KR940007263B1 - 스톱퍼범퍼의 위치 가변이 가능한 자동차용 쇽업쇼버 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스톱퍼범퍼의 위치 가변이 가능한 자동차용 쇽업쇼버

제1도는 본 발명에 관련된 자동차용 쇽업쇼버의 측단면도로서 위치 변경전의 상태도,

제2도는 제1도에서 위치 변경후의 상태도,

제3도는 종래의 자동차용 쇽업쇼버 구성을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 쇽업쇼버 3 : 피스톤로드

9 : 스톱퍼범퍼 10 : 실린더

11 : 스프링 16 : 콘트롤밸브

17 : ECU 18 : 저장탱크

20 : 입력센서

본 발명은 자동차의 쇽업쇼버에 있어서, 스톱퍼범퍼의 위치변동이 가능한 자동차용 쇽업쇼버에 관한 것이다.

쇽업쇼버는 자동차가 주행할때 노면의 상태에 따라 스프링이 받는 충격에 의해 발생하는 고유진동을 흡수하여 스프링의 진동이 신속히 감쇠되게 함으로써 승차감을 향상시키는 장치이다.

더 자세하게는 차륜이 노면을 타고 전동할 때 노면의 굴곡여하에 따라 차체로 전달되는 진동은 세시에 부착된 스프링의 상하운동으로 흡수되고, 이때 발생하는 스프링의 고유진동은 상기한 쇽업쇼버가 흡수하여 신속하게 초기상태로 되돌아오게 하는 것이며, 이러한 쇽업쇼버는 그 구조에 따라 고체 마찰식과 유압식이 있으며, 또 작동방식으로는 신장할 때에만 감쇠력을 발휘하는 단동식과, 신장할 때와 압축될 때에 같이 감쇠력이 나타나게 한 복동식이 있다.

상기한 쇽업쇼버 중에서 유체식은 유체에 의한 저항을 이용하여 진동의 감쇠작용을 하는 것으로서 범용화되고 있는 구조는 둘로 분리되어 상호 신축 가능하게 연통된 가늘고 긴 원통을 가지며, 이들 원통중의 하나에는 내부에 오일이 채워짐과 동시에 그로부터 피스톤로드가 연장된 실린더를 구성하고 있으며, 이 실린더는 차축쪽에 연결되고, 또한 피스톤로드는 차체쪽에 연결된 통형 쇽업쇼버이다.

제3도는 종래에 일반적으로 사용되는 맥퍼어슨식 현가장치의 일예로서, 구동축(A)와 허브(B)가 등속조인트(C)로 연결되어 회전력이 전달되도록 되어 있으며, 허브(B)의 외주에는 너클아암(D)이 허브베어링(E)을 개재하여 연결되어 있다.

그리고 허브(B)의 외측으로는 디스크(F)와 타이어(6)를 지지하는 림(H)이 결합되어 있으며, 상기한 너클아암(D)에는 쇽업쇼버(I)가 고정 설치되어 차제하중을 지지하게 되어 있다.

상기한 쇽업쇼버(I)는 피스톤로드(J)의 상단에 부착된 인슐레이터(K)를 개재하여 차제와 연결되는 것이며, 그 아래측에는 피스톤로드(J)와 실린더(M)에 각각 고정 설치한 스프링시이트(N)(O)의 사이로 코일스프링(L)이 삽입 배치되어 있다.

그리고 상기한 스프링시이트(N)의 아래측에는 스톱퍼범퍼(P)가 고정 설치되어 있다.

이 스톱퍼범퍼(P)는 주행중 핸들을 돌렸을 때 열어나는 차체의 롤링현상에 대한 조정 안정성을 보장하여주고자 설치되는데, 급제동시 차량의 앞부분이 지면으로 가라앉는 노즈 다운(Nose Down) 현상이나 급가속시 차량이 뒤쪽으로 쏠리는 현상이 발생될 때에도 이를 억제하는 중요한 역할를 하게 된다.

즉 차량이 주행중에는 노면으로부터 들어오는 충격이 타이어를 통해서 전달됨에 따라 쇽업쇼버(l)는 코일스프링(L)와 함께 서서히 압축되어지면서 쇽업쇼버(I)의 상단부가 스톱퍼범퍼(P)의 하단부에 근접되는 상태가 된다.

이러한 작용이 더욱 진행되면 쇽업쇼버(I)의 상단이 스톱퍼범퍼(P)의 하단에 접촉하여 압력을 가하게 됨으로써 이 스톱퍼범퍼(P)는 서서히 탄성변형을 하게 된다.

이때 일어나는 탄성변형의 정도에 따라 차량의 주행성 및 핸들링 성능이 가변적으로 보정되는 것이다.

