KR20060020936A - 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부로부터의 전달된 가압력에 의해 내부에서 순환하는 유체의 유동을 개폐하여 감쇠력을 발생시키는 석션 밸브(27')와 석션 밸브(27')를 관통 지지하는 핀(29)을 포함하는 쇽업소버에 있어서, 석션 밸브(27')는 중앙에 핀(29)이 삽입되는 관통홀이 형성되고, 유로(27e)를 형성하면서 핀(29)에 접촉 지지되도록 관통홀의 내주면으로부터 부분적으로 연장되어 핀(29)의 외주면에 도달하는 돌기(27d)가 형성되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따른 쇽업소버의 석션 밸브는 중앙홀이 형성되는 디크스형상으로 내주면으로부터 중심으로 연장되는 돌기가 형성되는 단순한 구조를 가짐으로써 종래의 브릿지 구조와 같은 취약부가 배제됨으로써 내구성이 향상되고, 따라서 변형 및 파손의 발생이 차단됨에 따라 장시간의 작동에도 유체 유동을 정확히 개폐함으로써 안정적인 감쇠력의 발생이 보장되며, 돌기의 폭 및 개수를 조절함으로써 구조적인 열화는 거의 없이 유로 단면적의 증대가 가능해지는 효과를 가지고 있다.

Description

쇽업소버{SHOCK ABSORBER}

도 1a는 종래의 쇽업소버의 밸브의 단면도,

도 1b는 종래의 쇽업소버의 밸브 구조의 분해 사시도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쇽업소버 석션 밸브의 사시도,

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 원통형 튜브 3 : 인장 챔버

4 : 압축 챔버 5 : 피스톤 로드

10 : 피스톤 밸브 20 : 바디 밸브

22 : 바디 밸브 몸체 22a, 22b : 유로

27 : 석션 밸브 28 : 다중 디스크

29 : 핀

본 발명은 자동차와 같은 차량의 서스펜션장치(suspension apparatus)에 장착되는 쇽업소버의 석션 밸브에 관한 것으로서, 석션 밸브의 구조를 개선하여 내구성을 강화하고 유체의 유동을 보다 원활하게 하는 쇽업소버의 석션 밸브에 관한 것 이다.

자동차가 대중화됨에 따라 고객의 자동차에 대한 지식과 요구수준이 점차 높아지고 있으며, 자동차의 용도, 편리성, 경제성뿐만 아니라 출력, 정숙성, 승차감, 조종 안정성 등의 기능적인 성능도 차를 구매하는데 많은 영향을 미친다.

또한, 보다 빠르고 안락하며 안전성이 높은 자동차를 원하는 현대 사회의 요구에 부응하여, 엔진과 차체뿐만 아니라 샤시부품의 기술개발도 계속 진보하고 있으며, 특히 샤시부품중의 하나의 현가장치는 자동차가 고급화, 고성능화됨에 따라 함께 요구되는 승차감과 조종안정성에 결정적인 영향을 준다.

따라서, 주행중 차륜을 통하여 노면으로부터 진동이나 충격을 끊임없이 받기 때문에 차체(혹은 프레임)와 차축 사이에 완충장치를 설치하여 충격이나 진동이 직접 차체에 전달되는 것을 방지함으로써 승차감을 향상시키고, 또한 차체의 불규칙한 진동을 억제함으로써 주행 안정성을 향상시키는데, 현가장치는 일반적으로 이러한 완충장치를 포함한 차체와 차축 사이의 연결 장치를 통칭한다. 현가 장치는 충격을 완화하는 샤시 스프링, 샤시 스프링의 자유 진동을 제어하여 승차감을 향상시키는 쇽업소버(혹은 충격 흡수기), 롤링(rolling)을 방지하는 차고조절기(stabilizer), 고무 부싱(bushing) 및 컨트롤 암 등으로 구성된다.

