KR20170047071A - 감쇠력 가변식 쇽업소버 - Google Patents

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Abstract

실린더의 내부에서 압축 및 인장 행정을 하는 피스톤로드에 결합된 상태로 상기 실린더의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 분할하며 메인유로가 관통형성되는 피스톤과, 상기 피스톤로드에 설치되어 스풀을 이동시키는 솔레노이드를 구비한 감쇠력 가변식 쇽업소버에 있어서, 상기 피스톤의 상하면에 각각 배치되며, 연결유로가 형성되는 리테이너와, 상기 리테이너들의 반대면에 각각 배치되고, 상기 리테이너와 인접하는 일면에 배압실과, 상기 배압실이 외부로 연통되도록 배압유로가 형성되는 하우징과, 상기 리테이너들과 상기 하우징들의 사이에 배치되며, 행정시 상기 연결유로를 개방시켜 유체를 상기 배압실로 이동시키고, 상기 연결유로를 통한 유체가 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 이동되도록 메인 경로를 형성시키는 파일럿밸브와, 상기 하우징들의 반대면에서 상기 배압유로를 각각 차단하며, 행정시 상기 배압유로를 개방시켜 상기 배압실의 유체가 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 이동되도록 배압 경로를 형성시키는 체크밸브 및, 상기 리테이너와 하우징과 상기 파일럿밸브를 통해 관통결합되어 바이패스 경로를 형성시키며, 하드 모드 또는 소프트 모드로 행정시 상기 배압실 또는 내부의 안내홀로 분기되도록 외주면에 분기홈이 오목하게 형성되는 스풀가이드를 포함한다.

Description

감쇠력 가변식 쇽업소버{DAMPING FORCE CONTROLLING SHOCK ABSORBER}
본 발명은 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파일럿 디스크의 중공 내에 형성된 절개부와 스풀가이드의 분기홈 사이에 배압 및 바이패스 경로가 공유되도록 함으로써, 유로의 구조를 단순화할 수 있고, 스풀의 유로 조절 구조를 단순화할 수 있으며, 이를 통해 제품의 양산성과 산포 등을 개선할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로, 쇽업소버는 자동차 등의 이동수단에 설치되며, 주행시 노면으로부터 받는 진동이나 충격 등을 흡수 및 완충하여 승차감을 향상시킨다.
여기서, 쇽업소버는 실린더와, 이 실린더 내에 압축 및 신장 가능하게 설치된 피스톤로드를 포함하며, 이들 실린더와 피스톤로드가 각각 차체 또는 바퀴나 차축에 결합된다.
이러한 쇽업소버는, 감쇠력이 낮게 설정된 경우, 주행시 노면의 요철에 의한 진동을 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있는 반면, 감쇠력이 높게 설정된 경우, 차체의 자세 변화가 억제되어 조종 안정성이 향상되는 특성이 있다.
따라서, 쇽업소버의 일측에 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변밸브를 장착하여, 노면 및 주행상태 등에 따라 승차감이나 조종 안정성 향상을 위해 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개발되었다.
종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 대부분 스풀의 위치 가변을 통해 스풀가이드에 형성된 다수의 유로를 선택적으로 개폐하여, 하드 유로와 소프트 유로를 선택하는 구조를 가지고 있다.
즉, 스풀가이드에 형성된 하드 유로와 소프트 유로의 개폐 상태를 선택적으로 조절함으로써, 하드한 감쇠력 또는 소프트한 감쇠력을 선택적으로 발생시킬 수 있다.
이를 위해, 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는 하드한 감쇠력 형성을 위한 배압 유로와, 소프트한 감쇠력 형성을 위한 소프트 유로를 개별적으로 형성시키고 있었다.
