WO2016200029A1 - 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템 - Google Patents

스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2016200029A1
WO2016200029A1 PCT/KR2016/003138 KR2016003138W WO2016200029A1 WO 2016200029 A1 WO2016200029 A1 WO 2016200029A1 KR 2016003138 W KR2016003138 W KR 2016003138W WO 2016200029 A1 WO2016200029 A1 WO 2016200029A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spring
seat plate
arm
load
suspension system
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/003138
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임만승
박진용
배상은
Original Assignee
대원강업주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대원강업주식회사 filed Critical 대원강업주식회사
Priority to US15/580,956 priority Critical patent/US10675937B2/en
Publication of WO2016200029A1 publication Critical patent/WO2016200029A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/021—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means the mechanical spring being a coil spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10—Independent suspensions
    • B60G2200/14—Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/144—Independent suspensions with lateral arms with two lateral arms forming a parallelogram
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00—Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10—Independent suspensions
    • B60G2200/14—Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/156—Independent suspensions with lateral arms wishbone-type arm formed by two links defining a virtual apex
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/12—Wound spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40—Type of actuator
    • B60G2202/42—Electric actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10—Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12—Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/124—Mounting of coil springs
    • B60G2204/1244—Mounting of coil springs on a suspension arm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10—Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12—Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/127—Mounting of springs or dampers with the mounting of springs or dampers moving so that the direction of the related force vector can be changed, thus contributing to a variation of the loading of the wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/419—Gears
    • B60G2204/4193—Gears worm gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20—Spring action or springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/30—Height or ground clearance
    • B60G2500/32—Height or ground clearance of only one vehicle part or side
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel

Definitions

  • the present invention relates to an active suspension system capable of adjusting the load axis of a spring, and more specifically, to a coil spring installed between a lower arm and an upper arm, and upper and lower seat plates, which are connected thereto, to adjust angles in a fixed to transverse direction.
  • the load center of the symmetrical or asymmetrical coil spring can be adjusted +/- from the center of the spring to the transverse direction. It relates to an active suspension system capable of adjusting the load axis of the spring invented to adjust.
  • a suspension refers to a support of an automobile chassis, also called a suspension.
  • Such suspension is composed of shock absorbers, springs, suspension arms, etc., and its main function is to absorb shocks from the road surface so that it is not transmitted directly to the undercarriage or occupant, and to firmly ground the tires on the road surface. Role.
  • the device greatly affects the ride comfort of the occupant and the maneuverability and stability of the vehicle.
  • shock absorbers are absorbed by metal plates and shock absorbers. Shock absorbers have been developed and used for electronically controlled suspensions that control the absorption characteristics electronically. Also, electronically controlled air suspensions using air plates instead of metal plates are used.
  • the front and rear wheels may be divided into two types: the front wheels are struted, and the rear wheels have a rigid axle and independent rear suspension (IRS).
  • IFS independent rear suspension
  • shock absorber and a coil spring are installed between the bottom surface of the chassis and an upper surface of the lower arm, and upper and lower contact portions of upper and lower contact portions of the coil spring are respectively installed outside the shock absorber.
  • the upper and lower seat plate has a configuration that can move the load axis of the coil spring from the center of the coil spring shape to the left / right to enable the angle adjustment by the pivot (Pivot) movement based on each center point.
  • the wheel rate is the suspension spring constant at the wheel position of the vehicle, also called the suspension rate, and the distance between the center of the wheel and the center of the wheel on the coil spring under a certain load condition is ignored. It is expressed as the weight necessary to be close to).
  • the coil spring constant at the wheel position including the tire is referred to as 'light rate'.
  • the wheel suspension proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 4369418 is provided in another space between the upper arm bottom and the lower arm upper surface separately from the shock absorber installed to be detachable between the bottom of the chassis and the lower arm upper surface.
  • the coil spring is installed, but the center line L and the load shaft W of the coil spring are geometrically changed through rotation to change the rigidity of the coil spring.
  • the coil spring since the coil spring is rotatably installed between the upper arm bottom and the lower arm top separately from the shock absorber, the coil spring occupies unnecessary installation space, and the coil spring is rotated by a motor or the like. Of the coating is damaged, as well as wear of the connection portion of the friction, and when the wear and paint damage as described above, not only corrosion occurs in the corresponding portion of the coil spring, but also severe problems such as spring is cut There is this.
  • the present invention has been made in order to solve such a conventional problem, any one of the upper sheet plate and the lower sheet plate or all the seats installed on the upper and lower contact portions of the coil ring outside the shock absorber of the suspension system
  • the spring load shaft adjusting means By installing the spring load shaft adjusting means on the plate, the spring load shaft adjusting means to smoothly change the load shaft of the coil spring through the spring load shaft adjusting means to adjust the wheel rate and the height of the garage freely, Since the space between the bottom and the upper arm can be minimized, it is possible to reduce the production cost and improve the convenience according to the design of the chassis and suspension system, and the coating including the friction between the upper, lower and the seat plates of the coil spring.
  • Active Sustaining Spring Load Shaft Adjustable Minimized Damage and Wear According to the system design provides a coil spring and an active suspension system, adjustable axial force of the spring to significantly prolong the life of the seat plate it is an object.
  • the other end of the upper arm whose one end is axially supported on the undercarriage is axially supported on the top of the wheel through the upper ball joint
  • the other end of the lower arm whose one end is axially supported on the undercarriage It is axially lowered through the wheel
  • the shock absorber and the coil spring is installed between the bottom surface of the chassis and the upper surface of the lower arm, the upper seat having a disc shape in the upper, lower contact of the coil spring outside the shock absorber
  • a load axis of the coil spring is changed between one of the upper seat plate and the upper arm or between the lower seat plate and the lower arm to adjust the wheel rate and the height of the garage. It is possible to control the driving of the spring load shaft adjustment means in the vehicle, and installing a spring load shaft adjustment means. Characterized in that a control panel.
  • a spring load axis adjusting means is provided between both the upper seat plate and the upper arm and between the lower seat plate and the lower arm.
  • the spring load shaft adjustment means a pair of protruding in a straight line formed on both sides of the outer surface of the upper sheet plate or the lower seat plate so that the upper sheet plate or the lower seat plate is pivotally rotatable to the upper arm or the lower arm.
