가 직진 주행 중에 손을 놓았을 때 횡방향으로 차량이 벗어나는 현상으로 정의 하였는데, 그때의 현상을 힘과 모멘트의 관점에서 살펴볼 수 있다.As described above, the principle of the vehicle tilting can be described in detail with reference to FIG. 10. FIG. 10 shows the relationship between the lateral axial force of the front wheel and the handle moment generated according to the steering wheel angle while the vehicle is driving. The vehicle tilt was defined as the phenomenon in which the vehicle is displaced in the lateral direction when the driver releases his hand while driving straight ahead. The phenomenon can be seen in terms of force and moment.

쏠림 현상이 있는 차량의 경우 우선 손을 놓기 전에 직진주행을 하고 있다는 것은 전륜축에서 발생하는 횡방향 축힘이 0이라는 것을 의미하며, 다만, 쏠림 경향이 경향이 있는 차량의 경우 횡방향 축힘이 0이 될 수 있도록 핸들모멘트를 가해 주어야 한다. 결국 손을 놓기 전 직진 주행시는 횡방향 축힘이 0이 되는 핸들각도(B)에서의 핸들모멘트(C) 값이 가해지고 있는 것이다. 이러한 상황에서 핸들을 놓게 되면 핸들에 가해주고 있던 모멘트가 0이 되는 방향(D)으로 이동하게 된다.In the case of a vehicle with a tilting phenomenon, driving straight ahead before releasing it means that the lateral axial force generated in the front wheel axle is zero. However, in a vehicle with a tendency to lean, the lateral axial force is zero. The handle moment should be applied to make it possible. As a result, the handle moment C at the handle angle B at which the lateral axial force becomes zero is applied when driving straight before releasing the hand. In this situation, when the handle is released, the moment applied to the handle is moved in the direction (D) where it becomes zero.

이 경우에는 핸들각이 오른쪽으로 미소하게 돌아가며 핸들의 모멘트가 0이 되는 핸들 각도(D)로 이동하게 된다. 이렇게 이동하게 되면 손을 놓기 전에는 0이었던 횡방향축힘(C)이 핸들의 모멘트가 0이 되는 핸들 각도(D)에서의 횡방향축힘 (E)과 같이 (-)좌측으로 발생하여 좌측 쏠림이 발생하게 된다. 즉, 핸들에서 손을 놓으면 핸들의 모멘트가 0이 되는 핸들각도(D)에서 발생하는 전륜의 횡방향축힘(E)에 의해 쏠림이 발생한다. 만약 그 힘이 (+)우측으로 발생하면 우측 쏠림이, (-)좌측으로 발생하면 좌측 쏠림이 그리고 그 값이 크면 클수록 쏠림 현상은 더욱 심하게 발생하는 것이다.In this case, the handle angle rotates slightly to the right and the handle angle moves to the handle angle D where the handle moment becomes zero. In this case, the horizontal axial force (C), which was 0 before releasing the hand, is generated to the left (-) side as the lateral axial force (E) at the handle angle (D) where the moment of the handle becomes zero. Done. That is, when the hand is released from the handle, the pulling occurs due to the transverse axial force E of the front wheel generated at the handle angle D at which the moment of the handle becomes zero. If the force occurs to the right side, the right pull occurs, if the left side goes to the left side, the larger the left pull, and the larger the value, the more severe the pull.

지금까지 차량회사나 타이어회사의 쏠림을 줄이려는 활동은 손을 놓았을 때, 즉, 핸들모멘트가 0이 되는 지점(D)에서의 전륜축의 횡방향 축힘(E)을 최소화 하는데 그 목적이 있었다. 즉, 주요 활동은 설계적으로 차량의 현가장치 정렬 특성과 타이어의 피알씨에프 특성을 고려한 차량의 조화 성능을 향상시키기 위한 활동과 제조측면에서 차량의 좌우륜의 캠버 차이와 캐스터 차 그리고 타이어의 코니시티 등의 제조편차를 줄이기 위한 활동 등을 통해 핸들모멘트가 0이 되는 지점에서의 전륜축의 횡방향 축힘을 최소화하려는 시도가 일반적인 활동 방향으로 알려져 있다.Until now, activities aimed at reducing the tendency of vehicle and tire companies have been aimed at minimizing the transverse axial force (E) of the front wheel axle when released, ie at the point (D) where the handle moment becomes zero. In other words, the main activities are designed to improve the coordination performance of the vehicle considering the suspension alignment characteristics of the vehicle and the PFA characteristics of the tire, and the camber difference between the left and right wheels of the vehicle, the caster car, and the concentricity of the tire. Attempts to minimize the transverse axial force of the front wheel shaft at the point where the handle moment becomes zero through activities for reducing the manufacturing deviation of the back are known as a general direction of activity.

이러한 활동의 지속성은 차량 쏠림 현상의 해결을 위해서 필요한 활동이다. 그러나 이러한 활동의 한계를 살펴보면, 우선 설계 측면의 목표치 달성이나 제조 측면의 편차를 줄이기 위해서는 많은 시간과 개선 비용이 소요된다는 것이다. 특히 차량회사 측면에서는 편차를 줄이기 위한 많은 시간과 비용, 검사를 위한 비용 그리고 시장에서 고객 불만시 처리비용 등을 들 수 있고, 또한 타이어 회사 측면에서도 차량특성에 맞는 타이어 피알씨에프를 맞추기 위해서는 경우에 따라 타이어 패턴 및 구조를 변경하여야 하는데, 그럴 경우 많은 시간과 비용의 손실이 추가로 발생할 수 있다.The continuity of these activities is necessary to solve the vehicle tilting phenomenon. However, looking at the limitations of these activities, first of all, it takes a lot of time and improvement cost to achieve the design goal or reduce the deviation in manufacturing. In particular, in terms of vehicle companies, it can take a lot of time and money to reduce deviations, costs for inspections, and handling costs in case of customer complaints in the market. It is necessary to change the tire pattern and structure, which can additionally cost a lot of time and money.

