KR20080023512A - 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명의 쇽업소버는 컴프레션 유로와 리바운드 유로가 형성된 피스톤 몸체와, 컴프레션 유로와 리바운드 유로를 커버하며 이들을 선택적으로 개방하는 디스크를 구비하는 피스톤 밸브에 있어서, 피스톤 몸체에는 상하를 연통하며 항상 개방되게 형성된 보조유로를 포함하므로, 컴프레션 행정에서 리바운드 행정으로 또는, 리바운드 행정에서 컴프레션 행정으로 전환되는 속도가 빨라 소프트한 감쇠력을 유지할 수 있는 이점이 있다.

쇽업소버, 피스톤, 피스톤 몸체, 리바운드 유로, 컴프레션 유로, 감쇠력

Description

쇽업소버 { Shock absorber }

도 1은 본 발명에 따른 쇽업소버의 일부를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 피스톤 밸브를 도시한 분리 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 피스톤 밸브의 일부를 도시한 분리 사시도이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

100 : 쇽업소버 111 : 실린더

113 : 내통 115 : 피스톤 로드

117 : 범퍼 스토퍼 120 : 피스톤 밸브

121 : 피스톤 몸체 123 : 컴프레션 유로

125 : 리바운드 유로 127 : 보조 유로

131 : 와셔 133 : 인테이크 스프링

135 : 리테이너 137 : 인테이크 밸브디스크

141 : 리바운드 리테이너 143 : 리바운드 홀

145 : 리바운드 디스크

본 발명은 쇽업소버에 관한 것으로서 보다 상세하게는 차량의 상용구간 즉, 중ㆍ저속에서 전체적으로 선형의 감쇠력 특성을 구현하기 위한 피스톤 밸브를 구비한 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버는 차체 중량을 지지함과 동시에 노면으로부터 차체로 전해지는 진동을 억제, 감쇠하는 역할을 하는 것으로서 자동차 현가시스템의 주요 구성요소를 이룬다. 이러한 쇽업소버는 노면불규칙 등에 의한 차륜(바퀴)의 상하 방향 진동에너지를 흡수하여 완화함으로써, 진동이 차체에 직접 전달되는 것을 방지한다. 이에 쇽업소버는 승객의 승차감 향상, 적재화물의 보호 그리고, 차량의 각 부품을 보호하는데 기여한다.

위와 같은 쇽업소버는 실린더와 실린더 내에 슬라이드 가능하게 수용되는 피스톤 로드를 포함하며, 실린더는 현가 암 등을 통해 차륜 측에 연결되고 피스톤 로드는 차체 측에 연결되며, 피스톤 로드의 하단에는 피스톤 밸브가 연결된다. 이에 따라, 쇽업소버는 차량이 불규칙한 노면을 주행할 때 연속적으로 컴프레션 행정(Compression stroke)과 리바운드 행정을 반복적으로 하면서 노면에서 차체로 전해지는 진동을 억제 감쇠하는 기능을 수행할 수 있다.

이전에는 피스톤의 작동 속도가 느린 경우에 감쇠력을 거의 발생시키지 않고 그 작동 속도가 높아짐에 따라 감쇠력의 크기를 급증시키는 쇽업소버가 주를 이루어 왔다. 그러나, 저속의 작동 속도에서 감쇠력이 발생하지 않으면 차체의 완만한 흔들림을 억제할 수 없고 과도한 자세 변화를 억제할 수도 없어 결국에는 승차감을 떨어뜨리게 된다.

이에 대하여, 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너를 포함하는 피스톤 밸브의 채택을 통해 저속 작동구간에서 고속 작동구간에 이르기까지 완만한 감쇠력의 증가를 구현하는 쇽업소버가 종래에 제안된 바 있다. 이러한 쇽업소버는 리바운드 리테이너가 피스톤 몸체에 형성된 컴프레션 유로를 막지 않으면서 피스톤 몸체와 접하도록 설치되며, 리바운드 유로와 연통하면서 디스크 밸브들에 의해 개폐되는 공간을 형성하여 감쇠력을 구현할 수 있다.

여기서, 쇽업소버의 감쇠력은 차량의 속도가 중ㆍ저속으로 유지되는 일반적인 주행에서는 피스톤 밸브의 유로가 개방되는 속도가 낮고, 개방되는 각도가 작으므로 비교적 소프트하게 유지된다. 반면, 차량이 고속으로 주행하거나, 급커브 구간을 주행하는 경우, 이에 대한 대응이 빨라야하므로 피스톤 밸브의 유로가 개방되는 속도가 빠르고 개방되는 각도가 크므로 감쇠력은 비교적 하드하게 유지된다.

