KR20150082844A - 감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버 - Google Patents

감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버 Download PDF

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Abstract

쇽업소버의 감쇠력을 조절하기 위해 감쇠력 가변식 쇽업소버에 설치되는 감쇠력 가변밸브 조립체가 개시된다.
감쇠력 가변밸브 조립체는, 전류가 인가되면 자기력을 발생시키는 솔레노이드에 의해 스풀을 이동시켜 유로를 개폐하는 솔레노이드 유닛과, 밸브에 의해 감쇠력을 발생시키는 밸브 유닛을 포함한다. 상기 솔레노이드 유닛은, 외형을 이루는 제1 몸체와, 상기 제1 몸체에 내장된 상기 솔레노이드와, 상기 솔레노이드에 의해 구동되는 플런저와, 상기 플런저와 함께 움직이도록 상기 제1 몸체 내에 배치되는 스풀과, 상기 스풀의 이탈을 방지하기 위해 상기 제1 몸체에 결합되는 플러그를 포함한다. 상기 밸브 유닛은, 내부에 작동유체가 도입되는 유입구가 형성되고 외부에 돌출부가 형성된 제2 몸체와, 상기 돌출부에 안착되도록 상기 제2 몸체의 외부에 끼워지는 밸브와, 작동유체가 상기 밸브 쪽으로 유동할 수 있는 통로를 갖는 밸브 몸체와, 상기 돌출부와 협력하여 상기 밸브 및 상기 밸브 몸체를 상기 제2 몸체에 고정시키는 너트를 포함한다. 상기 밸브는 복수의 디스크를 다단으로 적층하여 이루어지는 다단 밸브이다.

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 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 감쇠력 가변밸브 조립체는 그 구성이 복잡하고 높은 정밀도를 요구하는 부품의 개수도 많아, 조립방식이나 원가 측면에서 개선의 여지가 많다.
또한, 종래의 감쇠력 가변밸브 조립체는, 스풀을 구동시키기 위한 솔레노이드가 설치된 솔레노이드 유닛의 몸체에, 유로를 가변시키기 위한 스풀 가이드 및 스풀, 감쇠력을 발생시키는 밸브 등을 차례로 끼운 후, 마지막으로 너트 등의 체결수단을 체결함으로써 조립 작업을 완료하였다. 그렇기 때문에, 유지보수를 위해 감쇠력 가변밸브 조립체를 분해할 필요가 있을 때, 전체 부품의 해체 및 재조립이 요구되고, 재조립시 밸브나 스풀의 위치가 변경되어 설계시 목표로 했던 감쇠력이 얻어지지 않게 될 우려가 있었다.
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 스풀을 솔레노이드 유닛 내에 조립하여 하나의 구성품으로 모듈화하고, 감쇠력을 발생하는 밸브 유닛을 또 다른 하나의 구성품으로 모듈화한 후, 솔레노이드 유닛과 밸브 유닛을 결합시킴으로써, 유로와 구성을 단순화하여 부품개수를 감소시키고, 솔레노이드 밸브 조립체의 조립/분해시 솔레노이드 유닛을 밸브 유닛으로부터 분리시켜도 스풀이나 밸브 등 전체 부품의 재조립이 불필요한 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 솔레노이드에 의해 스풀을 이동시켜 유로를 개폐하는 솔레노이드 유닛과, 밸브에 의해 감쇠력을 발생시키는 밸브 유닛을 포함하며, 상기 솔레노이드 유닛은, 외형을 이루는 제1 몸체와, 상기 제1 몸체에 내장된 상기 솔레노이드와, 상기 솔레노이드에 의해 구동되는 플런저와, 상기 플런저와 함께 움직이도록 상기 제1 몸체 내에 배치되는 스풀과, 상기 스풀의 이탈을 방지하기 위해 상기 제1 몸체에 결합되는 플러그를 포함하며, 상기 밸브 유닛은, 내부에 작동유체가 도입되는 유입구가 형성되고 외부에 돌출부가 형성된 제2 몸체와, 상기 돌출부에 안착되도록 상기 제2 몸체의 외부에 끼워지는 밸브와, 작동유체가 상기 밸브 쪽으로 유동할 수 있는 통로를 갖는 밸브 몸체와, 상기 돌출부와 협력하여 상기 밸브 및 상기 밸브 몸체를 상기 제2 몸체에 고정시키는 너트를 포함하며, 상기 밸브는 복수의 디스크를 다단으로 적층하여 이루어지는 다단 밸브인 감쇠력 가변밸브 조립체가 제공된다.
