KR100199748B1 - 온도가변형 콘트롤 부시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 현가 아암 등을 장착하는 데에 사용되는 부시에 관한 것으로, 부시고무의 온도를 계절에 관계없이 차속에 따라 적절히 제어하여 승차감과 조종안정성을 동시에 향상시킬 수 있도록 된 온도가변형 콘트롤 부시를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 외측 슬리이브에 내측 슬리이브가 끼워지면서 이들 슬리이브는 중간의 고무층을 매개로 일체로 가류접착되고, 상기 고무층(3)에 고무의 온도를 온수를 매개로 가열하여 상승시키는 가열수단(4, 5, 6)과, 상기 온수를 냉각시키는 냉각수단(7) 및, 상기 가열수단을 차속과 횡가속도에 따라 제어하는 제어수단(8, 9, 10, E.C.U)이 구비되어 있다.

이에 따라 차량의 주행중에 차속과 횡가속도에 따라 상기 제어수단이 히터에 전원이 공급되게 하거나 공급된 전원을 차단시켜주게 되어, 고무의 탄성이 가변되면서 차량의 차속과 횡가속도에 따라 승차감이나 조종안정성을 적절히 향상시켜줄 수 있게 된다.

Description

온도가변형 콘트롤 부시

본 발명은 차량의 현가 아암 등을 차체에 장착하는 데에 사용되는 부시에 관한 것으로, 특히 차속에 따라 부시의 온도를 적절히 제어하여 차량의 조종안정성과 승차감을 동시에 향상시킬 수 있도록 된 온도가변형 콘트롤 부시에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치를 구성하는 현가 아암은 차체에 부시를 매개로 장착되게 되는 데, 예컨대 더블 위시본 타입의 현가장치에서 상부 현가 아암이나 하부 현가 아암의 한쪽 선단부는 각각 너클에 체결됨과 더불어 다른쪽 양 선단부에는 부시가 일체로 장착되면서 이 부시를 관통해서 체결되는 보울트를 매개로 현가 아암이 차체에 회동가능하게 체결되어 있다.

제1도는 상기한 현가 아암을 차체에 체결시킬 때에 사용되는 부시의 개략적인 단면을 도시한 것인 바, 즉 외측 슬리이브(11)에 내측 슬리이브(12)가 끼워지면서 이들 슬리이브(11, 12)는 중간의 고무층(13)을 매개로 일체로 가류접착된 구조로 되어 있다.

상기한 부시를 매개로 현가 아암을 장착한 차량이 주행할 때에 차량의 조종 안정성 측면에서 부시의 특성을 고려하게 되면, 차량의 핸들링 진동수는 대개가 3미만으로 거의 정적인 상태에 가깝고, 또 핸들링 성능을 좋게 하기 위해서는 부시의 강성이 높아야 한다.

그리고 차량의 승차감 측면에서 부시의 특성을 고려한다면, 부시의 탄성계수와 댐핑률이 작아야 진동절연성이 높게 되어, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있게 된다.

한편 부시의 고무는 그 온도와 유황배합량에 따라 탄성특성과 댐핑특성이 달라지게 되어 있는 바, 이와 같은 온도와 유황배합량에 따른 부시고무의 탄성특성과 댐핑특성은 제2도에 도시된 바와 같다.

즉 제2도에서 수평축은 온도축이고, 좌측의 수직축은 고무의 탄성계수를 나타내며, 우측 수직축은 댐핑특성을 나타낸다. 또 유황배합량은 A가 5, B가 10, C가 15, D가 20, E가 25이며, 그 단위는 PPhr이다.

제2도에서 도시된 바와 같이, 부시고무의 탄성특성은 유황배합량이 일정한 경우에 저온에서 탄성률이 크고 딱딱한 반면에 고온에서는 탄성률이 작고 부드럽게 되고, 부시고무의 댐핑특성을 2차곡선형상을 하고서 유황배합량이 많아질수록 피크치가 저온에서 고온으로 점차적으로 천이된다.

즉 부시고무의 탄성특성은 유황배합량이 일정한 경우에 저온에서는 강성이 높고 탄성률이 큰 반면에 고온에서는 강성이 낮고 탄성률도 작게 된다.

그런데 종래의 부시는 주변의 온도에 따라 영향을 받기 때문에 예컨대 동절기에서는 강성이 높아서 조종안정성은 향상되지만 승차감은 저하되는 결점이 있었고, 이와 반대로 하절기에서는 강성이 낮아서 승차감은 향상되지만 조종안정성은 저하되게 되는 결점이 있었다.