그런데, 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는 하드 유로와 소프트 유로를 개별적으로 형성시키므로, 장치의 구조가 복합하여 양산시 산포가 발생할 수 있고, 구조가 복잡하기 때문에 조립이 어려워 제조 단가를 상승시키는 요인으로 작용하였다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2009-0003019호(2009년 01월 09일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 파일럿 디스크의 중공 내에 형성된 절개부와 스풀가이드의 분기홈 사이에 배압 및 바이패스 경로가 공유되도록 함으로써, 유로의 구조를 단순화할 수 있고, 스풀의 유로 조절 구조를 단순화할 수 있으며, 이를 통해 제품의 양산성과 산포 등을 개선할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하는데 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 스풀가이드의 외주면에 배압 통로를 형성시킴으로써, 양산된 제품에 용이하게 적용시킬 수 있으며, 배압실과 바이패스 경로를 병렬로 구성할 수 있어 배압실의 유체를 용이하게 배출시킬 수 있으며, 이를 통해 소프트 모드시 고속 감쇠력을 안정적으로 유지시킬 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 파일럿 디스크의 표면 상에 유로를 형성시키지 않고, 파일럿 디스크와 스풀가이드와의 결합 부위 사이에 유로가 형성되도록 함으로써, 밸브의 내구성 및 조립 구조의 단순화를 통해 조립성을 향상시킬 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 실린더의 내부에서 압축 및 인장 행정을 하는 피스톤로드에 결합된 상태로 상기 실린더의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 분할하며 메인유로가 관통형성되는 피스톤과, 상기 피스톤로드에 설치되어 스풀을 이동시키는 솔레노이드를 구비한 감쇠력 가변식 쇽업소버에 있어서, 상기 피스톤의 상하면에 각각 배치되며, 연결유로가 형성되는 리테이너와, 상기 리테이너들의 반대면에 각각 배치되고, 상기 리테이너와 인접하는 일면에 배압실과, 상기 배압실이 외부로 연통되도록 배압유로가 형성되는 하우징과, 상기 리테이너들과 상기 하우징들의 사이에 배치되며, 행정시 상기 연결유로를 개방시켜 유체를 상기 배압실로 이동시키고, 상기 연결유로를 통한 유체가 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 이동되도록 메인 경로를 형성시키는 파일럿밸브와, 상기 하우징들의 반대면에서 상기 배압유로를 각각 차단하며, 행정시 상기 배압유로를 개방시켜 상기 배압실의 유체가 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 이동되도록 배압 경로를 형성시키는 체크밸브 및, 상기 리테이너와 하우징과 상기 파일럿밸브를 통해 관통결합되어 바이패스 경로를 형성시키며, 하드 모드 또는 소프트 모드로 행정시 상기 배압실 또는 내부의 안내홀로 분기되도록 외주면에 분기홈이 오목하게 형성되는 스풀가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 파일럿 밸브는 상기 리테이너들의 반대면에 각각 접촉된 상태로 배열되며, 상기 배압실로 유체가 이동되도록 상기 스풀가이드가 관통 결합된 제1중공의 내주를 따라 제1절개부가 형성되는 하나 또는 다수의 제1파일럿 디스크와, 상기 제1파일럿 디스크들의 반대면을 각각 지지하며, 상기 배압실로 유체가 이동되도록 상기 스풀가이드가 관통 결합된 제2중공의 내주를 따라 제2절개부가 형성되는 하나 또는 다수의 제2파일럿 디스크 및, 상기 제1파일럿 디스크들의 반대면을 각각 지지하고, 상기 스풀가이드가 이격된 상태로 관통 결합되도록 제3중공과 상기 제3중공의 내주를 따라 제3절개부가 형성되며, 측면이 상기 배압실의 내측 벽면에 밀착된 상태로 이동 가능하게 설치되는 제3파일럿 디스크가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1중공과 상기 제2중공의 내주면은 상기 스풀가이드의 외주면에 국부적으로 밀착 위치되며, 상기 제1절개부와 상기 제2절개부는 상기 스풀가이드와 반대되는 방향으로 오목하게 형성되어, 상기 스풀가이드의 외주면으로부터 이격 위치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1절개부와 상기 제2절개부는 상기 제1중공과 상기 제2중공의 내주면을 따라 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1절개부와 상기 제2절개부는 상기 분기홈과 상단과 하단 사이에 위치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분기홈은 상기 스풀가이드의 종 방향 양측에 각각 대응되게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분기홈의 상부는 상부로 갈수록 직경이 점진적으로 커지는 제1테이퍼부가 형성되며, 상기 리테이너들의 내주면이 대응되는 형상으로 결합되며, 상기 분기홈의 하부는 하부로 갈수록 직경이 점진적으로 커지는 제2테이퍼부가 형성되며, 상기 하우징들의 내주면이 대응되는 형상으로 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스풀가이드의 외주면에는 상기 피스톤을 기준으로 상기 압축챔버 방향에 형성되어 상기 안내홀과 상기 압축챔버를 연결하며, 상기 스풀이 개방위치로 이동시 개방되는 제1통로와, 상기 제1통로를 기준으로 상기 압축챔버 방향의 상기 분기홈 위치에 형성되어 상기 안내홀과 상기 연결유로를 연결하며, 상기 스풀이 개방위치로 이동시 개방되는 제2통로와, 상기 피스톤을 기준으로 상기 인장챔버 방향에 형성되어 상기 안내홀과 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 스풀이 개방위치로 이동시 개방되는 제3통로와, 상기 제3통로를 기준으로 상기 인장챔버 방향의 상기 분기홈 위치에 형성되어 상기 