KR20110037980A - 액티브 와트 링키지를 구비한 서스펜션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부 바디(1)에 대한 질량체(3), 예컨대 차량 섀시(1)에 대해 트럭 객실(3)의 스프링 부하식 서스펜션을 위한 서스펜션 장치에 관한 것이다. 서스펜션 장치는 질량체(3)와 하부 바디(1) 사이에 배치된, 충격 및/또는 진동을 댐핑하기 위한 스프링/댐퍼 장치(2)를 포함하고, 2개의 평행하게 배치된 와트 링키지들(4, 5)을 구비한 와트 링키지 장치를 포함한다. 하나의 와트 링키지(4, 5)의 로드들(6) 중 적어도 하나의 로드는 길이가 변할 수 있고, 길이 변화는 액추에이터에 의해 이루어진다. 본 발명에 따른 서스펜션 장치는 적은 유지 관리 및 제로 백래시를 가지며, 예컨대 객실의 자유도를 정하기에 적합하고 객실의 바람직하지 않은 운동을 댐핑 및/또는 억제하기에 적합하다. 동시에, 객실의 롤링 운동이 -하부 바디 또는 섀시의 롤링을 일으키는 경우에도- 액티브하게 억제될 수 있다.

Description

액티브 와트 링키지를 구비한 서스펜션 장치{SUSPENSION DEVICE HAVING ACTIVE WATT LINKAGE}

본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 따른 질량체, 예컨대 트럭 객실의 스프링 부하식 또는 충격 댐핑식 서스펜션을 위한 서스펜션 장치에 관한 것이다.

전술한 방식의 서스펜션 장치는 예컨대 객실을 진동 및 운동과 관련해서 차량 섀시로부터 분리하기 위해 트럭 및 유사한 대형 화물차에 사용된다. 대형 화물차에서 섀시의 스프링/댐퍼 유닛의 스프링 및 댐퍼 레이트는 큰 차량 부하로 인해 그리고 섀시에서의 비-스프링 부하식 큰 질량으로 인해 불가피하게 크기 때문에, 도로의 평탄하지 않음 또는 차축 및 구동 트레인으로부터 나오는 진동은 대부분 차축 서스펜션을 통해 섀시로 그리고 거기서부터 객실로 전달된다.

운전자의 인체 공학 및 노동 보호의 의미에서 이러한 충격 및 진동이 객실로, 그에 따라 운전자의 작업 공간으로 전달되는 것을 최소화하기 위해, 차량 섀시에 고유의 서스펜션 시스템을 사용해서 객실을 지지하는 객실 서스펜션이 개발되었다. 객실에 대한 이러한 서스펜션 시스템은 차량에 비해 훨씬 더 적은 객실 질량으로 인해 차축 서스펜션보다 훨씬 더 작은 스프링 레이트로 설계될 수 있고, 이러한 객실 서스펜션 시스템에 의해, 도로의 평탄하지 않음 또는 차량의 구동 트레인 또는 차축으로부터 나오는 진동이 운전자의 작업 공간으로부터 훨씬 더 양호하게 절연 또는 분리될 수 있다.

이러한 탄성 객실 서스펜션 장치에서 차량 섀시에 대한 객실의 바람직하지 않은 측면 롤링을 제한하기 위해, -예컨대 경사 또는 커브 주행시 및 예컨대 일 측면에서 도로가 평탄하지 않은 경우- 객실과 섀시 사이에 와트 링키지 장치가 배치된 서스펜션 장치가 개발되었다. 와트 링키지 장치는 객실과 섀시 사이의 압축 운동이 선형으로 이루어지게 한다. 즉, 객실과 섀시 사이의 운동 자유도가 와트 링키지 장치에 의해 수직 압축 운동으로 제한되게 한다.

이러한 서스펜션 장치는 예컨대 DE 10 2005 043 998 A1에 공지되어 있다. 이 공지된 서스펜션 장치는 하나의 실시예에서 2개의 평행하게 배치된 와트 링키지들을 포함하고, 상기 와트 링키지들은 트럭의 객실과 섀시가 종축선을 중심으로 하는 트럭의 롤링 운동과 관련해서 서로 결합되게 하는 한편, 객실과 섀시 사이의 선형 압축 운동이 섀시-스프링 트래블 내에서 수직축을 따라 제한 없이 가능하게 한다.

이 공지된 서스펜션 장치에서 객실과 섀시 사이의 롤링 운동과 관련한 거의 고정의 커플링은 섀시에 대한 객실의 독자적인 롤링 운동을 저지하는 장점을 갖는다. 그러나, 이는 객실이 섀시로부터 나오는 모든 롤링을 무조건 따르게 한다. 이 경우, 객실의 롤링 각은 섀시로부터 나오는 롤링의 각과 적어도 동일한 크기이고, 대개 -객실 고정부 및 와트 링키지에서의 탄성으로 인해- 더 크다.

