KR20110018860A - 정션 블리드 - Google Patents

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스테판 디퍼미
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테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/348—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
    • F16F9/3481—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body characterised by shape or construction of throttling passages in piston

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Abstract

쇽업소바(Shock Absorber)가 적어도 하나의 압축 유체 경로와 적어도 하나의 리바운드 유체 경로를 포함한다. 압축 밸브 어셈블리는 적어도 하나의 압축 경로를 폐쇄하며, 리바운드 밸브 어샘블리는 적어도 하나의 리바운드 경로를 폐쇄한다. 연결 경로는 적어도 하나의 압축 유체 경로와 적어도 하나의 리바운드 유체 경로를 연결하여 피스톤을 통하는 유체 경로를 한정한다.

Description

정션 블리드{JUNCTION BLEED}
본 발명은 일반적으로 기계적 충격을 받아 완화(Damoen)시키는 자동차 댐퍼 또는 쇽업소바(Shock Absorber)에 관해 개시한다. 더 상세하게는, 본 발명은 2개의 분리된 블리드 구속 경로(Bleed Restriction paths)를 포함하되, 제로 속도에서 오프셋 댐핑력을 제거할 수 있는 쇽업소바용 유압 밸브 어셈블리에 관하여 개시한다.
이번 섹션에 개시된 내용은 단지 본 명세서와 관련된 배경기술 정보만을 제공하며, 종래기술을 구성하지 않을 수 있다.
쇽업소바는 주행중에 발생하는 원치 않는 진동을 흡수하기 위하여 자동차 현가(Suspension) 시스템과 함께 사용된다. 원치 않는 진동을 흡수하기 위하여 쇽업소바는 일반적으로 자동차의 튀는(Sprung) 부분(바디) 및 튀지 않는(Unsprung) 부분(바퀴) 사이에 연결된다. 쇽업소바의 압력 튜브에 의하여 한정되는 작업 챔버내에 피스톤이 위치하고, 피스톤은 피스톤 로드를 통하여 자동차의 튀는 부분에 연결된다. 압력 튜브는 공지된 방법 중 하나에 의하여 자동차의 튀지 않는 부분에 연결된다. 피스톤은 밸빙(Valving) 동작을 통하여 피스톤 반대편들 사이에서 댐핑 유체의 흐름을 제한할 수 있기 때문에, 쇽업소바가 압축되거나 신장되는 경우, 쇽업소바가 자동차의 튀지 않는 부분으로부터 튀는 부분으로 전달되는 원치 않는 진동을 감쇄시키는 댐핑력을 발생할 수 있게 된다. 이중 튜브 쇽업소바의 경우, 유체 저장부(Reservior)가 압력튜브 및 저장튜브 사이로 한정된다. 완전 이동 피스톤 밸빙 시스템(Full Displacement Piston Valving System)이 사용되는 경우, 유체 저장부는 압력 튜브에 의하여 한정되는 작업 챔버의 아래 부분 (피스톤 하부 영역)과 직접 연결된다. 완전 이동 밸빙 시스템이 사용되는 경우, 쇽업소바에 의하여 생성되는 댐핑력 전부는 피스톤 밸빙의 결과이다. 쇽업소바 내에서의 유체의 흐름이 피스톤에 의하여 구속되는 정도가 커질수록, 쇽업소바에서 생성되는 댐핑력을 증가한다. 따라서, 강하게 제한되는 유체 흐름은 강한 승차감을 발생시키고, 약하게 제한되는 유체 흐름은 부드러운 승차감을 발생시킨다.
쇽업소바가 제공하여야 하는 댐핑의 양을 선택할 때, 적어도 차량 성능 특성 중 적어도 3가지가 고려되어야 한다. 이러한 3가지 특정은 승차감, 차량 핸들링 및 도로 접지 능력(Road Holding Ability)이다. 승차감은 차량의 메인 스프링의 스프링 상수, 시트와 타이어의 스프링 상수 및 쇽업소바의 댐핑 계수의 함수일 수 있다. 최적의 승차감을 위해서는 상대적으로 낮은 댐핑력 또는 부드러운 승차감이 선호된다.
