KR20090101613A - 쇽업소버 - Google Patents

쇽업소버

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KR20090101613A
KR20090101613A KR1020080026867A KR20080026867A KR20090101613A KR 20090101613 A KR20090101613 A KR 20090101613A KR 1020080026867 A KR1020080026867 A KR 1020080026867A KR 20080026867 A KR20080026867 A KR 20080026867A KR 20090101613 A KR20090101613 A KR 20090101613A
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Abstract

본 발명은 노면의 상태에 따라 차량에 전달되는 진동을 감쇠하는 쇽업소버에 관한 것으로서, 피스톤 로드의 단부에 감쇠력을 가변할 수 있는 구조를 마련하여 주행상황에 따라 감쇠력 가변 성능을 다르게 발생시킬 수 있는 쇽업소버를 제공하는 것이며, 실린더, 피스톤 로드, 피스톤 밸브를 갖는 쇽업소버에 있어서, 상기 피스톤 로드는 메인 로드와, 상기 메인 로드의 하단에 연장되게 설치되며 외경이 감소되어 길이방향으로 연장되어 중간부에 상기 피스톤 밸브가 고정되는 피스톤 밸브 결합부를 포함하고, 상기 피스톤 밸브 결합부의 내부에 상기 피스톤 밸브의 상, 하로 가로질러 형성된 중공챔버와, 상기 피스톤 밸브 결합부의 외주면에 상, 하로 이동 가능하게 설치되며, 상기 피스톤 밸브의 상부와 상기 메인 로드의 하단 사이 및 상기 피스톤 밸브의 하부와 상기 피스톤 밸브 결합부의 하단 사이에 각각 마련된 상부 슬라이딩 밸브 및 하부 슬라이딩 밸브와, 상기 상부 슬라이딩 밸브가 이동 가능한 최상단 및 최하단에 각각 형성되어 상기 중공챔버와 연통하는 제1관통홀 및 제2관통홀과, 상기 하부 슬라이딩 밸브가 이동 가능한 최상단 및 최하단에 각각 형성되어 상기 중공챔버와 연통하는 제3관통홀 및 제4관통홀을 포함한다.

