KR20160150389A - 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇽업소버의 실린더 중 내통 하단부에 설치되고, 상기 쇽업소버의 압축 및 인장 행정시 작동 유체가 상기 내통으로부터 상기 내통과 외통 사이의 리저버 챔버로 흐르도록 하거나 상기 리저버 챔버로부터 상기 내통으로 흐르도록 하는 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 상부에 배치되고, 상기 내통 내부의 공간과 상호 연통됨과 동시에, 상기 밸브 바디를 통하여 상기 내통과 상기 리저버 챔버 사이를 상호 연통시키는 작동 공간이 내부에 구비된 하우징; 상기 하우징에 내장되며, 상기 쇽업소버의 압축 및 인장 행정에 따라 상기 작동 공간에서 승강하는 프리 피스톤; 및 상기 하우징과, 상기 하우징과 상기 밸브 바디에 구비되며, 상기 프리 피스톤이 일정 정도 이상 상승하는 것과, 상기 프리 피스톤이 일정 정도 이상 하강하는 것을 방지하는 규제 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하여, 주파수 감응 기능을 통한 승차감의 향상을 도모함은 물론, 압력 감응 기능을 통한 차량 성능의 향상 또한 도모할 수 있도록 한 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리에 관한 것이다.

Description

쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리{BODY VALVE ASSEMBLY OF SHOCK ABSORBER}

본 발명은 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주파수 감응 기능을 통한 승차감의 향상을 도모함은 물론, 압력 감응 기능을 통한 차량 성능의 향상 또한 도모할 수 있도록 한 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버는 차체 중량을 지지함과 동시에 노면으로부터 차체로 전해지는 진동을 억제, 감쇠하는 역할을 하는 것으로 승차감 향상, 적재화물의 보호 및 차량의 각 부품을 보호하는데 기여한다.

따라서, 쇽업소버는 주행중 차륜을 통하여 노면으로부터 진동이나 충격을 끊임없이 받기 때문에 차체(혹은 프레임)와 차축 사이에 완충장치를 설치하여 충격이나 진동이 직접 차체에 전달되는 것을 방지함으로써 승차감을 향상시킨다.

기존의 쇽업소버의 석션 밸브는 크게, 유체가 채워진 내부관을 슬라이딩 왕복하고 외부로부터 삽입되는 피스톤 로드와, 피스톤 로드의 하단에 연결되는 피스톤 밸브에 대향하여 내부관 하부에 고정 설치되는 바디 밸브를 포함한다.

이러한 기존의 바디 밸브는 인장 및 압축 행정시 흐르는 작동 유체에 의하여 유로가 단일로 형성되며, 바디 밸브 상측의 판 스프링 디스크의 스프링 상수에 의하여 저속으로부터 고속에 이르는 모든 구간의 감쇠력이 결정된다.

따라서, 저속 구간의 감쇠력을 높게 하면, 고속 구간의 감쇠력이 과도하게 상승하는 문제가 있다.

또한, 기존의 바디 밸브 중 피스톤 압축측의 강성을 높게 하면 공동 현상이 발생하게 되어 감쇠력 그래프의 왜곡이 발생하게 되므로, 감쇠력을 원활하게 조정하는데 제약이 따르게 되는 것이다.

