KR102553393B1 - 에너지 회생 장치 - Google Patents

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Abstract

에너지 회생 장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 에너지 회생 장치는: 하우징; 하우징 내에서 상하 이동 가능하게 장착되고, 유체가 채워지는 댐퍼부; 댐퍼부에 연결되고, 하우징에 회전 가능하게 장착되는 나사부; 나사부의 외측면에 장착되고, 나사부의 회전에 따라 회전하는 자석부; 및 자석부를 감싸고, 자석부의 회전에 의해 유도 전기를 발생하는 코일부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에너지 회생 장치{ENERGY REGENERATION APPARATUS}
본 발명은 에너지 회생 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 상하 운동 에너지를 전기 에너지로 회생하는 에너지 회생 장치에 관한 것이다.
차량에서 댐퍼와 스프링은 수직방향 진동을 감소시킨다. 차량의 수직방향 진동은 차량의 주행 중 자주 나타나는 현상으로, 이러한 진동은 승착감과 주행 성능에 악영향을 미치게 된다. 따라서 댐퍼와 스프링을 이용하는 서스펜션에서 차량의 진동을 감쇄시킬 필요가 있다.
종래의 서스펜션은 노면으로부터 입력되는 충격을 완화하고, 자유 진동을 감쇠하며, 차체의 롤을 억제한다는 서스펜션로서의 역할은 하고 있지만, 차량의 주행 조건에 따라 범프와 리바운드를 지속적으로 반복하면서 발생시키는 운동 에너지를 회수하지 못하고 에너지 손실을 그대로 방치하는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 등록특허공보 제10-1416362호(2014.07.01 등록, 발명의 명칭: 차량용 서스펜션의 에너지 회생장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 상하 운동 에너지를 전기 에너지로 회생하는 에너지 회생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 에너지 회생 장치는: 하우징; 상기 하우징 내에서 상하 이동 가능하게 장착되고, 유체가 채워지는 댐퍼부; 상기 댐퍼부에 연결되고, 상기 하우징에 회전 가능하게 장착되는 나사부; 상기 나사부의 외측면에 장착되고, 상기 나사부의 회전에 따라 회전하는 자석부; 및 상기 자석부를 감싸고, 상기 자석부의 회전에 의해 유도 전기를 발생하는 코일부를 포함한다.
본 발명에서 상기 나사부는 볼 나사로 이루어진다.
본 발명에서 상기 나사부의 외측면에 장착되고, 회전하는 상기 나사부를 지지하는 베어링부를 더 포함한다.
본 발명에서 상기 하우징은, 하우징몸체부; 상기 하우징몸체부의 일측에 장착되고, 내부 공간에 상기 댐퍼부를 수용하는 제1하우징 및 상기 하우징몸체부의 타측에 장착되고, 중심부에 상기 나사부가 회전 가능하게 장착되는 제2하우징을 포함한다.
본 발명에서 상기 댐퍼부에는 유체가 출입하는 복수개의 출입공부가 관통 형성된다.
본 발명에서 상기 댐퍼부는 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어지고, 신축되면서 상기 출입공부를 통해 유체가 이동된다.
본 발명에서 상기 나사부는 볼 나사로 이루어진다.
본 발명에서 상기 나사부의 외측면에 장착되고, 회전하는 상기 나사부를 지지하는 베어링부를 더 포함한다.
본 발명에 따른 에너지 회생 장치에 의하면, 차량의 주행 중에 발생하는 차체 진동 에너지를 전기 에너지로 회생할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 에너지 회생뿐만 아니라, 차량이 코너링, 제동 등의 거동을 할 때 진동을 완화시켜 자세를 보다 안정적으로 유지하여 최적의 승차감을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회생 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회생 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회생 장치에서 나사부, 자석부, 코일부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회생 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회생 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분확대도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회생 장치에서 나사부, 자석부, 코일부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 에너지 회생 장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회생 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회생 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분확대도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회생 장치에서 나사부, 자석부, 코일부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회생 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회생 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 7은 도 6의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분확대도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회생 장치에서 나사부, 자석부, 코일부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회생 장치는 하우징(100), 댐퍼부(200), 나사부(300), 자석부(400), 코일부(500)를 포함한다.
하우징(100)은 내부 공간에 댐퍼부(200), 자석부(400), 코일부(500)를 수용할 수 있는 내부 공간을 구비하고, 일측(도 1 기준 상측)에 나사부(300)가 회전 가능하게 결합된다. 하우징(100)의 일측(도 1 기준 상측)에 상부하우징(110)이 장착될 수 있다.
댐퍼부(200)는 하우징(100)의 내부에 수용되고, 하우징(100) 내에서 상하 이동 가능하게 장착된다. 댐퍼부(200)의 내부 공간에는 유체가 채워진다. 댐퍼부(200)는 제1플레이트부(210)와 제2플레이트부(220)를 포함한다.
