KR20130130376A

KR20130130376A - 차량용 쇽업소버

Info

Publication number: KR20130130376A
Application number: KR1020120054144A
Authority: KR
Inventors: 김보민; 장성배; 김종민; 김재산; 고대식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2013-12-02
Also published as: US20130313792A1; CN103423361B; DE102012112243A9; DE102012112243A1; KR101673641B1; US8573606B1; CN103423361A

Abstract

본 발명은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 모노튜브 타입 실린더(11)를 이용해서 승차감 향상과 조정 안정성 향상 및 차량의 높이를 항상 일정하고 안정되게 유지시킬 수 있도록 차고 조정이 가능하도록 된 것이다.

Description

차량용 쇽업소버{SHOCK ABSORBER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차고 조정이 가능한 모노튜브 타입 차량용 쇽업소버에 관한 기술이다.

차량의 현가장치를 구성하는 쇽업소버는 차축과 차체 사이에 설치되어서 차량 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하고 이를 통해 승차감을 향상시키기 위한 장치로 주행 안전성 및 편안한 승차감을 제공하는 역할을 하는 것이다.

기존에 널리 사용되고 있는 수동식 쇽업소버는 승차감과 조정 안정성 향상에만 역점을 두고 개발되었으며, 이에 따라 주행중 변화하는 차량 자세를 안정적으로 제어할 수 없는 단점이 있었다.

이를 보완하기 위해 차고 조정식 쇽업소버가 개발되었는 바, 상기 차고 조정식 쇽업소버는 유압을 이용해서 감쇠력을 발생시키는 것으로 진동을 완충해서 승차감과 조정 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라 주행 중 다변화하는 차량의 높이를 항상 일정하고 안정되게 유지시키는 기능이 추가적으로 부가된 것이다.

도 1에는 차고 조정이 가능한 종래의 쇽업소버가 도시되어 있는 바, 이너튜브(1a)와 아우터튜브(1b)로 된 트윈튜브타입 실린더(1), 상기 이너튜브(1a)의 내부에 이너튜브(1a)의 길이방향을 따라 왕복 이동할 수 있도록 설치된 피스톤(2), 일단은 상기 피스톤(2)에 연결되고 타단은 상기 실린더(1)를 관통하는 피스톤로드(3), 유압을 발생시키는 오일펌프(4), 오일을 보관하는 리저브탱크(5)를 포함한 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 이너튜브(1a)의 바닥면에는 아우터튜브(1b)와의 연결을 위한 스프링밸브(6)가 설치되고, 상기 피스톤(2)에는 감쇠력밸브(7)가 설치되며, 상기 이너튜브(1a)와 리저브탱크(5)를 연결하는 오일통로(8)의 끝에는 레벨링밸브(9)가 설치된 구조로, 상기 레벨링밸브(9)에는 오일통과가 가능한 밸브홀(미도시)이 형성되어 있고, 상기 피스톤(2)에는 인너튜브(1a)와 피스톤로드(3)의 내부공간을 연결하는 피스톤구멍(2a)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 이너튜브(1a)와 아우터튜브(1b)사이의 공간과 상기 인너튜브(1a)의 내부공간 및 상기 피스톤로드(2)의 내부공간에는 오일이 채워진 구조이다.

도 1(A)의 상태는 범프나 리바운드 상황이 발생하지 않는 초기상태로 스프링밸브(6)는 개방상태이고 레벨링밸브(9)는 밀폐상태인 바, 이때 이너튜브(1a)내의 오일은 피스톤구멍(2a), 스프링밸브(6), 감쇠력밸브(7), 레벨링밸브(9)에 형성된 밸브홀을 통해 원활히 이동하면서 충격과 진동을 흡수하게 된다.

도 1(B)의 상태는 오일펌프(4)의 작동으로 리저브탱크(5)내의 오일이 인너튜브(1a) 및 피스톤로드(3)의 내부공간으로 유입되고 이로 인해 피스톤(2)이 상승한 차고 상승 상태로, 이때 스프링밸브(6)는 밀폐되고 레벨링밸브(9)는 개방상태를 유지하게 되는 바, 직진 주행시 리바운드 측 쇽업소버와 선회시 선회 외륜 측 쇽업소버가 상기와 같은 차고 상승 상태를 유지하게 된다.

