KR20170033631A - 쇽업소버 - Google Patents

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KR20170033631A
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Abstract

본 발명은 쇽업소버의 행정 변환 시에도 큰 감쇠력 변경을 억제할 수 있는 쇽업소버를 제공하는 것으로서, 배압실을 갖는 쇽업소버에 있어서, 상기 배압실를 구성하고, 배압홀, 및 유입 유로가 형성되는 하우징; 상기 배압실 내 유체의 상기 배압홀을 통한 배출을 허여할 수 있는 디스크 밸브체; 상기 배압실 내로 상기 유입 유로를 통한 유체의 유입을 허여할 수 있고, 가요성 재료로 형성되는 다이어프램 밸브체를 포함하는, 쇽업소버를 제공한다.

Description

쇽업소버{SHOCK ABSORBER}
본 발명은 쇽업소버에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로 행정 변이 시 감쇠력의 급격한 변동을 방지할 수 있는 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로 쇽업소버는, 예를 들어 차량의 주행시 노면으로부터 오는 충격이나 진동, 또는 차량의 코너링, 가속 또는 제동 등과 같은 차량의 거동에 의해서 발생되는 롤링, 노우즈 다운 또는 노우즈 업 현상 등을 완화 내지 감쇠시켜 차량의 승차감 내지 안정성을 향상시키기 위하여 사용되고 있다.
또한, 근래에는, 노면 상황, 주행 상황 등에 따라서 감쇠력을 변경하여, 승차감 또는 안정성을 더욱 향상시킬 수 있는 감쇠력 조정식 쇽업소버에 대한 연구가 활발하다.
이러한 감쇠력 조정식 쇽업소버는, 예를 들어 대한민국 특허 공개 공보 제1995-033174호에 개시된 바와 같이, 감쇠력 발생기구인 디스크 밸브체의 배면에 배압실(파일럿 챔버)을 형성하고 있으나, 이 배압실의 압력 변동이 디스크 밸브체의 개방 압력 변동으로 이어져, 감쇠력이 급속하게 변동되는 문제가 있다.
대한민국 특허 공개 공보 제1995-033174호 (1995년 12월 22일 대한민국 특허 등록 공보 제10-0451289호 (2004년 09월 22일) 대한민국 특허 등록 공보 제10-1239924호 (2013년 02월 27일) 대한민국 특허 공개 공보 제10-2012-0021258호 (2012년 03월 08일) 대한민국 특허 공개 공보 제10-2012-0075422호 (2012년 07월 06일) 대한민국 특허 등록 공보 제10-0333435호 (2002년 04월 09일)
본 발명은 쇽업소버의 피스톤 로드의 행정 변환 시에도 큰 감쇠력 변경을 억제할 수 있는 쇽업소버를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 배압실을 갖는 쇽업소버에 있어서, 상기 배압실를 구성하고, 배압홀, 및 유입 유로가 형성되는 하우징; 상기 배압실 내 유체의 상기 배압홀을 통한 배출을 허여할 수 있는 디스크 밸브체; 상기 배압실 내로 상기 유입 유로를 통한 유체의 유입을 허여할 수 있고, 가요성 재료로 형성되는 다이어프램 밸브체를 포함하는, 쇽업소버가 제공된다.
상기 유입 유로는 상기 하우징의 바닥부에 형성되는 유입홀일 수 있다.
상기 다이어프램 밸브체는, 상기 하우징의 내부에서 상기 유입 유로를 덮도록 배치되는 밸브 본체; 상기 다이어프램 밸브체의 위치를 유지하기 위해 상기 하우징에 연결되는 밸브 유지부; 및 상기 밸브 본체와 상기 밸브 유지부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 바닥부, 및 유지 부재를 포함하며, 상기 다이어프램 밸브체의 상기 밸브 유지부는 상기 바닥부와 상기 유지 부재 사이에 배치될 수 있다.
상기 다이어프램 밸브체의 상기 밸브 본체와 상기 밸브 유지부 사이에 형성되는 절결부는 상기 배출 유로에 대응하도록 형성될 수 있다.
상기 쇽업소버는, 상기 하우징의 삽입홀에 삽입되는 스풀 가이드; 상기 스풀 가이드 내에서 슬라이딩 가능한 스풀; 및 상기 스풀이 이동되도록 힘을 가할 수 있는 솔레노이드를 더 포함하며, 상기 스풀 가이드에는, 상기 배압실에 유체를 공급하는 메인 통로 및 상기 배압실 중 적어도 어느 하나와 연통되는 제1 통로가 형성될 수 있다.
상기 스풀이 상기 스풀 가이드의 상기 제1 통로를 개방하면, 상기 메인 통로를 통해서 유동하는 유체의 일부가 상기 제1 통로를 통해서 상기 스풀 가이드 내부로 유입된 후, 상기 스풀 가이드에 형성된 제2 통로를 통해서 상기 스풀 가이드 외부로 배출될 수 있다.
