KR101760908B1

KR101760908B1 - 쇽업소버

Info

Publication number: KR101760908B1
Application number: KR1020130152412A
Authority: KR
Inventors: 김태주
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2017-07-24
Also published as: CN104696421A; DE102014009092A1; DE102014009092B4; US9212719B2; US20150159726A1; CN104696421B; KR20150066849A

Abstract

본 발명의 쇽업소버는 고주파 시(진폭이 작은 경우)에는 가이드 부재를 개방하여 감쇠력을 저감시키며, 저주파 시(진폭이 큰 경우)에는 피스톤 로드의 외주 면에 형성된 그루브(유로)(Groove)를 통해서 제2 피스톤(Lower Piston)과 파일럿 밸브 사이에 형성된 제2 압력 챔버의 압력을 상승시켜서 가이드 부재가 개방되는 것을 방지하고, 메인 감쇠력은 제2 압력 챔버를 통과하여 디스크 밸브 어셈블리를 통과하여 발생하도록 구성됨으로써, 라운드하고 댐핑감 있는 승차감 및 리니어한 차량 제어를 통한 조안성을 확보할 수 있다.

Description

쇽업소버{SHOCK ABSORBER}

본 발명은 쇽업소버에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 파일럿 밸브를 이용하여 압력 감응 특성을 구현함과 동시에 노면으로부터 들어오는 가변 주파수 특성을 가이드 부재의 오픈으로 생성되는 측면 유로를 통하여 제어할 수 있는 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버는 차체 중량을 지지함과 동시에 노면으로부터 차체로 전해지는 진동을 억제, 감쇠하는 역할을 하는 것으로 승차감 향상, 적재화물의 보호 및 차량의 각 부품을 보호하는데 기여한다.

일반적으로, 쇽업소버는 작동 유체(오일)가 충진된 실린더와, 차체 측에 연결되어 왕복하는 피스톤 로드와, 피스톤 로드의 하단에 결합되어 실린더 내에서 슬라이딩하고 작동 유체의 흐름을 제어하는 피스톤 밸브를 구비한다.

종래 쇽업소버는 HFD(High Functional Damper)의 경우, 고속 Degressive 특성 및 극저속 Tunning에는 효과적이나, 고주파와 저주파 시에 발생하는 감쇠력을 가변적으로 제어가 불가능하며, 그에 따른 승차감 향상에 제약이 있었다.

특허출원 제10-2007-0049256호 특허출원 제10-2007-0067515호 일본공개특허 제2010-38348호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 파일럿 밸브를 이용하여 압력 감응 특성을 구현함과 동시에 노면으로부터 들어오는 가변 주파수 특성을 가이드 부재의 오픈(Open)으로 생성되는 측면 유로를 통하여 제어함으로써, 라운드하고 댐핑감 있는 승차감 및 리니어한 차량 제어를 통한 조안성을 확보할 수 있는 쇽업소버를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명의 쇽업소버는 실린더 내부를 왕복하며, 외주에 그루브가 형성되는 피스톤 로드; 상기 피스톤 로드의 단부에 결합하며 인장 행정시 유체가 이동되는 제1 압력 챔버를 구비하고, 상하로 관통되는 압축 유로에 연결되는 제3 압력 챔버를 구비하며, 하부 측으로 함몰된 내부 공간을 형성하는 제1 피스톤; 상기 피스톤 로드의 단부에 결합되어 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 제1 압력 챔버의 하단부를 선택적으로 개폐하는 파일럿 밸브; 상기 피스톤 로드의 단부에 결합되고 상부 측이 상기 내부 공간에 수용되어 상기 제1 피스톤의 하부에 배치되며, 상기 제1 압력 챔버와 연결되는 제2 압력 챔버를 구비하여 상기 제2 압력 챔버와 상기 그루브를 연통하기 위한 슬릿을 갖는 제2 피스톤; 상기 파일럿 밸브의 가장자리를 따라 결합되어 상기 제2 피스톤의 외주면 상측을 커버하며, 상기 파일럿 밸브와 연동하여 승강하는 가이드 부재; 상기 피스톤 로드의 단부에 결합되어 상기 제2 피스톤의 하부에 배치되고 상기 제2 압력 챔버와 연결되는 제4 압력 챔버를 구비하는 인장 리테이너; 및 상기 피스톤 로드의 단부에 결합되어 상기 인장 리테이너의 하부에 배치되고 상기 제4 압력 챔버의 유로를 개폐하는 디스크 밸브 어셈블리;를 포함한다.