커브 주행시, 경사 주행시 또는 일 측면에서 도로가 평탄하지 않은 경우, 이는 객실이 차량 섀시와 적어도 동일한 정도로 또는 더 심하게 기울어지게 한다. 쾌적성 및 안전성의 이유로, 객실의 측면 기울어짐은 모든 주행 조건 하에서 저지되거나 또는 적어도 감소되는 것이 바람직하다.

본 발명의 과제는 선행 기술의 상기 단점을 극복한, 질량체의 스프링 부하식 서스펜션, 특히 트럭 객실의 서스펜션을 위한 서스펜션 장치를 형성하는 것이다. 특히, 상기 서스펜션 장치는 질량체 또는 차량 객실의 바람직하지 않은 롤링 운동을 하부 바디 또는 섀시의 롤링을 일으키는 경우에도 저지할 수 있어야 한다.

상기 과제는 청구항 제 1항의 특징을 가진 서스펜션 장치에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 대상이다.

본 발명에 따른 서스펜션 장치는 공지된 방식으로 하부 바디에 대한 질량체의 스프링 부하식 서스펜션, 예컨대 차량 섀시에 대한 트럭 객실의 서스펜션에 사용된다.

공지된 방식으로, 서스펜션 장치는 질량체와 하부 바디 사이에 배치된, 충격 또는 진동을 댐핑하기 위한 스프링/댐퍼 장치, 및 질량체와 하부 바디를 상대 운동 가능하게 연결하는, 2개의 평행하게 배치된 와트 링키지를 가진 와트 링키지 장치를 포함한다. 와트 링키지들은 하부 바디에 대한 질량체의 운동 자유도를 감소시키며, 특히 하부 바디의 메인 충격 방향을 따라 질량체를 선형으로 안내한다.

본 발명에 따라 서스펜션 장치는 하나의 와트 링키지의 로드들 중 적어도 하나의 로드가 길이 가변적으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 와트 링키지의 로드의 길이 변화는 액추에이터에 의해 이루어진다.

서스펜션 장치의 와트 링키지의 로드들 중 적어도 하나의 로드의 본 발명에 따른 길이 조절 가능성에 의해, 와트 링키지들 중 하나의 와트 링키지의 로드들 중 하나의 로드의 길이가 변화됨으로써 질량체의 바람직하지 않은 롤링 각, 예컨대 트럭 객실의 바람직하지 않은 측면 기울어짐이 액티브하게 저지된다.

달리 표현하면, 예컨대 섀시의 측면 기울어짐의 경우 객실의 수직 위치를 유지하기 위해 또는 적어도 객실의 측면 기울어짐을 섀시의 기울어짐보다 작게 유지하기 위해, 질량체와 하부 바디 사이의 각, 예컨대 객실과 섀시 사이의 각이 액티브하게 변화될 수 있다.

본 발명은 각각의 적용 예에 필요한 힘이 상응하는 액추에이터에 의해 제공될 수 있다면, 로드의 길이 변화가 어떤 방식으로 이루어지는지 와는 관계없이 구현될 수 있다. 예컨대, 압축 공기 또는 전기 구동 장치에 의한 로드의 길이 변화가 가능하다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따라 로드의 길이 변화는 유압식 액추에이터에 의해 이루어진다. 유압식 액추에이터는 작은 공간에서 높은 작동력이 발생될 수 있고 로드의 소정 길이 변화가 유압 오일의 비압축성으로 인해 정확히 제어되고 유지될 수 있다는 장점을 갖는다.

예상되는 부하가 흡수될 수 있다면 그리고 와트 링키지들의 간격으로 인해 발생하는 롤링 모멘트의 전달에 적합한 레버 암이 형성된다면, 2개의 평행한 와트 링키지가 어떻게 구조적으로 형성되고 하부 바디와 질량체 사이에 배치되는지는 본 발명에 있어서 중요하지 않다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 2개의 와트 링키지들의 조인트들은 공통 운동 평면 내에 놓인다. 달리 표현하면, 2개의 와트 링키지들의 조인트들은, 모든 조인트의 위치들이 상기 운동 평면을 형성하거나 또는 2개의 와트 링키지들의 전체 조인트들이 동일한 평면 내에 놓이도록 배치된다.

