KR100448777B1 - 자동차의 쇽업소버 진동흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 쇽업소버 진동흡수장치에 관한 것으로, 코일스프링(103,106)에 의해 상하방향 모두 탄성지지되는 중량체(102)가 리니어베어링(101)을 매개로 실린더(10)에 장착되고, 상기 중량체(102)의 하부에 형성된 홈(102a)에 영구자석(108)이 장착되며, 이 영구자석(108)과 마주보는 위치에 전자석(107)이 설치되되, 이 전자석(107)은 상기 실린더(10)의 하부에 고정된 서포터(105)의 서포터로드(105a) 단부에 장착되며, 상기 전자석(107)은 가변저항기(111)와 극성전환스위치(112)를 통해 배터리에 연결되고, 상기 서포터(105)에 가속도센서(109)가 장착되며, 이 가속도센서(109)로부터 진동정보를 입력받아 상기 가변저항기(111)와 극성전환스위치(112)를 제어하는 제어유니트(110)가 구비되는 구조로 이루어진다.

따라서, 상기 제어유니트(110)가 가속도센서(109)를 통하여 실린더(10)의 상하방향 진동을 감지하고, 상기 가변저항기(111)와 극성전환스위치(112)를 제어하여 상기 영구자석(108)과 전자석(107)의 사이에 실린더(10)의 진동방향과 반대방향의 자력을 형성시킴으로써 중량체(102)를 실린더(10)의 진동방향에 대해 반대방향(동일크기)으로 이동시켜 쇽업소버를 통해 전달되는 진동을 흡수할 수 있게 된다.

Description

자동차의 쇽업소버 진동흡수장치{a vibration damping device for shock absorber of vehicles}

본 발명은 자동차의 쇽업소버에 관한 것으로, 특히 쇽업소버를 통해 차체로 전달되는 진동을 저감시킬 수 있도록 된 자동차의 쇽업소버 진동흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 차체를 지지하고, 차륜으로부터 차체로 전달되는 충격을 흡수하기 위해서 현가장치가 설치된다.

상기 현가장치에는 리프스프링, 공기스프링, 쇽업소버 등이 주로 이용되는데, 승용차에서는 주로 쇽업소버가 사용되며, 중형 이상 대형 차량에서는 리프스프링을 기본으로 하고 여기에 공기스프링과 쇽업소버등을 추가로 장착하여 상호간의 부족한 현가특성을 보완할 수 있도록 하고 있다.

한편, 상기 쇽업소버는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 오일이 충진된 실린더(10)와, 이 실린더(10) 내측으로 오일을 압축하면서 삽입되는 로드(11)로 이루어져 있으며, 실린더(10)의 상단과 로드(11)의 상부에는 각각 로워스프링시트(12)와 어퍼스프링시트(14)가 장착되고, 이들 사이에 코일스프링(13)이 설치되는 구조로 되어 있다.

그리고, 실린더(10) 하단의 부시(16)가 너클(또는 캐리어 ;17)에 장착되고, 상기 어퍼스프링시트(14)가 범퍼러버(15)를 사이에 두고 차체에 장착된다.

따라서, 차체의 하중을 지지하고, 주행시 차륜에 발생하는 상하방향의 충격을 흡수하여 차체로 전달되지 않도록 함으로써 승차감을 향상시키게 된다.

그러나, 상기 쇽업소버가 큰 충격은 흡수할 수 있다 하더라도, 그 설치구조상 쇽업소버 자체가 차륜과 차체를 직접 연결하고 있기 때문에, 모든 진동을 흡수하는 것은 아니며 흡수되지 않은 진동은 차체로 전달될 수 밖에 없다.

즉, 상기 쇽업소버는 차륜으로부터 차체로 전달되는 충격 및 진동을 흡수·차단하는 기능을 하지만, 구조상 불가피하게 차체로 진동이 전달되는 경로가 되고 있다는 것이다.

