KR100832495B1

KR100832495B1 - 차고조절용 쇽업소버

Info

Publication number: KR100832495B1
Application number: KR1020060108223A
Authority: KR
Inventors: 박규식
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2008-05-26
Also published as: KR20080040361A

Abstract

본 발명은, 차고 조절용 쇽업소버에 관한 것으로서, 리바운드 챔버와 콤프레션 챔버간의 유체 흐름을 양방향으로 각각 허용하는 유로들을 각각 피스톤 밸브와 피스톤 로드 측으로 나누어 마련하여, 차고 조절시의 저속 감쇠력 구현을 위한, 유로들 및 그 유로를 개폐하는 밸브 수단의 다양한 설계가 가능한 차고 조절용 쇽업소버를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명은, 내부 중공을 갖는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 중공 내부에 마련된 펌프 튜브와, 상기 피스톤 로드에 설치되어 인너 튜브를 리바운드 챔버와 콤프레션 챔버로 구획하는 피스톤 밸브를 갖는 차고 조절용 쇽업소버를 개시하며, 상기 차고 조절용 쇽업소버는, 상기 피스톤 밸브의 상하를 관통하도록 형성된 리바운드 유로와; 상기 피스톤 밸브의 저면에 마련되며, 리바운드 행정시에 상기 리바운드 유로의 개방을 허용하는 리바운드 밸브수단과; 상기 피스톤 로드와 그 내측의 펌프 튜브 사이에 형성된 채, 피스톤 로드 상의 개구들에 의해 각각 리바운드 챔버 및 콤프레션 챔버와 통해 있는 콤프레션 유로와; 상기 피스톤 로드의 외주부 상에 마련되며, 콤프레션 행정시에 상기 콤프레션 유로의 개방을 허용하는 콤프레션 밸브수단을; 포함한다.

Description

차고조절용 쇽업소버{SHOCK ABSORBER FOR CONTROLLING CAR HEIGHT}

도 1은 종래기술에 따른 차고조절용 쇽업소버를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차고조절용 쇽업소버를 도시한 도면으로서, 그 차고조절용 쇽업소버의 주요부를 확대 도시한 요부 확대 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차고조절용 쇽업서버를 도시한 도면으로서, 그 차고조절용 쇽업소버의 주요부를 확대 도시한 요부 확대 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

120: 피스톤 로드 122: 콤프레션 유로

140: 펌프 튜브 160: 인너 튜브

220: 피스톤 밸브 242: 리바운드 유로

250: 리바운드 밸브 디스크 260: 밸브 리테이너

270: 콤프레션 밸브 디스크 280: 체크밸브

본 발명은 차고 조절용 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 콤프레 션 유로를 중공형의 실린더로드와 그 내측의 펌프 튜브 사이에 형성한 차고 조절용 쇽업소버에 관한 것이다.

통상적인 쇽업소버는, 차량의 승차감과 조향 안정성의 제어에 주로 이용되는 것으로서, 특히, 차축과 차체 사이에 설치되어 차량 주행시 차축의 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 역할을 한다.

그런데, 탑승객 또는 수화물을 수송하는 자동차는 탑승객의 수 또는 수화물의 양의 차이에 따라 차체의 높이가 변화하게 되며, 이러한 차체의 높이 변화는 자동차의 승차감과 조향 안정성을 떨어뜨리는 원인이 된다. 이러한 차체의 높이 변화에 대한 제어는 통상적인 쇽업소버만으로는 불가능하므로, 차체의 높이 변화를 제어할 수 있는 차고 조절용 쇽업소버에 대한 요구가 당업계에 있어왔다.

도 1은 종래의 차고 조절용 쇽업소버를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 차고 조절용 쇽업소버는, 베이스쉘(2)과, 상기 베이스쉘(2)의 내부에서 상하로 각각 설치되어 베이스쉘(2)과의 사이에 가스챔버(6)와 베이스챔버(8)를 구획 형성하는 블레이드(12) 및 아웃터 튜브(14)와, 상기 블레이드(12)와 아웃터 튜브(14)의 내부에 설치되는 인너 튜브(4)를 포함한다.

