KR20240043826A - 차량용 서스펜션 장치 - Google Patents

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KR20240043826A
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장세현
손영일
성준호
김민준
황상우
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 서스펜션 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예로서 서스펜션은 휠이 연결되는 너클, 상기 너클에 연결되는 조향구동부, 상기 조향구동부의 하단에 위치하여 차체 프레임에 고정되는 로워암, 상기 조향구동부의 상단에 연결되는 커넥팅 링크, 상기 커넥팅 링크와 연결되는 어퍼암, 상기 어퍼암과 상기 프레임 사이에 위치하는 댐퍼 및 상기 어퍼암과 상기 커넥팅 링크와 연결되고, 상기 로워암에 타단이 위치하는 푸시로드를 포함한다.

Description

차량용 서스펜션 장치{Suspension Apparatus for vehicle}
본 발명은 서스펜션 장치에 관한 것으로, 차체와 체결되는 너클 사이에 각각의 휠에 독립적으로 위치되는 서스펜션 구조를 제공하는바, 차량의 초 저상화 구현이 가능한 6절 링크 구조를 포함하는 서스펜션 장치에 관한 것이다.
일반적으로 서스펜션은 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 두 강체를 어퍼암 및 로워암으로 연결하여 주행 중 노면으로부터 받는 충격이나 진동을 완화하여 승차감과 주행안정성을 향상시키는 장치로서, 상하방향으로는 스프링과 쇽업소버 등에 의해 지지되고, 기타방향으로는 각종 암과 로드를 이용하여 높은 강성과 유연성을 적절히 조화시킴으로써, 차체와 휠 사이의 상대운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 기능을 수행하게 된다.
특히, 고성능 차량 또는 경주용 차량에 적용되는 서스펜션은 운전자의 기호와 주행 조건에 적합한 핸들링 특성을 구현하기 위해 지오메트리 가변 서스펜션 부품이 적용된다.
다만, 최근에는 각각의 휠과 체결되는 독립코너모듈의 탑제 차량이 개발되고 있으며, 독립코너모듈의 조향구동부의 설치를 위해서는 높은 차고가 필수적으로 요구되고 있는 실정이다.
이에 현재 적용중인 서스펜션의 어퍼암을 단순 저상화할 경우, 축소된 공간 제한으로 인해 로워암 및 액슬 퀘적이 간섭되어 상하 휠 스트로크가 제한되는 문제점이 존재하였다.
따라서, 조향구동부를 포함하는 독립코너모듈을 차량에 장착하더라도 초저상차량에 대응되는 서스펜션 구조가 요구된다.
특허문헌1: 대한민국 공개특허 10-2020-0027401호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 어퍼암과 차체 프레임 사이에 연결되는 커넥팅 링크를 제공하여 6절 링크구조를 포함하는 서스펜션을 제공한다.
또한, 본 발명은 초저상화 차량에 적용되는 서스펜션을 제공하기 위해 회전 타입 댐퍼 및 액티브 서스펜션을 포함하는 서스펜션을 제공한다.
또한, 본 발명은 조향구동부가 킹핀축과 대응되는 위치에 체결되는 다관절 서스펜션을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 서스펜션은 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션 장치는 휠이 체결되는 너클; 상기 너클에 연결되는 조향구동부; 상기 조향구동부의 하단에 위치하여 일단은 너클에 연결되고 타단은 차체 프레임에 연결되는 로워암; 상기 조향구동부의 상단에 연결되는 커넥팅 링크; 상기 커넥팅 링크의 타단과 연결되는 어퍼암; 상기 어퍼암과 상기 차체 프레임을 연결하는 댐퍼; 및 일단이 상기 어퍼암과 연결되고, 상기 로워암에 타단이 연결되는 푸시로드;를 포함하는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 조향구동부의 상단과 상기 커넥팅 링크 사이에 위치하여 서로 연결하는 서포트 링크;를 더 포함하는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 커넥팅 링크는 양단이 볼조인트로 연결되는 프론트 커넥팅 링크; 및 일단이 상기 어퍼암과 회전조인트로 체결되고, 타단은 서포트 링크와 볼조인트로 연결되는 리어 커넥팅 링크;로 구성되는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 댐퍼는 상기 어퍼암이 회전가능하게 연결되는 회전 타입 댐퍼로 구성되는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 차체 프레임과 상기 로워암을 연결하는 리프 스프링;을 더 포함하는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 어퍼암과 상기 차체 프레임을 연결되는 액티브 서스펜션;을 더 포함하는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 액티브 서스펜션은 감속기와 구동모터로 구성되며, 상기 어퍼암이 회전가능하게 상기 감속기에 연결되는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 어퍼암에 고정되어 휠의 상하 거동을 제안하는 스토퍼;를 더 포함하는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 조향구동부의 조향축은 상기 휠의 킹핀축과 일치되도록 구성되는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 조향구동부의 조향축이 랙 앤드 타이로드 결합을 통해 상기 너클과 연결되도록 구성되는 서스펜션 장치를 제공한다.
