KR102270536B1 - 자기 소버 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부가 개구된 원통 형상의 바디부, 바디부의 상측 방향에 위치하는 제1연결부, 바디부의 하측 방향에 위치하는 제2연결부 및 바디부의 내부에 위치하고 양단이 각각 제1연결부 및 제2연결부와 연결되는 3차원 나선 형태의 제1완충부를 포함하고, 제2연결부가 상측 방향으로 가압될 시 제1완충부는 복원력을 이용하여 제2연결부의 상측 방향으로의 이동을 중지시키는 소버를 제공한다. 본 발명에 따르면, 오일의 순환을 이용해 감쇠를 실시하는 기존의 소버와 비교했을 때 오일 및 오일의 순환 구조 자체를 생략할 수 있기 때문에, 소버 자체의 경량화를 이룰 수 있고 오일에 의한 오염을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 막대부 및 제1완충부 간의 자력 및 기준 시간 당 자력 변화를 기반으로 제1연결부 및 제2연결부 간 접근 정도를 이중으로 파악하기 때문에 차체 및 차륜의 위치를 파악하는데 있어 정확도를 현저히 높일 수 있고, 제1자성체, 제2자성체 및 제3자성체를 기반으로 자력의 크기 및 인력 또는 척력의 여부에 따라 제2 자성체의 과도한 상하방향으로의 이동을 추가로 억제할 수 있어, 감쇠 효과 및 진동 발생 차단 효과를 극대화할 수 있다.

Description

자기 소버 구조{Magnetic absorber structure}

본 발명은 자기 소버 구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 완충 작용을 위한 유체를 생략하고 완충 성능을 극대화할 수 있는 자기 소버의 구조에 관한 것이다.

본 발명은 자기 소버 구조에 관한 것으로, 상세하게는 유압 방식에 사용되는 유체 및 실린더를 생략하고 전자기력으로 구동 및 완충되는 소버의 구조에 관한 것이다.

소버는 상하 방향으로 왕복 운동하는 물체의 움직임을 감쇠시킴으로써 진동을 감소시키는 구성이다. 보다 상세하게, 소버는 주로 자동차에 채택되며 주행중 충격에 의해 발생하는 고유진동을 흡수 및 감쇠시켜 승차감을 개선시키기 위한 목적으로 사용된다. 이와 같은 소버는 선행문헌 1(대한민국 공개특허 제10-2001-0048973호)과 같이 노면으로부터 충격을 완화시키는 스프링이 소버의 외부에 위치한 상태에서 신축을 반복하며, 이 과정에서 소버 내부의 유체를 별도의 바디밸브로 이동시켜 감쇠를 실시함으로써 완충 작용을 수행하는 전형적인 신축수단이다.

하지만, 선행문헌 1 및 종래의 소버의 경우, 소버 내부의 오일이 외부로 유실되거나 오일의 이동이 원활하게 수행되지 않을 수 있고, 이는 감쇠 성능의 현격한 저하로 이어진다는 문제점이 있다. 이와 더불어, 종래의 소버는 외부 충격으로 인해 내부로 진입한 피스톤을 대상으로 완충을 실시하는 바, 과도한 충격이 전해지는 경우 이를 용이하게 완충시키기 어렵다. 아울러, 보다 용이한 감쇠를 위해서 복원력이 큰 스프링의 탑재가 요구되기 때문에 부품의 크기가 대형화되고, 이는 최근 부품의 소형화를 통한 공간 절감을 중요시하는 자동차의 설계에 부적합하다. 추가적으로, 최근 전기에너지로 구동되는 자동차에 대한 관심이 증대함에 따라, 이를 이용하여 완충 성능 및 승차감을 현저히 높일 수 있는 소버의 개발이 필요한 실정이다.