이러한 개선노력의 경우에도 근본적인 해결보다는 편차의 축소를 통한 불량률의 감소를 나타낼 뿐 근본적으로 쏠림 현상을 개선하기는 어려운 것이 현실이다. 또한 차량 쏠림은 도로구배의 조건에 따른 영향을 매우 많이 받는데, 앞에서 언급한 바와 같이 차량 개발 특성상 모든 지역의 다양성을 맞추기는 사실상 불가능한상황이다.Even in the case of such improvement efforts, it is difficult to fundamentally improve the tilting phenomenon by reducing the defect rate by reducing the deviation rather than the fundamental solution. In addition, vehicle tilt is highly influenced by the conditions of road slope, and as mentioned above, it is virtually impossible to match the diversity of all regions due to the characteristics of vehicle development.

기존기술 IIExisting Technology II

tm티어링과 관련된 쏠림 관련 특허 조사를 통해 기존 기술 파악 및 기존 특허와의 관련 여부를 살펴보았다. 스티어링 중립 보정장치(공개번호 특1997-0041034)의 경우 스티어링 기어박스에 설치되며, 40/km/h 이상에서 일정시간 이상의 스티어링 토크값을 평균으로 하여 평균값이 일정한 토크 오차값을 가질 때 산출된 오차량만큼 어시스트 모터를 활용하여 보정하는 개념이다. 그러나 이 장치의 경우는 운전자가 의도적으로 반경이 큰 코너를 돌 경우 쏠림인지 아닌지를 실제로 판단하기 어려우며, 순간적으로 토크를 보정할 시 운전자가 핸들에 가하는 힘이 순간적으로 변함으로 인한 주행 중 불안 요소도 존재한다.Through patent investigation related to tm tiering, we examined existing technologies and examined whether they were related to existing patents. Steering neutral compensation device (Public Publication No. 1997-0041034) is installed in the steering gearbox and is calculated when the average value has a constant torque error value by averaging the steering torque value over a certain time at 40 / km / h or more. It is a concept that uses an assist motor as much as a vehicle. However, in this case, it is difficult to determine whether the driver is inclined if he intentionally turns a corner with a large radius, and when driving the torque compensation momentarily, the driver's momentum changes due to the momentary change in the force applied to the steering wheel. exist.

또한 기존 스티어링에 추가 적인 어시스트 모터를 통해 스티어링 기어박스 자체의 중립성을 유지하려는 의미가 강하다. 차량의 전자식 조향장치(특1998-068895)와 선회 도로 주행시 안전조향 장치 및 방법(특1998-050756)의 경우에는 운전자가 훨얼라이먼트의 부적절시나 선회시 운전자와의 조향의지에 근접해서 정확한 조향을 할 수 있도록 하는 조향장치를 제공함에 있다. 또한 스티어링 유압을 이용하는 보조 현가장치(특2000-0060941)의 경우에는 선회시 즉, 코너링시에 차체의 쏠림 즉, 차량이 옆으로 기울어지는 롤에 대한 제어에 대하여 언급하였는데, 이 경우는 이 출원서에서 언급하는 직진주행성능과 관련 있는 쏠림과는 다른 특성이다.It also makes sense to maintain the neutrality of the steering gearbox itself with assist motors in addition to conventional steering. In the case of the electronic steering system of the vehicle (Special 1998-068895) and the safety steering device and method (Special 1998-050756) when driving on a turning road, the driver may be able to steer close to the steering inadequate or close to the steering intention with the driver when turning. It is to provide a steering device to enable. In addition, in the case of the auxiliary suspension device using the steering hydraulic pressure (Special 2000-0060941), the steering of the vehicle body during turning, that is, cornering, that is, the control of the roll in which the vehicle is inclined sideways, is mentioned in this application. This is a different characteristic from the tendency related to driving performance.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 상기와 같은 차량과 타이어 관련 인자 및 도로구배 그리고 횡풍등의 외적인자도 고려하여 쏠림 문제를 획기적으로 개선하고자 조향축에 저항력이나 마찰력 발생장치를 설치하여 직진주행시 운전자가 핸들을 놓았을 때 차량의 쏠림을 방지 할 수 있도록 개량한 직진 주행시 차량 쏠림 방지 장치를 제공하는 것을 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다.The present invention, in order to solve the above problems, in consideration of the external factors such as the vehicle and tire-related factors, road gradients and lateral wind as described above, to install a resistance or frictional force generating device on the steering shaft to drastically improve the driving problem when driving straight It is a technical object of the present invention to provide an apparatus for preventing vehicle tilting during straight driving, which is improved to prevent the vehicle from tipping when the driver releases the steering wheel.

도1은 직진 주행시에 운전자가 핸들에서 손을 놓았을 때 한쪽 방향으로 쏠리는 차량 특성 상세도1 is a detailed view of a vehicle characteristic that is directed in one direction when the driver releases his hand from the steering wheel when driving straight;

도2는 차량 좌우륜의 캠버에 따른 쏠림현상 상세도Figure 2 is a detail of the pulling phenomenon according to the camber of the vehicle left and right wheels

도3은 좌우 캐스터 각도 상세도3 is a left and right caster angle detail view

도4는 타이어의 코니시티 상세도4 is a detailed view of the consistency of the tire.

