KR101416362B1

KR101416362B1 - 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치

Info

Publication number: KR101416362B1
Application number: KR1020120129745A
Authority: KR
Inventors: 유상훈; 장성배; 김성준; 이언구; 강병구
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2014-08-07
Anticipated expiration: 2032-11-15
Also published as: US9030033B2; DE102013109334B4; JP2014097780A; CN103825402A; DE102013109334A1; JP6157934B2; KR20140065544A; US20140132007A1; CN103825402B

Abstract

차량용 서스펜션의 에너지 회생장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치는 휠 캐리어를 차체에 연결하면서 노면의 조건에 따라 지속적으로 범프와 리바운드가 이루어지는 서스펜션 링크; 상기 서스펜션 링크의 차체측 연결부와 차체에 사이에 설치되어 상기 서스펜션 링크의 상하 힌지운동에 따른 차체측 연결부의 양방향 회전동력을 출력기어로 출력하는 부시유닛; 상기 부시유닛의 출력기어와 연결되어 출력기어로부터 전달되는 양방향 회전운동을 입력기어로 전달받아 일방향 회전동력만을 증속기어로 출력하는 일방향 동력전달수단; 상기 차체의 일측에 설치되어 전달되는 일방향 회전동력에 의하여 회전하면서 전기 에너지를 생성하는 제너레이터; 상기 제너레이터와 일방향 동력전달수단 사이에 구성되어 상기 일방향 동력전달수단으로터 전달되는 일방향 회전동력을 증속하여 상기 제너레이터의 회전축에 전달하는 증속기; 상기 제너레이터와 전기적으로 연결되어 상기 제너레이터에서 생성된 전기를 정류하는 정류기; 및 상기 정류기와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축전하는 배터리를 포함한다.

Description

차량용 서스펜션의 에너지 회생장치{ENERGY REGENERATION DEVICE OF SUSPENSION SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서스펜션 링크의 차체측 연결부에 장착되어 휠에서 발생하는 상하 운동에너지를 전기 에너지로 회생하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 있어서의 서스펜션은 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 두 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하여 주는 장치로서, 상하방향으로는 샤시 스프링과 쇽 업소버 등에 의해 지지되고, 기타 방향으로는 높은 강성과 유연성을 적절히 조화시킴으로써, 차체와 휠 사이의 상대운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 기능을 수행하게 된다.

이러한 서스펜션은 차량의 주행 중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자의 안락한 승차감을 제공하고, 운전자의 운전 행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하여야 하며, 불규칙한 노면의 주행 시, 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 안전성을 확보하여야 한다는 기본 조건을 만족 시켜야만 한다.

상기와 같은 조건을 만족시키기 위하여 여러 종류의 서스펜션이 개발되어 실차에 적용되고 있는데, 본 발명에 관계하는 서스펜션의 일 예에 의한 구성을 살펴보면 도 1에서와 같이, 휠(2)을 회전 가능하게 지지하는 휠 캐리어(4)가 구비되며, 상기 휠 캐리어(4)의 상측은 차폭방향으로 배치되는 전측 어퍼 암(6), 후측 어퍼 암(8)에 의하여 차체(10; 서브 프레임)에 연결되고, 하측은 차폭 방향으로 배치되는 로워 암(12)과 어시스트 암(14), 그리고 차체 길이방향으로 배치되는 트레일링 암(16)에 의하여 차체(10)에 연결된다.

그리고 상기 휠 캐리어(4)의 상측은 쇽 업소버(18)를 개재시켜 차체와 연결되며, 상기 로워 암(12)과 차체 사이에는 탄성부재인 스프링(20)이 개재되어 노면으로부터 입력되는 충격을 완화하고, 자유 진동을 감쇠하여 승차감을 향상시키게 된다.

또한, 차체측과 고정된 스테빌라이저 바(22)의 단부가 연결링크(24)를 통하여 로워 암(12)과 연결되어 차체의 롤을 억제하는 작용을 하게 된다.