도 1은 종래의 감쇠력 조정식 쇽업소버의 부분 단면도;
도 2의 (a) 및 (b)는 종래의 감쇠력 조정식 쇽업소버의 배압실을 구성하는 하우징의 상측 사시도 및 하측 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 조정식 쇽업소버의 부분 단면도;
도 4의 (a) ~ (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 조정식 쇽업소버의 배압식을 구성하는 하우징의 상측 사시도, 하측 사시도, 및 다이어프램의 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 예시적인 방법으로서 설명한다.
먼저, 예를 들어 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 감쇠력 조정식 쇽업소버를 참조하여, 감쇠력 조정식 쇽업소버의 구성에 대해서 살펴보면, 가변식 쇽업소버는 크게 실린더(10) 내에서 슬라이딩 가능하고, 실린더(10)의 상측 챔버(12)와 하측 챔버(압축실; 11)를 연통시키는 신장측 통로(21a: 메인 통로) 및 압축측 통로(21b: 메인 통로)가 형성되는 피스톤(20), 및 이 피스톤(20)의 상하에 배치되어, 피스톤(20)에 연결된 피스톤 로드(미도시)의 신장 행정 시 또는 압축 행정 시에 신장측 통로(21a) 또는 압축측 통로(21b)를 통한 유체의 유동을 제어하여 적어도 하나의 감쇠력을 발생시키기 위한 신장측 또는 압축측 감쇠력 발생기구(50a, 50b)를 포함한다.
신장측 및 압축측 감쇠력 발생기구(50a, 50b)는 피스톤(20)에 대해서 서로 대칭적으로 배치되나, 그 구성은 유사하므로, 신장측 감쇠력 발생기구에 대해서만 설명한다. 신장측 감쇠력 발생기구(50a)는 피스톤(20)의 신장측 통로(21a)와 리테이너(100a)에 형성된 연결 통로(110a)에 의해서 형성되는 메인 통로를 통한 유체의 유동을 제어하기 위한 메인 밸브(400); 및 메인 밸브(400)의 디스크 밸브체(410, 420, 430)의 배면에 위치되고, 메인 통로와 연통되는 배압실(210)을 형성하는 하우징(200)을 구비한다.
메인 밸브(400)는 메인 통로를 개폐할 수 있는 디스크 밸브체(410, 420, 430) 및 디스크 밸브체(430)의 배면에 부착되고, 배압실(210)의 밀봉성을 유지하기 위한 시일링 부재(431)를 구비한다. 여기서, 디스크 밸브체(410, 420, 430)는 리테이너(100a)와 하우징(200) 사이에 배치되고, 리테이너(100a)의 하단에는 디스크 밸브체(410)가 안착될 수 있는 시트부가 형성된다. 스풀가이드(500)의 외주면에는 오목부(550)가 형성되고, 이로 인해 스풀가이드(500)와 디스크 밸브체(410, 420, 430) 사이로 유체가 유동될 수 있어, 메인 통로와 배압실(210)이 연통될 수 있다.
또한, 메인 통로와 배압실(210) 사이에서 유동되는 유체의 유량을 증가시킬 필요가 있는 경우에는, 디스크 밸브체(410,420,430)의 중심부에 형성되는 관통홀의 둘레에 노치 등이 추가적으로 형성될 수도 있다. 또한, 디스크 밸브체(410, 420, 430) 하측의 스풀가이드(500) 부분에는 제2 통로(520)가 형성되고, 이 제2 통로(520) 및 디스크 밸브체(410, 420, 430)의 관통홀 또는 노치를 통해서 스풀가이드(500) 내부는 메인 통로와 연통될 수 있다.
디스크 밸브체(410, 420, 430)의 배면측, 즉 압축실(11) 측에 배치되는 하우징(200)은, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 중심부에 스풀가이드(500)가 관통되는 삽입홀(211)이 형성되는 바닥부(218), 삽입홀(211)의 둘레를 따라서 디스크 밸브체(410, 420, 430)를 향해 돌출되는 보스부(212), 바닥부(218)의 주연부를 따라서 디스크 밸브체(410, 420, 430)를 향해서 돌출되는 벽부(214)를 구비한다. 여기서, 보스부(212)에는, 노치 또는 오리피스 등이 형성되어, 바닥부(210), 보스부(212) 및 벽부(214)에 의해서 형성되는 배압실(210) 내부가 디스크 밸브체(410, 420, 430)의 관통홀 또는 노치 등을 통해서 메인 통로와 연결될 수 있다. 또한, 바닥부(218)에는 배압홀(220)이 형성되어 배압실(210) 내의 유체를 배출하기 위한 배출 유로를 형성한다.
