KR101994432B1 - 주파수 감응형 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주파수 감응형 쇽업소버에 관한 것으로, 피스톤로드에 결합된 상태로 유체가 충전된 실린더의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤밸브와, 피스톤로드의 내부를 따라 인장챔버와 연통되는 연결유로 및, 피스톤밸브의 하단에 보조밸브가 결합되는 주파수 감응형 쇽업소버에 있어서, 보조밸브는 연결유로와 내부의 작동실이 연결되도록 피스톤밸브의 하부에 결합되며, 하부에 보조유로가 상하로 관통되는 하우징과, 작동실의 상하에 각각 배치되고, 연결유로와 압축챔버에 연결되도록 관통홀이 상하로 관통되며, 대응면에는 관통홀의 가장자리를 따라 돌출되는 내측돌기와, 내측돌기의 외곽을 따라 외측돌기가 더 길게 돌출되는 한 쌍의 씰링부재와, 씰링부재들의 사이 간격 내에서 가장자리가 고정되고, 유체가 상하로 이동되도록 오리피스홀이 상하로 관통되며, 저주파 행정시 일면이 외측돌기와 내측돌기에 순차적으로 벤딩 접촉되어 오리피스홀을 폐쇄시키는 분할 디스크를 포함하며, 외측돌기에는 상기 씰링부재들의 대응면으로 오목하게 형성되며, 저주파 행정에 의해 분할 디스크가 외측돌기와 접촉시 일정 유량의 유체를 유입시킨 후, 분할 디스크가 내측돌기에 접촉시 유체의 유입이 중지되는 하나 또는 다수의 유입홈이 형성된다.

Description

주파수 감응형 쇽업소버{FREQUENCY SENSITIVE TYPE SHOCK ABSORBER}

본 발명은 주파수 감응형 쇽업소버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저주파 행정시 유로가 급격히 차단되는 것을 방지함으로써, 급격한 감쇠력 변화에 의한 이질감 없이 자연스러운 감쇠력을 발생시킬 수 있고, 분할 디스크의 작동 소음을 최소화할 수 있는 주파수 감응형 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 주행시 차축이 노면으로부터 받는 충격이나 진동을 완충하여 승차감을 향상시키기 위한 쇽업소버가 사용되며, 쇽업소버 중에는 노면 상태에 따른 차량의 진동에 따라 작동하며, 작동속도가 빠르거나 느림에 따라 감쇠력을 가변할 수 있는 주파수 감응형 쇽업소버가 사용되고 있다.

이러한, 종래의 주파수 감응형 쇽업소버 중에는 고주파 행정시 소프트(Soft)한 감쇠력을 발생시키기 위한 보조 밸브가 설치되는 형태가 사용되고 있다.

여기서, 종래의 보조 밸브는 피스톤 로드 내에 형성되는 연결 유로와, 피스톤 밸브의 하부에서 피스톤 로드에 결합되며 내부에 유로가 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 승하로 승강 가능하게 설치되어, 승강 동작에 의한 유로의 개폐 동작을 통해 소프트(Soft)한 감쇠력을 발생시키는 스풀과, 상기 스풀을 탄성 지지하기 위한 탄성부재 등으로 구성된다.