또한, 상기 조향구동부는 조향모터부와 감속부로 구성되는 서스펜션 장치를 제공한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 초저상화 차량에 탑재가 가능한 서스펜션을 제공하여 조향구동부를 포함하는 서스펜션 구조를 제공하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 초저상화에 따른 구성간의 간섭이 없는 서스펜션을 제공하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 휠 스트로크에 대응하여 어퍼암의 회전력을 제한하기 위한 댐퍼 및 액티브 서스펜션 구조를 제공하여 휠의 스트로크 양을 제어할 수 있는 서스펜션을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 서스펜션의 사시도를 도시하고 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예로서, 서스펜션의 운동학적 결합관계를 도시하고 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예로서, 범프 상태에서의 저상화된 서스펜션의 운동학적 결합관계를 도시하고 있다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예로서, 리바운드 상태에서의 저상화된 서스펜션의 운동학적 결합관계를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예로서, 서스펜션의 사시도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예로서, 서스펜션의 충격 흡수를 수행하는 구성의 결합도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 서스펜션의 가변형 리프 스프링의 결합관계를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 서스펜션의 액티브 서스펜션의 결합관계를 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...서스펜션", "...유닛", "...링크" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 명세서에서 사용한 용어로서, '높이 방향'은 차량을 기준으로 높이 방향을 의미하며, '길이 방향'은 대상 구성이 형성되는 방향을 지칭하는 것으로 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 프론트, 리어 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
이하, 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 서스펜션 장치에 관한 것으로, 초저상 차고를 갖는 차량에 장착되는 서스펜션 구조에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 서스펜션 장치 구조의 사시도를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 서스펜션은 차체와 휠이 고정되는 너클(200) 사이에 위치하도록 구성된다. 휠은 너클(200)에 체결되며, 너클(200)은 조향구동부(110)와 일체로 구성될 수 있다. 조향구동부(110)의 조향축은 너클(200)에 형성되는 킹핀축과 대응되는 위치에 체결되어 휠의 조향각을 직접적으로 인가할 수 있으며, 또는 조향구동부(110)는 킹핀축과 인접하여 체결되고 조향구동부(110)의 조향축이 랙 앤드 타이로드 결합을 통해 너클(200)과 체결되어 상기 조향구동부(110)를 통해 휠로 조향각이 인가되도록 구성될 수 있다. 더욱이, 조향구동부(110)는 조향모터부(111)와 감속부(112)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 일 실시예로서, 감속부(112)는 조향모터부(111)와 인접하여 위치하고, 휠과 연결되어 조향모터부(111)로부터 회전력을 인가받아 휠의 조향각 인가를 수행하도록 구성된다.조향구동부(110) 상단에는 커넥팅 링크(130)가 위치하도록 구성되고, 커넥팅 링크(130)와 프레임 사이에는 어퍼암(150)이 위치되도록 구성된다. 더욱이, 너클(200) 또는 조향구동부(110) 하단에는 로워암(120)이 위치될 수 있으며, 상기 로워암(120)은 너클(200) 또는 조향구동부(110)와 볼조인트 체결될 수 있다. 따라서, 조향구동부(110)와 일체로 회전되는 너클(200)은 상단의 커넥팅 링크(130)와 하단의 로워암(120)을 기준으로 회전되도록 구성된다. 더 바람직하게, 조향구동부(110) 상단과 커넥팅 링크(130) 사이에는 서포트 링크(140)를 포함하여 구성될 수 있는바, 조향구동부(110)의 상단이 서포트 링크(140)를 기준으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 로워암(120)은 차량의 프레임과 조향구동부(110) 하단 사이에 위치하도록 구성되는바, 조향구동부(110) 하단은 로워암(120)과 볼 조인트로 연결될 수 있다.
