KR100986088B1

KR100986088B1 - 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션

Info

Publication number: KR100986088B1
Application number: KR1020080111755A
Authority: KR
Inventors: 최해용; 이석주; 이상호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2010-10-07
Also published as: US7905500B2; JP2010116138A; CN101734120A; US20100117313A1; KR20100052876A

Abstract

본 발명은 구성부품을 간소화하여 원가절감을 이루며, 부품 간소화에 따른 장착공간을 효율적으로 사용하여 디자인의 자유도를 향상시키는 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 차체에 회전 가능하게 연결되는 제1 링크와, 제1 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되고 타단은 차륜에 회전 가능하게 연결되는 제2 링크를 포함하는 어시스트 링크와, 제1 링크와 제2 링크의 연결 부분을 차체에 선택적으로 고정하도록 장착되는 클러치 어셈블리와, 클러치 어셈블리에 구동력을 전달하는 구동부를 제공한다.

AGCS, 모터, 어시스트 링크, 엑추에이터

Description

액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션{ACTIVE GEOMETRY CONTROLLED SUSPENSION}

본 발명은 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구성부품을 간소화하여 원가절감을 이루며, 부품 간소화에 따른 장착공간을 효율적으로 사용하여 디자인의 자유도를 향상시키는 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션에 관한 것이다.

일반적으로 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션(이하 AGCS, ACTIVE GEOMETRY CONTROLLED SUSPENSION)은 차량의 고속 선회시에 선회 안정성을 극대화 시키도록 한다.

이러한 AGCS는 차량의 고속 선회시 전기적인 신호에 따라 작동되는 엑추에이터와, 엑추에이터의 구동으로 제어되는 제어 레버와, 제어 레버의 작동에 따라 하향 작동되는 어시스트 암을 구성한다.

그러나, 전술한 구성의 AGCS는 차량의 고속 선회시 어시스트 암을 하강 작동시켜 차량 특성을 언더스티어 경향을 이루도록 하는 구성이 복잡하여, 원가 상승이 발생되며 차량 중량이 과다하게 되는 문제점이 있다.

액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션을 구성하는 부품을 간소화하여 차량의 중량을 저감함으로써 원가 절감이 가능하도록 하고 연비의 향상을 이룬다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션은, 차체에 회전 가능하게 연결되는 제1 링크와, 제1 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되고 타단은 차륜에 회전 가능하게 연결되는 제2 링크를 포함하는 어시스트 링크와, 제1 링크와 제2 링크의 연결 부분을 차체에 선택적으로 고정하도록 장착되는 클러치 어셈블리와, 클러치 어셈블리에 구동력을 전달하는 구동부를 포함한다.

제1 링크의 타단에 장착되는 브라켓과, 브라켓에 장착되어 제1 링크와 제2 링크를 연결하는 회전축을 포함한다.

클러치 어셈블리는, 제1 링크의 단부에 장착되는 제1 디스크와, 구동부의 가압력을 전달받아 제1 디스크에 결합되는 제2 디스크를 포함한다.

구동부는, 제2 디스크에 로드가 장착되는 엑추에이터를 포함할 수 있다.

첫째. 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션의 제어레버의 구성을 삭제하고, 어시스트 링크를 제1 링크와 제2 링크의 연결된 조합으로 구성하여 차량의 중량 절감이 가능하여 연비의 향상이 가능하다.

둘째, 어시스트 암의 제1 링크 및 제2 링크와 연결된 접점을 최초 차체에 고 정하고, 차량의 선회시 또는 범프시 차체와 연결을 해제함으로써, 토우인 작동이 보다 용이하게 이루어진다.

셋째, 차량의 선회시 선회 안정성을 향상시켜 안전한 주행이 가능하도록 함으로써, 차량의 만족도의 향상이 가능하다.

넷째, 제어레버의 삭제에 따른 중량 절감으로 차량 제조 원가 절감이 가능하다.

다섯째, 엑추에이터가 어시스트 링크를 직접 제어하지 않고, 제1 링크와 제2 링크의 접점의 고정 및 해제 작용만하여, 엑추에이터의 크기를 축소하여 차량 중량의 감소가 가능하다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션을 개략적으로 도시한 요부 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 따른 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션(AGCS, ACTIVE GEOMETRY CONTROLLED SUSPENSION)(100)은, 차체(12)에 회전 가능하게 연결되는 제1 링크(11)와, 제1 링크(11)에 일단이 회전 가능하게 연결되고 타 단은 차륜에 회전 가능하게 연결되는 제2 링크(13)를 포함하는 어시스트 링크(10)와, 제1 링크(11)와 제2 링크(13)의 연결 부분을 차체에 선택적으로 고정하도록 장착되는 클러치 어셈블리(20)와, 클러치 어셈블리(20)에 구동력을 전달하는 구동부(30)를 포함한다.