한편 거친 노면을 주행할 때, 탄성이 없는 차체의 관성 이동으로 생기는 하중에 의해 코일스프링(L)이 불규칙하게 압축되는 피치현상 또는 고속주행에서 조향할 때 차체의 중심이 한쪽으로 쏠려 생기는 롤링이 발생하는 경우에도 마찬가지로 스톱퍼범퍼(P)는 그 자신이 갖는 높은 탄성계수로 쇽업쇼버(I)와 접촉하는 순간부터 롤링이나 피치현상을 억제하게 된다.

이러한 기능을 갖는 스톱퍼범퍼는 거의 모든 차량의 현가장치에 필수요소로 사용되고 있는데, 이 스톱퍼범퍼와 쇽업쇼버의 상면이 주행중 맞닿게 되면 노면의 진동, 충격 또는 노이즈가 직접 운전자에게 전달되므로 승차감 향상에는 다소 불리한 면이 있다.

이러한 문제점을 개선하는 방법으로서, 일본국 공개실용신안공보 소화 64-48307호는 스톱퍼범퍼가 피스톤로드를 타고 승강할 수 있게 하고, 이 스톱퍼범퍼의 승강은 스티어링 랙에 연동하는 유압실린더에 의한 유압공급으로 이루어지게 해서 차량의 조향시에 상기한 유압실린더가 작동하여 스톱퍼범퍼를 승강시키게 한장치가 제안되어 있다.

상술한 장치는 스톱퍼범퍼의 위치를 변동시켜서 승차감에 영향을 주지않고도 차체의 롤링이나 피치현상을 억제하게 한 것이나, 이 방식은 조향핸들에 의해 움직이는 스티어링 랙의 작동거리에 비례하여 스톱퍼범퍼의 위치가 조정되는 것이므로 롤링 또는 피치현상을 억제하는 효과가 상당히 제한적으로 나타나게 되는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 노면의 상태를 검출하여 그에 알맞게 스톱퍼범퍼의 위치를 승강시킬 수 있는 스톱퍼범퍼의 위치변동이 가능한 자동차용 쇽업쇼버를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 쇽업쇼버의 피스톤로드 외주상 스톱퍼범퍼를 슬라이드 가능하게 설치하고 이 스톱퍼범퍼상에 스프링을 보유하는 실린더를 설치하여 상기한 스톱퍼범퍼가 실린더로 공급되는 유압에 의해 피스톤로드를 타고 승강 조절되게 한 자동차용 쇽업쇼버에 있어서, 상기한 쇽업쇼버의 쇼버실린더 위치를 감지하는 입력센서의 송출신호에 따라 ECU(electric control unit)가 콘트롤밸브를 절환 제어하여 상기한 실린더로 저장탱크의 유체가 펌프에 의해 유압라인을 타고 공급되게 하거나, 상기한 실린더에 공급된 유체가 인장스프링의 복귀력에 의한 피스톤의 이동으로 리턴라인을 타고 저장탱크로 복귀하게 구성하고 있음을 특징으로 하는 스톱퍼범퍼의 위치변동이 가능한 자동차용 쇽업쇼버를 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 평탄로를 정상적으로 주행시 승차감을 향상시키기 위하여 스톱퍼범퍼가 상승되어 있는 때를 나타내는 도면으로서, 너클아암(1)에 쇽업쇼버(2)의 하단부가 고정 설치되어 차륜(도시생략)이 노면으로부터 받는 진동 및 충격을 직접 전달받게 되어 있다.

상기한 쇽업쇼버(2)의 피스톤로드(3) 상단에는 인슐레이터(4)가 고정 설치되어 차체와 연결 가능하게 되어 있으며, 이 인슐레이터(4)와 쇼버실린더(5)에는 각각 스프링 시이트(6)(7)가 대향 설치되어 코일스프링(8)을 탄발 지지하고 있다.

피스톤로드(3)의 외주에는 우레탄재질의 스톱퍼범퍼(9)가 슬라이드 가능하게 삽입되어 있으며, 상기한 스프링시이트(6)의 아래면에는 실린더(10)가 설치되어 스톱퍼범퍼(9)와 연결되어 있다.

상기한 실린더(10)의 내면에는 인장스프링(11)이 탄지되어 피스톤(12)을 항시 윗쪽으로 잡아 당기고 있으며, 또한 이 실린더(10)는 유압라인(13) 및 리턴라인(14)과 각각 연결되어 있다.

유압라인(13)에는 체크밸브(15)가 설치되어 콘트롤밸브(16)와 연결되어 있으며, 이 콘트롤 밸브(16)는 ECU(17)와 전기적으로 연결되어 이로부터 나오는 출력신호에 따라 그 내측에 열려진 통로가 유압라인(13)또는 리턴라인(14)측으로 절환된다.

