KR20180026902A - 유압식 쇽업소버 - Google Patents

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KR20180026902A
KR20180026902A KR1020160113808A KR20160113808A KR20180026902A KR 20180026902 A KR20180026902 A KR 20180026902A KR 1020160113808 A KR1020160113808 A KR 1020160113808A KR 20160113808 A KR20160113808 A KR 20160113808A KR 20180026902 A KR20180026902 A KR 20180026902A
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고대식
김종민
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현대자동차주식회사
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Abstract

유압식 쇽업소버가 개시된다. 유압식 쇽업소버는, 차량 휠 위치에 설치되며 내부에는 제1 작동유체가 충진되는 바디부와,바디부의 내벽면과의 사이에 제1 작동유체가 충진되도록 바디부의 내부에 설치되며 바디부의 외부로 상승 또는 하강되어 차체에 연결되어 댐핑 및 차고 높이를 제어하는 로드부재를 포함하는 쇽업소버와, 쇽업소버에 설치되어 댐핑 작용시 제1 작동유체를 쇽업소버의 내부에 공급하는 제1 밸브와, 쇽업소버에 연결되며 제2 작동유체를 쇽업소버의 내부에 공급하도록 설치되는 유압 공급부와, 유압 공급부와 쇽업소버 사이에 설치되며 차량의 차고 높이 상승 작동시 제2 작동유체를 쇽업소버의 내부에 공급하여 로드부재를 전진 작동시키는 제2 밸브를 포함한다.

Description

유압식 쇽업소버{HYDRAULIC SHOCK ABSORBER}
본 발명은 유압을 이용하여 차량의 차고 높이 조절이 가능한 유압식 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 주행 과정에서 차량의 자세 안정성을 향상시키는 것으로, 가변 지오메트리 서스펜션 또는 롤 거동을 억제하는 ARS 시스템 등이 사용되고 있다. 또한 통합적인 차량 제어를 위하여, 차량의 차고 및 휠레이트를 가변시키는 방식을 주로 사용한다.
차량의 각각의 휠 위치에서 차고 및 차량 자세를 제어하는 방식은, 주로 스프링 강성 또는 쇽업소버의 감쇠력 조절을 이용한다.
그러나 차량 휠 위치에서 차고 및 차량 자세의 제어를 스프링 강성 또는 쇽업소버의 감쇠력 조절을 이용하는 것은, 승차감을 유지한 상태로 차고 제어가 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 승차감을 유지한 상태로 차고 제어가 가능한 유압식 쇽업소버를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 차량 휠 위치에 설치되며 내부에는 제1 작동유체가 충진되는 바디부와,바디부의 내벽면과의 사이에 제1 작동유체가 충진되도록 바디부의 내부에 설치되며 바디부의 외부로 상승 또는 하강되어 차체에 연결되어 댐핑 및 차고 높이를 제어하는 로드부재를 포함하는 쇽업소버와, 쇽업소버에 설치되어 댐핑 작용시 제1 작동유체를 쇽업소버의 내부에 공급하는 제1 밸브와, 쇽업소버에 연결되며 제2 작동유체를 쇽업소버의 내부에 공급하도록 설치되는 유압 공급부와, 유압 공급부와 쇽업소버 사이에 설치되며 차량의 차고 높이 상승 작동시 제2 작동유체를 쇽업소버의 내부에 공급하여 로드부재를 전진 작동시키는 제2 밸브를 포함한다.
제1 밸브는, 쇽업소버의 내부로 돌출되어 차량의 댐핑 작동시 개방되고 로드부재의 전진 작동시 폐쇄되는 제1 고압밸브와, 쇽업소버의 외부로 돌출되며 차량의 댐핑 작동 및 로드부재의 전진 작동시 개방되고, 로드부재의 미작동시 폐쇄는 제1 부압밸브를 포함할 수 있다.
제1 고압밸브와 제2 부압밸브는, 쇽업소버를 관통하여 형성된 제1 유로를 사이에 두고 대향하는 양측에 각각 형성될 수 있다.
