KR101053500B1

KR101053500B1 - 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브

Info

Publication number: KR101053500B1
Application number: KR1020040066404A
Authority: KR
Inventors: 성백현
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2011-08-03
Also published as: KR20060018069A

Abstract

본 발명은 차량용 쇽업소버(shock absorber)의 고속저감형 피스톤밸브(piston valve)에 관한 것이다.

본 발명은, 메인밸브의 이격된 상부측에 상기 메인밸브의 직경보다 작은 직경을 갖는 홀디스크가 구비되되, 상기 홀디스크에는 인장유로에 대응하도록 상기 인장유로보다 작은 크기의 관통홀이 방사상으로 다수개 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 피스톤밸브의 전 속도구간에 걸쳐서 우수한 승차감이 제공되도록 쇽업소버의 성능이 향상되는 효과가 있다.

쇽업소버, 피스톤밸브, 고속저감형, 감쇠력, 홀디스크, 승차감

Description

쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브{HIGH VELOCITY REDUCTION TYPE PISTON VALVE OF A SHOCK ABSORBER}

도 1은 종래 쇽업소버의 피스톤밸브를 보여주는 단면도,

도 2는 종래 쇽업소버의 피스톤밸브의 작용을 보여주는 확대 단면도,

도 3은 종래 쇽업소버의 피스톤밸브에 대한 감쇠력 특성곡선을 도시한 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브를 보여주는 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브에 채용되는 홀디스크를 도시한 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브가 저속과 중속구간에서 작용되는 상태를 보여주는 확대 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브가 고속구간에서 작용되는 상태를 보여주는 확대 단면도,

도 8은 본 발명에 따른 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브에 대한 감쇠력 특성곡선을 종래의 것과 비교하여 보여주는 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 피스톤로드 20, 200 : 피스톤밸브

21, 210 : 바디 21a, 210a : 인장유로

21b, 210b : 압축유로 22, 220 : 리바운드 리테이너

22a, 220a : 인장유로 22b-1, 220b-1 : 내측단턱

22b-2, 220b-2 : 외측단턱 23 : 서브밸브

23a : 서브디스크S 23a-1 : 요홈

23b : 서브디스크 24, 240 : 리테이너

25, 250 : 메인밸브 25a, 250a : 메인디스크S

25a-1, 250a-1 : 요홈 25b, 250b : 메인디스크

26, 260 : 하부리테이너 27, 270 : 밸브와셔

28, 280 : 체결너트 230 : 홀디스크

230a : 관통홀

본 발명은 쇽업소버(shock absorber)의 고속저감형 피스톤밸브(piston valve)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤밸브의 전 속도구간 특히 고속구간의 감쇠력을 조절하여 저감시킬 수 있어 전 속도구간에 걸쳐 우수한 승차감이 확보되도록 하는 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 쇽업소버에서는 오일이 충진된 내부관(미도시)내에서 상 하로 습동하는 피스톤밸브(20)가 피스톤로드(piston rod)(10)의 하단측에 결합되어 있다.

피스톤밸브(20)는 도 1에 나타낸 바와 같이 피스톤로드(10)측에 고정되는 바디(21)의 내측에 다수의 인장유로(21a)가 방사상으로 배열 형성되고, 그 외측으로 다수의 압축유로(21b)가 동심을 이루도록 방사상으로 배열 형성되어 있다.

바디(21)의 하부에는 리바운드 리테이너(rebound retainer)(22)가 결합되며, 이 리바운드 리테이너(22)에는 바디(21)의 인장유로(21a)에 대응하는 인장유로(22a)가 형성되어 있다.

리바운드 리테이너(22)의 하면상에는 인장유로(22a)의 외측으로 내측단턱(22b-1)이 돌출되게 형성되고, 그 외측단부의 하면상에는 내측단턱(22b-1)보다 돌출되도록 외측단턱(22b-2)이 형성되어 있다.

내측단턱(22b-1)의 하부에는 서브밸브(sub valve)(23)가 밀착되도록 설치되며, 서브밸브(23)는 디스크S(23a)와 적어도 1매 이상의 디스크(23b)로 적층되어 구성된다.

그리고, 서브밸브(23)로부터 리테이너(24)를 매개로 이격되는 하부에는 서브밸브(23)보다 직경이 큰 메인밸브(main valve)(25)가 외측단턱(22b-2)의 하면에 밀착되도록 설치되며, 메인밸브(25)는 디스크S(25a)와 적어도 2매 이상의 디스크(25b)로 적층되어 구성된다.

전술한 서브디스크S(23a) 및 메인디스크S(25a)에는 그 외측단부에 슬릿(slit)인 요홈(23a-1, 25a-1)이 형성되어 있다.

나아가, 메인밸브(25)의 하부에는 하부리테이너(26), 밸브와셔(valve washer)(27), 체결너트(nut)(28)가 순차적으로 결합된다.

