KR102579566B1

KR102579566B1 - 쇽 업소버

Info

Publication number: KR102579566B1
Application number: KR1020210161393A
Authority: KR
Inventors: 이종선
Original assignee: 에이치엘만도 주식회사
Priority date: 2021-11-22
Filing date: 2021-11-22
Publication date: 2023-09-18
Also published as: KR20230075115A

Abstract

본 발명의 쇽 업소버가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 오일이 충전되는 내튜브; 내튜브에 마련되는 피스톤 로드의 단부에 결합되고 내부에 솔레노이드를 구비하는 솔레노이드 하우징; 일단부가 솔레노이드 하우징에 결합되고 타단부에 내튜브를 압축챔버와 인장챔버로 구획하는 밸브부가 마련되며 메인유로와 바이패스 유로를 구비하는 밸브하우징; 밸브하우징의 내부에 마련되고 메인유로와 연통하는 메인챔버와 바이패스 유로와 연통하는 파일럿 챔버를 구획하는 파일럿부재; 밸브하우징의 내부에 마련되고 바이패스 유로의 유동을 가변시키는 포펫; 파일럿부재와 포펫 사이에 개재되어 상기 포펫을 탄성 지지하는 탄성부재; 및 포펫에 결합되고 솔레노이드에 의해 승강하는 플런저를 포함하는 쇽 업소버가 제공될 수 있다.

Description

쇽 업소버{SHOCK ABSORBER}

본 발명은 쇽 업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 솔레노이드를 내장하여 가변 감쇠력을 구현할 수 있는 쇽 업소버에 관한 것이다.

일반적으로, 쇽 업소버는 자동차 등의 이동수단에 설치되어 주행 시 노면으로부터 받는 진동이나 충격 등을 흡수 및 완충하여 승차감을 향상시킨다. 쇽업소버는 통상 실린더와, 실린더 내에서 압축 및 신장 가능하게 설치되는 피스톤로드를 포함한다. 실린더와 피스톤로드는 각각 차체 또는 바퀴나 차축에 결합된다.

쇽 업소버는 감쇠력이 낮게 설정된 경우 주행 시 노면의 요철에 의한 진동을 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있는 반면, 감쇠력이 높게 설정된 경우 차체의 자세 변화가 억제되어 조종 안정성이 향상되는 특성이 있다.

따라서, 쇽 업소버의 일측에 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변밸브를 장착하여, 노면 및 주행상태 등에 따라 승차감이나 조종 안정성 향상을 위해 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽 업소버가 개발되었다.

한편, 감쇠력 가변식 쇽 업소버는 솔레노이드를 내장하여 부품을 모듈화하여 조립성을 향상시킬 수 있다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0085972호 (2012. 08. 02.)

본 발명의 실시 예에 의한 쇽 업소버는 솔레노이드를 부품을 모듈화하여 조립성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 쇽 업소버는 전력 차단 시에도 유로가 형성되어 페일 세이프 기능을 구비하고 페일 세이프 감쇠력을 구현할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 내부에 오일이 충전되는 내튜브; 상기 내튜브에 마련되는 피스톤 로드의 단부에 결합되고 내부에 솔레노이드를 구비하는 솔레노이드 하우징; 일단부가 상기 솔레노이드 하우징에 결합되고 타단부에 상기 내튜브를 압축챔버와 인장챔버로 구획하는 밸브부가 마련되며 메인유로와 바이패스 유로를 구비하는 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 내부에 마련되고 상기 메인유로와 연통하는 메인챔버와 상기 바이패스 유로와 연통하는 파일럿 챔버를 구획하는 파일럿부재; 상기 밸브하우징의 내부에 마련되고 상기 바이패스 유로의 유동을 가변시키는 포펫; 상기 파일럿부재와 상기 포펫 사이에 개재되어 상기 포펫을 탄성 지지하는 탄성부재; 및 상기 포펫에 결합되고 상기 솔레노이드에 의해 승강하는 플런저를 포함하는 쇽 업소버가 제공될 수 있다.

상기 파일럿부재는 상기 포펫이 수용되는 중공부와, 상기 바이패스 유로와 상기 중공부를 연통시키는 인렛유로와, 상기 중공부와 상기 메인챔버를 연통시키는 아웃렛유로를 포함하는 쇽 업소버가 제공될 수 있다.