선행문헌 1: 대한민국 공개특허 제10-2001-0048973호 (2001.06.15. 공개)

본 발명의 기술적 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차륜의 상하방향으로의 움직임을 신속히 감지 및 감쇠할 수 있는 소버를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 오일의 이동을 통한 감쇠를 이용하지 않고도 용이하게 완충을 실시할 수 있는 소버를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 차륜의 상하방향으로의 움직임 및 이동 거리에 각각 대응하여 완충을 실시할 수 있는 소버를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 복원력 및 전자기력을 복합적으로 사용하여 감쇠를 실시함으로써 오일의 사용을 생략할 수 잇는 소버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명은 내부가 개구된 원통 형상의 바디부, 바디부의 상측 방향에 위치하는 제1연결부, 바디부의 하측 방향에 위치하는 제2연결부 및 바디부의 내부에 위치하고 양단이 각각 제1연결부 및 제2연결부와 연결되는 3차원 나선 형태의 제1완충부를 포함하고, 제2연결부가 상측 방향으로 가압될 시 제1완충부는 복원력을 이용하여 제2연결부의 상측 방향으로의 이동을 중지시키는 소버를 제공한다.

본 발명에 따르면, 오일의 순환을 이용해 감쇠를 실시하는 기존의 소버와 비교했을 때 오일 및 오일의 순환 구조 자체를 생략할 수 있기 때문에, 소버 자체의 경량화를 이룰 수 있고 오일에 의한 오염을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 막대부 및 제1완충부 간의 자력 및 기준 시간 당 자력 변화를 기반으로 제1연결부 및 제2연결부 간 접근 정도를 이중으로 파악하기 때문에 차체 및 차륜의 위치를 파악하는데 있어 정확도를 현저히 높일 수 있다.

또한, 제1자성체, 제2자성체 및 제3자성체를 기반으로 자력의 크기 및 인력 또는 척력의 여부에 따라 제2 자성체의 과도한 상하방향으로의 이동을 추가로 억제할 수 있어, 감쇠 효과 및 진동 발생 차단 효과를 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 소버 구조를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 소버의 외부 형태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 소버의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1완충부, 원판부 및 다단 이동부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2연결부의 상측 이동에 따른 1차 감쇠를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 이동부에 의한 2차 감쇠를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1자성체에 의한 3차 감쇠를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1자성체, 제2자성체 및 제3자성체를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부의 하측 이동에 따른 4차 감쇠 및 5차 감쇠를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있어, 이하에서 기재되거나 도면에 도시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, “하측 방향”은 본 발명에 따른 소버가 차량에 설치될 시 상기 소버로부터 바퀴를 향하는 방향으로서 도면의 하측 방향이고, “상측 방향”은 “하측 방향”의 반대 방향으로서 제1연결부의 일단이 향하는 방햐이며 도면에서의 상측 방향을 의미한다. 또한, 본 발명에 따른 소버는 상하방향으로의 완충 및 감쇠를 필요로 하는 한 쌍의 대상물의 사이에 배치될 수 있으며, 이는 차체 및 차륜에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 소버 구조를 전체적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 소버의 외부 형태를 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자기 소버는 상측 방향이 차체와 연결되고 하측 방향에 차륜과 연결되는 것으로서, 내부가 개구된 바디부(100), 바디부(100)의 상측 방향에 위치하는 제1연결부(200), 바디부(100)의 하측 방향에 배치되는 제2연결부(300), 바디부(100)의 내부에 위치하는 제1완충부(110), 바디부(100)의 내부에 위치하면서 제2연결부(300)가 통과하도록 구비되며 자력을 이용하여 제2연결부(300)의 이동을 감쇠하는 제2완충부(160), 제1연결부(200)의 하측 방향에 위치하고 제1완충부(110)의 내측 방향에 위치하는 막대부(140), 제1완충부(110)의 외측 방향에 배치되어 제1완충부(110) 및 막대부(140) 간 자력 변화를 측정하는 계측부(150)를 포함한다.

바디부(100)는 제1연결부(200) 및 제2연결부(300)의 상하방향으로의 이동을 위한 공간을 제공하고, 후술할 제1완충부(110) 및 제2완충부(160)가 위치하기 위한 공간을 제공한다. 이를 위해, 바디부(100)는 내부가 빈 원통 형태로 구비되고, 상면 및 하면이 개구되어 제1연결부(200) 및 제2연결부(300)가 각각 상측 방향 및 하측 방향에 삽입된다. 보다 바람직한 실시예로서, 바디부(100)는 절연체로 구비됨에 따라 후술할 제어부(400)가 제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)에 전력을 인가하는 과정에서 의도하지 않게 제2완충부(160)가 바디부(100)의 내부에서 이동되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

제1연결부(200)는 바디부(100)의 상측 방향에 위치하도록 상기 바디부(100)에 삽입되고, 노출되는 상단은 차체와 연결된다. 한편, 제1연결부(200)의 하측 방향에는 원판부(120) 및 상기 원판부(120)를 이동시키는 다단 이동부(130)가 구비된다.