상기 밸브는, 상기 돌출부에 직접 안착되는 와셔, 하나 이상의 원반형 디스크, 및 슬릿이 형성된 하나 이상의 디스크-S를 포함할 수 있다.
상기 밸브 몸체에는 상기 밸브가 안착되는 제1 원형돌기와 제2 원형돌기가 돌출 형성되며, 상기 제2 원형돌기는 상기 제1 원형돌기보다 안쪽에 형성될 수 있다.
상기 솔레노이드 유닛과 상기 밸브 유닛은 각각 하나의 모듈로 별도로 제작될 수 있다.
상기 솔레노이드 유닛과 상기 밸브 유닛을 서로 분리하였을 때, 상기 스풀은 상기 플러그에 의해 상기 솔레노이드 유닛의 제1 몸체로부터의 분리가 방지되고, 상기 밸브는 상기 너트에 의해 상기 밸브 유닛의 제2 몸체로부터의 분리가 방지될 수 있다.
상기 솔레노이드 유닛의 제1 몸체는, 일방향으로 돌출하는 제1 결합부와, 상기 제1 결합부로부터 이격되어 상기 제1 결합부의 내측에서 돌출하는 제2 결합부를 포함하며, 상기 밸브 유닛의 제2 몸체는 내부에 상기 제2 결합부가 삽입될 수 있도록 형성되고, 상기 밸브 유닛의 상기 밸브 몸체는 상기 제1 결합부가 삽입되는 연장부를 포함하여, 상기 제2 몸체의 내부에 상기 제2 결합부가 삽입되는 동시에, 상기 밸브 몸체의 연장부 내부에 상기 제1 결합부가 삽입됨으로써 상기 솔레노이드 유닛과 상기 밸브 유닛이 결합될 수 있다.
감쇠력 가변밸브 조립체는, 상기 솔레노이드에 전류가 흐르지 않을 때 상기 스풀이 중립위치에 유지될 수 있도록 설치되는 제1 가압수단 및 제2 가압수단을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 가압수단이 설치되는 공간과 상기 제2 가압수단이 설치되는 공간은 상기 플러그에 형성된 관통구멍과, 상기 스풀의 중심에 형성되는 관통구멍과, 상기 플런저에 형성되는 관통구멍을 통해 서로 연통하여, 상기 제1 가압수단 및 상기 제2 가압수단이 설치되는 각각의 공간 내의 압력이 서로 동일하게 유지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 쇽업소버의 감쇠력을 조절하는 감쇠력 가변식 쇽업소버로서, 외측에 전술한 바와 같은 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 포함하는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 제공된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 스풀을 솔레노이드 유닛 내에 조립하여 하나의 구성품으로 모듈화하고, 감쇠력을 발생하는 밸브 유닛을 또 다른 하나의 구성품으로 모듈화한 후, 솔레노이드 유닛과 밸브 유닛을 결합시킴으로써 조립이 완료되는 감쇠력 가변밸브 조립체 및 상기 감쇠력 가변밸브 조립체를 가지는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 제공될 수 있다.
그에 따라 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체에 의하면, 유로와 구성이 단순화됨에 따라 부품개수가 감소될 수 있다. 또한, 솔레노이드 밸브 조립체의 조립 및 분해시 솔레노이드 유닛을 밸브 유닛으로부터 분리시켜도 스풀이나 밸브 등 전체 부품의 재조립이 불필요하게 되어 감쇠력에 차이가 발생하지 않게 된다.