차량 핸들링은 차량의 자세(즉, 롤(Roll), 피치(pitch) 및 요(Yaw))에 있어서의 진동과 관련된다. 최적의 차량 핸들링을 위해서는, 코너링, 가속 및 감속동안 차량의 자세가 과도하게 빨리 진송하는 것을 피하기 위하여, 상대적으로 큰 댐핑력 또는 강한 승차감이 요구된다.
마지막으로, 차량 접지 능력은 일반적으로 타이어와 지면 사이의 접촉량의 함수이다. 도로 접지 능력을 최적화하기 위해서는, 불균일한 표면의 주행시 과도한 시간 동안 바퀴와 지면사이에 접촉이 손실되는 것을 방지하기 위하여, 강한 댐핑력 또는 강한 승차감이 요구된다.
다양한 차량 성능 특성과 관련하여 원하는 댐핑력을 발생하기 위하여 다양한 형태의 쇽업소바가 개발되고 있다. 압력 튜브 내에서의 피스톤의 속도 또는 가속도에 따라 다른 댐핑 특성을 제공하기 위한 쇽업소바가 개발되고 있다. 압력 강하 및 흐름율(Flow Rate) 사이에는 지수함수적인 관계가 있기 때문에, 상대적으로 낮은 피스톤 속도, 특히 속도가 거의 제로인 경우 댐핑력을 얻는 것은 어려운 과제이다. 대부분의 차량 핸들링 이벤트가 저속 차체 속도에 의하여 제어되기 때문에, 저속 댐핑력은 차량 핸들링에 있어서 중요하다.
피스톤의 저속 이동 동안 쇽업소바를 튜닝하기 위한 다양한 종래 기술의 시스템에서는 고정된 저속 블리드 오리피스(Bleed Orifice)를 발생시키며, 이는 피스톤을 통해 항상 열려있는 블리드 통로(Bleed Passage)를 제공한다. 이러한 블리드 오리피스는 실링 랜드(Sealing Land)에 인접한 유연성 디스크에 위치하는 오리피스 노치(Notch)를 이용하거나, 실링 랜드 자체에 직접적으로 위치하는 오리피스 노치를 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 구성의 한계는 오리피스의 단면적이 일정하기 때문에 발생되는 댐핑력이 쇽업소바의 내부 압력의 함수가 아니라는 점이다. 이러한 개방된 오리피스 노치를 이용한 저속 제어를 얻기 위해서는, 상대적으로 저속에서 구속을 생성하기에 충분할 정도로 오리피스 노치가 작은 크기이어야 한다. 이것이 달성되는 경우, 밸빙 시스템에서 저속 유체 서킷(Curcuit)이 아주 작은 속도 범위 내에서 동작할 것이다. 그러므로, 원하는 것보다 더 낮은 속도에서 2차 또는 고속 단계 밸빙이 활성화된다. 상대적으로 낮은 속도에서 2차 밸빙이 활성화되면, 고정된 오리피스 블리드 서킷력 속도 특성(fixed orifice bleed circuit force velocity characteristic)의 형태가 고속 서킷의 형태와 완전히 다르게 되기 때문에 하쉬니스(harshness)가 발생한다.
고정된 오리피스 블리드 밸빙의 이러한 문제를 극복함으로써, 저속 피스톤 이동이의 하쉬니스(harshness)를 제거하기 위한 종래기술은 가변 오리피스 블리드 밸빙 서킷의 결합(Incorporation)을 포함한다. 피스톤의 속도가 증가할수록, 2차 밸빙으로의 부드러운 전환을 위하여 가변 오리피스의 흐름 영역이 함께 증가한다. 이러한 종래의 가변 오리피스 블리드 밸빙 서킷은 일반적으로 유연성 밸브 디스크의 외주면에 위치하며, 따라서 흐름 영역이 증가하는 비율을 결정하기 위해서는 디스크의 직경에 의존되어 있다. 유연성 디스크의 직경이 증가할수록, 오리피스의 흐름 영역이 증가되는 비율을 제어하기 점점 힘들어진다. 흐름 영역은 가변 오리피스 블리드 디스크의 편향(Deflection)만큼 증가하기 때문에, 큰 직경을 가지는 가변 오리피스 블리드 디스크의 경우 작은 편향이 블리드 오리피스의 흐름 영역의 급격한 증가를 야기한다. 이러한 흐름 영역의 급격한 증가는 저속 밸빙 서킷과 2차 또는 고속 밸빙 서킷 사이의 튜닝을 복잡하게 만든다.
