KR20200028156A - Energy active regeneration device for suspension - Google Patents

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KR20200028156A
KR20200028156A KR1020180106476A KR20180106476A KR20200028156A KR 20200028156 A KR20200028156 A KR 20200028156A KR 1020180106476 A KR1020180106476 A KR 1020180106476A KR 20180106476 A KR20180106476 A KR 20180106476A KR 20200028156 A KR20200028156 A KR 20200028156A
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tension
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KR1020180106476A
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정승환
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주식회사 만도
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Abstract

An active regenerative shock absorber of the present invention is disclosed. According to one aspect of the invention, provided is the active regenerative shock absorber, including: a cylinder which is divided into a compression chamber and a tension chamber by a piston valve; a first chamber which is connected to the tension chamber, and through which fluid in the tension chamber flows in and out; a second chamber which is connected to the compression chamber, and through which fluid in the compression chamber flows in and out; a first piston which is provided in the first chamber to reciprocate by the pressure of the fluid; a second piston which is provided in the second chamber to reciprocate by the pressure of the fluid; an interlocking member for switching the reciprocating motion of the first piston and the second piston into a rotational motion; and a motor which generates regenerative energy by rotating the interlocking member and controls a damping force.

Description

능동 회생 완충기{Energy active regeneration device for suspension}Energy active regeneration device for suspension

본 발명은 능동 회생 완충기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 능동적으로 감쇠력을 제어하여 승차감을 향상시키고, 에너지를 회생하여 에너지 효율을 상승시키는 능동 회생 완충기에 관한 것이다.The present invention relates to an active regenerative shock absorber, and more particularly, to an active regenerative shock absorber that actively controls the damping force to improve ride quality and regenerate energy to increase energy efficiency.

차량의 완충기 시스템은 차체 중량을 지지함과 동시에 노면으로부터 차체로 전해지는 진동을 억제 및 감쇠시키는 역할을 한다.The vehicle's shock absorber system supports the weight of the vehicle body while simultaneously suppressing and damping vibration transmitted from the road surface to the vehicle body.

최근 차량용 완충기 시스템은 차량이 주행하는 과정에서 노면으로부터 전달되는 충격 등을 이용하여 에너지를 회생시켜 축전지에 충전시키는 회생 완충기 기술이 제안되고 있다.Recently, a vehicle shock absorber system has been proposed a regeneration shock absorber technology that regenerates energy and charges a storage battery by using an impact transmitted from a road surface while the vehicle is driving.

또한, 모터의 회전력을 이용해 완충기의 피스톤 로드에 토크를 전달하여 감쇠력을 능동적으로 조절할 수 있는 능동 완충기 시스템이 제안되고 있다.In addition, an active shock absorber system that can actively adjust damping force by transmitting torque to the piston rod of the shock absorber using the rotational force of the motor has been proposed.

그런데, 종래의 차량용 완충기 시스템은 차량의 주행 중 에너지를 회생시키거나 감쇠력을 능동 제어하는 과정에서 모터와 피스톤 로드가 기계적으로 연결된 경우, 실린더나 피스톤 로드에 가해지는 횡력에 의해 장치의 손상 및 작동 오류가 발생할 염려가 있다.However, in the conventional vehicle shock absorber system, when the motor and the piston rod are mechanically connected in the process of regenerating energy or actively controlling the damping force during driving of the vehicle, damage to the device and operation errors are caused by the lateral force applied to the cylinder or the piston rod. There is a risk of occurrence.

본 실시 예는 능동적으로 감쇠력을 제어하여 승차감을 향상시키는 능동 회생 완충기를 제공하고자 한다.This embodiment is to provide an active regenerative shock absorber that actively controls the damping force to improve riding comfort.

본 실시 예는 에너지를 회생하여 에너지 효율을 상승시키는 능동 회생 완충기를 제공하고자 한다.This embodiment seeks to provide an active regenerative buffer that regenerates energy to increase energy efficiency.

본 실시 예는 체적 보상을 위한 구성(어큐뮬레이터 등)을 필요로 하지 않아 시스템을 단순화할 수 있는 능동 회생 완충기를 제공하고자 한다.This embodiment is intended to provide an active regenerative buffer that can simplify the system by not requiring a configuration (accumulator, etc.) for volume compensation.

본 실시 예는 횡력에 강인하여 내구성이 향상되고 작동오류가 감소되는 능동 회생 완충기를 제공하고자 한다.This embodiment is intended to provide an active regenerative shock absorber that is resistant to lateral forces, thereby improving durability and reducing operating errors.

본 실시 예는 실린더의 길이방향을 축소하여 패키징을 최소화하는 능동 회생 완충기를 제공하고자 한다.This embodiment is to provide an active regenerative shock absorber that minimizes packaging by reducing the length of the cylinder.

본 실시 예는 모터의 RPM 정보를 통해 완충기의 속도를 추정할 수 있는 능동 회생 완충기를 제공하고자 한다.This embodiment is to provide an active regenerative buffer that can estimate the speed of the buffer through the RPM information of the motor.

본 발명의 일 측면에 의하면, 피스톤 밸브에 의해 압축챔버 및 인장챔버로 분할되는 실린더; 상기 인장챔버와 연결되어 상기 인장챔버의 유체가 유입 및 유출되는 제1챔버; 상기 압축챔버와 연결되어 상기 압축챔버의 유체가 유입 및 유출되는 제2챔버; 상기 제1챔버에 구비되어 유체의 압력에 의해 왕복운동하는 제1피스톤; 상기 제2챔버에 구비되어 유체의 압력에 의해 왕복운동하는 제2피스톤; 상기 제1피스톤 및 상기 제2피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 연동부재; 및 상기 연동부재의 회전에 의해 회생 에너지를 생성하고, 감쇠력을 제어하는 모터;를 포함하여 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the cylinder is divided into a compression chamber and a tension chamber by a piston valve; A first chamber connected to the tension chamber and through which the fluid of the tension chamber flows in and out; A second chamber connected to the compression chamber, through which fluid of the compression chamber flows in and out; A first piston provided in the first chamber and reciprocating by the pressure of the fluid; A second piston provided in the second chamber to reciprocate by the pressure of the fluid; An interlocking member for converting reciprocating motions of the first piston and the second piston into rotational motion; And a motor that generates regenerative energy by rotating the interlocking member and controls damping force.

상기 연동부재는 상기 제1피스톤에 마련된 제1랙기어와 상기 제2피스톤에 마련된 제2랙기어 및 상기 제1랙기어와 상기 제2랙기어 사이에 마련되는 피니언기어를 포함하여 제공될 수 있다.The interlocking member may include a first rack gear provided in the first piston, a second rack gear provided in the second piston, and a pinion gear provided between the first rack gear and the second rack gear. .

상기 제1챔버의 단면적은 상기 인장챔버의 단면적에 비례하고, 상기 제2챔버의 단면적은 상기 압축챔버의 단면적에 비례하도록 제공될 수 있다.The cross-sectional area of the first chamber is proportional to the cross-sectional area of the tension chamber, and the cross-sectional area of the second chamber may be provided to be proportional to the cross-sectional area of the compression chamber.

상기 제1랙기어 및 상기 제2랙기어는 서로 평행하게 마련되어 제공될 수 있다.The first rack gear and the second rack gear may be provided in parallel to each other.

상기 제1랙기어 및 상기 제2랙기어는 상기 실린더의 길이방향과 수직으로 마련되어 제공될 수 있다.The first rack gear and the second rack gear may be provided provided perpendicular to the longitudinal direction of the cylinder.

상기 피스톤 밸브의 인장행정 시, 상기 인장챔버의 유체가 상기 제1챔버로 공급되어 상기 제1피스톤이 일측으로 이동하고, 상기 제2챔버의 유체가 상기 압축챔버로 공급되어 상기 제2피스톤이 타측으로 이동하며, 상기 피스톤 밸브의 압축행정 시, 상기 제1챔버의 유체가 상기 인장챔버로 공급되어 상기 제1피스톤이 타측으로 이동하고, 상기 압축챔버의 유체가 상기 제2챔버로 공급되어 상기 제2피스톤이 일측으로 이동하도록 제공될 수 있다.During the tension stroke of the piston valve, the fluid in the tension chamber is supplied to the first chamber so that the first piston moves to one side, and the fluid in the second chamber is supplied to the compression chamber so that the second piston is burned. Moving to the side, when the compression stroke of the piston valve, the fluid in the first chamber is supplied to the tension chamber, the first piston moves to the other side, the fluid in the compression chamber is supplied to the second chamber to Two pistons may be provided to move to one side.

