KR20200113808A - 감쇠력 가변식 쇽업소버 - Google Patents

감쇠력 가변식 쇽업소버 Download PDF

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KR20200113808A
KR20200113808A KR1020190034527A KR20190034527A KR20200113808A KR 20200113808 A KR20200113808 A KR 20200113808A KR 1020190034527 A KR1020190034527 A KR 1020190034527A KR 20190034527 A KR20190034527 A KR 20190034527A KR 20200113808 A KR20200113808 A KR 20200113808A
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임원빈
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개시된다. 본 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 유체가 충전되는 이너튜브 및 아우터튜브를 구비하는 튜브실린더; 이너튜브 내에 마련되는 피스톤 로드에 결합되고, 내부에 연결유로를 형성하는 밸브 하우징; 밸브 하우징의 외부에 결합되어 이너튜브의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구획하는 제1 피스톤 밸브; 밸브 하우징 내부에 마련되는 제2 피스톤 밸브;를 포함하고, 밸브 하우징은 밸브 하우징의 상부에 마련되어 피스톤 로드와 연결되는 마그네트; 밸브 하우징의 하부에 마련되며, 마그네트와 제2 피스톤 밸브 사이에 설치되어 마그네트와 선택적으로 자기장 결합하면서 연결유로를 개폐하는 플런저;를 포함하고, 플런저는 밸브 하우징을 승강하면서 선택적으로 연결유로를 폐쇄하여 유체가 제1 피스톤 밸브를 통과하도록 하거나 또는 연결유로를 개방하여 유체가 제2 피스톤 밸브를 통과하도록 한다.

Description

감쇠력 가변식 쇽업소버{DAMPING FORCE CONTROLLING SHOCK ABSORBER}
본 발명은 지면에서 전달되는 충격을 완화하기 위하여 차량에 마련되는 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로, 쇽업소버는 자동차 등의 이동수단에 설치되어 주행 시 노면으로부터 받는 진동이나 충격 등을 흡수 및 완충하여 승차감을 향상시킨다. 쇽업소버는 통상 실린더와, 실린더 내에서 압축 및 신장 가능하게 설치되는 피스톤로드를 포함한다. 실린더와 피스톤로드는 각각 차체 또는 바퀴나 차축에 결합된다.
쇽업소버는 감쇠력이 낮게 설정된 경우 주행 시 노면의 요철에 의한 진동을 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있는 반면, 감쇠력이 높게 설정된 경우 차체의 자세 변화가 억제되어 조종 안정성이 향상되는 특성이 있다.
따라서, 쇽업소버의 일측에 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변밸브를 장착하여, 노면 및 주행상태 등에 따라 승차감이나 조종 안정성 향상을 위해 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개발되었다.
종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는 대부분 스풀의 위치 가변을 통해 스풀가이드에 형성된 다수의 유로를 선택적으로 개폐하여, 하드 유로와 소프트 유로를 선택하는 구조를 가지고 있다. 즉, 스풀가이드에 형성된 하드 유로와 소프트 유로의 개폐 상태를 선택적으로 조절함으로써, 하드한 감쇠력 또는 소프트한 감쇠력을 선택적으로 발생시킬 수 있다.
이를 위해, 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는 하드한 감쇠력 형성을 위한 배압 유로와, 소프트한 감쇠력 형성을 위한 소프트 유로를 개별적으로 형성시키고 있었다.
이와 같은 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 실린더를 압축챔버 및 인장챔버로 구획하는 피스톤과, 압축 및 인장 행정시 배압을 형성시키기 위한 배압실과, 피스톤과 배압실의 사이에 설치되며 연결유로가 형성되는 메인 리테이너와, 배압실과 메인 리테이너 사이에서 감쇠력을 발생시키는 디스크와, 배압실로 연결되는 유로를 조절하는 서브 리테이너 등으로 구성된다.
