KR100471795B1 - Variable Temperature Control Bushing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 현가아암등을 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.The present invention relates to a bush used for mounting a suspension arm of a vehicle, the temperature variable control bush which can improve the riding comfort and control stability at the same time by properly controlling the temperature of the bush rubber according to the vehicle speed regardless of the season The purpose is to provide.
상기한 목적을 달성하기 위해 외측 슬리이브에 내측 슬리이브가 끼워지면서 이들 슬리이브는 중간의 고무층을 매개로 일체로 가류접착되고, 상기 고무층에는 고무의 온도를 상승시키기 위해 가열하는 가열수단과, 이 가열수단을 차속과 횡가속도에 따라 제어하는 제어수단이 구비되어 있다.In order to achieve the above object, the inner sleeve is fitted to the outer sleeve, and these sleeves are integrally vulcanized by means of an intermediate rubber layer, and the rubber layer includes heating means for heating to raise the temperature of the rubber, and Control means for controlling the heating means in accordance with the vehicle speed and the lateral acceleration is provided.
이에 따라, 차량의 주행중에 차속과 횡가속도에 따라 상기 제어수단이 열선에 전원이 공급되게 하거나 공급된 전원을 차단시켜주게 되어, 고무의 탄성이 가변되면서 차량의 승차감이나 조종안정성을 적절히 제어해서 향상시켜 줄 수 있게 된다.Accordingly, the control means allows the power supply to the hot wire or cuts off the power supply according to the vehicle speed and the lateral acceleration while the vehicle is running, and the elasticity of the rubber is changed to appropriately control the riding comfort and the steering stability of the vehicle. I can make it.
Description
본 발명은 차량의 현가아암등을 차체에 장착하는 데에 사용되는 부시에 관한 것으로, 특히 차속에 따라 부시의 온도를 적절히 제어하여 차량의 조종안정성과 승차감을 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 온도가변형 콘트롤 부시에 관한 것이다.The present invention relates to a bush used for mounting a suspension arm of a vehicle to a vehicle body, and in particular, a temperature-variable control bush for improving the steering stability and ride comfort of a vehicle by controlling the temperature of the bush properly according to the vehicle speed. It is about.
일반적으로, 차량의 현가장치를 구성하는 현가아암은 차체에 부시를 매개로 장착되게 되는데, 예컨대 더블 위시본 타입의 현가장치에서 상부 현가아암이나 하부 현가아암의 한쪽 선단부는 각각 너클에 체결됨과 더불어 다른쪽 양 선단부에는부시가 일체로 장착되면서 이 부시를 관통해서 체결되는 보울트를 매개로 현가아암이 차체에 회동가능하게 체결되어 있다.In general, the suspension arm constituting the suspension of the vehicle is mounted on the vehicle body by means of a bush. For example, in the double wishbone type suspension, one end of the upper suspension arm or the lower suspension arm is fastened to the knuckle and the other Suspension arms are rotatably fastened to the vehicle body by means of bolts mounted through the bush while the bushes are integrally mounted on both front ends.
도 1은 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)를 매개로 일체로 가류접착된 구조로 되어 있다.Fig. 1 shows a schematic cross section of a bush used when fastening the suspension arms to the vehicle body, i.e. the inner sleeve 12 is fitted to the outer sleeve 11 and these sleeves 11, 12 has a structure in which the intermediate rubber layer 13 is integrally vulcanized and bonded.
상기한 부시를 매개로 현가아암을 장착한 차량이 주행할 때에 차량의 조종안정성 측면에서 부시의 특성을 고려하게 되면, 차량의 핸들링 진동수는 대개가 3Hz미만으로 거의 정적인 상태에 가깝고, 또 핸들링 성능을 좋게 하기 위해서는 부시의 강성이 높아야 한다.Considering the characteristics of the bush in terms of steering stability of the vehicle when the vehicle equipped with the suspension arm is driven through the above-mentioned bush, the handling frequency of the vehicle is usually less than 3 Hz, which is almost static, and also the handling performance. In order to improve the stiffness of the bush must be high.
그리고, 차량의 승차감 측면에서 부시의 특성을 고려한다면 부시의 탄성계수와 댐핑률이 작아야 진동절연성이 높게 되어, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있게된다.In addition, when considering the characteristics of the bush in terms of ride comfort of the vehicle, the elastic modulus and the damping ratio of the bush are small to increase vibration insulation, thereby improving the ride comfort of the vehicle.
한편, 부시의 고무는 그 온도와 유황(sulfur)의 배합량에 따라 탄성특성과 댐핑특성이 달라지게 되어 있는 바, 이와 같은 온도와 유황 배합량에 따른 부시고무의 탄성특성과 댐핑특성은 도 2에 도시된 바와 같다.On the other hand, the rubber of the bush has a different elasticity and damping characteristics according to the temperature and the amount of sulfur (sulfur), the elasticity and damping characteristics of the bush rubber according to the temperature and sulfur compounding amount is shown in FIG. As it is.
