KR101937469B1 - 감쇠력 가변식 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 유체가 충전된 실린더와, 상기 실린더 내에서 압축 및 인장 행정을 하는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 하단에 결합되어 상기 실린더를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤밸브로 구비된 감쇠력 가변식 쇽업소버에 있어서, 상기 피스톤로드와 상기 피스톤밸브 사이에 결합되며, 자기력에 의해 스풀을 승강시켜 작동실을 개폐시키는 솔레노이드와, 상기 작동실과 상기 피스톤밸브의 사이에 연통된 상태로 분할 형성되며, 내부에 메인밸브가 승강 가능하게 설치되는 배압챔버와, 상기 피스톤밸브의 상부와 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 및 인장 행정시 상기 메인밸브의 승강을 통해 상기 압축챔버와 상기 인장챔버의 유체를 상호 이동시키는 메인유로와, 상기 작동실과 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 행정시에만 개방되어 상기 압축챔버의 유체가 상기 피스톤밸브와 상기 배압챔버를 통해 상기 인장챔버로 이동되도록 하는 제1보조유로 및, 상기 배압챔버와 상기 인장챔버 및 상기 제1보조유로와 상기 피스톤밸브를 연결하며, 상기 피스톤로드의 인장 행정시에만 개방되어 상기 제1보조유로로 유입된 유체가 상기 압축챔버로 이동되도록 하는 한 쌍의 제2보조유로를 포함한다.

Description

감쇠력 가변식 쇽업소버{DAMPING FORCE CONTROLLING SHOCK ABSORBER}

본 발명은 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축 및 인장 행정시 체크밸브들을 이용해 보조유로들을 선택적으로 개폐시킴으로써, 하드한 감쇠력과 소프트한 감쇠력을 선택적으로 구현할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로, 쇽업소버는 자동차 등의 이동수단에 설치되며 주행시 노면으로부터 받는 진동이나 충격 등을 흡수 및 완충하여 승차감을 향상시킨다.

이러한, 쇽업소버는 실린더의 내부에 압축 및 인장 행정 가능하게 설치된 피스톤 로드와, 이 피스톤 로드에 결합된 상태로 실린더의 내부에 위치되어 감쇠력을 발생시키는 피스톤 밸브 등으로 구성된다.

한편, 쇽업소버는 감쇠력을 낮게 설정시 노면의 요철에 의한 진동을 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있는 반면, 감쇠력이 높게 설정시 차체의 자세 변화가 억제되어 조종 안정성이 향상되는 특성이 있다.

따라서, 종래의 차량에는 차량의 사용 목적에 따라 감쇠력 특성이 다르게 설정된 감쇠력 가변식 쇽업소버가 적용되고 있다.

이와 같은 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 솔레노이드의 스풀이 보조적인 유로를 폐쇄하여 높은 감쇠력(Hard Mode)을 발생시키고, 반대로 스풀이 보조적인 유로를 개방하여 낮은 감쇠력(Soft Mode)을 발생시키도록 구성될 수 있다.

그런데, 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는 솔레노이드의 단락(fail safe) 발생시 스풀이 설정된 위치로 이동되지 않게 되므로, 감쇠력 조절의 안정성을 확보하기에 어려움이 있었다.