안내홀과 상기 연결유로를 연결하며, 상기 스풀이 개방위치로 이동시 개방되는 제4통로가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 메인 경로는 행정시 상기 메인유로와 상기 연결유로를 따라 유체가 이동된 후, 상기 파일럿밸브의 개방에 의해 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 형성되며, 상기 배압 경로는 행정시 상기 메인유로와 상기 연결유로를 따라 유체가 이동된 후, 상기 파일럿밸브의 개방에 의해 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 형성되며, 상기 바이패스 경로는 행정시 상기 메인유로와 상기 연결유로를 따라 유체가 이동된 후, 상기 파일럿밸브의 개방에 의해 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 파일럿 디스크의 중공 내에 형성된 절개부와 스풀가이드의 분기홈 사이에 배압 및 바이패스 경로가 공유되도록 함으로써, 유로의 구조를 단순화할 수 있고, 스풀의 유로 조절 구조를 단순화할 수 있으며, 이를 통해 제품의 양산성과 산포 등을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 스풀가이드의 외주면에 배압 통로를 형성시킴으로써, 양산된 제품에 용이하게 적용시킬 수 있으며, 배압실과 바이패스 경로를 병렬로 구성할 수 있어 배압실의 유체를 용이하게 배출시킬 수 있으며, 이를 통해 소프트 모드시 고속 감쇠력을 안정적으로 유지시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 파일럿 디스크의 표면 상에 유로를 형성시키지 않고, 파일럿 디스크와 스풀가이드와의 결합 부위 사이에 유로가 형성되도록 함으로써, 밸브의 내구성 및 조립 구조의 단순화를 통해 조립성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
아울러, 파일럿 디스크의 중공 내에 곡면 형태의 절개부를 형성시킴으로써, 바이패스 유로의 단면적을 증가시킬 수 있어 소프트 모드시 저속 감쇠력 저감 자유도를 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 하드 모드시 압축 행정 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 하드 모드시 인장 행정 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 소프트 모드시 압축 행정 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 소프트 모드시 인장 행정 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 제1파일럿 디스크와 제2파일럿 디스크 및 제3파일럿 디스크를 상세히 보여주기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 스풀가이드를 상세히 보여주기 위한 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 하드 모드(Hard mode)시 압축 행정 상태를 보여주기 위한 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 하드 모드(Hard mode)시 인장 행정 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
그리고, 도 3은 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 소프트 모드(Soft mode)시 압축 행정 상태를 보여주기 위한 정단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 소프트 모드(Soft mode)시 압축 행정 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
또한, 도 5는 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 제1파일럿 디스크와 제2파일럿 디스크 및 제3파일럿 디스크를 상세히 보여주기 위한 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 스풀가이드를 상세히 보여주기 위한 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 실린더(10)와, 피스톤로드(미도시)와, 피스톤(20) 및, 솔레노이드(30)를 포함한다.
특히, 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 한 쌍의 리테이너(100)와, 한 쌍의 하우징(200)과, 한 쌍의 파일럿밸브(300)와, 체크밸브(400) 및, 스풀가이드(500)를 포함한다.
상기 구성들 중, 실린더(10)는 내부에 공간을 형성하는 원통 형상으로 제작되며, 상기 실린더(10)의 내부에는 작동 유체(오일 등)가 충전된다.
그리고, 상기 실린더(10)의 하단에는 차체측 또는 차륜측에 연결하기 위한 별도의 결합부(미도시)가 설치될 수 있다.
이와 같은 상기 실린더(10)의 일단과 피스톤로드의 일단은, 차량의 차체측 또는 차륜측에 각각 연결된 상태에서 압축 및 인장 행정을 할 수 있다.
피스톤로드(미도시)는, 일단이 피스톤(20)에 결합되고, 상기 피스톤로드의 타단이 실린더(10)의 외부로 연장되어 차량의 차체측 또는 차륜측에 연결된다.
피스톤(20)은, 실린더(10)의 내부를 하부의 압축챔버(11)와 상부의 인장챔버(12)로 구분하며, 상기 피스톤(20)의 내부에는 메인유로(21)가 상하로 관통 형성된다.
상기 메인유로(21)는, 압축 행정시 압축챔버(11)의 유체를 인장챔버(12)로 이동시키기 위한 압축용 유로와, 인장 행정시 인장챔버(12)의 유체를 압축챔버(11)로 이동시키기 위한 인장용 유로로 각각 구분된다.
솔레노이드밸브(30)는, 실린더(10)의 내부에 위치된 피스톤로드 상에 결합되며, 구동시 스풀(Spool, 31)을 승강시켜 유로를 선택적으로 개폐시킨다.
이를 위한 상기 솔레노이드밸브(30)는, 스풀(31)이 승강 가능하게 설치되는 작동실과, 상기 작동실의 외부에 권취되는 코일로 구비될 수 있다.
