KR100872563B1 - 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노면의 상태에 따라 차량에 전달되는 진동을 감쇠하는 쇽업소버에 관한 것으로서, 쇽업소버의 피스톤 로드가 고속으로 반복적으로 진동할 경우, 감쇠력이 낮게 발생되도록 하여 차량의 승차감을 향상시키도록 한 쇽업소버를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 쇽업소버는 실린더와, 피스톤 로드에 연결되어 상기 실린더를 제1챔버와 제2챔버로 구획하는 피스톤 밸브를 갖는 쇽업소버에 있어서, 피스톤 로드에 형성된 중공부와, 상기 중공부의 상부와 제1챔버를 연통하여 상기 중공부 내의 압력을 일정하게 유지하는 압력보상유로와, 상기 제1챔버와 상기 중공부의 하부 및 상기 제2챔버를 연통하는 바이패스유로와, 상기 중공부 내부에 설치되어 상기 중공부의 상, 하부를 밀폐하며, 상기 중공부 상부의 압력에 따라 상기 바이패스유로를 개폐하는 격판부를 포함한다.

쇽업소버, 실린더, 피스톤 로드, 격판부, 유로, 오리피스, 주파수, 감응, 몰딩

Description

쇽업소버 {SHOCK ABSORBER}

도 1은 일반적인 쇽업소버의 일부를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버의 단면도.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 일부를 도시한 작동상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 쇽업소버 52 : 실린더

52a : 내부관 52b : 외부관

54 : 피스톤 로드 541 : 로드 연장부

542 : 제1관통홀 543 : 제2관통홀

545 : 축공 546 : 격판부

547 : 가이드부 547a : 경사부

548 : 내부유로 56 : 피스톤 밸브

56a : 인장오리피스 56b : 압축오리피스

58a, 58b : 디스크 밸브

본 발명은 노면의 상태에 따라 차량에 전달되는 진동을 감쇠하는 쇽업소버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작고 잦은 진동인, 고주파 진동의 입력시 감쇠력 특성이 낮게 형성되도록 하여 차량의 승차감을 향상시키는 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 주행시 차축이 노면으로 받는 충격이나 진동을 완충하여 승차감을 향상시키기 위한 완충장치가 설치되며, 이와 같은 완충장치의 하나로서 쇽업소버가 사용된다. 상기 쇽업소버는 차축과 차체 사이에 설치되며, 그 내부에는 감쇠력을 증대시킬 수 있도록 가스 또는 오일이 채워진다.

도 1은 일반적인 쇽업소버의 일부를 도시한 단면도이다.

도 1을 참고하면, 쇽업소버(10)는 자동차의 차체에 연결되는 피스톤 로드(14)와, 바퀴와 연결된 차축에 설치된 실린더(12)를 포함하고, 상기 피스톤 로드(14)는 상기 실린더(12)에 왕복 운동 가능하게 설치된다.

또한, 상기 피스톤 로드(14)의 하단에는 상기 실린더(12) 내의 공간을 인장챔버(RC)와 압축챔버(CC)로 구획하는 피스톤 밸브(16)가 설치된다. 상기 피스톤 밸브(16)에는 인장챔버(RC)와 압축챔버(CC)를 서로 연통하는 인장오리피스(16a)와, 압축오리피스(16b)가 형성되며, 상기 인장오리피스(16a)와 상기 압축오리피스(16b)에는 유체의 유동에 따라 탄성적으로 가변되며 감쇠력을 발생하는 디스크 밸브(18a, 18b)가 설치된다.

이러한 쇽업소버(10)는 노면의 상태 또는 차량의 자세변화에 대해 일정한 감쇠력 특성을 가진다.

그러나 종래의 쇽업소버(10)는 감쇠력 특성을 낮게 할 경우, 승차감을 향상시킬 수 있으나 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 없었고, 이와 반대로 감쇠력 특성을 높게 할 경우, 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 있으나 승차감이 나빠지는 문제가 있다. 즉, 종래에는 바, 노면의 상태 또는 차량의 자세변화에 따라 쇽업소버(10)의 감쇠력 특성을 적절하게 조절할 수 없는 문제가 있다.