그리고, 도 1(C)의 상태는 인너튜브(1a)의 오일이 리저브탱크(5)로 빠져나가고 이로 인해 피스톤(2)이 하강한 차고 하강 상태로, 이때 스프링밸브(6)는 개방되고 레벨링밸브(9)는 밀폐상태를 유지하게 되는 바, 직진 주행시 범프 측 쇽업소버와 선회시 선회 내륜 측 쇽업소버가 상기와 같은 차고 하강 상태를 유지하게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 쇽업소버는 실린더(1)가 이너튜브(1a)와 아우터튜브(1b)로 이루어진 트윈튜브 타입으로, 상기와 같은 트윈튜브 타입은 쇽업소버의 사이즈를 크게 하는 단점이 있고, 특히 충분한 설치공간을 확보해야 하기 때문에 차량의 레이아웃에 불리한 단점이 있다.

또한, 종래의 트윈튜브 타입 쇽업소버는 이너튜브(1a)와 아우터튜브(1b)간의 유로 차단을 위해 별도로 밸브(스프링밸브)를 설치해야 하는 바, 이로 인해 구조가 복잡하고 원가가 상승하는 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2009-0095162호.

이에 본 발명은 상기한 바의 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 모노튜브 타입 실린더를 이용해서 차고 조정이 가능하도록 구성함으로써 사이즈 축소를 통한 중량감소와 원가절감 및 설치공간 확보에 따른 차량의 레이아웃에 유리하고, 특히 불필요한 밸브 구성품의 삭제가 가능한 차량용 쇽업소버를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 쇽업소버는, 실린더의 내부에 실린더의 길이방향을 따라 이동할 수 있게 설치된 피스톤; 상기 실린더를 관통해서 상기 피스톤에 연결되도록 설치되고 내부에 오일이동공간을 구비한 피스톤로드; 상기 피스톤로드에 구비되어서 실린더의 압력변화에 따라 상기 실린더의 상부챔버와 상기 피스톤로드의 오일이동공간을 선택적으로 연결할 수 있게 개폐 작동하는 밸브기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 실린더는 모노튜브 타입인 것을 특징으로 한다.

상기 실린더의 하부챔버와 격벽에 의해 구획되고 오일통로를 통해 상기 하부챔버와 연결되게 형성된 서포트챔버; 상기 서포트챔버와 다이어프램을 매개로 분할되도록 상기 서포트챔버내에 구비된 고압가스실; 및 상기 피스톤로드의 오일이동공간과 상기 고압가스실을 연결하도록 설치된 파이프부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

