KR101218838B1 - 쇽업소버의 밸브 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 피스톤 로드의 말단에 설치되며 실린더 내부를 양분한 상태에서 작동하여 감쇠력을 발생시키는 피스톤 밸브를 가지는 쇽업소버의 밸브 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 피스톤 밸브는, 쇽업소버의 압축시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 압축 통로 및 쇽업소버의 신장시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 리바운드 통로가 형성되어 있는 피스톤 본체와; 상기 피스톤 본체의 상부에 배치되어 상기 압축 통로를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 압축 밸브 수단과; 상기 피스톤 본체의 하부에 배치되어 상기 리바운드 통로를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 리바운드 밸브 수단과; 상기 피스톤 로드의 내부에 설치되어 진폭에 따른 감쇠력 조절을 가능하게 하는 스풀 밸브 수단; 을 포함한다.

Description

쇽업소버의 밸브 구조 {VALVE STRUCTURE OF A SHOCK ABSORBER}
본 발명은 쇽업소버에 구비되는 밸브 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤 밸브의 압축 및 신장 운동시 이중 유로를 통하여 실린더 내부의 작동유체를 유동시킬 수 있는 쇽업소버의 밸브 구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 주행시 차축이 노면으로부터 받는 충격이나 진동을 완충하여 승차감을 향상시키기 위한 완충장치가 설치되며, 이와 같은 완충장치의 하나로서 쇽업소버가 사용된다.
쇽업소버는 노면 상태에 따른 차량의 진동에 따라 작동하게 되며, 이때 쇽업소버의 작동속도에 따라, 즉 작동속도가 빠르거나 느림에 따라 쇽업소버에서 발생하는 감쇠력이 달라진다.
쇽업소버에서 발생하는 감쇠력 특성을 어떻게 조절하는가에 따라 차량의 승차감과 주행안정성을 제어할 수 있다. 따라서 차량의 설계시, 쇽업소버의 감쇠력 특성을 조절하는 것은 매우 중요하다.
종래의 피스톤 밸브는 단일 유로를 사용하여 고속, 중속, 및 저속에서 일정한 감쇠특성을 가지도록 설계되어 있으므로, 저속 감쇠력을 낮춰 승차감 개선을 도모하고자 할 경우 중고속 감쇠력에까지 영향을 미칠 수 있어 핸들링 특성이 악화될 우려가 있다.
그에 따라, 중고속 감쇠력 특성에 영향을 미치지 않으면서 저속 감쇠력을 낮춰 승차감을 개선할 수 있는 압력 감응형 쇽업소버에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어질 필요가 있다.
이러한 요구에 부응하여, 작용 압력에 따라 작동유체의 유동 통로가 이중 유로를 가질 수 있도록 설계된 듀얼 플로우(Dual Flow) 타입의 밸브 구조가 개발되었으며, 이러한 밸브 구조를 갖는 쇽업소버는 미국특허 US 7,458,448 B2 등에 잘 개시되어 있다.
도 1에는 이러한 듀얼 플로우 타입의 밸브 구조를 갖는 쇽업소버(소위, 듀얼 플로우 댐퍼(Dual Flow Damper; DFD)라고도 함)의 밸브 구조를 도시하는 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 듀얼 플로우 타입 밸브 구조의 리바운드 디스크와 파일럿 케이스를 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 듀얼 플로우 타입 밸브 구조를 갖는 상기 쇽업소버는, 실린더(1) 내에서 왕복운동 가능하게 설치된 피스톤 로드(2)와, 이 피스톤 로드(2)의 일단에 설치되며 실린더(1) 내부를 상부 및 하부 챔버(6, 7)로 양분한 상태에서 작동하여 감쇠력을 발생시키는 피스톤 밸브(20)를 포함한다. 피스톤 밸브(20)는 피스톤 로드(2)의 말단에 끼워지며 너트(27) 등의 체결부재에 의해서 고정된다.
피스톤 밸브(20)는, 쇽업소버의 압축시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 압축 통로(26) 및 쇽업소버의 신장시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 리바운드 통로(25)가 형성되어 있는 피스톤 본체(24)를 포함한다.
또한, 피스톤 밸브(20)는, 피스톤 본체(24)의 상부에 배치되어 압축 통로(26)를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 압축 밸브 수단(40)과, 피스톤 본체(24)의 하부에 배치되어 리바운드 통로(25)를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 리바운드 밸브 수단(30)을 포함한다.
