KR20240015490A - 주파수 감응형 쇼크 업소버 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버는 주파수의 크기에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시키는 밸브 조립체를 포함하며, 상기 밸브 조립체는 피스톤 로드 또는 바디핀에 형성된 주입 유로와 연통하는 메인 챔버가 형성된 메인 리테이너와, 상기 메인 챔버를 개폐하는 메인 밸브와, 일측이 상기 메인 밸브와 대향하고 타측에는 상기 주입 유로와 연통하는 파일럿 챔버가 형성된 하우징, 그리고 상기 파일럿 챔버를 커버하며 상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하는 파일럿 밸브를 포함한다.
Description
본 발명은 쇼크 업소버(shock absorber)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤 밸브의 압축 행정 또는 인장 행정 시 고주파와 저주파에 대해 감쇠력을 상이하게 제어할 수 있어 승차감과 조정안정성을 동시에 만족시킬 수 있는 주파수 감응형 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 주행 시 차축이 노면으로부터 받는 충격이나 진동을 완충하여 승차감을 향상시키기 위한 완충 장치가 설치되며, 이와 같은 완충 장치의 하나로서 쇼크 업소버(shock absorber)가 사용된다.
쇼크 업소버는 댐퍼(damper)라고도 불리우며, 노면 상태에 따른 차량의 진동에 따라 작동하게 된다. 이때, 쇼크 업소버의 작동속도에 따라, 즉 작동 속도가 빠르거나 느림에 따라 쇼크 업소버에서 발생하는 감쇠력이 달라지게 된다.
쇼크 업소버에서 발생하는 감쇠력 특성을 어떻게 조절하는가에 따라 차량의 승차감과 주행안정성을 제어할 수 있으므로, 차량의 설계 시 쇼크 업소버의 감쇠력 특성을 조절하는 것은 매우 중요하다.
예를 들어, 쇼크 업소버는 오일과 같은 작동 유체가 충진된 실린더와, 차체 측에 연결되어 왕복하는 피스톤 로드, 그리고 피스톤 로드의 하단에 결합되어 실린더 내에서 슬라이딩하고 작동 유체의 흐름을 제어하는 피스톤 밸브를 포함하고 있다.
한편, 쇼크 업소버에 통상적으로 사용되는 피스톤 밸브는 단일 유로를 사용하여 고속, 중속, 및 저속에서 일정한 감쇠 특성을 가지도록 설계되어 있다. 따라서, 저속 감쇠력을 낮춰 승차감 개선을 도모하고자 할 경우 중속 및 고속 감쇠력에까지 영향을 미칠 수 있다.
또한, 종래의 쇼크 업소버는 주파수나 스트로크에 관계없이 피스톤의 속도 변화에 따라 감쇠력이 변화하는 구조를 가진다. 이와 같이, 피스톤의 속도 변화에 따라서만 변경되는 감쇠력은 여러 가지 노면 상태에서 동일한 감쇠력을 발생시키기 때문에 승차감과 조정 안정성을 동시에 만족시키기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 주파수 및 속도 변화에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시킬 수 있는 주파수 감응형 쇼크 업소버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주파수 감응형 쇼크 업소버는 실린더 내에서 왕복 이동하며, 주입 유로가 형성된 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드에 장착되고 상기 실린더를 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 구획하는 피스톤 밸브, 그리고 상기 피스톤 로드에 장착되어 인장 행정 시 주파수의 크기에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시키는 밸브 조립체를 포함한다. 그리고 상기 밸브 조립체는 상기 피스톤 로드에 결합되고, 상기 주입 유로와 연통하는 메인 챔버가 형성된 메인 리테이너와, 상기 피스톤 로드에 결합되어 상기 메인 챔버를 개폐하는 메인 밸브와, 상기 피스톤 로드에 결합되며 일측이 상기 메인 밸브와 대향하고 타측에는 상기 주입 유로와 연통하는 파일럿 챔버가 형성된 하우징, 그리고 상기 피스톤 로드에 결합되어 상기 파일럿 챔버를 커버하며 상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하는 파일럿 밸브를 포함한다.
상기 피스톤 밸브는 상기 컴프레션 챔버와 상기 리바운드 챔버를 연결하는 방향으로 관통 형성된 복수의 압축 유로 및 복수의 인장 유로를 포함할 수 있다.
상기 주입 유로는 상기 피스톤 로드의 일측 외주면에 상기 피스톤 로드의 길이 방향을 따라 슬릿(slit) 형태로 길게 형성될 수 있다.
상기 파일럿 밸브는 저주파 인장 행정 시 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하여 상기 메인 밸브가 상기 메인 챔버를 패쇄하도록 동작하고, 고주파 인장 행정 시 복원되면서 상기 하우징에 대한 가압을 해제하여 상기 메인 밸브가 열리도록 동작할 수 있다.
상기 밸브 조립체는 상기 하우징과 상기 파일럿 밸브 사이에 개재되는 인렛 디스크(inlet disc)를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 인렛 디스크는 상기 파일럿 챔버로 작동 유체가 유입되도록 상기 피스톤 로드에 형성된 상기 주입 유로와 상기 파일럿 챔버를 연통시키기 위해 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함할 수 있다.
저주파 인장 행정 시 상기 피스톤 로드의 스트로크가 고주파 인장 행정 시 보다 상대적으로 큰 폭으로 작동함에 따라 상기 파일럿 챔버로 유입되는 작동 유체의 유입량이 증가하면서 상기 파일럿 챔버의 압력이 상승하고, 상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 상기 파일럿 밸브가 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하고, 상기 하우징이 상기 메인 밸브를 밀면서 상기 메인 챔버를 폐쇄시킬 수 있다.
고주파 인장 행정 시 상기 피스톤 로드의 스트로크가 저주파 인장 행정 시 보다 상대적으로 작은 폭으로 작동함에 따라 상기 파일럿 챔버로 유입되는 작동 유체의 유입량이 감소하면서 상기 파일럿 챔버의 압력이 하강하고, 상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 하강하면 상기 파일럿 밸브가 복원되면서 상기 하우징에 대한 가압이 해제되고, 상기 메인 밸브가 열리면서 상기 메인 챔버의 작동 유체가 상기 컴프레션 챔버로 이동 가능해질 수 있다.
충격 발생 시 관성에 의해 상기 하우징이 상기 파일럿 밸브 방향으로 이동하면서 상기 메인 밸브가 열리고, 상기 메인 챔버의 작동 유체가 상기 컴프레션 챔버로 이동하면서 충격을 감소시킬 수 있다.
