KR20040088678A

KR20040088678A - 쇽업소버

Info

Publication number: KR20040088678A
Application number: KR1020030022647A
Authority: KR
Inventors: 정달희
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-10-20

Abstract

본 발명은 쇽업소버에 관한 것으로, 특히 디스크의 구조를 개선하여 저속시 리니어한 감쇠력 특성이 나타나도록 한 쇽업소버에 관한 것이다.

Description

쇽업소버{shock absorber}

일반적으로 쇽업소버(shock absorber)는 양단부가 차체와 바퀴에 고정되어 주행 중 노면과 접촉하는 바퀴로부터 전달되는 각종 진동이나 충격을 흡수하여 차체에 전달되지 않도록 함으로써 승차감 및 주행 안정성을 향상시키는 기능을 수행한다.

도1은 종래 쇽업소버의 피스톤 밸브를 도시한 단면도로서, 피스톤 밸브(10)는, 원통형 튜브(2)의 내부를 따라 직선 왕복 운동하는 피스톤 로드(5)의 단부에 설치되어 원통형 튜브(2)의 내부를 인장챔버(3)와 압축챔버(4)인 2개의 공간부로 구획하고 있다(공개특허공보 공개번호 특2002-0043858 참조).

그리고 피스톤 밸브(10)의 몸체(11)에는 원통형 튜브(2)의 인장챔버(3)와 압축챔버(4)를 연통시키는 압축 유로(12)와 인장 유로(13)가 도 1에 도시된 바와 같이 수직으로 형성되어 있다. 몸체(11)의 상면에는 압축 유로(12)를 개폐시키는 단판 디스크(14)가 설치되어 있으며, 몸체(11)의 하면에는 리바운드 리테이너(15)와, 인장 유로(13)를 개폐시키는 다판의 저속 디스크(16), 메인 디스크(17)가 차례로 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 종래 쇽업소버의 피스톤 밸브는, 피스톤 로드(5)의 직선 왕복 운동에 따라 원통형 튜브(2)의 내부를 직선 왕복 운동하면서, 원통형 튜브(2) 내부의 인장챔버(3)와 압축챔버(4) 사이에 압력 차를 발생시키게 된다.

따라서 인장챔버(3)와 압축챔버(4)의 압력 차에 의하여 인장챔버(3)와 압축챔버(4) 내부에 충전된 유체가, 피스톤 밸브(10)에 형성된 리바운드 리테이너(15)를 따라 압축 유로(12)를 통해 단판 디스크(14)를 상방으로 밀어 올리고, 인장 유로(13)는 저속 디스크(16)와 메인 디스크(17)를 하방으로 밀어 내리면서 순환 이동하는 과정을 통하여 감쇠력을 발생시키게 된다.

도2는 종래 쇽업소버의 특성곡선을 나타낸 것이다. 도2에 도시한 바와 같이, 종래 쇽업소버는 피스톤 속도가 0.15m/s 이하의 구간내에서 감쇠력 특성이 변화하는 비선형 특성을 나타내는 문제점이 있었다.

이러한 비선형적인 감쇠력 특성으로 인하여, 저속에서 차량이 초피(choppy) 현상을 나타내는 등 승차감을 해치게 된다.

또한, 종래 쇽업소버는 리바운드스토퍼(15)의 채용으로 인하여, 쇽업소버의 중량이 증가하고 원가가 증대하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저속구간에서 감쇠력 특성이 선형적으로 변화하여 저속시 승차감을 향상시키고, 구조를 간단하게 하여 원가를 절감할 수 있는 쇽업소버를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 쇽업소버를 나타내는 단면도

도 2는 종래의 쇽업소버 특성곡선

도 3은 본 발명 쇽업소버 밸브의 분해 사시도

도 4는 본 발명 쇽업소버의 일부 단면도

도 5a, 도 5b는 본 발명의 슬리트 디스크를 나타내는 평면도

도 6은 본 발명 쇽업소버의 특성곡선

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

120 : 너트 130 : 쉼디스크

140 : 슬리트디스크 150 : 홀디스크

160 : 피스톤밸브 170 : 리바운드디스크

180 : 리테이너

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 쇽업소버는; 리테이너와, 상기 리테이너 하부에 설치되는 리바운드디스크와, 상기 리바운드하부에 배치되는 피스톤밸브와, 상기 피스톤밸브의 하부에 설치된 복수개의 쉼디스크를 포함하는 쇽업소버에 있어서; 상기 피스톤밸브와 쉼디스크 사이에 설치되며, 유체가 통과할 수 있는 홀이 형성된 홀디스크와; 상기 홀디스크 하부에 설치되며, 슬리트가 형성된 슬리트디스크를 포함하여 구성된다.