본 발명의 쇽업소버는 고주파 시(진폭이 작은 경우)에는 상기 가이드 부재를 개방하여 유체가 상기 제1 압력 챔버와 제3 압력 챔버를 거쳐서 감쇠력을 저감시키며, 저주파 시(진폭이 큰 경우)에는 상기 피스톤 로드의 외주에 형성된 상기 그루브를 통해서 상기 제2 피스톤(Lower Piston)과 상기 파일럿 밸브 사이에 형성된 상기 제2 압력 챔버의 압력을 상승시켜서 상기 가이드 부재가 개방되는 것을 방지하고, 유체가 순차적으로 상기 제1 압력 챔버, 상기 제2 압력 챔버, 상기 제4 압력 챔버를 거쳐서 메인 감쇠력을 발생하도록 구성된다.

상기 디스크 밸브 어셈블리는 가장자리를 따라 연장 인장 유로와 연통되는 슬릿이 형성되어 상기 인장 리테이너의 하부 측에 밀착 배치되는 디스크-S; 및 상기 디스크-S의 하부 측에 복수의 단위 디스크가 적층되어 이루어진 메인 디스크;를 포함한다.

상기 가이드 부재는, 상기 파일럿 밸브의 가장자리를 따라 결합되는 링 형상의 고정편과, 상기 고정편의 가장자리로부터 연장되어 상기 제2 피스톤의 외주면 상측과 대면하는 커버편을 포함하며, 상기 고정편의 상면은 인장 유로의 하단부 가장자리를 개폐하도록 구성된다.

본 발명의 쇽업소버는 상기 제2 피스톤의 외주면을 따라 함몰 형성된 링 체결 홈; 및 상기 링 체결 홈에 안착되고 상기 가이드 부재의 내측면과 대면하는 링 형상의 씰링 부재;를 포함한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 고주파 시(진폭이 작은 경우)에는 가이드 부재를 개방하여 감쇠력을 저감시키며, 저주파 시(진폭이 큰 경우)에는 피스톤 로드의 외주 면에 형성된 그루브(Groove)를 통해서 제2 피스톤(Lower Piston)과 파일럿 밸브 사이에 형성된 제2 압력 챔버의 압력을 상승시켜서 가이드 부재가 개방되는 것을 방지하고, 유체가 제2 압력 챔버를 통과하여 디스크 밸브 어셈블리를 통과하여 메인 감쇠력을 발생하도록 구성됨으로써, 라운드하고 댐핑감 있는 승차감 및 리니어한 차량 제어를 통한 조안성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 쇽업소버의 전체적인 구성을 나타낸 단면 개념도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 쇽업소버의 인장 행정시 고주파 시(진폭이 작은 경우) 작동 유체의 흐름을 나타낸 단면 개념도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 쇽업소버의 인장 행정시 저주파 시(진폭이 큰 경우) 작동 유체의 흐름을 나타낸 단면 개념도

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 쇽업소버에 대하여 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 쇽업소버의 전체적인 구성을 나타낸 단면 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 쇽업소버의 인장 행정시 고주파 시(진폭이 작은 경우) 작동 유체의 흐름을 나타낸 단면 개념도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 쇽업소버의 인장 행정시 저주파 시(진폭이 큰 경우) 작동 유체의 흐름을 나타낸 단면 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 쇽업소버는 피스톤 로드(700), 제1 피스톤(100), 파일럿 밸브(300), 제2 피스톤(로워 피스톤)(200), 가이드 부재(600), 인장 리테이너(400), 및 디스크 밸브 어셈블리(500)를 포함한다.

실린더(800) 내부에는 피스톤 로드(700)가 왕복 가능하게 설치되며, 피스톤 로드(700) 외주에는 그루브(유로)(702)가 형성된다.

상기 제1 피스톤(100)은 상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합하며, 인장 행정시 유체가 이동되는 제1 압력 챔버(C1)를 구비하고, 상하로 관통되는 압축 유로(102)에 연결되는 제3 압력 챔버(C3)를 구비한다. 상기 제1 피스톤(100)의 하부 측으로는 함몰된 내부 공간을 형성한다.