이 때, 블레이드(12)와 인너 튜브(4)의 상단은 로드 가이드(34)에 의해 베이스쉘(2)의 내부에 고정되고, 베이스쉘(2)의 상단은 패킹케이스(36)에 의해 밀봉되며, 인너 튜브(4)와 아우터 튜브(14)의 사이 및 인너 튜브(4)와 블레이드(12) 사이에는 고압 챔버(10)가 형성된다. 그리고, 인너 튜브(4)의 내부에는 상기 로드 가이드(34)를 따라 승강되는 피스톤 로드(20)가 설치되고, 이 피스톤 로드(20)의 하단 에는 인너 튜브(4)의 내부를 리바운드 챔버(24)와 콤프레션 챔버(26)로 구획하는 피스톤 밸브(22)가 설치된다. 또한, 인너 튜브(4)의 하부에는 콤프레션 챔버(26)와 고압 챔버(10)를 연통시키는 연통홀(5)이 형성되며, 피스톤 로드(20)의 내부에는 상부가 막힌 중공부가 형성된다. 이 중공부에는 펌프 튜브(28)가 설치되며, 이 펌프 튜브(28)의 내부에는 중공형의 펌프 로드(30)가 설치된다. 그리고, 상기 펌프 로드(30)의 하단은 아웃터 튜브(14)에 고정되고, 상기 펌프 튜브(28)와 펌프 로드(30)에는 각각 체크밸브(38, 40)가 설치되며, 펌프 로드(30)와 펌프 튜브(28) 사이 공간에는 펌프 챔버(32)가 형성된다.

위와 같은 종래의 차고 조절용 쇽업소버는 다음과 같이 작동한다.

먼저, 리바운드 행정시에는 리바운드 챔버(24)의 오일이 피스톤 밸브(22)의 유로를 통해 콤프레션 챔버(26)로 흐르고, 베이스 챔버(8)의 오일은 펌프 로드(30)의 중공과 체크밸브(40)를 통해 펌프 튜브(28)와 펌프 로드(30) 사이의 빈 공간, 즉 펌프 챔버(32)로 흡입된다.

한편, 콤프레션 행정시에는 콤프레션 챔버(26)의 오일이 피스톤 밸브(22)의 다른 유로를 통해 리바운드 챔버(24)로 흐르고, 펌프 챔버(32)의 오일은 펌프 튜브(28)의 체크밸브(38)와 피스톤 로드(20)의 중공부와 펌프 튜브(28) 사이에 형성된 유로를 통해 콤프레션 챔버(26)로 펌핑된다. 콤프레션 챔버(26)로 펌핑된 오일은 인너 튜브(4)의 하부에 형성된 연통공(5)을 통해 고압 챔버(10)로 펌핑되고, 고압 챔버(10) 측으로의 오일 펌핑이 계속 진행됨에 따라 가스 챔버(6) 내부의 가스가 압축되면서 고압 챔버(10) 내의 압력 상승이 일어나 피스톤 밸브(22)를 상방으 로 밀어 올려 피스톤 로드(20)의 위치를 상승시킴으로써 차고를 조절할 수 있게 되는 것이다.

위와 같은, 종래의 차고 조절용 쇽업소버에 있어서, 피스톤 밸브(22)는 리바운드 행정시 리바운드 챔버로부터 콤프레션 챔버로의 유체 흐름을 허용하고 콤프레션 행정시 콤프레션 챔버로부터 리바운드 챔버로의 유체 흐름을 허용하는 역할을 하며, 이를 위한 구체적인 구성은 도 1의 확대도에 잘 도시되어 있다.

도 1의 확대도에 도시된 바와 같이, 종래 차고조절용 쇽업소버에서의 피스톤 밸브(22)는 피스톤 로드(20)의 중심축선으로부터 동일반경으로 리바운드 유로(22a) 및 컴프레션 유로(22b)를 구비한다. 그리고, 리바운드 유로(22a)의 선택적인 개폐를 위해, 피스톤 밸브(22)의 저면에 적어도 하나의 밸브 디스크로 이루어진 밸브수단(21a)이 마련되며, 컴프레션 유로(22b)의 선택적인 개폐를 위해, 피스톤 밸브(22)의 상면에는 적어도 하나의 밸브 디스크로 이루어진 다른 밸브수단(21b)이 마련된다.

따라서, 종래에는 리바운드 유로(22a) 및 컴프레션 유로(22b)가 피스톤 밸브(22)의 동일 반경에 위치하는 이유로 밸브 디스크들에 의한 예하중(pre load) 부가가 어려웠으며, 이는 피스톤 로드(20)의 저속 운동시 감쇠력을 증대시키지 못하게 하는 주요 원인이 되고 있다. 예컨대, 피스톤 밸브(22) 저면의 리바운드 행정용 밸브 디스크들은, 리바운드 유로(22a)를 개폐시키는 기능을 함과 동시에 콤프레션 유로(22b)의 개방을 유지하여야 하므로, 저속 감쇠력 증대를 위한 설계가 불가능하였으며, 이와 마찬가지로, 피스톤 밸브(22) 상면의 콤프레션 행정용 밸브 디스크들 은, 콤프레션 유로(22b)를 개폐시키는 기능을 함과 동시에 리바운드 유로(22a)의 개방을 유지하여야 하므로, 이 또한 저속 감쇠력 증대를 위한 설계가 불가능하였다.

