KR101662223B1 - 주파수 감응형 쇽업소버 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버는, 하단이 실린더의 내부에 위치되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 하단에 연결되어 상기 실린더의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤 밸브를 구비하는 주파수 감응형 쇽업소버에 있어서, 상기 피스톤 밸브의 하방에서 상기 피스톤 로드의 하단과 결합되며, 내부에 압력공간이 형성되는 하우징과, 상기 피스톤 로드의 내부를 따라 형성되어, 상기 인장챔버와 상기 하우징의 내부를 연통시키는 연결 유로와, 상기 하우징의 하단에 설치되며, 테두리 부위에 메인 유로와 중앙에 보조 유로가 상하로 관통 형성되는 보조 밸브와, 상기 하우징의 내부에 설치되며, 내주면을 따라 형성된 볼록면을 기준으로 상하에 오목면이 각각 형성되는 외측 튜브와, 상기 외측 튜브의 내부에 설치되며, 제1상, 하부 가변 유로가 각각 형성되는 중간측 튜브와, 상기 중간측 튜브의 내부에서 상단과 하단이 상기 연결 유로와 상기 보조 유로에 각각 연결되며, 제2상, 하부 가변 유로 유로가 각각 형성되는 내측 튜브 및, 상기 외측 튜브와 상기 중간측 튜브와 상기 내측 튜브 내에서 승강 가능하게 각각 설치되며, 상기 연결 유로를 통해 전달되는 주파수 강도에 따라 승강 높이를 달리하여, 제1가변 유로들과 제2가변 유로들의 개폐 상태를 가변하는 다수의 프리 피스톤을 포함한다.

Description

주파수 감응형 쇽업소버{SHOCK ABSORBER WITH A FREQUENCY UNIT}
본 발명은 주파수 감응형 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주파수 특성에 따른 감쇠력 가변을 통해 조향 안정성을 향상시킬 수 있고, 잔 진동을 저감시킬 수 있어 승차감을 획기적으로 향상시킬 수 있는 주파수 감응형 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 주행시 차축이 노면으로부터 받는 충격이나 진동을 완충하여 승차감을 향상시키기 위한 완충장치가 설치되며, 이와 같은 완충장치의 하나로서 쇽업소버가 사용된다.
쇽업소버는, 노면 상태에 따른 차량의 진동에 따라 작동하게 되며, 이때 쇽업소버의 작동속도가 빠르거나 느림에 따라 쇽업소버에서 발생하는 감쇠력이 달라진다.
즉, 쇽업소버에서 발생하는 감쇠력 특성을 어떻게 조절하는가에 따라 차량의 승차감과 주행안정성을 제어할 수 있으며, 차량 설계시 쇽업소버의 감쇠력 특성을 조절하는 것은 매우 중요하다.
종래의 쇽업소버에 설치되는 피스톤 밸브는 단일 유로를 사용하여 고속, 중속, 및 저속에서 일정한 감쇠특성을 가지도록 설계되어 있으므로, 저속 감쇠력을 낮춰 승차감 개선을 도모하고자 할 경우 중고속 감쇠력에까지 영향을 미칠 수 있다.
