KR0156352B1 - 쇽업소버의 유량감응형 피스톤밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감쇠력을 발생시키는 피스톤밸브를 통과하는 유량에 따라 상기 밸브 디스크의 굽힘 강도가 변화하는 쇽업소버의 유량감응형 피스톤밸브에 관한 것으로, 종래의 쇽업소버의 피스톤밸브는 피스톤로드의 이동속도가 저속인 구간에서는 소프트모드와 하드모드에서의 감쇠력 편차(a)가 큰 반면, 중고속 구간에서는 감쇠력 편차(b')가 작게 나타나므로, 상기와 같은 종래의 쇽업소버를 감쇠력 가변형에 적용할 경우 피스톤로드의 이동속도가 중고속인 구간에서는 감쇠력의 편차를 크게 조정하는 것이 어렵게 되는 문제점이 있었으나, 본 발명인 유량 감응형 피스톤 밸브에서는 피스톤밸브의 디스크에 대한 힌지점 작용을 하는 밸브와셔의 단턱을 2단으로 구성하여 상기 디스크가 2개의 상기한 굽힘강도를 가지도록 하여 중·고 속의 피스톤로드 이동속도에서도 저속에서와 유사한 감쇠력 편차를 유지할 수 있도록 하였다.

Description

쇽업소버의 유량감응형 피스톤밸브

제1도는 본 발명에 의한 피스톤밸브의 작동상태도.

제2도는 본 발명에 의한 피스톤밸브의 감쇠력 특성도.

제3도는 본 발명에 의한 피스톤밸브를 감쇠력 가변식 쇽업소버에 적용시 감쇠력 특성도.

제4도는 종래 기술에 의한 피스톤 밸브의 작동상태도.

제5도는 본 발명에 의한 피스톤 밸브의 초기 작동상태도.

제6도는 본 발명에 의한 피스톤 밸브의 작동상태도로서, 디스크가 내측 단턱을 힌지점으로 하여 굽혀지는 것을 도시한 작동상태도.

제7도는 본 발명에 의한 피스톤 밸브의 작동상태도로서, 디스크가 제2단턱을 흰지점으로 하여 굽혀지는 것을 도시한 작동상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 피스톤 2 : 통공

3 : 디스크 4 : 밸브와셔

5 : 단턱 6 : 제2단턱

7 : 피스톤로드 8 : 저장튜브

9 : 통공 10 : 내측유로

11 : 종단개구부 12 : 메인밸브

본 발명은 감쇠력을 발생시키는 피스톤밸브를 통과하는 유량에 따라 상기 밸브 디스크의 굽힘 강도가 변화하는 쇽업소버의 유량감응형 피스톤밸브에 관한 것으로, 특히 감쇠력 가변형 쇽업소버에 적용할 경우 소프트모드와 하드모드에서의 감쇠력 차이를 더 크게 조정할 수 있게 되는 쇽업솜버의 유량 감응형 피스톤 밸브에 관한 것이다.

제4도는 종래 기술에 의한 피스톤 밸브의 작동상태도로서, 내부에 길이방향으로 통공(20)이 형성된 피스톤(1)과, 상기 피스톤(1)의 양단에 2매 이상으로, 층설된 디스크(3)와, 상기 디스크(3)에 대한 힌지점의 작용을 하는 단턱(5)이 형성된 밸브와셔(4)가 피스톤로드(7) 상에서 연설되어 있으며, 상기 피스톤로드(7) 상부에 형성된 통공(9)은 중공파이프 형상인 상기 피스톤로드(7)의 내측 유로(10)와 연결 되어 피스톤로드(7) 종단 개구부(11)까지 연결되어 있다.

이상과 같이 구성되는 종래 피스톤 밸브에서의 오일의 흐름은 하드모드에 서는 점선, 소프트모드에서는 실선과 같이 흐르게 되고, 공통적으로 압력편차 △P(=P₁-P₂)가 밸브디스크가(30)의 굽힘 강도 이상 값이 되면 메인밸브(12)가 열리게 되는데, 상기 디스크(3)가 굽혀질 때 힌지점 작용을 하는 단턱(5)이 밸브와셔(4) 상면에 하나만 형성되어 있으므로 상기 메인밸브(12)는 일정한 감쇠력 특성을 가지게 된다.