현가장치 중에서도 쇽업소버(shock absorber)는 노면으로부터의 진동을 억제, 감쇠시키는 역할을 하고 차체 혹은 프레임과 휠 사이에 장착되며, 특히 차체의 상하방향 진동 에너지를 흡수함으로써 진동을 억제하고 승차감을 향상시키고, 적재 화물을 보호하고 차체 각부의 동적 응력(dynamic stress)을 저감시켜 내구 수명을 증가시키며, 동시에 스프링 아래 질량(unsprung mass)의 운동을 억제하여 타이어의 접지성을 확보하고 또 관성력에 의한 자세 변화를 억제하여 차량의 운동성능을 향상시킨다.

일반적으로 쇽업소버는 감쇠력을 증대시킬 수 있도록 내부가 기체 및 유체 등의 충전물로 채워지며, 통상적으로 오일이 충전된 유압식 쇽업소버가 많이 사용된다.

도 1a 및 도 1b는 종래 쇽업소버의 석션 밸브를 도시하는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 쇽업소버의 석션 밸브는 크게, 유체가 채워진 원통형 튜브(2)와, 원통형 튜브(2) 내부에 활주가능하게 설치되고 외부로부터 삽입되는 피스톤 로드(5) 및 그 하단에 연결되는 피스톤 밸브(10)와, 피스톤 밸브(10)에 대향하여 원통형 튜브(2) 하부에 고정 설치되는 바디 밸브(20)를 포함한다.

원통형 튜브(2)의 중심 축을 따라 피스톤 로드(5)가 배치되고, 피스톤 로드(5)의 하부에 피스톤 밸브(10)가 설치됨으로써, 원통형 튜브(2)는 피스톤 밸브(10)에 의해 상부의 인장 챔버(3)와 하부의 압축 챔버(3)로 구획되며, 피스톤 밸브(10)와 대향하도록 배치된 바디 밸브(20)가 원통형 튜브(2)의 하부에 설치된다.

바디 밸브(20)는 석션부(21), 바디 밸브 몸체(22) 및 다중 디스크부(23)를 포함하고, 석션부(21)는 중앙홀(27a) 및 그 둘레의 불연속의 환형홀(27b)이 형성되는 석션 밸브(27)가 포함되며, 바디 밸브 몸체(22)는 2중의 환형 어레이로 형성되는 복수의 유로(22a, 22b)가 형성되고, 다중 디스크부(23)는 다중의 디스크(28)가 포함되며, 여기서 석션 밸브(27)는 상기 바디 밸브 몸체(22)의 유로가 개구되는 일 측에서 환형 어레이를 이루는 외측 유로(22a)를 개폐 가능하게 덮도록 설치되고, 다중 디스크(28)는 타측에서 환형 어레이를 이루는 내측 유로(22b)를 개폐 가능하게 덮도록 설치되어 핀(29)에 의해 함께 결합된다.

이와 같은 구성을 가진 종래의 쇽업소버의 석션 밸브에 대한 동작은 다음과 같다.

압축 행정 또는 인장 행정에 의해 가압된 유체가 바디 밸브(20)를 통과함에 따라서, 고압의 유체가 외측 유로(22a) 또는 내측 유로(22b)를 관통하여 유동된다.

유체가 석션 밸브(27)로부터 바디 밸브 몸체(22)를 통과하는 방향으로 유동하는 경우, 석션 밸브(27)는 유압에 의해 바디 밸브 몸체(22)로 밀착되고, 바디 밸브 몸체(22)에 형성되는 외측 유로(22a)는 밀착되는 석션 밸브(27)에 의해 차단되며, 한편 석션 밸브(27)에 형성된 환형홀(27b)을 통과하는 유체는 바디 밸브 몸체(22)의 내측 유로(22b)를 통해 다중 디스크(28)를 향해 이동되고, 고압의 힘으로 다중 디스크(28)를 가압하면서 내측 유로(22b)를 관통하여 유출된다.

