KR19980061271A - 자동차용 자력식 쇼크업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 쇼크업소버에 관한 것으로서, 특히 자력을 이용한 자력식 쇼크업소버에 관한 것이다.

본 발명은 균일한 감쇠력을 지니도록 하여 전자제어를 행하기에 용이하고 또한 감쇠효율을 개선하여 차량의 승차감과 주행안정성을 향상시키기 위한 자력식 쇼크업소버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 목적을 실현하기 위하여 외통에 설치된 영구자석(7)과, 내통에 설치된 전자석(3)과, 상기의 전자석으로의 전원을 공급하는 내통에 설치된 접속단자(6)(6')와, 외통에 설치된 전원입력단(5') 및 접지단(5)과, 상기의 전원입력단으로 공급되는 전원전류를 제어하는 전류제어기(9)를 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 자력식 쇼크업소버를 제공하며, 특히 본 발명은 상기의 자력식 쇼크업소버의 전원입력단(5')을 다수개로 구분되어 외통의 종축을 따라 일렬로 배치하고, 전원입력단(5'')에 연결된 저항값이 가장 작고 상하로 갈수록 저항값이 커지도록 하는 다수개의 저항(11)을 연결한 것을 특징으로 하는 자동차용 자력식 쇼크업소버를 제공한다.

전술한 방법으로 자력식 쇼크업소버를 구성함으로서, 종래의 유압식 또는 공압식 쇼크업소버가 갖는 고비용 비효율의 경우보다 구성이 간단하고 제어가 손쉬워 진일보된 경량의 현가장치를 저렴한 비용으로 구성할 수 있게 되었다.

Description

자동차용 자력식 쇼크업소버

종래의 자동차에는 주행중 도로 노면의 요철 등에 의해 발생되는 진동을 흡수하고 충격을 완화하기 위하여 현가장치가 장착되어 있는 바, 이러한 현가장치는 도로노면의 상태, 차량의 현재속력 등의 주행조건에 따라 차고의 조정 또는 감쇠력의 조정이 가능하도록 구성되어 차량의 승차감과 조정안정성을 최적의 상태로 유지시킬 수 있도록 하고 있다.

이때, 승차감과 조정안정성의 향상은 일반적으로 상반된 요구조건으로서, 노면상태에 따른 미세진동까지 흡수하기 위하여 감쇠력을 줄이면 승차감이 좋아지지만 선회시 롤링이 심하며, 제동시 다이브 현상이 심화되는 등 조종안전성이 불안하게 되는 한편,감쇠력을 크게 하면 조정안정성이 향상되지만 승차감이 떨어지게 된다.

따라서, 이러한 상반된 요구를 모두 만족시키기는 쉽지 않으나, 일반적으로는 차량의 설계시부터 기구적인 방법에 의해 최적의 현가장치를 설계하는 한편, 차량의 주행상태에 따라 요구되는 상태 역시 변화함을 고려하여 주행상태를 상시적으로 관찰하여 현재의 주행상태에 적합한 현가장치의 상태를 설정하도록 전자제어방식에 따라 현가장치를 구성하고 있다.

이때, 이러한 전자제어 현가장치에서 제어의 대상이 되는 주요 구성요소는 쇼크업소버(shock absober)로서, 내부에 하나 이상의 밀실과 밸브를 포함하고 오일, 또는 가스가 봉입되도록 구성되어 밸브의 여닫는 작용을 통하여 감쇠력의 조정 또는 길이의 조정이 가능하도록 작용된다.

따라서, 현가장치의 성능을 좌우하는 것은 쇼크업소버의 성능이며, 쇼크업소버의 감쇠력을 얼마만큼 효율적으로 제어할 수 있는가 하는 것이다.

종래의 쇼크업소버는 내외측 실린더의 각 실에 유체, 또는 가스를 봉입하고 스텝모터의 회전등으로 각 실간의 통로를 개폐하는 방법으로 압력실의 체적을 변화시키는 방법으로 감쇠력을 제어하는 유체봉입식 또는 가스봉입식의 많이 사용되고 있다.

이러한 종래의 쇼크업소버의 작동은 차량의 상태가 차고를 낮추거나, 감쇠력을 낮게 할 상황이라면 압력실의 체적을 증가시키고, 반대로 차고를 높이거나 감쇠력을 높일 상황에서는 오리피스압력실의 체적을 감소시키도록 제어하는 것으로 이루어진다.

따라서, 압력실의 체적이 증가하면 감쇠력이 작아지므로 승차감 향상되며 압력실의 체적이 감소하게 되면 감쇠력이 커지므로 차량의 승차감은 떨어지지만 주행의 안전성은 향상된다.

