KR20100034082A - 쇽업소버의 바디밸브 - Google Patents

Abstract

여기에서는 쇽업소버의 바디밸브가 개시된다. 개시된 바디밸브는, 외부관과 연결되는 내부관 하단에 설치되며, 제1 및 제2 유로를 구비하는 밸브 몸체와, 상기 제1 유로를 통과한 저속 오일의 일방향 흐름을 허용하는 슬릿을 구비한 제1 감쇠수단과, 스프링에 의해 편향 지지된 채, 상기 제1 유로 및 상기 슬릿을 통과한 중/고속 오일의 일방향 흐름을 허용하는 제2 감쇠수단을 포함한다.

쇽업소버, 바디밸브, 외부관, 내부관, 밸브 몸체, 유로, 슬릿, 스프링, 마개

Description

쇽업소버의 바디밸브{BODY VALVE IN SHOCK ABSORBER}

본 발명은 차량 현가장치의 쇽업소버 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 쇽업소버의 개선된 바디밸브 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 쇽업소버는 차체와 차축 사이에 설치되어 차량의 주행 중 노면으로부터 받는 진동 또는 충격을 흡수하여, 승차감 등을 향상시키는 방진, 완충장치이다.

도 1에는 쇽업소버의 일반적인 구조가 단면도로 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 쇽업소버(1)는 내부관(2), 외부관(3), 피스톤로드(4), 피스톤밸브(5), 그리고 바디밸브(10)를 포함한다. 내부관(2)과 외부관(3)은 그들의 상단 및 하단에서 서로 기구적으로 결합된다. 특히, 내부관(2)은 그것의 하단에서 외부관(3)과 통해 있도록 연결된다.

피스톤로드(4)는, 그것의 일부가 내부관(2)의 내측에 위치하고 나머지는 내부관(2)의 외측에 위치하며, 차체와 차축 사이의 상대 운동에 의해, 길이 방향으로 왕복운동 하도록 설치된다. 피스톤밸브(5)는, 내부관(2) 내에서 피스톤로드(4)의 선단에 연결되어, 그 내부관(2) 내 작동챔버를 가변되는 압축챔버와 인장챔버로 분 리 구획시키는 한편, 피스톤로드(4)와 함께 이루어지는 왕복 운동에 따라, 압축챔버로부터 인장챔버 또는 인장챔버로부터 압축챔버로의 유체(특히, 오일) 흐름을 선택적으로 허용하면서, 소정의 감쇠력을 발생시킨다.

또한, 바디밸브(10)는, 외부관(3)에 연결되는 내부관(2)의 하단에 설치되어, 내부관(2) 내 작동챔버와 외부관(3) 내의 리저버 챔버를 분리 구획한다. 외부관(3)에는 오일과 가스가 함께 채워지는데, 바디밸브(10)는 외부관(3)으로부터 내부관(2)으로의 또는 내부관(2)으로부터 외부관(3)으로의 오일 흐름을 허용하여 작동챔버의 압력을 보상하는 역할을 한다.

종래에 있어서, 바디밸브(10)는 인장유로(12a)와 압축유로(12b)가 형성된 밸브 몸체(11)를 포함한다. 핀(20)은 밸브 몸체(11)의 축공을 관통하여 삽입 설치되고, 밸브 몸체(11)의 상면에는 인장유로(12a)를 개폐시키는 인테이크 밸브 디스크(13)가 핀(20)에 끼워져서 배치된다. 인테이크 밸브 디스크(13)는, 핀(20)에 끼워진 다른 요소들인 상부 리테이너(16)와 상부 와셔(14) 사이의 인테이크 스프링(15)에 의해, 인장유로(12a)를 닫는 방향으로 편향되어 있다.