리바운드 밸브 수단(30)은 피스톤 본체(24)의 하단면에 안착되고 개구(31a)가 형성되는 리바운드 디스크(31)와, 개구(33a)가 형성되고 작동유체의 압력에 따라 리바운드 디스크(31)를 후방에서 가압하기 위한 리바운드 배압실(33b)을 형성하는 파일럿 케이스(33)와, 리바운드 디스크(31)의 하부에 부착되어 리바운드 디스크(31)와 파일럿 케이스(33) 사이에서 밀봉을 제공하는 리바운드 시일부(32)와, 파일럿 케이스(33)의 하부에 안착되는 리바운드 밸브(35)를 포함한다.
쇽업소버가 신장되어 피스톤 로드(2)가 리바운드될 때, 작동유체는 리바운드 통로(25)를 통과하여 리바운드 디스크(31) 상부의 개구(31a)를 통해 리바운드 배압실(33b)로 들어온다. 작동유체는 화살표 a로 도시된 바와 같이 파일럿 케이스(33)의 개구(33a)와 리바운드 밸브(35)에 형성된 슬릿을 순차적으로 통과하여 빠져나간다.
또한, 피스톤 로드(2)의 속도가 증가되어 작동유체의 압력이 커지면, 작동유체가 리바운드 디스크(31)를 가압하여 화살표 b로 도시된 바와 같이 실린더(1) 하부로 유동한다. 또한, 일부의 작동유체는 리바운드 디스크(31) 상부의 개구(31a)를 통해 리바운드 배압실(33b)로 들어온다. 리바운드 배압실(33b) 내에 채워지는 작동유체의 양이 증가되면, 채워진 작동유체는 리바운드 디스크(31)를 후방에서 가압하는 배압으로 작용한다. 그에 따라, 리바운드 디스크(31)와 피스톤 본체(24) 사이에 형성된 유로는 폐쇄되고, 작동유체는 주로 파일럿 케이스(33)의 개구(33a)를 통해 빠져나간다.
작동유체의 압력이 더 증가되면, 작동유체가 리바운드 밸브(35)를 가압하여 디스크 형태로 된 리바운드 밸브(35)가 개방되어 더 많은 양의 작동유체가 그 사이의 유로를 통해 빠져나가게 된다.
압축 밸브 수단(40)도 마찬가지로 압축 디스크(41), 파일럿 케이스(43), 압축 시일부(42) 및 압축 밸브(45)를 포함한다. 쇽업소버가 압축되어 피스톤 로드(2)가 압축될 때, 작동유체는 리바운드 밸브 수단(30)에서와 유사한 경로를 통해 이동된다. 압축 밸브 수단(40)의 작동은 방향만 반대일 뿐 리바운드 밸브 수단(30)과 동일하게 이루어지므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 피스톤 밸브(20)는 피스톤 로드(2)의 속도에 따라 작동유체의 유로를 이원화하여 극저속 영역과 고속 영역에서 감쇠력을 낮게 하여 승차감을 개선시키는 효과를 갖는다. 이러한 형태의 밸브 구조를 듀얼 플로우 타입(Dual Flow Damper) 밸브 구조라고 한다.
그러나, 이러한 종래의 듀얼 플로우 타입 밸브 구조는, 리바운드 디스크(31) 및 압축 디스크(41)와 같은 금속 디스크에 리바운드 시일부(32) 및 압축 시일부(42)와 같은 실링 고무를 부착시켜야 하는 제조상의 한계를 극복하지 못하여, 실링 고무의 이탈이나 파손이 발생하는 문제가 있다.
또한, 종래의 듀얼 플로우 타입 밸브 구조는, 리바운드 디스크(31) 혹은 압축 디스크(41)와 리바운드 시일부(32) 혹은 압축 시일부(42)로 이루어진 파일럿 밸브를 파일럿 케이스(33, 43)에 조립할 때, 조립 공정이 복잡하여 원활한 조립이 어려운 문제가 있다.
또한, 종래의 듀얼 플로우 타입 밸브 구조는, 파일럿 밸브의 과도한 이동을 제한할 수 있는 방법이 없어 설계적인 제한이 수반되는 문제가 있다.
