KR20220063372A - 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치 - Google Patents

자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치 Download PDF

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KR20220063372A
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vehicle body
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KR1020200149134A
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손성현
김대진
이미용
이상봉
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 각 휠에 내장된 인휠모터의 스테이터에 지지판 및 댐핑스프링 등이 조합된 서스펜션 장치를 장착하고, 서스펜션 장치에 틸팅플레이트 및 복수개의 액츄에이터 등이 조합된 스티어링 장치를 직접 연결함으로써, 주행 구동계의 단순화를 통한 부품수 절감 및 경량화를 실현할 수 있고, 독립적인 조향 제어 및 상시 4륜 구동 제어가 가능한 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치{SUSPENSION AND STEERING DEVICE MOUNTED TO VEHICLE WHEEL}
본 발명은 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 4륜 휠 각각에 독립형 타입의 서스펜션 및 스티어링 장치가 장착된 새로운 구조의 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치에 관한 것이다.
친환경적인 미래형 이동수단으로서, 자율주행 전기자동차를 비롯하여 개인형 주행장치로서 전동휠, 전동 스쿠터, 세그웨이, 전기자전거 등이 다양한 목적 및 형태로 연구 개발 및 제작되고 있다.
예를 들어, 도심지 등에서의 짧은 거리를 신속하게 이동하기 위한 미래형 이동수단의 필요성이 증가하고 있는 추세에 따라 주행용 휠 내에 배터리 전원을 이용한 모터를 내장시킨 인휠모터가 출시되고 있고, 또한 자전거의 주행 휠에 배터리 및 모터를 장착한 형태인 소위 지오 오비탈 허브리스 휠(Geo Orbital Hubless Wheel) 등이 출시되고 있다.
참고로, 상기 인휠모터에 사용되는 모터는 다이렉트 드라이브 모터(Direct Drive Motor)로서, 주행용 휠의 림(Rim) 내부에 장착되는 로터(Rotor)와, 로터의 내경부에 배치되는 스테이터(Stator)를 포함하여 구성된다.
이에, 상기 인휠모터에 대한 전류 인가시 로터가 회전하면, 주행용 휠을 비롯하여 주행용 휠의 림 외경부에 장착된 타이어가 회전을 하여 차량의 주행이 이루어질 수 있다.
그러나, 인휠모터가 적용된 차량의 경우 주행용 휠의 내부 공간이 한정되어 있기 때문에 서스펜션 링크 및 스프링 댐퍼 등을 포함하는 서스펜션 장치를 비롯하여 조향을 위한 스티어링 장치 등이 차체에 별도로 설치되고 있으며, 그에 따라 차체 중량이 증가할 수 밖에 없고, 복잡한 차체 구조 설계가 요구되는 문제점이 있다.
또한, 주행용 휠에 노면 진동 및 충격이 직접 전달됨에 따라, 주행용 휠의 내부에 장착된 인휠모터의 내구성이 저하되고, 특히 상기 허브리스 휠의 경우에는 서스펜션 장치의 부재로 인하여 내구 강도가 저하되는 문제점이 있다.
이에, 주행용 휠에 서스펜션 장치 및 스티어링 장치 등을 직접 분리 가능하게 장착하여 차량의 자율주행 구동계의 단순화 및 독립화 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 차량의 각 휠에 내장된 인휠모터의 스테이터에 지지판 및 댐핑스프링 등이 조합된 서스펜션 장치를 장착하고, 서스펜션 장치에 틸팅플레이트 및 복수개의 액츄에이터 등이 조합된 스티어링 장치를 직접 연결함으로써, 주행 구동계의 단순화를 통한 부품수 절감 및 경량화를 실현할 수 있고, 독립적인 조향 제어 및 상시 4륜 구동 제어가 가능한 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 주행용 휠의 내경부에 장착되는 로터와, 로터의 내경부에 배치되는 스테이터를 포함하는 인휠모터; 상기 스테이터의 내경부에 장착되는 복수개의 댐핑스프링; 상기 댐핑스프링에 연결되어 스테이터의 내측 위치에 틸팅 가능하게 배열되는 틸팅플레이트; 차체 소정 위치에 장착되는 차체 장착판; 및 상기 틸팅 플레이트와 차체 장착판 간에 연결되어, 틸팅 플레이트의 X,Y,Z축 움직임을 조절하는 복수의 액츄에이터; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치를 제공한다.
