KR100854597B1 - 감쇠력 가변식 쇽업소버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것으로, 리바운드 행정시 리바운드실로부터 콤프레션실로 유체 흐름을 허용하면서 감쇠력을 가변시키도록 구성된 리바운드 피스톤과 콤프레션 행정시 콤프레션실로부터 리바운드실로 유체 흐름을 허용하면서 감쇠력을 가변시키도록 구성된 콤프레션 피스톤이 이격되어 설치되어 있으므로, 솔레노이드 구동에 따라 이동하는 스풀이 디스크 밸브에 대한 배압을 조절함으로써 감쇠력 제어가 이루어지는 감쇠력 연속 가변 밸브의 기능을 피스톤이 갖도록 구성할 수 있다.
솔레노이드 구동부, 스풀, 스풀 가이드, 리바운드 피스톤, 콤프레션 피스톤,리바운드 배압 조절 유로, 콤프레션 배압 조절 유로

Description

감쇠력 가변식 쇽업소버{DAMPING FORCE VARIABLE SHOCK ABSORBER}
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 소프트 모드 상태의 종단면도.
도 2는 도 1a의 A부분의 확대도.
도 3은 도 1b의 B부분의 확대도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 하드 모드 상태의 종단면도.
도 5는 도 4a의 A'부분의 확대도.
도 6은 도 4b의 B'부분의 확대도.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
1 : 실린더 2 : 피스톤 로드
10 : 솔레노이드 구동부 20 : 스풀 가이드
30 : 스풀 40 : 리바운드 피스톤
50 : 콤프레션 피스톤
본 발명은 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 피스톤이 감쇠력을 연속적으로 가변할 수 있도록 구성된 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 쇽업소버는 자동차 등의 이동 수단에 설치되어 주행시 노면과 접촉하는 바퀴로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수하여 완화시킨다.
이러한 쇽업소버는 노면 상태, 주행 상태 등에 따라 자동차의 승차감이나 조종 안정성을 향상시키기 위해 감쇠력 특성이 적절하게 조절되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 통상적인 주행시에는 노면의 요철에 의한 진동을 충분히 흡수하여 승차감을 향상시키기 위해 쇽업소버의 감쇠력을 낮게 하는 것이 바람직하고, 선회, 가속, 제동, 고속 주행시 등에 있어서는 차체의 자세 변화를 억제하여 조종 안정성을 향상시키기 위해 감쇠력을 높이는 것이 바람직하다.
이를 위해, 최근에 파일럿 제어 방식의 감쇠력 가변 밸브를 이용하여 감쇠력을 가변시킴으로써 감쇠력 특성을 적절하게 조절할 수 있도록 구성된 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개발되었다.
이러한 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 인장 행정시에는 피스톤 상실의 오일이 감쇠력 가변 밸브를 통과하여 그 저항에 의해 감쇠력을 형성하면서 리저버실로 유입하게 되고, 압축 행정시에는 피스톤 하실의 오일이 피스톤의 체크 밸브를 통과한 후 인장 행정과 마찬가지로 감쇠력 가변 밸브를 통과하여 그 저항에 의해 감쇠력을 형성하면서 리저버실로 유입하게 된다.
통상, 감쇠력 가변식 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브는 솔레노이드 구동에 의 해서 압력-유량 특성을 제어하는 파일럿 제어 방식으로 감쇠력 가변을 연속적으로 제어하는 것으로서, 솔레노이드 전류에 따라 인장 행정시의 감쇠력과 압축 행정시의 감쇠력을 증가시키거나 감소시키도록 구성된다. 예건대, 솔레노이드 구동에 의한 파일럿 제어 방식의 감쇠력 가변 밸브는 솔레노이드 전류 제어에 의해 인장 행정시의 감쇠력과 압축 행정시의 감쇠력을 소프트 모드 또는 하드 모드로 제어한다. 이와 같은 감쇠력 제어는 솔레노이드 구동에 따라 이동하는 스풀이 디스크 밸브의 배후에 형성된 배압 챔버의 배압 형성 및 조절을 제어함으로써 이루어진다.
그런데, 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는 전술한 바와 같이 솔레노이드 구동에 따라 이동하는 스풀이 디스크 밸브에 대한 배압을 조절함으로써 감쇠력 제어가 이루어지도록 구성된 감쇠력 가변 밸브가 쇽업소버의 외측에 외장형으로 마련되므로, 쇽업소버의 부피가 커지는 문제점이 있다.
한편, 피스톤에 감쇠력 가변 기능을 추가한 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개발되었으나, 실린더의 내부를 콤프레션실와 리바운드실로 구획하여 실린더의 내부에서 상하로 이동하면서 콤프레션 행정 및 리바운드 행정에 따라 콤프레션실와 리바운드실 사이의 선택적인 유체 흐름을 허용하는 피스톤의 특성상 피스톤에 감쇠력 가변 기능을 추가하는 데에 한계가 있다.
특히, 솔레노이드 구동에 따라 이동하는 스풀이 디스크 밸브에 대한 배압을 조절함으로써 감쇠력을 가변시키는 기술은, 실린더의 내부에서 상하로 이동하면서 콤프레션실와 리바운드실 사이의 선택적인 유체 흐름을 허용하는 피스톤의 특성상, 피스톤에 적용하기에 상당히 곤란한 문제가 있다.