그리고, 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는 단락(fail safe) 발생시 하드한 감쇠력 구현을 위해 저전류(0.3A)에서 하드 감쇠력을 형성시키고, 고정류(1.6A)에서 소프트한 감쇠력을 발생시키고 있지만, 차량에서 상시 작동하는 소프트 모드가 고전류에서 발생하기 때문에 솔레노이드 전류 제어(PWM: pulse width modulation) 과정에서 많은 전력 소모와 고음이 발생하였다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제특1998-0002962호(1998년 03월 30일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 감쇠력 가변식 완충 밸브가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 솔레노이드를 이용해 배압챔버의 압력을 조절함과 아울러, 압축 및 인장 행정시 체크밸브들을 이용해 보조유로들을 선택적으로 개폐시킴으로써, 하드한 감쇠력과 소프트한 감쇠력을 동시에 구현할 수 있고, 전류별 감쇠력 선형성을 확보할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 단락(fail safe) 발생시 탄성부재를 이용해 스풀을 차단 위치로 복귀시킴으로써, 솔레노이드의 구동력 상실시에도 안전성을 확보할 수 있고, 솔레노이드 제어시 전력 소모와 작동 소음을 줄일 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 유체가 충전된 실린더와, 상기 실린더 내에서 압축 및 인장 행정을 하는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 하단에 결합되어 상기 실린더를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤밸브로 구비된 감쇠력 가변식 쇽업소버에 있어서, 상기 피스톤로드와 상기 피스톤밸브 사이에 결합되며, 자기력에 의해 스풀을 승강시켜 작동실을 개폐시키는 솔레노이드와, 상기 작동실과 상기 피스톤밸브의 사이에 연통된 상태로 분할 형성되며, 내부에 메인밸브가 승강 가능하게 설치되는 배압챔버와, 상기 피스톤밸브의 상부와 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 및 인장 행정시 상기 메인밸브의 승강을 통해 상기 압축챔버와 상기 인장챔버의 유체를 상호 이동시키는 메인유로와, 상기 작동실과 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 행정시에만 개방되어 상기 압축챔버의 유체가 상기 피스톤밸브와 상기 배압챔버를 통해 상기 인장챔버로 이동되도록 하는 제1보조유로 및, 상기 배압챔버와 상기 인장챔버 및 상기 제1보조유로와 상기 피스톤밸브를 연결하며, 상기 피스톤로드의 인장 행정시에만 개방되어 상기 제1보조유로로 유입된 유체가 상기 압축챔버로 이동되도록 하는 한 쌍의 제2보조유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 메인밸브는 상기 배압챔버 내에서 승강 가능하게 설치되며, 상기 피스톤밸브의 상부와 상기 배압챔버와 연통되도록 제1통과홀이 상하로 관통 형성되는 밸브바디 및, 상기 배압챔버 내에 설치되어, 상기 밸브바디를 하방으로 탄성 지지하는 제1탄성부재를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밸브바디는 상기 피스톤로드의 압축 및 인장 행정시 상기 메인유로 또는 상기 피스톤밸브의 상부로 유입되는 유체의 압력에 의해 개방 위치로 상승되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1보조유로와 상기 제1통과홀에는 상기 피스톤로드의 압축 행정시 개방되고, 상기 피스톤로드의 인장 행정시 폐쇄되는 제1체크밸브가 각각 구비되며, 상기 제2보조유로들에는 상기 피스톤로드의 인장 행정시 개방되고, 상기 피스톤로드의 압축 행정시 페쇄되는 제2체크밸브가 각각 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1체크밸브들과 상기 제2체크밸브들은 상기 스풀이 상기 작동실과 상기 제1보조유로의 연결 부위를 폐쇄하는 경우, 폐쇄 상태로 전환되어 상기 메인유로를 통해서만 유체가 이동되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배압챔버의 외부 두께 내에는 상기 메인유로와 연결되는 가이드홈이 더 형성되며, 상기 밸브바디의 테두리측 상부에는 상기 가이드홈에 슬라이드 승강 가능하도록 삽입단이 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동실의 상부에는 상기 제1보조유로가 수평하게 연결되며, 상기 스풀의 하단에는 승강을 통해 상기 작동실과 상기 제1보조유로의 연결 부위를 개폐시키기 위한 개폐돌기가 측방으로 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 개폐돌기의 측면에는 하부로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 경사면이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동실의 내주면에는 상기 개폐돌기가 사이에 위치되도록 상부 걸림턱과 하부 걸림턱이 상하로 이격 위치되며, 상기 개폐돌기는 상기 상부 걸림턱과 상기 하부 걸림턱으로부터 이격 위치시 상기 작동실의 개방시키고, 하부로 이동시 상기 하부 걸림턱의 상단에 밀착되어 상기 작동실을 폐쇄하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 개폐돌기는 상기 솔레노이드의 구동력 상실시 탄성력에 의한 상승에 의해 상기 상부 걸림턱의 하단에 밀착되어, 상기 작동실과 상기 제1보조유로를 폐쇄시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동실의 내부에는 상기 스풀의 하단을 상방으로 탄성 지지하여, 상기 스풀의 복귀 탄성력을 작용시키는 제2탄성부재 및, 상기 제2탄성부재의 내부에 더 작은 직경으로 중첩 배치되며, 압축력을 작용시켜 상기 스풀의 하강 위치를 제한하는 제3탄성부재가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동실의 하부에는 상단이 상기 제1탄성부재의 상단을 지지하고, 하단이 상기 제2탄성부재와 상기 제3탄성부재를 각각 지지하는 플러그가 더 구비되며, 상기 플러그에는 상기 배압챔버와 상기 작동실에 연통되도록 제2통과홀이 상하로 관통 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 솔레노이드를 이용해 배압챔버의 압력을 조절함과 아울러, 압축 및 인장 행정시 체크밸브들을 이용해 보조유로들을 선택적으로 개폐시킴으로써, 하드한 감쇠력과 소프트한 감쇠력을 동시에 구현할 수 있고, 전류별 감쇠력 선형성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 단락(fail safe) 발생시 탄성부재를 이용해 스풀을 차단 위치로 복귀시킴으로써, 솔레노이드의 구동력 상실시에도 안전성을 확보할 수 있고, 솔레노이드 제어시 전력 소모와 작동 소음을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 상세히 보여주기 위한 요부 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 압축 행정 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 인장 행정 상태를 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 감쇠력 가변식 쇽업소버를 보여주기 위한 정단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 상세히 보여주기 위한 요부 확대도이다.

