KR100268085B1

KR100268085B1 - Damping force control device for shock absorber

Info

Publication number: KR100268085B1
Application number: KR1019960080508A
Authority: KR
Inventors: 박준홍
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 2000-10-16
Also published as: KR19980061138A

Abstract

PURPOSE: A damping force control device of a shock absorber is provided to reduce the damping force, which is unnecessarily increased in high speed, and to suitably adjust the damping force by varying a diameter of an orifice, so a ride comfort is improved. CONSTITUTION: A piston rod(2) is mounted to move up and down in a cylinder(1). A piston valve(6) is mounted in the end of the piston rod. A orifice hole(5) is formed in the piston valve, with a constant diameter, and generates the damping force through the flow of an upper chamber and a lower chamber. A storage groove is formed on a side wall of the piston valve. A control rod is elastically mounted through a spring in the storage groove, is protruded to the orifice hole, varies a diameter of the orifice hole, and controls the damping force.

Description

Shock absorber control

본 발명은 쇽 업소버의 감쇠력 제어장치에 관한 것으로, 특히 쇽 업소버의 고속 작동시에 감쇠력을 낮추어서 승차감을 향상시킬 수 있도록 된 쇽 업소버의 감쇠력 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a damping force control device for shock absorbers, and more particularly, to a damping force control device for shock absorbers which is capable of improving the riding comfort by lowering the damping force during high speed operation of the shock absorber.

일반적으로 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등으로 구성된다.In general, the suspension of the vehicle is connected to the axle and the body so that the vibration or shock received from the road surface is not directly transmitted to the body while driving, thereby preventing damage to the body and cargo and improving ride comfort. It includes a chassis spring to reduce the pressure, a shock absorber to control the free vibration of the chassis spring to improve the ride comfort, and a stabilizer to prevent rolling of the vehicle.

여기서 상기 쇽 업소버는 차량의 주행중 스프링이 받는 충격에 의해 발생하고 고유진동을 흡수하여 진동을 빨리 감쇠시켜 승차감을 좋게 하기 위한 것으로서, 상하운동에너지를 열에너지로 바꾸는 작용을 하고, 그 방식에 따라 고체 마찰식과 유압식이 있지만, 일반적으로 유압식이 많이 사용되며, 또 작동상으로는 신장시에 감쇠력을 발휘하는 단동식과, 신장시와 압축시에 모두 감쇠력을 발휘하는 복동식이 있다.Here, the shock absorber is generated by the shock received by the spring while the vehicle is running and absorbs natural vibrations to quickly attenuate the vibration to improve ride comfort, and serves to change vertical kinetic energy into thermal energy, and solid friction according to the method. Although there are formulas and hydraulics, in general, hydraulics are commonly used, and in operation, there are single-acting expressions that exhibit damping force at the time of stretching and double-acting expressions that exhibit damping force at both expansion and compression.

그리고 상기 쇽 업소버는 실린더내에 상하로 움직이는 피스톤 로드에 피스톤이 결합되어 있고, 상기 피스톤에는 피스톤 밸브가 설치되어 있으며, 상기 실린더 밑부분에는 베이스 밸브가 설치되어 있는 바, 도 1은 종래의 피스톤부위의 단면을 도시한 것이다.The shock absorber has a piston coupled to a piston rod moving up and down in a cylinder, and a piston valve is installed at the piston, and a base valve is installed at the bottom of the cylinder. The cross section is shown.

즉 피스톤로드(101)의 하단부에 오일구멍이 형성된 상부 와셔(102)와 하부와셔(103) 사이에 피스톤밸브(104)가 개재되어 너트(105)를 매개로 체결되고, 상기 하부 와셔(103) 위에는 다수개의 디스크(106)가 적층되어 있으며, 이 디스크와 상기 피스톤 밸브사이에는 오일구멍이 형성된 리테이너(107)가 개재되어 있는 한편, 상기 피스톤 밸브의 상단에는 인테이크 밸브(108)가 설치된 구조로 되어 있다.That is, the piston valve 104 is interposed between the upper washer 102 and the lower washer 103 in which the oil hole is formed at the lower end of the piston rod 101, and is fastened through the nut 105, and the lower washer 103 is disposed. A plurality of disks 106 are stacked thereon, and a retainer 107 having an oil hole is interposed between the disk and the piston valve, while an intake valve 108 is provided on the upper end of the piston valve. have.

