KR100844683B1

KR100844683B1 - 반능동형 스테빌라이져

Info

Publication number: KR100844683B1
Application number: KR1020060126704A
Authority: KR
Inventors: 정인용
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2008-07-07
Also published as: KR20080054639A

Abstract

본 발명은 좌/우측 현가아암 사이에 설치되는 롤바아를 분할하며 이들 사이에 자기유변유체를 이용한 MR 댐퍼를 장착하고, 롤 발생시 롤의 정도에 상응하는 작동전류를 MR 댐퍼에 제공하여 MR 댐퍼로부터 구현되는 감쇠특성의 정도를 가변화시킴으로써, 차체의 거동자세를 최적의 상태로 안정화시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 코일(50)과 자기유변유체(52)를 내장하고서 차체에 고정된 MR 댐퍼(1)와; 상기 MR 댐퍼(1)의 내부에 일단이 각각 회전가능하게 지지되고, 타단이 좌/우측 현가아암에 각각 고정된 좌/우측 한 쌍의 롤바아(3); 상기 MR 댐퍼(1)와, 상기 MR 댐퍼(1)에 지지된 상기 롤바아(3) 사이를 각각 연결하는 좌/우측 한 쌍의 토션 스프링(5) 및; 차량의 주행상태에 따라 상기 MR 댐퍼(1)로부터 구현되어야 하는 최적의 감쇠력을 산출하고, 산출된 감쇠력이 상기 MR 댐퍼(1)로부터 발생될 수 있도록 상기 코일(50)에 적정의 작동전류를 인가하는 제어부(7)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반능동형 스테빌라이져{semi-active stabilizer}

도 1은 본 발명에 따른 반능동형 스테빌라이져의 구성을 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 MR 댐퍼의 상세 구성을 도시한 단면도.

본 발명은 반능동형 스테빌라이져에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치에 구비되는 스테빌라이져는 차체의 횡방향으로 배치되도록 장착되어, 주행중 좌/우측 현가장치의 상대적인 거동자세의 변화에 따라 발생되는 차체의 롤링을 자체적으로 갖고 있는 롤 강성을 매개로 완화시킴으로써, 차체의 거동자세를 보다 더 안정화시키도록 하는 것이다.

그런데, 종래 통상적인 구조의 스테빌라이져는 봉형상의 단일의 부재로서 차체에 횡방향으로 배치되고, 양측의 선단 부위는 각각 차체측 현가아암에 고정되는 구조로 이루어진다.

따라서, 주행중 차체의 롤 발생시 봉형상의 부재가 가지는 자체 롤 강성에 전적으로 의존하여 차체의 거동자세를 안정화시킬 수 밖에 없으므로, 선회시 주행의 안정성을 최적으로 확보하는 데 그 한계가 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 좌/우측 현가아암 사이에 설치되는 롤바아를 분할하며 이들 사이에 자기유변유체를 이용한 MR 댐퍼를 장착하고, 롤 발생시 롤의 정도에 상응하는 작동전류를 MR 댐퍼에 제공하여 MR 댐퍼로부터 구현되는 감쇠특성의 정도를 가변화시킴으로써, 차체의 거동자세를 최적의 상태로 안정화시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 코일과 자기유변유체를 내장하고서 차체에 고정된 MR 댐퍼와;

상기 MR 댐퍼의 내부에 일단이 각각 회전가능하게 지지되고, 타단이 좌/우측 현가아암에 각각 고정된 좌/우측 한 쌍의 롤바아;

상기 MR 댐퍼와, 상기 MR 댐퍼에 지지된 상기 롤바아 사이를 각각 연결하는 좌/우측 한 쌍의 토션 스프링 및;

차량의 주행상태에 따라 상기 MR 댐퍼로부터 구현되어야 하는 최적의 감쇠력을 산출하고, 산출된 감쇠력이 상기 MR 댐퍼로부터 발생될 수 있도록 상기 코일에 적정의 작동전류를 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, MR 댐퍼(1)는 내부에 코일(50)과 자기유변유체(magnetorheological fluid; 52)를 구비하고서 차체에 고정된다.

롤바아(3)는 좌/우로 한 쌍으로 분할되고, 상기 MR 댐퍼(1)의 내부에서 분할된 일단이 각각 회전가능하게 지지되며, 타단이 좌/우측 현가아암에 각각 고정된다.

