KR20060068949A - 링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체의 로워암과 차륜 사이에 마련된 링크구조체를 이용하여 서스펜션의 지오메트리를 능동적으로 제어할 수 있도록 그 구조가 개량된 것으로, 그 구성은 차체와 차륜 사이에 마련되고 필요시에 토우인의 조정이 이루어지도록 한 링크구조체를 구비한 것으로, 그 링크구조체는 차체의 로워암에 일체로 고정되고 일측에 수평방향으로 형성된 통공에 지지되어 좌,우 이동가능한 슬라이더가 일부 수용되는 고정 링크부와, 그 고정 링크부의 타측단부에 일부가 수용되고 다른 부위가 차륜측에 고정되어 좌,우 슬라이딩 이동가능한 이동 링크부와, 일단부가 그 고정 링크부의 슬라이더에 일체로 연동되게 결합되고 타단부가 차륜 상측에 위치하는 차체 하측면에 연결되는 연결 링크부와, 양단부가 그 연결 링크부와 이동 링크부의 중간부위에 각각 일체로 연결되어 상호 연동시키기 위한 중간 링크부로 구성된다.

이에 따르면 본 발명은 고출력의 엑츄에이터를 요구하지 않는 단순구조로 이루어져 평상시에는 로워암의 움직임을 차륜에 전달하는 일반적인 링크 동작을 수행하며, 토우인이 필요할 때에는 전원을 공급하여 서스펜션의 지오메트리를 제어할 수 있으므로, 원가 절감 및 서스펜션 성능을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Description

링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치{GEOMETRY SUSPENSION SYSTEM IN A CAR}

도 1은 본 발명에 따른 링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치의 구성을 개략적으로 나타낸 정면도.

도 2는 본 발명의 요부를 확대하여 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 결합상태를 나타낸 요부 평단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 차체 15 : 로워 암

20 : 차륜 100 : 고정 링크부

110 : 본체 112 : 통공

120 : 슬라이더 125 : 탄성스프링

130 : 스프링부재 140 : 지지가이드

142 : 가이드공 150 : 전자석

200 : 연결 링크부 300 : 이동 링크부

400 : 중간 링크부

본 발명은 링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치에 관한 것으로, 특히 링크의 슬라이딩 구조를 이용하여 차량의 토우인 등의 능동 제어가 가능하도록 그 구조가 개량된 링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 차축과 차체를 연결하여, 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 향상시키도록 현가장치가 장착되어 있다.

그 현가장치는, 현가 스프링과, 이 현가 스프링의 자유진동을 억제하여 승차감을 향상시키는 쇽 업소버와, 언더바디의 강도 및 강성을 증진시키도록 된 서브프레임, 바퀴의 움직임을 조절하도록 된 암(Arm) 등으로 구성되어 있다.

이러한 현가장치는 차량 주행시 고정된 수동식 제어로만 이루어지게 되므로, 차량의 주행 및 노면 조건에 따라 능동적으로 제어하지 못하는 단점이 있었으며, 이를 극복하기 위해 최근에는 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션 시스템이 개발되고 있다.

기존의 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션 시스템(Active Geometry Control Suspension System: AGCS System)은 차량의 주행조건에 따라 차량 서스펜션의 차체측 링크의 마운팅 위치를 가변시킴으로써 각 주행조건에 따라 이상적인 차량의 거동을 확보할 수 있도록 하는 능동 샤시 제어시스템의 일종이다.

상기와 같은 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션 시스템에 사용되는 액츄에이터는 고출력의 것이 요구됨과 아울러, 큰 용량의 전력을 요구하는데, 현재 일반 적인 차량의 전력 자원인 발전기와 배터리는 상기와 같은 대용량의 전력을 요구하는 액츄에이터에 항상 충분한 전력을 공급해줄 수 있도록 고려되지 않았다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 고출력의 엑츄에이터 및 동력원을 요구하지 않고도 링크구조를 이용한 단순구조로 서스펜션의 지오메트리를 능동적으로 제어할 수 있도록 그 구조가 개량된 링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차체의 일측단에 고정되며 내부에 좌,우이동이 가능한 슬라이더가 수용되는 고정 링크부와,

일단부가 상기 고정 링크부의 슬라이더에 연결되고 타단부가 차체의 단부에 일체로 연결되어 상향 경사지게 설치되는 연결 링크부와,

일단부가 상기 고정 링크부의 내부에 일부 수용되도록 삽입되고 타단부가 차륜에 일체로 결합되어 좌,우 이동이 가능한 이동 링크부와,

상기 이동 링크부와 연결 링크부의 중간부위에 각각 단부가 일체로 연결되는 중간 링크부와,

상기 슬라이더의 단부에 마련되고 외부 전원이 공급됨에 따라 상기 슬라이더를 고정시키는 고정수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로, 상기 고정수단은 상기 고정링크부의 내부에 수용되도록 설치되고 상기 슬라이더의 단부가 슬라이딩 이동가능하도록 수평방향의 가 이드공이 형성되어 그 단부를 지지하기 위한 지지가이드와,

상기 지지가이드의 외측에 근접되게 설치되어 상기 고정 링크부의 내부에 내장되고 전원이 공급됨에 따라 자기력을 갖도록 자화되는 전자석과,

상기 슬라이더의 외주면에 권회되어 일방향 외측으로 상기 슬라이더를 탄성 지지하기 위한 탄성스프링을 구비하여 된 것이다.

