KR101947064B1

KR101947064B1 - 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버

Info

Publication number: KR101947064B1
Application number: KR1020170034370A
Authority: KR
Inventors: 김은중
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2019-02-13
Also published as: KR20180106284A

Abstract

본 발명은 소프트 모드(Soft mode)에서 저전류를 적용하여 소비전력을 감소시키고, 전류 공급이 차단되는 페일 모드(Fail mode)에서의 감쇠력을 소프트 모드의 감쇠력보다 높게 발생시킴으로써, 차량의 조종 안정성을 확보할 수 있는 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다.

Description

감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버{DAMPING FORCE VARIABLE VALVE ASSEMBLY AND DAMPING FORCE VARIABLE SHOCK ABSORBER HAVING THE ASSEMBLY}

본 발명은 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소프트 모드(Soft mode)에서 저전류를 적용하여 소비전력을 감소시키고, 전류 공급이 차단되는 페일 모드(Fail mode)에서의 감쇠력을 소프트 모드의 감쇠력보다 높게 발생시킴으로써, 차량의 조종 안정성을 확보할 수 있는 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로, 쇽업소버는 자동차 등의 이동수단에 설치되며 주행시 노면으로부터 받는 진동이나 충격 등을 흡수 및 완충하여 승차감을 향상시킨다.

이러한, 쇽업소버는 실린더의 내부에 압축 및 인장 행정 가능하게 설치된 피스톤 로드와, 이 피스톤 로드에 결합된 상태로 실린더의 내부에 위치되어 감쇠력을 발생시키는 피스톤 밸브 등으로 구성된다.

한편, 쇽업소버는 감쇠력을 낮게 설정시 노면의 요철에 의한 진동을 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있고, 반대로 감쇠력을 높게 설정시 차체의 자세 변화가 억제되어 조종 안정성이 향상되는 특성이 있다.

따라서, 종래의 차량에는 차량의 사용 목적에 따라 감쇠력 특성이 다르게 설정된 감쇠력 가변식 쇽업소버가 적용되고 있다.

이러한 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 외통과, 상기 외통의 내측에 설치되며 피스톤 로드가 길이방향으로 이동 가능하게 설치되는 내통과, 상기 피스톤 로드의 일단에 결합되어 내통의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤 밸브(25)가 구비된다.

그리고, 내통과 외통의 사이에는 피스톤 로드의 왕복 운동에 따른 내통 내부의 체적 변화를 보상하는 리저버 챔버가 형성되고, 리저버 챔버와 압축챔버 사이의 작동 유체의 유동은 바디 밸브에 의해 제어된다.

또한, 내통의 외측에는 세퍼레이터 튜브가 설치되는데, 세퍼레이터 튜브에 의해 외통의 내부는 인장 챔버에 연결되는 고압실(PH)이 형성되고, 리저버 챔버(30)의 내부에는 저압실(PL)이 구획된 상태로 형성된다.

이와 같은 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버에는, 감쇠력을 조절하기 위한 감쇠력 가변밸브 조립체가 설치되는데, 감쇠력 가변밸브 조립체는 솔레노이드의 스풀이 보조적인 유로를 폐쇄하여 높은 감쇠력을 발생시키는 하드 모드(Hard mode)와, 스풀이 보조적인 유로를 개방하여 낮은 감쇠력을 발생시키는 소프트 모드(Soft mode)로 전환시킬 수 있다.

이를 위한 감쇠력 가변밸브 조립체는, 전류가 인가되면 자기력을 발생시키는 솔레노이드와, 상기 솔레노이드의 자기력에 의해 이동하는 스풀과, 상기 스풀의 이동을 안내하도록 상기 스풀을 둘러싸는 스풀 가이드와, 상기 스풀 가이드에 설치되는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체에 형성된 메인 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 메인 밸브와, 상기 메인 밸브의 후방에서 상기 메인 밸브를 가압하는 배압을 갖도록 형성되는 배압챔버와, 상기 배압챔버를 형성하기 위해 상기 밸브 몸체의 외부에 설치되는 챔버 형성 몸체와, 상기 밸브 몸체에 형성된 저속 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 저속 제어 밸브 등으로 구성된다.

이중, 메인 밸브는 밸브 몸체의 후방에 밀착되는 리테이너와, 상기 리테이너의 후방을 탄성 지지함과 아울러 밸브 몸체의 유로를 차단하는 밸브디스크 등이 구성된다.

이와 같은 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 소프트 모드(Soft mode)를 기본 감쇠력으로 하고, 노면 상태에 따라 발생되는 차체의 거동을 제어하였으며, 운전자의 조작에 의해 발생되는 차량 거동에 대응하도록 감쇠력을 증대시키고 있었다.

그런데, 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는 고전류(1.6A)를 소프트 모드(Soft mode)에 사용하므로, 차량 운행시 소비 전력이 높아지는 원인으로 작용하며, 솔레노이드 구동시 스풀의 움직임에 따른 구동 소음이 발생하였다.