제2연결부(300)는 차륜과 연결되어 직접적인 차량의 진동에 대응하여 상하 운동을 실시한다. 이를 위해, 제2연결부(300)는 바디부(100)의 하측 방향에 삽입되어 하단이 하측 방향으로 노출되고, 상단은 바디부(100)의 내부에 위치하되 플랜지 형태로 구비된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 소버의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1완충부(110), 원판부(120) 및 다단 이동부(130)를 나타내는 도면이다.

제1연결부(200)의 하측 방향에 삽입되는 턱부(210)가 구비된다. 상세하게, 제1연결부(200)에는 바디부(100)에 삽입되도록 끼워져 구비되는 턱부(210)가 구비되며, 상기 턱부(210)는 원판 형태로 구비되되 바디부(100)의 내부 공간을 밀폐하도록 구비된다. 즉, 턱부(210)의 외주면이 바디부(100)의 내주면과 접함으로써, 제1연결부(200)의 상하방향으로의 이동 과정에서 바디부(100)의 중심축을 기준으로 틀어지는 것을 방지할 수 있다.

제1완충부(110)는 제1연결부(200) 및 제2연결부(300) 간 완충을 실시한다. 상세하게, 제1완충부(110)는 제1연결부(200) 및 제2연결부(300)의 사이에 위치하도록 바디부(100)의 내부에 배치되고, 3차원 나선 형태의 신축수단으로 구비된다. 보다 상세하게, 제1완충부(110)는 스프링으로 구비되어 탄성력 및 복원력을 갖고 하단이 제2연결부(300)와 연결되며, 상단은 제2연결부(300)와 연결된다. 보다 바람직한 실시예로서, 제1완충부(110)의 상단은 제1연결부(200)의 하측 방향에 위치하는 원판부(120)와 연결됨으로써, 외력에 의한 신축 과정에서 틀어지는 것을 미연에 방지하고 외력이 제1연결부(200)에 직접 가해지는 것을 차단할 수 있다. 코일 형태로 구비되는 제1완충부(110)를 통해, 제2연결부(300)가 과도하게 상측 방향으로 이동하는 것을 방지함과 동시에 하측 방향으로의 과다 이동 또한 방지할 수 있다.

원판부(120)는 후술할 막대부(140) 및 계측부(150)가 배치되기 위한 공간을 제공하고, 제1완충부(110)의 상단과 연결됨으로써 제2연결부(300)의 상측 방향으로의 가압에 의해 발생되는 힘을 분산한다. 이를 위해, 원판부(120)는 원판 형태로 형성되되 외주면이 바디부(100)의 내주면과 접하도록 구비되고, 하측 방향에 막대부(140) 및 계측부(150)가 배치된다. 또한, 원판부(120)의 하면은 선술한 제1완충부(110)의 상단과 연결되며, 상면은 다단 이동부(130)와 연결된다. 여기서, 다단 이동부(130)의 신축에 대응하여 원판부(120)가 일체로 상하 방향으로 이동하고, 이에 대응하여 막대부(140) 및 계측부(150)가 동일하게 위치 변동되며, 제2연결부(300)의 상하방향으로의 위치가 고정되어 있는 경우 제1완충부(110)가 신장 또는 축소된다.

다단 이동부(130)는 원판부(120)를 상하 방향으로 이동시키는 구성이다. 상세하게, 다단 이동부(130)는 하단이 원판부(120)의 상면과 연결되고, 내부에 후술할 제어부(400)로부터의 통신 신호를 전달받아 하단의 위치가 이동되는 승강수단으로 구비된다. 보다 상세하게, 다단 이동부(130)는 제1연결부(200) 및 원판부(120)의 사이에 위치하되, 상단이 선술한 턱부(210)와 연결되어 고정된 상태에서 하단과 원판부(120)가 일체로 상하방향으로 이동한다. 여기서, 다단 이동부(130)는 내부에 유압 승강 구성이 존재하거나 전력을 공급받는 전력 승강 구성을 통해 하단의 위치를 상하방향으로 이동시킬 수 있어야 하마이 바람직하다. 다단 이동부(130)가 구비됨으로써, 선술한 제1완충부(110)를 통한 감쇠 이외에도 추가적인 완충 및 감쇠가 가능하여, 동일한 크기로 작용하는 외력을 대상으로 내구력이 저하되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