이와 같이, 차량이 불규칙한 요철구간을 고속으로 주행할 경우, 노면으로부터의 진동이 전달되어 승차감을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다. 따라서, 차량이 둔턱이나 선회시와 같이 차량의 자세 변화가 큰 경우 감쇠력 특성을 높게 하여 자세를 신속하게 제어하며, 차량이 고속으로 주행시 노면으로부터 쇽업소버(10)의 감쇠력 특성을 낮게 하여 차량의 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 쇽업소버의 피스톤 로드가 고속으로 반복적으로 진동할 경우, 감쇠력이 낮게 발생되도록 하여 차량의 승차감을 향상시키도록 한 쇽업소버를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 쇽업소버는 실린더와, 피스톤 로드에 연결되어 상기 실린더를 제1챔버와 제2챔버로 구획하는 피스톤 밸브를 갖는 쇽업소버에 있어서, 피스톤 로드에 형성된 중공부와, 상기 중공부의 상부와 제1챔버를 연통하여 상기 중공부 내의 압력을 일정하게 유지하는 압력보상유로와, 상기 제1챔버와 상기 중공부의 하부 및 상기 제2챔버를 연통하는 바이패스유로와, 상기 중공부 내부에 설치되어 상기 중공부의 상, 하부를 밀폐하며, 상기 중공부 상부의 압력에 따라 상기 바이패스유로를 개폐하는 격판부를 포함한다.

또한, 상기 격판부는 상기 중공부의 상부로 유입되는 작동유체에 의해 탄성변형되며 상기 바이패스유로를 막는 것이 바람직하다. 또한, 상기 격판부는 외둘레부가 상기 중공부의 내측에 고정되고, 중앙부가 상기 바이패스유로의 중앙부를 향하여 굴곡되게 형성될 수 있다. 또한, 상기 중공부의 하부에는 상기 바이패스유로를 연결하는 내부유로가 형성된 가이드부가 설치되고, 상기 가이드부의 중앙부에는 상기 격판부가 밀착되기 위해 상기 격판부의 굴곡된 각도와 대응하는 각도의 경사부가 형성될 수 있다. 더불어, 상기 압력보상유로는 상기 바이패스유로의 면적보다 더 크게 형성될 수 있다. 또한, 상기 압력보상유로는 상기 피스톤 로드에 형성된 하나 이상의 제1관통홀로 이루어질 수 있고, 상기 바이패스유로는 상기 피스톤 로드에 형성된 하나 이상의 제2관통홀과, 상기 피스톤 로드의 단부를 관통하여 상기 중공부와 연결되는 축공을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버의 단면도이고, 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 일부를 도시한 작동상태도이다.

본 발명에 따른 쇽업소버(50)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 자동차의 차체와 연결된 피스톤 로드(54)와, 차축에 설치된 실린더(52)를 포함한다. 상기 실린더(52)는 내부관(52a)과 그 외측의 외부관(52b)으로 구성된 채 내부 관(52a)에는 작동유체, 즉 오일(Oil)이 가득 채워지고, 외부관(52b)에는 내부관(52a) 내의 압력을 보상하기 위한 가스(Gas)와 오일이 채워진다.

그리고, 상기 피스톤 로드(54)는 상기 실린더(52)에 왕복 운동 가능하게 설치되며, 그 단부에 상기 내부관(52a)을 압축챔버(CC)와 인장챔버(RC)로 구획하는 피스톤 밸브(56)가 설치된다. 상기 피스톤 밸브(56)에는 인장챔버(RC)와 압축챔버(CC)를 서로 연통하는 인장오리피스(56a)와, 압축오리피스(56b)가 형성된다. 또한, 상기 피스톤 밸브(56)의 상면과 하면에는 유체의 유동에 따라 탄성적으로 가변되며 감쇠력을 발생하는 디스크 밸브(58a, 58b)가 설치된다.