상기 실시예는 응력이 피해지거나 또는 2개의 와트 링키지들의 운동 평면들 사이에 약간의 간격이 있을 때 발생할 수 있는 2차 모멘트의 발생이 저지된다는 점에서 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따라 2개의 와트 링키지들이 그들의 공통 직선 가이드 방향과 관련해서 측 방향으로 오프셋되게 배치된다. 상기 실시예는 와트 링키지의 특히 공간 절감식 및 컴팩트한 배치를 허용하고, 와트 링키지의 형상 및 배치와 관련해서 구조적 디자인 자유도를 확대시킨다.

다른 바람직한 실시예에 따라 제 1 와트 링키지에 속하는 중앙 와트 로드의 고정 점 또는 베어링 점이 질량체에 연결되는 반면, 제 2 와트 링키지에 속하는 와트 로드의 고정 점 또는 베어링 점은 하부 바디와 연결된다.

이로 인해, 와트 링키지들, 또는 상기 와트 링키지를 구성하는 로드들이 더 컴팩트해지고 어느 정도 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 이로 인해, 이용 가능한 조립 공간을 더 양호하게 이용하는 와트 링키지 장치의 매우 컴팩트한 실시예가 주어진다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 2개의 중앙 와트 로드들의 회전 점들의 간격은 와트 링키지-횡방향 스트럿에 할당된, 2개의 와트 링키지들의 외부 연결 점들의 각각의 간격보다 크다. 달리 표현하면, 2개의 와트 링키지의 6개의 연결 점들 사이에 가상 연결선이 본 실시예에서와 같이 평행 사변형을 형성하지 않고, 오히려 2중 사다리꼴에 가까운데, 그 이유는 이 실시예에서 2개의 와트 링키지들의 외부 연결 점들 사이의 간격이 2개의 중앙 연결 점들의 간격보다 작기 때문이다.

이 실시예는 2개의 중앙 와트 로드의 회전 점들의 간격에 의해 형성된 레버 암을 연장시킨다. 이 연장된 레버 암은 회전 모멘트, 예컨대 객실의 롤링 모멘트를 흡수하기 위해 사용될 수 있다.

이는 회전 모멘트 또는 롤링 모멘트가 주어질 때 감소된 힘만이 -중앙 레버 암의 확대된 길이에 반비례하게- 와트 링키지 장치를 통해 전달되면 된다는 장점을 갖는다. 이로 인해, 와트 링키지의 더 작은, 그에 따라 더 적은 질량의 치수 설계가 가능하지만, 동시에 큰 회전 모멘트가 -예컨대 객실의 롤링 지지로부터 나온- 변함없는 양으로 와트 링키지 장치를 통해 전달되고 하부 바디, 예컨대 트럭 섀시 내로 도입될 수 있다. 또한, 남은 롤링 운동은 불가피한 탄성으로 인해 -예컨대 와트 링키지의 영역에서, 질량체 또는 하부 바디에 대한 와트 링키지의 연결 영역에서, 또는 사용된 탄성 중합체 베어링의 가요성으로 인해- 그리고 전달될 더 작은 힘으로 인해 감소된다.

본 발명의 다른 특히 바람직한 실시예에 따라, 2개의 와트 링키지의 횡방향 스트럿에 할당된 외부 연결 점들은 각각 쌍으로 2개의 와트 링키지에 공통인 선회 축 상에 놓인다. 달리 표현하면, 이 실시예에서 2개의 와트 링키지들 사이의 외부 연결 점들의 간격은 전술한 실시예에서와 같이 일정한 양만큼만 줄어드는 것이 아니라, 여기서 이 간격은 제로이다. 이로 인해, 2개의 와트 링키지들의 횡방향 스트럿들의 외부 연결 점들은 이전과 같이 4개의 조인트 축을 필요로 하지 않고 단 2개의 조인트 축에 나눠진다.

이로 인해, 부재들이 절감되고, 그에 따라 비용이 절감된다. 또한, 와트 링키지 장치는 이로 인해 매우 컴팩트하게 그리고 조립 공간 절감 방식으로 구성되고, 구조적으로 이전과 같이 4개의 프레임 측 연결 점이 아니라 단 2개의 연결 점이 필요하다. 이 구성에서 2개의 와트 로드에 의해 발생된, 프레임 측 연결 점에 작용하는 힘이 벡터 가산에 의해 부분적으로 서로 상쇄되기 때문에, 프레임 측 연결부가 더 쉽게, 그에 따라 저렴하게 설계될 수 있다. 또한, 탄성 중합체 베어링의 사용시 탄성 중합체 베어링에 대한 감소된 강성이 사용될 수 있고, 이는 더 양호한 음 절연을 보장한다.