또한, 종래의 쇽업소버는 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 조정안정성을 동시에 만족시키기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 여러 가지 노면 조건, 즉 가진 주파수 및 스트로크에 따라 감쇠력이 가변될 수 있어, 차량의 승차감과 조향 안정성을 동시에 만족할 수 있는 주파수 감응형 쇽업소버가 요구된다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1426810호(2014년 07월 30일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 주파수 감응형 쇽업소버가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 가변 유로를 형성하는 튜브의 내부에 프리 피스톤을 개별적으로 설치하여, 주파수 영역에 따라 각 프리 피스톤들의 위치를 조절하여 유로의 단면적을 가변시킴으로써, 주파수 특성에 따른 감쇠력 가변을 통해 조향 안정성을 향상시킬 수 있고, 잔 진동을 저감시킬 수 있어 승차감을 획기적으로 향상시킬 수 있는 주파수 감응형 쇽업소버를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버는, 하단이 실린더의 내부에 위치되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 하단에 연결되어 상기 실린더의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤 밸브를 구비하는 주파수 감응형 쇽업소버에 있어서, 상기 피스톤 밸브의 하방에서 상기 피스톤 로드의 하단과 결합되며, 내부에 압력공간이 형성되는 하우징과, 상기 피스톤 로드의 내부를 따라 형성되어, 상기 인장챔버와 상기 하우징의 내부를 연통시키는 연결 유로와, 상기 하우징의 하단에 설치되며, 테두리 부위에 메인 유로와 중앙에 보조 유로가 상하로 관통 형성되는 보조 밸브와, 상기 하우징의 내부에 설치되며, 내주면을 따라 형성된 볼록면을 기준으로 상하에 오목면이 각각 형성되는 외측 튜브와, 상기 외측 튜브의 내부에 설치되며, 제1상, 하부 가변 유로가 각각 형성되는 중간측 튜브와, 상기 중간측 튜브의 내부에서 상단과 하단이 상기 연결 유로와 상기 보조 유로에 각각 연결되며, 제2상, 하부 가변 유로 유로가 각각 형성되는 내측 튜브 및, 상기 외측 튜브와 상기 중간측 튜브와 상기 내측 튜브 내에서 승강 가능하게 각각 설치되며, 상기 연결 유로를 통해 전달되는 주파수 강도에 따라 승강 높이를 달리하여, 제1가변 유로들과 제2가변 유로들의 개폐 상태를 가변하는 다수의 프리 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 프리 피스톤은 상기 볼록면과 상기 중간측 튜브 사이에서 상기 제1상, 하부 가변 유로들의 사이에 설치되며, 저주파수 작용시 상기 오목면 위치로 하강하여 상기 압력공간의 상실과 하실을 연결시키는 외측 프리 피스톤과, 상기 중간측 튜브와 상기 내측 튜브의 사이에 설치되며, 저주파수 작용시 하강하여 상기 제2하부 가변 유로를 차단하는 중간측 프리 피스톤 및, 상기 내측 튜브 내에서 상기 제2상부 가변 유로를 차단하며, 저주파, 중주파, 고주파수 작용시 하강되어 상기 제2상부 가변유로를 개방시키는 반면, 극 고주파수 작용시 상기 제2상부 가변 유로의 차단위치를 유지하는 내측 프리 피스톤을 구비할 수 있다.
또한, 상기 외측 튜브의 내측 상하 부위에는 상기 외측 프리 피스톤의 상단과 하단을 각각 탄성 지지하여, 상기 외측 프리 피스톤을 대기 위치로 복귀시키는 외측 탄성체가 각각 설치될 수 있다.
또한, 상기 중간측 튜브의 상하 부위에는 상기 중간측 프리 피스톤의 상단과 하단을 각각 탄성 지지하여, 상기 중간측 프리 피스톤을 대기 위치로 복귀시키는 중간측 탄성체가 각각 설치될 수 있다.
또한, 상기 내측 튜브의 상하 부위에는 상기 내측 프리 피스톤의 상단과 하단을 각각 탄성 지지하여, 상기 내측 프리 피스톤을 대기 위치로 복귀시키는 내측 탄성체가 각각 설치될 수 있다.
또한, 상기 볼록면과 상기 상하 오목면의 연결 부위에는 상하 방향으로 경사면이 각각 형성될 수 있다.
본 발명은 가변 유로를 형성하는 튜브의 내부에 프리 피스톤을 개별적으로 설치하여, 주파수 영역에 따라 각 프리 피스톤들의 위치를 조절하여 유로의 단면적을 가변시킴으로써, 주파수 특성에 따른 감쇠력 가변을 통해 조향 안정성을 향상시킬 수 있고, 잔 진동을 저감시킬 수 있어 승차감을 획기적으로 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버에서 저주파수 작용시 동작을 보여주기 위한 정단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버에서 중주파수 작용시 동작을 보여주기 위한 정단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버에서 고주파수 작용시 동작을 보여주기 위한 정단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버에서 극 고주파수 작용시 동작을 보여주기 위한 정단면도이다.
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 주파수 감응형 쇽업소버를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버는 하단이 실린더(10)의 내부에 위치되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 하단에 연결되어 상기 실린더의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤 밸브를 포함한다.
특히, 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버는 하우징(100)과, 연결 유로(200)와, 보조 밸브(300)와, 외측 튜브(400)와, 중간측 튜브(500)와, 내측 튜브(600)와, 프리 피스톤(700) 및, 탄성체(800)를 포함한다.