도5는 타이어가 차량에 장착될 때 코니시티에 기인한 쏠림 방향 상세도Fig. 5 is a detail view of the direction of pull due to concentricity when the tire is mounted on the vehicle.

(5-A)우측쏠림, (5-B) 좌측쏠림(5-A) Right tilt, (5-B) Left tilt

도6은 일반적으로 타이어가 가지는 힘과 모멘트의 관계도6 is a relation between the force and the moment that a tire generally has

도7은 작은 슬립각도 발생하는 타이어 피알씨에프 특성 정의Fig. 7 shows tire PD characteristics that generate small slip angles.

도8은 국가별로 상이한 주행방향에 따른 도로구배의 차이8 is the difference of the road slope according to the different driving direction for each country

도9는 주행 중 손을 놓기 전과 후의 차량에서 발생하는 전륜의 횡방향 축힘과 핸들 모멘트 관계도Fig. 9 is a diagram showing the relationship between the transverse axial force and the handle moment of the front wheels generated in the vehicle before and after releasing the hand while driving;

도10은 차량이 주행 중 핸들 각도에 따라 발생하는 전륜의 횡방향 축힘과 핸들 모멘트 관계도10 is a relation between the lateral axial force of the front wheel and the handle moment generated according to the steering wheel angle while the vehicle is driving;

도11은 차량이 핸들 각도에 발생하는 전륜의 횡방향 축힘과 핸들 모멘트관계도Fig. 11 is a relation between the lateral axial force and the handle moment of the front wheel that the vehicle generates at the steering wheel angle;

도12는 본 발명의 직진주행시 차량쏠림방지장치 장착 상세도Figure 12 is a detailed view of mounting the vehicle anti-vehicle device when driving straight of the present invention

도13은 도8의 도로구배에 대한 효과에 대한 상세도Figure 13 is a detailed view of the effect on the road gradient of Figure 8

도14는 본 발명의 직진주행시 차량쏠림방지장치 상세도Figure 14 is a detailed view of the vehicle tilting prevention device when driving straight

도15는 본 발명의 직진주행시 차량쏠림방지 장치의 또 다른 예 상세도15 is a detailed view of another example of the vehicle tilting prevention device of the straight driving of the present invention;

<도면의 부호설명><Description of the Drawings>

스티어링(랙앤 피니언기어)(1), 저항력 또는 마찰력 발생장치(2), 핸들(3), 조향축(4), 외부커버(5), 전자석코일(6), 내부커버(7), 링돌출부(9), 고정축링(8, 8'), 점성물질(10), 솔레노이드장치(11)Steering (rack and pinion gear) (1), resistance or friction force generator (2), handle (3), steering shaft (4), outer cover (5), electromagnet coil (6), inner cover (7), ring protrusion (9), fixed shaft rings (8, 8 '), viscous material (10), solenoid device (11)

상기의 목적을 달성하기 위하여, 조향축에 점성이나 직접마찰에 의해 조향축에 마찰력이나 저항력을 가해 차량의 쏠림을 방지하는 직진 주행시 차량쏠림방지 방법 및 그 장치에 관한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a vehicle tilt prevention method and a device for driving in a straight line to prevent the vehicle from tilting by applying friction or resistance to the steering shaft by viscosity or direct friction to the steering shaft.

본 장치의 적용개념을 설명하면 다음과 같다.The application concept of this apparatus is explained as follows.

도11에서 차량이 핸들 각도에 발생하는 전륜의 횡방향 축힘과 핸들 모멘트와의 관계를 나타내었다. 물론 여기에서의 핸들각도는 도7의 작은 타이어 슬립각과 마찬가지로 좌우로 30도 미만의 핸들각도를 의미한다. 일반적으로 핸들각과 타이어 조향각과의 사이에는 약 20:1의 관계가 존재한다. 앞에서 설명한 것과 같이 차량 쏠림은 직진 주행 중 핸들에서 손을 놓았을 때 모멘트가 0이 되는 핸들각도(D)에서 발생하는 전륜의 횡방향 축힘(E)에 의해 쏠림이 발생한다.In Fig. 11, the relationship between the transverse axial force of the front wheel and the steering wheel moment generated by the vehicle at the steering wheel angle is shown. Of course, the steering wheel angle here means the steering wheel angle of less than 30 degrees to the left and right as in the small tire slip angle of FIG. In general, there is a relationship of about 20: 1 between the steering angle and the tire steering angle. As described above, the vehicle tilting is caused by the transverse axial force (E) of the front wheel generated at the steering wheel angle D at which the moment becomes zero when the hand is released from the steering wheel during the straight driving.

이때 횡방향 축힘이 0이 되는 지점(B)에서의 핸들모멘트(C) 값에서 핸들을놓게 되면 핸들에 가해주고 있던 모멘트가 0이 되는 지점(D)으로 이동하게 되는데, 본 장치는 조향축(4)에 도12와 같이 저항력이나 마찰력을 발생시킬 수 있는 장치(2)를 장착하여 마찰력이나 저항력을 발생하여 마찰력이나 저항력(도11 빗금친 부분)이 핸들에서 손을 띨 때 발생하는 핸들모멘트(C)보다 크기 때문에 핸들모멘트가 0이 되는 지점(D)으로 이동하지 않고 전륜축의 횡방향 축힘이 그대로 0이 유지(B)되어 차량의 쏠림 현상이 발생되지 않도록 하였다.At this time, if the handle is released from the handle moment (C) value at the point (B) where the lateral axial force becomes zero, it moves to the point (D) at which the moment applied to the handle becomes zero. 4) the handle moment generated when the friction force or the resistance (Fig. 11 hatched part) is released from the handle by mounting a device (2) capable of generating resistance or friction as shown in FIG. Since it is larger than C), the transverse axial force of the front wheel shaft is kept as it is (B) without moving to the point (D) where the handle moment becomes zero (B) so that the vehicle's tipping does not occur.