유압을 발생시키는 오일펌프; 오일을 보관하는 곳으로 상기 오일펌프와 연결관로를 매개로 연결되게 설치된 어큐뮬레이터; 제어기에 의해 슬라이드 이동하는 스풀을 구비한 솔레노이드밸브; 상기 오일펌프와 솔레노이드밸브를 연결하는 공급관로; 상기 어큐뮬레이터와 솔레노이드밸브를 연결하는 제1리턴관로 및 제2리턴관로; 상기 실린더의 상부챔버와 솔레노이드밸브를 연결하는 제1밸브관로 및 상기 실린더의 하부챔버와 솔레노이드밸브를 연결하는 제2밸브관로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브기구는 상기 피스톤로드를 관통하는 제1로드통로에 설치되고 상기 실린더의 하부챔버로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 상승 중 범프 발생시에만 상기 실린더의 상부챔버와 상기 피스톤로드의 오일이동공간을 연결하도록 개방 동작하는 압력식 릴리프밸브; 및 상기 피스톤로드를 관통하는 제2로드통로에 설치되고 상기 실린더의 상부챔버로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 하강 중 리바운드 발생시에만 상기 실린더의 상부챔버와 상기 피스톤로드의 오일이동공간을 연결하도록 개방 동작하는 압력식 체크밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 압력식 릴리프밸브는 상기 제1로드통로와 연결되고 상부챔버쪽으로 돌출되게 피스톤로드에 고정 설치됨과 더불어 상기 상부챔버와 연결된 릴리프밸브통로를 구비한 릴리프밸브하우징; 상기 릴리프밸브하우징내에 위치하면서 상기 제1로드통로를 개폐시키는 릴리프밸브부재; 및 상기 릴리프밸브하우징에 일단이 지지되고 상기 릴리프밸브부재에 타단이 지지되도록 설치되어서 상기 릴리프밸브부재가 상기 제1로드통로를 밀폐시키도록 상기 릴리프밸브부재에 탄성력을 제공하는 릴리프밸브스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 압력식 체크밸브는 상기 제2로드통로와 연결되고 상부챔버쪽으로 돌출되게 피스톤로드에 고정 설치됨과 더불어 상기 상부챔버와 연결된 체크밸브통로를 구비한 체크밸브하우징; 상기 피스톤로드의 오일이동공간내에 위치하면서 상기 제2로드통로를 개폐시키는 체크밸브부재; 및 상기 체크밸브하우징에 일단이 지지되고 상기 체크밸브부재에 타단이 지지되도록 설치되어서 상기 체크밸브부재가 상기 제2로드통로를 밀폐시키도록 상기 체크밸브부재에 탄성력을 제공하는 체크밸브스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 릴리프밸브부재가 상기 제1로드통로를 밀폐시키고 있는 상황에서 상기 릴리프밸브부재에 작용하는 상기 릴리프밸브스프링의 탄성력은, 상기 실린더로 유압이 공급되지 않는 상황일 때 상기 오일이동공간에서 상기 릴리프밸브부재로 작용하는 오일압력 및 상기 실린더의 하부챔버로 유압이 공급되는 상황에서 차고 상승시 상기 오일이동공간에서 상기 릴리프밸브부재로 작용하는 오일압력 보다는 크고, 상기 실린더의 하부챔버로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 상승 중 범프 발생시 상기 오일이동공간에서 상기 릴리프밸브부재로 작용하는 오일압력 보다는 작은 힘을 갖도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 체크밸브부재가 상기 제2로드통로를 밀폐시키고 있는 상황에서 상기 체크밸브부재에 작용하는 상기 체크밸브스프링의 탄성력은, 상기 실린더로 유압이 공급되지 않는 상황일 때 상기 체크밸브하우징의 내부에서 상기 체크밸브부재에 작용하는 오일압력 및 상기 실린더의 상부챔버로 유압이 공급되는 상황에서 차고 하강시 상기 체크밸브하우징의 내부에서 상기 체크밸브부재에 작용하는 오일압력 보다는 크고, 상기 실린더의 상부챔버로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 하강 중 리바운드 발생시 상기 체크밸브하우징의 내부에서 상기 체크밸브부재에 작용하는 오일압력 보다는 작은 힘을 갖도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 쇽업소버에 의하면, 모노튜브 타입 실린더를 이용해서 승차감 향상과 조정 안정성 향상 및 차량의 높이를 항상 일정하고 안정되게 유지시킬 수 있도록 차고 조정이 가능하게 됨으로써, 사이즈 축소를 통한 중량감소와 원가절감 및 설치공간 확보에 따른 차량의 레이아웃에 유리한 효과가 있다.

도 1은 종래 트윈튜브 타입 쇽업소버의 도면,
도 2는 본 발명에 따라 차고 조정이 가능한 모노튜브 타입 쇽업소버의 도면으로, 차고 상승 및 하강이 발생하지 않는 평상시 피스톤로드 수축시 상태의 도면,
도 3은 도 2에서 밸브기구가 장착된 부위의 확대도,
도 4는 차고 상승 및 하강이 발생하지 않는 평상시 피스톤로드 팽창시 상태의 도면,
도 5는 차고 상승시의 도면,
도 6은 차고 상승 중 범프 발생시의 도면,
도 7은 도 6에서 밸브기구가 장착된 부위의 확대도,
도 8은 차고 하강시의 도면,
도 9는 차고 하강 중 리바운든 발생시의 도면,
도 10은 도 9에서 밸브기구가 장착된 부위의 확대도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 차량용 쇽업소버는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 모노튜브 타입 실린더(11), 상기 실린더(11)의 내부에 실린더(11)의 길이방향을 따라 이동할 수 있게 설치되고 상하면을 관통하는 오리피스(12a)를 구비한 피스톤(12), 상기 실린더(11)를 관통해서 상기 피스톤(12)에 연결되도록 설치되고 내부에 오일이동공간(13a)을 구비한 피스톤로드(13), 상기 피스톤로드(13)에 구비되어서 실린더(11)의 압력변화에 따라 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)을 선택적으로 연결할 수 있게 개폐 작동하는 밸브기구(14), 상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)와 격벽(15)에 의해 구획되고 오일통로(15a)를 통해 상기 하부챔버(11b)와 연결되게 형성된 서포트챔버(16), 상기 서포트챔버(16)와 다이어프램(17)을 매개로 분할되도록 상기 서포트챔버(16)내에 구비된 고압가스실(18), 상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)과 상기 고압가스실(18)을 연결하도록 설치된 파이프부재(19)를 포함하는 구성이다.

