KR20140115726A

KR20140115726A - 감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버

Info

Publication number: KR20140115726A
Application number: KR1020130030691A
Authority: KR
Inventors: 김은중
Original assignee: 주식회사 한라홀딩스
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2014-10-01
Also published as: CN104061272B; CN104061272A; JP2014185774A; US9447835B2; KR101457660B1; JP5815062B2; DE102014004168A1; US20140284156A1; DE102014004168B4

Abstract

본 발명은 감쇠력 가변밸브가 소프트 모드로 작동될 때 극저속 및 저속의 유량을 제어할 수 있도록 저속 제어 밸브를 갖는 감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 쇽업소버의 감쇠력을 조절하기 위해 감쇠력 가변식 쇽업소버에 설치되는 감쇠력 가변밸브 조립체로서, 솔레노이드와; 상기 솔레노이드의 자기력에 의해 이동하는 스풀과; 상기 스풀을 둘러싸는 스풀 가이드와; 상기 스풀 가이드에 설치되는 밸브 몸체에 형성된 메인 유로를 덮도록 설치되는 메인 밸브와; 상기 메인 밸브의 배후에 마련되는 배압 챔버와; 상기 배압 챔버를 형성하는 챔버형성 몸체와; 상기 밸브 몸체에 형성된 저속 유로를 덮도록 설치되는 저속 제어 밸브; 를 포함하며, 상기 쇽업소버의 감쇠력은, 상기 배압 챔버의 배압이 증가하는 하드 모드와 상기 배압 챔버의 배압이 감소하는 소프트 모드 사이에서 가변될 수 있으며, 상기 저속 제어 밸브는 소프트 모드에서 작동유체의 유속이 저속일 때 감쇠력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 제공된다.

Description

감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버 {DAMPING FORCE VARIABLE VALVE ASSEMBLY AND DAMPING FORCE VARIABLE SHOCK ABSORBER HAVING THE ASSEMBLY}

본 발명은 감쇠력 가변식 쇽업소버에 설치되는 감쇠력 가변밸브 조립체에 관한 것으로서, 감쇠력 가변밸브가 소프트 모드로 작동될 때 극저속 및 저속의 유량을 제어할 수 있도록 저속 제어 밸브를 갖는 감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버는 자동차 등의 이동수단에 설치되며 주행시 노면으로부터 받는 진동이나 충격 등을 흡수 및 완충하여 승차감을 향상시킨다.

이러한 쇽업소버는 실린더와, 이 실린더 내에 압축 및 신장가능하게 설치된 피스톤 로드를 포함하며, 이들 실린더와 피스톤 로드가 각각 차체 또는 바퀴나 차축에 설치된다.

상기 쇽업소버 중 감쇠력이 낮게 설정된 쇽업소버는 주행시 노면의 요철에 의한 진동을 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있다. 반면에, 감쇠력이 높게 설정된 쇽업소버는 차체의 자세 변화가 억제되어 조종 안정성이 향상되는 특성이 있다. 따라서, 종래의 차량에는 차량의 사용 목적에 따라 감쇠력 특성이 다르게 설정된 쇽업소버가 적용된다.

한편, 최근에는 쇽업소버의 일측에 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변밸브를 장착하여, 노면 및 주행상태 등에 따라 승차감이나 조종안정성의 향상을 위해 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개발되었다.

도 1은 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일례를 도시한 단면도로서, 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버(10)는, 베이스 쉘(12)과, 이 베이스 쉘(12)의 내측에 설치되며 피스톤 로드(24)가 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 인너 튜브(14)를 포함한다. 인너 튜브(14)와 베이스 쉘(12)의 상단과 하단에는 각각 로드 가이드(26)와 바디 밸브(27)가 설치된다. 또한, 인너 튜브(14)의 내부에서 피스톤 로드(24)의 일단에는 피스톤 밸브(25)가 결합되며, 이 피스톤 밸브(25)는 인너 튜브(14)의 내부 공간을 리바운드 챔버(20)와 컴프레션 챔버(22)로 구획한다. 그리고, 베이스 쉘(12)의 상부와 하부에는 각각 상부 캡(28)과 베이스 캡(29)이 설치된다.