한편, 종래에는 2개의 분할형 피스톤 부재를 결합하는 방식으로 콤프레션 유로와 리바운드 유로를 서로 다른 높이, 그리고 서로 다른 반경을 갖도록 형성한 피스톤 밸브에 대한 기술이 통상의 쇽업소버 분야에서 제안된 바 있다. 그러나, 이와 같은 종래의 기술은 분할형 피스톤 부재를 결합하여 피스톤 밸브를 조립하는 과정에서 피스톤 밸브에 심각한 변형으로 초래하며 또한 부품간 공차에 의한 심각한 불량을 초래할 소지가 많았다. 따라서, 상기한 피스톤 밸브를 본 발명에서 제안하고자 하는 차고 조절용 쇽업소버에 적용하는데 많은 어려움이 있다.

따라서, 본 발명은 목적은 리바운드 챔버와 콤프레션 챔버간의 유체 흐름을 양방향으로 각각 허용하는 유로들을 각각 피스톤 밸브와 피스톤 로드 측으로 나누어 마련하여, 차고 조절시의 저속 감쇠력 구현을 위한, 유로들 및 그 유로를 개폐하는 밸브 수단의 다양한 설계가 가능한 차고 조절용 쇽업소버를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내부 중공을 갖는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 중공 내부에 마련된 펌프 튜브와, 상기 피스톤 로드에 설치되어 인너 튜브를 리바운드 챔버와 콤프레션 챔버로 구획하는 피스톤 밸브를 갖는 차고 조절용 쇽업소버를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 차고 조절용 쇽업소버는, 상기 피스톤 밸브의 상하를 관통하도록 형성된 리바운드 유로와; 상기 피스톤 밸브의 저면에 마련되며, 리바운드 행정시에 상기 리바운드 유로의 개방을 허용하는 리바운드 밸브수단과; 상기 피스톤 로드와 그 내측의 펌프 튜브 사이에 형성된 채, 피스톤 로드 상의 개구들에 의해 각각 리바운드 챔버 및 콤프레션 챔버와 통해 있는 콤프레션 유로와; 상기 피스톤 로드의 외주부 상에 마련되며, 콤프레션 행정시에 상기 콤프레션 유로의 개방을 허용하는 콤프레션 밸브수단을; 포함한다. 이 때, 콤프레션 유로와 리바운드 유로 및 이를 개폐하는 밸브수단들은 서로 역방향으로 배치될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 피스톤 로드가 로드본체와 그 로드본체의 하단에서 피스톤 밸브를 지지하는 피스톤 볼트로 구성되어지되, 상기 콤프레션 유로는 피스톤 볼트의 내경부와 펌프 튜브의 외경부 사이에 형성된다.

또한, 상기 콤프레션 밸브수단은, 서로 단차지게 형성된 복수의 밸브 시트부를 갖고서 상기 피스톤 로드의 외주부 상에 설치되는 밸브 리테이너와, 상기 밸브 시트부 각각에 지지된 채 서로 면해 있는 복수의 밸브 디스크를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

<실시예>

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차고 조절용 쇽업소버의 주요부를 확대 도시한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 차고 조절용 쇽업소버는, 내부 중공을 갖는 피스톤 로드(120)와, 상기 피스톤 로드(120)의 중공 내부에 마련된 펌프 튜브(140)와, 상기 피스톤 로드(120)에 설치되어 인너 튜브(160)를 리바운드 챔버(162)와 콤프레션 챔버(164)로 구획하는 피스톤 밸브(220)를 포함한다. 그 외에, 본 실시예의 차고 조절용 쇽업소버가 베이스쉘, 아웃터 튜브 등과, 펌프 로드, 블레이드, 또는, 그 블레이드에 의해 구획되는 챔버들과 같이 차고 조절을 위한 여러 수단을 구비하지만, 앞선 종래기술의 설명에서 이미 설명된 바 있으므로, 이하에서는 그 도시 및 설명을 생략한다.

