KR102385442B1

KR102385442B1 - 주파수 감응형 쇽업소버

Info

Publication number: KR102385442B1
Application number: KR1020200095714A
Authority: KR
Inventors: 김정주; 정석용; 김정곤
Original assignee: 에스앤티모티브 주식회사
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-04-12
Also published as: WO2022025584A1; KR20220015569A

Abstract

본 발명은, 메인 밸브유닛의 작동을 제어하는 주파수 감응 보조유닛을 구비되도록 하여 주파수 특성에 감응하여 감쇠력 특성을 조절가능하도록 하도록 하는 주파수 감응형 쇽업소버를 제공하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 연결유로가 형성된 피스톤 로드에 결합되는 것으로, 실린더 내부를 인장챔버와 압축챔버로 각각 구획하는 메인 피스톤, 상기 메인 피스톤에 상하 방향으로 관통 형성되는 인장 및 압축유로, 상기 메인 피스톤의 상부측과 하부측에 각각 구비되어 상기 인장 및 압축유로를 개폐하는 디스크 스프링을 포함하는 메인 밸브유닛; 상기 메인 밸브유닛의 하부에 위치하는 것으로, 상기 피스톤 로드의 단부에 결합되고 상기 연결유로와 연통되는 미세유로가 형성된 원통 형상의 픽스 너트, 상단이 개방되고 상기 미세유로와 연통되는 일정 크기의 공간부가 형성되도록 상기 픽스 너트의 외주면에 결합되는 하우징, 상기 공간부에 탄력지지되어 승강가능하도록 결합되고 상기 공간부를 상부실과 하부실로 구획하는 압력 피스톤을 포함하는 주파수 감응 보조유닛; 및 상기 메인 밸브유닛과 주파수 감응 보조유닛 사이에 설치되는 것으로, 피스톤 로드에 결합되는 일정 높이의 가이드 슬리브, 상기 가이드 슬리브 외주면에 결합되고 상기 압력 피스톤의 승강에 의해 인장유로를 개폐하는 디스크 스프링을 탄력지지하는 탄성부재를 포함하는 연결 유닛으로 구성되어, 상기 압력 피스톤의 승강에 의해 상기 메인 밸브유닛의 작동이 제어되는 것을 특징으로 한다.

Description

주파수 감응형 쇽업소버{Shock absorber with a frequency unit}

본 발명은 주파수 감응형 쇽업소버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차축이 노면으로부터 받는 충격이나 진동을 주파수 특성에 따른 감쇠력 가변을 통하여 승차감과 조종 안정성을 동시에 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 쇽업소버(shock absorber)가 사용된다.

이와 같은 쇽업소버는, 차축과 차체 사이에 설치되며, 노면 상태에 따른 차량의 진동에 따라 작동하게 되고, 이때 쇽업소버의 작동속도가 빠르거나 느림에 따라 쇽업소버에서 발생하는 감쇠력이 달라진다.

즉, 쇽업소버에서 발생하는 감쇠력 특성을 어떻게 조절하는가에 따라 차량의 승차감과 주행안정성을 제어할 수 있기 때문에, 차량 설계시 쇽업소버의 감쇠력 특성을 조절하는 것은 매우 중요하다.

일반적인 쇽업소버는 피스톤 로드가 이동 가능하게 설치된 실린더를 포함하여 이루어지며, 실린더의 내부에는 완충 유압 매체(작동유체)가 채워지고 피스톤 로드의 단부에 설치된 피스톤 밸브에 의해 오일이 이동하는 과정에서 감쇠력이 발생하게 된다.

이와 같은 쇽업소버는 감쇠력 특성이 피스톤 가진 속도에 따라 일정하기 때문에 노면의 상태 또는 차량의 자세 변화에도 불구하고 이에 적절히 대응할 수 없다는 한계가 있어왔다. 즉, 쇽업소버의 감쇠력을 낮게 할 경우, 승차감을 향상시킬 수 있으나 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 없고, 이와 반대로 감쇠력을 높게 할 경우, 차량의 자세를 유지할 수 있으나 승차감이 나빠지는 등, 쇽업소버의 감쇠력 특성을 노면의 상태 또는 차량의 자세 변화에 대해 적절하게 조절할 수 없다는 문제가 있었다.