위와 같은 구성에 의해, 종래 쇽업소버에 채용되었던 리바운트스토퍼(15)를 제거할 수 있기 때문에 쇽업소버의 구조를 단순화 할 수 있게된다.

또한, 본 발명의 쇽업소버는, 상기 슬리트디스크에, 반경방향에 대하여 경사진 경사슬리트가 형성된 것을 특징으로 한다.

위와 같은 구성에 의해, 저속에서 감쇠력 특성을 선형화 할 수 있어서 승차감을 향상시키게 된다.

또한, 본 발명의 쇽업소버는, 상기 슬리트디스크에, 곡선형태의 곡선슬리트가 형성된 것을 특징으로 한다.

위와 같은 구성에 의해서도, 저속에서 선형적인 감쇠력 특성을 얻을 수 있게된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도3 내지 도6을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명 쇽업소버에 채택된 밸브구조를 나타내는 분리사시도이고, 도4는 조립된 상태의 단면도이고, 도5a 및 도5b는 본 발명 슬리트디스크를 나타내는 도면이고, 도6은 본 발명에 의한 감쇠력 특성을 나타내는 도면이다.

도3에 나타낸 바와 같이, 본 발명 쇽업소버는, 피스톤로드(5)에 삽입되며 유체가 통과할 수 있는 홀이 형성된 리테이너(180)와 상기 리테이너(180) 하부에 설치되는 상부서포터(185)를 포함한다.

상부서포터(185) 하부에는 상부와셔(186)가 설치되고, 상부와셔(186) 하부에는 유체가 통과할 수 있는 홀이 형성된 리바운드디스크(170)가 설치되어 있다.

상기 리바운드디스크(170) 하부에는 피스톤밸브(160)가 설치되어있다. 피스톤밸브(160)에는, 종래 기술과 마찬가지로 압축유로(12) 및 신장유로(13)가 설치되어 있다. 압축유로(12)는 쇽업소버의 길이가 줄어드는 경우 유체가 통과하는 곳이고, 신장유로(13)는 쇽업소버가 리바운드 즉 길이가 길어지는 경우 유체가 통과하는 곳이다.

상기 리테이너(180), 상부서포터(185), 상부와셔(186), 리바운드디스크(170) 및 피스톤밸브(160)의 구조는 종래의 기술과 동일한 것이다.

상기 피스톤밸브(160)의 하부에는, 종래 기술인 경우 리바운드스토퍼(15)가 설치되었으나, 본 발명에서는 유체가 통과할 수 있는 홀이 형성된 홀디스크(150)가 설치되어 있다.

상기 홀디스크(150)에 맞닿은 상태에서, 소량의 유체가 통과할 수 있는 다수개의 슬리트가 형성된 슬리트디스크(140)가 설치되어 있다. 홀디스크(150) 및 슬리트디스크(140)가 설치된 상태에서, 신장유로(13)는 닫혀있는 상태이나, 홀디스크(150)에 형성된 홀 및 슬리트디스크(140)에 형성된 슬리트를 통하여 유체가 미세하게 흐를 수 있는 구조이다.

상기 슬리트디스크(140) 하부에는 다수개의 쉼디스크(130)가 설치되어 있고, 상기 쉼디스크(130) 하부에는 하부와셔(127), 하부서포터(125) 및 너트(120)가 설치된다. 하부와셔(127)는, 쉼디스크(130)와 하부서포터(125) 사이에 공간을 형성하기 위한 부재이다. 또한, 하부서포터(125)는 쉼디스크(130)가 일정 한도내에서만 변형이 일어나게 규제하는 작용을 한다.

다수개의 쉼디스트(130), 하부와셔(127), 하부서포터(125) 및 너트(120) 등은 종래 기술에서도 채택되고 있는 구성이다.

본 발명의 슬리트디스크(140)에는, 유로의 길이를 증대하기 위하여 반경방향에 대하여 경사진 형태의 경사슬리트(142) 및 곡선슬리트(144)가 형성되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

도4에서 중심선을 기준으로 우측은 쇽업소버의 길이가 길어지는 리바운드상태에서의 유체 흐름을 화살표로 도시한 것이고, 좌측은 쇽업소버가 압축되는 상태에서의 유체 흐름을 화살표로 도시한 것이다.