종래의 가변식 쇽업소버는, 솔레노이드 밸브에 입력되는 전류에 따라 스풀(Spool)이 이동하고, 유로가 변경되면서 다양한 감쇠력 성능 곡선을 구현하여 실시간 감쇠력 제어 가능하다. 하지만, 차량 거동 인지를 위해 다양한 센서 (Wheel G-sensor, Body G-sensor)가 필요하고, 복잡한 밸브 유로를 가지고 있으며, 시스템이 고가라는 단점이 있다.
한국 공개특허 제10-2009-0003019호(2009.01.09)
본 발명의 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 필요에 따라 소프트(Soft) 또는 하드(Hard)한 감쇠력을 선택적으로 사용할 수 있도록 하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 유체가 충전되는 이너튜브 및 아우터튜브를 구비하는 튜브실린더; 이너튜브 내에 마련되는 피스톤 로드에 결합되고, 내부에 연결유로를 형성하는 밸브 하우징; 밸브 하우징의 외부에 결합되어 이너튜브의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구획하는 제1 피스톤 밸브; 밸브 하우징 내부에 마련되는 제2 피스톤 밸브;를 포함하고, 밸브 하우징은 밸브 하우징의 상부에 마련되어 피스톤 로드와 연결되는 마그네트; 밸브 하우징의 하부에 마련되며, 마그네트와 제2 피스톤 밸브 사이에 설치되어 마그네트와 선택적으로 자기장 결합하면서 연결유로를 개폐하는 플런저;를 포함하고, 플런저는 밸브 하우징을 승강하면서 선택적으로 연결유로를 폐쇄하여 유체가 제1 피스톤 밸브를 통과하도록 하거나 또는 연결유로를 개방하여 유체가 제2 피스톤 밸브를 통과하도록 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공할 수 있다.
또한, 상기 플런저는 상기 연결유로가 폐쇄되는 하드 모드와 상기 연결유로가 개방되는 소프트 모드로 동작하며, 소프트 모드 동작 시 상기 연결유로는 유체가 상기 밸브하우징에 마련되는 하우징홀을 통과할 수 있도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 밸브 하우징의 하우징홀에 인접 마련되는 이너돌기에 일측이 지지되고, 타측은 상기 제2 피스톤 밸브에 지지되는 가이드씰을 더 포함하고, 상기 플런저는 상기 하우징홀의 폐쇄 시 상기 가이드씰과 밀착할 수 있다.
또한, 상기 가이드씰은 밸브 하우징의 이너돌기에 지지되는 씰베이스와, 씰베이스의 상부로 연장 마련되는 씰바디를 포함하고, 상기 플런저는 상기 하우징홀의 폐쇄 시 상기 씰바디와 밀착할 수 있다.
또한, 상기 마그네트와 상기 플런저 사이에는 플런저를 상기 제2 피스톤 밸브 쪽으로 가압하는 탄성부재가 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1 피스톤 밸브는 제1 밸브유로를 포함하고, 상기 연결유로가 폐쇄된 상태에서는 상기 피스톤 로드의 압축 행정 시 압축챔버의 유체를 상기 제1 밸브유로를 통해 인장챔버로 이동시키고, 상기 피스톤 로드의 인장 행정 시 인장챔버의 유체를 상기 제1 밸브유로를 통해 압축챔버로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 피스톤 밸브는 제2 밸브유로를 포함하고, 상기 연결유로가 개방된 상태에서는 상기 피스톤 로드의 압축 행정 시 압축챔버의 유체를 상기 제2 밸브유로를 통해 인장챔버로 이동시키고, 상기 피스톤 로드의 인장 행정 시 인장챔버의 유체를 상기 제2 밸브유로를 통해 압축챔버로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 솔레노이드 밸브에 의해 튜브실린더 내부를 플런저가 승강하면서 유체가 통과하는 유로를 개폐함으로써, 필요에 따라 소프트(Soft) 또는 하드(Hard)한 감쇠력을 선택적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 튜브실린더의 밸브 하우징 외부에 제1 피스톤 밸브를 마련하고, 밸브 하우징 내부에 제2 피스톤 밸브를 마련하여 부피가 크지 않을 뿐만 아니라 복잡하지 않기 때문에 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 제1 피스톤 밸브와 제2 피스톤 밸브는 별도로 구성되어 있기 때문에 독립적으로 튜닝 가능하며, 각각 양방향 (인장/압축방향) 동시 제어 가능하여 설계 자유도 매우 높다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 2개 모드의 감쇠력(소프트/하드)을 형성하여 기존 대비 승차감 및 조정 안정성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일부 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 솔레노이드 밸브 및 피스톤 밸브를 확대 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버에서 플런저가 하드 모드로 이동된 상태에서의 행정 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버에서 플런저가 소프트 모드로 이동된 상태에서의 행정 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일부를 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 실린더 형태로 마련되어 유체가 충전되어 있는 튜브유닛(100)과, 튜브유닛(100)의 내부에 마련되어 선택적으로 개폐되면서 유체를 압축 또는 인장 행정을 수행하는 밸브유닛(200)을 포함한다.