그런데, 종래의 주파수 감응형 쇽업소버는 유로를 개폐하기 위한 스풀 등의 상하 운동에 의한 충격으로 인해 접촉 소음이 발생할 염려가 있었고, 스풀로부터 가해지는 충격 및 인접 부품의 변형률 증가에 의해 내구성이 저하될 염려가 있었으며, 부품 수가 많아 구조가 복잡하므로 제조 원가가 상승 되는 요인으로 작용 하였다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2015-0065058호(2015년 06월 12일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 주파수 감응형 쇽업소버가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 저주파 행정시 분할 디스크가 외측돌기와 접촉되는 과정에서 일정 유량을 유입시키기 위한 유입홈을 형성시킴으로써, 유로가 급격히 차단되지 않으므로 급격한 감쇠력 변화에 의한 이질감 없이 자연스러운 감쇠력을 발생시킬 수 있고, 분할 디스크의 작동 소음을 최소화할 수 있는 주파수 감응형 쇽업소버를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 유입홈이 외측돌기의 외측단으로 갈수록 단면적이 점진적으로 증가하므로, 분할 디스크가 내측돌기에 벤딩 접촉될 때까지 관통홀로 이동하는 유량을 점진적으로 감소시킬 수 있는 주파수 감응형 쇽업소버를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버는, 피스톤로드에 결합된 상태로 유체가 충전된 실린더의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤밸브와, 상기 피스톤로드의 내부를 따라 상기 인장챔버와 연통되는 연결유로 및, 상기 피스톤밸브의 하단에 보조밸브가 결합되는 주파수 감응형 쇽업소버에 있어서, 상기 보조밸브는 상기 연결유로와 내부의 작동실이 연결되도록 상기 피스톤밸브의 하부에 결합되며, 하부에 보조유로가 상하로 관통되는 하우징과, 상기 작동실의 상하에 각각 배치되고, 상기 연결유로와 압축챔버에 연결되도록 관통홀이 상하로 관통되며, 대응면에는 상기 관통홀의 가장자리를 따라 돌출되는 내측돌기와, 상기 내측돌기의 외곽을 따라 외측돌기가 더 길게 돌출되는 한 쌍의 씰링부재와, 상기 씰링부재들의 사이 간격 내에서 가장자리가 고정되고, 유체가 상하로 이동되도록 오리피스홀이 상하로 관통되며, 저주파 행정시 일면이 상기 외측돌기와 내측돌기에 순차적으로 벤딩 접촉되어 상기 오리피스홀을 폐쇄시키는 분할 디스크를 포함하며, 상기 외측돌기에는 상기 씰링부재들의 대응면으로 오목하게 형성되며, 저주파 행정에 의해 상기 분할 디스크가 상기 외측돌기와 접촉시 일정 유량의 유체를 유입시킨 후, 상기 분할 디스크가 상기 내측돌기에 접촉시 유체의 유입이 중지되는 하나 또는 다수의 유입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 유입홈은 상기 외측돌기의 외측면으로 갈수록 수평 방향으로 개방되는 폭이 점진적으로 증가하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분할 디스크는 저주파 행정시 상기 외측돌기의 돌출된 끝단을 벤딩 방향으로 압축 변형시키면서 1차로 접촉된 후, 상기 내측돌기의 돌출된 끝단에 2차로 접촉되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유입홈은 상기 분할 디스크가 상기 외측돌기의 돌출된 끝단에 1차 접촉시 상방이 폐쇄된 후, 상기 분할 디스크의 벤딩 방향으로 변형되는 과정에서 단면적이 점진적으로 축소되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유입홈의 일측은 상기 관통홀의 수직 중심 축 선 방향으로 개방되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내측돌기들과 상기 외측돌기들의 돌출된 끝단은 수평하게 형성되어, 서로 다른 높이의 수평한 단차를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 씰링부재들과 상기 분할 디스크들의 사이에는, 중공이 형성된 링 형상의 리테이너가 각각 배치되며, 상기 리테이너들은 상기 씰링부재들과 상기 분할 디스크들의 가장자리와 각각 밀착되어, 상기 분할 디스크들을 상기 외측돌기들로부터 이격 위치시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 씰링부재들의 대응면에는 가장자리를 따라 지지돌기가 각각 돌출 형성되며, 상기 지지돌기는 상기 외측돌기보다 더 큰 직경으로 이격 위치되어, 상기 리테이너를 지지하는 것이 바람직하다.

본 발명은 저주파 행정시 분할 디스크가 외측돌기와 접촉되는 과정에서 일정 유량을 유입시키기 위한 유입홈을 형성시킴으로써, 유로가 급격히 차단되는 것을 방지 않으므로 급격한 감쇠력 변화에 의한 이질감 없이 자연스러운 감쇠력을 발생시킬 수 있고, 분할 디스크의 작동 소음을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 유입홈이 외측돌기의 외측단으로 갈수록 단면적이 점진적으로 증가하므로, 분할 디스크가 내측돌기에 벤딩 접촉될 때까지 관통홀로 이동하는 유량을 점진적으로 감소시킬 수 있고, 이를 통해 좀 더 자연스러운 승차감을 구현할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 하나의 분할 디스크를 이용해 소프트(Soft)한 감쇠력을 발생시킴으로써, 차량의 주행 속도와 노면의 상태에 따라 감쇠력을 가변할 수 있어, 승차감과 조향 안정성을 향상시킬 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있는 효과를 갖는다.