후자는 특히 2개의 와트 링키지의, 외부 연결 점과 함께 움직이는 각각 2개의 횡방향 스트럿의 베어링이 비탄성적으로 -벡터 힘 가산을 위해- 공통의 선회 축에서 이루어지는 한편, 상기 공통의 선회 축이 상응하는 프레임 측 연결 점에 탄성적으로 연결되는 경우이다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 외부 연결 점의 영역에서 공통 선회 축에 연결되는, 2개의 와트 링키지의 2개의 횡방향 스트럿이 각각 일체형으로 예컨대 V-형 조합 스트럿의 형태로 형성된다. 공통으로 연결된 2개의 횡방향 스트럿이 각각 예컨대 삼각형 링크와 유사한 부품을 형성하는 상기 실시예는 필요한 부품의 수가 많이 감소됨으로써 구조적으로 더욱 간단히 구현된다.

특히, -전술한 실시예에서와 같이- 4개보다 많은 것이 아니라 단 2개의 선회 베어링만이 횡방향 스트럿의 외부 연결 점의 연결을 위해 필요하다. 또한, 이로 인해, 통합된 와트 링키지 장치의 2개의 와트 링키지들이 문제없이 하나의 동일한 평면에 배치될 수 있고, 이는 재차 조립 공간을 절감한다. 이 실시예에서도 차량 섀시에 있는 상응하는 연결부 내로 도입되는 힘이 부분적인 벡터 힘 상쇄로 인해 더 작아지므로, 중량 및 비용과 관련한 또는 음 절연을 위한 탄성 중합체 베어링의 사용과 관련한 전술한 장점이 얻어진다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 와트 링키지 장치의 베어링 점들 중 적어도 하나의 베어링 점, 바람직하게는 다수의 베어링 점 또는 모든 베어링 점이 탄성 중합체 베어링으로서 형성되거나 또는 공통으로 연결된 또는 일체형의 횡방향 스트럿 쌍의 선회 축들이 탄성적으로 질량체 또는 하부 바디에 연결된다.

와트 링키지 장치의 하나 또는 다수의 베어링 점, 또는 모든 베어링 점을 탄성 중합체 베어링으로 형성하는 것은 서스펜션 장치가 이로 인해 매우 강하고 저항성을 갖도록 형성될 수 있다는 장점을 갖는다. 동시에 서비스 필요가 최소로 감소된다. 또한, 마이크로 범위의 추가 진동 댐핑이 주어지고, 이 진동 댐핑은 베어링- 및 재료 부하를 줄이고 - 특히 차량 부분에 사용되는 경우- 서스펜션 장치에 의해 달성 가능한 쾌적성을 더욱 개선한다.

공통으로 연결되는 횡방향 스트럿 쌍의 선회 축의 탄성 연결은 이로 인해 -횡방향 스트럿 쌍의 공통 연결을 통해- 횡방향 스트럿 내에 있는 인장력 또는 압축력의 부분적인 벡터 상쇄가 나타날 수 있고, 그 후에 남은, 양적으로 매우 적은 잔류력이 탄성적으로 하부 바디 또는 질량체로 도입된다는 전술한 추가 장점을 제공한다.

끝으로, 탄성 중합체 베어링의 사용에 의해, 특정 압축 조건 하에서 와트 링키지 내에 구조적 응력이 생기는 것이 방지될 수 있고, 제조 중에 또는 작동 중에 공차를 일으키는 캔트(cant)가 더 양호하게 흡수될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따라 서스펜션 장치가 단 하나가 아니라 다수의 와트 링키지 장치를 포함한다. 따라서, -와트 링키지의 구체적인 구조적 실시 및 배치와 관계없이- 개선된 가이드 정확도, 높은 강도 및 특히 차량 제조에 적용되는 경우 안전성의 상승이 달성된다.

와트 링키지 장치들 하나의 와트 링키지 장치의 조인트들에 의해 형성된 운동 평면이 다른 와트 링키지 장치의 조인트들에 의해 형성된 운동 평면에 대해 수직으로 배치되는 것이 바람직하다. 달리 표현하면, 적어도 2개의 와트 링키지 장치가 사용되고, 와트 링키지 장치의 와트 링키지들이 서로 수직으로 놓인 평면에 배치된다. 이로 인해, 질량체, -예컨대 객실- 의 운동 자유도가 효과적으로 하나의 공간 방향만을 따른(예컨대 섀시의 수직 메인 충격 방향을 따른) 운동으로 제한되는 한편, 2개의 다른 공간 방향을 따른 운동들은 배제된다. 데카르트 좌표계의 적어도 2개의 축들을 중심으로 하는 질량체의 바람직하지 않은 회전, 즉 객실의 롤링 운동 및 피칭 운동이 이로 인해 확실하게 저지될 수 있다.

본 발명에 의해, 선행 기술의 단점을 갖지 않은 트럭 객실의 스프링 부하식 서스펜션을 위한 서스펜션 장치가 형성된다.