한 쌍의 리테이너(100)는, 피스톤(20)의 상하면에 각각 결합되며, 상기 리테이너(100)들에는 메인유로(21)와 연결되도록 연결유로(110)가 상하로 관통 형성된다.
상기 연결유로(110)는, 압축 행정시 압축챔버(11)의 유체를 인장챔버(12)로 이동시키기 위한 압축용 유로와, 인장 행정시 인장챔버(12)의 유체를 압축챔버(11)로 이동시키기 위한 인장용 유로로 각각 구분된다.
한 쌍의 하우징(200)은, 리테이너(100)들의 대향되는 반대면에 각각 배치되고, 상기 하우징(200)들은 상기 리테이너(100)들과 인접하는 일면에 배압실(Pilot chamber, 210)이 각각 형성된다.
여기서, 상기 하우징(200)들에는 배압실(210)이 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 연통되도록 배압유로(220)가 상하로 관통 형성된다.
상기 배압실(210)은, 리테이너(100) 방향으로 개방된 상태로 형성되며, 후술 될 러버(430)가 내부에서 상하로 이동 가능하게 설치된다.
그리고, 하우징(200)들에는 배압실(210)의 유체가 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 이동시키기 위한 배압유로(220)가 상하로 관통 형성된다.
체크밸브(300)는, 하우징(200)들의 대향되는 반대면에 각각 배치되어 배압유로(220)를 차단하는 것으로, 상기 체크밸브(300)는 압축 및 인장 행정시 개방되어 배압유로(220)와 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 배압 경로를 형성시킨다.
예를 들어, 상기 체크밸브(300)는 도 1과 도 2에서처럼 하드 모드(Hard mode)시 배압실(210)로부터 전달되는 힘에 의해 개방되어, 배압실(210)과 배압유로(220)를 통한 유체를 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 배출시킬 수 있다.
그리고, 상기 체크밸브(300)는 후술 될 스풀가이드(500)가 관통 결합된 상태로 설치될 수 있고, 상기 체크밸브(300)는 다수의 디스크들이 결합된 형태로 구비될 수 있다.
파일럿밸브(300)는, 리테이너(100)들과 하우징(200)들의 사이에 배치되며, 행정시 연결유로(110)를 개방시켜 유체를 배압실(210)로 이동시키고, 상기 연결유로(110)를 통한 유체가 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 이동되도록 메인 경로(P1)를 형성시킬 수 있다.
상기 메인 경로(P1)는, 압축 및 인장 행정시 메인유로(21)와 연결유로(110)를 따라 유체가 이동된 후, 파일럿밸브(400)의 개방에 의해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 형성된다.
이를 위한 상기 파일럿 밸브(400)는, 하나 또는 다수의 제1파일럿 디스크(410)와, 하나 또는 다수의 제2파일럿 디스크(420) 및, 제3파일럿 디스크(430)로 구비될 수 있다.
상기 제1파일럿 디스크(410)는, 리테이너(100)들의 대향되는 반대면에 각각 접촉된 상태로 각각 설치된다.
여기서, 상기 제1파일럿 디스크(410)의 중심에는 후술 될 스풀가이드(500)가 관통 결합되도록 제1중공(411)이 상하로 관통 형성된 원판 형상으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제1중공(411)의 내주면에는 배압실(210)로 유체가 이동될 수 있도록 하나 또는 다수의 제1절개부(412)가 오목하게 형성된다.
또한, 상기 제1중공(411)의 내주면은 국부적으로 후술 될 스풀가이드(500)의 외주면에 밀착 위치될 수 있다.
상기 제1절개부(412)는, 제1중공(411)의 내주면을 따라 곡면(Wave) 형태로 오목하게 형성되어 스풀가이드(500)의 외주면으로부터 이격 위치된다.
제2파일럿 디스크(420)는, 제1파일럿 디스크(410)들의 대향되는 반대면에 접촉된 상태로 각각 설치된다.
여기서, 상기 제1파일럿 디스크(420)의 중심에는 후술 될 스풀가이드(500)가 관통 결합되도록 제2중공(421)이 상하로 관통 형성된 원판 형상으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제2중공(421)의 내주면에는 배압실(210)로 유체가 이동될 수 있도록 하나 또는 다수의 제2절개부(422)가 오목하게 형성된다.
상기 제2절개부(422)와 제1절개부(412)는, 후술 될 분기홈(550)과 함께 하드한 감쇠력이 형성되도록 배압 통로를 형성함과 동시에, 후술 될 제2통로(520)로 유체가 배출되도록 파이패스 통로를 함께 형성한다.