게다가, 저주파 행정시 분할 디스크와 접촉되는 부위에 다단 접촉 구조를 적용함으로써, 저주파 행정시 씰링부재의 접촉 부위에 대한 변형량을 줄일 수 있어 부품의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 세부 구성들을 상세히 보여주기 위한 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 씰링부재와 유입홈의 형상을 보여주기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 고주파 인장 행정시 동작을 보여주기 위한 작동 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 저주파 인장 행정시 동작을 보여주기 위한 작동 상태도이다.

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 주파수 감응형 쇽업소버를 보여주기 위한 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 세부 구성들을 상세히 보여주기 위한 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 씰링부재와 유입홈의 형상을 보여주기 위한 평면도이다.

또한, 도 4는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 고주파 인장 행정시 동작을 보여주기 위한 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 저주파 인장 행정시 동작을 보여주기 위한 작동 상태도이다.

도 1 내지 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버는 실린더(10)와, 피스톤밸브(20)와, 피스톤로드(30)와, 연결유로(40) 및, 보조밸브(100)를 포함한다.

특히, 상기 보조밸브(100)는 하우징(110)과, 한 쌍의 씰링부재(120)와, 분할 디스크(130) 및, 하나 또는 다수의 유입홈(140)을 포함한다.

상기한 구성들 중, 실린더(10)는 원통 형상을 가지며, 상기 실린더(10)의 내부에는 작동 유체(오일 등, O)가 충전된다.

그리고, 상기 실린더(10)의 일단과 후술 될 피스톤로드(30)의 일단은 차량(미도시)의 차체 또는 차륜 방향에 연결된 상태에서 압축 및 인장 행정을 한다.

또한, 상기 실린더(10)의 하단에는 차체 또는 차륜 방향에 연결하기 위한 별도의 결합부(미도시)가 설치될 수 있다.

한편, 상기 실린더(10)는 하나의 튜브로 이루어진 모노 튜브 형태로 설명하였으나, 두 개의 튜브로 이루어진 트윈 튜브 형태를 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 실린더(10)를 트윈 튜브 형태로 적용하는 경우, 내부에 공간을 형성하는 내튜브와, 상기 내튜브의 외부에 구비되는 외튜브로 구분될 수 있다.

그리고, 상기 실린더(10)를 트윈 튜브 형태로 적용하는 경우, 내튜브와 외튜브의 사이에는 저장실(미도시)이 일정 간격으로 더 형성될 수 있으며, 상기 저장실은 바디밸브(미도시)에 의해 압축챔버(11)와 구분될 수 있다.

즉, 압축 행정시 압축챔버(11)의 유체(O)가 바디밸브의 하부유로를 통해 저장실로 이동될 수 있고, 반대로 인장 행정시 저장실의 유체(O)가 바디밸브의 하부유로를 통해 압축챔버(11)로 이동될 수 있다.

피스톤밸브(20)는, 실린더(10)의 내부를 압축챔버(11)와 인장챔버(12)로 구분하며, 상기 피스톤밸브(20)는 실린더(10)의 내부에서 왕복 이동하면서 유체(O)의 저항력에 의한 감쇠력을 발생시킨다.

예를 들어, 상기 피스톤밸브(20)가 인장 행정을 하는 경우, 도 3과 4에서처럼 하부 압축챔버(11)에 비해 상부 인장챔버(12)의 압력이 상승하고, 상기 인장챔버(12)에 충전된 유체(O)가 상기 피스톤밸브(20)의 메인유로를 통해 밸브수단을 밀어 열면서 압축챔버(11)로 이동한다.

반대로, 피스톤밸브(20)가 압축 행정을 하는 경우에는, 미도시 하였으나 상기한 인장 행정 과정과 역방향으로 동작한다.

피스톤로드(30)는, 실린더(10)의 내부에 삽입된 일단이 피스톤밸브(20)에 결합되고, 반대되는 타단이 실린더(10)의 외부로 연장되어 차량의 차체측 또는 차륜측에 연결된다.

연결유로(40)는, 피스톤로드(30)의 내부에서 상하 방향으로 길이를 갖는 것으로, 상기 연결유로(40)는 보조밸브(100)를 통해 압축챔버(11)와 인장챔버(12)를 연통시킨다.