상기 모터는 소프트 모드로 인장행정 시 상기 제1랙기어를 일측으로 이동시키되, 상기 제2랙기어를 타측으로 이동하도록 상기 피니언기어를 동작시키고, 소프트 모드로 압축행정 시 상기 제1랙기어를 타측으로 이동시키되, 상기 제2랙기어를 일측으로 이동하도록 상기 피니언기어를 동작시키도록 제공될 수 있다.The motor moves the first rack gear to one side during tensile stroke in soft mode, operates the pinion gear to move the second rack gear to the other side, and rides the first rack gear during compression stroke in soft mode. Moving to the side, it may be provided to operate the pinion gear to move the second rack gear to one side.

상기 모터는 하드 모드로 인장행정 시 상기 제1랙기어를 타측으로 이동시키되, 상기 제2랙기어를 일측으로 이동하도록 상기 피니언기어를 동작시키고, 하드 모드로 압축행정 시 상기 제1랙기어를 일측으로 이동시키되, 상기 제2랙기어를 타측으로 이동하도록 상기 피니언기어를 동작시키도록 제공될 수 있다.The motor moves the first rack gear to the other side during tension stroke in the hard mode, and operates the pinion gear to move the second rack gear to one side, and the first rack gear to one side during the compression stroke in the hard mode. However, it may be provided to operate the pinion gear to move the second rack gear to the other side.

상기 제1피스톤은 상기 제1랙기어에 결합되고, 측면을 따라 제1설치홈이 연속적으로 형성되는 제1몸체와 상기 제1설치홈의 일측에 설치되어 외측면이 상기 제1챔버의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제1슬라이딩부재와 상기 제1설치홈의 타측에 설치되어 외측면이 상기 제1챔버의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제1씰링부재 및 상기 제1랙기어에 나사 방식으로 결합시키는 제1피스톤볼트를 포함하고, 상기 제2피스톤은 상기 제2랙기어에 결합되고, 측면을 따라 제2설치홈이 연속적으로 형성되는 제2몸체와 상기 제2설치홈의 일측에 설치되어 외측면이 상기 제2챔버의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제2슬라이딩부재와 상기 제2설치홈의 타측에 설치되어 외측면이 상기 제2챔버의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제2씰링부재 및 상기 제2랙기어에 나사 방식으로 결합시키는 제2피스톤볼트를 포함하여 제공될 수 있다.The first piston is coupled to the first rack gear, and is installed on one side of the first installation groove and the first body along which the first installation groove is continuously formed, and the outer surface is provided on the inner circumferential surface of the first chamber. The ring-shaped first sliding member and the other side of the first installation groove are screwed to the ring-shaped first sealing member and the first rack gear, the outer surface of which is in close contact with the inner circumferential surface of the first chamber. It includes a first piston bolt, and the second piston is coupled to the second rack gear, and is installed on one side of the second body and the second installation groove in which the second installation groove is continuously formed along the side. A ring-shaped second sliding member having a side surface in close contact with the inner circumferential surface of the second chamber and a second sealing member having a ring shape having an outer surface in close contact with the inner circumferential surface of the second chamber and the second installation member. Screwed to the second rack gear The second piston bolt to be combined may be provided.

상기 제1몸체 내부에는 내주면이 상기 제1피스톤볼트에 밀착되고, 외주면이 제1몸체의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제1오링을 구비하고, 상기 제2몸체 내부에는 내주면이 상기 제2피스톤볼트에 밀착되고, 외주면이 제2몸체의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제2오링을 구비하도록 제공될 수 있다.An inner circumferential surface is in close contact with the first piston bolt inside the first body, and an outer circumferential surface is provided with a first o-ring in a ring shape that is in close contact with the inner circumferential surface of the first body. It is in close contact with, the outer peripheral surface may be provided to have a ring-shaped second O-ring in close contact with the inner peripheral surface of the second body.

상기 모터는 발생된 전기에너지를 변환하는 인버터와 상기 인버터의 전류를 제어하는 제어기 및 상기 인버터에 의해 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지가 전기적으로 연결되도록 제공될 수 있다.The motor may be provided such that an inverter that converts generated electrical energy, a controller that controls the current of the inverter, and a storage battery that stores the electrical energy converted by the inverter are electrically connected.

본 발명의 실시 예에 의한 능동 회생 완충기는 능동적으로 감쇠력을 제어하여 승차감을 향상시킬 수 있다.The active regenerative shock absorber according to an embodiment of the present invention can actively control the damping force to improve riding comfort.

본 발명의 실시 예에 의한 능동 회생 완충기는 에너지를 회생하여 에너지 효율을 상승시킬 수 있다.The active regenerative buffer according to an embodiment of the present invention can regenerate energy to increase energy efficiency.

본 발명의 실시 예에 의한 능동 회생 완충기는 체적 보상을 위한 구성(어큐뮬레이터 등)을 필요로 하지 않아 시스템을 단순화할 수 있다.The active regenerative buffer according to the embodiment of the present invention can simplify the system by not requiring a configuration (accumulator, etc.) for volume compensation.

본 발명의 실시 예에 의한 능동 회생 완충기는 횡력에 강인하여 내구성이 향상되고 작동오류가 감소될 수 있다.The active regenerative shock absorber according to an embodiment of the present invention is robust to the lateral force, thereby improving durability and reducing operational errors.

본 발명의 실시 예에 의한 능동 회생 완충기는 실린더의 길이방향을 축소하여 패키징을 최소화할 수 있다.The active regenerative shock absorber according to an embodiment of the present invention can minimize packaging by reducing the length of the cylinder.

본 발명의 실시 예에 의한 능동 회생 완충기는 모터의 RPM 정보를 통해 완충기의 속도를 추정할 수 있다.The active regenerative shock absorber according to an embodiment of the present invention may estimate the speed of the shock absorber through RPM information of a motor.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 능동 회생 완충기를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 능동 회생 완충기에 구비된 제1피스톤(제2피스톤)과 제1랙기어(제2랙기어)의 결합 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 능동 회생 완충기가 인장행정 하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 능동 회생 완충기가 압축행정 하는 상태를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing an active regenerative buffer according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing a coupled state of the first piston (second piston) and the first rack gear (second rack gear) provided in the active regenerative buffer according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a state in which the active regenerative shock absorber according to an embodiment of the present invention is tensioned.
4 is a cross-sectional view showing a state in which the active regenerative buffer according to an embodiment of the present invention is compressed.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art. The present invention is not limited to the embodiments presented herein, but may be embodied in other forms. In order to clarify the present invention, the drawings may omit the illustration of parts irrelevant to the description, and the size of components may be exaggerated to facilitate understanding.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 능동 회생 완충기를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing an active regenerative buffer according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 의한 능동 회생 완충기는 유체가 충전되는 실린더(10)와, 차량의 차축 등과 연결되는 피스톤 로드(30)와, 피스톤 로드(30)에 결합되어 실린더(10)를 인장챔버(12) 및 압축챔버(11)로 분할하는 피스톤 밸브(20)와, 인장챔버(12)에 연결되는 제1챔버(100)와, 압축챔버(11)에 연결되는 제2챔버(200)와, 제1챔버(100)에 구비된 제1피스톤(300)과, 제2챔버(200)에 구비된 제2피스톤(400)과, 제1피스톤(300) 및 제2피스톤(400)의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 연동부재(500) 및 에너지 회생과 감쇠력 제어를 하는 모터(600)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the active regenerative shock absorber according to an aspect of the present invention is coupled to a cylinder 10 filled with a fluid, a piston rod 30 connected to an axle of a vehicle, etc., and a cylinder coupled to the piston rod 30. A piston valve 20 for dividing 10) into a tension chamber 12 and a compression chamber 11, a first chamber 100 connected to the tension chamber 12, and a second connected to the compression chamber 11 The chamber 200, the first piston 300 provided in the first chamber 100, the second piston 400 provided in the second chamber 200, the first piston 300 and the second piston It includes a linkage member 500 for converting the reciprocating motion of the 400 to a rotational motion and a motor 600 for controlling energy regeneration and damping force.