또한, 본 발명에 따른 쇽업소버는 제어기의 제어에 의해 작동해서 유압을 발생시키는 오일펌프(21), 오일을 보관하는 곳으로 상기 오일펌프(21)와 연결관로(22)를 매개로 연결되게 설치된 어큐뮬레이터(23), 제어기에 의해 슬라이드 이동하는 스풀(24a)을 구비한 솔레노이드밸브(24), 상기 오일펌프(21)와 솔레노이드밸브(24)를 연결하는 공급관로(25), 상기 어큐뮬레이터(23)와 솔레노이드밸브(24)를 연결하는 제1리턴관로(26) 및 제2리턴관로(27), 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 솔레노이드밸브(24)를 연결하는 제1밸브관로(28) 및 상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)와 솔레노이드밸브(24)를 연결하는 제2밸브관로(29)를 더 포함하는 구성이다.

여기서, 상기 솔레노이드밸브(24)는 스풀(24a)의 이동에 탄력적인 복원력을 부여하는 솔레노이드밸브스프링(31)을 포함하는 구성이고, 상기 공급관로(25)에는 솔레노이드밸브(24)에서 오일펌프(21)로 오일이 역류되는 현상을 방지하기 위하여 체크밸브(32)가 설치된 구성이다.

한편, 상기 밸브기구(14)는 상기 피스톤로드(13)를 관통하는 제1로드통로(13b)에 설치되고 상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 상승 중 범프 발생시에만 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)을 연결하도록 개방 동작하는 압력식 릴리프밸브(50), 상기 피스톤로드(13)를 관통하는 제2로드통로(13c)에 설치되고 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 하강 중 리바운드 발생시에만 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)을 연결하도록 개방 동작하는 압력식 체크밸브(60)로 구성된다.

상기 압력식 릴리프밸브(50)는 상기 제1로드통로(13b)와 연결되고 상부챔버(11a)쪽으로 돌출되게 피스톤로드(13)에 고정 설치됨과 더불어 상기 상부챔버(11a)와 연결된 릴리프밸브통로(51a)를 구비한 릴리프밸브하우징(51), 상기 릴리프밸브하우징(51)내에 위치하면서 상기 제1로드통로(13b)를 개폐시키는 릴리프밸브부재(52), 상기 릴리프밸브하우징(51)에 일단이 지지되고 상기 릴리프밸브부재(52)에 타단이 지지되도록 설치되어서 상기 릴리프밸브부재(52)가 상기 제1로드통로(13b)를 밀폐시키도록 상기 릴리프밸브부재(52)에 탄성력을 제공하는 릴리프밸브스프링(53)을 포함한다.

여기서, 상기 릴리프밸브부재(52)가 상기 제1로드통로(13b)를 밀폐시키고 있는 상황에서 상기 릴리프밸브부재(52)에 작용하는 상기 릴리프밸브스프링(53)의 탄성력은, 상기 실린더(11)로 유압이 공급되지 않는 상황일 때 상기 오일이동공간(13a)에서 상기 릴리프밸브부재(52)로 작용하는 오일압력 및 상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)로 유압이 공급되는 상황에서 차고 상승시 상기 오일이동공간(13a)에서 상기 릴리프밸브부재(52)로 작용하는 오일압력 보다는 크고, 상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 상승 중 범프 발생시 상기 오일이동공간(13a)에서 상기 릴리프밸브부재(52)로 작용하는 오일압력 보다는 작은 힘을 갖도록 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 압력식 체크밸브(60)는 상기 제2로드통로(13c)와 연결되고 상부챔버(11a)쪽으로 돌출되게 피스톤로드(13)에 고정 설치됨과 더불어 상기 상부챔버(11a)와 연결된 체크밸브통로(61a)를 구비한 체크밸브하우징(61), 상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)내에 위치하면서 상기 제2로드통로(13c)를 개폐시키는 체크밸브부재(62), 상기 체크밸브하우징(61)에 일단이 지지되고 상기 체크밸브부재(62)에 타단이 지지되도록 설치되어서 상기 체크밸브부재(62)가 상기 제2로드통로(13c)를 밀폐시키도록 상기 체크밸브부재(62)에 탄성력을 제공하는 체크밸브스프링(63)을 포함한다.