막대부(140)는 제1완충부(110)와의 상호 작용을 통해 제1연결부(200) 및 제2연결부(300) 간의 접근 정도를 용이하게 파악하기 위한 목적으로 구비된다. 이를 위해, 막대부(140)는 원판부(120)의 하면에 부착되어 위치하는 제어부(400)와 전기적으로 연결되어 전력을 공급받거나, 배터리 등의 별도 전원 공급수단과 연결되어 전원에 인가됨으로써, 자성을 갖는 전자석으로 구비된다. 또한, 막대부(140)는 원판부(120)의 하면과 연결되어 하측 방향으로 돌출 형성되며, 3차원 나선 형태로 형성되어 상단이 원판부(120)와 연결된 제1완충부(110)의 내측 방향에 위치한다. 여기서, 제1완충부(110)가 축소되는 경우 막대부(140)의 상단 및 하단의 사이에 위치하는 제1완충부(110)의 감긴 횟수가 증가하고 이에 대응하여 자력의 크기가 커지기 때문에, 계측부(150)는 막대부(140) 및 제1완충부(110) 간의 자력값 및 자력 변화량을 용이하게 산출할 수 있다.

돌륜부(141)는 막대부(140)의 하측 방향에 형성되어 제1연결부(200) 및 제2연결부(300) 간의 과도한 접근을 인식하기 위해 구비된다. 이를 위해, 돌륜부(141)는 막대부(140)의 하면에 돌출 형성되고, 제2연결부(300)의 상면 상에 음각 형성되는 인식홈(302)에 삽입되도록 구비된다.

계측부(150)는 제1완충부(110) 및 막대부(140) 간의 자력 및 자력 변화량을 산출한다. 상세하게, 계측부(150)는 제1연결부(200) 및 제2연결부(300)가 서로 접근한 정도를 용이하게 파악하고, 이를 기반으로 신속하게 완충 및 감쇠를 실시하기 위해 구비된다. 이를 위해, 계측부(150)는 원판부(120)의 하측 방향에 위치한다. 상세하게, 계측부(150)는 원판부(120)의 하면에 부착되도록 배치되되, 코일 형태로 구비되는 제1완충부(110)의 외측 방향에 위치한다. 이는 보다 정확한 자력 측정 값을 획득하기 위함이다. 계측부(150)는 미리 지정되어 저장된 기준 시간을 포함하고, 기준 시간마다 자력을 측정함과 동시에 자력 변화량을 산출한다. 여기서, 기준 시간은 0.5초, 1초, 2초 등으로 다양하게 구비될 수 있으며, 측정된 자력 및 자력 변화량을 포함하는 자력 정보가 계측부(150)에 의해 형성된다. 한편, 상기와 같은 과정을 통해 형성된 자력 정보는 계측부(150)에서 제어부(400)로 이동된다. 이를 위해 계측부(150)는 제어부(400)와 통신 연결되도록 별도의 통신수단을 포함하는 것이 바람직하다.

제2완충부(160)는 제2연결부(300)의 상하 방향으로의 과도한 이동을 감쇠시키기 위한 구성으로서, 바디부(100)의 내부에 위치하되 제1연결부(200)의 하측 방향에 배치된다. 상세하게, 제2완충부(160)는 상면 및 하면이 개구되어 제2연결부(300)가 통과하는 관 형태를 갖고, 내부에는 제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)가 내설된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부(300)를 나타내는 도면이다.

선술한 바와 같이, 제2연결부(300)는 차륜과 연결되어 노면 상태에 따라 상하 방향으로 이동하며 완충을 실시하기 위한 구성이다. 이를 위해 제2연결부(300)는 제3자성체(m3), 삽입홈(301), 인식홈(302) 및 인식부(303)를 포함한다.

