KR200319240Y1 - 차량용 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 그 목적은 저속에서의 감쇠력을 유지하면서 중속 및 고속에서의 감쇠력이 낮아지도록 밀착밸브판과 지지밸브판을 마련하고, 밀착밸브판과 지지밸브판의 전체적인 강성을 높임으로써 피스톤의 저속이동시에 감쇠력이 높아지고, 고속이동시에 감쇠력이 낮아지는 차량용 쇽업소버를 제공하는 것이다. 본 고안은, 일단이 외부로 연장되고 타단이 쇽업소버의 내부에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤, 피스톤의 상향이동시에 오일이 유동될 수 있도록 마련된 반동유로, 반동유로를 개폐하여 감쇠력을 발생시킬 수 있도록 마련되는 밀착밸브판, 피스톤의 저속이동시의 감쇠력을 유지시킬 수 있도록 밀착밸브판에 밀착되며 밀착밸브판과 대체로 동일한 지름의 원반형상으로 마련된 제1지지밸브판, 제1지지밸브판을 지지할 수 있도록 마련되며 피스톤의 중속 및 고속이동시의 감쇠력을 낮출 수 있도록 제1지지밸브판의 외측으로 돌출되는 모서리 사이의 선분이 제1지지밸브판의 내측으로 위치하는 사각판으로 구비되는 제3지지밸브판을 구비하며, 저속에서의 감쇠력을 높이고 고속에서의 감쇠력을 낮출 수 있도록 밀착밸브판과 다수의 지지밸브판의 전체적인 강성을 높이는 구성이다.

Description

차량용 쇽업소버{Shock absorber for vehicle}

본 고안은 차량용 쇽업소버와 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤의 저속이동시의 감쇠력을 높이고 고속에서의 감쇠력을 낮출 수 있도록 피스톤에 설치된 밀착밸브판과 지지밸브판을 개선한 차량용 쇽업소버에 관한 것이다.

도 1은 이와 같은 종래의 유압식 쇽업소버를 보인 종단면도이다. 외부관(10)은 중공관이며, 하측면은 폐쇄되어 차축(미도시)과 연결될 수 있도록 마련되어있고, 상측면의 중심측에는 오일씰(11)이 설치된다. 그리고 외부관(10)의 상측에는 먼지 및 기타 이물질의 침투를 방지하는 더스트커버(12)가 마련된다.

내부관(20)은 외부관(10)의 내부면과 이격되도록 설치되어 그 사이에 저장실(21)을 형성하는 중공관으로서, 하단에는 저장실(21)과 내부관(20) 사이의 오일이동을 제어하는 베이스밸브(22)가 마련된다. 또, 상단이 차체(미도시)와 연결되는 피스톤로드(30)의 하단에는 피스톤(40)이 결합될 수 있도록 상단보다 작은 지름으로 형성된 결합부(31)가 구비된다.

한편, 피스톤(40)은 결합부(31)의 상측에 설치되는 상부지지판(41)과 하측에 설치되는 하부지지판(42), 그리고 상부지지판(41)과 하부지지판(42) 사이에 설치되는 밸브본체(50)를 결합부(31)의 하측 선단에 고정너트(43)를 체결함으로써 형성되는 것이다.