  • a sheet rotation support shaft A servo motor which is operated in a forward or reverse direction in response to an output signal of an operation unit in a state in which the upper arm or the lower arm is fixedly installed, and generates power for adjusting a spring load shaft;
  • a worm gear fixed to the rotating shaft of the servomotor to transfer power of the servomotor generated in a forward or reverse direction to the upper seat plate or the lower seat plate through a worm wheel;
  • the pair of seat rotation support shafts provided on the upper seat plate or the lower seat plate, respectively, are fixed to one of the seat rotation support shafts so as to cross each other at right angles to reduce the rotational force transmitted through the worm gears.
  • a worm wheel which is transferred to the upper seat plate or the lower seat plate through a seat rotation support shaft so that the upper seat plate or the lower seat plate is inclined in correspondence with the rotational direction and the rotational speed of the servo motor and the load axis of the coil spring is changed; Characterized in that configured.
  • Spring load shaft adjusting means is installed on the plate or all seat plates, and the spring load shaft adjusting means smoothly changes the load shaft of the coil spring through the spring load shaft adjusting means so that the wheel rate and the garage height can be freely adjusted.
  • the life span of the coil spring and the seat plate can be greatly extended, and the reliability of the vehicle's riding comfort can be greatly improved by changing the load axis of the coil spring, and the merchandise for the suspension system can be greatly improved. It is such a very useful invention.
  • FIG. 1 is a partial perspective view of an active suspension system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a front view of an active suspension system to which the present invention is applied.
  • Figure 3 is a side view of an active suspension system to which the present invention is applied.
  • Figure 4 is a partially enlarged cutaway view for explaining the engagement state of the spring load axis adjustment means of the active suspension system to which the present invention is applied.
  • 5 and 6 is a schematic front view for explaining a state in which the load axis of the coil spring is changed by using the spring load axis adjustment means applied in the present invention.
  • FIG. 1 is a partial perspective view of an active suspension system to which the present invention is applied
  • FIG. 2 is a front view of an active suspension system to which the present invention is applied
  • FIG. 3 is a side view of an active suspension system to which the present invention is applied.
  • Figure 4 shows an enlarged cut-away view for explaining the engagement state of the spring load axis adjustment means of the active suspension system to which the present invention is applied
  • Figures 5 and 6 using the spring load axis adjustment means applied in the present invention To show a schematic front view for explaining a state in which the load axis of the coil spring is changed.
  • the lower end 4 of the upper arm 3 whose one end is supported on the undercarriage 1 is supported on the upper portion of the wheel 2 via the upper ball joint 31, and the lower arm 4 having one end thereof confiscated on the undercarriage 1.
  • the other end of the shaft is axially lowered to the lower part of the wheel 2 through the lower ball joint 41, and the shock absorber 5 and the coil spring 6 between the bottom surface of the chassis 1 and the upper surface of the lower arm 4.
  • Is provided, and the upper and lower contact portions of the coil spring 6 outside the shock absorber 5 are provided in a suspension system of a vehicle in which an upper seat plate 7 and a lower seat plate 8 each having a disc shape are provided.
  • Wheel rate is changed by changing the load axis W of the coil spring 6 between the upper seat plate 7 and the upper arm 3 or between any one of the lower seat plate 8 and the lower arm 4. And installing a spring load shaft adjusting means (9) to adjust the height of the garage,
  • the operation unit 10 for controlling the driving of the spring load shaft adjustment means (9) is installed.
  • a spring load shaft adjusting means 9 is provided between the upper seat plate 7 and the upper arm 3 and between the lower seat plate 8 and the lower arm 4. do.
  • the upper seat plate 7 or the lower seat plate 8 is formed to protrude in a straight line on both sides of the upper sheet plate 7 or the lower seat plate 8 to the upper arm 3 or the lower arm 4.
  • a pair of sheet rotation support shafts 91 rotatably rotatably attached thereto;
  • the active suspension system capable of adjusting the load shaft of the spring of the present invention includes an upper arm 3, a lower arm 4, a shock absorber 5, a coil spring 6, and the like.
  • the spring load shaft adjusting means 9 is provided between the upper seat plate 7 and the upper arm 3 or between the lower seat plate 8 and the lower arm 4 in a known suspension system.
  • the driver may change the load shaft W of the coil spring 6 through the proper operation of the spring load shaft adjusting means 9 to freely adjust the wheel rate and the height of the garage.
  • the main technical components are made as possible.
  • the upper arm (3) of the components of the known suspension system has a form in which one end is supported on the chassis 1 and the other end is supported on the upper portion of the wheel (2) through the upper ball joint (31).
  • the lower arm 4 has a form in which one end is supported on the undercarriage 1 and the other end is supported on the lower part of the wheel 2 through the lower ball joint 41.
  • shock absorber 5 and the coil spring 6 has a form provided between the bottom surface of the chassis 1 and the upper surface of the lower arm 4, the coil spring (outside the shock absorber 5) In the upper and lower contact portions of 6), upper sheet plates 7 and lower sheet plates 8 each having a disk shape are provided.
  • the spring load shaft adjusting means is any one between the upper seat plate 7 and the upper arm 3 or between the lower seat plate 8 and the lower arm 4. (9), as well as in the vehicle is provided with an operating unit 10 that can control the driving of the spring load shaft adjustment means (9) of the upper seat plate (7) or the lower seat plate (8) By adjusting the angle of inclination, the load shaft W of the coil spring 6 is changed to an arbitrary angle in accordance with the road situation so that the driver can adjust the wheel rate and the height of the garage.
  • the spring load shaft adjusting means 9 is installed between the upper seat plate 7 and the upper arm 3 and between the lower seat plate 8 and the lower arm 4 so that the driver The wheel desired by the driver by adjusting the inclination angle of the upper seat plate 7 and the lower seat plate 8 at the same time to change the load shaft W of the coil spring 6 to an arbitrary angle according to the situation.
  • Another key technology component is to be able to precisely adjust the rate and the height of the garage.
  • the spring load shaft adjusting means (9) in the present invention was composed of a pair of seat rotation support shaft 91, servo motor 92, worm gear and worm wheel (94).
  • the pair of seat rotation support shafts 91 of the components of the spring load shaft adjustment means 9 are formed to protrude in a straight line on both sides of the outer surface of the upper seat plate 7 or the lower seat plate 8. And both ends thereof are respectively axially confined to the upper arm 3 or the lower arm 4 such that the upper seat plate 7 or the lower seat plate 8 is rotatable on the upper arm 3 or the lower arm 4. Perform the function.
