KR20090101589A - 쇽업소버의 감쇠력 가변밸브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감쇠력 가변밸브의 스풀이 회전하면서 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하여 감쇠력을 가변하도록 한 감쇠력 가변밸브 조립체에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 디스크 밸브에 대한 배압 조절을 통해 쇽업소버의 감쇠력을 조절하는 감쇠력 가변식 쇽업소버의 감쇠력 가변밸브 조립체에 있어서, 상기 디스크 밸브에 대한 배압을 조절하기 위한 배압 조절 유로의 개폐 및 개방 정도를 제어하도록 스풀 가이드 내에서 회전하는 스풀과; 상기 스풀을 회전시키기 위한 모터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체가 제공된다.

Description

쇽업소버의 감쇠력 가변밸브 조립체{DAMPING FORCE VARIABLE VALVE ASSEMBLY OF A SHOCK ABSORBER}

본 발명은 감쇠력 가변식 쇽업소버에 부착되어 사용되는 감쇠력 가변밸브 조립체에 관한 것으로서, 감쇠력 가변밸브의 스풀이 회전하면서 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하여 감쇠력을 가변하도록 한 감쇠력 가변밸브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버는 자동차 등의 이동수단에 설치되며 주행시 노면으로부터 받는 진동이나 충격 등을 흡수 및 완충하여 승차감을 향상시킨다.

이러한 쇽업소버는 실린더와, 이 실린더 내에 압축 및 신장가능하게 설치된 피스톤 로드를 포함하며, 이들 실린더와 피스톤 로드가 각각 차체 또는 바퀴나 차축에 설치된다.

상기 쇽업소버 중 감쇠력이 낮게 설정된 쇽업소버는 주행시 노면의 요철에 의한 진동을 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있다. 반면에, 감쇠력이 높게 설정된 쇽업소버는 차체의 자세 변화가 억제되어 조종 안정성이 향상되는 특성이 있다. 따라서, 종래의 차량에는 차량의 사용 목적에 따라 감쇠력 특성이 다르게 설정된 쇽업소버가 적용된다.

한편, 최근에는 쇽업소버의 일측에 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변 밸브를 장착하여, 노면 및 주행상태 등에 따라 승차감이나 조종안정성의 향상을 위해 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개발되었다.

도 1은 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일례를 도시한 단면도로서, 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버(10)는, 베이스 쉘(12)과, 이 베이스 쉘(12)의 내측에 설치되며 피스톤 로드(24)가 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 인너 튜브(14)를 포함한다. 인너 튜브(14)와 베이스 쉘(12)의 상단과 하단에는 각각 로드 가이드(26)와 바디 밸브(27)가 설치된다. 또한, 인너 튜브(14)의 내부에서 피스톤 로드(24)의 일단에는 피스톤 밸브(25)가 결합되며, 이 피스톤 밸브(25)는 인너 튜브(14)의 내부 공간을 리바운드 챔버(20)와 컴프레션 챔버(22)로 구획한다. 그리고, 베이스 쉘(12)의 상부와 하부에는 각각 상부 캡(28)과 베이스 캡(29)이 설치된다.

인너 튜브(14)와 베이스 쉘(12) 사이에는 피스톤 로드(24)의 왕복 운동에 따른 인너 튜브(14) 내부의 체적 변화를 보상하는 리저버 챔버(30)가 형성되어 있다. 리저버 챔버(30)와 컴프레션 챔버(22) 사이의 작동유체의 유동은 바디 밸브(27)에 의해 제어된다.

또한, 베이스 쉘(12)의 내측에는 세퍼레이터 튜브(16)가 설치된다. 이 세퍼레이터 튜브(16)에 의해 베이스 쉘(12)의 내부는, 리바운드 챔버(20)에 연결되는 고압실(PH), 그리고 리저버 챔버(30)로서의 저압실(PL)로 구획된다.

고압실(PH)은 인너 튜브(14)의 내부홀(14a)을 통해 리바운드 챔버(20)와 연결된다. 한편, 저압실(PL)은 바디 밸브(27)의 몸체부와 베이스 쉘(12) 사이에 형성되는 하부 유로(32)를 통해 바디 밸브(27)의 유로로 연결된다.