한편, 밸브 몸체(11)의 저면에는, 압축유로(12b)를 통과한 오일의 저속 및 중/고속 흐름을 허용하도록, 복수의 밸브 디스크들이 핀(20)에 지지된 상태로 적층 배치된다. 이때, 밸브 디스크들은, 그들의 최상측에 위치하고 오일의 저속 흐름을 허용하는 단일 슬릿 디스크(17a)와, 그 슬릿 디스크(17a)들의 하측에서 중/고속 오일 흐름에 의해 탄성적으로 젖혀져 압축유로(12b)를 개방하는 적층 디스크들(17b)을 포함한다. 이때, 슬릿 디스크(17a) 및 적층 디스크들(17b)을 포함하는 복수의 밸브 디스크들은 하부 리테이너(19) 및/또는 하부 와셔(18)에 의해 지지된다.

그러나, 종래의 바디밸브는, 감쇠력이 큰 적용에서, 유속이 커진 오일이 밸브 디스크들(17a, 17b) 사이로 빠져나가면서, 원치 않는 이음(異音)이 심하게 발생하는 문제점이 있다. 위와 같은 이음 발생은 상대적으로 높은 감쇠력이 요구되는 트럭 또는 버스와 같은 대형 차량에서 더 심하였다. 이러한 이음 발생으로 인하여, 쇽업소버의 튜닝에 한계가 있었다. 종래에도 복수의 적층 디스크들 대신에 스프링에 탄지된 밸브바디를 이용한 구조가 채용된 기술이 미국특허 US4,597,411에 개시된 바 있지만, 그러한 기술의 바디밸브는 많은 수의 부품을 포함하는 복잡한 구조로 인해 실용성이 떨어지고, 저속 구간에서의 감쇠력 발생에 취약한 구조라는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 하나의 기술적 과제는, 복수의 적층형 디스크들 대신에, 스프링에 탄지된 마개 구조를 유로의 개폐에 이용함으로써, 적층형 디스크로 인한 이음 발생을 억제한 쇽업소버의 바디밸브를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는, 유로를 밸브 몸체의 축공과 핀 사이에 슬릿홈의 형태로 제공하고, 스프링에 탄지된 마개 구조를 그 슬릿홈 형태의 유로의 개폐에 이용하는, 간단하고, 경제성 및 내구성 있으며, 보다 더 작은 슬릿홈 및 그에 의한 더 높은 감쇠력 구현을 가능하게 한 쇽업소버의 바디밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 쇽업소버의 바디밸브는, 외부관과 연결되는 내부관 하단에 설치되며, 제1 및 제2 유로를 구비하는 밸브 몸체와, 상기 제1 유로를 통과한 저속 오일의 일방향 흐름을 허용하는 슬릿을 구비한 제1 감쇠수단과, 스프링에 의해 편향 지지된 채, 상기 제1 유로 및 상기 슬릿을 통과한 중/고속 오일의 일방향 흐름을 허용하는 마개를 구비한 제2 감쇠수단을 포함한다.

바람직하게는, 상기 밸브 몸체의 축공을 관통하여 고정 설치된 핀을 더 포함하되, 상기 핀은 상단 및 하단 각각에 상부 핀머리와 하부 핀머리를 구비하며, 상기 제2 감쇠수단은, 상기 하부 핀머리에 고정 지지된 서포트와, 상기 서포트에 의해 일단이 지지된 상기 스프링과, 상기 스프링에 의해 상기 밸브 몸체를 향해 탄성 지지되는 상기 마개를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 유로는 상기 밸브 몸체의 축공 내벽에 형성되고, 상기 핀과의 사이에 한정된 슬릿홈을 포함할 수 있다. 상기 서포트와 상기 마개는 수직으로 연장되어 상기 스프링의 외주를 감싸는 가이드 턱들을 각각 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 적층형 디스크들 대신에, 스프링에 탄지된 마개 구조를 유로의 개폐에 이용함으로써, 복수의 적층형 디스크들을 채용한 쇽업소버의 문제점인 이음 발생을 억제할 수 있다. 또한, 마개에 의해 개폐되는 유로를 밸브 몸체의 축공 내벽과 핀 사이에 슬릿 형태로 제공함으로써, 내구성 및 신 뢰성이 뛰어나고, 구조가 간단하며, 고속에서 더 높은 감쇠력을 발생시키는 쇽업소버의 바디밸브를 구현한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디밸브를 설명하기 위한 단면도이다. 이때, 도 2는 저속 감쇠 구간의 바디밸브를 보여주며, 도 3은 중/고속 감쇠 구간의 바디밸브를 보여준다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 바디밸브(100)는, 외부관(3)에 연결되는 내부관(2)의 하단에 설치되어, 내부관(2) 내 작동챔버와 외부관(3) 내의 리저버 챔버와 분리 구획한다. 종래의 쇽업소버와 마찬가지로, 외부관(3)에는 오일과 가스가 함께 채워진다. 그리고, 바디밸브(100)는 외부관(3)으로부터 내부관(2)으로의 또는 내부관(2)으로부터 외부관(3)으로의 오일 흐름을 허용하여 작동챔버의 압력을 보상하는 역할을 한다.