도 1 또는 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 단통식 쇽업소버 구조에 적용하는 경우, 실린더(10)와, 피스톤로드(20)와, 솔레노이드(Solenoid, 30)와, 피스톤밸브(40)를 포함한다.

특히, 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버에는 배압챔버(100)와, 메인밸브(200)와, 메인유로(300)와, 제1보조유로(400)와, 제2보조유로(500-1, 500-2)를 포함한다.

상기한 구성들 중, 실린더(10)는 내부에 공간을 형성하는 원통 형상을 가질 수 있으며, 상기 실린더(10)의 내부에 작동용 유체(오일 등)가 충전된다.

여기서, 상기 실린더(10)의 내부는 후술 될 피스톤 밸브(20)에 의해 압축챔버(10a)와 인장챔버(10b)로 구분될 수 있다.

이와 같은 상기 실린더(10)의 일단과 후술 될 피스톤로드(20)의 일단은, 차량의 차체측 또는 차륜측에 각각 연결된 상태에서 압축 및 인장 행정을 할 수 있다.

그리고, 상기 실린더(10)의 하단에는 차체측 또는 차륜측에 연결하기 위한 별도의 결합부(미도시)가 설치될 수 있다.

이와 다르게, 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 복통식 쇽업소버 구조에 적용할 수도 있다.

이 경우, 실린더(10)는 내부에 공간을 형성하는 내튜브(미도시)와, 상기 내튜브는 외부에 외튜브(미도시)가 설치될 수 있고, 상기 내튜브는 후술 될 피스톤 밸브에 의해 압축챔버(10a)와 인장챔버(10b)로 구분될 수 있다.

또한, 상기 내튜브와 상기 외튜브 간의 저장실과 압축챔버(10a)를 구분하는 바디 밸브(미도시)가 구비될 수 있다.

솔레노이드(30)는, 피스톤로드(20)와 피스톤밸브(40) 사이에 결합되며, 코일(33)의 자기력에 의해 스풀(31)을 승강시켜 작동실(32)을 개폐시킨다.

더 상세하게 설명하면, 상기 솔레노이드(30)는 외부에서 전달되는 전원에 의해 작동실(32)을 개폐시켜, 메인 감쇠력의 크기를 낮출 수 있다.

스풀(31)의 하단에는, 승강을 통해 작동실(32)과 후술 될 제1보조유로(400)의 연결 부위를 개폐시키기 위한 개폐돌기(31a)가 측방으로 돌출 형성된다.

상기 개폐돌기(31a)는, 상면이 수평하게 형성되며, 상기 개폐돌기(31a)의 측면에는 하부로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 경사면이 형성될 수 있다.

상기 경사면(31b)은, 하부 걸림턱(32b)의 하부로부터 유입되는 유체가 상부로 원활히 이동될 수 있도록 안내할 수 있다.

작동실(32)은, 솔레노이드(30)의 하부에 일정 공간으로 형성되며, 상기 작동실(32) 내에는 스풀(31)의 하단이 승강 가능하게 위치된다.

여기서, 상기 작동실(32)의 내주면에는 스풀(31)의 개폐돌기(31a)가 사이에 위치되도록 상부 걸림턱(32a)과 하부 걸림턱(32b)이 상하로 이격 위치된다.

상기 상부 걸림턱(32a)과 상기 하부 걸림턱(32b)의 사이에는, 상기 개폐돌기(31a)가 상하로 승강 이동할 수 있는 이동영역이 형성된다.