상기 구성에 의하여 종래의 서스펜션은 노면으로부터 입력되는 충격을 완화하고, 자유 진동을 감쇠하며, 차체의 롤을 억제한다는 서스펜션로서의 역할은 다하게 되지만, 이때 서스펜션 링크(6,8,12,14,16)들이 차량의 주행 조건에 따라 범프와 리바운드를 지속적으로 반복하면서 발생시키는 운동 에너지를 회수하지 못하고 에너지 손실을 그대로 방치해야만 하는 문제점을 내포하고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0064846호(공개일자 2012.06.20.)
발명의 명칭: 자동차 현가장치의 에너지 회생장치

본 발명의 실시예는 주행 조건에 따라 휠에서 발생하는 범프와 리바운드의 운동 에너지를 전기 에너지로 회생시킴으로써, 에너지 효율을 높일 수 있는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 휠 캐리어를 차체에 연결하면서 노면의 조건에 따라 지속적으로 범프와 리바운드가 이루어지는 서스펜션 링크; 상기 서스펜션 링크의 차체측 연결부와 차체에 사이에 설치되어 상기 서스펜션 링크의 상하 힌지운동에 따른 차체측 연결부의 양방향 회전동력을 출력기어로 출력하는 부시유닛; 상기 부시유닛의 출력기어와 연결되어 출력기어로부터 전달되는 양방향 회전운동을 입력기어로 전달받아 일방향 회전동력만을 증속기어로 출력하는 일방향 동력전달수단; 상기 차체의 일측에 설치되어 전달되는 일방향 회전동력에 의하여 회전하면서 전기 에너지를 생성하는 제너레이터; 상기 제너레이터와 일방향 동력전달수단 사이에 구성되어 상기 일방향 동력전달수단으로터 전달되는 일방향 회전동력을 증속하여 상기 제너레이터의 회전축에 전달하는 증속기; 상기 제너레이터와 전기적으로 연결되어 상기 제너레이터에서 생성된 전기를 정류하는 정류기; 및 상기 정류기와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축전하는 배터리를 포함하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 부시유닛은 상기 서스펜션 링크의 차체측 연결부에 끼워져 고정되는 아웃터 파이프; 상기 아웃터 파이프의 내경부에 배치되어 차체의 일측에 체결 고정되는 인너 파이프; 상기 아웃터 파이프와 인너 파이프 사이에서, 상기 아웃터 파이프의 내주면에 접착되는 부시고무; 상기 고무부시와 인너 파이프 사이에서, 축방향 내측으로 연장된 내측 연장단을 통하여 상기 부시고무의 내주면에 연결되는 출력기어; 상기 출력기어의 내측 연장단의 내주면에 고정되는 베어링 지지링; 상기 인너 파이프의 외주면에 설치되어 상기 베어링 지지링과 마찰 접촉되는 제1베어링으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1베어링은 플라스틱 마찰 베어링으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 베어링 지지링은 플라스틱 사출품으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 아웃터 파이프의 외측에서, 상기 출력기어의 내주면과 상기 인너파이프의 외주면 사이에 제2베어링이 개재될 수 있다.

또한, 상기 제2베어링은 니들 베어링으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 일방향 동력전달수단은 인너 케이스; 상기 인너 케이스와 조립되며, 중심부에는 축방향 내측으로 연장되어 볼트가 삽입되도록 볼트 삽입관을 일체로 형성하는 아웃터 케이스; 내주면에 치형을 형성하여 상기 인너 케이스와 아웃터 케이스의 내부에서 상기 출력기어에 치합되며, 축방향 외측으로 연장된 외측 연장단을 일체로 형성하는 입력기어; 상기 입력기어의 외주면과 상기 인너 케이스의 내면 사이에 개재되는 제3베어링; 상기 외측 연장단의 내주면과 상기 볼트 삽입관의 외주면 사이에 개재되는 제4베어링; 상기 외측 연장단의 외주 측에 설치되는 원웨이 클러치; 상기 원웨이 클러치의 외주 측에 설치되는 증속기어; 및 상기 증속기어와 치합되어 일방향 회전동력을 상기 증속기에 전달하는 복수의 아이들 기어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 원웨이 클러치는 상기 서스펜션 링크의 범프 시에 출력기어의 회전동력을 증속기어로 연결하도록 설치될 수 있다.