즉, 상기 제2절개부(422)와 제1절개부(412) 및 후술 될 분기홈(550)은 배압 통로와 바이패스 경로의 일부 구간이 서로 공유되도록 함으로써, 유로의 구조를 단순화할 수 있고, 스풀(31)의 유로 조절 구조를 단순화할 수 있어 제품의 양산성과 산포 등을 개선할 수 있다.
또한, 상기 제2중공(421)의 내주면은 국부적으로 후술 될 스풀가이드(500)의 외주면에 밀착 위치되며, 상기 제2절개부(422)는 제2중공(421)의 내주면을 따라 곡면(Wave) 형태로 오목하게 형성되어 스풀가이드(500)의 외주면으로부터 이격 위치된다.
제3파일럿 디스크(430)는, 제2파일럿 디스크(420)들의 대향되는 반대면에 접촉된 상태로 각각 설치된다.
여기서, 상기 제3파일럿 디스크(430)들의 중심에는 후술 될 스풀가이드(500)가 이격된 상태로 관통 결합되도록 제3중공(431)이 상하로 관통 형성된다.
그리고, 상기 제3파일럿 디스크(430)들의 측면은 전술한 배압실(210)의 내측 벽면에 밀착된 상태로 이동 가능하게 설치된다.
또한, 상기 제3파일럿 디스크(430)의 하부에는 중공이 형성된 러버가 더 구비될 수 있으며, 상기 러버의 중공은 제3중공(431)과 동일한 중심 축 선 상에 형성될 수 있다.
이때, 상기 러버의 측면이 배압실(210)의 내측 벽면에 밀착된 상태로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
아울러, 제3중공(431)의 내주를 따라 하나 또는 다수의 제3절개부(432)가 형성되는데, 상기 제3절개부(432)는 전술한 제1절개부(412)와 제2절개부(422)와 동일한 위치와 개수로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제3절개부(432)는 제3중공(431)의 내주면을 따라 곡면(Wave) 형태로 오목하게 형성되어 스풀가이드(500)의 외주면으로부터 이격 위치된다.
이와 같은 상기 제3절개부(432)와 전술한 제1절개부(412) 및 제2절개부(422)는, 서로 접하여 하나의 상하 유로를 형성하며, 후술 될 분기홈(550)의 상단과 하단 사이에 위치되어, 유체가 이동할 수 있는 유로를 형성한다.
이와 같은 상기 제3파일럿 디스크(430)는, 하드 모드로 압축 및 인장 행정을 하는 경우, 연결유로(110)를 통해 이동되는 유체의 압력에 의해 테두리 부위가 개방되어, 상기 연결유로(110)와 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)를 연통시킨다.
예를 들어, 상기 제3파일럿 디스크(430)는 도 1과 도 2에서처럼 압축 및 인장 행정을 하는 경우, 미도시 하였으나 연결유로(110)를 통해 이동되는 유체의 압력에 의해 테두리 부위가 하부로 밴딩 변형되면서 개방될 수 있다.
이때, 유체가 연결유로(110)를 통해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 이동될 수 있도록 메인 경로(P1)가 형성된다.
이후, 상기 배압실(210) 내에 설정 압력 범위 이상으로 압력이 형성되는데, 이 과정에서 체크밸브(300)가 개방되면서 배압유로(220)와 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)를 연통시키는 배압 경로(P2)가 형성될 수 있다.
상기 배압 경로(P2)는, 압축 및 인장 행정시 메인유로(21)와 연결유로(110)를 따라 유체가 이동된 후, 파일럿밸브(400)의 개방에 의해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 형성된다.
스풀가이드(500)는, 하우징(200)들과 리테이너(100)들과 파일럿밸브(400)들을 통해 관통 결합될 수 있으며, 상기 스풀가이드(500)의 내부에 안내홀(501)이 상하 방향을 따라 길이를 갖도록 형성된다.
여기서, 상기 안내홀(501)의 내부에는 스풀(31)이 승강 가능하게 설치되는데, 상기 스풀(31)의 개폐 위치에 따라 상기 안내홀(501)이 개폐될 수 있다.
예를 들어, 스풀가이드(500)의 안내홀(501) 내에 위치된 스풀(31)이 개방위치로 이동된 상태에서 행정을 하는 경우, 후술 될 배압실(210)로 유입 전에 분기된 유체가 안내홀(501)을 통해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 이동되도록 바이패스 경로(P3)를 형성시킨다.
이처럼, 상기 안내홀(501)이 개방되는 경우, 도 3과 도 4에서처럼 소프트 모드로 전환될 수 있으며, 이때 배압 경로(P2)와 일정 경로를 공유하는 바이패스 경로(P3)가 형성될 수 있다.