튜브유닛(100)은 유체가 충전되어 있는 이너튜브(111)와 아우터튜브(112)를 구비하는 튜브실린더(110)와, 이너튜브(111)의 내측에 튜브와 나란하게 배치되는 피스톤 로드(120)와, 이너튜브(111)와 아우터튜브(112) 사이의 공간에 마련되는 유체 저장실(130)과, 이너튜브(111)와 아우터튜브(112)의 하부 끝단에 위치하는 바디 밸브(140)를 포함할 수 있다.
튜브실린더(110)는 내부에 공간을 형성하는 이너튜브(111)와, 이너튜브(111) 외부에 마련되는 아우터튜브(112)를 포함한다.
이너튜브(111)는 내부 공간이 길게 마련되는 원통의 실린더 형태를 가질 수 있으며, 이너튜브(111)의 내부에는 유체(오일 등)가 충전된다. 아우터튜브(112)는 이너튜브(111)보다 큰 외경을 가져 이너튜브(111)를 감싸도록 마련되며, 마찬가지로 내부에 유체가 충전되어 있고 이너튜브(111)에 상응되는 형태를 가질 수 있다. 이너튜브(111)의 내부는 후술할 밸브유닛(200)의 제1 피스톤 밸브(250)에 의해 압축챔버(113)와 인장챔버(114)로 구분될 수 있다.
도 1에서 상측이 생략된 아우터튜브(112)와 피스톤 로드(120)의 일단은 차량의 차체측에 연결되고 바디밸브(140)가 마련되어 있는 아우터튜브(112)와 피스톤 로드(120)의 타단은 차륜측에 각각 연결되어 충격 흡수를 위한 유체의 압축 및 인장 행정을 할 수 있다. 또한, 차체측과 차륜측의 각 결합은 그 반대 방향으로 연결될 수 있으며, 또 차체측 또는 차륜측에 연결하기 위한 별도의 결합부(미도시)가 양단부에 각각 마련될 수도 있다.
피스톤 로드(120)는 도시된 바와 같이 일측 단부에 밸브유닛(200)의 밸브 하우징(210)이 마련되며, 미도시된 타단은 아우터튜브(112)의 외부로 연장되어 차량의 차체측 또는 차륜측에 연결될 수 있다.
유체 저장실(130)은 이너튜브(111)와 아우터튜브(112) 사이의 일정 공간에 마련되며, 이 저장실(130)은 바디 밸브(140)에 의해 이너튜브(111)의 압축챔버(113)와 구분된다. 예컨대, 피스톤 로드(120)의 압축 행정 시 압축챔버(113) 내의 유체는 바디 밸브(140)의 일측 유로(141)를 통해 저장실(130)로 이동될 수 있으며, 반대로 피스톤 로드(120)의 인장 행정 시 저장실(130) 내의 유체는 바디 밸브(140)의 타측 유로(142)를 통해 압축챔버(113)로 이동될 수 있다.
