KR20060053712A - 차량의 후륜 토우각 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 차량의 후륜 토우각 제어장치는 차량의 차체와; 차축과 연결되어 회전되는 후륜과; 상기 차체와 상기 차축 사이에 설치되어 완충작용을 하는 현가장치와; 상기 후륜에 설치되는 너클과; 상기 너클과 상기 차체 사이에 설치되되, 차량의 전후방향으로 설치되어 상기 후륜의 토우각을 조절하는 조절수단을 포함하여 구성되기 때문에, 차량의 후륜에서 가해지는 횡방향의 힘을 적게 받는 구조로 설치되는 효과를 가지고 있다.

Description

차량의 후륜 토우각 제어장치{Apparatus for controling toe-angle of rear wheel in automobile}

도 1은 종래기술의 AGCS 시스템이 장착된 후륜 현가장치의 구성 사시도

도 2는 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치가 도시된 차량의 평면도

도 3은 본 발명에 따른 차량의 후륜이 도시된 배면도

도 4는 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치의 작동예가 도시된 예시도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10, 12 : 후륜 14 : 너클

15, 16 : 전륜 17 : 리어크로스멤버

18 : 컨트롤암 20 : 후륜 토우각 제어장치

22 : 액추에이터 24, 25 : 피스톤로드

26, 27 : 부싱 30, 32 : 핀 조인트

본 발명은 차량의 후륜 토우각 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 전후 방향으로 설치되어 후륜의 토우각을 적은 힘으로도 조절할 수 있는 차량의 후륜 토우각 제어장치에 관한 것이다.

차량에 있어서의 현가장치(Suspension)는, 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 두 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하여 주는 장치로서, 트레일링 암과 너클, 컨트롤 암 등으로 구성되어 있다.

이러한 현가장치는 첫째, 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자의 안락한 승차감을 제공하고, 둘째, 운전자의 운전 행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전편의성을 제공하여야 하며, 셋째, 불규칙한 노면의 주행시 타이어 접지면에서의 수직 하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 안정성을 확보하여야 하다는 기본 조건을 만족시켜야만 한다.

한편, 최근에는 차량 선회 시 토우 아웃(Toe Out) 경향이 나타나 핸들링이 저하되는 문제를 해결하기 위해 리어 컨트롤아암의 길이를 신축시켜 후륜을 토우 인(Toe In)으로 유도하는 후륜 토우각 제어장치(AGCS System ; Active Geometry Controlled System)가 개발되어 있다.

도 1은 종래기술의 AGCS 시스템이 장착된 후륜 현가장치의 구성 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 후륜 토우각 제어장치는 후륜(1)과, 상기 후륜(1)에 장착되는 너클(2)과, 상기 너클(2)에 장착되되 차량의 횡방향으로 장착되어 차체의 리어 크로스 멤버(미도시)에 연결되는 제 1, 2 컨트롤암(4)(6)과, 상기 너클(2)에 장착되되 차량의 전후방향으로 차체에 연결되는 트레일링 암(8)을 포함하여 구성된다.

그리고, 도시된 스프링(3)과 쇽업소버(5)는 일체로 조립되어 상기 너클(2)과 차체 사이에서 자체의 상하진동을 감쇠시킨다.

특히, 차량의 뒤쪽에 설치된 상기 제 2 컨트롤 암(6)은 유압 액츄에이터(7)에 의해 길이가 신축되는 구조를 갖는다.

그런데 종래의 후륜 토우각 제어장치는 차량의 후륜(1)에 대하여 횡방향으로 설치되되, 상기 후륜(1)과 직교하는 방향으로 설치되어 차량의 선회 시 상기 후륜(1)에 작용되는 횡방향 힘 전체를 제어해야 하고, 이에 따라 상기 후륜(1)의 토우각을 제어하는 상기 액츄에이터(7)에는 큰 부하가 걸리는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 전후방향으로 후륜 토우각 제어장치를 설치하여 차량의 선회 시 적은 힘으로서 후륜의 토우각을 제어할 수 있는 차량의 후륜 토우각 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치는 차량의 차체와; 차축과 연결되어 회전되는 후륜과; 상기 차체와 상기 차축 사이에 설치되어 완충작용을 하는 현가장치와; 상기 후륜에 설치되는 너클과; 상기 너클과 상기 차체 사이에 설치되되, 차량의 전후방향으로 설치되어 상기 후륜의 토우각을 조절하는 조절수단을 포함하여 구성된다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치가 도시된 차량의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 후륜이 도시된 배면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 차량의 후륜 토우각 제어장치의 작동예가 도시된 예시도이다.

도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 후륜(10)은 리어크로스멤버(17)에 현가 지지되고, 상기 후륜(10)을 지지하며 연결되는 너클(14)은 차량의 횡방향으로는 컨트롤암(18)에 의해 지지되며 차량의 길이 방향으로는 본 발명에 따른 후륜 토우각 제어장치(20)에 의해 지지된다.

여기서 상기 후륜 토우각 제어장치(20)는 차량의 전자제어유닛(미도시)에 의해 제어되는 액추에이터(22)와, 상기 액추에이터(22)에 의해 길이 방향으로 이동되는 피스톤로드(24)(25)와, 상기 차량의 조향각, 횡가속도 및 차속을 감지하는 센서(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 피스톤로드(24)는 상기 너클(14)에 핀 조인트(30)에 의해 힌지 결합되고, 상기 피스톤로드(25)는 차량의 차체(미도시)에 핀 조인트(32)에 의해 힌지 결합된다. 그래서 상기 피스톤로드(24)(25)의 끝단에는 상기 핀 조인트(30)(32)가 관통되기 위한 홀(미도시)이 형성되고, 상기 핀 조인트(30)(32)는 상기 홀을 관통하여 상기 너클(14) 또는 상기 차체에 회전 가능하게 장착된다.