공개특허 제10-2006-0014637호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 주파수 감응 기능을 통한 승차감의 향상을 도모함은 물론, 압력 감응 기능을 통한 차량 성능의 향상 또한 도모할 수 있도록 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 쇽업소버의 실린더 중 내통 하단부에 설치되고, 상기 쇽업소버의 압축 및 인장 행정시 작동 유체가 상기 내통으로부터 상기 내통과 외통 사이의 리저버 챔버로 흐르도록 하거나 상기 리저버 챔버로부터 상기 내통으로 흐르도록 하는 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 상부에 배치되고, 상기 내통 내부의 공간과 상호 연통됨과 동시에, 상기 밸브 바디를 통하여 상기 내통과 상기 리저버 챔버 사이를 상호 연통시키는 작동 공간이 내부에 구비된 하우징; 상기 하우징에 내장되며, 상기 쇽업소버의 압축 및 인장 행정에 따라 상기 작동 공간에서 승강하는 프리 피스톤; 및 상기 하우징과, 상기 하우징과 상기 밸브 바디에 구비되며, 상기 프리 피스톤이 일정 정도 이상 상승하는 것과, 상기 프리 피스톤이 일정 정도 이상 하강하는 것을 방지하는 규제 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 하우징은, 상기 작동 공간을 형성하는 바디 본체와, 상기 바디 본체의 상면에 관통되어 상기 내통과 상기 작동 공간을 상호 연통시키는 적어도 하나 이상의 상부 메인 오리피스와, 상기 바디 본체의 하면에 관통되어 상기 밸브 바디의 인장 통로 및 압축 통로와 각각 연통되는 적어도 하나 이상의 하부 메인 오리피스를 포함하며, 상기 바디 본체의 하면에는 상기 규제 유닛 중 규제 고정핀이 관통되어 상기 프리 피스톤이 일정 정도 이상 하강하는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 규제 유닛은, 상기 바디 본체의 하면 내측 가장자리로부터 일정 높이까지 상측으로 단차지게 형성되는 상승 규제 단차부를 포함하며, 상기 프리 피스톤의 외주면은 상기 상승 규제 단차부의 내주면을 따라 승강 왕복하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 프리 피스톤은, 상기 작동 공간을 상, 하부 공간으로 구획하며, 상기 하우징의 내주면에 접촉하여 상기 작동 공간 내부를 승강 왕복하는 외주면을 형성하는 승강 본체와, 상기 승강 본체에 상하로 관통되어 상, 하부 공간을 상호 연통시키는 복수의 보조 오리피스와, 상기 승강 본체의 하면으로부터 상기 하우징의 하면을 향하여 돌출되는 돌기부와, 상기 돌기부의 하면으로부터 상측으로 함몰되며, 상기 밸브 바디와 상기 하우징의 하면을 관통하여 결합되는 상기 규제 유닛 중 규제 고정핀의 상단부와 대응하는 형상으로 형성되는 핀 안착홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 프리 피스톤은, 상기 하우징에 수용된 상기 승강 본체의 상면으로부터 돌출되는 안착 돌부와, 상기 안착 돌부에 안착되는 캡 본체와, 상기 캡 본체의 하단부 가장자리를 따라 연장되어 상기 캡 본체와 일체를 이루며, 상기 안착 돌부를 중심으로 하여 방사상으로 배치된 상기 복수의 보조 오리피스 각각의 상단부를 덮는 캡 플랜지를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리는, 상기 캡 플랜지에 하단부가 안착되고 상기 캡 본체에 지지되는 제1 스프링과, 상기 제1 스프링의 상단부가 지지되도록 상기 하우징의 내측 상면에 함몰된 제1 스프링 안착홈과, 상기 승강 본체의 하면에 일정 직경으로 함몰되는 제2 스프링 안착홈과, 상단부는 상기 제2 스프링 안착홈에 안착되고, 하단부는 상기 하우징의 내측 하면에 안착되는 제2 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 규제 유닛은, 상기 밸브 바디의 하면 중심부로부터 관통되어 상기 하우징의 하면을 통하여 상기 작동 공간에 일정 높이로 노출되는 규제 고정핀과, 상기 하우징의 하면 내측 가장자리로부터 일정 높이까지 상측으로 단차지게 형성되는 상승 규제 단차부를 포함하며, 상기 프리 피스톤의 외주면은 상기 상승 규제 단차부의 내주면을 따라 승강 왕복하고, 상기 프리 피스톤은 상기 상승 규제 단차부의 상단부 이상 상승되는 것이 규제되며, 상기 규제 고정핀의 상단부 이상 하강되는 것이 규제되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 규제 고정핀은, 상기 규제 고정핀의 길이 방향을 따라 상하로 관통되어 상기 하우징 및 상기 내통과 상기 리저버 챔버를 상호 연통시키는 핀 관통홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 밸브 바디의 상부에 배치되어 작동 공간에 내장된 프리 피스톤이 승강 왕복하는 하우징을 포함한 구조로부터 저주파 내지 고주파에 이르는 전영역에 걸친 주파수 감응 기능을 통한 승차감의 향상을 도모할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은 밸브 바디를 통하여 압축 감쇠력에 따른 압력 감응 기능을 통한 차량 성능의 향상 또한 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 프리 피스톤의 과도한 상승 및 하강에 따른 장치 전체의 내구성 저하를 미연에 방지하여 내구 연한을 늘리고, 장시간에 걸친 균일한 작동 성능을 유지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 이용하여 고주파 영역의 저진폭 구간에서 압축 행정시 작동 유체의 거동을 나타낸 단면 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 이용하여 고주파 영역의 저진폭 구간에서 인장 행정시 작동 유체의 거동을 나타낸 단면 개념도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 이용하여 저주파 영역의 고진폭 구간에서 압축 행정시 작동 유체의 거동을 나타낸 단면 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 이용하여 저주파 영역의 고진폭 구간에서 인장 행정시 작동 유체의 거동을 나타낸 단면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 밸브 바디(100)와 하우징(200)과 프리 피스톤(300)과 규제 유닛(500)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 밸브 바디(100)는 쇽업소버의 실린더(400) 중 내통(410) 하단부에 설치되고, 쇽업소버의 압축 및 인장 행정시 작동 유체가 내통(410)으로부터 내통(410)과 외통(420) 사이의 리저버 챔버(415)로 흐르도록 하거나 리저버 챔버(415)로부터 내통(410)으로 흐르도록 하는 것이다.

