KR100199764B1 - Variableness spring structure for suspension - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상,하부 스프링 시이트 사이에 설치된 스프링의 권선수를 가변시켜 탄성율을 제어할 수 있는 현가장치용 스프링에 관한 것이다.The present invention relates to a suspension spring that can control the elastic modulus by varying the number of turns of the spring provided between the upper, lower spring sheet.
본 발명은 상부 스프링 시이트(11)의 회전장치와 제어부(50) 및 다수의 센서(60)로 구성되어 있다.The present invention is composed of a rotating device of the upper spring sheet 11, the control unit 50 and a plurality of sensors 60.
본 발명에 따른 가변스프링장치는 회전장치를 제어하여 스프링시이트(11)를 회전시키므로써, 스프링(20)을 상부 스프링시이트(11)의 상부 또는 하부로 상승 혹은 하강할 수 있도록하여 구성된다.The variable spring device according to the present invention is configured to rotate the spring sheet 11 by controlling the rotating device so that the spring 20 can be raised or lowered to the upper or lower portion of the upper spring sheet 11.
이를 위해 상부 스프링 시이트(11)는 차체에 고정된 서스펜션서포트(12)의 하부에 서스펜션서포트(12)와 러버(17)로 고정된 회전베이스(18)에 베어링(13,14,15)으로 연결되어 있으며, 상부 스프링 시이트(11)의 원주외각을 따라 나선형의 원주형 가이드(16)가 형성되어 상부 스프링 시이트(11)를 회전시키므로써, 원주형 가이드(16)에 삽입된 스프링(20)의 상단이 상부 스프링 시이트(11)의 상부 혹은 하부로 상승하거나 하강할 수 있도록 구성한다.To this end, the upper spring sheet 11 is connected to the rotary base 18 fixed by the suspension support 12 and the rubber 17 to the lower part of the suspension support 12 fixed to the vehicle body by bearings 13, 14 and 15. The helical cylindrical guide 16 is formed along the circumferential edge of the upper spring sheet 11 to rotate the upper spring sheet 11 so that the spring 20 inserted into the circumferential guide 16 can be rotated. The upper end is configured to be raised or lowered to the upper or lower portion of the upper spring sheet (11).
이에따라, 본 발명에 따른 권선수 가변 스프링장치를 사용하므로써 차량의 진동상태에 따라 적절한 탄성율을 선택하므로써 최적의 스프링시스템을 구성하여 차량의 방진효과 향상에 기여할 수 있게 된다.Accordingly, by using the variable number of winding spring device according to the present invention by selecting the appropriate elastic modulus according to the vibration state of the vehicle it is possible to contribute to the improvement of the dustproof effect of the vehicle by configuring the optimum spring system.
Description
본 발명은 자동차의 현가장치의 스프링에 관한 것이며, 특히 작용권선수를 조정할 수 있는 권선수 가변식의 스프링에 관한 것이다.The present invention relates to a spring of a suspension device of an automobile, and more particularly, to a spring of a variable number of turns that can adjust the number of turns.
자동차에는 노면으로의 충격외에도 구동력, 제동력, 원심력 등 다양한 힘이 동시에 작용하여 차량의 상,하로의 진동인 바운싱(bouncing), 차량의 좌우로의 진동인 러칭(lurching), 차량의 전,후로 진동하는 서징(surging), 길이방향의 중심축을 기준으로 좌,우로 진동하는 롤링(rolling)등의 진동을 받게 된다.In addition to the impact on the road surface, various forces such as driving force, braking force, and centrifugal force act simultaneously to bouncing the vibration of the vehicle up and down, lurching vibration of the vehicle from side to side, and vibration of the vehicle before and after Surging, vibrations such as rolling oscillating left and right with respect to the central axis in the longitudinal direction.
이러한 다양한 진동을 흡수하기 위해 자동차의 현가장치에는 승차감과 주행안정성 및 선회특성을 고려하여 다양한 현가장치와 스프링시스템이 사용되고 있다.In order to absorb such various vibrations, various suspension systems and spring systems have been used in the suspension system of a vehicle in consideration of riding comfort, driving stability, and turning characteristics.