제3자성체(m3)는 제2완충부(160)와의 상호 작용을 통해 제2연결부(300)의 과도한 상하방향으로의 이동을 방지하기 위한 구성이다. 이를 위해, 제3자성체(m3)는 제2연결부(300)의 상측 방향에 위치하되, 상단의 외주면을 따라 환 형태로 형성된다. 보다 바람직한 실시예로서, 제3자성체(m3)는 플랜지 형태로 구비되는 제2연결부(300)의 상단의 외측 방향에 형성되되, 제2완충부(160)의 내주면과 접하지 않고 이격되도록 구비되어 배치될 수 있다.

삽입홈(301)은 막대부(140)가 삽입될 수 있도록 고안되어, 제2연결부(300)의 과도한 상측 방향으로의 이동 시 막대부(140)를 보호한다. 이를 위해, 삽입홈(301)은 제2연결부(300)의 상면으로부터 하측 방향으로 음각 형성되되 막대부(140)의 형상에 대응된다. 이를 통해, 제2 연결부의 상측 방향으로 계속 이동하도록 외력이 가해지는 경우, 막대부(140)는 삽입홈(301)으로 삽입된다.

인식홈(302)은 막대부(140)가 삽입홈(301)에 삽입될 때 돌륜부(141)가 배치되기 위한 공간을 제공한다. 이를 위해, 인식홈(302)은 삽입홈(301)의 하면으로부터 음각 형성되고, 돌륜부(141)의 형상에 대응되도록 형성된다. 인식홈(302)의 내부에는 인식부(303)가 삽입되어 배치되고, 상기 인식부(303)는 압력을 인지하는 압력센서 형태로 구비된다. 여기서, 막대부(140) 및 돌륜부(141)가 삽입홈(301) 및 인식홈(302)에 각각 삽입될 시 인식부(303)는 돌륜부(141)와 접하게 되고, 인식부(303)는 돌륜부(141)와의 접촉에 대한 센싱 정보를 형성하여 제어부(400)로 송신한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1자성체(m1), 제2자성체(m2) 및 제3자성체(m3)를 나타내는 도면이다.

제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)는 선술한 제3자성체(m3)와의 상호 작용을 통해 제2연결부(300)의 이동을 감쇠한다. 이를 위해, 제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)는 모두 제2완충부(160)에 내설된다. 제1자성체(m1)는 환 형태로 구비되고 제2자성체(m2)는 원호 단면 형태로 구비되며, 제1자성체(m1)는 제2자성체(m2)의 상측 방향에 배치된다. 또한, 제2자성체(m2)는 복수 개로 형성되되, 제1자성체(m1)와 이격되도록 하측 방향에 위치하고 각각의 제2자성체(m2)와도 상하 방향으로 이격되어 구비된다. 여기서, 제1자성체(m1)의 상하 방향으로의 제1두께는 제2자성체(m2)의 상하 방향으로의 제2두께보다 크도록 구비된다. 이와 같이 제1자성체(m1)의 크기가 제2자성체(m2)보다 크도록 구비됨으로써, 제1자성체(m1)의 자력은 제2자성체(m2)의 자력보다 크다. 또한, 제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)는 서로 반대의 자성을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)는 제어부(400)로부터 전력을 공급받거나 별도의 전원 공급수단을 통해 전력을 공급받아 자성을 갖는 구성으로 구비될 수 있다. 이에 따라, 제어부(400)의 제어에 대응하여 선택적으로 제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)는 자성을 갖거나 갖지 않을 수 있다.

제어부(400)는 선술한 바와 같이 막대부(140), 제1자성체(m1), 제2자성체(m2)에 전력을 인가하고 다단 이동부(130)를 상하 방향으로 이동시키며, 계측부(150)로부터 자력 정보를 수신받고 인식부(303)로부터 센싱 정보를 수신 받는다. 즉, 제어부(400)는 전력 공급이 필요한 구성에게 전력을 투입시키되, 자력 정보 및 센싱 정보를 기반으로 제1연결부(200) 및 제2연결부(300) 간 접근 정도를 파악하여 전력 공급 및 차단을 제어한다. 이를 위해, 제어부(400)는 통신 모듈 및 연산 모듈의 집합체로 구성되며 원판부(120)의 하면에 부착되도록 형성되나, 위치는 이에 한정되지 않는다. 센싱 정보 및 자력 정보에 기반한 전력 공급 제어에 대한 상세한 설명은 도 6 내지 도 10에서 후술하도록 한다.