그리고, 상기 홀에 삽입된 상기 핀 조인트(30)(32)와 상기 피스톤로드(24)(25) 사이에는 부싱(26)(27)이 개재되어 상기 힌지 결합 부분에 가해지는 충격을 완충한다.

한편, 상기 액추에이터(22)는 상기 각 피스톤로드(24)(25)를 길이 방향으로 이동시켜 상기 액추에이터(22)와 상기 너클(14)과의 거리 또는 상기 액추에이터(22)와 상기 차체와 거리를 조절하고, 상기 각 피스톤로드(24)(25)의 길이 조정을 통해 상기 피스톤로드(24)와 연결된 후륜(10)의 토우각을 조정한다.

여기서 상기 액추에이터(22)는 전동식 액추에이터를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 전자제어유닛에 의해 컨트롤된다.

한편, 본 실시예에서는 상기 피스톤로드(24)(25)를 2개 사용하여 구성되었으나, 이와 달리 상기 액추에이터를 차체에 힌지 결합되게 장착하고 하나의 피스톤로드를 너클에 힌지 연결하는 구조로 구성하여도 무방하다.

이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 4를 중심으로 보다 상세히 설 명한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 차량의 우회전 시 운전자에 의해 조작되는 전륜(15)(16)은 스티어링휠(미도시)의 조향 각에 따라 조향되고, 도시된 후륜(10)(12)은 전륜(15)(16)의 방향을 따라 굴러가게 된다.

이때, 차량의 좌측 후륜(12)은 우측 선회 시 토우각(α)이 외측으로 형성되고, 우측 후륜(10)은 직진으로 형성된다.

여기서 차량의 핸들링에 따른 조작을 향상시키기 위해서는 좌측 후륜(12)이 토우 인으로 형성되고 우측 후륜(10)은 토우 아웃으로 형성되는 것이 바람직한 바, 차량의 전자제어유닛은 차량의 선회 각, 가속도 및 차량의 속도 등을 고려하여 도 4b에 도시된 바와 같이 좌측 후륜(12)을 토우 인(β으로 형성시키고, 우측 후륜(10)을 토우 아웃(δ)으로 형성시키게 된다.

이와 같은 과정을 보다 상세히 살펴보면, 차량의 좌측 후륜(12)을 토우 인(β)으로 형성시키기 위해 상기 전자제어유닛은 상기 액추에이터(22)를 제어하여 상기 피스톤로드(24)(25)의 길이를 줄이고, 이에 따라 상기 좌측 후륜(12)은 선단이 차량의 내측으로 이동되어 토우 인(β)이 형성된다.

더불어 차량의 선회 시 조작감을 향상시키기 위해서는 상기 차량의 우측 후륜(10)도 상기 좌측 후륜(12)과 연동되어 토우 각을 형성시키는 것이 바람직 한 바, 우측 후륜(10)은 상기 피스톤로드(24)(25)의 길이를 늘려서 우측 후륜(10)의 선단이 차량의 외측으로 이동되는 토우 아웃(δ)으로 형성시킨다.

이와 같이 차량의 후륜(10)(12)의 토우각을 차량의 선회 방향에 따라 조정 할 경우 차량의 조작감이 향상되어 운전자는 보다 용이하게 운전을 할 수 있다.

한편, 상기 차량의 후륜 토우각 제어장치(20)는 차량의 횡방향으로 설치되지 않고 차량의 전후 방향으로 설치되는 바, 상기 피스톤로드(24)(25)의 힌지 결합부분인 핀 조인트(30)(32)를 중심으로 상기 피스톤로드(24)(25)가 회전되어 보다 적은 힘으로 상기 피스톤로드(24)(25)의 길이를 조절할 수 있다.

본 발명에 의한 차량의 후륜 토우각 제어장치는 차량의 전후방향으로 설치되어 차량의 후륜에 힌지 결합되기 때문에, 차량의 후륜에서 가해지는 횡방향의 힘을 적게 받는 구조로 설치되는 이점을 가지고 있다.

그래서 본 발명에 의한 차량의 후륜 토우각 제어장치는 후륜에 힌지 연결된 피스톤로드를 적은 힘으로 이동시키는 것이 가능하기 때문에 상기 액추에이터를 작은 용량의 것으로 사용하여 되는 이점을 가지고 있다.

또한, 본 발명에 의한 차량의 후륜 토우각 제어장치는 작은 동력을 사용하여 후륜의 토우각을 조절하는 것이 가능하기 때문에 차량의 선회 시 차량의 조작감을 향상시키는 이점을 가지고 있다.

Claims (3)

1. 차량의 차체와;

   차축과 연결되어 회전되는 후륜과;

   상기 차체와 상기 차축 사이에 설치되어 완충작용을 하는 현가장치와;

   상기 후륜에 설치되는 너클과;

   상기 너클과 상기 차체 사이에 설치되되, 차량의 전후방향으로 설치되어 상기 후륜의 토우각을 조절하는 조절수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 토우각 제어장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 조절수단은 상기 차체와 상기 너클에 각각 힌지 연결되는 피스톤로드와;

   상기 피스톤로드 사이에 위치되어 상기 피스톤로드의 길이를 조절하는 액추에이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 토우각 제어장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 피스톤로드의 각 힌지 연결은 핀 조인트에 의해 이루어지고, 상기 핀과 상기 너클 또는 상기 차체 사이에는 전후방향의 충격을 완충시키는 완충부재가 개재된 것을 특징으로 하는 차량의 후륜 토우각 제어장치.

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