KR20170068295A

KR20170068295A - 차량용 쇽업소버

Info

Publication number: KR20170068295A
Application number: KR1020150175320A
Authority: KR
Inventors: 안창섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2017-06-19
Also published as: KR102238045B1

Abstract

본 발명에서는 작동유가 내장된 실린더 튜브와, 상기 실린더 튜브 내에서 상하 운동하고, 오리피스홀이 형성된 피스톤으로 이루어진 차량용 속업소버에 있어서, 상기 실린더 튜브의 외주면에는 제1자성체가 구비되며, 상기 피스톤에는 바이패스홀이 형성되고, 피스톤이 이동되어 제1자성체 측으로 이동시 제1자성체와 반응하여 바이패스홀을 선택적으로 개폐하는 제2자성체가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버가 소개된다.

Description

차량용 쇽업소버 {A SHOCK ABSORBER FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 쇽업소버의 인장시 충격을 저감시키기 위한 차량용 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차체와 휠 사이에 존재하며, 이 두 강체를 하나 혹은 다수의 링크를 이용하여 연결하는 장치로서, 상하방향으로는 스프링과 쇽업소버에 의해 지지되고, 기타 방향으로는 높은 강성과 유연성을 적절히 조화시킴으로써, 차체와 휠 사이의 상대운동을 기계적으로 적절히 조화시키는 기능을 수행하게 된다.

이러한 현가장치는 차량의 주행 중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 탑승자의 안락한 승차감을 제공하고, 운전자의 운전행위 및 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성을 제공하여야 하며, 불규칙한 노면의 주행 시, 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동 구동시 차량의 안정성을 확보하여야 하다는 기본 조건을 만족시켜야만 한다.

여기서, 쇽업소버에는 쇽업소버의 풀 리바운드(full rebound) 동작시 상단에 부딪혀서 쇽업소버의 풀 리바운드를 구속하는 스토퍼가 구비되는데, 스토퍼는 쇽업소버의 실린더 내에서 피스톤 밸브의 상부에서 피스톤 로드에 고정되어 쇽업소버의 풀 리바운드 동작시 쇽업소버의 상단의 흡수부재에 부딪혀서 쇽업소버의 풀 리바운드를 구속한다.

하지만, 종래의 스토퍼는 단순히 쇽업소버의 풀 리바운드시의 충격을 흡수하는 기능만 가짐에 따라 흡수부재에 부딪힐시 파손 가능성이 있으며, 소음이 발생되는 문제가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2008-0009437 A (2008.01.29)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 쇽업소버의 풀 리바운드시 물리적 접촉에 의한 충격을 저감시킴과 더불어 충격에 의한 소음 발생을 저감시키는 차량용 쇽업소버를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 쇽업소버는 작동유가 내장된 실린더 튜브와, 상기 실린더 튜브 내에서 상하 운동하고, 오리피스홀이 형성된 피스톤으로 이루어진 차량용 속업소버에 있어서, 상기 실린더 튜브의 외주면에는 제1자성체가 구비되며, 상기 피스톤에는 바이패스홀이 형성되고, 피스톤이 이동되어 제1자성체 측으로 이동시 제1자성체와 반응하여 바이패스홀을 선택적으로 개폐하는 제2자성체가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 제1자성체는 실린더 튜브의 상단에 외주면 둘레를 감싸도록 마련되며, 영구자석인 것을 특징으로 한다.

상기 피스톤에는 적어도 하나 이상의 바이패스홀이 상하방향으로 관통되도록 형성되고, 바이패스홀에는 실린더 튜브를 향하는 방향으로 작동홈이 형성되며, 작동홈에 제2자성체가 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 작동홈은 실린더 튜브 측에서 피스톤의 중심을 향해 상향 경사지게 연장 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 바이패스홀에는 작동홈의 반대편인 피스톤의 중심 측에 틈새홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 틈새홈은 작동홈의 연장된 끝단에 매칭되도록 위치되고, 작동홈의 경사에 대응되도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1자성체와 제2자성체는 동일한 극성으로 이루어져 척력에 의해 서로 밀어내는 것을 특징으로 한다.

상기 피스톤에는 상하 이동시 작동유의 흐름에 의해 오리피스홀을 개폐하는 디스크 밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 쇽업소버에 따르면, 쇽업소버의 풀 리바운드시 물리적 접촉에 의한 충격을 저감시킴과 더불어 충격에 의한 소음 발생을 저감시킨다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 쇽업소버를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 쇽업소버의 작동을 나타낸 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 쇽업소버를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 쇽업소버의 작동을 나타낸 도면이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 작동유가 내장된 실린더 튜브(100)와, 상기 실린더 튜브(100) 내에서 상하 운동하고, 오리피스홀(230)이 형성된 피스톤(200)으로 이루어진 차량용 속업소버에 있어서, 상기 실린더 튜브(100)의 외주면에는 제1자성체(140)가 구비되며, 상기 피스톤(200)에는 바이패스홀(220)이 형성되고, 피스톤(200)이 이동되어 제1자성체(140) 측으로 이동시 제1자성체(140)와 반응하여 바이패스홀(220)을 선택적으로 개폐하는 제2자성체(240)가 구비된다.

