KR20100056705A - 현가장치용 쇽 업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내통과 피스톤 밸브 사이에서 차량의 선회각도에 따라 피스톤 밸브에 형성된 오리피스의 개구면적을 조절하는 밸브유닛을 장착함으로써, 차량의 선회 주행 시 유체 이동량을 조절하여 감쇠력을 조절할 수 있도록

차량의 현가장치에 적용되어 상하 진동에 대한 감쇠력을 발휘하도록 유체가 충진되는 외통 및 내통과, 상기 내통의 내주면 상에서 이동 및 회전 가능하게 배치되고, 단면상에 유체가 유동되는 다수개의 오리피스가 형성되며, 상기 내통의 내부를 제1 챔버와 제2 챔버로 구획하는 피스톤 밸브와, 상기 피스톤 밸브에 하단이 연결되게 설치되며, 선단은 차체 측으로 고정되는 피스톤 로드로 구성되며, 상기 내통의 내주면 상에는 길이방향을 따라 다수개의 걸림홈이 각각 이격되게 형성되고, 상기 피스톤 밸브의 내부에서 상기 각 걸림홈에 대응하여 상기 각 걸림홈과 각 오리피스 사이에 설치되며, 차량의 선회 주행 시, 상기 외통 및 내통의 회전에 의해 상기 각 오리피스의 크기를 조절하는 밸브유닛을 더 포함하는 현가장치용 쇽 업소버를 제공한다.

쇽 업소버, 오일, 밸브유닛, 체크볼, 감쇠력

Description

현가장치용 쇽 업소버{SHOCK ABSORBER FOR SUSPENSION SYSTEM}

본 발명은 현가장치용 쇽 업소버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 선회 주행 시, 차륜의 선회각도에 따라 오리피스를 통한 유체 이동량을 조절하여 감쇠력을 조절할 수 있도록 하는 현가장치용 쇽 업소버에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 두 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하여 주는 장치로서, 상하방향으로는 스프링과 쇽업소버 등에 의해 지지되고, 기타방향으로는 높은 강성과 유연성을 적절히 조화시킴으로써, 차체와 휠 사이의 상대운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 기능을 수행하게 된다.

이러한 현가장치는 차량의 주행 중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자의 안락한 승차감을 제공하고, 운전자의 운전행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하여야 하며, 불규칙한 노면의 주행 시, 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 안정성을 확보하여야 하는 기본 조건을 만족시켜야만 한다.

상기와 같은 조건을 만족시키기 위하여 여러 종류의 현가장치가 개발되어 실차에 적용되고 있는데, 본 발명에 관계하는 일반적인 스트럿형 현가장치의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 일반적인 스트럿형 현가장치의 구성도로써, 도면을 참조하면, 휠(101)을 회전 가능하게 지지하는 너클(103)은 그 하단이 로워 컨트롤 아암(105)을 개재시켜 차체와 연결되고, 이 너클(103)의 상단은 너클 마운팅유닛(MU)을 통하여 스프링(107)과 쇽 업소버(109)가 일체로 형성되는 스트럿 어셈블리(111)의 하단부와 연결된다.

그리고 상기 스트럿 어셈블리(111)의 상단부는 미도시한 차체에 인슐레이터를 개재시켜 현가 지지되며, 스트럿 어셈블리(111)의 중간부 내측에는 스테빌라이저(113)가 연결된다.

여기서, 상기 쇽 업소버(109)는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 내부에 유체가 충진되는 외통(120) 및 내통(130)과, 상기 내통(130)의 내주면에 이동 가능하게 배치되고, 그 내통(130)에 충진된 유체가 통과하면서 감쇠력을 발생시키는 오리피스(141)가 다수개 형성되며 그 내통(130)의 내부를 제1 및 제2 챔버(143)(145)로 구획하는 피스톤 밸브(140)와, 피스톤 밸브(140)에 연결되게 설치되어 차체 측으로 고정되는 피스톤 로드(150)로 이루어진다.

그리고 상기 외통(120)의 외주면은 상기 너클 마운팅유닛(MU)을 통해 상기 너클(103)과 연결된다.

따라서 종래 기술에서는 휠(101)로부터 충격이 전달되면 피스톤 밸브(140)가 내통(130)의 내주면을 이동하면서 충격을 흡수한다.