다른 종래 시스템으로서 중/고속 밸빙 시스템과 일체화된 가변 오리피스 블리드 밸빙 서킷이 개발되었다. 저속 서킷과 중/고속 서킷의 결합으로 인하여, 저속 서킷의 튜닝이 중/고속 서킷에 영향을 미치고, 중/고속 서킷의 튜닝이 저속 서킷에 영향을 미치는 시스템이 생성된다.
쇽업소바의 계속된 개발 중에는, 저속 밸빙 서킷과 2차 밸빙 또는 고속 밸빙 서킷 사이의 부드러운 전이(Transition)을 제공할 수 있는 밸빙 시스템의 개발이 포함되어 있다. 이러한 2개 서킷 사이의 부드러운 전이는 전이 과정에서의 하쉬니스를 감소 및/또는 제거하는데 도움을 줄 수 있다. 부드러운 전이에 추가하여, 이러한 시스템의 개발은 이러한 서킷들 각각의 독립적인 튜닝이 가능하도록 2개 서킷을 분리하는 방향으로도 진행되고 있다.
본 명세서는 쇽업소바의 저속 댐핑 특성을 향상시키기 위하여 낮은 피스톤 속도에서 댐핑력을 독립적으로 튜닝하는 방법을 제공한다. 본 명세서는 중/고속 또는 2차 밸빙 시스템과 분리되는 별도의 저속 가변 오리피스 블리드 서킷을 포함한다. 또한, 본 명세서는 별도의 저속 가변 오리피스 블리드 서킷을 여전히 유지하면서도 제로 속도에서 오프셋 댐핑력을 제거하도록 별도의 저속 가변 오리피스 블리드 서킷에 내부 연결(inter-connect)되는 하나 또는 그 이상의 유체 경로를 포함한다.
아래 설명으로부터 추가적인 적용가능성을 가짐이 명확해 질 것이다. 본 설명 및 특정 예시는 본 명세서의 범위를 한정하지 않으며, 단지 예시의 목적으로 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명은 단지 자연스러운 예시일 뿐, 본 명세서나 출원 또는 용도를 제한할 의도는 없다.
도면을 참조함에 있어서 전체 도면에 걸쳐서 유사한 참조번호는 유사 또는 대응되는 부분을 지적한다. 도 1에서 본 명세서에 의한 독립적인 가변 블리드 오리피스를 가지는 현가 시스템을 포함하는 차량이 일반적으로 도면번호 10으로 표시된다. 차량(10)은 후방 서스펜션(12), 전방 서스펜션(14) 및 바디(16)를 포함한다. 후방 서스펜션(12)은 차량의 후방 휠(18)을 동작가능하게 지지하도록 가로질러 연장되는 후방 축 어셈블리(미도시)를 포함한다. 후방 축 어셈블리는 한 쌍의 쇽업소바(20)과 한 쌍의 헬리컬 코일 스프링(22)으르 통하여 바디(16)와 동작가능하게 연결된다. 유사하게, 전방 서스펜션(14)는 차량 전방 휠(24)을 동작가능하게 지지하도록 가로질러 연장되는 전방 축 어셈블리(미도시)를 포함한다. 전방 축 어셈블리는 한 쌍의 제2쇽업소바(26)와 한 쌍의 헬리컬 코일 스프링(28)을 통하여 바디(16)와 동작가능하게 연결된다. 쇽업소바(20, 26)은 튀지 않는(Unsprung) 부분(즉, 각각 전방 및 후방 서스펜션 12 및 14) 및 튀는 부분(즉, 바디 16)의 상대적인 이동을 감쇄시키는 기능을 한다. 차량(10)이 전방 및 후방 축 어셈블리를 가지는 승용차인 경우, 쇽업소바(20, 26)는 다른 타입의 차량과 함께 또는 독립적인 전방 및/또는 후방 서스펜션 시스템을 포함하는 차량(이에 한정되지는 않음)을 포함하는 다른 응용 내에서 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서의 “쇽업소바(Shock Absorber)"라는 용어는 일반적인 댐퍼(Damper)를 의미하며, 따라서 맥퍼슨 스트럿(McPherson struts)를 포함할 것이다.
