KR100489425B1 - 쇽 업소버의 피스톤 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇽 업소버의 피스톤 밸브를 개시한다.

본 발명은 피스톤 로드의 말단에 다수의 오리피스가 형성된 피스톤 바디가 결합되고, 피스톤 바디 상부에는 인테이크 스프링 및 인테이크 밸브가 결합되고, 피스톤 바디의 하부에는 다수의 디스크 스프링이 결합되는 쇽 업소버의 피스톤 밸브에 있어서, 상기 인테이크 밸브가 피스톤 로드의 길이방향으로 슬라이드 운동 가능하도록 결합되고, 상기 인테이크 스프링이 코일 스프링형상을 이루어 인테이크 밸브와 로드 사이에 탄성적으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피스톤 바디의 상부에 판 스프링형 인테이크 스프링을 코일 스프링형 인테이크 스프링으로 대체하고, 인테이크 밸브가 오일의 압력에 의해 슬라이드 이동 가능하도록 함으로써 리테이너 및 와셔를 생략할 수 있으며 인테이크 밸브의 열림을 원활하게 하여 피스톤 밸브의 에너지 흡수율 증대, 기포 발생 및 소멸에 따른 노이즈 발생 방지, 스피드 쇽 발생 방지 등의 효과를 얻을 수 있다.

Description

쇽 업소버의 피스톤 밸브{PISTON VALVE OF A SHOCK ABSORBER}

본 발명은 쇽 업소버의 피스톤 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤 바디의 상부에 판 스프링형 인테이크 스프링을 코일 스프링형 인테이크 스프링으로 대체하고, 인테이크 밸브가 오일의 압력에 의해 슬라이드 이동 가능하도록 한 쇽 업소버의 피스톤 밸브에 관한 것이다.

현가장치는 주로 차체와 차축 사이에 설치되어 주행 중 노면으로부터 전달되는 충격이나 진동을 완화시켜 바퀴와 노면의 점착성을 향상시키고 승차감을 양호하게 해주는 장치이다.

특히, 쇽 업소버(shock absorber)는 노면에서 발생한 스프링의 자유진동을 흡수하여 승차감을 향상시키는 것으로, 스프링이 압축될 때에는 급격히 압축되고 늘어날 때는 오일의 저항력을 크게 하며 서서히 작동함으로서 스프링의 상하운동 에너지를 열에너지로 변환시키는 일을 한다.

이와 같은 쇽 업소버의 일예가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 쇽 업소버는 안내를 겸한 길고 가는 실린더(1)의 조합으로 구성되어 있고, 내부에는 차축과 연결되는 실린더(1)와 차체에 연결되는 피스톤 로드(2)가 있으며, 피스톤 로드(2)의 말단에는 피스톤 밸브(3)가 설치되어 있으며, 실린더(1)에는 오일이 가득 채워져 있다.

한편, 차량 진동에 의한 스프링의 감쇠작용은 대부분이 쇽 업소버의 피스톤 밸브(3)에서 이루어지는데, 종래에 주로 사용되었던 피스톤 밸브(3)의 구조가 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 피스톤 밸브(3)는 피스톤 로드(2)의 말단에 다수의 오리피스(11,12)가 형성된 피스톤 바디(13)가 결합되고, 피스톤 바디(13) 상부에는 와셔(14), 인테이크 스프링(15), 리테이너(16), 인테이크 밸브(17)가 순차적으로 결합되어 있으며, 피스톤 바디(13)의 하부에는 복수개의 디스크 스프링(18), 리테이너(19) 및 와셔(20)가 순차적으로 결합되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 피스톤 밸브(3)는 실린더의 압축운동시 피스톤 밸브(3)의 아래쪽에 저장된 튜브내의 오일이 "화살표 A 방향"으로 도시된 바와 같이, 압축 오리피스(11)로 유입되고, 유입된 오일은 인테이크 스프링(15)을 탄성적으로 밀어 젖히면서 인테이크 밸브(17)를 개방시켜 반대편 튜브로 유출된다. 이때, 피스톤 로드(2)의 압축운동에 대한 감쇠력이 발생되며, 감쇠력은 인테이크 스프링(15)의 탄성계수에 의해 결정된다.

한편, 실린더(1)의 신장운동시 피스톤 밸브(3)의 위쪽에 저장된 튜브내의 오일이 "화살표 B 방향"으로 도시된 바와 같이, 신장 오리피스(12)로 유입되고, 유입된 오일은 다수의 디스크 스프링(18)을 탄성적으로 밀어 젖히면서 반대편 튜브로 유출된다. 이때 피스톤 로드(2)의 신장운동에 대한 감쇠력이 발생된다.