상기한 구성들 중, 실린더(10)는 내부에 공간을 형성하는 원통 형상을 가질 수 있으며, 상기 실린더의 내부 공간에는 유체(오일 등)가 충전된다.
그리고, 상기 실린더(10)의 일단과 후술 될 피스톤 로드(20)의 일단은 차량의 차체측 또는 차륜측에 각각 연결된 상태에서 압축 및 인장 행정을 할 수 있다.
또한, 상기 실린더(10)의 하단에는 차체측 또는 차륜측에 연결하기 위한 별도의 결합부(미도시)가 설치될 수 있다.
피스톤 로드(20)는, 일단이 피스톤 밸브(50)에 결합되고, 타단이 실린더(10)의 외부로 연장되어 차량의 차체측 또는 차륜측에 연결된다.
피스톤 밸브(50)는, 실린더(10)의 내부를 압축챔버(11)와 인장챔버(12)로 구분하며, 상기 실린더(10)의 내부에서 압축과 인장 행정 방향으로 왕복 이동하면서 유체의 저항력에 의한 감쇠력을 발생시킨다.
예를 들어, 상기 피스톤 밸브(50)가 압축 행정을 하는 경우에는, 상부 인장챔버(12)에 비해 하부 압축챔버(11)의 압력이 상승한다.
이때, 상기 압축챔버(11)의 압력 상승에 의해 상기 압축챔버(11) 내에 충전된 유체가 유로를 통해 밸브 수단을 밀어 열면서 인장챔버(12)로 이동한다.
반대로, 피스톤 밸브(30)가 인장 행정을 하는 경우에는, 상기한 동작과 역 방향으로 동작한다.
하우징(100)은, 피스톤 밸브(30)의 하방에서 피스톤 로드(20)의 하단과 결합되며, 상기 하우징(100)의 내부에는 압력공간(110)이 형성된다.
여기서, 상기 하우징(100)의 측면은 유체가 상하로 이동 가능하도록 실린더(10)의 내주면과 일정 간격으로 이격 위치된다.
연결 유로(200)는, 피스톤 로드(20)의 내부를 따라 형성되어, 실린더(10)의 인장챔버(11)와 하우징(100)의 내부 압력공간(110)을 연통시킨다.
여기서, 상기 연결 유로(200)는 도 1에서처럼 피스톤 밸브(30)를 관통한 피스톤 로드(20)의 하단에 형성될 수 있다.
보조 밸브(300)는, 하우징(100)의 하단 개방 부위에 설치되며, 압축챔버(11)와 압력공간(110)으로 유체를 이동시켜 감쇠력을 발생시킨다.
여기서, 상기 보조 밸브(300)는 테두리 부위에 메인 유로(310)와 중앙에 보조 유로(320)가 상하로 관통 형성된다.
그리고, 상기 보조 밸브(300)의 상하면에는 일정 감쇠력을 발생시키기 위한 디스크 밸브 조립체가 설치될 수 있다.
상기 보조 유로(320)는, 후술 될 내측 튜브(600)의 하단과 연통되며, 상기 보조 유로(320)의 하단은 실린더(10)의 압축챔버(11)와 연결된다.
이와 같은 상기 보조 유로(320)는, 고주파 및 극 고주파수 작용시에 후술 될 내측 튜브(600)를 통한 유체를 압축챔버(11)로 이동시킨다.
외측 튜브(400)는, 하우징(100)의 내부에 설치되며, 상기 외측 튜브(400)는 내주면을 따라 형성된 볼록면(410)이 수평하게 돌출 형성될 수 있다.
그리고, 상기 볼록면(410)을 기준으로 상하에 직경이 더 큰 오목면(420)이 각각 형성될 수 있으며, 상기 볼록면(410)과 상하 오목면(420)의 연결 부위에는 상하 방향으로 경사면이 각각 형성될 수 있다.
상기 볼록면(410)은, 도 3 내지 5에서처럼 중주파수와 고주파와 극 고주파수 작용시에 후술 될 외측 프리 피스톤(710)이 대기하는 높이에 형성된다.
이때, 상기 볼록면(410)의 내주면에는 후술 될 외측 프리 피스톤(710)의 측면이 밀착 위치될 수 있다.
오목면(420)은, 도 2에서처럼 후술 될 외측 프리 피스톤(710)보다 더 큰 직경으로 형성된다.