즉, 밸브 바디(100)는 기존의 쇽업소버용 바디 밸브와 같이 압축 감쇠력을 통하여 차량 성능 향상을 도모하기 위한 것이다.

그리고, 하우징(200)은 밸브 바디(100)의 상부에 배치되고, 내통(410) 내부의 공간과 상호 연통됨과 동시에, 밸브 바디(100)를 통하여 내통(410)과 리저버 챔버(415) 사이를 상호 연통시키는 작동 공간(201)이 내부에 구비된 것이다.

그리고, 프리 피스톤(300)은 하우징(200)에 내장되며, 쇽업소버의 압축 및 인장 행정에 따라 작동 공간(201)에서 승강하는 것이다.

즉, 프리 피스톤(300)이 수용된 하우징(200)은 저주파 내지 고주파에 이르는 전영역에 걸친 주파수 감응 기능을 통한 승차감의 향상을 도모하기 위한 것이다.

또한, 규제 유닛(500)은 하우징(200)과, 하우징(200)과 밸브 바디(100)에 구비되며, 프리 피스톤(300)이 일정 정도 이상 상승하는 것과, 프리 피스톤(300)이 일정 정도 이상 하강하는 것을 방지하는 것이다.

즉, 규제 유닛(500)은 프리 피스톤(300)의 과도한 상승 및 하강에 따른 장치 전체의 내구성 저하를 미연에 방지하여 내구 연한을 늘리고, 장시간에 걸친 균일한 작동 성능을 유지하기 위하여 마련된 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 밸브 바디(100)는 크게 밸브 본체(110)에 압축 통로(120) 및 인장 통로(130)가 구비된 구조임을 파악할 수 있다.

밸브 본체(110)는 내통(410) 하단부가 안착 고정되는 압입 단턱(111)을 구비하며, 후술할 규제 유닛(500) 중 규제 고정핀(510)이 중심부를 관통하는 것이다.

압축 통로(120)는 규제 고정핀(510)을 중심으로 하여 밸브 본체(110)에 적어도 하나 이상 상하로 관통되는 것으로, 압축 행정시 작동 유체가 내통(410)으로부터 리저버 챔버(415)로 흐르도록 하는 것이다.

인장 통로(130)는 규제 고정핀(510)을 중심으로 하여 밸브 본체(110)에 적어도 하나 이상 상하로 관통되는 것으로, 인장 행정시 작동 유체가 리저버 챔버(415)로부터 내통(410)으로 흐르도록 하는 것이다.

여기서, 밸브 바디(100)는 압축 감쇠력의 구현을 통한 차량 성능 향상을 위하여, 규제 고정핀(510)의 헤드부(512)에 의하여 걸림 고정되며 적어도 하나 이상의 디스크-S와 복수의 디스크들이 다단으로 적층되어 하나 이상의 압축 통로(120) 및 인장 통로(130) 각각의 하단부를 개폐하는 디스크 어셈블리(150)를 더 구비할 수도 이다.

이때, 밸브 바디(100)는 밸브 본체(110)의 안착 고정을 위하여 밸브 본체(110)의 하단부 가장자리로부터 연장되어 쇽업소버의 외통(420) 바닥면에 고정되는 스커트부(140)를 더 포함할 수 있다.

또한, 밸브 바디(100)는 압축 행정 및 인장 행정시 작동 유체의 유통을 허용하기 위하여 스커트부(140)의 하단부 가장자리로부터 절개 형성되어 내통(410)과 리저버 탱크를 상호 연통시키는 절개부(141)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

한편, 하우징(200)은 대략 바디 본체(210)의 상, 하면에 상, 하부 메인 오리피스(220, 230)를 구비한 구조임을 파악할 수 있다.