제2 밸브는, 유압 공급부와 쇽업소버를 연결하는 연결되는 연결유로에 설치될 수 있다.
제2 밸브는, 연결유로를 개폐하도록 설치되는 제2 고압밸브와, 제2 고압 밸브와의 사이에 작동 공간이 형성되도록 제2 고압 밸브의 측면에 돌출되며 돌출된 측면에는 제2 작동유체가 쇽업소버 방향으로 유출입되는 관통홀이 형성되고 작동 공간과 연결유로를 연결하는 작동홀이 형성되는 돌출 바디와, 돌출 바디의 작동홀에 개폐 가능하도록 설치되어 작동 공간과 연결유로를 선택적으로 개폐하는 제2 부압 밸브를 포함할 수 있다.
유압 공급부는, 연결유로에 연결되어 제2 작동유체가 일부 충진되는 어큐뮬레이터와, 어큐뮬레이터에 충진된 제2 작동유체를 쇽업소버에 선택적으로 공급하는 공급 펌프와, 공급 펌프에 연결되며 제2 작동유체가 저장된 저장부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 쇽업쇼버 내부의 작동유체의 유압에 의한 로드부재의 작동으로 차량의 차고 제어가 이루어진다. 따라서, 차량의 차고의 변동이 발생되어도 감쇠력이 일정하여 승차감의 향상이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 쇽업소버를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 2는 도 1의 유압식 쇽업소버의 차고 높이 상승시 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 3은 도 1의 유압식 쇽업소버의 차고 높이 하강시 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 정상 주행 상태에서 제1 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 정상 주행 상태에서 제2 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차고 높이상승 상태에서 제1 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차고 높이 상승 상태에서 제2 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차고 높이 하강 상태에서 제1 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차고 높이 하강 상태에서 제2 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 쇽업소버를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 2는 도 1의 유압식 쇽업소버의 차고 높이 상승시 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이며, 도 3은 도 1의 유압식 쇽업소버의 차고 높이 하강시 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 쇽업소버(100)는, 차량 휠 위치에 설치되며 내부에는 제1 작동유체(11)가 충진되는 바디부(10)와, 바디부(10)의 내벽면과의 사이에 제1 작동유체(11)가 충진되도록 바디부(10)의 내부에 설치되며, 바디부(10)의 외부로 상승 또는 하강되어 차체에 연결되어 댐핑 및 차고 높이를 제어하는 로드부재를 포함하는 쇽업소버(20)와, 쇽업소버(20)에 설치되어 댐핑 작용시 제1 작동유체(11)를 쇽업소버(20)의 내부에 공급하는 제1 밸브(30)와, 쇽업소버(20)에 연결되며 제2 작동유체(53)를 쇽업소버(20)의 내부에 공급하도록 설치되는 유압 공급부(50)와, 유압 공급부(50)와 쇽업소버(20) 사이에 설치되며, 차량의 차고 높이 상승 작동시 제2 작동유체(53)를 쇽업소버(20)의 내부에 공급하여 로드부재(21)를 전진 작동시키는 제2 밸브(40)를 포함한다.
바디부(10)는 차량휠이 설치된 위치에 각각 설치될 수 있다. 즉, 바디부(10)는 차량의 4개의 차량휠 위치에 각각 설치될 수 있다. 이러한 바디부(10)의 내부에는 제1 작동유체(11)가 충진될 수 있다. 이러한 바디부(10)의 내부에는 쇽업소버(20)가 설치된다.
쇽업소버(20)는 바디부(10)의 내벽면과의 사이에 제1 작동유체(11)가 충진되도록 바디부(10)의 내부에 설치된다. 이러한 쇽업소버(20)에는 바디부(10)를 통과하여 차체에 연결되는 로드부재(21)가 전진 또는 후진 가능하게 설치되어, 차량 댐핑 작동 및 차고 높이를 선택적으로 제어하도록 설치될 수 있다.
