KR20150012854A - 완충부재가 구비된 액추에이터를 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 완충부재가 구비된 액추에이터를 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치는, 내측에 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간에 돌출된 하나 이상의 스토퍼가 형성된 하우징과, 상기 수용공간에 구비되고, 차량의 선회 또는 롤링 시 회전하여 회전 구동력을 전달하는 회전모터와, 상기 회전모터에 의해 회전 가능하게 연결되며, 둘레에는 날개부가 형성된 댐퍼를 포함하는 액추에이터, 상기 날개부 및 상기 스토퍼와 각각 접촉되도록 상기 날개부 및 상기 스토퍼 사이에 구비되며, 탄성을 가지는 완충부재, 일측은 상기 액추에이터에 고정되고, 타측은 어느 하나의 현가 암에 연결되는 제1스태빌라이저 및 일측은 상기 액추에이터에 연결되어 상기 회전모터의 회전에 의해 회전하고, 타측은 다른 하나의 현가 암에 연결되는 제2스태빌라이저를 포함한다.

Description

완충부재가 구비된 액추에이터를 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치{ACTIVE ROLL STABILIZING APPARATUS FOR VEHICLE HAVING ACTUATOR HAVING CUSHION MEMBER}
본 발명은 차량의 차량의 선회 또는 롤링 시 차체를 안정시키는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 완충부재가 구비된 액추에이터에 의해 진동을 흡수할 수 있는 능동형 스태빌라이징 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량이 선회 또는 롤링 시 차체의 안정성을 향상시키기 위해 스태빌라이징 장치가 구비되는 경우가 많다. 스태빌라이징 장치는 차량 좌우의 바퀴가 서로 상하 작용하는 경우 액추에이터를 이용하여 길이 방향으로 형성된 스태빌라이저를 회전시켜 복원력을 발생시키고, 이에 따라 차체의 기울기를 감소시킬 수 있다.
다만, 이와 같이 종래 사용되던 스태빌라이징 장치는 액추에이터에 의해 전자적으로 제어되며, 이에 따라 스태빌라이저가 회전 시 설정된 최대 구동력을 넘어 동작하는 경우가 많았다. 이와 같은 경우에는 스태빌라이저가 목표치의 회전 각도 이상으로 비틀려 회전되므로 차체의 안정성을 떨어뜨리는 것은 물론이며, 장치의 고장 및 마모를 유발하게 되는 문제가 있다.
또한 크고 작은 외부 충격에 의한 역 입력이 들어 올 경우, 스태빌라이저 구동 시 역전현상이 발생될 수 있다는 문제도 있다. 이와 같은 경우, 모터에 악영향을 끼칠 수 있으며, 승차감이 크게 저감된다.
따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있는 상황이다.
한국공개특허 제10-2002-0040218호
본 발명에 따른 완충부재가 구비된 액추에이터를 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치는 스태빌라이저가 설정된 회전 각도를 넘어 회전되는 것을 방지하기 위한 목적을 가진다.
그리고 스태빌라이저 구동 시 역전 현상을 방지하고, 잔진동을 흡수하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 완충부재가 구비된 액추에이터를 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치는, 내측에 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간에 돌출된 하나 이상의 스토퍼가 형성된 하우징과, 상기 수용공간에 구비되고, 차량의 선회 또는 롤링 시 회전하여 회전 구동력을 전달하는 회전모터와, 상기 회전모터에 의해 회전 가능하게 연결되며, 둘레에는 날개부가 형성된 댐퍼를 포함하는 액추에이터, 상기 날개부 및 상기 스토퍼와 각각 접촉되도록 상기 날개부 및 상기 스토퍼 사이에 구비되며, 탄성을 가지는 완충부재, 일측은 상기 액추에이터에 고정되고, 타측은 어느 하나의 현가 암에 연결되는 제1스태빌라이저 및 일측은 상기 액추에이터에 연결되어 상기 회전모터의 회전에 의해 회전하고, 타측은 다른 하나의 현가 암에 연결되는 제2스태빌라이저를 포함한다.
그리고 상기 완충부재는, 상기 날개부 측에 부착된 형태로 구비될 수 있다.
또한 상기 완충부재는, 상기 스토퍼 측에 부착된 형태로 구비될 수 있다.
그리고 상기 스토퍼 및 상기 댐퍼의 날개부 중 적어도 어느 일측에는, 상기 스토퍼와 상기 댐퍼의 날개부의 접촉 부분 사이에서 충격을 완화시키는 완충부재가 구비될 수 있다.