이와 같은 일반적인 쇽업소버의 문제점을 해결하기 위해 저진폭, 고주파 진동의 노면에서는 낮은 감쇠력을 구현하고, 고진폭, 저주파 진동의 노면에서는 조종안정성을 위해 높은 감쇠력을 구현하는 쇽업소버, 다시 말하면 주파수나 진폭에 의해 감쇠력을 가변할 수 있는 감응형 쇽업소버가 개발되어 사용되고 있다.

그런데, 종래의 감응형 쇽업소버는 상대적으로 긴 시스템 전장길이로 인해 설치공간 확보가 어렵고, 복잡한 구조와 많은 부품 수로 인해 제조 원가가 상승 되는 요인으로 작용되고 있어 이를 개선할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 실용신안공개공보 제20-1995-0011204호(1995. 05. 15 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1594211호(2016. 02. 15 공고)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 메인 밸브유닛의 작동을 제어하는 주파수 감응 보조유닛을 구비되도록 하여 주파수 특성에 감응하여 감쇠력 특성을 조절가능하도록 하는 주파수 감응형 쇽업소버를 제공하는 데 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 메인 밸브유닛의 하부에 주파수 감응 보조유닛을 컴팩트하게 구비되도록 하여 상대적으로 짧은 시스템 전장길이로 인해 쇽업소버의 설치공간 확보가 용이할 뿐 아니라, 간단한 구조와 적은 부품 수로 인해 제조 원가를 대폭 줄일 수 있는 주파수 감응형 쇽업소버를 제공하는 데도 그 목적이 있다.

이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버는, 연결유로가 형성된 피스톤 로드에 결합되는 것으로, 실린더 내부를 인장챔버와 압축챔버로 각각 구획하는 메인 피스톤, 상기 메인 피스톤에 상하 방향으로 관통 형성되는 인장 및 압축유로, 상기 메인 피스톤의 상부측과 하부측에 각각 구비되어 상기 인장 및 압축유로를 개폐하는 디스크 스프링을 포함하는 메인 밸브유닛; 상기 메인 밸브유닛의 하부에 위치하는 것으로, 상기 피스톤 로드의 단부에 결합되고 상기 연결유로와 연통되는 미세유로가 형성된 원통 형상의 픽스 너트, 상단이 개방되고 상기 미세유로와 연통되는 일정 크기의 공간부가 형성되도록 상기 픽스 너트의 외주면에 결합되는 하우징, 상기 공간부에 탄력지지되어 승강가능하도록 결합되고 상기 공간부를 상부실과 하부실로 구획하는 압력 피스톤을 포함하는 주파수 감응 보조유닛; 및 상기 메인 밸브유닛과 주파수 감응 보조유닛 사이에 설치되는 것으로, 피스톤 로드에 결합되는 일정 높이의 가이드 슬리브, 상기 가이드 슬리브 외주면에 결합되고 상기 압력 피스톤의 승강에 의해 인장유로를 개폐하는 디스크 스프링을 탄력지지하는 탄성부재를 포함하는 연결 유닛으로 구성되어, 상대적으로 저주파이면서 큰 고진폭이 발생될 경우, 상기 인장챔버의 작동유체가 상기 연결유로와 미세유로를 통해 상기 공간부의 하부실로 유입되면서 상기 압력 피스톤이 상승하고, 상승되는 압축 스프링력 만큼 상기 디스크 스프링을 가압하여 보다 높은 감쇠력이 발생되되, 상기 픽스 너트와 가이드 슬리브 사이에는, 피스톤 로드에 결합되는 스페이서 및 상기 스페이서에 돌출형성되어 상기 압력 피스톤의 상승을 제한하는 스토퍼를 더 포함하고, 상기 스페이서는, 환형의 디스크 스프링이 다수 개로 적층되는 형식인 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 탄성부재는, 상기 인장유로를 개폐하는 디스크 스프링을 가압하는 프레셔 링, 상기 압력 피스톤의 상부면에 결합되는 스프링 플레이트 및 상기 프레셔 링과 스프링 플레이트 사이에 결합되는 압축 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 연결유로는, 일단은 상기 인장챔버와 연통되도록 피스톤 로드의 외주면에 형성되고, 타단은 상기 피스톤 로드의 중심 축선을 따라 하단부로 연장 형성되는 오리피스 홀(orifice hole)이거나, 일단은 상기 인장챔버와 연통되고, 타단은 상기 피스톤 로드의 외주면 길이방향을 따라 하단부로 연장 형성되는 홈(groove)인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

먼저, 본 발명은 메인 밸브유닛의 하부에 주파수 감응 보조유닛을 컴팩트하게 구비되도록 하여 전장길이를 최소화함으로써 쇽업소버의 설치공간 확보가 용이하여 설계 자유도를 대폭 높일 수 있을 뿐아니라 차량 휠의 상하 스트로크(stroke)도 충분하게 확보가 가능하며, 무엇보다 간단한 구조와 적은 부품 수로 인해 제조 원가를 대폭 줄일 수 있는 효과가 기대된다.

