KR20230068294A - 감쇠력 가변식 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇽업소버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감쇠력 특성의 적절한 조정이 가능한 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다. 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 내,외부 이중 구조로 형성되고, 내부 공간이 피스톤 밸브에 의해 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 분할되며, 외부 공간에 리저버 챔버가 형성되는 실린더; 상기 실린더에 장착되는 컴프레션 솔레노이드 밸브; 상기 실린더에 장착되는 리바운드 솔레노이드 밸브; 및 상기 리바운드 솔레노이드 밸브에 구비되어, 상기 리저버 챔버와 상기 리바운드 챔버를 연결하는 유로를 개폐하는 체크 밸브;를 포함한다.

Description

감쇠력 가변식 쇽업소버{Damping force controlling shock absorber}

본 발명은 쇽업소버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감쇠력 특성의 적절한 조정이 가능한 감쇠력 가변식 쇽업소버에 관한 것이다.

자동차가 대중화됨에 따라 자동차에 대한 소비자의 지식과 요구 수준이 점차 높아지고 있다. 자동차의 용도, 편리성, 경제성뿐만 아니라 출력, 정숙성, 승차감, 조종 안정성 등의 기능적인 성능도 자동차를 구매하는 소비자의 중요한 선택 기준이 되고 있다.

자동차는 주행 중 차륜을 통하여 노면으로부터 진동이나 충격을 끊임없이 받는다. 차륜을 통해 전달되는 진동이나 충격이 차체와 핸들로 그대로 전달되면 승차감과 주행 안정성이 현저히 떨어지게 된다. 따라서, 자동차에는 현가장치가 필수적으로 구비되어야 한다. 쇽업소버, 스프링 및 서스펜션암 등이 현가장치를 구성하는 주요 구성요소들이다.

쇽업소버는 실린더, 피스톤 로드 및 피스톤 밸브 등으로 구성된다. 피스톤 밸브는 피스톤 로드에 결합된 상태로 실린더의 내부에 위치되어 감쇠력을 발생시킨다.

쇽업소버는 감쇠력을 약한 레벨로 설정시 노면의 요철에 의한 진동을 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있고, 반대로 감쇠력을 높은 레벨로 설정시 차체의 자세 변화가 억제되어 조종 안정성이 향상되는 특성을 갖는다. 따라서, 종래에는 차량의 사용 목적에 따라 감쇠력 특성이 다르게 설정된 쇽업소버를 선택 적용하는 것이 일반적이었다.

최근에는 쇽업소버의 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변 밸브를 장착함으로써, 노면 및 주행상태 등에 따라 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개발되고 있다.

일 예로, 리바운드 행정시 감쇠력을 조정하기 위한 리바운드 솔레노이드 밸브와, 컴프레션 행정시 감쇠력을 조정하기 위한 컴프레션 솔레노이드 밸브가 구비된 듀얼 솔레노이드 밸브 구조를 갖는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개발되고 있다.

쇽업소버를 구성하는 실린더의 내부는 피스톤 밸브에 의해 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 구획되며, 각 챔버에는 오일 등의 유체가 충진된다.

컴프레션 행정시 피스톤 밸브가 컴프레션 챔버 내의 유체를 가압함으로써, 컴프레션 챔버는 고압이 되고, 상대적으로 리바운드 챔버는 저압이 된다. 리반운드 행정시 피스톤 밸브가 리바운드 챔버 내의 유체를 가압함으로써, 리바운드 챔버는 고압이 되고, 상대적으로 컴프레션 챔버는 저압이 된다.

듀얼 솔레노이드 밸브 구조를 갖는 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버의 작동구조를 살펴보기로 한다.

컴프레션 행정시, 컴프레션 챔버 내의 유체는 컴프레션 솔레노이드 밸브를 통해 리저버 챔버로 이동하며, 일부 유체는 피스톤 밸브의 바이패스 유로를 통해 리바운드 챔버로 이동한다.

리바운드 행정시, 리바운드 챔버 내의 유체는 리바운드 솔레노이드 밸브를 통해 리저버 챔버로 이동하며, 일부 유체는 피스톤 밸브의 바이패스 유로를 통해 컴프레션 챔버로 이동한다.