따라서, 본 발명은, 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 솔레노이드 구동에 따라 이동하는 스풀이 디스크 밸브에 대한 배압을 조절함으로써 감쇠력 제어가 이루어지는 감쇠력 연속 가변 밸브의 기능을 피스톤이 갖도록 구성된 감쇠력 연속 가변식 쇽업소버를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 작동유가 봉입된 실린더 내에서 상하 이동하는 피스톤 로드의 선단부에 설치되는 솔레노이드 구동부; 상기 솔레노이드 구동부의 선단부에 설치되는 스풀 가이드 및 스풀; 상기 스풀 가이드의 외주면 상부에 설치되는 것으로서, 리바운드 행정시 리바운드실의 작동유를 감쇠시켜서 콤프레션실로 통하게 하는 리바운드 유로와, 상기 리바운드 유로의 도중에 설치되어 상기 리바운드 유로를 통과하는 작동유에 소정의 감쇠력을 발생시키는 리바운드 디스크 밸브와, 상기 리바운드 디스크 밸브의 배후에서 소정의 배압을 형성하는 리바운드 배압챔버를 구비하는 리바운드 피스톤; 상기 스풀 가이드의 외주면 하부에 상기 리바운드 피스톤과 이격되게 설치되는 것으로서, 콤프레션 행정시 콤프레션실의 작동유를 감쇠시켜서 리바운드실로 통하게 하는 콤프레션 유로와, 상기 콤프레션 유로의 도중에 설치되어 상기 콤프레션 유로를 통과하는 작동유에 소정의 감쇠력을 발생시키는 콤프레션 디스크 밸브와, 상기 콤프레션 디스크 밸브의 배후에서 소정의 배압을 형성하는 콤프레션 배압챔버를 구비하는 콤프레션 피스톤; 상기 리바운드 유로로 유입되는 작동유의 일부를 선택적으로 상기 리바운드 배압챔버로 유 입시킴과 동시에 콤프레션실로 통하게 하는 리바운드 배압 조절 유로; 및 상기 콤프레션 유로로 유입되는 작동유의 일부를 선택적으로 상기 콤프레션 배압챔버로 유입시킴과 동시에 리바운드실로 통하게 하는 콤프레션 배압 조절 유로를 포함하고, 상기 리바운드 피스톤측의 유로들과 상기 콤프레션 피스톤측의 유로들은 그 형상이 서로 상하 비대칭인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b와 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 종단면도이고, 도 2 및 3은 각각 도 1a의 A부분 및 도 1b의 B부분의 확대도이고, 도 5 및 6은 각각 도 4a의 A'부분 및 도 4b의 B'부분의 확대도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 감쇠력 연속 가변 밸브의 기능이 피스톤에 포함된 것이다. 즉, 본 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 피스톤이 솔레노이드 구동부(10)와, 스풀 가이드(20)와, 스풀(30)과, 리바운드 피스톤(40)과, 콤프레션 피스톤(50)으로 구성된 것이다.
솔레노이드 구동부(10)는 피스톤 로드(2)의 선단부에 고정적으로 설치되어 있으며, 솔레노이드(11)와 이 솔레노이드(11)의 전류 변화에 따라 상하 이동하는 가압 로드(13)로 구성되어 있다. 피스톤 로드(2)는 차체의 진동에 따라 작동유가 봉입된 실린더(1) 내에서 상하 이동하도록 구성되어 있다.
스풀 가이드(20)는 중공형 로드로서 솔레노이드 구동부(10)의 선단부에 설치되어 있다. 스풀 가이드(20)의 하단에는 플러그(21)가 설치되고, 이 플러그(21) 상에는 코일 스프링(23)이 내장된다. 리바운드 피스톤측 스풀 가이드(20)에는 상부로부터 하부로 차례로 리바운드 제1 접속포트(25a), 리바운드 제2 접속포트(25b) 및 리바운드 제3 접속포트(25c)가 형성되어 있고, 콤프레션 피스톤측 스풀 가이드(20)에는 하부로부터 상부로 차례로 콤프레션 제1 접속포트(26a), 콤프레션 제2 접속포트(26b) 및 콤프레션 제3 접속포트(26c)가 형성되어 있다.
스풀(30)은 스풀 가이드(20) 내에 밀봉적으로 상하 이동가능하게 삽입된다. 스풀(30)의 상단은 솔레노이드 구동부(10)의 가압 로드(13)가 맞닿고, 스풀(30)의 하단은 스풀 가이드(20)의 하단에 설치된 플러그(21) 상에 개재된 코일 스프링(23)에 맞닿게 된다. 리바운드 피스톤측 스풀(30)에는 상부로부터 하부로 차례로 리바운드 제1 소경부(31), 리바운드 대경부(32) 및 리바운드 제2 소경부(33)가 형성되어 있고, 스풀(30)의 중간에는 중간 대경부(34)가 형성되어 있고, 콤프레션 피스톤측 스풀(30)에는 하부로부터 상부로 차례로 콤프레션 제1 소경부(35), 콤프레션 대경부(36) 및 콤프레션 제2 소경부(37)가 형성되어 있다. 리바운드 대경부(32)의 상하 양단에는 리바운드 제1 유도홈(32a) 및 리바운드 제2 유도홈(32b)이 각각 형성되어 있고, 콤프레션 대경부(36)의 상하 양단에는 콤프레션 제1 유도홈(36a) 및 콤프레션 제2 유도홈(36b)이 각각 형성되어 있다.
