KR19980051027A - 전자식 댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노면 상태에 따라 댐핑계수를 조정되게 하므로써, 보다 승차감이 향상되고, 충격완화에 따른 차량보호가 되는 전자식 댐퍼에 관한 것이다.

본 발명의 전자식 댐퍼는, 실린더(1)와, 상기 실린더(1)내에 설치되는 전자석의 고정 피스톤(10) 및 전자석의 이동 피스톤(20)과, 상기 피스톤(10)(20) 각각에 연결되는 피스톤 로드(11)(21)와, 상기 이동 피스톤(20)에 설치되어 소정의 위치에서 어느 하나의 피스톤 전극을 바꾸는 위치센서(22)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며, 상기 양 피스톤(10)(20)은 신장된 상태에서 동일한 극의 전자석이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

이에 따라 이동 피스톤이 노면의 충격에 의해 일정한 위치까지 수축되어지면 고정 피스톤과의 동일한 극의 전자력이 형성되어 척력을 일으켜 댐퍼가 신장되어지고, 일정한 위치까지 신장되어지면 위치센서의 감지에 의해 양 피스톤은 상이한 전자력이 형성되어 인력을 일으켜 댐퍼가 수축되는 작용을 하게 된다.

Description

전자식 댐퍼

본 발명은 노면 상태에 따라 댐핑계수를 조정되게 하므로써, 보다 승차감이 향상되고, 충격완화에 따른 차량보호가 되는 전자식 댐퍼에 관한 것이다.

현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다.

현가장치는 구동바퀴에 발생하는 구동력이나 제동할 때에 각 바퀴의 제동력을 차체에 전달함과 동시에 선회할 때의 원심력에도 견디고, 각 바퀴를 차체에 대해 바른 위치로 지지하는 역할을 한다.

이 장치에는 섀시 스프링과 섀시 스프링의 자유진동을 조정하여 승차감을 좋게 해주는 쇽 업소버, 자동차의 좌우진동을 방지하는 스태빌라이저 등으로 구성되어 있다.

그리고 승차감을 높이기 위하여 공기스프링 현가장치에 전자력으로 스프링의 잔동을 제어하는 방식도 사용되고 있다.

현가장치의 분류로는 일체차축 현가장치, 독립 현가장치, 공기스프링 현가장치 등이 있다.

자동차의 진동은 차체의 진동인 스프링 위 질량의 진동과 액슬축의 진동인 스프링 아래진동이 있다.

자동차에서 멀미나 피로를 느끼는 것은 자동차의 이상진동이 사람의 뇌에 작용하여 자율신경에 영향을 주기 때문이다.

현가장치가 갖추어야 할 조건으로는, 노면에서 받은 충격을 완화하기 위해 상하 방향으로 움직일 수 있는 상태의 결합이 필요하고, 바퀴에 발생하는 구동력, 제동력 및 선회할 때의 원심력 등에 견딜 수 있도록 수평방향으로 강한 결합이 필요하다.

종래의 독립 현가식 맥퍼슨형의 현가장치를 개략적으로 설명한다.

앞 현가장치인 맥퍼슨형은 조향너클과 일체로 되어 쇽 업소버가 설치된 스트럿과 현가아암, 현가아암과 스트럿을 연결하는 보올 조인트 및 스프링 등으로 구성되어 있으며, 스트럿의 윗부분은 현가 서포오트를 통해 차체에 결합되고 현가 서포오트에는 드러스트 베어링이 끼어 있어 스트럿이 자유로이 회전하도록 되어 있다.

코일 스프링은 스트럿과 스프링 시이트사이에 설치되어 있고, 스프링 시이트는 서포오트의 드러스트 베어링과 접해 있다.

차의 무게는 현가 서포오트를 통해 차체가 지지하며, 조향을 할 때에는 너클과 함께 스트럿이 회전하도록 되어 있다.

또한 맥퍼어슨식 쇽 업소어버는 쇽 업소오버가 서스펜션 링크의 일부로서 차체의 하중을 지지하며 앞 스트럿안에 결합되어 있다.

실린더 안에서 상하로 움직이는 피스톤 로드에는 피스톤이 결합되고 피스톤에는 피스톤 밸브 및 리턴 밸브가 설치되어 있다.