따라서, 상기 쇽업소버의 진동흡수기능이 향상될 것이 요구되나, 쇽업소버 자체의 개선으로는 자신을 매질로 전달되는 진동의 흡수가 난해하다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 쇽업소버를 매개체로 하여 차체로 전달되는 진동을 더욱 효율적으로 감소시킬 수 있도록 된 자동차의 쇽업소버 진동흡수장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 일반적인 쇽업소버와 이의 설치상태를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버 진동흡수장치의 구성 및 설치상태를 도시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 실린더, 11 : 로드,

12 : 로워스프링시트, 13 : 코일스프링,

14 : 어퍼스프링시트, 101 : 리니어베어링,

102 : 중량체, 102a : 홈,

103 : 상부스프링, 104 : 스프링시트,

105 : 서포터, 105a : 서포터로드,

106 : 하부스프링, 107 : 전자석,

108 : 영구자석, 109 : 가속도센서,

110 : 제어유니트, 111 : 가변저항기,

112 : 극성전환스위치.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 코일스프링에 의해 상하방향 모두 탄성지지되는 중량체가 리니어베어링을 매개로 실린더에 장착되고, 상기 중량체의 하부에 형성된 홈에 영구자석이 장착되며, 이 영구자석과 마주보는 위치에 전자석이 설치되되, 이 전자석은 상기 실린더의 하부에 고정된 서포터의 서포터로드 단부에 장착되며, 상기 전자석은 가변저항기와 극성전환스위치를 통해 배터리에 연결되고, 상기 서포터에 가속도센서가 장착되며, 이 가속도센서로부터 진동정보를입력받아 상기 가변저항기와 극성전환스위치를 제어하는 제어유니트가 구비되는 구조로 이루어진다.

즉, 상기 제어유니트가 가속도센서를 통하여 실린더의 상하방향 진동을 감지하고, 상기 가변저항기와 극성전환스위치를 제어하여 상기 영구자석과 전자석의 사이에 실린더의 진동방향과 반대되는 방향의 자력을 형성시킴으로써 중량체를 실린더의 진동방향에 대해 반대방향으로 이동시켜 쇽업소버를 통해 전달되는 진동을 흡수할 수 있도록 된 것이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 쇽업소버 진동흡수장치의 구성 및 쇽업소버에 장착된 상태를 도시한 도면으로서, 쇽업소버 자체의 구조 및 장착구조는 종래와 동일하므로 동일한 도면부호를 부여하면서 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 쇽업소버의 실린더(10)에 리니어베어링(101)을 매개로 장착되어 상하방향으로 이동가능한 중량체(102)를 포함하여 이루어지는데, 이 중량체(102)는 일종의 동흡진기(dynamic damper) 역할을 하며, 그 자체로서 쇽업소버를 통해 전달되는 진동을 저감시키는 역할을 수행한다.

상기 중량체(102)는 상하에 설치되는 코일스프링들에 의해 상하방향 모두 탄성지지되는데, 상부스프링(103)의 상부에는 쇽업소버의 로워스프링시트(12)에 밀착되면서 실린더(10)에 고정된 스프링시트(104)가 설치되고, 하부스프링(106)의 하부는 상기 실린더(10)의 하부에 고정장착된 서포터(105)에 의해 지지된다.

한편, 상기 중량체(102)의 하부에는 내측 상방으로 홈(102a)이 형성되는데,이 홈(102a)에는 영구자석(108)이 부착된다.

또한, 상기 서포터(105)의 단부에는 수직상방으로 연장되어 상기 홈(102a) 내측으로 삽입된 서포터로드(105a)가 형성되며, 이 서포터로드(105a)의 홈(102a) 내측 단부에는 전자석(107)이 상기 영구자석(108)과 마주보도록 설치되며, 이 전자석(107)은 배터리로부터 전력을 공급받는다.

한편, 상기 서포터(105)에는 실린더(10)의 상하진동을 감지할 수 있도록 가속도센서(109)가 설치되고, 이 가속도센서(109)는 제어유니트(110)에 연결되어 있어, 측정정보를 제어유니트(110)로 전달한다.

또한, 상기 전자석(107)과 배터리를 연결하는 라인상에는 전자석(107)으로 공급되는 전류의 세기를 조절할 수 있도록 가변저항기(111)가 설치되고, 전자석(107)의 극성을 바꾸어줄 수 있도록 전자석(107)의 양단자에 공급되는 전력의 극성을 전환하여주는 극성전환스위치(112)가 설치되며, 이들 가변저항기(111)와 극성전환스위치(112)는 상기 제어유니트(110)에 의해 제어된다.

