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KR102452703B1 - 자동차의 안티 다이브 장치 - Google Patents

자동차의 안티 다이브 장치 Download PDF

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KR102452703B1
KR102452703B1 KR1020180032734A KR20180032734A KR102452703B1 KR 102452703 B1 KR102452703 B1 KR 102452703B1 KR 1020180032734 A KR1020180032734 A KR 1020180032734A KR 20180032734 A KR20180032734 A KR 20180032734A KR 102452703 B1 KR102452703 B1 KR 102452703B1
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Abstract

본 발명은 자동차의 안티 다이브 장치가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차의 안티 다이브 장치는 차량의 서스펜션에 있어서, 쇽업소버의 인슐레이터의 상부에 위치하는 피봇 로드; 상기 피봇 로드에 일단이 연결되어 있는 피스톤 및 상기 피스톤에 연결되어 회전하는 힌지를 포함하고, 상기 힌지의 회전에 의해 스트럿을 차량의 후방으로 이동시켜 안정성 및 승차감을 향상시킨다.

Description

자동차의 안티 다이브 장치 {ANTI-DIVE DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차의 안티 다이브 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 정차시 자동차 전면이 하강하는 다이브 현상을 최소화시키기 위한 자동차의 안티 다이브 장치에 관한 것이다.
자동차는 고속 주행하는 장치이기 때문에 주행중 노면에서의 충격 흡수, 코너링 시의 안정성 및 출발, 정지시의 차체 안정 등이 매우 중요하게 된다.
일반적으로, 현가장치는 스프링과 쇽업소버(Shock Absober) 및 스테빌라이져 등으로 구성되어, 대체로 스프링상수와 댐핑력 및 차고조종의 3가지 기능을 주로하면서 차량의 승차감과 안정성을 개선하는 역할을 한다.
또한, 이러한 현가장치는 도로노면의 상태와 차량의 현재속력 등의 주행조건에 따라 차고의 조정 또는 감쇠력의 조정이 가능하도록 구성되고, 이에 따라 차량의 승차감과 조정안정성을 최적의 상태로 유지시킬 수 있도록 하고 있다.
자동차가 급정차하게 되면, 관성력에 의해 전륜을 지지하고 있는 쇽업소버는 급격히 압축하게 되고, 상대적으로 후륜을 지지하고 있는 쇽업소버는 신장하면서, 차량은 전체적으로 앞쪽이 하방으로 기울어지게 되며, 이와 같은 현상을 다이브모션(DIVE MOTION)이라고 한다.
상기한 바와 같은 다이브 현상은 차량의 급정차시, 운전자 및 승객에게 상해를 입힐 위험이 있으며, 승차감을 크게 저하시키게 된다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 안티 다이브 장치가 개발되어 있다.
도 1은 일반적인 자동차에서 서스펜션의 장착 상태를 도시한 개략 측면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 노면(G)과 바디(B) 사이에 설치되어 실질적으로 차체를 지지하는 서스펜션, 예를 들면, 맥퍼슨 타입의 스트러트 어셈블리(50)가 바디(B)의 롤링, 요잉 등을 최소화시킴과 아울러 노면의 충격을 최대한 흡수하여야 한다.
상기한 서스펜션의 세팅을 강하게 하면 상기한 롤링, 요잉 등을 최소화할 수 있지만 충격 흡수 능력이 저하되어 승차감이 저하되기 때문에 승용차에서는 이를 적절하게 조절하게 된다.
특히, 서스펜션의 세팅을 약하게 할 경우 자동차의 급출발시 전면이 상승하는 스쿼트, 급 정지시 전면이 하강하는 다이브 현상이 심하게 발생되기 때문에 도심에서의 주행 승차감이 현저하게 저하된다.
그런데, 이러한 안티 다이브 장치는 자동차의 개발 단계에서 서스펜션 시스템이 결정되면 안티 다이브 장치의 특성도 결정되어 변경이 불가능하다. 그러나, 자동차의 주행 시에는 안티 다이브가 작아야 하는 상황이나 안티 다이브가 커야 하는 상황이 양립하여 발생하게 되는 문제가 있고, 이러한 다이브 현상 및 안티 다이브 현상은 승차감을 저하시키고 불안감을 조성하게 되는 문제가 있다.
다이브 현상이 발생하게 되면 휠 상승시 휠기준 바퀴가 상승하게 되는데 안티 다이브 특성을 키우기 위해서 휠 상승시 휠의 궤적이 전방으로 이동량을 증가시키는 경우도 있으나, 전방 휠 전방 이동량을 지나치게 키우게 되면 불규칙 노면의 돌기물 통과시 차량의 임펙트 충격량이 증가하게 되어 승차감이 악화된다.
따라서, 다이브 현상 및 안티 다이브 현상을 해결하기 위해 제동시 휠센터의 이동은 증가시키고, 주행시 휠센터의 이동을 감소시키는 엑티브 시스템이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허출원 제 10-1998-049056 호
본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 제동시 휠센터의 이동은 증가시키고, 주행시 휠센터의 이동을 감소시키는 엑티브 시스템을 제공하여 안정성 및 승차감을 향상시킬 수 있는 안티 다이브 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면 차량의 서스펜션에 있어서, 쇽업소버의 인슐레이터의 상부에 위치하는 피봇 로드; 상기 피봇 로드에 일단이 연결되어 있는 피스톤 및 상기 피스톤에 연결되어 회전하는 힌지를 포함하고, 상기 힌지의 회전에 의해 스트럿을 차량의 후방으로 이동시킬 수 있다.
상기 피봇 로드는 직선 운동을 수행하여 힌지를 회전시킬 수 있다.
상기 피봇 로드는 차체 바디 또는 차체 바디에 고정되는 브라켓에 고정될 수 있다.
상기 피스톤은 가압된 피스톤을 복원시키는 스프링을 포함할 수 있다.
상기 힌지는 차체 바디 또는 차체 바디에 고정되는 브라켓과 회전 조인트에 의해 연결될 수 있다.
상기 안티 다이브 장치는 서브 바디 및 슬라이딩 브라켓을 더 포함하고, 상기 서브 바디는, 고정축; 상기 축에 고정되어 있는 원판 및 상기 원판과 이격되어 스트럿 상부에 체결되는 스트럿 체결부를 포함하고, 상기 서브 바디의 원판은 상기 슬라이딩 브라켓에 결합될 수 있다.
상기 슬라이딩 브라켓은 차체 바디 또는 차체 바디에 고정되는 브라켓 내측에 장착될 수 있다.
상기 서브 바디는 슬라이딩 브라켓에 의해 차량의 전후방향으로 슬라이딩될 수 있다.
상기 스트럿이 후방으로 이동되어 캐스터 각이 증가되어 휠센터 궤적을 자동차의 전방으로 증가시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 자동차의 안티 다이브 장치는 제동시 스트럿을 후방으로 이동시켜 휠센터의 이동은 증가시키고, 주행시 휠센터의 이동을 감소시킴으로써 안티 다이브 특성을 향상시켜 승차감을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 자동차에서 서스펜션의 장착 상태를 도시한 개략 측면도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차의 안티 다이브 장치의 모식도이다.