여기서, 상기 연결유로(40)의 상단은 인장챔버(12)에 연통되고, 반대되는 하단은 후술 될 하우징(110)의 작동실(111)에 연통된다.

보조밸브(100)는, 피스톤밸브(20)가 저진폭 고주파(기준 주파수 이상) 행정을 하는 경우, 압축챔버(11)와 인장챔버(12)의 유체(O)를 바이패스시켜 낮은 감쇠력(soft)을 발생시킨다.

여기서, 상기 보조밸브(100)의 구성들 중, 하우징(110)은 피스톤밸브(20)의 하부에 결합되는 것으로, 상기 하우징(110)의 측면은 실린더(10)의 내주면과 일정 간격으로 이격 위치된다.

그리고, 상기 하우징(110)의 내부에는 일정 넓이의 작동실(111)이 형성되고, 상기 작동실(111)의 상단은 연결유로(40)의 하단과 연통된다.

또한, 상기 하우징(110)의 하부에는 작동실(111)와 인장챔버(12)가 연통될 수 있도록 보조유로(112)가 상하로 관통된다.

여기서, 상기 보조유로(112)와 연결유로(40)와 후술 될 씰링부재(120)의 관통홀(121)은 상하 방향에 동일 선상으로 형성된다.

한 쌍의 씰링부재(120)는, 작동실(111)의 상부와 하부에 수평하게 결합되며, 상기 씰링부재(120)들의 사이에는 일정 간격이 형성된다.

여기서, 상기 씰링부재(120)들은 측면이 작동실(111)의 내주면에 대응되게 밀착되도록 일정 두께를 갖는 원판 형상을 가질 수 있다.

그리고, 상기 씰링부재(120)들의 중심 위치에는 연결유로(40)와 압축챔버(11)에 연통되도록 관통홀(121)이 상하로 관통된다.

또한, 상기 씰링부재(120)들 간의 대응면에는 관통홀(121)의 가장자리를 따라 링 형상의 내측돌기(122)가 돌출되고, 내측돌기(122)의 가장자리를 따라 링 형상의 외측돌기(123)가 더 길게 돌출된다.

상기 외측돌기(123)는, 일정 탄성력을 갖는 소재(고무 등)로 형성시킬 수 있는데, 저주파 행정시 후술 될 분할 디스크(130)와의 접촉 압력에 의해 형태가 변형될 수 있다.

이와 같은 내측돌기(122)들과 외측돌기(123)들의 돌출된 끝단은, 수평하게 형성되어, 서로 다른 높이의 수평한 단차(G)를 형성한다.

아울러, 상기 내측돌기(122)의 내측 모서리부와 외측 모서리부에는 볼록한 곡면부가 각각 형성될 수 있고, 외측돌기(123)의 내측 모서리부와 외측 모서리부에도 볼록한 곡면부가 각각 형성될 수 있다.

뿐만 아니라, 씰링부재(120)들의 대응면에는 가장자리를 따라 링 형상의 지지돌기(124)가 돌출되며, 상기 상기 지지돌기(124)들은, 외측돌기(123)보다 더 큰 직경으로 이격 위치되어 후술 될 리테이너(150)들의 일면을 각각 지지한다.

여기서, 상기 지지돌기(124)의 돌출된 끝단은 외측돌기(123)보다 더 길게 돌출되며, 상기 지지돌기(124)는 일정 탄성력을 갖는 소재(고무 등)로 형성시킬 수 있다.

분할 디스크(130)는, 씰링부재(120)들의 사이 간격 내에 수평하게 배치되며, 상기 분할 디스크(130)의 가장자리가 씰링부재(120)들의 사이에 고정된다.

여기서, 상기 분할 디스크(130)는 금속 소재를 이용해 원판 형상으로 제작할 수 있으며, 상기 분할 디스크(130)의 상면과 하면은 외측돌기(123)들과 일정 간격으로 이격 위치된다.

그리고, 상기 분할 디스크(130)에는 고주파 행정시 작동실(111)로 유입된 유체(O)가 상하로 이동되도록 다수의 오리피스홀(orifice hole, 131)이 상하로 관통된다.

상기 오리피스홀(131)은, 원 형태의 홀로 형성시킬 수 있으며, 상기 분할 디스크(130)의 수직 중심 축 선을 기준으로 방사상에 다수로 배열된다.