상기 스테이터의 내경부에는 상기 복수개의 댐핑스프링을 장착하기 위한 지지판이 원주방향을 따라 등간격으로 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅플레이트의 외면에는 상기 댐핑스프링과의 연결을 위한 브라켓이 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅플레이트와 차체 장착판은 적어도 3개 이상의 액츄에이터에 의하여 상호 연결될 수 있다.
특히, 상기 틸팅플레이트와 차체 장착판 간에는 6개의 액츄에이터가 헥사 포드 배열로 이루며 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 상하방향 축을 중심으로 좌우로 회전하면, 주행 휠의 조향각 조절이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 상하방향 축을 중심으로 좌우로 틸팅되면, 주행 휠의 캠버각 조절이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 상하방향 축을 따라 직선 이동되면, 주행 휠의 바운드 및 상하방향 진동이 제어되는 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 길이방향을 따라 직선 이동되면, 앞뒤 주행 휠 간의 휠 베이스 거리가 조절되는 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 폭방향을 따라 직선 이동되면, 좌우 주행 휠 간의 휠 트랙 거리가 조절되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 틸팅플레이트는 삼각형 제1몸체판의 각 꼭지점 위치에 각 액츄에이터의 플런저가 힌지 체결되는 제1-1체결판, 제1-2체결판 및 제1-3체결판이 일체로 형성된 구조로 구비되고, 상기 차체 장착판은 상기 제1몸체판과 교차 배열되는 삼각형 제2몸체판의 각 꼭지점 위치에 각 액츄에이터의 실린더가 힌지 체결되는 제2-1체결판, 제2-2체결판 및 제2-3체결판이 일체로 형성된 구조로 구비될 수 있다.
이에, 상기 제2-1체결판에 제1액츄에이터와 제2액츄에이터의 실린더가 힌지 체결되고, 상기 제2-2체결판에 제3액츄에이터와 제4액츄에이터의 실린더가 힌지 체결되며, 상기 제2-3체결판에 제5액츄에이터와 제6액츄에이터의 실린더가 힌지 체결될 수 있다.
아울러, 상기 제1-1체결판에 제2액츄에이터와 제3액츄에이터의 플런저가 힌지 체결되고, 상기 제1-2체결판에 제1액츄에이터와 제6액츄에이터의 플런저가 힌지 체결되며, 상기 제1-3체결판에 제4액츄에이터와 제5액츄에이터의 플런저가 힌지 체결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 차체 장착판에는 상기 인휠모터 및 액츄에이터에 배터리 전력 공급을 위한 배선 연결용 단자가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 차량의 각 휠에 내장된 인휠모터의 스테이터 하우징에 지지판 및 댐핑스프링 등이 조합된 서스펜션 장치를 장착하고, 서스펜션 장치에 틸팅플레이트 및 다수의 액츄에이터 등이 조합된 스티어링 장치를 직접 연결함으로써, 주행 구동계의 단순화를 통한 부품수 절감 및 경량화를 실현할 수 있고, 각 휠에 대한 독립적인 조향 제어 및 상시 4륜 구동 제어가 가능한 장점을 제공한다.
둘째, 헥사 포드 배열을 갖는 6개의 액츄에이터를 이용하여 틸팅 플레이트를 X,Y,Z축 방향으로 회전시키거나, 틸팅 또는 직선 이동시킬 수 있도록 함으로써, 주행 휠의 조향각 조절 및 캠버각 조절, 주행 휠의 바운드 및 상하방향 진동 조절, 휠 베이스 거리, 휠 트랙 거리 등이 용이하게 조절될 수 있다.
셋째, 개인 모빌리티 주행수단의 휠에 서스펜션 장치 및 스티어링 장치를 직접 탈거 가능하게 장착함으로써, 개인 주행수단의 주행 성능 및 다양성 요구를 만족시킬 수 있다.