솔레노이드(11)의 전류 변화에 따라 상하 이동하는 가압 로드(13)의 하단에 상단이 탄성적으로 맞닿는 스풀(30)이 상하 이동함에 따라, 리바운드 제2 접속포트(25b)가 리바운드 제1 유도홈(32a) 또는 리바운드 제2 유도홈(32b)과 선택적으로 연통하고, 콤프레션 제2 접속포트(26b)가 콤프레션 제1 유도홈(36a) 또는 콤프레션 제2 유도홈(36b)과 선택적으로 연통한다. 여기에서, 리바운드 제2 접속포트(25b)와 리바운드 제2 유도홈(32b)이 연통하는 유로 및 콤프레션 제2 접속포트(26b)와 콤프레션 제1 유도홈(36a)이 연통하는 유로의 개폐 또는 그 개폐정도는 스풀(30)의 미세한 상하 이동에 따라 제어됨을 알 수 있다.
리바운드 제2 접속포트(25b)와 리바운드 제2 유도홈(32b)은 리바운드 배압 조절용 가변 오리피스를 형성하고, 콤프레션 제2 접속포트(26b)와 콤프레션 제1 유도홈(36a)은 콤프레션 배압 조절용 가변 오리피스를 형성한다. 또한, 리바운드 제2 접속포트(25b)와 리바운드 제1 유도홈(32a)은 리바운드 우회용 가변 오리피스를 형성하고, 콤프레션 제2 접속포트(26b)와 콤프레션 제2 유도홈(36b)은 콤프레션 우회용 가변 오리피스를 형성한다.
리바운드 피스톤(40)은 스풀 가이드(20)의 외주면 상부에 설치되는 것으로서, 리바운드 리테이너(41)와 리바운드 배압 형성용 리테이너(43)로 이루어져 있다.
리바운드 리테이너(41)는 내부에 제1, 제2 및 제3 리바운드 오리피스(41a, 41b, 41c)가 관통 형성되어 있다. 이 제1, 제2 및 제3 리바운드 오리피스(41a, 41b, 41c)는 리바운드 유로를 형성한다. 리바운드 리테이너(41)는 하부 내측에 공간이 형성된 역 U자형의 단면을 이루고 있다.
리바운드 배압 형성용 리테이너(43)는 내부에 배압 형성용 오리피스(43a)가 수직으로 관통 형성되어 있다. 리바운드 배압 형성용 리테이너(43)는 리바운드 리테이너(41)의 하부 내측 공간에 밀봉적으로 끼워지되, 리바운드 리테이너(41)와의 사이에 리바운드 디스크 밸브(45)를 개재하여 끼워진다.
리바운드 디스크 밸브(45)는 리바운드 메인 디스크(45a)와 리바운드 배압 형성용 디스크(45b)를 포함한다.
리바운드 메인 디스크(45a)는 리바운드 리테이너(41)의 후방에서 제1 리바운드 오리피스(41a)를 덮도록 배치되어서 제1 리바운드 오리피스(41a)를 통과하는 작동유에 직접 맞부딪치어 감쇠력을 발생시킨다. 즉, 리바운드 메인 디스크(45a)는 제1 리바운드 오리피스(41a)를 흐르는 작동유에 대항하고, 그 대항하는 과정에서 뒤로 젖혀지면서 작동유를 제2 및 제3 리바운드 오리피스(41b, 41c) 측으로 흐르게 한다.
또한, 리바운드 메인 디스크(45a)의 내측에는 제1 리바운드 오리피스(41a)를 통과하는 작동유의 일부를 제2 및 제3 리바운드 오리피스(41b, 41c)가 아닌 다른 방향으로 흐르게 하기 위한 슬릿(S45a)이 형성된다. 슬릿(S45a)은 스풀 가이드(20)의 리바운드 제2 접속포트(25b)에 상시적으로 연통되어 있다. 슬릿(S45a)과 리바운드 제2 접속포트(25b)은 리바운드 고정 오리피스를 형성한다.
리바운드 배압 형성용 디스크(45b)는 리바운드 메인 디스크(45a)의 배후에 설치되는 것으로서 리바운드 배압 형성용 리테이너(43)와의 사이에 리바운드 배압챔버(47)를 형성한다.
리바운드 배압 형성용 리테이너(43)의 배후에는 리바운드 배압 형성용 오리피스(43a)를 덮도록 리바운드 배압 조절 유로 형성용 디스크(44)가 형성되어 있다. 리바운드 배압 조절 유로 형성용 디스크(44)의 내측에는 슬릿(S44a)이 형성되어 있 고, 리바운드 배압 조절 유로 형성용 디스크(44)의 외측에는 슬릿(S44b)이 형성되어 있다. 슬릿(S44a)은 리바운드 제3 접속포트(25c) 및 스풀(30)의 리바운드 제2 소경부(33)와 상시적으로 연통되어 있으며, 슬릿(S44b)은 리바운드 피스톤(40)과 콤프레션 피스톤(50) 사이의 공간에 상시적으로 연통되어 있다.
리바운드 메인 디스크(45a)의 슬릿(S45a)과, 스풀 가이드(20)의 리바운드 제2 접속포트(25b)와, 스풀(30)의 리바운드 제2 유도홈(32b)과, 스풀(30)의 리바운드 제2 소경부(33)와, 스풀 가이드(20)의 리바운드 제3 접속포트(25c)와, 리바운드 배압 조절 유로 형성용 디스크(44)의 슬릿(S44a)과, 리바운드 배압 형성용 리테이너(43)의 리바운드 배압 형성용 오리피스(43a)와, 리바운드 배압 조절 유로 형성용 디스크(44)의 슬릿(S44b)은, 리바운드 유로로 유입되는 작동유의 일부를 선택적으로 리바운드 배압챔버(47)로 유입시킴과 동시에 콤프레션실(1b)로 통하게 하는 리바운드 배압 조절 유로를 형성한다.