즉, 쇽업소버(20)의 로드부재(21)가 전진하는 경우 차고 높이가 상승되고, 후진되는 경우 차고 높이가 하강될 수 있다.
이러한 쇽업소버(20)에는 차량의 댐핑 작동시 바디부(10)와 쇽업소버(20)의 사이에 충진된 제1 작동유체(11)를 쇽업소버(20)의 내부로 공급하는 제1 밸브(30)가 설치될 수 있다.
제1 밸브(30)는, 쇽업소버(20)의 내부로 돌출되어 차량의 댐핑 작동시 개방되고 로드부재(21)의 전진 작동시 폐쇄되는 제1 고압밸브(31)와, 쇽업소버(20)의 외부로 돌출되며 차량의 댐핑 작동 및 로드부재(21)의 전진 작동시 개방되고 로드부재(21)의 미작동시 폐쇄는 제1 부압밸브(33)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 고압밸브(31)와 제1 부압밸브(33)의 사이는 바디부(10)를 관통하여 형성되는 제1 유로(32)를 통해 연결될 수 있다. 이러한 제1 고압밸브(31)와 제1 부압밸브(33)의 작동은 솔레노이드 밸브로 적용될 수 있다.
제1 고압밸브(31)는 차량의 충격 완화 댐핑 작동 과정에서는 개방되고, 쇽업소버(20)의 로드부재(21)의 전진 작동 과정에서는 폐쇄될 수 있다. 아울러, 제1 고압밸브(31)는 로드부재(21)의 후진 작동 과정 즉, 유압 공급부(50)의 공급 펌프(54) 미작동 과정에서는 개방될 수 있다.
제1 부압밸브(33)는 차량의 충격 완화 댐핑 작동 과정과 로드부재(21)의 전진 작동 과정에서는 개방되고, 로드부재(21)의 후진 작동 과정 즉, 유압 공급부(50)의 공급 펌프(54) 미작동 과정에서는 폐쇄될 수 있다.
한편, 쇽업소버(20)와 유압 공급부(50)의 사이에는 제2 밸브(40)가 설치된다.
제2 밸브(40)는, 연결유로(51)를 개폐하도록 설치되는 제2 고압밸브(41)와, 제2 고압밸브(41)와의 사이에 작동 공간(43a)이 형성되도록 제2 고압밸브(41)의 측면에 돌출되며 돌출된 측면에는 제2 작동유체(53)가 쇽업소버(20) 방향으로 유출입되는 관통홀(43b)이 형성되고 작동 공간(43a)과 연결유로(51)를 연결하는 작동홀(43c)이 형성되는 돌출 바디(43)와. 돌출 바디(43)의 작동홀(43c)에 개폐 가능하도록 설치되어 작동 공간(43a)과 연결유로(51)를 선택적으로 개폐하는 제2 부압밸브(45)를 포함할 수 있다.
제2 고압밸브(41)는 쇽업소버(20)의 내부에 제2 작동유체(53)를 선택적으로 공급하도록 설치되는 것으로, 연결유로(51)와 쇽업소버(20)의 바디 부분의 사이를 선택적으로 개폐하도록 설치될 수 있다.
여기서 제2 고압밸브(41)가 개방되는 것은, 제2 작동유체(53)가 쇽업소버(20)의 내부로 유입되도록 하여 로드부재(21)가 전진하여 차고를 높이는 작동 과정에서 개방될 수 있다. 또한, 제2 고압밸브(41)는 차량의 충격 흡수 댐핑 작동 과정과 로드부재(21)의 미작동시에는 폐쇄될 수 있다.
제2 부압밸브(45)는 제2 고압밸브(41)를 관통하여 설치되는 것으로, 제2 부압밸브(45)의 개폐 작동과 함께 이동되면서 쇽업소버(20)의 내부 공간과 연결유로(51)의 사이 위치를 선택적으로 연결하도록 설치될 수 있다.