또한 상기 스토퍼는 복수 개가 형성되어, 상기 수용공간 단면의 중심점을 기준으로 서로 제1각도를 이루도록 이격되게 구비되며, 상기 댐퍼의 날개부는 복수 개가 형성되어, 각각 상기 이격된 복수의 스토퍼 사이에 구비될 수 있다.
그리고 상기 복수 개의 날개부는 상기 댐퍼 둘레에 서로 상기 제1각도를 이루도록 형성될 수 있다.
또한 상기 제2스태빌라이저의 일측은 상기 댐퍼에 연결될 수 있다.
그리고 상기 댐퍼(50)는 상기 완충부재(16)가 일정 이상 압축된 후 일정 이상의 외력이 인가될 경우 상기 회전모터(30)의 회전 구동력이 상기 제2스태빌라이저(70)에 전달되는 것을 차단할 수 있다.
또한 상기 액추에이터는, 상기 제1스태빌라이저를 고정시키는 고정부를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 액추에이터는, 상기 회전모터와 상기 댐퍼 사이에 구비되어 상기 회전모터의 회전비를 변화시키는 감속기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 완충부재가 구비된 액추에이터를 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치는 스태빌라이저의 회전을 기구적으로 제어할 수 있어 스태빌라이저가 최대 구동력을 넘어 회전하는 것을 방지하는 효과가 있다.
그리고 이에 따라 차체의 안정성을 향상시키며, 스태빌라이징 장치의 마모 및 고장을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한 완충부재에 의해 스태빌라이저 구동 시 역전 현상을 방지하고, 잔진동을 효과적으로 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치의 전체 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 하우징 내측의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 댐퍼의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 제2스태빌라이저의 회전과 함께 댐퍼가 회전됨에 따라 완충부재가 변형된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 완충부재의 형상이 복원됨에 따라 댐퍼가 원위치로 복귀된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 댐퍼의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 댐퍼의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 댐퍼의 모습을 나타낸 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 완충부재가 구비된 액추에이터를 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치의 전체 모습을 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치는 액추에이터(10)와, 제1스태빌라이저(60)와, 제2스태빌라이저(70)를 포함한다.
액추에이터(10)는 내측에 수용공간이 형성된 하우징(12)을 포함하며, 하우징(12) 내측에는 회전모터, 댐퍼 등이 구비된다. 이에 대해서는 후술하도록 한다.
제1스태빌라이저(60)는 일측이 상기 액추에이터(10)에 고정되고, 타측은 차량의 어느 일측 현가 암에 연결된다. 상기 일측 현가 암은 차량의 좌측 또는 우측 중 어느 하나의 현가 암을 말하며, 이후 설명할 제2스태빌라이저(70)에 연결되는 다른 하나의 현가 암은 제1스태빌라이저(60)가 연결된 측과 반대 측의 현가 암을 말한다.
제2스태빌라이저(70)는 일측이 상기 액추에이터(10)에 연결되어 상기 액추에이터 내측의 회전모터의 회전에 의해 회전하고, 타측은 전술한 바와 같이 제1스태빌라이저(60)가 연결된 현가 암의 반대 측에 위치된 다른 하나의 현가 암에 연결된다.
즉 본 발명에 따른 스태빌라이징 장치는 차량이 선회 또는 롤링 시 전자적인 제어에 의해 제2스태빌라이저(70)가 회전모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되며 차체를 안정시키도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 하우징(12) 내측의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 액추에이터(10)의 하우징(12) 수용공간 내측에는 회전모터(30)와, 댐퍼(50)가 구비된다. 그리고 액추에이터(10)는 고정부(20)와, 감속기(40)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 회전모터(30)는 차량의 선회 또는 롤링 시 회전하여 회전 구동력을 제2스태빌라이저(70)에 전달하는 역할을 한다.
그리고 댐퍼(50)는 상기 회전모터(30)에 의해 회전 가능하게 연결되며, 둘레에는 날개부가 형성된다. 상기 날개부는 후술할 스토퍼에 걸리도록 형성되며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.