또한, 상기 원웨이 클러치는 상기 서스펜션 링크의 리바운드 시에 출력기어의 회전동력을 증속기어로 연결하도록 설치될 수 있다.

또한, 상기 증속기는 상기 제너레이터와 일방향 동력전달수단 사이에 일체로 형성되는 하우징의 내부에 3개의 유성기어세트를 조합하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 3개의 유성기어세트는 모두 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 3개의 유성기어세트는 각 싱글 피니언 유성기어세트의 각각의 링기어가 상기 하우징에 고정되어 고정요소로 작용하고, 각각의 유성캐리어는 입력요소로 작용하며, 각각의 선기어는 출력요소로 작용하도록 상호 연결관계를 가질 수 있다.

또한, 상기 3개의 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어와, 제1 링기어와, 상기 제1 선기어와 상기 제1 링기어 사이에 치합되는 제1 피니언을 지지하는 제1 유성캐리어를 포함하는 제1 유성기어세트; 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어와, 제2 링기어와, 상기 제2 선기어와 상기 제2 링기어 사이에 치합되는 제2 피니언을 지지하는 제2 유성캐리어를 포함하는 제2 유성기어세트; 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제3 선기어와, 제3 링기어와, 상기 제3 선기어와 상기 제3 링기어 사이에 배치되는 제3 피니언을 회전 지지하는 제3 유성캐리어를 포함하는 제3 유성기어세트로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1,2,3 유성기어세트는 상기 제1,2,3 링기어가 일체로 형성되어 상기 하우징의 내주면에 고정되고, 상기 제1 선기어는 제2 유성캐리어와 연결되고, 상기 제2 선기어는 제3 유성캐리어와 연결되며, 상기 제1 유성캐리어를 통하여 상기 일방향 동력전달수단으로부터 입력된 회전동력을 다단으로 증속하여 상기 제3 선기어를 통하여 상기 제너레이터의 회전축에 전달할 수 있다.

또한, 상기 서스펜션 링크는 후륜 스트럿 타입 서스펜션에서, 휠 캐리어를 차체를 연결하는 링크 중에 하나일 수 있다.

또한, 상기 서스펜션 링크는 듀얼링크 타입 또는 위시본 타입 또는 더블 위시본 타입 서스펜션에서, 휠 캐리어를 차체를 연결하는 링크 중에 하나일 수 있다.

본 발명의 실시예는 서스펜션의 서스펜션 링크의 차체측 연결부와 차체 사이에 휠에서 발생하는 범프 시의 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 회생 에너지로 배터리에 축전함으로써, 차량의 에너지 효율을 높이는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 서스펜션의 일 예에 의한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 회생장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 회생장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 회생장치의 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다.

단, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 회생장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 회생장치의 분해 사시도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 회생장치는 서스펜션 링크(30), 부시유닛(40), 일방향 동력전달수단(50), 제너레이터(60), 증속기(70), 정류기(80), 배터리(90)를 포함하여 이루어진다.

상기 서스펜션 링크(30)이라고 함은 휠 캐리어(미도시)를 차체(90; 후륜 멤버)에 연결하면서 노면의 조건에 따라 지속적으로 범프와 리바운드가 이루어지는 모든 링크를 지칭한다.

여기서, 본 발명의 실시예에 의한 에너지 회생장치는 후륜측 스트럿 타입의 서스펜션에 적용되는 것으로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 상기 서스펜션 링크(30)는 멀티링크 타입, 듀얼링크 타입 및 (더블)위시본 타입의 모든 서스펜션에서 휠 캐리어를 차체를 연결하여 링크작동을 이루는 모든 링크류에 적용이 가능하며, 전륜측에도 적용이 가능하다.

그리고 상기 부시유닛(40)은 서스펜션 링크(30)의 차체측 연결부(31)와 차체(90)에 사이에 설치되어 서스펜션 링크(30)의 회전운동에 따른 차체측 연결부(31)의 양방향 회전동력을 출력기어(41)로 출력한다.

상기 일반향 동력전달수단(50)은 부시유닛(40)의 출력기어(41)와 연결되어 출력기어(41)로부터 전달되는 양방향 회전운동을 입력기어(51)로 전달받아 일방향 회전동력만을 증속하여 상기 증속기(70)에 전달한다.

