KR20180057808A

KR20180057808A - 차량용 가변 안티 롤 장치

Info

Publication number: KR20180057808A
Application number: KR1020160155894A
Authority: KR
Inventors: 고대식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-05-31

Abstract

차량의 좌우방향으로 위치되도록 설치되는 스테빌라이저바; 상기 스테빌라이저바에 구비되어, 구동부의 구동에 따라 리드스크류가 삽입 또는 인출가능하도록 구비된 구동유닛; 및 넓이가 다른 하나 이상의 단면을 갖도록 형성되고, 상기 스테빌라이저바의 양측 단부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 구동유닛의 구동에 의해 회전되어 면적의 변화에 따라 강성이 변화되도록 설치된 레버암;을 포함하는 차량용 가변 안티 롤 장치가 소개된다.

Description

차량용 가변 안티 롤 장치 {VARIABLE ANTI-ROLL APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 가변 안티 롤 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 중에 발생되는 롤을 제어하는 차량용 가변 안티 롤 장치에 관한 것이다.

통상적으로 차량에는 차량의 주행시 차체가 한쪽으로 쏠리는 롤(roll) 현상을 방지하기 위하여 능동형 롤 제어장치가 장착되어 사용되었다.

종래의 능동형 롤 제어 장치는 스테빌라이저바와 제어 링크와 유압식 액추에이터를 포함한다. 상기 스테빌라이저바는 차량의 섀시를 가로질러 설치되는데, 대략 직선인 중간 부분이 섀시에 회전 가능하게 장착되고, 중간 부분에 대하여 구부러진 양단부가 제어 링크를 통해 휘일 지지용 허브에 연결되어 있다. 제어 링크는 휘일을 회전가능하게 지지하는 휘일 지지용 허브와 섀시 사이에 피봇식으로 연결되어 있다. 유압식 액추에이터는 스테빌라이저바의 일단부와 제어 링크 사이에 피봇식으로 연결되어 있다. 유압식 액추에이터는 실린더 내에서 로드가 가동적으로 설치되어 있는데, 유압식 액추에이터의 로드측이 스테빌라이저 바의 일단부에 피봇식으로 연결되고, 유압식 액추에이터의 실린더측이 제어 링크의 중간에 피봇식으로 연결되어 있다.

이러한 능동형 롤 제어 장치는 롤 발생량에 따라 유압식 액추에이터의 로드를 변위시켜 스테빌라이저바의 일단부를 차량의 섀시에 대하여 선회시킴으로써 스테빌라이저바에 토크를 가하므로 롤을 능동적으로 제어할 수 있다.

그러나 종래에는 액추에이터가 유압식이어서 복잡한 유압 제어 기구를 사용해야 하므로 그 구성이 복잡하고 구성 부품 수가 많아 차량에 장착하는 경우 공간을 많이 차지하므로 차량 적용에 제한을 받을 뿐만 아니라 응답성이 느린 문제점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-2008-0059241

A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 구성이 간단하면서도 차량의 롤 발생시 능동적으로 롤을 제어하고, 응답성이 빠른 차량용 가변 안티 롤 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 가변 안티 롤 장치는 차량의 좌우방향으로 위치되도록 설치되는 스테빌라이저바; 상기 스테빌라이저바에 구비되어, 구동부의 구동에 따라 리드스크류가 삽입 또는 인출가능하도록 구비된 구동유닛; 및 넓이가 다른 하나 이상의 단면을 갖도록 형성되고, 상기 스테빌라이저바의 양측 단부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 구동유닛의 구동에 의해 회전되어 면적의 변화에 따라 강성이 변화되도록 설치된 레버암;을 포함한다.

상기 스테빌라이저바는 마운팅부에 의해 차체에 결합되고, 상기 마운팅부는 상기 스테빌라이저바가 관통되는 하우징과, 상기 스테빌라이저바와 하우징 사이에 구비되어 상기 하우징 내에서 상기 스테빌라이저바의 회전 동작이 가능하도록 하는 부시로 구성될 수 있다.

상기 스테빌라이저바는 마운팅부에 의해 차체에 결합되고, 상기 구동유닛은 상기 마운팅부에 결합될 수 있다.

상기 스테빌라이저바의 양측 단부에는 관통홀이 형성되고, 상기 레버암은 상기 관통홀에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

상기 관통홀과 레버암 사이에는 베어링이 구비될 수 있다.