그런데 이와 같은 종래의 쇽 업소버의 피스톤 밸브는 신장 운동시 피스톤 바디에 결합되는 결합부품수가 많고 구조가 복잡하여 인테이크 밸브의 불충분한 열림으로 인해 에너지 흡수율 저감, 노이즈 발생, 스피드 쇽(speed shock)이 발생되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피스톤 밸브의 피스톤 바디의 상부에 판 스프링형 인테이크 스프링을 코일 스프링형 인테이크 스프링으로 대체함으로써 리테이너 및 와셔를 생략할 수 있으며 인테이크 밸브의 열림을 원활하게 할 수 있는 쇽 업소버의 피스톤 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 피스톤 로드의 말단에 다수의 오리피스가 형성된 피스톤 바디가 결합되고, 피스톤 바디 상부에는 인테이크 스프링 및 인테이크 밸브가 결합되고, 피스톤 바디의 하부에는 다수의 디스크 스프링이 결합되는 쇽 업소버의 피스톤 밸브에 있어서, 상기 인테이크 밸브가 피스톤 로드의 길이방향으로 슬라이드 운동 가능하도록 결합되고, 상기 인테이크 스프링이 코일 스프링형상을 이루어 인테이크 밸브와 로드 사이에 탄성적으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 쇽 업소버의 피스톤 밸브의 결합구조를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 바디 상부의 결합구조를 분해 도시한 분해 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인테이크 밸브를 도시한 사시도이다. 한편, 종래와 동일한 구성부재에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쇽 업소버의 피스톤 밸브(3)는 피스톤 로드(2)의 말단에 다수의 오리피스(11,12)가 형성된 피스톤 바디(13)가 결합되고, 피스톤 바디(13) 상부에는 인테이크 스프링(30) 및 인테이크 밸브(40)가 결합된다.

피스톤 바디(13)의 하부에는 복수개의 디스크 스프링(18), 리테이너(19) 및 와셔(20)가 순차적으로 결합되어 있다.

특히, 본 발명에 따른 인테이크 밸브(40)는 피스톤 로드(2)의 길이방향으로 슬라이드 운동 가능하도록 결합되고, 인테이크 스프링(30)은 코일 스프링형상을 이루어 인테이크 밸브(40)와 피스톤 로드(2) 사이에 탄성적으로 결합된다.

이를 위해 피스톤 로드(2)는 외경부에 피스톤 바디 결합부(51)와, 인테이크 밸브 스토퍼(52)및 인테이크 스프링 지지부(53)이 형성된다.피스톤 로드(2)는 피스톤 바디 결합부(51)의 직경을 기준으로 연속적인 3개의 단턱부가 동심원상으로 형성된다. 즉, 제 1 단턱부는 피스톤 바디(13)가 결합되은 피스톤 바디 결합부(51)이고, 제 2 단턱부는 인테이크 밸브(40)의 슬라이딩 운동을 제한하는 인테이크 밸브 스토퍼(52)이며, 제 3 단턱부는 인테이크 스프링(30)의 상단을 탄성적으로 지지하는 인테이크 스프링 지지부(53)이다.

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인테이크 밸브 가이드부(54)는 피스톤 바디 결합부(51)로서의 제 1 단턱부와 인테이크 밸브 스톱퍼(52)로서의 제 2 단턱부사이에 형성되며, 인테이크 밸브(40)의 슬라이딩 운동시 이를 안내하는 가이드 역할을 한다.

인테이크 밸브(40)는 중심부에 인테이크 밸브 가이드부(54)와 동일한 내경을 갖는 구멍(41)이 형성되어 피스톤 로드(2)의 인테이크 밸브 가이드부(54)에 슬라이딩 가능하도록 결합되며, 신장 오리피스(12)와 연동되도록 인테이크 밸브(40)면의 일단에 다수의 개구부(42)가 형성된다. 도 5는 이와 같은 인테이크 밸브의 일예를 도시한 것으로, 가공성을 위해 구멍(41)과 개구부(42)가 마치 꽃무늬 형상으로 일체로 형성된 예를 보인 것이다.

여기서, 개구부(42)의 가장 좁은 내경부를 연결한 가상선(43)은 앞서 언급한 인테이크 밸브 가이드부(54)의 직경과 동일하게 형성되며, 개구부(42)의 가장 넓은 내경부를 연결한 가상선(44)은 피스톤 바디(13)와 결합했을 때 압축 오리피스(11)와 연통되지 않는 범위 내에서 신장 오리피스(12)와 연통되기에 적합한 정도의 직경으로 형성된다.