즉, 상기 개폐돌기(31a)가 이동영역 내에서 상부 또는 하부로 이동되면서 소프트 모드(Soft Mode)와 하드 모드(Hard Mode)를 선택적으로 전환시킬 수 있다.

이와 같은 상기 개폐돌기(31a)는, 상부 걸림턱(32a)과 하부 걸림턱(32b)으로부터 이격 위치시키는 경우, 작동실(32)의 개방 면적을 증가시켜 소프트한 감쇠력을 형성시킬 수 있다.

즉, 상기 개폐돌기(31a)의 상면과 하면이 상부 걸림턱(32a)과 하부 걸림턱(32b)으로부터 이격된 상태가 되므로, 작동실(32)을 통해 후술 될 제1보조유로(400)로 유체가 이동할 수 있다.

이와 반대로, 상기 개폐돌기(31a)는 하부로 이동시 하부 걸림턱(32b)의 상단에 밀착 위치시키는 경우, 작동실(32)과 후술 될 제1보조유로(400)를 차단하여 하드한 감쇠력을 형성시킨다.

또한, 상기 개폐돌기(31a)는 단락(fail safe) 사고 등에 의해 솔레노이드(30)의 구동력이 상실되는 경우, 후술 될 제2탄성부재(S2)의 압축력에 의해 상부로 이동될 수 있다.

이때, 상기 개폐돌기(31a)는 상부 걸림턱(32a)의 하단에 밀착된 상태로 작동실(32)과 후술 될 제1보조유로(400)의 연결을 상태를 폐쇄시킬 수 있다.

특히, 상기 작동실(32)의 내부에는 상하 방향으로 압축력을 작용시키기 위한 제2탄성부재(S2)와 제3탄성부재(S3)가 설치될 수 있다.

상기 제2탄성부재(S2)는, 스풀(31)의 하단을 상방으로 탄성 지지하여, 상기 스풀(31)의 복귀 탄성력을 작용시킨다.

제3탄성부재(S3)는, 제2탄성부재(S2)의 내부에 더 작은 직경으로 중첩 배치되며, 압축력을 작용시켜 상기 스풀(31)의 하강 위치를 제한한다.

여기서, 상기 제2탄성부재(S2)와 제3탄성부재(S3)는 상하 방향으로 압축력을 작용시키기 위한 코일 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.

아울러, 작동실(32)의 하부에는 상단이 전술한 제1탄성부재(S1)의 상단을 지지하고, 하단이 제2탄성부재(S2)와 제3탄성부재(S3)를 각각 지지하는 플러그(800)가 더 설치될 수 있다.

상기 플러그(800)에는, 후술 될 배압챔버(100)와 작동실(32)에 연통되도록 제2통과홀(810)이 상하로 관통 형성될 수 있다.

배압챔버(100)는, 작동실(32)과 피스톤밸브(40)의 사이에 연통된 상태로 분할 형성되며, 상기 배압챔버(100)의 내부에는 감쇠력을 발생시키는 메인밸브(200)가 승강 가능하게 설치된다.

이를 위한 상기 메인밸브(200)는, 밸브바디(210) 및, 제1탄성부재(S1)로 구비될 수 있다.

상기 밸브바디(210)는, 배압챔버(100) 내에서 승강 가능하게 설치되며, 피스톤밸브(40)의 상부와 상기 배압챔버(100)가 연통되도록 제1통과홀(212)이 상하로 관통 형성된다.

여기서, 상기 밸브바디(210)는 피스톤로드(20)의 압축 및 인장 행정시, 후술 될 메인유로(300) 또는 피스톤밸브(40)의 상부로 유입되는 유체의 압력에 의해 개방 위치로 상승된다.

이를 위해, 상기 배압챔버(100)의 외부 두께 내에는 메인유로(300)와 연결되는 가이드홈(110)이 더 형성될 수 있다.

그리고, 상기 밸브바디(210)의 테두리측 상부에는 가이드홈(110)에 대응되게 삽입되는 삽입단(211)이 돌출 형성될 수 있다.

상기 삽입단(211)은, 상기 밸브바디(210)의 하부로 작용하는 유체의 압력에 의해 상기 가이드홈(110)을 따라 슬라이드 승강한다.

제1탄성부재(S1)는, 배압챔버(100) 내에 설치되어, 밸브바디(210)를 하방으로 탄성 지지한다.