또 상기한 조종안정성과 승차감은 차속에 따라 그 영향이 상당히 중요하게 되는 데, 종래의 부시에서는 고무의 온도가 주변온도에 의해 결정되어지므로, 차속에 따라 고무의 온도를 제어해서 승차감과 조종안정성을 동시에 만족시킬 수 없는 미흡한 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 부시고무의 온도를 계절에 관계없이 차속에 따라 적절히 제어하여 승차감과 조종안정성을 동시에 향상 시킬 수 있도록 된 온도가변형 콘트롤 부시를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 종래 기술에 따른 부시의 개략적인 단면도이고,

제2도는 종래 기술에 따른 부시의 온도에 대한 탄성특성과 댐핑특성을 나타내는 그래프.

제3도는 본 발명에 따른 콘트롤 부시의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 외측 슬리이브 2 : 내측 슬리이브

3 : 고무층 4 : 물호스

5 : 물탱크 6 : 히터

7 : 냉각호스 8 : 차속감지센서

9 : 횡가속도센서 10 : 온도감지센서

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외측 슬리이브에 내측 슬리이브가 끼워지면서 이들 슬리이브는 중간의 고무층을 매개로 일체로 가류접착된 구조로 이루어진 부시에 있어서, 상기 고무층에 고무의 온도를 온수를 매개로 가열하여 상승시키는 가열수단과, 상기 온수를 냉각시키는 냉각수단 및, 상기 가열수단을 차속과 횡가속도에 따라 제어하는 제어수단이 구비된 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 가열수단이 상기 고무층에 길이방향을 따라 나선형으로 감겨져 삽입된 물호스와, 이 물호스내의 물을 공급하는 물탱크 및, 상기 물호스내의 물을 가열하기 위해 물호스경로에 설치된 히터를 갖춘 구조로 되어 있다.

그리고 상기 냉각수단은 상기 물탱크의 하부에 양쪽 선단부가 물탱크가 연통되게 연결되면서 열전도면적을 넓히기 위해 길이방향을 따라 다단게로 절곡된 냉각호스를 갖춘 구조로 되어 있다.

또 상기 제어수단은 차속이 일정속도 이상인 상태에서 횡가속도가 일정치 이하인 경우에 물호스내의 물의 온도를 측정하여 설정온도 이하인 경우에는 밧데리 전원이 히터에 공급되게 연결시켜주는 반면에 설정온도 이상인 경우에는 전원을 차단시켜주고, 차속이 일정속도 이하인 상태에서 횡가속도가 일정치 이상인 경우에 히터의 전원을 차단시켜주기 위해 차속감지센서와 횡가속도센서 및 온도감지센서를 갖추고서, 밧데리 전원과 히터사이에 연결된 콘트롤러로 이루어져 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 콘트롤 부시의 개략적인 구성을 나타내는 단면도인 바, 즉 외측 슬리이브(1)에 내측 슬리이브(2)가 끼워지면서 이들 슬리이브(1, 2)는 중간의 고무층(3)를 매개로 일체로 가류접착되어 있다.

그리고 상기 고무의 온도를 제어하기 위해 고무층(3)에는 가열수단으로서 물호스(4)가 길이방향을 따라 나선형상으로 감겨져서 삽입되어 있고, 이 물호스에 물을 공급하기 위해 물호스의 양쪽 선단부는 물탱크(5)와 연결되어 있으며, 상기 물호스내의 물을 가열하기 위해 물호스의 경로에는 밧데리 전원(B+)으로 동작되는 히터(6)가 설치되어 있다.

또 상기 물탱크(5)의 하부에는 온수를 효과적으로 냉각시키기 위해 냉각장치가 설치되어 있는 바, 즉 상기 물탱크의 하부에 양쪽 선단부가 물탱크와 연통되게 연결되면서 열전도면적을 넓히기 위해 길이방향을 따라 다단계로 절곡된 냉각호스(7)가 연결되어 있다.

한편 상기 히터의 동작을 제어하기 위해 밧데리 전원과 히터사이에는 콘트롤러(E.C.U)가 개재되어 있는 바, 이 콘트롤러의 입력단자에는 차속감지센서(8)와 횡가속도센서(9) 및 물호스내의 물의 온도를 감지하는 온도감지센서(10)가 장착되어 있다.