또한, 밸브본체(50)의 내부 외측에는 피스톤(40)의 하강시에 오일이 이동되는 작동유로(51)가 마련되고, 내측에는 피스톤(40)의 승강시 오일이 이동되는 반동유로(54)가 마련된다. 그리고 작동유로(51)의 상측에는 내측은 고정되고, 외측은 자유단으로 마련된 원판상의 체크밸브로서 피스톤(40)의 하향이동시 작동유로(51)를 개방하고, 상향이동시 폐쇄하는 작동밸브판(52)이 마련되는데, 그 내측에는 작동유로(51)와 피스톤(40)의 상측을 연통시키는 작동유동홀(미도시)이 마련되어 작동밸브판(52)이 작동유로(51)를 폐쇄할 때에도 소량의 오일이 이동된다. 또, 반동유로(54)의 하측에는 밀착밸브판(55)과 여러장의 지지밸브판(57)이 마련된다. 이 밸브판들은 밸브본체(50)와 하부지지판(42)의 사이에 설치되는 것으로서, 내측은 밸브본체(50)와 하부판에 의해 고정되고, 외주측은 자유단으로 마련되는 것이다. 이중에 밀착밸브판(55)은 반동유로(54)와 직접적으로 마주하는데, 그 외주측에는 "U"자 형상으로 다수개의 반동유동홀(56)이 형성되어 그 외주측이 반동유로(54)와 밀착되었을 때에도 이 반동유동홀(56)을 통해 오일이 조금씩 흐를 수 있도록 마련되는 것으로서, 다수개의 지지밸브판(57)은 이러한 밀착밸브판(55)을 지지하여 강성을 보강해주는 것으로서, 이 지지밸브판(57)의 강성을 조절하여 피스톤(40)에서 발생되는 감쇠력을 조절할 수 있는 것이다.

이와 같이 구성된 종래의 쇽업소버(1)는 외부의 진동 및 충격에 따라 피스톤(40)이 내부관(20)의 내부면과 마찰되며 슬라이딩하게 되는데, 피스톤로드(30)가 하측으로 이동하면 오일은 작동유로(51)를 통해 거의 저항없이 피스톤(40) 상측의 공간으로 유입되고, 피스톤로드(30)가 내부관(20)의 하측으로 밀려들어간 체적분의 오일은 베이스밸브(22)를 통해 저장실(21)로 유출된다. 이때의 오일이동저항이 쇽업소버(1)의 감쇠력이 된다. 그리고 피스톤(40)과 베이스밸브(22)에는 오일이 항상 흐를 수 있도록 마련되어 피스톤로드(30)의 이동속도가 매우 느린 경우 피스톤(40)의 내부 및 베이스밸브(22)가 닫힌채로도 오일이 피스톤(40)의 상,하측으로 흐르게된다. 또, 피스톤로드(30)가 상측으로 이동하게 되는데, 오일은 반동유로(54)를 통해 하측으로 이동하게 된다. 이때 오일의 이동저항이 쇽업소버(1)의 감쇠력이 된다. 즉, 종래의 피스톤(40)에서는 피스톤로드(30)의 승강시에 감쇠력이 발생되는데, 이러한 감쇠력을 조절할 수 있도록 피스톤(40)에는 반동유로(54)를 개폐하는 밸브판과, 밀착밸브판(55)에 형성된 반동유동홀(56), 그리고 밀착밸브판(55)이 마련되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 차량용 쇽업소버는 피스톤의 저속 감쇠력이 약하게 셋팅되어있고, 차량이 노면상태가 양호한 도로에서 운행하게될 때 차량의 자체무게로 인해 피스톤이 저속으로 이동되면서 차체는 상,하측으로 흔들리게 된다. 이를 방지하기 위해 지지밸브판의 강성을 증대시키면 저속에서의 감쇠력이 증대되어 위와 같은 상황에서의 흔들림은 감소되지만, 피스톤의 고속이동시의 감쇠력도 증가하게되어 노면상태가 안좋은 도로에서의 충격 및 진동을 흡수하는 성능이 저하되고 심한 경우에는 차체가 노면에서 튀게되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은, 저속에서의 감쇠력을 유지하면서 중속 및 고속에서의 감쇠력이 낮아지도록 밀착밸브판과 지지밸브판을 마련하고, 밀착밸브판과 지지밸브판의 전체적인 강성을 높임으로써 피스톤의 저속이동시에 감쇠력이 높아지고, 고속이동시에 감쇠력이 낮아지는 차량용 쇽업소버를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 쇽업소버를 보인 종단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 쇽업소버를 보인 종단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 밀착밸브판과 지지밸브판을 보인 분해사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 피스톤의 밸브특성선도를 보인 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100:쇽업소버 130:피스톤로드 131:결합부