이를 개선하기 위해, 저전류(0.3A)에서 소프트 모드(Soft mode)를 구현할 수는 있으나, 고장 등에 의해 전류가 차단되는 경우 소프트 모드(Soft mode)의 감쇠력이 형성되므로, 페일(fail)시 차량 거동 제어를 위한 고 감쇠력을 구현하기에 어려움이 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-1998-0002962호(1998년 03월 30일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 감쇠력 가변식 완충 밸브가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 소프트 모드(Soft mode)에서 저전류를 적용하여 소비전력을 감소시키고, 전류 공급이 차단되는 페일 모드(Fail mode)에서의 감쇠력을 소프트 모드의 감쇠력보다 높게 발생시킴으로써, 차량의 조종 안정성을 확보할 수 있는 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 일정 길이를 갖는 스풀을 미 적용함으로써, 감쇠력 제어시 소비 전력을 절감할 수 있고, 솔레노이드의 작동 소음을 줄일 수 있는 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체는, 감쇠력 가변식 쇽업소버의 외부에 설치되는 감쇠력 가변밸브 조립체로서, 전단이 상기 쇽업소버의 고압실에 연결되고, 내부의 연결 유로가 전후로 관통 형성되며, 적어도 하나 이상의 통로가 외부로 관통 형성되는 연결관과, 상기 연결관의 외부를 둘러싸며, 메인 유로와 저속 유로가 각각 형성되는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체의 후면에서 상기 메인 유로에 개폐 가능하게 설치되는 메인 밸브와, 상기 메인 밸브의 후방에 형성되는 배압챔버와, 상기 배압챔버 형성을 위해 상기 밸브 몸체의 외부를 둘러싸는 챔버 형성 몸체와, 상기 밸브 몸체의 전면에서 상기 저속 유로의 출구를 차단하는 상태로 설치되는 저속 제어 밸브와, 상기 연결관의 후방에서 솔레노이드의 자기력 형성에 의해 전후로 이동 가능한 개폐 로드와, 상기 연결관의 후방에 형성되는 작동 챔버와, 상기 작동 챔버와 상기 쇽업소버의 저압실에 연결되는 바이패스 유로와, 후방이 상기 개폐 로드의 전단에 결합되며, 상기 작동 공간의 내부에서 전후로 이동 가능하게 배치되는 포펫 및, 상기 작동챔버 내에서 상기 연결관의 후단과 상기 포펫의 전단을 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하며, 상기 솔레노이드에 고전류 인가시 상기 포펫의 전단이 상기 연결 유로의 출구에 밀착된 상태로 차단하는 하드 모드(hard mode) 또는 상기 솔레노이드에 저전류 인가시 상기 포펫의 전단이 상기 연결 유로의 출구에 밀착된 상태에서 개폐 가능한 소프트 모드(soft mode)로 전환되고, 상기 소프트 모드로 구동시 상기 포펫은 상기 연결 유로의 출구로부터 이격되어 상기 연결 유로의 출구와 상기 바이패스 유로의 입구를 연통시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 포펫은 후면에 상기 개폐 로드의 전단이 결합되고, 전면이 상기 탄성부재에 의해 탄성 지지되며, 가장자리가 상기 작동 챔버의 내주면과 밀착된 상태로 슬라이딩되는 포펫 몸체와, 상기 포펫 몸체의 전후로 관통 형성되어, 상기 연결 유로의 출구로 배출되는 유체를 후방으로 이동시키는 보조 유로와, 상기 포펫 몸체의 가장자리를 따라 형성되어, 상기 연결 유로의 출구로 배출되는 유체를 후방으로 이동시키는 슬릿 및, 상기 포펫 몸체의 전단으로부터 더 작은 직경으로 돌출 형성되어 상기 연결 유로의 출구에 밀착되는 개폐구가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 포펫 몸체의 전면에는 상기 탄성부재의 일단이 지지되도록 안착홈이 오목하게 더 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탄성부재는 전단이 상기 연결 유로의 출구측 외곽을 지지하고, 후단이 상기 개폐구의 외곽에서 상기 안착홈을 지지하는 코일 스프링인 것이 바람직하다.