제1도에 일반적인 맥퍼슨 스트럿 타입의 현가장치의 구성이 도시되어 있다.The construction of a typical McPherson strut type suspension is shown in FIG.
도시된 바와 같이, 맥퍼슨 형의 프론트휠 현가장치는 조향너클아암(7)과 일체로되어 쇼크업소버(1)가 설치된 스트럿과 현가아암, 현가아암과 스트럿의 아랫부분을 연결하는 볼조인트 및 쇼크업소버 상단에 설치된 스프링(2) 등으로 구성되어 있다.As shown, the McPherson type front wheel suspension is integrated with the steering knuckle arm (7) to connect the strut with the shock absorber (1) and the suspension arm, the ball joint and the shock absorber connecting the lower part of the strut and the strut. It consists of the spring 2 etc. which were provided in the upper end.
휠(LW)에 설치된 너클아암(7)의 상단에 쇼크업소버(1)와 스프링(2)이 설치되어 있으며, 스프링(2)은 상,하의 한 쌍의 스프링시이트(3,4)에 지지되며, 상부 스프링시이트(3)는 서스펜션서포트(5)와 러버(6, 도 2)로 고정되어 있다.The shock absorber 1 and the spring 2 are installed at the upper end of the knuckle arm 7 installed on the wheel LW. The spring 2 is supported by a pair of upper and lower spring sheets 3 and 4. The upper spring sheet 3 is fixed by the suspension support 5 and the rubber 6 (FIG. 2).
서스펜션 서포트(5)는 볼트 등으로 차체에 고정된다.The suspension support 5 is fixed to the vehicle body with a bolt or the like.
한편, 차량에 작용하는 다양한 진동을 개선하기 위한 현가장치에 대한 연구는 다양한 각도에서 진행되고 있으며, 상,하의 진동인 바운싱의 개선을 위해 코일스프링(2) 및 쇼크업소버(1)를 개선하기 위한 연구도 다각도로 진행되고 있다.On the other hand, the research on the suspension device for improving the various vibrations acting on the vehicle is being progressed from various angles, to improve the coil spring (2) and the shock absorber (1) for the improvement of the upper and lower vibration bouncing Research is also going on in many ways.
스프링(2)은 간단한 구성이나 쇼크업소버(1)와 함께 바운싱진동을 흡수하는 중요한 요소이므로 차량의 바운싱에 대해 스프링율을 변화시켜 작용하는 진동에 적절한 댐핑을 제공할 수 있다면 편리할 것이다.Since the spring 2 is an important element for absorbing the bounce vibration with the simple configuration or the shock absorber 1, it would be convenient if the spring bounce of the vehicle could provide an appropriate damping to the acting vibration.
그러나, 종래의 스프링(2)은 단지 상,하의 스프링 시이트(3,4)에 지지되어 일정한 스프링율로 설정되어 있으므로, 일정한 탄성율에 따라 진동하므로 고유탄성계수가 일정하게 방진효과에는 한계가 있다.However, since the conventional spring 2 is only supported by the upper and lower spring sheets 3 and 4 and is set at a constant spring rate, it vibrates according to a constant elastic modulus, so that the intrinsic elastic modulus is consistently limited in the dustproof effect.
따라서, 본 발명의 목적은 차량의 진동상태에 따라 스프링율을 가변시킬 수 있는 현가장치용 가변스프링 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable spring device for suspension that can vary the spring rate according to the vibration state of the vehicle.
제1도는 종래의 맥퍼슨식 현가장치의 구성을 도시하는 구성도이다.1 is a configuration diagram showing the configuration of a conventional McPherson suspension system.
제2도는 종래의 쇼크업서버의 상부 스프링 시이트 부분의 확대 단면도이다.2 is an enlarged cross-sectional view of an upper spring sheet portion of a conventional shock-up server.