실린더(10)는 내부에 챔버를 형성하는 원통 형상을 가지며, 실린더(10)의 챔버 내에는 작동유체가 충전된다. 또한, 실린더(10)는 피스톤 로드(30)의 일단에 결합된 피스톤 밸브(20)에 의해 상측의 인장챔버(12)와 하측의 압축챔버(11)로 분할된다.The cylinder 10 has a cylindrical shape forming a chamber therein, and a working fluid is filled in the chamber of the cylinder 10. In addition, the cylinder 10 is divided into an upper tension chamber 12 and a lower compression chamber 11 by a piston valve 20 coupled to one end of the piston rod 30.

피스톤 로드(30)는 일단이 실린더(10)의 외부로 연장되어 차량의 차축 등에 연결되어 외부의 힘을 전달하고, 타단이 피스톤 밸브(20)에 결합되어 실린더(10) 내부에서 왕복운동하며 인장행정 및 압축행정을 수행한다.One end of the piston rod 30 extends to the outside of the cylinder 10 and is connected to a vehicle axle or the like to transmit external force, and the other end is coupled to the piston valve 20 to reciprocate inside the cylinder 10 and tension Perform administrative and compression administration.

피스톤 밸브(20)는 피스톤 로드(30)에 결합되고 실린더(10)를 압축챔버(11)와 인장챔버(12)로 분할한다. 피스톤 밸브(20)는 인장행정 시 위로 이동하여 인장챔버(12)의 체적을 감소시키며 인장챔버(11)에 있는 유체를 제1챔버(100)로 이동시킨다. 또한, 피스톤 밸브(20)는 압축행정 시 아래로 이동하여 압축챔버(11)의 체적을 감소시키며 압축챔버(11)에 있는 유체를 제2챔버(200)로 이동시킨다. 이러한 인장행정 및 압축행정에 의해 제1챔버(100) 및 제2챔버(200)에 구비된 제1피스톤(300) 및 제2피스톤(400)에 유압을 형성하게 되며, 후술할 에너지 회생작동이 이루어질 수 있다. 또한, 피스톤 밸브(20)에 의해 분할된 압축챔버(11)와 인장챔버(12) 간에는 유체의 이동이 없다.The piston valve 20 is coupled to the piston rod 30 and divides the cylinder 10 into a compression chamber 11 and a tension chamber 12. The piston valve 20 moves upward during tension stroke to reduce the volume of the tension chamber 12 and moves the fluid in the tension chamber 11 to the first chamber 100. In addition, the piston valve 20 moves downward during the compression stroke to reduce the volume of the compression chamber 11 and moves the fluid in the compression chamber 11 to the second chamber 200. Hydraulic pressure is formed in the first piston 300 and the second piston 400 provided in the first chamber 100 and the second chamber 200 by the tension stroke and the compression stroke. It can be done. In addition, there is no movement of fluid between the compression chamber 11 and the tension chamber 12 divided by the piston valve 20.

제1챔버(100)는 내부에 공간이 형성되고, 내부 공간에 제1피스톤(300)을 구비하며, 제1챔버(100)의 내부 공간은 제1피스톤(300)에 의해 유체가 출입하는 제1유압형성공간(110)과 유체가 출입하지 않는 제1유압미형성공간(120)으로 분할된다.The first chamber 100 has a space formed therein, and has a first piston 300 in the inner space, and the inner space of the first chamber 100 is a fluid through which the first piston 300 enters and exits. It is divided into one hydraulic forming space 110 and a first hydraulic unforming space 120 where no fluid enters or exits.

제1연결라인(130)은 일단이 인장챔버(12)와 연결되고 타단이 제1유압형성공간(110)과 연결되며, 제1유압형성공간(110)은 제1연결라인(130)을 통해 유체가 유입 및 유출된다. The first connecting line 130 has one end connected to the tension chamber 12, the other end connected to the first hydraulic forming space 110, and the first hydraulic forming space 110 through the first connecting line 130. Fluid flows in and out.

제2챔버(200)는 내부에 공간이 형성되고, 내부 공간에 제2피스톤(400)을 구비하며, 제2챔버(200)의 내부 공간은 제2피스톤(400)에 의해 유체가 출입하는 제2유압형성공간(210)과 유체가 출입하지 않는 제2유압미형성공간(220)으로 분할된다.The second chamber 200 has a space formed therein, and has a second piston 400 in the inner space, and the inner space of the second chamber 200 is a fluid through which the second piston 400 enters and exits. It is divided into two hydraulic forming spaces 210 and a second hydraulic unforming space 220 where fluid does not enter or exit.

제2연결라인(230)은 일단이 압축챔버(11)와 연결되고 타단이 제2유압형성공간(210)과 연결되며, 제2유압형성공간(210)은 제2연결라인(230)을 통해 유체가 유입 및 유출된다.The second connection line 230 has one end connected to the compression chamber 11, the other end connected to the second hydraulic forming space 210, and the second hydraulic forming space 210 through the second connecting line 230. Fluid flows in and out.

제1챔버(100) 및 제2챔버(200)는 서로 평행하게 마련될 수 있으며, 실린더(10)의 길이방향과 수직으로 마련될 수 있다. 따라서, 능동 회생 완충기 시스템이 실린더(10)의 길이방향으로 과도하게 커지는 것을 방지하여 공간활용이 원활하게 하며 패키징 측면에서 유리하다.The first chamber 100 and the second chamber 200 may be provided parallel to each other, and may be provided perpendicular to the longitudinal direction of the cylinder 10. Therefore, the active regenerative shock absorber system is prevented from being excessively large in the longitudinal direction of the cylinder 10 to facilitate space utilization and to be advantageous in terms of packaging.

제1챔버(100)의 단면적은 인장챔버(12)의 단면적에 비례하고, 제2챔버(200)의 단면적은 압축챔버(11)의 단면적에 비례하며 그 비율은 동일해야 한다. 즉, '제1챔버(100) 단면적 : 인장챔버(12) 단면적 = 제2챔버(200) 단면적 : 압축챔버(11) 단면적' 식이 만족되어야 한다. 위의 식이 만족되어야 체적이 변화함에 따라 별도의 유체를 보상할 필요 없이(어큐뮬레이터 없이) 후술할 제1랙기어(510)와 제2랙기어(520) 가 이동거리가 같아지고 그 사이에 마련되는 피니언기어(530)가 회전 가능해진다.The cross-sectional area of the first chamber 100 is proportional to the cross-sectional area of the tension chamber 12, the cross-sectional area of the second chamber 200 is proportional to the cross-sectional area of the compression chamber 11, and the ratio should be the same. That is, the expression 'first chamber 100 cross-sectional area: tensile chamber 12 cross-sectional area = second chamber 200 cross-sectional area: compression chamber 11 cross-sectional area' must be satisfied. When the above formula is satisfied, the first rack gear 510 and the second rack gear 520, which will be described later, have the same travel distance and are provided between them without the need to compensate for a separate fluid as the volume changes (without an accumulator). The pinion gear 530 becomes rotatable.

제1피스톤(300)은 제1챔버(100)로 유입 및 유출되는 유체의 압력에 의해 왕복운동한다. 인장행정 시 인장챔버(12)의 유체는 제1연결라인(130)을 통해 제1챔버(100)로 유입되며 제1피스톤(300)에 유압을 가하여 제1피스톤(300)은 일측(실린더에서 멀어지는 방향)으로 이동함과 동시에 제1유압형성공간(110)은 팽창한다. 압축행정 시 제1챔버(100)의 유체는 제1연결라인(130)을 통해 인장챔버(12)로 유출되며 제1피스톤(300)에 유압을 가하여 제1피스톤(300)은 타측(실린더로 접근하는 방향)으로 이동함과 동시에 제1유압형성공간(110)은 수축한다.The first piston 300 reciprocates by the pressure of the fluid flowing into and out of the first chamber 100. During the tension stroke, the fluid in the tension chamber 12 flows into the first chamber 100 through the first connection line 130 and applies hydraulic pressure to the first piston 300 so that the first piston 300 is one side (from the cylinder). And the first hydraulic pressure forming space 110 expands. During the compression stroke, the fluid in the first chamber 100 flows out through the first connection line 130 to the tension chamber 12, and hydraulic pressure is applied to the first piston 300 so that the first piston 300 is the other side (cylinder. And the first hydraulic forming space 110 contracts.

