KR100482143B1 - Shock absorber having damping force control device in vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 감쇠력 제어수단을 갖춘 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 외부에서 전달되는 하중에 의한 피스톤로드의 상·하 방향 이동을 회전력으로 변환하면서 오일 통로 면적을 함께 증·감함에 따라 쇽업소버의 감쇠력을 가변함에 그 목적이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shock absorber for a vehicle equipped with a damping force control means. The damping force of the shock absorber is increased by increasing and decreasing the oil passage area while converting the upward and downward movement of the piston rod by the externally transmitted load into the rotational force. Its purpose is to be variable.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 쇽업소버가 중공 원통형의 실린더(2)내에 구비된 피스톤로드(3)의 끝단에 실린더(2)내부를 상·하압력실(3',3")로 양분하는 가변수단(10)이 구비되되, 이 가변수단(10)은 피스톤로드(3)의 끝단에 고정된 고정오르피스(11)와, 이 고정오르피스(11)에 겹쳐져 피스톤로드(3)를 따라 이동되면서 회전되어 상·하압력실(3',3")내 충진된 오일을 이동시키도록 오일통로를 형성하는 회전오르피스(12)로 이루어진 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides an up / down pressure chamber (3 ', 3 ") inside a cylinder (2) at the end of a piston rod (3) in which a shock absorber is provided in a hollow cylindrical cylinder (2). Variable means 10 for dividing into a) is provided, the variable means 10 is a fixed orifice (11) fixed to the end of the piston rod (3), the fixed orifice (11) overlaps the piston rod ( It is characterized in that it consists of a rotating orifice 12 which is rotated while moving along 3) to form an oil passage so as to move the oil filled in the upper and lower pressure chambers 3 'and 3 ".
Description
본 발명은 감쇠력 제어수단을 갖춘 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쇽업소버의 스트로크(Stroke)를 따라 이동하면서 오일 통로 면적을 가변시키도록 된 감쇠력 제어수단을 갖춘 차량용 쇽업소버에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle shock absorber having damping force control means, and more particularly, to a vehicle shock absorber having damping force control means adapted to vary the oil passage area while moving along the stroke of the shock absorber.
일반적으로 현가장치는 도1에 도시된 바와 같이 차축과 차체를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달하지 않도록 하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이며, 노면으로부터의 충격을 완화하는 새시스프링(S), 이 새시스프링(S)의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버(1) 및 자동차의 좌우 흔들림을 방지하는 스테이빌라이저 바(St) 등으로 구성되어 있다.In general, the suspension device is a device that connects the axle and the body so as not to directly transmit the vibration or shock received from the road surface to the body while driving, thereby preventing damage to the body and cargo and improving ride comfort. , A shock absorber (S) for mitigating the impact from the road surface, a shock absorber (1) for controlling the free vibration of the sashe spring (S), and a stabilizer bar (St) for preventing the left and right shaking of the vehicle. And the like.
특히, 상기 쇽업소버(1)는 상기한 바와 같이 자동차의 주행 중 새시 스프링(S)이 받는 충격에 의해 발생하는 진동을 빨리 감쇠시켜 승차감을 좋게하기 위한 장치로서, 상하 운동에너지를 열로 바꾸는 작용을 하며, 그 방법에 따라 고체 마찰식과 유압식이 있으며, 일반적으로 유체의 유동 점성 저항을 이용한 기구가 주로 이용되고 있다. In particular, the shock absorber (1) is a device for quickly attenuating vibration caused by the impact of the chassis spring (S) during driving of the vehicle to improve the ride comfort, as described above, the function of changing the up and down kinetic energy into heat According to the method, there are solid friction type and hydraulic type, and in general, a mechanism using a fluid flow resistance of a fluid is mainly used.
