KR19990040229A - 전자제어식 스트러트 인슐레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자제어식 스트러트 인슐레이터에 관한 것으로, 차량의 주행조건에 따라 고무댐퍼의 댐핑성을 적절히 가변시켜 능동적으로 대처하여할 수 있도록 하여 차량의 고속주행시에는 주행안정성을 향상시킴과 더불어 중.저속 주행시에는 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위해 차체에 체결되는 마운팅 플레이트에는 충격을 흡수하여 완화시키는 고무댐퍼(5)가 일체로 가류접착되고, 이 고무댐퍼의 중앙에는 지지파이프가 삽입되어 일체로 가류접착되면서 피스톤로드가 관통되게 끼워져서 베어링을 매개로 회전가능하게 너트로 체결되며, 상기 고무댐퍼에 오일이 각각 충전되면서 상하로 소정간격을 두고 환형의 상부 오일체임버(12)와 하부 오일체임버(13)가 형성되어 오일통로(14)를 매개로 서로 연통되게 되고, 이 오일통로를 개폐시키기 위해 오일구멍을 갖춘 밸브판(15)이 이동수단(16,19)을 매개로 이동가능하게 설치되는 한편, 차속센서와 가속도센서 및 차고센서를 갖추고서 각 센서에 의해 감지된 신호를 비교 및 판별하여 차량의 주행조건을 인지하여 소정의 제어신호를 결정해서 상기 이동수단에 인가시켜주는 콘트롤러(ECU)가 구비되어 있다.

Description

전자제어식 스트러트 인슐레이터

본 발명은 현가장치를 구성하는 스터러트를 차체에 장착시키는 데에 사용되는 인슐레이터에 관한 것으로, 특히 댐핑고무내에 캠으로 개폐되는 오일통로를 매개로 서로 연결되는 상부체임버와 하부 체임버가 형성되어, 차량의 주행조건에 따라 상기 오일통로를 개폐시켜 인슐레이터의 강성을 변화시킴으로써 주행안정성과 승차감을 동시에 향상시킬 수 있도록 된 전자제어식 스트러트 인슐레이터에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등으로 구성된다.

그리고 상기 현가장치는 자동차의 장착부위에 따라 앞 현가장치와 뒤 현가장치로 구분되어지고, 상기 앞현가장치는 프레임과 차축사이를 연결하여 차량의 중량을 지지하면서 바퀴의 진동을 흡수하는 장치로서, 앞차축의 형식에 따라 차축현가식과 독립현가식으로 구분되어지는 데, 승차감이나 조종성을 중요시하는 승용차에는 독립현가식이 많이 사용되는 반면에 버스나 트럭 등에는 차축현가식이 많이 사용되고 있다.

여기서 상기 독립현가식은 V형으로 된 상하 2개의 서스펜션 아암이 축에 의해 프레임에 설치됨과 더불어 각 서스펜션 아암의 끝은 보올 조인트에 의해 너클에 장착된 위시본형과, 리이프 스프링을 가로로 설치하여 위 또는 아래 서스펜션 아암의 작용을 스프링이 겸하도록 된 가로놓은 스프링형, 차의 뒤쪽으로 향한 1개 또는 2개의 아암에 의해 바퀴를 지지하는 트레일링 링크형, 상기 위시본형에 비하여 구조가 간단하고 구성부품이 적을 뿐만 아니라 로드 홀딩 및 승차감이 좋은 맥퍼어슨형이 있다.

상기 맥퍼어슨형(스트러트식) 현가장치는 너클과 일체로 연결되면서 쇽업소버가 내장된 스트러트와 현가아암, 이 현가아암과 스트러트의 아랫부분을 연결하는 보올 조인트 및 스프링 등으로 구성되고, 상기 스트러트의 하부는 장착브라켓을 매개로 너클에 체결되는 반면에 스트러트의 상부는 베어링을 매개로 인슐레이터에 끼워져서 차체에 대해 상대회전가능하게 체결되어 지지되게 되어 있다.

도 1은 상기한 종래의 스트러트 상부에 인슐레이터가 끼워져 체결된 상태를 나타내는 단면도인 바, 서 차체에 체결된 상태를 나타내는 단면도인 바, 즉 스트러트를 구성하는 쇽 업소버의 피스톤로드(101)가 인슐레이터(102)에 끼워져 체결되고, 이 인슐레이터(102)는 보울트 등으로 차체에 고정되게 체결된다.

여기서 상기 인슐레이터(102)는 차체에 보울트(103)로 체결되는 마운팅 플레이트(104)와, 이 마운팅 플레이트(104)에 가류접착되면서 충격을 흡수하여 완화시키는 고무댐퍼(105), 이 고무댐퍼(105)의 중앙에 삽입되어 일체로 가류접착되면서 상기 피스톤로드(101)가 관통되게 끼워져서 베어링(106)을 매개로 회전가능하게 너트로 체결되는 지지파이프(107), 이 지지파이프(107)의 상부에 씌워져 이물질의 유입을 방지하는 캡(108)을 갖춘 구조로 되어 있다.