상기 레버암은 바 형상이되, 상기 스테빌라이저바에 결합되는 결합부와 회전되어 면적이 변화됨으로써, 강성의 변화가 가능한 가변부로 구성되고, 상기 가변부는 소정의 두께를 갖되 단면이 직사각형을 갖도록 형성되어, 상기 구동유닛에 의한 상기 레버암의 회전시 면적의 변화에 따른 강성의 변화가 가능할 수 있다.

상기 레버암은 상대적으로 넓은 면이 차량의 상하측을 향하도록 위치되어 상대적으로 소프트(Soft)한 롤 강성이 구현될 수 있다.

상기 레버암은 상대적으로 좁은 면이 차량의 상하측을 향하도록 위치되어 상대적으로 하드(Hard)한 롤 강성이 구현될 수 있다.

상기 레버암은 좌우측 중 어느 일측만 회전되어 일측은 상대적으로 넓은 면이 차량의 상하측을 향하도록 위치되어 소프트한 롤 강성이 구현되고, 타측은 상대적으로 좁은 면이 차량의 상하측을 향하도록 위치되어 하드한 롤 강성이 구현될 수 있다.

상기 구동유닛의 리드스크류는 상기 레버암과 볼조인트 구조로 연결되어, 상기 리드스크류의 삽입 또는 인출 시 상기 레버암이 회전될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 가변 안티 롤 장치에 따르면, 간단한 구성만으로도 다양한 주행 조건에 따라 승차감 및 주행 안정성에 중요한 영향을 미치는 차량 롤 강성을 실시간으로 제어함으로서 승차감 및 핸들링 특성을 모두 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 가변 안티 롤 장치를 도시한 도면.
도 4는 구동유닛과 레버암의 연결관계를 도시한 도면.
도 5는 도 1의 A-A선 단면도.
도 6은 레버암을 상세히 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 가변 안티 롤 장치의 구성을 도시한 블록도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 가변 안티 롤 장치에 대하여 살펴본다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 가변 안티 롤 장치를 도시한 도면이고, 도 4는 구동유닛(300)과 레버암(500)의 연결관계를 도시한 도면이며, 도 5는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 6은 레버암을 상세히 도시한 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 가변 안티 롤 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1 내지 3에 도시한 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량용 가변 안티 롤 장치는 차량의 좌우방향으로 위치되도록 설치되는 스테빌라이저바(100); 상기 스테빌라이저바(100)에 구비되어, 구동부(310)의 구동에 따라 리드스크류(330)가 삽입 또는 인출가능하도록 구비된 구동유닛(300); 및 넓이가 다른 하나 이상의 단면을 갖도록 형성되고, 상기 스테빌라이저바(100)의 양측 단부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 구동유닛(300)의 구동에 의해 회전되어 면적의 변화에 따라 강성이 변화되도록 설치된 레버암(500);을 포함한다.

상기 스테빌라이저바(100)는 마운팅부(700)에 의해 차체에 결합된다. 상기 마운팅부(700)는 상기 스테빌라이저바(100)가 관통되는 하우징(710)과, 상기 스테빌라이저바(100)와 하우징(710) 사이에 구비되어 상기 하우징(710) 내에서 상기 스테빌라이저바(100)의 회전 동작이 가능하도록 하는 부시(730)로 구성된다. 상기 부시(730)는 꼭 부시(730)만이 아니더라도, 상기 하우징(710) 내에서 상기 스테빌라이저바(100)가 상대회전할 수 있도록 하는 부재이면 베어링(130) 등 모두 가능할 것이다.

또한, 상기 마운팅부(700)에는 상기 구동부(310)의 구동에 따라 상기 리드스크류(330)가 삽입 또는 인출 가능하도록 구비된 상기 구동유닛(300)이 결합된다. 상기 구동유닛(300)은 상기 레버암(500)과 연결되어 상기 구동부(310)의 구동시 상기 리드스크류(330)가 삽입 또는 인출됨으로써, 상기 리드스크류(330)와 연결된 상기 레버암(500)이 소정의 각도로 회전되도록 한다. 도면에서는 상기 레버암(500)이 회전되는 각도를 90도로 표시하였으나, 이는 차종이나 환경, 설계에 따라 얼마든지 변경 가능할 것이다

상기 레버암(500)은 상기 스테빌라이저바(100)에 결합된다. 보다 상세하게는, 상기 스테빌라이저바(100)의 양측 단부에는 관통홀(110)이 형성되고, 상기 레버암(500)은 상기 관통홀(110)에 회전 가능하게 관통 결합된다. 상기 관통홀(110)과 레버암(500) 사이에는 베어링(130)이나 부시 등 상기 관통홀(110)에 대하여 상기 레버암(500)이 상대 회전 가능하도록 하는 부재가 구비되는 것이 바람직할 것이다.