  • the servo motor 92 has a characteristic of being driven in the forward or reverse direction in accordance with the supply direction of the DC voltage, and has a state fixed to one side of the upper arm 3 or the lower arm 4, the operation unit ( It is operated in the forward or reverse direction in response to the signal output from 10) and necessary to adjust the load axis (W) of the coil spring (6) by adjusting the inclination angle of the upper seat plate (7) or the lower seat plate (8) It performs the function of generating power.
  • the worm gear 93 has a form in which a gear having an approximately screw shape is integrally formed on the outer circumferential surface of the rod, and is perpendicular to the worm wheel 94 to be described later in a state in which the worm gear 93 is fixed to the rotation shaft of the servomotor 92.
  • the upper seat plate 7 is rotated in a direction corresponding to the rotational direction of the servo motor 92 rotated in the forward or reverse direction, and the power generated from the servo motor 92 is transferred through the worm wheel 94.
  • the worm wheel 94 is the worm in a state that is fixed to one of the seat rotation support shaft 91 of the pair of seat rotation support shaft 91 provided in the upper seat plate 7 or the lower seat plate 8 It has a shape coupled to cross the gear 93 at a right angle.
  • the worm wheel 94 is a seat rotation support shaft which rotates together with the worm wheel 94 by reducing the rotational force of the servo motor 92 transmitted through the worm gear 93 in accordance with the number of gears (
  • the upper sheet plate 7 or the lower sheet plate 8 is transferred to the upper sheet plate 7 or the lower sheet plate 8 through the 61, and the upper sheet plate 7 or the lower sheet plate 8 in a state as shown in FIG.
  • Corresponding to the rotational direction and the rotational speed of 92) is rotated about the seat rotation support shaft 61 to be inclined as shown in FIGS.
  • the compression form of the coil spring 6 is changed and the center position of the load applied through the coil spring 6 is changed from the center line L to the chassis side (see FIG. 5) or the chassis exterior (see FIG. 6). Therefore, the contact point distance between the load shaft (W) of the coil spring (6) and the chassis 1 is different, and the ride comfort of the vehicle including the garage is changed.
  • the worm wheel 94 is fixed to one side of the seat rotation support shaft has a form coupled to cross each other at right angles as shown in Figure 4, so that the load shaft is inclined toward the chassis side or the wheel side (that is, coil spring The worm wheel 94 does not rotate even if the restoring force of the coil spring 6 having the load center axis of (6) is moved inward or outward is applied or a strong impact force is transmitted through the wheel from the outside. Maintain the status quo without
  • the worm wheel 94 is not only rotated by the rotation of the worm gear 93 in the form that is coupled to cross at right angles to each other, as well as the worm gear 93 to the servo motor 92 Since it has a form that is rotated only by any pressure or impact force from the outside will have a coupling state that does not rotate.
  • the driver changes the load shaft W of the coil spring 6 to an arbitrary angle through the spring load shaft adjusting means 9 in response to the road condition, and the wheel rate and the garage of the vehicle.
  • Load shaft of the coil spring 6 by the interlocking action of the worm gear 93 and the worm wheel 94 having a form that is coupled to cross at right angles to each other after driving to a road having any shape after adjusting to a height (W) remains unchanged and remains in the previously adjusted state.
  • the load shaft (W) of the coil spring (6) through the spring load axis adjustment means 9 by changing the angle of the vehicle of the vehicle
  • the load shaft (W) of the coil spring (6) through the spring load axis adjustment means 9 by changing the angle of the vehicle of the vehicle
  • it is possible to automatically sense the height of the garage so that the angle of inclination of the upper seat plate 7 or the lower seat plate 8 can be accurately controlled while confirming that the height of the vehicle has the desired height. desirable.
  • the driver or the like checks the state of the road prior to driving of the vehicle and changes the load shaft W of the coil spring 6 by a desired angle by operating the spring load shaft adjusting means 9 by using the operation unit 10.
  • the wheel rate and garage height can be freely adjusted.
  • the upper seat plate 7 provided between the upper and lower contact portions of the coil spring 6 on the upper and lower sides of the shock absorber 5 by using the spring load shaft adjusting means 9.
  • wheel height and height by adjusting the load axis (W) of the coil spring (6) by adjusting the angle of the lower seat plate (8), thereby minimizing the space between the bottom of the vehicle and the top of the lower arm. This improves the convenience of designing chassis and suspension systems and reduces production costs.
  • the present invention relates to an active suspension system that can adjust the load axis of the spring, and changes the load axis of the coil spring between any of the upper seat plate and the upper arm or between the lower seat plate and the lower arm to improve the wheel rate and the garage height. It is characterized in that the spring load shaft adjustment means for adjusting the installation is provided, and the operation unit for controlling the driving of the spring load shaft adjustment means is installed in the vehicle. The change in the load spring of the coil spring can greatly improve the reliability of the vehicle ride and the merchandise for the suspension system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

본 발명은 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템에 관한 것으로, 어퍼 시트판과 어퍼 암 사이 또는 로워 시트판과 로워 암 사이 중 어느 한 사이에 코일스프링의 하중축을 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 조절할 수 있도록 하는 스프링 하중축 조절수단을 설치하고, 차량 내에는 스프링 하중축 조절수단의 구동을 제어할 수 있는 조작부를 설치한 것을 특징으로 한다. 코일스프링의 하중축 변화를 통해 차량의 승차감을 변경함에 따른 신뢰도 및 서스펜스 시스템에 대한 상품성을 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템
본 발명은 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로는 로워 암과 어퍼 암 사이에 설치된 코일스프링과, 이와 연결구조인 어퍼 및 로워 시트판들이 고정식에서 횡 방향으로의 각도 조절이 가능한 구조를 적용시켜, 대칭형 혹은 비대칭형 코일스프링의 하중 중심을 스프링의 형상 중심에서 횡 방향으로 +/- 조절이 가능하도록 하는 방식을 통해 필요에 따라 휠 레이트(Wheel Rate)와 차고를 편리하게 조절할 수 있도록 발명한 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 서스펜션(suspension)은 자동차 차대의 받침장치를 이르는 말로, 현가장치라고도 한다.