도 2에는 쇽업소바(26)가 더 상세하게 도시되어 있다. 도 2는 단지 쇽업쇼바 26만을 도시하고 있으나, 쇽업소바 20 역시 쇽업소바 26을 위하여 아래에서 설명될 바와 같은 본 발명에 의한 가변 블리드 오리피스 밸빙을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 쇽업소바 20은 차량(10)의 튀는 부분과 튀지 않는 부분에 연결되도록 떨어져 있는 점에서 쇽업소바 26과 상이하다. 쇽업소바 26은 압력 튜브(30), 피스톤 어셈블리(32), 피스톤 로드(34), 저장 튜브(36) 및 베이스 피팅(Base Fitting; 40)을 포함한다.
압력 튜브(30)는 작업 챔버(42)를 한정한다. 피스톤 어셈블리(32)는 압력 튜브(30) 내에 슬라이드 가능하게 배치되며, 작업 챔버(42)를 상부 작업 챔버(44)와 하부 작업 챔버(46)로 분할한다. 실(Seal; 48)이 피스톤 어셈블리(32)와 압력 튜브(30) 사이에 배치되어, 과도한 마찰력을 발생하지 않으면서 압력 튜브(30)에 대한 피스톤 어셈블리(32)의 슬라이딩 이동을 가능하게 할 뿐 아니라, 하부 작업 챔버(46)와 상부 작업 챔버(44)를 실링할 수 있게 한다. 피스톤 로드(34)는 피스톤 어셈블리(32)에 부착되어 상부 작업 챔버(44)를 관통하고, 압력 튜브(30)와 저장 튜브(36)의 상단부와 인접하는 상단부 캡(50)을 관통하여 연장된다. 실링 시스템(52)은 상단부 캡(50), 압력 튜브(30), 저장 튜브(36) 및 피스톤 로드(34) 사이의 연결부(Interface)를 밀봉한다. 바람직한 실시예에서, 피스톤 로드(34)의 피스톤 어셈블리(32) 반대쪽 단부는 차량(10)의 튀는 부분에 고정되도록 구성된다. 피스톤 어셈블리(32) 내에서의 밸빙(Valving)은 피스톤 어셈블리(32)가 압력 튜브(30) 내에서 이동하는 동안 상부 작업 챔버(44) 및 하부 작업 챔버(46) 사이의 유체 이동을 제어한다. 피스톤 로드(34)가 단지 상부 작업 챔버(44) 만을 관통하고 하부 작업 챔버(46)는 관통하지 않기 때문에, 압력 튜브(30)에 대한 피스톤 어셈블리(32)의 이동은 하부 작업 챔버(46) 내로 옮겨지는 유체의 양 보다는 상부 작업 챔버(44) 내로 옮겨지는 유체의 양에 차이를 유발하게 된다. 이렇게 옮겨지는 유체의 양에 있어서의 차이는 “로드 부피(Rod Volume)"로 알려져 있으며, 이는 베이스 피팅(40)을 통하여 흐른다. 쇽업소바 26가 베이스 피팅(40)을 가지는 듀얼 튜브 쇽업소바로 예시되어 있으나, 필요한 경우 단일 튜브 설계의 쇽업소바에 피스톤 어셈블리(32)를 이용하는 것도 본 발명의 범위에 포함될 것이다.
저장 튜브(Reservoir tube; 36)는 압력튜브(30)을 둘러싸서 튜브 사이에 위치하는 저장 챔버(54)를 한정하게 된다. 저장 튜브(36)의 바닥 단부는 단부 캡(56)에 인접해 있으며, 바람직한 실시예에서, 단부 캡(56)은 차량(10)의 튀지 않는 부분에 연결되어 있을 수 있다. 저장 튜브(36)의 상단부는 상단 캡(50)에 부착된다. 베이스 피팅(40)은 하부 작업 챔버(46)와 저장 챔버(54) 사이에 배치되어 두 챔버 사이의 유체 흐름을 가능하게 한다. 쇽업소바(26)가 길이방향으로 늘어나면 (즉, 리바운드), “로드 부피” 개념에 따라서 하부 작업 챔버(46)에 추가적인 부피의 유체가 필요해진다. 따라서, 유체는 베이스 피팅(40)을 통하여 저장 챔버(54)로부터 하부 작업 챔버(46)로 흐를 것이다. 쇽업소바(26)가 길이방향으로 압축되면(즉, 압축), “로드 부피” 개념에 따라서 잉여 부피의 유체가 하부 작업 챔버(46)로부터 제거되어야 한다. 따라서, 유체는 베이스 피팅(40)을 통하여 하부 작업 챔버(46)로부터 저장 챔버(54)로 흐를 것이다.