이에 따라 쇽 업소버의 신장시에 도 1에 도시된 바와 같이 피스톤이 상승될 때에 오일이 상기 와셔와 피스톤밸브 및 리테이너를 순차적으로 관통해서 하부 체임버로 유동되면서 그 때에 발생하는 감쇠력으로 진동이나 충격을 적절히 흡수하게 되어 있다.Accordingly, when the piston is raised as shown in FIG. 1 at the time of expansion of the shock absorber, oil passes through the washer, the piston valve and the retainer sequentially and flows to the lower chamber. It is to be absorbed.

여기서 상기 감쇠력은 피스톤밸브의 오일통로의 직경이 일정하므로 피스톤밸브를 통과하는 오일의 유동속도에 비례해서 거의 선형적으로 증가되게 되어 있다.Here, the damping force is increased almost linearly in proportion to the flow velocity of the oil passing through the piston valve because the diameter of the oil passage of the piston valve is constant.

그런데 상기와 같은 종래의 구조에서는 쇽 업소버의 고속작동시에 쇽 업소버의 작동속도에 거의 선형적으로 비례해서 감쇠력이 증가됨에 따라 충격이나 진동에 효과적으로 대응하지 못해서 승차감이 만족스럽지 못하다고 하는 결점이 있었다.However, in the conventional structure as described above, there is a drawback that the ride comfort is not satisfactory because the damping force is increased in a linear proportion to the operation speed of the shock absorber at high speed operation of the shock absorber.

이에 본 발명은 상기한 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 쇽 업소버의 고속작동시에 불필요하게 증대되는 감쇠력을 저감시키고, 스프링의 탄성력을 이용해서 감쇠력을 적절히 조절하여 쇽 업소버의 작동속도에 따라 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 쇽 업소버의 감쇠력 제어자치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned drawback, and reduces the damping force that is unnecessarily increased during high-speed operation of the shock absorber, and adjusts the damping force appropriately by using the elastic force of the spring to optimize the operation speed of the shock absorber. The purpose is to provide a damping force control value for shock absorbers to achieve the performance of.

제1도는 종래 기술에 따른 쇽 업소버의 피스톤부위의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of the piston portion of the shock absorber according to the prior art,

제2도는 본 발명에 따른 감쇠력 제어장치가 장착된 쇽 업소버의 피스톤부위의 단면도,2 is a cross-sectional view of the piston portion of the shock absorber equipped with a damping force control device according to the present invention,

제3도는 제2도의 A부위의 확대단면도,3 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG.

제4도는 본 발명에 따른 쇽 업소버와 종래 기술에 따른 쇽 업소버의 감쇠력 특성 비교 선도이다.4 is a diagram of a comparison of damping force characteristics of a shock absorber according to the present invention and a shock absorber according to the prior art.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 실린더 2 : 피스톤로드1: cylinder 2: piston rod