상기 밸브 조립체는 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 탄성 가압하는 디스크 스프링을 더 포함할 수 있다.
상기 파일럿 밸브가 상기 하우징과 대향하는 적어도 일 영역에는 상기 파일럿 챔버의 압력을 유지 및 완충시키기 위한 어큐뮬레이터(accumulator)가 형성될 수 있다.
상기 밸브 조립체는 상기 파일럿 밸브가 상기 하우징과 대향하는 일측 방향에 반대되는 타측 방향으로 상기 피스톤 로드에 장착된 와셔와, 상기 피스톤 로드에 장착되어 상기 파일럿 밸브와 상기 하우징 간의 간격을 유지하는 스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 파일럿 밸브가 탄성 변형되면 상기 와셔를 밀면서 상기 와셔를 미는 힘의 반발력으로 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 주파수 감응형 쇼크 업소버는 내부에서 왕복 이동하는 피스톤 로드와 상기 피스톤 로드에 장착된 피스톤 밸브에 의해 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 구획되는 제1 실린더와, 상기 제1 실린더와의 사이에서 리저브 챔버를 형성하도록 상기 제1 실린더를 둘러싸는 제2 실린더와, 상기 제1 실린더의 상기 컴프레션 챔버 측 단부에 설치되어 상기 컴프레션 챔버와 상기 리저브 챔버 간 작동 유체의 이동을 조절하는 바디 밸브와, 상기 바디 밸브를 관통하여 체결되며 상기 컴프레션 챔버와 연통하는 주입 유로가 형성된 바디핀, 그리고 상기 바디핀에 장착되어 압축 행정 시 주파수의 크기에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시키는 밸브 조립체를 포함한다. 그리고 상기 밸브 조립체는 상기 바디핀에 결합되고 상기 주입 유로와 연통하는 메인 챔버가 형성된 메인 리테이너와, 상기 바디핀에 결합되어 상기 메인 챔버를 개폐하는 메인 밸브와, 상기 바디핀에 결합되며 일측이 상기 메인 밸브와 대향하고 타측에는 상기 주입 유로와 연통하는 파일럿 챔버가 형성된 하우징, 그리고 상기 바디핀에 결합되어 상기 파일럿 챔버를 커버하며 상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하는 파일럿 밸브를 포함한다.
상기 주입 유로는 상기 바디핀의 일측 외주면에 상기 바디핀의 길이 방향을 따라 슬릿(slit) 형태로 길게 형성될 수 있다.
상기 파일럿 밸브는 저주파 압축 행정 시 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하여 상기 메인 밸브가 상기 메인 챔버를 패쇄하도록 동작하고, 고주파 압축 행정 시 복원되면서 상기 하우징에 대한 가압을 해제하여 상기 메인 밸브가 열리도록 동작할 수 있다.
상기 밸브 조립체는 상기 하우징과 상기 파일럿 밸브 사이에 개재되는 인렛 디스크(inlet disc)를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 인렛 디스크는 상기 파일럿 챔버로 작동 유체가 유입되도록 상기 바디핀에 형성된 상기 주입 유로와 상기 파일럿 챔버를 연통시키기 위해 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함할 수 있다.
저주파 압축 행정 시 상기 피스톤 로드의 스트로크가 고주파 압축 행정 시 보다 상대적으로 큰 폭으로 작동함에 따라 상기 파일럿 챔버로 유입되는 작동 유체의 유입량이 증가하면서 상기 파일럿 챔버의 압력이 상승하고, 상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 상기 파일럿 밸브가 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하고, 상기 하우징이 상기 메인 밸브를 밀면서 상기 메인 챔버를 폐쇄시킬 수 있다.
고주파 압축 행정 시 상기 피스톤 로드의 스트로크가 저주파 압축 행정 시 보다 상대적으로 작은 폭으로 작동함에 따라 상기 파일럿 챔버로 유입되는 작동 유체의 유입량이 감소하면서 상기 파일럿 챔버의 압력이 하강하고, 상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 하강하면 상기 파일럿 밸브가 복원되면서 상기 하우징에 대한 가압이 해제되고, 상기 메인 밸브가 열리면서 상기 메인 챔버의 작동 유체가 상기 리저브 챔버로 이동 가능해질 수 있다.
충격 발생 시 관성에 의해 상기 하우징이 상기 파일럿 밸브 방향으로 이동하면서 상기 메인 밸브가 열리고, 상기 메인 챔버의 작동 유체가 상기 리저브 챔버로 이동하면서 충격을 감소시킬 수 있다.
상기 밸브 조립체는 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 탄성 가압하는 디스크 스프링을 더 포함할 수 있다.
상기 파일럿 밸브가 상기 하우징과 대향하는 적어도 일 영역에는 상기 파일럿 챔버의 압력을 유지 및 완충시키기 위한 어큐뮬레이터(accumulator)가 형성될 수 있다.
상기 밸브 조립체는 상기 파일럿 밸브가 상기 하우징과 대향하는 일측 방향에 반대되는 타측 방향으로 상기 바디핀에 장착된 와셔와, 상기 바디핀에 장착되어 상기 파일럿 밸브와 상기 하우징 간의 간격을 유지하는 스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 파일럿 밸브가 탄성 변형되면 상기 와셔를 밀면서 상기 와셔를 미는 힘의 반발력으로 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주파수 감응형 쇼크 업소버는 주파수 및 속도 변화에 따라 효과적으로 변화하는 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 주파수 감응형 쇼크 업소보에 사용된 인렛 디스크를 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 주파수 감응형 쇼크 업소버의 동작 상태를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버를 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 주파수 감응형 쇼크 업소버의 동작 상태를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2는 도 1의 주파수 감응형 쇼크 업소보에 사용된 인렛 디스크를 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 주파수 감응형 쇼크 업소버의 동작 상태를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버를 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 주파수 감응형 쇼크 업소버의 동작 상태를 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가진다. 본 명세서에 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 발명에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '포함하는', '구비하는', '갖는' 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '제1', '제2' 등의 표현들은 복수의 구성 요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버(shock absorber)(101)를 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버(101)는 댐퍼(damper)라고도 불리우며, 예를 들어 차량에 설치되어 주행 시 차축이 노면으로부터 받는 충격이나 진동을 흡수 및 완충하는데 사용될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버(101)는 실린더(200), 피스톤 로드(350), 피스톤 밸브(300), 및 밸브 조립체(400)를 포함한다.