즉, 도11에 빗금친 부분으로 나타낸 저항력이나 마찰력의 경우 핸들모멘트 (C)보다 크게 설정하면 마찰력이나 저항력보다 작은 범위 내에서는 핸들모멘트가 감소하는 방향(D)으로 이동을 하지 못함으로써 손을 놓기 전 직진상태, 즉 횡방향 축힘이 0이 되는 상태(B)를 그대로 유지 할 수 있다. 우측으로 쏠림이 발생하는 경우에도 마찬가지 이유로 마찰력을 활용하여 쏠림 현상을 방지 할 수 있다.That is, if the resistance or frictional force indicated by the hatched portion in Fig. 11 is set larger than the handle moment (C), the hand is released by failing to move in the direction (D) where the handle moment decreases within the range smaller than the frictional or resistance. It is possible to maintain the straight forward state, that is, the state (B) in which the transverse axial force becomes zero. In the case of the deflection to the right, the friction can be prevented by using the same reason.

본 출원의 경우는 차량별 특성에 따라 쏠림이 발생하지 않을 정도의 일정한 저항력이나 마찰력을 발생하는 간단한 장치를 만들어서 쏠림 현상을 방지하는데 그 목적이 있다. 도로 구배가 다를 경우에 대하여도 본 장치에 대한 효과를 설명할 수 있다. 도13의 경우 도8에 설명한 도로구배에 대한 효과에 대하여 나타내었다. 도로구배가 0도일 경우 쏠림 현상이 발생하지 않은 차량의 경우 도로구배가 우측으로 1도 발생한 경우 손을 놓게 되면 핸들이 0이 되는 지점(G)으로 이동하게 되어 그때 발생하는 전륜 횡방향축힘(H)이 (+)우측으로 발생하여 우측 쏠림이 그리고 도로구배가 좌측으로 1도 발생한 경우 손을 놓게 되면 핸들이 0이 되는 지점(D)으로 이동하게 되어 그때 발생하는 전륜 횡방향축힘(E)이 (-)좌측으로 발생하여 좌측 쏠림이 발생하게 된다.In the case of the present application, there is an object to prevent the phenomenon of pulling by making a simple device that generates a constant resistance or friction such that the pulling does not occur according to the characteristics of each vehicle. The effect on the apparatus can also be described for the case where the road gradient is different. In FIG. 13, the effect on the road slope described in FIG. 8 is illustrated. If the road slope is 0 degrees, if the vehicle is not tilted, if the road slope is 1 degree to the right, releasing the hand will move the steering wheel to the point (G). ) Occurs to the right of the right side, and the right pull and the road slope to the left of 1 degree, if you let go, the handle moves to the point (D) where the handle becomes zero. It occurs to the left of (-) and left pull occurs.

그러나 저항력이나 마찰력을 발생하는 본 장치를 장착했을 경우 도로구배가 +1도(주행방향의 우측이 낮은 경우)나 -1도(주행방향의 좌측이 낮은 경우) 인 경우 직진주행을 하기 위해 필요한 핸들 모멘트(C, F) 대비 크기 때문에 핸들의 모멘트가 0이 되는 지점(D, G)으로 이동하지 않고 전륜의 횡방향 축힘이 0 그대로 유지(B)되어 차량의 쏠림 현상이 발생되지 않는다.However, when equipped with this device that generates resistance or friction, the steering wheel is required to drive straight when the road slope is +1 degree (lower right side of the driving direction) or -1 degree (lower left side of the driving direction). Due to the magnitude of the moments (C, F), the transverse axial force of the front wheels is kept at 0 (B) without moving to the point (D, G) where the moment of the steering wheel becomes zero (B) does not cause the vehicle to pull.

장치에서 발생시킬 수 있는 최대 저항력이나 마찰력의 크기는 차량의 특성에 따라 상이할 수 있다. 다만, 직진주행과 관련된 성능임을 감안할 때 차량에 가하는 조타력 대비 작은 값으로 설정가능하며, 이와 같이 작은 범위 내에서 장치의 최대 마찰력 및 저항력을 설정하는 이유는 차량 쏠림의 경우 직진 주행 성능에 관련된 성능으로 어느 정도 이상의 저항력이나 마찰력은 쏠림 특성과 관련이 없으며, 필요 이상의 마찰력이나 저항력은 오히려 차량성능 저하 및 안전문제를 야기할 수도 있다. 또한 장비의 소형화 측면에서도 마찰력이나 저항력을 작게 설정하는 것이 유리하다.The maximum amount of resistance or friction that the device can generate may vary depending on the characteristics of the vehicle. However, considering the performance related to driving in a straight line, it is possible to set the value smaller than the steering force applied to the vehicle.The reason for setting the maximum frictional force and the resistance of the device within such a small range is the performance related to the driving performance in the case of vehicle tilting. As a result, more than a certain amount of resistance or friction is not related to the pulling characteristic, and more than necessary friction or resistance may cause deterioration of vehicle performance and safety problems. In addition, in terms of miniaturization of the equipment, it is advantageous to set a small friction or resistance.