상기 포펫은 상기 플런저의 하강 시 상기 인렛유로와 상기 아웃렛유로를 연통시키는 메인홀과, 상기 플런저의 원위치 시 상기 인렛유로와 상기 아웃렛유로를 연통시키는 세이프홀을 구비하는 쇽 업소버가 제공될 수 있다.

상기 포펫은 중심측에 상기 플런저와 결합되는 바디부와, 축방향을 따라 상기 메인홀이 관통 형성되고 축방향과 수직하게 상기 세이프홀이 관통 형성되는 플랜지부를 포함하는 쇽 업소버가 제공될 수 있다.

상기 중공부의 단부에 장착되어 상기 포펫의 이동범위를 제한하는 포펫커버;를 더 포함하는 쇽 업소버가 제공될 수 있다.

상기 밸브하우징의 내부에 마련되고 상기 파일럿부재의 저면에 대향하는 시트부재;를 더 포함하는 쇽 업소버가 제공될 수 있다.

상기 시트부재는 상기 파일럿부재와 대향하는 면에 제1 돌기를 구비하고, 상기 파일럿부재는 상기 시트부재와 대향하는 면에 상기 제1 돌기와 대응되는 제2 돌기를 구비하는 쇽 업소버가 제공될 수 있다.

상기 내튜브의 외측에 마련되어 상기 내튜브와 사이에 리저버를 구비하는 외튜브; 및 상기 내튜브의 단부에 결합되고 상기 압축챔버와 상기 리저버를 연통시키는 유로를 구비하는 바디밸브를 더 포함하는 쇽 업소버가 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 쇽 업소버를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 쇽 업소버를 나타내는 확대단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 쇽 업소버를 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 포펫을 나타내는 절개사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 파일럿부재를 나타내는 절개사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 쇽 업소버를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 쇽 업소버를 나타내는 확대단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 쇽 업소버를 나타내는 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 포펫을 나타내는 절개사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 파일럿부재를 나타내는 절개사시도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 쇽 업소버(1)는 내부에 오일이 충전되는 내튜브(10)와, 내튜브(10)에 마련되는 피스톤 로드(30)의 단부에 결합되고 내부에 솔레노이드를 구비하는 솔레노이드 하우징(110)과, 일단부가 솔레노이드 하우징(110)에 결합되고 타단부에 내튜브(10)를 압축챔버(11)와 인장챔버(12)로 구획하는 밸브부(180)가 마련되며 내측에 메인유로(123)와 바이패스 유로(121)를 구비하는 밸브하우징(120)과, 밸브하우징(120)의 내부에 마련되고 메인유로(123)와 연통하는 메인챔버(171)와 바이패스 유로(121)와 연통하는 파일럿 챔버(122)를 구획하는 파일럿부재(160)와, 밸브하우징(120)의 내부에 마련되고 바이패스 유로(121)의 유동을 가변시키는 포펫(140)과, 파일럿부재(160)와 포펫(140) 사이에 개재되어 포펫(140)을 탄성 지지하는 탄성부재(150)와, 포펫(140)에 결합되고 솔레노이드에 의해 승강하는 플런저(130)를 포함할 수 있다. 또한, 쇽 업소버(1)는 내튜브(10)의 외측에 마련되어 내측에 리저버를 구비하는 외튜브와, 내튜브(10)의 단부에 결합되고 압축챔버(11)와 리저버(21)를 연통시키는 유로를 구비하는 바디밸브(40)를 더 포함할 수 있다.

외튜브(20)는 원통형 튜브로 마련되어 내부에 내튜브(10)가 삽입된다. 이 때, 외튜브(20)의 내경은 내튜브(10)의 외경보다 크게 마련되어, 내튜브(10)와 일정 간격을 두고 이격 배치되며, 내튜브(10)와 사이에 리저버(21)가 형성된다.

다만, 쇽 업소버(1)의 형태는 트윈 튜브(Twin-tube) 형태에 한정되지 않고, 튜브가 하나로만 형성되고 내부에 피스톤 로드(30)가 진퇴하는 모노 튜브(Mono-tube) 형태로 마련될 수도 있으며, 감쇠력을 발생시키는 실린더 형태라면 동일하게 이해되어야 할 것이다.

외튜브(20)의 일단부에는 피스톤 로드(30)를 지지하고 밀봉을 유지시키는 실링 조립체가 삽입되고, 외튜브(20)의 일단부와 실링 조립체를 감싸는 캡부재(31)가 장착된다.

외튜브(20)의 외주면에는 스프링을 지지하는 스프링 시트와, 차륜과 결합하는 브래킷이 설치될 수 있다.