또한, 상기 개폐구는 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 감쇠력 가변밸브 조립체는 상기 솔레노이드로 전류 미 인가시 페일(fail) 모드로 전환되며, 상기 페일 모드로 전환시 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 포펫 몸체의 후면이 상기 작동 챔버의 후면에 밀착되어 상기 보조 유로가 차단되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버는 감쇠력을 조절하는 감쇠력 가변식 쇽업소버로서, 외측에 감쇠력 가변밸브 조립체가 설치되는 외통과, 상기 외통의 내측에 설치되며, 내측에 피스톤 로드가 이동 가능하게 설치되는 내통과, 상기 피스톤 로드의 일단에 결합되어 상기 내통의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤 밸브와, 상기 외통과 상기 내통의 사이를 저압실과 고압실로 구획하는 세퍼레이터 튜브를 포함하고, 상기 감쇠력 가변밸브 조립체는, 전단이 상기 쇽업소버의 고압실에 연결되고, 내부의 연결 유로가 전후로 관통 형성되며, 적어도 하나 이상의 통로가 외부로 관통 형성되는 연결관과, 상기 연결관의 외부를 둘러싸는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체의 후면에서 상기 메인 유로를 개폐 가능하게 설치되는 메인 밸브와, 상기 메인 밸브의 후방에서 형성되는 배압챔버와, 상기 배압챔버 형성을 위해 상기 밸브 몸체의 외부를 둘러싸는 챔버 형성 몸체와, 상기 밸브 몸체의 전면에서 상기 저속 유로의 출구를 차단하는 상태로 설치되는 저속 제어 밸브와, 상기 연결관의 후방에서 솔레노이드의 자기력 형성에 의해 전후로 이동 가능한 개폐 로드와, 상기 연결관의 후방에 형성되는 작동 챔버와, 상기 작동 챔버와 상기 쇽업소버의 저압실에 연결되는 바이패스 유로와, 후방이 상기 개폐 로드의 전단에 결합되며, 상기 작동 공간의 내부에서 전후로 이동 가능하게 배치되는 포펫과, 상기 작동 공간 내에서 상기 연결관의 후단과 상기 포펫의 전단을 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하며, 상기 솔레노이드에 고전류 인가시 상기 포펫의 전단이 상기 연결 유로의 출구에 밀착된 상태로 차단하는 하드 모드(hard mode) 또는 상기 솔레노이드에 저전류 인가시 상기 포펫의 전단이 상기 연결 유로의 출구에 밀착된 상태에서 개폐 가능한 소프트 모드(soft mode)로 전환되고, 상기 소프트 모드로 구동시 상기 포펫은 상기 연결 유로의 출구로부터 이격되어 상기 연결 유로의 출구와 상기 바이패스 유로의 입구를 연통시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 소프트 모드(Soft mode)에서 저전류를 적용하여 소비전력을 감소시키고, 전류 공급이 차단되는 페일 모드(Fail mode)에서의 감쇠력을 소프트 모드의 감쇠력보다 높게 발생시킴으로써, 차량의 조종 안정성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 일정 길이를 갖는 스풀을 미 적용함으로써, 감쇠력 제어시 소비 전력을 절감할 수 있고, 솔레노이드의 작동 소음을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 보여주기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 하드 모드(Hard Mode)로 행정하는 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 소프트 모드(Soft Mode)로 행정하는 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 페일 모드(Fail Mode)로 행정하는 상태를 보여주기 위한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 보여주기 위한 단면도이다.

그리고, 도 2는 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 하드 모드(Hard mode)로 행정하는 상태를 보여주기 위한 단면도이다.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 소프트 모드(Soft mode)로 행정하는 상태를 보여주기 위한 단면도이다.

아울러, 도 4는 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 페일 모드(Fail mode)로 행정하는 상태를 보여주기 위한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버는 외통(11)과, 내통(12)과, 피스톤 로드(13)와, 피스톤 밸브(14)와, 리저버 챔버(15) 및, 세퍼레이터 튜브(16)를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체(100)는 연결관(110)과, 밸브 몸체(120)와, 메인 밸브(130)와, 배압챔버(140)와, 챔버 형성 몸체(150)와, 저속 제어 밸브(160)와, 솔레노이드(170)를 포함한다.

특히, 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체(100)는 작동챔버(200)와, 바이패스 유로(300)와, 포펫(400) 및, 탄성부재(500)를 포함한다.

먼저, 외통(11)은 외측에 감쇠력 가변밸브 조립체(100)가 설치되며, 상기 외통(11)의 내부에는 내통(12)이 일정 간격을 갖도록 설치된다.

그리고, 내통(12)과 외통(11)의 사이에는 도 1에서처럼 저압실(PL)을 형성하기 위한 리저버 챔버(15)가 형성된다.

피스톤 로드(13)는, 일단이 내통(12)의 내부에 위치된 피스톤 밸브(100)에 결합된 상태에서 압축 및 인장 행정 방향으로 왕복 이동된다.

피스톤 밸브(14)는, 피스톤 로드(13)의 일단에 결합된 상태에서 내통(12)의 내부를 압축챔버(12a)와 인장챔버(12b)로 구분한다.

이와 같은 상기 피스톤 밸브(100)는, 실린더(10)의 내부에서 압축 및 인장 행정 방향으로 왕복 이동되면서 유체의 저항력에 의한 감쇠력을 발생시킨다.