또한, 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체에 의하면, 유로를 복잡하게 구성하여 (극)저속, 중속 및 고속시 감쇠력을 제어하는 대신에, 유로를 단순하게 구성하면서도 다수의 디스크를 적층시켜 다단 밸브를 구성함으로써 (극)저속, 중속 및 고속시 감쇠력을 미세하게 제어할 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일례를 도시한 단면도,
도 2는, 감쇠력 가변식 쇽업소버에 장착되기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체의 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체를 모듈별로 분리한 상태를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 소프트 모드로 작동중인 상태를 나타내는 주요부 단면도, 그리고
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 하드 모드로 작동중인 상태를 나타내는 주요부 단면도이다.
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(100)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(100)는, 유로를 개폐하도록 스풀(123)을 구동시키는 솔레노이드 유닛(110)과, 디스크를 다단으로 적층하여 감쇠력을 발생시키는 밸브 유닛(150)을 포함한다. 솔레노이드 유닛(110)과 밸브 유닛(150)은 각각 하나의 모듈로 별도로 제작된 후 조립됨으로써 하나의 감쇠력 가변밸브 조립체를 구성한다.
솔레노이드 유닛(110)은, 외형을 이루는 제1 몸체(111)와, 이 제1 몸체(111)에 내장되어 전류가 흐를 때 자기장을 발생시키는 솔레노이드(118)와, 이 솔레노이드(118)에 의해 구동되는 플런저(120)와, 이 플런저(120)와 함께 움직이도록 제1 몸체(111) 내에 배치되는 스풀(123)을 포함한다.
솔레노이드 유닛(110)의 제1 몸체(111)는, 밸브 유닛(150)과의 결합을 위하여, 일방향으로 돌출하는 원형의 제1 결합부(112)와, 이 제1 결합부(112)로부터 이격되어 제1 결합부(112)의 내측에서 돌출하는 원형의 제2 결합부(113)를 포함한다.
제2 결합부(113)는 내부가 비어 있는 중공의 원통 형상을 이룬다. 스풀(123)은 제1 몸체(111)의 제2 결합부(113) 내에 삽입되며, 스풀(123)이 제2 결합부(113)의 내부에서 이탈하는 것을 방지하기 위해 스풀(123)의 삽입 후에 제2 결합부(113)의 개구에는 플러그(128)가 체결된다.
솔레노이드(118)에 전류가 흐르지 않을 때 플런저(120) 및 스풀(123)이 중립위치에 유지될 수 있도록, 제1 몸체(111)의 내부에는, 플런저(120)를 스풀(123) 쪽으로 가압하는 제1 가압수단(131)과, 스풀(123)을 플런저(120) 쪽으로 가압하는 제2 가압수단(132)이 설치된다. 제1 가압수단(131) 및 제2 가압수단(132)은 코일 스프링으로 이루어질 수 있다.
감쇠력 가변밸브 조립체(100)의 내부로 흘러들어오는 작동유체의 압력이 솔레노이드(118)에 의한 플런저(120) 및 스풀(123)의 변위에 악영향을 미치지 않도록 하기 위해서는, 제1 가압수단(131) 및 제2 가압수단(132)이 설치되는 각각의 공간 내의 압력이 서로 동일하게 유지될 필요가 있다. 이를 위해, 감쇠력 가변밸브 조립체(100)의 유입구(152)를 통해 유입되는 작동유체는, 플러그(128)에 형성된 관통구멍(129)을 통해 제2 가압수단(132)이 설치되는 공간 내로 흘러들어올 수 있으며, 계속해서 스풀(123)의 중심에 형성되는 관통구멍(124)과 플런저(120)에 형성되는 관통구멍(121)을 통해 제1 가압수단(131)이 설치되는 공간 내로 흘러들어갈 수 있다. 결국, 도 2에서 볼 때 플런저(120)의 하부면과 스풀(123)의 상부면에 작용하는 작동유체의 압력을 동일하므로, 작동유체로 인한 압력 변화가 스풀(123)의 이동에 아무런 영향도 미치지 않게 된다.