여기서, 실린더 튜브(100)의 내부에는 피스톤 로드(160)가 설치되고, 이 피스톤 로드(160)에 피스톤(200)이 연결되어 실린더 튜브(100) 내에서 피스톤(200)이 상하이동되는 동작이 이루어지도록 한다. 또한, 실린더 튜브(100)의 경우 내부에 작동실을 형성하여 작동유가 유동되도록 구성되고, 실린더 튜브(100)의 외측으로는 저장실을 형성하는 리저버 튜브(120)가 구비된다.

상기의 피스톤(200)은 쇽업소버의 스토퍼 역할을 수행하기 위해 마련되는 것으로, 피스톤(200)에는 오리피스홀(230)이 형성되어 피스톤(200)의 상측과 하측으로 오리피스홀(230)을 통해 작동유가 유동됨에 따라 유압차에 의한 감쇠력이 형성되도록 한다. 특히, 피스톤(200)에는 오리피스홀(230)과 더불어 바이패스홀(220)이 형성되는데, 이 바이패스홀(220)에는 제2자성체(240)가 선택적으로 개폐하도록 구성됨에 따라 감쇠력의 조절이 이루어지도록 한다.

즉, 실린더 튜브(100)의 외주면에는 제1자성체(140)가 구비되고, 피스톤(200)에는 바이패스홀(220)에 제2자성체(240)가 구비되며, 쇽업소버가 리바운드 동작되어 피스톤(200)의 이동시 제2자성체(240)가 제1자성체(140)에 의해 이동되어 바이패스홀(220)을 폐쇄시킴에 따라 작동유의 유동에 의한 유압차가 형성됨으로써 감쇠력이 증대되도록 한다. 이렇게, 작동유의 유압차를 형성하여 피스톤(200)의 이동을 저지함에 따라 종래의 물리적인 접촉 방식이 아닌, 간접적으로 피스톤(200)의 이동을 저지함으로써 충격 소음 및 내구 성능이 확보된다.

본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 제1자성체(140)는 실린더 튜브(100)의 상단에 외주면 둘레를 감싸도록 마련되며, 영구자석일 수 있다.

본 발명에서는 쇽업소버의 풀 리바운드를 구속하기 위한 것으로, 제1자성체(140)는 실린더 튜브(100)의 상단에 위치되도록 함으로써 쇽업소버가 풀 리바운드 됨에 따라 피스톤(200)이 상측으로 이동시 제2자성체(240)가 반응하여 바이패스홀(220)의 폐쇄 동작이 이루어지도록 한다. 여기서, 제1자성체(140)의 경우 영구자석으로 이루어질 수 있으며, 제2자성체(240)의 경우에도 영구자성으로 이루어져 장시간 사용이 가능하도록 한다.

상기의 제1자성체(140)와 제2자성체(240)는 동일한 극성으로 이루어져 척력에 의해 서로 밀어내도록 이루어져 제2자성체(240)가 제1자성체(140)에 반응하여 원활히 이동되도록 할 수 있다.

한편, 상기 피스톤(200)에는 적어도 하나 이상의 바이패스홀(220)이 상하방향으로 관통되도록 형성되고, 바이패스홀(220)에는 실린더 튜브(100)를 향하는 방향으로 작동홈(260)이 형성되며, 작동홈(260)에 제2자성체(240)가 마련될 수 있다.

즉, 피스톤(200)의 바이패스홀(220)은 작동유가 상하이동 가능하도록 상하방향으로 관통 형성되는데, 이 바이패스홀(220)의 측방으로 작동홈(260)이 소정 거리 연장되도록 형성됨으로써 제2자성체(240)가 작동홈(260)을 통해 이동될 수 있다. 여기서, 바이패스홀(220)과 작동홈(260)은 서로 이어지도록 형성됨에 따라 작동홈(260)에서 제2자성체(240)의 이동시 바이패스홀(220)로 이동되어 바이패스홀(220)의 폐쇄 동작이 정확히 이루어지도록 할 수 있다.

이러한 상기 작동홈(260)은 실린더 튜브(100) 측에서 피스톤(200)의 중심을 향해 상향 경사지게 연장 형성될 수 있다. 이렇게, 작동홈(260)을 실린더 튜브(100) 측에서 피스톤(200) 중심을 향해 상향 경사지게 형성함으로써 작동홈(260)에 마련된 제2자성체(240)가 제1자성체(140)에 반응하여 원활히 이동되도록 할 수 있다. 아울러, 제2자성체(240)가 바이패스홀(220)을 폐쇄하더라도, 쇽업소버가 과도하게 리바운딩시 작동유의 과도한 유동 압력에 의해 제2자성체(240)가 이동 가능하도록 함으로써 원활한 작동 상태와 더불어 제2자성체(240)의 파손을 방지할 수 있다.

한편, 상기 바이패스홀(220)에는 작동홈(260)의 반대편인 피스톤(200)의 중심 측에 틈새홈(280)이 형성될 수 있다. 이러한 틈새홈(280)은 작동홈(260)의 연장된 끝단에 매칭되도록 위치되고, 작동홈(260)의 경사에 대응되도록 경사지게 형성될 수 있다.