세퍼레이터 튜브(16)는, 태통(12)의 외측면에 간격을 갖도록 결합되어 고압실(PH)을 형성하며, 상기 세퍼레이터 튜브(16)는 외통(11)과 내통(12)의 사이를 저압실(PL)과 고압실(PH)로 구획한다.

또한, 도 1에서처럼 리저버 챔버(15)와 압축챔버(12a) 사이의 작동 유체의 유동은 바디 밸브(17)에 의해 제어된다.

상기 바디 밸브(17)는, 내통(12)의 하단에 설치되어 리저버 챔버(15)와 압축챔버(12a)의 사이에서 감쇠력을 발생시킨다.

고압실(PH)은, 도 1에서처럼 내통(12)의 내부홀(12c)을 통해 인장챔버(12b)와 연결되고, 저압실(PL)은 바디 밸브(17)의 몸체부와 외통(11) 사이에 형성되는 하부 유로와 바디 밸브(17)에 형성된 유로를 통해 압축챔버(12a)에 연결된다.

연결관(110)은, 도 2 내지 4에서처럼 전단이 외통(11)과 세퍼레이터 튜브(16)를 통해 고압실(PH)에 연결된다.

여기서, 상기 연결관(110)의 내부에는 고압실(PH)로부터 작동 유체가 유입될 수 있도록 연결 유로(111)가 전후로 관통 형성된다.

상기 연결 유로(111)는, 입구 부위가 고압실(PH)에 연결되고, 반대되는 출구(111a)가 후술 될 작동챔버(200)의 내부로 연결된다.

그리고, 상기 연결관(110)의 외주에는 적어도 하나 이상의 통로(112)가 형성되며, 상기 통로(112)는 상기 연결 유로(111)와 외부로 관통 형성된다.

상기 통로(112)는, 후술 될 배압챔버(140)로 연결되는 통로와, 후술 될 저속 유로(122)로 연결되는 통로가 각각 형성된다.

밸브 몸체(120)는, 연결관(110)의 외부를 둘러싸는 상태로 설치되며, 상기 밸브 몸체(120)에는 고압실(PH)과 연결 유로(111)를 통한 유체가 저압실(PL)로 이동될 수 있도록 적어도 하나 이상의 메인 유로(121)가 전후로 관통 형성된다.

그리고, 상기 밸브 몸체(120)에는 고압실(PH)과 연결 유로(111)를 통한 유체가 저압실(PL)로 이동될 수 있도록 적어도 하나 이상의 저속 유로(122)가 더 형성된다.

또한, 상기 밸브 몸체(120)는 전방에 형성되는 제1몸체와, 상기 제1몸체의 후방에 형성된 제2몸체로 구분될 수 있다.

메인 밸브(130)는, 밸브 몸체(120)의 후면에서 메인 유로(121)에 개폐 가능하게 설치되는 것으로, 상기 메인 밸브(130)는 메인 밸브(130)는 연결관(110)의 외부를 둘러싸는 상태로 설치된다.

더 상세히 설명하면, 상기 메인 밸브(130)는 적어도 하나 이상의 밸브디스크(131)와, 지지부재(132) 및, 탄성부재(133)로 구비될 수 있다.

먼저, 밸브디스크(131)는 밸브 몸체(130)의 후면에 밀착된 상태로 설치되며, 상기 밸브디스크(131)는 다수의 디스크를 적층시킨 상태로 설치될 수 있다.

지지부재(132)는, 후술 될 배압챔버(140)의 내부에서 전후로 이동 가능하게 배치되며, 상기 지지부재(132)의 전단이 밸브디스크(131)의 배면을 지지하는 상태로 설치될 수 있다.

그리고, 상기 지지부재(132)와 밸브디스크(131)는 연결관(110)의 외부를 감싸는 상태로 설치될 수 있다.

탄성부재(133)는, 후술 될 배압챔버(140)의 내부에서 지지부재(132)의 후면을 전방으로 탄성 지지하며, 상기 탄성부재(133)는 압축 탄성력을 작용시키기 위해 코일 스프링 형태를 가질 수 있다.

즉, 상기 탄성부재(133)의 탄성 지지력에 의해 지지부재(132)가 밸브디스크(131)의 배면을 지지하는 상태로 위치될 수 있다.

배압챔버(140)는, 메인 밸브(130)의 후방에 형성되는 것으로, 상기 메인 밸브(130)의 후방에서 배압을 형성시키기 위해 일정 넓이로 형성된다.

챔버 형성 몸체(150)는, 메인 밸브(130)의 후방으로 배압을 형성하며, 상기 챔버 형성 몸체(150)는 배압챔버(140)를 형성하기 위해 밸브 몸체(120)의 외측을 둘러싸는 상태로 설치된다.