어퍼암(150)의 일단은 커넥팅 링크(130)와 체결되고, 차체 프레임(100)과 인접한 어퍼암(150)의 타단은 댐퍼(160)와 체결되도록 구성된다. 댐퍼(160)는 프레임에 고정되는 회전 댐퍼(160)로 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 댐퍼(160)는 MR 유체를 이용하여 감속을 수행하는 MR 댐퍼(160)로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 어퍼암(150)은 회전 댐퍼(160)의 중심축과 체결될 수 있으며, 너클(200)의 상하단 이동에 대응하여 어퍼암(150)와 댐퍼(160)가 체결된 축을 중심으로 상기 어퍼암(150)의 일단이 상하 방향으로 이동되도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예로 적용되는 회전 댐퍼(160)는 어퍼암(150)의 일단이 회전되는 속도를 감속시키도록 구성되는바, 댐퍼(160) 하우징을 포함하고, 댐퍼(160) 하우징은 MR 유체가 충진되어 위치된다. 하우징 내측에 마그네틱코어를 포함하는바, 제어부(600)는 어퍼암(150)의 회전량에 대응하여 마그네틱코어의 자기장 세기를 제어한다. 변화된 자기장에 따라 MR 유체는 물리적 성질이 바뀌고, 이에 따라 어퍼암(150)의 회전축에 인가되는 저항이 가변되도록 구성될 수 있다.
더 바람직하게, MR 댐퍼(160)는 어퍼암(150)의 상하로 설정된 변위 이상이 인가되는 경우 마그네틱코어의 자기장의 세기를 강화하여 상기 MR 유체가 고체로 상변화를 수행하도록 구성되는바, 어퍼암(150)으로 인가되는 회전력을 흡수하도록 구성될 수 있다.
제어부(600)는 차고센서에서 측정되는 차량의 차고 변화에 따라 어퍼암(150)의 일단의 회전력을 산출할 수 있으며, 산출된 회전력에 대응하여 MR 댐퍼(160) 내의 마그네틱코어의 자기장 세기를 변경하여 MR 댐퍼(160)로부터 인가되는 저항을 가변하도록 구성될 수 있다.
커넥팅 링크(130)와 어퍼암(150)이 체결되는 일단에는 푸시로드(170)의 일단이 위치하고, 푸시로드(170)의 타단은 로워암(120)에 고정되도록 구성된다. 푸시로드(170)는 휠의 상하 방향 움직임에 대응하여 어퍼암(150)의 일단과 로워암(120)이 일체로 이동되도록 구성된다.
도 2a에서는 본 발명의 일 실시예로서, 서스펜션의 운동학적 결합관계를 측면도로 도시하고 있다.
너클(200)과 일체로 구성되는 조항모터는 휠의 구동을 수행하는 킹핀축과 실질적으로 동일한 회전축을 갖도록 구성되고, 조향구동부(110)의 상단은 커넥팅 링크(130)와 체결되며 조향구동부(110)의 하단은 로워암(120)과 체결된다. 커넥팅 로드의 끝단은 어퍼암(150)과 체결되고, 어퍼암(150)은 댐퍼(160)의 중심축에 위치된다. 댐퍼(160)는 차체 프레임(100)에 고정되어 어퍼암(150)의 상하 방향 움직임에 저항되도록 구성된다.
더욱이, 커넥팅 링크(130)와 어퍼암(150)이 체결되는 일단과 로워암(120)의 상단 사이에 위치하는 푸시로드(170)를 포함한다. 푸쉬로드는 상하 방향 움직임 저항에 효율적인 힘 전달에 적합한 각도를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 도 2b에서는 범프 상태에서의 서스펜션의 운동학적 결합관계를 도시하고 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 범프 상태는 휠의 중심축이 차량의 높이 방향을 따라 100mm 상승된 상태를 의미한다. 범프 상태에서 로워암(120)과 조향구동부(110)가 체결된 일단은 휠과 일체로 차량의 프레임 일단을 기준으로 높이 방향으로 이동된다. 더욱이, 커넥팅 링크(130)와 서포트 링크(140)가 체결되는 상기 커넥팅 링크(130)의 일단도 로워암(120)과 일체로 높이 방향을 이동된다.