도 6은 본 발명의 제2연결부(300)의 상측 이동에 따른 1차 감쇠를 나타내는 도면이다.

1차 감쇠는 상측 방향으로 향하는 제2연결부(300)를 대상으로 실시되며, 과도한 상승을 방지한다. 제2연결부(300)의 상측 방향에 위치하는 제1완충부(110)는 가압되어 축소되며, 이 과정에서 계측부(150)는 막대부(140) 및 제1완충부(110) 간 자력 및 자력 변화량을 각각 측정 및 산출하여 자력 정보를 형성하고, 상기 자력 정보를 제어부(400)로 송신한다.

제어부(400)는 미리 저장된 기준 자력값 및 기준 시간 당 기준 자력 변화값을 포함하고, 수신한 자력 정보에 포함된 자력 및 자력 변화량을 각각 기준 자력값 및 기준 시간 당 기준 자력 변화값과 비교한다.

자력 정보에 포함된 자력 변화량이 기준 자력 변화값보다 큰 경우, 제2연결부(300)의 상측 방향으로의 이동이 빠른 경우로서, 제어부(400)는 다단 이동부(130)의 하단을 하측 방향으로 이동시키는 2차 감쇠를 실시하도록 전력을 공급한다.

반면, 자력 변화량이 기준 자력 변화값보다 큰 경우, 제어부(400)는 미리 지정되어 저장된 기준 시간마다 계측부(150)로부터 업데이트된 자력 정보를 재차 수신하여, 상기 자력 정보에 포함된 자력을 기준 자력값과 비교한다.

자력 정보 내 자력이 기준 자력값보다 큰 경우, 제어부(400)는 다단 이동부(130)의 하단을 하측 방향으로 이동시키는 2차 감쇠를 실시하도록 전력을 공급한다. 반면, 자력이 기준 자력값보다 작은 경우, 제어부(400)는 2차 감쇠를 실시하지 않고 제1완충부(110)의 복원력을 통해 1차 감쇠가 지속되도록 유도함으로써, 제2연결부(300)의 이동이 완충된다.

보다 바람직한 실시예로서, 1차 감쇠 과정에서 돌륜부(141)가 인식홈(302)에 삽입되어 센싱 정보가 발생하는 경우, 제어부(400)는 바로 2차 감쇠가 실시되도록 다단 이동부(130)의 구동을 제어한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 이동부(130)에 의한 2차 감쇠를 나타내는 도면이다.

2차 감쇠는 제1완충부(110)를 통한 1차 감쇠에도 불구하고 제2연결부(300)가 과도하게 상측 방향으로 이동할 시 수행된다. 이를 위해, 2차 감쇠에서 제어부(400)는 다단 이동부(130)에 전력을 공급하여 하단이 하측 방향으로 이동하도록 유도한다. 이에 딸, 다단 이동부(130)의 하단과 연결된 원판부(120)와 상기 원판부(120)의 하면과 연결되는 제1완충부(110)의 상단이 동반으로 하측 방향으로 이동한다. 이 과정에서 제1완충부(110)가 추가로 축소되기 때문에, 복원력을 이용하여 신장하는데 필요한 시간이 단축되고, 제1연결부(200) 및 제2연결부(300) 간의 이격 거리가 증가한다. 이를 통해, 제2연결부(300)의 상측 방향으로의 추가 이동을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제1자성체(m1)에 의한 3차 감쇠를 나타내는 도면이다.

후술할 3차 감쇠 및 도 10에 따른 4차 감쇠는 제2연결부(300)가 하측 방향으로 과도하게 이동할 때 실시되는 감쇠로서, 3차 감쇠 이후 4차 감쇠가 실시된다.

3차 감쇠는 제2완충부(160)를 통해 실시된다. 상세하게, 3차 감쇠는 상단이 제2완충부(160)의 상측 방향에 위치하는 평시 상태에서 차륜과 일체로 연결되는 제2연결부(300)가 하측 방향으로 이동할 때 이루어진다. 3차 감쇠에서, 제2연결부(300)의 상단은 제2완충부(160)의 상측 방향에서 제2연결부(300)의 개구된 내부를 따라 하측 방향으로 이동하고, 이 과정에서 제1자성체(m1) 및 제3자성체(m3)가 서로 대응되도록 위치하여 제2연결부(300)의 하측 방향으로의 이동을 제어한다.