즉, 제2 부압밸브(45)는 제2 작동유체(53)의 일부분만이 쇽업소버(20)의 내부 공간과 연결유로(51)의 사이를 이동하도록 설치될 수 있다.
이러한 제2 부압밸브(45)는 제1 고압밸브(31)에 돌출되는 돌출 바디(43)에 설치될 수 있다.
즉, 돌출 바디(43)는 제2 고압밸브(41)와의 사이에 작동 공간(43a)이 형성되도록 제2 고압밸브(41)의 측면에 돌출될 수 있다. 이러한 돌출 바디(43)에는 쇽업소버(20) 방향으로 관통되는 관통홀(43b)과 연결유로(51) 방향으로 관통되는 작동홀(43c)이 형성될 수 있다.
따라서, 제2 부압밸브(45)는 작동홀(43c)을 통과하여 돌출 바디(43)에 설치될 수 있다.
이러한 제2 부압밸브(45)는 차량의 충격 완화 댐핑 작동 등의 일반적인 상황과, 쇽업소버(20)의 로드부재(21) 전진 작동 과정에서는 폐쇄되고, 로드부재(21)의 후진 작동 과정에서는 개방될 수 있다.
한편, 유압 공급부(50)는, 연결유로(51)에 연결되어 제2 작동유체(53)가 일부 충진되는 어큐뮬레이터(52)와, 어큐뮬레이터(52)에 충진된 제2 작동유체(53)를 쇽업소버(20)에 선택적으로 공급하는 공급 펌프(54)와, 공급 펌프(54)에 연결되며 제2 작동유체(53)가 저장된 저장부(56)를 포함할 수 있다.
어큐뮬레이터(52)는 저장부(56)에서 이동된 제2 작동유체(53)의 일부분이 저장될 수 있다. 따라서, 공급 펌프(54)가 작동되면, 저장부(56)에서 어큐뮬레이터(52)에 이동 저장된 제2 작동유체(53)는 쇽업소버(20) 방향으로 공급될 수 있다.
이와 같이 공급 펌프(54)의 작동에 의한 작동유체의 공급에 따라 로드부재(21)의 전진 또는 후진 작동이 이루어져 유압에 의한 차고 높이 제어가 가능한 바, 차량의 지지력이 크고 차량 제어 과정에서 응답성이 향상될 수 있다.
즉, 종래 차량의 제어는 스프링의 신장과 압축에 의한 차고 제어지만, 본 실시예는 쇽업쇼버 내부의 작동유체의 유압에 의한 로드부재(21)의 작동으로 차량의 차고 제어가 이루어진다. 따라서, 본 실시예는 차량의 차고 높이의 변동이 발생되어도 감쇠력이 일정하여 승차감의 향상이 가능하다.
상기 구성을 갖는 본 실시예의 유압식 쇽업소버의 작동을 이하에서 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 정상 주행 상태에서 제1 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 정상 주행 상태에서 제2 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 차량의 정상 주행(직진) 상태에서는, 제1 밸브(30)의 제1 고압밸브(31) 및 제1 부압밸브(33)는 개방되고, 제2 밸브(40)의 제2 고압밸브(41) 및 제2 부압밸브(45)는 폐쇄된다.
따라서, 제1 작동유체(11)는 쇽업소버(20)의 내부로 유입되고 제2 작동유체(53)는 쇽업소버(20))의 내부로 유입되지 않는 바, 적절한 유압을 유지한 상태에서 차량 댐핑 작용이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차고 높이상승 상태에서 제1 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차고 높이 상승 상태에서 제2 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 차량의 차고 높이 상승 상태에서는, 제1 밸브(30)의 제1 고압밸브(31)는 폐쇄되고 제1 부압밸브(33)는 개방되며, 제2 밸브(40)의 제2 고압밸브(41)는 개방되고 제2 부압밸브(45)는 폐쇄된다.