넷째, 차량의 제동시 인휠모터의 스테이터에 역전류를 흘려보내면 휠 제동이 가능하므로, 추가적인 제동장치의 설치가 필요없는 장점이 있다.
그 밖에, AWS(All Wheel Steering), RWS(Rear Wheel Steering)등 복잡한 추가 조향 장치가 불필요한 점, 차체에 서스펜션 등의 샤시 부품 장착이 불필요한 점, 헥사 포드 배열을 갖는 6개의 액츄에이터에서 차체에 전달하는 하중을 감소시킬 수 있는 점, 차체쪽 공간 확보가 가능하여 전기차 및 수소차 제작시 배터리 탑재 공간이 확보될 수 있는 점 등의 효과를 기대할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 조향각 조절 동작을 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 조향각이 각 휠마다 독립적으로 이루어지는 것을 보여주는 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 캠버각 조절 동작을 도시한 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 휠 바운드 및 진동 제어 동작을 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 휠베이스 거리 조절 동작을 도시한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 휠 트랙 거리 조절 동작을 도시한 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치를 도시한 도면으로서, 각 도면에서 도면부호 100은 주행용 휠을 지시한다.
상기 주행용 휠(100)은 타이어로서, 그 내경부에는 통상의 인휠모터(110)가 장착된다.
상기 인휠모터(110)는 다이렉터 드라이브 모터(Direc Drive Motor)로서, 주행용 휠(100)의 내경부에 장착되는 로터(112)와, 이 로터(112)의 내경부에 배치되는 스테이터(114)로 구성된다.
이에, 상기 인휠모터에 대한 전류 인가시 로터(112)가 회전하면, 주행용 휠(100)이 회전하여 차량의 주행이 이루어질 수 있다.
상기 스테이터(114)의 내경부에는 복수개의 댐핑스프링(120)을 장착하기 위한 지지판(116)이 원주방향을 따라 등간격으로 장착된다.
바람직하게는, 상기 지지판(116)은 스테이터(114)의 내경부에서 그 원주방향을 따라 3개가 등간격을 이루며 장착된다.
이에, 상기 3개의 지지판(116)의 각 내측단부에 댐핑스프링(120)이 장착됨으로써, 3개의 댐핑스프링(120)이 스테이터(114)의 내경부에서 그 원주방향을 따라 등간격으로 배치되는 상태가 되고, 각 댐핑 스프링(120)은 외부 충격 및 주행 진동 등을 감쇄시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 스테이터의 내측 위치에는 각 댐핑스프링(120)에 연결되는 틸팅플레이트(130)가 틸팅 가능하게 배열된다.
바람직하게는, 상기 틸팅플레이트(130)의 외면에 장착된 브라켓(135)을 상기 댐핑스프링(120)과 조립시킴으로써, 댐핑스프링(120)에 틸팅플레이트(130)가 연결되는 상태가 된다.
한편, 상기 틸팅 플레이트(130)와 직선으로 대응되는 위치 즉, 틸팅 플레이트(130)로부터 차체 안쪽으로 일정 거리 떨어진 위치에는 차체 소정 위치에 장착되는 차체 장착판(140)이 위치된다.
특히, 상기 틸팅 플레이트(130)와 차체 장착판(140) 간에는 틸팅 플레이트(130)의 X,Y,Z축 움직임을 조절하기 위한 복수의 액츄에이터가 연결된다.
더 상세하게는, 상기 틸팅플레이트(130)와 차체 장착판(140) 간에는 틸팅 플레이트(130)의 6자유도 모션에 의한 X,Y,Z축 움직임을 조절하기 위하여 제1 내지 제6액츄에이터(210,220,230,240,250,260)를 포함하는 총 6개의 액츄에이터가 소정의 기울기를 갖는 헥사 포드(hexa-pod) 배열을 이루며 연결된다.
참고로, 헥사는 숫자 6을 의미하고, 포드는 다리라는 뜻이다.
이를 위해, 상기 틸팅플레이트(130)는 삼각형 판체로 된 제1몸체판(134)의 각 꼭지점 위치에 액츄에이터의 플런저가 힌지 체결되는 제1-1체결판(131), 제1-2체결판(132) 및 제1-3체결판(133)이 일체로 형성된 구조로 구비된다.