그리고 상기 스트러트의 상단부에는 스트러트의 외주에 끼워지는 코일스프링(109)의 상단부가 안착되어 지지되도록 상부 스프링시트(110)가 끼워져 스트러트에 의해 고정되게 설치되고, 상기 스트러트의 상부에는 범퍼고무(111)와 더스트 카바(112)가 순차적으로 고정되게 끼워져 있다.

상기와 같은 구조로 된 종래의 인슐레이트는 스트러트를 차체에 안정되게 체결하여 지지시키면서 스트러트에 의해 미처 완전히 흡수되지 못하고 스트러트를 통해 차체로 전달되는 진동이나 충격을 상기 고무댐퍼가 적절히 흡수해서 저감시키게 되어 있다.

그런데 차량이 고속주행시에는 주행안정성이 무엇보다도 중요하므로 고무댐퍼가 큰 강성이 필요하게 되는 반면에 중.저속 주행시에는 승차감이 필요하므로 고무댐퍼의 강성은 작게 되어야 하는 데, 상기와 같은 종래의 인슐레이터구조에서 고무댐퍼의 댐핑능력은 고무의 재질에 따라 미리 결정되어지는 바, 차량의 주행조건에 따라 능동적으로 대처하기가 미흡하다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 차량의 주행조건에 따라 고무댐퍼의 댐핑성을 적절히 가변시켜 능동적으로 대처하여 차량의 고속주행시에는 주행안정성을 향상시킴과 더불어 중.저속 주행시에는 승차감을 향상시킬 수 있도록 된 전자제어식 스트러트 인슐레이터를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따라 스트러트의 상단부에 인슐레이터가 체결된 상태의 단면도이도,

도 2는 본 발명에 따른 전자제어식 스트러트 인슐레이터의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 캠의 평면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-스트러트 2-인슐레이터

3-보울트 4-마운팅 플레이트

5-고무댐퍼 6-베어링

7-지지파이프 8-코일스프링

9-스프링시트 10-범퍼고무

11-더스트카바 12-상부 오일체임버

13-하부 오일체임버 14-오일통로

15-캠 16-밸브판

17-가이드구멍 18-회전축

19-서보 모우터

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체에 체결되는 마운팅 플레이트에는 충격을 흡수하여 완화시키는 고무댐퍼가 일체로 가류접착되고, 이 고무댐퍼의 중앙에는 지지파이프가 삽입되어 일체로 가류접착되면서 피스톤로드가 관통되게 끼워져서 베어링을 매개로 회전가능하게 너트로 체결되며, 상기 고무댐퍼에 오일이 각각 충전되면서 상하로 소정간격을 두고 환형의 상부 오일체임버와 하부 오일체임버가 형성되어 오일통로를 매개로 서로 연통되게 되고, 이 오일통로를 개폐시키기 위해 오일구멍을 갖춘 밸브판이 이동수단을 매개로 이동가능하게 설치되는 한편, 차속센서와 가속도센서 및 차고센서를 갖추고서 각 센서에 의해 감지된 신호를 비교 및 판별하여 차량의 주행조건을 인지하여 소정의 제어신호를 결정해서 상기 이동수단에 인가시켜주는 콘트롤러가 구비되어 있다.

본 발명의 바랍직한 실시예에 따르면 상기 이동수단이 상기 콘트롤러에 연결되어 제어신호를 인가받아 회전되는 서보 모우터와, 이 서보 모우터의 축에 일체로 장착되면서 상기 밸브판의 한쪽 선단부가 끼워져 안내이동되는 가이드구멍을 갖춘 캠으로 이루어져 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전자제어식 스트러트 인슐레이터의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 캠의 평면도인 바, 즉 스트러트(1)를 차체에 체결시키는 인슐레이터(2)는 차체에 보울트(3)로 체결되는 마운팅 플레이트(4)와, 이 마운팅 플레이트(4)에 가류접착되면서 충격을 흡수하여 완화시키는 고무댐퍼(5), 이 고무댐퍼(5)의 중앙에 삽입되어 일체로 가류접착되면서 상기 피스톤로드(1)가 관통되게 끼워져서 베어링(6)을 매개로 회전가능하게 너트로 체결될 수 있도록 하는 지지파이프(7)를 갖춘 구조로 되어 있다.

그리고 상기 스트러트의 상단부에는 스트러트의 외주에 끼워지는 코일스프링(8)의 상단부가 안착되어 지지되도록 상부 스프링시트(9)가 끼워져 스트러트에 의해 고정되게 설치되고, 상기 스트러트의 상부에는 범퍼고무(10)와 더스트 카바(11)가 순차적으로 고정되게 끼워져 있다.

여기서 상기 고무댐퍼(5)에는 오일이 각각 충전되어 있는 환형의 상부 오일체임버(12)와 하부 오일체임버(13)가 상하로 소정간격을 두고 형성되면서 이들 체임버(12,13)는 오일통로(14)를 매개로 서로 연통되어 있고, 상기 오일통로(14)를 개폐시키는 밸브판(15)은 캠(16)에 의해 전후로 이동될 수 있도록 캠(16)과 연결되어 있다.