저속 제어 밸브(160)는, 밸브 몸체(120)의 전면에 밀착된 상태로 설치되며, 상기 저속 제어 밸브(160)는 저속 유로(122)의 출구를 차단하는 상태로 설치된다.

여기서, 상기 저속 제어밸브(160)는 적어도 하나 이상의 디스크로 구비될 수 있다. 이때 상기 저속 제어밸브(160)는 도 3과 도 4에서처럼 연결관(110)의 외부를 감싸는 상태로 설치될 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 소프트 모드(Soft mode)로 행정시 연결관(110)의 연결 유로(111)를 통해 유입된 유체는 통로와 저속 유로(122)로 이동된다.

이후, 상기 저속 유로(122)를 따라 이동된 유체는 저속 제어 밸브(160)를 밀어 열면서 저압실(PL)을 형성하는 리저버 챔버(15)로 유출된다.

솔레노이드(170)는, 외부에서 전달되는 전류에 의해 구동되는 것으로, 전류 공급시 코일의 여자(勵磁)에 의한 전자력 형성에 의해 개폐 로드(171)를 전후 방향으로 이동시킨다.

상기 개폐 로드(171)는, 솔레노이드(110)의 자기력 형성에 의해 쇽업소버측 전방과 반대되는 후방으로 이동 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 개폐 로드(171)의 전단은 후술 될 포펫 몸체(410)에 결합된 상태로 작동챔버(200)의 내부로 출몰된다.

작동챔버(200)는, 연결관(110)의 후방에 일정 간격으로 형성되며, 상기 작동챔버(200)는 연결관(110)과 솔레노이드(170)의 사이에 형성된다.

바이패스 유로(300)는, 작동챔버(200)의 내부와 외통(11)과 내통(12)의 사이에 형성된 리저버 챔버(15)로 연결된다.

여기서, 상기 바이패스 유로(300)는 입구(310)가 작동챔버(200)의 내부로 연결되고, 반대되는 챔버 형성 몸체(150)의 외측에서 전방으로 연장되어 저압실(PL)에 연결된다.

그리고, 상기 바이패스 유로(300)의 입구(310)는 도 2 내지 3에서처럼 작동챔버(200)의 후방측에 위치된다.

즉, 후술 될 보조 유로(420)와 슬릿(430) 또는 슬릿(430)을 통해 작동챔버(200)의 후방으로 이동된 유체를 바이패스 시킨다.

이와 같은 상기 바이패스 유로(300)는, 소프트 모드(soft mode) 또는 페일 모드(Fail mode)로 구동시 작동챔버(200)의 유체를 저압실(PL)로 이동시킨다.

포펫(400)은, 개폐 로드(171)의 전단과 결합된 상태로 작동챔버(200)의 내부에서 전방의 폐쇄 위치와 후방의 개방 위치로 이동 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 포펫 몸체(410)와, 적어도 하나 이상의 보조 유로(420)와, 적어도 하나 이상의 슬릿(430) 및, 개폐구(440)로 구비될 수 있다.

먼저, 상기 포펫 몸체(410)는 후면에 개폐 로드(171)의 전단이 결합되고, 상기 포펫 몸체(410)의 전면이 후술 될 탄성부재(500)에 의해 후방으로 탄성 지지된다.

그리고, 상기 포펫 몸체(410)의 가장자리는 작동챔버(200)의 내주면과 밀착된 상태로 전후 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배치된다. 이때 상기 포펫 몸체(410)는 작동챔버(200)를 전후로 분할한다.

또한, 상기 포펫 몸체(410)의 전면에는 후술 될 탄성부재(500)의 일단이 지지되도록 안착홈(411)이 오목하게 더 형성될 수 있다.

상기 안착홈(411)은, 탄성부재(500)의 일단과 대응되는 폭으로 형성될 수 있는데, 이를 통해 탄성부재(500)의 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다.

보조 유로(420)는, 포펫 몸체(410)의 전후로 관통 형성되는 것으로, 상기 보조 유로(420)는 연결 유로(111)의 출구(111a)로 배출되는 유체를 작동챔버(200)의 후방으로 이동시킨다.

상기 보조 유로(420)는, 도 2와 3에서처럼 연결 유로(111)의 출구(111a)가 개방되는 경우, 전방으로부터 유입되는 유체를 작동챔버(200)의 후방으로 이동시킨다.

반면, 상기 보조 유로(420)는 도 4에서처럼 포펫 몸체(410)가 후방으로 이동되어 작동챔버(200)의 후면에 밀착될 때 차단된다.

슬릿(430)은, 포펫 몸체(410)의 가장자리를 따라 오목하게 형성되는 것으로, 상기 슬릿(430)은 연결 유로(111)의 출구(111a)로 배출되는 유체를 후방으로 이동시킨다.

여기서, 상기 슬릿(430)의 외측면은 작동챔버(200)의 내주면에 밀착된 상태로 포펫 몸체(410)와 함께 위치가 변경될 수 있다.