제3도는 본 발명에 따른 가변 스프링장치의 구성을 도시하는 구성도이다.3 is a configuration diagram showing the configuration of a variable spring device according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11 : 상부 스프링 시이트 12 : 서스펜션 서포트11: upper spring sheet 12: suspension support
13,14,15 : 베어링 16 : 가이드13,14,15: bearing 16: guide
20 : 스프링 22 : 쇼크업소버20: spring 22: shock absorber
40 : 모터 50 : 제어부40: motor 50: control unit
60 : 센서60 sensor
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 서스펜션 서포트에 러버를 개재하여 고정되는 회전베이스; 상부의 외측이 회전베이스와 베어링으로 연결되며 상부의 내측은 쇼크업소버의 선단과 베어링으로 연결되고, 원주외각에 나선형의 스프링 가이드가 형성된 스프링 시이트; 및 스프링 시이트의 상단에 연결된 모터로 구성되는 현가장치용 가변스프링장치를 제공한다.In order to achieve this object, the present invention is a rotation base fixed via the rubber to the suspension support; A spring sheet having an outer side of the upper portion connected to the rotating base and a bearing and an inner side of the upper portion connected to the front end of the shock absorber and the bearing and having a spiral spring guide formed on a circumferential outer side thereof; And it provides a variable spring device for suspension consisting of a motor connected to the top of the spring sheet.
또한, 본 발명은 모터가 차량의 진동상태에 따라 제어부에 의해 제어되는 현가장치용 가변스프링장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a variable spring device for suspension device in which the motor is controlled by the control unit according to the vibration state of the vehicle.
따라서, 본 발명에 따른 권선수 가변식의 스프링장치를 사용하므로써 차량의 진동상태에 따라 적절한 탄성율을 선택하므로써 최적의 스프링시스템을 구성하여 차량의 방진효과 향상에 기여할 수 있게 된다.Therefore, by using the spring device of the variable number of windings according to the present invention by selecting the appropriate elastic modulus in accordance with the vibration state of the vehicle it is possible to contribute to the improvement of the dustproof effect of the vehicle by configuring the optimum spring system.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 가변스프링장치에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the variable spring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도에 본 발명에 따른 가변스프링장치의 구성이 상세히 도시되어 있다.3 shows the configuration of the variable spring device according to the present invention in detail.
본 발명은 상부 스프링 시이트(11)의 회전장치와 제어부(50) 및 다수의 센서(60)로 구성되어 있다.The present invention is composed of a rotating device of the upper spring sheet 11, the control unit 50 and a plurality of sensors 60.
본 발명에 따른 가변스프링장치는 회전장치를 제어하여 스프링시이트(11)를 회전시키므로써, 스프링(20)을 상부 스프링시이트(11)의 상부(점선)또는 하부로 상승 혹은 하강할 수 있도록하여 구성된다.The variable spring device according to the present invention is configured to rotate the spring sheet 11 by controlling the rotating device so that the spring 20 can be raised or lowered to the upper portion (dotted line) or the lower portion of the upper spring sheet 11. do.
이를 위해 상부 스프링 시이트(11)는 차체에 서스펜션서포트(12)의 하부에 서스펜션서포트(12)와 러버(17)로 고정된 회전베이스(18)에 베어링(13,14,15)으로 연결되어 있으며, 상부 스프링 시이트(11)의 원주외각을 따라 나선형의 가이드(16)가 형성되어 상부 스프링 시이트(11)를 회전시키므로써, 원주형 가이드(16)에 삽입된 스프링(20)의 상단이 스프링시이트(11)의 상단에 형성된 스프링공(도시하지 않음)을 통해 스프링 시이트(11)의 상부 혹은 하부로 상승하거나 하강할 수 있도록 구성한다.To this end, the upper spring sheet 11 is connected to the rotating base 18 fixed by the suspension support 12 and the rubber 17 to the lower part of the suspension support 12 on the vehicle body as bearings 13, 14 and 15. The spiral guide 16 is formed along the outer circumference of the upper spring sheet 11 to rotate the upper spring sheet 11 so that the upper end of the spring 20 inserted into the circumferential guide 16 is the spring sheet. The spring hole (not shown) formed at the upper end of the (11) is configured to be raised or lowered to the upper or lower portion of the spring sheet (11).