인너 튜브(14)와 베이스 쉘(12) 사이에는 피스톤 로드(24)의 왕복 운동에 따른 인너 튜브(14) 내부의 체적 변화를 보상하는 리저버 챔버(30)가 형성되어 있다. 리저버 챔버(30)와 컴프레션 챔버(22) 사이의 작동유체의 유동은 바디 밸브(27)에 의해 제어된다.

또한, 베이스 쉘(12)의 내측에는 세퍼레이터 튜브(16)가 설치된다. 이 세퍼레이터 튜브(16)에 의해 베이스 쉘(12)의 내부는, 리바운드 챔버(20)에 연결되는 고압실(PH), 그리고 리저버 챔버(30)로서의 저압실(PL)로 구획된다.

고압실(PH)은 인너 튜브(14)의 내부홀(14a)을 통해 리바운드 챔버(20)와 연결된다. 한편, 저압실(PL)은, 바디 밸브(27)의 몸체부와 베이스 쉘(12)(또는 베이스 캡(29)) 사이에 형성되는 하부 유로(32)와, 바디 밸브(27)에 형성된 유로를 통해 컴프레션 챔버(22)에 연결된다.

한편, 종래 기술에 따른 쇽업소버(10)는 감쇠력을 가변하기 위해서 베이스 쉘(12)의 일측에 장착되는 감쇠력 가변밸브 조립체(40)를 포함한다.

감쇠력 가변밸브 조립체(40)에는 베이스 쉘(12) 및 세퍼레이터 튜브(16)에 각각 연결되며 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 각각 연통하는 오일유로가 형성된다. 또한, 감쇠력 가변밸브 조립체(40)에는 플런저(42)의 구동에 의해 이동하는 스풀(44)이 설치되며, 상기 스풀(44)의 이동에 의해 상기 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 연통하는 내부 유로가 가변되면서 쇽업소버(10)의 감쇠력을 가변한다. 플런저(42)는 솔레노이드에 전류가 흐를 때 발생하는 자기력에 의해 도 1에서 볼 때 좌우방향으로 움직이도록 구성되어 있다.

종래기술에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체는, 예컨대, 플런저(42)가 좌측으로 이동하면 스풀(44)이 유로를 폐쇄하여 높은 감쇠력(Hard Mode)을 발생시키고, 반대로 플런저(42)가 우측으로 이동하면 스풀(44)이 유로를 개방하여 낮은 감쇠력(Soft Mode)을 발생시키도록 구성될 수 있다.

당해 기술분야에서 감쇠력 가변밸브 조립체의 성능을 향상시켜 감쇠력 가변특성이 좋은 쇽업소버를 만들고자하는 많은 노력이 있어왔다. 예를 들어, 공개특허 제10-2010-0023074호, 공개특허 제10-2010-0007187호 등에는 쇽업소버용으로 근래 개발된 감쇠력 가변밸브 조립체의 기술이 잘 개시되어 있다.

감쇠력 가변밸브 조립체의 성능 향상을 위한 많은 노력에도 불구하고, 종래의 쇽업소버는 작동유체의 이동속도가 저속인 구간에서 감쇠력 특성이 좋지 않았다.

감쇠력 가변밸브 조립체(40)에 있어서, 일반적으로 작동유체의 이동속도가 고속인 경우, 즉 유량이 많은 경우에는 밸브 조립체에 적층 설치된 메인 디스크 밸브의 처짐량에 의해 저항이 결정된다.