나아가, 차축으로 전달되는 노면의 진동 특성이 저진폭 고주파 일때, 소프트한 감쇠력을 발생시켜 잔진동 저감 및 부드러운 승차감을 구현하고, 고진폭 저주파 일때 보다 하드한 감쇠력을 발생시켜 큰 진동을 효과적으로 저감시키도록 함으로써 차량의 승차감 및 조종 안정성을 동시에 향상시킬 수 있는 효과 또한 기대된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 초기 장착 상태를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 "A"를 자세히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 세부 구성을 보여주기 위한 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 고주파 인장 행정시 작동을 보여주기 위한 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 저주파 인장 행정시 작동을 보여주기 위한 상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 감쇠력 조정과정을 보여주기 위한 상태도이다.
도 7은 도 5에서 다른 실시예에 의한 작동을 보여주기 위한 상태도이다.
도 8은 도 7의 피스톤 로드를 보다 자세히 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 초기 장착 상태를 도시한 단면도이며, 도 2는 도 1의 "A"를 자세히 도시한 도면이며, 그리고 도 3은 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 세부 구성을 보여주기 위한 분리 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버는, 크게 실린더(10) 내부에 구비되는 피스톤 로드(20)에 결합되는 메인 밸브유닛(40), 상기 메인 밸브유닛(40)의 하부에 위치하는 주파수 감응 보조유닛(60) 및 상기 메인 밸브유닛(40)과 주파수 감응 보조유닛(60) 사이에 설치되는 연결 유닛(50)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 실린더(10)의 내부에는 작동유체(30)가 충전되며, 상기 메인 밸브유닛(40)이 상기 실린더(10)의 내부에서 승강하면서 상기 작동유체(30)의 저항력에 의한 감쇠력을 발생시키게 된다.

한편, 상기 실린더(10)는 하나의 튜브로 이루어진 모노 튜브(mono tube) 형태로 설명하였으나, 두개의 튜브로 이루어진 트윈 튜브(twin tube) 형태를 가질 수도 있다.

먼저, 상기 메인 밸브유닛(40)은 연결유로(22)가 형성된 피스톤 로드(20)에 결합되는 것으로, 상기 실린더(10) 내부를 인장챔버(12)와 압축챔버(14)로 각각 구획하는 메인 피스톤(42), 상기 메인 피스톤(42)에 상하 방향으로 관통 형성되는 인장 및 압축유로(44, 46), 상기 메인 피스톤의 상부측과 하부측에 각각 구비되어 상기 인장 및 압축유로를 개폐하는 디스크 스프링(48a, 48b)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 피스톤 로드(20)에 형성된 연결유로(22)는, 도시된 바와 같이 일단은 상기 인장챔버(12)와 연통되도록 피스톤 로드(20)의 외주면에 형성되고, 타단은 피스톤 로드(20)의 중심 축선을 따라 피스톤 로드(20)의 하단부로 연장 형성되는 오리피스 홀(orifice hole)일 수 있다.

이때, 상기 연결유로(22)의 일단은 피스톤 로드(20)의 외주면에 원주 방향을 따라 서로 이격하여 복수 개 형성될 수 있으며, 타단은 후술할 하우징(64)의 공간부(65)와 연통되도록 형성된다.

상기 메인 피스톤(42)에는 인장유로(44) 및 압축유로(46), 그리고 상기 인장 및 압출유로를 각각 개폐하는 디스크 스프링(48a, 48b)이 구비되는데, 상기 인장유로(44) 및 압축유로(46)는 피스톤 로드(20)의 승강에 따른 인장 행정과 압축 행정시 개방 여부에 따라 인장유로(44)와 압축유로(46)로 구분될 수 있으며, 예를 들어 피스톤 로드(20)가 하강하는 압축 행정시 압축챔버(14)의 작동유체(30)는 압축유로(46)를 통해 인장챔버(12) 방향으로 상향 유동하게 되며, 피스톤 로드(20)가 상승하는 인장 행정시 인장챔버(12)의 작동유체(30)는 인장유로(44)를 통해 압축챔버(14) 방향으로 하향 유동하게 되는데, 이때 상기 인장 및 압출유로를 각각 개폐하는 디스크 스프링(48a, 48b)의 강성이 작동유체(30) 이동의 저항이 되어 감쇠력을 발생시키게 된다.