또한, 상기 제너레이터(60)는 상기 차체(100)의 일측에 설치되어 증속기(70)로부터 전달되는 일방향 회전동력에 의하여 회전하면서 전기 에너지를 생성한다.

상기 증속기(70)는 제너레이터(60)와 일방향 동력전달수단(50) 사이에서 상기 일방향 동력전달수단(50)으로터 전달되는 일방향 회전동력을 증속하여 상기 제너레이터(60)의 회전축(61)에 전달한다.

또한, 상기 정류기(80)는 제너레이터(60)와 전기적으로 연결되어 상기 제너레이터(60)에서 생성된 전기를 정류하고, 상기 배터리(90)는 정류기(80)와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축전한다.

이러한 에너지 회생장치의 구성을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 서스펜션 링크(30)는 일정 길이를 갖는 링크부재로서, 양단에 휠측 연결부(32)와 차체측 연결부(31)가 형성되며, 상기 휠측 연결부(32)는 고무부시(33) 등을 통하여 휠 캐리어(미도시)와 연결되고, 상기 차체측 연결부(31)는 상기 부시유닛(40)을 통하여 차체(100)에 볼트(B)로 체결된다.

이에 따라, 휠이 노면의 조건에 따라 휠측 연결부(32)가 차체측 연결부(31)를 힌지점으로 하여 회전이 이루어지면, 상기 차체측 연결부(31)에서는 부시유닛(40)을 통하여 일방향과 타방향으로의 회전동력을 생성한다.

그리고 상기 부시유닛(40)은 도 4에서 도시한 바와 같이, 아웃터 파이프(42), 인너 파이프(43), 부시고무(44), 출력기어(41), 베어링 지지링(45), 및 제1베어링(46)으로 구성된다.

상기 아웃터 파이프(42)는 서스펜션 링크(30)의 차체측 연결부(31)에 끼워져 고정되고, 상기 인너 파이프(43)는 아웃터 파이프(42)의 내경부에 배치되어 차체(100)의 일측에 볼트(B)를 통하여 체결된다.

또한, 상기 부시고무(44)는 아웃터 파이프(42)와 인너 파이프(43) 사이에서, 상기 아웃터 파이프(42)의 내주면에 접착된다.

상기 출력기어(41)는 상기 고무부시(44)와 인너 파이프(43) 사이에서, 축방향 내측으로 연장된 내측 연장단(41a)을 통하여 상기 부시고무(44)의 내주면에 연결된다.

또한, 상기 베어링 지지링(45)은 상기 출력기어(41)의 내측 연장단(41a)의 내주면에 고정된다.

상기 제1베어링(46)은 플라스틱 마찰 베어링으로 이루어져 상기 인너 파이프(43)의 외주면에 설치되며, 상기 베어링 지지링(45)과 함께 플라스틱 사출품으로 형성되어 마찰계수를 최소화하면서 접촉된다.

또한, 상기 아웃터 파이프(42)의 외측에서, 상기 출력기어(41)의 내주면과 상기 인너 파이프(43)의 외주면 사이에는 제2베어링(47)이 개재되는데, 상기 제2베어링(47)은 니들 베어링으로 이루어진다.

한편, 상기 일방향 동력전달수단(50)은 인너 케이스(52), 아웃터 케이스(53)가 구비되는데, 상기 인너 케이스(52)는 상기 부시유닛(40) 측에 배치되고, 상기 아웃터 케이스(53)는 그 외측에서 상기 인너 케이스(52)와 조립된다.

또한, 상기 아웃터 케이스(53)는 중심부에 축방향 내측으로 연장되어 볼트(B)가 삽입되도록 볼트 삽입관(53a)이 일체로 형성된다.

그리고 상기 일방향 동력전달수단(50)은 상기 인너 케이스(52)와 아웃터 케이스(53)의 내부에 입력기어(51), 제3베어링(54), 제4베어링(55), 원웨이 클러치(56), 증속기어(57) 및 2개의 아이들 기어(58,59)를 포함한다.

상기 입력기어(51)는 내주면에 치형이 형성되어 상기 인너 케이스(52)와 아웃터 케이스(53)의 내부에서 상기 출력기어(41)에 내접되도록 치합되며, 축방향 외측으로 연장된 외측 연장단(51a)을 일체로 형성한다.