리바운드 배압 조절 유로 형성용 디스크(44)의 슬릿(S44b)은 리바운드 배압챔버(47)의 직전 상류의 리바운드 배압 조절 유로에서 작동유의 일부를 리바운드 피스톤(40)과 콤프레션 피스톤(50) 사이의 공간으로, 즉 콤프레션실(1b) 쪽으로 흐르게 한다.
또한, 리바운드 리테이너(41)에는 스풀 가이드(20)의 리바운드 제1 접속포트(25a)와 제2 리바운드 오리피스(41b)를 직접 연통하는 리바운드 우회 오리피스(41d)가 형성되어 있다. 리바운드 메인 디스크(45a)의 슬릿(S45a)과, 스풀 가이드(20)의 리바운드 제2 접속포트(25b)와, 스풀(30)의 리바운드 제1 유도홈(32a)과, 스풀(30)의 리바운드 제1 소경부(31)와, 스풀 가이드(20)의 리바운드 제1 접속포트(25a)와, 리바운드 우회 오리피스(41d)는, 리바운드 디스크 밸브(45)의 상류로부터 작동유의 일부를 리바운드 디스크 밸브(45)에 의한 감쇠 작용을 거치지 않고 리바운드 디스크 밸브(45)의 하류로 선택적으로 우회시키는 리바운드 우회 유로를 형성한다.
또한, 리바운드 리테이너(41)의 제3 리바운드 오리피스(41c)는 콤프레션 행정시에 콤프레션 피스톤(50)으로부터 나오는 작동유를 리바운드실(1a) 쪽으로 흐르게 하는 리바운드 피스톤측 콤프레션 유로로서 작용한다.
그리고, 리바운드 리테이너(41)의 상부에는, 리바운드 행정시에는 리바운드실(1a)의 작동유를 리바운드 유로로 흐르게 하고, 콤프레션 행정시에는 콤프레션 피스톤(50)으로부터 나오는 작동유를 리바운드실(1a)로 흐르게 하는 리바운드 인테이크 디스크(49)가 설치되어 있다.
리바운드 리테이너(41)은 그 외주면에 테프론 등으로 만들어진 시일 링(42)이 설치됨으로써 실린더(1)에 대하여 밀봉적으로 상하이동 가능하다.
콤프레션 피스톤(50)은 스풀 가이드(20)의 외주면 하부에 리바운드 피스톤(40)과 이격되게 설치되는 것으로서, 콤프레션 리테이너(51)와 콤프레션 배압 형성용 리테이너(53)로 이루어져 있다.
콤프레션 리테이너(51)는 내부에 제1, 제2 및 제3 콤프레션 오리피스(51a, 51b, 51c)가 관통 형성되어 있다. 이 제1, 제2 및 제3 콤프레션 오리피스(51a, 51b, 51c)는 콤프레션 유로를 형성한다. 콤프레션 리테이너(51)는 하부 내측에 공 간이 형성된 역 U자형의 단면을 이루고 있다.
콤프레션 배압 형성용 리테이너(53)는 내부에 배압 형성용 오리피스(53a)가 수직으로 관통 형성되어 있다. 콤프레션 배압 형성용 리테이너(53)는 콤프레션 리테이너(51)의 하부 내측 공간에 밀봉적으로 끼워지되, 콤프레션 리테이너(51)와의 사이에 콤프레션 디스크 밸브(55)를 개재하여 끼워진다.
콤프레션 디스크 밸브(55)는 콤프레션 메인 디스크(55a)와 콤프레션 배압 형성용 디스크(55b, 55c)를 포함한다.
콤프레션 메인 디스크(55a)는 콤프레션 리테이너(51)의 후방에서 제2 콤프레션 오리피스(51b)를 덮도록 배치되어서 제2 콤프레션 오리피스(51b)를 통과하는 작동유에 직접 맞부딪치어 감쇠력을 발생시킨다. 즉, 콤프레션 메인 디스크(55a)는 제2 리바운드 오리피스(51b)를 흐르는 작동유에 대항하고, 그 대항하는 과정에서 뒤로 젖혀지면서 작동유를 제3 콤프레션 오리피스(51c) 측으로 흐르게 한다.
또한, 콤프레션 메인 디스크(55a)의 내측에는 제2 콤프레션 오리피스(51b)를 통과하는 작동유의 일부를 제3 콤프레션 오리피스(51c)가 아닌 다른 방향으로 흐르게 하기 위한 슬릿(S55a)이 형성된다. 슬릿(S55a)은 스풀 가이드(20)의 콤프레션 제2 접속포트(26b)에 상시적으로 연통되어 있다. 슬릿(S55a)과 콤프레션 제2 접속포트(26b)는 콤프레션 고정 오리피스를 형성한다.
콤프레션 배압 형성용 디스크(55b, 55c)의 외측에는 각각 슬릿(S55b, S55c)이 형성되어 있다. 슬릿(S55b, S55c)은 제3 콤프레션 오리피스(51c)에 상시적으로 연통되어 있다.
콤프레션 배압 형성용 디스크(55b)는 콤프레션 메인 디스크(55a)의 배후에 설치되는 것으로서 콤프레션 배압 형성용 리테이너(53)와의 사이에 콤프레션 배압챔버(57)를 형성한다.
콤프레션 배압 형성용 리테이너(53)의 배후에는 콤프레션 배압 형성용 오리피스(53a)를 덮도록 콤프레션 배압 조절 유로 형성용 디스크(54)가 형성되어 있다. 콤프레션 배압 조절 유로 형성용 디스크(54)의 내측에는 슬릿(S54a)이 형성되어 있다. 슬릿(S54a)은 콤프레션 제1 접속포트(26a) 및 스풀(30)의 콤프레션 제1 소경부(35)와 상시적으로 연통되어 있다.