즉, 피스톤 밸브(140)가 하강 또는 상승하게 되면, 제1 챔버(143)에 저장된 유체가 피스톤 밸브(140)의 각 오리피스(141)를 통과하면서 제2 챔버(145)로 이동되거나, 제2 챔버(145)에 저장된 유체가 피스톤 밸브(140)의 각 오리피스(141)를 통과하여 제1 챔버(143)로 이동되는데, 이때 유체가 각 오리피스(141)를 통과하는 과정에서 감속 저항을 받아 충격을 완화시키는 감쇠력이 발생하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 쇽 업소버(109)는 노면으로부터 휠(101)을 통해 충격이 전달되면, 단순히 상기 내통(130)의 내부에서 이동하는 피스톤 밸브(140)의 각 오리피스(141)를 통해 유체가 유동되면서 감쇠력을 발생시키는 바, 차량의 주행 모드에 따라 상기 쇽 업소버의 감쇠력을 조절하기가 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 쇽 업소버(109) 내의 감쇠력을 조절하기 위해서는 별도로 장착되는 전자제어장치를 통해 상기 각 오리피스(141)의 개구면적을 조절하는 방식이 있지만 이는 현가장치의 기능을 고성능화 한다는 장점은 있으나, 구조가 매우 복잡하고, 제작 원가가 크게 상승함으로써, 구매자들에게 경제적으로 부담을 준다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 내통과 피스톤 밸브 사이에서 차량의 선회각도에 따라 피스톤 밸브에 형성된 각 오리피스의 개구면적을 조절하는 밸브유닛을 장착함으로써, 차량의 선회 주행 시 유체 이동량을 조절하여 감쇠력을 조절할 수 있도록 하는 현가장치용 쇽 업소버를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버는, 차량의 현가장치에 적용되어 상하 진동에 대한 감쇠력을 발휘하도록 유체가 충진되는 외통 및 내통과, 상기 내통의 내주면 상에서 이동 및 회전 가능하게 배치 되고, 단면상에 유체가 유동되는 다수개의 오리피스가 형성되며, 상기 내통의 내부를 제1 챔버와 제2 챔버로 구획하는 피스톤 밸브와, 상기 피스톤 밸브에 하단이 연결되게 설치되며, 선단은 차체 측으로 고정되는 피스톤 로드로 구성되며, 상기 내통의 내주면 상에는 길이방향을 따라 다수개의 걸림홈이 각각 이격되게 형성되고, 상기 피스톤 밸브의 내부에서 상기 각 걸림홈에 대응하여 상기 각 걸림홈과 각 오리피스 사이에 설치되며, 차량의 선회 주행 시, 상기 외통 및 내통의 회전에 의해 상기 각 오리피스의 개구면적을 조절하는 밸브유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브유닛은 상기 피스톤 밸브의 둘레를 따라 상기 각 오리피스와 각각 연결되게 형성되는 장착홈에 삽입된 상태로, 상기 각 걸림홈에 걸리게 장착되는 체크볼; 및 상기 각 체크볼과 각 장착홈 사이에 각각 개재되어 상기 체크볼을 지지하는 볼 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 현가장치용 쇽 업소버에 의하면, 차량의 현가장치에 적용되는 쇽 업소버의 내통과 피스톤 밸브 사이에서 차량의 선회각도에 따라 피스톤 밸브에 형성된 각 오리피스의 개구면적을 조절하는 밸브유닛을 장착함으로써, 차량의 선회 주행 시 유체 이동량 조절을 통해 쇽 업소버가 발휘하는 감쇠력을 하도록 하여 간단한 구조 및 작동으로 쇽 업소버의 감쇠력 조절이 가능해지고, 제조원가를 절감시키는 효과가 있다.

또한, 체크볼과 볼 스프링으로 구성되는 밸브유닛은 고장없이 영구적으로 사 용할 수 있고, 주행모드에 따라 각 오리피스의 개구면적의 크기 제어를 통해 각기 다른 감쇠력을 발휘함으로써, 승차감이 향상되고, 현가장치를 고성능화시키는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버(1)는 내통(5)과 피스톤 밸브(7) 사이에서 차량의 선회각도에 따라 피스톤 밸브(7)에 형성된 각 오리피스(9)의 개구면적을 조절하는 밸브유닛(20)을 장착함으로써, 차량의 선회 주행 시 유체 이동량을 조절하여 쇽 업소버(1)의 감쇠력을 조절할 수 있도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버(1)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 차량의 상하 진동에 대한 감쇠력을 발휘하도록 유체가 충진되는 외통(3) 및 내통(5)이 구비된다.