압축상태에서는 쉼디스크(130)에 작용하는 압력으로 인하여, 쉼디스크(130)가 신장유로(13)를 폐쇄된 상태로 유지하기 때문에 유체는 압축유로(12)를 통하여 흐르게된다. 즉, 압축유로(12)를 지난 유체는, 리바운드디스크(170)를 들어올리고, 리바운드디스크(170)와 피스톤밸브(160) 사이의 공간을 통하여 빠져나간다.

쇽업소버가 리바운드를 하는 경우, 리테이너(180) 및 리바운드디스크(170)에 형성된 홀 및 신장유로(13)를 통하여, 유체가 유입된다.

유입된 유체는 홀디스크(150)를 거쳐, 슬리트디스크(140)에 형성된 경사슬리트(142) 또는 곡선슬리트(144)를 거쳐 빠져나간다.

경사슬리트(142) 또는 곡선슬리트(144)에 의해 유로의 길이를 증대시킬 수 있기 때문에, 도6에 도시한 바와 같이 저속구간에서 감쇠력 특성이 선형적으로 나타나게 된다. 따라서, 타이어와 차체 사이의 상대속도가 작은 구간에서 감쇠력이비선형적으로 변화함으로 인하여 발생되는 초피(choppy) 현상을 방지할 수 있게된다.

쇽업소버의 리바운드 속도가 커지는 경우, 피스톤밸브(160)와 하부서포터(125) 사이에 설치된 홀디스크(150), 슬리트디스크(140) 및 쉼디스크(130)가 변형하게 된다. 따라서, 유체는, 도4의 우측에 도시한 바와 같이 신장유로(13)을 거쳐 피스톤밸브(160)를 빠져 나가게 된다. 쉼디스크(130)의 변형량은, 하부서포터(125)에 의해 규제된다.

홀디스크(150), 슬리트디스크(140) 및 쉼디스크(130)의 변형에 의한 감쇠력 크기는, 도6의 중속 및 고속(0.15m/s 이상) 영역에 도시한 바와 같이, 저속에서의 감쇠력 특성과는 다른 형태이다. 즉, 중속 및 고속에서의 감쇠력은, 유체의 저항 뿐만 아니라 슬리트디스크(140) 및 쉼디스크(130)의 강성에 의해서도 좌우되는 것이다.

위에서는 본 발명의 홀디스크 및 슬리트디스크가 피스톤로드에 설치되는 경우에 대하여 설명하였지만, 쇽업소버의 실린더 하단부에 결합되어 체적보상기능을 하는 베이스밸브장치에도 적용할 수 있다.

본 발명은, 홀디스크 및 슬리트디스크의 구성을 채택결합함으로써, 종래 리바운드스토퍼가 불필요하게 되어, 중량 및 원가를 감소할 수 있게된다. 즉, 종래 리바운스토퍼는 일정 유체만을 통과시키는 반면에, 본 발명의 홀디스크는 홀에 의해 유체를 통과시킬 수 있을 뿐만 아니라 홀디스크의 변형에 의해 유체의 통과량을조절할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의해, 저속에서 선형(linear)적인 감쇠력 특성을 얻을 수 있기 때문에, 차량이 운행하는 도중 차체와 타이어 사이의 상대 속도가 작은 범위에서 승차감에 악영향을 미치는 초피 현상을 방지할 수 있게된다.

또한, 본 발명의 슬리트디스크에서는, 경사슬리트를 채택하였기 때문에 일반적인 방사형 슬리트에 비하여 유로의 길이를 증대할 수 있어서 저속에서의 선형적인 감쇠력 특성을 확실하게 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 슬리트디스크에 곡선슬리트를 채택하는 경우, 유로의 길이를 대폭 증대할 수 있게된다.

Claims

리테이너와, 상기 리테이너 하부에 설치되는 리바운드디스크와, 상기 리바운드하부에 배치되는 피스톤밸브와, 상기 피스톤밸브의 하부에 설치된 복수개의 쉼디스크를 포함하는 쇽업소버에 있어서;

상기 피스톤밸브와 쉼디스크 사이에 설치되며, 유체가 통과할 수 있는 홀이 형성된 홀디스크와;

상기 홀디스크 하부에 설치되며, 슬리트가 형성된 슬리트디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버
제1항에 있어서,

상기 슬리트디스크에는, 반경방향에 대하여 경사진 경사슬리트가 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버
제1항에 있어서,

상기 슬리트디스크에는, 곡선형태의 곡선슬리트가 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버