유체가 다중 디스크(28)로부터 바디 밸브 몸체(22)를 통과하는 방향으로 유동하는 경우, 다중 디스크(28)는 유압에 의해 바디 밸브 몸체(22)로 밀착되고, 바디 밸브 몸체(22)에 형성되는 내측 유로(22b)는 밀착되는 다중 디스크(28)에 의해 차단되며, 다중 디스크(28)의 반경이 미치지 않는 외측 유로(22a)를 통해 유입된 유체는 석션 밸브(27)를 향해 이동되고, 고압의 힘으로 석션 밸브(27)를 가압하면서 외측 유로(22a)를 관통하여 유출된다.

이때, 유체는 오일과 같은 점성이 높은 물질이기 때문에 석션 밸브(27) 또는 다중 디스크(28)를 밀쳐내면서 빠져나갈 수 있는 물리력이 발생되고, 이러한 물리력은 유체의 이동을 차단하려는 석션 밸브(27) 또는 다중 디스크(28)의 탄성 반력과 상쇄를 일으키면서 감쇠력이 발생되는데, 복수개인 다중 디스크(28)는 단일한 석션 밸브(27) 보다 반력이 크기 때문에 다중 디스크(28)를 가압하며 유체가 유출되는 경우에 보다 큰 감쇠력이 발생된다.

그러나, 전술한 바와 같은 쇽업소버의 석션 밸브(27)는 환형홀(27b)의 불연속 지점인 브릿지(27c)가 형성되는데, 구조적 안정성을 위해 이 브릿지(27c)가 다수이거나 폭이 넓게 형성되는 경우 바디 밸브의 유로를 통해 유출/유입되는 유체의 이동을 방해 또는 차단하게 되고, 유체의 원활한 유동을 위해 브릿지(27c)의 개수를 감소하거나 폭이 좁게 형성되는 경우에는 고압의 유체의 가압력에 의해 구조적인 변형 및 손상이 발생되며, 브릿지(27c)의 변형 또는 파손에 의해 석션 밸브(27)가 소망하는 위치에서 유로를 개방하지 못하고 유체의 유동을 방해하거나 아예 유로를 차단할 수도 있고, 따라서 감쇠 성능이 저하되며, 결과적으로 쇽업소버의 성능 및 내구성이 보장되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구조적인 안정성을 도모하기 위해 쇽업소버의 석션 밸브에 형성되는 불연속의 환형홀을 배제하여 구조적인 안정성을 도모함으로써 내구성이 강화되는 한편, 보다 넓은 유체의 유동 공간을 확보하고, 구조를 단순화함으로써 제조의 곤란성 및 비용이 감소되게 하는 데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 외부로부터의 전달된 가압력에 의해 내부에서 순환하는 유체의 유동을 개폐하여 감쇠력을 발생시키는 석션 밸브와 석션 밸브를 관통 지지하는 핀을 포함하는 쇽업소버에 있어서, 석션 밸브는 중앙에 핀이 삽입되는 관통홀이 형성되고, 유로를 형성하면서 핀에 접촉 지지되도록 관통홀의 내주면으로부터 부분적으로 연장되어 핀의 외주면에 도달하는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

다만, 종래 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 불필요한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쇽업소버의 석션 밸브를 도시하는 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 석션 밸브(27') 및 복수의 유로(22a, 22b)가 형성되는 바디 밸브 몸체(22)를 포함한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 바디 밸브 몸체(22)는 복수의 유로(22a, 22b)가 형성되며, 유로(22a, 22b)의 개구가 형성되는 일측에 석션 밸브(27')가 일부의 유로(22a 또는 22b)를 개폐 가능하게 덮도록 설치되고, 타측에 다중 디스크(28)가 다른 일부의 유로(22b 또는 22a)를 개폐 가능하도록 설치되어, 함께 핀 (29)으로 결합된다.

석션 밸브(27')는 원형의 디스크 형상이고, 핀(29)이 관통되도록 중앙에 관통홀이 형성되며, 석션 밸브(27')의 내주면으로부터 중앙의 관통홀을 지나는 핀(29)의 외주면에 접촉되도록 중앙으로 연장되는 하나의 돌기(27d)가 형성된다.

