KR100559881B1 - a shock absorber with variable damping force and a vehicle suspension with thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간단한 구성으로 쇽업소버가 제공하는 감쇠력을 차량의 주행상태에따라 가변시킬 수 있도록 함으로써, 저렴한 비용으로 차량의 승차감을 크게 개선할 수 있도록 한다.The present invention allows the damping force provided by the shock absorber to be varied according to the driving state of the vehicle with a simple configuration, thereby greatly improving the riding comfort of the vehicle at low cost.
Description
도 1은 본 발명에 따른 감쇠력 가변 쇽업소버의 구조를 설명한 도면,1 is a view for explaining the structure of a damping force variable shock absorber according to the present invention;
도 2는 회전피스톤의 원리를 설명한 도면,2 is a view for explaining the principle of the rotating piston,
도 3은 본 발명 감쇠력 가변 쇽업소버를 적용한 차량 서스펜션의 실시예를 설명한 도면,3 is a view for explaining an embodiment of a vehicle suspension to which the present invention damping force variable shock absorber is applied;
도 4는 본 발명 감쇠력 가변 쇽업소버를 적용한 차량 서스펜션의 또 다른 실시예를 설명한 도면이다.4 is a view for explaining another embodiment of a vehicle suspension to which the present invention variable damping force shock absorber is applied.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
1; 피스톤로드 3; 나선형오리피스One; Piston
5; 피스톤 7; 실린더5; Piston 7; cylinder
9; 회전판 11; 브레이크패드9; Tumble
13; 회전가이드 15,19,22; 감쇠력 가변 쇽업소버13; Rotary
17; 브레이크페달 21; 가속페달17; Brake
24; 차속센서 26; 조향각속도센서24;
28; 차고센서 30; 스로틀포지션센서28;
32; 브레이크스위치 34; 컨트롤러32;
36; 밸브스프링 38; 스프링캡36; Valve
본 발명은 차량의 서스펜션에 사용되는 쇽업소버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구성으로 쇽업소버가 발휘하는 감쇠력을 가변시킬 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorber used in a suspension of a vehicle, and more particularly, to a technique for varying the damping force exerted by the shock absorber with a simple configuration.
차량의 서스펜션에 사용되는 쇽업소버 중 단순한 종래의 쇽업소버는 차량의 운전상태에 무관하게 쇽업소버 자체의 사양에 따른 일정한 특성의 감쇠력만을 제공하여 차량의 다양한 운전상태에 따른 최적의 서스펜션 성능을 제공하기 어렵다.Among the shock absorbers used for the suspension of a vehicle, a simple conventional shock absorber provides only the damping force of a certain characteristic according to the specification of the shock absorber itself regardless of the driving condition of the vehicle, thereby providing the optimum suspension performance according to various driving conditions of the vehicle. it's difficult.
따라서, 차량의 운전상태에 따라 쇽업소버의 감쇠력을 가변시킬 수 있는 다단 감쇠력 제어 쇽업소버 등이 개발되었으나, 구성 및 그 제어가 복잡하고 가격이 비싼 문제점이 있다.Therefore, although a multi-stage damping force control shock absorber has been developed which can vary the damping force of the shock absorber according to the driving state of the vehicle, there is a problem in that the configuration and control thereof are complicated and expensive.
본 발명은 간단한 구성으로 쇽업소버가 제공하는 감쇠력을 차량의 주행상태에따라 가변시킬 수 있도록 함으로써, 저렴한 비용으로 차량의 승차감을 크게 개선할 수 있도록 한 감쇠력 가변 쇽업소버를 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a variable damping force absorber which can improve the riding comfort of a vehicle at low cost by allowing the damping force provided by the shock absorber to be varied according to the driving state of the vehicle with a simple configuration.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 감쇠력 가변 쇽업소버는 피스톤로드의 직선운동방향에 대하여 나선을 형성하는 나선형오리피스를 구비한 피스 톤과;The damping force variable shock absorber according to the present invention for achieving the above object includes a piston having a spiral orifice forming a spiral with respect to the linear movement direction of the piston rod;
상기 피스톤로드의 회전을 제동하는 브레이크수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a brake means for braking the rotation of the piston rod.