본 명세서는 중/고속 밸빙과 독립적이고, 리바운드(Rebound) 및 압축 스트로크 모두를 위한 가변 블리드 오리피스 밸빙을 포함하는 전류식(全流; Full Flow) 피스톤 어셈블리(32)에 관한 것이다. 피스톤 어셈블리(32)는 쇽업소바(26)의 압축 운동과 리바운드 운동 모두에서 저속 밸빙과 중/고속 밸빙 사이의 독립적이고 튜닝 가능한 부드러운 전이(Transition)를 제공한다. 쇽업소바(26)의 리바운드(신장; Extension) 및 압축 모두를 위한 댐핑 특성은 피스톤 어셈블리(32)에 의하여 결정되기 때문에, 기본 밸브 어셈블리에 대한 필요성이 없어지게 된다.
도 3-5C를 참고하면, 피스톤 어셈블리(32)는 피스톤(60), 메인 압축 밸브 어셈블리(62), 블리드 압축 밸브 어셈블리(64), 메인 리바운드 밸브 어셈블리(66) 및 블리드 리바운드 밸브 어셈블리(68)를 포함한다. 피스톤(60)은 피스톤 로드(34)에 고정되어 다수의 메인 압축 유체 경로(70), 다수의 블리드 압축 유체 경로(72), 다수의 메인 리바운드 유체 경로(74), 다수의 블리드 리바운드 유체 경로(76) 및 다수의 연결(Interconnecting) 유체 경로(78)를 한정하게 된다. 피스톤(60)은 피스톤 로드(34)에 형성된 숄더(Shoulder)에 접하고, 유지 너트(80)가 피스톤(60)을 피스톤 로드(34)에 고정한다.
메인 압축 밸브 어셈블리(62)는 서포트 와셔(Support Washer; 84), 벤딩 프리로드 디스크(Bending Preload Disc; 86), 다수의 밸브 디스크(88), 인터페이스 디스크(90), 인터페이스(92) 및 유입 밸브 디스크(Intake Valve Disc; 94)를 포함한다. 서포트 와셔(84)는 나사방식 또는 슬라이딩 방식으로 피스톤 로드(34)에 수용되며, 피스톤(60) 상부에 위치한다. 서포트 와셔(84)는 피스톤 로드(34)상에 위치함으로써 밸브 디스크(88) 및 인터페이스 디스크(90)에 의하여 특정 양의 프리로드(Preload)가 제공되고, 서포트 와셔는 피스톤 로드(34)에 용접되거나, 기타 다른 공지의 방법에 의하여 피스톤 로드(34)에 고정된다. 인터페이스(92) 및 유입 밸브 디스크(94)는 메인 리바운드 유체 경로(74)와 블리드 리바운드 유체 경로(76)을 개방한 상태로 유지하면서 메인 압축 유체 경로(70)를 개방 및 폐쇄하기 위하여 피스톤 로드(34)에 대하여 축방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 인터페이스(92) 및 유입 밸브 디스크(94)의 축방향 이동으로 인하여, 이들 구성요소가 메인 압축 유체 경로(70)를 개방하기 위하여 휘어질 필요가 없어지고, 따라서 어셈블리를 위한 완전 이동 밸브 디스크(Full Displacement Valve Disc)를 제공하게 된다.
블리드 압축 밸브 어셈블리(64)는 밸브 디스크(96) 및 밸브 스프링(98)을 포함한다. 밸브 디스크(96)는 피스톤(60)과 접하고, 메인 리바운드 유체 경로(74)와 블리드 리바운드 유체 경로(76)을 개방한 상태로 유지하면서, 블리드 압축 유체 경로(72)를 폐쇄한다. 밸브 스프링(98)은 밸브 디스크(96)와 피스톤 로드(34) 사이에 위치하며, 블리드 압축 유체 경로(72)와 연결되는 환상(Annular) 유체 챔버(100)를 한정하기 위하여 피스톤(60)에 형성된 한 쌍의 랜드(Land)에 밸브 디스크(96)가 접촉하도록 밸브 디스크를 편향(Bias)시킨다. 밸브 스프링(98)은 피스톤 로드(34)에 형성된 그루브(Groove) 내에 위치하는 방식 또는 다른 공지의 방법에 의하여 피스톤 로드(34)에 고정된다.