이와 같은 상기 슬릿(430)은 도 2와 3에서처럼 소프트 모드(Soft mode)로 구동시 연결 유로(111)의 출구(111a)가 개방되는 경우, 전방으로 유입되는 유체를 작동챔버(200)의 후방으로 이동시킨다.

이때, 상기 슬릿(430)과 보조 유로(420)가 함께 개방되어 유체가 통과되는 단면적이 넓게 형성되므로, 쇽업소버가 행정할 때 소프트(Soft)한 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

한편, 상기 슬릿(430)은 도 4에서처럼 솔레노이드(170)에 전류가 미 인가되는 페일 모드(Fail mode)로 구동시 단독으로 개방되며, 상기 슬릿(430)의 일부분은 바이패스 유로(300)의 입구에 연결된다.

이때, 상기 슬릿(430)이 단독으로 개방되어 단면적이 좁게 형성되므로, 쇽업소버의 행정시 적정 감쇠력을 확보하여 차량의 조종 안정성을 확보할 수 있다.

개폐구(440)는, 포펫 몸체(410)의 전단으로부터 더 작은 직경으로 돌출 형성되는 것으로, 상기 개폐구(440)는 연결 유로(111)의 중심과 동일 축 선상에 나란하게 위치된다.

여기서, 상기 개폐구(440)의 전단은 연결 유로(111)의 출구(111a)에 삽입될 수 있는 직경으로 형성되고, 상기 개폐구(440)의 후단은 연결 유로(111)의 출구(111a)보다 더 넓은 직경으로 형성된다.

그리고, 상기 개폐구(440)는 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 가지며, 상기 개폐구(440)의 측면에는 중심을 향해 경사진 경사면(441)이 형성된다.

예를 들어, 상기 개폐구(440)는 도 1에서처럼 솔레노이드(170)에 고전류(1.6~1.8A)가 인가되는 하드 모드(Hard mode)로 구동시 개폐 로드(171)와 함께 전방으로 이동된다.

이때, 상기 개폐구(440)의 전단이 연결 유로(111)의 출구(111a)에 일정 길이로 삽입되고, 연결 유로(111)의 출구(111a)는 상기 개폐구(440)에 의해 차단된다.

즉, 하드 모드(Hard mode)로 구동시에는 개폐구(440)가 폐쇄 위치로 전진하므로, 연결 유로(111)의 출구(111a)와 작동챔버(200)가 단절된다.

이와 동시에, 바이패스 유로(300)를 통해 유체가 저압실(PH)로 유출되지 않게 되므로, 하드(Hard)한 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

탄성부재(500)는, 작동챔버(200) 내에서 연결관(110)의 후단과 포펫 몸체(410)의 전단을 탄성 지지한다.

여기서, 상기 탄성부재(500)는 전후 방향으로 압축 탄성력을 작용시키기 위해 코일 스프링 형태를 가질 수 있다.

그리고, 상기 탄성부재(500)의 전단이 연결 유로(111)의 출구(111a)측 외곽을 지지하고, 반대되는 후단이 개폐구(440)의 외곽에서 안착홈(411)을 지지한다.

즉, 페일 모드(Fail mode)로 구동시 솔레노이드(170)로 전류가 미 인가되므로, 탄성부재(133)의 탄성 지지력에 의해 포펫 몸체(400)가 후방으로 이동될 수 있다.

이하, 도 2 내지 4를 참조로 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 솔레노이드(170)에 고전류(1.6~1.8A)가 인가되는 하드 모드(Hard mode)로 구동시에는 도 2에서처럼 포펫 몸체(410)가 개폐 로드(171)에 의해 전진하고, 개폐구(440)의 전단이 연결 유로(111)의 출구(111a)를 통해 삽입된다.

이 상태에서는, 상기 개폐구(440)의 전단이 연결 유로(111)의 출구(111a)를 차단하는 상태가 되므로, 연결유로(111)로 유입된 유체가 작동챔버(200)의 내부로 유입되지 않는다.

이와 동시에, 바이패스 유로(300)를 통해서도 유체가 유출되지 않으므로, 배압챔버(140)의 압력을 상승시킬 수 있는 하드 모드(Hard mode)로 전환된다.

이와 다르게, 솔레노이드(170)에 저전류(0.3~0.5A)가 인가되는 소프트 모드(Soft mode)로 구동시에는 도 3에서처럼 포펫 몸체(410)가 개폐 로드(171)와 함께 일정 길이로 후퇴되고, 개폐구(440)의 전단이 연결 유로(111)의 출구(111a)로부터 일정 길이로 이격된다.

이때, 포펫 몸체(410)의 전단을 지지하는 탄성부재(500)는 포펫 몸체(410)가 전방으로 이동되는 거리만큼 가압되면서 전후 방향의 길이가 축소된다.