바디 본체(210)는 작동 공간(201)을 형성하는 것으로, 작동 공간(201) 내부로 작동 유체의 유입 및 배출을 허용함으로써 주파수 감응에 따른 감쇠 성능의 구현이 가능하도록 마련된 것이다.

상부 메인 오리피스(220)는 바디 본체(210)의 상면에 적어도 하나 이상 관통되어 내통(410)과 작동 공간(201)을 상호 연통시키는 것이다.

하부 메인 오리피스(230)는 바디 본체(210)의 하면에 적어도 하나 이상 관통되어 밸브 바디(100)의 인장 통로 및 압축 통로와 각각 연통되는 것이다.

여기서, 바디 본체(210)의 하면에는 후술할 규제 유닛(500) 중 규제 고정핀(510)이 관통되어 프리 피스톤(300)이 일정 정도 이상 하강하는 것을 방지하게 된다.

이때, 바디 본체(210)는, 상승 규제 단차부(520)의 하단부 가장자리로부터 일정 높이까지 일정 깊이로 함몰된 적어도 하나 이상의 완화홈부(211)와, 완화홈부(211)의 상단부로부터 상승 규제 단차부(520)의 내주면까지 경사지게 형성된 경사홈부(212)를 더 포함하는 실시예의 적용 또한 가능하다.

또한, 완화홈부(211)와 경사홈부(212)는 쇽업소버의 압축 및 인장 행정시 작동 유체의 급격한 유통에 따른 압력 맥동을 일정 정도 완화하기 위하여 마련됨과 동시에, 저주파 영역의 고진폭 구간에서 쇽업소버가 압축 행정일 때 작동 유체가 하부 메인 오리피스(230)를 통하여 흐르도록 하는 유로(이하 도 4 참조)를 제공하게 된다.

한편, 프리 피스톤(300)은 주파수 감응에 따른 감쇠 성능의 구현을 통하여 승차감의 향상을 도모하기 위한 것으로, 작동 공간(201)을 상, 하부 공간(201a, 201b)으로 구획하며, 하우징(200)의 내주면에 접촉하여 작동 공간(201) 내부를 승강 왕복하는 외주면을 형성하는 승강 본체(310)를 포함한다.

그리고, 프리 피스톤(300)은 승강 본체(310)에 상하로 관통되어 상, 하부 공간(201a, 201b)을 상호 연통시키는 복수의 보조 오리피스(311)를 포함한다.

그리고, 프리 피스톤(300)은 승강 본체(310)의 하면으로부터 하우징(200)의 하면을 향하여 돌출되는 돌기부(320)를 포함한다.

또한, 프리 피스톤(300)은 돌기부(320)의 하면으로부터 상측으로 함몰되며, 밸브 바디(100)와 하우징(200)의 하면을 관통하여 결합되는 후술할 규제 유닛(500) 중 규제 고정핀(510)의 상단부와 대응하는 형상으로 형성되는 핀 안착홈(330)을 포함한다.

즉, 승강 본체(310)는 핀 안착홈(330)에 규제 고정핀(510)의 상단부가 결합되는 위치 이상으로 하강되는 것이 규제되는 것이다.

한편, 프리 피스톤(300)은 저주파 영역의 고진폭 구간에서 인장 행정시 작동 유체가 보조 오리피스(311)를 통하여 흐르는 것을 허용(이하 도 5 참조)하되, 그 외의 구간, 즉 저주파 영역의 고진폭 구간에서 압축 행정시, 또는 고주파 영역의 저진폭 구간에서 압축 및 인장 행정시에는 작동 유체가 보조 오리피스(311)를 통하여 흐르는 것을 차단하도록 안착 돌부(312)와 캡 본체(340) 및 캡 플랜지(350)를 더 포함할 수 있다.

즉, 안착 돌부(312)는 하우징(200)에 수용된 승강 본체(310)의 상면으로부터 돌출되는 것이며, 캡 본체(340)는 이러한 안착 돌부(312)에 안착되는 것이다.

또한, 캡 플랜지(350)는 캡 본체(340)의 하단부 가장자리를 따라 연장되어 캡 본체(340)와 일체를 이루며, 안착 돌부(312)를 중심으로 하여 방사상으로 배치된 복수의 보조 오리피스(311) 각각의 상단부를 덮는 것이다.

따라서, 캡 본체(340) 및 캡 플랜지(350)는 도 5와 같이 쇽업소버가 저주파 영역의 고진폭 구간에서 인장 행정시 승강 본체(310)의 하부로부터 복수의 보조 오리피스(311)를 통하여 상측으로 흐르는 작동 유체에 의하여 안착 돌부(312)로부터 이격됨으로써, 작동 유체가 복수의 보조 오리피스(311)를 통하여 승강 본체(310)의 상부를 거쳐 하우징(200)의 외측을 통하여 흐르도록 허용하게 된다.