즉, 도 2에서 수평축은 온도축이고, 좌측의 수직축은 고무의 탄성계수를 나타내며, 우측 수직측은 댐핑특성을 나타낸다. 또 유황 배합량은 A가 5, B가 10, C가 15, D가 20, E가 25이며, 그 단위는 PPhr이다.That is, in FIG. 2, the horizontal axis represents the temperature axis, the vertical axis on the left side represents the elastic modulus of the rubber, and the right vertical side represents the damping characteristic. The sulfur compounding amount is 5 in A, 10 in B, 15 in C, 20 in D, and 25 in E, and the unit is PPhr.
도 2에서 도시된 바와 같이, 부시고무의 탄성특성은 유황 배합량이 일정한 경우에 저온에서 탄성률이 크고 딱딱한 반면에, 고온에서는 탄성률이 작고 부드럽게 되며, 부시고무의 댐핑특성은 2차곡선 형상을 하고서 유황 배합량이 많아질수록 피크치가 저온에서 고온으로 점차적으로 천이된다.As shown in FIG. 2, the elasticity of the bush rubber is high and hard at low temperatures when the sulfur compounding amount is constant, while the elasticity is small and soft at high temperatures, and the damping property of the bush rubber is sulfur having a secondary curve shape. As the compounding amount increases, the peak value gradually transitions from low temperature to high temperature.
즉, 부시고무의 탄성특성은 유황 배합량이 일정한 경우에 저온에서는 강성이 높고 탄성률이 큰 반면에, 고온에서는 강성이 낮고 탄성률도 작게 된다.That is, the elastic properties of the bush rubber is high rigidity and high elastic modulus at low temperatures when the sulfur compounding amount is constant, while low rigidity and low elastic modulus at high temperatures.
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 조종안정성은저하되게 되는 결점이 있었다.By the way, the conventional bush is affected by the ambient temperature, so for example, in winter, the rigidity is improved and the steering stability is improved, but the riding comfort is deteriorated. There was a flaw.
또한, 상기한 조종안정성과 승차감은 차속에 따라 그 영향이 상당히 중요하게 되는데, 종래의 부시에서는 고무의 온도가 주변온도에 의해 결정되어지므로, 차속에 따라 고무의 온도를 제어해서 승차감과 조종안정성을 동시에 만족시킬 수 없는 미흡한 결점이 있었다.In addition, the steering stability and ride comfort are very important depending on the vehicle speed. In the conventional bush, since the rubber temperature is determined by the ambient temperature, the ride temperature and steering stability are controlled by controlling the rubber temperature according to the vehicle speed. At the same time, there were insufficient defects that could not be satisfied.
이에 본 발명은 상기와 같은 결점을 감안하여 안출된 것으로, 부시고무의 온도를 계절에 관계없이 차속에 따라 적절히 제어하여 승차감과 조종안정성을 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 온도가변형 콘트롤 부시를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above drawbacks, and provides a variable temperature control bush that can improve the comfort and control stability at the same time by properly controlling the temperature of the bush rubber according to the vehicle speed regardless of the season. There is this.
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 상승시키기 위해 가열하는 가열수단과, 이 가열수단을 차속과 횡가속도에 따라 제어하는 제어수단이 구비된 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a bush made of a structure in which the inner sleeve is fitted to the outer sleeve while the sleeve is integrally vulcanized and bonded through the middle rubber layer, And heating means for heating to raise the temperature, and control means for controlling the heating means in accordance with the vehicle speed and the lateral acceleration.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 가열수단은 상기 고무층에 길이방향을 따라 나선형으로 감겨진 열선과, 이 열선에 전원을 공급하기 위해 열선에 연결된 밧데리 전원을 갖춘 구조로 되어 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the heating means has a structure having a heating wire spirally wound along the longitudinal direction of the rubber layer, and a battery power source connected to the heating wire to supply power to the heating wire.
또한, 상기 제어수단은 차속이 일정속도 이상인 상태에서 횡가속도가 일정치 이하인 경우에는 밧데리 전원이 열선에 공급되게 연결시켜주는 반면에 차속이 일정속도 이하인 상태에서 횡가속도가 일정치 이상인 경우에는 밧데리 전원이 열선에 공급되지 않도록 단절시켜주기 위해 차속감지센서와 횡가속도센서를 갖추고서, 밧데리 전원과 열선사이에 연결된 콘트롤러로 이루어져 있다.Further, the control means connects the battery power to the heating wire when the lateral acceleration is below a certain value in a state where the vehicle speed is above a certain speed, while the lateral acceleration is above a certain value when the vehicle speed is below a certain speed. It is composed of controller connected between battery power and heating wire, equipped with vehicle speed sensor and lateral acceleration sensor to cut off from supplying the heating wire.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 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.3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the control bush according to the present invention, that is, while the inner sleeve 2 is fitted in the outer sleeve 1, these sleeves 1, 2 are intermediate rubber layers 3. It is vulcanized in one piece by means of).