본 실시예의 바디밸브(100)는, 밸브 몸체(110)와, 상기 밸브 몸체(110)의 축 공을 관통하여 고정 설치된 핀(120) 등을 포함한다. 상기 핀(120)은 그것의 상단 및 하단 각각에 상부 핀머리(121)와 하부 핀머리(122)를 구비한다.

본 실시예에서, 밸브 몸체(110)의 축공 내벽과 핀(120) 사이에는 제1 유로(112), 즉, 압축 유로가 제공되고, 또한, 상기 밸브 몸체(110)를 관통하여 제2 유로(114), 즉, 인장 유로가 제공된다.

또한, 상기 밸브 몸체(110)의 상면에는 제2 유로(114)를 선택적으로 개폐시키도록 인테이크 밸브 수단이 제공된다. 상기 인테이크 밸브 수단은, 인테이크 밸브 디스크(132) 및 리테이너(136) 등을 포함하며, 이들은 상부 핀머리(121)와 밸브 몸체(110)의 상면 사이에서 견고하게 고정 유지된다. 인테이크 밸브 디스크(132)는 밸브 몸체(11)의 상면에서 상기 제2 유로(114)를 개폐시킬 수 있는 위치로 배치된다. 또한, 상기 인테이크 밸브 디스크(132)는, 리테이너(136)에 지지된 인테이크 스프링(134)에 의해 제2 유로(114)를 닫는 방향으로 편향되어 있다. 이때, 인테이크 스프링(134)은 오일의 원활한 흐름을 가능하게 하는 적어도 하나의 구멍을 포함할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 상기 밸브 몸체(110)의 축공 내벽과 핀(120) 사이에는 제1 유로가 형성되되, 그 제1 유로는, 상기 밸브 몸체(110)의 축공 내벽에 형성된 기다란 슬릿홈(112)을 포함한다. 상기 슬릿홈(112)은 상기 축공 내벽과 상기 핀(120)과의 사이에 한정된다.

제1 유로, 즉, 슬릿홈(112)을 밸브 몸체(110)의 축공 내벽과 핀(120) 사이에 제공함으로써, 예를 들면, 소결체인 밸브 몸체(110)에 미세 직경의 구멍을 형성 하는데 따른 어려움 또는 불리함을 해소할 수 있다. 또한, 상기 축공 내벽과 핀 사이에 제공되는 상기 제1 유로, 즉, 슬릿홈(112)은, 그 크기를 기존 쇽업소버의 바디밸브와 비교할 때, 매우 더 작게 형성하는 것이 용이하다. 제1 유로, 즉, 슬릿홈(112)의 크기가 작을수록 고속에서의 높은 감쇠력 발생에 유리하다.

한편, 밸브 몸체(110)의 저면 측에는 제 1 및 제 2 감쇠수단이 제공된다. 상기 제1 감쇠수단은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 유로(112)를 통과한 저속 오일의 일방향 흐름을 허용하여 초기 감쇠력을 발생시키는 슬릿(142)일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 슬릿(142)은 핀(120)에 끼워져 고정된 슬릿 디스크(140)에 형성되어 있지만, 슬릿 디스크(140)를 생략하는 대신, 다른 요소, 예컨대, 이하 설명될 마개(150)의 상면에 슬릿을 형성하는 것도 고려될 수 있다.