상기 제3베어링(54)은 입력기어(51)의 외주면과 상기 인너 케이스(52)의 내면 사이에 개재되고, 상기 제4베어링(55)은 상기 외측 연장단(51a)의 내주면과 상기 볼트 삽입관(53a)의 외주면 사이에 개재된다.

상기 원웨이 클러치(56)는 상기 입력기어(51)에 형성된 외측 연장단(51a)의 외주면에 설치되고, 상기 증속기어(57)는 원웨이 클러치(56)의 외주면에 설치된다. 즉, 상기 증속기어(57)는 원웨이 클러치(56)로부터 일방향 회전동력만을 전달받아 일방향으로만 회전한다.

그리고 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 2개의 아이들 기어(58,59)는 상기 인너 케이스(52)와 아웃터 케이스(53)의 일측방에 설치되어 상기 증속기어(57)와 치합되며, 증속기어(57)로부터 전달되는 일방향 회전동력을 상기 증속기(70)에 그대로 전달한다.

여기서, 상기 원웨이 클러치(56)는 상기 서스펜션 링크(30)의 범프 시에 출력기어(41)의 회전동력을 증속기어(57)로 연결하도록 설치되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 방향을 바꾸어 설치하면, 상기 서스펜션 링크(30)의 리바운드 시에 출력기어(41)의 회전동력을 증속기어(57)로 연결하도록 구성될 수 있다.

그리고 상기한 제너레이터(60)는 상기 인너 케이스(52)의 일측방에 고정된 상태로, 상기 차체(100)측 멤버의 일측에 설치구(101)를 형성하여 그 내부에 삽입되는 형태로 설치된다.

즉, 상기 제너레이터(60)는 상기의 증속기(70)와 연결되어 증속되어 전달되는 회전동력에 의해 전기를 발생시키게 된다.

한편, 상기 증속기(70)는 상기 제너레이터(60)와 일방향 동력전달수단(60) 사이에 일체로 형성되는 하우징(71)의 내부에 3개의 유성기어세트(PG1,PG2,PG3)를 조합하여 구성된다.

상기 3개의 유성기어세트(PG1,PG2,PG3)는 모두 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는데, 각 싱글 피니언 유성기어세트(PG1,PG2,PG3)의 각각의 링기어(R1,R2,R3)가 상기 하우징(71)에 고정되어 고정요소로 작용하고, 각각의 유성캐리어(PC1,PC2,PC3)는 입력요소로 작용하며, 각각의 선기어(S1,S2,S3)는 출력요소로 작용하도록 상호 연결관계를 갖는다.

즉, 제1 유성기어셋트(PG1)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어(S1)와, 제1 링기어(R1)와, 상기 제1 선기어(S1)와 상기 제1 링기어(R1) 사이에 치합되는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 유성캐리어(PC1)를 포함한다.

제2 유성기어세트(PG2)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어(S2)와, 제2 링기어(R2)와, 상기 제2 선기어(S2)와 상기 제2 링기어(R2) 사이에 치합되는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 유성캐리어(PC2)를 포함한다.

제3 유성기어세트(PG3)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제3 선기어(S3)와, 제3 링기어(R3)와, 상기 제3 선기어(S3)와 상기 제3 링기어(R3) 사이에 배치되는 제3 피니언(P3)을 회전 지지하는 제3 유성캐리어(PC3)를 포함한다.

이러한 제1,2,3 유성기어세트(PG1,PG2,PG3)는 상기 제1,2,3 링기어(R1,R2,R3)가 일체로 형성되어 상기 하우징(71)의 내주면에 고정되고, 상기 제1 선기어(S1)는 제2 유성캐리어(PC2)와 연결되고, 상기 제2 선기어(S2)는 제3 유성캐리어(PC3)와 연결된다.

이로써, 상기 증속기(70)는 상기 일방향 동력전달수단(50)의 아이들 기어(59)로부터 제1 유성캐리어(PC1)를 통하여 입력된 회전동력을 다단으로 증속하여 상기 제3 선기어(S3)를 통하여 상기 제너레이터(60)의 회전축(61)에 전달한다.