여기서, 상기 제1탄성부재(S1)는 상하로 압축력을 작용시키기 위한 코일 스프링을 사용할 수 있다.

또한, 제1통과홀(212)에는, 피스톤로드(20)의 압축 행정시 개방되고, 피스톤로드(20)의 인장 행정시 폐쇄되는 제1체크밸브(600-1)가 설치된다.

상기 제1체크밸브(600-1)는, 솔레노이드(30)가 소프트 모드로 동작하는 상태에서 피스톤로드(20)의 압축 행정시 제1통과홀(212)을 개방시킨다.

이와 같이, 전술한 제1체크밸브(600-1, 600-2)들과 제2체크밸브(700-1, 700-2)들은, 스풀(31)이 작동실(32)과 제1보조유로(400)의 연결 부위를 폐쇄하는 경우, 폐쇄 상태로 전환되어 메인유로(300)를 통해서만 유체가 이동되도록 한다.

메인유로(300)는, 피스톤밸브(40)의 상부와 인장챔버(10b)를 연결하며, 상기 피스톤로드(20)의 압축 및 인장 행정시 상기 메인밸브의 승강을 통해 상기 압축챔버(10a)와 상기 인장챔버(10b)의 유체를 상호 이동시킨다.

제1보조유로(400)는, 작동실(32)과 인장챔버(10b)를 연결하며, 피스톤로드(20)의 압축 행정시에만 개방되어, 압축챔버(10a)의 유체가 피스톤밸브(40)와 배압챔버(1000)를 통해 상기 인장챔버(10b)로 이동되도록 한다.

여기서, 상기 제1보조유로(400)에는, 피스톤로드(20)의 압축 행정시 개방되고, 상기 피스톤로드(20)의 인장 행정시 폐쇄되는 제1체크밸브(600-1, 600-2)가 각각 구비된다.

상기 제1체크밸브(600-1, 600-2)들은, 도 3에서와 같이 전술한 바와 같이 피스톤로드(20)의 압축 행정시 개방되어 소프트한 감쇠력을 형성시킨다.

제2보조유로(500-1, 500-2)는, 배압챔버와 상기 인장챔버(10b) 및 제1보조유로(400)와 피스톤밸브(40)를 연결한다.

즉, 상기 제2보조유로(500-1, 500-2)는 피스톤로드(20)의 인장 행정시에만 개방되어 제1보조유로(400)로 유입된 유체가 압축챔버(10a)로 이동되도록 한다.

여기서, 상기 제2보조유로(500-1, 500-2)들에는 피스톤로드(20)의 인장 행정시 개방되고, 상기 피스톤로드(20)의 압축 행정시 폐쇄되는 제2체크밸브(700-1, 700-2)가 각각 구비된다.

상기 제2체크밸브(700-1, 700-2)들은, 도 4에서와 같이 피스톤로드(20)의 인장 행정시 개방되어 소프트한 감쇠력을 형성시킨다.

그리고, 제1체크밸브(600-1, 600-2)들과 상기 제2체크밸브(700-1, 700-2)들은 스풀(31)이 작동실(32)을 차단하는 경우, 폐쇄 상태로 전환되어 메인유로(300)만을 통해 유체가 이동될 수 있도록 전환되어 하드한 감쇠력을 형성시킨다.

이하, 도 3 내지 도 4를 참조로 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 솔레노이드(30)의 소프트 모드로 동작시키는 경우에는, 스풀(31)의 개폐돌기(31a)가 상부 걸림턱(32a)과 하부 걸림턱(32b)과 이격 위치된다.

이 상태에서, 피스톤로드(20)의 압축 행정시에는 도 3에서처럼 압축챔버(10a)의 유체가 피스톤밸브(40)의 압축유로와 메인유로(300)를 통해 인장챔버(10b)로 이동한다.

이때, 피스톤밸브(40)의 압축유로와 메인유로(300)를 통해 인장챔버(10b)로 이동하는 유체가 밸브바디(210)를 상부로 밀어 올리면서 메인유로(300)를 통해 인장챔버(10b)로 이동한다.

이와 동시에, 압축챔버(10a)의 유체가 제1체크밸브(600-1)의 개방에 의해 피스톤밸브(40)의 압축유로와 제1통과홀(212)을 통해 배압챔버(100)로 이동한다.