그리고 실린더 밑부분에는 베이스 밸브가 있어 피스톤 부분과 같은 밸브가 설치되어 있으며, 피스톤의 속도가 느릴 때는 피스톤이 내려감에 따라 피스톤 하부의 오일은 피스톤 및 베이스 밸브의 주 밸브와 함께 설치되어 있는 보조밸브의 노치부분을 지나 피스톤 상부의 실린더 안과 실린더 밖으로 흘러 나간다.

피스톤의 이동속도가 더 빨라지면 피스톤 윗부분에 있는 논 리턴 밸브가 열려 오일은 피스톤 윗부분으로 흘러 들어가고 또 베이스 밸브의 주 밸브도 열려 오일은 실린더 밖으로 흘러 나가서 피스톤의 속도에 알맞는 감쇠력을 발생한다.

피스톤이 느린 속도로 실린더 안을 올라갈 때는 실린더 안의 오일이 베이스 밸브의 보조 밸브의 노치부분을 지나 실린더 안으로 흘러 들어간다.

한편 피스톤 상부의 오일은 피스톤의 보조밸브의 노치부분을 통과하여 피스톤 하부의 실린더 안으로 흘러 들어간다.

피스톤의 속도가 빨라지면 피스톤 상부의 오일 압력이 높아지므로 피스톤 하부의 구멍에서 로드의 중심을 지나 오일은 주 밸브를 열어서 피스톤 하부의 실린더 안으로 흘러 들어간다.

그리고 실린더 밖에 있는 오일도 배이스 밸브 상부의 논 리턴 밸브를 열고 실린더 안으로 흘러 들어가서 적절한 감쇠력을 발생한다.

그러나 이러한 작용에도 불구하고 종래의 현가장치들은 노면상태에 따라 그 작용상태를 즉시로 이루어지게 할 수 없게 되는 폐단이 있다.

이에 따라 현가장치 본래의 기능을 십분 발휘하지 못하게 되어 그 성능을 저하시키게 된다.

즉 댐핑계수가 거의 고정되어 있게 되어 다양한 노면상태에 따라 댐핑력을 조정할 수 없게 된다.

또한 종래의 기계식 또는 유압식 현가장치들은 그 현가장치들이 갖추어야 할 조건으로 노면에서 받은 충격을 완화하기 위해 상하 방향으로 움직일 수 있는 상태의 결합이 필요하고, 바퀴에 발생하는 구동력, 제동력 및 선회할 때의 원심력 등에 견딜 수 있도록 수평방향으로 강한 결합이 필요하게 되는 등의 그 구조가 매우 복잡하게 되어 신뢰도가 저하되고, 고장발생율이 높으며, 원가를 상승시키는 요인이 되는 문제점을 안게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 노면 상태에 댐핑계수를 자동으로 조정되게 하므로써, 보다 승차감이 향상되고, 충격완화에 따른 차량보호가 되며, 또한 구조를 단순화하여 원가절감을 이루게 되며, 나아가 작동의 신뢰성을 향상되도록 한 전자식 댐퍼를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 댐퍼는, 실린더와 상기 실린더내에 설치되는 양 피스톤 및 피스톤 각각에 연결되는 피스톤 로드로 구성되는 댐퍼를 이루게 하되, 상기 양 피스톤은 전자석 피스톤으로 형성하고, 일측의 피스톤은 고정되게 하며 다른 일측의 이동되도록 하며, 상기 이동 피스톤에는 위치센서를 설치하게 한 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 의해 이동 피스톤이 노면의 충격에 의해 일정한 위치까지 수축되어지면 고정 피스톤과의 동일한 극의 전자력이 형성되어 척력을 일으켜 댐퍼가 신장되어지고, 일정한 위치까지 신장되어지면 위치센서의 감지에 의해 양 피스톤은 상이한 전자력이 형성되어 인력을 일으켜 댐퍼가 수축되어져 결국 노면 상태에 따라 그 댐핑계수를 달리할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 댐퍼의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 댐퍼의 수축상태 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 댐퍼의 신장상태 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 10 : (고정)피스톤

11 : (고정 피스톤)로드 20 : (이동)피스톤

21 : (이동 피스톤)로드 22 : 위치센서

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상술하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 댐퍼의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 댐퍼의 수축상태 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 댐퍼의 신장상태 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 전자식 댐퍼는 실린더(1)와, 상기 실린더(1)내에 설치되는 고정 피스톤(10) 및 이동 피스톤(20)과, 상기 피스톤(10)(20) 각각에 연결되는 피스톤 로드(11)(21)와, 상기 이동 피스톤(20)에 설치되는 위치센서(22)를 포함한다.