이와 같은 작동 구조를 갖는 종래 감쇠력 가변식 쇽업소버의 경우, 컴프레션 행정시 컴프레션 챔버 내의 일부 유체가 피스톤 밸브의 바이패스 유로를 통해 리바운드 챔버로 이송될 때, 리바운드 챔버보다 상대적으로 저압인 리저버 챔버와 연결된 리바운드 솔레노이드 밸브의 유로가 오픈된다. 따라서, 컴프레션 행정시 발생되는 감쇠력이 리바운드 솔레노이드 밸브에 연동됨으로써, 컴프레션 솔레노이드 밸브의 독립성이 저하되는 문제점이 있다.

한편, 컴프레션 행정시 리바운드 챔버로 이송되는 유체의 양이 적게 되면, 리바운드 챔버 내의 유량이 부족해질 수 있고, 컴프레션 행정에서 리바운드 행정으로 변환될 때 래그(lag) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상은 피스톤 밸브에서 바이패스 유로를 개폐하는 밸브의 종류에 따라 좌우될 수 있다.

예컨대, 핸들링 특성을 극대화하기 위해 컴프레션 행정을 하드 모드(Hard mode)로 설정할 수 있는데, 이를 위해 바이패스 유로의 개폐 밸브를 디스크 스택(Disc Stack) 구조의 샌드위치 타입(Sandwich Type)으로 구성할 수 있다. 이 경우, 리프팅(Lifting) 구조의 개폐 밸브에 비해 유체의 이송량이 적을 수밖에 없다.

상술한 바와 같이 래그 현상이 발생하게 되면 감쇠력이 저하될 수밖에 없는데, 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버에서는 래그 현상을 방지하기 위한 대안이 제시되어 있지 않다.

대한민국 특허등록 제10-0842031호(2008.06.27.공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 컴프레션 솔레노이드 밸브와 리바운드 솔레노이드 밸브의 작동 독립성을 향상시킴으로써, 감쇠력 저하를 방지할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 컴프레션 행정시 리바운드 챔버 내의 유량이 부족해지지 않도록 하여 리바운드 행정으로 변환될 때 래그 현상을 방지할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버를 제공하는 목적도 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 내,외부 이중 구조로 형성되고, 내부 공간이 피스톤 밸브에 의해 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 분할되며, 외부 공간에 리저버 챔버가 형성되는 실린더; 상기 실린더에 장착되는 컴프레션 솔레노이드 밸브; 상기 실린더에 장착되는 리바운드 솔레노이드 밸브; 및 상기 리바운드 솔레노이드 밸브에 구비되어, 상기 리저버 챔버와 상기 리바운드 챔버를 연결하는 유로를 개폐하는 체크 밸브;를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 상기 실린더의 외측에 장착되어 상기 솔레노이드 밸브들을 간격을 두고 고정 지지하는 포스트 부재;를 더 포함한다.

상기 포스트 부재에는 상기 솔레노이드 밸브들을 연통시키는 연통홀이 형성된다.

상기 리바운드 솔레노이드 밸브에는 상기 리바운드 챔버와 연결되고 유체의 유출입이 이루어지는 리바운드 포트가 구비되며, 상기 리바운드 포트에 상기 리저버 챔버와 리바운드 챔버를 연결하는 상기 유로가 형성된다.

상기 체크 밸브는 상기 유로에 구비된다.

상기 체크 밸브는, 상기 유로를 개폐하는 개폐부재; 및 상기 개폐부재를 탄성 지지하는 탄성부재;를 포함한다.

상기 체크 밸브는 상기 리저버 챔버에서 상기 리바운드 챔버로의 유체 흐름은 허용하되 그 반대 방향으로의 유체 흐름은 제한한다.

상기 체크 밸브는 컴프레션 행정시 개방되고 리바운드 행정시 닫힌다.

상기 리바운드 솔레노이드 밸브는, 밸브 외관을 형성하며 리바운드 행정시 리바운드 챔버 내의 유체가 유입되어 순환하는 리바운드 밸브 하우징; 및 상기 리바운드 밸브 하우징의 입구측에 구비되는 상기 리바운드 포트;를 구비하며, 상기 체크 밸브는 상기 리바운드 포트와 리바운드 밸브 하우징 사이에 설치된다.