이러한 구성에 의하면 ECU(17)의 출력신호로 움직이는 콘트롤밸브(16)의 절환여부에 따라 저장탱크(18)의 유체가 펌프(19)의 작동으로 유압라인(13)을 통해 실린더(10)내로 유입되거나 혹은 실린더(10)에 공급된 유체가 리턴라인(14)을 경유하여 저장탱크(18)로 복귀하게 된다.

상기한 ECU(17)는 롤 발생 조건을 감지하는 입력센서(20)와 전기적으로 연결되어 있어서 이 센서(20)의 신호 유무에 따라 신호를 출력하여 콘트롤밸브(16)를 개폐하게 된다.

입력센서(20)는 실제에 있어서 쇼버실린더(5)의 위치를 검출하여 롤링 또는 피치현상에 의한 진동을 검출하게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 쇽업쇼버는 입력세너(20)가 롤링 발생을 감지하여 그 신호를 ECU(17)로 보내면, ECU(17)는 출력측으로 콘트롤밸브(16)의 절환신호를 반하게 된다.

이에 따라 콘트롤밸브(16)가 절환되어 유압라인(13)으로 연통됨과 동시에 리턴라인(14)측은 폐쇄된다. 그결과로 저장탱크(18)에 수용된 유체는 펌프(19)에 의해 유압라인(13)을 타고 실린더(10)내로 공급된다.

이때 콘트롤밸브(16)와 리턴라인(14) 사이는 폐쇄상태이므로 실린더(10)로 공급되는 유체는 인장스프링(11)의 인장력에 저항하여 피스톤(12)을 밀어내는 유압으로 작용하게 된다.

그 결과, 스톱퍼범퍼(9)의 피스톤로드(3)상 위치는 하강하게 되어 스톱퍼범퍼(9)의 아래단으로부터 쇼버실린더(5)의 상단에 이로는 거리(X)가 접차 짧아지면서 제2도에 도시한 바와 같이 그 거리는 상기한 X보다 짧은 Y로 된다.

반대로 롤링 감지신호가 없으면, ECU(17)는 롤링 무감지에 해당하는 자체 전기신호를 출력하여 콘트롤밸브(16)의 유압라인(13)측이 폐쇄되고 리턴라인(14)측이 개방되게 절환시킨다.

이러한 작동은 유압라인(13)을 통하여 실린더(10)내로 유입되던 유압이 차단되게 하므로 실린더(10)내의 인장스프링(11)이 갖는 복원력에 의해 피스톤(12)은 원래의 상방으로 이동되면서 스톱퍼범퍼(9)를 함께 이동시켜 제1도에 도시한 상태로 복귀된다.

이때 실린더(10)에서 유출되는 유체는 리턴라인(14)을 통하여 저장탱크(18)로 되돌아 들어가게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 쇽업쇼버는 입력센서가 쇼버실린더의 위치를 감지하여 롤링 혹은 피치발생여부를 검출한 신호를 ECU로 보내고, ECU는 상기한 입력센서의 신호를 받아 콘트롤밸브를 절환 작동시켜 유압이 실린더로 공급되거나 혹은 공급된 유압이 저장탱크로 복귀되게 한 것이므로 종래 방식과는 달리 항상 노면의 상태에 적절히 대응하여 스톱퍼범퍼의 위치를 승강시키는 장점을 가지고 있다.

Claims (1)

1. 쇽업쇼버(2)의 피스톤로드(3) 외주상에 스톱퍼범퍼(9)를 슬라이드 가능하게 설치하고 이 스톱퍼범퍼(9)상에 스프링(11)을 보유하는 실린더(10)를 설치하여 상기한 스톱퍼범퍼(9)가 실린더(10)로 공급되는 유압에 의해 피스톤로드(3)를 타고 승강 조절되게 한 자동차용 쇽업쇼버에 있어서, 상기한 쇽업쇼버(2)의 쇼버실린더(5) 위치를 감지하는 입력센서(20)의 송출신호에 따라 ECU(17)가 콘트롤밸브(l6)를 절환 제어하여 상기한 실린더(10)로 저장탱크(18)의 유체가 펌프(19)에 의해 유압라인(13)을 타고 공급되게 하거나, 상기한 실린더(10)에 공급된 유체가 인장스프링(11)의 복귀력에 의한 피스톤(12)의 이동으로 리턴라인(14)을 타고 저장탱크(18)로 복귀하게 구성하고 있음을 특징으로 하는 스톱퍼범퍼의 위치 변동이 가능한 자동차용쇽업쇼버 .

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