이때, 중ㆍ저속구간에서 차량에 잔진동이 가해져 소프트한 감쇠력을 유지하려면, 피스톤 밸브의 리바운드 유로와 컴프레션 유로가 빠른 속도로 개폐되어야 한다.

그러나, 이러한 종래의 쇽업소버는 피스톤 밸브의 디스크 밸브들의 매수나 개폐 각도로만 감쇠력을 구현해야 한다. 이에, 잔진동이 가해져 컴프레션 행정과 리바운드 행정이 빠르게 반복되어야 하는 경우 디스크 밸브들의 개폐 속도에 한계가 있어 실시되는 행정에 따른 작동유체의 유동이 원활하지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 컴프레션 행정과 리바운드 행정이 빠르게 반복되는 경우에도 소프트한 감쇠력을 유지할 수 있는 쇽업소버를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 컴프레션 유로와 리바운드 유로가 형성된 피스톤 몸체와, 상기 컴프레션 유로와 리바운드 유로를 커버하며 이들을 선택적으로 개방하는 디스크를 구비하는 피스톤 밸브에 있어서, 상기 피스톤 몸체에는 상하를 연통하며 항상 개방되게 형성된 보조유로를 포함하는 쇽업소버를 제공한다.

상기 보조유로는 상기 피스톤 몸체의 중심부에서 가장 먼 쪽에 형성되되 상기 디스크의 외경보다 더 큰 반경을 갖는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 쇽업소버의 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 쇽업소버의 일부를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 피스톤 밸브를 도시한 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 피스톤 밸브의 일부를 도시한 분리 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쇽업소버(100)는 실린더(111)와, 피스톤 로드(115) 그리고, 피스톤 밸브(120)를 포함하여 이루어진다.

실린더(111)는 내부에 도시되지 않은 내통(113)이 설치된다. 내통(113)에는 작동유체 즉, 오일이 채워지고, 내통(113)과 실린더(111) 사이에는 내통(113) 내부의 압력을 보상하기 위한 유체가 채워진다.

피스톤 로드(115)의 일측은 실린더(111)에 삽입되고, 타측은 실린더(111)의 외측으로 인출되게 설치된다. 피스톤 로드(115)와 실린더(111) 사이에는 이를 밀봉하는 로드 가이드(미도시)가 설치된다.

피스톤 밸브(120)는 내통(113)의 내부를 컴프레션 챔버(CC)와 리바운드 챔버(RC)로 구획하면서 피스톤 로드(115)가 왕복운동 가능하게 설치되는 것으로서, 피스톤 로드(115)를 관통하는 피스톤 몸체(121)와 리바운드 리테이너(141)를 포함한다.

피스톤 몸체(121)에는 반지름 방향으로 따라 중심으로부터 먼 쪽에 상하를 연통하는 컴프레션 유로(123)가 형성되고, 중심으로부터 가까운 쪽에 상하를 연통하는 리바운드 유로(125)가 형성된다. 이 컴프레션 유로(123)와 리바운드 유로(125)는 피스톤 밸브(120)의 하강 및 상승이 이루어지는 컴프레션 행정 및 리바운드 행정시에 컴프레션 챔버(CC)와 리바운드 챔버(RC) 사이의 유체 흐름을 선택적으로 허용하도록 다수개 형성된 것이다. 그리고, 컴프레션 유로(123)와 리바운드 유로(125)는 피스톤 밸브(120)의 상부 및 하부에서 피스톤 로드(115)에 끼워져 설치되는 밸브 디스크들에 의해 선택적으로 개방되거나 그 개방도가 조절되며, 이러한 밸브 디스크들의 작용에 의해 쇽업소버(100)의 감쇠력이 발생 및 조절된다.

또한, 피스톤 몸체(121)에는 리바운드 유로(125)와 컴프레션 유로(123)보다 더 외측에 보조 유로(127)가 형성된다. 보조 유로(127)는 상하를 연통하도록 형성되어 작동유체가 상시적으로 유동가능하게 항상 개방되는 것이 바람직하다.

피스톤 몸체(121)의 상부에는 와셔(131), 인테이크 스프링(133), 리테이 너(135) 그리고, 인테이크 밸브디스크(137)가 순차적으로 적층된 구조를 이루며, 인테이크 밸브디스크(137)는 컴프레션 행정시 빠른 응답성을 갖도록 휨 변형되어 컴프레션 유로(123)를 개방하는 역할을 한다.