140:피스톤 141:상부지지판 142:하부지지판

150:밸브본체 151:작동유로 152:반동유로

160:밀착밸브판 161:반동유동홀 170:지지밸브판

171,171a:제1지지밸브판 172,172a:제2지지밸브판 173:제3지지밸브판

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량용 쇽업소버는, 내부에 오일이 채워지는 중공의 외부관, 상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관, 일단은 상기 내부관의 내측으로 위치하고 타단은 상기 외부관의 외측으로 연장되는 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 일단에 결합되어 상기 내부관의 내부에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤, 상기 피스톤의 작동시 오일이 유동될 수 있도록 상기 피스톤의 내부에 마련되는 작동유로와 상기 피스톤의 반동시 오일이 유동될 수 있도록 마련된 반동유로, 상기 반동유로를 개폐하여 상기 피스톤의 반동시에 감쇠력을 발생시킬 수 있도록 마련되는 밀착밸브판, 상기 밀착밸브판을 지지할 수 있도록 다수개의 지지밸브판이 마련된 차량용 쇽업소버에 있어서, 상기 피스톤의 저속이동시의 감쇠력을 유지시킬 수 있도록 상기 밀착밸브판에 밀착되어 상기 밀착밸브판을 지지하는 제1지지밸브판은 상기 밀착밸브판과 대체로 동일한 지름의 원반형상으로 마련되고, 상기 제1지지밸브판을 지지하는 제3지지밸브판은 상기 피스톤의 중속 및 고속이동시의 감쇠력을 낮출 수 있도록 상기 제1지지밸브판의 외측으로 돌출되는 모서리 사이의 선분이 상기 제1지지밸브판의 내측으로 위치하는 사각판인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 고안에 따른 차량용 쇽업소버의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 쇽업소버를 보인 종단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 피스톤을 보인 분해사시도이다. 그리고 도 4는 본 고안에 따른 피스톤의 밸브특성선도를 보인 도면이다.

먼저, 외부관(110)은 원통형의 중공관이며, 하측면은 폐쇄되어 차축과 연결될 수 있도록 마련되어있고, 상측면의 중심측이 개구되어있는데, 이 중심측에는 상,하측으로 관통되어 그 내부로 피스톤로드(130)가 슬라이딩 이동되는오일씰(111)이 설치된다. 그리고 외부관(110)의 상측에는 오일씰(111)과 피스톤로드(130)의 사이로 먼지 및 기타 이물질이 침투되는 것을 방지할 수 있도록 이를 덮는 더스트커버(112)가 내부에 범퍼고무(113)를 구비하여 마련된다.

다음, 내부관(120)은 외부관(110)의 내부면과 이격되도록 설치되어 그 사이에 저장실(121)을 형성하는 원통형의 중공관으로서, 하단에는 저장실(121)과 내부관(120) 사이의 오일이동을 제어하는 베이스밸브(122)가 마련된다. 또, 상단이 차체와 연결되는 피스톤로드(130)의 하단에는 내부관(120)의 내부면과 밀착되어 슬라이딩되는 피스톤(140)이 결합될 수 있도록 상단보다 작은 지름으로 형성된 결합부(131)가 구비된다.

아울러, 피스톤로드(130)의 결합부(131) 외측에는 피스톤(140)이 설치되는데, 이 피스톤(140)은 결합부(131)의 상측에 설치되는 상부지지판(141)과 하측에 설치되는 하부지지판(142), 그리고 상부지지판(141)과 하부지지판(142) 사이에 설치되는 밸브본체(150)를 결합부(131)의 하측 선단에 고정너트(143)를 체결함으로써 고정되는 것이다. 또, 밸브본체(150)의 내부에는 상,하측으로 관통되는 홀이 내외측으로 마련되는데, 외측의 홀은 피스톤(140)의 하강시에 오일이 이동되는 작동유로(151)이고, 내측의 홀은 피스톤(140)의 승강시 오일이 이동되는 반동유로(154)이다.