메인 리바운드 밸브 어셈블리(66)는 서포트 와셔(Support Washer; 114), 벤딩 프리로드 디스크(Bending Preload Disc; 116), 다수의 밸브 디스크(118), 인터페이스 디스크(120), 인터페이스(122) 및 유입 밸브 디스크(Intake Valve Disc; 124)를 포함한다. 서포트 와셔(114)는 나사방식 또는 슬라이딩 방식으로 유지 너트(Retaining Nut; 80)에 수용되며, 피스톤(60) 하부에 위치한다. 서포트 와셔(114)는 유지 너트(80)상에 위치함으로써 밸브 디스크(118) 및 인터페이스 디스크(120)에 의하여 특정 양의 프리로드(Preload)가 제공되도록 하며, 서포트 와셔는 유지 너트(80)에 용접되거나, 기타 다른 공지의 방법에 의하여 유지 너트(80)에 고정된다. 인터페이스(122) 및 유입 밸브 디스크(124)는 메인 압축 유체 경로(70)와 블리드 압축 유체 경로(72)를 개방한 상태로 유지하면서 메인 리바운드 유체 경로(77)를 개방 및 폐쇄하기 위하여 피스톤 로드(34)에 대하여 축방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 인터페이스(122) 및 유입 밸브 디스크(124)의 축방향 이동으로 인하여, 이들 구성요소가 메인 리바운드 유체 경로(74)를 개방하기 위하여 휘어질 필요가 없어지고, 따라서 어셈블리를 위한 완전 이동 밸브 디스크(Full Displacement Valve Disc)를 제공하게 된다.
블리드 리바운드 밸브 어셈블리(68)는 밸브 디스크(126) 및 밸브 스프링(128)을 포함한다. 밸브 디스크(126)는 피스톤(60)과 접하고, 메인 압축 유체 경로(70)와 블리드 압축 유체 경로(72)를 개방한 상태로 유지하면서, 블리드 리바운드 유체 경로(76)를 폐쇄한다. 밸브 스프링(128)은 밸브 디스크(126)와 유지 너트(80) 사이에 위치하며, 블리드 리바운드 유체 경로(76)와 연결되는 환상(Annular) 유체 챔버(130)를 한정하기 위하여 피스톤(60)에 형성된 한 쌍의 랜드(Land)에 밸브 디스크(126)가 접촉하도록 밸브 디스크를 편향(Bias)시킨다. 밸브 스프링(128)은 유지 너트(80)에 형성된 그루브(Groove) 내에 위치하는 방식 또는 다른 공지의 방법에 의하여 유지 너트(80)에 고정된다.
연결 유체 경로(78)는 유체 챔버 100을 유체 챔버 130과 연결하기 위하여 피스톤(60)을 통하여 축방향으로 연장됨으로써, 유체 챔버 100이 유체 챔버 130과 통하게 된다.
압축 스트로크(행정) 동안, 하부 작업 챔버(46)와 상부 작업 챔버(44) 사이에는 3가지의 유체 흐름이 발생한다. 피스톤 어셈블리(32)의 압축 스트로크는 하부 작업 챔버(46)와, 다수의 메인 압축 유체 경로(70) 및 다수의 블리드 압축 유체 경로(72) 내에 있는 유체 압력의 증가를 유발한다. 처음에는, 유체가 블리드 압축 유체 경로(72) 내부로 흐르고, 유체 챔버(100) 내부로, 연결 유체 경로(78)를 통하여 유체 챔버(130)으로, 이어서 다수의 블리드 리바운드 유체 경로(76)을 통하여 상부 작업 챔버(44)로 흐르게 된다. 이것이 유체의 첫 번째 흐름이고, 압축 스트로크 동안 피스톤 어셈블리(32)의 제로 또는 제로에 근접하는 속도에서 유체 흐름을 가능하게 하는 연속된 개방형 유체 흐름 경로이다. 이로 인하여 제로 속도에서 오프셋 댐핑력이 제거될 수 있다.