이와 같은 분할 디스크(130)는, 도 5에 도시한 바와 같이 저주파 행정시 행정 방향과 반대되는 방향으로 볼록하게 벤딩 변형된다.

이때, 상기 분할 디스크(130)의 볼록해진 일면이 외측돌기(123)의 돌출된 끝단을 벤딩 방향으로 압축 변형시키면서 1차로 접촉된 후, 내측돌기(122)의 돌출된 끝단에 2차로 접촉되어 오리피스홀(131)을 폐쇄시킨다.

이 상태에서는, 상기 오리피스홀(131)이 폐쇄되어 유체(O)의 이동할 수 없는 상태가 되므로, 고진폭 저주파수(기준주파수 이하)로 행정시 하드(hard)한 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

반면, 상기 분할 디스크(130)는 저진폭 고주파수(기준주파수 이상)로 행정을 하는 경우, 도 4에서처럼 수평한 상태를 유지하면서 오리피스홀(131)을 개방시킨다.

이 경우, 오리피스홀(131)이 개방되어 유체(O)가 이동될 수 있는 상태가 되므로, 고진폭 저주파수(기준주파수 이상)로 행정시 소프트(Soft)한 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

즉, 저주파 행정시 분할 디스크(130)가 외측돌기(123)의 돌출된 끝단에 1차로 접촉된 상태에서 내측돌기(122) 의 돌출된 끝단에 2차로 접촉되므로, 외측돌기(122)의 변형 량을 줄일 수 있어 씰링부재(120)의 내구력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

유입홈(140)은, 저주파 행정시 분할 디스크(130)가 외측돌기(123)에 1차로 접촉될 때 일정 유량을 유입시켜 유로가 급격히 차단되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 유입홈(140)은 외측돌기(123)에 하나 또는 다수로 오목하게 형성된다.

여기서, 상기 유입홈(140)은 씰링부재(120)들의 대응면으로 오목하게 형성되며, 상기 유입홈(140)의 바닥면은 씰링부재(120)의 대응면과 수평하게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 유입홈(140)의 양단은 도 3에 도시한 바와 같이 외측돌기(123)의 외측면과 내측면으로 개방되며, 상기 유입홈(140)의 일측이 관통홀(121)의 수직 중심 축 선 방향으로 개방된다.

예를 들어, 저주파 행정에 의해 분할 디스크(130)가 외측돌기(123)에 1차로 접촉시 유입홈(140)으로 일정 유량의 유체(O)가 유입되고, 분할 디스크(130)가 내측돌기(122)에 2차로 접촉시 관통홀(121)이 폐쇄되므로 유입홈(140)으로 유체(O)의 유입이 중지된다.

또한, 상기 유입홈(140)은 도 3에 도시한 바와 같이 외측돌기(123)의 외측면으로 갈수록 수평 방향으로 개방되는 폭이 점진적으로 증가하는 형상을 갖는다.

즉, 상기 유입홈(140)은 외측돌기(123)의 외측면으로 갈수록 단면적이 점진적으로 증가하므로, 분할 디스크(130)가 외측돌기(123)의 돌출된 끝단에 1차로 벤딩 접촉될 때 초기 유입량이 증가한다.

이후, 상기 유입홈(140)은 외측돌기(123)의 내측면으로 갈수록 단면적이 감소하므로, 분할 디스크(130)가 내측돌기(122)의 돌출된 끝단에 2차로 벤딩 접촉될 때까지 관통홀(140)로 이동하는 유량을 점진적으로 감소시킬 수 있다.

즉, 분할 디스크(130)가 외측돌기(123)의 돌출된 끝단에 1차 접촉시 상방이 폐쇄된 후, 상기 분할 디스크(130)의 벤딩 방향으로 변형되는 과정에서 유입홈(140)의 단면적이 점진적으로 축소될 수 있다.

따라서, 저주파 행정에 의해 분할 디스크(130)가 외측돌기(123)에 1차로 접촉시 유입홈(140)을 통해 관통홀(121)로 이동되는 유량이 점진적으로 감소하므로, 급격한 감쇠력 변화에 의한 이질감 없이 자연스러운 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

또한, 분할 디스크(130)의 급격한 유로 차단 동작 없이 외측돌기(123) 및 내측돌기(122)와 안정적으로 접촉되므로, 분할 디스크(130)의 작동 소음을 최소화할 수 있다.