한편, 이와 같이 유체압력을 이용해 감쇠력을 발생하는 쇽업소버는 그 감쇠력을 제어하여 차량의 승차감 및 조종 안정성의 쌍방을 성립시킬 목적으로 전자 제어 쇽업소버가 사용되는데, 이와 같은 전자 제어 쇽업소버는 쇽업소버 내부의 피스톤을 통과하는 오일의 유량을 세밀하게 제어할 수 있는 전기구동의 밸브를 설치하여 수동 또는 도로면과의 주행 상태에 따라 이를 자동적으로 변환하여 적절한 감쇠력을 얻도록 한 것이다.On the other hand, the shock absorber that generates the damping force using the fluid pressure is an electronically controlled shock absorber is used to control the damping force to establish both the ride comfort and the steering stability of the vehicle. Such an electronically controlled shock absorber is a shock absorber. By installing an electric drive valve that can finely control the flow rate of oil passing through the internal piston, it is automatically converted according to the driving state with the manual or road surface to obtain appropriate damping force.
이러한, 전자 제어 쇽업소버중의 하나인 모터 드라이브 방식을 일례로 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 중공 원통형의 실린더(2)내에 구비된 피스톤로드(3)에 스텝모터(4)가 설치되며, 이 스텝모터(4)에 의해 좌·우로 일정각도만큼 선회 가능한 로터리밸브(5)에 의하여 상·하압력실(3')(3")이 연결되도록 구성된다.For example, a motor drive method, which is one of the electronically controlled shock absorbers, as shown in FIG. 2, the step motor 4 is installed on the piston rod 3 provided in the hollow cylindrical cylinder 2. The stepper motor 4 is configured such that the upper and lower pressure chambers 3 'and 3 "are connected by a rotary valve 5 which can be rotated left and right by a predetermined angle.
여기서, 상기 로터리밸브(5)와 대향하는 피스톤 측에 오리피스(6)를 형성하여, 로터리밸브(5)의 회전에 의하여 오일이 통과하는 오리피스(6)의 단면적을 변화시킴으로서 쇽업소버의 감쇠력을 증가시키거나 감소시키게 된다.Here, the orifice 6 is formed on the piston side opposite to the rotary valve 5, and the damping force of the shock absorber is increased by changing the cross-sectional area of the orifice 6 through which oil passes by the rotation of the rotary valve 5. To reduce or decrease.
그러나, 상기와 같은 감쇠력 제어 장치에 의하여 쇽업소버의 감쇠력을 제어하는 경우 모터 및 감속기구 등 기계적인 장치의 설치에 따른 설계상의 제약이 뒤따름은 물론 모터를 구동하기 위해 차량의 자세를 센싱하는 센서 신호를 분석하는 전자유닛등이 반드시 필요해 장치가 복잡해지는 단점이 있게 된다.However, when the damping force of the shock absorber is controlled by the damping force control device as described above, a sensor that senses the attitude of the vehicle to drive the motor as well as the design constraints due to the installation of a mechanical device such as a motor and a deceleration mechanism is followed. There is a disadvantage in that the device is complicated because an electronic unit for analyzing a signal is necessary.