어시스트 링크(10)는 차량의 선회시 주행 안정성을 확보하기 위해 언더스티어(Understeer)를 유도하기 위해 장착된다. 이러한 어시스트 링크(10)는 차체와 차륜 간을 연결한다.

즉, 후륜의 경우 선회 외륜(범프되는 쪽)은 토우-인(Toe-in)을 주고 선회 내륜(리바운드 되는 쪽)은 토우-아웃(Toe-out)을 주어 안정성을 유지하기 위함이다. 보다 구체적으로 설명하면, 선회시 리어 외륜 측의 롤 스티어(Roll Steer)량(즉, 토우 인(Toe in)을 AGCS가 작동하지 않을 때 보다 훨씬 많이 발생되도록 한다.

따라서 어시스트 링크(10)는 차량의 선회시 리어측 코너링 포스(Cornering Force)를 증가시켜, 차량 특성이 언더스티어(Under Steer) 경향이 되도록 하여 핸들링 성능을 개선시키는 기능을 수행한다.

어시스트 링크(10)와 차륜의 연결은 차륜의 너클에 결합되어 차체와 연결됨이 가능하다.

어시스트 링크(10)는 차체(12)에 회전 가능하게 연결되는 제1 링크(11)와, 제1 링크(11)에 일단이 회전 가능하게 연결되고 타단은 차륜에 회전 가능하게 연결되는 제2 링크(13)를 포함한다.

제1 링크(11)는 그 일단이 차체(12)에 직접적으로 연결된다. 제1 링크(11)는 차체(12)에 회전 가능하게 장착되어 차륜의 범프시 또는 고속 회전시에 회전된다. 제1 링크(11)와 제2 링크(13)의 연결은 브라켓(15)을 통하여 연결될 수 있다.

브라켓(15)은 제1 링크(11)의 차륜 방향의 단부에 장착된다. 브라켓(15)은 제1 링크(11)의 단부에 장착되는 플레이트(15a)와 플레이트(15a)에 연장된 한 쌍의 지지부(15b)를 포함한다. 지지부(15b)들 간에는 회전축(17)이 장착된다. 회전축(17)에는 제2 링크(13)가 회전 가능하게 장착된다.

제1 링크(11)와 제2 링크(13)의 연결 부분에는 클러치 어셈블리(20)가 장착된다. 클러치 어셈블리(20)는 A 접점의 위치를 차체(12)에 선택적으로 고정한다. 이러한 클러치 어셈블리(20)의 작동은 차량의 범프시 또는 고속 회전시에 A 접점의 위치의 고정을 해제하여, 언더스티어(Understeer)를 유도하기 위해 작동된다.

이러한 차량의 언더스티어를 유도하기 위해 클러치 어셈블리(20)는 제1 링크(11)의 단부에 장착되는 제1 디스크(21)와, 구동부(30)의 가압력을 전달받아 제1 디스크(21)에 결합되는 제2 디스크(23)를 포함한다.

제1 디스크(21)는 브라켓(15)의 측면에 돌출되게 장착된다. 제1 디스크(21)의 표면은 제2 디스크(23)와 선택적으로 결합되도록 치합될 수 있다. 그러나 제1 디스크(21)와 제2 디스크(23)는 치합 결합이 아닌, 오목 형성과 볼록 형상의 물림에 의한 결합으로 대체됨도 가능하다. 제2 디스크(23)는 구동부(30)의 작동에 따라 슬라이딩되어 제1 디스크(21)에 선택적으로 고정된다.

제1 디스크(21)와 제2 디스크(23)는 차량의 고속 회전시 또는 펌프시에 결합이 해제되어 차량의 언더스티어 작용이 이루어지게 한다.

보다 구체적으로 제1 디스크(21)와 제2 디스크(23)의 결합 해제에 따른 어시스트 링크(10)의 작동으로 차량 리어 외륜의 토우인 작동을 이하에서 설명한다.

먼저, 제1 디스크(21)와 제2 디스크(23)의 고정된 상태를 설명한다.

도 3은 제1 디스크와 제2 디스크의 결합 상태에서의 어시스트 링크의 작동을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 구동부(30)의 구동에 따라 제1 디스크(21)와 제2 디스크(23)의 고정 작동이 이루어진 상태에서 차량의 고속 선회시 또는 펌프 작동이 발생되면, 제2 링크(13)의 단독으로 종래 어시스트 링크의 역할을 수행한다. 즉, 제1 링크(11)의 양단은 차체(12)에 고정된 상태임으로써, 제2 링크(13) 단독으로 회전 작동이 발생되어 일반적인 어시스트 링크의 역할을 수행한다.

다음, 제1 디스크(21)와 제2 디스크(23)의 결합 해제된 상태를 설명한다.

