KR20110001283A

KR20110001283A - 쇽업소버의 피스톤 밸브 조립체

Info

Publication number: KR20110001283A
Application number: KR1020090058756A
Authority: KR
Inventors: 김홍식
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-06
Also published as: CN101936358A; US20100326781A1; DE102010025494A1; CN101936358B; DE102010025494B4

Abstract

작동유가 가득 채워진 내부관과, 상기 내부관의 외측으로 작동유가 일부 채워진 외부관과, 상기 내부관 내측으로 일단이 삽입되고 타단은 외부관 외측으로 연장된 피스톤 로드를 갖춘 쇽업소버에서 상기 피스톤 로드의 하단에 설치되어 상기 내부관의 내부를 인장 챔버와 압축 챔버로 구획하는 피스톤 밸브 조립체로서, 내부에 압축 유로가 형성된 압축 밸브와, 내부에 인장 유로가 형성된 인장 밸브와, 상기 압축 밸브의 상부에 설치된 상부 디스크 밸브와, 상기 인장 밸브의 하부에 설치된 하부 디스크 밸브와, 외면이 상기 내부관의 내면에 밀봉적으로 맞닿으며 내부에 관통 유로가 형성되고, 상기 압축 밸브와 상기 인장 밸브 사이에서 슬라이딩 가능하게 설치되되 상기 압축 밸브 및 상기 인장 밸브의 외면과의 사이를 개폐하면서 슬라이딩하도록 설치된 슬라이딩 피스톤 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브 조립체가 개시된다.

피스톤 밸브 조립체, 압축 밸브, 인장 밸브, 슬라이딩 피스톤 밸브

Description

쇽업소버의 피스톤 밸브 조립체{PISTON VALVE ASSEMBLY OF SHOCK ABSORBER}

본 발명은 노면의 상태에 따라 차량에 전달되는 진동을 감쇠하는 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탑승자의 승차감과 차량의 제어 성능을 동시에 향상시키도록 구성된 쇽업소버의 피스톤 밸브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 주행시 노면의 굴곡, 형상 등에 따라 현가장치의 움직임이 발생하게 되며, 이러한 움직임이 차량 내에 탑승하고 있는 사람에게 직접 전달될 시 불쾌한 승차감을 유발시킬 수 있다. 이러한 불쾌한 승차감을 완화시키고자 차량의 현가장치에는 감쇠력을 발생시켜 완충 역할을 할 수 있는 쇽업소버(Shock Absorber)가 장착된다.

통상, 쇽업소버는 작동유가 가득 채워진 내부관과, 상기 내부관의 외측으로 작동유가 일부 채워진 외부관과, 이 내부관 내측으로 일단이 삽입되고 타단은 외부관 외측으로 연장된 피스톤 로드를 갖추고 있다.

피스톤 로드의 하단에는 내부관의 내부를 인장 챔버(rebound chamber)와 압축 챔버(compression chamber)로 구획하는 피스톤 밸브 조립체가 설치되어 있다.

내부관과 외부관의 하단에서 그들을 연결하는 부분에는 바디 밸브 조립체가 설치되고, 그 하부에 베이스 캡이 압입 설치된다.

종래에는, 탑승자의 승차감을 보다 좋게 하면 차량의 조정 안정 성능이 나빠지는 모순적인 결과를 초래하였다. 즉, 종래에는 승차감 향상과 조정 안정 성능의 향상의 2가지 모두를 만족시킬 수 없었다.

따라서, 본 발명은, 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자 제어적인 방법을 사용하지 않고서도 탑승자의 승차감과 차량의 제어 성능을 동시에 향상시키 수 있도록 구성된 쇽업소버의 피스톤 밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 작동유가 가득 채워진 내부관과, 상기 내부관의 외측으로 작동유가 일부 채워진 외부관과, 상기 내부관 내측으로 일단이 삽입되고 타단은 외부관 외측으로 연장된 피스톤 로드를 갖춘 쇽업소버에서 상기 피스톤 로드의 하단에 설치되어 상기 내부관의 내부를 인장 챔버와 압축 챔버로 구획하는 피스톤 밸브 조립체로서, 내부에 압축 유로가 형성된 압축 밸브와, 내부에 인장 유로가 형성된 인장 밸브와, 상기 압축 밸브의 상부에 설치된 상부 디스크 밸브와, 상기 인장 밸브의 하부에 설치된 하부 디스크 밸브와, 외면이 상기 내부관의 내면에 밀봉적으로 맞닿으며 내부에 관통 유로가 형성되고, 상기 압축 밸브와 상기 인장 밸브 사이에서 슬라이딩 가능하게 설치되되 상기 압축 밸브 및 상기 인장 밸브의 외면과의 사이를 개폐하면서 슬라이딩하도록 설치된 슬라이딩 피스톤 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브 조립체가 제공된다.