상기 리바운드 포트는, 중공관 형태로 형성되며 일단이 리바운드 챔버와 연결되는 리바운드 몸체부; 상기 리바운드 몸체부의 타단으로부터 외측 방향으로 연장되며, 상기 리저버 챔버와 연결되는 리바운드 홀이 형성된 리바운드 플랜지부; 및 상기 리바운드 플랜지부에서 상기 리바운드 밸브 하우징 쪽으로 돌출 형성되며, 그 내측에 상기 유로가 형성되고 상기 체크 밸브가 설치되는 공간을 형성하는 환형의 돌출부;를 포함한다.

상기 유로는 상기 리저버 챔버, 리바운드 홀, 돌출부의 내측 공간, 리바운드 몸체부의 내부 및 리바운드 챔버로 이어진다.

상기 체크 밸브의 개폐부재는 상기 체크 밸브 설치공간 내에서 상기 리바운드 홀의 상단을 개폐하도록 이루어지며, 상기 탄성부재는 상기 체크 밸브 설치공간 내에서 상기 리바운드 밸브 하우징에 대하여 상기 개폐부재를 탄성 지지한다.

컴프레션 행정시 상기 리저버 챔버 내의 유체가 상기 리바운드 홀의 하단을 통해 유입되어 상기 개폐부재를 밀어올리면서 상기 리바운드 홀은 개방된다.

상기 개폐부재는 고리 형태의 다스크이며, 싱기 리바운드 플랜지부에는 상기 개폐부재가 밀착 안착되는 안착면이 형성된다.

상기 탄성부재는, 상기 리바운드 밸브 하우징에 고정되는 고리 형태의 고정부; 상기 고정부로부터 개페부재 방향으로 경사지게 형성되며 고정부의 중심으로부터 방사상으로 형성되어 상기 개폐부재를 탄성 지지하는 복수 개의 탄성 지지부; 및 탄성 지지부의 단부로부터 절곡되어 상기 개폐부재와 접촉되는 접촉부;를 포함한다.

상기 포스트부재는, 상기 컴프레션 솔레노이드 밸브가 삽입 고정되는 중공의 제1 고정부; 상기 리바운드 솔레노이드 밸브가 삽입 고정되는 중공의 제2 고정부; 및 상기 제1,2 고정부를 연결하며 상기 연통홀이 형성된 연결부;를 포함한다.

상기 컴프레션 솔레노이드 밸브는 컴프레션 행정시 상기 컴프레션 챔버에서 상기 리저버 챔버로 이송되는 유체의 흐름 제어를 통해 감쇠력을 제어한다.

리바운드 행정시 상기 리바운드 챔버의 일부 유체는 상기 리바운드 솔레노이드 밸브, 상기 포스트 부재 및 컴프레션 솔레노이드 밸브를 통해 상기 컴프레션 챔버로 이송된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 내,외부 이중 구조로 형성되고, 내부 공간이 피스톤 밸브에 의해 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 분할되며, 외부 공간에 리저버 챔버가 형성되는 실린더; 상기 하우징에 장착되는 컴프레션 솔레노이드 밸브; 상기 하우징에 장착되는 리바운드 솔레노이드 밸브; 및 상기 리바운드 솔레노이드 밸브에 구비되어, 상기 리저버 챔버와 리바운드 챔버를 연결하는 유로를 개폐하는 체크 밸브;를 포함하며, 컴프레션 행정시, 상기 컴프레션 챔버 내의 일부 유체는 상기 컴프레션 솔레노이드 밸브를 통해 상기 리저버 챔버로 이송되고, 상기 체크 밸브의 개방으로 상기 리저버 챔버 내의 일부 유체는 상기 유로를 통해 상기 리바운드 챔버로 이송되며, 리바운드 행정시, 상기 리바운드 챔버 내의 일부 유체는 상기 리바운드 솔레노이드 밸브 및 컴프레션 솔레노이드 밸브를 통해 상기 컴프레션 챔버로 이송된다.

본 발명 감쇠력 가변식 쇽업소버에 따르면 다음과 같은 효과들을 기대할 수 있다.

먼저, 리바운드 행정시 리바운드 솔레노이드 밸브에서 배출되는 유체가 저압의 리저버 챔버가 아닌 고압의 컴프레션 챔버 내로 유입되도록 함으로써, 컴프레션 솔레노이드 밸브와 리바운드 솔레노이드 밸브의 작동 독립성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 솔레노이드 밸브들의 연동으로 인해 발생할 우려가 있는 감쇠력 저하를 방지할 수 있다.