그러나, 노면으로부터의 입력(즉, 충격)이 작아 작동유체의 이동속도가 저속 혹은 극저속인 경우에는 쇽업소버의 내부에서 유동하는 작동유체의 유량은 극히 적게 되어, 고정 오리피스에 의한 저항이 형성되지 않을 정도가 되므로, 저속 구간에서 감쇠력을 발생시키지 못하여 노면으로부터 전달되는 잔진동을 감쇠시키지 못하는 문제가 발생한다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 감쇠력 가변밸브가 소프트 모드로 작동될 때 작동유체의 유량이 극저속 혹은 저속인 구간에서도 감쇠력을 발생시킬 수 있도록, 저속 유량 제어용 밸브 구조를 가지는 쇽업소버의 감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 쇽업소버의 감쇠력을 조절하기 위해 감쇠력 가변식 쇽업소버에 설치되는 감쇠력 가변밸브 조립체로서, 전류가 인가되면 자기력을 발생시키는 솔레노이드와; 상기 솔레노이드의 자기력에 의해 이동하는 스풀과; 상기 스풀의 이동을 안내하도록 상기 스풀을 둘러싸는 스풀 가이드와; 상기 스풀 가이드에 설치되는 밸브 몸체와; 상기 밸브 몸체에 형성된 메인 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 메인 밸브와; 상기 메인 밸브의 배후에서 상기 메인 밸브를 가압하는 배압을 갖도록 마련되는 배압 챔버와; 상기 배압 챔버를 형성하기 위해 상기 밸브 몸체의 외부에 설치되는 챔버형성 몸체와; 상기 밸브 몸체에 형성된 저속 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 저속 제어 밸브; 를 포함하며, 상기 쇽업소버의 감쇠력은, 상기 스풀 및 상기 스풀 가이드의 상호작용에 의해 상기 감쇠력 가변밸브 조립체 내의 내부유로가 변화됨에 따라 상기 배압 챔버의 배압이 증가하는 하드 모드와 상기 배압 챔버의 배압이 감소하는 소프트 모드 사이에서 가변될 수 있으며, 상기 저속 제어 밸브는 소프트 모드에서 작동유체의 유속이 저속일 때 감쇠력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체가 제공된다.

상기 밸브 몸체는 소결에 의해 형성되며, 상기 챔버형성 몸체는 프레스 가공에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

상기 스풀은 직경이 큰 대직경부와 직경이 작은 소직경부가 번갈아 형성되어 이루어지며, 상기 소직경부의 양쪽에는 상기 대직경부가 형성되어 상기 소직경부를 통과하는 작동유체의 압력이 상기 소직경부의 양쪽에 형성된 상기 대직경부에 균등하게 작용하는 것이 바람직하다.

상기 스풀 가이드의 유입구 쪽 외주면에는 상기 저속 제어 밸브가 맞닿는 단차가 형성되며, 상기 저속 제어 밸브는 상기 단차와 상기 스풀 가이드에 끼워지는 상기 밸브 몸체 사이에 개재되어 조립되는 것이 바람직하다.

상기 메인 밸브와 상기 저속 제어 밸브는 병렬로 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 쇽업소버의 감쇠력을 조절하는 감쇠력 가변식 쇽업소버로서, 외측에 감쇠력 가변밸브 조립체가 부착되는 베이스 쉘과; 상기 베이스 쉘의 내측에 설치되며 피스톤 로드가 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 인너 튜브와; 상기 인너 튜브의 내부 공간을 리바운드 챔버와 컴프레션 챔버로 구획하도록 상기 피스톤 로드의 일단에 결합되는 피스톤 밸브와; 상기 베이스 쉘과 상기 인너 튜브 사이의 공간을 저압실과 고압실로 구획하도록 설치되는 세퍼레이터 튜브; 를 포함하며, 상기 감쇠력 가변밸브 조립체는, 솔레노이드의 자기력에 의해 이동하는 스풀과, 상기 스풀의 이동을 안내하도록 상기 스풀을 둘러싸는 스풀 가이드와; 상기 스풀 가이드에 설치되는 밸브 몸체에 형성된 메인 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 메인 밸브와, 상기 밸브 몸체에 형성된 저속 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 저속 제어 밸브를 포함하며, 상기 쇽업소버의 감쇠력은, 상기 스풀 및 상기 스풀 가이드의 상호작용에 의해 상기 감쇠력 가변밸브 조립체 내의 내부유로가 변화됨에 따라 상기 메인 밸브의 배후에 설치된 배압 챔버의 배압이 증가하는 하드 모드와 상기 배압 챔버의 배압이 감소하는 소프트 모드 사이에서 가변될 수 있으며, 상기 저속 제어 밸브는 소프트 모드에서 작동유체의 유속이 저속일 때 감쇠력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 제공된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 저속 유량 제어용 밸브 구조를 가지는 감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 제공될 수 있다.

