KR101288611B1 - 쇽업소버의 바디 밸브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오버플로 밸브에 의하여 종래에 비해 바디 밸브 조립체를 통과하는 작동유체의 통과 유량을 증대시킬 수 있어 쇽업소버가 고속으로 작동할 때 차량의 승차감을 개선시킬 수 있는 쇽업소버의 바디 밸브 조립체에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 쇽업소버의 하단에 설치되는 바디 밸브 조립체로서, 작동유체가 충전된 원통형 실린더의 내부관 말단에 설치되며 쇽업소버의 압축시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 압축 통로가 형성되어 있는 밸브 몸체와; 상기 밸브 몸체의 하부에 배치되어 압축 통로를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 압축 밸브 수단; 을 포함하며, 상기 압축 밸브 수단은, 상기 압축 통로를 통과한 작동유체의 압력에 따라 아래쪽으로 이동하여 2방향 유로를 개방할 수 있는 오버플로 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 조립체가 제공된다.

Description

쇽업소버의 바디 밸브 조립체{BODY VALVE ASSEMBLY FOR SHOCK ABSORBER}

본 발명은 노면으로부터 차량에 전달되는 진동을 감쇠하는 쇽업소버의 바디 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오버플로 밸브에 의하여 종래에 비해 바디 밸브 조립체를 통과하는 작동유체의 통과 유량을 증대시킬 수 있어 쇽업소버가 고속으로 작동할 때 차량의 승차감을 개선시킬 수 있는 쇽업소버의 바디 밸브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 주행 중 차륜을 통하여 노면으로부터 진동이나 충격을 끊임없이 받기 때문에 차체와 차축 사이에 완충장치를 설치하여 충격이나 진동이 직접 차체에 전달되는 것을 방지하여 승차감을 향상시키고, 또한 차체의 불규칙한 진동을 억제함으로써 주행 안정성을 향상시키게 된다.

이때 현가장치는 이러한 완충장치를 포함한 차체와 차축 사이의 연결장치를 통칭하며, 이 장치는 충격을 완화하는 샤시 스프링, 샤시 스프링의 자유 진동을 제어하여 승차감을 향상시키는 쇽업소버, 롤링(rolling)을 방지하는 스테빌라이져(stabilizer), 고무 부싱(bushing), 및 컨트롤 암 등으로 구성된다.

현가장치 중에서도 특히 쇽업소버(shock absorber)는 노면으로부터의 진동을 억제, 감쇠하는 역할을 하고 차체 혹은 프레임과 휠 사이에 장착되며, 특히 차체의 상하방향 진동 에너지를 흡수함으로써 진동을 억제하고 승차감을 향상시키고, 적재 화물을 보호하고 차체 각부의 동적 응력을 저감시켜 내구 수명을 증가시키며, 동시에 스프링 아래 질량의 운동을 억제하여 타이어의 접지성을 확보하고 또 관성력에 의한 자세 변화를 억제하여 차량의 운동성능을 향상시킨다.

도 1은 바디 밸브를 가지는 일반적인 쇽업소버를 도시한 단면도이다.

쇽업소버(40)는 작동유체가 충전된 실린더(43)와, 일단은 이 실린더 내부에 위치하고 타단은 실린더 외부에 위치하는 피스톤 로드(46)와, 이 피스톤 로드(46)의 일단에 장착되어 실린더(43) 내에서 왕복운동하는 피스톤 밸브(47)를 포함한다. 실린더(43)는 내부관(41)과 외부관(42)으로 이루어지며 실린더(43) 말단에는 피스톤 밸브(47)와 마주보는 위치에 바디 밸브(48)가 설치되어 있다.

피스톤 로드(46)의 외부면에는 스토퍼(44)가 설치되어 있다. 차량에 큰 충격이 가해져 쇽업소버(40)가 최대길이까지 신장하게 되면, 쇽업소버의 피스톤 로드(46)가 실린더(43)로부터 최대한 빠져나오면서 피스톤 밸브(47)의 상단 표면이 실린더(43) 상부에 설치된 로드 가이드(45)에 충돌할 우려가 있다. 따라서 스토퍼(44)가 완충역할을 수행하게 되어 피스톤 밸브(47)와 로드 가이드(45)가 직접 충돌하는 것을 방지하게 된다.