다만, 댐퍼(160)와 체결되는 어퍼암(150)의 타단은 댐퍼(160)와 체결된 높이를 유지할 수 있도록 구성되는바, 저상화된 본 발명의 서스펜션은 차량의 범프 상태에서 최대 100mm 범프 상태까지 스트로크 제한이 발생하지 않을 수 있다.
이와 반대로 도 2c에서는 리바운드 상태에서 본 발명의 서스펜션의 운동학적 결합관계를 도시하고 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 서스펜션은 리바운드 상태에서 휠의 중심부가 최대 100mm 하향 이동되도록 구성되는바, 너클(200)과 인접한 로워암(120)의 일단과 커넥팅 링크(130)의 일단이 휠과 일체로 높이 방향 하향 이동되도록 구성된다.
다만, 프레임에 체결되는 댐퍼(160) 및 댐퍼(160)와 체결되는 어퍼암(150)의 일단의 높이가 유지되도록 구성되는바, 본 발명은 리바운드 상태에서 최대 100mm 의 휠의 이동에 대응하여 스트로크 제한이 발생하지 않을 수 있다.
정리하면, 본 발명의 서스펜션은 커넥팅 링크(130)를 포함하여 어퍼암(150)과 로워암(120)의 스트로크 길이가 결정되는바, 휠의 범프 및 리바운드시 스트로크가 종래기술 대비 상대적으로 길어 지도록 구성된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예로서, 서로 다른 두개의 커넥팅 링크(130)로 구성되는 서스펜션을 도시하고 있다.
도 1에 도시된 구성과 동일하게, 서스펜션은 차체와 체결되어 휠이 고정되는 너클(200) 사이에 위치하도록 구성된다. 휠은 너클(200)에 체결되고, 너클(200)은 조향구동부(110)와 일체로 구성될 수 있다. 또는 조향구동부(110)는 너클(200)에 형성되는 킹핀축과 인접하여 체결될 수 있으며, 조향구동부(110)의 구동축이 랙 및 타이로드의 조향을 통해 휠로 조향각이 인가되도록 구성될 수 있다.
조향구동부(110) 상단과 어퍼암(150) 사이에는 프론트 커넥팅 링크(131) 및 리어 커넥팅 링크(132)를 포함한다. 프론트 커넥팅 링크(131)는 어퍼암(150)과 조향구동부(110) 상단 사이에 위치하는 서포트 링크(140)와 볼조인트로 체결되도록 구성된다. 또한, 리어 커넥팅 링크(132)는 어퍼암(150)과 회전조인트로 체결되고, 조향구동부(110)의 상단에 위치하는 서포트 링크(140)와 볼조인트로 체결되도록 구성된다.
프론트 커넥팅 링크(131)와 리어 커넥팅 링크(132)는 기구학적으로 휠의 토(toe) 및/또는 캠버를 조정할 수 있도록 구성되고, 서포트 링크(140)의 상하 및 길이 방향 이동을 안내하도록 구성된다. 더욱이, 서포트 링크(140)의 상하 방향 이동에 대응하여 리어 커넥팅 링크(132)는 어퍼암(150)으로 상하 변위값을 전달하도록 구성된다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 리프 스프링(190) 및 스토퍼(500)를 포함하는 서스펜션 장치 장치의 사시도를 도시하고 있다.
본 발명의 일 실시예에서 스토퍼(500)는 휠의 스트로크 거동에 대응하여 상기 스트로크 거동의 제한을 수행하도록 댐퍼(160)의 내부 또는 외부에 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 스토퍼(500)는 어퍼암(150)의 일단에 위치될 수 있다. 따라서, 휠 스트로크가 발생하는 경우, 댐퍼(160)는 어퍼암(150)의 끝단의 회전력에 저항하는 힘을 제공하고, 스토퍼(500)는 어퍼암(150)의 일단이 하향 이동되는 길이를 제한하도록 구성될 수 있다. 이처럼, 본 발명의 일 실시예로서 스토퍼(500)는 어퍼암(150)에 고정 설치되어 차체 프레임(100)에 의해 휠의 상하 거동이 제한되도록 구성된다.