이와 같은 서스펜션은 쇼크업소버, 스프링, 서스펜션 암 등이 주요 구성 요소이며, 노면에서 발생하는 충격이 차대나 탑승자에게 직접적으로 전해지지 않게 충격을 흡수하는 기능과 타이어를 노면에 확실하게 접지시키는 기능이 주요한 역할이다.
따라서 이 장치는 탑승자의 승차감과 차량의 조종성 및 안정성에 큰 영향을 끼친다.
구조에 따라 여러 방식으로 나누며, 가장 일반적인 것은 스트럿 방식이고 그밖에 더블 위시본 방식, 멀티링크식 따위가 있다.
보통 금속판과 쇼크업소버로 충격을 흡수하는데, 쇼크업소버는 흡수 특성을 전자적으로 제어하는 '전자제어 서스펜션'이 개발되어 쓰이고 있고, 금속판 대신 공기판을 이용하는 '전자제어 에어서스펜션'도 쓰인다.
또 판과 쇼크업소버 대신 응답성이 뛰어난 유압 시스템을 채용하고, 컴퓨터로 주행 상태에 맞게 차대의 진동을 제어함으로써 주행 안정성과 조종 안정성을 꾀하는 '액티브 서스펜션'도 있다.
장착 부위에 따라 앞바퀴에 장착되는 것과 뒷바퀴에 장착되는 것으로 나누기도 하며, 앞바퀴에는 스트럿 방식, 뒷바퀴에는 리지드 액슬(rigid axle:고정차축)과 독립식 서스펜션(IRS:Independent Rear Suspension)이 많이 쓰인다.
한편, 차대에 일단부가 축지된 어퍼 암의 타단부는 어퍼 볼 조인트를 통해 휠의 상부에 축지되고, 차대에 일단부가 축지된 로워 암의 타단부는 로워 볼 조인트를 통해 휠의 하부에 축지되며, 상기 차대의 저면과 로워 암의 상면 사이에는 쇼크업소버와 코일스프링이 설치되고, 상기 쇼크업소버의 외측에서 상기 코일스프링의 상,하단 접촉부에는 각각 어퍼 시트판과 로워 시트판이 설치된 형태를 갖는다.
이때, 어퍼 및 로워 시트판은 각 중심점을 기준으로 피벗(Pivot) 운동을 하여 각도 조절이 가능하도록 코일스프링의 하중축을 코일스프링 형상 중심에서 좌/우로 이동시킬 수 있는 구성을 갖는다.
이와 같은 구성의 서스펜션 시스템에서 코일스프링의 하중축을 이동시키게 되면, 휠과 코일스프링의 하중 접촉점의 거리가 달라지게 되므로 휠 레이트(Wheel Rate)가 가능하고 차고의 높이도 조절 가능하여 차량의 승차감을 변화시켜 줄 수 있다.
여기서 휠 레이트(wheel rate)라 함은, 차량의 휠 위치에서의 현가 스프링 정수로서 서스펜션 레이트라고도 하며, 어떤 하중 조건하에서 타이어의 증대를 무시하고 코일스프링 위 중심과 휠 중심의 위치를 단위 거리(mm)에 가깝도록 하는데 필요한 중량으로 나타내는 것이다.
또한, 타이어를 포함한 휠 위치에서의 코일스프링 정수를 '라이트 레이트'라고 한다.
상기와 같이 서스펜션 시스템의 코일스프링에 대한 하중축을 변화시켜 휠 레이트(Wheel Rate) 및 차고의 높이도 조절하기 위한 종래의 방안으로 일본 특허공보 특허 제4369418호(2009. 09. 04)호(명칭; 휠 서스펜션)가 제시된 바 있다.
그러나, 상기 일본 특허공보 특허 제4369418호에서 제시된 휠 서스펜션은, 차대의 저면과 로워 암 상면 사이에 착탈 가능하기 설치되어 있는 쇼크업소버와 별개로 상기 어퍼 암 저면과 로워 암 상면 사이의 다른 공간부에 코일스프링을 설치하되, 상기 코일스프링의 중심선(L) 및 하중축(W)을 회전을 통해 기하학적으로 변화시켜 코일스프링의 강성을 바꿀 수 있도록 되어 있다.
그러나 이와 같은 구성은 상기 코일스프링이 쇼크업소버와 별개로 어퍼 암 저면과 로워 암 상면 사이에서 회전 가능하게 설치되어 있으므로 불필요한 설치공간을 차지하게 되고, 또한 코일스프링이 모터 등에 의해 회전할 때 상,하단의 접속부가 마찰에 의해 도장이 손상됨은 물론 마모가 이루어지게 되고, 또한, 상기와 같이 마모 및 도장 손상시 코일스프링의 해당 부위에서 부식이 발생하게 될 뿐만 아니라 심할 경우에는 스프링이 절단되는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 서스펜션 시스템의 쇼크업소버 외측에서 코일스링의 상,하단 접촉부에 각각 설치되는 어퍼 시트판과 로워 시트판 중 어느 한 시트판 또는 모든 시트판에 스프링 하중축 조절수단을 설치하여, 차량이 주행하고자 하는 도로의 상태에 맞춰 상기 스프링 하중축 조절수단를 통해 코일스프링의 하중축을 원활히 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 자유롭게 조절할 수 있도록 함으로써, 차대의 저면과 로워 암 상면 사이의 공간을 최소화할 수 있어 차대 및 서스펜션 시스템의 설계에 따른 편리성 향상과 더불어 생산원가를 절감할 수 있고, 코일스프링의 상,하단과 시트판들 사이의 마찰을 포함한 도장 손상 및 마모를 최소화할 수 있어 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템에 있어서 코일스프링 및 시트판들의 수명을 대폭 연장할 수 있는 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차대에 일단부가 축지된 어퍼 암의 타단부는 어퍼 볼 조인트를 통해 휠의 상부에 축지되고, 차대에 일단부가 축지된 로워 암의 타단부는 로워 볼 조인트를 통해 휠의 하부에 축지되며, 상기 차대의 저면과 로워 암의 상면 사이에는 쇼크업소버와 코일스프링이 설치되고, 상기 쇼크업소버의 외측에서 상기 코일스프링의 상,하단 접촉에는 원판 형상을 갖는 어퍼 시트판과 로워 시트판이 각각 설치된 차량의 서스펜션 시스템에 있어서, 상기 어퍼 시트판과 어퍼 암 사이 또는 상기 로워 시트판과 로워 암 사이 중 어느 한 사이에 코일스프링의 하중축을 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 조절할 수 있도록 하는 스프링 하중축 조절수단을 설치하고, 차량 내에는 상기 스프링 하중축 조절수단의 구동을 제어할 수 있는 조작부를 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 어퍼 시트판과 어퍼 암 사이 및 상기 로워 시트판과 로워 암 사이 모두에 스프링 하중축 조절수단을 설치한 것을 포함을 특징으로 한다.