여기서, 상술한 것들이 피스톤 몸체(121)의 상하부에 적층되어 컴프레션 유로(123)와 리바운드 유로(125)를 선택적으로 개폐하되, 보조 유로(127)를 폐쇄하지 않는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 다시 설명하면, 이들은 피스톤 몸체(121)에 보조 유로(127)가 형성된 위치의 반경보다 작은 외경을 갖도록 형성되어야 한다.

한편, 피스톤 몸체(121)의 하부에는 피스톤 몸체(121)의 리바운드 유로(125)와 연통되는 리바운드 홀(143)이 형성된 리바운드 리테이너(141)와, 리바운드 홀(143)의 안쪽과 바깥쪽에서 각각 접하도록 설치되어 실린더(111) 내부의 작동유체의 압력에 따라 리바운드 홀(143)을 선택적으로 개폐하도록 휨 변형되는 다수의 리바운드 디스크(145)가 구비된다. 리바운드 디스크(145)는 감쇠력을 조절할 수 있도록 리바운드 홀(143)을 개폐하는 다수의 이너 디스크(145')와 이너 디스크(145')와 리바운드 리테이너(141) 사이를 개폐하는 다수의 아우터 디스크(147')와, 이너 디스크(145')와 아우터 디스크(147')에 각각 설치되는 리테이너(149) 그리고, 피스톤 로드(115)의 단부에 리바운드 디스크(145)들을 고정하는 밸브 와셔(150)를 포함한다. 이러한 이너 디스크(145')와 아우터 디스크(147')는 저속구간으로부터 고속 구간에 이르기까지 완만한 감쇠력 증가를 구현할 수 있으며, 이들 리바운드 디스크는 이미 당해 기술분야에서 공지되어 있는 기술이므로 그 구체적인 설명을 생략하 기로 한다.

이러한 구성을 갖는 쇽업소버는 차량이 중ㆍ저속으로 운행될 때 잔진동이 가해지면, 컴프레션 행정시 피스톤 로드(115)는 컴프레션 챔버(CC)를 압축하기 위해 하강하고, 피스톤 로드(115)에 삽입되게 설치된 피스톤 밸브(130)도 하강한다.

그러면, 컴프레션 챔버(CC)에 있던 작동유체는 리바운드 디스크(145)를 가압하여 리바운드 유로(123)를 폐쇄함과 동시에, 피스톤 몸체(131)의 하측에서 개방된 컴프레션 유로(121)로 인입되어 인테이크 밸브디스크(137)를 가압한다. 이에, 인테이크 밸브디스크(137)는 작동유체의 압력에 의해 휘어지면서 작동유체를 리바운드 챔버(RC)로 이동시킨다.

이 상태에서, 리바운드 행정으로 이어지면, 피스톤 로드(115)는 신장되므로 피스톤 밸브(130)는 상승하여 리바운드 챔버(RC)쪽으로 이동한다. 그러면, 리바운드 챔버(RC)에 있던 작동유체가 인테이크 밸브디스크(137)를 가압하므로, 작동유체는 피스톤 몸체(131)의 상측에서 개방된 리바운드 유로(123)로 인입되어 리바운드 디스크 (147)를 가압한다. 그러면, 리바운드 디스크(147)는 작동유체의 압력에 의해 휘어지면서 작동유체를 컴프레션 챔버(RC)로 이동시킨다.

이때, 보조 유로(127)는 항상 개방된 상태이므로, 컴프레션 행정이나 리바운드 행정이 짧은 시간에 반복됨과 동시에 항상 작동유체가 이동하므로 컴프레션 행정에서 리바운드 행정으로의 전환이 빨라지므로 소프트한 감쇠력을 유지할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것 으로서, 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 사상이 있다고 할 것이다.

본 발명에 따르면, 쇽업소버는 상시적으로 작동유체가 유동가능하게 항상 개방된 보조 유로가 구비됨에 따라, 차량이 중ㆍ저속으로 운행될 때 잔진동이 가해져도 작동유체가 빠른 속도로 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버를 유동할 수 있으므로, 컴프레션 행정에서 리바운드 행정으로 또는, 리바운드 행정에서 컴프레션 행정으로 전환되는 속도가 빨라 소프트한 감쇠력을 유지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 컴프레션 유로와 리바운드 유로가 형성된 피스톤 몸체와, 상기 컴프레션 유로와 리바운드 유로를 커버하며 이들을 선택적으로 개방하는 디스크를 구비하는 피스톤 밸브에 있어서,

   상기 피스톤 몸체에는 상하를 연통하며 항상 개방되게 형성된 보조유로를 포함하는 쇽업소버.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 보조유로는 상기 피스톤 몸체의 중심부에서 가장 먼 쪽에 형성되되 상기 디스크의 외경보다 더 큰 반경을 갖는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버.

Images