한편, 상기 쇽업소버(50)는 상기 피스톤 로드(54)가 고속으로 반복적으로 이동하는 구간에서 상기 인장챔버(RC)와 상기 압축챔버(CC)가 서로 연통하도록 하여 감쇠력을 낮추는 보조밸브장치(EV)가 마련된다.

본 발명에 따른 쇽업소버(50)의 보조밸브장치(EV)를 확대한 단면도인 도 3을 참고하면, 상기 보조밸브장치(EV)는 피스톤 로드(54)에 형성된 중공부와, 상기 중공부에 인장챔버(RC)와 상기 압축챔버(CC)를 연통하는 바이패스유로를 포함하며, 상기 바이패스유로가 개방됨에 따라 작동유체가 인장챔버(RC) 또는 압축챔버(CC)로 바이패스되어 감쇠력이 낮게 발생한다.

이와 같이, 상기 보조밸브장치(EV)는 상기 피스톤 로드(54)가 일반적인 쇽업소버의 피스톤 로드보다 짧게 형성되고, 상기 피스톤 로드(54)의 단부에 내부가 중공된 로드 연장부(541)가 결합되어, 상기 피스톤 로드(54)와 일체화된다. 이와 같이, 상기 피스톤 로드(54)와 상기 로드 연장부(541)가 결합됨에 따라 내부에 중공 부가 형성된다.

또한, 상기 보조밸브장치(EV)에는 상기 인장챔버(RC)와 상기 중공부의 상부를 연통하는 압력보상유로를 포함한다. 상기 압력보상유로는 상기 인장챔버(RC) 내의 작동유체가 상기 중공부의 상부로 유, 출입되는 통로를 제공하며, 이에 따라 상기 중공부 상부의 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 본 발명에서 상기 압력보상유로는 상기 연장부(541)에 형성되어 상기 중공부의 상부와 상기 인장챔버(RC)를 연통하는 하나 이상의 제1관통홀(542)로 이루어 질 수 있다.

또한, 상기 보조밸브장치(EV)는 상기 인장챔버(RC)와 상기 중공부의 하부 및 상기 압축챔버(CC)를 연통하는 바이패스유로를 더 포함한다. 상기 바이패스유로는 상기 로드 연장부(541)에 형성되어 상기 중공부의 하부와 상기 인장챔버(RC)를 연통하는 하나 이상의 제2관통홀(543)과, 상기 중공부의 하부와 상기 압축챔버(CC)를 연결하는 축공(545)을 포함한다. 상기 축공(545)은 상기 중공부의 하부에서 상기 연장부(541)의 단부를 축방향으로 관통하여 형성된다.

한편, 상기 중공부에는 상기 중공부의 상, 하부를 밀폐하는 격판부(546)가 설치된다. 상기 격판부(546)는 외둘레부가 상기 중공부의 내측에 고정되고, 상기 중공부 상부의 압력에 따라 작동하여 상기 바이패스유로를 개폐한다. 여기에서 상기 격판부(546)는 고무부재와 같은 탄성재질로 이루어져, 상기 중공부 상부로 유입되는 작동유체 의해 탄성변형되며 상기 바이패스유로를 막도록 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 격판부(546)는 상기 압력보상유로에 의해 중공부 상부의 압력이 높아지면, 상기 바이패스유로를 막도록 변형된다. 바람직하게는 상기 바이패스유로는 중앙부를 향하여 굴곡되게 형성된다.

또한, 상기 중공부의 하부에는 가이드부(547)가 설치된다. 상기 가이드부(547)는 내부에 상기 바이패스유로를 연결하기 위한 내부유로(548)가 형성된다. 또한, 상기 가이드부(547)의 중앙부는 상기 격판부(546)의 굴곡된 각도와 대응하는 각도를 갖는 경사부(547a)로 이루어진다. 따라서, 상기 격판부(546)가 상기 바이패스유로를 막기 위해 변경될 경우, 상기 격판부(546)가 상기 경사부(547a)에 밀착됨에 따라 상기 내부유로(548)가 막기게 되며, 이에 따라 바이패스유로가 차단된다.