3 : 상부 와셔 4 : 하부 와셔3: upper washer 4: lower washer

5 : 오리피스구멍 6 : 피스톤밸브5: Orifice Hole 6: Piston Valve

7 : 너트 8 : 디스크7: nut 8: disc

9 : 리테이너 10 : 인테이크 밸브9: retainer 10: intake valve

11 : 수용홈 12 : 제어로드11: receiving groove 12: control rod

13 : 리턴스프링 14 : 스냅링13: return spring 14: snap ring

15 : 오일씨일15: oil seal

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더내에 상하로 이동가능하게 설치된 피스톤로드의 선단부에는 피스톤밸브가 장착되고, 이 피스톤밸브에 의해 구획지워지는 상부 체임버와 하부 체임버내의 오일이 서로 교류되면서 감쇠력을 발생시키도록 상기 피스톤밸브에 일정한 직경을 가진 오리피스구멍이 형성된 쇽 업소버에 있어서, 상기 오리피스구멍을 형성하는 피스톤밸브의 측벽에 수용홈이 형성되면서 이 수용홈에 오리피스구멍내로 돌출되어 오일구멍의 직경을 가변시켜 감쇠력을 조절하는 제어로드가 스프링을 매개로 탄력적으로 지지되게 설치된 것을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object, a piston valve is mounted on the tip of a piston rod which is installed to move up and down in a cylinder, and the oil in the upper chamber and the lower chamber partitioned by the piston valve are interchanged with each other. In the shock absorber in which an orifice hole having a constant diameter is formed in the piston valve to generate a damping force, an accommodation groove is formed in the side wall of the piston valve forming the orifice hole, and the oil groove is projected into the orifice hole in the accommodation groove. The control rod for controlling the damping force by varying the diameter of the control rod is characterized in that it is installed to be elastically supported.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 감쇠력 제어장치가 장착된 쇽 업소버의 피스톤부위의 단면도이고, 도 3은 도 2의 A부위의 확대단면도인 바, 즉 실린더(1)내에서 상하로 이동가능하게 지지된 피스톤로드(2)의 하단부에는 오일구멍이 형성된 상부 와셔(3)와 하부 와셔(4)가 각각 끼워져 고정되게 설치되고, 이 상부 와셔와 하부 와셔 사이에 오리피스구멍(5)이 형성된 피스톤밸브(6)가 개재되어 너트(7)를 매개로 체결되어 있다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the piston portion of the shock absorber equipped with the damping force control device according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the portion A of FIG. 2, that is, supported to be movable up and down in the cylinder 1. An upper end washer (3) and a lower washer (4), each of which has an oil hole formed therein, is fixed to the lower end of the piston rod (2), and a piston valve (6) having an orifice hole (5) formed between the upper washer and the lower washer. ) Is interposed and is fastened through the nut 7.

그리고 상기 하부 와셔(4) 위에는 다수개의 디스크(8)가 적층되어 있고, 이 디스크와 상기 피스톤 밸브사이에는 오일구멍이 형성된 리테이너(9)가 개재되어 있으며, 상기 피스톤 밸브의 상단에는 인테이크 밸브(10)가 설치되어 있다.A plurality of disks 8 are stacked on the lower washer 4, and a retainer 9 having an oil hole is interposed between the disk and the piston valve, and an intake valve 10 at the upper end of the piston valve. ) Is installed.

또 상기 오리피스구멍을 형성하는 피스톤밸브의 측벽에는 오리피스구멍과 연통된 수용홈(11)이 형성되어 있고, 이 수용홈에는 오리피스구멍내로 돌출되어 오리피스구멍의 직경을 가변시켜 감쇠력을 조절하는 제어로드(12)가 리턴스프링(13)을 매개로 탄력적으로 지지되게 설치되어 있으며, 상기 제어로드의 선단부에는 스냅링(14)이 끼워지면서 오일의 누유를 방지하기 위해 오일씨일(15)이 장착된 구조로 되어 있다.In addition, a receiving groove 11 communicating with the orifice hole is formed on the side wall of the piston valve forming the orifice hole, which protrudes into the orifice hole to control the damping force by varying the diameter of the orifice hole ( 12 is installed to be elastically supported via the return spring 13, and the snap ring 14 is fitted to the front end of the control rod, the oil seal 15 is mounted to prevent leakage of oil. It is.

이에 따라 상기 오리피스구멍의 단면적은 상기 제어로드에 의해 가변되게 되는 데, 즉 오리피스구멍내로 돌출되는 제어로드의 돌출길이에 따라 오리피스구멍의 단면적이 늘어나거나 줄어들게 된다.Accordingly, the cross-sectional area of the orifice hole is varied by the control rod, that is, the cross-sectional area of the orifice hole increases or decreases depending on the protruding length of the control rod protruding into the orifice hole.