하우징(200)의 배압실(210) 반대측 면에는 환상형의 돌출부(215)가 마련되며, 이 반대측 면에는 배압 디스크 밸브체(300)가 배치된다. 이 배압 디스크 밸브체(300)는 배압실(210)의 압력이 미리정해진 값 이상이 되면 개방되어 배압실(210) 내부의 유체가 압축실(11)로 배출될 수 있도록 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 피스톤 로드의 신장 행정 시, 3 개의 유로, 즉 제1 유로(메인 유로; P1), 제2 유로(하드 유로; P2), 및 제3 유로(소프트 유로; P3)가 형성될 수 있다. 제1 유로(P1)는, 피스톤 로드의 신장에 의해서 압축되는 상측 챔버(12)의 유체가 메인 통로, 즉 피스톤(20)에 형성된 신장측 통로(21a) 및 리테이너(100a)에 형성된 연결 통로(110a)를 통과한 후 디스크 밸브체(410, 420, 430)를 개방시키면서 하측 챔버(11)로 유동되는 경로이다. 제2 유로(P2)는, 메인 통로를 지난 후 디스크 밸브체(410, 420, 430)와 스풀가이드(500) 사이에 형성되는 통로 및 하우징(200)의 보스부(212)에 형성되는 통로(노치, 오리피스 등)를 통해서 배압실(210)로 이동된 후 하우징(200)의 배압홀(220)을 통해서 배압 디스크 밸브체(300)를 개방하면서 하측 챔버(11)로 유동되는 경로이다. 제3 유로(P3)는 디스크 밸브체(410, 420, 430)와 스풀가이드(500) 사이에 형성되는 통로(디스크 밸브체(410, 420, 430)의 관통홀 또는 노치, 또는 스풀가이드(500) 외면의 오목부(550) 등)를 통과한 후, 스풀가이드(500)에 형성되는 제2 통로(520)를 통해서, 스풀가이드(500) 내부로 유입되고, 스풀가이드(500)에 형성되는 제1 통로(510)를 통해서 스풀가이드(500) 외부로 유동된 후, 피스톤(20)에 형성되는 슬릿(미도시) 등을 통해서 압축측 통로(21b)로 유입된 후, 하측 챔버(11)로 유동되는 경로이다.
이상, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 감쇠력 조정식 쇽업소버의 구성을 신장 행정과 관련하여, 설명하였으며, 이와 대칭적 구성을 갖는 나머지 구성 요소에 대한 설명은 간결성을 위해서 생략된다.
이와 같은 구성을 갖는 감쇠력 조정식 쇽 업소버는, 행정의 변환 시, 예를 들어 신장 행정에서 압축 행정으로 변환 시에, 하측 챔버(11) 측에 있는 배압실(210)로 하측 챔버(11)의 유체가 배압 디스크 밸브체(300)에 마련된 슬릿(미도시) 등을 통해서 배압실(210)에 유입될 수 있으나, 예를 들어 고속 행정 시에는, 유입 속도가 느려, 하측 챔버(11)와 배압실(210) 사이에 큰 압력 차이가 발생됨으로, 쇽업소버의 감쇠력이 크게 변동되는 문제점이 있다.
이하, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 조정식 쇽업소버에 대해서 도 3 및 도 4의 (a) ~ (c)를 참조하여 설명한다. 이때, 도 1 및 도 2와 동일하거나 유사한 구성 요소에 대한 상세한 설명은 간결성을 위해서 생략될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 조정식 쇽업소버는, 배압실(210)을 형성하는 하우징(200a)의 바닥부(218)에, 유입 유로로서 유입홀(227)이 더 형성되고, 배압실(210) 내부에 유입홀(227)을 유체가 하우징(200a) 내부에 유입되는 방향으로 개방할 수 있는 다이어프램 밸브체(230)가 배치된다는 점에 있어서, 전술된 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 쇽업소버와 다르다. 또한, 하우징(200a)은 바닥부(218)에서 분리되는 유지부재(212a)를 갖는 점에 있어서, 종래의 쇽업소버와 다르다.
도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 조정식 쇽업소버는 하우징(200a)에 의해서 형성되는 배압실(210) 내부, 예를 들어, 바닥부(218)의 내측 표면에 배치되는 다이어프램 밸브체(230)를 포함한다. 또한, 다이어프램 밸브체(230)는, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 바닥부(218)에 형성된 유입홀(227)을 개폐하기 위한 밸브 본체(231)를 포함하고, 다이어프램 밸브체(230)를 하우징(200a)에 유지하기 위한 밸브 유지부(232) 및 밸브 본체(231)와 밸브 유지부(232)를 연결하는 연결부(233)를 포함할 수도 있다. 이와 같은 경우, 밸브 본체(231)와 밸브 유지부(232) 사이에는 절결부(234)가 형성되며, 절결부(234)는 바닥부(218)에 형성되는 배출홀(220)에 대응한다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 유입홀(227)은 배출홀(220)보다 더 외주부에 가깝게 배치되고, 원주방향을 따라서 미리정해진 길이만큼 세장형으로 형성될 수도 있다.