콤프레션 메인 디스크(55a)의 슬릿(S55a)과, 스풀 가이드(20)의 콤프레션 제1 접속포트(26a)와, 스풀(30)의 콤프레션 유도홈(36a)과, 스풀(30)의 콤프레션 제1 소경부(35)와, 스풀 가이드(20)의 콤프레션 제2 접속포트(26b)와, 콤프레션 배압 조절 유로 형성용 디스크(54)의 슬릿(S54a)과, 콤프레션 배압 형성용 리테이너(53)의 콤프레션 배압 형성용 오리피스(53a)와, 콤프레션 배압 형성용 디스크(55b, 55c)의 슬릿(S55b, S55c)은, 콤프레션 유로로 유입되는 작동유의 일부를 선택적으로 콤프레션 배압챔버(57)로 유입시킴과 동시에 리바운드실(1a)로 통하게 하는 콤프레션 배압 조절 유로를 형성한다.
콤프레션 배압 형성용 디스크(55b, 55c)의 슬릿(S55b, S55c)은 콤프레션 배압챔버(57)의 작동유의 일부를 리바운드 피스톤(40)과 콤프레션 피스톤(50) 사이의 공간으로, 즉 리바운드실(1a) 쪽으로 흐르게 한다.
또한, 콤프레션 리테이너(51)에는 스풀 가이드(20)의 콤프레션 제3 접속포 트(26c)와 제3 콤프레션 오리피스(51c)를 직접 연통하는 콤프레션 우회 오리피스(51d)가 형성되어 있다. 콤프레션 메인 디스크(55a)의 슬릿(S55a)과, 스풀 가이드(20)의 콤프레션 제2 접속포트(26b)와, 스풀(30)의 콤프레션 제2 유도홈(36b)과, 스풀(30)의 콤프레션 제2 소경부(37)와, 스풀 가이드(20)의 콤프레션 제3 접속포트(26c)와, 콤프레션 우회 오리피스(51d)는, 콤프레션 디스크 밸브(55)의 상류로부터 작동유의 일부를 콤프레션 디스크 밸브(55)에 의한 감쇠 작용을 거치지 않고 콤프레션 디스크 밸브(55)의 하류로 선택적으로 우회시키는 콤프레션 우회 유로를 형성한다.
또한, 콤프레션 리테이너(51)에는 리바운드 행정시에 리바운드 피스톤(40)으로부터 나오는 작동유를 콤프레션실(1b) 쪽으로 흐르게 하는 콤프레션 피스톤측 리바운드 유로인 콤프레션 피스톤측 리바운드 오리피스(51e)가 형성되어 있다.
그리고, 콤프레션 리테이너(51)의 상부에는, 제2 콤프레션 오리피스(51b)의 상단을 개폐가능하게 막는 제2 콤프레션 오리피스용 디스크(58)가 설치되어 있다.
또한, 콤프레션 리테이너(51)의 하부에는, 콤프레션 행정시에는 콤프레션실(1b)의 작동유를 콤프레션 유로로 흐르게 하고, 리바운드 행정시에는 리바운드 피스톤(40)으로부터 나오는 작동유를 콤프레션실(1b)로 흐르게 하는 콤프레션 인테이크 디스크(59)가 설치되어 있다.
콤프레션 리테이너(51)은 그 외주면에 테프론 등으로 만들어진 시일링(52)이 설치됨으로써 실린더(1)에 대하여 밀봉적으로 상하이동 가능하다.
리바운드 리테이너(41)의 단면 형상이 역 U자형이고, 콤프레션 리테이너(51) 의 단면 형상이 역 U자형이므로, 리바운드 리테이너(41)와 콤프레션 리테이너(51)는 그 형상이 서로 상하 비대칭이며, 따라서 리바운드 피스톤(40)측의 유로들과 콤프레션 피스톤(50)측의 유로들은 그 형상이 서로 상하 비대칭이다.
이하에서는, 이상과 같이 구성된 본 발명의 감쇠력 가변식 쇽업소버의 작동에 대하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b 내지 도 3은 소프트 모드 상태의 감쇠력 가변식 쇽업소버를 예시한 것이다. 도 1a 및 도 1b 내지 도 3의 상태에서는 솔레노이드(11)의 전류 변화에 따라 가압 로드(13)가 하강하여 스풀(30)을 내리눌러 스풀(30)을 하강시켜서 리바운드 배압 조절용 가변 오리피스와 콤프레션 배압 조절용 가변 오리피스를 폐쇄한다. 이렇게 리바운드 배압 조절용 가변 오리피스와 콤프레션 배압 조절용 가변 오리피스를 폐쇄하면, 배압챔버(47, 57)의 압력이 작게 되므로, 메인 디스크 밸브(45a, 55a)의 열림이 저압에서 가능하게 되어, 소프트한 압력-유량 특성 및 감쇠력 특성을 가지게 된다.
먼저, 소프트 모드 상태의 리바운드 행정시에는, 도 1a 및 도 2에 도시된 바와 같이, 리바운드 제2 접속포트(25b)가 리바운드 제1 유도홈(32a)과 연통하므로 리바운드 우회 유로가 개방되고, 리바운드 제2 유도홈(32b)이 스풀 가이드(20)의 벽에 막혀 리바운드 제2 접속포트(25b)가 리바운드 제2 유도홈(32b)과 연통하지 않으므로 리바운드 배압 조절 유로가 폐쇄된다.