상기 바이패스 경로(P3)는, 압축 및 인장 행정시 메인유로(21)와 연결유로(110)를 따라 유체가 이동된 후, 파일럿밸브(400)의 개방에 의해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 형성된다.
이를 위한 스풀가이드(500)의 외주면에는, 제1통로(510)와, 제2통로(520)와, 제3통로(530) 및, 제4통로(540)가 수평하게 관통 형성될 수 있다.
상기 제1통로(510)는, 피스톤(20)을 기준으로 압축챔버(11) 방향에 형성되어 안내홀(501)과 압축챔버(11)를 연결하며, 스풀(31)이 개방위치로 이동시에 개방된다.
제2통로(520)는, 제1통로(510)를 기준으로 압축챔버(11) 방향에 형성되는데, 상기 제2통로(520)는 후술 될 분기홈(550) 위치에 수평하게 관통 형성될 수 있다.
이와 같은 상기 제2통로(520)는, 스풀(31)이 개방위치로 이동된 상태에서 압축 및 인장 행정을 하는 경우, 안내홀(501)과 연결유로(110)를 연결한다.
제3통로(530)는, 피스톤(20)을 기준으로 인장챔버(12) 방향에 수평하게 관통 형성되어 안내홀(501)과 인장챔버(12)를 연결하며, 스풀(31)이 개방위치로 이동시에 개방된다.
제4통로(540)는, 제3통로(530)를 기준으로 인장챔버(12) 방향에 형성되는데, 상기 제4통로(540)는 후술 될 분기홈(550) 위치에 수평하게 관통 형성될 수 있다.
특히, 스풀가이드(500)의 외주면에는 하드 모드 또는 소프트 모드로 행정시 배압실(210) 또는 내부의 안내홀(501)로 분기되도록 외주면에 분기홈(550)이 오목하게 형성된다.
상기 분기홈(550)은, 스풀가이드(500)의 종 방향 양측에 각각 형성되며, 상기 분기홈(550)은 상기 스풀가이드(500)의 횡 방향을 따라 다수로 형성시킬 수 있다.
여기서, 상기 분기홈(550)의 상부에는 상부로 갈수록 직경이 점진적으로 커지는 제1테이퍼부(551)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1테이퍼부(551)에는 전술한 리테이너(100)들의 내주면이 대응되는 형상으로 결합될 수 있다.
이와 함께, 분기홈(550)의 하부에는 하부로 갈수록 직경이 점진적으로 커지는 제2테이퍼부(552)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2테이퍼부(550)에는 전술한 하우징(200)들의 내주면이 대응되는 형상으로 결합될 수 있다.
그리고, 전술한 제1절개부(412)와 제2절개부(422)는 분기홈(550)의 상단과 하단 사이에 위치되어, 유체가 이동할 수 있는 유로를 형성한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조로 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 스풀(31)이 하드 모드(Hard mode)로 위치된 상태에서 압축 및 인장 행정을 하는 경우, 도 1과 도 2에서처럼 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)의 유체가 피스톤(20)의 메인유로(21)를 통해 유입된다.
이후, 상기 메인유로(21)로 유입된 유체는 연결유로(110)를 통해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 배출되는데, 이 과정에서 연결유로(110)의 배출 방향에 밀착된 제1파일럿 디스크(420)가 열리면서 메인 감쇠력(메인 경로, P1)을 발생시킨다.
이와 동시에, 메인유로(21)로 유입된 유체는 연결유로(110)와 제1파일럿 디스크(410) 제1중공(411)과, 제2파일럿 디스크(420)의 제2중공(421) 및, 제3파일럿 디스크(430)의 제3중공(431)을 통해 배압실(210)로 유입된다.
이 과정에서, 유체는 제1절개부(412) 및 제2절개부(422)와, 스풀가이드(500)의 분기홈(550) 사이를 통해 배압실(210)로 유입된다.
즉, 상기 제1절개부(412) 및 제2절개부(422)와 분기홈(550)의 사이즈와 오목한 정도를 조절함으로써, 배압실(210)로 유입되는 유체의 유량을 조절할 수 있다.
이후, 상기 배압실(210)로 유입된 유체는 배압유로(220)를 통해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 배출되며, 이 과정에서 배압유로(220)에 밀착된 보조 밸브(230)가 열리면서 추가적인 감쇠력(배압 경로, P2)을 발생시킨다.
반면, 스풀(31)이 소프트 모드(Soft mode)로 위치된 상태에서 압축 및 인장 행정을 하는 경우, 도 3과 도 4에서처럼 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)의 유체가 피스톤(20)의 메인유로(21)를 통해 유입된다.