실린더(200)는 내부에 공간을 형성하는 원통 형상을 가질 수 있으며, 실린더(200)의 내부에는 작동 유체가 충전된다. 여기서, 실린더(200)의 내부는 후술되는 피스톤 밸브(300)에 의해 컴프레션 챔버(compression chamber, 260))와 리바운드 챔버(rebound chamber, 270)로 구획될 수 있다. 예를 들어, 피스톤 밸브(300)를 기준으로 실린더(200)의 상부는 리바운드 챔버(270)가 되고, 실린더(200)의 하부는 컴프레션 챔버(260)가 될 수 있다.
피스톤 로드(350)는 실린더(200) 내에서 왕복 이동할 수 있다. 예를 들어, 피스톤 로드(350)의 일측은 실린더(200)의 내부에 위치하고 피스톤 로드(350)의 타측은 실린더(200)의 외부로 연장되어 차량의 차체측 또는 차륜측에 연결될 수 있다. 그리고 피스톤 로드(350)의 일측에는 후술할 피스톤 밸브(300)가 장착된다.
또한, 후술할 피스톤 밸브(300) 및 밸브 조립체(400)를 관통하여 돌출된 피스톤 로드(350)의 일측 단부에는 피스톤 너트(355)가 결합될 수 있다. 즉, 피스톤 너트(355)는 피스톤 로드(350)로부터 피스톤 밸브(300) 및 밸브 조립체(400)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 피스톤 로드(350)에는 리바운드 챔버(270)와 연통하는 주입 유로(354)가 형성된다. 주입 유로(354)는 피스톤 로드(350)의 일측 외주면에 피스톤 로드(350)의 길이 방향을 따라 슬릿(slit) 형태로 길게 형성될 수 있다.
피스톤 밸브(300)는 피스톤 로드(350)의 일측에 장착 및 지지될 수 있다. 구체적으로, 피스톤 밸브(300)는 피스톤 로드(350)가 관통 결합된 상태로 피스톤 로드(350)와 함께 작동 유체가 충진된 실린더(200)의 내부를 왕복 이동하도록 마련될 수 있다.
또한, 피스톤 밸브(300)는, 전술한 바와 같이, 실린더(200)의 내부를 컴프레션 챔버(compression chamber, 260)와 리바운드 챔버(rebound chamber, 270)로 구획하고, 피스톤 밸브(300)는 압축 행정과 인장 행정 시 작동 유체를 이동시킬 수 있도록 컴프레션 챔버(260)와 리바운드 챔버(370)를 연결하는 방향으로 관통 형성된 복수의 압축 유로(331) 및 복수의 인장 유로(332)를 포함할 수 있다.
이와 같은 피스톤 밸브(300)는 실린더(200)의 내부에서 압축 행정 또는 인장 행정 방향으로 이동되면서 작동 유체의 저항력에 의한 감쇠력을 발생시킨다.
구체적으로 예를 들면, 피스톤 밸브(300)가 압축 행정을 하는 경우에는, 리바운드 챔버(270)에 비해 컴프레션 챔버(260)의 압력이 상대적으로 더 높게 상승하게 되고, 이와 같은 컴프레션 챔버(260)의 압력 상승에 의해 컴프레션 챔버(260) 내에 충진된 작동 유체가 피스톤 밸브(300)의 압축 유로(331)를 통해 리바운드 챔버(270)로 이동하게 된다.
반대로, 피스톤 밸브(300)가 인장 행정을 하는 경우에는, 컴프레션 챔버(260)에 비해 리바운드 챔버(270)의 압력이 상대적으로 더 높게 상승하게 되고, 이와 같은 리바운드 챔버(270)의 압력 상승에 의해 리바운드 챔버(270) 내에 충진된 작동 유체가 피스톤 밸브(300)의 인장 유로(332)를 통해 컴프레션 챔버(260)로 이동하게 된다.
본 발명의 제1 실시예에서, 밸브 조립체(400)는 피스톤 로드(350)에 장착되어 인장 행정 시 주파수의 크기에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 밸브 조립체(400)는 컴프레션 챔버(260)와 대향하는 피스톤 밸브(300)의 일면에 인접하게 배치되도록 피스톤 로드(350)에 장착될 수 있다. 그리고 밸브 조립체(400)는 인장 행정 시 주파수에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시키는 역할을 수행하게 된다.
구체적으로, 밸브 조립체(400)는 메인 리테이너(410), 메인 밸브(420), 하우징(430), 및 파일럿 밸브(440)를 포함할 수 있다.
또한, 밸브 조립체(400)는 인렛 디스크(450), 디스크 스프링(470), 와셔(480), 및 스페이서(460)를 더 포함할 수 있다.
메인 리테이너(410)는 피스톤 로드(350)에 결합된다. 그리고 메인 리테이너(410)는 주입 유로(354)와 연통하도록 형성된 메인 챔버(415)를 가질 수 있다. 구체적으로, 메인 리테이너(410)의 일측면은 피스톤 밸브(300)와 대향하고 메인 리테이너(410)의 타측면에는 메인 챔버(415)가 형성될 수 있다. 즉, 메인 리테이너(410)는 후술할 하우징(430)과 대향하는 타측면의 일부가 개방되고, 이 개방된 부분에 메인 챔버(415)가 형성될 수 있다.
메인 밸브(420)는 피스톤 로드(350)에 결합되어 메인 챔버(415)를 개폐할 수 있다. 즉, 메인 밸브(420)는 메인 리테이너(410)의 타측면에 접촉하거나 떨어지면서 메인 챔버(415)를 개폐할 수 있다.
하우징(430)은 피스톤 로드(350)에 결합되며 일측이 메인 밸브(420)와 대향하고 타측에는 주입 유로(354)와 연통하는 파일럿 챔버(435)가 형성될 수 있다. 즉, 하우징(430)은 후술할 파일럿 밸브(440)와 대향하는 타측 면의 일부가 개방되고, 이 개방된 부분에 파일럿 챔버(435)가 형성될 수 있다. 그리고 메인 밸브(420)와 대향하는 하우징(430)의 일측면은 후술할 파일럿 밸브(440)의 동작에 따라 메인 밸브(420)로 하여금 메인 챔버(415)를 폐쇄하도록 메인 밸브(420)를 가압할 수 있다.