제2피스톤(400)은 제2챔버(200)로 유입 및 유출되는 유체의 압력에 의해 왕복운동한다. 인장행정 시 제2챔버(200)의 유체는 제2연결라인(230)을 통해 압축챔버(11)로 유출되며 제2피스톤(400)에 유압을 가하여 제2피스톤(400)은 타측으로 이동함과 동시에 제2유압형성공간(210)은 수축한다. 압축행정 시 압축챔버(11)의 유체는 제2연결라인(230)을 통해 제2챔버(200)로 유입되며 제2피스톤(400)에 유압을 가하여 제2피스톤(400)은 일측으로 이동함과 동시에 제2유압형성공간(210)은 팽창한다. The second piston 400 reciprocates by the pressure of the fluid flowing into and out of the second chamber 200. During the tension stroke, the fluid in the second chamber 200 flows into the compression chamber 11 through the second connection line 230, and the second piston 400 is moved to the other side by applying hydraulic pressure to the second piston 400. At the same time, the second hydraulic formation space 210 contracts. During the compression stroke, the fluid in the compression chamber 11 flows into the second chamber 200 through the second connection line 230, and hydraulic pressure is applied to the second piston 400 to move the second piston 400 to one side. At the same time, the second hydraulic formation space 210 expands.

다시 말해, 인장행정 시 유압에 의해 제1피스톤(300)은 일측으로 이동하고 제2피스톤(400)은 타측으로 이동하며, 압축행정 시 유압에 의해 제1피스톤(300)은 타측으로 이동하고 제2피스톤(400)은 일측으로 이동한다. 제1피스톤(300) 및 제2피스톤(400)은 동일한 거리를 상호 반대방향으로 움직이게 되며 이는 후술할 내용에서 자세히 서술한다.In other words, the first piston 300 moves to one side by the hydraulic pressure during the tension stroke, the second piston 400 moves to the other side, and the first piston 300 moves to the other side by the hydraulic pressure during the compression stroke. 2 piston 400 moves to one side. The first piston 300 and the second piston 400 move the same distance in opposite directions, which will be described in detail later in the description.

연동부재(500)는 제1피스톤(300) 및 제2피스톤(400)의 왕복운동을 회전운동으로 전환시켜 모터(600)와 에너지를 교환하는 역할을 한다. 구체적으로, 연동부재(500)는 제1피스톤(300)에 마련되어 제1피스톤(300)의 에너지를 전달하는 제1랙기어(510)와, 제2피스톤(400)에 마련되어 제2피스톤(400)의 에너지를 전달하는 제2랙기어(520)와, 제1랙기어(510)와 제2랙기어(520) 사이에 마련되어 회전운동하는 피니언기어(530)로 구성될 수 있다. 제1랙기어(510)와 제2랙기어(520)는 각각 제1랙기어 나사산(511)과 제2랙기어 나사산(521)을 구비하여 피니언기어(530)의 피니언기어 나사산(531)과 맞물리며 피니언기어(530)를 회전시킨다. 제1랙기어(510)와 제2랙기어(520)는 피니언기어(530)의 양측에서 상호 반대방향으로 왕복운동하고, 그에 따라 피니언기어(530)는 회전운동하며 운동방향이 전환된다. The interlocking member 500 serves to exchange energy with the motor 600 by converting reciprocating motions of the first piston 300 and the second piston 400 into rotational motion. Specifically, the interlocking member 500 is provided on the first piston 300 to provide the first rack gear 510 for transmitting the energy of the first piston 300, and the second piston 400 to provide the second piston 400 ) May be composed of a second rack gear 520 transferring energy, and a pinion gear 530 provided between the first rack gear 510 and the second rack gear 520 to rotate. The first rack gear 510 and the second rack gear 520 are provided with a first rack gear thread 511 and a second rack gear thread 521, respectively, and the pinion gear thread 531 of the pinion gear 530 is provided. Engaging and rotating the pinion gear 530. The first rack gear 510 and the second rack gear 520 reciprocate in opposite directions from both sides of the pinion gear 530, so that the pinion gear 530 rotates and the movement direction is switched.

본 실시 예에서는 제1랙기어(510)가 일측으로 이동하고 제2랙기어(520)가 타측으로 이동하면 피니언기어(530)가 시계방향으로 회전하게 되고, 제1랙기어(510)가 타측으로 이동하고 제2랙기어(520)가 일측으로 이동하면 피니언기어(530)가 반시계방향으로 회전하게 된다.In this embodiment, when the first rack gear 510 moves to one side and the second rack gear 520 moves to the other side, the pinion gear 530 rotates clockwise, and the first rack gear 510 moves When the second rack gear 520 moves to one side, the pinion gear 530 rotates counterclockwise.

모터(600)는 구동 축에 피니언기어(530)가 결합되어 있으며, 피니언기어(530)는 피니언기어 나사산(531)을 구비하여 제1랙기어 나사산(511) 및 제2랙기어 나사산(521)과 맞물려서 회전 가능하다. The motor 600 has a pinion gear 530 coupled to a drive shaft, and the pinion gear 530 includes a pinion gear thread 531 to provide a first rack gear thread 511 and a second rack gear thread 521. It is possible to rotate by engaging with.

모터(600)는 에너지 회생작동 시 기계적인 운동에 의해 발생된 전기에너지를 변환하기 위한 인버터(700)가 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 인버터(700)에는 전류를 제어하는 제어기(800)와 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지(900)가 전기적으로 연결될 수 있다.The motor 600 may be electrically connected to an inverter 700 for converting electrical energy generated by mechanical motion during energy regeneration operation. In addition, the inverter 700 may be electrically connected to a controller 800 that controls current and a storage battery 900 that stores converted electrical energy.

모터(600)는 압축행정 및 인장행정 시 연동부재(500)와 연동되어 에너지 회생작동 및 감쇠력 제어작동을 할 수 있다. 구체적으로, 감쇠력 제어작동 시에는 감쇠력을 강하게 하는 하드모드와 감쇠력을 약하게 하는 소프트모드를 선택적으로 구동 가능하다.The motor 600 may be interlocked with the interlocking member 500 during compression stroke and tension stroke to perform an energy regeneration operation and a damping force control operation. Specifically, when the damping force control operation, the hard mode for strengthening the damping force and the soft mode for weakening the damping force can be selectively driven.

모터(600)는 에너지 회생모드로 작동 시 제1피스톤(300), 제2피스톤(400) 및 연동부재(500)의 왕복운동과 연동하여 에너지 회생 동작을 하는 반면, 감쇠력 제어작동 시에는 피니언기어(530)의 운동방향과 같은 방향으로 모터(600)를 작동시켜 감쇠력을 감소시키는 소프트모드 작동을 하거나, 피니언기어(530)의 운동방향과 반대 방향으로 모터(600)를 작동시켜 감쇠력을 증가시키는 하드모드 작동을 한다.When the motor 600 is operated in the energy regeneration mode, the energy regeneration operation is performed in conjunction with the reciprocating motions of the first piston 300, the second piston 400, and the linkage member 500, while the pinion gear is operated during damping force control operation. By operating the motor 600 in the same direction as the movement direction of 530 to perform a soft mode operation to reduce the damping force, or to increase the damping force by operating the motor 600 in a direction opposite to the movement direction of the pinion gear 530 It works in hard mode.

인버터(700)는 전기에너지를 변환시킨 후 축전지(900)로 전달하며, 축전지(900)에는 차량 운행시 사용할 수 있도록 전기에너지가 일정 용량으로 충전된다.The inverter 700 converts electrical energy and transfers it to the storage battery 900, and the storage battery 900 is charged with electric energy to be used when the vehicle is running.

또한, 압축행정 및 인장행정 속도가 제1랙기어(510), 제2랙기어(520) 속도에 비례하고 이는 피니언기어(530)의 회전속도 및 모터(600)의 회전속도에 비례하므로, 모터(600)의 회전속도(RPM) 정보를 이용해 완충기의 행정 속도를 추정할 수도 있다.In addition, since the compression stroke and tensile stroke speeds are proportional to the speeds of the first rack gear 510 and the second rack gear 520, which is proportional to the rotation speed of the pinion gear 530 and the rotation speed of the motor 600, the motor The stroke speed of the shock absorber can also be estimated using the rotation speed (RPM) information of (600).