바디 밸브(140)는 압축챔버(113)의 하단에 설치되어, 압축챔버(113)와 유체 저장실(130)을 구분한다. 유체가 바디 밸브(140)의 좁은 유로(141,142)를 통해 인장 및 압축 행정 방향으로 이동하는 과정에서 저항력이 형성되며, 이 저항력에 의해 쇽업소버의 감쇠력이 발생한다.
바디 밸브(140)의 상부와 하부에는 유로(141,142)를 선택된 방향으로 개폐하기 위한 디스크(143,144)가 구비된다. 디스크(143,144)는 예를 들면, 피스톤 로드(120)와 제1 피스톤 밸브(250)가 압축 행정(도시한 방향에서 하강) 시에는 바디 밸브(140)의 유로를 통해 유체가 저장실(130)로 이동하도록 개방되며, 반대로 피스톤 로드(120)와 제1 피스톤 밸브(250)가 인장 행정(도시한 방향에서 상승) 시에는 상기한 동작과 역방향으로 유체가 이동하도록 개방된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 밸브유닛을 확대 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 밸브유닛(200)은 피스톤 로드(120)에 연결 마련되는 밸브 하우징(210)과, 밸브 하우징(210) 내부에 승강 가능하게 마련되는 플런저(240)를 포함하는 솔레노이드 밸브(230)와, 제1 피스톤 밸브(250)와, 제2 피스톤 밸브(260)를 포함할 수 있다.
밸브 하우징(210)은 금속 소재로 마련되며, 피스톤 로드(120)에 결합되는 상부 밸브 하우징(211)과, 상부 밸브 하우징(211)과 결합하며 내부에 제1 피스톤 밸브(250)가 마련되는 하부 밸브 하우징(216)을 포함할 수 있다.
상부 밸브 하우징(211)은 상부에 마련된 로드 체결돌기(213)를 이용하여 피스톤 로드(120)와 연결된다. 상부 밸브 하우징(211)은 하부측으로 개방된 'U'자 컵 형상을 가지며, 측면에 형성된 하우징홀(214)을 통해 외부와 내부공간과 연통될 수 있다. 즉, 하우징홀(214)은 이너튜브(111)의 인장챔버(114)와 밸브 하우징(210) 내부를 수평 방향으로 연결하며, 하우징홀(214)을 통과한 유체는 이후 개방된 플런저(240)를 통해 하부 밸브 하우징(216)을 향해 수직 방향으로 이동한다.
상부 밸브 하우징(211)의 하우징홀(214)에 인접한 내측면에는 이너돌기(215)가 마련되며, 이 이너돌기(215)에는 가이드씰(220)이 마련된다. 가이드씰(220)은 플런저(240)와 밀착하여 하우징홀(214)을 선택적으로 개폐하는 것으로, 자세한 것은 후술한다.
하부 밸브 하우징(216)은 상부 밸브 하우징(211) 아래쪽에서 압입되는 것으로, 대직경의 밸브시트(216a)와, 밸브시트(216a) 하부에 소직경을 가지도록 일체로 마련되어 외부에 제1 피스톤 밸브(250)가 결합되는 밸브가이드(216b)를 포함할 수 있다. 제1 피스톤 밸브(250)는 밸브가이드(216b)와 밸브(250)를 개재한 후 그 하측에 결합되는 너트(217)에 의해 구속 체결될 수 있다.
또한, 하부 밸브 하우징(216)는 내부에 수직 방향으로 형성된 가이드홀(218)을 구비하여, 압축챔버(113)와 유로가 연결될 수 있다.
가이드홀(218)은 밸브가이드(216b)의 길이방향을 따라 그 내측에 하우징홀(214)과 직각을 이루도록 마련될 수 있다. 이때, 가이드홀(218)은 제1 피스톤 밸브(250)의 제1 밸브유로(252)보다 더 큰 단면적으로 마련될 수 있다. 하우징홀(214)과 가이드홀(218) 사이에는 인장챔버(114)의 유체를 압축챔버(113)로 이동시키기 위해 제2 피스톤 밸브(260)에 제2 밸브유로(262)가 상하로 관통 마련될 수 있다.