이하에, 본 발명의 실시예가 첨부한 도면을 참고로 상세히 설명된다.

도 1은 중립 위치에서 본 발명에 따른 서스펜션 장치의 제 1 실시예의 개략도.
도 2는 롤링 운동의 경우 작동 위치에서 도 1에 따른 서스펜션 장치의, 도 1에 상응하는 도면.
도 3은 제 2 실시예에 따른 서스펜션 장치의, 도 1 및 도 2에 상응하는 도면.
도 4는 제 3 실시예에 따른 서스펜션 장치의, 도 1 내지 도 3에 상응하는 도면.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 서스펜션 장치의, 도 1 내지 도 4에 상응하는 도면.
도 6은 일체형 횡방향 스트럿 쌍을 구비한, 제 5 실시예에 따른 서스펜션 장치의, 도 1 내지 도 5에 상응하는 도면.

도 1에는 본 발명에 따른 서스펜션 장치의 실시예가 개략도로 도시된다. 하부 바디(1), 및 스프링/댐퍼 장치(2)를 통해 상기 하부 바디(1)와 연결된 질량체(3)가 도시된다. 도시된 실시예에서, 하부 바디는 트럭의 섀시(1)의 전방 영역이고, 질량체는 트럭의 객실(3)이다. 주행 방향은 도면 평면에 대해 수직으로 연장한다.

도 1에서 객실(3)과 섀시(1) 사이의 연결부는 2개의 스프링/댐퍼 장치(2) 외에 2개의 와트 링키지들(4, 5)을 포함한다. 각각의 와트 링키지(4, 5)는 도면 부호 A, B, C, D, E로 표시된 5개의 조인트를 포함한다. 도시된 실시예에서, 상기 조인트들 A 내지 E 중 A 및 E는 프레임에 고정되는 한편, C는 각각 객실에 고정된다. 각각의 와트 링키지의 조인트 점들 A 내지 E는 2개의 횡방향 스트럿((6, 7, 8) 및 하나의 중앙 와트 로드(9)로 이루어진 구성에 의해 서로 연결된다.

도 1에 따른 와트 링키지(4 또는 5)의 특별한 -공지된- 운동학으로 인해, 섀시(1)에 대한 객실(3)의 측면 횡방향 운동이 각각 2개의 와트 링키지들(4, 5)의 조인트들(A, C 및 E)을 통해 지지되는 한편, 와트 링키지(4, 5)는 수직선을 따른 객실(3)과 섀시(1)의 상대 운동을 방해 없이 허용한다.

이는 각각의 와트 로드(9)의 중간 회전 점(C)이 그것에 할당된 2개의 횡방향 스트럿(6) 또는 (7) 및 (8)에 의한 그것의 가이드로 인해 -상기 스트럿들은 이를 위해 동일한 길이를 가져야 하고 그것의 외부 연결 점 A 및 E는 와트 로드(9)의 길이에 상응하는 수직 간격(11)을 가져야 한다- 도 1에 점선(12)으로 표시된 그것의 수직 운동 궤도를 벗어날 수 없다는 사실과 관련된다. 이로 인해, 객실(3)과 섀시(1)는 항상 도시된, 서로 상하로 센터링된 위치로 유지된다. 섀시(1)에 대한 객실(3)의 상대 횡방향 운동은 나타나지 않는다.

따라서, 발생하는 정적 또는 동적 횡력은 직접 횡방향 스트럿들(6 또는 7 및 8)을 통해, 와트 로드(9)를 통해 그리고 객실(3)과 섀시(1) 사이의 조인트(A) 내지 (E)를 통해 전달되므로, -어쨋든 와트 링키지(4 또는 5)의 영역, 본 실시예의 경우 예컨대 객실(3)의 후방 영역에- 객실(1)의 추가 측면 가이드 또는 지지가 필요 없다. 따라서, 객실(3)과 섀시(1) 사이의 수직 운동은 각각의 와트 로드(9)의 자유 수직 가동성으로 인해 전혀 방해받지 않으며, 제공된 바와 같이 스프링/댐퍼 장치(2)에 의해서만 흡수된다.

도면에 도시된 와트 링키지 장치들은 각각 2개의 별도 와트 링키지들(4, 5)을 포함하고, 그 각각의 직선 가이드 방향들(12; 도 1의 점선)은 일치하고, 각각의 로드(6, 7, 8) 또는 조인트 점(A 내지 E)의 위치에 의해 정해지는 그 2개의 운동 평면들은 서로 평행하게 연장하므로, 도시된 실시예에서 도면 평면과 거의 일치한다.