피스톤 어셈블리(32)의 속도가 증가하면, 다수의 블리드 압축 유체 경로(72) 내의 유체 압력이 증가하고, 밸브 디스크(96)에 인가되는 유체 압력이 밸브 스프링(98)의 편향부하(Biasing Load)를 넘어서게 되고, 밸브 디스크(96)가 축방향으로 이동하여 다수의 블리드 압축 유체 경로(72)를 개방함으로써, 두 번째 유체 흐름을 제공한다.
피스톤 어셈블리(32)의 속도가 더 증가하면, 다수의 메인 압축 유체 경로(70) 내의 유체 압력이 증가하고, 유입 밸브 디스크(94)에 인가되는 유체 압력이 밸브 디스크(88)의 편향 부하를 넘어서게 되며, 인터페이스 디스크(90) 및 유입 밸브 디스크(94)가 축방향으로 이동함으로써, 다수의 메인 압축 유체 경로(70)를 개방하여 세 번째 유체 흐름을 제공한다.
리바운드 스트로크(행정) 동안, 상부 작업 챔버(44)와 하부 작업 챔버(46) 사이에는 3가지의 유체 흐름이 발생한다. 피스톤 어셈블리(32)의 리바운드 스트로크는 상부 작업 챔버(44)와, 다수의 메인 리바운드 유체 경로(74) 및 다수의 블리드 리바운드 유체 경로(76) 내에 있는 유체 압력의 증가를 유발한다. 처음에는, 유체가 블리드 리바운드 유체 경로(76) 내부로 흐르고, 유체 챔버(130) 내부로, 연결 유체 경로(78)를 통하여 유체 챔버(100)으로, 이어서 다수의 블리드 압축 유체 경로(72)를 통하여 하부 작업 챔버(46)로 흐르게 된다. 이것이 유체의 첫 번째 흐름이고, 리바운드 스트로크 동안 피스톤 어셈블리(32)의 제로 또는 제로에 근접하는 속도에서 유체 흐름을 가능하게 하는 연속된 개방형 유체 흐름 경로이다. 이로 인하여 제로 속도에서 오프셋 댐핑력이 제거될 수 있다.
피스톤 어셈블리(32)의 속도가 증가하면, 다수의 블리드 리바운드 유체 경로(76) 내의 유체 압력이 증가하고, 밸브 디스크(126)에 인가되는 유체 압력이 밸브 스프링(128)의 편향부하(Biasing Load)를 넘어서게 되고, 밸브 디스크(126)가 축방향으로 이동하여 다수의 블리드 리바운드 유체 경로(76)를 개방함으로써, 두 번째 유체 흐름을 제공한다.
피스톤 어셈블리(32)의 속도가 더 증가하면, 다수의 메인 리바운드 유체 경로(74) 내의 유체 압력이 증가하고, 유입 밸브 디스크(124)에 인가되는 유체 압력이 밸브 디스크(118)의 편향 부하를 넘어서게 되며, 인터페이스 디스크(120) 및 유입 밸브 디스크(124)가 축방향으로 이동함으로써, 다수의 메인 리바운드 유체 경로(74)를 개방하여 세 번째 유체 흐름을 제공한다.
경로들(70, 72, 74, 76, 78)의 크기와 개수, 챔버(100, 130)의 크기, 밸브 스프링(98, 128)과 밸브 디스크(88, 118)과 인터페이스 디스크(90, 120)의 편향 부하뿐 아니라, 쇽업소바(26)의 다른 디자인 특성 등을 제어함으로써, 다양한 유체 흐름의 튜닝이 조절될 수 있을 것이다.
첨부되는 도면은 어떠한 방식으로도 본 명세서의 범위를 한정하지 않으며, 단지 예시의 목적만을 가진다.
도 1은 본 명세서에 의한 밸빙 시스템을 포함하는 자동차를 도시한다.
도 2는 본 명세서에 의한 밸빙 시스템을 포함하는 쇽업소바의 부분 절개한 측면도이다.
도 3은 본 명세서에 의한 밸빙 시스템을 포함하는 피스톤 어셈블리의 확대 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 피스톤의 평면도이다.