이와 같은 상기 오목면(420)은 저주파수 작용시 후술 될 외측 프리 피스톤(710)이 하강할 때 상실(111)의 유체가 하실(112)로 이동되도록 간격을 형성한다.
중간측 튜브(500)는, 외측 튜브(400)의 내부에 설치되는데, 상기 중간측 튜브(500)와 외측 튜브(400) 사이에는 후술 될 외측 프리 피스톤(710)이 승강 가능하게 설치된다.
여기서, 상기 중간측 튜브(500)의 상부와 하부에는 유체가 수평하게 이동될 수 있도록 제1상부 가변 유로(510)와 제1하부 가변유로(520)가 각각 형성된다.
그리고, 후술 될 외측 프리 피스톤(710)과 중간측 프리 피스톤(720) 및 내측 프리 피스톤(730)은 상기 제1상부 가변 유로(510)와 제1하부 가변 유로(520)의 간격 사이에서 승강될 수 있다.
이때, 후술 될 외측 프리 피스톤(710)과 중간측 프리 피스톤(720) 및 내측 프리 피스톤(730)은 주파수 강도에 따라 승강 위치를 달리하여, 상기 제1상부 가변 유로(510)와 제1하부 가변 유로(520)를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.
내측 튜브(600)는, 중간측 튜브(500)의 내부에서 상단과 하단이 연결 유로(200)와 보조 유로(320)에 각각 연결된다.
여기서, 상기 내측 튜브(600)와 중간측 튜브(500)의 사이에는 후술 될 중간측 프리 피스톤(720)이 승강 가능하게 설치된다.
그리고, 상기 내측 튜브(600)의 상부와 하부에는 유체가 수평하게 이동될 수 있도록 제2상부 가변 유로(610)와 제2하부 가변 유로(620)가 각각 형성된다.
또한, 상기 제2상부 가변 유로(610)와 제2하부 가변 유로(620)는 제1상부 가변 유로(510)와 제1하부 가변 유로(520)와 동일 높이에 각각 형성될 수 있다.
아울러, 후술 될 외측 프리 피스톤(710)과 중간측 프리 피스톤(720) 및 내측 프리 피스톤(730)은 상기 제2상부 가변 유로(610)와 제2하부 가변 유로(620)의 간격 사이에서 승강될 수 있다.
이때, 후술 될 외측 프리 피스톤(710)과 중간측 프리 피스톤(720) 및 내측 프리 피스톤(730)은 주파수 강도에 따라 승강 위치를 달리하여, 상기 제2상부 가변 유로(610)와 제2하부 가변 유로(620)를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.
프리 피스톤(700)은, 외측 튜브(400)와 중간측 튜브(500)와 내측 튜브(600) 내에서 승강 가능하게 각각 설치된다.
이와 같은 상기 프리 피스톤(700)들은, 연결 유로(200)로부터 전달되는 주파수 강도에 따라 승강 높이를 달리하여, 제1가변 유로(510)들과 제2가변 유로(610)들의 개폐 상태를 가변한다.
더 상세히 설명하면, 상기 프리 피스톤(700)은 외측 프리 피스톤(710)과, 중간측 프리 피스톤(720) 및, 내측 프리 피스톤(730)으로 구비될 수 있다.
여기서, 상기 프리 피스톤(700)의 외측 프리 피스톤(710)과, 중간측 프리 피스톤(720) 및, 내측 프리 피스톤(730) 순으로 직경이 작아진다.
상기 외측 프리 피스톤(710)은, 외측 튜브(400)의 볼록면(410)과 중간측 튜브(500) 사이에서 제1상부 가변 유로와 제1하부 가변 유로의 사이를 상실(111)과 하실(112)로 분할한다.
여기서, 상기 외측 프리 피스톤(710)의 외주면은 볼록면(410)의 내주면과 밀착되며, 상기 외측 프리 피스톤(710)의 중앙에는 내주면이 중간측 튜브(500)의 외주면과 밀착되는 중공이 상하로 관통 형성될 수 있다.
이와 같은, 상기 외측 프리 피스톤(710)은 도 2에서처럼 저주파수 작용시 오목면(420) 위치로 하강하여, 압력공간(110)의 상실(111)과 하실(112)을 연결시킨다.