이때, 상기 스프링 하중축 조절수단은, 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판의 외측면 양측에서 일직선으로 돌출 형성되어 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판을 어퍼 암 또는 로워 암에 회동 가능하게 축지되는 한 쌍의 시트 회전 지지축과; 상기 어퍼 암 또는 로워 암에 고정 설치된 상태에서 조작부의 출력신호에 대응하여 정방향 또는 역방향으로 작동되며 스프링 하중축 조절에 필요한 동력을 발생하는 서보모터와; 상기 서보모터의 회전축에 고정 설치되어 정방향 또는 역방향으로 발생하는 서보모터의 동력을 웜 휠을 통해 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판으로 전달하는 웜 기어와; 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판에 각각 구비된 한 쌍의 시트 회전 지지축 중 일측 시트 회전 지지축에 고정 설치된 상태에서 상기 웜 기어와 직각으로 교차되게 결합되어 상기 웜 기어를 통해 전달되는 회전력을 감속시켜 시트 회전 지지축을 통해 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판에 전달하여 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판이 서보모터의 회전방향 및 회전수에 대응하여 기울어지며 코일스프링의 하중축이 변화되게 하는 웜 휠;로 구성한 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템에 의하면, 서스펜션 시스템의 쇼크업소버 외측에서 코일스링의 상,하단 접촉부에 각각 설치되는 어퍼 시트판과 로워 시트판 중 어느 한 시트판 또는 모든 시트판에 스프링 하중축 조절수단을 설치하여, 차량이 주행하고자 하는 도로의 상태에 맞춰 상기 스프링 하중축 조절수단를 통해 코일스프링의 하중축을 원활히 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 자유롭게 조절할 수 있도록 함으로써, 차제의 저면과 로워 암 상면 사이의 공간을 최소화할 수 있어 차대 및 서스펜션 시스템의 설계에 따른 편리성 향상과 더불어 생산원가를 절감할 수 있고, 코일스프링의 상,하단과 시트판들 사이의 마찰을 포함한 도장 손상 및 마모를 최소화할 수 있어 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템에 있어서 코일스프링 및 시트판들의 수명을 대폭 연장할 수 있으며, 특히 코일스프링의 하중축 변화를 통해 차량의 승차감을 변경함에 따른 신뢰도 및 서스펜스 시스템에 대한 상품성을 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명이 적용된 능동형 서스펜션 시스템의 일부 사시도.
도 2는 본 발명이 적용된 능동형 서스펜션 시스템의 정면도.
도 3은 본 발명이 적용된 능동형 서스펜션 시스템의 측면도.
도 4는 본 발명이 적용된 능동형 서스펜션 시스템 중 스프링 하중축 조절수단의 결합상태를 설명하기 위한 일부 절취 확대도.
도 5 및 도 6은 본 발명에서 적용한 스프링 하중축 조절수단을 이용하여 코일스프링의 하중축을 변경한 상태를 설명하기 위한 개략적인 정면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명이 적용된 능동형 서스펜션 시스템의 일부 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 능동형 서스펜션 시스템의 정면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명이 적용된 능동형 서스펜션 시스템의 측면도를 나타낸 것이다.
또한, 도 4는 본 발명이 적용된 능동형 서스펜션 시스템 중 스프링 하중축 조절수단의 결합상태를 설명하기 위한 일부 절취 확대도를 나타낸 것이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에서 적용한 스프링 하중축 조절수단을 이용하여 코일스프링의 하중축을 변경한 상태를 설명하기 위한 개략적인 정면도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명은,
차대(1)에 일단부가 축지된 어퍼 암(3)의 타단부는 어퍼 볼 조인트(31)를 통해 휠(2)의 상부에 축지되고, 차대(1)에 일단부가 축지된 로워 암(4)의 타단부는 로워 볼 조인트(41)를 통해 휠(2)의 하부에 축지되며, 상기 차대(1)의 저면과 로워 암(4)의 상면 사이에는 쇼크업소버(5)와 코일스프링(6)이 설치되고, 상기 쇼크업소버(5)의 외측에서 상기 코일스프링(6)의 상,하단 접촉부에는 원판 형상을 갖는 어퍼 시트판(7)과 로워 시트판(8)이 각각 설치된 차량의 서스펜션 시스템에 있어서,
상기 어퍼 시트판(7)과 어퍼 암(3) 사이 또는 상기 로워 시트판(8)과 로워 암(4) 사이 중 어느 한 사이에 코일스프링(6)의 하중축(W)을 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 조절할 수 있도록 하는 스프링 하중축 조절수단(9)을 설치하고,
차량 내에는 상기 스프링 하중축 조절수단(9)의 구동을 제어할 수 있는 조작부(10)를 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 어퍼 시트판(7)과 어퍼 암(3) 사이 및 상기 로워 시트판(8)과 로워 암(4) 사이 모두에 스프링 하중축 조절수단(9)을 설치한 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 스프링 하중축 조절수단(9)은,
상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)의 외측면 양측에서 일직선으로 돌출 형성되어 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)을 어퍼 암(3) 또는 로워 암(4)에 회동 가능하게 축지되는 한 쌍의 시트 회전 지지축(91)과;
상기 어퍼 암(3) 또는 로워 암(4)에 고정 설치된 상태에서 조작부(10)의 출력신호에 대응하여 정방향 또는 역방향으로 작동되며 코일스프링(6)의 하중축(W) 조절에 필요한 동력을 발생하는 서보모터(92)와;
상기 서보모터(92)의 회전축에 고정 설치되어 정방향 또는 역방향으로 발생하는 서보모터(92)의 동력을 웜 휠(94)을 통해 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)으로 전달하는 웜 기어(93)와;
상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)에 각각 구비된 한 쌍의 시트 회전 지지축(91) 중 일측 시트 회전 지지축에 고정 설치된 상태에서 상기 웜 기어(93)와 직각으로 교차되게 결합되어 상기 웜 기어(93)를 통해 전달되어 오는 서보모터(92)의 회전력을 감속시켜 시트 회전 지지축을 통해 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)에 전달하여 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)이 서보모터(92)의 회전방향 및 회전수에 대응하여 기울어지며 코일스프링(6)의 하중축(W)이 변화되게 하는 웜 휠(94);로 구성한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 어퍼 암(3)과 로워 암(4), 쇼크업소버(5) 및 코일스프링(6) 등으로 이루어진 공지의 서스펜션 시스템 중 상기 어퍼 시트판(7)과 어퍼 암(3) 사이 또는 상기 로워 시트판(8)과 로워 암(4) 사이 중 어느 한 사이에 스프링 하중축 조절수단(9)을 설치하여 차량이 주행하려 하는 도로의 상태에 따라 운전자가 상기 스프링 하중축 조절수단(9)의 적절한 작동을 통해 코일스프링(6)의 하중축(W)을 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 자유롭게 조절할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 공지된 서스펜션 시스템의 구성요소 중 상기 어퍼 암(3)은 일단부가 차대(1)에 축지되고 타단부는 어퍼 볼 조인트(31)를 통해 휠(2)의 상부에 축지된 형태를 갖는다.