도 5A-5C는 본 명세서에 의한 저속 블리드 서킷을 한정하는 다양한 흐름 경로를 보여주는 측단면도이다.

Claims (14)

  1. 작업 챔버를 한정하는 압력 튜브;
    상기 작업 챔버 내부에 배치되며, 상기 작업 챔버를 상부 작업 챔버와 하부 작업 챔버로 분할하는 피스톤;
    상기 상부 및 하부 작업 챔버 사이에서 상기 피스톤을 통하여 연장되는 제1 압축 경로;
    상기 피스톤과 관련되어(Engaging) 상기 제1 압축 경로를 폐쇄(Closing)하는 제1 압축 밸브 어셈블리;
    상기 상부 및 하부 작업 챔버 사이에서 상기 피스톤을 통하여 연장되는 제1 리바운드 경로;
    상기 피스톤과 관련되어 상기 제1 리바운드 경로를 폐쇄하는 제1 리바운드 밸브 어셈블리; 및,
    상기 피스톤을 통하여 연장되고 상기 제1 리바운드 경로 및 상기 제1 압축 경로 사이에서 연장되는 연결 경로;
    를 포함하는 쇽업소바(Shock Absorber).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 압축 밸브 어셈블리는 상기 피스톤과 연동되는(Engaging) 제1 디스크 밸브와, 상기 제1 디스크 밸브 및 피스톤 사이에 형성되는 제1 유체 챔버를 포함하며, 상기 연결 경로는 상기 제1 유체 챔버와 통해 있는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리바운드 밸브 어셈블리는 상기 피스톤과 연동되는(Engaging) 제1 밸브 디스크와, 상기 제1 밸브 디스크 및 상기 피스톤 사이에 형성되는 제1 유체 챔버를 포함하며, 상기 연결 경로는 상기 제1 유체 챔버와 통해 있는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 압축 밸브 어셈블리는 상기 피스톤과 연동되는(Engaging) 제2 디스크 밸브와, 상기 제2 디스크 밸브 및 피스톤 사이에 형성되는 제2 유체 챔버를 포함하며, 상기 연결 경로는 상기 제2 유체 챔버와 통해 있는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 작업 챔버 사이에서 상기 피스톤을 통하여 연장되는 다수의 제1 리바운드 경로를 추가로 포함하며, 상기 연결 경로는 상기 다수의 리바운드 경로와 통해 있는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 작업 챔버 사이에서 상기 피스톤을 통하여 연장되는 다수의 제1 압축 경로를 추가로 포함하며, 상기 연결 경로는 상기 다수의 압축 경로와 통해 있는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 작업 챔버 사이에서 상기 피스톤을 통하여 연장되는 다수의 제1 리바운드 경로를 추가로 포함하며, 상기 연결 경로는 상기 다수의 리바운드 경로와 통해 있는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 작업 챔버 사이에서 상기 피스톤을 통하여 연장되는 제2 압축 경로; 및,
    상기 피스톤과 연동되며(Engaging), 상기 제2 압축 경로를 폐쇄하는 제2 압축 밸브 어셈블리;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 작업 챔버 사이에서 상기 피스톤을 통하여 연장되는 제2 리바운드 경로; 및,
    상기 피스톤과 연동되며(Engaging), 상기 제2 리바운드 경로를 폐쇄하는 제2 리바운드 밸브 어셈블리;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 작업 챔버 사이에서 상기 피스톤을 통하여 연장되는 제2 압축 경로; 및,
    상기 피스톤과 연동되며(Engaging), 상기 제2 압축 경로를 폐쇄하는 제2 압축 밸브 어셈블리;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  11. 제9항에 있어서,
    다수의 제1 압축 경로 및 다수의 제2 압축 경로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  12. 제9항에 있어서,
    다수의 제1 리바운드 경로 및 다수의 제2 리바운드 경로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  13. 제12항에 있어서,
    다수의 제1 압축 경로 및 다수의 제2 압축 경로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 압축 경로, 상기 제1 리바운드 경로 및 상기 연결 경로는 상기 상부 및 하부 작업 챔버 사이에 항상 개방되어 있는 유체 경로를 한정하는 것을 특징으로 하는 쇽업소바.
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