한편, 씰링부재(120)들과 분할 디스크(130)들의 사이에는 리테이너(150)가 수평하게 각각 배치되며, 상기 리테이너(150)의 내부에는 중공이 상하로 관통된다.

여기서, 상기 리테이너(150)들의 상면과 하면은 씰링부재(120)들의 지지돌기(124)와 분할 디스크(130)들의 가장자리에 각각 밀착된다.

이때, 상기 리테이너(150)들에 의해 지지되는 분할 디스크(130)들의 상면과 하면은 외측돌기(123)들로부터 이격 위치된다.

이하, 도 4와 도 5를 참조로 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 저진폭 고주파로 인장 행정을 하는 경우, 도 4에서처럼 인장챔버(12)의 유체(O)가 연결유로(40)와 상부에 위치된 씰링부재(120)의 관통홀(121)을 통해 상부 작동실(111)로 유입된다.

이후, 상기 씰링부재(120)의 관통홀(121)로 유입된 유체(O)는 분할 디스크(120)의 오리피스홀(131)을 통해 하부 작동실(111)로 이동된 후, 하부에 위치된 씰링부재(120)의 관통홀(121)과 보조유로(112)를 통해 압축챔버(11)로 이동한다.

이와 동시에, 피스톤밸브(20)의 메인유로를 통해 인장챔버(12)의 유체(O)가 압축챔버(11)로 이동하는 과정에서 메인 감쇠력을 발생시킨다.

이 경우, 분할 디스크(130)의 오리피스홀(131)이 상하로 개방된 상태로 유체(O)를 바이패스 시키므로, 소프트(soft)한 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

반면, 고진폭 저주파로 인장 행정을 하는 경우, 도 5에 도시한 바와 같이 인장챔버(12)의 유체(O)가 연결유로(40)와 상부에 위치된 씰링부재(120)의 관통홀(121)을 통해 상부 작동실(111)로 유입된다.

이때, 분할 디스크(130)는 압력에 의해 행정 방향과 반대되는 방향으로 볼록하게 벤딩 변형되는데, 상기 분할 디스크(130)의 볼록해진 일면이 외측돌기(123)의 돌출된 끝단에 1차로 접촉된다.

이때, 외측돌기(123)의 외측면에서 유입홈(140)으로 작동실(111)의 유체(O)가 유입되고, 분할 디스크(130)의 추가적인 벤딩에 의해 외측돌기(123)가 가압 변형되므로, 유입홈(141)의 단면적이 점진적으로 감소한다.

이후, 분할 디스크(130)가 추가적으로 벤딩되어 내측돌기(122)의 돌출된 끝단에 2차로 접촉되는 경우, 유입홈(141)으로 유체(O)가 더 이상 유입되지 않고, 오리피스홀(131)이 폐쇄된다.

이 상태에서는, 상기 분할 디스크(130)의 벤딩 변형에 의해 오리피스홀(171)이 폐쇄되므로, 고진폭 저주파수(기준주파수 이하)로 행정시 하드(hard)한 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

이후, 상기 분할 디스크(130)가 원래의 형상으로 복귀되는 경우, 상기 분할 디스크(130)가 내측돌기(122)와 외측돌기(123)로부터 이격되므로 오리피스홀(131)이 개방된 상태로 전환된다.

결과적으로, 본 발명은 저주파 행정시 분할 디스크(130)가 외측돌기(123)와 접촉되는 과정에서 일정 유량을 유입시키기 위한 유입홈(140)을 형성시킴으로써, 유로가 급격히 차단되는 것을 방지할 수 있어 급격한 감쇠력 변화에 의한 이질감 없이 자연스러운 감쇠력을 발생시킬 수 있고, 분할 디스크(130)의 작동 소음을 최소화할 수 있다.

그리고, 본 발명의 유입홈(140)은 외측돌기(123)의 외측단으로 갈수록 단면적이 점진적으로 증가하므로, 분할 디스크(130)가 내측돌기(122)에 벤딩 접촉될 때까지 관통홀(121)로 이동하는 유량을 점진적으로 감소시킬 수 있고, 이를 통해 좀 더 자연스러운 승차감을 구현할 수 있다.