상기 내통(5)의 내주면 상에는 피스톤 밸브(7)가 이동 및 회전 가능하게 배치된다.

상기 피스톤 밸브(7)는 단면상에 상기 내통(5)에 충진된 유체가 유동되는 다수개의 오리피스(9)가 형성되며, 상기 내통(5)의 내부를 제1 챔버(11)와 제2 챔버(13)로 구획한다.

이러한 피스톤 밸브(7)는 피스톤 로드(15)의 하단에 연결되게 설치되며, 상기 피스톤 로드(15)의 선단은 미도시된 차체 측으로 고정된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버(1)는 상기 내통(5)의 내주면 상에 길이방향을 따라 다수개의 걸림홈(17)이 각각 이격되게 형성된다.

본 실시예에서 상기 각 걸림홈(17)은 상기 내통(5)의 중심을 기준으로 90°각도로 4개소에 각각 형성된다.

그리고 상기 각 걸림홈(17)에 대응하여 각 걸림홈(17)과 각 오리피스(9) 사이에는 차량의 선회 주행 시, 상기 외통(3) 및 내통(5)의 회전에 의해 상기 각 오리피스(9)의 개구면적을 조절하는 밸브유닛(20)이 설치된다.

상기 밸브유닛(20)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 체크볼(21)과 볼 스프링(25)으로 구성된다.

먼저, 상기 체크볼(21)은 상기 피스톤 밸브(7)의 둘레를 따라 상기 각 오리피스(9)와 각각 연결되게 형성되는 장착홈(23)에 삽입된다.

이러한 각 체크볼(21)은 상기 장착홈(23)에 삽입된 상태로, 상기 각 걸림홈(17)에 걸리게 장착된다.

그리고 상기 볼 스프링(25)은 상기 각 체크볼(21)과 각 장착홈(23) 사이에 각각 개재되어 상기 체크볼(21)을 지지하게 된다.

즉, 상기 각 볼 스프링(25)은 일단이 상기 체크볼(21)에 지지되고, 타단은 상기 각 장착홈(23)의 내면에 지지되는 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 체크볼(21)에 각각 탄발력을 제공하게 된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버(1)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버의 작동 상태도이다.

먼저, 차량의 직진 주행 시에는, 도 3의 (S1)과 같이, 미도시된 휠에 마운팅 유닛을 통해 하단이 지지된 상기 쇽 업소버(1)의 외통(3) 및 내통(5)이 회전되지 않게 된다.

이에 따라, 상기 각 체크볼(21)은 각 걸림홈(17)에 걸려있는 상태를 유지하게 되고, 상기 각 오리피스(9)의 개구면적은 변화되지 않게 된다.

이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 쇽 업소버(1)는 노면으로부터 전달되는 충격력에 의해 상기 피스톤 로드(15)를 상, 하로 이동시키게 된다.

그리고 상기 피스톤 로드(15)의 상하 이동에 의해 상기 피스톤 밸브(7)가 하강 또는 상승하게 되면, 상기 제1, 제2 챔버(11)(13)에 충진된 유체는 상기 각 오리피스(9)를 통해 제1 챔버(11) 또는 제2 챔버(13)로 이동되는데, 이때 유체가 상기 각 오리피스(9)를 통과하는 과정에서 감속 저항을 받아 충격력을 완화시키는 감쇠력이 발생된다.

한편, 차량의 선회 주행 시에는, 도 3의 (S2)와 같이, 상기 외통(3) 및 내통(5)이 휠의 회전과 함께 회전된다.

이에 따라, 상기 각 체크볼(21)은 각 걸림홈(17)에서 이탈하여 상기 각 장착홈(23)의 내측으로 이동되면서, 상기 각 오리피스(9)의 개구면적을 줄이게 된다.

여기서, 상기 각 볼 스프링(25)은 압축된 상태가 되면서, 상기 각 체크볼(21)을 탄성 지지하게 된다.

이 경우, 노면으로부터 충격력이 전달되면, 본 발명의 실시예에 따른 쇽 업소버(1)는 충격력에 의해 상기 피스톤 로드(15)를 상, 하로 이동시키게 된다.