한편, 종래의 듀얼 플로우 타입 밸브 구조는, 차량의 거동에 대해서도 압력제어 구조의 밸브 특성을 따라, 진폭에 반응한 감쇠력 구현이 가능하나, 진폭의 크기(즉, 평탄한 길을 주행시 작은 진폭이 발생하고, 거친 길이나 코너링 시 큰 진폭이 발생)에 따른 튜닝 자유도에 제약이 있는 문제가 있다.
종래 진폭 감응형 댐퍼(Amplitude Selective Damper; ASD)가 개발되어 있긴 하지만, 종래의 진폭 감응형 댐퍼는 진폭 감응을 위한 프리 피스톤 구조를 채택함에 따라 밸브의 전체 길이가 증가하여 차량의 스트로크를 희생시킬 뿐만 아니라 차량 장착성에 큰 제약이 있다. 또한, 종래의 진폭 감응형 댐퍼는 프리 피스톤이 메인 피스톤에 접촉하여 작동하는 비선형적인 방식의 구조를 가지므로, 작은 진폭과 큰 진폭 사이의 모드 전환시 불연속적인 감쇠력이 발생하여 노이즈를 유발하는 문제가 있다.
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 피스톤 로드의 내부에 스풀 밸브를 설치함으로써, 밸브 전체의 길이를 증가시키지 않으면서 진폭에 따른 작동 모드에 관계없이 항상 부드럽고 라운드한 감쇠력을 발생하며, 진폭에 반응하여 내압 발생을 제어할 수 있는 쇽업소버의 밸브 구조를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 피스톤 로드의 말단에 설치되며 실린더 내부를 양분한 상태에서 작동하여 감쇠력을 발생시키는 피스톤 밸브를 가지는 쇽업소버의 밸브 구조로서, 상기 피스톤 밸브는, 쇽업소버의 압축시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 압축 통로 및 쇽업소버의 신장시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 리바운드 통로가 형성되어 있는 피스톤 본체와; 상기 피스톤 본체의 상부에 배치되어 상기 압축 통로를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 압축 밸브 수단과; 상기 피스톤 본체의 하부에 배치되어 상기 리바운드 통로를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 리바운드 밸브 수단과; 상기 피스톤 로드의 내부에 설치되어 진폭에 따른 감쇠력 조절을 가능하게 하는 스풀 밸브 수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 밸브 구조가 제공된다.
상기 압축 밸브 수단 및 상기 리바운드 밸브 수단은, 상기 피스톤 본체의 표면에 안착되는 파일럿 밸브와, 상기 파일럿 밸브와 협력하여 파일럿 챔버를 구획형성하는 파일럿 케이스와, 상기 파일럿 챔버의 내부에 위치되어 상기 파일럿 밸브를 상기 피스톤 본체를 향하여 가압하는 디스크 스프링을 각각 포함하는 것이 바람직하다.
상기 스풀 밸브 수단은, 작동유체가 상기 피스톤 밸브를 우회할 수 있도록 상기 피스톤 로드의 내부에 형성되는 작동유체 통로와, 상기 작동유체 통로의 내부에서 상하 양쪽이 스프링에 의해 지지되는 스풀 밸브와, 상기 작동유체 통로를 압축 배압실과 연통시키는 압축측 파일럿 유로와, 상기 작동유체 통로를 리바운드 배압실과 연통시키는 리바운드측 파일럿 유로를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 상부 스프링이 상기 작동유체 통로의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 작동유체 통로의 상부는 절곡된 형태를 이루며, 상기 하부 스프링이 상기 작동유체 통로의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 작동유체 통로의 말단에는 마개부재가 끼워질 수 있다.
상기 파일럿 밸브는 내주측 또는 외주측에 단차부를 가지며, 상기 단차부는 상기 파일럿 케이스의 표면과 마주할 수 있도록 배치되어 상기 단차부가 상기 파일럿 케이스와 맞닿음으로써 상기 파일럿 밸브의 이동이 일정한 구간 내로 제한될 수 있다.