또한, 상기 제2 감쇠수단은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 유로(112) 및 상기 슬릿(142)을 통과한 중/고속 오일의 흐름을 허용하면서 감쇠력을 발생시키도록 구성된다.

도 2와 도 3을 다시 참조하면, 상기 제2 감쇠수단(150)은 적어도 스프링(152), 및, 그 스프링(152)에 의해 탄성적으로 편향 지지된 마개(151)를 포함한다. 상기 마개(151)는 제1 유로(112) 및 상기 슬릿(142)을 연속적으로 통과한 중/고속 오일의 흐름에 대항하면서 그 오일의 흐름을 허용하도록 되어 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 핀(120)은 밸브 몸체(110)의 중앙 축공을 관통하여 고정 설치되며, 상기 핀(120)은 그것의 상단 및 하단 각각에 상부 핀머리(121)와 하부 핀머리(122)를 구비한다. 그리고, 상기 슬릿 디스크(140)는 그것의 중앙에서 상기 핀(120)에 끼워져 고정되어 있고, 외주에 상기 슬릿(142)이 형성된다.

상기 제2 감쇠수단(150)은, 상기 하부 핀머리(122)에 고정 지지된 서포트(153)를 더 포함한다. 상기 스프링(152)은, 상기 서포트(153)에 의해 일단이 지지된 채, 마개(151)를 상기 슬릿 디스크(140) 및 그와 면해 있는 상기 밸브 몸체(110)를 향해 편향시킨다. 편향된 마개(151)는 제1 유로, 즉, 밸브 몸체(110)의 축공과 핀(120) 사이에 제공되는 제1 유로에 대해 닫혀 있다. 따라서, 저속의 오일 흐름 하에서는, 슬릿 디스크(140)의 슬릿(142)을 통해서만 오일이 흐르며, 중속 또는 고속으로 오일의 유속이 증가한 때에만, 상기 마개(151)가 스프링(152)의 힘에 대항하면서 개방된다. 이때, 마개(151)와 함께 슬릿 디스크(140)가 함께 이동될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 마개(151)와 상기 서포트(153)는 수직으로 연장되어 상기 스프링(더 상세하게는, 코일 스프링;152)의 외주와 면해 있는 제1 및 제2 가이드 턱(151a, 153a)을 각각 구비한다.

상기 제1 및 제2 가이드 턱(151a, 153a)은, 코일 스프링(152)이 상하로 수축 및 확장 운동하는 동안, 그 코일 스프링(152)을 바람직하게 안내하는 역할을 하여, 그 코일 스프링이 바디 밸브의 다른 요소들에 간섭하는 것을 막아줄 수 있다.

도 1은 종래 쇽업소버의 바디밸브를 설명하기 위한 단면도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디밸브를 설명하기 위한 단면도들.

Claims (4)

1. 외부관과 연결되는 내부관 하단에 설치되며, 제1 및 제2 유로를 구비하는 밸브 몸체;

   상기 제1 유로를 통과한 저속 오일의 일방향 흐름을 허용하는 슬릿을 구비한 제1 감쇠수단; 및

   스프링에 의해 편향 지지된 채, 상기 제1 유로 및 상기 슬릿을 통과한 중/고속 오일의 일방향 흐름을 허용하는 마개를 구비한 제2 감쇠수단을 포함하는 쇽업소버의 바디밸브.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 밸브 몸체의 축공을 관통하여 고정 설치된 핀을 더 포함하되, 상기 핀은 상단 및 하단 각각에 상부 핀머리와 하부 핀머리를 구비하며,

   상기 제2 감쇠수단은, 상기 하부 핀머리에 고정 지지된 서포트와, 상기 서포트에 의해 일단이 지지된 상기 스프링과, 상기 스프링에 의해 상기 밸브 몸체를 향해 탄성 지지된 상기 마개를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디밸브.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 유로는 상기 밸브 몸체의 축공 내벽에 형성되고, 상기 핀과의 사이에 한정된 슬릿홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디밸브.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 서포트와 상기 마개는 수직으로 연장되어 상기 스프링의 외주를 감싸는 가이드 턱들을 각각 구비한 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디밸브.

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