도 3은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차의 안티 다이브 장치의 장착예를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차의 안티 다이브 장치의 작동 원리의 모식도이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.
또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차의 안티 다이브 장치의 모식도이고, 도 3은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차의 안티 다이브 장치의 장착예를 나타내는 모식도이다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차의 안티 다이브 장치는 쇽업소버의 인슐레이터의 상부에 위치하는 피봇 로드(110), 상기 피봇 로드(110)에 일단이 연결되어 있는 피스톤(120) 및 상기 피스톤(120)에 연결되어 회전하는 힌지(130)를 포함하여 구성되고, 상기 힌지(130)의 회전에 의해 스트럿(170)을 차량의 후방으로 이동시켜 휠센터의 차량의 전방으로의 이동을 증가시킴으로써 안티 다이브 특성을 향상시켜 승차감을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
여기서, 스트럿은 쇽업소버를 내장한 외통의 하단부가 브라켓을 매개로 너클과 체결되고, 상기 외통의 외주면에는 스프링이 끼워지는 형태로 설치되며, 상기 외통의 상단부에 인슐레이터가 끼워져 장착되어 차체에 체결된다.
상기 인슐레이터는 통상적으로 고무 재질로 만들어지면서 상하로 관통구멍이 형성되어 쇽업소버의 피스톤로드가 관통되게 끼워져 체결되는 고무 재질의 바디와, 이 바디의 강성을 보강하기 위해 상기 관통홀 주위와 바디의 하면에 일체로 부착된 스틸재질의 보강브라켓을 갖춘 구조로 이루어져 있다.
본 발명에 따르면, 피봇 로드(110)는 직선 운동을 수행하여 힌지(130)를 회전시키되, 상기 피봇 로드(110)는 차체 바디(140)에 고정되어 있거나, 차체 바디(140)에 고정되는 바디 브라켓 내측에 장착될 수도 있다. 상기 안티 다이브 장치는 강성 보강을 위해 차체 바디(140)에 고정하는 바디 브라켓을 더 포함하여 구성될 수 있는데, 일측에 홈이 형성되어 있는 바디 브라켓을 부착하여 바디 브라켓의 상단이 힌지(130)의 일단과 연결되어 힌지(130)가 피봇 로드(110)에 일단이 연결되어 있는 피스톤(120)이 회전하면 힌지의 회전에 의해 스트럿이 차량의 후방으로 이동할 수 있다.
여기서, 상기 안티 다이브 장치는 슬라이딩 브라켓(150)을 더 포함하여 구성되어 있되, 상기 슬라이딩 브라켓(150)은 차체 바디(140)의 내부에 장착되어 있다. 상기 차체 바디(140)와 슬라이딩 브라켓(150)은 평면을 기준으로 스트럿(170)이 차량의 후방으로 이동하도록 일측에 홈이 형성되어 개방된 구조를 가지는 것이 바람직하다.
이러한 구조에서, 상기 피스톤(120)은 가압된 피스톤(120)을 복원시키는 스프링(122)을 포함하여 구성되어 있다. 상기 스프링(122)은 피스톤(120) 내부에 구비되어 있으며, 경우에 따라 피스톤(120) 외부에 연결될 수 있고, 상기 힌지(130)는 차체 바디(140)와 회전 조인트에 의해 연결되어 있다.
본 발명에 따르면, 상기 안티 다이브 장치는 서브 바디(160)를 더 포함하여 구성되어 있되, 상기 서브 바디(160)는 고정축(161), 상기 고정축(161)에 고정되어 있는 원판(163) 및 상기 원판(163)과 이격되어 스트럿(170)과 체결되는 스트럿 체결부(165)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 서브 바디(160)의 스트럿 체결부(165)는 측면을 기준으로 평행사변형 형상이 바람직하고, 상기 스트럿 체결부(165)에는 스트럿(170) 상부가 삽입 장착된다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차의 안티 다이브 장치의 작동 원리의 모식도이다.
도 4를 도 2 및 도 3과 함께 참조하여 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차의 안티 다이브 장치의 작동 관계를 기술하면, 운전자가 브레이크 페달을 가압하여 제동 답력이 작동할 때 피봇 로드(110)를 중심으로 피스톤(120)이 팽창하여 스트럿(170)이 후방으로 이동한다.
구체적으로, 피봇 로드(110)를 중심으로 피스톤(120)이 팽창하면 힌지(130)가 회전하게 된다. 상기 힌지(130)의 일단은 차체 바디(140)의 상부 일측에 고정되어 있어 고정된 부위를 중심으로 회전하되, 상기 힌지(130)의 타단은 서브 바디(160)의 고정축(161)과 연결되어 있어 상기 고정축(161)이 차량의 후방으로 이동하게 된다.
이러한 구조에서, 상기 서브 바디(160)는 고정축(161), 상기 고정축(161)에 고정되어 있는 원판(163) 및 상기 원판(163)과 이격되어 스트럿(170)과 체결되는 스트럿 체결부(165)를 포함하여 구성되어 있고, 상기 스트럿 체결부(165)에는 스트럿(170) 상부가 장착되어 상기 서브 바디(160)가 차량의 후방으로 이동하게 되면, 상기 스트럿(170)도 함께 차량의 후방으로 이동하게 된다.
이때, 상기 서브 바디(160)의 원판(163)은 슬라이딩 브라켓(150)에 결합되어 있어 차량의 전후방향으로 용이하게 슬라이딩된다.
한편, 상기 스트럿(170)이 차량의 후방으로 이동되어 캐스터 각을 증가시키게 되고, 상기 캐스터 각이 증가되면 휠센터 궤적을 자동차의 전방으로 증가시키게 된다.
이어서, 운전자가 브레이크 페달의 가압을 해제하여 제동 답력이 해제되면 피스톤(120)에 의해 차량의 후방으로 이동한 스트럿(170)도 원위치로 복원됨에 따라 상기 서브 바디(160)가 정위치로 복원된다.
따라서, 본 발명에 따른 자동차의 안티 다이브 장치에 의하면 제동시에는 휠센터의 이동이 증가되고 주행시에는 휠센터가 원위치로 복원되어 능동적으로 안티 다이브 특성을 향상시켜 승차감을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 또한 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어가 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.
110: 피봇 로드 120: 피스톤
130: 힌지 140: 차체 바디
150: 슬라이딩 브라켓 160: 서브 바디
161: 고정축 163: 원판
165: 스트럿 체결부 170: 스트럿