또한, 컴프레션 행정시 리저버 챔버 내의 유체가 체크 밸브를 통해 리바운드 챔버로 유입되도록 함으로써, 컴프레션 행정시 리바운드 챔버 내의 유체가 부족해지는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 컴프레션 행정에서 리바운드 행정으로 바뀔 때 래그 현상으로 인한 감쇠력 저하 현상을 방지할 수 있다.

이러한 기술적 특징을 통해서, 리바운드 행정이 소프트 모드일 때 컴프레션 행정은 소프트 모드와 하드 모드를 모두 적용할 수 있기 때문에 소비자의 다양한 욕구를 충족시킬 수 있다. 특히, 핸들링 특성을 극대화하기 위해 컴프레션 행정을 하드 모드로 적용하더라도 래그 현상으로 인한 감쇠력 저하 없이 안정적인 주행이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 외형을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 솔레노이드 밸브 부분을 확대한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 포스트 부재 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 포스트 부재의 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 컴프레션 밸브 하우징의 단면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 컴프레션 포트의 단면도이다.
도 8은 도 3에 도시된 리바운드 밸브 하우징의 단면도이다.
도 9는 도 3에 도시된 리바운드 포트의 단면도이다.
도 10은 도 3에 도시된 체크 밸브의 설치 상태를 확대한 단면도이다.
도 11은 체크 밸브를 구성하는 개폐부재와 탄성부재의 사시도이다.
도 12는 컴프레션 행정시 유체의 흐름을 나타낸 단면도이다.
도 13은 리바운드 행정시 유체의 흐름을 나타낸 단면도이다.
도 14는 컴프레션 행정시 체크 밸브를 통한 유체의 흐름을 나타낸 단면 도이다.
도 15는 리바운드 행정시 체크 밸브의 폐쇄 상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면의 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 외형을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버는, 실린더(10), 피스톤 밸브(20), 피스톤 로드(30), 바디 밸브(40), 로드 가이드(50), 상부 캡(60), 하부 캡(70), 솔레노이드 밸브(80)(90) 및 포스트 부재(100)를 포함한다.

실린더(10)는 베이스 쉘(11) 내부에 인너 튜브(12)가 간격을 두고 설치되는 이중 구조를 가지며 내부에 유체가 채워진다. 인너 튜브(12)의 내부를 피스톤 밸브(20)가 슬라이딩되며, 인너 튜브(12)의 내부 공간은 피스톤 밸브(20)에 의해 컴프레션 챔버(13)와 리바운드 챔버(14)로 구획된다. 베이스 쉘(11)과 인너 튜브(12) 사이에서 인너 튜브(12)의 외측면에는 컴프레션 세퍼레이터 튜브(15)와 리바운드 세퍼레이터 튜브(16)가 서로 이격되게 장착된다. 컴프레션 세퍼레이터 튜브(15)와 리바운드 세퍼레이터 튜브(16)는 인너 튜브(12)와의 사이에 컴프레션 챔버(13) 및 리바운드 챔버(14)와 연결되는 중간실을 각각 형성한다.

컴프레션 챔버(13)는 실린더(10)의 하부측에 형성되며, 리바운드 챔버(14)는 실린더(10)의 상부측에 형성된다. 이에 대응하여 컴프레션 세퍼레이터 튜브(15)는 인너 튜브(12)의 하부측에 장착되고 리바운드 세퍼레이터 튜브(16)는 인너 튜브(12)의 상부측에 장착된다. 인너 튜브(12)의 하부측과 상부측에는 컴프레션 챔버(13) 및 리바운드 챔버(14)와 중간실을 각각 연결하는 연결홀(12a)(12b)이 형성된다.

베이스 쉘(11)과 인너 튜브(12) 사이의 공간 중 중간실을 제외한 나머지 공간에는 피스톤 밸브(20)의 왕복 운동시 컴프레션 챔버(13)와 리바운드 챔버(14)의 내부 체적 변화를 보상하는 리저버 챔버(17)가 형성된다.