이때, 상기 제1 유성캐리어(PC1)는 지지디스크(73)에 의해 일면이 지지된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 노면의 조건에 따라 차륜(W)이 범프와 리바운드 지속적으로 반복하면, 상기 서스펜션 링크(30)는 차체측 연결부(31)에서 부시유닛(40)의 아웃터 파이프(42)를 일방향과 타방향으로의 회전작동을 반복시킨다.

그러면, 상기 아웃터 파이프(42)는 그 회전력을 부시고무(44)를 통하여 완충하여 출력기어(41)에 전달하고, 출력기어(41)는 입력기어(51)를 통하여 원웨이 클러치(56)에 회전동력을 전달한다.

상기 원웨이 클러치(56)는 그 설치방향에 의해 리바운드 시의 회전동력은 전달하지 않고, 범프 시의 일방향 회전동력만을 증속기어(57)에 전달한다.

이에, 증속기어(57)는 2개의 아이들 기어(58,59)를 통하여 일방향 회전동력을 증속하여 증속기(70)로 전달하고, 상기 증속기(70)는 3개의 유성기어세트(PG1,PG2,PG3)의 작동으로 입력된 일방향 회전동력을 다단으로 증속하여 제너레이터(60)에 전달함으로써 전기를 발생시키게 되는 것이다.

그리고 상기 제너레이터(60)부터 발생된 전기는 상기한 바와 같이 정류기(80)에서 정류되어 배터리(90)에 충전이 이루어지게 된다.

즉, 차량의 거동에 따른 운동에너지를 전기에너지로 회생함으로써, 에너지 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기와 같이 구성 동작되는 에너지 회생장치는 서스펜션의 구성 방식에 구애됨이 없이 노면의 조건에 따라 상하 회동하는 모든 서스펜션 링크, 즉 멀티링크 타입, 맥터슨 타입, 듀얼링크 타입 및 (더블)위시본 타입의 서스펜션에서 휠 캐리어를 차체를 연결하여 링크작동을 이루는 모든 링크류의 차체측 연결부에 적용되어 에너지 회생구동이 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

30: 서스펜션 링크 31: 차체측 연결부
40: 부시유닛 41: 출력기어
42: 아웃터 파이프 43: 인너 파이프
44: 부시고무 45: 베어링 지지링
46: 제1베어링 47: 제2베어링
50: 일방향 동력전달수단 51: 입력기어
52: 인너 케이스 53: 아웃터 케이스
54: 제3베어링 55: 제4베어링
56: 원웨이 클러치 57: 증속기어
58: 아이들 기어 59: 구동기어
60: 제너레이터 70: 증속기
71: 하우징 80: 정류기
90: 배터리 100: 차체