그리고, 상기 고무의 온도를 제어하기 위해 고무층(3)에는 열선(4)이 길이방향을 따라 나선형상으로 감겨져 있고, 상기 열선(4)에 전원을 공급하기 위해 열선(4)에 밧데리 전원(B+)이 연결되어 있다.Then, in order to control the temperature of the rubber, the heating wire 4 is wound spirally along the longitudinal direction in the rubber layer 3, and the battery power source B + is supplied to the heating wire 4 to supply power to the heating wire 4. ) Is connected.
또한, 상기 밧데리 전원(B+)의 전류를 제어하기 위해 밧데리 전원(B+)과 열선(4)사이에는 콘트롤러(5)가 개재되어 있는 바, 이 콘트롤러(5)의 입력단자에는 차속감지센서(6)와 횡가속도센서(7)가 장착되어 있다.In addition, a controller 5 is interposed between the battery power source B + and the heating wire 4 to control the current of the battery power source B +, and a vehicle speed sensor 6 is provided at an input terminal of the controller 5. ) And lateral accelerometer (7).
이에 따라, 예컨대 상기 차속감지센서(6)를 매개로 측정한 차량의 주행속도가 20km/h 이상이고, 상기 횡가속도센서(7)를 매개로 측정한 차량의 횡가속도가 0.2g(g는 중력가속도) 이하인 경우에는 승차감이 요구되므로, 상기 콘트롤러(5)는 밧데리 전원(B+)이 열선(4)에 공급되도록 하여 고무층(3)의 온도를 승온시켜 주게 된다.Accordingly, for example, the traveling speed of the vehicle measured by the vehicle speed sensor 6 is 20 km / h or more, and the lateral acceleration of the vehicle measured by the lateral acceleration sensor 7 is 0.2g (g is gravity Acceleration) is required, so that the controller 5 increases the temperature of the rubber layer 3 by allowing the battery power source B + to be supplied to the heating wire 4.
상기와 같이 고무층(3)의 온도가 상승하게 되면 고무의 탄성계수가 낮아지게 되므로, 진동절연성이 향상됨과 더불어 승차감도 향상되게 되는 것이다.As described above, when the temperature of the rubber layer 3 rises, the elastic modulus of the rubber is lowered, thereby improving vibration insulation and riding comfort.
그리고, 상기와는 반대로 차속감지센서(6)를 매개로 측정한 차량의 주행속도가 2Okm/h 이하이고, 상기 횡가속도센서(7)를 매개로 측정한 차량의 횡가속도가 0.2g(g는 중력가속도) 이상인 경우에는 조종안정성이 요구되므로, 상기 콘트롤러(5)는 열선(4)에 공급하고 있던 전원을 차단시켜 고무층(3)의 온도를 낮추어주게된다.On the contrary, the traveling speed of the vehicle measured by the vehicle speed sensor 6 is 20 km / h or less, and the lateral acceleration of the vehicle measured by the lateral acceleration sensor 7 is 0.2 g (g is In the case of gravity acceleration), the steering stability is required, so that the controller 5 cuts off the power supplied to the heating wire 4 to lower the temperature of the rubber layer 3.
상기와 같이 고무층(3)의 온도가 하강하게 되면 고무의 탄성계수가 높아지게 되므로, 강성이 향상됨과 더불어 조종안정성도 향상되게 되는 것이다.As described above, when the temperature of the rubber layer 3 decreases, the elastic modulus of the rubber is increased, so that the rigidity is improved and the steering stability is also improved.
상기와 같은 부시고무의 온도제어는 계절에 관계없이 이루어질 수 있으므로,동절기에서의 승차감 저하와 하절기에서의 조종안정성의 저하를 방지할 수 있게 된다.Since the temperature control of the bush rubber as described above can be made regardless of the season, it is possible to prevent the deterioration of the ride comfort in the winter and the deterioration of the steering stability in the summer.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 콘트롤 부시에 의하면, 부시고무의 온도를 차량의 차속과 횡가속도에 따라 적절히 상승시키거나 하강시켜 탄성계수의 변화를 유도해서 서로 상반되는 2가지의 특성인 조종안정성과 승차감을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the control bush according to the present invention, the temperature of the bush rubber is raised or lowered appropriately according to the vehicle speed and the lateral acceleration of the vehicle to induce a change in the modulus of elasticity, and the two characteristics that are opposite to each other are the steering stability and There is an effect that can improve the ride comfort at the same time.
도 1은 종래 기술에 따른 부시의 개략적인 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of a bush according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 따른 부시의 온도에 대한 탄성특성과 댐핑특성을 나타내는 그래프,2 is a graph showing the elastic characteristics and damping characteristics with respect to the temperature of the bush according to the prior art,
도 3은 본 발명에 따른 콘트롤 부시의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a control bush according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 - 외측 슬리이브 2 - 내측 슬리이브1-outer sleeve 2-inner sleeve
3 - 고무층 4 -열선3-rubber layer 4-heating wire
5 - 콘트롤러 6 - 차속감지센서5-Controller 6-Vehicle Speed Sensor
7 - 횡가속도센서7-lateral acceleration sensor
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