그리고 상기 피스톤 로드(15)의 상하 이동에 의해 상기 피스톤 밸브(7)가 하강 또는 상승하게 되면, 상기 제1, 제2 챔버(11)(13)에 충진된 유체는 개구면적이 줄어든 상기 각 오리피스(9)를 통해 제1 챔버(11) 또는 제2 챔버(13)로 이동되는데, 이때 유체가 개구면적이 줄어든 상기 각 오리피스(9)를 통과하는 과정에서 직진 주행의 경우보다 더 큰 감속 저항을 받아 충격력을 완화시키는 감쇠력이 더 크게 발생된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 쇽 업소버(1)는 차량의 직진 또는 선회 주행 시 상기 밸브유닛(20)을 통해 상기 각 오리피스(9)의 개구면적을 조절하여 상기 제1, 제2 챔버(11)(13)로 유동되는 유체 이동량을 조절하게 되고, 이에 따라, 쇽 업소버(1)가 발휘하는 감쇠력이 조절된다.

그리고 차량의 선회 주행이 끝나고 다시 직진 주행을 하게되면, 상기 각 체크볼(21)은 다시 상기 각 걸림홈(17) 측으로 이동되는데, 이 경우, 상기 각 체크 볼(21)을 탄성 지지하는 각 볼 스프링(25)은 상기 체크볼(21)을 상기 각 걸림홈(17) 측으로 밀어 초기 장착상태가 되도록 탄발력을 발휘하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버(1)를 적용하면, 내통(5)과 피스톤 밸브(7) 사이에서 차량의 선회각도에 따라 피스톤 밸브(7)에 형성된 각 오리피스(9)의 개구면적을 조절하는 밸브유닛(20)을 장착함으로써, 차량의 선회 주행 시 각 오리피스를 통과하는 유체 이동량을 조절을 통해 쇽 업소버(1)가 발휘하는 감쇠력을 조절하도록 하여 간단한 구조 및 작동으로 쇽 업소버(1)의 감쇠력 조절이 가능해지고, 제조원가를 절감시킬 수 있다.

또한, 체크볼(21)과 볼 스프링(25)으로 구성되는 밸브유닛(20)은 고장없이 영구적으로 사용할 수 있고, 주행모드에 따라 각 오리피스(9)의 개구면적의 크기 제어를 통해 각기 다른 감쇠력을 발휘함으로써, 승차감이 향상되고, 현가장치를 고성능화시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버의 단면도이다.

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 현가장치용 쇽 업소버의 작동 상태도이다.

도 4는 일반적인 스트럿형 현가장치의 일측 구성도이다.

도 5는 종래 기술에 따른 현가장치용 쇽 업소버의 단면도이다.

Claims (2)

1. 차량의 현가장치에 적용되어 상하 진동에 대한 감쇠력을 발휘하도록 유체가 충진되는 외통 및 내통과, 상기 내통의 내주면 상에서 이동 및 회전 가능하게 배치되고, 단면상에 유체가 유동되는 다수개의 오리피스가 형성되며, 상기 내통의 내부를 제1 챔버와 제2 챔버로 구획하는 피스톤 밸브와, 상기 피스톤 밸브에 하단이 연결되게 설치되며, 선단은 차체 측으로 고정되는 피스톤 로드로 구성되며,

   상기 내통의 내주면 상에는 길이방향을 따라 다수개의 걸림홈이 각각 이격되게 형성되고, 상기 피스톤 밸브의 내부에서 상기 각 걸림홈에 대응하여 상기 각 걸림홈과 각 오리피스 사이에 설치되며, 차량의 선회 주행 시, 상기 외통 및 내통의 회전에 의해 상기 각 오리피스의 개구면적을 조절하는 밸브유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현가장치용 쇽 업소버.
2. 제1항에 있어서,

   상기 밸브유닛은

   상기 피스톤 밸브의 둘레를 따라 상기 각 오리피스와 각각 연결되게 형성되는 장착홈에 삽입된 상태로, 상기 각 걸림홈에 걸리게 장착되는 체크볼; 및

   상기 각 체크볼과 각 장착홈 사이에 각각 개재되어 상기 체크볼을 지지하는 볼 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 현가장치용 쇽 업소버.

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