그에 따라 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체에 의하면, 저속 구간(극저속 구간도 포함)에서 감쇠력 특성을 개선하여 노면으로부터의 잔진동을 효과적으로 감쇠시킴으로써 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 저속 제어 밸브가 솔레노이드 메인 밸브와 직렬 관계로 설치되지 않고 병렬 관계로 설치되기 때문에, 솔레노이드 메인 밸브에 의해 얻어지는 중고속 구간에서의 감쇠력이 저속 제어 밸브의 설치로 인하여 악영향을 받지 않을 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일례를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른, 저속 제어 밸브를 갖는 감쇠력 가변밸브 조립체의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른, 저속 제어 밸브를 갖는 감쇠력 가변밸브 조립체의 스풀을 부분적으로 확대한 일부 단면도,
도 4는 소프트 모드에서 작동유체의 유량이 저속일 때, 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체의 작동 상태를 설명하기 위한 도면, 그리고
도 5는 소프트 모드에서 작동유체의 유량이 중고속일 때, 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 감쇠력 가변밸브 조립체를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 2 내지 도 5를 참조하여 이어지는 설명에 있어서, 도 1을 참조하여 설명된 구성요소와 동일한 구성요소에는 편의상 동일한 부재번호를 부여하여 설명이 이루어진다.

본 발명에 따르면, 감쇠력 가변밸브 조립체(140)에는 베이스 쉘(12) 및 세퍼레이터 튜브(16)에 각각 연결되며 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 각각 연통하는 오일유로가 형성된다. 감쇠력 가변밸브 조립체가 쇽업소버의 베이스 쉘(12) 및 세퍼레이터 튜브(16)에 연결되며 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 각각 연통하는 구조는 도 1에 도시된 종래기술과 마찬가지이므로, 도 2 내지 도 5에서는 감쇠력 가변밸브 조립체가 쇽업소버의 측면에 연결되는 구조는 도시하지 않았다.

감쇠력 가변밸브 조립체(140)에는 플런저(142)의 구동에 의해 이동하는 스풀(144)이 설치되며, 상기 스풀(144)의 이동에 의해 상기 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 연통하는 감쇠력 가변밸브 조립체의 내부 유로가 가변되면서 쇽업소버의 감쇠력을 가변한다.

감쇠력 가변밸브 조립체(140)는 쇽업소버의 감쇠력 가변에 이용되는 메인 밸브(150)와 배압 챔버(160)를 내부에 포함한다. 배압 챔버(160)는 메인 밸브(150)의 배후에서 그 메인 밸브(150)를 가압하는 배압을 갖도록 마련된다.

메인 밸브(150)는 밸브 몸체(151)의 후방에서 그 밸브 몸체에 형성된 메인 유로를 덮도록 설치된다. 한편, 밸브 몸체는 내부에 설치되는 스풀 가이드(145)를 통하여 전술한 쇽업소버의 고압실(PH)과 접속된다. 밸브 몸체는 소결에 의해 형성되며, 반드시 하나의 소결체로만 이루어지는 것은 아니다. 본 실시형태에서는 소결에 의해 형성되는 제1 몸체(151)와 제2 몸체(152)에 의해 밸브 몸체가 형성된다. 또한, 밸브 몸체를 형성하는 제1 몸체(151)와 제2 몸체(152)에는 다양한 기능을 수행하는 유로들이 각각 형성된다.

스풀 가이드(145)는, 고압실(PH)로부터 작동유체가 유입될 수 있도록 길이방향을 따라 형성되는 유입구(145a)와, 이 유입구(145a)와 연통하도록 폭방향을 따라 하나 이상 형성되는 제1 유입 유로(145b)와, 후술하는 바와 같이 스풀(144)과의 상호작용에 의해 작동유체의 흐름이 차단 또는 허용되도록 형성되는 제1 내지 제3 통로(145c, 145d, 145e)를 포함한다.

제1 몸체(151)는 스풀 가이드(145)의 제1 유입 유로(145b)와 연통하도록 형성되는 제2 유입 유로(151a)를 포함하며, 제2 몸체(152)는 제1 몸체(151)의 제2 유입 유로(151a)와 연통하도록 형성되는 제3 유입 유로(152a)를 포함한다.