여기서, 상기 체크밸브부재(62)가 상기 제2로드통로(13c)를 밀폐시키고 있는 상황에서 상기 체크밸브부재(62)에 작용하는 상기 체크밸브스프링(63)의 탄성력은, 상기 실린더(11)로 유압이 공급되지 않는 상황일 때 상기 체크밸브하우징(61)의 내부에서 상기 체크밸브부재(62)에 작용하는 오일압력 및 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)로 유압이 공급되는 상황에서 차고 하강시 상기 체크밸브하우징(61)의 내부에서 상기 체크밸브부재(62)에 작용하는 오일압력 보다는 크고, 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 하강 중 리바운드 발생시 상기 체크밸브하우징(61)의 내부에서 상기 체크밸브부재(62)에 작용하는 오일압력 보다는 작은 힘을 갖도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명 쇽업소버의 작동에 대해 설명한다.

도 2와 도 4는 차고 상승 및 하강이 발생하지 않는 평상시 상태로서 도 2는 피스톤로드 수축시의 상태이고, 도 4는 피스톤로드 팽창시의 상태이다.

이때, 오일펌프(21)는 작동하지 않고 솔레노이드밸브(24)의 스풀(24a)은 제1,2밸브관로(28,29)를 막고 있는 상황이므로 실린더(11)쪽으로는 오일이 공급되지 않으며, 또한 압력식 릴리프밸브(50)와 압력식 체크밸브(60)는 각각 제1,2로드통로(13b,13c)를 막고 있는 상태를 유지하고 있다.

도 2와 같은 피스톤로드(13)의 수축시에는 하부챔버(11b)의 체적이 줄어들게 됨에 따라 오일이동공간(13a)속의 오일은 파이프부재(19)를 통해 서포트챔버(16)로 이동하고, 동시에 하부챔버(11b)의 오일은 격벽(15)의 오일통로(15a)를 통해 서포트챔버(16)로 이동하는 바, 이에 따라 상기 서포트챔버(16)의 압력이 상승하고 동시에 다이아프램(17)의 수축에 따라 고압가스실(18)의 압력도 함께 상승하게 된다.

그리고, 도 4와 같은 피스톤로드(13)의 팽창시에는 하부챔버(11b)의 체적이 증가하게 되는 바, 이때 수축되었던 다이아프램(17)은 고압가스실(18)의 압력으로 이 팽창하면서 서포트챔버(16)내의 오일을 가압하게 되고, 이로 인해 서포트챔버(16)내의 오일은 파이프부재(19)를 통해 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)으로 이동하고, 동시에 격벽(15)의 오일통로(15a)를 통해 하부챔버(11b)로 이동하게 된다.

이때, 하부챔버(11b)에서 피스톤(12)을 상측으로 밀어주는 힘과 오일이동공간(13a)속에서 피스톤로드(13)를 상측으로 밀어주는 힘이 합쳐지게 되는 바, 이에 따라 상기 피스톤로드(13)는 신속하게 상측으로 이동할 수 있게 된다.

따라서, 차고 상승 및 하강이 발생하지 않는 평상시 본 발명에 따른 쇽업소버는 진동을 완충해서 승차감 향상과 조정 안정성을 향상을 도모할 수 있게 된다.

도 5는 차고 상승시의 상태로 직진 주행시 리바운드 측 쇽업소버 및 선회시 선회 외륜 측 쇽업소버가 이에 해당한다.

이때, 오일펌프(21)가 작동하고 솔레노이드밸브(24)의 스풀(24a)은 솔레노이드밸브스프링(31)의 힘을 이기고 하강한 상태가 되는 바, 이로 인해 공급관로(25)와 제2밸브관로(29)가 서로 연결되고, 제1리턴관로(26)와 제1밸브관로(28)가 서로 연결된다.

또한 압력식 릴리프밸브(50)와 압력식 체크밸브(60)는 도 3과 같이 각각 제1,2로드통로(13b,13c)를 막고 있는 상태를 유지하고 있다.

오일펌프(21)의 작동으로 오일이 공급관로(25)와 제2밸브관로(29)를 통해 실린더(11)의 하부챔버(11b)로 유입되고, 하부챔버(11b)로 유입된 오일 중 일부는 피스톤(12)의 하부를 밀어서 피스톤(12)을 상측으로 이동시키고, 나머지는 오일통로(15a)를 통해 서포트챔버(16)로 유입된 후 재차 파이프부재(19)를 통해 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)으로 이동하게 된다.