또한, 상기 압축 밸브와 인장 밸브 사이의 상기 피스톤 로드의 외주면에 설 치되어 상기 압축 밸브와 인장 밸브 사이에 공간을 제공하는 중공체인 이격 가이드를 포함하고, 상기 슬라이딩 피스톤 밸브는 상기 이격 가이드의 외주면 상에서 슬라이딩 가능하게 설치된 것이 바람직하다.

상기 슬라이딩 피스톤 밸브는, 상기 압축 밸브의 외면과의 사이를 개폐하는 상부 개폐부와, 상기 인장 밸브의 외면과의 사이를 개폐하는 하부 개폐부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 상부 디스크 밸브는 다판 디스크로 형성되어 있으며, 다판 디스크 중 가장 아래에 위치한 디스크에는 그 외측 일부에 슬릿이 형성되고, 상기 하부 디스크 밸브는 다판 디스크로 형성되어 있으며, 다판 디스크 중 가장 위에 위치한 디스크에는 그 외측 일부에 슬릿이 형성된 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 쇽업소버의 피스톤 밸브에 의하면, 외면이 내부관의 내면에 밀봉적으로 맞닿으며 내부에 관통 유로가 형성된 슬라이딩 피스톤 밸브가 압축 밸브 및 상부 디스크 밸브와 인장 밸브 및 하부 디스크 밸브 사이에서 슬라이딩 가능하게 설치되되 압축 밸브 및 인장 밸브의 외면과의 사이를 개폐하면서 슬라이딩하도록 설치되어 있으므로, 슬라이딩 피스톤 밸브가 움직이는 거리와 압축 밸브 및 그 상부의 상부 디스크 밸브와 인장 밸브 및 그 하부의 하부 디스크 밸브의 조합을 통하여 전자 제어적인 방법을 사용하지 않고서도 탑승자의 승차감과 차량의 제어 성능을 동시에 향상시키 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 1는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 밸브 조립체가 적용되는 쇽 업소버의 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 쇽업소버(100)는 작동유가 가득 채워진 내부관(1)과, 그 외측으로 작동유가 일부 채워진 외부관(2), 그리고 일단은 내부관(1) 내측으로 삽입되고 타단은 외부관(2) 외측으로 연장된 피스톤 로드(3)를 갖추고 있다.

피스톤 로드(3)의 하단에는 내부관(1)의 내부를 따라 직선 왕복 운동하는 피스톤 밸브 조립체(4)가 설치된다. 여기에서, 피스톤 밸브 조립체(4)는 내부관(1)의 내부를 인장 챔버(RC)와 압축 챔버(CC)인 2개의 공간부로 구획하고 있다.

내부관(1)은 외부관(2)의 내측에 외부관(2)과 소정간격 이격되도록 설치되어 그 사이에 작동유가 저장되는 저장실(5)을 형성하는 중공관이다. 내부관(1)과 외부관(2)의 하단에서 그들을 연결하는 부분에는 바디 밸브 조립체(6)가 설치되고, 그 하부에 베이스 캡(7)이 압입 설치된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 밸브 조립체의 상세 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 피스톤 밸브 조립체(4)는 압축 밸브(10)와 인장 밸브(20)와 상부 디스크 밸브(30)와 하부 디스크 밸브(40)와 이격 가이드(50)와 슬라이딩 피스톤 밸브(60)를 포함한다.

압축 밸브(10)는 그 내부에 압축 유로(11)가 형성되어 있고, 인장 밸브(20)는 그 내부에 인장 유로(21)가 형성되어 있다.

압축 밸브(10)와 인장 밸브(20)는 피스톤 로드(3) 상에서 이격되어 있다.

압축 밸브(10)의 상부에는 상부 디스크 밸브(30)가 설치되어 있고, 인장 밸브(20)의 하부에는 하부 디스크 밸브(40)가 설치되어 있다.