내튜브(10)는 외튜브(20)의 내측에 위치하는 원통형 튜브로 마련되고 외튜브(20)와 소정의 간격을 두고 이격 배치되어 외튜브(20)와 사이에 리저버(21)를 형성한다.

내튜브(10)는 내측에 피스톤 로드(30)와 피스톤 로드(30)에 장착되는 밸브조립체(100)를 수용한다.

내튜브(10)의 내측 공간에는 오일이 충전되고 밸브조립체(100)에 의해 압축챔버(11)와 인장챔버(12)로 구획된다. 이 때, 압축챔버(11)와 인장챔버(12)는 밸브조립체(100)가 내튜브(10)를 따라 상하방향으로 왕복 운동함에 따라 부피가 변할 수 있고, 이에 따라 유체가 압축챔버(11)와 인장챔버(12)를 상호 이동하면서 감쇠력을 발생시킨다.

리저버(21)는 외튜브(20)와 내튜브(10) 사이에 마련되는 공간으로 유체(오일 등)가 충전되며, 도면에 도시되지 않았지만 유체와 함께 기체가 충전되는 가스챔버가 형성될 수도 있다.

바디밸브(40)는 내튜브(10)의 일단부에 결합되어 유체가 내튜브(10)의 내부와 외부를 출입할 때 감쇠력을 발생시키는 장치이다. 구체적으로, 바디밸브(40)는 압축챔버(11)와 리저버(21)를 연통시키는 유로와, 유로를 통과할 때 감쇠력을 발생시키는 디스크를 포함할 수 있다.

피스톤 로드(30)는 일단이 실링 조립체를 관통하여 내튜브(10)의 내측으로 삽입되고, 타단이 외튜브(20) 외측으로 연장되어 차체에 장착되는 원기둥 형태로 마련될 수 있다.

피스톤 로드(30)의 단부에는 밸브조립체(100)가 결합되어 피스톤 로드(30)와 함께 압축 및 인장 행정하도록 마련되며 감쇠력을 발생시키도록 마련된다.

피스톤 로드(30)의 중단부에는 스토퍼(32)가 장착될 수 있다. 스토퍼(32)는 피스톤 로드(30)가 인장행정 시 실링 조립체와 솔레노이드 하우징(110)이 직접적으로 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

밸브조립체(100)는 솔레노이드 하우징(110), 밸브하우징(120), 플런저(130), 포펫(140), 탄성부재(150), 파일럿부재(160), 시트부재(170), 밸브부(180)를 포함할 수 있다.

솔레노이드 하우징(110)은 원통형으로 마련되어 일측이 피스톤 로드(30)의 단부에 결합되고, 타측에 밸브하우징(120)이 결합되며 내부 공간에 솔레노이드(미도시)를 구비한다. 이 때, 솔레노이드(미도시)는 전자기력을 발생시킬 수 있고, 솔레노이드의 전자기력에 의해 마그넷(132)을 상승 또는 하강시켜 마그넷(132)과 결합된 플런저(130)를 승강시킬 수 있다.

밸브하우징(120)은 원통형으로 마련되어 일단부가 솔레노이드 하우징(110)에 결합되고, 타단부에 밸브부(180)가 마련된다. 또한, 밸브하우징(120)의 내부에는 파일럿부재(160)와, 시트부재(170)와, 포펫(140)과, 탄성부재(150)와, 플런저(130)가 내장된다.

밸브하우징(120)은 압축챔버(11)와 인장챔버(12)를 연통시키는 메인유로(123)와, 메인유로(123)와 별개로 마련되어 포펫(140)의 승강에 의해 유로의 활성 면적이 가변되는 바이패스 유로(121)를 구비한다. 이에, 쇽 업소버(1)는 피스톤 로드(30)의 승강 시 유체가 밸브하우징(120)을 통과하는 메인유로(123)와 바이패스 유로(121)의 활성 면적이 조절에 의해 감쇠력이 가변될 수 있다.

메인유로(123)는 밸브하우징(120)의 외주면에 축과 수직한 방향으로 관통 형성되는 복수 개의 홀 형태로 마련될 수 있다. 이 때, 메인유로(123)는 인장챔버(12)와 메인챔버(171)를 연통시킨다.