스풀(123)의 이동을 가이드하는 스풀 가이드로서의 역할을 수행하는 제2 결합부(113)에는, 유입구(152)를 통해 유입된 작동유체가 밸브 유닛(150) 쪽으로 유동할 수 있도록 복수개의 구멍(114)이 형성된다. 제2 결합부(113)의 내부는, 플러그(128) 쪽의 내부직경이 플런저(120) 쪽의 내부직경보다 크게 되도록 형성된다. 즉, 제2 결합부(113)에 있어서, 내부직경이 큰 플러그(128) 쪽을 제1 가이드부(115)라고 하고, 내부직경이 작은 플런저(120) 쪽을 제2 가이드부(116)라고 하면, 제1 가이드부(115)와 제2 가이드부(116) 사이에는 내부직경의 차이로 인해 단차가 형성된다.
스풀(123)의 양쪽 말단(도 2에서 볼 때 위쪽의 제1 단부(125) 및 아래쪽의 제2 단부(126))에서의 외부직경은 플런저(120) 쪽(즉, 제2 가이드부(116))의 내부직경과 동일한 치수를 가지며, 스풀(123)의 중앙부에서의 외부직경은 양쪽 말단에 비해 작게 형성된다.
그에 따라 솔레노이드(118)의 작용에 의해 스풀(123)이 플러그(128) 쪽(즉, 도 2에서 볼 때 위쪽)으로 이동하면, 스풀(123)의 제1 단부(125)가 제1 가이드부(115) 쪽으로 이동함에 따라 유로가 개방되어 유입구(152)를 통해 유입된 작동유체가 구멍(114)을 통해 밸브 유닛(150) 쪽으로 유동할 수 있게 된다.
반대로, 솔레노이드(118)의 작용에 의해 스풀(123)이 플런저(120) 쪽(즉, 도 2에서 볼 때 아래쪽)으로 이동하면, 스풀(123)의 제1 단부(125)가 제2 가이드부(116) 쪽으로 이동함에 따라 유로가 폐쇄되어 유입구(152)를 통해 유입된 작동유체가 구멍(114)을 통해 밸브 유닛(150) 쪽으로 유동할 수 없게 된다.
스풀(123)의 제1 단부(125)가 제1 가이드부(115) 쪽으로 이동한 때에도 스풀(123)의 제2 단부(126)는 제2 가이드부(116) 내에 위치되므로, 스풀(123)의 제2 단부(126)가 제2 가이드부(116)에 의해 안내될 수 있어 스풀(123)의 직선운동이 유지된다.
제1 몸체(111)의 제1 결합부(112)와 제2 결합부(113) 사이의 공간은 구멍(114)이 개방되었을 때 작동유체가 유동할 수 있는 통로로서의 역할을 수행한다.
제2 결합부(113)의 말단 부분에는 후술하는 바와 같이 밸브 유닛(150)과의 나사 결합을 위하여 나사산이 형성될 수 있다. 또한, 작동유체의 누출을 방지하기 위해, 제1 결합부(112) 및 제2 결합부(113)에는 각각 O-링 등의 밀봉수단(135)이 배치되기 위한 홈이 형성될 수 있다.
밸브 유닛(150)은, 내부에 작동유체가 도입되는 유입구(152)가 형성되고 외부에 돌출부(153)가 형성된 원통형의 제2 몸체(151)와, 돌출부(153)에 안착되는 밸브(160)와, 작동유체가 밸브 쪽으로 유동할 수 있는 통로(171)를 갖는 밸브 몸체(170)와, 돌출부(153)와 협력하여 밸브(160) 및 밸브 몸체(170)를 제2 몸체(151)에 고정시키는 너트(176)를 포함한다.