한편, 가이드씰(220)은 전체적으로 링 형태를 가지며, 도 3에 확대 도시한 바와 같이 단면상으로는 모자 형태를 가진다. 가이드씰(220)은 하부의 씰베이스(221)와 씰베이스(221)의 상부에 연장 마련되는 씰바디(223)를 포함한다.
씰베이스(221)의 상부면은 상부 밸브 하우징(211)의 이너돌기(215)에 지지되고 하부면은 제2 피스톤 밸브(260)에 지지된다. 따라서, 가이드씰(220)은 밸브 하우징(210) 및 제2 피스톤 밸브(260)에 의해 상하부가 구속되어 견고하게 고정될 수 있다.
씰바디(223)는 승강하는 플런저(240)의 하단과 그 상단이 밀착하여 하우징홀(214)을 개폐하기 때문에, 간단한 구조 및 사이즈 변경을 통해 감쇠력에 영향을 미치는 유로 면적을 효과적으로 조절할 수 있다.
또한, 씰바디(223)는 밸브 하우징(230) 내에서 승강 동작하는 플런저(240)가 아래쪽으로 이동 시 접촉하여 스토퍼 역할을 수행하기 때문에 플런저(240)의 가동 범위를 제한할 수 있으며, 나아가 플런저(240)와 제2 피스톤 밸브(260) 사이의 조립 시 발생할 수 있는 부품 간섭을 효과적으로 방지할 수 있다.
이와 같이 가이드씰(220)은 하부 밸브 하우징(216)과 함께 제2 피스톤 밸브(260)를 위아래서 구속할 수 있다. 제2 피스톤 밸브(260)에 대해서는 후술한다.
한편, 상술한 바와 같이 유체는 플런저(240)의 개방 시 상부 밸브 하우징(211)에 마련되는 하우징홀(214)과, 제2 피스톤 밸브(260)에 마련되는 제2 밸브유로(262)와, 하부 밸브 하우징(216)에 마련되는 가이드홀(218)을 순차적으로 통과하게 되는데, 이하에서는 이들을 연통하는 통로(214,262,218)를 연결유로 P1이라 지칭한다. 즉, 연결유로(P1)는 밸브 하우징(210)의 내부에 형성되어 플런저(240)의 개방 동작 시 제2 피스톤 밸브(260)를 통해 압축챔버(113)와 인장챔버(114)를 연통시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(230)는 이너튜브(111)의 내부에 위치하는 피스톤 로드(120)에 결합되어 전기적으로 동작하면서 플런저(240)를 승강시켜 연결유로(P1) 중 하우징홀(214)을 선택적으로 개폐한다.
이를 위해 솔레노이드 밸브(230)는 전력 공급수단인 와이어(231)에서 전달되는 전기로 자기력을 발생시키는 마그네트(232)와, 마그네트(232)에 의해 승강하는 플런저(240)와, 마그네트(232)와 플런저(240) 사이에 마련되어 탄성력을 제공하는 탄성부재(234)를 포함할 수 있다.
마그네트(232)는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 자기력을 발생시켜 자성체인 플런저(240)와 자기 결합을 통해 가변식 쇽업소버를 소프트(Soft) 모드 또는 하드(Hard) 모드로 변환한다. 즉, 솔레노이드 밸브(230)는 자기력을 형성시키는 방향에 따라 플런저(240)가 상승 또는 하강하도록 하여, 유체가 제1 피스톤 밸브(250) 또는 제2 피스톤 밸브(260) 중 어느 하나를 통과하도록 하여 감쇠력을 변환할 수 있다.