본 발명의 또 다른 특징으로, 상기 고정 링크부는 일측에 상기 슬라이더의 단부가 수용되도록 횡방향으로 통공이 형성된 상자형태의 본체와,

상기 본체의 내부에 수용되고 일측이 상기 슬라이더의 외주연에 접촉되어 탄성 지지력을 부여하기 위한 스프링부재가 구비된 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 그 구조는 차체와 차륜 사이에 마련되고 필요시에 토우인의 조정이 이루어지도록 한 링크구조체를 구비한 것으로, 그 링크구조체는 차체의 로워암(15)에 일체로 고정되고 일측에 수평방향으로 형성된 통공(112)에 지지되어 좌,우 이동가능한 슬라이더(120)가 일부 수용되는 고정 링크부(100)와, 그 고정 링크부(100)의 타측단부에 일부가 수용되고 다른 부위가 차륜(20)측에 고정되어 좌,우 슬라이딩 이동가능한 이동 링크부(300)와, 일단부가 그 고정 링크부(100)의 슬라이더(120)에 일체로 연동되게 결합되고 타단부가 차륜(20) 상측에 위치하는 차체(10) 하측면에 연결되는 연결 링크부(200)와, 양단부가 그 연결 링크부(200)와 이 동 링크부(300)의 중간부위에 각각 일체로 연결되어 상호 연동시키기 위한 중간 링크부(400)로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 그 고정 링크부(100)는 일단부가 차체(10)의 로워암(15)에 연동되도록 일체로 고정되고 상기한 통공(112)이 일측에 횡방향으로 길게 형성된 박스형태의 본체(110)와, 그 본체(110)의 내부에 내장되어 슬라이더(120)의 단부가 지지되도록 가이드공(142)이 형성된 지지가이드(140)와, 그 지지가이드(140)의 근접된 위치에 마련되고 전원이 공급됨에 따라 자화(磁化)되어 자기력을 갖는 전자석(150)과, 슬라이더(120)의 외주연에 권회되고 일측이 지지가이드(140)의 일측면에 접촉되어 슬라이더(120)를 본체(110)의 외측(종방향)으로 탄성 지지하는 탄성스프링(125)으로 구성된다.

또, 그 본체(110)는 일단부가 차체(10)의 로워암(15)에 고정되도록 볼트 또는 리벳팅되어 결합되거나, 혹은 용접에 의해 일체로 결합될 수 있다.

그 슬라이더(120)는 통공(112)의 내주면을 따라 슬라이딩되도록 지지됨과 아울러, 본체(110)의 내부에 수용된 스프링부재(130)에 의해 횡방향으로 탄성 지지되는 구조를 갖는다. 이는, 슬라이더(120)의 좌,우 이동시 그 이동력을 보조하기 위함이다.

그리고, 이동 링크부(300)는 일단부가 고정 링크부(100) 본체(110)의 타단부 내부에 슬라이딩 가능하도록 수용되어 있으며, 타단부가 차륜(20)에 조향가능하도록 연결된 바아 형태를 갖는다.

또한, 그 연결 링크부(200)는 일단부가 고정 링크부(100)의 슬라이더(120)에 일체로 연동되도록 연결되고, 타단부가 차체(10)의 하측면에 고정되도록 상향 경사지게 설치된 구조를 갖는다.

그 중간 링크부(400)는 일단이 연결 링크부(200)의 중간부위에 일체로 결합되어 고정되고, 타단이 이동 링크부(300)의 중간 부위에 일체로 결합되어 연동되는 구조를 갖는다.

바람직하게는, 그 슬라이더(120)는 전자석(150)의 자기력에 영향을 받는 스틸재를 채용하는 것이나, 그 슬라이더(120)의 타단부에 전자석(150)의 자극과 상반되는 극성을 갖는 자석을 부착시킬 수도 있다.

미설명부호 "310"은 이동 링크부(300)의 외주면에 돌출 형성된 스톱퍼를 나타낸 것으로, 그 스톱퍼(310)는 이동 링크부(300)가 고정 링크부 본체(110)내로 슬라이딩할 때 그 진입되는 이동거리를 제한하는 기능을 갖는다.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 지오메트리 서스펜션장치는, 평상시에는 고정 링크부(100)의 움직임과는 별도로 슬라이더(120)가 좌,우 이동하게 되므로, 로워 암(15)이 차량의 좌,우 방향으로 이동하게 되더라도 그 이동력이 연결 링크부(200)에 전달되지 않게 된다.