Description

쇽업소버 {SHOCK ABSORBER}
본 발명은 노면의 상태에 따라 차량에 전달되는 진동을 감쇠하는 쇽업소버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤 로드의 이동 변위에 따라 감쇠력이 변화하는 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 주행시 차축이 노면으로 받는 충격이나 진동을 완충하여 승차감을 향상시키기 위한 완충장치가 설치되며, 이와 같은 완충장치의 하나로서 쇽업소버가 사용된다. 상기 쇽업소버는 차축과 차체 사이에 설치되며, 피스톤 로드가 이동가능하게 설치된 실린더를 포함한다. 또한, 상기 실린더의 내부에는 가스 또는 오일이 채워지며, 상기 피스톤 로드의 단부에 설치된 피스톤 밸브에 의해 상기 오일이 이동하는 과정에서 감쇠력이 발생된다.
그러나, 이와 같이 일반적인 쇽업소버는 노면의 상태 또는 차량의 자세변화에 대해 일정한 감쇠력 특성을 가지는 한계가 있으며, 이에 따라 감쇠력 특성을 낮게 할 경우, 승차감을 향상시킬 수 있으나 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 없었고, 이와 반대로 감쇠력 특성을 높게 할 경우, 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 있으나 승차감이 나빠지는 바, 쇽업소버의 감쇠력 특성을 노면의 상태 또는 차량의 자세변화에 대해 조절할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피스톤 로드의 단부에 감쇠력을 가변할 수 있는 구조를 마련하여 주행상황에 따라 감쇠력 가변 성능을 다르게 발생시킬 수 있는 쇽업소버를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 쇽업소버는 실린더와, 상기 실린더에 이동 가능하게 설치된 피스톤 로드의 단부에 감쇠력을 발생하는 피스톤 밸브가 마련된 쇽업소버에 있어서, 상기 피스톤 로드는 메인 로드와, 상기 메인 로드의 하단에 연장되게 설치되며 외경이 감소되어 길이방향으로 연장되어 중간부에 상기 피스톤 밸브가 고정되는 피스톤 밸브 결합부를 포함하고, 상기 피스톤 밸브 결합부의 내부에 상기 피스톤 밸브의 상, 하로 가로질러 형성된 중공챔버와, 상기 피스톤 밸브 결합부의 외주면에 상, 하로 이동 가능하게 설치되며, 상기 피스톤 밸브의 상부와 상기 메인 로드의 하단 사이 및 상기 피스톤 밸브의 하부와 상기 피스톤 밸브 결합부의 하단 사이에 각각 마련된 상부 슬라이딩 밸브 및 하부 슬라이딩 밸브와, 상기 상부 슬라이딩 밸브가 이동 가능한 최상단 및 최하단에 각각 형성되어 상기 중공챔버와 연통하는 제1관통홀 및 제2관통홀과, 상기 하부 슬라이딩 밸브가 이동 가능한 최상단 및 최하단에 각각 형성되어 상기 중공챔버와 연통하는 제3관통홀 및 제4관통홀을 포함한다.
또한, 상기 피스톤 밸브 결합부에는 상기 상부 슬라이딩 밸브와 상기 하부 슬라이딩 밸브의 이동을 각각 안내하는 상부 안내부 및 하부 안내부가 형성될 수 있다.
전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 쇽업소버는 차량의 주행상태 또는 노면 상태에 따라 상, 하부의 슬라이딩 밸브가 이동하며 유체의 유동량을 제어하도록 이루어져 피스톤 로드의 이동 변위에 따라 감쇠력을 가변할 수 있다. 또한, 이와 같이 피스톤 로드의 이동 변위에 따라 감쇠력이 가변됨에 따라 차량의 승차감을 향상시키거나 차량의 자세 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 쇽업소버의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버의 피스톤 로드가 작은 변위로 이동할 경우의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 쇽업소버의 피스톤 로드가 큰 변위로 하강할 경우의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 피스톤 로드가 큰 변위로 상승할 경우의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50 : 쇽업소버 52 : 실린더
54 : 피스톤 로드 541 : 중공챔버
542 : 메인 로드 544 : 피스톤 밸브 결합부
546a : 제1관통홀 546b : 제2관통홀
548a : 제3관통홀 548b : 제4관통홀
60 : 피스톤 밸브 70 : 상부 슬라이딩 밸브
72 : 상부 안내부 80 : 하부 슬라이딩 밸브
82 : 하부 안내부
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 쇽업소버의 단면도이다.
본 발명에 따른 쇽업소버(50)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 차륜측에 연결되는 실린더(52)와, 차체측에 연결되는 피스톤 로드(54)를 포함한다. 여기에서, 상기 실린더(52)는 내부관과 외부관의 이중구조로 이루어지는 것도 가능하며, 하나의 단일관으로 이루어지는 것도 물론 가능하다.
상기 피스톤 로드(54)는 상기 실린더(52)에 왕복 운동 가능하게 설치되며, 그 단부에 상기 실린더(52)의 내부를 컴프레션 챔버(CC)와 리바운드 챔버(RC)로 구획하며 감쇠력을 발생하는 피스톤 밸브(60)가 설치된다.
상기 피스톤 밸브(60)는 중심으로부터 먼 쪽에 컴프레션 유로(60a)가 형성되고, 중심으로부터 가까운 쪽에 리바운드 유로(60b)가 형성된다. 여기에서 상기 컴프레션 유로(60a)와 상기 리바운드 유로(60b)는 상기 피스톤 로드(54)의 하강 및 상승이 이루어지는 컴프레션 행정 및 리바운드 행정시에 컴프레션 챔버(CC)와 리바운드 챔버(RC) 사이로 유체가 이동할 수 있도록 형성된 유로이다.
또한, 상기 피스톤 밸브(60)의 상부에는 컴프레션 행정시에 컴프레션 유로(60a)를 개방하기 위한 인테이크 밸브 디스크(61) 및 리테이너(62), 인테이크 스프링(63), 상부 와셔(64)가 순차적으로 결합된다.
또한, 상기 피스톤 밸브(60)의 하부에는 저속과 고속 구간에서 리바운드 유로(60b)의 개방도를 제어하고 이를 통해 서로 다른 감쇠력을 발생시키도록 구성된 밸브 디스크(66)가 설치된다. 그리고, 상기 밸브 디스크(66)의 하부에는 리테이너(67), 하부 와셔(68) 및 너트(69)가 순차적으로 설치된다. 여기에서, 상기 밸브 디스크(66)는 적어도 하나 이상으로 이루어질 수 있으며, 감쇠력 특성을 가변하기 위해 다수개 설치하거나, 그 형태를 다르게 할 수 있고, 일부에 슬릿(66a)을 형성하는 것도 가능하다.
한편, 상기 피스톤 로드(54)는 일반적인 쇽업소버(50)의 피스톤 로드(54) 보다 짧게 형성된 메인 로드(542)와, 상기 메인 로드(542)의 하단에 연장되게 설치되며 외경이 감소되어 길이방향으로 연장되어 중간부에 상기 피스톤 밸브(60)가 고정되는 피스톤 밸브 결합부(544)를 갖는다. 이를 위해, 상기 피스톤 밸브 결합부(544)에는 상기 피스톤 밸브(60)의 상부를 지지하기 위한 돌출부가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 피스톤 밸브 결합부(544)의 내부에는 중공챔버(541)가 마련된다. 상기 중공챔버(541)는 상기 피스톤 밸브(60)의 상, 하로 가로질러 형성된다.
