KR20020040309A - Piston valve of shock absorber for low velocity control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 쇽 업소버의 저속용 피스톤 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 디스크 스프링의 형상 및 구조를 변경하여 저속에서의 감쇠특성을 향상시킨 저속용 피스톤 밸브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low speed piston valve of a vehicle shock absorber, and more particularly, to a low speed piston valve which improves damping characteristics at low speed by changing the shape and structure of a plurality of disc springs.
현가장치는 주로 차체와 차축 사이에 설치되어 주행 중 노면으로부터 전달되는 충격이나 진동을 완화시켜 바퀴와 노면의 점착성을 향상시키고 승차감을 양호하게 해주는 장치이다.Suspension device is mainly installed between the vehicle body and the axle to reduce the shock or vibration transmitted from the road surface while driving to improve the adhesion between the wheel and the road surface and to improve the riding comfort.
특히, 쇽 업소버(shock absorber)는 노면에서 발생한 스프링의 자유진동을 흡수하여 승차감을 향상시키는 것으로, 스프링이 압축될 때에는 급격히 압축되고 늘어날 때는 오일의 저항력을 크게 하며 서서히 작동함으로서 스프링의 상하운동 에너지를 열에너지로 변환시키는 일을 한다.In particular, the shock absorber absorbs the free vibration of the spring generated on the road surface and improves the riding comfort. When the spring is compressed, it rapidly compresses and increases the resistance of the oil when it increases and gradually operates to increase the up and down kinetic energy of the spring. It converts into heat energy.
이와 같은 쇽 업소버의 일예가 도 1에 도시되어 있다.One example of such a shock absorber is shown in FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 쇽 업소버는 안내를 겸한 길고 가는 실린더(1)의 조합으로 구성되어 있고, 내부에는 차축과 연결되는 실린더(1)와 차체에 연결되는 피스톤 로드(2)가 있으며, 피스톤 로드(2)의 말단에는 피스톤 밸브(3)가 설치되어 있으며, 실린더(1)에는 오일이 가득 채워져 있다.As shown in FIG. 1, the shock absorber is composed of a combination of long and thin cylinders 1 serving as guides, and there is a cylinder 1 connected to the axle and a piston rod 2 connected to the vehicle body. The piston valve 3 is attached to the end of the piston rod 2, and the cylinder 1 is filled with oil.
한편, 차량 진동에 의한 스프링의 감쇠작용은 대부분이 쇽 업소버의 피스톤 밸브(3)에서 이루어지는데, 종래에 주로 사용되었던 피스톤 밸브(3)의 구조가 도 2에 도시되어 있다.On the other hand, the damping action of the spring due to the vehicle vibration is mostly made in the piston valve (3) of the shock absorber, the structure of the piston valve (3) that has been mainly used in the prior art is shown in FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 피스톤 밸브(3)는 피스톤 로드(2)의 말단에 다수의 오리피스(11,12)가 형성된 피스톤 바디(13)가 결합되고, 피스톤 바디(13) 상부에는 와셔(14), 인테이크 스프링(15), 리테이너(16), 인테이크 밸브(17)가 순차적으로 결합되어 있으며, 피스톤 바디(13)의 하부에는 복수개의 디스크 스프링(18), 리테이너(19) 및 와셔(20)가 순차적으로 결합되어 있다.As shown in FIG. 2, the conventional piston valve 3 is coupled to a piston body 13 having a plurality of orifices 11 and 12 formed at the end of the piston rod 2, and above the piston body 13. The washer 14, the intake spring 15, the retainer 16, and the intake valve 17 are sequentially coupled, and a plurality of disc springs 18, retainers 19 and washers are provided at the lower portion of the piston body 13. (20) are sequentially combined.