더불어, 작동유로(151)의 상측에는 작동밸브판(152)이 마련된다. 이 작동밸브판(152)은 상부지지판(141)에 의해 내측은 고정되어있고, 외측은 자유단으로 마련되는 원판상의 체크밸브로서 피스톤(140)이 하향으로 작동될 때 작동유로(151)를개방하고 피스톤(140)이 상향으로 반동될 때는 폐쇄된다. 이 작동밸브판(152)의 내측에는 작동유로(151)와 피스톤(140)의 상측을 연통시키는 작동유동홀(미도시)이 마련되어 작동밸브판(152)이 작동유로(151)를 폐쇄할 때에도 소량의 오일이 이동될 수 있도록 마련되는 것이다.

한편, 반동유로(154)의 하측에는 밀착밸브판(160)이 설치되고, 이 밀착밸브판(160)의 하측에는 여러장으로 마련된 지지밸브판(170)이 마련된다. 이 밀착밸브판(160)과 지지밸브판(170)은 밸브본체(150)와 하부지지판(142)의 사이에 설치되는 것으로서, 내측은 밸브본체(150)와 하부판의 압착에 의해 고정되고, 외주측은 자유단으로 마련되는 것으로서, 반동유로(154)와 직접적으로 마주하는 밀착밸브판(160)은 그 외주측에 "U"자 형상으로 다수개의 반동유동홀(161)이 형성되어 그 외주측이 반동유로(154)와 밀착되었을 때에도 이 반동유동홀(161)을 통해 오일이 조금씩 흐를 수 있도록 마련되는 것이다. 그리고 지지밸브판(170)은 밀착밸브판(160)을 지지하여 강성을 보강해주는 것이고, 이 지지밸브판(170)의 하측에는 하부지지판(142)과의 사이에 고정와셔(174)가 설치된다.

또한, 본 고안에서는 피스톤(140)의 이동속도가 저속일때의 감쇠력을 높이고 피스톤(140)의 이동속도가 고속일때의 감쇠력을 낮출 수 있도록 밀착밸브판(160)과 지지밸브판(170)의 강성 및 구조를 조절하는 것으로서, 이를 위해 밀착밸브판(160)을 지지하는 지지밸브판(170)의 구조를 개선하여 저속에서의 감쇠력을 유지하고 중속 및 고속에서의 감쇠력을 낮춘다. 이로써 저속구간에서는 종래와 동일하고 중속 및 고속구간에서 종래보다 감쇠력이 낮아지는 밸브특성을 얻을 수 있게되고, 이러한 밸브특성을 이용하여 밀착밸브판(160)과 지지밸브판(170)의 전체적인 강성을 높임으로써 중속 및 고속에서는 종래보다 낮은 감쇠력을 얻을 수 있으며 저속에서는 종래보다 높은 감쇠력을 얻을 수 있는 것이다. 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 밀착밸브판(160)과 그 하측에는 지지밸브판(170)이 설치되는데, 이 지지밸브판(170)은 최상측에 위치한 상측 제1지지밸브판(171)과 그 하측의 제3지지밸브판(173), 하측 제1지지밸브판(171a), 그리고 상측 제2지지밸브판(172)과 하측 제2지지밸브판(172a)으로 구성된다. 이때 상,하측으로 마련된 제1지지밸브판(171,171a)과 제2지지밸브판(172,172a)은 서로 동일한 지름과 두께로 마련되는 것으로서, 제1지지밸브판(171,171a)은 피스톤(140)의 저속이동시에 감쇠력을 유지시킬 수 있도록 밀착밸브판(160)과 동일한 지름으로 마련된다. 즉, 일반적인 피스톤(140) 저속이동시의 감쇠력 조절은 밀착밸브판(160)에 형성된 반동유동홀(161)의 크기를 조절하는 것이므로 저속에서의 감쇠력을 유지하기 위해서는 반동유동홀(161)의 크기를 그대로 유지하고, 밀착밸브판(160)을 직접적으로 지지하는 상측 제1지지밸브판(171)을 밀착밸브판(160)과 동일한 크기를 마련하는 것이다.