또한, 본 발명에 의한 감쇠력 가변 쇽업소버를 이용한 차량 서스펜션은 차량의 전륜 서스펜션에 사용된 상기 감쇠력 가변 쇽업소버들과;In addition, the vehicle suspension using the damping force variable shock absorber according to the present invention includes the damping force variable shock absorbers used for the front wheel suspension of the vehicle;
상기 전륜 서스펜션에 사용된 감쇠력 가변 쇽업소버들의 브레이크수단을 작동시키도록 연결된 브레이크페달과;A brake pedal connected to actuate the brake means of the damping force variable shock absorbers used in the front wheel suspension;
차량의 후륜 서스펜션에 사용된 상기 감쇠력 가변 쇽업소버들과;The damping force variable shock absorbers used for rear wheel suspension of a vehicle;
상기 후륜 서스펜션에 사용된 감쇠력 가변 쇽업소버들의 브레이크수단을 작동시키도록 연결된 가속페달을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And an accelerator pedal connected to actuate the brake means of the damping force variable shock absorbers used in the rear wheel suspension.
또한, 본 발명에 의한 감쇠력 가변 쇽업소버를 이용한 차량 서스펜션은 차량의 차륜에 각각 연결된 상기 감쇠력 가변 쇽업소버들과;In addition, the vehicle suspension using the damping force variable shock absorber according to the present invention includes the damping force variable shock absorbers respectively connected to the wheel of the vehicle;
차속센서, 조향각속도센서, 차고센서, 스로틀포지션센서 및 브레이크스위치와;Vehicle speed sensor, steering angular velocity sensor, garage sensor, throttle position sensor and brake switch;
상기 센서들의 신호를 받아 상기 각 차륜에 연결된 감쇠력 가변 쇽업소버들을 각각 제어하도록 설치된 컨트롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a controller installed to receive the signals of the sensors and to control the damping force variable shock absorbers respectively connected to the wheels.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음 과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 감쇠력 가변 쇽업소버의 실시예는, 종래의일반적인 유체봉입식 쇽업소버에, 피스톤로드(1)의 직선운동방향에 대하여 나선을 형성하는 나선형오리피스(3)를 구비한 피스톤(5)과, 상기 피스톤로드(1)의 회전을 제동하는 브레이크수단을 포함하여 구성된다.Referring to Figure 1, the embodiment of the damping force variable shock absorber according to the present invention, in the conventional general fluid-filled shock absorber, a spiral orifice (3) forming a spiral with respect to the linear direction of movement of the piston rod (1) And a brake means for braking the rotation of the
상기 나선형오리피스(3)는 상기 피스톤(5)의 원주방향을 따라 다수개가 동일한 방향을 가지고 형성됨으로써, 피스톤(5)이 실린더(7) 내에서 상하로 이동하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 나선형오리피스(3)를 통과하는 유체에 의하여 피스톤(5) 및 피스톤과 일체로 연결된 피스톤로드(1)가 상기 실린더(7)에 대하여 강한 회전력을 받도록 되어 있다.The