플런저(240)는 하드 모드로 동작 시 연결유로(P1)를 폐쇄하여 유체가 제1 피스톤 밸브(250) 만을 통과하도록 하고, 소프트 모드로 동작 시 연결유로(P1)를 개방하여 유체가 제2 피스톤 밸브(260)를 통과하도록 한다.
플런저(240)는 원판형의 플런저바디(241)와, 플런저바디(241) 상부에 형성되어 탄성부재(234)를 구속하기 위한 플런저돌기(242)와, 플런저바디(241)의 가장자리에서 아래쪽으로 돌출되어 플런저바디(241)의 상승 또는 하강에 의해 밸브 하우징(210)의 하우징홀(214)을 개폐하는 플런저웰(244)을 포함할 수 있다.
플런저바디(241)는 두께 방향으로 적어도 하나의 드레인홀(243)을 포함할 수 있다. 플런저웰(244)은 플런저(240)가 상승하면 하우징홀(214)을 개방하고, 플런저(240)가 하강하면 하우징홀(214)을 폐쇄한다. 반대로, 도시된 바와 달리 플런저웰(244)은 플런저(240)가 상승하면 하우징홀(214)을 폐쇄하고, 플런저(240)가 하강하면 하우징홀(214)을 개방하도록 마련될 수도 있다. 하우징홀(214)을 폐쇄할 때 플런저웰(244)의 바닥면은 가이드씰(220)의 상부면과 밀착된다.
한편, 제1 피스톤 밸브(250)는 상술한 바와 같이 이너튜브(111)의 내부를 압축챔버(113)와 인장챔버(114)로 구분하며, 이너튜브(111)의 내부를 왕복 이동하면서 형성되는 유체의 저항력을 이용하여 감쇠력을 발생시킨다. 예컨대, 제1 피스톤 밸브(250)가 압축 행정을 하는 경우에는, 상부 인장챔버(114)에 비해 하부 압축챔버(113)의 압력이 상승하므로, 압축챔버(113) 내에 충전된 유체는 제1 밸브유로(252)를 통해 디스크와 같은 밸브 수단(미도시)을 밀어 열면서 인장챔버(114)로 이동하며, 이러한 과정에서 유체의 저항력에 의한 감쇠력이 발생한다. 반대로, 제1 피스톤 밸브(250)가 인장 행정을 하는 경우에는, 상기한 압축 행정 과정과 역 방향으로 유체가 이동한다.
제1 피스톤 밸브(250)와 이너튜브(111) 사이에 갭링(254)이 개재될 수 있다. 갭링(254)은 플라스틱 소재로 이루어져, 각각 금속 소재로 이루어지는 이너튜브(111)와 제1 피스톤 밸브(250)의 직접 접촉에 의해 발생하는 손상 또는 변형을 방지한다.
제2 피스톤 밸브(260)는 제2 밸브유로(262)를 통해 압축챔버(113)와 인장챔버(114)를 연통한다. 제2 피스톤 밸브(260)는 압축챔버(113)와 인장챔버(114) 간의 유체 이동에 있어서, 제1 피스톤 밸브(250)에 비하여 상대적으로 유동 저항을 적게 발생시킬 수 있다. 이러한 제2 피스톤 밸브(260)는 상부 밸브 하우징(211)에 마련된 가이드씰(220)과 하부 밸브 하우징(216)의 밸브시트(216a) 사이에 끼워져 견고하게 위치 고정될 수 있다.
연결유로(P1)가 개방된 상태에서, 제2 피스톤 밸브(260)는 피스톤 로드(120)의 압축 행정 시 압축챔버(113)의 유체를 제2 밸브유로(262)를 통해 인장챔버(114)로 이동시키고, 피스톤 로드(120)의 인장 행정 시 인장챔버(114)의 유체를 제2 밸브유로(262)를 통해 압축챔버(113)로 이동시킬 수 있다.
