대학특허 지상전시

특허뉴스 | 기사입력 2012/05/01 [13:45]

대학특허 지상전시

특허뉴스 | 입력 : 2012/05/01 [13:45]
프로펠러 샤프트 센터베어링용 진동감쇠장치
1. 발명의 주요내용
본 특허는 운행 중 일어나는 구동축의 공진 현상에 초점을 맞추어 특화된 능동 진동 제어 시스템이다. 이에 지능 재료중 자기장에 의해 그 기계적 특성이 변하는 자기유변탄성체(Magneto-Rheological Elastomer)를 사용하여 구동축의 진동을 제어하고자 한다. 따라서, 자기유변탄성체의 특성 평가, 구동축의 동적 모델링, 고유 주파수 및 공진 현상의 해석, 부품의 설계 최적화, 제어기 설계의 일련과정을 통해 연구가 진행된다. 이러한 과정에서 능동 진동 제어의 성능 검증은 시뮬레이션과 실제 대상 실험을 통해 이루어진다.
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                                           < Magneto-Rheological Elastomer >
 
본 특허기술의 핵심은 자기유변탄성체를 이용하여 차량 구동축 센터베어링에 적용하여 자기장 변화를 통하여 공진에서의 진동저감을 하는 시스템이며, 기존 고무를 이용한 센터베어링에 비하여 능동적으로 진동 제어가 가능함을 특징으로 한다.
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                                       <프로펠러 샤프트 센터베어링 >
 
2. 적용 및 응용분야
기계 부품류의 축부재의 진동 감쇠를 위한 고무 베어링 대체 효과
3. 시장성
-회전 축부재의 진동 제어 활용(자동차의 구동축, 공작기계의 구동축, 터빈 및 모터의 회전축등 산업현장 전반에서의 폭넓게 쓰임)
-차세대 자동차용 진동 제어 기술 필요(전기를 동력원으로 하는 차세대 자동차에 맞도록 자기장에 반응하는 진동 저감 장치를 개발, 능동 제어의 효율 극대화 필요)
-능동 진동 제어에 효과적인 스마트 재료에 대한 연구 및 활용(기존에 연구되었던 Passive한 진동제어에서 점차 Smart 재료 등을 이용한 고효율의 Active한 진동제어로의 발전)
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                              < 차량 축부재의 기술 로드맵 >
 
4. 기대효과
1) 정성적 성과
-스마트 재료를 이용한 센터베어링의 능동진동제어 적용 최초 개발 및 상용화
-자기유변탄성체의 동특성 분석에 따른 차량 브레이크, 클러치 및 엔진마운트 등의 활용에 기여
-물리적 강도 개선시 교량 및 건축물 적용 확대 도모
-자기유변탄성체 생산 및 관련 부품 산업을 창출하고 고용기회 확대 도모
-스마트 재료 연구의 세계 기술 시장 선점
2) 정량적 성과
-공진주파수 이동 효과를 통한 차량 진동 20% 저감 효과
-자기유변탄성체의 차량 부품 적용을 통하여 상용차량 및 고급차량에서의 능동진동제어 시스템 구축으로 세계 부품시장 선점 및 경쟁력 강화
-프로펠러 샤프트 시장 : 2010년 2,300만대, 2014년 2,600만대, 2016년 2,900만대 시장 예상, 개발 후 약 1조원대의 시장규모 및 차량 부품 대체 효과를 통한 매출 상승 효과 기대
 
5. 관련도면
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                                < 자기유변탄성체를 이용한 센터베어링 구성도 >

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