상기 나선형오리피스(3)의 출구측에는 상기 나선형오리피스(3)의 나선 진행 방향측으로는 절개되고 나선 진행방향의 반대방향측은 탄성적으로 구부러질 수 있도록 된 밸브스프링(36)이 구비되고, 상기 밸브스프링(36)은 다수개가 상기 피스톤(5)의 상 하측에 각각 설치된 스프링캡(38)에 일체로 형성되도록 하였다.An outlet side of the
따라서, 상기 나선형오리피스(3)를 통과하는 유체는 상기 밸브스프링(36)을 열고 나선형오리피스(3)를 빠져나갈 때, 상기 밸브스프링(36)에 대하여 대체로 나선형오리피스(3)의 접선방향 (피스톤 원주의 접선방향)으로 힘을 가하게 되어, 상기 피스톤(5)은 더욱 강한 회전력을 받게 된다.Therefore, when the fluid passing through the
본 실시예에서, 상기 브레이크수단은 상기 피스톤로드(1)의 상단에 구비된 회전판(9)과, 상기 회전판(9)을 압착하는 브레이크패드(11)를 포함하여 구성하였는 바, 물론, 상기 브레이크패드(11)를 구동시키는 메커니즘은 종래의 차량 제동장치 등에 사용되는 캘리퍼의 메커니즘이나, 기타 회전하는 원판을 양쪽에서 가압하여 원판의 회동을 억제하도록 하는 공지의 기술이 사용되면 된다.In the present embodiment, the brake means comprises a
한편, 상기 피스톤로드(1)의 상단은 피스톤로드(1)를 회전이 가능한 상태로 차체에 대해 지지하도록 하는 회전가이드(13)에 의해 차체에 지지되어 있다. On the other hand, the upper end of the piston rod (1) is supported by the vehicle body by a
상기한 바와 같이 구성된 감쇠력 가변 쇽업소버는 차량의 주행중에 발생하는 차륜의 범프 및 리바운드에 의하여 상기 실린더(7)에 대하여 피스톤(5)이 상대적으로 상하로 이동하면, 상기 피스톤(5)은 상기한 나선형오리피스(3)에 의하여 실린더(7)에 봉입된 유체에 의해 회전력을 받게 되고, 이에 의해 상기 피스톤로드(1)는 회전하게 된다.In the damping force variable shock absorber configured as described above, when the
이때, 상기 피스톤로드(1)는 상기 회전가이드(13)에 의해 지지된 상태로 상기 피스톤로드(1)에 일체로 고정된 회전판(9)을 회전시키는데, 상기 브레이크패드(11)로 상기 회전판(9)을 가압하면, 상기 피스톤로드(1)의 회전이 억제되어 피스톤(5)의 회전이 억제되고, 이에 의해 상기 피스톤(5)은 실린더(7)에 봉입된 유체와의 저항이 증대되어 쇽업소버가 제공하는 감쇠력을 상승시키게 된다.At this time, the piston rod (1) rotates the rotating plate (9) integrally fixed to the piston rod (1) while being supported by the rotary guide (13), the brake pad (11) the rotating plate ( When 9) is pressurized, the rotation of the
따라서, 상기 브레이크패드(11)로 회전판(9)을 어느 정도의 압력으로 가압하는가에 따라서, 본 발명 감쇠력 가변 쇽업소버의 감쇠력이 조절되는 것이다.Therefore, the damping force of the damping force variable shock absorber of the present invention is adjusted according to how much pressure the
상기한 바와 같이 구성된 쇽업소버는 상기와 같이 매우 간단한 구성을 가지고 있고, 감쇠력을 가변시키는 제어도 매우 간단하게 이루어지는 장점을 가지고 있다.The shock absorber configured as described above has the advantage of having a very simple configuration as described above and a very simple control of varying the damping force.
이하에서는 상기한 바와 같은 감쇠력 가변 쇽업소버를 응용한 차량의 서스펜션을 설명한다.Hereinafter, the suspension of the vehicle to which the damping force variable shock absorber as described above is applied will be described.