또한, 이와 같이 모터를 이용하여 쇽업소버의 감쇄력을 제어하면 여러 장치들의 고장 가능성이 상대적으로 높아 그 신뢰성을 약화시키는 단점이 있게 됨은 물론이다.In addition, by controlling the damping force of the shock absorber using the motor in this way, there is a disadvantage in that the failure probability of the various devices is relatively high, thereby weakening its reliability.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 외부에서 전달되는 하중에 의한 피스톤로드의 상·하 방향 이동을 회전력으로 변환하면서 오일 통로 면적을 함께 증·감함에 따라 쇽업소버의 감쇠력을 가변함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and the damping force of the shock absorber is increased by increasing and decreasing the oil passage area while converting the upward and downward movement of the piston rod by the externally transmitted load into the rotational force. Its purpose is to be variable.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 쇽업소버가 중공 원통형의 실린더내에 구비된 피스톤로드의 끝단에 실린더내부를 상·하압력실로 양분하는 가변수단이 구비되되, 이 가변수단은 피스톤로드의 끝단에 고정된 고정오르피스와, 이 고정오르피스에 겹쳐져 피스톤로드를 따라 이동되면서 회전되어 상·하압력실내 충진된 오일을 이동시키는 오일 통로를 형성하는 회전오르피스로 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object, the shock absorber is provided with a variable means for dividing the inner cylinder into the upper and lower pressure chamber at the end of the piston rod provided in the hollow cylindrical cylinder, the variable means of the piston rod The fixed orifice fixed to the end, and overlapping the fixed orifice is rotated while moving along the piston rod is characterized by consisting of a rotating orifice to form an oil passage for moving the oil filled in the upper and lower pressure chamber.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 감쇠력 제어 쇽업소버의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 쇽업소버가 중공 원통형의 실린더(2)내에 구비된 피스톤로드(3)의 끝단에 실린더(2)내부를 상·하압력실(3',3")로 양분하는 가변수단(10)이 구비되되, 이 가변수단(10)은 도 4에 도시된 바와 같이 피스톤로드(3)의 끝단에 고정된 고정오르피스(11)와, 이 고정오르피스(11)에 겹쳐져 피스톤로드(3)를 따라 이동되면서 회전되어 상·하압력실(3',3")내 충진된 오일을 이동시키도록 오일 통로를 형성하는 회전오르피스(12)로 이루어진다.Figure 3 shows a block diagram of the damping force control shock absorber in the present invention, the present invention is a shock absorber in the upper end of the cylinder (2) at the end of the piston rod (3) provided in the hollow cylindrical cylinder (2) Variable means 10 for dividing into lower pressure chambers 3 ', 3 "are provided, the variable means 10 being fixed to the end of the piston rod 3 as shown in FIG. (11) and the oil passage so as to overlap the fixed orifice (11) and move along the piston rod (3) to move the oil filled in the upper and lower pressure chambers (3 ', 3 "). It consists of a rotary orifice 12.
여기서, 상기 오르피스(11,12)에 형성된 오일통로는 오르피스(11,12)간의 겹친 상태에 따라 그 개방되는 연통면적이 변화되는데 즉, 상기 실린더(2)의 끝단에 고정된 고정오르피스(11)의 대칭된 한 쌍의 오르피스슬랏(11a)이 실린더(2)내면에 형성된 이동슬랏(13)을 따라 상·하로 이동되는 피스톤로드(3)를 통해 회전되는 회전오르피스(12)의 대칭된 한 쌍의 오르피스슬랏(12a)과 서로 겹쳐지면서 개구 면적을 가변시키게 되어진다.Here, the oil passages formed in the orifices 11 and 12 change the open communication area according to the overlapping state between the orifices 11 and 12, that is, the fixed orifice fixed to the end of the cylinder 2. Rotating orifice 12 in which a pair of symmetrical orifice slots 11a of 11 are rotated through a piston rod 3 which is moved up and down along a movable slot 13 formed in the inner surface of the cylinder 2. The opening area is varied while overlapping each other with a pair of symmetrical orifice slots 12a.
또한, 상기 실린더(2)내면에 형성된 가이드슬랏(13)은 피스톤로드(3)의 상·하 이동이 회전오르피스(12)에서 회전력으로 변환되도록 실린더(2)내면에서 그 길이방향으로 경사지게 형성되어진다.In addition, the guide slot 13 formed on the inner surface of the cylinder (2) is formed to be inclined in the longitudinal direction on the inner surface of the cylinder (2) so that the up and down movement of the piston rod (3) is converted into a rotational force in the rotating orifice (12) It is done.