따라서, 피스톤(12)은 실린더(11)의 하부챔버(11b)에서 상측으로 밀어주는 힘과 오일이동공간(13a)속에서 피스톤로드(13)를 상측으로 밀어주는 힘이 합쳐져서 신속하게 상측으로 이동할 수 있게 되는 바, 이 결과 본 발명에 따른 쇽업소버는 주행 중 다변화하는 차량의 높이를 항상 일정하고 안정되게 유지시킬 수 있게 된다.

그리고, 도 6은 차고 상승 중 범프 발생시의 상태로, 이때 피스톤(12)은 하강 동작을 하게 된다.

차고 상승 중 범프가 발생함에 따라 피스톤(12)이 하강 동작을 하게 되면, 오일이동공간(13a)속의 오일압력은 도 5와 같은 차고 상승 중에서 1차 상승하고 도 6과 같은 범프 발생시 하강하는 피스톤(12)에 의해 서포트챔버(16)의 압력이 상승함에 따라 추가적으로 2차 상승하게 된다.

따라서, 피스톤로드(13)에 구비된 압력식 체크밸브(60)는 도 7과 같이 계속해서 제2로드통로(13c)를 밀폐시키고 있는 상태를 유지하지만, 압력식 릴리프밸브(50)는 릴리프밸브부재(52)가 릴리프밸브스프링(53)의 힘을 이기고 릴리프밸브하우징(51)의 내측으로 이동하게 되는 바, 이로 인해 실린더로드(13)의 유체이동공간(13a)은 제1로드통로(13b)와 릴리프밸브통로(51a)를 통해 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 연결되며, 유체이동공간(13a)속의 오일은 상부챔버(11a)를 통해 제1밸브관로(28)와 제1리턴관로(28)를 경유해서 어큐뮬레이터(23)로 리턴되는 구조가 된다.

즉, 본 발명에 따른 쇽업소버는 피스톤로드(13)에 구비된 압력식 릴리프밸브(50)가 오일펌프(21)의 작동으로 발생된 고압에는 개방작동을 하지 않고, 차고 상승 중 범프 시 오일이동공간(13a)내에 추가 압력이 발생하는 상황에서만 개방동작을 하게 됨으로써, 승차감 향상과 조정 안정성 향상 및 차량의 높이를 항상 일정하고 안정되게 유지시킬 수 있게 되고, 더 나아가 내구성 향상을 도모할 수 있게 된다.

도 8은 차고 하강시의 상태로 직진 주행시 범프 측 쇽업소버 및 선회시 선회 내륜 측 쇽업소버가 이에 해당한다.

이때, 오일펌프(21)가 작동하고 솔레노이드밸브(24)의 스풀(24a)은 상승한 상태가 되는 바, 이로 인해 공급관로(25)와 제1밸브관로(28)가 서로 연결되고, 제2리턴관로(27)와 제2밸브관로(29)가 서로 연결된다.

오일펌프(21)의 작동으로 오일이 공급관로(25)와 제1밸브관로(28)를 통해 실린더(11)의 상부챔버(11a)로 유입되면 피스톤(12)은 상부챔버(11a)의 오일압력에 의해 하강하게 되며, 이때 실린더(11)의 하부챔버(11b)은 오일은 제2밸브관로(29)와 제2리턴관로(27)를 통해 어큐뮬레이터(23)로 리턴되는 구조가 된다.

따라서, 본 발명에 따른 쇽업소버는 차고 하강시 다변화하는 차량의 높이를 항상 일정하고 안정되게 유지시킬 수 있게 된다.

그리고, 도 9는 차고 하강 중 리바운드 발생시의 상태로, 이때 피스톤(12)은 상승 동작을 하게 된다.

차고 하강 중 리바운드가 발생함에 따라 피스톤(12)이 상승 동작을 하게 되면, 실린더(11)의 상부챔버(11a)의 오일압력은 도 8과 같은 차고 하강 중에서 1차 상승하고 도 9와 같은 리바운드 발생시 상승하는 피스톤(12)에 의해 상부챔버(11a)의 압력이 상승함에 따라 추가적으로 2차 상승하게 된다.