실린더 내부는, 피스톤 밸브(47)에 의해서 압축챔버(52)와 인장챔버(51)로 구획된다. 피스톤 로드(46)의 말단에 장착된 피스톤 밸브(47)가 유체가 충전된 실린더(43) 내에서 왕복운동 할 때 피스톤 밸브(47)에 설치되어 있는 밸브 수단에 의해 작동유체가 상기 압축챔버(52)와 인장챔버(51) 사이를 통과하게 되며 감쇠력을 발생시킨다.

도 2에 도시된 바와 같이, 쇽업소버(40)에 설치된 종래의 바디 밸브(48)는, 적층된 디스크(49)를 작동유체의 압력에 의해서 변형시킴으로써 감쇠력이 발생하는 구조를 가진다. 그러므로 쇽업소버의 작동속도, 즉 피스톤 밸브(47)의 이동속도에 따라서 작동유체의 압력이 커질수록 감쇠력이 상승하는 결과를 초래한다. 이는 차량 주행중 운전자가 고속으로 과속방지턱을 통과하거나 불량노면을 통과할 때 쇽업소버에서 큰 감쇠력이 발생하여 승차감이 악화되는 요인이 되는 문제가 있었다.

즉, 종래의 바디 밸브(48)의 경우, 쇽업소버가 작동할 때 바디 밸브(48)의 상하부 간의 압력차이가 발생하게 되고, 이 압력차이에 의해 디스크(49)가 개방되어 작동유체가 통과하면서 감쇠력이 발생된다. 그런데, 디스크(49)를 사용하는 경우 변형량 대비 반력 증가분이 2차원 곡선의 형태를 나타낸다. 따라서 감쇠력 선도는 프로그레시브(progressive)한 특성을 나타내게 되어, 험로 또는 고속에서의 승차감이 나빠질 수 있다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 오버플로 밸브에 의하여 바디 밸브 조립체를 통과하는 작동유체의 통과 유량을 종래에 비해 증대시킴으로써 쇽업소버가 고속으로 작동할 때 차량의 승차감을 개선시킬 수 있는 쇽업소버의 바디 밸브 조립체를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 쇽업소버의 하단에 설치되는 바디 밸브 조립체로서, 작동유체가 충전된 원통형 실린더의 내부관 말단에 설치되며 쇽업소버의 압축시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 압축 통로가 형성되어 있는 밸브 몸체와; 상기 밸브 몸체의 하부에 배치되어 압축 통로를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 압축 밸브 수단; 을 포함하며, 상기 압축 밸브 수단은, 상기 압축 통로를 통과한 작동유체의 압력에 따라 아래쪽으로 이동하여 2방향 유로를 개방할 수 있는 오버플로 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 조립체가 제공된다.

상기 압축 밸브 수단은, 상기 오버플로 밸브의 상하방향 이동이 가능하도록 공간을 확보하고 상기 오버플로 밸브의 움직임을 안내하기 위한 가이드 부재와, 상기 오버플로 밸브를 지지하며 상기 오버플로 밸브의 개방시 변형되는 하나 이상의 디스크 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 압축 밸브 수단은, 상기 밸브 몸체의 하부에 밀착되도록 배치되는 리테이너 씰 부재와, 상기 디스크 부재가 변형할 수 있는 공간을 확보하기 위한 하부 리테이너 부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 오버플로 밸브는, 내주면에 형성되는 복수의 홈부와, 하부표면에 돌출 형성되는 복수의 하부 돌기를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 오버플로 밸브는, 상기 홈부의 외측에서 오버플로 밸브의 상부표면에 돌출 형성되어 상기 리테이너 씰 부재의 외주 가장자리의 하부표면과 맞닿는 제1 상부 돌출부와, 상기 오버플로 밸브의 외주 가장자리의 상부표면에 돌출 형성되어 상기 밸브 몸체의 하부 표면과 맞닿는 제2 상부 돌출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 오버플로 밸브에 의하여 바디 밸브 조립체를 통과하는 작동유체의 통과 유량을 종래에 비해 증대시킬 수 있는 쇽업소버의 바디 밸브 조립체가 제공될 수 있다.