도 2는 본 발명에 따른 능동 회생 완충기의 제1피스톤(300) 및 제2피스톤(400)과 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)의 세부구성에 관한 도면이다.2 is a view showing the detailed configuration of the first piston 300 and the second piston 400 and the first rack gear 510 and the second rack gear 520 of the active regenerative buffer according to the present invention.

도 2를 참고하면, 제1피스톤(300)은 제1몸체(310)와, 제1슬라이딩부재(320)와, 제1씰링부재(330)와, 제1피스톤볼트(340)와, 제1오링(350)을 구비할 수 있고, 제2피스톤(400)은 제2몸체(410)와, 제2슬라이딩부재(420)와, 제2씰링부재(430)와, 제2피스톤볼트(440)와, 제2오링(450)을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 2, the first piston 300 includes a first body 310, a first sliding member 320, a first sealing member 330, a first piston bolt 340, and a first An O-ring 350 may be provided, and the second piston 400 may include a second body 410, a second sliding member 420, a second sealing member 430, and a second piston bolt 440. Wow, a second O-ring 450 may be provided.

제1몸체(310)는 제1랙기어(510)와 결합되고, 측면을 따라 제1설치홈(311)이 연속적으로 형성되며, 제1챔버(100) 내부에서 유체의 유입 및 유출에 의해 왕복운동한다.The first body 310 is coupled to the first rack gear 510, the first installation groove 311 is continuously formed along the side, and reciprocated by the inflow and outflow of fluid inside the first chamber 100 Exercise.

제1슬라이딩부재(320)는 링 형상으로 제1설치홈(311)의 일측에 대응되게 결합되고, 외측면이 제1챔버(100)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 밀착된다.The first sliding member 320 is coupled to correspond to one side of the first installation groove 311 in a ring shape, and the outer surface is slidably attached to the inner circumferential surface of the first chamber 100.

제1씰링부재(330)는 링 형상으로 제1설치홈(311)의 타측에 대응되게 결합되고, 외측면이 제1챔버(100)의 내주면에 긴밀하게 밀착된다. 또한, 제1씰링부재(330)는 압축 및 인장행정 시 제1챔버(100)의 제1유압형성공간(110)과 제1유압미형성공간(120) 사이에 유체의 유출입을 방지하기 위해 고무 등의 탄성소재로 이루어질 수 있다.The first sealing member 330 is coupled to correspond to the other side of the first installation groove 311 in a ring shape, and the outer surface is in close contact with the inner circumferential surface of the first chamber 100. In addition, the first sealing member 330 is rubber to prevent the flow of fluid between the first hydraulic forming space 110 and the first hydraulic non-forming space 120 of the first chamber 100 during compression and tensile stroke. It may be made of an elastic material such as.

제1피스톤볼트(340)는 일측의 결합부가 제1몸체(310)를 통해 제1랙기어(510)에 나사결합 방식으로 결합되며, 타측의 머리부가 제1몸체(310)에 걸림 위치된다.The first piston bolt 340 is coupled to the first rack gear 510 through a first body 310 through a first body 310 in a screwed manner, and the head portion of the other side is engaged with the first body 310.

제1오링(350)은 제1몸체(310)의 내부에 설치되는 것으로, 제1오링(350)의 내부에는 제1피스톤볼트(340)의 결합부가 관통되어 제1랙기어(510)에 나사결합 될 수 있도록 링 형상을 갖는다. 따라서, 제1오링(350)은 제1피스톤볼트(340)의 결합부와 제1몸체(310)의 사이를 통해 유체가 유출되는 것을 방지하기 위해 고무 등의 탄성소재로 이루어질 수 있다.The first O-ring 350 is installed inside the first body 310, and a coupling portion of the first piston bolt 340 penetrates inside the first O-ring 350 and is screwed to the first rack gear 510. It has a ring shape so that it can be joined. Therefore, the first O-ring 350 may be made of an elastic material such as rubber to prevent fluid from flowing out between the coupling portion of the first piston bolt 340 and the first body 310.

제2피스톤(400)은 제2몸체(410)와, 제2슬라이딩부재(420)와, 제2씰링부재(430)와, 제2피스톤볼트(440)와, 제2오링(450)을 구비할 수 있다.The second piston 400 includes a second body 410, a second sliding member 420, a second sealing member 430, a second piston bolt 440, and a second o-ring 450. can do.

제2몸체(410)는 제2랙기어(520)와 결합되고, 측면을 따라 제2설치홈(411)이 연속적으로 형성되며, 제2챔버(200) 내부에서 왕복운동한다.The second body 410 is coupled to the second rack gear 520, the second installation groove 411 is continuously formed along the side surface, and reciprocates inside the second chamber 200.

제2슬라이딩부재(420)는 링 형상으로 제2설치홈(411)의 일측에 대응되게 결합되고, 외측면이 제2챔버(200)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 밀착된다.The second sliding member 420 is coupled to correspond to one side of the second installation groove 411 in a ring shape, and the outer surface is slidably attached to the inner circumferential surface of the second chamber 200.

제2씰링부재(430)는 링 형상으로 제2설치홈(411)의 타측에 대응되게 결합되고, 외측면이 제2챔버(200)의 내주면에 긴밀하게 밀착된다. 또한, 제2씰링부재(430)는 압축 및 인장행정 시 제2챔버(200)의 제1유압형성공간(110)과 제2유압미형성공간(220) 사이에 유체의 유출입을 방지하기 위해 고무 등의 탄성소재로 이루어질 수 있다.The second sealing member 430 is coupled to the other side of the second installation groove 411 in a ring shape, and the outer surface is in close contact with the inner circumferential surface of the second chamber 200. In addition, the second sealing member 430 is rubber to prevent the flow of fluid between the first hydraulic forming space 110 and the second hydraulic non-forming space 220 of the second chamber 200 during compression and tension stroke. It may be made of an elastic material such as.

제2피스톤볼트(440)는 일측의 결합부가 제2몸체(410)를 통해 제2랙기어(520)에 나사결합 방식으로 결합되며, 타측의 머리부가 제2몸체(410)에 걸림 위치된다.The second piston bolt 440 is coupled to the second rack gear 520 through a second body 410 through a second screw 520 in a screwed manner, and the head portion of the other side is engaged with the second body 410.

제2오링(450)은 제2몸체(410)의 내부에 설치되는 것으로, 제2오링(450)의 내부에는 제2피스톤볼트(440)의 결합부가 관통되어 제2랙기어(520)에 나사결합 될 수 있도록 링 형상을 갖는다. 따라서, 제2오링(450)은 제1피스톤볼트(340)의 결합부와 제2몸체(410)의 사이를 통해 유체가 유출되는 것을 방지하기 위해 고무 등의 탄성소재로 이루어질 수 있다.The second O-ring 450 is installed inside the second body 410, and the coupling portion of the second piston bolt 440 is penetrated inside the second O-ring 450 to screw into the second rack gear 520. It has a ring shape so that it can be joined. Therefore, the second O-ring 450 may be made of an elastic material such as rubber to prevent fluid from flowing out between the coupling portion of the first piston bolt 340 and the second body 410.

도 3은 본 발명에 따른 능동 회생 완충기의 인장행정 작동상태를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 능동 회생 완충기의 압축행정 작동상태를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the operating state of the tension stroke of the active regenerative shock absorber according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing the operating state of the compression stroke of the active regenerative shock absorber according to the present invention.