Claims (9)

  1. 차량의 서스펜션에 있어서,
    쇽업소버의 인슐레이터의 상부에 위치하는 피봇 로드;
    상기 피봇 로드에 일단이 연결되어 있는 피스톤;
    상기 피스톤에 연결되어 회전하는 힌지;
    고정축에 고정되어 있는 원판, 및 상기 원판과 이격되어 스트럿 상부에 체결되는 스트럿 체결부로 이루어진 서브 바디; 및
    상기 서브바디의 상기 원판이 결합된 슬라이딩 브라켓을 포함하고,
    상기 힌지의 회전에 의해 스트럿을 차량의 후방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 다이브 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피봇 로드는 직선 운동을 수행하여 힌지를 회전시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 다이브 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 피봇 로드는 차체 바디 또는 차체 바디에 고정되는 브라켓에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 다이브 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤은 가압된 피스톤을 복원시키는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 다이브 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지는 차체 바디 또는 차체 바디에 고정되는 브라켓과 회전 조인트에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 다이브 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 브라켓은 차체 바디 또는 차체 바디에 고정되는 브라켓 내측에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 다이브 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 바디는 슬라이딩 브라켓에 의해 차량의 전후방향으로 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 다이브 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트럿이 후방으로 이동되어 캐스터 각이 증가되어 휠센터 궤적을 자동차의 전방으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 다이브 장치.
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