다음으로, 상기 메인 밸브유닛(40)의 하부에는 주파수 감응 보조유닛(60)이 위치하게 되는데, 여기서 상기 주파수 감응 보조유닛(60)은 피스톤 로드(20)의 단부에 결합되고 상기 연결유로(22)와 연통되는 미세유로(621)가 형성된 원통 형상의 픽스 너트(62), 상단이 개방되고 상기 미세유로(621)와 연통되는 일정 크기의 공간부(65)가 형성되도록 상기 픽스 너트(62)의 외주면에 결합되는 하우징(64) 및 상기 공간부(65)에 탄력지지되어 승강가능하도록 결합되고 상기 공간부(65)를 상부실(651)과 하부실(652)로 구획하는 압력 피스톤(66)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 픽스 너트(62)는 상부가 개방된 원통 형상으로 이루어져 피스톤 로드(20)의 단부에 끼워져 나사결합 방식으로 결합될 수가 있으며, 일정 높이에는 상기 연결유로(22)와 연통되는 미세유로(621)가 관통 형성된다.

이를 위해, 상기 연결유로(22)의 타단은 피스톤 로드(20)의 중심 축선을 따라 피스톤 로드(20)의 하단부로 연장되며, 상기 픽스 너트(62)와 피스톤 로드(20) 사이의 미세 간극을 통해 상기 미세유로(621)와 연통되게 된다.

한편, 상기 픽스 너트(62)의 외주면에는, 상단이 개방되고 상기 미세유로(621)와 연통되는 일정 크기의 공간부(65)가 형성되도록 하는 하우징(64)이 결합되는데, 이때 상기 픽스 너트(62)와 하우징(64)의 조립은 씰링 및 흔들림 방지를 위해 끼워맞춤으로 조립되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 압력 피스톤(66)은 상기 하우징(64)의 개방된 상단으로 끼워져 내부에 형성된 공간부(65)에 탄력지지되어 승강 가능하도록 결합되며, 상기 압력 피스톤(66)에 의하여 상기 공간부(65)는 상부실(651)과 하부실(652)로 구획되게 된다.

여기서, 상기 압력 피스톤(66)은 하우징(64)과의 사이에 구비되는 압축 스프링(68)에 의해 탄력지지된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 미세유로(621)는 상기 공간부(65)의 하부실(652)과 연통되게 되는데, 그 결과 인장챔버(12)의 작동유체(30)는 연결유로(22) 및 미세유로(621)을 통해 상기 공간부(65)의 하부실(652)과 연통되게 된다.

한편, 상기 메인 밸브유닛(40)과 주파수 감응 보조유닛(60) 사이에는 연결 유닛(50)이 구비되는데, 상기 연결 유닛(50)은 피스톤 로드(20)에 결합되는 일정 높이의 가이드 슬리브(52) 및 상기 가이드 슬리브 외주면에 결합되고 상기 압력 피스톤(66)의 승강에 의해 인장유로(44)를 개폐하는 디스크 스프링(48a)을 탄력지지하는 탄성부재(54)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 탄성부재(54)는 상기 인장유로(44)를 개폐하는 디스크 스프링(48a)을 가압하는 프레셔 링(541), 상기 압력 피스톤(66)의 상부면에 결합되는 스프링 플레이트(542) 및 상기 프레셔 링(541)과 스프링 플레이트(542) 사이에 결합되는 압축 스프링(543)을 포함하여 구성된다.

도시된 바와 같이, 상기 프레셔 링(541)의 단부는 인장유로(44)를 개폐하는 디스크 스프링(48a)을 효율적으로 가압하기 위하여 상향 절곡되도록 형성되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버는, 크게 메인 밸브유닛(40), 주파수 감응 보조유닛(60) 및 연결 유닛(50)으로 구성되어 상기 주파수 감응 보조유닛(60)에 의해, 보다 구체적으로 압력 피스톤(66)의 승강에 의해 상기 메인 밸브유닛(40)의 작동이 제어되는 특징이 있으며, 무엇보다 피스톤 로드(20)의 단부에 주파수 감응 보조유닛(60)을 장착하고, 그 사이를 연결 유닛(50)으로 연결하는 컴팩트한 구조가 구현 가능한 특징이 있게 된다.