그러나, 이러한 종래의 쇼크업소버는 구성이 복잡하고 정밀성이 따라서 하므로 성능향상을 위해서는 많은 비용소모를 피할 수 없다는 단점이 있으며, 외부에서 공기압을 공급하는 방식에 있어서는 따로 설비를 갖추어야 하는 이유로 차량의 경량화를 도모할 수 없다는 단점 역시 지니고 있어, 차량의 제조비용을 줄이고 차량의 경량화를 이루어야 할 요구가 있어 왔다.

한편 전술한 쇼크업소버를 자력식으로 구성하여 전자석을 설치하여 자력을 변화시키는 방법으로 감쇠력을 제어하는 자력식 쇼크업소버가 최근에는 연구되고 있으며, 이러한 구성에서 어려운 점은 상하로 진동하는 전자석 또는 영구자석의 상호간의 거리가 변화하므로 감쇠력도 변화하게 된다는 것이다.

따라서 쇼크업소버가 운동하더라도 감쇠력을 일정하게 유지하도록 하는 자력식 쇼크업소버의 개발요구가 증가하고 있다.

본 발명은 종래의 쇼크업소버가 갖고 있는 단점을 해소하기 위한 것으로, 전자석의 원리를 이용한 쇼크업소버를 제공하며, 경량이고 제조비용이 저렴하면서도 감쇠력을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 자동차용 현가장치의 자력식 쇼크업소버를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자력식 쇼크업소버의 구성을 개략적으로 도시한 정상상태의 도면

도 2는 본 발명에 따른 자력식 쇼크업소버의 구성을 개략적으로 도시한 압축상태의 도면

도 3은 본 발명에 따른 자력식 쇼크업소버의 구성을 개략적으로 도시한 신장상태의 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:쇼크업소버 외통2: 쇼크업소버 내통

3:전자석4:코일

5:접지단5':전원입력단

6,6':접속단자7:영구자석

8:코일스프링9:전류제어기

10:전원

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명은 외통에 설치된 영구자석(7)과, 내통에 설치된 전자석(3)과, 상기의 전자석으로의 전원을 공급하는 내통에 설치된 접속단자(6)(6')와, 외통에 설치된 전원입력단(5') 및 접지단(5)과, 상기의 전원입력단으로 공급되는 전원전류를 제어하는 전류제어기(9)를 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 자력식 쇼크업소버를 제공한다.

특히 본 발명은 상기의 자력식 쇼크업소버의 전원입력단(5')은 다수개로 구분되어 외통의 종축을 따라 일렬로 배치된 전원입력단(5')이고, 상기 전류제어기(9)와 상기 구분배치된 전원입력단(5')사이에 연결되되 중앙의 전원입력단(5'')에 연결된 저항값이 가장 크고 상하로 갈수록 저항값이 커지도록 하는 다수개의 저항(11)을 연결한 것을 특징으로 하는 자동차용 자력식 쇼크업소버를 제공한다.

바람직하기로는 상기의 전원입력단(5')은 전류제어기로부터의 전원입력단이 중앙에 접속된 막대형의 가변저항체를 포함하는 전원입력단인 것을 특징으로 하는 자동차용 자력식 쇼크업소버를 제공한다.

이하 본 발명에 따른 자력식 쇼크업소버를 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1, 도2, 도3은 모두 본 발명에 따른 자력식 쇼크업소버의 구성을 개략적으로 도시한 도면으로 도 1, 도 2, 도3은 각각 정상상태, 압축상태 및 신장상태의 도면이다.

도1에서 본 발명에서 감쇠력을 일으키는 동력원은 외통에 설치된 영구자석(7)과, 내통에 설치된 전자석(3)이며, 전자석으로의 전원의 공급은 외통의 상하단에 설치된 접지단(5)과 중앙에 설치된 전원입력단(5')을 통하여 내통 상하에 설치된 접속단자(6)(6')를 경로로 이루어진다.

전자석에 전류가 흐르면 자기장이 형성되고 전자석에는 전원이 공급되는 방향에 따라 자기장의 방향도 변화하게 된다.

이러한 구성에서 도1의 상태에서는 전류가 흐르지 않으므로 전자석에서 발생하는 자기장의 세기는 0이다.

이후 도 2처럼 쇼크업소버가 압축되면 전자석의 코일에 아래에서 위로 전류가 흐르게 되므로 전자석의 상부에는 N극이 형성되어 상부의 영구자석과 척력을 발생시키므로 아래로 밀리는 힘을 받는다.