상기 파일럿 밸브의 단차부가 형성되지 않은 부분에는 상기 단차부가 형성된 부분에 비해 상대적으로 두꺼운 두께를 가지도록 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부는 상기 파일럿 케이스의 내부에 형성되는 상기 파일럿 챔버 내로 삽입될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 피스톤 로드의 내부에 스풀 밸브를 설치함으로써, 밸브 전체의 길이를 증가시키지 않으면서 진폭에 따른 작동 모드에 관계없이 항상 부드럽고 라운드한 감쇠력을 발생하며, 진폭에 반응하여 내압 발생을 제어할 수 있는 쇽업소버의 밸브 구조가 제공될 수 있다.
그에 따라 본 발명의 밸브 구조에 의하면, 진폭과 압력에 반응하여 최적의 감쇠력을 구현할 수 있게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 쇽업소버의 밸브 구조를 도시하는 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 종래기술에 따른 밸브 구조의 파일럿 밸브를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 쇽업소버의 밸브 구조를 도시하는 단면도로서, 작은 진폭일 때의 스풀 밸브의 모습을 나타내는 도면, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 밸브 구조를 도시하는 단면도로서, 큰 진폭일 때의 스풀 밸브의 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쇽업소버의 밸브 구조를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쇽업소버는, 오일 등의 작동유체가 충전되어 있는 대략 원통형의 실린더(101)와, 일단은 실린더(101)의 내부에 위치하고 타단은 실린더(101)의 외부로 연장되는 피스톤 로드(102)와, 이 피스톤 로드(102)의 일단에 설치되며 실린더(101) 내부를 상부 및 하부 챔버(106, 107)로 양분한 상태에서 작동하여 감쇠력을 발생시키는 피스톤 밸브(120)를 포함한다.
피스톤 밸브(120)는 피스톤 로드(102)의 말단에 끼워지며 너트(127) 등의 체결부재에 의해서 고정된다. 피스톤 로드(102)의 타단측은, 로드 가이드 및 오일 씰에 미끄럼 운동 가능한 동시에 액밀적으로 관통하여 실린더(101)의 외부로 연장되어 있다.
피스톤 밸브(120)는, 쇽업소버의 압축시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 압축 통로(126) 및 쇽업소버의 신장시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 리바운드 통로(125)가 형성되어 있는 피스톤 본체(124)와, 이 피스톤 본체(124)의 상부에 배치되어 압축 통로(126)를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 압축 밸브 수단(140)과, 피스톤 본체(124)의 하부에 배치되어 리바운드 통로(125)를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 리바운드 밸브 수단(130)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 쇽업소버는 피스톤 로드(102)의 내부에 설치되어 진폭에 따른 감쇠력 조절을 가능하게 하는 스풀 밸브 수단을 포함할 수 있다.
또한, 피스톤 본체(124)의 외주표면에는 실린더(101)의 내주면과의 밀착 및 마모 방지 등을 위해 테프론 소재의 밴드(118)가 설치될 수 있다.
리바운드 밸브 수단(130)은, 피스톤 본체(124)의 하단면에 안착되고 개구(131a)가 형성되는 파일럿 밸브로서의 리바운드 메인 밸브(131)와, 개구(133a)가 형성되어 있고 작동유체의 압력에 따라 이 리바운드 메인 밸브(131)를 후방에서 가압하기 위한 파일럿 챔버로서의 리바운드 배압실(133b)을 형성하는 파일럿 케이스로서의 리바운드 케이스(133)와, 리바운드 배압실(133b) 내에 배치되어 리바운드 메인 밸브(131)를 작동유체의 압력에 대항하여 가압하는 디스크 스프링으로서의 리바운드 스프링(132)과, 이 리바운드 케이스(133)의 하부에 안착되는 리바운드 밸브(135)를 포함한다.
마찬가지로 압축 밸브 수단(140)은, 피스톤 본체(124)의 상단면에 안착되고 개구(141a)가 형성되는 파일럿 밸브로서의 압축 메인 밸브(141)와, 개구(143a)가 형성되어 있고 작동유체의 압력에 따라 이 압축 메인 밸브(141)를 후방에서 가압하기 위한 파일럿 챔버로서의 압축 배압실(143b)을 형성하는 파일럿 케이스로서의 압축 케이스(143)와, 압축 배압실(143b) 내에 배치되어 압축 메인 밸브(141)를 작동유체의 압력에 대항하여 가압하는 디스크 스프링으로서의 압축 스프링(142)과, 이 압축 케이스(143)의 상부에 안착되는 압축 밸브(145)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 파일럿 밸브, 즉 리바운드 메인 밸브(131) 및 압축 메인 밸브(141)의 내주측과 외주측에는 각각 단차가 형성되어 있고, 이 단차 부분은 파일럿 케이스, 즉 리바운드 케이스(133) 및 압축 케이스(143)의 표면과 각각 마주할 수 있도록 배치된다. 그에 따라 파일럿 밸브의 단차가 파일럿 케이스와 맞닿음으로써 파일럿 밸브의 이동이 일정한 구간 내로 제한될 수 있어 파일럿 밸브의 과도한 이동이 방지될 수 있게 되고, 디스크 스프링의 설계 응력 확보가 유리해지고 파일럿 챔버의 공간을 확보할 수 있게 된다.