한편, 상기 가이드슬랏(13)은 도 6에 도시된 바와 같이 직선구간(a,c)사이에 실린더(2)의 길이 방향으로 수직한 수직구간(b)을 형성시킬 수 도 있는데, 이는 상기 가이드슬랏(13)이 노면 상태에 따라 가변수단(10)의 오르피스(11,12)가 쇽업소버의 인장시 수직구간(a)인 인장영역(13a)에 위치되고 또한 압축시 수직구간(c)인 압축영역(13c)에 위치되는 반면, 쇽업소버의 변위가 크지 않은 일반적인 주행상태일 때 가변수단(10)의 오르피스(11,12)를 수직구간(b)인 커먼영역(13b)에 위치된 상태로 유지되기 위함임은 물론이다.On the other hand, the guide slot 13 may form a vertical section (b) perpendicular to the longitudinal direction of the cylinder (2) between the straight sections (a, c), as shown in Figure 6, which is the guide According to the road surface state, the orifices 11 and 12 of the variable means 10 are positioned in the tension region 13a which is a vertical section a when the shock absorber is tensioned, and the vertical section c when compressed. In the normal compression state 13c, while the orifices 11 and 12 of the variable means 10 are positioned in the common region 13b, which is the vertical section b, in a normal driving state where the displacement of the shock absorber is not large. Of course, it is intended to remain intact.
이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 쇽업소버로 전달되는 외력의 크기에 따라 실린더(2)내 오일의 이동 정도가 가변되면서 감쇠력을 발생시키게 되는데 즉, 상기 쇽업소버로 전달되는 외력이 그리 크지 않은 경우에는 피스톤로드(3)의 상·하 이동 스트로크도 상대적으로 작게 되고 이에 따라, 상기 피스톤로드(3)와 함께 이동되면서 회전되는 가변수단(10)의 회전오르피스(12)가 고정오르피스(11)와 형성하는 오르피스슬랏(11a,12a)간의 오일통로를 이루는 연통면적(A)변화가 거의 없어도 충분한 감쇠력을 발생해 충격을 차량 실내로 전달하지 않게 된다.The present invention generates a damping force while the degree of movement of oil in the cylinder (2) is variable according to the magnitude of the external force transmitted to the shock absorber, that is, the piston rod (3) when the external force transmitted to the shock absorber is not very large. The up and down movement stroke of the orifice is relatively small, and accordingly, the orifice formed by the fixed orifice 11 of the rotating orifice 12 of the variable means 10 rotated while being moved together with the piston rod 3. Even if there is little change in the communication area A constituting the oil passage between the slots 11a and 12a, sufficient damping force is generated so that the shock is not transmitted to the vehicle interior.
즉, 상기 오르피스(11,12)의 오르피스슬랏(11a,12a)간에 초기에 형성된 연통면적(A)을 통해 실린더(2)의 상·하압력실(3',3")내 충진된 오일이 이동되면서 전달되는 외부충격에 대한 충분한 감쇠력을 발생해 충격을 차량 실내로 전달하지 않게 된다.That is, the upper and lower pressure chambers 3 'and 3 "of the cylinder 2 are filled through the communication area A initially formed between the orifice slots 11a and 12a of the orifices 11 and 12. As the oil moves, it generates sufficient damping force on the external shocks transmitted, so that the shocks are not transmitted to the interior of the vehicle.
이는, 도 6에 도시된 바와 같이 가이드슬랏(13)의 수직구간(b)에 가변수단(10)의 오르피스(11,12)가 위치된 상태의 경우와 동일한 경우임은 물론이다.This is, of course, the same as the case where the orifices 11 and 12 of the variable means 10 are located in the vertical section b of the guide slot 13 as shown in FIG.