상기 고정 피스톤(10) 및 이동 피스톤(20)은 전류의 인가에 의해 전자력을 발생하는 전자석 피스톤이다.

애초의 상태인 양 피스톤(10)(20)의 신장된 상태에서는 동일한 극의 전자석이 형성되도록 한다.

상기 위치센서(22)는 소정의 위치에서 이동 피스톤(20)에 인가되는 전극을 바꾸어 고정 피스톤(10)의 전극과 상이한 전극을 이루어지게 한다.

이러한 구성으로 이루어진 댐펑의 작용 및 효과를 설명한다.

고정 피스톤(10)의 로드(11)는 차체에 연결하여 차체의 진동인 스프링 위 질량의 진동을 흡수되도록 하고, 이동 피스톤(20)의 로드(21)는 액슬축에 연결하여 액슬축의 진동인 스프링 아래진동을 흡수되도록 한다.

이러한 상태에서 노면상태에 의해 충격이 가해지게 되면, 이동 피스톤(20)은 고정 피스톤(10)방향으로 수축되어진다.

이때 소정의 위치까지 수축되어지면 이동 피스톤(20)에 설치된 위치센서(22)의 작용에 의해 이동 피스톤(20)에 인가되는 전극이 바뀌게 된다.

이에 따라 이동 피스톤(20)과 고정 피스톤(10)은 각각 상이한 극의 전자석이 형성되어지는 까닭에 서로 밀어내려는 척력이 발생하게 된다.

척력으로 이동 피스톤(20)은 고정 피스톤(10)으로 부터 밀려나게 되고, 소정의 위치로까지 밀려나게 되면 위치센서(22)의 작용에 의해 다시 이동 피스톤(20)과 고정 피스톤(10)은 각각 동일한 극의 전자석이 형성되어진다.

이에 따라 다시 이동 피스톤(20)과 고정 피스톤(10)의 사이에는 인력이 발생하게 되어 상기 이동 피스톤(20)이 고정 피스톤(10)으로 수축되는 것이다.

즉 노면의 상태에 따라 그 댐핑계수가 달라져 노면상태에 따른 댐핑력이 발생하게 되고, 이에 따라 주행할 때 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않게 되어 차체나 하물의 손상을 방지하게 되고, 또한 승차감을 좋게 하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 전자식 댐퍼는, 이동 피스톤이 노면의 충격에 의해 일정한 위치까지 수축되어지면 고정 피스톤과의 동일한 극의 전자력이 형성되어 척력을 일으켜 댐퍼가 신장되어지고, 일정한 위치까지 신장되어지면 위치센서의 감지에 의해 양 피스톤은 상이한 전자력이 형성되어 인력을 일으켜 댐퍼가 수축되는 작용에 의해, 노면의 상태에 따라 그 댐핑계수가 달라져 노면상태에 따른 댐핑력이 발생하게 되고, 이에 따라 간단한 구조의 장치에 의해 주행할 때 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않게 되어 차체나 하물의 손상을 방지하게 되고, 또한 승차감을 좋게 하게 되는 등의 효과를 발히한다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허 청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (2)

1. 실린더(1)와, 상기 실린더(1)내에 설치되는 전자석의 고정 피스톤(10) 및 전자석의 이동 피스톤(20)과, 상기 피스톤(10)(20) 각각에 연결되는 피스톤 로드(11)(21)와, 상기 이동 피스톤(20)에 설치되어 소정의 위치에서 어느 하나의 피스톤 전극을 바꾸는 위치센서(22)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 댐퍼.
2. 제1항에 있어서, 상기 양 피스톤(10)(20)은 신장된 상태에서 동일한 극의 전자석이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 전자식 댐퍼.