밸브(160)는 다수의 디스크로 이루어진 다단 밸브이다. 더욱 상세하게는, 밸브(160)는, 돌출부(153)에 직접 안착되는 와셔(161)와, 원반형의 제1 디스크(162)와, 제1 디스크(162)보다 직경이 큰 원반형의 제2 디스크(163)와, 슬릿이 형성된 제2 디스크-S(164)와, 제2 디스크(163)보다 직경이 작은 원반형의 제3 디스크와, 슬릿이 형성된 제3 디스크-S(166)가 차례로 적층되어 형성된다.
제1 디스크(162), 제2 디스크(163) 및 제3 디스크(165)는 각각 하나 이상 적층될 수 있으며, 각각의 개수, 크기 및 두께 등은 설계시 필요에 따라 변경될 수 있다.
밸브 몸체(170)의 밸브(160) 쪽 표면에는 제1 원형돌기(172)와 제2 원형돌기(173)가 돌출 형성되며, 제2 원형돌기(173)는 제1 원형돌기(172)보다 안쪽에 형성된다. 제1 원형돌기(172)에는 제2 디스크-S(164)가 안착되고, 제2 원형돌기(173)에는 제3 디스크-S(166)가 안착된다.
밸브 몸체(170)의 밸브(160) 반대쪽에는 가장자리가 원통형으로 길게 연장하는 원통형의 연장부(174)가 형성된다. 연장부(174)의 내주면에는 솔레노이드 유닛(110)의 제1 몸체(111)에 형성된 제1 결합부(112)의 외주면이 삽입되어 맞닿는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체(100)는, 솔레노이드 유닛(110)과 밸브 유닛(150)을 조립하여 제작될 수 있으며, 솔레노이드 유닛(110)과 밸브 유닛(150)이 분리된 상태에서도 스풀(123)이나 밸브(160)가 이탈되지 않는다.
스풀(123)은 플러그(128)에 의해 이탈이 방지되어, 솔레노이드 유닛(110)과 밸브 유닛(150)이 분리된 상태에서도 솔레노이드 유닛(110)의 제1 몸체(111)(더욱 상세하게는 제2 결합부(113)의 내부) 내에 유지될 수 있다. 또한, 밸브(160)는 너트(176)에 의해 이탈이 방지되어, 솔레노이드 유닛(110)과 밸브 유닛(150)이 분리된 상태에서도 밸브 유닛(150)의 제2 몸체(151)에 결합된 상태가 유지될 수 있다.
솔레노이드 유닛(110)과 밸브 유닛(150)은, 전술한 바와 같이, 제2 몸체(151)의 내부에 제1 몸체(111)의 제2 결합부(113)가 삽입되는 동시에, 밸브 몸체(170)의 연장부(174) 내로 제1 몸체(111)의 제1 결합부(112)가 삽입됨으로써 결합된다. 예를 들어, 제2 몸체(151)의 내부와 제1 몸체(111)의 제2 결합부(113) 사이의 결합은 나사결합으로 이루어질 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체(100)의 작동을 설명한다.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 소프트 모드로 작동중인 상태가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체가 하드 모드로 작동중인 상태가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 소프트 모드일 때에는, 솔레노이드(118)의 작용에 의해 스풀(123)이 플러그(128) 쪽(즉, 도 4에서 볼 때 위쪽)으로 이동한다. 이때, 스풀(123)의 제1 단부(125)가 제1 가이드부(115) 쪽으로 이동함에 따라 유로가 개방되어 유입구(152)를 통해 유입된 작동유체가 구멍(114)을 통해 밸브 유닛(150) 쪽으로 유동할 수 있게 된다.
즉, 소프트 모드일 때에는 유로가 개방되어 감쇠력 가변밸브 조립체(100)를 통한 작동유체의 유동이 허용된다.