그에 따라 본 발명에 의하면, 차량 주행중 과속방지턱과 같은 불량노면을 지나게 되어 쇽업소버가 고속으로 작동되더라도 오버플로 밸브에 의해 바디 밸브에 추가유로가 형성되어 유로의 면적이 넓어져 감쇠력이 낮아지게 되므로 승차감이 향상될 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 의하면, 쇽업소버가 고속으로 작동할 때 통과 유량이 증대되어 감쇠력 선도는 디그레시브(degressive)한 특성을 나타냄에 따라 차량의 승차감을 개선할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 쇽업소버가 도시된 단면도,
도 2는 종래 기술에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 조립체의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 조립체가 작동하지 않은 상태를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 조립체가 작동한 후의 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 조립체를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4에서는 도시하지 않았지만, 본 발명의 바디 밸브 조립체는, 도 1에 도시된 바와 같은 쇽업소버에 장착되어 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 바디 밸브 조립체(10)는, 작동유체가 충전된 원통형 실린더의 내부관 말단에 설치되며 쇽업소버의 압축시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 압축 통로(11a) 및 쇽업소버의 신장시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 리바운드 통로(11b)가 형성되어 있는 밸브 몸체(11)와, 이 밸브 몸체(11)의 하부에 배치되어 압축 통로(11a)를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 압축 밸브 수단(20)과, 밸브 몸체(11)의 상부에 배치되어 리바운드 통로(11b)를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 리바운드 밸브 수단(30)과, 밸브 몸체(11)의 중심을 관통하도록 설치되는 핀 볼트 부재(15)를 포함할 수 있다.

압축 밸브 수단(20)은, 밸브 몸체(11)의 하부에 밀착되도록 배치되는 리테이너 씰 부재(21)와, 압축 통로(11a)를 통과한 작동유체의 압력에 따라 아래쪽으로 이동하여 유로를 개방할 수 있는 오버플로 밸브(over flow valve)(22)와, 이 오버플로 밸브(22)의 상하방향 이동이 가능하도록 공간을 확보하고 오버플로 밸브(22)의 움직임을 안내하기 위한 가이드 부재(23)와, 오버플로 밸브(22)를 지지하며 오버플로 밸브(22)의 개방시 변형되는 하나 이상의 디스크 부재(24)와, 이 디스크 부재(24)가 변형할 수 있는 공간을 확보하기 위한 하부 리테이너 부재(25)를 포함한다. 하부 리테이너 부재(25)의 아래쪽에는 하부 와셔(26)가 위치될 수 있다.

압축 밸브 수단(20)은 밸브 몸체(11)의 아래쪽에서 핀 볼트 부재(15)에 끼워져 고정된다.

오버플로 밸브(22)는, 내주면에 형성되는 복수의 홈부(22a)와, 이 홈부(22a)의 외측에서 오버플로 밸브의 상부표면에 돌출 형성되어 리테이너 씰 부재(21)의 외주 가장자리의 하부표면과 맞닿는 링 형상의 제1 상부 돌출부(22b)와, 오버플로 밸브의 외주 가장자리의 상부표면에 돌출 형성되어 밸브 몸체(11)의 하부 표면과 맞닿는 링 형상의 제2 상부 돌출부(22c)와, 오버플로 밸브의 하부표면에 대략 원형으로 배열되도록 돌출 형성되는 복수의 하부 돌기(22d)를 포함한다.

리바운드 밸브 수단(30)은, 리바운드 통로(11b)를 통과한 작동유체의 압력에 따라 위쪽으로 변형되어 유로를 개방할 수 있는 리바운드 디스크(31), 이 리바운드 디스크(31)를 지지하는 탄성부재(32), 상부 와셔(33) 등을 포함한다. 리바운드 밸브 수단(30)은 종래의 바디 밸브와 동일한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략한다.

이하, 상술한 바와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 바디 밸브 조립체의 작동을 설명한다.

도 3에는 본 발명의 바디 밸브 조립체가 작동하지 않고 있는 상태가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 바디 밸브 조립체가 작동한 이후의 상태가 도시되어 있다.

차량이 정지되어 있거나 노면이 평탄하여 쇽업소버가 작동하지 않을 때, 바디 밸브 조립체를 통한 작동유체의 이동이 없으므로, 바디 밸브 조립체는 도 3에 도시된 상태를 유지한다.