인테이크 스프링(30)은 코일형으로 꼭지점이 절개된 원뿔형상을 이루고 있다.

이와 같은 인테이크 스프링(30)은 인테이크 밸브(40)의 상면과 인테이크 스프링 지지부(53) 사이에 설치되어 압축 오리피스(11)를 통해 올라오는 오일의 압력에 탄성적으로 저항한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 피스톤 밸브(3)는 실린더(1)의 압축운동시 피스톤 밸브(3)의 아래쪽에 저장된 튜브내의 오일이 "화살표 A 방향"으로 도시된 바와 같이, 압축 오리피스(11)로 유입되고, 유입된 오일은 압축 오리피스(11)의 상단부를 막고 있는 인테이크 밸브(40)의 저면을 가압한다. 오일의 압력이 인테이크 스프링(30)의 탄성력을 극복하는 순간 인테이크 밸브(40)는 조금씩 인테이크 밸브 가이드부(54)를 따라 슬라이딩 운동하여 상승하게 된다. 이처럼, 인테이크 밸브(40)의 상승으로 차단되어 있던 압축 오리피스(11)가 개방되면서 오일이 반대편 튜브로 이동한다.

한편, 실린더(1)의 신장운동시 피스톤 밸브(3)의 위쪽에 저장된 튜브내의 오일이 "화살표 B 방향"으로 도시된 바와 같이, 신장 오리피스(12)로 유입되고, 유입된 오일은 다수의 디스크 스프링(18)을 탄성적으로 밀어 젖히면서 반대편 튜브로 유출된다.

이와 같은 과정을 통해 튜브내의 오일이 피스톤 밸브를 통해 흐르면서 운동에너지가 열에너지로 변환되면서 차량에 발생된 진동을 감쇠시킨다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 피스톤 바디의 상부에 판 스프링형 인테이크 스프링을 코일 스프링형 인테이크 스프링으로 대체하고, 인테이크 밸브가 오일의 압력에 의해 슬라이드 이동 가능하도록 함으로써 리테이너 및 와셔를 생략할 수 있으며 인테이크 밸브의 열림을 원활하게 하여 피스톤 밸브의 에너지 흡수율 증대, 기포 발생 및 소멸에 따른 노이즈 발생 방지, 스피드 쇽 발생 방지 등의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 쇽 업소버를 도시한 단면도,

도 2는 종래의 피스톤 밸브를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 피스톤 밸브를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 로드에 결합되는 인테이크 스프링 및 인테이크 밸브의 결합구조를 분해 도시한 분해 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인테이크 밸브를 도시한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 ; 실린더 2 ; 피스톤 로드

3 ; 피스톤 밸브 11 ; 압축 오리피스

12 ; 신장 오리피스 13 ; 피스톤 바디

30 ; 인테이크 스프링 40 ; 인테이크 밸브

41 ; 구멍 42 ; 개구부

51 ; 피스톤 바디 결합부 52 ; 인테이크 밸브 스토퍼

53 ; 인테이크 스프링 지지부 54 ; 인테이크 밸브 가이드부

Claims (4)

1. 피스톤 로드의 말단에 다수의 오리피스가 형성된 피스톤 바디가 결합되고, 피스톤 바디 상부에는 인테이크 스프링 및 인테이크 밸브가 결합되고, 피스톤 바디의 하부에는 다수의 디스크 스프링이 결합되는 쇽 업소버의 피스톤 밸브에 있어서,

   상기 인테이크 밸브가 피스톤 로드의 길이방향으로 왕복운동 가능하도록 결합되고,

   상기 인테이크 스프링이 코일 스프링형상을 이루어 인테이크 밸브와 로드 사이에 탄성적으로 결합되며,

   상기 피스톤 로드는 외경부에 피스톤 바디 결합부와, 인테이크 밸브 스톱퍼와, 인테이크 스프링 지지부를 연속하는 3개의 단턱부로서 동심원상으로 형성하되, 상기 피스톤 바디 결합부와 인테이크 밸브 스톱퍼사이에 인테이크 밸브 가이드부를 형성하고,

   상기 인테이크 밸브는 중심부에 상기 인테이크 밸브 가이드부와 동일한 내경을 갖는 구멍이 형성되어 상기 피스톤 로드의 인테이크 밸브 가이드부에 슬라이딩 가능하도록 결합되며, 신장 오리피스와 연통되도록 상기 인테이크 밸브의 일단에 다수의 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 쇽 업소버의 피스톤 밸브.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 인테이크 밸브는 상기 구멍과 개구부가 꽃무늬 형상으로 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 쇽 업소버의 피스톤 밸브.