따라서, 차량의 주행 과정에서 범프측 방향에서 차량의 자세 유지가 원활하게 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차고 높이 하강 상태에서 제1 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차고 높이 하강 상태에서 제2 밸브의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 차량의 차고 높이 하강 상태에서는, 제1 밸브(30)의 제1 고압밸브(31)는 개방되고 제1 부압밸브(33)는 폐쇄되며, 제2 밸브(40)의 제2 고압밸브(41)는 폐쇄되고 제2 부압밸브(45)는 개방된다.
따라서, 차량의 주행 과정에서 리바운드 측의 차량의 자세 유지가 원활하게 이루어질 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10…바디부 11…제1 작동유체
20…쇽업소버 21…로드부재
30…제1 밸브 31…제1 고압밸브
33…제1 부압밸브 40…제2 밸브
41…제2 고압밸브 43…돌출 바디
43a..작동 공간 43b..관통홀
45…제2 부압밸브 50…유압 공급부
52…어큐뮬레이터 54…공급 펌프
56…저장부

Claims (6)

  1. 차량 휠 위치에 설치되며 내부에는 제1 작동유체가 충진되는 바디부;
    상기 바디부의 내벽면과의 사이에 상기 제1 작동유체가 충진되도록 상기 바디부의 내부에 설치되며, 상기 바디부의 외부로 상승 또는 하강되어 차체에 연결되어 댐핑 및 차고 높이를 제어하는 로드부재를 포함하는 쇽업소버;
    상기 쇽업소버에 설치되어 댐핑 작용시 상기 제1 작동유체를 상기 쇽업소버의 내부에 공급하는 제1 밸브;
    상기 쇽업소버에 연결되며 제2 작동유체를 상기 쇽업소버의 내부에 공급하도록 설치되는 유압 공급부; 및
    상기 유압 공급부와 상기 쇽업소버 사이에 설치되며, 상기 차량의 차고 높이 상승 작동시 상기 제2 작동유체를 상기 쇽업소버의 내부에 공급하여 상기 로드부재를 전진 작동시키는 제2 밸브;
    를 포함하는 유압식 쇽업소버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 밸브는,
    상기 쇽업소버의 내부로 돌출되어 차량의 댐핑 작동시 개방되고 상기 로드부재의 전진 작동시 폐쇄되는 제1 고압밸브; 및
    상기 쇽업소버의 외부로 돌출되며 차량의 댐핑 작동 및 상기 로드부재의 전진 작동시 개방되고, 상기 로드부재의 미작동시 폐쇄는 제1 부압밸브;
    를 포함하는 유압식 쇽업소버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 고압밸브와 상기 제2 부압밸브는, 상기 쇽업소버를 관통하여 형성된 제1 유로를 사이에 두고 대향하는 양측에 각각 형성되는 유압식 쇽업소버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 밸브는,
    상기 유압 공급부와 상기 쇽업소버를 연결하는 연결되는 연결유로에 설치되는 유압식 쇽업소버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 밸브는,
    상기 연결유로를 개폐하도록 설치되는 제2 고압밸브;
    상기 제2 고압 밸브와의 사이에 작동 공간이 형성되도록 상기 제2 고압 밸브의 측면에 돌출되며, 돌출된 측면에는 상기 제2 작동유체가 상기 쇽업소버 방향으로 유출입되는 관통홀이 형성되고, 상기 작동 공간과 상기 연결유로를 연결하는 작동홀이 형성되는 돌출 바디; 및
    상기 돌출 바디의 상기 작동홀에 개폐 가능하도록 설치되어, 상기 작동 공간과 상기 연결유로를 선택적으로 개폐하는 제2 부압 밸브;
    를 포함하는 유압식 쇽업소버.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유압 공급부는,
    상기 연결유로에 연결되어 상기 제2 작동유체가 일부 충진되는 어큐뮬레이터;
    상기 어큐뮬레이터에 충진된 상기 제2 작동유체를 상기 쇽업소버에 선택적으로 공급하는 공급 펌프; 및
    상기 공급 펌프에 연결되며 상기 제2 작동유체가 저장된 저장부;
    를 포함하는 유압식 쇽업소버.
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