유입구(145a), 제1 유입 유로(145b), 제2 유입 유로(151a), 및 제3 유입 유로(152a)는, 고압실(PH)로부터의 작동유체가 메인 밸브(150)를 향해 흐를 수 있도록 메인 유로를 형성한다.

한편, 저속시 저속 제어 밸브(170)를 향하는 작동유체의 유로를 형성하기 위해서, 제2 몸체(152)에는 제1 저속 유로(152b)가 형성되고, 제1 몸체(151)에는 제2 저속 유로(151b)가 형성된다.

또한, 중고속시 메인 밸브(150)를 거쳐 저압실(PL)로 유동하는 작동유체의 유로를 형성하기 위해서, 제2 몸체(152)에는 중고속 유로(152c)가 형성된다.

배압 챔버(160)는 솔레노이드(141)의 구동(즉, 그로 인한 스풀(144)의 움직임)에 따라 자체 압력이 가변되도록 마련된다. 배압 챔버(160) 내 압력 변화, 즉, 메인 밸브(150)에 대한 배압의 변화는 메인 밸브(150)가 메인 유로를 통과하는 유체에 대한 대항력을 가변시키고, 이에 따라 쇽업소버에 가변된 감쇠력을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 배압 챔버(160)를 형성하기 위한 챔버형성 몸체(161)는 프레스 가공으로 형성될 수 있다. 챔버형성 몸체(161)를 프레스 가공품으로 형성함에 따라 감쇠력 가변밸브 조립체 전체의 중량을 감소시키고, 소결에 의해 형성되는 밸브 몸체의 제조비용 및 시간을 절감하는 동시에 제조에 소요되는 노력을 절감할 수 있다.

배압 챔버(160) 내에는 메인 밸브(150)의 디스크들을 밸브 몸체, 즉 제2 몸체(152) 쪽으로 가압하기 위한 메인 리테이너(153) 및 메인 스프링(154)이 배치되어 있다.

감쇠력 가변밸브 조립체(140)는 솔레노이드(141)에 인가되는 전류값에 따라 이동하는 거리가 변동하는 플런저(142)를 포함한다. 한편, 감쇠력 가변밸브 조립체(140) 내에는 플런저(142)와 동일 축선 상에 배치된 채 그 플런저(142)와 연동하여 직선운동하는 스풀(144)을 포함한다. 상기 스풀(144)은 스풀 가이드(145)를 따라 이동되는 것으로서, 그 일단은 플런저(142)와 접해 있고 그 타단은 스풀 가압 스프링(146)에 의해 탄성적으로 지지된다. 스풀 가압 스프링(146)은 스풀 가이드(145)에 결합되어 있는 플러그(147)에 의해 지지된다. 따라서, 상기 스풀(144)은 플런저(142)의 가압에 의해 전진하고 스풀 가압 스프링(146)의 복원력에 의해 후퇴한다.

도 3을 참조하면, 스풀(144)은 직경이 큰 대직경부와 직경이 작은 소직경부가 번갈아 형성되어 이루어진다. 즉, 도면에서 볼 때 위쪽에서부터, 제1 대직경부(144a), 제1 소직경부(144d), 제2 대직경부(144b), 제2 소직경부(144e), 및 제3 대직경부(144c)가 차례로 형성되어 있다. 솔레노이드(141)에 의해 스풀(144)이 이동함에 따라, 제1 소직경부(144d)는 스풀 가이드(145)에 형성된 제2 통로(145d)와 제1 통로(145c) 사이를 연통시키고, 제2 소직경부(144e)는 스풀 가이드(145)에 형성된 제2 통로(145d)와 제3 통로(145e) 사이를 연통시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 소직경부의 양쪽에 각각 대직경부가 형성되어 있으므로, 유체의 압력이 양쪽의 대직경부에 균등하게 작용하여, 유체의 압력에 의해 스풀의 위치가 흐트러질 우려가 없다.