이와 같이 구성된 종래의 피스톤 밸브(3)는 실린더의 압축운동시 피스톤 밸브(3)의 아래쪽에 저장된 튜브내의 오일이 "화살표 A 방향"으로 도시된 바와 같이, 압축 오리피스(11)로 유입되고, 유입된 오일은 인테이크 스프링(15)을 탄성적으로 밀어 젖히면서 인테이크 밸브(17)를 개방시켜 반대편 튜브로 유출된다. 이때, 피스톤 로드(2)의 압축운동에 대한 감쇠력이 발생되며, 감쇠력은 인테이크 스프링(16)의 탄성계수에 의해 결정된다.The conventional piston valve 3 configured as described above flows into the compression orifice 11 as shown in the "arrow A direction" and oil in the tube stored under the piston valve 3 during the compression movement of the cylinder. The oil is discharged to the opposite tube by opening the intake valve 17 while elastically pushing the intake spring (15). At this time, a damping force for the compression movement of the piston rod 2 is generated, the damping force is determined by the elastic modulus of the intake spring 16.
한편, 실린더(1)의 신장운동시 피스톤 밸브(3)의 위쪽에 저장된 튜브내의 오일이 "화살표 B 방향"으로 도시된 바와 같이, 신장 오리피스(12)로 유입되고, 유입된 오일은 다수의 디스크 스프링(18)을 탄성적으로 밀어 젖히면서 반대편 튜브로 유출된다. 이때 피스톤 로드(2)의 신장운동에 대한 감쇠력이 발생된다.On the other hand, the oil in the tube stored above the piston valve 3 during the extension movement of the cylinder 1 flows into the expansion orifice 12, as shown in the "arrow B direction", and the introduced oil flows into the plurality of discs. The spring 18 is elastically pushed out and flows out to the opposite tube. At this time, a damping force is generated to the stretching movement of the piston rod 2.
그런데 종래의 피스톤 밸브는 저속 감쇠력을 높이면 중고속 감쇠력도 함께 상승되어 저속 튜닝 자유도가 떨어지는 문제가 있었다.However, the conventional piston valve has a problem in that the high speed damping force is also increased when the low speed damping force is increased, thereby decreasing the low speed tuning freedom.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피스톤 밸브의 하부에 결합되는 다수의 디스크 스프링의 형상을 변경하여 저속 감쇠력을 선형적으로 제어할 수 있는 쇽 업소버의 저속용 피스톤 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve such a conventional problem, to provide a low-speed piston valve of the shock absorber that can linearly control the low-speed damping force by changing the shape of the plurality of disk springs coupled to the lower portion of the piston valve. Its purpose is to.
이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 피스톤 로드의 말단에 압축 오리피스 및 신장 오리피스가 형성된 피스톤 바디가 결합되고, 피스톤 바디 상부에 와셔, 인테이크 스프링, 리테이너, 인테이크 밸브가 순차적으로 결합되며, 피스톤 바디의 하부에 복수개의 디스크 스프링이 결합되는 쇽 업소버의 저속용 피스톤 밸브에 있어서, 복수개의 디스크 스프링은 원판 상의 내부에 신장 오리피스와 연통되도록 환형 개구부가 형성된 제 1 디스크 스프링과, 제 1 디스크 스프링과 동일한 외경을 가지며 가운데가 빈 고리 형상을 가진 제 2 디스크 스프링과, 제 1 및 제 2 디스크 스프링과 동일한 외경을 가지며 원판 상의 가장자리에 복수개의 슬릿이 형성되어 제 2 디스크 스프링의 하부에 설치되는 3 디스크 스프링과, 제 1 디스크 스프링과 제 3 디스크 스프링 사이에 간격유지를 위해 설치되는 스페이서와, 제 3 디스크 스프링 하부에 설치되는 다수의 원판형 디스크 스프링으로 이루어지며, 원판형 디스크 스프링 하부에 리테이너 및 와셔가 결합되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a piston body having a compression orifice and an expansion orifice is coupled to the end of the piston rod, washer, intake spring, retainer, intake valve is sequentially coupled to the piston body, In a low speed piston valve of a shock absorber, in which a plurality of disk springs are coupled to a lower portion, the plurality of disk springs have a first disk spring having an annular opening formed therein so as to communicate with an elongated orifice on the inside of the disc, and the same outer diameter as the first disk spring. A third disk spring having an annular hollow center shape, a third disk spring having the same outer diameter as the first and second disk springs, and having a plurality of slits formed on an edge of the disc to be installed below the second disk spring; 1st disc spring and 3rd disc spring This is done with the spacer which is provided for the cavity-holding, a third of a number of disk-shaped disk spring, which is installed on the lower disc spring, it is characterized in that the retainer and washer combination in a disk-shaped disk spring bottom.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