한편, 본원 발명의 바람직한 실시예 의하면, 상기 픽스 너트(62)와 가이드 슬리브(52) 사이에는, 상기 피스톤 로드(20)에 결합되는 스페이서(70) 및 상기 스페이서(70)에 돌출형성되어 상기 압력 피스톤(66)의 상승을 제한하는 스토퍼(72)가 구비된다.

여기서, 상기 스페이서(70) 및 스토퍼(72)는 일체의 슬리브 형태로 제작될 수 있으며, 압력 피스톤(66)의 스트로크(stroke) 조정을 위하여 상기 스페이서(70)는 도시된 바와 같이 환형의 디스크 스프링이 다수 개로 적층되는 형식으로 구성되고, 상기 스토퍼(72)는 상기 스페이서(70) 보다 직경이 큰 환형의 디스크 스프링 형태로 이루어져 스페이서(70)의 최상측이나 스페이서(70) 사이 적절한 위치에 장착되도록 할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(64) 및 압력 피스톤(66)과 접하는 픽스 너트(62)의 외주면에는 가공홈을 형성하고, 여기에 각각 씰링부재(62a, 62b)가 구비되도록 하여 하우징(64)과의 조립시 씰링을 유지하고, 동시에 압력 피스톤(66)의 승강시 씰링을 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 압력 피스톤(66)의 외주면에도 역시 가공홈을 형성하고, 여기에 씰링부재(66a)가 구비되도록 하여 주파수 감응 보조유닛 작동시 작동유체의 리크로 인한 감쇠력의 산포를 줄이도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성된 본원 발명의 주파수 감응형 쇽업소버의 작동을 도면에 기초하여 보다 자세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 고주파 인장 행정시 작동을 보여주기 위한 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 저주파 인장 행정시 작동을 보여주기 위한 상태도이며, 그리고 도 6은 본 발명에 따른 주파수 감응형 쇽업소버의 감쇠력 조정과정을 보여주기 위한 상태도이다.

먼저, 피스톤 로드(20)가 상승하는 인장 행정시에는, 하부의 압축챔버(14)에 비해 상부의 인장챔버(12)의 압력이 상승하고, 그 결과 상기 인장챔버(12)에 충전된 작동유체(30)는 메인 피스톤(42)에 형성된 인장유로(44)를 거쳐 디스크 스프링(48a)를 밀어 열면서 압축챔버(14)으로 이동하게 된다.

이때 도 4에 도시된 바와 같이, 고주파, 저진폭 행정이라면 연결유로(22)를 통한 작동유체는 픽스 너트(62)에 형성된 미세유로(621)의 저항 영향으로 단시간내에 쉽게 이동되지 않아 하우징(64)의 공간부(65), 보다 구체적으로 공간부(65)의 하부실(652)로 유입은 되지 아니하므로 상기 하부실(652)의 작동유체 체적은 변함이 거의 없다.

이로 인해 감쇠력은, 메인 밸브유닛(40)의 디스크 스프링(48a)의 강성과 상기 디스크 스프링(48a)을 가압하는 프레셔 링(541)을 탄력지지하는 압축 스프링(543)의 스프링력만이 저항이 되어 낮은 감쇠력이 발생되게 된다.

그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 저주파, 고진폭 행정이라면, 연결유로(22)를 통한 작동유체는 픽스 너트(62)에 형성된 미세유로(621)의 저항에 상대적으로 오랜시간 동안 작동유체의 압력을 인가하여 작동유체의 일부가 하우징(64)의 공간부(65), 보다 구체적으로 공간부(65)의 하부실(652)로 유입되고, 그 결과 압력 피스톤(66)을 상승시키게 된다.

상기 압력 피스톤(66)은 인장유로(44)를 개폐하는 디스크 스프링(48a)를 탄력지지하는 탄성부재(54)와 연동되어 있기 때문에 상기 압력 피스톤(66)의 상승은 스프링 플레이트(542)에 의해 압축 스프링(543)에도 외력이 작용하여 압축 스프링력이 상승하게 되고, 상승되는 압축 스프링력만큼 인장유로(44)를 개폐하는 디스크 스프링(48a)을 가압하는 프레셔 링(541)에 전달되어 보다 높은 감쇠력이 발생되게 된다.