다음, 피스톤(140)의 중속이동시의 감쇠력을 낮추기 위하여 밀착밸브판(160)과 제1피스톤(140)의 지름을 확장시키고, 상측 제1지지밸브판(171)의 하측에 마련된 제3지지밸브판(173)을 정사각판으로 마련한다. 이 제3지지밸브판(173)은 네 곳으로 형성된 그 외측 모서리(173a,173b,173c,173d)가 밀착밸브판(160)과 제1지지밸브판(171,171a)의 외측으로 돌출되고, 각 모서리(173a,173b,173c,173d) 사이의 선분(173e,173f,173g,173h)은 은 밀착밸브판(160)과 제1지지밸브판(171,171a)의 내측으로 위치하게 된다. 즉, 제3지지밸브판(173) 각각의 선분(173e,173f,173g,173h)은 이와 접하는 제1지지밸브판(171,171a)의 외주측 네부분이 절곡되기 용이하도록 지지하는 것이다. 이로 인해 상측 제1지지밸브판(171)과 밀착밸브판(160)의 감쇠력이 저하되어 중속에서의 감쇠력이 저하되는 것이다.

아울러, 제3지지밸브판(173)의 하측에 마련된 하측 제1지지밸브판(171a)과 두장의 상측 제2지지밸브판(172)과 하측 제2지지밸브판(172a)은 피스톤(140)의 중속이동시에 감쇠력이 저하되므로 이에 영향을 받아 동작되므로, 피스톤(140)의 고속이동시의 감쇠력을 저하시키게된다. 즉, 밀착밸브판(160)과 상측 제1지지밸브판(171)의 감쇠력 저하로 전보다 낮은 압력에서 개방되면서, 이를 지지하는 하측 제1지지밸브판(171a)과 상측 제2지지밸브판(172), 하측 제2지지밸브판(172a) 또한 전보다 낮은 압력에서 동작되어 고속에서의 감쇠력을 저하시키는 것이다.