도 3 및 도 4를 통해 본 발명에 따른 에너지 회생 모드에서 인장행정 및 압축행정 작동과정을 설명한다.The operation process of the tension stroke and the compression stroke in the energy regeneration mode according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3을 참고하면, 에너지 회생모드의 인장행정 시 차축에 연결된 피스톤 로드(30)와 피스톤 밸브(20)가 상승하게 되고 인장챔버(12)의 유체는 제1챔버(100)로 공급되며 제2챔버(200)의 유체는 압축챔버(11)로 공급된다. 제1챔버(100)로 공급된 유체에 의해 제1피스톤(300) 및 제1랙기어(510)는 일측으로 이동함과 동시에, 제2챔버(200)에서 압축챔버(11)로 공급되는 유체의 부압에 의해 제2피스톤(400) 및 제2랙기어(520)는 타측으로 이동하게 된다. 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)의 직선운동에 의해 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)와 맞물려있는 피니언기어(530)는 회전운동하고 모터(600)에 회생 에너지를 전달한다. 모터(600)는 회생 동작에 의해 발생된 전기에너지를 인버터(700)로 전달하고 인버터(700)는 변환된 전기에너지를 축전지(900)에 전달하여 전기에너지로 저장한다.Referring to Figure 3, the piston rod 30 and the piston valve 20 connected to the axle during the tension stroke of the energy regeneration mode is raised and the fluid in the tension chamber 12 is supplied to the first chamber 100 and the second The fluid in the chamber 200 is supplied to the compression chamber 11. The first piston 300 and the first rack gear 510 are moved to one side by the fluid supplied to the first chamber 100, and at the same time, the fluid supplied from the second chamber 200 to the compression chamber 11 Due to the negative pressure of the second piston 400 and the second rack gear 520 is moved to the other side. The pinion gear 530 engaged with the first rack gear 510 and the second rack gear 520 by the linear motion of the first rack gear 510 and the second rack gear 520 rotates and the motor 600 ) To the regenerative energy. The motor 600 transfers the electrical energy generated by the regenerative operation to the inverter 700 and the inverter 700 transmits the converted electrical energy to the storage battery 900 and stores it as electrical energy.

도 4를 참고하면, 에너지 회생모드의 압축행정 시 차축에 연결된 피스톤 로드(30)와 피스톤 밸브(20)가 하강하게 되고 압축챔버(11)의 유체는 제2챔버(200)로 공급되며 제1챔버(100)의 유체는 인장챔버(12)로 공급된다. 제2챔버(200)로 공급된 유체에 의해 제2피스톤(400) 및 제2랙기어(520)는 일측으로 이동함과 동시에, 제1챔버(100)에서 인장챔버(12)로 공급되는 유체의 부압에 의해 제1피스톤(300) 및 제1랙기어(510)는 타측으로 이동하게 된다. 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)의 직선운동에 의해 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)와 맞물려있는 피니언기어(530)는 회전운동하고 모터(600)에 회생 에너지를 전달한다. 모터(600)는 회생 동작에 의해 발생된 전기에너지를 인버터(700)로 전달하고 인버터(700)는 변환된 전기에너지를 축전지(900)에 전달하여 전기에너지로 저장한다.Referring to Figure 4, the piston rod 30 and the piston valve 20 connected to the axle during the compression stroke of the energy regeneration mode is lowered and the fluid in the compression chamber 11 is supplied to the second chamber 200 and the first The fluid in the chamber 100 is supplied to the tension chamber 12. The second piston 400 and the second rack gear 520 are moved to one side by the fluid supplied to the second chamber 200, and at the same time, the fluid supplied from the first chamber 100 to the tension chamber 12 Due to the negative pressure of the first piston 300 and the first rack gear 510 is moved to the other side. The pinion gear 530 engaged with the first rack gear 510 and the second rack gear 520 by the linear motion of the first rack gear 510 and the second rack gear 520 rotates and the motor 600 ) To the regenerative energy. The motor 600 transfers the electrical energy generated by the regenerative operation to the inverter 700 and the inverter 700 transmits the converted electrical energy to the storage battery 900 and stores it as electrical energy.

도 3 및 도 4를 통해 본 발명에 따른 감쇠력 제어 모드 중 소프트 모드의 작동과정을 설명한다. The operation process of the soft mode among the damping force control modes according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

소프트 모드는 모터(600)를 작동시켜 피니언기어(530)가 회전하는 방향으로 힘(토크)를 전달하여 감쇠력을 감소시키는 감쇠력 제어 모드이다. The soft mode is a damping force control mode that reduces damping force by operating the motor 600 to transmit force (torque) in a direction in which the pinion gear 530 rotates.

도 3을 참고하면, 소프트 모드의 인장행정 시 차축에 연결된 피스톤 로드(30)와 피스톤 밸브(20)가 상승하게 되고 인장챔버(12)의 유체는 제1챔버(100)로 공급되며 제2챔버(200)의 유체는 압축챔버(11)로 공급된다. 제1챔버(100)로 공급된 유체에 의해 제1피스톤(300) 및 제1피스톤(300)에 마련된 제1랙기어(510)는 일측으로 이동하고 제2챔버(200)에서 압축챔버(11)로 공급되는 유체의 부압에 의해 제2피스톤(400) 및 제2피스톤(400)에 마련된 제2랙기어(520)는 타측으로 이동하게 된다. 이 때, 소프트 모드에서는 모터(600)가 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)의 운동방향으로 작동하여 감쇠력을 감소시킨다. 즉, 모터(600)는 제1랙기어(510)를 일측방향으로 이동시키고 제2랙기어(520)를 타측방향으로 이동시키도록 피니언기어(530)를 동작시킨다.Referring to FIG. 3, the piston rod 30 and the piston valve 20 connected to the axle are raised during the tension stroke of the soft mode, and the fluid in the tension chamber 12 is supplied to the first chamber 100 and the second chamber The fluid of 200 is supplied to the compression chamber 11. The first rack 300 and the first rack gear 510 provided in the first piston 300 by the fluid supplied to the first chamber 100 moves to one side and the compression chamber 11 in the second chamber 200 ) By the negative pressure of the fluid supplied to the second piston 400 and the second rack gear 520 provided on the second piston 400 is moved to the other side. At this time, in the soft mode, the motor 600 operates in the movement directions of the first rack gear 510 and the second rack gear 520 to reduce the damping force. That is, the motor 600 operates the pinion gear 530 to move the first rack gear 510 in one direction and the second rack gear 520 in the other direction.

마찬가지로 도 4를 참고하면, 소프트 모드의 압축행정 시 차축에 연결된 피스톤 로드(30)와 피스톤 밸브(20)가 하강하게 되고 압축챔버(11)의 유체는 제2챔버(200)로 공급되며 제1챔버(100)의 유체는 인장챔버(12)로 공급된다. 제2챔버(200)로 공급된 유체에 의해 제2피스톤(400) 및 제2피스톤(400)에 마련된 제2랙기어(520)는 일측으로 이동하고 제1챔버(100)에서 인장챔버(12)로 공급되는 유체의 부압에 의해 제1피스톤(300) 및 제1피스톤(300)에 마련된 제1랙기어(510)는 타측으로 이동하게 된다. 이 때, 소프트 모드에서는 모터(600)가 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)의 운동방향으로 작동하여 감쇠력을 감소시킨다. 즉, 모터(600)는 제1랙기어(510)를 타측방향으로 이동시키고 제2랙기어(520)를 일측방향으로 이동시키도록 피니언기어(530)를 동작시킨다.Similarly, referring to Figure 4, the piston rod 30 and the piston valve 20 connected to the axle during the compression stroke of the soft mode is lowered and the fluid in the compression chamber 11 is supplied to the second chamber 200 and the first The fluid in the chamber 100 is supplied to the tension chamber 12. The second rack gear 520 provided on the second piston 400 and the second piston 400 by the fluid supplied to the second chamber 200 moves to one side and the tension chamber 12 in the first chamber 100 ) By the negative pressure of the fluid supplied to the first piston 300 and the first rack gear 510 provided on the first piston 300 is moved to the other side. At this time, in the soft mode, the motor 600 operates in the movement directions of the first rack gear 510 and the second rack gear 520 to reduce the damping force. That is, the motor 600 operates the pinion gear 530 to move the first rack gear 510 in the other direction and the second rack gear 520 in one direction.

도 3 및 도 4를 통해 본 발명에 따른 감쇠력 제어 모드 중 하드 모드의 작동과정을 설명한다. The operation process of the hard mode of the damping force control mode according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

하드 모드는 모터(600)를 작동시켜 피니언기어(530)가 회전하는 방향과 반대방향으로 힘(토크)를 전달하여 감쇠력을 증가시키는 감쇠력 제어 모드이다. The hard mode is a damping force control mode that increases the damping force by operating the motor 600 to transmit a force (torque) in a direction opposite to the direction in which the pinion gear 530 rotates.