이후, 상기 메인유로(21)로 유입된 유체는 연결유로(110)를 통해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 배출되는데, 이 과정에서 연결유로(110)의 배출 방향에 밀착된 제1파일럿 디스크(420)가 열리면서 메인 감쇠력(메인 경로, P1)이 발생되도록 한다.
이와 동시에, 메인유로(21)로 유입된 유체는 연결유로(110)와 제1파일럿 디스크(410) 제1중공(411)과, 제2파일럿 디스크(420)의 제2중공(421) 및, 제3파일럿 디스크(430)의 제3중공(431)을 통해 배압실(210)로 유입된다.
이 과정에서, 유체는 제1절개부(412) 및 제2절개부(422)와 스풀가이드(500)의 분기홈(550) 사이를 통해 배압실(210)로 유입된다.
이때, 상기 제1파일럿 디스크(410)와 제2파일럿 디스크(420)의 내주면은 유체의 압력에 의해 일정 부분 변형되면서 유체를 배압실(210)로 이동시킬 수 있다.
즉, 상기 제1절개부(412) 및 제2절개부(422)와 분기홈(550)의 사이즈와 오목한 정도를 조절함으로써, 배압실(210)로 유입되는 유체의 유량을 조절할 수 있다.
이후, 상기 배압실(210)로 유입된 유체는 배압유로(220)를 통해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 배출되며, 이 과정에서 배압유로(220)에 밀착된 보조 밸브(230)가 열리면서 추가적인 감쇠력(배압 경로, P2)이 발생되도록 한다.
이와 동시에, 제1절개부(412) 및 제2절개부(422)와 분기홈(550)의 사이를 통과하는 유체는, 분기홈(550)의 위치에 형성된 제2통로(520)와 안내홀(501)과 제1통로(510)를 통해 압축챔버(11) 또는 인장챔버(12)로 배출되면서 소프트한 감쇠력(바이패스 경로, P3)이 형성되도록 한다.
결과적으로, 본 발명은 제1, 2파일럿 디스크(410)(420)의 제1,2 중공(411)(421) 내에 형성된 제1, 2절개부(412)(422)와 스풀가이드(500)의 분기홈(550) 사이에 배압 경로(P2) 및 바이패스 경로(P3)가 공유되도록 한다.
이로써, 본 발명은 유로의 구조를 단순화할 수 있고, 스풀(31)의 유로 조절 구조를 단순화할 수 있으며, 이를 통해 제품의 양산성과 산포 등을 개선할 수 있다.
그리고, 스풀가이드(500)의 외주면에 배압 경로(P2)를 형성시킴으로써, 양산된 제품에 용이하게 적용시킬 수 있으며, 배압실(210)과 바이패스 유로를 병렬로 구성할 수 있어 배압실(210)의 유체를 용이하게 배출시킬 수 있으며, 이를 통해 소프트 모드시 고속 감쇠력을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
또한, 제1, 2파일럿 디스크(410)(420)의 표면 상에 유로를 형성시키지 않고, 제1, 2파일럿 디스크(410)(420)와 스풀가이드(500)와의 결합 부위 사이에 유로가 형성되도록 함으로써, 밸브의 내구성 및 조립 구조의 단순화를 통해 조립성을 향상시킬 수 있다.
아울러, 제1, 2파일럿 디스크(410)(420)의 제1, 2중공(411)(421) 내에 곡면 형태의 제1, 2절개부(412)(422)를 형성시킴으로써, 바이패스 유로의 단면적을 증가시킬 수 있어 소프트 모드시 저속 감쇠력 저감 자유도를 증대시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 실린더 11: 압축챔버
12: 인장챔버 20: 피스톤
21: 메인유로 30: 솔레노이드밸브
31: 스풀 100: 리테이너
110: 연결유로 200: 하우징
210: 배압실 220: 배압유로
300: 체크밸브 400: 파일럿밸브
410: 제1파일럿 디스크 411: 제1중공
412: 제1절개부 420: 제2파일럿 디스크
421: 제1중공 422: 제2절개부
430: 제3파일럿 디스크 431: 제3중공
432: 제3절개부 500: 스풀가이드
501: 안내홀 510: 제1통로
520: 제2통로 530: 제3통로
540: 제4통로 550: 분기홈
551: 제1테이퍼부 552: 제2테이퍼부
P1: 메인 경로 P2: 배압 경로
P3: 바이패스 경로

Claims (9)

  1. 실린더의 내부에서 압축 및 인장 행정을 하는 피스톤로드에 결합된 상태로 상기 실린더의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 분할하며 메인유로가 관통형성되는 피스톤과, 상기 피스톤로드에 설치되어 스풀을 이동시키는 솔레노이드를 구비한 감쇠력 가변식 쇽업소버에 있어서,
    상기 피스톤의 상하면에 각각 배치되며, 연결유로가 형성되는 리테이너;
    상기 리테이너들의 반대면에 각각 배치되고, 상기 리테이너와 인접하는 일면에 배압실과, 상기 배압실이 외부로 연통되도록 배압유로가 형성되는 하우징;