이상과 같은 피스톤밸브(20)에 있어서, 인장행정시 피스톤밸브(20)가 상부로 이동됨에 따라 상부공간에 충진된 유체가 인장유로(21a, 22a)를 통해 상부로부터 하부로 흐를 시, 흐름에 대한 저항력을 발생하는 서브밸브(23)와 메인밸브(25)에 의해 감쇠력 특성이 얻어지게 된다.

즉, 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같이, 유체의 압력이 약한 피스톤밸브(20)의 저속구간에서는 유체가 서브디스크S(23a) 및 메인디스크S(25a)의 요홈(23a-1, 25a-1)을 통해 바이패스(bypass)되거나 서브밸브(23)를 일부 하방으로 밀어내고 이동하면서 감쇠력이 발생되고, 유체의 압력이 증가되는 중속과 고속구간에서는 서브밸브(23) 및 메인밸브(25)를 하방으로 밀어내고 이동하는 과정에서 감쇠력이 발생되게 된다.

여기서, 도 3에 전술한 바와 같은 피스톤밸브의 감쇠력 특성곡선을 나타낸다.

보다 상세하게, 평상시에는 내측단턱(22b-1)과 외측단턱(22b-2)에 각각 서브밸브(23) 및 메인밸브(25)가 밀착되어 있으므로 유체가 서브디스크S(23a) 및 메인디스크S(25a)의 요홈(23a-1, 25a-1)을 통해 바이패스되어 극저속 감쇠력이 형성되며, 유체의 압력이 일정압력 이상이 되면, 먼저 서브밸브(23)가 피스톤로드(10)와 접한 지점을 힌지점으로 하여 탄성적으로 굽힘변형되어 확대 형성되는 유로를 통과하면서 저속 감쇠력이 형성되고, 나아가 유체의 압력이 그 이상으로 되면, 서브밸 브(23)와 더불어 메인밸브(25)가 또한 탄성적으로 굽힘변형되어 확대 형성되는 유로를 통과하면서 중속과 고속 감쇠력이 형성되게 된다.

따라서, 저속 감쇠력은 서브디스크S(23a) 및 메인디스크S(25a)의 요홈(23a-1, 25a-1) 단면적 또는 서브밸브(23)의 매수에 의해 조절가능하며, 중속 감쇠력은 서브밸브(23) 및 메인밸브(25)의 매수 또는 내측단턱(22b-1) 및 외측단턱(22b-2)의 단차량에 의해 조절가능하다.

그리고, 고속 감쇠력은 리바운드 리테이너(22)의 인장유로(22a) 단면적을 조절하는 것에 의해 조절가능하다.

그러나, 이상과 같은 종래의 피스톤밸브(20)는 저속과 중속의 감쇠력을 적절히 조절하다 보면 리바운드 리테이너(22)의 인장유로(22a) 단면적을 적절히 변경할 수 없는 상황이 되어 고속 감쇠력의 조절이 용이하지 않으며, 이에 따라 고속 감속력이 다소 불필요하게 높게 설정되게 됨으로써, 피스톤밸브(20)가 고속으로 작동해야 할 경우에 작동하지 못하게 되어 그때의 충격진동을 원활히 완충하지 못하여 승차감을 일부 저하시키는 문제점이 발생되게 된다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 고속 감쇠력을 낮게 조절할 수 있어, 전 속도구간에 대해 우수한 승차감이 확보되도록 하는 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메인밸브의 이격된 상부측에 상기 메인밸브의 직경보다 작은 직경을 갖는 홀디스크가 구비되되, 상기 홀디스크에는 인장유로에 대응하도록 상기 인장유로보다 작은 크기의 관통홀이 방사상으로 다수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브를 제공한다.

본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

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

도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브를 보여주는 단면도이다.

피스톤밸브(20)는 도 4에 나타낸 바와 같이 피스톤로드(10)측에 고정되는 바디(210)의 내측에 다수의 인장유로(210a)가 방사상으로 배열 형성되고, 그 외측으로 다수의 압축유로(210b)가 동심을 이루도록 방사상으로 배열 형성되어 있다.
바디(210)의 하부에는 리바운드 리테이너(rebound retainer)(220)가 결합되며, 이 리바운드 리테이너(220)에는 바디(210)의 인장유로(210a)에 대응하는 인장유로(220a)가 형성되어 있다.
리바운드 리테이너(220)의 하면상에는 인장유로(220a)의 외측으로 내측단턱(220b-1)이 돌출되게 형성되고, 그 외측단부의 하면상에는 내측단턱(220b-1)보다 돌출되도록 외측단턱(220b-2)이 형성되어 있다.
내측단턱(220b-1)의 하부에는 홀 디스크(230)가 밀착되도록 설치된다.
그리고, 홀 디스크(230)로부터 리테이너(240)를 매개로 이격되는 하부에는 홀 디스크(230)보다 직경이 큰 메인밸브(main valve)(250)가 외측단턱(220b-2)의 하면에 밀착되도록 설치되며, 메인밸브(250)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 디스크 S(250a)와 적어도 2매 이상의 디스크(250b)로 적층되어 구성된다.
나아가, 메인밸브(250)의 하부에는 하부리테이너(260), 밸브와셔(valve washer)(270), 체결너트(nut)(280)가 순차적으로 결합된다.
본 발명에 따르면, 종래의 서브밸브(23; 도 1 및 도 2 참조)를 대체하여 하나의 홀디스크(hole disc)(230)가 구비되며, 홀디스크(230)는 도 5에 나타낸 바와 같이 상부측 리바운드 리테이너(220)의 인장유로(220a)에 대응하는 위치에 복수개의 관통홀(230a)을 방사상으로 형성하고 있다.