파일럿 밸브, 즉 리바운드 메인 밸브(131) 및 압축 메인 밸브(141)의 단차가 형성되지 않은 부분에는 단차가 형성된 부분에 비해 상대적으로 두꺼운 두께를 가지도록 돌출부(131b, 141b)가 형성된다.
이 돌출부(131b, 141b)는 각각 해당 파일럿 케이스, 즉 리바운드 케이스(133) 및 압축 케이스(143)의 내부에 형성되는 리바운드 배압실(133b) 및 압축 배압실(143b) 내로 삽입된다. 이때, 돌출부(131b, 141b)의 가장자리는 해당 파일럿 케이스의 내주측과 외주측 내부표면과 맞닿아 있으며, 이 내부표면에 의해 안내되어 작동유체의 압력에 따라 이동한다. 그에 따라 파일럿 밸브들의 안정적인 거동이 구현될 수 있게 된다.
상기 스풀 밸브 수단은, 작동유체가 피스톤 밸브(120)를 우회할 수 있도록 피스톤 로드(102)의 내부에 형성되는 작동유체 통로(151)와, 이 작동유체 통로(151)의 내부에서 상하 양쪽이 상부 및 하부 스프링(152a, 152b)에 의해 지지되는 스풀 밸브(153)를 포함한다. 작동유체 통로(151)는, 압축측 파일럿 유로(154)에 의해 압축 배압실(143b)과 연통하며, 리바운드측 파일럿 유로(155)에 의해 리바운드 배압실(133b)과 연통한다.
상부 스프링(152a)이 작동유체 통로(151)의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 작동유체 통로(151)의 상부는 대략 직각으로 절곡된 형태를 이루는 것이 바람직하다. 또한, 하부 스프링(152b)이 작동유체 통로(151)의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 작동유체 통로(151)의 말단에는 마개부재(156)가 끼워질 수 있다.
한편, 작동유체 통로(151)를 통한 작동유체의 바이패스를 가능하게 하도록 스풀 밸브(153)의 외부표면에는 길이방향 홈(153a)이 형성되며, 마개부재(156)에도 홈(156a)이 형성된다.
쇽업소버가 신장되어 피스톤 로드(102)가 리바운드될 때, 작동유체는 리바운드 통로(125)를 통과하여 리바운드 메인 밸브(131) 상부의 개구(131a)를 통해 리바운드 배압실(133b)로 들어온다. 계속해서 작동유체는 화살표 a로 도시된 바와 같이 리바운드 케이스(133)의 개구(133a)와 리바운드 밸브(135)에 형성된 슬릿을 순차적으로 통과하여 빠져나간다.
또한, 피스톤 로드(102)의 속도가 증가되어 작동유체의 압력이 커지면, 작동유체가 리바운드 메인 밸브(131)를 가압하여 리바운드 스프링(132)을 압축시키면서 리바운드 메인 밸브(131)를 이동시킨다. 작동유체는 화살표 b로 도시된 바와 같이 리바운드 메인 밸브(131)와 피스톤 본체(124) 사이의 공간을 통해 실린더(101) 하부의 하부 챔버(107)로 유동한다.
이때, 일부의 작동유체는 리바운드 메인 밸브(131) 상부의 개구(131a)를 통해 리바운드 배압실(133b)로 들어온다. 리바운드 배압실(133b) 내에 채워지는 작동유체의 양이 증가되면, 채워진 작동유체는 리바운드 메인 밸브(131)를 후방에서 가압하는 배압으로 작용한다. 그에 따라, 리바운드 메인 밸브(131)와 피스톤 본체(124) 사이에 형성된 유로는 폐쇄되고, 작동유체는 주로 리바운드 케이스(133)의 개구(133a)를 통해 빠져나간다.