그리고, 상기 외측 프리 피스톤(710)의 외주면에는 볼록면(410)의 내주면과의 밀착 및 마모 방지 등을 위해 테프론 소재로 이루어지는 밴드(711)가 결합될 수 있다.
중간측 프리 피스톤(720)은, 중간측 튜브(500)와 내측 튜브(600)의 사이에 설치되며, 제2상부 가변유로(610)와 제2하부 가변유로(620)의 사이에서 승강 가능하게 설치된다.
여기서, 상기 중간측 프리 피스톤(720)은 도 2에서처럼 저주파수 작용시 하강하여, 제2하부 가변 유로(620)를 차단한다.
내측 프리 피스톤(730)은, 미 작동시 내측 튜브(600) 내에서 제2상부 가변 유로(610)를 차단하는 상태로 대기한다.
여기서, 상기 내측 프리 피스톤(730)은 도 2에서처럼 저주파, 중주파, 고주파수 작용시 하강되어 제2상부 가변 유로(610)를 개방시킨다.
반면, 상기 내측 프리 피스톤(730)은 도 5에서처럼 극 고주파수 작용시 상기 제2상부 가변 유로(610)의 차단위치를 유지한다.
탄성체(800)는, 외측 프리 피스톤(710)과 중간측 프리 피스톤(720) 및 내측 프리 피스톤(730)의 상하 방향에서 탄성력 지지력을 작용시킨다.
여기서, 상기 탄성체(800)는 외측 탄성체(810)와, 중간측 탄성체(820) 및, 내측 탄성체(830)으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 탄성체(800)의 스프링 상수는 외측 탄성체(810)와, 중간측 탄성체(820) 및, 내측 탄성체(830) 순으로 적용시킬 수 있다.
상기 외측 탄성체(810)는, 외측 튜브(500)의 내측 상하 부위에 코일 스프링 형태로 각각 설치될 수 있다.
이와 같은 상기 외측 탄성체(810)들은, 외측 프리 피스톤(710)의 상단과 하단을 각각 탄성 지지하여, 외측 프리 피스톤(710)을 대기 위치로 복귀시킬 수 있다.
중간측 탄성체(820)는, 외측 탄성체(810)보다 작은 직경을 가지며, 중간측 튜브(500)의 내측 상하 부위에 코일 스프링 형태로 각각 설치될 수 있다.
이와 같은 상기 중간측 탄성체(820)는, 중간측 프리 피스톤(720)의 상단과 하단을 각각 탄성 지지하여, 중간측 프리 피스톤(720)을 대기 위치로 복귀시킬 수 있다.
내측 탄성체(830)는, 내측 튜브(600)의 상하 부위에 코일 스프링 형태로 각각 설치될 수 있다.
이와 같은 상기 내측 탄성체(830)는 내측 프리 피스톤(730)의 상단과 하단을 각각 탄성 지지하여, 내측 프리 피스톤(730)을 대기 위치로 복귀시킬 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조로 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버가 인장 행정을 할 때의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2에서와 같이 저주파수 작용시에는 인장챔버(12)의 유체가 연결 유로(200)를 통해 내측 튜브(600)의 상부로 이동된다.
이때, 유체는 내측 프리 피스톤(730)의 하강과 동시에 제2상부 가변 유로(610)와 제1상부 가변 유로(510)를 통해 압력공간(110)의 상실(111)로 이동된다.
이와 동시에, 외측 프리 피스톤(710)은 볼록면(410) 위치에서 오목면(420) 위치로 하강하여, 압력공간(110)의 상실(111)과 하실(112)을 연결시키고, 상기 외측 프리 피스톤(710)과 하부의 외측 탄성체(810)가 작동한다.
이후, 압력공간(110)의 상실(111)을 통해 하실(112)로 이동된 유체는 보조 밸브(300)의 메인 유로(310)를 통해 압축챔버(11)로 이동된다.
이 상태에서는, 외측 프리 피스톤(710)의 스트로크가 커지고, 상실(111)과 하실(112)이 연결되므로, 보조 밸브(300)에 의한 감쇠력이 발생한다.
따라서, 본 발명의 주파수 감응형 쇽업소버는 저주파수 작용시에는 감쇠력 상승되므로 차량의 롤(Roll)을 용이하게 제어할 수 있고, 차량의 핸들링(handling) 및 승차감을 극대화시킬 수 있다.