삭제

여기서, 바람직하게 홀디스크(230)의 강성은 메인밸브(250)에 비해 강해야 하며, 홀디스크(230)의 관통홀(230a) 크기는 리바운드 리테이너(220)의 인장유로(220a)보다 작아야만 한다.

따라서, 인장행정시 피스톤밸브(200)가 상부로 이동됨에 따라 상부공간에 충진된 유체가 인장유로(210a, 220a)를 통해 상부로부터 하부로 흐를 시, 흐름에 대한 저항력을 발생하는 홀디스크(230)와 메인밸브(250)에 의해 감쇠력 특성이 얻어지게 된다.

즉, 피스톤밸브(200)의 저속과 중속구간에서는 도 6에 나타낸 바와 같이, 유체가 홀디스크(230)의 관통홀(230a)을 통과한 후 메인밸브(250)의 디스크S(250a)에 형성된 요홈(250a-1)을 통해 바이패스되거나 메인밸브(250)를 일부 하방으로 밀어내고 이동하면서 감쇠력이 발생되고, 유체의 압력이 높은 고속구간에서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 유체가 홀디스크(230)를 하방으로 밀어내고 이동하면서 감쇠력이 발생되게 된다.

따라서, 고속 감쇠력은 홀디스크(230)의 휘는 정도에 좌우되므로 홀디스크(230)의 재질에 따른 강성 또는 두께를 변경하는 것에 의해 고속 감쇠력을 조절할 수 있게 된다.

그리고, 저속과 중속의 감쇠력은 홀디스크(230)의 관통홀(230a) 크기에 좌우되므로 관통홀(230a)의 크기를 변경하는 것에 의해 조절할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 쇽업소버의 고속저감형 피스톤밸브에 대한 감쇠력 특성곡선을 종래의 것과 비교하여 나타내는 그래프이다.

본 발명에 따른 쇽업소버의 감쇠력 특성은 종래에 비해 고속구간에서 속도상승에 따른 감쇠력 증가비가 완만하게 둔화되며, 이는 유체가 일정압력 이상이 되는 고속구간에서 홀디스크(230)가 탄성적으로 휘어지면서 확대 형성되는 유로를 통해 유체가 용이하게 흐를 수 있게 되기 때문에 감쇠력이 저하되게 되는 것이다.

이로써, 피스톤밸브(200)의 작동 단계별 저속, 중속, 고속의 전 속도구간에 걸쳐서 감쇠력을 조절할 수 있게 되는 것이며, 특히 고속 감쇠력을 낮추어 고속구간에서도 우수한 승차감이 확보되도록 할 수 있게 된다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

본 발명에 따르면, 피스톤밸브의 전 속도구간에 걸쳐서 우수한 승차감이 제공되도록 쇽업소버의 성능이 향상되는 효과가 달성될 수 있다.

Claims

메인 밸브; 및

상기 메인 밸브의 상부 측에 배치되고 상기 메인 밸브의 직경보다 작은 직경을 갖는 홀 디스크;

상기 홀 디스크의 상부에 배치되고 인장유로가 형성된 리바운드 리테이너를 포함하며,

상기 리바운드 리테이너의 하면 상에는 인장유로의 외측으로 내측단턱이 돌출되게 형성되고,

상기 리바운드 리테이너의 외측 단부의 하면 상에는 상기 내측단턱보다 더 돌출되도록 외측단턱이 형성되고,

상기 홀 디스크가 상기 내측 단턱에 밀착되도록 설치되는 한편 상기 메인 밸브는 상기 홀 디스크와 이격되어 상기 외측단턱에 밀착되도록 설치되며,

상기 홀 디스크에는 상기 인장유로에 대응하도록 상기 인장유로보다 작은 크기의 관통홀이 방사상으로 다수개 형성되고,

상기 홀 디스크는, 상기 메인 밸브보다 큰 강성을 가짐으로써, 상기 메인 밸브가 휘어지는 저속 및 중속 구간 다음의 고속 구간에서 휘어지는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 고속 저감형 피스톤 밸브.
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