또, 상기 로워 암(4)은 일단부가 차대(1)에 축지되고, 타단부는 로워 볼 조인트(41)를 통해 휠(2)의 하부에 축지된 형태를 갖는다.
또한, 상기 쇼크업소버(5)와 코일스프링(6)은 상기 차대(1)의 저면과 로워 암(4)의 상면 사이에 설치된 형태를 갖되, 상기 쇼크업소버(5)의 외측에서 상기 코일스프링(6)의 상,하단 접촉부에는 각각 원판 형상을 갖는 어퍼 시트판(7)과 로워 시트판(8)이 설치된 형태를 갖는다.
한편, 본 발명은 기본적으로 상기한 바와 같이 상기 어퍼 시트판(7)과 어퍼 암(3) 사이 또는 상기 로워 시트판(8)과 로워 암(4) 사이 중 어느 한 사이에 스프링 하중축 조절수단(9)을 설치함은 물론 차량 내에는 상기 스프링 하중축 조절수단(9)의 구동을 제어할 수 있는 조작부(10)를 설치하여 상기 어퍼 시트판(7) 또는 상기 로워 시트판(8)의 경사각도 조절을 통해 코일스프링(6)의 하중축(W)을 도로상황에 맞춰 운전자가 임의 각도로 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 조절할 수 있도록 한 구성을 갖는다.
또한, 본 발명에서는 상기 어퍼 시트판(7)과 어퍼 암(3) 사이 및 상기 로워 시트판(8)과 로워 암(4) 사이 모두에 스프링 하중축 조절수단(9)을 설치하여 운전자가 도로상황에 맞춰 상기 어퍼 시트판(7)와 상기 로워 시트판(8)의 경사각도를 동시에 조절하여 코일스프링(6)의 하중축(W)을 임의 각도로 변화시켜 주는 방식을 통해 운전자가 원하는 휠 레이트 및 차고 높이로 정확히 조절할 수 있도록 한 것을 또 다른 주요가술 구성요소로 한다.
이때, 상기 스프링 하중축 조절수단(9)으로 본 발명에서는 한 쌍의 시트 회전 지지축(91)과 서보모터(92), 웜 기어 및 웜 휠(94)로 구성하였다.
상기 스프링 하중축 조절수단(9)의 구성요소 중 상기 한 쌍의 시트 회전 지지축(91)은 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)의 외측면 양측에서 일직선으로 돌출 형성된 형태를 갖고 양단부가 각각 어퍼 암(3) 또는 로워 암(4)에 축지되어 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)가 상기 어퍼 암(3) 또는 로워 암(4) 상에서 회동 가능하도록 하는 기능을 수행한다.
또, 상기 서보모터(92)는 직류전압의 공급방향에 따라 정방향 또는 역방향으로 구동되는 특성을 갖는 것으로, 상기 어퍼 암(3) 또는 로워 암(4)의 일측에 고정 설치된 상태를 갖고, 조작부(10)에서 출력되는 신호에 대응하여 정방향 또는 역방향으로 작동되며 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)의 경사각도 조절을 통해 상기 코일스프링(6)의 하중축(W) 조절에 필요한 동력을 발생하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 웜 기어(93)는 봉의 외주면에 대략 스크류 형태를 갖는 기어가 일체로 형성된 형태를 갖는 것으로, 상기 서보모터(92)의 회전축에 고정 설치된 상태에서 후술하는 웜 휠(94)과 직각방향으로 맞물린 형태를 갖고, 정방향 또는 역방향으로 회동되는 서보모터(92)의 회전방향에 대응하는 방향으로 회전하며 서보모터(92)에서 발생하는 동력을 웜 휠(94)을 통해 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)에 전달해 주는 기능을 수행한다.
또, 상기 웜 휠(94)은 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)에 각각 구비된 한 쌍의 시트 회전 지지축(91) 중 일측 시트 회전 지지축에 고정 설치된 상태에서 상기 웜 기어(93)와 직각으로 교차되게 결합된 형태를 갖는다.
이와 같은 웜 휠(94)은 상기 웜 기어(93)를 통해 전달되어 오는 서보모터(92)의 회전력을 기어의 개수에 대응하여 감속시켜 상기 웜 휠(94)과 함께 회전하는 시트 회전 지지축(61)을 통해 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)에 전달하여, 예를 들어 도 2과 같은 상태에 있는 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)이 서보모터(92)의 회전방향 및 회전수에 대응하여 시트 회전 지지축(61)을 중심으로 회전하여 도 5 및 도 6과 같이 기울어지게 한다.
따라서, 상기 코일스프링(6)의 압축형태가 달라지며 코일스프링(6)을 통해 가해지는 하중의 중심 위치가 중심선(L)으로부터 차대 측(도 5 참조) 또는 차대 외측(도 6 참조)으로 변하게 되므로 코일스프링(6)의 하중축(W)과 차대(1)와의 접촉점 거리가 달라지게 되어 차고를 포함하여 차량의 승차감이 달라지게 된다.