상기 레버암(500)은 넓이가 다른 하나 이상의 단면을 갖도록 형성된다. 특히, 상기 레버암(500)은 바 형상인 것이 바람직할 것이다. 상기 레버암(500)은 상기 스테빌라이저바(100)에 결합되는 결합부(510)와 상기 구동부(310)의 구동에 의해 회전되어 면적이 변화됨으로써, 강성의 변화가 가능한 가변부(530)로 구성된다. 상기 가변부(530)는 도면에서 볼 수 있듯이 소정의 두께를 갖되, 면적이 다른 하나 이상의 면을 갖도록, 단면이 직사각형인 것이 바람직할 것이다. 따라서, 상기 구동부(310)의 구동에 의해 상기 레버암(500)이 회전되어, 상기 레버암(500)의 가변부(530)가 상대적으로 넓은 면(W)이 차량의 상하측으로 위치되는냐, 아니면 상대적으로 좁은 면(T)이 차량의 상하측으로 위치되니냐에 따라 강성의 변화 가능한 것이다.

즉, 도 1에 도시한 것처럼, 일반적인 주행 또는 고속 직진 주행 또는 상대적으로 느린 속도로 선회에는, 상기 가변부(530)의 상대적으로 넓은 면(W)이 차량의 상하측으로 위치되도록 제어부(800)에서 상기 구동유닛(300)을 제어함으로써, 차량에 가해지는 하중에 따라 상기 가변부(530)가 어느 정도 잘 굽혀질 수 있도록 하여 상대적으로 소프트(Soft)한 롤 강성이 구현되도록 하는 것이다.

그러나 도 2에 도시한 것처럼, 차량이 고속으로 선회시에는, 상기 가변부(530)의 상대적으로 좁은 면(T)이 차량의 상하측으로 위치되도록 상기 제어부(800)가 상기 구동유닛(300)을 제어함으로써, 차량에 가해지는 하중에 따라 상기 가변부(530)가 잘 굽혀지지 않고 하중을 지지할 수 있도록 구성되어 상대적으로 하드(Hard)한 롤 강성이 구현되는 것이다.

또한, 도 3에 도시한 것처럼, 차량의 한쪽 휠이 포트 홀(Pot Hole)을 통과하게 되는 경우에는 포트 홀을 통과하는 휠 측을 소프트한 롤 강성을 구현할 수 있도록 상기 가변부(530)의 상대적으로 넓은 면(W)이 차량의 상하측으로 위치되게 하고, 반대 휠측은 상대 휠측을 잘 지지할 수 있도록 하드한 롤 강성을 구현한다. 따라서, 상기 가변부(530)의 상대적으로 좁은 면(T)이 차량의 상하측으로 위치되게 하여, 양측 휠이 서로 다른 상을 갖도록 하여 서로 다른 강성을 구현할 수 있게 되는 것이다.

도 4에 도시한 것처럼, 상기 구동유닛(300)의 리드스크류(330)는 상기 레버암(500)과 볼조인트(900) 구조로 연결된다. 즉, 통상적인 스테빌라이저 링크처럼, 양측이 상기 볼조인트(900) 구조로 연결될 수도 있고, 레볼루션 조인트(Revolution Joint)로 연결되어도 무방할 것이다. 따라서, 상기 구동부(310)의 구동시 상기 리드스크류(330)가 삽입 또는 인출되게 되고, 상기 리드스크류(330)의 삽입 또는 인출에 따라 상기 레버암(500)이 회전되어 차량의 주행 환경에 맞는 강성을 적용하여 안티 롤을 구현할 수 있는 것이다.