더욱이, 본 발명은 서스펜션의 폭 방향을 따라 위치하는 리프 스프링(190)을 제공한다. 본 발명의 리프 스프링(190)은 로워암(120)에 위치하는 체결부(240)에 일단이 고정되고, 상기 리프 스프링(190)의 타단의 지지점은 차체에 체결되어 위치하는 지지유닛(300)에 접하여 위치되도록 구성된다. 지지유닛(300)은 차체 프레임(100)과 인접하여 위치될 수 있으며, 리프 스프링(190)의 타단이 지지유닛(300)의 지지점과 체결되어 길이가 가변되도록 지지유닛(300)이 제어되도록 구성된다. 더욱이, 리프 스프링(190)의 타단 지지점 외측으로 연장되어 구성된다. 더 바람직하게, 본 발명에서 리프 스프링(190)은 탄소소재(carbon fiber reinforced plastic: CFRP)로 구성될 수 있다.
고정 프레임(210)은 댐퍼(160)와 인접한 위치에 차체 프레임(100)에 고정되고, 타단은 로워암(120)과 체결되는바, 로워암(120)이 차체 고정 프레임(210)을 기준으로 높이 방향을 따라 회전되는 경우 리프 스프링(190)의 지지점이 변경되도록 구성된다.
또한, 리프 스프링(190)의 적어도 일부는 로워암(120)을 따라 위치되도록 구성된다. 더욱이, 리프 스프링(190)과 체결되는 로워암(120)의 일단은 푸시로드(170)와 로워암(120)이 만나는 일단과 인접하여 서로 간섭되지 않도록 위치될 수 있다.
더욱이, 리프 스프링(190)의 일단은 로워암(120)에 체결부(240)를 통해 고정되어 위치되는바, 리프 스프링(190)의 일단과 로워암(120)이 일체로 볼트 체결되도록 구성될 수 있다. 리트 스프링의 타단은 지지유닛(300)에 지지점이 위치하도록 구성되는바, 더 바람직하게, 지지유닛(300)의 스프링 지지부(310)와 접하여 위치되도록 구성된다.
지지유닛(300)은 리프 스프링(190)과 접하여 위치하는 스프링 지지부(310)와 스프링 지지부(310)의 위치를 가변하도록 구동력을 인가하는 스프링 구동부(320)로 구성된다. 스프링 구동부(320)는 일단이 차체 프레임(100)에 고정되고, 타단의 출력단은 스프링 지지부(310)와 체결되도록 구성된다. 더욱이, 스프링 지지부(310)는 스프링 구동부(320)의 출력단과 편심 체결되어 상기 스프링 구동부(320)의 회전력이 인가되는 경우, 스프링 지지부(310)의 중심축은 상기 스프링 구동부(320)의 회전축을 중심으로 회전되어 위치가 가변되도록 구성된다. 이에, 스프링 지지부(310)가 회전됨에 따라 상기 스프링 지지부(310)와 마주하는 리프 스프링(190)의 타단 지지점이 리프 스프링(190)의 길이 방향을 따라 변경되도록 구성된다. 더 바람직하게, 스프링 구동부(320) 모터부의 양방향 회전에 대응하여 리프 스프링(190) 타단 지지점과 접하는 스프링 지지부(310)의 위치는 상기 리프 스프링(190)과 접하는 양단의 길이가 길어지거나 짧아지도록 상기 스프링 지지부(310)의 위치 제어가 가능하도록 구성된다.
스프링 구동부(320)는 스프링 지지부(310)에 회전력을 인가하도록 구성되는 모터부, 모터부의 출력축에 위치하여 모터부의 양방향 회전을 전달하도록 구성되는 클러치부 및 클러치부 출력단에 위치하여 모터부의 회전량에 대응하여 출력단의 회전량을 제어하는 감속기로 구성된다. 모터부는 제어부(600)의 설정에 대응하여 회전량이 설정되고, 설정된 회전량에 대응하여 스프링 지지부(310)와 체결되는 출력단의 회전을 인가하도록 구성된다. 또한, 클러치부는 모터부의 양방향 회전에 대응하여 회전력을 출력단으로 전달하고 전달된 회전력에 대응하여 스프링 지지부(310)가 회전되어 상기 스프링 지지부(310)의 위치를 제어하도록 구성된다.