소프트 모드일 때, 유입구(152)를 통해 유입된 작동유체는, 전술한 바와 같이 솔레노이드 유닛(110)을 통과한 다음, 밸브 몸체(170)의 통로(171)를 통과하여 밸브(160)를 향해 유동한다. 소프트 모드에서, 저속시 작동유체는 제2 디스크-S(164) 및 제3 디스크-S(166)에 각각 형성되어 있는 슬릿을 통과하여 감쇠력 가변식 쇽업소버의 리저버 챔버(30) 측으로 유동한다. 또한, 소프트 모드에서, 중고속시 작동유체는 밸브(160)에 포함된 디스크들이 젖혀지도록 변형시켜 유로면적을 확대시킨 후 감쇠력 가변식 쇽업소버의 리저버 챔버(30) 측으로 유동한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 하드 모드일 때에는, 솔레노이드(118)의 작용에 의해 스풀(123)이 플런저(120) 쪽(즉, 도 5에서 볼 때 아래쪽)으로 이동하면, 스풀(123)의 제1 단부(125)가 제2 가이드부(116) 쪽으로 이동함에 따라 유로가 폐쇄되어 유입구(152)를 통해 유입된 작동유체가 구멍(114)을 통해 밸브 유닛(150) 쪽으로 유동할 수 없게 된다.
즉, 하드 모드일 때에는 유로가 폐쇄되어 감쇠력 가변밸브 조립체(100)를 통한 작동유체의 유동은 저지된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체에 의하면, 스풀(123)의 이동에 의해 쇽업소버의 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 연통하는 감쇠력 가변밸브 조립체의 내부 유로가 개폐되면서 쇽업소버의 감쇠력을 가변한다.
본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체에 의하면, 내부 유로를 단순히 개폐시킬 뿐, 유로를 가변시키는 구성이 아니므로, 전체 구성이 단순화됨에 따라 부품개수가 감소될 수 있다.
또한, 솔레노이드 밸브 조립체의 조립 및 분해시 솔레노이드 유닛(110)을 밸브 유닛(150)으로부터 분리시켜도 스풀(123)이나 밸브(160) 등 전체 부품의 재조립이 불필요하게 되어 최초 설계시 의도했던 감쇠력이 분해 및 재조립 후에도 변경되지 않게 된다.
또한, 본 발명에 따른 감쇠력 가변밸브 조립체에 의하면, 유로를 복잡하게 구성하여 (극)저속, 중속 및 고속시 감쇠력을 제어하는 대신에, 유로를 단순하게 구성하면서도 다수의 디스크를 적층시켜 다단 밸브를 구성함으로써 (극)저속, 중속 및 고속시 감쇠력을 미세하게 제어할 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.
100: 감쇠력 가변밸브 조립체 111: 제1 몸체
112: 제1 결합부 113: 제2 결합부
114: 구멍 115: 제1 가이드부
116: 제2 가이드부 118: 솔레노이드
120: 플런저 121: 관통구멍
123: 스풀 124: 관통구멍
125: 제1 단부 126: 제2 단부
128: 플러그 129: 관통구멍
131: 제1 가압수단 132: 제2 가압수단
135: 밀봉수단 150: 밸브 유닛
151: 제2 몸체 152: 유입구
153: 돌출부 160: 밸브
161: 와셔 162: 제1 디스크
163: 제2 디스크 164: 제2 디스크-S
165: 제3 디스크 166: 제3 디스크-S
170: 밸브 몸체 171: 통로
172: 제1 원형돌기 173: 제2 원형돌기
174: 연장부 176: 너트

Claims (7)

  1. 쇽업소버의 감쇠력을 조절하기 위해 감쇠력 가변식 쇽업소버에 설치되는 감쇠력 가변밸브 조립체로서,
    전류가 인가되면 자기력을 발생시키는 솔레노이드에 의해 스풀을 이동시켜 유로를 개폐하는 솔레노이드 유닛과, 밸브에 의해 감쇠력을 발생시키는 밸브 유닛을 포함하며,