바이패스 유로(121)는 밸브하우징(120)의 외주면에서 내부로 관통 형성되는 홀 형태로 마련될 수 있다. 이 때, 바이패스 유로(121)는 인장챔버(12)와 파일럿 챔버(122)를 연통시킨다. 예컨대, 바이패스 유로(121)는 외주면에서 축과 수직한 방향으로 관통 형성되는 수평홀(121a)과, 축과 나란한 방향으로 관통 형성되어 파일럿 챔버(122)와 연통되는 수직홀(121b)로 이루어질 수 있다. 또한, 바이패스 유로(121)는 밸브하우징(120) 내부의 단턱부에 대응되는 위치에 마련될 수 있다.

파일럿부재(160)는 밸브하우징(120)의 내부를 파일럿 챔버(122)와 메인챔버(171)로 구획한다.

파일럿부재(160)는 밸브하우징(120)의 단턱부에 대응되는 소경부(161)와, 소경부에서 확장 형성되어 밸브하우징(120)의 내주면에 대응되는 대경부(162)를 포함할 수 있다.

파일럿부재(160)는 시트부재(170)와 대향하는 면에 돌기(160a)가 형성될 수 있다. 돌기(160a)는 시트부재(170)의 돌기(170a)와 함께 메인유로(123)에서 메인챔버(171)로 유동하는 유로의 면적을 조절하여 감쇠력을 조절할 수 있다.

파일럿부재(160)는 포펫(140)이 수용되는 중공부(166)와, 바이패스 유로(121)와 중공부(166)를 연통시키는 인렛유로(165)와, 중공부(166)와 메인챔버(171)를 연통시키는 아웃렛유로(163)를 포함할 수 있다.

예컨대, 중공부(166)는 소경부(161)에 마련되고 일측이 개방 형성되되, 포펫커버(190)에 의해 폐쇄되도록 마련될 수 있고, 인렛유로(165)는 소경부(161)의 외주면에서 축방향과 수직하게 형성되는 수평인렛홀(165a)과 축방향으로 형성되는 수직인렛홀(165b)로 이루어질 수 있으며, 아웃렛유로(163)는 소경부(161)의 외주면에서 축방향과 수직하게 형성되는 수평아웃렛홀(163a)과 축방향과 나란하게 형성되는 수직아웃렛홀(163b)로 이루어질 수 있다.

포펫(140)은 파일럿부재(160)의 중공부(166) 내부에 배치되고 플런저(130)에 의해 승강 가능하게 마련된다.

포펫(140)은 중심 측에 플런저(130)가 삽입되는 결합홀(144)을 구비하는 바디부(141)와, 축방향을 따라 메인홀(143)이 관통 형성되고 축방향과 수직하게 세이프홀(145)이 관통 형성되는 플랜지부(142)를 포함할 수 있다. 이 때, 포펫(140)의 메인홀(143)은 플런저(130)의 하강 시 인렛유로(165)와 아웃렛유로(163)를 연통시킬 수 있고, 세이프홀(145)은 플런저(130)의 원위치 시(전력 차단 시) 아웃렛유로(163)와 연통 가능하게 마련될 수 있다.

포펫(140)은 원위치 시(전력 차단 시)에는 포펫커버(190)에 밀착되도록 탄성부재(150)에 의해 상방으로 탄성 지지될 수 있다. 이 때, 포펫(140)은 전력 차단 시에는 세이프홀(145)을 통해 인렛유로(165)와 아웃렛유로(163)를 연통시켜 페일세이프 기능을 구비할 수 있다.

반면, 포펫(140)은 플런저(130)의 승강에 의해 인렛유로(165)에서 유입되는 유체가 메인홀(143)을 통해 아웃렛유로(163)로 연통시켜 바이패스 유로(121)를 활성화시키거나(소프트모드), 인렛유로(165)에서 유입되는 유체가 메인홀(143) 및 세이프홀(145)을 차단시켜 바이패스 유로(121)를 비활성화시켜(하드모드) 감쇠력을 조절할 수 있다.

따라서, 본 발명의 쇽 업소버(1)는 솔레노이드 작동에 의한 포펫(140)의 위치에 따라 하드모드와 소프트 모드의 감쇠력을 발생시킬 수 있고, 전력 차단 시에는 하드모드와 소프트모드 사이 중간 정도의 페일세이프 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

포펫커버(190)는 중공부(166)의 단부에 장착되어 중공부(166)의 개구를 폐쇄하고 포펫(140)의 승강 이동범위를 제한할 수 있다.

플런저(130)는 일단부가 솔레노이드 하우징(110)에 마련되고 타단부가 밸브하우징(120)에 마련되도록 배치된다.