한편, 본 발명은 다시 도 1을 참조하여 더욱 상세하게 살펴보면, 다양한 주파수 영역에서 다양한 진폭에 대응하여 압축 및 인장 행정을 함에 있어서, 프리 피스톤(300)이 도 1과 같은 중립 위치로 복귀할 수 있도록 제1 스프링(610)과 제2 스프링(620)을 더 구비하고, 이러한 제1, 2 스프링(610, 620)의 지지 구조로 제1, 2 스프링 안착홈(213, 313)을 더 구비할 수도 있을 것이다.

즉, 제1 스프링(610)은 캡 플랜지(350)에 하단부가 안착되고 캡 본체(340)에 지지되는 것이며, 제1 스프링 안착홈(213)은 제1 스프링(610)의 상단부가 지지되도록 하우징(200)의 내측 상면에 함몰된 것이다.

또한, 제2 스프링 안착홈(313)은 승강 본체(310)의 하면에 일정 직경으로 함몰되는 것이며, 제2 스프링(620)의 상단부는 제2 스프링 안착홈(313)에 안착되고, 제2 스프링(620)의 하단부는 하우징(200)의 내측 하면에 안착되는 것이다.

본 발명에서는 제1 스프링(610)의 직경이 제2 스프링(620)의 직경에 비하여 작게 도시되어 있으나, 반드시 이러한 구조에 국한되는 것은 아니며, 제1, 2 스프링(610, 620)의 직경을 동일하게 제작하여 배치하거나, 제1 스프링(610)의 직경을 제2 스프링(620)의 직경보다 크게 제작하여 배치하는 등의 응용 및 변형 설계도 가능함은 물론이다.

또한, 제1 스프링(610)과 제2 스프링(620)의 스프링 강성을 동일하게 또는 서로 다르게 함으로써, 다양한 주파수 영역과 다양한 진폭 구간에 폭넓게 대응하도록 하는 주파수 감응 장치로서의 역할 수행을 할 수도 있게 될 것이다.

한편, 규제 유닛(500)은 밸브 바디(100), 즉 밸브 본체(110)의 하면 중심부로부터 관통되어 하우징(200)의 하면을 통하여 작동 공간(201)에 일정 높이로 노출되는 규제 고정핀(510)과, 하우징(200), 즉 바디 본체(210)의 하면 내측 가장자리로부터 일정 높이까지 상측으로 단차지게 형성되는 상승 규제 단차부(520)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

여기서, 프리 피스톤(300), 즉 승강 본체(310)의 외주면은 상승 규제 단차부(520)의 내주면을 따라 승강 왕복하는 구조임을 파악할 수 있다.

이때, 프리 피스톤(300)의 승강 본체(310)는 상승 규제 단차부(520)의 상단부 이상 상승되는 것이 규제되며, 규제 고정핀(510)의 상단부 이상 하강되는 것이 규제되도록 함으로써, 프리 피스톤(300)의 과도한 상승 및 하강에 따른 장치 전체의 내구성 저하를 미연에 방지하여 내구 연한을 늘리고, 장시간에 걸친 균일한 작동 성능을 유지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 규제 고정핀(510)은 인장 행정시 작동 유체가 리저버 챔버(415)로부터 내통(410)의 내부 공간으로 유입되는 것을 허용하도록 핀 관통홀(511)을 더 형성하는 것이 바람직하다.

핀 관통홀(511)은 규제 고정핀(510)의 길이 방향을 따라 상하로 관통되어 하우징(200) 및 내통(410)과 리저버 챔버(415)를 상호 연통시키는 것이다.

상기와 같은 구성의 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 이용하여 도 2 내지 도 5를 참조로 하면서 작동 유체의 거동 및 각 구성 요소별 작동 메커니즘에 대하여 설명하고자 한다.

참고로, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 이용하여 고주파 영역의 저진폭 구간에서 압축 행정시 작동 유체의 거동을 나타낸 단면 개념도이다.

그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 이용하여 고주파 영역의 저진폭 구간에서 인장 행정시 작동 유체의 거동을 나타낸 단면 개념도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 이용하여 저주파 영역의 고진폭 구간에서 압축 행정시 작동 유체의 거동을 나타낸 단면 개념도이다.