한편, 종래 기술에 따른 쇽업소버(10)는 감쇠력을 가변하기 위해서 베이스 쉘(12)의 일측에 장착되는 감쇠력 가변밸브 조립체(40)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 감쇠력 가변밸브 조립체(40)에는 베이스 쉘(12) 및 세퍼레이터 튜브(16)에 각각 연결되며 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 각각 연통하는 오일유로가 형성된다. 또한, 감쇠력 가변밸브 조립체(40)에는 액추에이터(42)의 구동에 의해 이동하는 스풀(44)이 설치되며, 상기 스풀(44)의 이동에 의해 상기 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 연통하는 내부 유로가 가변되면서 쇽업소버(10)의 감쇠력을 가변한다.

감쇠력 가변밸브 조립체(40)는 쇽업소버의 감쇠력 가변에 이용되는 디스크 밸브(50)와 배압챔버(60)를 내부에 포함한다. 배압챔버(60)는 디스크 밸브(50)의 배후에서 그 디스크 밸브(50)를 가압하는 배압을 갖도록 마련된다.

디스크 밸브(50)는 밸브 리테이너(51)의 후방에서 그 밸브 리테이너(51)에 수직으로 형성된 유로(51a)를 덮도록 설치된다. 한편, 밸브 리테이너(51)는 커넥터(40a)에 의해 전술한 쇽업소버의 고압실(PH)과 접속된다. 따라서, 고압실(PH)로부터 커넥터(40a)를 통해 유입된 고압의 유체가 유로(51a)를 통과하여 디스크 밸브(50)를 향해 흐르게 된다.

배압챔버(60)는 솔레노이드(41)의 구동에 따라 자체 압력이 가변되도록 마련된다. 배압챔버(60) 내 압력 변화, 즉, 디스크 밸브(50)에 대한 배압의 변화는 디스크 밸브(50)가 유로(51a)를 통과하는 유체에 대한 대항력을 가변시키고, 이에 따라 쇽업소버에 가변된 감쇠력을 제공할 수 있다.

감쇠력 가변밸브 조립체(40)는 솔레노이드(41)에 인가되는 전류값에 따라 이동하는 거리가 변동하는 액추에이터(42)를 포함한다. 한편, 감쇠력 가변밸브 조립체(40) 내에는 액추에이터(42)와 동일 축선 상에 배치된 채 그 액추에이터(42)와 연동하여 직선운동하는 스풀(44)을 포함한다. 상기 스풀(44)은 스풀 가이드(45)를 따라 이동되는 것으로서, 그 일단은 액추에이터(42)와 접해 있고 그 타단은 압축 스프링(46)에 의해 탄성적으로 지지된다. 따라서, 상기 스풀(44)은 액추에이터(42)의 가압에 의해 전진하고 압축 스프링(46)의 복원력에 의해 후퇴한다.

솔레노이드 구동에 따라 스풀(44)이 이동함으로써, 이 스풀(44)과 스풀 가이드(45)의 상호 작용에 의해, 디스크 밸브(50) 상류 측으로부터 배압챔버(60)로 이어지는 배압 조절 유로의 개폐 및/또는 개폐 정도가 제어된다.

이와 같이, 종래의 감쇠력 가변밸브 조립체(40)는 솔레노이드(41)에 의해 스풀(44)을 이동시킴으로써 스풀(44)과 스풀 가이드(45) 사이의 유로를 개폐하거나 그 개폐 정도를 조절하였기 때문에, 스풀(44)을 이동시켜 스풀(44)과 스풀 가이드(45) 사이의 유로의 크기를 정확하게 조절하기 위해서는 솔레노이드(41)에 인가되는 전류의 세기를 정밀하게 조절해야만 하는 어려움이 있었다.

또한, 쇽업소버의 제조시 솔레노이드(41)에 인가되는 전류의 세기에 따라 스풀(44)이 정확한 거리만큼 이동하는지 여부를 확인하고 조정하기 위해 많은 시간과 노력이 소요되어 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 감쇠력 가변밸브 조립체에 포함된 스풀이 회전하면서 유로를 선택적으로 개폐함으로써 감쇠력이 가변되도록 하여 유로의 개방 면적을 정확하게 조절할 수 있는 감쇠력 가변밸브 조립체를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 디스크 밸브에 대한 배압 조절을 통해 쇽업소버의 감쇠력을 조절하는 감쇠력 가변식 쇽업소버의 감쇠력 가변밸브 조립체에 있어서, 상기 디스크 밸브에 대한 배압을 조절하기 위한 배압 조절 유로의 개폐 및 개방 정도를 제어하도록 스풀 가이드 내에서 회전하는 스풀과; 상기 스풀을 회전시키기 위한 모터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체가 제공된다.