파일럿 밸브(440)는 피스톤 로드(350)에 결합되어 파일럿 챔버(435)를 커버하며, 파일럿 챔버(435)의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 탄성 변형되면서 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 가압하게 된다. 여기서, 기설정 압력은 주파수 감응형 쇼크 업소버(101)에 요구되는 성능에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에서, 파일럿 밸브(440)는 저주파 인장 행정 시 파일럿 챔버(435)의 압력이 상승하면 탄성 변형되면서 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 가압하게 되고, 하우징(430)이 메인 밸브(420)를 가압하면 그 힘에 의해 메인 밸브(420)가 메인 챔버(415)를 패쇄하도록 동작하게 된다. 반면, 탄성 변형된 파일럿 밸브(440)는 고주파 인장 행정 시 파일럿 챔버(435)의 압력이 하강하면서 원래 형상으로 복원되고 이때 하우징(430)에 대한 가압이 해제된다. 이에, 메인 밸브(420)가 열리면서 메인 챔버(415)의 작동 유체가 컴프레션 챔버(260)로 이동할 수 있도록 동작하게 된다.
또한, 파일럿 밸브(440)가 하우징(430)과 대향하는 적어도 일 영역에는 파일럿 챔버(435)의 압력을 유지 및 완충시키기 위한 어큐뮬레이터(accumulator, 445)가 형성될 수 있다.
인렛 디스크(inlet disc, 450)는 하우징(430)과 파일럿 밸브(440) 사이에 개재될 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 인렛 디스크(450)는 파일럿 챔버(435)로 작동 유체가 유입될 수 있도록 피스톤 로드(350)에 형성된 주입 유로(354)와 파일럿 챔버(435)를 연통시키기 위해 형성된 적어도 하나의 슬릿(453)을 포함할 수 있다. 슬릿(453)은 피스톤 로드(350)가 관통하는 인렛 디스크(450)의 중공부로부터 파일럿 챔버(435)와 연통하는 위치까지 형성될 수 있다. 이에, 슬릿(453)을 통하여 주입 유로(354)와 파일럿 챔버(435)를 연통시킬 수 있게 된다. 그리고 슬릿(453)의 개수 및 크기를 조절하여 파일럿 챔버(435)로 유입되는 작동 유체의 유입량을 조절할 수 있다.
디스크 스프링(470)은 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 탄성 가압할 수 있다. 즉, 파일럿 챔버(435)에 압력이 작용하지 않는 상태에서는 디스크 스프링(470)에 의해 하우징(300)이 메인 밸브(420)에 접촉되고, 메인 밸브(420)는 메인 리테이너(410)에 접촉된 상태를 유지하게 된다.
와셔(480)는 파일럿 밸브(440)가 하우징(430)과 대향하는 일측 방향에 반대되는 타측 방향으로 피스톤 로드(350)에 장착될 수 있다.
스페이서(460)는 피스톤 로드(350)에 장착되어 파일럿 밸브(440)와 하우징(430) 간의 간격을 유지할 수 있다.
이와 같은 구조의 의하여, 파일럿 챔버(435)의 압력 상승으로 파일럿 밸브(440)가 탄성 변형되면서 파일럿 밸브(440)가 와셔(480)를 밀게 되면, 와셔(480)를 미는 힘의 반발력으로 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 가압하게 된다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버(101)의 동작 상태를 상세히 설명한다.
먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 저주파 인장 행정 시에는 피스톤 로드(350)의 스트로크가 고주파 인장 행정 시 보다 상대적으로 큰 폭으로 작동함에 따라 인렛 디스크(450)를 통해 파일럿 챔버(435)로 유입되는 작동 유체의 유입량이 증가하면서 파일럿 챔버(435)의 압력이 상승하게 된다.
그리고 파일럿 챔버(435)의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 파일럿 밸브(440)가 탄성 변형되면서 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 가압하게 되고, 이에 하우징(430)이 메인 밸브(420)를 밀면서 메인 챔버(415)를 폐쇄시키게 된다.
즉, 저주파 인장 행정 시에는 작동 유체가 피스톤 밸브(300)의 인장 유로(332)를 통해서만 리바운드 챔버(270)에서 컴프레션 챔버(260)로 이동하게 되고, 주입 유로(354) 및 메인 챔버(415)로는 이동하지 못하게 된다.
따라서, 주파수 감응형 쇼크 업소버(101)는 저주파 인장 행정 시 상대적으로 높은 감쇠력을 발생시키게 된다.
다음, 도 4에 도시한 바와 같이, 고주파 인장 행정 시 피스톤 로드(350)의 스트로크가 저주파 인장 행정 시 보다 상대적으로 작은 폭으로 작동함에 따라 인렛 디스크(450)를 통해 파일럿 챔버(435)로 유입되는 작동 유체의 유입량이 감소하면서 파일럿 챔버(435)의 압력이 하강하게 된다.
그리고 파일럿 챔버(435)의 압력이 기설정 압력 보다 하강하면 탄성 변형되었던 파일럿 밸브(440)가 복원되면서 하우징(430)에 대한 가압이 해제된다. 이에, 하우징(430)에 의해 밀리지 않게 된 메인 밸브(420)가 열리면서 메인 챔버(415)의 작동 유체가 컴프레션 챔버(260)로 이동 가능해지게 된다.
즉, 고주파 인장 행정 시에는 작동 유체가 피스톤 밸브(300)의 인장 유로(332)와 함께 주입 유로(354) 및 메인 챔버(415)가 형성하는 바이패스 유로를 통해 리바운드 챔버(270)에서 컴프레션 챔버(260)로 이동할 수 있게 된다. 이와 같이, 고주파 인장 행정 시에는 주입 유로(354) 및 메인 챔버(415)가 리바운드 챔버(270)에서 컴프레션 챔버(260)로 이동할 수 있는 바이패스 유로를 형성하게 된다.
따라서, 주파수 감응형 쇼크 업소버(101)는 고주파 인장 행정 시 상대적으로 낮은 감쇠력을 발생시키게 된다.
또한, 주파수 감응형 쇼크 업소버(101)는 저주파 인장 행정 시 저속 구간에서 감쇠력 저하 방지로 조정 안정성이 저하되는 것을 방지하고, 중고속 구간에서는 주파수별 감쇠력 가변 성능 발생으로 승차감을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 충격 발생 시에는 관성에 의해 하우징(430)이 파일럿 밸브(440) 방향으로 이동하면서 메인 밸브(420)가 열리게 되고, 메인 챔버(415)의 작동 유체가 컴프레션 챔버(260)로 이동하면서 충격을 감소시키게 된다. 즉, 주파수 감응형 쇼크 업소버(101)는 충격 발생 시 순간적으로 바이패스 유로가 형성되면서 작동 유체를 통과시켜 충격을 감소시키게 된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버(101)는 주파수 및 속도 변화에 따라 효과적으로 변화하는 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
구체적으로, 인장 행정 시 주입 유로(354)를 통과한 작동 유체가 파일럿 챔버(435) 및 메인 챔버(415)로 유입되는 유입량을 조절함으로써, 저속 구간에서 저주파 및 고주파 시에 유사한 감쇠력을 구현하고, 중고속 구간에서 저주파 및 고주파에 따라 감쇠력을 가변시켜 차량의 승차감과 조정 안정성을 동시에 만족할 수 있게 된다.