또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 이용하여 저주파 영역의 고진폭 구간에서 인장 행정시 작동 유체의 거동을 나타낸 단면 개념도이다.

참고로, 도 2 내지 도 5에서 표시되지 않은 도면부호는 도 1을 참조한다.

우선, 작동 유체는 도 2와 같이 고주파 영역의 저진폭 구간에서 압축 행정시 내통(410)의 내부 공간으로부터 상부 메인 오리피스(220)를 통하여 작동 공간(201)의 상부 공간(201a)으로 유입되고, 유입된 작동 유체는 프리 피스톤(300)의 승강 본체(310)를 하강시키는 압력을 작용하게 된다.

이와 동시에 제1 스프링(610)은 신장되고 제2 스프링(620)은 상부 공간(201a)에서 내리누르는 작동 유체의 압력에 의하여 수축된다.

이후, 승강 본체(310) 하부의 하부 공간(201b)에 수용된 작동 유체는 하부 메인 오리피스(230)를 거쳐 밸브 본체(110)의 압축 통로(120)를 지나 밸브 바디(100)의 절개부(141)를 통하여 리저버 챔버(415)로 흐르게 된다.

계속하여, 고주파 영역의 저진폭 구간에서 인장 행정으로 변환되기 직전에 제1, 2 스프링(610, 620)은 탄성 복원력을 발생시켜 프리 피스톤(300)의 승강 본체(310)를 도 1과 같은 초기 위치에 순간적으로 복귀시킨다.

그러나, 고주파 영역의 저진폭 구간에서 압축 행정시 작동 유체가 상부 공간(201a) 내부로 유입되는 양은 후술할 저주파 영역의 고진폭 구간에 비하면 비교적 작기 때문에, 승강 본체(310)의 핀 안착홈(330)은 규제 고정핀(510)의 상단부와 맞닿을 정도로 하강하지는 않는다.

한편, 작동 유체는 도 2의 상태에서 도 1의 상태로 일시 복귀되었다가 도 3과 같이 고주파 영역의 저진폭 구간에서 인장 행정시 리저버 챔버(415)로부터 핀 관통홀(511)을 통하여 작동 공간(201)의 하부 공간(201b)으로 유입되고, 유입된 작동 유체는 승강 본체(310)를 상승시키는 압력을 작용하게 된다.

이와 동시에 제2 스프링(620)은 신장되고 제1 스프링(610)은 하부 공간(201b)에서 밀어올리는 작동 유체의 압력에 의하여 수축된다.

이후, 승강 본체(310) 상부의 상부 공간(201a)에 수용된 작동 유체는 상부 메인 오리피스(220)를 통하여 내통(410)의 내부 공간으로 흐르게 된다.

여기서, 승강 본체(310)는 상승 규제 단차부(520)의 상단부까지 밀려올라가되, 상승 규제 단차부(520)에 의하여 더이상 과도하게 상승되지는 않고 걸리게 된다.

계속하여, 고주파 영역의 저진폭 구간에서 압축 행정으로 변환되기 직전에 제1, 2 스프링(610, 620)은 탄성 복원력을 발생시켜 프리 피스톤(300)의 승강 본체(310)를 도 1과 같은 초기 위치에 순간적으로 복귀시킨다.

한편, 작동 유체는 도 4와 같이 저주파 영역의 고진폭 구간에서 압축 행정시 내통(410)의 내부 공간으로부터 상부 메인 오리피스(220)를 통하여 작동 공간(201)의 상부 공간(201a)으로 유입되고, 유입된 작동 유체는 프리 피스톤(300)의 승강 본체(310)를 하강시키는 압력을 작용하게 된다.

이와 동시에 제1 스프링(610)은 신장되고 제2 스프링(620)은 상부 공간(201a)에서 내리누르는 작동 유체의 압력에 의하여 수축된다.

이후, 승강 본체(310) 하부의 하부 공간(201b)에 수용된 작동 유체는 하부 메인 오리피스(230)를 거쳐 밸브 본체(110)의 압축 통로(120)를 지나 밸브 바디(100)의 절개부(141)를 통하여 리저버 챔버(415)로 흐르게 된다.

계속하여, 고주파 영역의 저진폭 구간에서 인장 행정으로 변환되기 직전에 제1, 2 스프링(610, 620)은 탄성 복원력을 발생시켜 프리 피스톤(300)의 승강 본체(310)를 도 1과 같은 초기 위치에 순간적으로 복귀시킨다.