고정부(20)는 상기 제1스태빌라이저(60)를 액추에이터(10)에 고정시키는 역할을 수행하며, 감속기(40)는 상기 회전모터(30)와 상기 댐퍼(50) 사이에 구비되어 상기 회전모터(30)의 회전비를 변화시킨다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스태빌라이징 장치는 댐퍼(50)를 포함하며, 이로 인해 제2스태빌라이저(70)의 회전을 기구적으로 제어할 수 있다. 이하에서는 이에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 댐퍼(50)의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 댐퍼(50)는 회전모터와 회전축(65)에 의해 연결되며, 둘레에는 날개부(52)가 형성된다. 그리고 댐퍼(50) 외측에 구비된 하우징(12)에는 하우징(12) 내측 수용공간 방향으로 돌출된 스토퍼(14)가 형성된다.
또한 상기 날개부(52) 및 상기 스토퍼(14) 사이에는, 상기 날개부(52) 및 상기 스토퍼(14)와 각각 접촉되도록 구비되며, 탄성을 가지는 완충부재(16)가 구비된다. 완충부재(16)는 상기 날개부(52) 및 상기 스토퍼(14) 사이에서 잔진동을 흡수하는 역할을 한다.
특히 본 실시예의 경우 댐퍼(50)는 한 쌍의 날개부(52)를 가지며, 하우징(12) 역시 한 쌍의 스토퍼(14)를 가진다. 즉 본 발명의 스태빌라이징 장치는 하우징(12)에 복수 개의 스토퍼(14)가 상기 수용공간 단면의 중심점을 기준으로 서로 제1각도를 이루도록 이격되게 구비될 수 있으며, 댐퍼(50)의 날개부(52) 역시 각각 상기 이격된 복수의 스토퍼(14) 사이에 복수 개가 구비될 수 있다.
구체적으로 본 실시예에서 한 쌍의 스토퍼(14)는 서로 수용공간 단면의 중심점을 기준으로 180°를 이루도록 이격된 상태를 가지며, 날개부(52) 역시 180°를 이루도록 이격되어 한 쌍의 스토퍼(14) 사이에 각각 위치된다. 이와 같이 상기 복수 개의 날개부(52)는 복수 개의 스토퍼(14) 간 제1각도에 대응되도록 상기 댐퍼(50) 둘레에 서로 상기 제1각도를 이루도록 형성될 수 있다.
그리고 본 실시예에서 완충부재(16)는 한 쌍의 스토퍼(14)와 한 쌍의 날개부(52) 사이마다 각각 구비되며, 총 4개가 구비된다. 이때 완충부재(16)는 스토퍼(14)와 날개부(52) 사이를 빈틈 없이 채울 수 있는 크기로 형성되나, 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 크기로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 제2스태빌라이저의 회전과 함께 댐퍼(50)가 회전됨에 따라 완충부재(16)가 변형된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 선회 또는 롤링 시 회전모터가 작동되어 제2스태빌라이저를 회전시킴에 따라 댐퍼(50)는 함께 회전된다. 이때 스토퍼(14)와 날개부(52) 사이에 위치된 완충부재(16)는 압축되고, 이에 따라 댐퍼(50) 회전에 따른 충격을 흡수할 수 있다.
또한 이때 댐퍼(50)가 소정 각도 회전된 이후 날개부(52)는 완충부재(16)와 스토퍼(14)에 의해 댐퍼(50)의 회전은 제한된다. 또한 이에 따라 제2스태빌라이저의 회전 역시 제한된다.
결과적으로 댐퍼(50)에 의해 제2스태빌라이저는 설정된 회전 각도를 넘어 회전되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 전자적인 제어 로직에 의해 발생되는 오차를 기구적으로 보조할 수 있어 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 스태빌라이징 장치 자체의 마모 및 고장을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
한편 상기 제2스태빌라이저의 일측은 상기 댐퍼(50)에 연결될 수 있으며, 이와 같은 경우 상기 댐퍼(50)는 상기 완충부재(16) 일정 이상 압축 시 상기 회전모터의 회전 구동력이 상기 제2스태빌라이저에 전달되는 것을 차단하도록 동작할 수도 있다. 이와 같이 하는 이유는 제2스태빌라이저에 무리한 하중이 인가되어 비틀리거나 파손되는 현상을 방지하기 위해서이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 완충부재(16)의 형상이 복원됨에 따라 댐퍼(50)가 원위치로 복귀된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 댐퍼(50)의 회전에 의해 압축되었던 완충부재(16)는 탄성에 의해 원형으로 복원되고, 이에 따라 댐퍼(50)는 최초의 위치로 복귀된다.