도 1은 종래의 쇽 업소버를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional shock absorber,
도 2는 종래의 서브 밸브를 이용한 저속용 피스톤 밸브를 도시한 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing a low speed piston valve using a conventional sub-valve,
도 3은 본 발명에 따른 저속용 피스톤 밸브를 도시한 단면도,3 is a sectional view showing a piston valve for a low speed according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 디스크 스프링의 결합구조 및 형상을 도시한 사시도,4 is a perspective view showing a coupling structure and a shape of a disk spring according to the present invention;
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 저속용 피스톤 밸브의 속도에 따른 거동을 도시한 단면도.5 to 7 are cross-sectional views showing the behavior of the low speed piston valve according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
3 : 피스톤 밸브 12 ; 신장 오리피스3: piston valve 12; Kidney orifice
13 ; 피스톤 바디 30 ; 제 1 디스크 스프링13; Piston body 30; 1st disc spring
31 ; 환형 개구부 40 ; 제 2 디스크 스프링31; Annular opening 40; 2nd disc spring
41 ; 개구부 42 ; 스페이서41; Opening 42; Spacer
50 ; 제 3 디스크 스프링 51 ; 슬릿50; Third disk spring 51; Slit
71 ; 리테이너 72 ; 와셔71; Retainer 72; washer
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 쇽 업소버의 저속용 피스톤 밸브의 결합구조를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다수개의 디스크 스프링을 도시한 분해 사시도이며, 한편, 종래와 동일한 피스톤 밸브의 구성부재에 대해서는 도 1 및 도 2를 참조하여 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a coupling structure of the low-speed piston valve of the shock absorber according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view showing a plurality of disk springs according to an embodiment of the present invention, The same members as those of the conventional piston valve will be described with reference to the same reference numerals.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쇽 업소버의 저속용 피스톤 밸브(3)는 피스톤 로드(2)의 말단에 다수의 오리피스(11,12)가 형성된 피스톤 바디(13)가 결합되고, 피스톤 바디(13) 상부에는 와셔(14), 인테이크 스프링(15), 리테이너(16), 인테이크 밸브(17)가 순차적으로 결합된다.As shown, the low-speed piston valve 3 of the shock absorber according to the present invention is coupled to the piston body 13 having a plurality of orifices 11 and 12 at the end of the piston rod 2, the piston body ( 13) The washer 14, the intake spring 15, the retainer 16, the intake valve 17 is sequentially coupled to the upper portion.
특히, 본 발명의 특징적인 구성에 따르면, 피스톤 바디(13)의 하부에 서로 다른 형상을 가진 적어도 3개 이상의 디스크 스프링(30,40,50,60,61,62)이 결합되어 차량의 저속 감쇠력을 향상시킨다.In particular, according to the characteristic configuration of the present invention, at least three or more disk springs (30, 40, 50, 60, 61, 62) having different shapes are coupled to the lower portion of the piston body 13, the low speed damping force of the vehicle To improve.
이를 좀 더 자세히 설명하면, 제 1 디스크 스프링(30)은 원판 상의 내부에 상기 신장 오리피스(12)와 연통되도록 환형 개구부(31)가 형성된다. 실제적으로 중심부에는 피스톤 로드(2)가 관통되는 구멍(32)이 형성되며, 환형 개구부(31)로 인해 내측 환(33)과 외측 환(34)이 완전히 분리되는 것을 방지하기 위해 환형 개구부(31)는 최소한의 연결부(35)를 구비하고 있다. 도 4에서 2개의 연결부(35)가 형성된 것을 도시하고 있으며, 이에 따라 환형 개구부(31)는 반원형으로 구분되어 형성됨을 알 수 있다.In more detail, an annular opening 31 is formed in the first disk spring 30 to communicate with the elongate orifice 12 therein. In practice, a hole 32 through which the piston rod 2 penetrates is formed in the center portion, and the annular opening 31 is used to prevent the inner ring 33 and the outer ring 34 from being completely separated by the annular opening 31. ) Has a minimum connection portion 35. In FIG. 4, two connection parts 35 are formed, and accordingly, the annular openings 31 may be divided into semicircles.