그러나, 저주파 영역의 고진폭 구간에서 압축 행정시 작동 유체가 상부 공간(201a) 내부로 유입되는 양은 고주파 영역의 저진폭 구간에 비하여 비교적 많기 때문에, 승강 본체(310)의 핀 안착홈(330)은 규제 고정핀(510)의 상단부와 맞닿을 때까지 하강하게 된다.

또한, 전술한 바와 같이 저주파 영역의 고진폭 구간에서 작동 유체의 유입량이 많으므로, 승강 본체(310)는 경사홈부(212)와 완화홈부(211)가 만나는 지점 부근까지 하강하게 되고, 이때 작동 유체는 경사홈부(212) 및 완화홈부(211)를 거쳐 하부 공간(201b) 및 하부 메인 오리피스(230)를 통하여 배출되는 것이다.

이와 같이 하부 메인 오리피스(230)를 통하여 배출된 작동 유체는 밸브 본체(110) 하부의 디스크 어셈블리(150)를 통하여 제어함으로써 압축 감쇠력, 즉 감쇠력을 생성시킬 수 있게 된다.

한편, 작동 유체는 도 4의 상태에서 도 1의 상태로 일시 복귀되었다가 도 5와 같이 저주파 영역의 고진폭 구간에서 인장 행정시 리저버 챔버(415)로부터 핀 관통홀(511)을 통하여 작동 공간(201)의 하부 공간(201a)으로 유입되고, 유입된 작동 유체는 승강 본체(310)를 상승시키는 압력을 작용하게 된다.

이와 동시에 제2 스프링(620)은 신장되고 제1 스프링(610)은 하부 공간(201b)에서 밀어올리는 작동 유체의 압력에 의하여 수축된다.

이후, 승강 본체(310) 상부의 상부 공간(201a)에 수용된 작동 유체는 상부 메인 오리피스(220)를 통하여 내통(410)의 내부 공간으로 흐르게 된다.

여기서, 승강 본체(310)는 상승 규제 단차부(520)의 상단부까지 밀려올라가되, 상승 규제 단차부(520)에 의하여 더이상 과도하게 상승되지는 않고 걸리게 된다.

그러나, 저주파 영역의 고진폭 구간에서 인장 행정시 작동 유체가 하부 공간(201b) 내부으로 유입되는 양은 고주파 영역의 저진폭 구간에 비하여 비교적 많기 때문에, 작동 유체에 의한 상승 압력은 좀 더 작용하게 된다.

따라서, 하부 공간(201b) 내부에 유입된 작동 유체는 보조 오리피스(311)를 통하여 캡 플랜지(350)를 밀어올리는 압력을 작용하게 되며, 캡 플랜지(350)와 함께 캡 본체(340) 또한 안착 돌부(312)로부터 이격하면서 작동 유체는 추가적으로 상부 공간(201a)을 거쳐 상부 메인 오리피스(220)를 통하여 내통(410) 내부 공간으로 흐르게 된다.

계속하여, 저주파 영역의 고진폭 구간에서 압축 행정으로 변환되기 직전에 제1, 2 스프링(610, 620)은 탄성 복원력을 발생시켜 프리 피스톤(300)의 승강 본체(310)를 도 1과 같은 초기 위치에 순간적으로 복귀시킨다.

이상과 같이 본 발명은 주파수 감응 기능을 통한 승차감의 향상을 도모함은 물론, 압력 감응 기능을 통한 차량 성능의 향상 또한 도모할 수 있도록 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...밸브 바디
110...밸브 본체
111...압입 단턱
120...압축 통로
130...인장 통로
140...스커트부
141...절개부
150...디스크 어셈블리
200...하우징
201...작동 공간
201a, 201b...상, 하부 공간
210...바디
211...완화홈부
212...경사홈부
213...제1 스프링 안착홈
220...상부 메인 오리피스
230...하부 메인 오리피스
300...프리 피스톤
310...승강 본체
311...보조 오리피스
312...안착 돌부
313...제2 스프링 안착홈
320...돌기부
330...핀 안착홈
340...캡 본체
350...캡 플랜지
400...실린더
410...내통
415...리저버 챔버
420...외통
500...규제 유닛
510...규제 고정핀
511...핀 관통홀
512...헤드부
520...상승 규제 단차부
610...제1 스프링
620...제2 스프링

Claims (8)