또한, 충격 발생 시에도 효과적으로 충격을 감소시킬 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버(102)도 차량에 설치되어 주행 시 차축이 노면으로부터 받는 충격이나 진동을 흡수 및 완충하는데 사용될 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버(102)는 실린더(200), 피스톤 로드(350), 피스톤 밸브(300), 바디 밸브(600), 바디핀(650), 및 밸브 조립체(400)를 포함한다.
한편, 도 5에는 피스톤 로드(350)와 피스톤 밸브(300)가 도시되지는 않았으나, 피스톤 로드(350)와 피스톤 밸브(300)는 앞서 제1 실시예에서 설명한 바와 동일할 수 있다. 즉, 피스톤 로드(350)와 피스톤 밸브(300)는 앞서 도시한 도 1에서 밸브 조립체(400)를 제외한 구조와 동일할 수 있다.
실린더(200)는 내부에 공간을 형성하는 원통 형상을 가질 수 있으며, 실린더(200)의 내부에는 작동 유체가 충전된다. 그리고 실린더(200)는 제1 실린더(210)와 제2 실린더(220)를 포함할 수 있다.
제1 실린더(210)의 내부에는 후술할 피스톤 밸브(300)가 승강 가능하게 마련되며, 제1 실린더(210)의 내부는 피스톤 밸브(300)에 의해 컴프레션 챔버(compression chamber, 260)와 리바운드 챔버(rebound chamber, 270)로 구획될 수 있다. 예를 들어, 피스톤 밸브(300)를 기준으로 실린더(200)의 상부는 리바운드 챔버(270)가 되고, 실린더(200)의 하부는 컴프레션 챔버(260)가 될 수 있다.
제2 실린더(220)는 제1 실린더(210)를 이격 공간을 두고 둘러싸며 제1 실린더(210)와의 사이에서 리저브 챔버(reserve chamber, 280)를 형성할 수 있다.
피스톤 로드(350)는 제1 실린더(210) 내에서 왕복 이동할 수 있다. 그리고 피스톤 로드(350)의 일측에는 후술할 피스톤 밸브(300)가 장착된다.
피스톤 밸브(300)는 제1 실린더(210)의 내부를 컴프레션 챔버(compression chamber, 260)와 리바운드 챔버(rebound chamber, 270)로 구획할 수 있다.
바디 밸브(600)는 제1 실린더(210)의 컴프레션 챔버(360) 측 단부에 설치되어 컴프레션 챔버(360)와 리저브 챔버(280) 간 작동 유체의 이동을 조절할 수 있다. 즉, 바디 밸브(600)의 내부에는 컴프레션 챔버(260)와 리저브 챔버(280) 간에 유체가 이동할 수 있도록 유로가 형성될 수 있다.
이에, 압축 행정 시 컴프레션 챔버(260) 내부의 유체가 피스톤 밸브(300)를 통해 리바운드 챔버(270)로 이동하거나 바디 밸브(600)를 통해 리저브 밸브(280)로 이동하면서 충격 또는 진동에 대한 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
바디핀(650)은 바디 밸브(600) 및 후술할 밸브 조립체(400)를 관통하여 체결될 수 있다.
또한, 바디 밸브(600) 및 후술할 밸브 조립체(400)를 관통하여 돌출된 바디핀(650)의 일측 단부에는 바디 너트(655)가 결합될 수 있다. 즉, 바디 너트(655)는 바디핀(650)으로부터 바디 밸브(600) 및 밸브 조립체(400)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에서, 바디핀(650)에는 컴프레션 챔버(260)와 연통하는 주입 유로(654)가 형성된다. 주입 유로(654)는 바디핀(650)의 일측 외주면에 바디핀(650)의 길이 방향을 따라 슬릿(slit) 형태로 길게 형성될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에서, 밸브 조립체(400)는 바디핀(650)에 장착되어 압축 행정 시 주파수의 크기에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 밸브 조립체(400)는 컴프레션 챔버(260)와 대향하는 바디 밸브(600)의 일면에 반대되는 타면에 인접하게 배치되도록 바디핀(650)에 장착될 수 있다. 그리고 밸브 조립체(400)는 압축 행정 시 주파수에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시키는 역할을 수행하게 된다.
구체적으로, 밸브 조립체(400)는 메인 리테이너(410), 메인 밸브(420), 하우징(430), 및 파일럿 밸브(440)를 포함할 수 있다.
또한, 밸브 조립체(400)는 인렛 디스크(450), 디스크 스프링(470), 와셔(480), 및 스페이서(460)를 더 포함할 수 있다.
메인 리테이너(410)는 바디핀(650)에 결합된다. 그리고 메인 리테이너(410)는 주입 유로(654)와 연통하도록 형성된 메인 챔버(415)를 가질 수 있다. 구체적으로, 메인 리테이너(410)의 일측면은 바디 밸브(600)와 대향하고 메인 리테이너(410)의 타측면에는 메인 챔버(415)가 형성될 수 있다. 즉, 메인 리테이너(410)는 후술할 하우징(430)과 대향하는 타측면의 일부가 개방되고, 이 개방된 부분에 메인 챔버(415)가 형성될 수 있다.
메인 밸브(420)는 바디핀(650)에 결합되어 메인 챔버(415)를 개폐할 수 있다. 즉, 메인 밸브(420)는 메인 리테이너(410)의 타측면에 접촉하거나 떨어지면서 메인 챔버(415)를 개폐할 수 있다.
하우징(430)은 바디핀(650)에 결합되며 일측이 메인 밸브(420)와 대향하고 타측에는 주입 유로(654)와 연통하는 파일럿 챔버(435)가 형성될 수 있다. 즉, 하우징(430)은 후술할 파일럿 밸브(440)와 대향하는 타측 면의 일부가 개방되고, 이 개방된 부분에 파일럿 챔버(435)가 형성될 수 있다. 그리고 메인 밸브(420)와 대향하는 하우징(430)의 일측면은 후술할 파일럿 밸브(440)의 동작에 따라 메인 밸브(420)로 하여금 메인 챔버(415)를 폐쇄하도록 메인 밸브(420)를 가압할 수 있다.