수직으로 이격 배치된 2개의 와트 링키지(4, 5)를 가진 와트 링키지 장치는 특히 섀시(1)에 대한 객실(3)의 직선 가이드가 구현될 뿐만 아니라, 이로 인해 회전 운동에 대한 -도 2에 따른 롤링 운동 W 에 대한- 안정화가 이루어질 수 있다는 장점을 갖는다.

이는 도 1 내지 도 5에 따라 서로 수직 간격(10)을 두고 섀시(1)와 객실(3) 사이에 배치된 2개의 와트 링키지들(4, 5)이 -개별 와트 링키지에서와 같이- 횡력만을 전달할 수 없다는 사실에 근거한다. 오히려, 레버 암으로서 작용하는, 2개의 와트 링키지들(4, 5) 사이의 수직 간격(10)으로 인해 회전 모멘트도 전달될 수 있고, 상기 회전 모멘트는 차량의 종축선을 중심으로 작용하며, 도 2 내지 도 5에 따른 롤링 모멘트 W이다.

달리 표현하면, 도시된 실시예에서 객실(3)은 섀시(1)에 대해 점선(12)을 따른 (바람직한) 수직 보상 운동을 할 수 있으나, 섀시(1)에 대한 객실(3)의 측면 상대 운동 또는 회전(W)은 도시된 와트 링키지 장치(4, 5)에 의해 저지된다.

그러나, 이로 인해 전술한 바와 같이 섀시(1)와 객실(3)이 롤링 모멘트 또는 롤링 운동 W과 관련해서 서로 거의 고정 결합됨으로써, 섀시의 경사 위치에서 섀시가 이 경사 위치를 -바람직하지 않게- 객실로 전달한다.

이 문제는 본 발명에 따라 와트 링키지 장치의 로드들 중 적어도 하나의 로드가 액추에이터에 의해 길이 조절 가능하게 형성됨으로써 해결된다. 도시된 실시예에서, 이것은 상부 와트 링키지(4)의 로드(6)이다. 도 1 내지 도 5의 개략도에 나타나는 바와 같이, 길이 조절 가능한 로드(6)는 로드(6)의 유효 길이를 조절할 수 있는 유압 부재를 포함한다.

도 2에는 로드(6)의 길이 조절이 섀시(1)와 객실(3)로 이루어진 구성에 어떤 효과를 미치는지가 나타난다. 도 2에서 섀시(1)는 예컨대 경사 또는 커브 주행으로 인해 경사 위치에 있다. 섀시(1)의 경사 위치에도 불구하고 객실(3)이 수직의, 수평의 위치로 유지되게 하기 위해, 상부 와트 링키지(4)의 유압식으로 길이 조절 가능한 로드(6)가 상응하게 제어되고, 그에 따라 길이 조절 가능한 로드(6)의 유효 길이가 커진다. 이로 인해, 2개의 와트 링키지들(4 및 5)로 형성된, 섀시(1)와 객실(3) 사이의 평행 가이드가 섀시(1)의 경사 위치에 상응하는 각만큼 트래킹되는, 도 2에 도시된 상황이 주어진다.

이로 인해, 섀시의 경사 위치에서도 객실(3)이 그 수평 위치를 유지하는 것이 보장되는데, 그 이유는 와트 로드들의 중앙 연결 점들(C)이 이 경우 섀시(1)의 경사 위치에서도 그 수직 위치를 유지할 수 있기 때문이다(도 2의 점선 12 참고).

도 3은 2개의 와트 링키지를 가진 본 발명에 따른 서스펜션 장치의 제 2 실시예를 도시한다. 도 3에 따른 서스펜션 장치와 도 1 및 도 2에 따른 서스펜션 장치와의 차이점은 도 3에 따른 실시예에서 2개의 와트 링키지들(4 및 5)이 측면으로 오프셋되거나 또는 차량 횡 방향으로 오프셋되어 배치되는 것이다. 또한, 도 3에 따른 실시예에서, 도면과 관련해서 상부의 와트 링키지(4)의 와트 로드(9)는 -도 1 및 도 2에 따른 실시예에서와 마찬가지로- 그 회전 점(C)이 객실(3)에 연결되지만, 하부 와트 링키지(5)의 와트 로드(9)는 여기서 섀시(1)와 연결된다. 도 1 및 도 2에 따른 실시예와의 상기 2가지 차이점은 도 3에 따른 실시예에서 와트 링키지들이 서로 엇갈림으로써 특히 공간 절감 방식으로 배치될 수 있게 한다.