    상기 리테이너들과 상기 하우징들의 사이에 배치되며, 행정시 상기 연결유로를 개방시켜 유체를 상기 배압실로 이동시키고, 상기 연결유로를 통한 유체가 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 이동되도록 메인 경로를 형성시키는 파일럿밸브;
    상기 하우징들의 반대면에서 상기 배압유로를 각각 차단하며, 행정시 상기 배압유로를 개방시켜 상기 배압실의 유체가 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 이동되도록 배압 경로를 형성시키는 체크밸브; 및
    상기 리테이너와 하우징과 상기 파일럿밸브를 통해 관통결합되어 바이패스 경로를 형성시키며, 하드 모드 또는 소프트 모드로 행정시 상기 배압실 또는 내부의 안내홀로 분기되도록 외주면에 분기홈이 오목하게 형성되는 스풀가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파일럿 밸브는,
    상기 리테이너들의 반대면에 각각 접촉된 상태로 배열되며, 상기 배압실로 유체가 이동되도록 상기 스풀가이드가 관통 결합된 제1중공의 내주를 따라 제1절개부가 형성되는 하나 또는 다수의 제1파일럿 디스크와,
    상기 제1파일럿 디스크들의 반대면을 각각 지지하며, 상기 배압실로 유체가 이동되도록 상기 스풀가이드가 관통 결합된 제2중공의 내주를 따라 제2절개부가 형성되는 하나 또는 다수의 제2파일럿 디스크 및,
    상기 제1파일럿 디스크들의 반대면을 각각 지지하고, 상기 스풀가이드가 이격된 상태로 관통 결합되도록 제3중공과 상기 제3중공의 내주를 따라 제3절개부가 형성되며, 측면이 상기 배압실의 내측 벽면에 밀착된 상태로 이동 가능하게 설치되는 제3파일럿 디스크가 구비되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1중공과 상기 제2중공의 내주면은,
    상기 스풀가이드의 외주면에 국부적으로 밀착 위치되며,
    상기 제1절개부와 상기 제2절개부는,
    상기 스풀가이드와 반대되는 방향으로 오목하게 형성되어, 상기 스풀가이드의 외주면으로부터 이격 위치되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1절개부와 상기 제2절개부는,
    상기 제1중공과 상기 제2중공의 내주면을 따라 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1절개부와 상기 제2절개부는,
    상기 분기홈과 상단과 하단 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 분기홈은,
    상기 스풀가이드의 종 방향 양측에 각각 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 분기홈의 상부는,
    상부로 갈수록 직경이 점진적으로 커지는 제1테이퍼부가 형성되며, 상기 리테이너들의 내주면이 대응되는 형상으로 결합되며,
    상기 분기홈의 하부는,
    하부로 갈수록 직경이 점진적으로 커지는 제2테이퍼부가 형성되며, 상기 하우징들의 내주면이 대응되는 형상으로 결합되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 스풀가이드의 외주면에는,
    상기 피스톤을 기준으로 상기 압축챔버 방향에 형성되어 상기 안내홀과 상기 압축챔버를 연결하며, 상기 스풀이 개방위치로 이동시 개방되는 제1통로와,
    상기 제1통로를 기준으로 상기 압축챔버 방향의 상기 분기홈 위치에 형성되어 상기 안내홀과 상기 연결유로를 연결하며, 상기 스풀이 개방위치로 이동시 개방되는 제2통로와,
    상기 피스톤을 기준으로 상기 인장챔버 방향에 형성되어 상기 안내홀과 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 스풀이 개방위치로 이동시 개방되는 제3통로와,
    상기 제3통로를 기준으로 상기 인장챔버 방향의 상기 분기홈 위치에 형성되어 상기 안내홀과 상기 연결유로를 연결하며, 상기 스풀이 개방위치로 이동시 개방되는 제4통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 경로는,
    행정시 상기 메인유로와 상기 연결유로를 따라 유체가 이동된 후, 상기 파일럿밸브의 개방에 의해 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 형성되며,
    상기 배압 경로는,
    행정시 상기 메인유로와 상기 연결유로를 따라 유체가 이동된 후, 상기 파일럿밸브의 개방에 의해 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 형성되며,
    상기 바이패스 경로는,
    행정시 상기 메인유로와 상기 연결유로를 따라 유체가 이동된 후, 상기 파일럿밸브의 개방에 의해 상기 압축챔버 또는 상기 인장챔버로 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
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