    상기 솔레노이드 유닛은, 외형을 이루는 제1 몸체와, 상기 제1 몸체에 내장된 상기 솔레노이드와, 상기 솔레노이드에 의해 구동되는 플런저와, 상기 플런저와 함께 움직이도록 상기 제1 몸체 내에 배치되는 스풀과, 상기 스풀의 이탈을 방지하기 위해 상기 제1 몸체에 결합되는 플러그를 포함하며,
    상기 밸브 유닛은, 내부에 작동유체가 도입되는 유입구가 형성되고 외부에 돌출부가 형성된 제2 몸체와, 상기 돌출부에 안착되도록 상기 제2 몸체의 외부에 끼워지는 밸브와, 작동유체가 상기 밸브 쪽으로 유동할 수 있는 통로를 갖는 밸브 몸체와, 상기 돌출부와 협력하여 상기 밸브 및 상기 밸브 몸체를 상기 제2 몸체에 고정시키는 너트를 포함하며,
    상기 밸브는 복수의 디스크를 다단으로 적층하여 이루어지는 다단 밸브인 감쇠력 가변밸브 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브는, 상기 돌출부에 직접 안착되는 와셔, 하나 이상의 원반형 디스크, 및 슬릿이 형성된 하나 이상의 디스크-S를 포함하는 감쇠력 가변밸브 조립체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브 몸체에는 상기 밸브가 안착되는 제1 원형돌기와 제2 원형돌기가 돌출 형성되며, 상기 제2 원형돌기는 상기 제1 원형돌기보다 안쪽에 형성되는 감쇠력 가변밸브 조립체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔레노이드 유닛과 상기 밸브 유닛은 각각 하나의 모듈로 별도로 제작되어,
    상기 솔레노이드 유닛과 상기 밸브 유닛을 서로 분리하였을 때, 상기 스풀은 상기 플러그에 의해 상기 솔레노이드 유닛의 제1 몸체로부터의 분리가 방지되고, 상기 밸브는 상기 너트에 의해 상기 밸브 유닛의 제2 몸체로부터의 분리가 방지되는 감쇠력 가변밸브 조립체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔레노이드 유닛의 제1 몸체는, 일방향으로 돌출하는 제1 결합부와, 상기 제1 결합부로부터 이격되어 상기 제1 결합부의 내측에서 돌출하는 제2 결합부를 포함하며,
    상기 밸브 유닛의 제2 몸체는 내부에 상기 제2 결합부가 삽입될 수 있도록 형성되고, 상기 밸브 유닛의 상기 밸브 몸체는 상기 제1 결합부가 삽입되는 연장부를 포함하여,
    상기 제2 몸체의 내부에 상기 제2 결합부가 삽입되는 동시에, 상기 밸브 몸체의 연장부 내부에 상기 제1 결합부가 삽입됨으로써 상기 솔레노이드 유닛과 상기 밸브 유닛이 결합되는 감쇠력 가변밸브 조립체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔레노이드에 전류가 흐르지 않을 때 상기 스풀이 중립위치에 유지될 수 있도록 설치되는 제1 가압수단 및 제2 가압수단을 더 포함하며,
    상기 제1 가압수단이 설치되는 공간과 상기 제2 가압수단이 설치되는 공간은 상기 플러그에 형성된 관통구멍과, 상기 스풀의 중심에 형성되는 관통구멍과, 상기 플런저에 형성되는 관통구멍을 통해 서로 연통하여, 상기 제1 가압수단 및 상기 제2 가압수단이 설치되는 각각의 공간 내의 압력이 서로 동일하게 유지되는 감쇠력 가변밸브 조립체.
  7. 쇽업소버의 감쇠력을 조절하는 감쇠력 가변식 쇽업소버로서,
    외측에 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 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 포함하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
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