그리고, 상기 피스톤 밸브 결합부(544)에는 상기 피스톤 밸브(60)의 상부와 상기 메인 로드(542)의 하단 사이 및 상기 피스톤 밸브(60)의 하부와 상기 피스톤 밸브 결합부(544)의 하단 사이에 각각 상부 슬라이딩 밸브(70) 및 하부 슬라이딩 밸브(80)가 마련된다.
상기 상부 슬라이딩 밸브(70)는 상기 피스톤 밸브(60)의 상부와 상기 메인 로드(542)의 하단 사이에서 상, 하로 이동 가능하게 설치된다. 그리고, 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)는 상기 피스톤 밸브(60)의 하부와 상기 피스톤 밸브 결합부(544)의 하단 사이에서 상, 하로 이동 가능하게 설치된다.
상기 상부 슬라이딩 밸브(70) 및 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)는 상기 피스톤 로드(54)가 상, 하로 이동함에 따라 이동 하게 되며, 상기 피스톤 로드(54)가 작은 변위에서 이동할 경우, 상기 피스톤 로드(54)의 이동 방향과 반대방향으로 이동한다. 그리고, 상기 피스톤 로드(54)가 큰 변위로 이동할 경우, 상기 피스톤 로드(54)의 메인 로드(542) 하단 또는 상기 피스톤 밸브 결합부(544)의 하단에 지지되어, 상기 피스톤 로드(54)의 이동 방향과 같은 방향으로 이동한다.
한편, 상기 상부 슬라이딩 밸브(70)가 이동 가능한 최상단 및 최하단에는 상기 중공챔버(541)와 연통하는 제1관통홀(546a) 및 제2관통홀(546b)이 각각 형성된다. 또한, 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)가 이동 가능한 최상단 및 최하단에 상기 중공챔버(541)와 연통하는 제3관통홀(548a) 및 제4관통홀(548b)이 각각 형성된다.
더불어, 상기 피스톤 밸브 결합부(544)에는 상기 상부 슬라이딩 밸브(70)와 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)의 이동을 각각 안내하기 위해 내측으로 외경이 감소되는 상부 안내부(72) 및 하부 안내부(82)가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 상부 슬라이딩 밸브(70)와 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)는 각각 상기 상부 안내부(72) 및 상기 하부 안내부(82) 사이에서만 이동할 수 있도록 설치된다.
여기에서, 상기 제1관통홀(546a), 제2관통홀(546b) 및 상기 제3관통홀(548a), 상기 제4관통홀(548b)은 크기, 개수 또는 형성되는 위치를 조절하여 감쇠력 특성을 가변시킬 수 있으며, 상기 상, 하부 슬라이딩 밸브(80)의 크기 및 형상을 변경하여 감쇠력 특성을 가변하는 것도 가능하다.
전술된 바와 같이 구성된 쇽업소버의 작동을 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버의 피스톤 로드가 작은 변위로 이동할 경우의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 쇽업소버의 피스톤 로드가 큰 변위로 하강할 경우의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 피스톤 로드가 큰 변위로 상승할 경우의 단면도이다.
먼저, 도 2와 같이 쇽업소버(50)의 피스톤 로드(54)가 작은 변위로 이동할 경우, 상부 슬라이딩 밸브(70) 및 하부 슬라이딩 밸브(80)는 피스톤 밸브 결합부(544)의 상부 안내부(72) 및 하부 안내부(82)에서 상, 하로 작은 변위로 이동한다. 이때, 상기 상부 안내부(72)가 이동하는 변위는 S1이고, 상기 하부 안내부(82)가 이동하는 변위는 S2이다. 이와 같이 상기 상부 안내부(72) 및 상기 하부 안내부(82)가 S1, S2의 변위에서 이동할 경우, 상기 제1관통홀(546a) 및 상기 제2관통홀(546b)과 상기 제3관통홀(548a) 및 상기 제4관통홀(548b)이 모두 연결된 상태이다. 따라서, 상기 피스톤 로드(54)가 이동할 경우, 유체가 모든 관통홀들을 통해 이동할 수 있으므로 감쇠력이 저하된다. 여기에서, 상기 피스톤 로드(54)가 하강할 경우, 유체는 실선의 방향으로 이동하고, 상기 피스톤 로드(54)가 상승할 경우, 유체는 점선의 방향으로 이동한다.
한편, 도 3과 같이 쇽업소버(50)의 피스톤 로드(54)가 큰 변위로 하강할 경우, 상기 상부 슬라이딩 밸브(70) 및 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)는 각각의 이동 가능한 최상부로 이동한다. 즉, 상기 상부 슬라이딩 밸브(70)는 상기 상부 안내부(72)의 최상부에 위치되어 상측으로의 이동이 제한되고, 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)는 상기 하부 안내부(82)의 최상부에 위치되어 상측으로의 이동이 제한된다. 이와 같이, 상기 피스톤 로드(54)가 큰 변위로 이동할 경우, 상기 제1관통홀(546a) 및 상기 제3관통홀(548a)은 상기 상부 슬라이딩 밸브(70) 및 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)에 의해 각각 막혀진 상태이고, 상기 제2관통홀(546b) 및 상기 제4관통홀(548b)로만 유체가 이동한다. 여기에서, 유체가 이동하는 방향은 실선의 방향과 같다.
따라서, 상기 쇽업소버(50)는 상기 피스톤 로드(54)가 작은 변위로 이동하는 경우보다 유체가 유동할 수 있는 면적이 감소되며, 이에 따라 발생하는 감쇠력이 증가하게 된다.
한편, 도 4와 같이 쇽업소버(50)의 피스톤 로드(54)가 큰 변위로 상승할 경우, 상기 상부 슬라이딩 밸브(70) 및 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)는 각각의 이동 가능한 최하부로 이동한다. 즉, 상기 상부 슬라이딩 밸브(70)는 상기 상부 안내부(72)의 최하부에 위치되어 하측으로의 이동이 제한되고, 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)는 상기 하부 안내부(82)의 최하부에 위치되어 하측으로의 이동이 제한된다. 이와 같이, 상기 피스톤 로드(54)가 큰 변위로 이동할 경우, 상기 제2관통홀(546b) 및 상기 제4관통홀(548b)은 상기 상부 슬라이딩 밸브(70) 및 상기 하부 슬라이딩 밸브(80)에 의해 각각 막혀진 상태이고, 상기 제1관통홀(546a) 및 상기 제3관통홀(548a)로만 유체가 이동한다. 여기에서, 유체가 이동하는 방향은 점선의 방향과 같다.
따라서, 상기 쇽업소버(50)는 상기 피스톤 로드(54)가 작은 변위로 이동하는 경우보다 유체가 유동할 수 있는 면적이 감소되며, 이에 따라 발생하는 감쇠력이 증가하게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 쇽업소버를 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 변형될 수 있음은 물론이다.