예컨대 객실에 대한 서스펜션 장치의 다른 실시예는 도 4 및 도 5에 도시된다. 여기에 도시된 실시예는 기본적으로 도 1 및 도 2에 따른 실시예를 기초로 한다. 도 4 및 도 5에 따른 실시예와 도 1 및 도 2에 따른 실시예와의 차이점은 도 4 및 도 5에 따른 실시예에서 2개의 와트 로드들(9)의 회전 점들(C)의 간격(10)이 횡방향 스트럿(6, 7, 8)에 할당된, 2개의 와트 링키지들(4 및 5)의 외부 연결 점(A, E)의 간격(11; 도 4)보다 크다는 것이다.

출원인이 발견한 바와 같이, 도 5 또는 도 6에 따른 실시예에서의 특별한 기하학적 조치는 어떤 방식으로도 와트 링키지의 기능에 영향을 주지 않는다. 즉, 와트 로드의 소정 직선 가이드 또는 와트 로드의 중앙 연결 점(C)의 직선 가이드가 이 실시예에서도 완전히 유지된다.

그러나, 다른 측면에서는, 2개의 와트 로드들(9)의 중앙 연결 점들(C)의 확대된 간격(10)에 의해 형성된 레버 암(10)이 상기 2개의 연결 점들(C)의 간격(10)의 확대에 비례해서 연장된다는 장점이 얻어진다. 이로 인해, 섀시(1) 또는 객실(3)을 통해 도입된 롤링 모멘트(W)는 비례해서 줄어든 반응력을 일으키며, 이는 와트 링키지(4 및 5) 내부에 작용하는 힘에 대해 그리고 연결 점(C)을 통해 객실(3) 내로 도입되는 힘에 대해서도 적용된다.

달리 표현하면, 도 4 및 도 5에 따른 실시예에 의해, 와트 링키지들(4 및 5) 그리고 객실(3)에 대한 그 연결 점(C)이 더 약하게, 따라서 더 적은 질량으로 설계될 수 있다.

도 5에 따른 와트 링키지 장치와 도 4에 따른 실시예와의 차이점은 2개의 와트 링키지(4, 5)의 횡방향 스트럿들(6, 7, 8)에 할당된 외부 연결 점들이 각각 쌍으로 2개의 와트 링키지들(4, 5)에 공통인 선회 축 상에서 A' 또는 E'에 놓인다는 것이다. 달리 표현하면, 이 실시예에서 2개의 와트 링키지들(4 및 5) 사이의 외부 연결 점 쌍 A 또는 E의 간격은 도 4에 따른 선행 실시예에서와 같이 일정한 정도만 -거기의 간격(11)으로- 줄어드는 것이 아니라, 도 5에 따른 실시예에서 상기 간격은 제로이다. 이로 인해, 2개의 와트 링키지들(4, 5)의 횡방향 스트럿들(6, 7 및 8)의 외부 연결 점 쌍들(A, E)이 도 1 내지 도 4에 따른 실시예에서와 같이 4개의 조인트 축들(2번 A, 2번 E)을 필요로 하는 것이 아니라 단 2개의 조인트 축에서 (A') 또는 (E')에 나눠진다.

이로 인해, 부재, 특히 프레임 측 또는 섀시 측 연결부 및 베어링 축이 절감되고, 그에 따라 비용이 절감된다. 또한, 이로 인해 와트 링키지 장치가 특히 컴팩트하게 형성됨으로써 조립 공간이 절감된다.

도 6은 와트 링키지 장치(4, 5)를 가진 본 발명에 따른 서스펜션 장치의 다른 실시예를 도시한다. 도 6에 도시된 와트 링키지 장치는 도 5에 따른 와트 링키지 장치를 기초로 한다. 도 6에 따른 실시예와 도 5에 따른 실시예와의 차이점은 도 6에 따른 와트 링키지 장치에서는, 도 5에 따라 미리 공통의 선회 축에서 (A') 또는 (E')에 연결된, 2개의 와트 링키지(4, 5)의 2개의 별도의 횡방향 스트럿들(6, 7, 8)이 쌍으로 일체형으로 각각 하나의 조합 스트럿(13 또는 14)의 형태로 형성된다는 것이다.

공통으로 연결된 횡방향 스트럿들이 삼각형 링크(13, 14)와 유사한 V형 부품을 형성하는 이 실시예는 추가의 구조적 간단함 및 추가의 장점을 갖는다. 필요한 부품의 수가 현저히 감소한다. 특히, 4개의 횡방향 스트럿에 대해 4개보다 많은 외부 선회 베어링 아니라, 단 2개의 베어링만이 2개의 조합 스트럿들(13, 14)의 외부 연결 점(A', E')을 연결하기 위해 필요하다, 또한, 이러한 방식으로 통합된 2개의 와트 링키지들(4, 5)은 하나의 동일한 공간적 평면 내에 배치될 수 있고, 이는 재차 조립 공간을 절감한다. 끝으로, 이로 인해 와트 링키지 장치의 내부에 있는 인장 또는 압축력이 부분적으로 서로 상쇄됨으로써, 상기 힘들이 섀시 또는 객실에 대한 연결부를 우회할 필요가 없다.