피스톤 밸브(20)는 인너 튜브(12)의 내부 공간을 왕복 이동하면서 컴프레션 챔버(13)와 리바운드 챔버(14)에 채워진 유체를 가압한다. 피스톤 밸브(20)에는 컴프레션 행정과 리바운드 행정시 컴프레션 챔버(13)와 리바운드 챔버(14) 사이의 유체 흐름을 허용하기 위한 바이패스 유로가 형성되고, 이 바이패스 유로에는 개폐 밸브가 구비된다.

피스톤 로드(30)는 실린더(10)의 상단을 폐쇄하는 로드 가이드(50)를 슬라이딩 가능하게 관통한다. 피스톤 로드(30)의 하단에는 피스톤 밸브(20)가 장착되며, 피스톤 로드(30)의 상단은 차체에 고정된다.

바디 밸브(40)는 인너 튜브(12)의 하단에 설치되어 컴프레션 챔버(13)와 리저버 챔버(17)를 분리한다. 바디 밸브(40)에는 두 챔버(13)(17) 사이의 유체 유동을 허용하는 유로가 형성된다.

로드 가이드(50)는 실린더(10)의 상단을 차폐하는 것으로, 그 중심에는 피스톤 로드(30)의 상하 이동을 안내하는 중공의 안내홀이 형성된다.

한편, 실린더(10)의 상단과 하단에는 실린더(10)의 상단과 하단을 각각 차폐하는 상부 캡(60)과 하부 캡(70)이 각각 장착된다. 상부 캡(60)은 베이스 쉘(11)의 상단부를 감싸는 형태로 베이스 쉘(11)의 상단부 외측에 장착되며, 하부 캡(70)은 바디 밸브(40)를 감싸는 형태로 베이스 쉘(11)의 하단부 내측에 장착된다.

솔레노이드 밸브(80)(90)는 포스트 부재(100)를 통해 실린더(10)에 장착되는 것으로, 컴프레션 행정시 감쇠력을 가변 제어하는 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)와 리바운드 행정시 감쇠력을 가변 제어하는 리바운드 솔레노이드 밸브(90)로 구성된다.

포스트 부재(100)는 실린더(10)의 외측에 장착되어 솔레노이드 밸브(80)(90)를 이격되게 고정 지지한다.

첨부된 도면의 도 3은 도 2에 도시된 솔레노이드 밸브 부분을 확대한 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 포스트 부재를 확대한 도면이며, 도 5는 도 4에 도시된 포스트 부재의 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 컴프레션 밸브 하우징의 단면도이며, 도 7은 도 3에 도시된 컴프레션 포트의 단면도이고, 도 8은 도 3에 도시된 리바운드 밸브 하우징의 단면도이며, 도 9는 도 3에 도시된 리바운드 포트의 단면도이고, 도 10은 도 3에 도시된 체크 밸브의 설치 상태를 확대한 단면도이다.

여기에서는 포스트 부재(100)를 먼저 설명하고, 솔레노이드 밸브(80)(90) 및 후술할 체크 밸브(93)를 나중에 설명하기로 한다.

포스트 부재(100)는, 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)가 삽입 고정되는 중공의 제1 고정부(101), 제1 고정부(101)와 이격되며 리바운드 솔레노이드 밸브(90)가 삽입 고정되는 중공의 제2 고정부(102), 및 제1,2 고정부(101)(102)를 연결하는 연결부(103)를 포함한다. 연결부(103)에는 제1,2 고정부(101)(102)의 내부 공간을 연통시킴으로써, 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)와 리바운드 솔레노이드 밸브(90)를 직접 연통시키는 연통홀(103a)이 형성된다.

제1 고정부(101)에는 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)가 삽입 고정되는 제1 수용공간(101a)이 형성된다. 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)의 후술할 컴프레션 포트(82)는 제1 고정부(101)의 하단을 관통하여 컴프레션 세퍼레이터 튜브(15)와 연결된다.

제2 고정부(102)에는 리바운드 솔레노이드 밸브(90)가 삽입 고정되는 제2 수용공간(102a)이 형성된다. 리바운드 솔레노이드 밸브(90)의 후술할 리바운드 포트(92)는 제2 고정부(102)의 하단을 관통하여 리바운드 세퍼레이터 튜브(16)와 연결된다.

연결부(103)에 형성되는 연통홀(103a)은 리바운드 솔레노이드 밸브(90)로부터 배출되는 유체가 충분하게 컴프레션 솔레노이드 밸브(80) 쪽으로 안내될 수 있도록 적어도 하나 이상 형성된다. 연통홀(103a)은 베이스 쉘(11)의 중심축과 평행하게 형성된다.