Claims

휠 캐리어를 차체에 연결하면서 노면의 조건에 따라 지속적으로 범프와 리바운드가 이루어지는 서스펜션 링크; 상기 서스펜션 링크의 차체측 연결부와 차체에 사이에 설치되어 상기 서스펜션 링크의 상하 힌지운동에 따른 차체측 연결부의 양방향 회전동력을 출력기어로 출력하는 부시유닛; 상기 부시유닛의 출력기어와 연결되어 출력기어로부터 전달되는 양방향 회전운동을 입력기어로 전달받아 일방향 회전동력만을 증속기어로 출력하는 일방향 동력전달수단; 상기 차체의 일측에 설치되어 전달되는 일방향 회전동력에 의하여 회전하면서 전기 에너지를 생성하는 제너레이터; 상기 제너레이터와 일방향 동력전달수단 사이에 구성되어 상기 일방향 동력전달수단으로터 전달되는 일방향 회전동력을 증속하여 상기 제너레이터의 회전축에 전달하는 증속기; 상기 제너레이터와 전기적으로 연결되어 상기 제너레이터에서 생성된 전기를 정류하는 정류기; 및 상기 정류기와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축전하는 배터리를 포함하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치에 있어서,
상기 부시유닛은 상기 서스펜션 링크의 차체측 연결부에 끼워져 고정되는 아웃터 파이프; 상기 아웃터 파이프의 내경부에 배치되어 차체의 일측에 체결 고정되는 인너 파이프; 상기 아웃터 파이프와 인너 파이프 사이에서, 상기 아웃터 파이프의 내주면에 접착되는 부시고무; 상기 부시고무와 인너 파이프 사이에서, 축방향 내측으로 연장된 내측 연장단을 통하여 상기 부시고무의 내주면에 연결되는 출력기어; 상기 출력기어의 내측 연장단의 내주면에 고정되는 베어링 지지링; 및 상기 인너 파이프의 외주면에 설치되어 상기 베어링 지지링과 마찰 접촉되는 제1베어링; 으로 구성되며,
상기 아웃터 파이프의 외측에서, 상기 출력기어의 내주면과 상기 인너파이프의 외주면 사이에 제2베어링이 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1베어링은
플라스틱 마찰 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
제1항에 있어서,
상기 베어링 지지링은
플라스틱 사출품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2베어링은
니들 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
휠 캐리어를 차체에 연결하면서 노면의 조건에 따라 지속적으로 범프와 리바운드가 이루어지는 서스펜션 링크; 상기 서스펜션 링크의 차체측 연결부와 차체에 사이에 설치되어 상기 서스펜션 링크의 상하 힌지운동에 따른 차체측 연결부의 양방향 회전동력을 출력기어로 출력하는 부시유닛; 상기 부시유닛의 출력기어와 연결되어 출력기어로부터 전달되는 양방향 회전운동을 입력기어로 전달받아 일방향 회전동력만을 증속기어로 출력하는 일방향 동력전달수단; 상기 차체의 일측에 설치되어 전달되는 일방향 회전동력에 의하여 회전하면서 전기 에너지를 생성하는 제너레이터; 상기 제너레이터와 일방향 동력전달수단 사이에 구성되어 상기 일방향 동력전달수단으로터 전달되는 일방향 회전동력을 증속하여 상기 제너레이터의 회전축에 전달하는 증속기; 상기 제너레이터와 전기적으로 연결되어 상기 제너레이터에서 생성된 전기를 정류하는 정류기; 및 상기 정류기와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축전하는 배터리를 포함하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치에 있어서,
상기 일방향 동력전달수단은
인너 케이스;
상기 인너 케이스와 조립되며, 중심부에는 축방향 내측으로 연장되어 볼트가 삽입되도록 볼트 삽입관을 일체로 형성하는 아웃터 케이스;
내주면에 치형을 형성하여 상기 인너 케이스와 아웃터 케이스의 내부에서 상기 출력기어에 치합되며, 축방향 외측으로 연장된 외측 연장단을 일체로 형성하는 입력기어;
상기 입력기어의 외주면과 상기 인너 케이스의 내면 사이에 개재되는 제3베어링;
상기 외측 연장단의 내주면과 상기 볼트 삽입관의 외주면 사이에 개재되는 제4베어링;
상기 외측 연장단의 외주 측에 설치되는 원웨이 클러치;
상기 원웨이 클러치의 외주 측에 설치되는 증속기어; 및
상기 증속기어와 치합되어 일방향 회전동력을 상기 증속기에 전달하는 복수의 아이들 기어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
제7항에 있어서,
상기 원웨이 클러치는
상기 서스펜션 링크의 범프 시에 출력기어의 회전동력을 증속기어로 연결하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
제7항에 있어서,
상기 원웨이 클러치는
상기 서스펜션 링크의 리바운드 시에 출력기어의 회전동력을 증속기어로 연결하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