또한, 본 발명에서 상기 격판부(546)는 외둘레부가 상기 로드 연장부(541) 내측에 설치되어 상기 중공부를 구획할 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 가이드부(547)의 상부에 고정될 수 있다. 또한, 상기 격판부(546)는 상기 가이드부(547)에 일체로 몰딩되어 고정되는 것도 가능하다. 이때, 상기 격판부(546)는 외둘레부가 상기 가이드부(547)에 고정되고, 그 내측의 소정구간은 상측으로 볼록하고, 중앙부로 갈수록 하측으로 오목한 형태로 형성된다.

또한, 상기 제1관통홀(542)에 의해 형성되는 압력보상유로는 상기 제2관통홀(543)과, 상기 내부유로(548) 및 상기 축공(545)에 의해 형성되는 바이패스유로의 면적보다 더 크게 형성된다. 따라서, 도 3과 같이, 상기 피스톤 로드(54)가 큰 진폭으로 이동할 경우, 상기 바이패스유로보다 상기 압력보상유로로 공급되는 작동유체량이 증가되며, 이에 상기 중공부 상부의 압력이 증가되어 작동유체가 상기 격판부(546)가 하측으로 변형되며 상기 바이패스유로를 막게 된다. 따라서, 상기 쇽 업소버(50)의 감쇠력 특성은 상기 피스톤 밸브(56)에 높은 감쇠력이 발생한다.

한편, 도 4와 같이, 상기 피스톤 로드(54)가 작은 진폭으로 이동할 경우, 상기 바이패스유로를 통해 상기 중공부 상부의 작동유체가 빠져나가게 되며, 이에 따라 상기 중공부 상부의 압력이 낮아지며, 상기 격판부(546)가 상측으로 변형되며 상기 바이패스유로를 개방한다. 따라서, 상기 쇽업소버(50)는 작동유체 중 일부가 상기 바이패스유로를 통해 이동하게 되어 상기 피스톤 밸브(56)에 낮은 감쇠력이 발생한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 쇽업소버를 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 쇽업소버는 불규칙한 요철과 같이 반복적인 진동이 발생하는 구간에서 차량이 고속으로 주행시 감쇠력이 낮게 발생되도록 하여 노면으로부터 전달되는 진동이 차량에 전달되지 않아 승차감을 향상시킬 수 있고, 차량이 둔턱구간을 통과하거나 선회시 감쇠력을 높게 발생시킬 수 있어 안정적인 자세 변화가 가능해지는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 실린더와, 피스톤 로드에 연결되어 상기 실린더를 제1챔버와 제2챔버로 구획하는 피스톤 밸브를 갖는 쇽업소버에 있어서,

   피스톤 로드에 형성된 중공부와,

   상기 중공부의 상부와 제1챔버를 연통하여 상기 중공부 내의 압력을 일정하게 유지하는 압력보상유로와,

   상기 제1챔버와 상기 중공부의 하부 및 상기 제2챔버를 연통하는 바이패스유로와,

   상기 중공부 내부에 설치되어 상기 중공부의 상, 하부를 밀폐하며, 상기 중공부 상부의 압력에 따라 상기 바이패스유로를 개폐하는 격판부를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 격판부는 상기 중공부의 상부로 유입되는 작동유체에 의해 탄성변형되며 상기 바이패스유로를 막는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 격판부는 외둘레부가 상기 중공부의 내측에 고정되고, 중앙부가 상기 바이패스유로의 중앙부를 향하여 굴곡되게 형성되고,

   상기 중공부의 하부에는 상기 바이패스유로를 연결하는 내부유로가 형성된 가이드부가 설치되되, 상기 가이드부의 중앙부에는 상기 격판부가 밀착되기 위해 상기 격판부의 굴곡된 각도와 대응하는 각도의 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 압력보상유로는 상기 바이패스유로의 면적보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 압력보상유로는 상기 피스톤 로드에 형성된 하나 이상의 제1관통홀로 이루어지고,

   상기 바이패스유로는 상기 피스톤 로드에 형성된 하나 이상의 제2관통홀과, 상기 피스톤 로드의 단부를 관통하여 상기 중공부와 연결되는 축공을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.

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