다음으로, 도 3에서와 같이 중주파수 작용시에는 인장챔버(12)의 유체가 연결 유로(200)를 통해 내측 튜브(600)의 상부로 이동된다.
이때, 유체는 내측 프리 피스톤(730)의 하강과 동시에 제2상부 가변 유로(610)와 제1상부 가변 유로(510)를 통해 압력공간(110)의 상실(111)로 이동된다.
그리고, 중주파수 작용시에는 중간측 프리 피스톤(720)이 일정 스트로크 이상으로 이동하고, 제2상부 가변 유로(610)와 제1상부 가변 유로(510)가 열리게 되며, 외측 프리 피스톤(710)과 하부의 외측 탄성체(810)가 작동하게 된다.
이 상태에서는, 압력공간(110)의 상실(111)과 하실(112)은 연결되지 않고, 하실(112)의 유체가 보조 밸브(300) 메인 유로(310)를 통해 압축챔버(11)로 이동한다.
따라서, 본 발명의 주파수 감응형 쇽업소버는 중주파수 작용시에는 감쇠력이 다소 상승되므로 차량의 롤(Roll)을 용이하게 제어할 수 있고, 잔 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
다음으로, 도 4에서와 같이 고주파수 작용시에는 인장챔버(12)의 유체가 연결 유로(200)를 통해 내측 튜브(600)의 상부로 이동되며, 내측 프리 피스톤(730)이 일정 스트로크 이상 이동한 후, 중간측 프리 피스톤(720)과 중간측 탄성체(820)가 작동한다.
이 상태에서는, 압력공간(110)의 상실(111)과 하실(112)은 연결되지 않고, 하실(112)과 중간측 프리 피스톤(720)의 하부 유체가 보조 밸브(300) 메인 유로(310)와 보조 유로(320)를 통해 압축챔버(11)로 이동한다.
이때, 유체는 중간측 튜브(500)와 내측 튜브(600)의 사이에 있는 유체가 제1하부 가변 유로(520)와 제2하부 가변 유로(620)을 통해 압력공간(110)의 하실(112)과, 보조 밸브(300)의 메인 유로(310)와 보조 유로(320)를 통해 압축챔버(11)로 이동된다.
이와 같이, 고주파수 작용시에는 내측 프리 피스톤(730)의 스트로크가 일정 이상으로 이동되므로, 고주파시 낮은 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 주파수 감응형 쇽업소버는 고주파수 작용시에는 감쇠력 낮아지므로, 주행시 차량의 잔 진동을 저감시킬 수 있다.
다음으로, 도 5에서와 같이 극 고주파수 작용시에는 내측 프리 피스톤(730)에 의해 제1상부 가변 유로(510)와 제2상부 가변 유로(610)가 차단되며, 상기 내측 프리 피스톤(730)에 의해 내측 튜브(600)가 상하 압력실로 분할된다.
이때, 내측 프리 피스톤(730)의 하부 유체가 제2하부 가변 유로(620)와 제1하부 가변 유로(520)와 하실(112)과 통해 보조 밸브(30)의 메인 유로(310)를 통해 압축챔버(11)로 이동된다.
이와 동시에, 내측 프리 피스톤(730)의 하부 유체가 보조 밸브(30)의 보조 유로(320)를 통해 압축챔버(11)로 이동된다.
따라서, 본 발명의 주파수 감응형 쇽업소버는 극 고주파수 작용시에는 매우 낮은 감쇠력이 발생되므로, 주행시 차량의 잔 진동을 저감시킬 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 가변 유로를 형성하는 외측 튜브(400)와 중간측 튜브(500) 및 내측 튜브(600)의 내부에 프리 피스톤(700)을 개별적으로 설치하여, 주파수 영역에 따라 각 프리 피스톤들의 위치를 조절하여 유로의 단면적을 가변시킬 수 있다.