즉, 메인 밸브유닛(40)의 디스크 스프링(48a)의 강성과 여기에 추가로 압축된 압축 스프링(543)의 스프링력이 저항이 되어 보다 높은 감쇠력이 발생된다.

한편, 상기 압력 피스톤(66)의 승강거리를 조절함으로써 감쇠력을 조정하기 위하여 본원 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 픽스 너트(62)와 가이드 슬리브(52) 사이에는 스페이서(70) 및 스토퍼(72)가 각각 구비된다.

여기서, 상기 스페이서(70) 및 스토퍼(72)는 피스톤 로드(20)에 끼워져 결합되며, 이때 상기 스토퍼(72)는 스페이서(70)에 돌출형성되어 상기 압력 피스톤(66)의 상승을 제한하는 역할을 한다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서(70)는, 환형의 디스크 스프링이 다수 개로 적층되는 형식으로 이루어지며, 상기 스토퍼(72)는 상기 스페이서(70) 보다 직경이 큰 환형의 디스크 스프링 형태로 이루어져 스페이서(70)의 최상측이나 스페이서(70) 사이 적절한 위치에 장착되도록 할 수 있다.

따라서, 상기 가이드 슬리브(52) 하부측 단부면에 스토퍼(72)가 위치될 경우를 상기 압력 피스톤(66)의 최대 승강 거리로 하면, 상기 스토퍼(72)를 상기 스페어서(70) 사이 적절한 위치에 장착되도록 할 경우 압력 피스톤(66)의 승강거리가 적절히 조정 가능하게 되어 상기 탄성부재(54)의 압축 스프링(543)의 최대 압축량을 제어할 수가 있다.

여기서, 상기 스페이서(70) 및 스토퍼(72)는 압력 피스톤(66)의 승강거리를 조절할 필요가 없는 경우라면 일체의 슬리브 형태로 제작될 수도 있음은 물론이다.

따라서, 본 발명의 의하면, 상기 압력 피스톤(66)의 승강 정도는 상기 스토퍼(72)의 장착 위치를 조절함으로써 달성되며, 그 결과 탄성부재(54)의 압축 스프링(543)의 최대 압축량 제어가 가능하게 되고, 이때 최대 압축량의 제어는 증가되는 감쇠력의 범위와 최대 감쇠력이 발생되는 시점의 제어와 같게 된다.

이와 같이 상대적으로 저주파이면서 큰 고진폭이 발생될 경우, 인장챔버(12)의 작동유체(30)가 즉시 연결유로(22)과 미세유로(621)을 통해 공간부(65)의 하부실(652)로 유입되면서 압력 피스톤(66)이 상승하고, 상승되는 압축 스프링력 만큼 디스크 스프링(48a)을 가압하여 보다 높은 감쇠력이 발생되므로 응답성이 매우 높은 특징을 가지게 된다.

이와 같이 구성된 본원 발명에 따르면, 압력 피스톤(66)과 스프링 플레이트(542)의 작동시 부품간의 충격은 1차적으로 탄성부재(54)의 압축 스프링(543) 및 하우징(60) 내의 압축 스프링(68)으로 완화하고, 부차적으로는 디스크 스프링 형태로 이루어진 스토퍼(72)의 탄성에 의해 완화되게 된다.

한편, 본원 발명에 따르면, 상기 피스톤 로드(20)에 형성된 연결유로(22)는, 피스톤 로드(20)의 외주면에 길이방향으로 일정깊이의 홈(groove)에 의해 형성될 수도 있다.

이를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 7은 도 5에서 다른 실시예에 의한 작동을 보여주기 위한 상태도이며, 도 8은 도 7의 피스톤 로드를 보다 자세히 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 연결유로(22)는 면취가공을 통한 일정 깊이의 유로형성 가공면으로서, 그 일단은 상기 인장챔버(12)와 연통되고, 타단은 상기 피스톤 로드(20)의 외주면 길이방향을 따라 피스톤 로드(20)의 하단부로 연장되어 픽스 너트(62)에 형성된 미세유로(621)과 연통되게 형성되는 홈(groove)일 수 있다.

따라서, 상기 인장챔버(12)의 작동유체(30)는 상기 연결유로(22) 및 미세유로(621)를 통해 상기 공간부(65)의 하부실(652)과 연통되게 된다.