이때, 상기 서보모터(92)의 회전축에 설치되어 있는 스크류 형태의 웜 기어(93)와 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)에 각각 구비된 한 쌍의 시트 회전 지지축(91) 중 일측 시트 회전 지지축에 고정 설치된 상태의 웜 휠(94)은 도 4와 같이 서로 직각방향으로 교차되게 결합된 형태를 갖게 되므로 차대 측 또는 휠 측으로 하중축이 기울어진 상태(즉, 코일스프링(6)의 하중 중심축이 내측으로 또는 외측으로 이동된 상태)를 갖는 상기 코일스프링(6)의 복원력이 가해지거나 또는 외부에서 휠을 통해 강한 충격력이 전달된다 하더라도 웜 휠(94)은 회전하지 않고 현상태를 유지한다.
즉, 상기 웜 휠(94)은 상호 직각방향으로 교차되게 결합된 형태를 웜 기어(93)의 회전에 의해서만 회전하는 형태를 갖게 될 뿐만 아니라, 상기 웜 기어(93)는 서보모터(92)에 의해서만 회전되는 형태를 갖게 되므로 외부에서 어떠한 압력이나 충격력이 가해진다 하더라도 회전되지 않는 결합상태를 갖게 된다.
따라서, 전술한 바와 같이 운전자가 도로의 상태에 대응하여 상기 스프링 하중축 조절수단(9)을 통해 코일스프링(6)의 하중축(W)을 임의의 각도로 변화시켜 해당 차량의 휠 레이트 및 차고 높이로 조절한 다음 어떠한 형태를 갖는 도로를 주행하더라도 상호 직각방향으로 교차되게 결합된 형태를 갖는 상기 웜 기어(93)와 웜 휠(94)의 상호 맞물림 작용에 의해 코일스프링(6)의 하중축(W)은 변화되지 않고 이전에 조절한 상태를 그대로 유지하게 된다.
물론, 비록 도시는 생략하였으나 차대에 차고검출센서 등을 더 설치하여, 상기 스프링 하중축 조절수단(9)을 통해 코일스프링(6)의 하중축(W)을 임의의 각도로 변화시켜 해당 차량의 휠 레이트를 조절할 때, 차고 높이를 자동으로 센싱하여 차량의 높이가 운전자가 원하는 높이를 갖는지 확인하면서 상기 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)의 경사각도를 정확히 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기에서 스프링 하중축 조절수단(9)을 이용하여 서스펜션 시스템의 코일스프링(6)에 대한 하중축(W)을 도 5와 같이 차대 측(즉, 내측)으로 변화시킬 경우는 차고가 낮아져 포장도로 등과 같이 도로의 주행여건이 좋은 곳에 적합하게 되고, 이와 반대로 코일스프링(6)에 대한 하중축(W)을 도 6과 같이 휠 측(즉, 외측)으로 변화시킬 경우는 차고가 상대적으로 높아져 비포장도로 등과 같이 도로의 주행여건이 좋지 않은 곳에 적합하게 된다.
따라서, 운전자 등은 차량의 주행에 앞서 도로의 상태를 확인하고 조작부(10)를 이용하여 스프링 하중축 조절수단(9)을 작동시켜 코일스프링(6)의 하중축(W)을 원하는 각도만큼 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 자유롭게 조절할 수 있는 것이다.
이와 같이 본 발명에서는 상기 스프링 하중축 조절수단(9)을 이용하여 상기 쇼크업소버(5)의 외측 상,하부에서 상기 코일스프링(6)의 상,하단 접촉부 사이에 설치되어 있는 어퍼 시트판(7) 또는 로워 시트판(8)의 각도를 조절하여 코일스프링(6)의 하중축(W) 조절을 통해 휠 레이트 및 차고 높이를 조절할 수 있으므로 차제의 저면과 로워 암 상면 사이의 공간을 최소화할 수 있어 차대 및 서스펜션 시스템의 설계에 따른 편리성 향상과 더불어 생산원가를 절감할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 코일스프링(6)의 하중축(W) 조절시 코일스프링(6)의 상,하단과 시트판들 사이에서 마찰이 전혀 발생하지 않으므로 도장 손상 및 마모를 최소화할 수 있어 코일스프링 및 시트판들의 수명을 대폭 연장할 수 있음은 물론 코일스프링의 하중축 변화를 통해 차량의 승차감을 변경함에 따른 신뢰도 및 서스펜스 시스템에 대한 상품성을 대폭 향상시킬 수 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명은 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템에 관한 것으로, 어퍼 시트판과 어퍼 암 사이 또는 로워 시트판과 로워 암 사이 중 어느 한 사이에 코일스프링의 하중축을 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 조절할 수 있도록 하는 스프링 하중축 조절수단을 설치하고, 차량 내에는 스프링 하중축 조절수단의 구동을 제어할 수 있는 조작부를 설치한 것을 특징으로 한다. 코일스프링의 하중축 변화를 통해 차량의 승차감을 변경함에 따른 신뢰도 및 서스펜스 시스템에 대한 상품성을 대폭 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 차대와 휠의 상,하부 사이에 어퍼 암과 로워 암이 정해진 거리를 두고 축설되고, 상기 차대의 저면과 로워 암의 상면 사이에는 쇼크업소버와 코일스프링이 설치되며, 상기 쇼크업소버의 외측에서 상기 코일스프링의 상,하단 접촉에는 원판 형상을 갖는 어퍼 시트판과 로워 시트판이 각각 설치된 차량의 서스펜션 시스템에 있어서,
    상기 어퍼 시트판과 어퍼 암 사이 또는 상기 로워 시트판과 로워 암 사이 중 어느 한 사이에 코일스프링의 하중축을 변화시켜 휠 레이트 및 차고 높이를 조절할 수 있도록 하는 스프링 하중축 조절수단을 설치하고,
    차량 내에는 상기 스프링 하중축 조절수단의 구동을 제어할 수 있는 조작부를 설치한 것을 특징으로 하는 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 어퍼 시트판과 어퍼 암 사이 및 상기 로워 시트판과 로워 암 사이 모두에 스프링 하중축 조절수단을 설치한 것을 포함을 특징으로 하는 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 하중축 조절수단은,
    상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판의 외측면 양측에서 일직선으로 돌출 형성되어 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판을 어퍼 암 또는 로워 암에 회동 가능하게 축지되는 한 쌍의 시트 회전 지지축과;
    상기 어퍼 암 또는 로워 암에 고정 설치된 상태에서 조작부의 출력신호에 대응하여 정방향 또는 역방향으로 작동되며 스프링 하중축 조절에 필요한 동력을 발생하는 서보모터와;
    상기 서보모터의 회전축에 고정 설치되어 정방향 또는 역방향으로 발생하는 서보모터의 동력을 웜 휠을 통해 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판으로 전달하는 웜 기어와;
    상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판에 각각 구비된 한 쌍의 시트 회전 지지축 중 일측 시트 회전 지지축에 고정 설치된 상태에서 상기 웜 기어와 직각으로 교차되게 결합되어 상기 웜 기어를 통해 전달되는 회전력을 감속시켜 시트 회전 지지축을 통해 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판에 전달하여 상기 어퍼 시트판 또는 로워 시트판이 서보모터의 회전방향 및 회전수에 대응하여 기울어지며 코일스프링의 하중축이 변화되게 하는 웜 휠;로 구성한 것을 특징으로 하는 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템.