제1플레이트부(210)는 댐퍼부(200)의 일측(도 2 기준 하측)에 배치되고, 제2플레이트부(220)는 댐퍼부(200)의 타측(도 2 기준 상측)에 배치되는 것으로, 제1플레이트부(210)와 제2플레이트부(220) 사이에 유체가 배치된다.
차량의 주행 중 진동에 의해 제1플레이트부(210) 또는 제2플레이트부(220)는 각각 상하로 이동되면서 유체를 압축되는 신장되면서 차량의 진동을 완화시킨다.
나사부(300)는 댐퍼부(200)에 연결되고, 하우징(100)에 회전 가능하게 장착된다. 보다 상세하게는 나사부(300)는 댐퍼부(200)의 제2플레이트부(220)에 연결되고, 하우징(100)의 상부하우징(110)에 회전 가능하게 장착된다.
나사부(300)는 외측면에 나사산이 형성되어, 댐퍼부(200)의 제2플레이트부(220)에 나사 체결되고, 상하로 승강되는 제2플레이트부(220)의 이동에 따라 하우징(100)의 상부하우징(110)에서 회전된다.
본 발명에서 나사부(300)는 볼 나사(ball thread)로 이루어진다. 볼 나사로 이루어진 나사부(300)는 하우징(100)의 상부하우징(110)에 맞물리는 홈에 강구(鋼球)가 장착된다.
볼 나사로 이루어진 나사부(300)는 강구에 의해 하우징(100)의 상부하우징(110)에서 마찰이 적게 형성되어, 댐퍼부(200)의 제1플레이트부(210) 또는 제2플레이트부(220)의 이동에 의해 하우징(100)의 상부하우징(110)에서 용이하게 회전될 수 있다.
자석부(400)는 나사부(300)의 외측면에 장착되고, 나사부(300)의 회전에 따라 회전된다. 본 발명에서 자석부(400)는 환형으로 형성되고, 영구자석 또는 전자석 등으로 이루어질 수 있다.
코일부(500)는 자석부(400)를 감싸고, 자석부(400)의 회전에 의해 유도 전기를 발생한다. 코일부(500)는 하우징(100)의 상부하우징(110)에 고정될 수 있다. 코일부(500)는 회전하는 자석부(400)에 의해 발생된 유도 전기에 의해 발생된 전기 에너지를 저장하는 전기저장부(미도시)와 연결될 수 있다. 또는 코일부(500)는 전기 에너지를 사용하고자 하는 대상물에 직접 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회생 장치는 베어링부(600)를 더 포함한다. 베어링부(600)는 나사부(300)의 외측면에 장착되고, 회전하는 나사부(300)를 지지한다. 베어링부(600)는 회전하는 나사부(300)를 지지하여, 댐퍼부(200)의 제1플레이트부(210)와 제2플레이트부(220)의 승강에 따라 회전하는 나사부(300)가 용이하게 회전하게 지지한다.
따라서 회전하는 나사부(300)를 따라 회전하는 자석부(400)의 회전이 용이하게 이루어져, 코일부(500)에서 유도 전기 발생의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회생 장치는 하우징(100a), 댐퍼부(200a), 나사부(300a), 자석부(400a), 코일부(500a)를 포함한다.
하우징(100a)은 하우징몸체부(110a), 제1하우징(120a), 제2하우징(130a)를 포함한다. 하우징몸체부(110a)는 원통형으로 이루어지고, 상측과 하측이 개구되게 형성된다. 하우징몸체부(110a)는 댐퍼부(200a), 자석부(400a), 코일부(500a) 등을 수용할 수 있는 내부 공간을 구비한다.
제1하우징(120a)는 하우징몸체부(110a)의 일측(도 5 기준 하측)에 이동 가능하게 장착된다. 제2하우징(130a)는 하우징몸체부(110a)의 타측(도 5 기준 상측)에 이동 가능하게 장착된다. 제1하우징(120a)와 제2하우징(130a)는 차량의 진동 등에 의해 하우징몸체부(110a)에서 이동된다.
제1하우징(120a)는 하우징몸체부(110a)의 일측(도 5 기준 하측)에 장착되고, 내부 공간에 상기 댐퍼부(200a)를 수용한다. 제2하우징(130a)는 하우징몸체부(110a)의 타측(도 5 기준 상측)에 장착되고, 중심부에 나사부(300a)가 회전 가능하게 결합된다.
댐퍼부(200a)는 제1하우징(120a)의 내부에 상하 이동 가능하게 장착된다. 댐퍼부(200a)의 내부 공간에는 유체가 채워진다. 본 발명에서 댐퍼부(200a)의 내부에는 채워지는 유체는 공기일 수 있다.