즉, 도 3에 화살표로 표시된 바와 같이, 예를 들어, 제1 대직경부(144a)가 존재하지 않는 경우에는, 스풀(144)이 이동하여 제1 소직경부(144d)가 스풀 가이드(145)의 제2 통로(145d)와 제1 통로(145c) 사이를 연통시켰을 때, 유체의 압력이 제2 대직경부(144b)의 상부표면에만 작용하게 된다. 그에 따라 스풀(144)을 도면에서 볼 때 아래쪽으로 이동시키려는 힘이 스풀에 작용한다.

그러나, 본 발명에 따르면, 제1 대직경부(144a)가 존재하기 때문에, 스풀(144)이 이동하여 제1 소직경부(144d)가 스풀 가이드(145)의 제2 통로(145d)와 제1 통로(145c) 사이를 연통시켰을 때, 유체의 압력이 제1 대직경부(144a)의 하부표면과 제2 대직경부(144b)의 상부표면에 동시에 작용하게 된다. 그에 따라 스풀(144)을 한쪽으로 이동시키려는 힘이 스풀에 작용하지 않게 된다.

한편, 플런저(142)의 일단은 스풀(144)과 접해 있고 그 타단은 플런저 가압 스프링(148)에 의해 탄성적으로 지지된다.

솔레노이드 구동에 따라 플런저(142) 및 스풀(144)이 이동함으로써, 스풀(144)과 스풀 가이드(145)의 상호 작용에 의해, 가변 오리피스가 개폐되거나 유로면적이 조절됨에 따라 메인 밸브(150) 상류 측으로부터 배압챔버(160)로 이어지는 배압 조절 유로의 개폐 및/또는 개폐 정도가 제어된다.

본 발명에 따르면, 메인 밸브(150)와는 병렬적으로 저속 제어 밸브(170)가 설치되어 작동유체의 이동속도가 저속인 경우(극저속인 경우를 포함)에도 감쇠력이 발생될 수 있도록 구성될 수 있다. 저속 제어 밸브(170)는 밸브 몸체(151)의 저속 제어 밸브 안착면 상에 안착되며 슬릿이 형성되는 저속디스크-S(171)와, 이 저속디스크-S의 개방압력이나 개방정도를 제어할 수 있는 저속디스크(172)를 포함할 수 있다. 도면에는 저속디스크-S(171)와 저속디스크(172)가 각각 하나씩인 것으로 도시하고 있지만, 그 개수는 설계시 필요에 따라 변경 가능하다.

본 발명에 따르면, 감쇠력 가변밸브 조립체를 조립할 때, 스풀 가이드(145)의 유입구(145a) 쪽 끝부분의 외주면에 단차를 형성하고, 이 단차에 맞닿도록 저속 제어 밸브(170)를 끼워넣은 후, 계속해서 제1 몸체(151), 제2 몸체(152), 메인 밸브(150) 등을 끼워넣어 감쇠력 가변밸브 조립체를 형성할 수 있다. 그에 따라 본 발명에 의하면 밸브 몸체(즉, 제1 몸체(151))에 저속 제어 밸브(170)를 설치한 후 너트 등으로 조여주는 종래의 조립방식을 사용할 때에 비해, 너트를 사용할 필요가 없고, 너트에 의해 체결되는 압력에 따라 저속 밸브의 감쇠력에 변화가 생길 우려가 없게 된다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 소프트 모드에서 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체의 작동 상태를 설명한다.

도 4에는 작동유체의 유량이 저속(극저속을 포함)일 때의 작동 상태가 도시되어 있고, 도 5에는 작동유체의 유량이 중고속일 때의 작동 상태가 도시되어 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(141)의 작용에 의해 스풀(144)이 유입구(145a)의 반대쪽으로 이동하면, 스풀 가이드(145)의 제2 통로(145d)와 제1 통로(145c)가 서로 연통하고, 배압 챔버(160) 쪽으로 작동유체가 공급되지 않게 되어 메인 밸브의 감쇠력이 상대적으로 낮아지는 소프트 모드 상태가 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 소프트 모드에서 작동유체의 유량(즉, 유속)이 저속일 때에는, 메인 유로, 즉 유입구(145a), 제1 유입 유로(145b), 제2 유입 유로(151a), 및 제3 유입 유로(152a)를 순차적으로 통과한 작동유체는, 메인 밸브(150)에 포함된 디스크들의 내주 측에 형성된 슬릿을 통해 스풀 가이드(145)의 제2 통로(145d) 쪽으로 유동한다.