또한, 상기 차체 장착판(140)은 상기 제1몸체판(134)과 교차 배열되는 삼각형 판체로 된 제2몸체판(144)의 각 꼭지점 위치에 액츄에이터의 실린더가 힌지 체결되는 제2-1체결판(141), 제2-2체결판(142) 및 제2-3체결판(143)이 일체로 형성된 구조로 구비된다.
이에, 상기 차체 장착판(140)의 제2-1체결판(141)에 제1액츄에이터(210)와 제2액츄에이터(220)의 실린더(202)가 힌지 체결되고, 상기 제2-2체결판(142)에 제3액츄에이터(230)와 제4액츄에이터(240)의 실린더(202)가 힌지 체결되며, 상기 제2-3체결판(143)에 제5액츄에이터(250)와 제6액츄에이터(260)의 실린더(202)가 힌지 체결될 수 있다.
반면, 상기 틸팅플레이트(130)의 제1-1체결판(131)에 제2액츄에이터(220)와 제3액츄에이터(230)의 플런저(204)가 힌지 체결되고, 상기 제1-2체결판(132)에 제1액츄에이터(210)와 제6액츄에이터(260)의 플런저(204)가 힌지 체결되며, 상기 제1-3체결판(133)에 제4액츄에이터(240)와 제5액츄에이터(250)의 플런저(204)가 힌지 체결될 수 있다.
따라서, 상기 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260)가 소정의 기울기를 갖는 헥사 포드(hexa-pod) 배열을 이루면서 상기 틸팅플레이트(130)와 차체 장착판(140) 간에 연결되는 상태가 된다.
이에 따라, 상기 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260) 중 선택된 하나 또는 두 개 이상의 플런저(204)가 전후진 구동되면, 틸팅플레이트(130) 및 이와 연결된 주행 휠(100) 등이 X,Y,Z축 방향으로 자유롭게 움직일 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서 상기 틸팅플레이트(130)와 차체 장착판(140) 간에 연결되는 복수의 액츄에이터를 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260) 등 총 6개가 적용되는 것으로 설명하였지만, 주행 휠을 비롯한 틸팅 플레이트(130) 및 차체 장착판(140)의 크기 및 구조에 따라 최소 3개 이상에서 최대 12개의 액츄에이터로 적용할 수 있다.
예를 들어, 상기 액츄에이터를 3개, 4개, 6개를 초과하는 9개, 12개 등 틸팅플레이트(130) 및 이와 연결되는 주행 휠(100)을 X,Y,Z축 방향으로 자유롭게 움직일 수 있는 갯수로 채택할 수 있다.
한편, 상기 차체 장착판(140)의 배면부에는 상기 인휠모터 및 액츄에이터에 배터리 전력 공급을 위한 배선 연결용 단자(145)가 형성됨으로써, 인휠모터 및 각 액츄에이터에 전력이 용이하게 공급될 수 있다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치에 대한 작동 예를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 조향각 조절 동작을 도시한 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅 플레이트(130)가 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260) 중 선택된 두 개 이상의 구동(플런저의 전진 또는 후진)에 의하여 차체 상하방향 축을 중심으로 좌우로 회전하면, 틸팅 플레이트(130)가 댐핑스프링(120)에 의하여 인휠모터(110)의 스테이터(114)와 연결된 상태이므로, 스테이터(114)가 장착된 주행 휠(100)의 조향각 조절이 이루어질 수 있다.
더욱이, 상기 틸팅 플레이트(130)가 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260) 중 선택된 두 개 이상의 구동(플런저의 전진 또는 후진)에 의하여 차체 상하방향 축을 중심으로 좌우로 회전될 수 있으므로, 각 휠(100)에 대한 스티어링 각도가 독립적으로 제어될 수 있다.
예를 들어, 도 5에서 보듯이 전륜 좌측 휠의 조향각은 20도, 전륜 우측 휠은 15도, 후륜 좌측 휠의 조향각은 -20도, 후륜 우측 휠의 조향각은 -25도 등 각 휠(100)에 대한 조향각이 독립적으로 제어될 수 있다.