상부 디스크 밸브(30)는 다판 디스크로 형성되어 있으며 다판 디스크 중 가장 아래에 위치한 디스크에는 그 외측 일부에 슬릿(31)이 형성되어 있다.

하부 디스크 밸브(40)는 다판 디스크로 형성되어 있으며 다판 디스크 중 가장 위에 위치한 디스크에는 그 외측 일부에 슬릿(41)이 형성되어 있다.

이격 가이드(50)는 압축 밸브(10)와 인장 밸브(20) 사이에서 피스톤 로드(3)의 외주면에 설치된 중공 원통체로서 압축 밸브(10)와 인장 밸브(20) 사이에 공간을 제공한다.

슬라이딩 피스톤 밸브(60)는 이격 가이드(50)의 외주면 상에서 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 즉, 이격 가이드(50)는 슬라이딩 피스톤 밸브(60)가 압축 밸브(10)와 인장 밸브(20) 사이에서 슬라이딩 가능하게 하는 공간을 제공하면서 슬라이딩 피스톤 밸브(20)의 움직임을 원활하게 한다. 이렇게 이격 가이드(50)의 외주면 상에서 슬라이딩하는 슬라이딩 피스톤 밸브(60)는 압축 밸브(10) 및 인장 밸브(20)의 외면과의 사이를 개폐하면서 슬라이딩하도록 구성되어 있다.

슬라이딩 피스톤 밸브(60)의 외면은 내부관(1)의 내면에 밀봉적으로 맞닿으며, 슬라이딩 피스톤 밸브(60)의 내부에는 인장 챔버(RC)와 압축 챔버(CC) 사이의 유체 이동을 허용하는 관통 유로(61)가 형성되어 있다.

슬라이딩 피스톤 밸브(60)는 압축 밸브(10)의 외면과의 사이를 개폐하는 상 부 개폐부(63)와 인장 밸브(20)의 외면과의 사이를 개폐하는 하부 개폐부(65)를 포함한다.

그리고, 하부 디스크 밸브(40)의 하부에는 하부 와셔(70)와 너트(80)가 순차적으로 결합된다.

상부 디스크 밸브(30)는 피스톤 로드(3)의 단턱에 리테이너(90)를 개재하여 고정되고, 하부 디스크 밸브(40)도 리테이너(90)를 개재하여 하부 와셔(70) 상에 지지된다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 밸브 조립체의 작동 상태에 대하여 설명한다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 밸브 조립체의 작동 상태를 도시한 도면이다.

쇽업소버가 인장되면, 피스톤 밸브 조립체(4)의 상실, 즉 인장 챔버(RC)에는 피스톤 밸브 조립체(4)의 하실, 즉 압축 챔버(CC)에 비하여 상대적으로 높은 압력이 발생하게 되며, 이러한 압력차로 인하여 작동유는 피스톤 밸브 조립체(4)의 상실에서 하실로 움직이려 한다. 이 때, 슬라이딩 피스톤 밸브(60)가 이격 가이드(50)를 따라 하방으로 움직이게 되어, 압축 밸브(10)의 외면과 슬라이딩 피스톤 밸브(60)의 상부 개폐부(63) 사이는 개방되어 작동유가 흐를 수 있는 공간이 생기게 되고, 인장 밸브(10)의 외면과 슬라이딩 피스톤 밸브(60)의 하부 개폐부(65) 사이는 폐쇄되어 작동유가 흐를 수 없게 된다. 압축 밸브(10)의 외면과 슬라이딩 피스톤 밸브(60)의 상부 개폐부(63) 사이로 유입된 피스톤 밸브 조립체(4)의 상실의 작동유는 슬라이딩 피스톤 밸브(60)의 관통 유로(61)를 통해 인장 밸브(20)의 인장 유로(21)로 흐르는데, 작동유의 유량이 적은 경우에는 도 3의 좌측 반부에 점선으로 도시된 바와 같이 작동유가 하부 디스크 밸브(40)의 슬릿(41)을 통해 피스톤 밸브 조립체(4)의 하실로 흐르고, 작동유의 유량이 많은 경우에는 도 3의 우측 반부에 도시된 바와 같이 작동유가 하부 디스크 밸브(40)를 변형시키고 피스톤 밸브 조립체(4)의 하실로 흐르게 된다.