스프링 지지부(310)는 리프 스프링(190)의 타단과 접하여 위치되고, 측면은 스프링 구동부(320)의 출력단과 체결되도록 구성된다. 더 바람직하게, 리프 스프링(190)과 체결되는 지지캠(311)을 포함하고, 리프 스프링(190)의 적어도 일부를 감싸도록 구성되는 스프링 가이드(312)를 포함한다.
스프링 가이드(312)는 지지캠(311)의 중심축을 따라 회전이 가능하도록 구성되는 스프링 가이드(312) 링크를 포함하고, 리프 스프링(190)의 일측면과 접하도록 구성되는 스프링 가이드(312)바로 구성될 수 있다. 더욱이, 스프링 가이드(312)바는 스프링 가이드(312) 링크를 기준으로 회전 자유도를 갖도록 체결되어 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 지지캠(311)은 원통 형상으로 구성되고, 리프 스프링(190)이 상기 지지캠(311)의 외주면에 접하여 위치되도록 구성된다. 더욱이, 스프링 구동부(320)의 출력단은 지지캠(311)의 측면에 중심축을 기준으로 편심되어 체결된다. 따라서, 모터부의 회전력이 인가되는 경우, 지지캠(311)은 스프링 구동부(320)의 출력단을 따라 회전되도록 구성되고, 지지캠(311)에 접하여 위치하는 리프 스프링(190)의 타단의 지지점의 위치가 상기 지지캠(311)과 일체로 이동되도록 구성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 차량에 위치하는 차고 센서(400)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 차고 센서(400)에서 측정되는 차량의 차고가 설정범위(설정값) 보다 작은 경우, 제어부(600)는 상기 스프링 구동부(320)의 구동을 수행하고, 스프링 지지부(310)의 회전을 수행하여 리프 스프링(190)의 타단이 상기 리프 스프링(190)의 일단과 가까운 위치로 이동되도록 구성된다. 따라서, 리프 스프링(190)의 강성이 증가하도록 제어된다.
이와 반대로, 차고 센서(400)에서 측정되는 차량의 차고가 설정범위(설정값) 보다 큰 경우, 제어부(600)는 상기 스프링 구동부(320)의 타방향 구동을 수행하고, 스프링 지지부(310)의 타방향 회전을 수행하여 리프 스프링(190)의 타단이 상기 리프 스프링(190)의 일단과 먼 위치로 이동되도록 구성된다. 따라서, 리프 스프링(190)의 강성이 감소하도록 제어된다.
이처럼, 본 발명의 제어부(600)는 차량의 측정된 차고에 대응하여 차고 조절을 수행하기 위해 리프 스프링(190)의 강성을 제어하도록 구성될 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에서 제어부(600)는 차량의 범프 상태 또는 리바운드 상태를 수신하고, 수신된 차량 상태에 대응하여 지지유닛(300)의 제어를 수행할 수 있다. 일 예로, 제어부(600)는 휠 스트로크의 범프 상태가 측정되는 경우 리프 스프링(190)의 타단이 상기 리프 스프링(190)의 일단과 가까운 위치로 이동되도록 지지유닛(300)을 제어하고, 이와 반대로 휠 스트로크의 리바운드 상태에서는 리프 스프링(190)의 타단이 리프 스프링(190)의 일단과 먼 위치로 이동되도록 지지유닛(300)을 제어한다.
따라서, 제어부(600)는 차량에 측정되는 차고 또는 휠 스트로크 상태를 고려하여 리프 스프링(190)의 강성을 가변할 수 있도록 상기 스프링 지지부(310)의 위치를 제어하도록 구성된다.
도 6에서는 본 발명의 일 실시예로서, 액티브 서스펜션(180)의 확대도를 도시하고 있다.
액티브 서스펜션(180)은 일단이 어퍼암(150)의 회전중심축과 체결될 수 있으며 차체 프레임(100)에 고정되어 위치되고, 감속을 수행하기 위한 구동모터(181), 구동모터(181)와 체결되는 감속기(182)를 포함하도록 구성된다. 더 바람직하게, 본 발명의 액티브 서스펜션(180)은 하모닉 감속기(182)로 구성될 수 있으며, 구동모터(181)와 하모닉 감속기(182)는 벨트를 통해 회전가능하게 체결되도록 구성될 수 있다. 감속기(182) 외측면은 탄성체로 구성될 수 있다.