한편, 상기 쇽업소버로 전달되는 외력의 변화가 크게 되는 경우에는 피스톤로드(3)의 상·하 이동 스트로크도 상대적으로 크게 되는데 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 하강(인장)되는 피스톤로드(3)를 따라 그 끝단에 구비된 가변수단(10)도 실린더(2)내면에 형성된 가이드슬랏(13)을 따라 상승됨과 동시에 시계방향으로 회전되어 회전오르피스(12)가 고정오르피스(11)로부터 초기 설정 위치에서 벗어나게 된다.On the other hand, when the change in the external force transmitted to the shock absorber becomes large, the up and down movement stroke of the piston rod 3 also becomes relatively large, that is, the piston rod 3 which is lowered (tensioned) as shown in FIG. 5. The variable means 10 provided at the end thereof along the c) is also raised along the guide slot 13 formed on the inner surface of the cylinder 2 and rotated clockwise to rotate the orifice 12 from the fixed orifice 11. It will be out of the initial setting position.
이때, 상기 회전오르피스(12)가 실린더(2)내면에 형성된 가이드슬랏(13)을 따라 하강되면서 회전되는 반면, 상기 피스톤로드(3)의 끝단에 고정된 고정오르피스(11)는 회전되지 않고 피스톤로드(3)와 함께 하강되어짐은 물론이다.At this time, the rotating orifice 12 is rotated while being lowered along the guide slot 13 formed on the inner surface of the cylinder 2, while the fixed orifice 11 fixed to the end of the piston rod 3 is not rotated. Of course it is lowered with the piston rod (3) without.
이와 같이, 상기 가변수단(10)의 회전오르피스(12)가 고정오르피스(11)로부터 초기 설정 위치에서 벗어나게 되면, 상기 회전오르피스(12)와 고정오르피스(11)의 오르피스슬랏(11a,12a)간의 오일통로도 초기의 연통면적(A)에서 상대적으로 큰 영역의 연통면적(A')으로 변하게 되고 이로 인해, 상기 오르피스(11,12)의 오르피스슬랏(11a,12a)간에 형성된 연통면적(A')을 통해 오일의 이동을 증가시켜 큰 외력 변화에 대한 충분한 감쇠력을 발생하게 된다.As such, when the rotating orifice 12 of the variable means 10 is out of the initial setting position from the fixed orifice 11, the orifice slots of the rotating orifice 12 and the fixed orifice 11 are formed. The oil passages between 11a and 12a also change from the initial communication area A to a relatively large area of communication A ', thereby causing the orifice slots 11a and 12a of the orifices 11 and 12. The communication area (A ') formed in the liver increases the movement of oil to generate sufficient damping force against large external force changes.
즉, 상기 가변수단(10)의 오르피스(11,12)가 초기의 연통면적(A)에 비해 상대적으로 큰 영역의 연통면적(A')을 형성해 실린더(2)의 상·하압력실(3',3")내 충진된 오일의 이동양도 그에 상응되게 증가시키면서 이에 따른 감쇠력도 크게 증가시켜 줄 수 있도록 한 것임은 물론이다.That is, the orifices 11 and 12 of the variable means 10 form a communication area A 'of a region relatively larger than the initial communication area A, so that the upper and lower pressure chambers of the cylinder 2 Of course, the amount of oil filled in 3 ', 3 ") is increased accordingly, and the damping force is greatly increased accordingly.
이는, 도 6에 도시된 바와 같이 가이드슬랏(13)의 수직구간(b)에서 하방향으로 이어지는 직선구간(a)으로 가변수단(10)의 오르피스(11,12)가 위치된 상태의 경우와 동일한 경우임은 물론이다. This is a case where the orifices 11 and 12 of the variable means 10 are positioned in a straight line section a extending downward from the vertical section b of the guide slot 13 as shown in FIG. 6. Of course it is the same as.