파일럿 밸브(440)는 바디핀(650)에 결합되어 파일럿 챔버(435)를 커버하며, 파일럿 챔버(435)의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 탄성 변형되면서 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 가압하게 된다. 여기서, 기설정 압력은 주파수 감응형 쇼크 업소버(102)에 요구되는 성능에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 제2 실시예에서, 파일럿 밸브(440)는 저주파 압축 행정 시 파일럿 챔버(435)의 압력이 상승하면 탄성 변형되면서 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 가압하게 되고, 하우징(430)이 메인 밸브(420)를 가압하면 그 힘에 의해 메인 밸브(420)가 메인 챔버(415)를 패쇄하도록 동작하게 된다. 반면, 탄성 변형된 파일럿 밸브(440)는 고주파 압축 행정 시 파일럿 챔버(435)의 압력이 하강하면서 원래 형상으로 복원되고 이때 하우징(430)에 대한 가압이 해제된다. 이에, 메인 밸브(420)가 열리면서 메인 챔버(415)의 작동 유체가 리저브 챔버(280)로 이동할 수 있도록 동작하게 된다.
또한, 파일럿 밸브(440)가 하우징(430)과 대향하는 적어도 일 영역에는 파일럿 챔버(435)의 압력을 유지 및 완충시키기 위한 어큐뮬레이터(accumulator, 445)가 형성될 수 있다.
인렛 디스크(inlet disc, 450)는 하우징(430)과 파일럿 밸브(440) 사이에 개재될 수 있다.
구체적으로, 앞서 도 2에 도시한 바와 같이, 인렛 디스크(450)는 파일럿 챔버(435)로 작동 유체가 유입될 수 있도록 바디핀(650)에 형성된 주입 유로(654)와 파일럿 챔버(435)를 연통시키기 위해 형성된 적어도 하나의 슬릿(453)을 포함할 수 있다. 슬릿(453)은 바디핀(650)이 관통하는 인렛 디스크(450)의 중공부로부터 파일럿 챔버(435)와 연통하는 위치까지 형성될 수 있다. 이에, 슬릿(453)을 통하여 주입 유로(654)와 파일럿 챔버(435)를 연통시킬 수 있게 된다. 그리고 슬릿(453)의 개수 및 크기를 조절하여 파일럿 챔버(435)로 유입되는 작동 유체의 유입량을 조절할 수 있다.
디스크 스프링(470)은 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 탄성 가압할 수 있다. 즉, 파일럿 챔버(435)에 압력이 작용하지 않는 상태에서는 디스크 스프링(470)에 의해 하우징(300)이 메인 밸브(420)에 접촉되고, 메인 밸브(420)는 메인 리테이너(410)에 접촉된 상태를 유지하게 된다.
와셔(480)는 파일럿 밸브(440)가 하우징(430)과 대향하는 일측 방향에 반대되는 타측 방향으로 바디핀(650)에 장착될 수 있다.
스페이서(460)는 바디핀(650)에 장착되어 파일럿 밸브(440)와 하우징(430) 간의 간격을 유지할 수 있다.
이와 같은 구조의 의하여, 파일럿 챔버(435)의 압력 상승으로 파일럿 밸브(440)가 탄성 변형되면서 파일럿 밸브(440)가 와셔(480)를 밀게 되면, 와셔(480)를 미는 힘의 반발력으로 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 가압하게 된다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버(102)의 동작 상태를 상세히 설명한다.
먼저, 도 6에 도시한 바와 같이, 저주파 압축 행정 시에는 피스톤 로드(350)의 스트로크가 고주파 인장 행정 시 보다 상대적으로 큰 폭으로 작동함에 따라 인렛 디스크(450)를 통해 파일럿 챔버(435)로 유입되는 작동 유체의 유입량이 증가하면서 파일럿 챔버(435)의 압력이 상승하게 된다.
그리고 파일럿 챔버(435)의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 파일럿 밸브(440)가 탄성 변형되면서 하우징(430)을 메인 밸브(420) 방향으로 가압하게 되고, 이에 하우징(430)이 메인 밸브(420)를 밀면서 메인 챔버(415)를 폐쇄시키게 된다.
즉, 저주파 압축 행정 시에는 작동 유체가 바디 밸브(600)를 통해서만 컴프레션 챔버(260)에서 리저브 챔버(280)로 이동하게 되고, 주입 유로(654) 및 메인 챔버(415)로는 이동하지 못하게 된다.
따라서, 주파수 감응형 쇼크 업소버(102)는 저주파 압축 행정 시 상대적으로 높은 감쇠력을 발생시키게 된다.
다음, 도 7에 도시한 바와 같이, 고주파 압축 행정 시 피스톤 로드(350)의 스트로크가 저주파 인장 행정 시 보다 상대적으로 작은 폭으로 작동함에 따라 인렛 디스크(450)를 통해 파일럿 챔버(435)로 유입되는 작동 유체의 유입량이 감소하면서 파일럿 챔버(435)의 압력이 하강하게 된다.
그리고 파일럿 챔버(435)의 압력이 기설정 압력 보다 하강하면 탄성 변형되었던 파일럿 밸브(440)가 복원되면서 하우징(430)에 대한 가압이 해제된다. 이에, 하우징(430)에 의해 밀리지 않게 된 메인 밸브(420)가 열리면서 메인 챔버(415)의 작동 유체가 리저브 챔버(280)로 이동 가능해지게 된다.
즉, 고주파 압축 행정 시에는 작동 유체가 바디 밸브(600)와 함께 주입 유로(654) 및 메인 챔버(415)가 형성하는 바이패스 유로를 통해 컴프레션 챔버(260)에서 리저브 챔버(280)로 이동할 수 있게 된다. 이와 같이, 고주파 압축 행정 시에는 주입 유로(654) 및 메인 챔버(415)가 컴프레션 챔버(260)에서 리저브 챔버(280)로 이동할 수 있는 바이패스 유로를 형성하게 된다.
따라서, 주파수 감응형 쇼크 업소버(102)는 고주파 압축 행정 시 상대적으로 낮은 감쇠력을 발생시키게 된다.