쇽업소버가 작동하여 압축될 때, 바디 밸브 조립체 상부의 압력이 증가하여 작동유체는 밸브 몸체(11)의 압축 통로(11a)를 통해 유동하게 된다. 이때 작동유체의 압력이, 압축 통로(11a)를 폐쇄하도록 오버플로 밸브(22)를 지지하고 있는 디스크 부재(24)의 지지력보다 커지게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 디스크 부재(24)를 변형시키면서 오버플로 밸브(22)가 아래쪽으로 이동함으로써 압축 통로(11a)가 개방된다.

압축 통로(11a)가 개방되면, 작동유체는 화살표로 표시된 바와 같이 2개의 유로를 통해 유동한다. 첫 번째 유로는 밸브 몸체(11)와 제2 상부 돌출부(22c) 사이에 형성된다. 두 번째 유로는 리테이너 씰 부재(21)와 제1 상부 돌출부(22b) 사이에 형성되며, 작동유체는 오버플로 밸브(22)의 홈부(22a)를 통과하고, 계속해서 하부 돌기(22d)들 사이의 공간을 통하여 유동할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면 오버플로 밸브(22)의 홈부(22a)를 통과하여 유동하는 유량이 종래에 비해 추가되므로 동일한 조건에서 더 많은 유량이 바디 밸브 조립체(10)를 통과할 수 있게 된다.

그에 따라 쇽업소버의 고속 작동시 감쇠력이 낮아지게 되고, 이러한 특성으로 인해 감쇠력의 디그레시브한 특성이 구현되고 고르지 못한 노면상태로 인해 차량에 전달되는 충격을 더 많이 흡수할 수 있게 되어 승차감을 개선시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 조립체를, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다. 하지만 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.

10 : 바디 밸브 조립체 11 : 밸브 몸체
11a : 압축 통로 11b : 리바운드 통로
15 : 핀 볼트 부재 20 : 압축 밸브 수단
21 : 리테이너 씰 부재 22 : 오버플로 밸브
22a : 홈부 22b : 제1 상부 돌출부
22c : 제2 상부 돌출부 22d : 하부 돌기
23 : 가이드 부재 24 : 디스크 부재
25 : 하부 리테이너 부재 26 : 하부 와셔
30 : 리바운드 밸브 수단 31 : 리바운드 디스크
32 : 탄성부재 33 : 상부 와셔

Claims (5)

1. 쇽업소버 내에 설치되는 바디 밸브 조립체(10)로서,
   작동유체가 충전된 원통형 실린더의 내부관 말단에 설치되며 쇽업소버의 압축시 작동유체가 통과하는 하나 이상의 압축 통로(11a)가 형성되어 있는 밸브 몸체(11)와;
   상기 밸브 몸체의 하부에 배치되어 압축 통로를 통과한 작동유체의 압력에 대항하여 감쇠력을 발생시키는 압축 밸브 수단(20); 을 포함하며,
   상기 압축 밸브 수단은, 상기 압축 통로를 통과한 작동유체의 압력에 따라 아래쪽으로 이동하여 2방향 유로를 개방할 수 있는 오버플로 밸브(22)와, 상기 오버플로 밸브의 상하방향 이동이 가능하도록 공간을 확보하고 상기 오버플로 밸브의 움직임을 안내하기 위한 가이드 부재(23)와, 상기 오버플로 밸브를 지지하며 상기 오버플로 밸브의 개방시 변형되는 하나 이상의 디스크 부재(24)와, 상기 밸브 몸체의 하부에 밀착되도록 배치되는 리테이너 씰 부재(21)와, 상기 디스크 부재가 변형할 수 있는 공간을 확보하기 위한 하부 리테이너 부재(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 조립체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 오버플로 밸브는, 내주면에 형성되는 복수의 홈부(22a)와, 하부표면에 돌출 형성되는 복수의 하부 돌기(22d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 조립체.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 오버플로 밸브는, 상기 홈부의 외측에서 오버플로 밸브의 상부표면에 돌출 형성되어 상기 리테이너 씰 부재의 외주 가장자리의 하부표면과 맞닿는 제1 상부 돌출부(22b)와, 상기 오버플로 밸브의 외주 가장자리의 상부표면에 돌출 형성되어 상기 밸브 몸체의 하부 표면과 맞닿는 제2 상부 돌출부(22c)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 조립체.

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