1. 쇽업소버의 실린더 중 내통 하단부에 설치되고, 상기 쇽업소버의 압축 및 인장 행정시 작동 유체가 상기 내통으로부터 상기 내통과 외통 사이의 리저버 챔버로 흐르도록 하거나 상기 리저버 챔버로부터 상기 내통으로 흐르도록 하는 밸브 바디;
   상기 밸브 바디의 상부에 배치되고, 상기 내통 내부의 공간과 상호 연통됨과 동시에, 상기 밸브 바디를 통하여 상기 내통과 상기 리저버 챔버 사이를 상호 연통시키는 작동 공간이 내부에 구비된 하우징;
   상기 하우징에 내장되며, 상기 쇽업소버의 압축 및 인장 행정에 따라 상기 작동 공간에서 승강하는 프리 피스톤; 및
   상기 하우징과, 상기 하우징과 상기 밸브 바디에 구비되며, 상기 프리 피스톤이 일정 정도 이상 상승하는 것과, 상기 프리 피스톤이 일정 정도 이상 하강하는 것을 방지하는 규제 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징은,
   상기 작동 공간을 형성하는 바디 본체와,
   상기 바디 본체의 상면에 관통되어 상기 내통과 상기 작동 공간을 상호 연통시키는 적어도 하나 이상의 상부 메인 오리피스와,
   상기 바디 본체의 하면에 관통되어 상기 밸브 바디의 인장 통로 및 압축 통로와 각각 연통되는 적어도 하나 이상의 하부 메인 오리피스를 포함하며,
   상기 바디 본체의 하면에는 상기 규제 유닛 중 규제 고정핀이 관통되어 상기 프리 피스톤이 일정 정도 이상 하강하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 규제 유닛은,
   상기 바디 본체의 하면 내측 가장자리로부터 일정 높이까지 상측으로 단차지게 형성되는 상승 규제 단차부를 포함하며,
   상기 프리 피스톤의 외주면은 상기 상승 규제 단차부의 내주면을 따라 승강 왕복하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 프리 피스톤은,
   상기 작동 공간을 상, 하부 공간으로 구획하며, 상기 하우징의 내주면에 접촉하여 상기 작동 공간 내부를 승강 왕복하는 외주면을 형성하는 승강 본체와,
   상기 승강 본체에 상하로 관통되어 상, 하부 공간을 상호 연통시키는 복수의 보조 오리피스와,
   상기 승강 본체의 하면으로부터 상기 하우징의 하면을 향하여 돌출되는 돌기부와,
   상기 돌기부의 하면으로부터 상측으로 함몰되며, 상기 밸브 바디와 상기 하우징의 하면을 관통하여 결합되는 상기 규제 유닛 중 규제 고정핀의 상단부와 대응하는 형상으로 형성되는 핀 안착홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 프리 피스톤은,
   상기 하우징에 수용된 상기 승강 본체의 상면으로부터 돌출되는 안착 돌부와,
   상기 안착 돌부에 안착되는 캡 본체와,
   상기 캡 본체의 하단부 가장자리를 따라 연장되어 상기 캡 본체와 일체를 이루며, 상기 안착 돌부를 중심으로 하여 방사상으로 배치된 상기 복수의 보조 오리피스 각각의 상단부를 덮는 캡 플랜지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리는,
   상기 캡 플랜지에 하단부가 안착되고 상기 캡 본체에 지지되는 제1 스프링과,
   상기 제1 스프링의 상단부가 지지되도록 상기 하우징의 내측 상면에 함몰된 제1 스프링 안착홈과,
   상기 승강 본체의 하면에 일정 직경으로 함몰되는 제2 스프링 안착홈과,
   상단부는 상기 제2 스프링 안착홈에 안착되고, 하단부는 상기 하우징의 내측 하면에 안착되는 제2 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 규제 유닛은,
   상기 밸브 바디의 하면 중심부로부터 관통되어 상기 하우징의 하면을 통하여 상기 작동 공간에 일정 높이로 노출되는 규제 고정핀과,
   상기 하우징의 하면 내측 가장자리로부터 일정 높이까지 상측으로 단차지게 형성되는 상승 규제 단차부를 포함하며,
   상기 프리 피스톤의 외주면은 상기 상승 규제 단차부의 내주면을 따라 승강 왕복하고,
   상기 프리 피스톤은 상기 상승 규제 단차부의 상단부 이상 상승되는 것이 규제되며, 상기 규제 고정핀의 상단부 이상 하강되는 것이 규제되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리.
   
8. 청구항 2, 청구항 4 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 규제 고정핀은,
   상기 규제 고정핀의 길이 방향을 따라 상하로 관통되어 상기 하우징 및 상기 내통과 상기 리저버 챔버를 상호 연통시키는 핀 관통홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 바디 밸브 어셈블리.
   

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