상기 MR 댐퍼(1)와, 상기 MR 댐퍼(1)에 지지된 상기 롤바아(3) 사이에는 좌/우측 한 쌍의 토션 스프링(5)이 설치되어 있는 바, 보다 상세하게는 상기 토션 스프링(5)의 양단부가 상기 MR 댐퍼(1)의 외측과 상기 롤바아(3)의 선단부 사이에 각각 결합되어 이들 사이를 연결한다.

상기 MR 댐퍼(1)에 구비된 자기유변유체(52)는 제어부(7)로부터 제어되어 인가되는 작동전류에 의해 그 감쇠특성이 가변적으로 조절되는 바, 이 경우, 상기 제어부(7)는 차량의 주행정보 입력부(11)를 통해 각종 주행상태에 대한 정보(차속과 롤각 등)와 차체의 거동자세 변화에 대한 정보를 검출받은 다음, 검출된 정보로부터 롤거동의 안정성을 부여하는 데 적합한 감쇠력을 산출하고, 산출된 감쇠력이 상기 MR 댐퍼(1)로부터 발생될 수 있도록 상기 코일(50)에 적정의 작동전류를 인가하게 된다.

이 경우, 상기 제어부(7)는 전원 공급부(9)를 매개로 상기 코일(50)에 인가되는 작동전류의 크기를 조절하도록 구성된다.

상기 MR 댐퍼(1)는 상기 코일(50)과 상기 자기유변유체(52) 및 상기 롤바아 (3)의 일단부를 내부에 수용하도록 다수로 분할되어 볼트(B)에 의해 나사결합되는 하우징(54)으로 이루어진다.

이 경우, 상기 하우징(54)은 내부에 상기 코일(50)과 상기 자기유변유체(52) 및 상기 롤바아(3)의 일단부를 수용하기 위한 적정의 공간부를 형성함은 물론이다.

상기 하우징(54)은 이의 외주에 마운팅 브라켓(56)이 설치되고, 상기 마운팅 브라켓(56)이 차체의 하부에 고정됨으로써, 상기 MR 댐퍼(1)는 차체에 고정지지될 수 있게 된다.

상기 하우징(54)은 상기 좌/우측 한 쌍의 롤바아(3)의 일단부를 각각 회전가능하게 지지하는 한 쌍의 베어링(58)을 구비하고 있어, 상기 롤바아(3)의 일단부는 상기 MR 댐퍼(1)의 내부에서 자유로운 회전이 가능하게 된다.

상기 베어링(58)은 상기 하우징(54)의 양측부에서 볼트(B)에 의해 나사결합되는 보조 마운팅 브라켓(60)을 매개로 고정지지된다.

상기 하우징(54)은 내부에 저장된 상기 자기유변유체(52)의 누설을 방지하기 위해 상기 좌/우측 한 쌍의 롤바아(3)의 외주에 각각 설치된 한 쌍의 리테이너(62)를 구비한다.

상기 좌/우측 한 쌍의 롤바아(3)는 상호 대향되는 부위에 단면적을 확장시키는 플랜지부(3a)를 일체로 형성하는 바, 이는 상기 코일(50)의 자화시 상기 자기유변유체(52)가 빙햄유체의 거동을 함으로써 부여받게 되는 전단응력을 보다 확장된 부위에 걸쳐 전달받아 상기 롤바아(3)의 회전방향과 반대방향으로 보다 큰 저항 모멘트를 발생시킴으로써, 차체의 거동자세를 보다 효과적으로 안정화시키기 위함인 것이다.

이 경우, 상기 자기유변유체(52)는 상기 하우징(54)내에서 상기 플랜지부(3a)의 전 둘레에 걸쳐 고르게 충전됨은 물론이다.

따라서, 저속 주행시나 주행중 차체의 롤 발생 정도가 미약하면, 상기 MR 댐퍼(1)의 하우징(54)과 상기 롤바아(3) 사이를 연결하는 상기 토션 스프링(5)이 구현하는 비틀림 복원력만을 이용하여 차체의 거동자세를 안정화시켜 승차감의 저하를 방지한다.