이렇게, 바이패스홀(220)에는 작동홈(260)의 반대편으로 작동홈(260)의 끝단에 매칭되는 위치에 틈새홈(280)을 형성해줌으로써 제2자성체(240)가 바이패스홀(220)을 폐쇄한 상태에서도 일부 작동유가 틈새홈(280)을 통해 유동 가능하도록 한다. 아울러, 틈새홈(280)은 작동홈(260)의 경사에 대응되도록 경사지게 형성해줌으로써 제2자성체(240)가 틈새홈(280)까지 정확히 삽입되도록 할 수 있다.

이처럼, 바이패스홀(220)에는 작동홈(260)과 틈새홈(280)이 구비되며, 작동홈(260)과 틈새홈(280)으로 제2자성체(240)가 이동되어 개폐시켜줌으로써 쇽업소버의 리바운드시 작동유의 유동에 의한 유압차를 통해 감쇠력의 조절이 가능하다.

한편, 상기 피스톤(200)에는 상하 이동시 작동유의 흐름에 의해 오리피스홀(230)을 개폐하는 디스크 밸브(290)가 구비될 수 있다. 이러한 디스크 밸브(290)는 작동유의 흐름에 의해서만 동작되어 오리피스홀(230)을 개폐시키는 것으로, 쇽업소버가 리바운드 동작됨에 따라 피스톤(200)의 상하측 공간으로 작동유의 유동시 디스크 밸브(290)가 선택적으로 개폐됨으로써 감쇠력이 발생되도록 한다.

상술한 본 발명의 작동에 대해서 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 쇽업소버의 풀리바운드 동작시 피스톤(200)이 실린더 튜브(100)의 상측으로 이동됨에 따라 피스톤(200)의 작동홈(260)에 마련된 제2자성체(240)가 제1자성체(140)와 근접하게 된다.

이때, 제2자성체(240)는 제1자성체(140)에 근접함에 따라 척력에 의해 작동홈(260)에서 이동함으로써 틈새홈(280)에 삽입되고, 디스크 밸브(290)를 통해 작동유가 개방 상태를 이루게 된다. 즉, 도 1에서 볼 수 있듯이, 피스톤(200)의 오리피스홀(230)을 통해 작동유가 유입되되 바이패스홀(220)에는 제2자성체(240)가 유로를 폐쇄함에 따라 감쇠력이 증대되는 것이다. 여기서, 바이패스홀(220)에는 틈새홈(280)이 형성됨에 따라 틈새홈(280)을 통해 작동유가 소정량 유동됨에 따라 감쇠력이 조정되어 쇽업소버의 풀 리바운드의 구속이 원활히 수행될 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 쇽업소버의 눌림 동작시 피스톤(200)이 실린더 튜브(100)의 상측에서 하측으로 이동됨에 따라 피스톤(200)의 작동홈(260)에 마련된 제2자성체(240)가 제1자성체(140)에서 멀어지게 된다.

이때, 제2자성체(240)는 제1자성체(140)에서 멀어짐에 따라 서로 간의 자력이 없어지고, 제2자성체(240)는 중력에 의해 작동홈(260)의 경사면을 타고 내려와 바이패스홀(220)을 개방하게 된다. 이로 인해, 피스톤(200)의 오리피스홀(230)과 바이패스홀(220)을 통해 유압이 자유롭게 이동되어 스토퍼 역할이 미수행된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100:실린더 튜브 140:제1자성체
200:피스톤 220:바이패스홀
240:제2자성체 260:작동홈
280:틈새홈

Claims

작동유가 내장된 실린더 튜브와, 상기 실린더 튜브 내에서 상하 운동하고, 오리피스홀이 형성된 피스톤으로 이루어진 차량용 속업소버에 있어서,
상기 실린더 튜브의 외주면에는 제1자성체가 구비되며,
상기 피스톤에는 바이패스홀이 형성되고, 피스톤이 이동되어 제1자성체 측으로 이동시 제1자성체와 반응하여 바이패스홀을 선택적으로 개폐하는 제2자성체가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 제1자성체는 실린더 튜브의 상단에 외주면 둘레를 감싸도록 마련되며, 영구자석인 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 피스톤에는 적어도 하나 이상의 바이패스홀이 상하방향으로 관통되도록 형성되고, 바이패스홀에는 실린더 튜브를 향하는 방향으로 작동홈이 형성되며, 작동홈에 제2자성체가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 3에 있어서,
상기 작동홈은 실린더 튜브 측에서 피스톤의 중심을 향해 상향 경사지게 연장 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 4에 있어서,
상기 바이패스홀에는 작동홈의 반대편인 피스톤의 중심 측에 틈새홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 5에 있어서,
상기 틈새홈은 작동홈의 연장된 끝단에 매칭되도록 위치되고, 작동홈의 경사에 대응되도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 제1자성체와 제2자성체는 동일한 극성으로 이루어져 척력에 의해 서로 밀어내는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 피스톤에는 상하 이동시 작동유의 흐름에 의해 오리피스홀을 개폐하는 디스크 밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.