이러한 마찰력을 발생시킬 수 있는 장치로는 도14 및 도15와 같이 점성이나 직접 마찰을 통한 방법을 사용할 수 있다. 점성을 이용한 방법의 경우는 점성이 있는 물질을 사용하거나 자기유변유체 등을 활용할 수 있으며, 직접 마찰 방식에는 스프링이나 액츄에이터나 솔레노이드 밸브 그리고 마그네틱을 이용한 방법 그리고 마찰재를 이용한 방법 등을 활용할 수 있다.As a device capable of generating such a friction force, a method through viscosity or direct friction may be used as shown in FIGS. 14 and 15. In the case of viscous method, a viscous material or magnetorheological fluid may be used. In the direct friction method, a spring, an actuator, a solenoid valve, a magnetic method, and a friction material method may be used.

도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 직진 주행시에 운전자가 핸들에서 손을 놓았을 때 한쪽 방향으로 쏠리는 차량 특성 상세도, 도2는 차량 좌우륜의 캠버에 따른 쏠림현상 상세도, 도3은 좌우 캐스터 각도 상세도, 도4는 타이어의 코니시티 상세도, 도5 타이어가 차량에 장착될 때 코니시티에 기인한 쏠림 방향 상세도, (5-A)우측쏠림, (5-B) 좌측쏠림, 도6은 일반적으로 타이어가 가지는 힘과 모멘트의 관계도, 도7은 작은 슬립각도 발생하는 타이어 피알씨에프 특성 정의, 도8은 국가별로 상이한 주행방향에 따른 도로구배의 차이, 도9는 주행 중 손을 놓기 전과 후의 차량에서 발생하는 전륜의 횡방향 축힘과 핸들 모멘트 관계도, 도10은 차량이 주행 중 핸들 각도에 따라 발생하는 전륜의 횡방향 축힘과 핸들 모멘트 관계도, 도11은 차량이 핸들 각도에 발생하는 전륜의 횡방향 축힘과 핸들 모멘트관계도, 도12는 본 발명의 직진주행시 차량쏠림방지장치 장착 상세도, 도13도 도8의 도로구배에 대한 효과에 대한 상세도, 도14는 본 발명의 직진주행시 차량쏠림방지 장치 상세도, 도15는 본 발명의 직진주행시 차량쏠림방지 장치의 또다른 예 상세도를 도시한 것이며, 스티어링(랙앤 피니언기어)(1), 저항력 또는 마찰력 발생장치(2), 핸들(3), 조향축(4), 외부커버(5), 전자석코일(6), 내부커버(7), 링돌출부(9), 고정축링(8, 8'), 점성물질(10), 솔레노이드장치(11)를 나타낸 것임을 알 수 있다.1 is a detailed view of a vehicle characteristic that is oriented in one direction when the driver releases his or her hand from the steering wheel while driving straight, FIG. 2 is a detail of the phenomenon of tilting according to the camber of the left and right wheels of the vehicle, FIG. 3 is a left and right caster angle detail, and FIG. 4 Is a detailed view of the tire's concentricity, Fig. 5 is a detailed view of the direction of the pull due to the concentricity when the tire is mounted on the vehicle, (5-A) right pull, (5-B) left pull, and Fig. 6 Figure 7 shows the relationship between the force and the moment of the tire, Figure 7 shows the characteristics of tire PFCs with small slip angles, Figure 8 shows the difference of road gradients according to different driving directions in different countries, and Figure 9 shows the vehicle before and after the hand is released during driving. Fig. 10 shows the relationship between the lateral axial force of the front wheel and the handle moment, and Fig. 10 shows the relationship between the lateral axial force and the handle moment of the front wheel generated according to the steering wheel angle while the vehicle is traveling. Shaft power and steering wheel Moment relationship diagram, Figure 12 is a detailed view of mounting the vehicle anti-vibration device in the straight driving of the present invention, Figure 13 is a detailed view of the effect on the road gradient of Figure 8, Figure 14 is a detailed view of the vehicle tilting prevention device in the straight driving of the present invention FIG. 15 is a detailed view of another example of the vehicle tilt prevention device in the straight driving of the present invention, and includes a steering (rack and pinion gear) 1, a resistance or friction force generating device 2, a handle 3, a steering shaft, and FIG. (4), outer cover (5), electromagnet coil (6), inner cover (7), ring projection (9), fixed shaft rings (8, 8 '), viscous material (10), solenoid device (11) It can be seen that.

본 장치는 저항력이나 마찰력을 발생하는 원리 측면에서 크게 두 가지로 구분 할 수 있다. 첫 번째 장치는 점성이 있는 물질을 활용하여 조향축이 회전할 때점성물질의 특성에 따른 크기의 저항력을 발생하는 장치이며, 두 번째 장치는 조향축에 직접 마찰을 가하여 마찰력을 발생하는 장치이다.This device can be classified into two types in terms of the principle of generating resistance or friction. The first device is a device that generates resistance of size according to the characteristics of the viscous material when the steering shaft rotates by using viscous material. The second device is a device that generates friction by directly applying friction to the steering shaft.

또한 실제 적용 측면에서도 비용측면을 고려하여 각각의 장치에 대한 활용도를 높였다. 점성이 있는 물질을 이용하는 장치의 경우 비용절감을 위해서는 일정한 점성이 있는 물질을 직접적으로 활용할 수도 있으나, 또한 전기적 신호가 들어가기 전에는 점성이 아주 작은 유체 상태로 있다가 전기적인 신호에 의해 점성이 있는 반고체 상태로 변하는 자기유변유체를 활용해 원하는 횡가속도 범위내에서만 작동시킬 수 있다.In addition, in terms of actual application, the utilization of each device was increased in consideration of cost aspects. In the case of a device using a viscous material, it is possible to directly use a certain viscous material for cost reduction, but before the electric signal enters, the viscous semi-solid state is maintained in a very small fluid state before the electric signal enters. It can be operated only within the desired lateral acceleration range by using a magnetorheological fluid that changes to.