바람직하게, 돌기(27d)는 석션 밸브(27')와 일체형이며, 개수가 작을수록 폭이 비교적 넓게 형성되고 개수가 증가될수록 폭이 비교적 좁게 형성된다.

또한, 돌기(27d)는 핀(29)에 대해 활주 이동이 가능하도록 핀(23)에 접촉하는 정도의 길이로 형성된다.

이와 같은 구조로 이루어진 쇽업소버의 석션 밸브의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 석션 밸브(27')로부터 바디 밸브 몸체(22)를 통과하는 방향으로 유체가 유동하는 경우, 석션 밸브(27')는 바디 밸브 몸체(22) 쪽으로 가압되어 밀접하게 접촉되고, 유체는 관통홀(27e)을 통해 바디 밸브의 유로(22b)로 유입되며, 유로(22b)를 관통한 유체는 다중 디스크(28)를 가압하며 유출됨으로써, 유체의 점성과 유체의 이동을 차단하려는 다중 디스크(28)의 탄성 반력에 의해 감쇠력이 발생된다.

바디 밸브 몸체(22)를 관통하여 석션 밸브(27') 쪽으로 유체가 유동하는 경우, 유로(22b)는 다중 디스크(28)에 의해 폐쇄되어 유체가 유동되지 않고, 유로(22a)를 관통하는 유체는 석션 밸브(27')를 가압하며 유출되며, 유체의 점성과 유체의 진행을 차단하려는 석션 밸브(27')의 반력에 의해 감쇠력이 발생된다.

여기서, 바디 밸브 몸체(22)로부터 석션 밸브(27')를 밀어내고 빠져나오려는 유체의 가압력으로 인해 석션 밸브(27')는 밴딩되고 진동이 일어나며, 이러한 밴딩 및 진동은 석션 밸브(27')를 수평 이동시키고 나아가 변형을 유발하는데, 석션 밸브(27')의 돌기(27d)의 말단이 핀(29)의 외주면에 지지됨으로써 석션 밸브(27')의 수평 이동 및 변형을 억제시킨다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유체의 가압력에 의해 변형 또는 파손이 쉽게 발생되는 종래의 브릿지 구조를 대신하여 원판형의 테두리와 테두리로부터 중심부로 연장되는 돌기의 형상을 가진 석션 밸브를 사용함으로써 변형과 변형에 따른 유동 간섭을 배제하면서 구조적으로 강화되어 안정적인 감쇠력이 보장되는 바디 밸브를 채용하는 쇽업소버가 제공된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 쇽업소버의 석션 밸브를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 쇽업소버의 석션 밸브는 중앙홀이 형성되는 디크스형상으로 내주면으로부터 중심으로 연장되는 돌기가 형성되는 단순한 구조를 가짐으로써 종래의 브릿지 구조와 같은 취약부가 배제됨으로써 내구성이 향상되고, 따라서 변형 및 파손의 발생이 차단됨에 따라 장시간의 작동에도 유체 유동 을 정확히 개폐함으로써 안정적인 감쇠력의 발생이 보장되며, 돌기의 폭 및 개수를 조절함으로써 구조적인 열화는 거의 없이 유로 단면적의 증대가 가능해지는 효과를 가지고 있다.

Claims (2)

1. 외부로부터의 전달된 가압력에 의해 내부에서 순환하는 유체의 유동을 개폐하여 감쇠력을 발생시키는 석션 밸브와 상기 석션 밸브를 관통 지지하는 핀을 포함하는 쇽업소버에 있어서,

   상기 석션 밸브는 중앙에 상기 핀이 삽입되는 관통홀이 형성되고, 유로를 형성하면서 상기 핀에 접촉 지지되도록 상기 관통홀의 내주면으로부터 부분적으로 연장되어 상기 핀의 외주면에 도달하는 돌기가 형성되는

   쇽업소버.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌기는,

   적어도 하나 이상이 형성되는 것

   을 특징으로 하는 쇽업소버.

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