더욱이, 도 4에 도시된 일 실시예에서 댐퍼(160)의 양측면의 중심축은 어퍼암(150)과 체결되도록 구성되고, 어퍼암(150)의 외측면에 위치하는 액티브 서스펜션(180)을 포함할 수 있다. 따라서, 어퍼암(150)의 상하 움직임에 대응하여 댐퍼(160) 및 액티브 서스펜션(180)은 상기 어퍼암(150)의 상하 움직임을 제한하도록 구성될 수 있다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 어퍼암(150)의 외측에 체결되는 감속기(182) 및 탄성체를 포함하고, 감속기(182)의 중심축과 체결되는 구동모터(181)를 포함한다. 더욱이, 감속기(182)와 구동모터(181)의 중심축은 동시에 구동되도록 체결되는바, 어퍼암(150)의 회전력이 저감되도록 액티브 서스펜션(180)이 위치되도록 구성된다.
이처럼, 본 발명의 댐퍼(160) 및 액티브 서스펜션(180)은 어퍼암(150)의 상하 움직임에 따라 발생되는 일단의 회전력을 저감하도록 위치되는바, 휠 스트로크의 높이 방향 이동의 움직임을 제한하도록 구성될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 차체 프레임
110: 조향구동부
111: 조향모터부
112: 감속기
120: 로워암
130: 커넥팅 링크
131: 프론트 커넥팅 링크
132: 리어 커넥팅 링크
140: 서포트 링크
150: 어퍼암
160: 댐퍼
170: 푸시로드
180: 액티브 서스펜션
181: 구동모터
182: 감속기
190: 리프 스프링
200: 너클
210: 고정 프레임
240: 체결부
300: 지지유닛
310: 스프링 지지부
311: 지지캠
312: 스프링 가이드
320: 스프링 구동부
400: 차고 센서
500: 스토퍼
600: 제어부

Claims (11)

  1. 휠이 체결되는 너클;
    상기 너클에 연결되는 조향구동부;
    상기 조향구동부의 하단에 위치하여 일단은 너클에 연결되고 타단은 차체 프레임에 연결되는 로워암;
    상기 조향구동부의 상단에 일단이 연결되는 커넥팅 링크;
    상기 커넥팅 링크의 타단과 연결되는 어퍼암;
    상기 어퍼암과 상기 차체 프레임을 연결하는 댐퍼; 및
    일단이 상기 어퍼암과 연결되고, 상기 로워암에 타단이 연결되는 푸시로드;를 포함하는 서스펜션 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조향구동부의 상단과 상기 커넥팅 링크 사이에 위치하여 서로 연결하는 서포트 링크;를 더 포함하는 서스펜션 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 커넥팅 링크는
    양단이 볼조인트로 연결되는 프론트 커넥팅 링크; 및
    일단이 상기 어퍼암과 회전조인트로 체결되고, 타단은 서포트 링크와 볼조인트로 연결되는 리어 커넥팅 링크;로 구성되는 서스펜션 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 댐퍼는 상기 어퍼암이 회전가능하게 연결되는 회전 타입 댐퍼로 구성되는 서스펜션 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 차체 프레임과 상기 로워암을 연결하는 리프 스프링;을 더 포함하는 서스펜션 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 어퍼암과 상기 차체 프레임을 연결하는 액티브 서스펜션;을 더 포함하는 서스펜션 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 액티브 서스펜션은 감속기와 구동모터로 구성되며, 상기 어퍼암이 회전가능하게 상기 감속기에 연결되는 서스펜션 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 어퍼암에 고정되어 휠의 상하 거동을 제안하는 스토퍼;를 더 포함하는 서스펜션 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 조향구동부의 조향축은 상기 휠의 킹핀축과 일치되도록 구성되는 서스펜션 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 조향구동부의 조향축이 랙 앤드 타이로드 결합을 통해 상기 너클과 연결되도록 구성되는 서스펜션 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 조향구동부는 조향모터부와 감속부로 구성되는 서스펜션 장치.
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