도시된 바와 같이, 상기 피스톤 로드(20)가 본원 발명에 따른 메인 밸브 유닛(40), 연결 유닛(50) 및 주파수 감응 보조유닛(60)과 결합될 경우에 상기 홈은 작동유체(30)가 통과하는 연결유로(22)가 되며, 앞서 도 5에서 설명한 바와 같이, 저주파, 고진폭 행정이라면, 상기 연결유로(22)를 통한 작동유체(30)는 픽스 너트(62)에 형성된 미세유로(621)를 통해 상기 공간부(65)의 하부실(652)로 유입되고, 그 결과 압력 피스톤(66)을 상승시키게 되며, 이하 앞서 설명한 바와 같이 보다 높은 감쇠력이 발생되게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 메인 밸브유닛의 하부에 주파수 감응 보조유닛을 컴팩트하게 구비되도록 하여 설계 자유도를 대폭 높이도록 하면서 아울러 주파수 특성에 감응하여 차량의 승차감 및 조종 안정성을 동시에 향상시키도록 하는 쇽업소버를 얻고자 하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

40: 메인 밸브유닛
42: 메인 피스톤
50: 연결유닛
52: 가이드 슬리브
54: 탄성부재
60: 주파수 감응 보조유닛
62: 픽스 너트
64: 하우징
65: 공간부
66: 압력 피스톤
70: 스페이서
72: 스토퍼

Claims

연결유로가 형성된 피스톤 로드에 결합되는 것으로, 실린더 내부를 인장챔버와 압축챔버로 각각 구획하는 메인 피스톤, 상기 메인 피스톤에 상하 방향으로 관통 형성되는 인장 및 압축유로, 상기 메인 피스톤의 상부측과 하부측에 각각 구비되어 상기 인장 및 압축유로를 개폐하는 디스크 스프링을 포함하는 메인 밸브유닛;
상기 메인 밸브유닛의 하부에 위치하는 것으로, 상기 피스톤 로드의 단부에 결합되고 상기 연결유로와 연통되는 미세유로가 형성된 원통 형상의 픽스 너트, 상단이 개방되고 상기 미세유로와 연통되는 일정 크기의 공간부가 형성되도록 상기 픽스 너트의 외주면에 결합되는 하우징, 상기 공간부에 탄력지지되어 승강가능하도록 결합되고 상기 공간부를 상부실과 하부실로 구획하는 압력 피스톤을 포함하는 주파수 감응 보조유닛; 및
상기 메인 밸브유닛과 주파수 감응 보조유닛 사이에 설치되는 것으로, 피스톤 로드에 결합되는 일정 높이의 가이드 슬리브, 상기 가이드 슬리브 외주면에 결합되고 상기 압력 피스톤의 승강에 의해 인장유로를 개폐하는 디스크 스프링을 탄력지지하는 탄성부재를 포함하는 연결 유닛으로 구성되어,
상대적으로 저주파이면서 큰 고진폭이 발생될 경우, 상기 인장챔버의 작동유체가 상기 연결유로와 미세유로를 통해 상기 공간부의 하부실로 유입되면서 상기 압력 피스톤이 상승하고, 상승되는 압축 스프링력 만큼 상기 디스크 스프링을 가압하여 보다 높은 감쇠력이 발생되되,
상기 픽스 너트와 가이드 슬리브 사이에는,
피스톤 로드에 결합되는 스페이서 및 상기 스페이서에 돌출형성되어 상기 압력 피스톤의 상승을 제한하는 스토퍼를 더 포함하고,
상기 스페이서는,
환형의 디스크 스프링이 다수 개로 적층되는 형식인 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 탄성부재는,
상기 인장유로를 개폐하는 디스크 스프링을 가압하는 프레셔 링, 상기 압력 피스톤의 상부면에 결합되는 스프링 플레이트 및 상기 프레셔 링과 스프링 플레이트 사이에 결합되는 압축 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 연결유로는,
일단은 상기 인장챔버와 연통되도록 피스톤 로드의 외주면에 형성되고, 타단은 상기 피스톤 로드의 중심 축선을 따라 하단부로 연장 형성되는 오리피스 홀(orifice hole)이거나,
일단은 상기 인장챔버와 연통되고, 타단은 상기 피스톤 로드의 외주면 길이방향을 따라 하단부로 연장 형성되는 홈(groove)인 것을 특징으로 하는 주파수 감응형 쇽업소버.