컴프레션 솔레노이드 밸브(80)는, 컴프레션 밸브 하우징(81) 및 컴프레션 포트(82)를 포함한다. 컴프레션 밸브 하우징(81)은 밸브의 외관을 형성하며 포스트 부재(100)의 제1 고정부(101)에 삽입 고정된다. 유체가 컴프레션 밸브 하우징(81)을 경유하는 과정에서 밸브로 인가되는 전류 조정을 통해 감쇠력이 가변 제어된다. 컴프레션 포트(82)는 컴프레션 밸브 하우징(81)의 입구측에 구비되어 유체의 유입 및 토출이 이루어지는 곳으로, 포스트 부재(100)의 제1 고정부(101)에 삽입 고정된다.

컴프레션 행정시, 컴프레션 챔버(13) 내의 일부 유체는 컴프레션 포트(82)를 통해 컴프레션 밸브 하우징(81) 방향으로 안내되며, 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)를 순환한 후 리저버 챔버(17)로 배출된다. 이 과정에서 컴프레션 챔버(13)로의 역류가 방지되도록 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)에는 역류 방지구조가 구비된다.

컴프레션 밸브 하우징(81)의 측부에는 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)를 순환하는 유체를 리저버 챔버(17) 쪽으로 배출하기 위한 제1 컴프레션 홀(81a)이 형성된다.

컴프레션 포트(82)는, 일단이 컴프레션 세퍼레이터 튜브(15)와 연결되는 중공의 컴프레션 몸체부(821), 및 컴프레션 몸체부(821)의 타단으로부터 외측 방향으로 연장되되 컴프레션 몸체부(821)의 중심선과 직교되는 방향으로 연장되는 컴프레션 플랜지부(822)를 포함한다.

컴프레션 몸체부(821)의 타단은 컴프레션 밸브 하우징(81)과 면접촉되면서 밀착된다. 따라서, 컴프레션 행정시 컴프레션 몸체부(821)의 일단을 통해 유입되는 유체는 외부로 새어나가지 않고 컴프레션 밸브 하우징(81) 내로 안내될 수 있다.

컴프레션 플랜지부(822)에는 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)를 순환한 유체를 리저버 챔버(17)로 안내하기 위한 복수 개의 제2 컴프레션 홀(822a)들이 컴프레션 몸체부(821)의 중공을 둘러싸는 형태로 중공과 평행하게 형성된다.

또한, 컴프레션 플랜지부(822)에는 포스트 부재(100)의 연통홀(103a)과 연결되는 복수 개의 제3 컴프레션 홀(822b)들이 컴프레션 몸체부(821)의 중공과 직교되는 형태로 연통된다.

제2 컴프레션 홀(822a)들과 제3 컴프레션 홀(822b)들은 서로 연통되지 않고 이격된다. 제2 컴프레션 홀(822a)들 사이에 제3 컴프레션 홀(822b)들이 형성된다.

리바운드 솔레노이드 밸브(90)는, 리바운드 밸브 하우징(91), 리바운드 포트(92) 및 체크 밸브(93)를 포함한다. 리바운드 밸브 하우징(91)은 밸브의 외관을 형성하며 포스트 부재(100)의 제2 고정부(102)에 삽입 고정된다. 유체가 리바운드 밸브 하우징(91)을 경유하는 과정에서 밸브로 인가되는 전류 조정을 통해 감쇠력이 가변 제어된다. 리바운드 포트(92)는 리바운드 밸브 하우징(91)의 입구측에 구비되어 유체의 유입 및 토출이 이루어지는 곳으로, 포스트 부재(100)의 제2 고정부(102)에 삽입 고정된다. 체크 밸브(93)는 리바운드 밸브 하우징(91)과 리바운드 포트(92) 사이에 설치된다.

리바운드 행정시, 리바운드 챔버(14) 내의 일부 유체는 리바운드 포트(92)를 통해 유입된 후 리바운드 밸브 하우징(91) 방향으로 안내되며, 리바운드 솔레노이드 밸브(90)를 순환한 후 배출된다. 이 과정에서 리바운드 챔버(14)로의 역류가 방지되도록 리바운드 솔레노이드 밸브(90)에는 역류 방지구조가 구비된다.