소프트 모드 상태의 리바운드 행정시의 작동유의 흐름에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 소프트 모드 상태의 리바운드 행정 중 초기 저속 리바운드 행정시에 는, 리바운드실(1a)로부터 제1 리바운드 오리피스(41a)를 통과한 작동유가 슬릿(S45a)과 리바운드 제2 접속포트(25b)와 리바운드 제1 유도홈(32a)과 리바운드 제1 소경부(31)와 리바운드 제1 접속포트(25a)와 리바운드 우회 오리피스(41d)를 거쳐 제2 리바운드 오리피스(41b) 측으로 흐르게 된다.
또한, 소프트 모드 상태의 리바운드 행정 중 고속 리바운드 행정시에는, 리바운드실(1a)로부터 제1 리바운드 오리피스(41a)를 통과한 작동유가, 초기 저속 리바운드 행정시의 유로를 따라 흐름과 동시에, 리바운드 메인 디스크(45a)를 뒤로 젖혀 열면서 제2 리바운드 오리피스(41b) 측으로 흐르게 된다. 여기에서, 리바운드 배압 조절 유로가 폐쇄되어 리바운드 배압챔버(47)의 압력이 작으므로, 리바운드 메인 디스크 밸브(45a)의 열림이 저압에서 가능하게 되어, 소프트한 압력-유량 특성 및 감쇠력 특성을 가지게 된다.
다음, 소프트 모드 상태의 콤프레션 행정시에는, 도 1b 및 도 3에 도시된 바와 같이, 콤프레션 제2 접속포트(26b)가 콤프레션 제2 유도홈(36b)과 연통하므로 콤프레션 우회 유로가 개방되고, 콤프레션 제1 유도홈(36a)이 스풀 가이드(20)의 벽에 막혀 콤프레션 제2 접속포트(26b)가 콤프레션 제1 유도홈(36a)과 연통하지 않으므로 콤프레션 배압 조절 유로가 폐쇄된다.
소프트 모드 상태의 콤프레션 행정시의 작동유의 흐름에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 소프트 모드 상태의 콤프레션 행정 중 초기 저속 콤프레션 행정시에는, 콤프레션실(1b)로부터 제1 및 제2 콤프레션 오리피스(51a, 51b)를 통과한 작동유가 슬릿(S55a)과 콤프레션 제2 접속포트(26b)와 콤프레션 제2 유도홈(36a)과 콤 프레션 제2 소경부(37)와 콤프레션 제3 접속포트(26c)와 콤프레션 우회 오리피스(51d)를 거쳐 제3 콤프레션 오리피스(51c) 측으로 흐르게 된다.
또한, 소프트 모드 상태의 콤프레션 행정 중 고속 콤프레션 행정시에는, 콤프레션실(1b)로부터 제1 및 제2 콤프레션 오리피스(51a, 51b)를 통과한 작동유가, 초기 저속 콤프레션 행정시의 유로를 따라 흐름과 동시에, 콤프레션 메인 디스크(55a)를 뒤로 젖혀 열면서 제3 콤프레션 오리피스(51c) 측으로 흐르게 된다. 여기에서, 콤프레션 배압 조절 유로의 개방 정도가 작아서 콤프레션 배압챔버(57)의 압력이 작으므로, 콤프레션 메인 디스크 밸브(55a)의 열림이 저압에서 가능하게 되어, 소프트한 압력-유량 특성 및 감쇠력 특성을 가지게 된다.
도 4a 및 도 4b 내지 도 6은 하드 모드 상태의 감쇠력 가변식 쇽업소버를 예시한 것이다. 도 4a 및 도 4b 내지 도 6은 상태에서는 솔레노이드(11)의 전류 변화에 따라 가압 로드(13)가 상승하여 스풀(30)을 코일 스프링(23)의 탄발력에 의해 상승시켜서 리바운드 배압 조절용 가변 오리피스를 개방하고 콤프레션 배압 조절용 가변 오리피스의 개폐 정도를 크게 한다. 이렇게 리바운드 배압 조절용 가변 오리피스를 개방하고 콤프레션 배압 조절용 가변 오리피스의 개폐 정도를 크게 하면, 배압챔버(47, 57)의 압력이 크게 되므로, 메인 디스크 밸브(45a, 55a)의 열림 압력이 증가하여, 하드한 압력-유량 특성 및 감쇠력 특성을 가지게 된다.
먼저, 하드 모드 상태의 리바운드 행정시에는, 도 4a 및 도 5에 도시된 바와 같이, 리바운드 제2 접속포트(25b)가 리바운드 제2 유도홈(32b)과 연통하므로 리바운드 배압 조절 유로가 개방되고, 리바운드 제1 유도홈(32a)이 스풀 가이드(20)의 벽에 막혀 리바운드 제2 접속포트(25b)가 리바운드 제1 유도홈(32a)과 연통하지 않으므로 리바운드 우회 유로가 폐쇄된다.
하드 모드 상태의 리바운드 행정시의 작동유의 흐름에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 하드 모드 상태의 리바운드 행정 중 초기 저속 리바운드 행정시에는, 리바운드실(1a)로부터 제1 리바운드 오리피스(41a)를 통과한 작동유가 슬릿(S45a)과 리바운드 제2 접속포트(25b)와 리바운드 제2 유도홈(32b)과 리바운드 제2 소경부(33)와 리바운드 제3 접속포트(25c)와 슬릿(S44a)을 거쳐 리바운드 배압챔버(47)로 유입됨과 동시에 슬릿(S44b)을 거쳐 리바운드 피스톤(40)과 콤프레션 피스톤(50) 사이의 공간으로 흐르게 된다.