휠 캐리어를 차체에 연결하면서 노면의 조건에 따라 지속적으로 범프와 리바운드가 이루어지는 서스펜션 링크; 상기 서스펜션 링크의 차체측 연결부와 차체에 사이에 설치되어 상기 서스펜션 링크의 상하 힌지운동에 따른 차체측 연결부의 양방향 회전동력을 출력기어로 출력하는 부시유닛; 상기 부시유닛의 출력기어와 연결되어 출력기어로부터 전달되는 양방향 회전운동을 입력기어로 전달받아 일방향 회전동력만을 증속기어로 출력하는 일방향 동력전달수단; 상기 차체의 일측에 설치되어 전달되는 일방향 회전동력에 의하여 회전하면서 전기 에너지를 생성하는 제너레이터; 상기 제너레이터와 일방향 동력전달수단 사이에 구성되어 상기 일방향 동력전달수단으로터 전달되는 일방향 회전동력을 증속하여 상기 제너레이터의 회전축에 전달하는 증속기; 상기 제너레이터와 전기적으로 연결되어 상기 제너레이터에서 생성된 전기를 정류하는 정류기; 및 상기 정류기와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축전하는 배터리를 포함하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치에 있어서,
상기 증속기는 상기 제너레이터와 일방향 동력전달수단 사이에 일체로 형성되는 하우징의 내부에 3개의 유성기어세트를 조합하여 이루어지며,
상기 3개의 유성기어세트는 모두 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
삭제
제10항에 있어서,
상기 3개의 유성기어세트는
각 싱글 피니언 유성기어세트의 각각의 링기어가 상기 하우징에 고정되어 고정요소로 작용하고, 각각의 유성캐리어는 입력요소로 작용하며, 각각의 선기어는 출력요소로 작용하도록 상호 연결관계를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
휠 캐리어를 차체에 연결하면서 노면의 조건에 따라 지속적으로 범프와 리바운드가 이루어지는 서스펜션 링크; 상기 서스펜션 링크의 차체측 연결부와 차체에 사이에 설치되어 상기 서스펜션 링크의 상하 힌지운동에 따른 차체측 연결부의 양방향 회전동력을 출력기어로 출력하는 부시유닛; 상기 부시유닛의 출력기어와 연결되어 출력기어로부터 전달되는 양방향 회전운동을 입력기어로 전달받아 일방향 회전동력만을 증속기어로 출력하는 일방향 동력전달수단; 상기 차체의 일측에 설치되어 전달되는 일방향 회전동력에 의하여 회전하면서 전기 에너지를 생성하는 제너레이터; 상기 제너레이터와 일방향 동력전달수단 사이에 구성되어 상기 일방향 동력전달수단으로터 전달되는 일방향 회전동력을 증속하여 상기 제너레이터의 회전축에 전달하는 증속기; 상기 제너레이터와 전기적으로 연결되어 상기 제너레이터에서 생성된 전기를 정류하는 정류기; 및 상기 정류기와 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 축전하는 배터리를 포함하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치에 있어서,
상기 증속기는 상기 제너레이터와 일방향 동력전달수단 사이에 일체로 형성되는 하우징의 내부에 3개의 유성기어세트를 조합하여 이루어지며,
상기 3개의 유성기어세트는
싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어와, 제1 링기어와, 상기 제1 선기어와 상기 제1 링기어 사이에 치합되는 제1 피니언을 지지하는 제1 유성캐리어를 포함하는 제1 유성기어세트;
싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어와, 제2 링기어와, 상기 제2 선기어와 상기 제2 링기어 사이에 치합되는 제2 피니언을 지지하는 제2 유성캐리어를 포함하는 제2 유성기어세트;
싱글 피니언 유성기어세트로서, 제3 선기어와, 제3 링기어와, 상기 제3 선기어와 상기 제3 링기어 사이에 배치되는 제3 피니언을 회전 지지하는 제3 유성캐리어를 포함하는 제3 유성기어세트;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
제13항에 있어서,
상기 제1,2,3 유성기어세트는 상기 제1,2,3 링기어가 일체로 형성되어 상기 하우징의 내주면에 고정되고, 상기 제1 선기어는 제2 유성캐리어와 연결되고, 상기 제2 선기어는 제3 유성캐리어와 연결되며,
상기 제1 유성캐리어를 통하여 상기 일방향 동력전달수단으로부터 입력된 회전동력을 다단으로 증속하여 상기 제3 선기어를 통하여 상기 제너레이터의 회전축에 전달하는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
제1항에 있어서,
상기 서스펜션 링크는
후륜 스트럿 타입 서스펜션에서, 휠 캐리어를 차체를 연결하는 링크 중에 하나인 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.
제1항에 있어서,
상기 서스펜션 링크는
듀얼링크 타입 또는 위시본 타입 또는 더블 위시본 타입 서스펜션에서, 휠 캐리어를 차체를 연결하는 링크 중에 하나인 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치.