따라서, 피스톤로드(13)에 구비된 압력식 릴리프밸브(50)는 도 10과 같이 계속해서 제1로드통로(13B)를 밀폐시키고 있는 상태를 유지하지만, 압력식 체크밸브(60)는 체크밸브부재(62)가 상부챔버(11a)에서 발생한 추가적인 오일의 압력에 의해 체크밸브스프링(63)의 힘을 이기고 오일이동공간(13a)속으로 이동하게 되는 바, 이로 인해 실린더(11)의 상부챔버(11a)는 체크밸브통로(61a)와 제2로드통로(13c)를 통해 실린더로드(13)의 유체이동공간(13a)과 연결된다.

상기와 같이 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 실린더로드(13)의 유체이동공간(13a)이 서로 연결되면, 체1밸브관로(28)를 통해 상부챔버(11a)로 유입된 오일은 유체이동공간(13a)으로 이동하고, 유체이동공간(13a)으로 이동한 오일은 파이프부재(19)를 통해 서포트챔버(16)로 이동한 후 오일통로(15a)를 통해 실린더(11)의 하부챔버(11b)로 이동하게 되며, 하부챔버(11b)의 오일은 제2밸브관로(29)와 제2리턴관로(27)를 통해 어큐뮬레이터(23)로 리턴되는 구조가 된다.

따라서, 본 발명에 따른 쇽업소버는 피스톤로드(13)에 구비된 압력식 체크밸브(60)가 오일펌프(21)의 작동으로 발생된 고압에는 개방작동을 하지 않고, 차고 하강 중 리바운드 시 실린더(11)의 상부챔버(11a)에 추가 압력이 발생하는 상황에서만 개방동작을 하게 됨으로써, 승차감 향상과 조정 안정성 향상 및 차량의 높이를 항상 일정하고 안정되게 유지시킬 수 있게 되고, 더 나아가 내구성 향상을 도모할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 쇽업소버는, 모노튜브 타입 실린더(11)를 이용해서 승차감 향상과 조정 안정성 향상 및 차량의 높이를 항상 일정하고 안정되게 유지시킬 수 있도록 차고 조정이 가능하게 됨으로써, 사이즈 축소를 통한 중량감소와 원가절감 및 설치공간 확보에 따른 차량의 레이아웃에 유리한 장점이 있다.

또한, 이너튜브와 아우터튜브를 사용하는 종래의 트윈튜브 타입 쇽업소버는 이너튜브와 아우터튜브간에 유로를 차단하기 위한 별도로 밸브부재를 설치해야 했지만, 본 발명에 따른 쇽업소버는 모노튜브 타입 실린더(11)를 사용하는 구성으로 불필요한 밸브부재의 사용을 없앨 수 있게 됨으로써 부품수 감축과 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

11 - 실린더 12 - 피스톤
13 - 피스톤로드 13a - 오일이동공간
14 - 밸브기구 16 - 서포트챔버
17 - 다이어프램 18 - 고압가스실
19 - 파이프부재 21 - 오일펌프
23 - 어큐뮬레이터 50 - 압력식 릴리프밸브
60 - 압력식 체크밸브