그리고, 중,고속의 주행시나 주행중 차체의 롤 발생의 정도가 커지게 되면, 상기 토션 스프링(5)이 구현하는 비틀림 복원력에 상기 MR 댐퍼(1)가 구현할 수 있는 감쇠력까지 합산시켜 차체의 거동자세를 안정화시킴으로써 차량의 조종안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 MR 댐퍼(1)가 구현하는 감쇠력은 상기 제어부(7)로부터 전원 공급부(9)를 통해 상기 코일(50)에 인가되는 작동전류의 크기에 의해 결정되는 데, 상기 코일(50)은 작동전류의 인가시 도 2에 화살표로 예시한 바와 같이 주변에 자기장을 형성하게 되고, 이 자기장에 의해 상기 자기유변유체(52)가 빙햄유체의 거동을 하여 상기 롤바아(3)의 플랜지부(3a)에서는 입력되는 운동방향과 반대의 방향으로 전단응력이 발생되어 상기 롤바아(3)의 회전을 억제하려는 방향의 모멘트가 생성되므로, 롤의 정도가 감쇠되고 차체의 거동자세는 안정화될 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반능동형 스테빌라이져에 의하면, 좌/우측 현가아암 사이에 설치되는 롤바아를 분할하며 이들 사이에 자기유변유체를 이용한 감쇠력을 발생시키는 MR 댐퍼를 장착하고, 롤 발생시 롤의 정도에 상응하는 작동전류를 MR 댐퍼에 제공함으로써, MR 댐퍼로부터 구현되는 감쇠특성의 정도를 가변화시켜 차체의 거동자세를 최적의 상태로 안정화시킬 수 있게 된다.

Claims

코일(50)과 자기유변유체(52)를 내장하는 하우징(54)을 갖추고서 차체에 고정된 MR 댐퍼(1)와;

상기 하우징(54)의 내부에서 상기 MR 댐퍼(1)에 대해 일단이 각각 회전가능하게 지지되고, 타단이 좌/우측 현가아암에 각각 고정된 좌/우측 한 쌍의 롤바아(3);

상기 MR 댐퍼(1)의 상기 하우징(54)에 일단부가 고정되고, 상기 롤바아(3)에 타단부가 고정되어, 상기 MR 댐퍼(1)와 상기 롤바아(3) 사이를 연결하는 좌/우측 한 쌍의 토션 스프링(5) 및;

차량의 주행정보 입력부(11)로부터 입력되는 차속과 롤각에 따른 차체의 거동자세 변화에 대한 정보를 검출받아 상기 MR 댐퍼(1)로부터 구현되어야 하는 최적의 감쇠력을 산출하고, 산출된 감쇠력이 상기 MR 댐퍼(1)로부터 발생되도록 상기 코일(50)에 적정의 작동전류를 인가하는 제어부(7)를 포함하여 구성되는 반능동형 스테빌라이져.
청구항 1에 있어서,

상기 제어부(7)는 전원 공급부(9)를 매개로 상기 코일(50)에 인가되는 작동전류의 크기를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반능동형 스테빌라이져.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 하우징(54)은 이의 외주에 마운팅 브라켓(56)이 설치되고, 상기 마운팅 브라켓(56)이 차체에 고정되는 것을 특징으로 하는 반능동형 스테빌라이져.
청구항 4에 있어서,

상기 하우징(54)은 상기 롤바아(3)의 일단부를 회전가능하게 지지하는 베어링(58)을 구비한 것을 특징으로 하는 반능동형 스테빌라이져.
청구항 5에 있어서,

상기 베어링(58)은 상기 하우징(54)의 양측부에 결합되는 보조 마운팅 브라켓(60)을 매개로 고정된 것을 특징으로 하는 반능동형 스테빌라이져.
청구항 4에 있어서,

상기 하우징(54)은 내부에 저장된 상기 자기유변유체(52)의 누설을 방지하기 위해 상기 롤바아(3)의 외주에 설치된 리테이너(62)를 구비한 것을 특징으로 하는 반능동형 스테빌라이져.
청구항 1에 있어서,

상기 좌/우측 한 쌍의 롤바아(3)는 상호 대향되는 부위에 단면적을 확장시키는 플랜지부(3a)를 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 반능동형 스테빌라이져.