또한, 하드 모드 상태의 리바운드 행정 중 고속 리바운드 행정시에는, 리바운드실(1a)로부터 제1 리바운드 오리피스(41a)를 통과한 작동유가, 초기 저속 리바운드 행정시의 유로를 따라 흐름과 동시에, 리바운드 메인 디스크(45a)를 뒤로 젖혀 열면서 제2 리바운드 오리피스(41b) 측으로 흐르게 된다. 여기에서, 리바운드 배압 조절 유로가 개방되어 리바운드 배압챔버(47)의 압력이 크므로, 리바운드 메인 디스크 밸브(45a)의 열림 압력이 증가하여, 하드한 압력-유량 특성 및 감쇠력 특성을 가지게 된다.
그리고, 리바운드 행정시의 압력이 과도하게 증대되는 경우, 리바운드 배압챔버(47) 내의 압력이 과도하게 증대되어, 리바운드 배압 조절 유로 형성용 디스크(44)가 도 5에 가상선으로 도시한 바와 같이 뒤로 젖혀 열리므로 하드한 감쇠력의 작용이 중단된다.
다음, 하드 모드 상태의 콤프레션 행정시에는, 도 4b 및 도 6에 도시된 바와 같이, 콤프레션 제2 접속포트(26b)가 콤프레션 제1 유도홈(36a)과 연통하므로 콤프레션 배압 조절 유로가 개방되고, 콤프레션 제2 유도홈(36b)이 스풀 가이드(20)의 벽에 막혀 콤프레션 제2 접속포트(26b)가 콤프레션 제2 유도홈(36b)과 연통하지 않으므로 콤프레션 우회 유로가 폐쇄된다.
하드 모드 상태의 콤프레션 행정시의 작동유의 흐름에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 하드 모드 상태의 콤프레션 행정 중 초기 저속 콤프레션 행정시에는, 콤프레션실(1b)로부터 제1 및 제2 콤프레션 오리피스(51a, 51b)를 통과한 작동유가 슬릿(S55a)과 콤프레션 제2 접속포트(26b)와 콤프레션 제1 유도홈(36a)과 콤프레션 제1 소경부(35)와 콤프레션 제1 접속포트(26a)와 슬릿(S54a)을 거쳐 콤프레션 배압챔버(57)로 유입됨과 동시에 슬릿(S55b, S55c)을 거쳐 제3 콤프레션 오리피스(51c) 및 리바운드 피스톤(40)과 콤프레션 피스톤(50) 사이의 공간으로 흐르게 된다.
또한, 하드 모드 상태의 콤프레션 행정 중 고속 콤프레션 행정시에는, 콤프레션실(1b)로부터 제1 및 제2 콤프레션 오리피스(51a, 51b)를 통과한 작동유가, 초기 저속 콤프레션 행정시의 유로를 따라 흐름과 동시에, 콤프레션 메인 디스크(55a)를 뒤로 젖혀 열면서 제3 콤프레션 오리피스(51c) 측으로 흐르게 된다. 여기에서, 콤프레션 배압 조절 유로가 개방되어 콤프레션 배압챔버(57)의 압력이 크므로, 콤프레션 메인 디스크 밸브(55a)의 열림 압력이 증가하여, 하드한 압력-유량 특성 및 감쇠력 특성을 가지게 된다.
그리고, 콤프레션 행정시의 압력이 과도하게 증대되는 경우, 제2 콤프레션 오리피스(51b) 내의 압력이 과도하게 증대되어, 제2 콤프레션 오리피스용 디스크(58)가 도 6에 가상선으로 도시한 바와 같이 뒤로 젖혀 열리므로 하드한 감쇠력의 작용이 중단된다.
도면에서 초기 저속 행정시 작동유의 흐름은 점선 화살표로 표시하였고, 고속 행정시 작동유의 흐름은 실선 화살표으로 표시하였다.
이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 감쇠력 가변식 쇽업소버에 의하면, 리바운드 행정시 리바운드실로부터 콤프레션실로 유체 흐름을 허용하면서 감쇠력을 가변시키도록 구성된 리바운드 피스톤과 콤프레션 행정시 콤프레션실로부터 리바운드실로 유체 흐름을 허용하면서 감쇠력을 가변시키도록 구성된 콤프레션 피스톤이 이격되어 설치되어 있으므로, 솔레노이드 구동에 따라 이동하는 스풀이 디스크 밸브에 대한 배압을 조절함으로써 감쇠력 제어가 이루어지는 감쇠력 연속 가변 밸브의 기능을 피스톤이 갖도록 구성할 수 있다.