도 2는 도 1의 구동부의 구동에 따른 제1 디스크와 제2 디스크의 결합 해제 작동을 도시한 도면이고, 도 4는 제1 디스크와 제2 디스크의 결합 해제 상태에서의 어시스트 링크의 작동을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 구동부(30)의 구동에 따라 제1 디스크(21)와 제2 디스크(23)의 결합 해제 작동이 이루어진 상태에서 차량의 고속 선회시 또는 범프 작동이 발생되면, 제1 링크(11)와 제2 링크(13)가 연동되어 본원 발명의 어시스트 링크(10)의 작동이 이루어진다. 보다 구체적으로 설명하면, 차량의 고속 선회시 또는 범프 작동이 이루어지면, 제1 링크(11)의 단부가 B 접점을 기준 으로 차량의 상측으로 회전 작동이 발생된다. 이에 따라, 제2 링크(13)도 제1 링크(11)의 회전 작동과 연동되어 차량의 상측으로 회전 작동이 이루어진다. 여기서, 제2 링크(13)는 제1 링크(11)에 회전 가능한 상태의 연결됨을 통하여 일정 각도 구부림 작동이 발생된다. 이에 따라, 차륜은 차량의 범프시 또는 고속 회전시에 차체 측으로 보다 안쪽으로 들어가게 됨으로써 토우인 작용이 보다 원활하게 이루어진다.

한편, 구동부(30)는 제2 디스크(23)에 로드(31)가 장착되는 엑추에이터(33)로 장착 가능하다. 이러한 엑추에이터(33)의 본체는 차체에 결합됨으로써, A 접점의 위치를 차체에 선택적으로 고정하도록 한다.

상기 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션의 작용을 이하에서 설명한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 어시스트 링크(10)의 제1 링크(11)와 제2 링크(13)의 연결된 부분의 A 접점이 차체에 고정된 상태에서는 제2 링크(13)의 단독으로 종래 어시스트 링크의 역할을 수행한다.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 구동부(30)의 구동으로 A 접점이 차체로부터 결합 해제된 상태에서는, A 접점이 차량의 고속 선회시 또는 범프시에 차체의 상방향으로 일정 거리(A') 이동된다. 즉, 제1 링크(11) 및 제2 링크(13)는 함께 접점 B를 기준으로 차량의 상측으로 이동되어 차륜의 토우인 작동을 유도한다. 여기서, 도 3의 A 접점이 차체에 고정된 상태와 비교시 차륜이 차체 방향으로 보다 안쪽으로 이동됨으로써, 토우인 작동이 보다 용이하게 이루어지게 된다. 참고적으로, 도 5를 참조하면, 구동부(30)의 제어전(C)과 구동부(30)의 제어후(C')의 어시스트 링크(10)의 궤적을 비교하면, 구동부(30)의 제어에 따른 A 접점의 해제시에 어시스트 링크의 궤적이 차량의 안쪽으로 더 들어가는 작용이 이루어짐을 알 수 있다.

이와 같이, 본원 발명의 일 실시예에 따른 어시스트 링크(10)는 차량의 고속 선회시 또는 범프시에 토우인 작용을 보다 원활하게 이루어지도록 함으로써, 차량이 주행 성능을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 2는 도 1의 구동부의 구동에 따른 제1 디스크와 제2 디스크의 결합 해제 작동을 도시한 도면이다.

도 3은 제1 디스크와 제2 디스크의 결합 해제 상태에서의 어시스트 링크의 작동을 도시한 도면이다.

도 4는 제1 디스크와 제2 디스크의 결합 또는 결합 해제 상태에서의 어시스트 링크의 이동 궤적을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...어시스트 링크 11...제1 링크

13...제2 링크 20...클러치 어셈블리

21...제1 디스크 23...제2 디스크

30...구동부

Claims

차체에 회전 가능하게 연결되는 제1 링크와, 상기 제1 링크에 일단이 회전 가능하게 연결되고 타단은 차륜에 회전 가능하게 연결되는 제2 링크를 포함하는 어시스트 링크;

상기 제1 링크와 상기 제2 링크의 연결 부분을 차체에 선택적으로 고정하도록 장착되는 클러치 어셈블리; 및

상기 클러치 어셈블리에 구동력을 전달하는 구동부;를 포함하며,

상기 클러치 어셈블리는,

상기 제1 링크의 단부에 장착되는 제1 디스크; 및

상기 구동부의 가압력을 전달받아 상기 제1 디스크에 결합되는 제2 디스크;를 포함하는 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션.
제1항에 있어서,

상기 제1 링크의 타단에 장착되는 브라켓; 및

상기 브라켓에 장착되어 상기 제1 링크와 상기 제2 링크를 연결하는 회전축;을 포함하는 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션.
삭제
제1항에 있어서,

상기 구동부는,

상기 제2 디스크에 로드가 장착되는 엑추에이터를 포함하는 액티브 지오메트리 컨트롤 서스펜션.