도 3을 참고하면, 하드 모드의 인장행정 시 차축에 연결된 피스톤 로드(30)와 피스톤 밸브(20)가 상승하게 되고 인장챔버(12)의 유체는 제1챔버(100)로 공급되며 제2챔버(200)의 유체는 압축챔버(11)로 공급된다. 제1챔버(100)로 공급된 유체에 의해 제1피스톤(300) 및 제1피스톤(300)에 마련된 제1랙기어(510)는 일측으로 이동하고 제2챔버(200)에서 압축챔버(11)로 공급되는 유체의 부압에 의해 제2피스톤(400) 및 제2피스톤(400)에 마련된 제2랙기어(520)는 타측으로 이동하게 된다. 이 때, 하드 모드에서는 모터(600)가 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)의 운동방향과 반대방향으로 작동하여 감쇠력을 감소시킨다. 즉, 모터(600)는 제1랙기어(510)를 타측방향으로 이동시키고 제2랙기어(520)를 일측방향으로 이동시키도록 피니언기어(530)를 동작시킨다.Referring to FIG. 3, the piston rod 30 and the piston valve 20 connected to the axle are raised during the tension stroke of the hard mode, and the fluid in the tension chamber 12 is supplied to the first chamber 100 and the second chamber The fluid of 200 is supplied to the compression chamber 11. The first rack 300 and the first rack gear 510 provided in the first piston 300 by the fluid supplied to the first chamber 100 moves to one side and the compression chamber 11 in the second chamber 200 ) By the negative pressure of the fluid supplied to the second piston 400 and the second rack gear 520 provided on the second piston 400 is moved to the other side. At this time, in the hard mode, the motor 600 operates in a direction opposite to the movement direction of the first rack gear 510 and the second rack gear 520 to reduce the damping force. That is, the motor 600 operates the pinion gear 530 to move the first rack gear 510 in the other direction and the second rack gear 520 in one direction.

마찬가지로 도 4를 참고하면, 하드 모드의 압축행정 시 차축에 연결된 피스톤 로드(30)와 피스톤 밸브(20)가 하강하게 되고 압축챔버(11)의 유체는 제2챔버(200)로 공급되며 제1챔버(100)의 유체는 인장챔버(12)로 공급된다. 제2챔버(200)로 공급된 유체에 의해 제2피스톤(400) 및 제2피스톤(400)에 마련된 제2랙기어(520)는 일측으로 이동하고 제1챔버(100)에서 인장챔버(12)로 공급되는 유체의 부압에 의해 제1피스톤(300) 및 제1피스톤(300)에 마련된 제1랙기어(510)는 타측으로 이동하게 된다. 이 때, 하드 모드에서는 모터(600)가 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)의 운동방향과 반대방향으로 작동하여 감쇠력을 감소시킨다. 즉, 모터(600)는 제2랙기어(520)를 타측방향으로 이동시키고 제1랙기어(510)를 일측방향으로 이동시키도록 피니언기어(530)를 동작시킨다.Similarly, referring to Figure 4, the piston rod 30 and the piston valve 20 connected to the axle during the compression stroke of the hard mode is lowered and the fluid in the compression chamber 11 is supplied to the second chamber 200 and the first The fluid in the chamber 100 is supplied to the tension chamber 12. The second rack gear 520 provided on the second piston 400 and the second piston 400 by the fluid supplied to the second chamber 200 moves to one side and the tension chamber 12 in the first chamber 100 ) By the negative pressure of the fluid supplied to the first piston 300 and the first rack gear 510 provided on the first piston 300 is moved to the other side. At this time, in the hard mode, the motor 600 operates in a direction opposite to the movement direction of the first rack gear 510 and the second rack gear 520 to reduce the damping force. That is, the motor 600 operates the pinion gear 530 to move the second rack gear 520 in the other direction and the first rack gear 510 in one direction.

결과적으로, 본 발명은 감쇠력 형성 및 전기에너지 회생 동작과 능동적인 감쇠력 조절 기능을 적용함으로써, 회생 동작을 통해 에너지 효율을 높일 수 있으며, 차량의 자세를 안정적으로 유지시킴과 동시에 승차감을 향상시킬 수 있다. 또한, 챔버의 단면적 비율을 동일하게 하여 체적 보상을 위한 구성을 필요로 하지 않아 시스템을 단순화할 수 있다.As a result, the present invention can increase the energy efficiency through the regeneration operation by applying the damping force formation and the electric energy regeneration operation and the active damping force control function, while maintaining a stable posture of the vehicle and improving riding comfort. . In addition, the ratio of the cross-sectional area of the chamber is the same, so that a system for volume compensation is not required, and the system can be simplified.

그리고, 압축행정 및 인장행정 속도가 제1랙기어(510) 및 제2랙기어(520)의 속도와 피니언기어(530) 및 모터(600)의 회전 속도에 비례하므로, 모터(600)의 회전속도(RPM) 정보를 이용해 완충기의 행정 속도를 추정 할 수 있으며, 능동 제어를 위한 기계적 구성이 실린더(10)의 외부에 별도로 설치되므로, 실린더(10) 및 피스톤 로드(30)에 횡력이 작용하는 경우에도 장치의 손상 및 동작 오류가 발생하지 않아 장치의 신뢰성을 확보할 수 있다.In addition, since the compression stroke and tensile stroke speeds are proportional to the speeds of the first rack gear 510 and the second rack gear 520 and the rotation speeds of the pinion gear 530 and the motor 600, the rotation of the motor 600 The stroke speed of the shock absorber can be estimated using the speed (RPM) information, and since the mechanical configuration for active control is separately installed outside the cylinder 10, the lateral force acts on the cylinder 10 and the piston rod 30. In this case, the device reliability can be secured because no damage or operation error occurs.

지금까지 본 발명의 능동 회생 완충기에 관한 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.So far, a specific embodiment of the active regenerative shock absorber of the present invention has been described, but it is apparent that various implementation modifications are possible without departing from the scope of the present invention.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시 예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허등록 청구범위뿐만 아니라 이 특허등록 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined not only by the patent registration claims described later, but also by the claims and equivalents.

즉, 전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허등록 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허등록 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.That is, the above-described embodiments are illustrative in all respects, and should be understood as not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the claims of the patent registration to be described later rather than the detailed description, and the meaning of the claims of the patent registration and It should be construed that all modifications or variations derived from the scope and equivalent concepts are included in the scope of the present invention.

10: 실린더 11: 압축챔버
12: 인장챔버 20: 피스톤 밸브
30: 피스톤 로드 100: 제1챔버
110: 제1유압형성공간 120: 제1유압미형성공간
130: 제1연결라인 200: 제2챔버
210: 제2유압형성공간 220: 제2유압미형성공간
230: 제2연결라인 300: 제1피스톤
310: 제1몸체
311: 제1설치홈 320: 제1슬라이딩부재
330: 제1씰링부재 340: 제1피스톤볼트
350: 제1오링 400: 제2피스톤
410: 제2몸체 411: 제2설치홈
420: 제2슬라이딩부재 430: 제2씰링부재
440: 제2피스톤볼트 450: 제2오링
500: 연동부재 510: 제1랙기어
511: 제1랙기어 나사산 520: 제2랙기어
521: 제2랙기어 나사산 530: 피니언기어
531: 피니언기어 나사산 600: 모터
700: 인버터 800: 제어기
900: 축전지 10: cylinder 11: compression chamber
12: tension chamber 20: piston valve
30: piston rod 100: first chamber
110: first hydraulic formation space 120: first hydraulic formation space
130: first connection line 200: second chamber
210: second hydraulic formation space 220: second hydraulic formation space
230: second connection line 300: first piston
310: first body
311: first installation groove 320: first sliding member
330: first sealing member 340: first piston bolt
350: first O-ring 400: second piston
410: second body 411: second installation groove
420: second sliding member 430: second sealing member
440: 2nd piston bolt 450: 2nd O-ring
500: interlocking member 510: first rack gear
511: first rack gear thread 520: second rack gear
521: second rack gear thread 530: pinion gear
531: pinion gear thread 600: motor
700: Inverter 800: Controller
900: storage battery

Claims (11)