상기 제2 피스톤(200)은 상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합되고 상부 측이 상기 내부 공간에 수용되어 상기 제1 피스톤(100)의 하부에 배치된다. 상기 제2 피스톤(200)은 상기 제1 압력 챔버(C1)와 연결되는 제2 압력 챔버(C2)를 구비하여 상기 제2 압력 챔버(C2)와 상기 그루브(702)를 연통하기 위한 슬릿(210)을 갖는다.

상기 피스톤 로드(700)에는 상기 파일럿 밸브(300)가 결합되어 상기 내부 공간에 배치된다. 상기 파일럿 밸브(300)는 상기 제1 압력 챔버(C1)의 하단부를 선택적으로 개폐하는 역할을 한다.

상기 파일럿 밸브(300)는 파일럿 디스크 S(310)와 파일럿 디스크 S(310)의 하부에 위치하는 파일럿 디스크(320)를 포함한다.

상기 파일럿 밸브(300)의 가장자리를 따라 결합되어 상기 제2 피스톤(200)의 외주면 상측을 커버하는 위치에 가이드 부재(600)가 설치된다. 상기 가이드 부재(600)는 상기 파일럿 밸브(300)와 연동하여 승강하도록 구성된다.

상기 인장 리테이너(400)는 상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합되어 상기 제2 피스톤(200)의 하부에 배치되고 상기 제2 압력 챔버(C2)와 연결되는 제4 압력 챔버(C4)를 구비한다.

상기 디스크 밸브 어셈블리(500)는 상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합되어 상기 인장 리테이너(400)의 하부에 배치되고 상기 제4 압력 챔버(C4)의 유로를 개폐하도록 구성된다.

상기 디스크 밸브 어셈블리(500)는 가장자리를 따라 연장 인장 유로(401)와 연통되는 슬릿(511)이 형성되어 상기 인장 리테이너(400)의 하부측에 밀착 배치되는 디스크-S(510), 및 상기 디스크-S(510)의 하부 측에 복수의 단위 디스크(521)가 적층되어 이루어진 메인 디스크(520)를 포함한다.

상기 가이드 부재(600)는 상기 파일럿 밸브(300)의 가장자리를 따라 결합되는 링 형상의 고정 편(610), 및 상기 고정편(610)의 가장자리로부터 연장되어 상기 제2 피스톤(200)의 외주면 상측과 대면하는 커버 편(620)을 포함한다.