또한 도3 처럼 쇼크업소버가 신장되면 전류의 방향이 위에서 아래쪽으로 바뀌게 되므로 전자석 상단부에는 S극이 형성되어 영구자석과는 인력이 발생되게 된다.

따라서 본 발명에 따른 쇼크업소버는 압축되면 신장력이 발생되고 신장되면 압축력이 발생하므로 쇼크업소버로서의 기능을 하게 된다.

이 때 감쇠력의 크기는 자력식 쇼크업소버 외부에 설치된 전류제어기(9)에 의해 이루어지며 전류량을 증가시킬수록 전자석에서 발생하는 자기장의 세기가 커지므로 감쇠력도 증가하게 된다.

본 발명에 따른 제2의 실시예를 설명하도록 한다.

자력식 쇼크업소버는 전술한 실시예의 구성만으로도 가능하게 되지만 본 발명에 따른 자력식 쇼크업소버의 제 2실시예에서는 외통에 설치된 전원공급단(5')을 다수의 단자로 분할하고 각 단자에는 저항(11)을 달아서 외부의 전원이 공급될 때, 전압강하가 일어나도록 한다.

또한 상기의 저항(11)값은 중앙에 설치된 전원입력단(5'')를 기준으로 바깥으로 갈수록 저항값이 크도록 한다.

즉 도면에서의 저항값의 크기는 각각 (R₁R₂R₃R₄R₅)이다.

이러한 결과 쇼크업소버가 압축된 상태에서도 많이 압축된 상태와 조금 압축된 상태의 감쇠력이 동일하도록 한다.

즉 전술한 제1 실시예에서는 전원공급단을 구분하지 않았으므로 많이 압축한 상태에서는 자석간의 거리가 가깝기 때문에 척력의 정도가 크고, 조금 압축된 상태에서는 자석간의 거리가 멀기 때문에 척력이 적게 작용하였으나, 본 제2실시예에서는 이를 구분하고 서로 다른 저항값을 갖도록 하여 많이 압축되면 전자석으로부터의 자기장의 세기를 적게하고 조금압축하면 자기장의 세기를 세도록 하여 언제나 균일한 자기장의 세기를 갖도록 한다.

한편 전술한 제2 실시예에서는 전원입력단(5')으로의 입력전류를 전자석의 위치에 따라서 서로 다른 저항을 통해서 공급받도록 하여 구성하였으나 이는 전원입력단을 막대형의 가변저항으로 구성하고 막대의 중앙으로 전원을 공급하는 방법을 사용함으로서 연속적인 전류의 량이 변화하도록 할 수 있다.

이러한 구성에 의하면 전자석으로 공급되는 전류의 량을 연속적으로 변형되도록 함으로서 정밀도를 높이도록 한다.

전자석과 영구자석의 위치는 실시예에 따라서는 바뀔 수도 있으며, 내통에는 작동유를 봉입할 수도 있다.

전술한 구성의 쇼크업소버를 이용하여 다양한 제어를 위한 감쇠력의 제어를 하기 위해서는 전류제어기에 의해 공급되는 전류의 량을 변화하도록 한다.

전술한 방법으로 자력식 쇼크업소버를 구성함으로서, 종래의 유압식 또는 공압식 쇼크업소버가 갖는 고비용 비효율의 경우보다 구성이 간단하고 제어가 손쉬워 진일보된 경량의 현가장치를 저렴한 비용으로 구성할 수 있게 되었다.

본 발명은 자동차용 쇼크업소버에 관한 것으로서, 특히 자력을 이용한 자력식 쇼크업소버에 관한 것이다.

본 발명은 기존의 유압식 또는 가스봉입식이 아닌 전자석의 원리를 이용하여 작동에 따라서 균일한 감쇠력을 지니도록 하여 전자제어를 행하기에 용이하고 또한 감쇠효율을 개선하여 차량의 승차감과 주행안정성을 향상시키기 위한 자력식 쇼크업소버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Claims (1)

1. 자동차용 현가장치에 있어서, 하우징과, 차체에 고정되어 차체의 중량을 지지하며 하우징내를 왕복운동하는 피스톤로드와, 하우징내부에서 피스톤로드와 일체로 왕복운동하는 제1전자석과, 제1전자석과 대향하여 고정위치하는 제2전자석과, 상기한 제1 및 제2전자석을 하우징과 절연시키도록 하는 절연부재 및 상기 제1 및 제2전자석 사이의 충격을 흡수하는 충격흡수부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자력식 쇼크업소버