더불어, 이와 같은 구조의 쇽업소버(100)는 저속구간에서의 감쇠력이 종래의 저속구간에서의 감쇠력과 동일하게 되고, 중속 및 고속구간에서 종래보다 낮은 감쇠력을 얻는 것을 알 수 있다. 이러한 밸브특성을 이용하여 전체적인 강성을 높이면 저속에서는 종래보다 높은 감쇠력을 얻을 수 있고 , 중속 및 고속에서는 종래보다 낮은 감쇠력을 얻을 수 있게된다. 그리고 밀착밸브판(160)과 지지밸브판(170)의 강성을 높이는 것은 밀착밸브판(160)과 지지밸브판(170)의 재질을 강성이 높은 재질로 변경하거나, 중심측에서부터 자유단으로 마련된 외주측의 거리를 줄여 처짐을 약화시키게된다. 도 4는 이와 같은 밸브특성선도를 보인 도면으로서, 종래의 밸브특성선도(A)와 밀착밸브판(160)과 상측 제1지지밸브판(171)의 지름을 확장시키고 제3지지밸브판(173)을 정사각판으로 사용했을 때의 밸브특성선도(B)를 보인 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 차량용 쇽업소버는 외부의 진동 및 충격에 따라 피스톤(140)이 내부관(120)의 내부면과 마찰되며 슬라이딩하게 되는데, 피스톤로드(130)가 하측으로 이동하면 피스톤(140)의 하측 공간은 고압이 되며, 오일은 작동유로(151)를 통해 거의 저항없이 피스톤(140) 상측의 공간으로 유입된다. 그리고, 피스톤로드(130)가 내부관(120)의 하측으로 밀려들어간 체적분의 오일은 베이스밸브(122)를 통해 저장실(121)로 유출되는데, 이때의 오일이동저항이 쇽업소버(100)의 감쇠력이 된다. 또, 피스톤(140)에는 작동유동홀(미도시)과 반동유동홀(161)이 마련되고, 베이스밸브(122)에는 오일이 흐를 수 있도록 마련되어 오일이 항상 흐를 수 있도록 되어있다. 이 때문에 피스톤로드(130)의 이동속도가 매우 느린 경우에는 피스톤(140)의 내부 및 베이스밸브(122)가 닫힌채로도 오일이 피스톤(140)의 상측에서 하측으로 흐를 수 있는 것이다. 피스톤로드(130)가 하측으로 이동한 후에 쇽업소버(100)의 외측에 마련된 스프링의 복원력으로 피스톤로드(130)가 상측으로 이동하게 되는데, 이때 피스톤(140)의 상측은 고압이 되고, 오일은 반동유로(154)를 통해 하측으로 이동하게 된다. 이때 오일의 이동저항이 쇽업소버(100)의 감쇠력이 된다. 그리고 피스톤로드(130)가 내부관(120)에서 빠져나온 체적분의 오일은 저장실(121)로부터 베이스밸브(122)를 통해 거의 저항없이 피스톤(140)의 하측으로 유입되는 것이다. 즉, 본 고안의 피스톤(140)은 밀착밸브판(160)과 지지밸브판(170)의 강성이 증대되므로 저속이동시의 감쇠력이 증가하고, 밀착밸브판(160)과 상측 제1지지밸브판(171)의 지름이 확장되고, 이를 지지하는 제3지지밸브판(173)이 정사각형으로 마련되므로 밀착밸브판(160)과 상측 제1지지밸브판(171)의 감쇠력이 저하되어 중속 및 고속에서의 감쇠력이 저하되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 쇽업소버는, 피스톤의 저속 감쇠력이 높아지고, 고속 감쇠력이 낮아진다. 이로 인해 노면상태가 양호한 도로에서 차량이 운행하게 되어 피스톤이 저속이동될 때 차량의 자체무게로 인해 차체가 상,하측으로 흔들리는 것을 방지할 수 있게된다. 그리고 노면상태가 양호하지 못해 피스톤이 고속으로 이동될 때는 피스톤의 감쇠력이 저하되어 원활한 이동이 이루어지므로 진동 및 충격흡수를 원활히 할 수 있으며 차체가 노면에서 튀게되는 것을 방지하는 이점이 있다. 즉, 본 고안의 차량용 쇽업소버는 차량의 승차감 및 안정성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 내부에 오일이 채워지는 중공의 외부관;

   상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관;

   일단은 상기 내부관의 내측으로 위치하고, 타단은 상기 외부관의 외측으로 연장되는 피스톤로드;

   상기 피스톤로드의 일단에 결합되어 상기 내부관의 내부에서 슬라이딩될 수 있도록 마련되는 피스톤; 을 포함하고,

   상기 피스톤은, 상기 피스톤의 작동시에 오일을 유동시키도록 형성된 작동유로를 개폐하는 작동밸브판과, 상기 피스톤의 반동시에 오일을 유동시키도록 형성된 반동유로를 개폐하는 밀착밸브판과, 상기 밀착밸브판과 대체로 동일한 지름의 원반형상으로서 상기 밀착밸브판의 하측을 지지하는 상측 제1지지밸브판과, 상기 제1지지밸브판의 외측으로 돌출되는 모서리 사이의 선분이 상기 제1지지밸브판의 내측에 위치되는 사각판 형상으로서 상기 제1지지밸브판의 하측을 지지하는 제3지지밸브판과, 상기 제1지지밸브판과 대체로 동일한 지름의 원반 형상으로서 상기 제3지지밸브판의 하측을 지지하는 하측 제1지지밸브판과, 상기 하측 제1지지밸브판의 하측을 지지하는 상측 제2지지밸브판과, 상기 상측 제2지지밸브판의 하측을 지지하며 상기 상측 제2지지밸브판과 대체로 동일한 직경을 가지는 하측 제2지지밸브판을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
2. 제 1항에 있어서, 상기 쇽업소버는 저속에서의 감쇠력을 높이고 고속에서의 감쇠력을 낮출 수 있도록 상기 밀착밸브판과 상기 지지밸브판의 중심측에서부터 자유단으로 마련된 외주측의 거리를 줄인 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.