여기에서 횡가속도가 가지는 의미에 대하여 간단히 살펴보면 횡가속도는 차량 선회와 관련된 특성치로 중력가속도와 마찬가지로 단위는 m/s2이나 g를 사용한다.(1g는 9.8m/s2). 즉 Fy(차량의 횡방향 힘) = M(차량의 중량) * a sub y(횡가속도)의관계식과 같이 횡가속도는 차량의 횡방향 힘을 나타내는 중요한 인자이다. 일반적으로 차량의 횡방향 힘은 차량의 선회 성능과 관련 있는 인자이다. 차량이 직진할 때는 횡방향 힘이 없으므로 0g를 나타내며, 심한 코너링의 경우에는 1g까지의 횡가속도가 발생하기도 한다. 일반적으로 0.2g를 전후로 하여 직진주행과 관련된 영역과 코너링이나 선회성능과 관련된 영역으로 분리할 수 있다. 즉, 차량쏠림은 0.2g이내에서 발생하는 성능 중 하나로 볼 수 있다.Here, the meaning of transverse acceleration is briefly described. Transverse acceleration is a characteristic value related to vehicle turning. Like gravity acceleration, the unit uses m / s 2 or g (1g is 9.8m / s 2 ). In other words, the lateral acceleration is an important factor indicating the lateral force of the vehicle, as in the relation of Fy (lateral force of vehicle) = M (weight of vehicle) * a sub y (lateral acceleration). In general, the lateral force of the vehicle is a factor related to the turning performance of the vehicle. When the vehicle is going straight, there is no lateral force and thus 0g. In the case of severe cornering, lateral acceleration up to 1g may occur. Generally, 0.2g can be divided into the area related to straight driving and the area related to cornering or turning performance. In other words, vehicle tilt can be seen as one of the performances occurring within 0.2g.

직접 접촉을 통한 마찰력을 발생시키는 장치의 경우에도 비용절감을 위해서 스프링을 활용하여 계속적으로 일정한 마찰력을 만들어내는 경우도 있지만, 본 장치의 경우 작은 횡가속도내에서 유효한, 즉 차량쏠림을 방지하여 직진상태를 유지하기 위한 장치임을 감안할 때 솔레노이드 밸브나 액츄에이터 등을 이용하여 특정한 횡가속도 범위내에서만 작동하도록 할 수 있다.Even in the case of the device generating friction force through direct contact, it is possible to continuously generate a constant friction force by using the spring for cost reduction, but in case of this device, it is effective within a small lateral acceleration. Considering that it is a device for maintaining the pressure, solenoid valves or actuators can be used to operate within a specific lateral acceleration range.

구조를 살펴보면 도12에서 도시된 바와 같이 스티어링(랙앤 피니언기어)(1)와 핸들(3)사이에 형성된 조향축(4)의 일측에 형성된 저항력 또는 마찰력 발생장치(2)가 장착되어 있으며, 상기 저항력 또는 마찰력 발생장치(2)는 도14에 도시된 바와 같이,Looking at the structure as shown in Figure 12 is equipped with a resistance or friction force generating device (2) formed on one side of the steering shaft (4) formed between the steering (rack and pinion gear) (1) and the handle (3), As the resistive or frictional force generating device 2 is shown in Fig. 14,

조향축(4)의 일측에 형성되어 저항력과 마찰력을 발생시키는 고정축링(8)과, 상기 고정축링(8)의 외측은 외부로 다수개의 원판형으로 돌출된 링돌출부(9)와, 상기 돌출부를 감싸는 내부커버(7)과, 상기 내부커버(7)내의 공간부에 형성되는 점성물질 또는 자기유변유체(10)와, 상기 내부커버(7)의 자기유변유체(10) 적용의 경우 필요한 자력을 주기 위한 전자석코일(6)과, 상기 장치들을 감싸며 상기 조향축(4)이 중심에 위치되도록 형성된 외부커버(5)로 구성된 직진주행시 차량쏠림방지 장치인 것이다.A fixed shaft ring (8) formed at one side of the steering shaft (4) to generate a resistance force and a friction force, an outer side of the fixed shaft ring (8) having a ring protrusion (9) protruding into a plurality of discs to the outside, and the protrusion Magnetic cover required to apply the inner cover 7 and the viscous material or magnetorheological fluid 10 formed in the space portion of the inner cover 7, and the magnetorheological fluid 10 of the inner cover 7. Electromagnetic coil (6) to give a, and the vehicle is prevented from driving straight vehicle consisting of the outer cover (5) formed to surround the devices and the steering shaft (4) is located in the center.

상기 저항력 또는 마찰력 발생장치(2)의 또 다른 예는 도15에 도시된 바와 같이 조향축(4)의 일측에 형성되어 저항력과 마찰력을 발생시키는 고정축링(8')과, 상기 고정축링(8')에 압력을 가하는 솔레노이드장치(11)와 상기 솔레노이드장치를 감싸며 상기 조향축(4)이 중심에 위치되도록 형성된 외부커버(5)로 구성된 직진주행시 차량쏠림방지 장치인 것이다. 솔레노이드 장치의 경우는 자기유변유체와 같이 제어가 가능한 장점을 가지며, 이와같은 역할을 하는 장치로는 유압으로 작동하는 액츄에이터를 활용할 수 도 있다. 비용을 절감하기 위해서는 솔레노이드나 유압으로 작동하는 액츄에이터 대신에 스프링을 사용할 수 있다.Another example of the resistive or frictional force generating device 2 is a fixed shaft ring (8 ') is formed on one side of the steering shaft (4) to generate a resistance and frictional force, as shown in Figure 15, and the fixed shaft ring (8) It is a vehicle anti-vibration device for driving straight ahead consisting of a solenoid device 11 for applying pressure to the ') and an outer cover 5 which surrounds the solenoid device and the steering shaft 4 is positioned at the center. The solenoid device has the advantage that it can be controlled like a magnetorheological fluid, and the device acting as such may utilize a hydraulically actuated actuator. To save costs, springs can be used instead of solenoids or hydraulically actuated actuators.