또한, 쇽업소버가 압축되면, 슬라이딩 피스톤 밸브(60)가 상방으로 움직이게 되어, 인장 밸브(10)의 외면과 슬라이딩 피스톤 밸브(60)의 하부 개폐부(65) 사이는 개방되어 작동유가 흐를 수 있는 공간이 생기게 되고, 압축 밸브(10)의 외면과 슬라이딩 피스톤 밸브(60)의 상부 개폐부(63) 사이는 폐쇄되어 작동유가 흐를 수 없게 된다. 이후 감쇠력 발생 및 제어는 인장 행정시와 동일한 원리로 이루어진다. 압축 행정시의 쇽업소버의 작동 상태는 도 4에 도시되어 있다.

탑승자의 승차감 향상과 차량 조정 성능 향상은 슬라이딩 피스톤 밸브(60)가 움직이는 거리와 압축 밸브(10) 및 그 상부의 상부 디스크 밸브(30)와 인장 밸브(20) 및 그 하부의 하부 디스크 밸브(40)의 조합을 통하여 동시에 확보할 수 있다.

즉, 슬라이딩 피스톤 밸브(60)가 움직이는 거리만큼은 감쇠력 발생이 낮게 형성되므로, 탑승자의 안락한 승차감을 확보할 수 있으며, 또한 슬라이딩 피스톤 밸브(60)와 압축 밸브(10) 사이 또는 슬라이딩 피스톤 밸브(60)와 인장 밸브(20) 사이가 폐쇄되어 작동유가 각각의 유로를 통과할 때에는 인장 밸브(20)의 인장 유로(21) 및 압축 밸브(10)의 압축 유로(11)의 직경와, 하부 디스크 밸브(40) 및 상 부 디스크 밸브(30)의 탄성력을 조절함으로써 차량의 조정 성능을 확보할 수 있다.

또한, 차량의 승차감 및 차량의 조정 성능에 많은 영향을 주는 것으로 알려져 있는 저속에서의 감쇠력은 하부 디스크 밸브(40)의 슬릿(41) 및 상부 디스크 밸브(30)의 슬릿(31)의 단면적을 조절함으로써 제어할 수 있다.

이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.

도 1는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 밸브 조립체가 적용되는 쇽 업소버의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 밸브 조립체의 상세 단면도이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 밸브 조립체의 작동 상태를 도시한 도면이다.

Claims

작동유가 가득 채워진 내부관과, 상기 내부관의 외측으로 작동유가 일부 채워진 외부관과, 상기 내부관 내측으로 일단이 삽입되고 타단은 외부관 외측으로 연장된 피스톤 로드를 갖춘 쇽업소버에서 상기 피스톤 로드의 하단에 설치되어 상기 내부관의 내부를 인장 챔버와 압축 챔버로 구획하는 피스톤 밸브 조립체로서,

내부에 압축 유로가 형성된 압축 밸브와,

내부에 인장 유로가 형성된 인장 밸브와,

상기 압축 밸브의 상부에 설치된 상부 디스크 밸브와,

상기 인장 밸브의 하부에 설치된 하부 디스크 밸브와,

외면이 상기 내부관의 내면에 밀봉적으로 맞닿으며 내부에 관통 유로가 형성되고, 상기 압축 밸브와 상기 인장 밸브 사이에서 슬라이딩 가능하게 설치되되 상기 압축 밸브 및 상기 인장 밸브의 외면과의 사이를 개폐하면서 슬라이딩하도록 설치된 슬라이딩 피스톤 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,

상기 압축 밸브와 인장 밸브 사이의 상기 피스톤 로드의 외주면에 설치되어 상기 압축 밸브와 인장 밸브 사이에 공간을 제공하는 중공체인 이격 가이드를 포함하고,

상기 슬라이딩 피스톤 밸브는 상기 이격 가이드의 외주면 상에서 슬라이딩 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,

상기 슬라이딩 피스톤 밸브는,

상기 압축 밸브의 외면과의 사이를 개폐하는 상부 개폐부와,

상기 인장 밸브의 외면과의 사이를 개폐하는 하부 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브 조립체.
청구항 3에 있어서,

상기 상부 디스크 밸브는 다판 디스크로 형성되어 있으며, 다판 디스크 중 가장 아래에 위치한 디스크에는 그 외측 일부에 슬릿이 형성되고,

상기 하부 디스크 밸브는 다판 디스크로 형성되어 있으며, 다판 디스크 중 가장 위에 위치한 디스크에는 그 외측 일부에 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브 조립체.