이 상태에서는, 상기 개폐구(440)의 전단이 연결 유로(111)의 출구(111a)를 일정 간격으로 개방시키므로, 연결유로(111)로 유입된 유체가 작동챔버(200)의 내부로 유입된다.

이때, 작동챔버(200)의 전방으로 유입된 유체는 보조 유로(420)와 슬릿(430)을 통해 포펫 몸체(410)의 후방으로 이동한다.

그리고, 상기 포펫 몸체(410)의 후방으로 이동된 유체는 바이패스 유로(300)의 입구(310)를 통해 유입되고, 상기 바이패스 유로(300)를 따라 이동된 유체는 저압실(PL)로 바이패스 된다.

이와 다르게, 페일 모드(Fail mode)로 구동시에는 도 4에서처럼 솔레노이드(170)에 전류가 인가되지 않으므로, 포펫 몸체(410)가 탄성부재(500)의 압축 탄성력에 의해 후방으로 이동된다.

이때, 상기 포펫 몸체(410)의 후면은 작동챔버(200)의 후면에 밀착되어 보조 유로(420)의 후방이 차단되고, 슬릿(430)의 일측이 바이패스 유로(300)의 입구(310)에 위치된다.

그리고, 포펫 몸체(410)의 전단을 지지하는 탄성부재(500)는 포펫 몸체(410)가 후방으로 이동된 거리만큼 신장되면서 전후 방향의 길이가 늘어난다.

이 상태에서는, 연결 유로(111)의 출구(111a)를 통해 유입되는 유체가 슬릿(430)을 통해서만 바이패스 유로(300)의 입구(310)로 유입된다.

이후, 상기 포펫 몸체(410)의 후방으로 이동된 유체는 바이패스 유로(300)의 입구(310)를 통해 유입되고, 상기 바이패스 유로(300)를 따라 이동된 유체는 저압실(PL)로 바이패스 된다.

이때, 상기 바이패스 유로(300)를 따라 바이패스되는 유체의 양은 소프트 모드(Soft mode)로 구동시보다 적은 유량을 가지므로, 쇽업소버가 행정할 때 적정 감쇠력을 확보하여 차량의 조종 안정성을 확보할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 소프트 모드(Soft mode)에서 저전류를 적용하여 소비전력을 감소시키고, 전류 공급이 차단되는 페일 모드(Fail mode)에서의 감쇠력을 소프트 모드의 감쇠력보다 높게 발생시킴으로써, 차량의 조종 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명은 일정 길이를 갖는 스풀을 미 적용함으로써, 감쇠력 제어시 소비 전력을 절감할 수 있고, 솔레노이드(170)의 작동 소음을 줄일 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체 및 이를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 감쇠력 가변식 쇽업소버 11: 외통
12: 내통 12a: 압축챔버
12b: 인장챔버 12c: 내부홀
13: 피스톤 로드 14: 피스톤 밸브
15: 리저버 챔버 16: 세퍼레이터 튜브
17: 바디 밸브 100: 감쇠력 가변밸브 조립체
110: 연결관 111: 연결 유로
111a: 출구 112: 통로
120: 밸브 몸체 121: 메인 유로
122: 저속 유로 130: 메인 밸브
131: 밸브디스크 132: 지지부재
133: 탄성부재 140: 배압챔버
150: 챔버 형성 몸체 160: 저속 제어 밸브
170: 솔레노이드 171: 개폐 로드
200: 작동챔버 300: 바이패스 유로
310: 입구 400: 포펫
410: 포펫 몸체 411: 안착홈
420: 보조 유로 430: 슬릿
440: 개폐구 441: 경사면
500: 탄성부재 PL: 저압실
PH: 고압실