제 1 디스크 스프링(30)의 내측 환(33)은 피스톤 바디(13)의 중심을 기준으로 동심원상에 형성된 신장 오리피스(12)의 내측 저면과 접하며, 외측 환(34)은 신장 오리피스(12)의 외측 저면과 접하도록 형성된다. 즉, 신장 오리피스(12)의 내경과 환형 개구부(31)의 폭은 거의 비슷하거나 동일하게 형성된다.The inner ring 33 of the first disc spring 30 is in contact with the inner bottom of the elongating orifice 12 formed concentrically about the center of the piston body 13, and the outer ring 34 is the elongating orifice 12. It is formed to contact the outer bottom of the. In other words, the inner diameter of the elongate orifice 12 and the width of the annular opening 31 are formed to be substantially the same or the same.
제 2 디스크 스프링(40)은 제 1 디스크 스프링(30)과 동일한 외경을 가지며 가운데가 빈 고리 형상을 가진다.The second disk spring 40 has the same outer diameter as the first disk spring 30 and has an annular hollow shape.
제 3 디스크 스프링(60)은 제 1 및 제 2 디스크 스프링(30,40)과 동일한 외경을 가지며 제 2 디스크 스프링(40)의 개구부(41)와 연통되도록 원판 상의 가장자리에 복수개의 슬릿(51)이 형성되어 제 2 디스크 스프링(40)의 하부에 설치된다.The third disc spring 60 has the same outer diameter as the first and second disc springs 30 and 40 and has a plurality of slits 51 at the edges on the disc to communicate with the opening 41 of the second disc spring 40. It is formed is installed in the lower portion of the second disk spring (40).
이때, 제 1 디스크 스프링(30)의 저면과 제 3 디스크 스프링(60)의 상면 사이는 제 2 디스크 스프링(40)의 개구부(41)로로 인해 갭이 발생되는데, 이와 같은 갭에 스페이서(42)가 설치되어 평행한 상태를 유지할 수 있게 된다.In this case, a gap is generated between the bottom of the first disk spring 30 and the top surface of the third disk spring 60 due to the opening 41 of the second disk spring 40. Can be installed to maintain a parallel state.
제 3 디스크 스프링(50) 하부에는 통상적인 원판 형상의 다수의 디스크 스프링(60,61,62)이 탄성력 유지를 위해 추가될 수 있으며, 그 아래에는 리테이너(71) 및 와셔(72)가 결합되어 피스톤 로드(2)와의 견고한 결합에 기여한다.Under the third disc spring 50 a plurality of disc springs 60, 61, 62 of a conventional disc shape may be added to maintain the elastic force, and a retainer 71 and a washer 72 may be combined thereunder. Contributes to a firm coupling with the piston rod 2.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 피스톤 밸브(3)는 실린더(1)의 압축 운동시 피스톤 밸브(3)의 아래쪽에 저장된 튜브내의 오일이 "화살표 A 방향"으로 도시된 바와 같이, 압축 오리피스(11)로 유입되고, 유입된 오일은 인테이크 스프링(15)을 탄성적으로 밀어 젖히면서 인테이크 밸브(17)를 개방시켜 반대편 튜브로 유출된다. 이때, 피스톤 로드(2)의 압축운동에 대한 감쇠력이 발생되며, 감쇠력은 인테이크 스프링(16)의 탄성계수에 의해 결정된다.The piston valve 3 according to the present invention configured as described above has the compression orifice 11 as shown in the "arrow A direction" of oil in the tube stored below the piston valve 3 during the compression movement of the cylinder 1. Inflowing into the oil flows into the opposite tube by opening the intake valve 17 while pushing the intake spring 15 elastically. At this time, a damping force for the compression movement of the piston rod 2 is generated, the damping force is determined by the elastic modulus of the intake spring 16.