또한, 상기 배압챔버(100)의 유체는 제1체크밸브(600-1)의 개방에 의해 제2통과홀(810)과 작동실(32)을 통해 제1보조유로(400)로 이동한다.

최종적으로, 상기 제1보조유로(400)로 유입된 유체는 제1체크밸브(600-2)의 개방에 의해 인장챔버(10b)로 이동한다.

즉, 제1보조유로(400)의 개방을 통해 보조적인 유체의 이동을 통해 유로의 단면적을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 소프트한 감쇠력을 형성시킬 수 있다.

반면, 피스톤로드(20)를 인장 행정시에는 도 4에서처럼 인장챔버(10b)의 유체가 제2체크밸브(700-1)의 개방에 의해 메인유로(300)와 피스톤밸브(40)의 압축유로를 통해 인장챔버(10b)로 이동한다.

이때, 메인유로(300)와 피스톤밸브(40)의 압축유로를 통해 압축챔버(10a)로 이동하는 유체가 밸브바디(210)를 상부로 밀어 올리면서 메인유로(300)를 통해 피스톤밸브(40)의 압축유로로 이동한다.

이와 동시에, 인장챔버(10b)의 유체가 제2체크밸브(700-1)의 개방에 의해 제2보조유로(500-1)와 배압챔버(100)와 제2통과홀(810)을 통해 작동실(32)로 이동한다.

또한, 상기 작동실(32)의 유체는 제2체크밸브(700-2)의 개방에 의해 제2보조유로(500-2)로 이동한다.

최종적으로, 상기 제1보조유로(400)로 유입된 유체는 제2체크밸브(700-2)의 개방에 의해 압축챔버(10a)로 이동한다.

즉, 제2보조유로(500-1, 500-2)의 개방을 통해 보조적인 유체의 이동을 통해 유로의 단면적을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 소프트한 감쇠력을 형성시킬 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 솔레노이드(30)를 이용해 배압챔버(100)의 압력을 조절함과 아울러, 압축 및 인장 행정시 체크밸브들을 이용해 보조유로들을 선택적으로 개폐시킴으로써, 하드한 감쇠력과 소프트한 감쇠력을 동시에 구현할 수 있고, 전류별 감쇠력 선형성을 확보할 수 있다.

또한, 단락(fail safe) 발생시 탄성부재를 이용해 스풀(31)을 차단 위치로 복귀시킴으로써, 솔레노이드(30)의 구동력 상실시에도 안전성을 확보할 수 있고, 솔레노이드 제어시 전력 소모와 작동 소음을 줄일 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버에 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 10a: 압축챔버
10b: 인장챔버 20: 피스톤로드
30: 솔레노이드 31: 스풀
31a: 개폐돌기 32: 작동실
32a: 상부 걸림턱 32b: 하부 걸림턱
33: 코일 40: 피스톤밸브
100: 배압챔버 110: 가이드홈
200: 메인밸브 210: 밸브바디
211: 삽입단 212: 제1통과홀
300: 메인유로 400: 제1보조유로
500-1, 500-2: 제2보조유로 600-1, 600-2: 제1체크밸브
700-1, 700-2: 제2체크밸브 800: 플러그
810: 제2통과홀 S1: 제1탄성부재
S2: 제2탄성부재 S3: 제3탄성부재

Claims (12)