이와 같이, 완충부재(16)의 탄성에 의해 댐퍼(50)가 다양한 각도로 회전됨에 따라 발생하는 잔진동을 흡수할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 댐퍼(50)의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 스태빌라이징 장치는 상기 완충부재(16a)가 상기 스토퍼(14) 측에 부착된 형태로 구비된다. 따라서 완충부재(16a)의 고정력을 향상시킬 수 있으며, 완충부재(16a)의 길이를 조절하여 충격 흡수의 범위를 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 댐퍼(50)의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 스태빌라이징 장치는 상기 완충부재(16b)가 상기 날개부(52) 측에 부착된 형태로 구비된다. 이와 같은 경우에도 전술한 제2실시예와 같이 완충부재(16b)의 고정력을 향상시킬 수 있으며, 완충부재(16b)의 길이를 조절하여 충격 흡수의 범위를 조절할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 스태빌라이징 장치에 있어서, 댐퍼(150)의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 스토퍼(114)는 하우징(112) 내측에 총 3개가 구비되어 각각 120°의 각도를 이루도록 이격되며, 댐퍼(150)의 날개부(152) 역시 총 3개가 형성되어 상기 3개 스토퍼(114)의 이격된 사이에 각각 구비된다.
그리고 완충부재(116)는 총 6개가 각 스토퍼(114)와 날개부(152) 사이에 구비된다.
이와 같이 본 발명에서는 스토퍼(114) 및 댐퍼(150)의 날개부(152)가 3개 이상이 형성될 수도 있으며, 이에 따라 최대 구동 각 또는 요구 토크에 따라 용이하게 설계 변경할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 액추에이터 12: 하우징
14: 스토퍼 16: 완충부재
20: 고정부 30: 회전모터
40: 감속기 50: 댐퍼
52: 날개부 60: 제1스태빌라이저
70: 제2스태빌라이저

Claims (9)

  1. 내측에 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간에 돌출된 하나 이상의 스토퍼(14)가 형성된 하우징(12)과, 상기 수용공간에 구비되고, 차량의 선회 또는 롤링 시 회전하여 회전 구동력을 전달하는 회전모터(30)와, 상기 회전모터(30)에 의해 회전 가능하게 연결되며, 둘레에는 날개부(52)가 형성된 댐퍼(50)를 포함하는 액추에이터(10);
    상기 날개부(52) 및 상기 스토퍼(14)와 각각 접촉되도록 상기 날개부(52) 및 상기 스토퍼(14) 사이에 구비되며, 탄성을 가지는 완충부재(16);
    일측은 상기 액추에이터(10)에 고정되고, 타측은 어느 하나의 현가 암에 연결되는 제1스태빌라이저(60); 및
    일측은 상기 액추에이터(10)에 연결되어 상기 회전모터(30)의 회전에 의해 회전하고, 타측은 다른 하나의 현가 암에 연결되는 제2스태빌라이저(70);
    를 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 완충부재(16b)는,
    상기 날개부(52) 측에 부착된 형태로 구비된 차량용 능동형 스태빌라이징 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 완충부재(16a)는,
    상기 스토퍼(14) 측에 부착된 형태로 구비된 차량용 능동형 스태빌라이징 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스토퍼(14)는 복수 개가 형성되어, 상기 수용공간 단면의 중심점을 기준으로 서로 제1각도를 이루도록 이격되게 구비되며,
    상기 댐퍼(50)의 날개부(52)는 복수 개가 형성되어, 각각 상기 이격된 복수의 스토퍼(14) 사이에 구비된 차량용 능동형 스태빌라이징 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 날개부(52)는 상기 댐퍼(50) 둘레에 서로 상기 제1각도를 이루도록 형성된 차량용 능동형 스태빌라이징 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2스태빌라이저(70)의 일측은 상기 댐퍼(50)에 연결된 차량용 능동형 스태빌라이징 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 댐퍼(50)는 상기 완충부재(16)가 일정 이상 압축된 후 일정 이상의 외력이 인가될 경우 상기 회전모터(30)의 회전 구동력이 상기 제2스태빌라이저(70)에 전달되는 것을 차단하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터(10)는,
    상기 제1스태빌라이저(60)를 고정시키는 고정부(20)를 더 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터(10)는,
    상기 회전모터(30)와 상기 댐퍼(50) 사이에 구비되어 상기 회전모터(30)의 회전비를 변화시키는 감속기(40)를 더 포함하는 차량용 능동형 스태빌라이징 장치.
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