상기 스풀은, 상기 스풀 가이드와의 사이에서 상기 배압 조절 유로의 개방 정도가 제어될 수 있도록, 상기 스풀의 외주면 상에 형성되는 상부 홈 및 하부 홈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 상부 홈 및 하부 홈은, 상기 스풀의 회전에 따라 상기 스풀 가이드와의 사이에서 유체가 통과할 수 있는 유로의 면적이 가변될 수 있도록, 상기 스풀의 외주면 일부를 절취하여 형성되는 것이 바람직하다.

상기 스풀은 상기 모터의 회전축과 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 감쇠력 가변밸브 조립체에 포함된 스풀이 회전하면서 유로를 선택적으로 개폐함으로써 감쇠력이 가변되도록 하여 유로의 개방 면적을 정확하게 조절할 수 있는 감쇠력 가변밸브 조립체가 제공될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일례를 도시한 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버에 부착되어 사용되는 감쇠력 가변밸브 조립체의 일례를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체의 단면도, 그리고

도 4는 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체에 포함되는 스풀의 평면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 쇽업소버 45 : 스풀 가이드

50 : 디스크 밸브 60 : 배압 챔버

70 : 감쇠력 가변밸브 조립체 71 : 모터

72 : 회전축 75 : 스풀

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체의 단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 상기 감쇠력 가변밸브 조립체에 포함되는 스풀의 평면도가 도시되어 있다. 도 3에 있어서, 설명의 편의상 도 1 및 도 2에서와 동일하거나 유사한 부재에는 동일한 부재번호를 부여한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체(70)에는 베이스 쉘(12) 및 세퍼레이터 튜브(16)에 각각 연결되며 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 각각 연통하는 오일유로가 형성된다.

또한, 본 발명의 감쇠력 가변밸브 조립체(70)에는 모터(71)에 의해 회전하는 회전축(72)과 함께 회전하는 스풀(75)이 설치되며, 상기 스풀(75)의 이동에 의해 상기 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 연통하는 내부 유로가 가변되면서 쇽업소버(10)의 감쇠력을 가변한다.

종래와 마찬가지로, 감쇠력 가변밸브 조립체(70)는 쇽업소버의 감쇠력 가변에 이용되는 디스크 밸브(50)와 배압챔버(60)를 내부에 포함한다. 배압챔버(60)는 디스크 밸브(50)의 배후에서 그 디스크 밸브(50)를 가압하는 배압을 갖도록 마련된다.

디스크 밸브(50)는 밸브 리테이너(51)의 후방에서 그 밸브 리테이너(51)에 수직으로 형성된 유로(51a)를 덮도록 설치된다. 한편, 밸브 리테이너(51)는 커넥터(40a)에 의해 전술한 쇽업소버의 고압실(PH)과 접속된다. 따라서, 고압실(PH)로부터 커넥터(40a)를 통해 유입된 고압의 유체가 유로(51a)를 통과하여 디스크 밸브(50)를 향해 흐르게 된다.

디스크 밸브(50)는, 유체에 대한 대항 및 이를 통한 감쇠력 형성 및 가변을 위해, 변형이 가능한 복수의 디스크들을 포함한다. 디스크 밸브(50)의 구성 및 작동은 본 발명을 한정하는 것이 아니므로, 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따르면, 배압챔버(60)는 스풀(75)의 회전 각도에 따라 자체 압력이 가변되도록 구성된다. 배압챔버(60) 내 압력 변화, 즉, 디스크 밸브(50)에 대한 배압의 변화는 디스크 밸브(50)가 유로(51a)를 통과하는 유체에 대한 대항력을 가변시키고, 이에 따라 쇽업소버에 가변된 감쇠력을 제공할 수 있다.