즉, 본 발명에 따른 서스펜션 서포트(12)에는 별도의 회전베이스(18)가 설치되며 회전베이스(18)와 스프링 시이트(11)의 사이에 수평 및 수직으로 각기 하나의 베어링(13,15)가 설치되며, 쇼크업소버(22)의 상단과 스프링 시이트(11) 사이에도 베어링(14)이 설치되어, 스프링 시이트(11)는 회전베이스(18)와 쇼크업소버(22) 사이에서 자유로이 회전할 수 있게 설치된다.That is, the suspension support 12 according to the present invention is provided with a separate rotating base 18 and one bearing (13, 15), respectively, horizontally and vertically between the rotating base (18) and the spring sheet (11). The bearing 14 is also installed between the upper end of the shock absorber 22 and the spring sheet 11 so that the spring sheet 11 can freely rotate between the rotation base 18 and the shock absorber 22. Is installed.
한편, 스프링(20)을 회전시키기 위해서 상부 스프링 시이트(11)의 상단은 모터(40)의 회전축(31)과 연결되어 있다.On the other hand, in order to rotate the spring 20, the upper end of the upper spring sheet 11 is connected with the rotation shaft 31 of the motor 40.
모터(40)는 제어부(50)에 의해 작동되어 차량의 진동상태에 따라 스프링(20)을, 점선으로 도시한 바와 같이, 스프링 시이트(11)의 상부로 이동시켜 스프링(20)의 작용 권선수를 감소시키거나, 혹은 상부의 스프링(20)을 하부로 이동시켜 스프링(20)의 작용 권선수를 증가시키도록 한다.The motor 40 is operated by the control unit 50 to move the spring 20 according to the vibration state of the vehicle, and move the spring 20 to the upper portion of the spring sheet 11, as indicated by the dotted line, so that the number of working turns of the spring 20 is increased. To reduce or to move the upper spring 20 to the lower to increase the number of working windings of the spring (20).
제어부(50)에는 실험에 따라 진동에 따른 스프링(20)의 최적 작용 권선수에 대한 데이터가 저장되어 센서(60)를 통해 감지된 차량의 진동상태에 따라 제어부(50)는 모터(40)를 제어하게 된다.The control unit 50 stores data about the optimum number of windings of the spring 20 according to the vibration according to the experiment, and the control unit 50 controls the motor 40 according to the vibration state of the vehicle detected by the sensor 60. Control.
센서(60)로는 차량의 바운싱 진동수 등 다양한 진동상태를 다수의 센서를 이용하여 감지하므로써 스프링(20)의 권선수를 선택할 수 있을 것이다.As the sensor 60, the number of windings of the spring 20 may be selected by detecting various vibration states such as a bounce frequency of the vehicle using a plurality of sensors.
이에따라, 본 발명은 차량의 주행중 진동상태에 따라 현가장치의 스프링(20)을 스프링 시이트(11)의 상,하로 이동시켜 상,하부 시이트 상에 설치되는 스프링(20)의 권선수를 변경하므로써, 스프링(20)에 의한 탄성율을 가변시키도록 구성된다.Accordingly, the present invention by changing the number of turns of the spring 20 installed on the upper, lower sheet by moving the spring 20 of the suspension device up and down of the spring sheet 11 in accordance with the vibration state of the vehicle, It is configured to vary the elastic modulus by the spring 20.
따라서, 본 발명에 따른 권선수 가변방식의 스프링장치를 사용하므로써 차량의 진동상태에 따라 스프링(20)의 적절한 탄성율을 선택하므로써 최적의 스프링 시스템을 구성하여 차량의 방진효과 향상에 기여할 수 있게 된다.Therefore, by using the spring device of the variable winding number according to the present invention by selecting the appropriate elastic modulus of the spring 20 in accordance with the vibration state of the vehicle it is possible to contribute to the improvement of the dustproof effect of the vehicle by configuring the optimum spring system.
이상에서, 본 발명의 구체적인 실시예를 통해 상세히 설명 하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, although described in detail through specific embodiments of the present invention, the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art will be able to make various changes and modifications based on the technical idea of the present invention.
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