또한, 밸브 유지부(232)는 하우징(200a)의 바닥부(218)와 유지부재(212a) 사이에 배치되어, 밸브 본체(231)의 위치가 고정될 수 있다. 또는 대안으로서, 유지부재(212a)가 바닥부(218)에 고정적으로 연결된 상태에서, 유지부재(212a)의 둘레에 밸브 유지부(232)가 끼워질 수도 있다.
또한, 다이어프램 밸브체(230)의 씰링 성능을 향상시키고, 개폐성능, 즉 밸브체가 개방 위치에서 신속하게 폐쇄 위치로 복귀될 수 있도록 하기 위해서, 밸브 본체(231) 상에 탄성 부재, 예를 들어 판재 스프링(미도시)이 배치될 수도 있다.
또한, 밸브 본체(231)는 동일한 폭의 원형 띠 형성으로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 유입홀(227) 사이에 대응하는 부분에, 예를 들어 슬릿을 형성하여, 유입되는 유체에 의한 밸브 본체(231)의 개방 작용이 더욱 용이하게 이루어지도록 할 수도 있다.
상술된 설명에서, 본 발명의 일 실시예는 솔레노이드 및 스풀을 이용하는 감쇠력 조정식 쇽업소버를 이용하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 청구항의 범위에 속하는 다양한 변형예가 가능함은 당업자에게 자명하다.
10: 실린더
11: 하측 챔버
12: 상측 챔버
20: 피스톤
21a: 신장측 통로
21b: 압축측 통로
50a: 신장측 감쇠력 발생 기구
50b: 압축측 감쇠력 발생 기구
100a; 100b: 리테이너
200; 200a: 하우징
210: 배압실
211: 삽입홀
212: 보스부
212a: 유지부재
214: 벽부
215: 돌출부
218: 바닥부
220: 배압홀
227: 유입홀
230: 다이어프램 밸브체
231: 밸브 본체
232: 밸브 유지부
233: 연결부
234: 절결부
300: 배압 디스크 밸브체
400: 메인 밸브
410; 420; 430: 디스크 밸브체
500: 스풀가이드
510: 제1 통로
520: 제2 통로
550: 오목부
P1; P2; P3: 제1, 제2 및 제3 유로

Claims (7)

  1. 배압실을 갖는 쇽업소버에 있어서,
    상기 배압실를 구성하고, 배압홀, 및 유입 유로가 형성되는 하우징;
    상기 배압실 내 유체의 상기 배압홀을 통한 배출을 허여할 수 있는 디스크 밸브체;
    상기 배압실 내로 상기 유입 유로를 통한 유체의 유입을 허여할 수 있고, 가요성 재료로 형성되는 다이어프램 밸브체를 포함하는, 쇽업소버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입 유로는 상기 하우징의 바닥부에 형성되는 유입홀인, 쇽업소버.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 다이어프램 밸브체는,
    상기 하우징의 내부에서 상기 유입 유로를 덮도록 배치되는 밸브 본체;
    상기 다이어프램 밸브체의 위치를 유지하기 위해 상기 하우징에 연결되는 밸브 유지부; 및
    상기 밸브 본체와 상기 밸브 유지부를 연결하는 연결부를 포함하는, 쇽업소버.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하우징은 바닥부, 및 유지 부재를 포함하며, 상기 다이어프램 밸브체의 상기 밸브 유지부는 상기 바닥부와 상기 유지 부재 사이에 배치되는, 쇽업소버.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 다이어프램 밸브체의 상기 밸브 본체와 상기 밸브 유지부 사이에 형성되는 절결부는 상기 배출 유로에 대응하도록 형성되는, 쇽업소버.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 쇽업소버는,
    상기 하우징의 삽입홀에 삽입되는 스풀 가이드;
    상기 스풀 가이드 내에서 슬라이딩 가능한 스풀; 및
    상기 스풀이 이동되도록 힘을 가할 수 있는 솔레노이드를 더 포함하며,
    상기 스풀 가이드에는, 상기 배압실에 유체를 공급하는 메인 통로 및 상기 배압실 중 적어도 어느 하나와 연통되는 제1 통로가 형성되는, 쇽업소버.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 스풀이 상기 스풀 가이드의 상기 제1 통로를 개방하면, 상기 메인 통로를 통해서 유동하는 유체의 일부가 상기 제1 통로를 통해서 상기 스풀 가이드 내부로 유입된 후, 상기 스풀 가이드에 형성된 제2 통로를 통해서 상기 스풀 가이드 외부로 배출되는, 쇽업소버.
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