Claims (2)

  1. 실린더와, 상기 실린더에 이동 가능하게 설치된 피스톤 로드의 단부에 감쇠력을 발생하는 피스톤 밸브가 마련된 쇽업소버에 있어서,
    상기 피스톤 로드는 메인 로드와, 상기 메인 로드의 하단에 연장되게 설치되며 외경이 감소되어 길이방향으로 연장되어 중간부에 상기 피스톤 밸브가 고정되는 피스톤 밸브 결합부를 포함하고,
    상기 피스톤 밸브 결합부의 내부에 상기 피스톤 밸브의 상, 하로 가로질러 형성된 중공챔버와,
    상기 피스톤 밸브 결합부의 외주면에 상, 하로 이동 가능하게 설치되며, 상기 피스톤 밸브의 상부와 상기 메인 로드의 하단 사이 및 상기 피스톤 밸브의 하부와 상기 피스톤 밸브 결합부의 하단 사이에 각각 마련된 상부 슬라이딩 밸브 및 하부 슬라이딩 밸브와,
    상기 상부 슬라이딩 밸브가 이동 가능한 최상단 및 최하단에 각각 형성되어 상기 중공챔버와 연통하는 제1관통홀 및 제2관통홀과,
    상기 하부 슬라이딩 밸브가 이동 가능한 최상단 및 최하단에 각각 형성되어 상기 중공챔버와 연통하는 제3관통홀 및 제4관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 피스톤 밸브 결합부에는 상기 상부 슬라이딩 밸브와 상기 하부 슬라이딩 밸브의 이동을 각각 안내하는 상부 안내부 및 하부 안내부가 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
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