상기 고정 편(610)은 파일럿 밸브(300)의 가장자리를 따라 결합되는 링 형상의 부재이며, 커버 편(620)은 고정 편(610)의 가장자리로부터 연장되어 제2 피스톤(200)의 외주면 상측과 대향 한다. 상기 고정 편(610)의 상면은 인장 유로(101)의 하단부 가장자리를 개폐하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 쇽업소버에 있어서는, 고주파 시(진폭이 작은 경우)에 가이드 부재(600)를 개방하여 유체가 상기 제1 압력 챔버(C1)와 제3 압력 챔버(C3)를 거쳐서 감쇠력을 저감시키며, 저주파 시(진폭이 큰 경우)에 상기 피스톤 로드(700)의 외주에 형성된 상기 그루브(702) 및 상기 제2 피스톤(200)의 슬릿(210)을 통해서 상기 제2 피스톤(Lower Piston)(200)과 상기 파일럿 밸브(300) 사이에 형성된 상기 제2 압력 챔버(C2)의 압력을 상승시켜서 상기 가이드 부재(600)가 개방되는 것을 방지하고, 유체가 순차적으로 상기 제1 압력 챔버(C1), 상기 제2 압력 챔버(C2), 상기 제4 압력 챔버(C4)를 거쳐서 메인 감쇠력을 발생하도록 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 쇽업소버에 있어서는, 상기 제2 피스톤(200)의 외주 면을 따라 함몰 형성된 링 체결 홈(240), 및 상기 링 체결 홈(240)에 안착되고 상기 가이드 부재(600)의 내측 면과 대면하는 링 형상의 씰링 부재(250)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 쇽업소버의 작동을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 인장 행정시 고주파 시(진폭이 작은 경우)에는 작동 유체가 작동 유로(A)를 거쳐서 밸브 어셈블리(500)를 통과하면서 주된 감쇠력을 발생시킨다. 또한, 작동 유체가 작동 유로(B)를 거치게 되는 데, 이때 상기 가이드 부재(600)가 개방되며 유체는 상기 제1 압력 챔버(C1)와 제3 압력 챔버(C3)를 거치면서 감쇠력을 저감시킨다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 인장 행정시 저주파 시(진폭이 큰 경우)에는 작동 유체가 작동 유로(C)를 거치게 되는데, 피스톤 로드(700)의 외주에 형성된 상기 그루브(702) 및 제2 피스톤(200)의 슬릿(210)을 통해서 상기 제2 피스톤(Lower Piston)(200)과 상기 파일럿 밸브(300) 사이에 형성된 상기 제2 압력 챔버(C2)의 압력을 상승시킨다. 이 압력의 상승으로 인하여, 상기 가이드 부재(600)의 개방이 방지된다. 따라서, 작동 유체가 작동 유로(A)를 거쳐서 밸브 어셈블리(500)를 통과하여 감쇠력을 발생시킨다. 중속 영역에서는 피스톤 상부의 압력에 의해 가이드 부재(600)가 다시 개방된다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 고주파 시(진폭이 작은 경우)에는 가이드 부재를 개방하여 감쇠력을 저감시키며, 저주파 시(진폭이 큰 경우)에는 피스톤 로드의 외주 면에 형성된 그루브(Groove)를 통해서 제2 피스톤(Lower Piston)과 파일럿 밸브 사이에 형성된 제2 압력 챔버의 압력을 상승시켜서 가이드 부재가 개방되는 것을 방지하고, 메인 감쇠력은 제2 압력 챔버를 통과하여 디스크 밸브 어셈블리를 통과하여 발생하도록 구성됨으로써, 라운드하고 댐핑감 있는 승차감 및 리니어한 차량 제어를 통한 조안성을 확보할 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100: 제1 피스톤
101: 인장 유로
102: 압축 유로
200: 제2 피스톤
210: 슬릿
240: 링 체결 홈
250: 씰링 부재
300: 파일럿 밸브
310: 파일럿 디스크 S
320: 파일럿 디스크
400: 인장 리테이너
401: 연장 인장 유로
500: 디스크 밸브 어셈블리
510: 디스크-S
511: 슬릿
520: 메인 디스크
521: 단위 디스크
600: 가이드 부재
610: 고정 편
620: 커버 편
700: 피스톤 로드
702: 그루브
800: 실린더
C1: 제1 압력 챔버
C2: 제2 압력 챔버
C3: 제3 압력 챔버
C4: 제4 압력 챔버