또한, 하나의 분할 디스크(130)를 이용해 소프트(Soft)한 감쇠력을 발생시킴으로써, 차량의 주행 속도와 노면의 상태에 따라 감쇠력을 가변할 수 있어, 승차감과 조향 안정성을 향상시킬 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있다.

게다가, 저주파 행정시 분할 디스크(139)와 접촉되는 부위에 다단 접촉 구조를 적용함으로써, 저주파 행정시 씰링부재(120)의 접촉 부위에 대한 변형량을 줄일 수 있어 부품의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 주파수 감응형 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: 실린더 11: 압축챔버
12: 인장챔버 20: 피스톤밸브
30: 피스톤로드 40: 연결유로
100: 보조밸브 110: 하우징
111: 작동실 112: 보조유로
120: 씰링부재 121: 관통홀
122: 내측돌기 123: 외측돌기
124: 지지돌기 130: 분할 디스크
131: 오리피스홀 140: 유입홈
150: 리테이너 G: 단차
O: 유체

Claims (8)

1. 피스톤로드에 결합된 상태로 유체가 충전된 실린더의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤밸브와, 상기 피스톤로드의 내부를 따라 상기 인장챔버와 연통되는 연결유로 및, 상기 피스톤밸브의 하단에 보조밸브가 결합되는 주파수 감응형 쇽업소버에 있어서, 상기 보조밸브는 상기 연결유로와 내부의 작동실이 연결되도록 상기 피스톤밸브의 하부에 결합되며, 하부에 보조유로가 상하로 관통되는 하우징과, 상기 작동실의 상하에 각각 배치되고, 상기 연결유로와 압축챔버에 연결되도록 관통홀이 상하로 관통되며, 대응면에는 상기 관통홀의 가장자리를 따라 돌출되는 내측돌기와, 상기 내측돌기의 외곽을 따라 외측돌기가 더 길게 돌출되는 한 쌍의 씰링부재와, 상기 씰링부재들의 사이 간격 내에서 가장자리가 고정되고, 유체가 상하로 이동되도록 오리피스홀이 상하로 관통되며, 저주파 행정시 일면이 상기 외측돌기와 내측돌기에 순차적으로 벤딩 접촉되어 상기 오리피스홀을 폐쇄시키는 분할 디스크를 포함하며, 상기 외측돌기에는, 상기 씰링부재들의 대응면으로 오목하게 형성되며, 저주파 행정에 의해 상기 분할 디스크가 상기 외측돌기와 접촉시 일정 유량의 유체를 유입시킨 후, 상기 분할 디스크가 상기 내측돌기에 접촉시 유체의 유입이 중지되는 하나 또는 다수의 유입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 유입홈은,
   상기 외측돌기의 외측면으로 갈수록 수평 방향으로 개방되는 폭이 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 분할 디스크는,
   저주파 행정시 상기 외측돌기의 돌출된 끝단을 벤딩 방향으로 압축 변형시키면서 1차로 접촉된 후, 상기 내측돌기의 돌출된 끝단에 2차로 접촉되는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 유입홈은,
   상기 분할 디스크가 상기 외측돌기의 돌출된 끝단에 1차 접촉시 상방이 폐쇄된 후, 상기 분할 디스크의 벤딩 방향으로 변형되는 과정에서 단면적이 점진적으로 축소되는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 유입홈의 일측은,
   상기 관통홀의 수직 중심 축 선 방향으로 개방되는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 내측돌기들과 상기 외측돌기들의 돌출된 끝단은,
   수평하게 형성되어, 서로 다른 높이의 수평한 단차를 형성하는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 씰링부재들과 상기 분할 디스크들의 사이에는,
   중공이 형성된 링 형상의 리테이너가 각각 배치되며,
   상기 리테이너들은,
   상기 씰링부재들과 상기 분할 디스크들의 가장자리와 각각 밀착되어, 상기 분할 디스크들을 상기 외측돌기들로부터 이격 위치시키는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 씰링부재들의 대응면에는,
   가장자리를 따라 지지돌기가 각각 돌출 형성되며,
   상기 지지돌기는,
   상기 외측돌기보다 더 큰 직경으로 이격 위치되어, 상기 리테이너를 지지하는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.

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