리바운드 밸브 하우징(91)의 측부에는 리바운드 솔레노이드 밸브(90)를 경유한 유체를 배출하기 위한 복수 개의 제1 리바운드 홀(91a)이 형성된다. 제1 리바운드 홀(91a)을 통해 배출되는 유체는 리바운드 밸브 하우징(91)과 포스트 부재(100)를 구성하는 제2 고정부(102)의 내측면 사이를 통해 연결부(103)의 연통홀(103a)로 이송된다.

리바운드 포트(92)는, 일단이 리바운드 세퍼레이터 튜브(16)와 연결되는 중공의 리바운드 몸체부(921), 리바운드 몸체부(921)의 타단으로부터 외측 방향으로 연장되되 리바운드 몸체부(921)의 중심선과 직교되는 방향으로 연장되는 리바운드 플랜지부(922), 및 리바운드 플랜지부(922)의 일면으로부터 리바운드 밸브 하우징(91) 쪽으로 돌출 형성되어 리바운드 밸브 하우징(91)에 밀착되는 환형의 돌출부(923)를 구비한다. 돌출부(923)의 내측으로 유체 이동통로와 체크 밸브(93)의 설치공간이 형성된다.

리바운드 플랜지부(922)에는 돌출부(923)에 의해 형성되는 내측 공간(923a)과 리저버 챔버(17)를 연통시키는 복수 개의 제2 리바운드 홀(922a)이 형성된다. 제2 리바운드 홀(922a)들은 리바운드 몸체부(921)의 중공을 둘러싸는 형태로 중공과 평행하게 형성된다.

체크 밸브(93)는 컴프레션 행정시 리저버 챔버(17) 내의 일부 유체가 리바운드 솔레노이드 밸브(90)를 통해 리바운드 챔버(14)로 유입되도록 유로를 개폐한다. 체크 밸브(93)는 컴프레션 행정시에만 개방되고 리바운드 행정시에는 폐쇄된다.

체크 밸브(93)를 통한 유체의 흐름경로는, 리저버 챔버(17), 리바운드 플랜지부(922)의 제2 리바운드 홀(922a), 돌출부(923)로 둘러싸인 내측 공간(923a), 리바운드 몸체부(921)의 중공, 리바운드 세퍼레이터 튜브(16)에 의해 형성되는 중간실, 및 리바운드 챔버(14)로 이어진다.

체크 밸브(93)는, 유로를 개폐하는 개폐부재(931), 및 개폐부재(931)를 탄성 지지하는 탄성부재(932)를 포함한다. 개폐부재(931)는 돌출부(923)로 둘러싸인 내측 공간(923a)에서 제2 리바운드 홀(922a)의 상단을 개폐한다. 탄성부재(932)는 내측 공간(923a)에서 개폐부재(931)와 리바운드 밸브 하우징(91) 사이에 구비되어 리바운드 밸브 하우징(91)에 대하여 개폐부재(931)를 탄성 지지한다.

첨부된 도면의 도 11은 체크 밸브를 구성하는 개폐부재와 탄성부재의 사시도이다.

개폐부재(931)는 고리 형태의 디스크로서, 리바운드 포트(92)를 구성하는 돌출부(923)의 내측 공간(923a)에 배치된다. 리바운드 플랜지부(922)에는 개폐부재(931)가 밀착 안착되는 안착면이 형성된다. 개폐부재(931)는 돌출부(923)의 내측 공간(923a)에서 제2 리바운드 홀(922a)의 상단을 개폐한다. 이러한 개폐부재(931)는 개방시 제2 리바운드 홀(922a)의 상단 즉, 리바운드 플랜지부(922)의 안착면으로부터 전체가 들리는 리프팅 타입(Lifting Type)으로 작동된다.

탄성부재(932)는, 리바운드 밸브 하우징(91)에 고정되는 고리 형태의 고정부(932a), 고정부(932a)로부터 개폐부재(931) 쪽으로 경사지게 형성되되 고정부(932a)의 중심으로부터 방사상으로 형성되어 개폐부재(931)를 탄성 지지하는 복수 개의 탄성 지지부(932b), 및 탄성 지지부(932b)의 단부로부터 절곡되어 개폐부재(931)와 면 접촉되는 접촉부(932c)를 포함한다.