계속해서 제2 통로(145d)를 통과한 작동유체는 스풀 가이드(145)와 스풀의 제1 소직경부(144d) 사이의 공간을 통해 제1 통로(145c) 쪽으로 유동한다.

계속해서 제1 통로(145c)를 통과한 작동유체는 제1 저속 유로(152b) 및 제2 저속 유로(151b)를 통해 저속 제어 밸브(170) 쪽으로 유동하고, 이 저속 제어 밸브(170)에 의해 저속에서의 감쇠력을 발생시킨다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 저속에서도 감쇠력을 발생시킬 수 있어, 노면으로부터의 잔진동을 효과적으로 감쇠시킴으로써 차량의 승차감을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 소프트 모드에서 작동유체의 유량(즉, 유속)이 중고속일 때에는, 메인 유로, 즉 유입구(145a), 제1 유입 유로(145b), 제2 유입 유로(151a), 및 제3 유입 유로(152a)를 순차적으로 통과한 작동유체는, 메인 밸브(150)에 포함된 디스크들을 변형시켜 밀어낸 후, 개방된 메인 밸브(150)를 통과하여 중고속 유로(152c) 쪽으로 유동한다. 중고속 유로(152c) 쪽으로 유동한 작동유체는 곧바로 쇽업소버 내의 리저버 챔버(30)(즉, 저압실(PL))로 유동한다.

저속 제어 밸브가 메인 밸브와 직렬로 연결되어 작동유체가 저속 제어 밸브를 통과한 후에 메인 밸브로 공급되는 구조에서는, 저속 제어 밸브로 인한 효과, 즉 작동유체의 이동속도가 저속 구간에서도 감쇠력이 발생되어 미세진동시 승차감 향상 등의 효과를 얻을 수는 있지만, 저속 제어 밸브에 의해 메인 밸브의 감쇠력 특성이 영향을 받을 수 있다는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 중고속 구간에서도 작동유체가 일단 저속 제어 밸브를 통과해야만 하므로 메인 밸브의 감쇠력 특성이 왜곡될 수 있다.

그러나, 본 발명과 같이, 저속 제어 밸브(170)가 메인 밸브(150)와 병렬로 연결되는 구조에서는, 저속 제어 밸브(170)로 인한 효과, 즉 저속구간에서의 튜닝 자유도 확보에 따른 미세 진동 성능 향상 및 라운드한 승차감 구현이라는 효과를 얻을 수 있으면서도, 저속 제어 밸브(170)에 의해 메인 밸브(150)의 감쇠력 특성이 영향받지 않아 메인 밸브(150)의 감쇠력 특성이 왜곡되는 현상을 방지할 수 있어 저속과 중고속에서의 감쇠력 비연동이 가능하고 중고속에서의 튜닝 자유도 확보에 따른 밸브성능 향상이 가능하다.

본 발명의 구조에 따르면, 메인 밸브(150)로 유동하는 작동유체의 유로, 즉 메인 유로와, 저속 제어 밸브(170)로 유동하는 작동유체의 유로, 즉 저속 유로(제1 및 제2 저속 유로(152b, 151b))가 서로 분리되어 있기 때문에 감쇠력 산포 현상을 개선할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명을 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

140 : 감쇠력 가변밸브 조립체 141 : 솔레노이드
142 : 플런저 144 : 스풀
144a : 제1 대직경부 144b : 제2 대직경부
144c : 제3 대직경부 144d : 제1 소직경부
144e : 제2 소직경부 145 : 스풀 가이드
145a : 유입구 145b : 제1 유입 유로
145c : 제1 통로 145d : 제2 통로
145e : 제3 통로 146 : 스풀 가압 스프링
147 : 플러그 148 : 플런저 가압 스프링
150 : 메인 밸브 151 : 제1 몸체
151a : 제2 유입 유로 151b : 제2 저속 유로
152 : 제2 몸체 152a : 제3 유입 유로
152b : 제1 저속 유로 152c : 중고속 유로
153 : 메인 리테이너 154 : 메인 스프링
160 : 배압 챔버 161 : 챔버형성 몸체
170 : 저속 제어 밸브 171 : 저속디스크-S
172 : 저속디스크