작동유체의 압력이 더 증가되면, 작동유체가 리바운드 밸브(135)를 가압하여 디스크 형태로 된 리바운드 밸브(135)가 개방되어 더 많은 양의 작동유체가 그 사이의 유로를 통해 빠져나가게 된다.
쇽업소버가 압축되어 피스톤 로드(102)가 압축될 때, 작동유체는 리바운드 밸브 수단(130)에서와 마찬가지로 압축 밸브 수단(140)을 통해 이동된다. 압축 밸브 수단(140)의 작동은 방향만 반대일 뿐 리바운드 밸브 수단(130)과 동일하게 이루어지므로 상세한 설명은 생략한다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 진폭이 작은 경우와 큰 경우의 유체의 흐름과 본 발명에 따른 밸브 구조의 작동을 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이 피스톤 밸브의 진폭이 작은 경우, 즉 차량이 평탄한 길을 주행하는 경우, 작동유체는 작동유체 통로(151)를 통하여 상부 챔버(106)와 하부 챔버(107) 사이를 자유롭게 유동할 수 있다. 이를 위해 스풀 밸브(153)의 외부에는 홈(153a)이 형성되며, 하부 스프링(152b)을 지지하는 마개부재(156)에도 홈(156a)이 형성된다.
이때 스풀 밸브(153)의 이동 거리가 짧아 파일럿 유로(154, 155)들을 통한 작동유체의 유동은 없고, 리바운드 밸브 수단(130) 혹은 압축 밸브 수단(140)을 통한 작은 감쇠력이 구현된다.
도 4에 도시된 바와 같이 피스톤 밸브의 진폭이 큰 경우, 즉 차량이 거친 길을 주행하거나 코너링 시, 스풀 밸브(153)의 이동 거리가 길어 작동유체는 파일럿 유로(154, 155)들을 통해 유동할 수 있다. 그에 따라 파일럿 챔버, 즉 리바운드 배압실(133b) 혹은 압축 배압실(143b) 내에 작동유체가 유입되어 압력을 상승시킨다. 파일럿 챔버의 압력이 상승되면 파일럿 밸브, 즉 리바운드 메인 밸브(131) 혹은 압축 메인 밸브(141)의 개방을 억제하고, 디스크 밸브, 즉 리바운드 밸브(135) 혹은 압축 밸브(145)를 통한 유량이 증대하여, 큰 진폭에 유리한 고 감쇠력을 발생시킨다.
본 발명에 따르면, 이때에도 파일럿 밸브를 통한 작동유체의 듀얼 플로우 구조는 유지되므로, 종래의 진폭 감응 댐퍼에서와 같은 단속적인 밸브 개방에 의한 불연속적인 감쇠력 대신, 연속적이고 부드러운 감쇠력이 구현될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 쇽업소버의 밸브 구조를, 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 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
101: 실린더, 102: 피스톤 로드, 106: 상부 챔버, 107: 하부 챔버, 120 : 피스톤 밸브, 124: 피스톤 본체, 125: 리바운드 통로, 126: 압축 통로, 130: 리바운드 밸브 수단, 131 : 파일럿 밸브로서의 리바운드 메인 밸브, 131a: 개구, 131b: 돌출부, 132: 디스크 스프링으로서의 리바운드 스프링, 133: 파일럿 케이스로서의 리바운드 케이스, 133a: 개구, 133b: 파일럿 챔버로서의 리바운드 배압실, 135: 리바운드 밸브, 140: 압축 밸브 수단, 141 : 파일럿 밸브로서의 압축 메인 밸브, 141a: 개구, 141b: 돌출부, 142: 디스크 스프링으로서의 압축 스프링, 143: 파일럿 케이스로서의 압축 케이스, 143a: 개구, 143b: 파일럿 챔버로서의 리바운드 배압실, 145: 압축 밸브, 151: 작동유체 통로, 152a: 상부 스프링, 152b: 하부 스프링, 153: 스풀 밸브, 153a: 홈, 154, 155: 파일럿 유로, 156: 마개부재, 156a: 홈.