또한, 상기 특성과함께 피스톤로드(7)의 이동속도가 저속일 때는 피스톤로드(7) 내부에 형성된 내측유로(10)를 통해 상기 피스톤로드(7)의 상부에 형성된 통공(9)과 종단개구부(11) 사이의 유량흐름이 많아져서, 상기 통공(9) 단면적의 2차 함수적인 감쇠력 특성을 가지므로 제2도 및 제3도에서의 점선에서와 같이 감쇠력 특성을 나타낼 수 있는데, 특히 제3도에서 보면 피스톤로드의 이동속도가 저속인 구간에서는 소프트모드와 하드모드에서의 감쇠력 편차(a)가 큰 반면, 중고속 구간에서는 감쇠력 편차(b')가 작게 나타나므로, 상기와 같은 종래의 쇽업소버를 감쇠력 가변형에 적용할 경우 피스톤로드의 이동속도가 중고속인 구간에서는 감쇠력의 편차를 크게 조정하는 것이 어렵게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명에서는, 피스톤로드의 이동속도가 중고속 구간에서도 감쇠력 편차를 크게 유지하도록 하여 감쇠력 가변형 쇽업소버의 효용을 극대화하는 데에 그 목적이 있는 것이며, 그 해결방안으로 피스톤밸브의 디스크에 대한 힌지점 작용을 하는 밸브와셔의 단턱을 2단으로 구성하여 상기 디스크가 2개의 상이한 굽힘강도를 가지도록 하여 중고속의 피스톤로드 이동속도에서도 저속에서와 유사한 감쇠력 편차를 유지할 수 있도록 하였다.

첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 보면, 내부에 길이방향으로 통공(2)이 형성된 피스톤(1)과, 상기 피스톤(1)의 양단에 2매이상으로 충설된 디스크(3)와, 상기 디스크(3)에 대한 힌지점의 작용을 하는 단턱(5)에 형성된 밸브와셔(4)에는 디스크(3)의 외주 보다 내측에 상기 단턱(5)의 돌출높이 보다 낮은 높이로 동출된 제2단턱(6)이 형성되어져 상기 디스크(3)에 대한 2단계 힌지점으로 작용하도록 구성되어진다.

즉, 상기 밸브와셔(4)의 내측안에 돌출된 단턱(5)의 제2단턱(6) 보다 높게 형성되어져 있으므로 상기 디스크(3)에 대한 1차적인 힌지점이 되고, 상기 제2단턱(6)은 디스크(3)의 외주보다 내측에 단턱(5) 보다 낮게 형성되어져 있으므로 상기 디스크(3)에 대한 2차적인 힌지점으로 작용하도록 구성된다.

즉, 통공(2)을 통해 유입된 오일은 1차적으로는 단턱(5)을 힌지점으로 하여 디스크(3)에 작용되는데 오일이 디스크(3)에 작용하는 부위가 단턱(5)으로부터 상대적으로 멀게 위치하므로 비교적 작은 굽힘강도(탄성계수)가 작용되고 이에 따라 감쇠력이 작게 작용되며, 2차적으로 제2단턱(6)을 힌지점으로 디스크(3)에 작용되는데 오일이 디스크(3)에 작용하는 부위가 제2단턱(6)으로 부터 상대적으로 가깝게 위치하므로 비교적 큰 굽힘강도(탄성계수)가 작용되고 이에 따라 감쇠력이 크게 작용된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유량 감응형 피스톤밸브는 다음과 같이 작용된다.