한편, 상기 쇽업소버의 피스톤로드(3)가 상승될 때에는 상기 가변수단(10)의 회전오르피스(12)가 실린더(2)내면에 형성된 가이드슬랏(13)을 따라 상승되면서 반대로 회전되어 고정오르피스(11)간에 형성되는 오일통로인 연통면적(A')을 상대적으로 줄여 오일의 이동양도 함께 줄여주게 됨은 물론이다.On the other hand, when the piston rod 3 of the shock absorber is raised, the rotating orifice 12 of the variable means 10 is raised along the guide slot 13 formed on the inner surface of the cylinder 2 and rotated in the opposite direction to fix the fixed ore. Relatively reducing the communication area (A ') of the oil passage formed between the pieces 11, of course, also reduces the amount of movement of the oil.
이는, 도 6에 도시된 바와 같이 가이드슬랏(13)의 수직구간(b)에서 상방향으로 이어지는 직선구간(c)으로 가변수단(10)의 오르피스(11,12)가 위치된 상태의 경우와 동일한 경우임은 물론이다This is a case where the orifices 11 and 12 of the variable means 10 are positioned in a straight line section c extending upward from the vertical section b of the guide slot 13 as shown in FIG. 6. Of course it is the same as
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 쇽업소버의 실린더내에 구비된 피스톤로드의 이동에 따라 함께 이동하면서 오일 통로를 형성하는 개구 영역인 연통면적을 피스톤로드의 스트로크에 따라 가변시키는 가변수단을 통해 쇽업소버의 감쇠력을 증가시키거나 감소시키므로, 차량의 자세를 센싱하고 신호를 분석하는 전자유닛과 이를 통해 구동되는 모터 및 감속기구 등 기계적인 장치가 불필요해 그 구조가 매우 단순해지면서 설계상의 제약이 없으면서 고장 가능성 저하로 인해 신뢰성도 강화되는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, the shock absorber is provided through a variable means for varying the communication area, which is an opening area that forms an oil passage while moving together with the movement of the piston rod provided in the cylinder of the shock absorber according to the stroke of the piston rod. Increases or decreases the damping force of the vehicle, eliminating the need for mechanical devices such as an electronic unit that senses the vehicle's attitude and analyzing signals, and the motors and deceleration mechanisms that are driven through it. Due to the reduced possibility, the reliability is also enhanced.
도 1은 일반적인 차량용 현가장치의 구성도1 is a block diagram of a typical vehicle suspension
도 2는 종래에 따른 모터를 이용한 전자제어 쇽업소버의 구성도2 is a configuration diagram of an electronically controlled shock absorber using a motor according to the related art.
도 3은 본 발명에 감쇠력 제어 쇽업소버의 구성도3 is a block diagram of a damping force control shock absorber according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 감쇠력 가변수단의 구성도4 is a block diagram of a damping force variable means according to the present invention
도 5는 본 발명에 따른 쇽업소버의 작동 상태도5 is an operating state diagram of the shock absorber according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 가이드슬랏의 변형례6 is a modification of the guide slot according to the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 쇽업소버 2 : 실린더1: Shock absorber 2: Cylinder
3 : 피스톤로드 3',3" : 상·하압력실3: Piston Rod 3 ', 3 ": Upper and Lower Pressure Chamber
4 : 스텝모터 5 : 로터리밸브4: step motor 5: rotary valve
6 : 오리피스 10 : 제어수단6: orifice 10: control means
11 : 고정오르피스 11a,12a : 오르피스슬랏11: fixed orifice 11a, 12a: orifice slot
12 : 회전오르피스 13 : 가이드슬랏12: rotating orifice 13: guide slot
A,A' : 연통면적A, A ': communication area
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KR10-2002-0074709A KR100482143B1 (en) | 2002-11-28 | 2002-11-28 | Shock absorber having damping force control device in vehicle |
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KR10-2002-0074709A KR100482143B1 (en) | 2002-11-28 | 2002-11-28 | Shock absorber having damping force control device in vehicle |
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CN109958733A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 株式会社万都 | A kind of the piston valve assembly and damper of variable damping force |
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- 2002-11-28 KR KR10-2002-0074709A patent/KR100482143B1/en not_active IP Right Cessation
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