1. 유체가 충전된 실린더와, 상기 실린더 내에서 압축 및 인장 행정을 하는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 하단에 결합되어 상기 실린더를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤밸브로 구비된 감쇠력 가변식 쇽업소버에 있어서,
   상기 피스톤로드와 상기 피스톤밸브 사이에 결합되며, 자기력에 의해 스풀을 승강시켜 작동실을 개폐시키는 솔레노이드;
   상기 작동실과 상기 피스톤밸브의 사이에 연통된 상태로 분할 형성되며, 내부에 메인밸브가 승강 가능하게 설치되는 배압챔버;
   상기 피스톤밸브의 상부와 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 및 인장 행정시 상기 메인밸브의 승강을 통해 상기 압축챔버와 상기 인장챔버의 유체를 상호 이동시키는 메인유로;
   상기 작동실과 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 행정시에만 개방되어 상기 압축챔버의 유체가 상기 피스톤밸브와 상기 배압챔버를 통해 상기 인장챔버로 이동되도록 하는 제1보조유로; 및
   상기 배압챔버와 상기 인장챔버 및 상기 제1보조유로와 상기 피스톤밸브를 연결하며, 상기 피스톤로드의 인장 행정시에만 개방되어 상기 제1보조유로로 유입된 유체가 상기 압축챔버로 이동되도록 하는 한 쌍의 제2보조유로;를 포함하고,
   상기 메인밸브는,
   상기 배압챔버 내에서 승강 가능하게 설치되며, 상기 피스톤밸브의 상부와 상기 배압챔버와 연통되도록 제1통과홀이 상하로 관통 형성되는 밸브바디 및,
   상기 배압챔버 내에 설치되어, 상기 밸브바디를 하방으로 탄성 지지하는 제1탄성부재를 구비하고,
   상기 배압챔버의 외부 두께 내에는,
   상기 메인유로와 연결되는 가이드홈이 더 형성되며,
   상기 밸브바디의 테두리측 상부에는,
   상기 가이드홈에 슬라이드 승강 가능하도록 삽입단이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 밸브바디는,
   상기 피스톤로드의 압축 및 인장 행정시 상기 메인유로 또는 상기 피스톤밸브의 상부로 유입되는 유체의 압력에 의해 개방 위치로 상승되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1보조유로와 상기 제1통과홀에는,
   상기 피스톤로드의 압축 행정시 개방되고, 상기 피스톤로드의 인장 행정시 폐쇄되는 제1체크밸브가 각각 구비되며,
   상기 제2보조유로들에는,
   상기 피스톤로드의 인장 행정시 개방되고, 상기 피스톤로드의 압축 행정시 페쇄되는 제2체크밸브가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1체크밸브들과 상기 제2체크밸브들은,
   상기 스풀이 상기 작동실과 상기 제1보조유로의 연결 부위를 폐쇄하는 경우, 폐쇄 상태로 전환되어 상기 메인유로를 통해서만 유체가 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 작동실의 상부에는,
   상기 제1보조유로가 수평하게 연결되며,
   상기 스풀의 하단에는,
   승강을 통해 상기 작동실과 상기 제1보조유로의 연결 부위를 개폐시키기 위한 개폐돌기가 측방으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
8. 유체가 충전된 실린더와, 상기 실린더 내에서 압축 및 인장 행정을 하는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 하단에 결합되어 상기 실린더를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤밸브로 구비된 감쇠력 가변식 쇽업소버에 있어서,
   상기 피스톤로드와 상기 피스톤밸브 사이에 결합되며, 자기력에 의해 스풀을 승강시켜 작동실을 개폐시키는 솔레노이드;
   상기 작동실과 상기 피스톤밸브의 사이에 연통된 상태로 분할 형성되며, 내부에 메인밸브가 승강 가능하게 설치되는 배압챔버;
   상기 피스톤밸브의 상부와 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 및 인장 행정시 상기 메인밸브의 승강을 통해 상기 압축챔버와 상기 인장챔버의 유체를 상호 이동시키는 메인유로;
   상기 작동실과 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 행정시에만 개방되어 상기 압축챔버의 유체가 상기 피스톤밸브와 상기 배압챔버를 통해 상기 인장챔버로 이동되도록 하는 제1보조유로; 및
   상기 배압챔버와 상기 인장챔버 및 상기 제1보조유로와 상기 피스톤밸브를 연결하며, 상기 피스톤로드의 인장 행정시에만 개방되어 상기 제1보조유로로 유입된 유체가 상기 압축챔버로 이동되도록 하는 한 쌍의 제2보조유로;를 포함하고,
   상기 작동실의 상부에는, 상기 제1보조유로가 수평하게 연결되며,
   상기 스풀의 하단에는, 승강을 통해 상기 작동실과 상기 제1보조유로의 연결 부위를 개폐시키기 위한 개폐돌기가 측방으로 돌출 형성되고,