상기 피스톤 로드(120)는 중공 내측에서 펌프 튜브(140)와의 사이에 콤프레션 유로(122)를 구비하는 것으로서, 본 실시예에서는, 로드본체(120a)와 그 로드본체(120a)에 피스톤 밸브(220)를 결합하기 위한 피스톤 볼트(120b)로 이루어진다. 이하에서, 본 발명의 특징을 이루는 콤프레션 유로(122)가 피스톤 볼트(120b)의 내측으로 형성되지만, 이는 하나의 실시예이며, 로드본체(120a)의 내측으로 리바운드 유로(122)를 형성하는 것 또한 가능하며, 피스톤 볼트(120b)와 로드본체(120a)의 일체화도 고려될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 피스톤 볼트(120b)의 내경부와 펌프 튜브(140)의 외경부 사이에는 콤프레션 챔버(164)와 리바운드 챔버(162)를 잇는 콤프레션 유로(122)가 형성된다. 상기 콤프레션 유로(122)는 하측 및 상측에 각각 콤프레션 챔버 (164) 및 리바운드 챔버(162)와 각각 통해 있는 제 1 및 제 2 개구(122a, 122b)를 구비하는데, 상기 제 1 개구(122a)는 피스톤 볼트(120b)의 저면에 형성되며, 상 기 제 2 개구(122b)는 피스톤 볼트(120b)의 외주부에 형성된다.

한편, 피스톤 밸브(220)는 상기 피스톤 볼트(120b)에 의해 피스톤 로드(120)에 고정 설치된다. 본 실시예에 따른 피스톤 밸브(220)는, 전술한 컴프레션 유로(122)가 피스톤 로드(120) 내측에 형성됨에 따라, 리바운드 유로(242)만을 상하 관통형으로 구비할 수 있게 된다. 그리고, 앞서 언급된 바와 같이, 상기 피스톤 밸브(220)는 인너 튜브(160) 내에서 그 인너 튜브(160) 내부를 리바운드 챔버(162)와 콤프레션 챔버(164)로 구획하며, 피스톤 로드(120)의 상하 운동에 따라, 상기 리바운드 챔버(162)와 콤프레션 챔버(164)의 체적을 가변시킬 수 있다.

또한, 피스톤 밸브(220)는 리바운드 유로(242)의 주위를 둘러싸는 하측 밸브 시트부(222)를 일체로 구비한다. 그 밸브 시트부(222) 안쪽에는 리바운드 유로(242)의 하측 일부를 형성하면서 그 위쪽의 유로보다 넓은 단면적의 도랑(242a)이 한정 형성된다. 그리고, 상기 피스톤 밸브(220)의 저면에는 피스톤 로드(120), 보다 바람직하게는, 피스톤 볼트(120b)의 외주부 상에 삽입 설치된 채 리바운드 유로(242)의 개폐에 참여하는 복수의 밸브 디스크(250)가 마련된다.

이 때, 상기 복수의 밸브 디스크(250)는, 리바운드 행정시 리바운드 챔버(162)로부터 콤프레션 챔버(164)로 흐르는 유체의 흐름을 허용하는 리바운드 밸브수단을 구성하다. 본 발명에 따라 피스톤 밸브(220)에는 리바운드 유로(242)만이 형성되므로, 상기 밸브 디스크(250)들은 다양한 직경 또는 다양한 형상을 갖도록 설계되어질 수 있으며, 이는 피스톤 로드(120)의 리바운드 행정시에 저속 감쇠력을 증대시키는데 기여한다.

한편, 본 실시예의 차고 조절용 쇽업소버는 콤프레션 유로(122), 즉, 피스톤 로드(120)와 펌프 튜브(140) 사이에 형성된 콤프레션 유로(122)를 개폐하기 위한 콤프레션 밸브수단을 구비한다. 상기 콤프레션 밸브수단은 밸브 리테이너(260)와 그 밸브 리테이너(260)에 의해 일부분이 지지되는 복수의 밸브 디스크(270)로 구성된다.

상기 밸브 리테이너(260)는 피스톤 밸브(220)의 위쪽에서 피스톤 로드(120), 특히, 피스톤 볼트(120b)의 외주부 상에 삽입 설치되는 것으로서, 서로 다른 반경, 그리고, 서로 다른 높이로 형성된 복수의 시트부(seat portion; 262, 264)를 구비한다. 한편, 상기 밸브 리테이너(260)에 지지되도록, 복수의 밸브 디스크(270)가 피스톤 로드, 특히, 피스톤 볼트(120b)의 외주부 상에 삽입 설치된다. 상기 복수의 밸브 디스크들(270) 중 적어도 하나는 그 선단 부분이 밸브 리테이너(260)의 안쪽에서 낮게 형성된 제 1 시트부(262)에 지지되며, 상기 밸브 디스크(270)들 중 나머지는 그 선단 부분이 밸브 리테이너(260)의 바깥쪽에서 상기 제 1 시트부(262)보다 높게 형성된 제 2 시트부(264)에 지지된다.

