KR100527771B1 - 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치 - Google Patents

쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 선회 주행에 따라 발생되는 쇽업소버 내부 오일의 가속도 변화를 감지하여 해당 쇽업소버의 오일경로를 단속함에 의해 감쇠력을 제어할 수 있도록 하는 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 실린더 튜브 내의 실린더에 의한 압축/신장에 의해 차량의 주행시에 발생되는 진동을 감쇠시키기 위한 쇽업쇼버를 갖춘 차량에 있어서, 상기 쇽업쇼버 내부 실린더의 압축/신장에 의한 댐퍼 오일의 유속에 대한 가속도값을 감지하는 댐퍼 오일의 가속도 감지 수단과, 상기 가속도 감지 수단에 의해 감지되는 실린더 튜브 내부 댐퍼 오일의 가속도값이 일정 설정치 이상이면 상기 실린더 튜브의 오일유로를 좁히기 위해 구동되는 구동수단 및, 상기 구동수단의 구동에 의해 동작하여 상기 쇽업쇼버의 실린더 튜브내부에 대한 오일 유로를 좁힐 수 있도록 하는 오일유로 조정수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치{VEHICLE TURNING STABILIZATION APPARATUS USING SHOCK ABSORBER}
본 발명은 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 선회 상태에 따라 쇽 업쇼버의 감쇠력을 제어함에 의해 차량의 선회 안정성을 확보할 수 있도록 하는 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 쇽 업쇼버는 차체와 차륜의 사이에서 코일 스프링 또는 리프(Leaf) 스프링과 함께 조립되고서 차량의 주행시에 차체에 전달되는 진동을 억제하여 승차감을 향상시킴과 더불어, 차륜의 빠른 회전에 따라 전달되는 진동을 억제하여 해당 차륜이 노면으로부터 이탈되지 못하도록 함에 의해 주행 안정성을 확보하도록 하기 위한 것이다.
한편, 이러한 차량의 쇽 업쇼버는 스티어링 휠의 급격한 회전 조작에 의해 차량을 선회주행시키는 경우에, 쇽 업서버의 감쇠력을 제어하여 차량의 주행 안정성을 확보할 필요성이 있는 바, 종래의 선회 안정화 장치로는 전자 제어 서스펜션(Electronic Control Suspension; ECS) 장치가 알려져 있다.
이러한 차량의 전자 제어 서스펜션 장치는 차량의 주요 부위에 주행에 따른 움직임이나 충격량을 감지하는 센서들을 부착하고, 각 센서로부터 입력되는 감지값을 근거로 전자 제어 유니트(ECU)에서 현재 주행되는 차량의 자세를 파악함에 의해, 솔레노이드 밸브와 같은 구동수단을 이용하여 쇽 업쇼버의 감쇠력을 전자적으로 제어할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 이러한 종래의 차량에 적용되는 전자 제어 서스펜션 장치는 차량의 주요 부위에 감응도가 우수한 고가의 센서들을 설치해야 할 뿐만 아니라, 쇽 업쇼버의 감쇠력을 전자적으로 제어하기 위한 주변장치 및 제어 프로그램의 개발 및 배치 작업이 용이하지 않기 때문에, 비용부담이 가중되어 일부 고가격대의 차종에만 적용되고 있는 실정이다.
이에, 상기한 종래의 전자 제어 서스펜션 장치로는 차량 선회 주행시에 쇽 업쇼버의 감쇠력을 제어하기 위해 차종에 관계없는 대중화된 장치로서 적용하기가 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 차량의 선회 주행에 따라 발생되는 쇽업소버 내부 오일의 가속도 변화를 감지하여 해당 쇽업소버의 오일경로를 단속함에 의해 감쇠력을 제어할 수 있도록 하는 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 실린더 튜브 내의 실린더에 의한 압축/신장에 의해 차량의 주행시에 발생되는 진동을 감쇠시키기 위한 쇽업쇼버를 갖춘 차량에 있어서, 상기 쇽업쇼버 내부 실린더의 압축/신장에 의한 댐퍼 오일의 유속에 대한 가속도값을 감지하는 댐퍼 오일의 가속도 감지 수단과, 상기 가속도 감지 수단에 의해 감지되는 실린더 튜브 내부 댐퍼 오일의 가속도값이 일정 설정치 이상이면 상기 실린더 튜브의 오일유로를 좁히기 위해 구동되는 구동수단 및, 상기 구동수단의 구동에 의해 동작하여 상기 쇽업쇼버의 실린더 튜브내부에 대한 오일 유로를 좁힐 수 있도록 하는 오일유로 조정수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치를 제공한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 1은 본 발명에 따른 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 선회 안정화 장치가 설치되어 있는 쇽 업소버의 내부 구성을 상세히 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선회 안정화 장치에서, 상기 쇽 업쇼버의 실린더 튜브(2) 내에는 피스톤 밸브(6)를 갖춘 실린더(4)가 해당 실린더 튜브(2)의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 피스톤 조작되도록 설치되고, 상기 실린더 튜브(2) 내부의 하단에는 하부 밸브(8)가 설치되어 있다.