Claims

실린더(800) 내부를 왕복하며, 외주에 그루브(702)가 형성되는 피스톤 로드(700);
상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합하며 인장 행정시 유체가 이동되는 제1 압력 챔버(C1)를 구비하고, 상하로 관통되는 압축 유로(102)에 연결되는 제3 압력 챔버(C3)를 구비하며, 하부 측으로 함몰된 내부 공간을 형성하는 제1 피스톤(100);
상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합되어 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 제1 압력 챔버(C1)의 하단부를 선택적으로 개폐하는 파일럿 밸브(300);
상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합되고 상부 측이 상기 내부 공간에 수용되어 상기 제1 피스톤(100)의 하부에 배치되며, 상기 제1 압력 챔버(C1)와 연결되는 제2 압력 챔버(C2)를 구비하여 상기 제2 압력 챔버(C2)와 상기 그루브(702)를 연통하기 위한 슬릿(210)을 갖는 제2 피스톤(200);
상기 파일럿 밸브(300)의 가장자리를 따라 결합되어 상기 제2 피스톤(200)의 외주면 상측을 커버하며, 상기 파일럿 밸브(300)와 연동하여 승강하는 가이드 부재(600);
상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합되어 상기 제2 피스톤(200)의 하부에 배치되고 상기 제2 압력 챔버(C2)와 연결되는 제4 압력 챔버(C4)를 구비하는 인장 리테이너(400); 및
상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합되어 상기 인장 리테이너(400)의 하부에 배치되고 상기 제4 압력 챔버(C4)의 유로를 개폐하는 디스크 밸브 어셈블리(500);를 포함하는 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
고주파 시(진폭이 작은 경우)에는 상기 가이드 부재(600)를 개방하여 유체가 상기 제1 압력 챔버(C1)와 제3 압력 챔버(C3)를 거쳐서 감쇠력을 저감시키며,
저주파 시(진폭이 큰 경우)에는 상기 피스톤 로드(700)의 외주에 형성된 상기 그루브(702)를 통해서 상기 제2 피스톤(Lower Piston)(200)과 상기 파일럿 밸브(300) 사이에 형성된 상기 제2 압력 챔버(C2)의 압력을 상승시켜서 상기 가이드 부재(600)가 개방되는 것을 방지하고, 유체가 순차적으로 상기 제1 압력 챔버(C1), 상기 제2 압력 챔버(C2), 상기 제4 압력 챔버(C4)를 거쳐서 메인 감쇠력을 발생하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 디스크 밸브 어셈블리(500)는
가장자리를 따라 연장 인장 유로(401)와 연통되는 슬릿(511)이 형성되어 상기 인장 리테이너(400)의 하부 측에 밀착 배치되는 디스크-S(510); 및
상기 디스크-S(510)의 하부 측에 복수의 단위 디스크(521)가 적층되어 이루어진 메인 디스크(520);를 포함하는 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드 부재(600)는,
상기 파일럿 밸브(300)의 가장자리를 따라 결합되는 링 형상의 고정편(610)과, 상기 고정편(610)의 가장자리로부터 연장되어 상기 제2 피스톤(200)의 외주면 상측과 대면하는 커버편(620)을 포함하며,
상기 고정편(610)의 상면은 인장 유로(101)의 하단부 가장자리를 개폐하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 피스톤(200)의 외주면을 따라 함몰 형성된 링 체결 홈(240); 및
상기 링 체결 홈(240)에 안착되고 상기 가이드 부재(600)의 내측면과 대면하는 링 형상의 씰링 부재(250);를 포함하는 쇽업소버.
외주에 그루브(702)가 형성되는 피스톤 로드(700);
상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합하며 인장 시 유체가 이동되는 제1 압력 챔버(C1)를 구비하고, 상하로 관통되는 압축 유로(102)에 연결되는 제3 압력 챔버(C3)를 구비하며, 하부 측으로 함몰된 내부 공간을 형성하는 제1 피스톤(100); 및 상기 그루브(702)를 연통하기 위한 슬릿(210)을 갖는 제2 피스톤(200); 를 포함하되,
상기 피스톤 로드(700)에는 상기 내부 공간에 배치되고, 상기 제1 압력 챔버(C1)의 하단부를 선택적으로 개폐하는 파일럿 밸브(300)가 결합되고,
상기 제2 피스톤(200)은 상기 피스톤 로드(700)의 단부에 결합되고 상부 측이 상기 내부 공간에 수용되어 상기 제1 피스톤(100)의 하부에 배치되며, 상기 제1 압력 챔버(C1)와 연결되는 제2 압력 챔버(C2)를 구비하며,
상기 파일럿 밸브(300)의 가장자리를 따라 가이드 부재(600)가 결합하며, 상기 가이드 부재(600)는 상기 제2 피스톤(200)의 외주면 상측을 커버하고, 상기 파일럿 밸브(300)와 연동하여 승강하는 구성인 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
삭제
청구항 6에 있어서,
상기 피스톤 로드(700)에 결합되어 상기 제2 피스톤(200)의 하부에 배치되고 상기 제2 압력 챔버(C2)와 연결되는 제4 압력 챔버(C4)를 구비하는 인장 리테이너(400); 및
상기 피스톤 로드(700)에 결합되어 상기 인장 리테이너(400)의 하부에 배치되고 상기 제4 압력 챔버(C4)의 유로를 개폐하는 디스크 밸브 어셈블리(500);를 포함하는 쇽업소버.
고주파 시(진폭이 작은 경우)에는 가이드 부재를 개방하여 감쇠력을 저감시키며, 저주파 시(진폭이 큰 경우)에는 피스톤 로드의 외주 면에 형성된 그루브(Groove)를 통해서 제2 피스톤(Lower Piston)과 파일럿 밸브 사이에 형성된 제2 압력 챔버의 압력을 상승시켜서 가이드 부재가 개방되는 것을 방지하고, 유체가 제2 압력 챔버를 통과하여 디스크 밸브 어셈블리를 통과하여 메인 감쇠력을 발생하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.