댐퍼부(200a)에는 유체가 출입하는 복수개의 출입공부(210a)가 관통 형성된다. 댐퍼부(200a)는 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어지고, 신축되면서 출입공부(210a)를 통해 유체가 이동된다.
차량의 주행 중 진동에 의해 댐퍼부(200a)는 상하 이동되면서 신축 또는 신장되면서 출입공부(210a)를 통해 공기인 유체가 이동되면서 차량의 진동을 완화시킨다.
나사부(300a)는 댐퍼부(200a)에 연결되고, 하우징(100a)에 회전 가능하게 장착된다. 보다 상세하게는 나사부(300a)는 하우징(100a)의 제2하우징(130a)에 회전 가능하게 장착된다.
나사부(300a)는 외측면에 나사산이 형성되어, 댐퍼부(200a)에 나사 체결되고, 차량의 진동에 의해 상하로 승강되는 댐퍼부(200a)가 신축 또는 신장되면서 하우징(100a)의 제2하우징(130a)에서 회전된다.
본 발명에서 나사부(300a)는 볼 나사(ball thread)로 이루어진다. 볼 나사로 이루어진 나사부(300a)는 하우징(100a)의 제2하우징(130a)에 맞물리는 홈에 강구(鋼球)가 장착된다.
볼 나사로 이루어진 나사부(300a)는 강구에 의해 하우징(100a)의 제2하우징(130a)에서 마찰이 적게 형성되어, 댐퍼부(200a)의 신축 또는 신장에 의해 하우징(100a)의 제2하우징(130a)에서 용이하게 회전될 수 있다.
자석부(400a)는 나사부(300a)의 외측면에 장착되고, 나사부(300a)의 회전에 따라 회전된다. 본 발명에서 자석부(400a)는 환형으로 형성되고, 영구자석 또는 전자석 등으로 이루어질 수 있다.
코일부(500a)는 자석부(400a)를 감싸고, 자석부(400a)의 회전에 의해 유도 전기를 발생한다. 코일부(500a)는 하우징(100a)의 제2하우징(130a)에 고정될 수 있다. 코일부(500a)는 회전하는 자석부(400a)에 의해 발생된 유도 전기에 의해 발생된 전기 에너지를 저장하는 전기저장부(미도시)와 연결될 수 있다. 또는 코일부(500a)는 전기 에너지를 사용하고자 하는 대상물에 직접 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 회생 장치는 베어링부(600a)를 더 포함한다. 베어링부(600a)는 나사부(300a)의 외측면에 장착되고, 회전하는 나사부(300a)를 지지한다. 베어링부(600a)는 회전하는 나사부(300a)를 지지하여, 댐퍼부(200a)가 하우징(100a)에서 이동되면서 신축 또는 신장에 따라 회전하는 나사부(300a)가 용이하게 회전하게 지지한다.
따라서 회전하는 나사부(300a)를 따라 회전하는 자석부(400a)의 회전이 용이하게 이루어져, 코일부(500a)에서 유도 전기 발생의 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 에너지 회생 장치에 의하면, 차량의 주행 중에 발생하는 차체 진동 에너지를 전기 에너지로 회생할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 에너지 회생뿐만 아니라, 차량이 코너링, 제동 등의 거동을 할 때 진동을 완화시켜 자세를 보다 안정적으로 유지하여 최적의 승차감을 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100, 100a: 하우징 110: 상부하우징
110a: 하우징몸체부 120a: 제1하우징
130a: 제2하우징 200, 200a: 댐퍼부
210: 제1플레이트부 210a: 출입공부
220: 제2플레이트부 300, 300a: 나사부
400, 400a: 자석부 500, 500a: 코일부
600, 600a: 베어링부

Claims (8)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에서 상하 이동 가능하게 장착되고, 유체가 채워지는 댐퍼부;
    상기 댐퍼부에 연결되고, 상기 하우징에 회전 가능하게 장착되는 나사부;
    상기 나사부의 외측면에 장착되고, 상기 나사부의 회전에 따라 회전하는 자석부; 및
    상기 자석부를 감싸고, 상기 자석부의 회전에 의해 유도 전기를 발생하는 코일부를 포함하고,
    상기 하우징은,
    하우징몸체부;
    상기 하우징몸체부의 일측에 장착되고, 내부 공간에 상기 댐퍼부를 수용하는 제1하우징; 및
    상기 하우징몸체부의 타측에 장착되고, 중심부에 상기 나사부가 회전 가능하게 장착되는 제2하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 회생 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 댐퍼부에는 유체가 출입하는 복수개의 출입공부가 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 에너지 회생 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 댐퍼부는 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어지고, 신축되면서 상기 출입공부를 통해 유체가 이동되는 것을 특징으로 하는 에너지 회생 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 나사부는 볼 나사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에너지 회생 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 나사부의 외측면에 장착되고, 회전하는 상기 나사부를 지지하는 베어링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 회생 장치.
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