플런저(130)는 일단부에 포펫(140)이 결합되는 플런저로드(131)와, 플런저로드(131)의 타단부에 결합되는 마그넷(132)을 포함한다. 이에, 플런저(130)는 솔레노이드의 전자기력에 의해 마그넷(132)이 승강되어 포펫(140)을 이동시킬 수 있다.

시트부재(170)는 밸브하우징(120)의 내부에 마련되고 파일럿부재(160)의 저면에 대향하도록 마련된다. 이 때, 시트부재(170)는 파일럿부재(160)와 대향하는 면에 돌기(170a)를 구비한다.

시트부재(170)는 링 형태로 마련되어 내측에 메인챔버(171)를 형성하며 외주면이 밸브하우징(120)의 내주면에 압입 결합될 수 있다.

밸브부(180)는 밸브하우징(120)의 단부에 마련된다. 구체적으로 밸브부(180)는 밸브하우징(120) 내부에 마련되어 감쇠력을 발생시킨다. 도면에 도시되어 있지 않지만, 밸브부(180)는 메인챔버와 압축챔버를 연통시키는 유로와, 감쇠력을 발생시키는 디스크를 포함할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1: 쇽 업소버 10: 내튜브
20: 외튜브 30: 피스톤로드
100: 밸브조립체 110: 솔레노이드하우징
120: 밸브하우징 130: 플런저
140: 포펫 150: 탄성부재
160: 파일럿부재 170: 메인시트
180: 밸브부 190: 포펫커버

Claims

내부에 오일이 충전되는 내튜브;
상기 내튜브에 마련되는 피스톤 로드의 단부에 결합되고 내부에 솔레노이드를 구비하는 솔레노이드 하우징;
일단부가 상기 솔레노이드 하우징에 결합되고 타단부에 상기 내튜브를 압축챔버와 인장챔버로 구획하는 밸브부가 마련되며 메인유로와 바이패스 유로를 구비하는 밸브하우징;
상기 밸브하우징의 내부에 마련되고 상기 메인유로와 연통하는 메인챔버와 상기 바이패스 유로와 연통하는 파일럿 챔버를 구획하는 파일럿부재;
상기 밸브하우징의 내부에 마련되고 상기 바이패스 유로의 유동을 가변시키는 포펫;
상기 파일럿부재와 상기 포펫 사이에 개재되어 상기 포펫을 탄성 지지하는 탄성부재; 및
상기 포펫에 결합되고 상기 솔레노이드에 의해 승강하는 플런저를 포함하고,
상기 파일럿부재는
상기 포펫이 수용되는 중공부와, 상기 바이패스 유로와 상기 중공부를 연통시키는 인렛유로와, 상기 중공부와 상기 메인챔버를 연통시키는 아웃렛유로를 포함하고,
상기 포펫은
상기 플런저의 하강 시 상기 인렛유로와 상기 아웃렛유로를 연통시키는 메인홀과, 상기 플런저의 원위치 시 상기 인렛유로와 상기 아웃렛유로를 연통시키는 세이프홀을 구비하는 쇽 업소버.
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삭제
제1항에 있어서,
상기 포펫은
중심측에 상기 플런저와 결합되는 바디부와, 축방향을 따라 상기 메인홀이 관통 형성되고 축방향과 수직하게 상기 세이프홀이 관통 형성되는 플랜지부를 포함하는 쇽 업소버.
제1항에 있어서,
상기 중공부의 단부에 장착되어 상기 포펫의 이동범위를 제한하는 포펫커버;를 더 포함하는 쇽 업소버.
제1항에 있어서,
상기 밸브하우징의 내부에 마련되고 상기 파일럿부재의 저면에 대향하는 시트부재;를 더 포함하는 쇽 업소버.
제6항에 있어서,
상기 시트부재는
상기 파일럿부재와 대향하는 면에 제1 돌기를 구비하고,
상기 파일럿부재는
상기 시트부재와 대향하는 면에 상기 제1 돌기와 대응되는 제2 돌기를 구비하는 쇽 업소버.
제1항에 있어서,
상기 내튜브의 외측에 마련되어 상기 내튜브와 사이에 리저버를 구비하는 외튜브; 및
상기 내튜브의 단부에 결합되고 상기 압축챔버와 상기 리저버를 연통시키는 유로를 구비하는 바디밸브를 더 포함하는 쇽 업소버.