또한, 상기 쇽 업쇼버의 실린더 튜브(2) 내에는 상기 실린더(4)의 피스톤 밸브(6)가 상하 방향으로 조작되는 상태에 대응하여 유압을 발생하는 댐퍼 오일이 존재하게 된다.
한편, 상기 쇽 업쇼버의 실린더(4)에는 스토퍼(10)가 결합되어 있고, 상기 스토퍼(10)의 하부에는 상기 실린더(4)의 피스톤 조작에 의해 발생되는 댐퍼 오일로 인한 유압의 감쇠력을 제어하기 위한 지지 링(Support Ring)(12)이 설치되어 있고, 상기 지지 링(12)의 외주면에는 쇽 업쇼버 내부의 댐퍼 오일을 공급받아 팽창이 가능한 고무 튜브(14)가 설치되어 있다.
상기 고무 튜브(14)는 해당 쇽 업쇼버의 실린더(4) 측에 부착되어 있는 펌프(16)의 펌핑동작에 의해 실린더 튜브(2) 내부의 댐퍼 오일을 공급받아 팽창될 수 있도록 하고, 상기 펌프(16)는 그 하부에 펌프 입구(32)를 갖추어 상기 실린더 튜브(2)의 내부에 존재하는 댐퍼 오일을 유입받을 수 있도록 하고, 그 상부에 펌프 출구(34)를 갖추어 오일 통로(36)를 통해 상기 고무 튜브(14)와 연결되어 펌핑 동작에 의해 유입받은 댐퍼 오일을 상기 고무 튜브(14) 내부로 채워넣게 된다.
여기서, 상기 펌프(16)는 펌핑동작을 수행하지 않는 경우에, 그 펌프 출구(34)와 펌프 입구(32)가 상호 개방되어 있는 상태이기 때문에 실린더 튜브(2) 내부와 고무 튜브(14) 간에 정적 평형 상태가 유지되도록 하게 되지만, 펌핑동작을 수행하는 경우에는 펌핑동작에 의해 그 펌프 입구(32)로부터의 댐퍼 오일을 끌어들여서 펌프 입구(34)를 통해 고무 튜브(14) 내부로 공급하게 되면서, 해당 고무 튜브(14)가 팽창되어 실린더 튜브(2) 내부의 유로를 좁게 함에 의해 해당 쇽업쇼버의 감쇠력이 증가되도록 한다.
또한, 상기 펌프(16)는 상기 쇽 업쇼버의 실린더(4) 측에 설치되어 있는 모터(18)와 구동축(30)을 통해 결합되고서, 상기 모터(18)의 회전 구동력에 의해 펌핑동작을 수행할 수 있도록 되어 있다.
상기 모터(18)는 상기 실린더(4)의 중심을 관통하여 연장되어 있는 전선(24)을 통해 엔진(20)의 발전기(22)와 전기적으로 연결되고서, 상기 발전기(22)로부터 전원을 상시적으로 공급받고 있다.
한편, 상기 펌프(16)의 하부 소정 위치에는 차량의 선회 주행이나 직진 주행에 따라 쇽업쇼버의 실린더(4)가 작동됨에 의해 유동되는 댐퍼 오일의 유속에 대한 가속도 변화를 감지하는 가속도 센서(38)가 설치된다.
상기 모터(18)는 상기 가속도 센서(24)가 일정 설정치 이상의 가속도값을 감지하게 되면, 스위칭 접속이 이루어져서 회전구동되도록 함에 의해 상기 펌프(16)가 펌핑동작을 진행하도록 한다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 도 3a 및 도 3b를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 차량이 직진 주행을 하게 되어 쇽업쇼버의 실린더(4) 조작에 의한 압축/신장이 크지 않은 경우에, 상기 펌프(16)의 하부에 부착되어 있는 가속도 센서(38)에서 감지되는 실린더 튜브(2) 내부의 댐퍼 오일에 대한 유속의 가속도값이 일정 설정치 이하로 작게 된다.
그에 따라, 상기 모터(18)에서는 엔진(20)의 발전기(22)로부터 상시 전원을 공급받고 있는 상태에서 스위칭 오프 상태가 유지되어 구동되지 않게 되고, 상기 펌프(16)는 펌핑동작을 수행하지 않게 된다.
이에, 상기 실린더 튜브(2) 내부의 오일 유로가 정상적인 상태를 유지하게 된다.