Claims

쇽업소버의 감쇠력을 조절하기 위해 감쇠력 가변식 쇽업소버에 설치되는 감쇠력 가변밸브 조립체로서,
전류가 인가되면 자기력을 발생시키는 솔레노이드와;
상기 솔레노이드의 자기력에 의해 이동하는 스풀과;
상기 스풀의 이동을 안내하도록 상기 스풀을 둘러싸는 스풀 가이드와;
상기 스풀 가이드에 설치되는 밸브 몸체와;
상기 밸브 몸체에 형성된 메인 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 메인 밸브와;
상기 메인 밸브의 배후에서 상기 메인 밸브를 가압하는 배압을 갖도록 마련되는 배압 챔버와;
상기 배압 챔버를 형성하기 위해 상기 밸브 몸체의 외부에 설치되는 챔버형성 몸체와;
상기 밸브 몸체에 형성된 저속 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 저속 제어 밸브; 를 포함하며,
상기 쇽업소버의 감쇠력은, 상기 스풀 및 상기 스풀 가이드의 상호작용에 의해 상기 감쇠력 가변밸브 조립체 내의 내부유로가 변화됨에 따라 상기 배압 챔버의 배압이 증가하는 하드 모드와 상기 배압 챔버의 배압이 감소하는 소프트 모드 사이에서 가변될 수 있으며,
상기 저속 제어 밸브는 소프트 모드에서 작동유체의 유속이 저속일 때 감쇠력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브 몸체는 소결에 의해 형성되며, 상기 챔버형성 몸체는 프레스 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 스풀은 직경이 큰 대직경부와 직경이 작은 소직경부가 번갈아 형성되어 이루어지며, 상기 소직경부의 양쪽에는 상기 대직경부가 형성되어 상기 소직경부를 통과하는 작동유체의 압력이 상기 소직경부의 양쪽에 형성된 상기 대직경부에 균등하게 작용하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 스풀 가이드의 유입구 쪽 외주면에는 상기 저속 제어 밸브가 맞닿는 단차가 형성되며, 상기 저속 제어 밸브는 상기 단차와 상기 스풀 가이드에 끼워지는 상기 밸브 몸체 사이에 개재되어 조립되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 메인 밸브와 상기 저속 제어 밸브는 병렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
쇽업소버의 감쇠력을 조절하는 감쇠력 가변식 쇽업소버로서,
외측에 감쇠력 가변밸브 조립체가 부착되는 베이스 쉘과;
상기 베이스 쉘의 내측에 설치되며 피스톤 로드가 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 인너 튜브와;
상기 인너 튜브의 내부 공간을 리바운드 챔버와 컴프레션 챔버로 구획하도록 상기 피스톤 로드의 일단에 결합되는 피스톤 밸브와;
상기 베이스 쉘과 상기 인너 튜브 사이의 공간을 저압실과 고압실로 구획하도록 설치되는 세퍼레이터 튜브; 를 포함하며,
상기 감쇠력 가변밸브 조립체는, 솔레노이드의 자기력에 의해 이동하는 스풀과, 상기 스풀의 이동을 안내하도록 상기 스풀을 둘러싸는 스풀 가이드와; 상기 스풀 가이드에 설치되는 밸브 몸체에 형성된 메인 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 메인 밸브와, 상기 밸브 몸체에 형성된 저속 유로를 덮도록 설치되어 감쇠력을 발생시키는 저속 제어 밸브를 포함하며,
상기 쇽업소버의 감쇠력은, 상기 스풀 및 상기 스풀 가이드의 상호작용에 의해 상기 감쇠력 가변밸브 조립체 내의 내부유로가 변화됨에 따라 상기 메인 밸브의 배후에 설치된 배압 챔버의 배압이 증가하는 하드 모드와 상기 배압 챔버의 배압이 감소하는 소프트 모드 사이에서 가변될 수 있으며,
상기 저속 제어 밸브는 소프트 모드에서 작동유체의 유속이 저속일 때 감쇠력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.