또한, 주파수 감응형 쇼크 업소버(102)는 저주파 압축 행정 시 저속 구간에서 감쇠력 저하 방지로 조정 안정성이 저하되는 것을 방지하고, 중고속 구간에서는 주파수별 감쇠력 가변 성능 발생으로 승차감을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 충격 발생 시에는 관성에 의해 하우징(430)이 파일럿 밸브(440) 방향으로 이동하면서 메인 밸브(420)가 열리게 되고, 메인 챔버(415)의 작동 유체가 리저브 챔버(280)로 이동하면서 충격을 감소시키게 된다. 즉, 주파수 감응형 쇼크 업소버(102)는 충격 발생 시 순간적으로 바이패스 유로가 형성되면서 작동 유체를 통과시켜 충격을 감소시키게 된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버(102)도 주파수 및 속도 변화에 따라 효과적으로 변화하는 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
구체적으로, 압축 행정 시 주입 유로(654)를 통과한 작동 유체가 파일럿 챔버(435) 및 메인 챔버(415)로 유입되는 유입량을 조절함으로써, 저속 구간에서 저주파 및 고주파 시에 유사한 감쇠력을 구현하고, 중고속 구간에서 저주파 및 고주파에 따라 감쇠력을 가변시켜 차량의 승차감과 조정 안정성을 동시에 만족할 수 있게 된다.
또한, 충격 발생 시에도 효과적으로 충격을 감소시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 주파수 감응형 쇼크 업소버는 앞서 설명한 제1 실시예와 제2 실시예를 모두 적용할 수 있다.
즉, 밸브 조립체(400)를 피스톤 로드(350)와 바디핀(650)에 각각 장착시킬 수 있다.
이에, 인장 행정 시와 압축 행정 시에 모두 작동 유체가 파일럿 챔버(435) 및 메인 챔버(415)로 유입되는 유입량을 조절함으로써, 저속 구간에서 저주파 및 고주파 시에 유사한 감쇠력을 구현하고, 중고속 구간에서 저주파 및 고주파에 따라 감쇠력을 가변시켜 차량의 승차감과 조정 안정성을 동시에 만족할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101, 102: 주파수 감응형 쇼크 업소버
200: 실린더
210: 제1 실린더
220: 제2 실린더
260: 컴프레션 챔버
270: 리바운드 챔버
280: 리저브 챔버
300: 피스톤 밸브
331: 압축 유로
332: 인장 유로
350: 피스톤 로드
355: 피스톤 너트
354, 654: 주입 유로
400: 밸브 조립체
410: 메인 리테이너
415: 메인 챔버
420: 메인 밸브
430: 하우징
435: 파일럿 챔버
440: 파일럿 밸브
445: 어큐뮬레이터
450: 인렛 디스크
453: 슬릿
460: 스페이서
470: 디스크 스프링
480: 와셔
600: 바디 밸브
655: 바디핀
200: 실린더
210: 제1 실린더
220: 제2 실린더
260: 컴프레션 챔버
270: 리바운드 챔버
280: 리저브 챔버
300: 피스톤 밸브
331: 압축 유로
332: 인장 유로
350: 피스톤 로드
355: 피스톤 너트
354, 654: 주입 유로
400: 밸브 조립체
410: 메인 리테이너
415: 메인 챔버
420: 메인 밸브
430: 하우징
435: 파일럿 챔버
440: 파일럿 밸브
445: 어큐뮬레이터
450: 인렛 디스크
453: 슬릿
460: 스페이서
470: 디스크 스프링
480: 와셔
600: 바디 밸브
655: 바디핀
Claims (23)
- 실린더 내에서 왕복 이동하며, 주입 유로가 형성된 피스톤 로드;
상기 피스톤 로드에 장착되고, 상기 실린더를 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 구획하는 피스톤 밸브; 및
상기 피스톤 로드에 장착되어 인장 행정 시 주파수의 크기에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시키는 밸브 조립체
를 포함하고,
상기 밸브 조립체는,
상기 피스톤 로드에 결합되고, 상기 주입 유로와 연통하는 메인 챔버가 형성된 메인 리테이너;
상기 피스톤 로드에 결합되어 상기 메인 챔버를 개폐하는 메인 밸브;
상기 피스톤 로드에 결합되며 일측이 상기 메인 밸브와 대향하고 타측에는 상기 주입 유로와 연통하는 파일럿 챔버가 형성된 하우징; 및
상기 피스톤 로드에 결합되어 상기 파일럿 챔버를 커버하며 상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하는 파일럿 밸브
를 포함하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
상기 피스톤 밸브는 상기 컴프레션 챔버와 상기 리바운드 챔버를 연결하는 방향으로 관통 형성된 복수의 압축 유로 및 복수의 인장 유로를 포함하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
상기 주입 유로는 상기 피스톤 로드의 일측 외주면에 상기 피스톤 로드의 길이 방향을 따라 슬릿(slit) 형태로 길게 형성된 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
상기 파일럿 밸브는,
저주파 인장 행정 시 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하여 상기 메인 밸브가 상기 메인 챔버를 패쇄하도록 동작하고,
고주파 인장 행정 시 복원되면서 상기 하우징에 대한 가압을 해제하여 상기 메인 밸브가 열리도록 동작하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
상기 밸브 조립체는 상기 하우징과 상기 파일럿 밸브 사이에 개재되는 인렛 디스크(inlet disc)를 더 포함하며,
상기 인렛 디스크는 상기 파일럿 챔버로 작동 유체가 유입되도록 상기 피스톤 로드에 형성된 상기 주입 유로와 상기 파일럿 챔버를 연통시키기 위해 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
저주파 인장 행정 시 상기 피스톤 로드의 스트로크가 고주파 인장 행정 시 보다 상대적으로 큰 폭으로 작동함에 따라 상기 파일럿 챔버로 유입되는 작동 유체의 유입량이 증가하면서 상기 파일럿 챔버의 압력이 상승하고,
상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 상기 파일럿 밸브가 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하고, 상기 하우징이 상기 메인 밸브를 밀면서 상기 메인 챔버를 폐쇄시키는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
고주파 인장 행정 시 상기 피스톤 로드의 스트로크가 저주파 인장 행정 시 보다 상대적으로 작은 폭으로 작동함에 따라 상기 파일럿 챔버로 유입되는 작동 유체의 유입량이 감소하면서 상기 파일럿 챔버의 압력이 하강하고,
상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 하강하면 상기 파일럿 밸브가 복원되면서 상기 하우징에 대한 가압이 해제되고, 상기 메인 밸브가 열리면서 상기 메인 챔버의 작동 유체가 상기 컴프레션 챔버로 이동 가능해지는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
충격 발생 시 관성에 의해 상기 하우징이 상기 파일럿 밸브 방향으로 이동하면서 상기 메인 밸브가 열리고, 상기 메인 챔버의 작동 유체가 상기 컴프레션 챔버로 이동하면서 충격을 감소시키는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
