KR101536715B1 - 자기유변탄성체를 이용한 현가부시 - Google Patents

자기유변탄성체를 이용한 현가부시 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자기유변탄성체를 이용한 현가부시에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 자기유변탄성체로 형성된 부시; 및 상기 부시의 외주면에 권취된 코일부를 포함하되, 상기 부시는 복수 개의 구간으로 구획되고, 상기 코일부는 구획된 각각의 상기 구간별로 권취되는 복수의 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 현가부시의 전후좌우 및 비틀림 강성을 자기장의 세기와 방향 조절을 통해 가변적으로 제어할 수 있다는 장점이 있어 매우 유용하다.

Description

자기유변탄성체를 이용한 현가부시{Suspension bush using magneto-rheological elastomer}
본 발명은 자기유변탄성체를 이용한 현가부시에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자기장에 따라 강성 특성 제어가 가능한 자기유변탄성체(Magneto-rheological Elastomer, MRE)를 부시에 적용함으로써 강성 특성을 가변 제어하는 자기유변탄성체를 이용한 현가부시에 관한 것이다.
현가부시는 차량의 현가 암 혹은 로드와 차체 사이에서 발생하는 진동을 감소시켜주는 역할을 하는데, 이러한 현가부시의 특성은 고무의 빈 공간(Void) 혹은 재질 변경에 따른 경도 변화에 따라 결정된다.
일반적으로 현가부시는 고무형상 및 재질을 다양하게 변형함으로써, 전후좌우 및 비틀림 강성을 차량의 목표 성능에 맞게 튜닝하는데, 현가부시를 튜닝하기 위해서는 크기, 빈공간 및 경도에 관한 조건들을 변화시켜 매번 실험을 진행한다.
그러나, 현가부시의 튜닝을 위해 크기, 빈공간, 경도를 한 번 결정하면 현가부시의 특성이 고정되어 가변적으로 현가부시의 특성을 구현할 수 없기 때문에 반복적인 실험이나 실제 차량에 적용된 상태에서의 강도 변경은 불가능하다는 한계가 있다.
한국공개특허 제10-2007-0043364호(2007.04.25)
본 발명은 자기유변탄성체를 이용함으로써 전후좌우 및 비틀림 강성을 자기장의 세기와 방향 조절을 통해 가변적으로 제어할 수 있는 자기유변탄성체를 이용한 현가부시를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자기유변탄성체로 형성된 부시; 및 상기 부시의 외주면에 권취된 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기유변탄성체를 이용한 현가부시를 제공한다.
여기서 상기 부시는 복수 개의 구간으로 구획되고, 상기 코일부는 구획된 각각의 상기 구간별로 권취되는 복수의 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구간들은 인접하는 타 구간과 직경 또는 너비가 상이하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 코일들은 인접하는 타 코일과 권취횟수 또는 권취방향이 상이하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 부시는 3개의 구간으로 구획되어 제1구간, 제2구간 및 제3구간을 형성하고, 각각의 상기 구간에 권취되는 상기 코일들은 서로 인접하는 타 코일과 권취횟수 또는 권취방향이 상이하게 형성될 수 있다.
본 발명은 현가부시의 전후좌우 및 비틀림 강성을 자기장의 세기와 방향 조절을 통해 가변적으로 제어할 수 있다는 장점이 있다.
도1은 본 발명에 따른 자기유변탄성체를 이용한 현가부시의 측면도이다.
도2는 본 발명에 따른 자기유변탄성체를 이용한 현가부시의 정면도이다.
도3은 본 발명에 따른 자기유변탄성체를 이용한 현가부시의 사시도이다.
도4는 부시에 권취되는 코일의 권취방법을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 본 발명에 따른 자기유변탄성체를 이용한 현가부시에 구비되는 부시의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도1은 본 발명에 따른 자기유변탄성체를 이용한 현가부시의 측면도이고, 도2는 본 발명에 따른 자기유변탄성체를 이용한 현가부시의 정면도이며, 도3은 본 발명에 따른 자기유변탄성체를 이용한 현가부시의 사시도이고, 도4는 부시에 권취되는 코일의 권취방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도1 내지 도4를 참고하여 본 발명의 자기유변탄성체를 이용한 현가부시(100)를 설명한다.
본 발명의 자기유변탄성체를 이용한 현가부시(100)는 부시(110) 및 코일부(120)를 포함한다.
구체적으로 부시(110)는 중앙에 축방향으로 홀(112)이 형성된 원통형으로 형성되며, 자기유변탄성체로 이루어진다.
참고로 자기유변탄성체는(Magneto-rheological Elastomer, MRE) 폴리머나 실리콘 기반의 고무 재료에 마이크로사이즈의 철 입자가 포함된 지능재료로써, 자기장의 세기 및 방향에 따라 강성이 변화하는 특성을 보인다.
코일부(120)는 부시(110)의 외주면에 부시(110)의 축방향을 따라 나선형으로 권취되는 도선으로 이루어진다.
구체적으로 부시(110)는 도4에 도시된 바와 같이 복수 개의 구간(114,116,118)으로 구획될 수 있으며, 코일부(120) 역시 구획된 부시(110)의 각 구간(114,116,118)별로 권취되는 복수의 코일들(122,124,126)을 구비할 수 있다.