피스톤 밸브에 의해 압축챔버 및 인장챔버로 분할되는 실린더;
상기 인장챔버와 연결되어 상기 인장챔버의 유체가 유입 및 유출되는 제1챔버;
상기 압축챔버와 연결되어 상기 압축챔버의 유체가 유입 및 유출되는 제2챔버;
상기 제1챔버에 구비되어 유체의 압력에 의해 왕복운동하는 제1피스톤;
상기 제2챔버에 구비되어 유체의 압력에 의해 왕복운동하는 제2피스톤;
상기 제1피스톤 및 상기 제2피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 연동부재; 및
상기 연동부재의 회전에 의해 회생 에너지를 생성하고, 감쇠력을 제어하는 모터;를 포함하는 능동 회생 완충기.A cylinder divided into a compression chamber and a tension chamber by a piston valve;
A first chamber connected to the tension chamber and through which the fluid of the tension chamber flows in and out;
A second chamber connected to the compression chamber, through which fluid of the compression chamber flows in and out;
A first piston provided in the first chamber and reciprocating by the pressure of the fluid;
A second piston provided in the second chamber to reciprocate by the pressure of the fluid;
An interlocking member for converting reciprocating motions of the first piston and the second piston into rotational motion; And
An active regenerative shock absorber comprising; a motor for generating regenerative energy by rotating the interlocking member and controlling damping force. 제1항에 있어서,
상기 연동부재는
상기 제1피스톤에 마련된 제1랙기어와
상기 제2피스톤에 마련된 제2랙기어 및
상기 제1랙기어와 상기 제2랙기어 사이에 마련되는 피니언기어를 포함하는 능동 회생 완충기.According to claim 1,
The interlocking member
The first rack gear provided in the first piston and
The second rack gear provided in the second piston and
An active regenerative shock absorber including a pinion gear provided between the first rack gear and the second rack gear. 제1항에 있어서,
상기 제1챔버의 단면적은 상기 인장챔버의 단면적에 비례하고,
상기 제2챔버의 단면적은 상기 압축챔버의 단면적에 비례하는 능동 회생 완충기.According to claim 1,
The cross-sectional area of the first chamber is proportional to the cross-sectional area of the tension chamber,
An active regenerative shock absorber in which the cross-sectional area of the second chamber is proportional to the cross-sectional area of the compression chamber. 제1항에 있어서,
상기 제1랙기어 및 상기 제2랙기어는 서로 평행하게 마련되는 능동 회생 완충기.According to claim 1,
The first rack gear and the second rack gear are active regenerative shock absorbers provided in parallel to each other. 제4항에 있어서,
상기 제1랙기어 및 상기 제2랙기어는 상기 실린더의 길이방향과 수직으로 마련되는 능동 회생 완충기.According to claim 4,
The first rack gear and the second rack gear are active regenerative shock absorbers provided perpendicular to the longitudinal direction of the cylinder. 제1항에 있어서,
상기 피스톤 밸브의 인장행정 시,
상기 인장챔버의 유체가 상기 제1챔버로 공급되어 상기 제1피스톤이 일측으로 이동하고, 상기 제2챔버의 유체가 상기 압축챔버로 공급되어 상기 제2피스톤이 타측으로 이동하며,
상기 피스톤 밸브의 압축행정 시,
상기 제1챔버의 유체가 상기 인장챔버로 공급되어 상기 제1피스톤이 타측으로 이동하고, 상기 압축챔버의 유체가 상기 제2챔버로 공급되어 상기 제2피스톤이 일측으로 이동하는 능동 회생 완충기.According to claim 1,
When the tension stroke of the piston valve,
The fluid of the tension chamber is supplied to the first chamber, the first piston moves to one side, and the fluid of the second chamber is supplied to the compression chamber, so that the second piston moves to the other side,
When the compression stroke of the piston valve,
An active regenerative shock absorber in which the fluid in the first chamber is supplied to the tension chamber, the first piston moves to the other side, and the fluid in the compression chamber is supplied to the second chamber to move the second piston to one side. 제2항에 있어서,
상기 모터는
소프트 모드로 인장행정 시 상기 제1랙기어를 일측으로 이동시키되, 상기 제2랙기어를 타측으로 이동하도록 상기 피니언기어를 동작시키고,
소프트 모드로 압축행정 시 상기 제1랙기어를 타측으로 이동시키되, 상기 제2랙기어를 일측으로 이동하도록 상기 피니언기어를 동작시키는 능동 회생 완충기.According to claim 2,
The motor
When the tension stroke in the soft mode, the first rack gear is moved to one side, and the pinion gear is operated to move the second rack gear to the other side,
An active regenerative shock absorber that moves the first rack gear to the other side during compression stroke in a soft mode, and operates the pinion gear to move the second rack gear to one side. 제7항에 있어서,
상기 모터는
하드 모드로 인장행정 시 상기 제1랙기어를 타측으로 이동시키되, 상기 제2랙기어를 일측으로 이동하도록 상기 피니언기어를 동작시키고,
하드 모드로 압축행정 시 상기 제1랙기어를 일측으로 이동시키되, 상기 제2랙기어를 타측으로 이동하도록 상기 피니언기어를 동작시키는 능동 회생 완충기.The method of claim 7,
The motor
When the tension stroke in the hard mode, the first rack gear is moved to the other side, and the pinion gear is operated to move the second rack gear to one side,
An active regenerative shock absorber that moves the first rack gear to one side during compression stroke in a hard mode, and operates the pinion gear to move the second rack gear to the other side. 제2항에 있어서,
상기 제1피스톤은
상기 제1랙기어에 결합되고, 측면을 따라 제1설치홈이 연속적으로 형성되는 제1몸체와
상기 제1설치홈의 일측에 설치되어 외측면이 상기 제1챔버의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제1슬라이딩부재와
상기 제1설치홈의 타측에 설치되어 외측면이 상기 제1챔버의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제1씰링부재 및
상기 제1랙기어에 나사 방식으로 결합시키는 제1피스톤볼트를 포함하고,
상기 제2피스톤은
상기 제2랙기어에 결합되고, 측면을 따라 제2설치홈이 연속적으로 형성되는 제2몸체와
상기 제2설치홈의 일측에 설치되어 외측면이 상기 제2챔버의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제2슬라이딩부재와
상기 제2설치홈의 타측에 설치되어 외측면이 상기 제2챔버의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제2씰링부재 및
상기 제2랙기어에 나사 방식으로 결합시키는 제2피스톤볼트를 포함하는 능동 회생 완충기.According to claim 2,
The first piston
The first body is coupled to the first rack gear, and the first installation groove is continuously formed along the side surface.
It is installed on one side of the first installation groove and the first sliding member of the ring-shaped outer surface is in close contact with the inner peripheral surface of the first chamber
A ring-shaped first sealing member installed on the other side of the first installation groove and having an outer surface in close contact with the inner circumferential surface of the first chamber, and
It includes a first piston bolt to be screwed to the first rack gear,
The second piston
The second body is coupled to the second rack gear, and the second installation groove is continuously formed along the side surface.
It is installed on one side of the second installation groove and the second sliding member of the ring-shaped outer surface is in close contact with the inner peripheral surface of the second chamber
A second sealing member having a ring shape that is installed on the other side of the second installation groove and the outer surface is in close contact with the inner circumferential surface of the second chamber.
Active regenerative shock absorber comprising a second piston bolt to be screwed to the second rack gear. 제9항에 있어서,
상기 제1몸체 내부에는
내주면이 상기 제1피스톤볼트에 밀착되고, 외주면이 제1몸체의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제1오링을 구비하고,
상기 제2몸체 내부에는
내주면이 상기 제2피스톤볼트에 밀착되고, 외주면이 제2몸체의 내주면에 밀착되는 링 형상의 제2오링을 구비하는 능동 회생 완충기.The method of claim 9,
Inside the first body
The inner peripheral surface is in close contact with the first piston bolt, the outer peripheral surface is provided with a first o-ring in the shape of a ring in close contact with the inner peripheral surface of the first body,
Inside the second body
An active regenerative shock absorber having a ring-shaped second O-ring in which the inner circumferential surface is in close contact with the second piston bolt and the outer circumferential surface is in close contact with the inner circumferential surface of the second body. 제1항에 있어서,
상기 모터는
발생된 전기에너지를 변환하는 인버터와
상기 인버터의 전류를 제어하는 제어기 및
상기 인버터에 의해 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지가 전기적으로 연결되는 능동 회생 완충기.According to claim 1,
The motor
An inverter that converts generated electrical energy
Controller for controlling the current of the inverter and
An active regenerative shock absorber in which a storage battery storing electrical energy converted by the inverter is electrically connected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230055142A1 (en) * 2021-08-18 2023-02-23 DRiV Automotive Inc. Damper assembly and syringe pump
WO2024091570A1 (en) * 2022-10-27 2024-05-02 Phd, Inc. Electro-fluidic drive system

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