이로써, 주파수 특성에 따른 감쇠력 가변을 통해 차량의 조향 안정성을 향상시킬 수 있고, 차량 주행시 잔 진동을 저감시킬 수 있어 승차감을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 본 발명의 주파수 감응형 쇽업소버는에 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 로드
30: 피스톤 밸브 100: 하우징
110: 압력공간 111: 상실
112: 하실 200: 연결 유로
300: 보조 밸브 310: 메인 유로
320: 보조 유로 400: 외측 튜브
410: 볼록면 420: 오목면
500: 중간측 튜브 510: 제1상부 가변 유로
520: 제1하부 가변 유로 600: 내측 튜브
610: 제2상부 가변 유로 620: 제2하부 가변 유로
700: 프리 피스톤 710: 외측 프리 피스톤
720: 중간측 프리 피스톤 730: 내측 프리 피스톤
800: 탄성체 810: 외측 탄성체
820: 중간측 탄성체 830: 내측 탄성체

Claims (6)

  1. 하단이 실린더(10)의 내부에 위치되는 피스톤 로드(20)와, 상기 피스톤 로드(20)의 하단에 연결되어 상기 실린더(10)의 내부를 압축챔버(11)와 인장챔버(12)로 구분하는 피스톤 밸브(30)를 구비하는 주파수 감응형 쇽업소버에 있어서,
    상기 피스톤 밸브(30)의 하방에서 상기 피스톤 로드(20)의 하단과 결합되며, 내부에 압력공간(110)이 형성되는 하우징(100);
    상기 피스톤 로드(20)의 내부를 따라 형성되어, 상기 인장챔버(12)와 상기 하우징(100)의 내부를 연통시키는 연결 유로(200);
    상기 하우징(100)의 하단에 설치되며, 테두리 부위에 메인 유로와 중앙에 보조 유로가 상하로 관통 형성되는 보조 밸브(300);
    상기 하우징(100)의 내부에 설치되며, 내주면을 따라 형성된 볼록면(410)을 기준으로 상하에 오목면(420)이 각각 형성되는 외측 튜브(400);
    상기 외측 튜브(400)의 내부에 설치되며, 제1상, 하부 가변 유로(510)(520)가 각각 형성되는 중간측 튜브(500);
    상기 중간측 튜브(500)의 내부에서 상단과 하단이 상기 연결 유로(200)와 상기 보조 유로에 각각 연결되며, 제2상, 하부 가변 유로(610)(620)가 각각 형성되는 내측 튜브(600); 및
    상기 외측 튜브(400)와 상기 중간측 튜브(500)와 상기 내측 튜브(600) 내에서 승강 가능하게 각각 설치되며, 상기 연결 유로(200)를 통해 전달되는 주파수 강도에 따라 승강 높이를 달리하여, 제1상, 하부 가변 유로(510)(520)와 상기 제2상, 하부 가변 유로(610)(620)의 개폐 상태를 가변하는 다수의 프리 피스톤(700);을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프리 피스톤(700)은,
    상기 볼록면(410)과 상기 중간측 튜브(500) 사이에서 상기 제1상, 하부 가변 유로(510)(520)의 사이에 설치되며, 저주파수 작용시 상기 오목면(420) 위치로 하강하여 상기 압력공간(110)의 상실(111)과 하실(112)을 연결시키는 외측 프리 피스톤(710)과,
    상기 중간측 튜브(500)와 상기 내측 튜브(600)의 사이에 설치되며, 저주파수 작용시 하강하여 상기 제2하부 가변 유로(620)를 차단하는 중간측 프리 피스톤(720) 및,
    상기 내측 튜브(600) 내에서 상기 제2상부 가변 유로(610)를 차단하며, 저주파, 중주파, 고주파수 작용시 하강되어 상기 제2상부 가변 유로(610)를 개방시키는 반면, 극 고주파수 작용시 상기 제2상부 가변 유로(610)의 차단위치를 유지하는 내측 프리 피스톤(730)을 구비하는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 외측 튜브(400)의 내측 상하 부위에는,
    상기 외측 프리 피스톤(710)의 상단과 하단을 각각 탄성 지지하여, 상기 외측 프리 피스톤(710)을 대기 위치로 복귀시키는 외측 탄성체(810)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 중간측 튜브(500)의 상하 부위에는,
    상기 중간측 프리 피스톤(720)의 상단과 하단을 각각 탄성 지지하여, 상기 중간측 프리 피스톤(720)을 대기 위치로 복귀시키는 중간측 탄성체(820)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 내측 튜브(600)의 상하 부위에는,
    상기 내측 프리 피스톤(730)의 상단과 하단을 각각 탄성 지지하여, 상기 내측 프리 피스톤(730)을 대기 위치로 복귀시키는 내측 탄성체(830)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼록면(410)과 상기 상하 오목면(420)의 연결 부위에는,
    상하 방향으로 경사면이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
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