Claims (9)

  1. 작동유가 봉입된 실린더 내에서 상하 이동하는 피스톤 로드의 선단부에 설치되는 솔레노이드 구동부;
    상기 솔레노이드 구동부의 선단부에 설치되는 스풀 가이드 및 스풀;
    상기 스풀 가이드의 외주면 상부에 설치되는 것으로서, 리바운드 행정시 리바운드실의 작동유를 감쇠시켜서 콤프레션실로 통하게 하는 리바운드 유로와, 상기 리바운드 유로의 도중에 설치되어 상기 리바운드 유로를 통과하는 작동유에 소정의 감쇠력을 발생시키는 리바운드 디스크 밸브와, 상기 리바운드 디스크 밸브의 배후에서 소정의 배압을 형성하는 리바운드 배압챔버를 구비하는 리바운드 피스톤;
    상기 스풀 가이드의 외주면 하부에 상기 리바운드 피스톤과 이격되게 설치되는 것으로서, 콤프레션 행정시 콤프레션실의 작동유를 감쇠시켜서 리바운드실로 통하게 하는 콤프레션 유로와, 상기 콤프레션 유로의 도중에 설치되어 상기 콤프레션 유로를 통과하는 작동유에 소정의 감쇠력을 발생시키는 콤프레션 디스크 밸브와, 상기 콤프레션 디스크 밸브의 배후에서 소정의 배압을 형성하는 콤프레션 배압챔버를 구비하는 콤프레션 피스톤;
    상기 리바운드 유로로 유입되는 작동유의 일부를 선택적으로 상기 리바운드 배압챔버로 유입시킴과 동시에 콤프레션실로 통하게 하는 리바운드 배압 조절 유로; 및
    상기 콤프레션 유로로 유입되는 작동유의 일부를 선택적으로 상기 콤프레션 배압챔버로 유입시킴과 동시에 리바운드실로 통하게 하는 콤프레션 배압 조절 유로를 포함하고,
    상기 리바운드 피스톤측의 유로들과 상기 콤프레션 피스톤측의 유로들은 그 형상이 서로 상하 비대칭인 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리바운드 디스크 밸브의 상류로부터 작동유의 일부를 상기 리바운드 디스크 밸브에 의한 감쇠 작용을 거치지 않고 상기 리바운드 디스크 밸브의 하류로 선택적으로 우회시키는 리바운드 우회 유로와,
    상기 콤프레션 디스크 밸브의 상류로부터 작동유의 일부를 상기 콤프레션 디스크 밸브에 의한 감쇠 작용을 거치지 않고 상기 콤프레션 디스크 밸브의 하류로 선택적으로 우회시키는 콤프레션 우회 유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 리바운드 피스톤은, 리바운드 오리피스들이 관통 형성되고 하부 내측에 공간이 형성된 역 U자형의 단면을 갖는 리바운드 리테이너와, 상기 리바운드 리테이너의 하부 내측 공간에 밀봉적으로 끼워지는 리바운드 배압 형성용 리테이너를 포함하고,
    상기 콤프레션 피스톤은, 콤프레션 오리피스들이 관통 형성되고 하부 내측에 공간이 형성된 역 U자형의 단면을 갖는 콤프레션 리테이너와, 상기 콤프레션 리테이너의 하부 내측 공간에 밀봉적으로 끼워지는 콤프레션 배압 형성용 리테이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 리바운드 배압 조절 유로는 상기 리바운드 디스크 밸브의 상류로부터 상기 리바운드 디스크 밸브와 상기 스풀 가이드 사이에 형성된 리바운드 고정 오리피스를 거쳐 상기 리바운드 배압챔버로 이어지고,
    상기 콤프레션 배압 조절 유로는 상기 콤프레션 디스크 밸브의 상류로부터 상기 콤프레션 디스크 밸브와 상기 스풀 가이드 사이에 형성된 콤프레션 고정 오리피스를 거쳐 상기 콤프레션 배압챔버로 이어지고,
    상기 리바운드 배압 조절 유로 및 상기 콤프레션 배압 조절 유로의 개폐 또는 그 개폐 정도는 상기 솔레노이드 구동부의 구동에 의해 이동하는 상기 스풀에 의해 제어되도록 구성된 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 리바운드 배압 조절 유로는 상기 스풀 가이드와 상기 스풀 사이에 형성된 리바운드 배압 조절용 가변 오리피스에 의해 개폐 또는 그 개폐 정도가 제어되고,
    상기 콤프레션 배압 조절 유로는 상기 스풀 가이드와 상기 스풀 사이에 형성 된 콤프레션 배압 조절용 가변 오리피스에 의해 개폐 또는 그 개폐 정도가 제어되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 리바운드 디스크 밸브는, 상기 리바운드 유로를 통과하는 작동유에 직접 맞부딪치어 감쇠력을 발생시키는 리바운드 메인 디스크와, 상기 리바운드 배압 조절 유로를 통해 상기 리바운드 디스크 밸브의 배후의 리바운드 배압챔버에서 형성된 배압을 수용하여 상기 리바운드 메인 디스크의 감쇠력을 가변시키는 리바운드 배압 형성용 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 콤프레션 디스크 밸브는, 상기 콤프레션 유로를 통과하는 작동유에 직접 맞부딪치어 감쇠력을 발생시키는 콤프레션 메인 디스크와, 상기 콤프레션 배압 조절 유로를 통해 상기 콤프레션 디스크 밸브의 배후의 콤프레션 배압챔버에서 형성된 배압을 수용하여 상기 콤프레션 메인 디스크의 감쇠력을 가변시키는 콤프레션 배압 형성용 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 리바운드 피스톤에는 상기 콤프레션 피스톤으로부터 배출되는 작동유를 리바운드실 쪽으로 흐르게 하는 리바운드 피스톤측 콤프레션 유로가 형성되고,
    상기 콤프레션 피스톤에는 상기 리바운드 피스톤으로부터 배출되는 작동유를 콤프레션실 쪽으로 흐르게 하는 콤프레션 피스톤측 리바운드 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 리바운드 우회 유로는 상기 스풀 가이드와 상기 스풀 사이에 형성된 리바운드 우회용 가변 오리피스에 의해 개폐가 제어되고,
    상기 콤프레션 우회 유로는 상기 스풀 가이드와 상기 스풀 사이에 형성된 콤프레션 우회용 가변 오리피스에 의해 개폐가 제어되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
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