그리고 상기 제어로드의 선단부는 오리피스구멍을 통과하는 오일의 압력을 받을 수 있도록 그 외주면이 경사지게 형성되어 있는 데, 이에 따라 상기 제어로드에는 오일의 압력이 작용함과 더불어 상기 리턴스프링의 반발력도 동시에 작용하게 되고, 이 압력과 반발력이 적절히 평형을 이루는 시점에서 제어로드의 위치가 정하여지며, 또 오리피스구멍의 단면적도 결정되어진다.The outer end of the control rod is formed to be inclined to receive the pressure of the oil passing through the orifice hole. Accordingly, the pressure of the oil acts on the control rod and the repulsive force of the return spring acts simultaneously. When the pressure and the repulsive force are properly balanced, the position of the control rod is determined, and the cross-sectional area of the orifice hole is also determined.

이에 따라 상기 제어로드에 가해지는 오일의 압력이 커지면 오리피스구멍의 단면적도 함께 크지게 되고, 압력이 작아지면 스프링의 반발력으로 제어로드의 돌출길이가 늘어나면서 단면적이 줄어들게 된다.Accordingly, as the pressure of the oil applied to the control rod increases, the cross-sectional area of the orifice hole also increases, and when the pressure decreases, the cross-sectional area of the control rod increases due to the repulsive force of the spring.

그리고 상기 오리피스구멍을 오일이 통과할 때에 감쇠력이 발생되는 데, 이 감쇠력의 크기는 오리피스구멍의 단면적에 반비례하게 되어 있다.A damping force is generated when oil passes through the orifice hole, and the magnitude of the damping force is inversely proportional to the cross-sectional area of the orifice hole.

한편 상기 오리피스구멍을 통과하는 오일의 속도가 빨라지게 되면, 즉 쇽 업소버의 작동속도가 빨라지게 되면 제어로드의 선단부에 가해지는 압력도 커지게 되고, 이에 따라 제어로드는 수용홈속으로 밀려들어가면서 오리피스구멍의 단면적이 크지게 됨으로써, 감쇠력은 줄어들게 되는 데, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 감쇠력은 종래의 쇽 업소버에 비해 고속에서 작아지게 되어, 쇽 업소버의 고속작동시에 승차감을 향상시킬 수 있게 되고, 또 상기 리턴스프링의 상수를 조절하면 쇽 업소버의 감쇠력도 조절할 수 있게 되므로, 쇽 업소버의 설계자유도도 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, when the speed of the oil passing through the orifice hole is increased, that is, when the operation speed of the shock absorber is increased, the pressure applied to the tip of the control rod is also increased, whereby the control rod is pushed into the receiving groove while being pushed into the receiving groove. As the cross-sectional area of the shock absorber increases, the damping force decreases. As shown in FIG. 4, the damping force according to the present invention is reduced at high speed compared to a conventional shock absorber, thereby improving riding comfort during high speed operation of the shock absorber. In addition, since the damping force of the shock absorber can be adjusted by adjusting the constant of the return spring, the design freedom of the shock absorber can be improved.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 쇽 업소버의 감쇠력 제어장치에 의하면, 쇽 업소버의 고속작동시에 감쇠력을 저감시켜 승차감을 향상시킬 수 있고, 또 쇽 업소버의 설계자유도도 넓혀서 최적의 감쇠특성을 용이하게 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the damping force control device of the shock absorber according to the present invention, it is possible to reduce the damping force during high-speed operation of the shock absorber to improve the riding comfort, and also to increase the design freedom of the shock absorber, thereby easily optimizing the optimum damping characteristics. There is an effect that can be obtained.

Claims

A piston valve is mounted at the tip of the piston rod which is installed to be movable up and down in the cylinder, and the piston valve has a constant diameter so as to generate damping force while the oil in the upper chamber and the lower chamber divided by the piston valve are interchanged with each other. In the shock absorber having an orifice hole, a receiving rod is formed on the side wall of the piston valve forming the orifice hole and protrudes into the orifice hole in the receiving groove to control the damping force by varying the diameter of the oil hole. Damping force control device of the shock absorber, characterized in that it is installed to be supported elastically via a medium.

The damping force control device for shock absorbers according to claim 1, wherein the tip end portion of the control rod protruding into the receiving groove by the reaction force of the spring has an inclined surface so as to receive the pressure of the oil passing through the orifice hole.