조립 및 작동방법을 설명하면, 저항력 또는 마찰력 발생장치(2)는 도14에 도시된 바와 같이, 조향축(4)의 외부로 다수개의 원판형으로 돌출된 링돌출부(9)가 형성된 고정링(8)을 설치한 다음, 상기 링돌출부(9)외부에 형성된 내부커버(7)에 점성물질 또는 자기유변유체(10)를 삽입시킨 후, 밀폐시킨 다음, 상기 내부커버(7)의 외부에 조향축(4)이 중심에 위치되도록 형성된 외부커버(5)를 설치하여 조향축을 회전시 점성을 갖고 있는 유체에 의해 저항력을 발생하도록 한다. 또한 자기유변유체 적용시는 상기 외부커버(5)의 일부에 전자석코일(6)을 형성시켜 조립한 다음,Referring to the assembly and operation method, as shown in Figure 14, the resistance or frictional force generating device 2, a fixed ring formed with a plurality of ring projections (9) protruding in the form of a plurality of disks to the outside of the steering shaft (4) 8), a viscous material or magnetorheological fluid 10 is inserted into the inner cover 7 formed outside the ring protrusion 9 and then sealed, and then steered to the outside of the inner cover 7. The outer cover 5 is formed so that the shaft 4 is located at the center so as to generate a resistance force by the fluid having viscosity when the steering shaft is rotated. In addition, when the magnetorheological fluid is applied, an electromagnet coil 6 is formed on a part of the outer cover 5, and then assembled.

상기 전자석코일(6)에 전기를 접촉시켜 내부커버(7)내의 자기유변유체(10)가 점성을 갖도록 한다. 이와같이 점성이 있는 유체나 자기 유변유체를 활용하여 차량이 직진 주행시 조향축(2)이 차량이나 도로의 사정에 따라 회전될시 상기 조향축(2)의 일측에 형성된 고정링(8)이 함께 회전하면서, 고정링(8)의 외부로 원판형으로 돌출된 링돌출부(9)가 내부커버(7)내의 공간부에 삽입된 점성물질 또는 자기유변유체(10)상으로 회전시 저항과 마찰을 받아 조향축(2)에 저항을 줌으로서, 직진주행시 차량쏠림을 방지하는 것이다.The magnetorheological fluid 10 in the inner cover 7 is made viscous by bringing electricity into contact with the electromagnet coil 6. In this way, when the steering shaft 2 is rotated according to the situation of the vehicle or the road when the vehicle travels straight by using the viscous fluid or the magnetorheological fluid, the fixing ring 8 formed on one side of the steering shaft 2 rotates together. At the same time, the ring protrusion 9 protruding in a disc shape to the outside of the fixing ring 8 is subjected to resistance and friction when rotating onto the viscous material or magnetorheological fluid 10 inserted into the space in the inner cover 7. By giving resistance to the steering shaft (2), it is to prevent the vehicle from rolling when driving straight.

상기에서 내부커버(7)내에 삽입되는 점성물질 또는 자기유변유체(10)는 차량에 따라 점성과 자기유변의 정도가 다른 화합물을 사용하는 것이다.The viscous material or magnetorheological fluid 10 inserted into the inner cover 7 uses a compound having a different degree of viscosity and magnetorheology depending on the vehicle.

저항력 또는 마찰력 발생장치(2)의 또 다른 예는 도15에 도시된 바와 같이, 조향축(4)의 일측에 고정링(8')을 설치한 다음, 상기 고정링(8')의 외부 일측에 솔레노이드장치(11)를 설치하고, 상기 솔레노이드장치(11)의 외부에는 조향축(4)이 중심에 위치되도록 형성된 외부커버(5)를 설치하여 조립한 다음,Another example of the resistive or frictional force generating device 2 is, as shown in Fig. 15, after the fixing ring 8 'is installed on one side of the steering shaft 4, the outer one side of the fixing ring 8'. Install the solenoid device 11 in the assembly, and install and assemble the outer cover 5 formed on the outside of the solenoid device 11 so that the steering shaft 4 is located in the center,

직진주행시 조향축(2)이 차량이나 도로의 사정에 따라 회전될시 상기 조향축(2)의 일측에 형성된 고정링(8')이 함께 회전하면, 고정축링(8',)에 밀착된 솔레노이드장치(11)에 의해 회전시 저항과 마찰을 받아 조향축(2)에 저항을 줌으로서, 직진주행시 차량쏠림을 방지하는 것이다.When the steering shaft (2) is rotated according to the situation of the vehicle or road during the straight driving, if the fixed ring (8 ') formed on one side of the steering shaft (2) rotates together, the solenoid in close contact with the fixed shaft ring (8') The device 11 is subjected to resistance and friction during rotation to provide resistance to the steering shaft 2, thereby preventing the vehicle from tipping.