상기 밸브 조립체는 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 탄성 가압하는 디스크 스프링을 더 포함하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
상기 파일럿 밸브가 상기 하우징과 대향하는 적어도 일 영역에는 상기 파일럿 챔버의 압력을 유지 및 완충시키기 위한 어큐뮬레이터(accumulator)가 형성된 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제1항에 있어서,
상기 밸브 조립체는,
상기 파일럿 밸브가 상기 하우징과 대향하는 일측 방향에 반대되는 타측 방향으로 상기 피스톤 로드에 장착된 와셔; 및
상기 피스톤 로드에 장착되어 상기 파일럿 밸브와 상기 하우징 간의 간격을 유지하는 스페이서
를 더 포함하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제11항에 있어서,
상기 파일럿 밸브가 탄성 변형되면 상기 와셔를 밀면서 상기 와셔를 미는 힘의 반발력으로 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 내부에서 왕복 이동하는 피스톤 로드와 상기 피스톤 로드에 장착된 피스톤 밸브에 의해 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 구획되는 제1 실린더;
상기 제1 실린더와의 사이에서 리저브 챔버를 형성하도록 상기 제1 실린더를 둘러싸는 제2 실린더;
상기 제1 실린더의 상기 컴프레션 챔버 측 단부에 설치되어 상기 컴프레션 챔버와 상기 리저브 챔버 간 작동 유체의 이동을 조절하는 바디 밸브;
상기 바디 밸브를 관통하여 체결되며 상기 컴프레션 챔버와 연통하는 주입 유로가 형성된 바디핀; 및
상기 바디핀에 장착되어 압축 행정 시 주파수의 크기에 따라 변화하는 감쇠력을 발생시키는 밸브 조립체
를 포함하고,
상기 밸브 조립체는,
상기 바디핀에 결합되고, 상기 주입 유로와 연통하는 메인 챔버가 형성된 메인 리테이너;
상기 바디핀에 결합되어 상기 메인 챔버를 개폐하는 메인 밸브;
상기 바디핀에 결합되며 일측이 상기 메인 밸브와 대향하고 타측에는 상기 주입 유로와 연통하는 파일럿 챔버가 형성된 하우징; 및
상기 바디핀에 결합되어 상기 파일럿 챔버를 커버하며 상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하는 파일럿 밸브
를 포함하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제13항에 있어서,
상기 주입 유로는 상기 바디핀의 일측 외주면에 상기 바디핀의 길이 방향을 따라 슬릿(slit) 형태로 길게 형성된 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제13항에 있어서,
상기 파일럿 밸브는,
저주파 압축 행정 시 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하여 상기 메인 밸브가 상기 메인 챔버를 패쇄하도록 동작하고,
고주파 압축 행정 시 복원되면서 상기 하우징에 대한 가압을 해제하여 상기 메인 밸브가 열리도록 동작하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제13항에 있어서,
상기 밸브 조립체는 상기 하우징과 상기 파일럿 밸브 사이에 개재되는 인렛 디스크(inlet disc)를 더 포함하며,
상기 인렛 디스크는 상기 파일럿 챔버로 작동 유체가 유입되도록 상기 바디핀에 형성된 상기 주입 유로와 상기 파일럿 챔버를 연통시키기 위해 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제13항에 있어서,
저주파 압축 행정 시 상기 피스톤 로드의 스트로크가 고주파 압축 행정 시 보다 상대적으로 큰 폭으로 작동함에 따라 상기 파일럿 챔버로 유입되는 작동 유체의 유입량이 증가하면서 상기 파일럿 챔버의 압력이 상승하고,
상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 상승하면 상기 파일럿 밸브가 탄성 변형되면서 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하고, 상기 하우징이 상기 메인 밸브를 밀면서 상기 메인 챔버를 폐쇄시키는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제13항에 있어서,
고주파 압축 행정 시 상기 피스톤 로드의 스트로크가 저주파 압축 행정 시 보다 상대적으로 작은 폭으로 작동함에 따라 상기 파일럿 챔버로 유입되는 작동 유체의 유입량이 감소하면서 상기 파일럿 챔버의 압력이 하강하고,
상기 파일럿 챔버의 압력이 기설정 압력 보다 하강하면 상기 파일럿 밸브가 복원되면서 상기 하우징에 대한 가압이 해제되고, 상기 메인 밸브가 열리면서 상기 메인 챔버의 작동 유체가 상기 리저브 챔버로 이동 가능해지는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제13항에 있어서,
충격 발생 시 관성에 의해 상기 하우징이 상기 파일럿 밸브 방향으로 이동하면서 상기 메인 밸브가 열리고, 상기 메인 챔버의 작동 유체가 상기 리저브 챔버로 이동하면서 충격을 감소시키는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제13항에 있어서,
상기 밸브 조립체는 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 탄성 가압하는 디스크 스프링을 더 포함하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제13항에 있어서,
상기 파일럿 밸브가 상기 하우징과 대향하는 적어도 일 영역에는 상기 파일럿 챔버의 압력을 유지 및 완충시키기 위한 어큐뮬레이터(accumulator)가 형성된 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제13항에 있어서,
상기 밸브 조립체는,
상기 파일럿 밸브가 상기 하우징과 대향하는 일측 방향에 반대되는 타측 방향으로 상기 바디핀에 장착된 와셔; 및
상기 바디핀에 장착되어 상기 파일럿 밸브와 상기 하우징 간의 간격을 유지하는 스페이서
를 더 포함하는 주파수 감응형 쇼크 업소버. - 제22항에 있어서,
상기 파일럿 밸브가 탄성 변형되면 상기 와셔를 밀면서 상기 와셔를 미는 힘의 반발력으로 상기 하우징을 상기 메인 밸브 방향으로 가압하는 주파수 감응형 쇼크 업소버.
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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KR1020220093442A KR20240015490A (ko) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 주파수 감응형 쇼크 업소버 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020220093442A KR20240015490A (ko) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 주파수 감응형 쇼크 업소버 |
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- 2023-06-05 CN CN202310654531.1A patent/CN117469337A/zh active Pending
Also Published As
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