첨부한 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 캠버각 조절 동작을 도시한 정면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅 플레이트(130)가 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260) 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 상하방향 축을 중심으로 좌우로 틸팅되면, 틸팅 플레이트(130)가 댐핑스프링(120)에 의하여 인휠모터(110)의 스테이터(114)와 연결된 상태이므로, 스테이터(114)가 장착된 주행 휠(100)의 캠버각 조절이 이루어질 수 있다.
이에, 차량이 고정된 캠버각으로 주행하지 않고, 캠버각을 조향 조건 및 서스펜션 상황에 맞게 자유롭게 제어 및 셋팅이 가능하므로, 타이어 마모 감소 및 접지 면적 확보를 통한 주행 안정성 확보를 도모할 수 있다.
첨부한 도 7은 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 휠 바운드 및 진동 제어 동작을 도시한 정면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅 플레이트(130)가 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260) 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 상하방향 축을 따라 직선 이동되면, 틸팅 플레이트(130)가 댐핑스프링(120)에 의하여 인휠모터(110)의 스테이터(114)와 연결된 상태이므로, 스테이터(114)가 장착된 주행 휠(100)이 상방향으로 들어올려지는 등 주행 휠의 바운드 및 상하방향 진동 제어가 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도로 연석 주차시 주행 휠을 들어올려 주차시킬 수 있고, 또한 험로 주행 및 방지턱 통과시 틸팅 플레이트(130) 및 주행 휠(100)의 상하 위치 조절을 통한 상향 방향 진동 제어가 가능하다.
또한, 상기 틸팅 플레이트(130) 및 주행 휠(100)의 상하 위치 조절을 통하여 험로 주행시 소프트한 셋팅, 일반 주행시 하드한 셋팅 등 서스펜션 강도를 셋팅할 수 있다.
첨부한 도 8은 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 휠베이스 거리 조절 동작을 도시한 평면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅 플레이트(130)가 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260) 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 길이방향을 따라 직선 이동되면, 틸팅 플레이트(130)가 댐핑스프링(120)에 의하여 인휠모터(110)의 스테이터(114)와 연결된 상태이므로, 스테이터(114)가 장착된 주행 휠(100)도 틸팅 플레이트(130)와 함께 차체 길이방향을 따라 직선 이동됨으로써, 앞뒤 주행 휠(100) 간의 휠 베이스 거리가 조절될 수 있다.
이에, 차량의 앞뒤 휠 간의 거리인 휠 베이스를 조절하여, 차량의 주행 성능을 자유롭게 변경할 수 있다.
첨부한 도 9는 본 발명에 따른 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치의 휠 트랙 거리 조절 동작을 도시한 평면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅 플레이트(130)가 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260) 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 폭방향을 따라 직선 이동되면, 틸팅 플레이트(130)가 댐핑스프링(120)에 의하여 인휠모터(110)의 스테이터(114)와 연결된 상태이므로, 스테이터(114)가 장착된 주행 휠(100)도 틸팅 플레이트(130)와 함께 차체 폭방향을 따라 직선 이동됨으로써, 좌우 주행 휠(100) 간의 휠 트랙 거리가 조절될 수 있다.
예를 들면, 2인이 운전석과 운전석 바로 뒤에 탑승할 경우 등 차량의 무게 중심이 달라지는 점을 고려하여, 위와 같이 좌우 주행 휠(100) 간의 휠 트랙 거리가 조절함으로써, 차량의 무게 중심이 조절될 수 있다.
이와 같이, 차량의 중량 조건(예, 1인 탑승, 혹은 4인 탑승 및 짐이 적재된 경우 등)을 하중 감지 센서 등에서 감지하고, 이를 수신한 제어기의 신호에 의하여 제1 내지 제6액츄에이터(210 ~ 260) 중 선택된 두 개 이상을 구동시켜서 틸팅 플레이트(130)가 차체 폭방향 또는 길이방향을 따라 직선 이동되도록 함으로써, 상기와 같이 휠 베이스 또는 휠 트랙 거리가 조절될 수 있고, 그에 따라 탑승 조건에 따른 최적의 주행 성능을 제공할 수 있다.