상기 고정축링(8')에 밀착된 솔레노이드장치(11)의 밀착정도는 마찰력의 크기와 밀접한 관계가 있는데, 마찰력은 차량에 따라 다르게 설정할 수 있다. 차량에 따라 다른 간격을 두고 밀착시켜 조향축(2)의 회전에 저항을 주는 것이다. 솔레노이드 장치 대신에 유압을 이용한 액츄에이터 사용도 가능하며, 또한 스프링 강성을 이용한 마찰력을 발생시키는 방법도 유효하다. 물론 차량에 따라 설정되는 마찰력의 크기에 따라 스프링의 강성을 변화시킬 수도 있다.The closeness of the solenoid device 11 in close contact with the fixed shaft ring 8 'is closely related to the size of the friction force, and the friction force may be set differently according to the vehicle. In close contact with the vehicle at different intervals to resist the rotation of the steering shaft (2). An actuator using hydraulic pressure may be used instead of the solenoid device, and a method of generating friction force using spring rigidity is also effective. Of course, it is also possible to change the rigidity of the spring according to the amount of friction force set by the vehicle.

상기와 같은 본 발명은 쏠림과 관련있는 가장 기본적인 개념을 활용하여 차량과 타이어 관련 인자 및 도로구배 그리고 횡풍등의 외적인자도 고려하여 쏠림 문제를 획기적으로 개선하였으며, 비용 측면에서도 간단한 장치를 이용함으로써 경제적인 측면에서도 장점이 있는 것이다.As described above, the present invention considerably improves the pulling problem in consideration of external factors such as vehicle and tire-related factors, road gradients, and transverse winds by utilizing the most basic concept related to pulling, and is economical by using a simple device in terms of cost. There is also an advantage in terms of.

Claims (4)

조향축에 마찰력 발생장치를 장착하여 마찰력을 활용한 직진주행시 차량쏠림방지 방법에 있어서, 직진주행시 조향축에 점성이나 직접마찰에 의해 조향축에 마찰력이나 저항력을 가해 차량의 쏠림을 방지함을 특징으로 하는 직진주행시 차량쏠림방지 방법.A method of preventing vehicle tilting when driving in a straight line utilizing frictional force by installing a friction force generating device on the steering shaft, and applying a frictional or resistive force to the steering shaft by applying viscosity or direct friction to the steering shaft during straight driving to prevent the vehicle from tilting. How to prevent vehicle tipping when driving straight. 청구항 1에 있어서, 상기 마찰력이나 저항력을 가하는 방법은 자기유변유체를 포함한 점성이 있는 물질을 사용하거나, 마찰링에 압력을 가하는 솔레노이드장치, 유압으로 작동하는 액츄에이터나 스프링에서 선택된 어느 하나의 방법임을 특징으로 하는 직진주행시 차량쏠림 방지방법.The method of claim 1, wherein the method of applying friction or resistance is any one selected from viscous materials including magnetorheological fluids, solenoid devices for applying pressure to the friction ring, actuators or springs actuating hydraulically. How to prevent vehicle tilting when driving straight. 직진주행시 차량쏠림 방지장치에 있어서, 스티어링(랙앤 피니언기어)(1)와 핸들(3)사이에 형성된 조향축(4)의 일측에 형성된 저항력 또는 마찰력 발생장치(2)가 장착되어 있으며,In the vehicle driving prevention device for driving straight, resistance or friction force generating device (2) formed on one side of the steering shaft (4) formed between the steering (rack and pinion gear) (1) and the handle (3) is mounted, 조향축(4)의 일측에 형성되어 저항력과 마찰력을 발생시키는 고정축링(8)과, 상기 고정축링(8)의 외측은 외부로 다수개의 원판형으로 돌출된 링돌출부(9)와, 상기 돌출부를 감싸는 내부커버(7)과, 상기 내부커버(7)내의 공간부에 형성되는 점성물질 또는 자기유변유체(10)와, 상기 내부커버(7)의 자기유변유체(10) 적용의 경우 필요한 자력을 주기 위한 전자석코일(6)과, 상기 장치들을 감싸며 상기 조향축(4)이 중심에 위치되도록 형성된 외부커버(5)로 구성된 직진주행시 차량쏠림 방지장치.A fixed shaft ring (8) formed at one side of the steering shaft (4) to generate a resistance force and a friction force, an outer side of the fixed shaft ring (8) having a ring protrusion (9) protruding into a plurality of discs to the outside, and the protrusion Magnetic cover required to apply the inner cover 7 and the viscous material or magnetorheological fluid 10 formed in the space portion of the inner cover 7, and the magnetorheological fluid 10 of the inner cover 7. Electromagnetic coil (6) to give a, and the vehicle anti-twisting device when driving in a straight run consisting of the outer cover (5) formed to surround the device and the steering shaft (4) is located in the center. 직진주행시 차량쏠림 방지장치에 있어서, 스티어링(랙앤 피니언기어)(1)와 핸들(3)사이에 형성된 조향축(4)의 일측에 형성된 저항력 또는 마찰력 발생장치(2)가 장착되어 있으며,In the vehicle driving prevention device for driving straight, resistance or friction force generating device (2) formed on one side of the steering shaft (4) formed between the steering (rack and pinion gear) (1) and the handle (3) is mounted, 조향축(4)의 일측에 형성되어 저항력과 마찰력을 발생시키는 고정축링(8')과, 상기 고정축링(8')에 압력을 가하는 솔레노이드장치(11)와 상기 솔레노이드장치를 감싸며 상기 조향축(4)이 중심에 위치되도록 형성된 외부커버(5)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 직진주행시 차량쏠림 방지장치.A fixed shaft ring 8 'formed at one side of the steering shaft 4 to generate resistance and friction force, a solenoid device 11 for applying pressure to the fixed shaft ring 8', and the solenoid device; 4) is a vehicle preventing device when driving straight, characterized in that consisting of an outer cover (5) formed to be located in the center.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102532730B1 (en) * 2022-08-02 2023-05-16 (주)삼한엔지니어링 Measurement system of the real-time lateral forces of automotive tires and monitoring system

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