제1자성체(m1) 및 제3자성체(m3)는 서로 동일한 자성을 갖음에 따라, 제2연결부(300)의 하측 방향으로의 이동 과정에서 상단에 위치하는 제3자성체(m3) 및 제2완충부(160) 내의 제1자성체(m1)는 척력에 의해 이동이 중지되거나 이동 속도가 감소한다.

제1자성체(m1) 및 제3자성체(m3)가 서로 척력에 의해 대응되도록 위치한 이후에도 제2연결부(300)가 하측 방향으로 이동할 시, 제3자성체(m3)의 위치는 하측 방향으로 이동하여 제2자성체(m2)에 대응되는 위치로 안착하게 된다. 여기서, 제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)가 서로 같은 자성을 갖음에 따라, 제2자성체(m2) 및 제3자성체(m3)는 서로 다른 자성을 갖는다. 따라서, 제2자성체(m2) 및 제3자성체(m3)는 인력에 의해 이동이 중지된다.

상기와 같이 제1자성체(m1), 제2자성체(m2) 및 제3자성체(m3)를 통한 3차 감쇠는 이중으로 자력을 이용한 감쇠가 순차적으로 발생하기 때문에, 하측 방향으로 이동하는 차륜에 대한 감쇠 효과를 극대화할 수 있다.

한편, 3차 감쇠 과정에서 계측부(150)는 선술한 1차 감쇠의 경우와 동일하게 막대부(140) 및 제1완충부(110) 간 자력을 측정하여 자력 정보를 형성하고, 이를 제어부(400)로 전달한다. 여기서, 제어부(400)는 미리 지정되어 저장된 최소 자력값을 포함하고, 자력 정보 내 자력과 최소 자력값을 비교한다. 최소 자력값은 도 도 6에서 선술한 기준 자력값 대비 같거나 작아야 함이 바람직하다.

측정된 자력의 크기가 최소 자력값보다 작은 경우, 막대부(140)의 상단 및 하단 사이의 영역에 존재하는 제1완충부(110)의 감긴 수가 작아 자력의 크기가 작은 것으로서, 제1완충부(110)가 과도하게 신장되도록 제2연결부(300)가 하측 이동한 것을 뜻한다. 이에 따라, 제어부(400)는 후술할 4차 감쇠를 실시되도록 유도한다.

반면, 자력 정보 내 자력의 크기가 최소 자력값보다 큰 경우, 제어부(400)는 제2연결부(300)의 위치가 과도하게 하측에 있지 않은 것으로 간주하고, 선술한 기준 시간마다 업데이트되는 자력 정보를 계측부(150)로부터 공급받아 재차 최소 자력값과의 비교를 실시한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2연결부(300)의 하측 이동에 따른 4차 감쇠 및 5차 감쇠를 나타내는 도면이다.

4차 감쇠는 3차 감쇠 이후에도 제2연결부(300)가 과도하게 하측 방향으로 이동할 경우에 실시되는 것으로서, 제1완충부(110) 및 다단 이동부(130)에 의해 실시된다.

제어부(400)는 다단 이동부(130)에 전력을 공급하여 하단을 상측 방향으로 이동시킨다. 이 과정에서 원판부(120), 막대부(140) 및 제1완충부(110)의 상단은 동반으로 상측 방향으로 이동하고, 이에 대응하여 제1완충부(110)가 복원력을 이용해 축소된다. 이에 따라, 제1완충부(110)의 하단과 연결된 제2연결부(300)는 제1완충부(110)에 의해 상측 방향으로 이동한다.

즉, 4차 감쇠는 다단 이동부(130)가 제2연결부(300)를 상측 방향으로 끌고 상승하는 힘 및 제1완충부(110)의 복원력이 더해져 제2연결부(300)를 상측 방향으로 이동시킴으로써, 차륜의 하측 방향으로의 추가 이동을 사전에 차단하고, 상하방향으로의 진동의 크기를 최소화한다.