이제 본 발명의 작동을 설명한다.

차량이 주행할 때 쇽업소버의 실린더(10)는 상하방향으로 끊임없이 진동한다. 이때 상기 중량체(102)는 자체의 관성으로써 실린더(10)의 진동을 억제하는 수동형 동흡진기로서 작용하게 된다.

그러나, 진동의 범위가 넓어지게 되면 상기 중량체(102)가 오히려 진동의 크기를 증가시킬 수도 있게 되는데, 이때는 상기 영구자석(108)과 전자석(107)의 작용에 의하여 중량체(102)가 실린더(10)의 진동상황에 적절한 거동을 취하게 되어능동형 동흡진기로서 작용하게 된다.

즉, 상기 가속도센서(109)로부터 전해진 실린더(10)의 진동크기가 일정값(중량체가 더 이상 진동감소기구로서의 역할을 수행하지 못하는 값) 이상일 때 제어유니트(110)는 중량체(102)를 실린더(10)의 진동방향과 반대방향으로 이동하도록 하는 자력관계를 형성하도록 상기 전자석(107)을 자화시키며, 그 진동의 정도에 따라 공급되는 전류의 세기를 조절하여 형성되는 자력의 크기도 조절한다.

상기 중량체(102)의 (상하)이동방향을 결정하는 자력관계의 형성은 제어유니트(110)가 상기 극성전환스위치(112)를 제어하여 전자석(107)으로 공급되는 전류의 극성을 바꾸어 줌으로써 영구자석(108)에 대한 전자석(107)의 극성을 바꾸어 줌으로써 가능하게 된다. 즉, 실린더(10)가 상승할때는 동반상승하는 중량체(102)를 하방으로 이동시키는 자력이 형성되고, 하강할때는 중량체(102)를 상승시키는 방향으로 자력이 형성되도록 전자석(107)의 극성을 조절하는 것이다.

또한, 실린더(10)의 진동크기에 따라서 상기 가변저항기(111)의 저항크기를 조절하여 전자석(107)에 공급되는 전류의 세기를 조절함으로써 전자석(107)의 자화정도를 조절하여 실린더(10)의 진동정도에 맞게 중량체(102)의 이동을 제어하게 된다.

따라서, 주행중 실린더(10)의 진동방향과 크기에 따라 상기 중량체(102)가 동일한 크기로 반대방향으로 이동하게 됨으로써 실린더(10)의 진동을 저감시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 쇽업소버를 통해 차체로 전달되는 진동을 보다 세밀한 수준에서 효율적으로 저감시킬 수 있게 됨으로써 승차감이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 쇽업소버의 실린더(10)에 리니어베어링(10)을 매개로 장착되면서 상단이 상기 실린더(10)에 고정된 스프링시트(104)에 지지되는 상부스프링(103)과 하단이 상기 실린더(10)에 고정된 서포터(105)에 지지되는 하부스프링(106)에 의해 상하부 모두 탄성지지되는 중량체(102)를 포함하여 이루어지는 자동차의 쇽업소버 진동흡수장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 중량체(102)의 하부에 홈(102a)이 형성되고, 이 홈(102a)의 내측에 영구자석(108)이 부착되는 한편, 상기 서포터(105)의 단부가 절곡연장되어 형성된 서포터로드(105a)의 단부가 상기 홈(102a)의 내부에 위치되고, 이 서포터로드(105a)의 단부에 상기 영구자석(108)과 마주보도록 전자석(107)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 쇽업소버 진동흡수장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 전자석(107)의 전력공급라인에는 가변저항기(111)와 극성전환스위치(112)가 설치되고, 상기 서포터(105)에는 가속도센서(109)가 설치되어, 상기 가속도센서(109)를 통해 실린더(10)의 진동방향과 크기를 인지한 제어유니트(110)가 상기 극성전환스위치(112)와 가변저항기(111)를 통해 공급전류의 극성과 세기를 조절하여 영구자석(108)과 전자석(107)간의 자력관계와 세기를 조절함으로써 상기 중량체(102)를 실린더(10)와 반대방향 및 동일한 크기로 이동시키도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 쇽업소버 진동흡수장치.