한편, 실린더(1)의 신장 운동시 피스톤 밸브(3)의 위쪽에 저장된 튜브내의 오일이 "화살표 B 방향"으로 도시된 바와 같이, 신장 오리피스(12)로 유입되고, 유입된 오일은 차량의 속도에 따라 복수의 디스크 스프링(30,40,50,60)의 거동을 다르게 하여 감쇠력을 적절하게 조절한다.On the other hand, the oil in the tube stored above the piston valve 3 during the stretching movement of the cylinder 1 flows into the expansion orifice 12, as shown in the "arrow B direction", and the introduced oil flows into the vehicle speed. By varying the behavior of the plurality of disk spring (30, 40, 50, 60) according to the damping force is appropriately adjusted.
도 5는 본 발명에 따른 저속용 피스톤 밸브의 속도에 따른 거동을 구분하여 도시한 작동 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing the operation according to the speed of the low-speed piston valve according to the present invention.
도 5에서 중심선을 기준으로 왼쪽은 저속에서의 피스톤 밸브의 거동을 도시한 것이며, 오른쪽은 중속 및 고속에서의 피스톤 밸브의 거동을 도시한 것이다.In FIG. 5, the left side shows the piston valve at low speed and the right side shows the piston valve at medium and high speed.
먼저, 저속에서는 피스톤 밸브(3)가 위쪽으로 올라가면서 피스톤 밸브(3) 위쪽 튜브에 내장된 오일을 압축시키면 오일이 신장 오리피스(12)를 통과하여 제 1 디스크 스프링(30)의 환형 개구부(31)를 통고한다. 환형 개구부(31)를 통과한 오일은 제 2 디스크 스프링(40)의 개구부(41)를 거쳐 제 3 디스크 스프링(50)의 슬릿(51)을 통해 튜브로 빠져나온다. 이처럼, 저속에서는 오일의 신장 압력이 높지 않으므로 제 1 디스크 스프링(30) 내지 제 3 디스크 스프링(50)은 오일의 압력에 의한 변형이 이루어지지 않은 상태에서 감쇠기능을 수행하게 되며, 선형적으로 감쇠력이 조절된다.First, at a low speed, when the piston valve 3 rises upward and compresses the oil contained in the upper tube of the piston valve 3, the oil passes through the expansion orifice 12 and the annular opening 31 of the first disc spring 30. Notice). The oil passing through the annular opening 31 exits the tube through the slit 51 of the third disk spring 50 via the opening 41 of the second disk spring 40. As such, since the expansion pressure of the oil is not high at a low speed, the first disk spring 30 to the third disk spring 50 perform a damping function in a state in which deformation by the pressure of the oil is not made, and a linear damping force. This is regulated.
한편, 중속 및 고속에서는 저속에서의 오일 압력보다 상대적으로 높아 신장 오리피스(12)를 통과한 오일이 제 1 디스크 스프링(30)을 포함한 모든 디스크 스프링(40,50,60,61,62,)을 모두 밀어 젖히면서 튜브로 빠져나온다. 이처럼 중속 및 고속에서는 디스크 스프링의 변형 정도에 따라 감쇠 정도가 결정된다.On the other hand, at medium and high speeds, the oil passing through the expansion orifice 12, which is relatively higher than the oil pressure at low speed, causes all the disc springs 40, 50, 60, 61, 62, including the first disc spring 30 to fall. Push all the way out and out of the tube. As such, at medium and high speeds, the degree of damping is determined by the degree of deformation of the disk spring.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.In the above description, it should be understood that those skilled in the art can only make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as it merely illustrates a preferred embodiment of the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 피스톤 밸브의 하부에 결합되는 다수의 디스크 스프링의 형상을 변경하여 저속 감쇠력을 선형적으로 제어할 수 있다.As described above, according to the present invention, the low speed damping force can be linearly controlled by changing the shape of the plurality of disc springs coupled to the lower portion of the piston valve.
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