선술한 일련의 구성 및 과정을 통해, 오일의 순환을 이용해 감쇠를 실시하는 기존의 소버와 비교했을 때 오일 및 오일의 순환 구조 자체를 생략할 수 있기 때문에, 소버 자체의 경량화를 이룰 수 있고 오일에 의한 오염을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 막대부(140) 및 제1완충부(110) 간의 자력 및 기준 시간 당 자력 변화를 기반으로 제1연결부(200) 및 제2연결부(300) 간 접근 정도를 이중으로 파악하기 때문에 차체 및 차륜의 위치를 파악하는데 있어 정확도를 현저히 높일 수 있다.

또한, 제1자성체(m1), 제2자성체(m2) 및 제3자성체(m3)를 기반으로 자력의 크기 및 인력 또는 척력의 여부에 따라 제2 자성체의 과도한 상하방향으로의 이동을 추가로 억제할 수 있어, 감쇠 효과 및 진동 발생 차단 효과를 극대화할 수 있다.

상기한 본 발명은 바람직한 실시 예를 참고하여 설명되었으나 이는 실시 예에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예도 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.

Claims (8)

1. 내부가 개구된 원통 형상의 바디부(100);
   상기 바디부(100)의 상측 방향에 위치하는 제1연결부(200);
   상기 바디부(100)의 하측 방향에 위치하는 제2연결부(300); 및
   상기 바디부(100)의 내부에 위치하고, 양단이 각각 상기 제1연결부(200) 및 제2연결부(300)와 연결되는 3차원 나선 형태의 제1완충부(110);를 포함하고,
   상기 제2연결부(300)가 상측 방향으로 가압될 시, 상기 제1완충부(110)는 복원력을 이용하여 상기 제2연결부(300)의 상측 방향으로의 이동을 중지시키며,
   상기 제1연결부(200)의 하측 방향에 위치하여 상기 제1완충부(110)의 상단과 연결되는 원판부(120);
   상기 제1연결부(200) 및 원판부(120)의 사이에 위치하고, 상기 원판부(120)를 상하방향으로 이동시키는 다단 이동부(130); 및
   상기 바디부(100)의 내부에 위치하고, 상면 및 하면이 개구되어 상기 제2연결부(300)가 통과하는 관 형태의 제2완충부(160);를 더 포함하고,
   상기 제2완충부(160)는,
   환 형태로 구비되어 내설되는 제1자성체(m1); 및
   상기 제1자성체(m1)의 하측 방향에 위치하는 원호 단면 형태의 제2자성체(m2);를 더 포함하고,
   상기 제2자성체(m2)는 복수 개로 구비되고 상하 방향으로 이격 배열되며,
   상기 제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)는 서로 다른 자성을 갖으며,
   상기 제1자성체(m1)는 상하 방향으로 제1두께로 구비되고,
   상기 제2자성체(m2)는 상기 제1두께보다 작은 제2두께로 구비됨으로써, 상기 제1자성체(m1)의 제1자력은 상기 제2자성체(m2)의 제2자력보다 크며,
   상기 제2연결부(300)의 상단의 외측 방향에 형성되며, 상기 제2완충부(160)의 내주면과 이격되도록 배치되는 환 형태의 제3자성체(m3)를 더 포함하고,
   상기 제3자성체(m3)가 상기 제1자성체(m1) 및 제2자성체(m2)와 근접하는 과정에서, 자력을 이용하여 상기 제2연결부(300)의 상하 방향으로의 이동을 중지시키며,
   상기 원판부(120)의 하면에 형성되고 상기 제1완충부(110)의 내측 방향에 위치하는 막대부(140); 및
   상기 제1완충부(110)의 외측 방향에 위치하는 계측부(150);를 더 포함하고,
   상기 계측부(150)는 상기 제1완충부(110)의 상하방향으로의 신축에 대응하여 상기 제1완충부(110) 및 막대부(140) 간 자력을 측정하고, 미리 지정된 기준 시간 당 자력 변화량을 산출하고,
   상기 제2연결부(300)의 상면은 상기 막대부(140)의 형상에 대응하여 삽입홈(301)이 형성되고,
   상기 막대부(140)의 하면에 돌출 형성되는 돌륜부(141);
   상기 돌륜부(141)에 대응하여 상기 삽입홈(301)으로부터 음각 형성되는 인식홈(302); 및
   상기 인식홈(302)에 삽입되고 상기 돌륜부(141)와 대응되는 인식부(303);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소버 구조.
   
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