따라서, 고정 링크부(100)가 로워 암(15)의 좌,우 회전에 따라 연동되면, 슬라이더(120)가 본체(110)의 통공(112) 내주면을 따라 슬라이딩되고, 그 이동에 의해 이동 링크부(300)가 좌,우 이동되어 차륜(20)을 조향하는 일반적인 링크 동작을 갖게 된다.

이때, 슬라이더(120)의 이동시 그 슬라이더(120)의 일단부는 본체(110)의 통공(112)을 따라 슬라이딩됨과 아울러, 타단부가 지지가이드(140)의 가이드공(142)을 따라 슬라이딩 이동되는 과정을 갖게 된다.

한편, 차량의 토우인(Toe-in)이 필요할 때에는, 고정 링크부(100)에 내장된 전자석(150)에 전원을 공급하여 자화시킴에 따라, 그 자기력에 의해 슬라이더(120)의 타단부가 전자석(150)측으로 이동하게 되고, 그 타단부가 전자석(150)의 외측면에 밀착되어 고정된다.

이때, 슬라이더(120)가 고정 링크부(100)에 고정되어 있으므로, 차체(10)의 로워암(15)이 차량의 좌,우측 방향으로 회전하게 됨에 따라, 로워암(15)에 고정된 고정 링크부(100)의 본체(110)가 연동 회전되고, 이에 따라 연결 링크부(200)가 고정 링크부(100)의 움직임에 따라 연동됨과 아울러, 그 연결 링크부(200)의 움직임에 연동되는 중간 링크부(400)가 연동되어 경사각이 변화되면서 이동 링크부(300)를 당기게 되어 고정 링크부(100)측으로 이동시키게 된다.

그 이동 링크부(300)의 이동에 의해 차량의 범프시에는 토우인, 리바운딩시에는 토우아웃의 효과를 얻을 수 있게 된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 차체의 로워암과 차륜 사이에 마련된 링크구조체를 이용하여 서스펜션의 지오메트리를 능동적으로 제어할 수 있도록 그 구조가 개량된 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 고출력의 엑츄에이터를 요구하지 않는 단순구조로 이루어져 평상시에는 로워암의 움직임을 차륜에 전달하는 일반적인 링크 동작을 수행하며, 토우인이 필요할 때에는 전원을 공급하여 서스펜션의 지오메트리를 제어할 수 있으므로, 원가 절감 및 서스펜션 성능을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 차체(10)의 로워암(15)에 고정되며 일부가 외부로 돌출되고 나머지 부위가 내부에 수용되어 좌,우 이동이 가능한 슬라이더(120)가 수용되는 고정 링크부(100)와,

   일단부가 상기 고정 링크부(100)의 외측으로 돌출된 슬라이더(120)에 연결되고 타단부가 차체(10)의 단부에 일체로 연결되어 상향 경사지게 설치되는 연결 링크부(200)와,

   일단부가 상기 고정 링크부(100)의 내부에 일부 수용되도록 삽입되고 타단부가 차륜(20)에 일체로 결합되어 좌,우 이동이 가능한 이동 링크부(300)와,

   상기 이동 링크부(300)와 연결 링크부(200)의 중간부위에 각각 단부가 일체로 연결되는 중간 링크부(400)와,

   상기 슬라이더(120)의 단부에 마련되고 외부 전원이 공급됨에 따라 상기 슬라이더(120)를 고정시키는 고정수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정수단은 상기 고정 링크부(100)의 내부에 수용되도록 설치되고 상기 슬라이더(120)의 단부가 슬라이딩 이동가능하도록 수평방향의 가이드공(142)이 형성되어 그 단부를 지지하기 위한 지지가이드(140)와,

   상기 지지가이드(140)의 외측에 근접되게 설치되어 상기 고정 링크부(100)의 내부에 내장되고 전원이 공급됨에 따라 자기력을 갖도록 자화되는 전자석(150)과,

   상기 슬라이더(120)의 외주면에 권회되어 일방향 외측으로 상기 슬라이더(120)를 탄성 지지하기 위한 탄성스프링(125)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 고정 링크부(100)는 일측에 상기 슬라이더(120)의 단부가 수용되도록 횡방향으로 통공(112)이 형성된 상자형태의 본체(110)와,

   상기 본체(110)의 내부에 수용되고 일측이 상기 슬라이더(120)의 외주연에 접촉되어 탄성 지지력을 부여하기 위한 스프링부재(130)가 구비된 것을 특징으로 하는 링크구조체를 이용한 지오메트리 서스펜션장치.

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