이에 따라 예컨대 상기 차속감지센서를 매개로 측정한 차량의 주행속도가 20/h 이상이고, 상기 횡가속도센서(9)를 매개로 측정한 차량의 횡가속도가 0.2g (g는 중력가속도) 이하인 경우에는 승차감이 요구되므로, 콘트롤러는 밧데리 전원이 히터(6)에 공급되도록 하여 고무의 온도를 승온시켜주게 되는 데, 이 경우에 콘트롤러는 물호스내의 물을 온도감지센서를 매개로 감지하고, 감지된 물의 온도가 설정온도 이상인 경우에는 히터에 전원이 공급되지 않게 하는 반면에 설정온도 이하인 경우에는 히터에 전원이 공급되게 하여 물의 온도를 설정온도까지의 상승시켜주게 된다.

상기와 같이 물의 온도가 상승하게 되면, 물호스의 열전도로 고무의 온도도 상승하게 되는 데, 이에 따라 고무의 탄성계수가 낮아지게 되므로, 진동절연성이 향상됨과 더불어 승차감도 향상되게 되는 것이다.

그리고 상기와는 반대로 차속감지센서를 매개로 측정한 차량의 주행속도

가 20/h 이하이고, 상기 횡가속도센서(7)를 매개로 측정한 차량의 횡가속도가 0.2g(g는 중력가속도) 이상인 경우에는 조종안정성이 요구되므로, 콘트롤러는 히터에 공급하고 있던 전원을 차단시켜 물의 온도와 고무의 온도를 동시에 낮추어주게 된다.

상기와 같이 고무의 온도가 하강하게 되면 고무의 탄성계수가 높아지게 되므로, 강성이 향상됨과 더불어 조종안정성도 향상되게 되는 것이다.

상기와 같은 부시고무의 온도제어는 계절에 관계없이 이루어질 수 있으므로, 동절기에서의 승차감저하와 하절기에서의 조종안정성의 저하를 효과적으로 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 콘트롤 부시에 의하면, 부시고무의 온도를 차량의 차속과 횡가속도에 따라 적절히 상승시키거나 하강시켜 탄성계수의 변화를 유도해서 서로 상반되는 2가지의 특성인 조종안정성과 승차감을 계절에 관계없이 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 외측 슬리이브(1)에 내측 슬리이브(2)가 끼워지면서 이들 슬리이브(1, 2)는 중간의 고무층(3)를 매개로 일체로 가류접착된 구조로 이루어진 부시에 있어서, 상기 고무층(3)에 고무의 온도를 온수를 매개로 가열하여 상승시키는 가열수단과, 상기 온수를 냉각시키는 냉각수단 및, 상기 가열수단을 차속과 횡가속도에 따라 제어하는 제어수단이 구비된 것을 특징으로 하는 온도가변형 콘트롤부시.
2. 제1항에 있어서, 상기 가열수단이 상기 고무층(3)에 길이방향을 따라 나선형으로 감겨져 삽입된 물호스(4)와, 이 물호스내의 물을 공급하는 물탱크(5) 및, 상기 물호스내의 물을 가열하기 위해 물호스경로에 설치된 히터(6)를 갖춘 것을 특징으로 하는 온도가변형 콘트롤부시.
3. 제1항에 있어서, 상기 냉각수단이 상기 물탱크(5)의 하부에 양쪽 선단부가 물탱크와 연통되게 연결되면서 열전도면적을 넓히기 위해 길이방향을 따라 다단게로 절곡된 냉각호스(7)를 갖춘 구조로 된 것을 특징으로 하는 온도가변형 콘트롤부시.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어수단이 차속이 일정속도 이상인 상태에서 횡가속도가 일정치 이하인 경우에 물호스내의 물의 온도를 측정하여 설정온도 이하인 경우에는 밧데리 전원이 히터에 공급되게 연결시켜주는 반면에 설정온도 이상인 경우에는 전원을 차단시켜주고, 차속이 일정속도 이하인 상태에서 횡가속도가 일정치 이상인 경우에 히터의 전원을 차단시켜주기 위해 차속감지센서(8)와 횡가속도센서(9) 및 온도감지센서(10)를 갖추고서, 밧데리 전원과 히터사이에 연결된 콘트롤러(E.C.U)로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도가변형 콘트롤부시.