길이 조절 가능한 로드(6)에 의한 액티브한 롤링 억제는 도 3 내지 도 6에 따른 실시예에서도 도 1 및 도 2에 의해 설명된 바와 같이 변함없이 유지된다.

결과적으로, 본 발명에 의해, 객실의 소정, 특히 수직 운동 자유도가 공간 절감 방식으로 그리고 구조적으로 강하게 규정될 수 있는, 질량체, 특히 트럭 객실의 스프링 부하식 서스펜션을 위한 서스펜션 장치가 형성된다. 동시에, 질량체 또는 객실의 바람직하지 않은 롤링 운동은 -하부 바디 또는 섀시의 롤링을 일으키는 경우에도- 저지될 수 있다. 따라서, 본 발명은 특히 차량 객실에 대한 구조적으로 간단한, 액티브한 롤링 억제를 가능하게 한다.

1 하부 바디, 섀시
2 스프링/댐퍼 장치
3 질량체, 객실
4, 5 와트 링키지
6 횡방향 스트럿, 액추에이터에 의해 조절 가능한 로드
7, 8 횡방향 스트럿
9 와트 로드
A 내지 E 조인트, 연결 점
A', E' 연결 점, 선회 축
W 롤링 운동, 롤링 모멘트
10 간격, 레버 암
11 간격
12 직선 가이드 방향
13, 14 조합 스트럿, 삼각형 링크

Claims (13)

1. 하부 바디(1), 특히 차량 섀시에 대한 질량체(3), 특히 트럭 객실의 스프링 부하식 서스펜션을 위한 서스펜션 장치로서, 상기 서스펜션 장치는 상기 질량체(3)와 상기 하부 바디(1) 사이에 배치되어 충격 또는 진동을 댐핑하기 위한 스프링/댐퍼 장치(2)를 포함하고, 상기 서스펜션 장치는 상기 질량체(3)와 상기 하부 바디(1)를 상대 운동 가능하게 연결하고 평행하게 배치되며 상기 하부 바디(1)에 대한 상기 질량체(3)의 운동 자유도를 감소시키기 위한 2개의 와트 링키지들(4, 5)을 가진 와트 링키지 장치를 포함하는, 서스펜션 장치에 있어서,
   하나의 와트 링키지(4)의 로드들(6) 중 적어도 하나의 로드는 길이가 변할 수 있으며, 길이 변화는 액추에이터에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 액추에이터가 유압식 액추에이터인 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 액추에이터는 공압식 액추에이터인 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 액추에이터는 전기 구동식 액추에이터인 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와트 링키지들(4, 5)의 조인트들(A, B, C, D, E)이 상기 와트 링키지들(4, 5)에 공통인 운동 평면 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와트 링키지들(4, 5)은 그 공통의 직선 가이드 방향과 관련해서 차량 횡방향으로 오프셋되게 배치되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 와트 링키지(4)의 와트 로드(9)의 고정점은 상기 질량체(3)와 연결되고, 제 2 와트 링키지(5)의 와트 로드(9)의 고정점은 상기 하부 바디(1)와 연결되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 와트 로드들(9)의 회전 점들(C)의 간격(10)은 횡방향 스트럿들(6, 7, 8)에 할당된, 상기 2개의 와트 링키지들(4, 5)의 외부 연결 점들(A, E)의 간격(11)보다 큰 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 와트 링키지들(4, 5)의 횡방향 스트럿들(6, 7, 8)에 할당된 외부 연결 점들은 각각 쌍으로 상기 2개의 와트 링키지들(4, 5)에 공통인 하나의 선회 축(A', E')에 놓이는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
10. 제 9항에 있어서, 공통의 선회 축에 연결된, 상기 2개의 와트 링키지들(4, 5)의 횡방향 스트럿들은 각각 쌍으로 일체형으로 조합 스트럿(13, 14)의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와트 링키지 장치의 베어링 점들(A, B, C, D, E) 중 적어도 하나의 베어링 점이 탄성 중합체 베어링으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서, 공통으로 연결된 또는 일체형의 횡방향 스트럿 쌍의 상기 선회 축들(A', E')은 상기 질량체(3) 또는 하부 바디(1)에 탄성적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.
13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서스펜션 장치는 다수의 와트 링키지 장치를 포함하고, 하나의 와트 링키지 장치의 운동 평면은 다른 와트 링키지 장치의 운동 평면에 대해 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 장치.

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