본 발명의 감쇠력 가변밸브 조립체(70)는 ECU(도시생략)로부터의 명령을 받아서 요구되는 각도만큼 선회할 수 있는 모터(71)를 구비한다. 이 모터(71)로서는 정밀한 각도 제어가 가능하다면 어떠한 종류의 모터라도 사용할 수 있다.

모터(71)에 의해 정해진 각도만큼 회전하는 회전축(72)에는 스풀(75)이 연결된다. 스풀(75)은 회전축(72)과 일체로 형성되어도 좋고, 각각 별개로 형성된 후 조립되어도 좋다.

본 발명에 따른 스풀(75)에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상하에 각각 2개씩의 유체 유도용 홈(75a, 75b)이 형성된다. 이들 상부 홈(75a) 및 하부 홈(75b)은 스풀(75)의 외주면을 밀링 가공 등을 통하여 절삭해 내어 형성할 수 있다.

도 4를 참조하면, 이들 상부 홈(75a) 및 하부 홈(75b)의 형상은 스풀(75)의 외주면 일부를 일정 깊이 및 폭으로 평평하게 절취해 낸 형상을 갖는다. 그러나, 본 발명에 따르면, 이들 상부 홈(75a) 및 하부 홈(75b)의 형상은, 스풀(75)의 회전에 따라 스풀 가이드(45)와의 상호작용에 의해 유체가 통과할 수 있는 유로의 면적이 가변될 수 있다면 어떠한 형상을 가질 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 스풀(75)에 형성된 상부 홈(75a)은 고압실(PH)의 유체를 스풀 가이드(45)의 내부에 형성된 유로를 거쳐 저압실(PL) 측으로 유동시키기 위한 것이고, 하부 홈(75b)은 고압실(PH)의 유체를 배압챔버(60)를 거쳐 저압실(PL) 측으로 유동시키기 위한 것이다. 도 3에는 상부 홈(75a)과 하부 홈(75b)이 동시에 개방되어 하드(hard) 및 소프트(soft) 모드의 감쇠력 제어가 동시에 이루어지는 것처럼 도시하였지만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 실제 스풀(75)에 형성되는 상부 홈(75a) 및 하부 홈(75b)의 배치는 하드 혹은 소프트 모드의 감쇠력이 별개로 제어될 수 있도록 이루어진다.

한편, 스풀(75)의 상부 구조는 종래와 같이 스프링이 설치되어 이루어질 필요는 없으며, 스풀(75)을 회전 가능하게 지지할 수 있다면 어떠한 구성을 가져도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체(70) 내에는 모터(71)에 의해 회전하는 스풀(75)이 설치되며, 이 스풀(75)이 스풀 가이드(45) 내에서 회전함에 따라, 스풀(75)과 스풀 가이드(45)의 상호 작용에 의해 디스크 밸브(50) 상류 측으로부터 배압챔버(60)로 이어지는 배압 조절 유로의 개폐 및/또는 개폐 정도가 제어된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 솔레노이드에 의해 스풀이 상하로 이동하는 종래의 감쇠력 가변밸브 조립체와 같이 제조시 복잡하고 번거로운 스풀의 위치결정 절차를 수행할 필요가 없게 되며, 양산성이 개선될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 스풀의 위치에 따른 오일 유로 단면적의 산포가 작아 성능과 품질이 개선될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체를, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

Claims (4)

1. 디스크 밸브에 대한 배압 조절을 통해 쇽업소버의 감쇠력을 조절하는 감쇠력 가변식 쇽업소버의 감쇠력 가변밸브 조립체에 있어서,

   상기 디스크 밸브에 대한 배압을 조절하기 위한 배압 조절 유로의 개폐 및 개방 정도를 제어하도록 스풀 가이드 내에서 회전하는 스풀과;

   상기 스풀을 회전시키기 위한 모터;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 스풀은, 상기 스풀 가이드와의 사이에서 상기 배압 조절 유로의 개방 정도가 제어될 수 있도록, 상기 스풀의 외주면 상에 형성되는 상부 홈 및 하부 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 상부 홈 및 하부 홈은, 상기 스풀의 회전에 따라 상기 스풀 가이드와의 사이에서 유체가 통과할 수 있는 유로의 면적이 가변될 수 있도록, 상기 스풀의 외주면 일부를 절취하여 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 스풀은 상기 모터의 회전축과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.