즉 도 3에 자세히 도시된 바와 같이 상기 캠(16)에는 원호형상의 가이드구멍(17)이 형성되어 있고, 이 가이드구멍(17)에 상기 밸브판의 한쪽 선단부가 끼워져, 상기 밸브판(15)이 캠의 A점위치에 있게 되면 상기 오일통로(14)가 밸브판에 의해 막혀지게 되는 반면에 B점에 위치되게 되면 밸브판(15)에 형성된 오일구멍(15a)에 의해 상기 오일통로(14)가 개방되게 되어, 상부 오일체임버와 하부 오일체임버내의 오일이 서로 교류될 수 있게 된다.

그리고 상기 캠(16)을 회전시키기 위해 캠은 회전축(18)의 외주면에 끼워져 일체로 회전가능하게 장착되어 있고, 상기 회전축에는 서보 모우터(19)가 연결되어 있으며, 이 서보 모우터(19)는 차속센서(20)와 가속도센서(21) 및 차고센서(22)를 갖추고서 각 센서에 의해 감지된 신호를 비교 및 판별하여 소정의 제어신호를 인가시켜주는 콘트롤러와 연결되어 있다.

이에 따라 차량이 중.저속으로 주행하게 되면서 상기 각 센서에 의해 감지된 신호가 콘트롤러에 입력되어, 콘트롤러는 각 입력된 신호를 프로그램에 따라 서로 비교 및 판별하여 제어신호를 결정해서 상기 서보 모우터(19)에 인가시키게 된다.

즉 차량이 중.저속 주행중일 때에는 승차감의 향상이 필요하므로 상기 고무댐퍼의 강성을 크게 유지할 필요가 있는 바, 이에 따라 콘트롤러에 의해 인가된 제어신호로 상기 서보 모우터가 회전되면 이 모우터에 연결된 회전축에 의해 캠이 회전되어, 상기 밸브판이 B점에 위치되면서 상기 오일통로(14)를 개방시켜주게 되고, 이러한 상태에서 진동이나 충격이 전달되어 오면 상기 오일통로를 통해 상부 오일체임버와 하부 오일체임버내의 오일이 서로 교류되면서 고무댐퍼의 고무층과 함께 진동 및 충격을 적절히 흡수하여 완화시켜 주므로 승차감을 향상시키게 되는 것이다.

한편 차량의 고속으로 주행하거나 혹은 좌우측 차륜의 노면상태가 서로 상이할 경우에는 무엇보다도 주행안정성이 필요하게 되는 바, 이에 따라 상기 콘트롤러가 각 센서로부터 신호를 입력받아 소정의 제어신호를 결정하여 서보 모우터에 제어신호를 인가시키면 상기 캠이 도 3에 도시된 상태로 회전되면서 밸브판은 캠의 A점에 위치되게 되고, 이러한 상태에서 상기 오일통로가 밸브판에 의해 차단되게 되므로 고무댐퍼의 강성이 커지게 됨으로써, 차량의 주행안정성을 향상시키게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전자제어식 스트러트 인슐레이터에 의하면, 차량의 주행상태나 노면의 조건에 따라 고무댐퍼의 댐핑성을 적절히 가변시켜 능동적으로 대처하도록 함으로써, 고속주행시에는 주행안정성을 향상시킴과 더불어 중.저속 주행시에는 승차감도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차체에 체결되는 마운팅 플레이트와, 이 마운팅 플레이트에 가류접착되면서 충격을 흡수하여 완화시키는 고무댐퍼, 이 고무댐퍼의 중앙에 삽입되어 일체로 가류접착되면서 상기 피스톤로드가 관통되게 끼워져서 베어링을 매개로 회전가능하게 너트로 체결될 수 있도록 하는 지지파이프를 갖춘 스트러트 인슐레이터에 있어서,

   상기 고무댐퍼에 상하로 소정간격을 두고 형성되면서 오일이 각각 충전된 환형의 상부 오일체임버와 하부 오일체임버, 이들 체임버를 서로 연통시키는 오일통로, 이 오일통로를 개폐시키기 위해 오일구멍을 갖추고서 이동수단을 매개로 이동가능하게 설치된 밸브판, 차속센서와 가속도센서 및 차고센서를 갖추고서 각 센서에 의해 감지된 신호를 비교 및 판별하여 차량의 주행조건을 인지하여 소정의 제어신호를 결정해서 상기 이동수단에 인가시켜주는 콘트롤러를 갖춘 것을 특징으로 하는 전자제어식 스트러트 인슐레이터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동수단이 상기 콘트롤러에 연결되어 제어신호를 인가받아 회전되는 서보 모우터와, 이 서보 모우터의 축에 일체로 장착되면서 상기 밸브판의 한쪽 선단부가 끼워져 안내이동되는 가이드구멍을 갖춘 캠으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자제어식 스트러트 인슐레이터.