그 반면에, 상기 차량이 선회 주행을 하게 되어 쇽 업쇼버의 실린더(4) 조작에 의한 압축/신장이 크게 발생되는 경우에, 상기 가속도 센서(38)에서 감지되는 실린더 튜브(2) 내부의 댐퍼 오일에 대한 유속의 가속도값이 일정 설정치 이상으로 크게 된다.
그에 따라, 상기 모터(18)는 상기 가속도 센서(38)에서 감지되는 댐퍼 오일의 가속도 값이 일정 설정치 이상이 됨에 따라 스위칭 접속이 이루어져서, 상기 엔진(20)의 발전기(22)로부터 인가되는 전원에 의해 회전구동된다.
상기 모터(18)의 회전 구동에 따라, 그 모터(18)와 구동축(30)을 매개로 연결되어 있는 펌프(16)는 펌핑동작을 진행하여 펌프 입구(32)를 통해 유입받은 댐퍼 오일을 펌프 출구(34)를 통해 고무 튜브(14)에 공급하게 된다.
이에, 상기 고무 튜브(14)는 상기 펌프(16)에 의해 공급받는 댐퍼 오일에 의해 팽창되면서 상기 실린더 튜브(2)의 오일 유로를 좁히게 됨에 따라, 해당 쇽업쇼버의 감쇠력이 증가하게 되어 압축/신장량이 줄어들게 되면서 롤각이 작아지게 된다.
결과적으로, 차량의 선회 주행시에 주행 안정성 및 내측 차륜의 타이어 접지력이 향상되게 되는 것이다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 차량의 선회 주행시에 쇽업쇼버가 압축/신장함에 따라 발생되는 댐퍼 오일의 가속도를 감지하여 펌프를 구동시킴에 의해, 쇽업쇼버 내부의 고무 튜브를 팽창시켜서 오일유로를 좁히게 하여 쇽업쇼버의 감쇠력이 증가되도록 함에 따라, 차량의 선회 주행시에 쇽업쇼버의 압축/신장량을 감쇠시켜서 롤각이 작아지게 함에 의해 주행 안정성을 확보할 수 있다는 효과를 갖게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 선회 안정화 장치가 설치되어 있는 쇽 업소버의 내부 구성을 상세히 나타낸 도면,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 차량의 선회 주행이 이루어지기 이전과 이후의 선회 안정화를 위한 쇽업소버의 동작상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2:실린더 튜브, 4:실린더,
6:피스톤 밸브, 8:하부 밸브,
10:스토퍼, 12:지지 링,
14:고무 튜브, 16:펌프,
18:모터, 20:엔진,
22:발전기, 24:도선,
30:구동축, 38:가속도 센서.

Claims (4)

  1. 실린더 튜브 내의 실린더에 의한 압축/신장에 의해 차량의 주행시에 발생되는 진동을 감쇠시키기 위한 쇽업쇼버를 갖춘 차량에 있어서,
    상기 쇽업쇼버 내부 실린더의 압축/신장에 의한 댐퍼 오일의 유속에 대한 가속도값을 감지하는 댐퍼 오일의 가속도 감지 수단과,
    상기 가속도 감지 수단에 의해 감지되는 실린더 튜브 내부 댐퍼 오일의 가속도값이 일정 설정치 이상이면 상기 실린더 튜브의 오일유로를 좁히기 위해 구동되는 구동수단 및,
    상기 구동수단의 구동에 의해 동작하여 상기 쇽업쇼버의 실린더 튜브내부에 대한 오일 유로를 좁힐 수 있도록 하는 오일유로 조정수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동수단은 상기 가속도 감지 수단에 의해 감지되는 댐퍼 오일의 가속도 값이 일정 설정치 이상이면 스위칭 접속되어 회전 구동되는 모터와, 상기 모터와 구동축을 통해 연결되고서, 모터의 구동에 의해 펌핑동작되어 실린더 튜브 내부의 댐퍼 오일을 오일유로 조정수단에 공급하여 실린더 튜브의 오일유로를 좁히기 위한 펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 모터는 상기 쇽업쇼버의 실린더 내부를 관통하는 전선을 통해 엔진의 발전기와 전기적으로 접속되고서, 상기 발전기를 통해 동작전원을 상시적으로 공급받도록 이루어진 것을 특징으로 하는 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일유로 조정수단은 상기 실린더와 결합되어 있는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 하부에 위치하여 실린더의 피스톤 조작에 의한 댐퍼 오일의 감쇠력을 제어하기 위한 지지 링 및, 상기 지지링의 외주면에 설치되어 쇽업쇼버 내부의 댐퍼 오일을 공급받아 팽창되는 고무 튜브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 쇽 업쇼버를 이용한 차량의 선회 안정화 장치.
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