이와 같이 부시(110)를 복수의 구간(114,116,118)으로 구획하고, 구획된 부시(110)의 각 구간(114,116,118)마다 개별적으로 코일들(122,124,126)을 권취한 본 발명의 자기유변탄성체를 이용한 현가부시(100)는 부시(110)의 각 구간(114,116,118)별로 권취된 코일들(122,124,126)을 통해 흐르는 전류의 세기를 조절함으로써 자기유변탄성체로 이루어진 부시(110)의 강성을 각 구간(114,116,118)별로 조절할 수 있게 된다.
도5는 본 발명에 따른 자기유변탄성체를 이용한 현가부시에 구비되는 부시의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로 도5에 도시된 부시(110)는 3개의 구간 즉, 제1구간(114), 제2구간(116) 및 제3구간(118)으로 이루어져 있다.
도5의 (a)는 제1구간(114), 제2구간(116) 및 제3구간(118)의 직경(D)이 모두 동일한 경우를 도시한 것이다.
그러나, 부시(110)에 형성된 구간들(114,116,118)은 인접하는 타 구간과 직경 또는 너비가 상이하게 형성될 수 있다.
예를 들어 도5의 (b)에 도시된 부시(110)와 같이 제1구간(114)에서 제3구간(118) 방향으로 갈수록 각 구간(114,116,118)의 직경인 D1, D2 및 D3는 점점 크게 형성하여 부시(110)가 다단구조를 이루도록 형성할 수 있다.
또는 도5의 (c) 및 (d)에 도시된 부시(110)와 같이 제1구간(114)의 직경(D1)과 제3구간(118)의 직경(D3)을 동일하게 형성하고, 제2구간(116)의 직경(D2)만을 인접한 타 구간(114,118)의 직경(D1,D3)과 상이하게 하는 것도 가능하다.
또는 도시하지는 않았으나, 제1구간(114)의 직경(D1)과 너비(W1), 제2구간(116)의 직경(D2)와 너비(W2) 및 제3구간(118)의 직경(D3)과 너비(W3)를 모두 상이하게 형성하는 것도 가능하다.
또한, 이러한 부시(120)에 권취되는 코일들(122,124,126)은 인접하는 구간에 권취되는 타 코일과 권취횟수 또는 권취방향이 상이하게 구비될 수 있다.
예를 들어 제1구간(114), 제2구간(116) 및 제3구간(118)에 권취되는 코일들(122,124,126)들은 코일의 권취횟수에 대한 비율이 1:2:3으로 권취될 수 있으며, 이에 따라 제1구간(114), 제2구간(116) 및 제3구간(118)의 너비(W1,W2,W3)도 권취되는 코일들(122,124,126)이 차지하는 면적에 따라 1:2:3으로 형성될 수 있다. 이때, 코일(122,124,126)의 권취방향이 인접하는 코일과 상이하게 조절될 있음은 물론이다.
이와 같이 부시(110) 구간(114,116,118)의 직경 또는 너비와 코일(122,124,126)의 권취횟수 또는 권취방향을 다양하게 조절함으로써 코일부(120)에 흐르는 전류가 자기유변탄성체로 이루어진 부시(110)의 강성을 구간별로 조절할 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명의 자기유변탄성체를 이용한 현가부시(100)는 코일부(120)에 흐르는 전류의 세기 역시 각 코일(122,124,126)별로 상이하게 조절할 수 있기 때문에 부시(110)에 대한 강성을 더욱 용이하게 조절할 수 있게 된다.
상기 도면들을 통한 본 발명의 실시예에서는 부시(110)를 3개의 구간으로 구획하고, 여기에 권취되는 코일의 수를 3개로 설명하였으나, 부시(110)의 구간 및 코일부(120)에 권취되는 코일의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
예를 들어 부시(110)는 4개의 구간으로 구획하고 코일부(120)는 2개의 코일들로 구성할 수 있으며, 이때 한개의 코일로 2개 또는 3개의 구간을 권취하고 나머지 코일로 남은 구간을 권취할 수도 있다. 또는 어느 특정 구간에는 코일을 권취하지 않고 남겨두는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 자기유변탄성체를 이용한 현가부시(100)는 전류의 세기를 조절하는 것으로 부시(110)의 강성을 용이하게 조절할 수 있으며, 특히 부시(110)의 부위 별로 강성을 세밀하게 조절할 수 있어 매우 유용한 발명인 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 자기유변탄성체를 이용한 현가부시
110: 부시 112: 홀
114: 제1구간 116: 제2구간
118: 제3구간 120: 코일부
122: 제1코일 124: 제2코일
126: 제3코일

Claims (5)

  1. 복수 개의 구간으로 구획되고 자기유변탄성체로 형성된 부시; 및
    상기 부시의 외주면에 권취되는 코일부를 포함하되,
    상기 부시는 일단으로부터 타단을 향하여 상기 각 구간의 직경이 순차적으로 증가 또는 감소하는 다단구조를 이루도록 적어도 3개의 구간으로 구획되고,
    상기 코일부는 구획된 각각의 상기 구간별로 권취되는 복수의 코일을 구비하며,
    각각의 상기 구간에 권취되는 상기 코일들은 서로 인접하는 타 코일과 권취횟수 또는 권취방향이 상이한 것을 특징으로 하는 자기유변탄성체를 이용한 현가부시.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구간들은 인접하는 타 구간과 너비가 상이한 것을 특징으로 하는 자기유변탄성체를 이용한 현가부시.
  4. 삭제
  5. 삭제
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