먼저, 쇽업소버의 피스톤 메인밸브(12)를 통과하는 유량이 적은 경우, 즉 피스톤로드(7)가 저속으로 이동할 경우에는 메인밸브(12)에서 디스크(3)가 밸브와셔(4)의 단턱(5)만을 힌지점으로 굽힘 변형이 일어나지만(제5도 및 제6도 참조), 쇽업소버의 피스톤메인밸브(12)를 통과하는 유량이 많을 경우, 즉 피스톤로드(7)가 중·고속으로 이동할 경우에는 메인밸브(12)에서 디스크(3)의 굽힘변형이 저속시 보다 크게 발생되므로, 단턱(5)을 힌지점으로 하여 1차적으로 굽힙변형되었던 디스크(3)가 제2단턱(6)를 힌지점으로 하여 2차적으로 굽힘 변형되어 피스톤로드(7) 저속이동시의 경우보다 디스크(3)의 굽힘강도와 감쇠력이 대폭 증대된다.(제7도 참조)

즉, 통공(2)을 통해 유입된 오일은 1차적으로는 단턱(5)을 힌지점으로 하여 디스크(3)에 작용되는데 오일이 디스크(3)에 작용하는 부위가 단턱(5)으로부터 상대적으로 멀게 위치하므로 비교적 작은 굽힘강도(탄성계수)가 작용되고 이에 따라 감쇠력이 작에 작용되며, 2차적으로 제2단턱(6)을 힌지점으로 디스크(3)에 작용되는 오일이 디스크(3)에 작용하는 부위가 제2단턱(6)으로 부터 상대적으로 가깝게 위치하므로 비교적 큰 굽힘강도(탄성계수)가 작용되고 이에 따라 감쇠력이 크게 작용된다.

이와같이 본 발명에서는 디스크(3)에 대한 힌지점을 단턱(5)과 제2단턱(6)으로 2단계로 구성하고 있으므로, 종전보다 다양한 감쇠력 특성을 얻을수 있게 된다.

즉, 종래의 피스톤 밸브에서는 디스크(3)의 굽힘강도(탄성계수)가 일정하게 유지되므로 피스톤 속도에 따른 감쇠력 특성이 비례적으로 증가하게 되지만, 본 발명에서는 디스크(3)이 굽힘강도(탄성계수)가 2단계로 제어되므로 피스톤 속도에 따른 감쇠력 특성을 좀더 광범위하게 조정할 수 있게 되는 것이다(제2도 참조).

즉, 저속구간에서는 종래의 피스톤 밸브 보다 감쇠력을 낮출수 있으므로 승차감을 향상시킬수 있으며, 중·고속구간에서는 종래의 피스톤 밸브 보다 감쇠력을 높일 수 있으므로 조종안정성도 함께 향상시킬수 있는 것이다.

또한, 상기한 본 발명의 피스톤 밸브를 하드모드와 소프트 모드를 가지는 감쇠력 가변형 쇽업소버에 적용할 경우에도, 제3도에서 직선으로 도시한 감쇠력 특성곡선에서와 같이 중·고속 구간에서 각 모드에서의 감쇠력이 크게 증가되므로, 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버의 중·고속 구간에서 가지던 감쇠력편차(b')보다 증가된 감쇠력 편차(b)를 가지게 되어, 감쇠력 가변식 쇽업소버의 효과가 증대되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 유량 감응형 피스톤밸브는 저속구간에서 디스크(3)에 대한 힌지점으로 작용하여 감쇠력을 발생시키기 시작하는 밸브와셔(4)의 단턱(5)외에, 중·고속구간에서 감쇠력을 2차적으로 크게 발생시키기 위한 제2단턱(6)이 형성되어 있으므로, 저속구간과 고속구간 사이의 감쇠력 차이가 큰 쇽업소버의 제작이 가능케 되며, 감쇠력 가변식 쇽업소버에 적용할 경우 중·고속 구간에서 소프느모드와 하드모드 사이의 감쇠력 편차를 증가시킬 수 있으므로, 소프트 모드에서의 안락감화 하드모드에서의 안전성을 함께 구비토록 할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 내부에 길이방향으로 통공(2)이 형성된 피스톤(1)과, 상기 피스톤(1)의 양단에 2매이상으로 충설된 디스크(3)와, 상기 디스크(3)에 대한 힌지점의 작용을 하는 단턱(5)에 형성된 밸브와셔(4)에는 디스크(3)의 외주 보다 내측에 상기 단턱(5)의 돌출높이 보다 낮은 높이로 돌출된 제2단턱(6)이 형성되어져 상기 디스크(3)에 대한 2단계 힌지점으로 작용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 유량 감응형 피스톤밸브.