상기와 같은 제어는 상기 제어부(800)에서 수행하게 되는데, 도 7에 도시한 것처럼, 차량의 각부의 센서(600)들로부터 검출된 차량의 현재상태를 전달받고, 전달받은 값들에 따라 상기 제어부(800)에서 연산하여 도출된 값에 따라 상기 구동부(310)를 제어하여 안티 롤을 구현하게 된다.

즉, 상기 제어부(800)에서는 조향각센서, 차속센서, 롤각센서, 휠상하각속도센서 등으로부터 차량의 현재 주행상태에 대한 조향각, 차속, 롤각, 휠상하각 등의 정보를 제공받는다. 상기 제어부(800)에서는 이러한 정보를 바탕으로 현재 차량의 조향상태, 좌우 하중 이동량, 차량 롤각, 요구 롤각, 상기 구동부(310)의 회전토크, 스트로크 방향 및 스토로크 양을 산출하여 도출된 값에 해당하는만큼 상기 구동부(310)를 구동하여 상기 레버암(500)을 조정함으로써, 안티 롤을 구현하게 되는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같은 본 발명의 차량용 가변 안티 롤 장치에 따르면, 간단한 구성만으로도 다양한 주행 조건에 따라 승차감 및 주행 안정성에 중요한 영향을 미치는 차량 롤 강성을 실시간으로 제어함으로서 승차감 및 핸들링 특성을 모두 확보할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 스테빌라이저바 110 : 관통홀
130 : 베어링 300 : 구동유닛
310 : 구동부 330 : 리드스크류
500 : 레버암 510 : 결합부
530 : 가변부 600 : 센서
700 : 마운팅부 710 : 하우징
730 : 부시 800 : 제어부
900 : 볼조인트

Claims

차량의 좌우방향으로 위치되도록 설치되는 스테빌라이저바;
상기 스테빌라이저바에 구비되어, 구동부의 구동에 따라 리드스크류가 삽입 또는 인출가능하도록 구비된 구동유닛; 및
넓이가 다른 하나 이상의 단면을 갖도록 형성되고, 상기 스테빌라이저바의 양측 단부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 구동유닛의 구동에 의해 회전되어 면적의 변화에 따라 강성이 변화되도록 설치된 레버암;을 포함하는 차량용 가변 안티 롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스테빌라이저바는 마운팅부에 의해 차체에 결합되고,
상기 마운팅부는 상기 스테빌라이저바가 관통되는 하우징과,
상기 스테빌라이저바와 하우징 사이에 구비되어 상기 하우징 내에서 상기 스테빌라이저바의 회전 동작이 가능하도록 하는 부시로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 안티 롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스테빌라이저바는 마운팅부에 의해 차체에 결합되고,
상기 구동유닛은 상기 마운팅부에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 안티 롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스테빌라이저바의 양측 단부에는 관통홀이 형성되고, 상기 레버암은 상기 관통홀에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 안티 롤 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 관통홀과 레버암 사이에는 베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 안티 롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 레버암은 바 형상이되, 상기 스테빌라이저바에 결합되는 결합부와 회전되어 면적이 변화됨으로써, 강성의 변화가 가능한 가변부로 구성되고,
상기 가변부는 소정의 두께를 갖되 단면이 직사각형을 갖도록 형성되어,
상기 구동유닛에 의한 상기 레버암의 회전시 면적의 변화에 따른 강성의 변화가 가능한 것을 특징으로 하는 차량용 가변 안티 롤 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 레버암은 상대적으로 넓은 면이 차량의 상하측을 향하도록 위치되어 상대적으로 소프트(Soft)한 롤 강성이 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 안티 롤 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 레버암은 상대적으로 좁은 면이 차량의 상하측을 향하도록 위치되어 상대적으로 하드(Hard)한 롤 강성이 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 안티 롤 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 레버암은 좌우측 중 어느 일측만 회전되어 일측은 상대적으로 넓은 면이 차량의 상하측을 향하도록 위치되어 소프트한 롤 강성이 구현되고, 타측은 상대적으로 좁은 면이 차량의 상하측을 향하도록 위치되어 하드한 롤 강성이 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 안티 롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동유닛의 리드스크류는 상기 레버암과 볼조인트 구조로 연결되어, 상기 리드스크류의 삽입 또는 인출 시 상기 레버암이 회전되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 안티 롤 장치.