Claims

실린더(11)의 내부에 실린더(11)의 길이방향을 따라 이동할 수 있게 설치된 피스톤(12);
상기 실린더(11)를 관통해서 상기 피스톤(12)에 연결되도록 설치되고 내부에 오일이동공간(13a)을 구비한 피스톤로드(13);
상기 피스톤로드(13)에 구비되어서 실린더(11)의 압력변화에 따라 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)을 선택적으로 연결할 수 있게 개폐 작동하는 밸브기구(14);를 포함하는 차량용 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 실린더(11)는 모노튜브 타입인 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)와 격벽(15)에 의해 구획되고 오일통로(15a)를 통해 상기 하부챔버(11b)와 연결되게 형성된 서포트챔버(16);
상기 서포트챔버(16)와 다이어프램(17)을 매개로 분할되도록 상기 서포트챔버(16)내에 구비된 고압가스실(18); 및
상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)과 상기 고압가스실(18)을 연결하도록 설치된 파이프부재(19)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 3에 있어서,
유압을 발생시키는 오일펌프(21);
오일을 보관하는 곳으로 상기 오일펌프(21)와 연결관로(22)를 매개로 연결되게 설치된 어큐뮬레이터(23);
제어기에 의해 슬라이드 이동하는 스풀(24a)을 구비한 솔레노이드밸브(24);
상기 오일펌프(21)와 솔레노이드밸브(24)를 연결하는 공급관로(25);
상기 어큐뮬레이터(23)와 솔레노이드밸브(24)를 연결하는 제1리턴관로(26) 및 제2리턴관로(27);
상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 솔레노이드밸브(24)를 연결하는 제1밸브관로(28) 및 상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)와 솔레노이드밸브(24)를 연결하는 제2밸브관로(29)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 3에 있어서,
상기 밸브기구(14)는 상기 피스톤로드(13)를 관통하는 제1로드통로(13b)에 설치되고 상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 상승 중 범프 발생시에만 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)을 연결하도록 개방 동작하는 압력식 릴리프밸브(50); 및
상기 피스톤로드(13)를 관통하는 제2로드통로(13c)에 설치되고 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 하강 중 리바운드 발생시에만 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)와 상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)을 연결하도록 개방 동작하는 압력식 체크밸브(60)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 5에 있어서,
상기 압력식 릴리프밸브(50)는 상기 제1로드통로(13b)와 연결되고 상부챔버(11a)쪽으로 돌출되게 피스톤로드(13)에 고정 설치됨과 더불어 상기 상부챔버(11a)와 연결된 릴리프밸브통로(51a)를 구비한 릴리프밸브하우징(51);
상기 릴리프밸브하우징(51)내에 위치하면서 상기 제1로드통로(13b)를 개폐시키는 릴리프밸브부재(52); 및
상기 릴리프밸브하우징(51)에 일단이 지지되고 상기 릴리프밸브부재(52)에 타단이 지지되도록 설치되어서 상기 릴리프밸브부재(52)가 상기 제1로드통로(13b)를 밀폐시키도록 상기 릴리프밸브부재(52)에 탄성력을 제공하는 릴리프밸브스프링(53)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 5에 있어서,
상기 압력식 체크밸브(60)는 상기 제2로드통로(13c)와 연결되고 상부챔버(11a)쪽으로 돌출되게 피스톤로드(13)에 고정 설치됨과 더불어 상기 상부챔버(11a)와 연결된 체크밸브통로(61a)를 구비한 체크밸브하우징(61);
상기 피스톤로드(13)의 오일이동공간(13a)내에 위치하면서 상기 제2로드통로(13c)를 개폐시키는 체크밸브부재(62); 및
상기 체크밸브하우징(61)에 일단이 지지되고 상기 체크밸브부재(62)에 타단이 지지되도록 설치되어서 상기 체크밸브부재(62)가 상기 제2로드통로(13c)를 밀폐시키도록 상기 체크밸브부재(62)에 탄성력을 제공하는 체크밸브스프링(63)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 6에 있어서,
상기 릴리프밸브부재(52)가 상기 제1로드통로(13b)를 밀폐시키고 있는 상황에서 상기 릴리프밸브부재(52)에 작용하는 상기 릴리프밸브스프링(53)의 탄성력은
상기 실린더(11)로 유압이 공급되지 않는 상황일 때 상기 오일이동공간(13a)에서 상기 릴리프밸브부재(52)로 작용하는 오일압력 및 상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)로 유압이 공급되는 상황에서 차고 상승시 상기 오일이동공간(13a)에서 상기 릴리프밸브부재(52)로 작용하는 오일압력 보다는 크고
상기 실린더(11)의 하부챔버(11b)로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 상승 중 범프 발생시 상기 오일이동공간(13a)에서 상기 릴리프밸브부재(52)로 작용하는 오일압력 보다는 작은 힘을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 7에 있어서,
상기 체크밸브부재(62)가 상기 제2로드통로(13c)를 밀폐시키고 있는 상황에서 상기 체크밸브부재(62)에 작용하는 상기 체크밸브스프링(63)의 탄성력은
상기 실린더(11)로 유압이 공급되지 않는 상황일 때 상기 체크밸브하우징(61)의 내부에서 상기 체크밸브부재(62)에 작용하는 오일압력 및 상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)로 유압이 공급되는 상황에서 차고 하강시 상기 체크밸브하우징(61)의 내부에서 상기 체크밸브부재(62)에 작용하는 오일압력 보다는 크고
상기 실린더(11)의 상부챔버(11a)로 유압이 공급되고 있는 상황에서 차고 하강 중 리바운드 발생시 상기 체크밸브하우징(61)의 내부에서 상기 체크밸브부재(62)에 작용하는 오일압력 보다는 작은 힘을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.