따라서, 피스톤 로드(120)의 콤프레션 행정시에는 제 1 시트부(262)에 지지된 적어도 하나의 밸브 디스크가 피스톤 로드(120)의 저속 운동시의 감쇠력 발생에 관여하며, 제 2 시트부(264)에 지지된 다른 밸브 디스크들은 피스톤 로드(120)의 중고속 운동시의 감쇠력 발생에 관여할 수 있다.

위와 같은, 본 발명에 따른 차고 조절용 쇽업소버는 리바운드 행정/콤프레션 행정시에 밸브 디스크들 중 적어도 일부에 초기 변형을 인가할 수 있고, 피스톤 로 드의 저속 운동 하에서의 감쇠력 증대에 기여할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도 3을 참조하면, 콤프레션 유로(122)를 따라 전술한 밸브 디스크(270)들의 상류측에 체크밸브(280)가 더 마련됨을 알 수 있다. 이 체크밸브(280)는 극저속의 콤프레션 행정시에 밸브 디스크(270)들의 초기 변형 없이 그 밸브 디스크(270)들 중 적어도 하나를 이루는 슬릿형 밸브 디스크의 슬릿들에 의해서만 감쇠력 제어를 가능하게 한다.

본 발명은, 차고 조절시의 저속 감쇠력 구현을 위한, 유로들 및 그 유로를 개폐하는 밸브 수단의 다양한 설계가 가능하다는 효과가 있다. 즉, 본 발명은 리바운드 유로와 컴프레션 유로가 피스톤 밸브 상에서 동일 반경을 갖고 형성되던 기존 차고 조절용 쇽업소버와 달리, 그 유로들이 각각 피스톤 밸브와 실린더 로드의 내측 중공에 나뉘어 형성됨으로써, 그 유로들의 개폐를 위한 밸브수단의 다양한 설계와 그 설계에 따른 저속 감쇠력 증대가 가능하다는 효과가 있다.

게다가, 본 발명은, 하나의 피스톤 밸브에 리바운드 유로를 다른 반경 및/또는 다른 높이로 형성하기 위해, 분할형 피스톤 부재를 결합하여 피스톤 밸브를 제조하던 기존 기술과 달리, 별도로 마련된 두 부품, 즉, 피스톤 밸브와 실린더 로드 내측에 리바운드 유로와 콤프레션 유로를 별도로 형성하므로, 분할형 피스톤 부재의 결합시에 야기될 수 있는 피스톤 밸브의 변형 등 여러 가지 문제점을 해결할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

내부 중공을 갖는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 중공 내부에 마련된 펌프 튜브와, 상기 피스톤 로드에 설치되어 인너 튜브를 리바운드 챔버와 콤프레션 챔버로 구획하는 피스톤 밸브를 갖는 차고 조절용 쇽업소버에 있어서,

상기 피스톤 밸브의 상하를 관통하도록 형성된 리바운드 유로와;

상기 피스톤 밸브의 저면에 마련되며, 리바운드 행정시에 상기 리바운드 유로의 개방을 허용하는 리바운드 밸브수단과;

상기 피스톤 로드와 그 내측의 펌프 튜브 사이에 형성된 채, 피스톤 로드 상의 개구들에 의해 각각 리바운드 챔버 및 콤프레션 챔버와 통해 있는 콤프레션 유로와;

상기 피스톤 로드의 외주부 상에 마련되며, 콤프레션 행정시에 상기 콤프레션 유로의 개방을 허용하는 콤프레션 밸브수단을;

포함하는 것을 특징으로 하는 차고 조절용 쇽업소버.
청구항 1에 있어서, 상기 피스톤 로드가 로드본체와 그 로드본체의 하단에서 피스톤 밸브를 지지하는 피스톤 볼트로 구성되어지되, 상기 콤프레션 유로는 피스톤 볼트의 내경부와 펌프 튜브의 외경부 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 차고 조절용 쇽업소버.
청구항 1에 있어서, 상기 콤프레션 밸브수단은,

서로 단차지게 형성된 복수의 밸브 시트부를 갖고서 상기 피스톤 로드의 외주부 상에 설치되는 밸브 리테이너와,

상기 밸브 시트부들 각각에 지지된 채 서로 면해 있는 복수의 밸브 디스크를,

포함하는 것을 특징으로 하는 차고 조절용 쇽업소버.
청구항 3에 있어서, 상기 콤프레션 유로를 따라 상기 복수의 밸브 디스크 상류에 체크밸브가 더 마련됨을 특징으로 하는 차고 조절용 쇽업소버.
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