Claims

감쇠력 가변식 쇽업소버의 외부에 설치되는 감쇠력 가변밸브 조립체로서, 전단이 상기 쇽업소버의 고압실에 연결되고, 내부의 연결 유로가 전후로 관통 형성되며, 적어도 하나 이상의 통로가 외부로 관통 형성되는 연결관과, 상기 연결관의 외부를 둘러싸며, 메인 유로와 저속 유로가 각각 형성되는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체의 후면에서 상기 메인 유로에 개폐 가능하게 설치되는 메인 밸브와, 상기 메인 밸브의 후방에 형성되는 배압챔버와, 상기 배압챔버 형성을 위해 상기 밸브 몸체의 외부를 둘러싸는 챔버 형성 몸체와, 상기 밸브 몸체의 전면에서 상기 저속 유로의 출구를 차단하는 상태로 설치되는 저속 제어 밸브와, 상기 연결관의 후방에서 솔레노이드의 자기력 형성에 의해 전후로 이동 가능한 개폐 로드와, 상기 연결관의 후방에 형성되는 작동 챔버와, 상기 작동 챔버와 상기 쇽업소버의 저압실에 연결되는 바이패스 유로와, 후방이 상기 개폐 로드의 전단에 결합되며, 상기 작동 챔버의 내부에서 전후로 이동 가능하게 배치되는 포펫 및, 상기 작동챔버 내에서 상기 연결관의 후단과 상기 포펫의 전단을 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하며,
상기 솔레노이드에 고전류 인가시 상기 포펫의 전단이 상기 연결 유로의 출구에 밀착된 상태로 차단하는 하드 모드(hard mode) 또는 상기 솔레노이드에 저전류 인가시 상기 포펫의 전단이 상기 연결 유로의 출구에 밀착된 상태에서 개폐 가능한 소프트 모드(soft mode)로 전환되고, 상기 소프트 모드로 구동시 상기 포펫은 상기 연결 유로의 출구로부터 이격되어 상기 연결 유로의 출구와 상기 바이패스 유로의 입구를 연통시키는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 포펫은,
후면에 상기 개폐 로드의 전단이 결합되고, 전면이 상기 탄성부재에 의해 탄성 지지되며, 가장자리가 상기 작동 챔버의 내주면과 밀착된 상태로 슬라이딩되는 포펫 몸체와,
상기 포펫 몸체의 전후로 관통 형성되어, 상기 연결 유로의 출구로 배출되는 유체를 후방으로 이동시키는 보조 유로와,
상기 포펫 몸체의 가장자리를 따라 형성되어, 상기 연결 유로의 출구로 배출되는 유체를 후방으로 이동시키는 슬릿 및,
상기 포펫 몸체의 전단으로부터 더 작은 직경으로 돌출 형성되어 상기 연결 유로의 출구에 밀착되는 개폐구가 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
청구항 2에 있어서,
상기 포펫 몸체의 전면에는,
상기 탄성부재의 일단이 지지되도록 안착홈이 오목하게 더 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
청구항 3에 있어서,
상기 탄성부재는,
전단이 상기 연결 유로의 출구측 외곽을 지지하고, 후단이 상기 개폐구의 외곽에서 상기 안착홈을 지지하는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
청구항 2에 있어서,
상기 개폐구는,
전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
청구항 2에 있어서,
상기 감쇠력 가변밸브 조립체는,
상기 솔레노이드로 전류 미 인가시 페일(fail) 모드로 전환되며,
상기 페일 모드로 전환시,
상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 포펫 몸체의 후면이 상기 작동 챔버의 후면에 밀착되어 상기 보조 유로가 차단되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
감쇠력을 조절하는 감쇠력 가변식 쇽업소버로서, 외측에 감쇠력 가변밸브 조립체가 설치되는 외통과, 상기 외통의 내측에 설치되며, 내측에 피스톤 로드가 이동 가능하게 설치되는 내통과, 상기 피스톤 로드의 일단에 결합되어 상기 내통의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤 밸브와, 상기 외통과 상기 내통의 사이를 저압실과 고압실로 구획하는 세퍼레이터 튜브를 포함하고,
상기 감쇠력 가변밸브 조립체는, 전단이 상기 쇽업소버의 고압실에 연결되고, 내부의 연결 유로가 전후로 관통 형성되며, 적어도 하나 이상의 통로가 외부로 관통 형성되는 연결관과, 상기 연결관의 외부를 둘러싸는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체의 후면에서 메인 유로를 개폐 가능하게 설치되는 메인 밸브와, 상기 메인 밸브의 후방에서 형성되는 배압챔버와, 상기 배압챔버 형성을 위해 상기 밸브 몸체의 외부를 둘러싸는 챔버 형성 몸체와, 상기 밸브 몸체의 전면에서 저속 유로의 출구를 차단하는 상태로 설치되는 저속 제어 밸브와, 상기 연결관의 후방에서 솔레노이드의 자기력 형성에 의해 전후로 이동 가능한 개폐 로드와, 상기 연결관의 후방에 형성되는 작동 챔버와, 상기 작동 챔버와 상기 쇽업소버의 저압실에 연결되는 바이패스 유로와, 후방이 상기 개폐 로드의 전단에 결합되며, 상기 작동 챔버의 내부에서 전후로 이동 가능하게 배치되는 포펫과, 상기 작동 챔버 내에서 상기 연결관의 후단과 상기 포펫의 전단을 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하며,
상기 솔레노이드에 고전류 인가시 상기 포펫의 전단이 상기 연결 유로의 출구에 밀착된 상태로 차단하는 하드 모드(hard mode) 또는 상기 솔레노이드에 저전류 인가시 상기 포펫의 전단이 상기 연결 유로의 출구에 밀착된 상태에서 개폐 가능한 소프트 모드(soft mode)로 전환되고, 상기 소프트 모드로 구동시 상기 포펫은 상기 연결 유로의 출구로부터 이격되어 상기 연결 유로의 출구와 상기 바이패스 유로의 입구를 연통시키는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버.