   상기 개폐돌기의 측면에는,
   하부로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
9. 유체가 충전된 실린더와, 상기 실린더 내에서 압축 및 인장 행정을 하는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 하단에 결합되어 상기 실린더를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤밸브로 구비된 감쇠력 가변식 쇽업소버에 있어서,
   상기 피스톤로드와 상기 피스톤밸브 사이에 결합되며, 자기력에 의해 스풀을 승강시켜 작동실을 개폐시키는 솔레노이드;
   상기 작동실과 상기 피스톤밸브의 사이에 연통된 상태로 분할 형성되며, 내부에 메인밸브가 승강 가능하게 설치되는 배압챔버;
   상기 피스톤밸브의 상부와 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 및 인장 행정시 상기 메인밸브의 승강을 통해 상기 압축챔버와 상기 인장챔버의 유체를 상호 이동시키는 메인유로;
   상기 작동실과 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 행정시에만 개방되어 상기 압축챔버의 유체가 상기 피스톤밸브와 상기 배압챔버를 통해 상기 인장챔버로 이동되도록 하는 제1보조유로; 및
   상기 배압챔버와 상기 인장챔버 및 상기 제1보조유로와 상기 피스톤밸브를 연결하며, 상기 피스톤로드의 인장 행정시에만 개방되어 상기 제1보조유로로 유입된 유체가 상기 압축챔버로 이동되도록 하는 한 쌍의 제2보조유로;를 포함하고,
   상기 작동실의 상부에는, 상기 제1보조유로가 수평하게 연결되며,
   상기 스풀의 하단에는, 승강을 통해 상기 작동실과 상기 제1보조유로의 연결 부위를 개폐시키기 위한 개폐돌기가 측방으로 돌출 형성되고,
   상기 작동실의 내주면에는,
   상기 개폐돌기가 사이에 위치되도록 상부 걸림턱과 하부 걸림턱이 상하로 이격 위치되며,
   상기 개폐돌기는,
   상기 상부 걸림턱과 상기 하부 걸림턱으로부터 이격 위치시 상기 작동실의 개방시키고, 하부로 이동시 상기 하부 걸림턱의 상단에 밀착되어 상기 작동실을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 개폐돌기는,
    상기 솔레노이드의 구동력 상실시 탄성력에 의한 상승에 의해 상부 걸림턱의 하단에 밀착되어, 상기 작동실과 상기 제1보조유로를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동실의 내부에는,
    상기 스풀의 하단을 상방으로 탄성 지지하여, 상기 스풀의 복귀 탄성력을 작용시키는 제2탄성부재 및,
    상기 제2탄성부재의 내부에 더 작은 직경으로 중첩 배치되며, 압축력을 작용시켜 상기 스풀의 하강 위치를 제한하는 제3탄성부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
12. 유체가 충전된 실린더와, 상기 실린더 내에서 압축 및 인장 행정을 하는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 하단에 결합되어 상기 실린더를 압축챔버와 인장챔버로 구분하는 피스톤밸브로 구비된 감쇠력 가변식 쇽업소버에 있어서,
    상기 피스톤로드와 상기 피스톤밸브 사이에 결합되며, 자기력에 의해 스풀을 승강시켜 작동실을 개폐시키는 솔레노이드;
    상기 작동실과 상기 피스톤밸브의 사이에 연통된 상태로 분할 형성되며, 내부에 메인밸브가 승강 가능하게 설치되는 배압챔버;
    상기 피스톤밸브의 상부와 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 및 인장 행정시 상기 메인밸브의 승강을 통해 상기 압축챔버와 상기 인장챔버의 유체를 상호 이동시키는 메인유로;
    상기 작동실과 상기 인장챔버를 연결하며, 상기 피스톤로드의 압축 행정시에만 개방되어 상기 압축챔버의 유체가 상기 피스톤밸브와 상기 배압챔버를 통해 상기 인장챔버로 이동되도록 하는 제1보조유로; 및
    상기 배압챔버와 상기 인장챔버 및 상기 제1보조유로와 상기 피스톤밸브를 연결하며, 상기 피스톤로드의 인장 행정시에만 개방되어 상기 제1보조유로로 유입된 유체가 상기 압축챔버로 이동되도록 하는 한 쌍의 제2보조유로;를 포함하고,
    상기 작동실의 내부에는,
    상기 스풀의 하단을 상방으로 탄성 지지하여, 상기 스풀의 복귀 탄성력을 작용시키는 제2탄성부재 및,
    상기 제2탄성부재의 내부에 더 작은 직경으로 중첩 배치되며, 압축력을 작용시켜 상기 스풀의 하강 위치를 제한하는 제3탄성부재를 더 구비하고,
    상기 작동실의 하부에는,
    상단이 제1탄성부재의 상단을 지지하고, 하단이 상기 제2탄성부재와 상기 제3탄성부재를 각각 지지하는 플러그가 더 구비되며,
    상기 플러그에는,
    상기 배압챔버와 상기 작동실에 연통되도록 제2통과홀이 상하로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.

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