PCT/KR2016/003138 2015-06-10 2016-03-28 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템 WO2016200029A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/580,956 US10675937B2 (en) 2015-06-10 2016-03-28 Spring force acting axis controllable active suspension system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150081770A KR20160145870A (ko) 2015-06-10 2015-06-10 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템
KR10-2015-0081770 2015-06-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016200029A1 true WO2016200029A1 (ko) 2016-12-15

Family

ID=57503369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/003138 WO2016200029A1 (ko) 2015-06-10 2016-03-28 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10675937B2 (ko)
KR (1) KR20160145870A (ko)
WO (1) WO2016200029A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111301081A (zh) * 2018-12-12 2020-06-19 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种可以增加驱动力的机械结构

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10596871B2 (en) * 2017-11-07 2020-03-24 Cnh Industrial America Llc Swingarms and wheel support legs with weldments incorporating castings at joints
CN109835132B (zh) * 2019-03-12 2021-12-14 合肥工业大学 一种无人驾驶方程式赛车的前悬架自动调节装置
GB2613108B (en) * 2020-11-27 2024-01-03 Jaguar Land Rover Ltd Transient unloading of impeded vehicle wheels
CN115384252A (zh) * 2021-05-25 2022-11-25 广州汽车集团股份有限公司 一种能够调整车轮垂向力的后悬架结构及具有其的汽车

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080052760A (ko) * 2006-12-08 2008-06-12 현대자동차주식회사 현가장치의 하부 스프링 시트 조절장치
JP2008247184A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Toyota Motor Corp 車両用サスペンション装置
KR100921809B1 (ko) * 2008-05-21 2009-10-16 현대자동차주식회사 자동차의 스트러트형 현가장치
KR20100038387A (ko) * 2007-06-20 2010-04-14 오스트리아 오토모티브 시스템즈 아게 차량 서스펜션용 하단부 조정 기구
KR20100048155A (ko) * 2008-10-30 2010-05-11 현대자동차주식회사 차량의 차고 제어장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100616010B1 (ko) 2004-11-17 2006-08-28 현대모비스 주식회사 차량의 스트럿어셈블리
DE102004058698B3 (de) 2004-12-06 2006-02-09 Muhr Und Bender Kg Radaufhängung mit Federverstellung für Kraftfahrzeuge
KR100907777B1 (ko) 2007-12-12 2009-07-15 현대자동차주식회사 자동차용 현가장치
US8087676B2 (en) * 2008-03-19 2012-01-03 Mcintyre Kevin Joseph Suspension height adjustment mechanism

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080052760A (ko) * 2006-12-08 2008-06-12 현대자동차주식회사 현가장치의 하부 스프링 시트 조절장치
JP2008247184A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Toyota Motor Corp 車両用サスペンション装置
KR20100038387A (ko) * 2007-06-20 2010-04-14 오스트리아 오토모티브 시스템즈 아게 차량 서스펜션용 하단부 조정 기구
KR100921809B1 (ko) * 2008-05-21 2009-10-16 현대자동차주식회사 자동차의 스트러트형 현가장치
KR20100048155A (ko) * 2008-10-30 2010-05-11 현대자동차주식회사 차량의 차고 제어장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111301081A (zh) * 2018-12-12 2020-06-19 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种可以增加驱动力的机械结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20180178611A1 (en) 2018-06-28
US10675937B2 (en) 2020-06-09
KR20160145870A (ko) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016200029A1 (ko) 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템
WO2016200030A1 (ko) 시트판 회전을 통한 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템
JP4456794B2 (ja) キャンバ角変化を許容するサスペンション装置
US5839741A (en) Suspension with interconnected torsion bars
US20210023899A1 (en) Wheel Module for a Motor Vehicle
EP3481708B1 (en) Vehicle having three or more tilting wheels with reactive constraint suspension
GB2130979A (en) Vehicle suspensions
CN108327787B (zh) 车辆转向系统、底盘和车辆
CN206125145U (zh) 四轮独立转向机构
US7722062B2 (en) Torque reaction control link
US20160039260A1 (en) Suspension system
US3567243A (en) Vehicular undercarriage and suspension
CN106335542A (zh) 四轮独立转向机构及工作方法
EP1426203B1 (en) Suspension arrangement, steering linkage arrangement and method for providing variable wheel track
KR100313790B1 (ko) 자동차의조향륜현가장치
KR101820903B1 (ko) 스프링의 하중축 조절이 가능한 능동형 서스펜션 시스템
KR20220068549A (ko) 독립 현가 시스템
EP2134587B1 (en) Draglink arrangement
JPH04123981A (ja) 車両の後輪操舵装置
AU694193B2 (en) Suspension with interconnected torsion bars
WO2018015942A1 (en) Vehicle wheel knuckle configuration
KR100394631B1 (ko) 자동차의 조향륜 현가장치
WO2004096587A1 (en) Wheel supporting device for vehicles
CN220129900U (zh) 悬架装置以及车辆
CA2476163C (en) Torque reaction control link

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16807672

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15580956

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16807672

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1