도 4는 본 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버에서 플런저가 하드(Hard) 모드로 이동된 상태에서의 행정 상태를 보여주기 위한 단면도이고, 도 5는 본 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버에서 플런저가 소프트(Soft) 모드로 이동된 상태에서의 행정 상태를 보여주기 위한 단면도이다. 이하에서는 도 4와 도 5를 참조하여 감쇠력 가변식 쇽업소버의 동작을 설명하기로 한다.
먼저, 솔레노이드 밸브(230)에 의해 플런저(240)가 하강 위치된 상태(하드 모드)에서 피스톤 로드(120)의 압축 행정 시, 압축챔버(113)의 유체는 도 4에 점선으로 표시한 바와 같이 제1 피스톤 밸브(250)의 제1 밸브유로(252), 예컨대 메인 유로를 통해 인장챔버(114)로 이동한다. 제1 피스톤 밸브(250)를 통해 인장챔버(114)로 이동하는 유체는 하드(Hard)한 감쇠력을 발생시킨다.
반대로, 솔레노이드 밸브(230)에 의해 플런저(240)가 하강 위치된 상태(하드 모드)에서 피스톤 로드(120)의 인장 행정 시, 인장챔버(114)의 유체는 도 4에 실선으로 표시한 바와 같이 제1 피스톤 밸브(250)의 메인 유로를 통해 압축챔버(113)로 이동하면서 하드(Hard)한 감쇠력을 발생시킨다.
반면, 플런저(240)가 상승 위치된 상태(소프트 모드)에서 피스톤 로드(120)의 압축 행정 시, 압축챔버(113)의 유체는 도 5의 점선으로 표시한 바와 같이 가이드홀(218)로 유입되고, 가이드홀(218)을 통해 연결유로(P1)를 이동한 유체는 제2 피스톤 밸브(260)의 제2 밸브유로(262), 예컨대 보조 유로와 하우징홀(214)을 통해 인장챔버(114)로 이동하면서 소프트(Soft)한 감쇠력을 발생시킨다.
반대로, 솔레노이드 밸브(230)에 의해 플런저(240)가 상승 위치된 상태(소프트 모드)에서 피스톤 로드(120)의 인장 행정 시, 인장챔버(114)의 유체는 도 5의 실선으로 표시한 바와 같이 하우징홀(214)과 제2 피스톤 밸브(260)의 제2 밸브유로(262)와 가이드홀(218)을 통해 압축챔버(113)로 이동하면서 소프트(Soft)한 감쇠력을 발생시킨다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 밸브 하우징(210) 내에 제2 피스톤 밸브(260)(Soft Valve)가 위치하고, 밸브 하우징(210) 외측에 제1 피스톤 밸브(250)(Hard Valve)가 위치한다. 또한, 밸브 하우징(210) 내에 위치하는 플런저(240)는 솔레노이드 밸브(230)에 입력되는 전류에 따라 상하로 이동하면서 하우징홀(214)을 선택적으로 개폐한다.
플런저(240)가 아래로 이동하여 하우징홀(214)을 막으면, 연결유로(P1)로 유입되는 서브 유로가 막히면서 제1 피스톤 밸브(250) 측의 메인 유로로 유체가 유입되어 하드한 감쇠력을 유발한다. 그 반대로, 플런저(240)가 위로 이동하여 하우징홀(214)이 열리면, 연결유로(P1)로 유체가 유입되고 유입된 오일은 제2 피스톤 밸브(260) 측의 서브 유로를 통해 이동하여 소프트한 감쇠력을 유발한다.
따라서, 본 실시 예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는 2개 모드의 감쇠력(Soft 감쇠력 / Hard 감쇠력)을 형성하여 기존 대비 승차감 및 조정 안정성을 증대시킬 수 있고, 나아가 간단한 구조를 갖는다. 또한, 제1 피스톤 밸브(250)와 제2 피스톤 밸브(260)가 별도로 구성되어 있어 독립적으로 튜닝 가능하며, 각각 양방향 (인장/압축 방향) 동시 제어 가능하여 튜닝 자유도도 높다는 장점을 갖는다.