도 3에 개시된 차량의 서스펜션은 차량의 전륜 서스펜션에 상기한 바와 같은 구성의 감쇠력 가변 쇽업소버(15)들을 구비하고, 상기 전륜 서스펜션에 사용된 감쇠력 가변 쇽업소버(15)들의 브레이크수단을 작동시키도록 브레이크페달(17)을 연결하며, 차량의 후륜 서스펜션에도 상기한 바와 같은 구성의 감쇠력 가변 쇽업소버(19)들을 설치하고, 상기 후륜 서스펜션에 사용된 감쇠력 가변 쇽업소버(19)들의 브레이크수단을 작동시키도록 가속페달(21)을 연결한 구성이다.The suspension of the vehicle disclosed in FIG. 3 is provided with the damping force variable shock absorbers 15 of the above-described configuration in the front wheel suspension of the vehicle, and to operate the brake means of the damping force
즉, 상기 브레이크페달(17) 또는 가속페달(21)이 밟히면 각각의 감쇠력 가변 쇽업소버(15,19)의 브레이크수단에 전기적 신호가 가해져서, 브레이크패드(11)가 회전판(9)을 가압할 수 있도록 구성한 것이다.That is, when the
상기와 같은 구성을 가진 서스펜션에서는 안티다이브(anti-dive)효과 및 안티스쿼트(anti-squat)효과를 얻을 수 있다.In the suspension having the above configuration, an anti-dive effect and an anti-squat effect can be obtained.
운전자가 브레이크페달(17)을 밟으면, 차량이 정차함과 동시에 상기 차량의 전륜측에 설치된 감쇠력 가변 쇽업소버(15)의 브레이크수단에서도 상기 브레이크페달(17)로부터의 신호에 의해 브레이크패드(11)가 회전판(9)을 가압하여, 감쇠력 가변 쇽업소버(15)에서 발생되는 감쇠력을 증가시킴으로써, 차량의 전방이 하측으로 쏠리게 되는 현상을 억제하도록 하는 것이다.When the driver steps on the
마찬가지 원리로, 운전자가 가속페달(21)을 밟으면, 차량이 가속됨과 동시에 후륜측에 설치된 감쇠력 가변 쇽업소버(19)의 브레이크수단에서도 상기 가속페달(21)로부터의 신호에 의해 브레이크패드(11)가 회전판(9)의 회전을 억제하여, 후륜 서스펜션을 이루는 감쇠력 가변 쇽업소버(19)들의 감쇠력을 증가시키게 되고, 이는 차량의 가속시 차량 후방이 하측으로 쏠리는 현상을 억제하는 효과를 발휘하도록 하는 것이다.In the same principle, when the driver steps on the
도 4에는 상기한 바와 같은 감쇠력 가변 쇽업소버를 사용하여 보다 정밀한 차량의 서스펜션 제어기능을 수행할 수 있도록 한 차량 서스펜션의 개념이 도시된 바, 차량의 차륜에 각각 연결된 상기 감쇠력 가변 쇽업소버(22)들과; 차속센서(24), 조향각속도센서(26), 차고센서(28), 스로틀포지션센서(30) 및 브레이크스위치(32)와; 상기 센서들의 신호를 받아 상기 각 차륜에 연결된 감쇠력 가변 쇽업소버(22)들을 각각 제어하도록 설치된 컨트롤러(34)로 구성되어 있다.4 shows a concept of a vehicle suspension for performing a more precise suspension control function of the vehicle using the damping force variable shock absorber as described above, wherein the damping force variable shock absorber 22 connected to each wheel of the vehicle is shown. With; A
상기한 바와 같이 구성된 차량의 서스펜션에서는 상기 각종 센서들로부터의 신호에 의해, 각 차륜에 배치된 상기 브레이크패드(11)로 회전판(9)을 적절히 가압 및 감압하여, 상기 각 차륜의 감쇠력 가변 쇽업소버(22)에서 차량의 운행상태에 따라 최적화된 감쇠력을 각각 발휘할 수 있도록 함으로써, 간단하고 저렴한 ECS(Electronic Control Suspension)를 구현할 수 있도록 한다.In the suspension of the vehicle configured as described above, the damping force variable shock absorbers of the respective wheels are properly pressed and depressurized by the
이상과 같이 본 발명에 의하면, 간단한 구성으로 쇽업소버가 제공하는 감쇠 력을 차량의 주행상태에 따라 가변시킬 수 있도록 함으로써, 저렴한 비용으로 차량의 승차감을 크게 개선할 수 있도록 한다. As described above, according to the present invention, the damping force provided by the shock absorber can be varied according to the driving state of the vehicle with a simple configuration, thereby greatly improving the riding comfort of the vehicle at low cost.
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