Claims (4)

  1. 피스톤 로드(102)의 말단에 설치되며 실린더(101) 내부를 양분한 상태에서 작동하여 감쇠력을 발생시키는 피스톤 밸브(120)를 가지는 쇽업소버의 밸브 구조로서,
    상기 피스톤 밸브는, 쇽업소버의 압축시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 압축 통로(126) 및 쇽업소버의 신장시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 리바운드 통로(125)가 형성되어 있는 피스톤 본체(124)와; 상기 피스톤 본체의 상부에 배치되어 상기 압축 통로를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 압축 밸브 수단(140)과; 상기 피스톤 본체의 하부에 배치되어 상기 리바운드 통로를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 리바운드 밸브 수단(130)과; 상기 피스톤 로드의 내부에 설치되어 진폭에 따른 감쇠력 조절을 가능하게 하는 스풀 밸브 수단; 을 포함하며,
    상기 압축 밸브 수단 및 상기 리바운드 밸브 수단은, 상기 피스톤 본체의 표면에 안착되는 파일럿 밸브(131, 141)와, 상기 파일럿 밸브와 협력하여 파일럿 챔버(133b, 143b)를 구획형성하는 파일럿 케이스(133, 143)와, 상기 파일럿 챔버의 내부에 위치되어 상기 파일럿 밸브를 상기 피스톤 본체를 향하여 가압하는 디스크 스프링(132, 142)을 각각 포함하며,
    상기 스풀 밸브 수단은, 작동유체가 상기 피스톤 밸브를 우회할 수 있도록 상기 피스톤 로드의 내부에 형성되는 작동유체 통로(151)와, 상기 작동유체 통로의 내부에서 상하 양쪽이 상부 스프링(152a) 및 하부 스프링(152b)에 의해 지지되는 스풀 밸브(153)와, 상기 작동유체 통로를 압축 배압실(143b)과 연통시키는 압축측 파일럿 유로(154)와, 상기 작동유체 통로를 리바운드 배압실(133b)과 연통시키는 리바운드측 파일럿 유로(155)를 포함하며,
    상기 파일럿 밸브(131, 141)는 내주측 또는 외주측에 단차부를 가지며, 상기 단차부는 상기 파일럿 케이스(133, 143)의 표면과 마주할 수 있도록 배치되어 상기 단차부가 상기 파일럿 케이스와 맞닿음으로써 상기 파일럿 밸브의 이동이 일정한 구간 내로 제한될 수 있고,
    상기 파일럿 밸브(131, 141)의 단차부가 형성되지 않은 부분에는 상기 단차부가 형성된 부분에 비해 상대적으로 두꺼운 두께를 가지도록 돌출부(131b, 141b)가 형성되며, 상기 돌출부는 상기 파일럿 케이스(133, 143)의 내부에 형성되는 상기 파일럿 챔버(133b, 143b) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 밸브 구조.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 스프링이 상기 작동유체 통로의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 작동유체 통로의 상부는 절곡된 형태를 이루며, 상기 하부 스프링이 상기 작동유체 통로의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 작동유체 통로의 말단에는 마개부재가 끼워지는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 밸브 구조.
  4. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110475985B (zh) * 2017-07-27 2021-04-16 日立汽车系统株式会社 缓冲器
PL237405B1 (pl) * 2017-10-12 2021-04-19 Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie Amortyzator hydrauliczny o zmiennej sile tłumienia

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010110127A (ko) * 2000-05-31 2001-12-12 다가야 레이지 감쇠력 조정식 유압 완충기
KR20030044816A (ko) * 2001-11-29 2003-06-09 도키코 가부시키 가이샤 감쇠력 조정식 유압 완충기
JP2005344734A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Hitachi Ltd 油圧緩衝器
JP2009092240A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 Zf Friedrichshafen Ag 減衰弁

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010110127A (ko) * 2000-05-31 2001-12-12 다가야 레이지 감쇠력 조정식 유압 완충기
KR20030044816A (ko) * 2001-11-29 2003-06-09 도키코 가부시키 가이샤 감쇠력 조정식 유압 완충기
JP2005344734A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Hitachi Ltd 油圧緩衝器
JP2009092240A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 Zf Friedrichshafen Ag 減衰弁

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019217338A1 (de) * 2019-11-11 2020-12-17 Zf Friedrichshafen Ag Dämpfungseinrichtung

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