100 : 주행용 휠 110 : 인휠모터
112 : 로터 114 : 스테이터
116 : 지지판 120 : 댐핑스프링
130 : 틸팅플레이트 131 : 제1-1체결판
132 : 제1-2체결판 133 : 제1-3체결판
134 : 제1몸체판 140 : 차체 장착판
141 : 제2-1체결판 142 : 제2-2체결판
143 : 제2-3체결판 144 : 제2몸체판
145 : 배선 연결용 단자 202 : 실린더
204 : 플런저 210 : 제1액츄에이터
220 : 제2액츄에이터 230 : 제3액츄에이터
240 : 제4액츄에이터 250 : 제5액츄에이터
260 : 제6액츄에이터

Claims (14)

  1. 주행용 휠의 내경부에 장착되는 로터와, 로터의 내경부에 배치되는 스테이터를 포함하는 인휠모터;
    상기 스테이터의 내경부에 장착되는 복수개의 댐핑스프링;
    상기 댐핑스프링에 연결되어 스테이터의 내측 위치에 틸팅 가능하게 배열되는 틸팅플레이트;
    차체 소정 위치에 장착되는 차체 장착판; 및
    상기 틸팅 플레이트와 차체 장착판 간에 연결되어, 틸팅 플레이트의 X,Y,Z축 움직임을 조절하는 복수의 액츄에이터;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이터의 내경부에는 상기 복수개의 댐핑스프링을 장착하기 위한 지지판이 원주방향을 따라 등간격으로 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 틸팅플레이트의 외면에는 상기 댐핑스프링과의 연결을 위한 브라켓이 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 틸팅플레이트와 차체 장착판은 적어도 3개 이상의 액츄에이터에 의하여 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 틸팅플레이트와 차체 장착판 간에는 6개의 액츄에이터가 소정의 기울기를 갖는 헥사 포드 배열을 이루며 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 상하방향 축을 중심으로 좌우로 회전하면, 주행 휠의 조향각 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 상하방향 축을 중심으로 좌우로 틸팅되면, 주행 휠의 캠버각 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 상하방향 축을 따라 직선 이동되면, 주행 휠의 바운드 및 상하방향 진동이 제어되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 길이방향을 따라 직선 이동되면, 앞뒤 주행 휠 간의 휠 베이스 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 틸팅 플레이트가 6개의 액츄에이터 중 선택된 두 개 이상의 구동에 의하여 차체 폭방향을 따라 직선 이동되면, 좌우 주행 휠 간의 휠 트랙 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 틸팅플레이트는 삼각형 제1몸체판의 각 꼭지점 위치에 액츄에이터의 플런저가 힌지 체결되는 제1-1체결판, 제1-2체결판 및 제1-3체결판이 일체로 형성된 구조로 구비되고, 상기 차체 장착판은 상기 제1몸체판과 교차 배열되는 삼각형 제2몸체판의 각 꼭지점 위치에 액츄에이터의 실린더가 힌지 체결되는 제2-1체결판, 제2-2체결판 및 제2-3체결판이 일체로 형성된 구조로 구비된 것임을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2-1체결판에 제1액츄에이터와 제2액츄에이터의 실린더가 힌지 체결되고, 상기 제2-2체결판에 제3액츄에이터와 제4액츄에이터의 실린더가 힌지 체결되며, 상기 제2-3체결판에 제5액츄에이터와 제6액츄에이터의 실린더가 힌지 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1-1체결판에 제2액츄에이터와 제3액츄에이터의 플런저가 힌지 체결되고, 상기 제1-2체결판에 제1액츄에이터와 제6액츄에이터의 플런저가 힌지 체결되며, 상기 제1-3체결판에 제4액츄에이터와 제5액츄에이터의 플런저가 힌지 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체 장착판에는 상기 인휠모터 및 액츄에이터에 배터리 전력 공급을 위한 배선 연결용 단자가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 휠 일체형 서스펜션 및 스티어링 장치.
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