이상, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100..튜브유닛 110..튜브실린더
111..이너튜브 112..아우터튜브
113..압축챔버 114..인장챔버
120..피스토 로드 130..유체 저장실
140..바디 밸브 200..밸브유닛
210..밸브 하우징 211..상부 밸브 하우징
214..하우징홀 216..하부 밸브 하우징
218..가이드홀 220..가이드씰
221..씰베이스 223..씰바디
230..솔레노이드 밸브 232..마그네트
234..탄성부재 240..플런저
241..플런저바디 244..플런저웰
250..제1 피스톤 밸브 252..제1 밸브유로
260..제2 피스톤 밸브 262..제2 밸브유로

Claims (7)

  1. 유체가 충전되는 이너튜브 및 아우터튜브를 구비하는 튜브실린더;
    상기 이너튜브 내에 마련되는 피스톤 로드에 결합되고, 내부에 연결유로를 형성하는 밸브 하우징;
    상기 밸브 하우징의 외부에 결합되어 이너튜브의 내부를 압축챔버와 인장챔버로 구획하는 제1 피스톤 밸브;
    상기 밸브 하우징 내부에 마련되는 제2 피스톤 밸브;를 포함하고,
    상기 밸브 하우징은
    상기 밸브 하우징의 상부에 마련되어 상기 피스톤 로드와 연결되는 마그네트;
    상기 밸브 하우징의 하부에 마련되며, 상기 마그네트와 상기 제2 피스톤 밸브 사이에 설치되어 상기 마그네트와 선택적으로 자기장 결합하면서 상기 연결유로를 개폐하는 플런저;를 포함하고,
    상기 플런저는 밸브 하우징을 승강하면서 선택적으로 상기 연결유로를 폐쇄하여 유체가 상기 제1 피스톤 밸브를 통과하도록 하거나 또는 상기 연결유로를 개방하여 유체가 상기 제2 피스톤 밸브를 통과하도록 하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플런저는 상기 연결유로가 폐쇄되는 하드 모드와 상기 연결유로가 개방되는 소프트 모드로 동작하며,
    소프트 모드 동작 시 상기 연결유로는 유체가 상기 밸브하우징에 마련되는 하우징홀을 통과할 수 있도록 마련되는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브 하우징의 하우징홀에 인접 마련되는 이너돌기에 일측이 지지되고, 타측은 상기 제2 피스톤 밸브에 지지되는 가이드씰을 더 포함하고,
    상기 플런저는 상기 하우징홀의 폐쇄 시 상기 가이드씰과 밀착하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드씰은 밸브 하우징의 이너돌기에 지지되는 씰베이스와, 씰베이스의 상부로 연장 마련되는 씰바디를 포함하고,
    상기 플런저는 상기 하우징홀의 폐쇄 시 상기 씰바디와 밀착하는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 마그네트와 상기 플런저 사이에는 플런저를 상기 제2 피스톤 밸브 쪽으로 가압하는 탄성부재가 마련되는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 피스톤 밸브는 제1 밸브유로를 포함하고,
    상기 연결유로가 폐쇄된 상태에서는 상기 피스톤 로드의 압축 행정 시 압축챔버의 유체를 상기 제1 밸브유로를 통해 인장챔버로 이동시키고, 상기 피스톤 로드의 인장 행정 시 인장챔버의 유체를 상기 제1 밸브유로를 통해 압축챔버로 이동시키는 감쇠력 가변식 쇽업소버.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 피스톤 밸브는 제2 밸브유로를 포함하고,
    상기 연결유로가 개방된 상태에서는 상기 피스톤 로드의 압축 행정 시 압축챔버의 유체를 상기 제2 밸브유로를 통해 인장챔버로 이동시키고, 상기 피스톤 로드의 인장 행정 시 인장챔버의 유체를 상기 제2 밸브유로를 통해 압축챔버로 이동시키는 감쇠력 가변식 쇽업소버.

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