한편, 리바운드 행정시, 리바운드 챔버(14)로부터 리바운드 포트(92)를 통해 유입되는 유체는 복수 개의 탄성 지지부(932b) 사이를 통과한 후 리바운드 밸브 하우징(91) 내로 이송된다. 이 과정에서 체크 밸브(93)는 개방되지 않고 폐쇄 상태를 유지한다.

첨부된 도면의 도 12는 컴프레션 행정시 유체의 흐름을 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이 피스톤 밸브(20)가 하강하는 행정 즉, 컴프레션 행정시 컴프레션 챔버(13) 내의 유체는 압축된다. 따라서 컴프레션 챔버(13)의 내부는 고압 상태가 되고 리바운드 챔버(14)의 내부는 저압 상태가 된다.

피스톤 밸브(20)가 하강하는 과정에서 컴프레션 챔버(13) 내의 일부 유체는 피스톤 밸브(20)에 형성된 바이패스 유로를 통해 리바운드 챔버(14) 내로 유입되면서 감쇠력을 발생시킨다.

또한, 컴프레션 챔버(13) 내의 일부 유체는 인너 튜브(12)의 하부측에 형성된 연결홀(12a)을 통해 컴프레션 세퍼레이터 튜브(15) 내 중간실로 이송된 후, 컴프레션 포트(82)를 통해 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)로 안내되어 컴프레션 솔레노이드 밸브(80) 내부를 순환한다. 컴프레션 솔레노이드 밸브(80) 내를 유체가 순환하는 과정에서 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)에 인가되는 전류 가변을 통해 감쇠력이 가변 제어된다.

컴프레션 솔레노이드 밸브(80)를 경유한 유체는, 컴프레션 밸브 하우징(81)의 제1 컴프레션 홀(81a), 및 컴프레션 포트(82)의 제2 컴프레션 홀(822a)을 통해 리저버 챔버(17)로 배출된다.

첨부된 도면의 도 13은 리바운드 행정시 유체의 흐름을 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이 피스톤 밸브(20)가 상승하는 행정 즉, 리바운드 행정시 리바운드 챔버(14) 내의 유체는 압축된다. 따라서 리바운드 챔버(14)의 내부는 고압 상태가 되고 컴프레션 챔버(13)의 내부는 저압 상태가 된다.

피스톤 밸브(20)가 상승하는 과정에서 리바운드 챔버(14) 내의 일부 유체는 피스톤 밸브(20)에 형성된 바이패스 유로를 통해 컴프레션 챔버(13) 내로 유입되면서 감쇠력을 발생시킨다.

또한, 리바운드 챔버(14) 내의 일부 유체는 인너 튜브(12)의 상부측에 형성된 연결홀(12b)을 통해 리바운드 세퍼레이터 튜브(16) 내 중간실로 이송된 후, 리바운드 포트(92)를 통해 리바운드 솔레노이드 밸브(90)로 안내되어 리바운드 솔레노이드 밸브(90)를 순환한다. 리바운드 솔레노이드 밸브(90) 내를 유체가 순환하는 과정에서 리바운드 솔레노이드 밸브(90)에 인가되는 전류 가변을 통해 감쇠력이 가변 제어된다.

리바운드 솔레노이드 밸브(90)를 경유한 유체는, 리바운드 밸브 하우징(91)의 제1 리바운드 홀(91a), 리바운드 밸브 하우징(91)과 포스트 부재(100)의 내측면 사이, 연결부(103)의 연통홀(103a), 컴프레션 포트(82)의 제3 컴프레션 홀(822b), 및 컴프레션 포트(82)의 내부를 경유한 후 컴프레션 챔버(13)의 내부로 유입된다.

첨부된 도면의 도 14는 컴프레션 행정시 체크 밸브를 통한 유체의 흐름을 나타낸 단면도이고, 도 15는 리바운드 행정시 체크 밸브의 폐쇄 상태를 나타낸 단면도이다.

상술한 바와 같이 컴프레션 행정시 피스톤 밸브(20)가 하강하면, 컴프레션 챔버(13) 내의 유체가 압축되면서 컴프레션 챔버(13) 내부는 고압이 되며, 컴프레션 챔버(13) 내의 일부 유체가 피스톤 밸브(20)에 형성된 바이패스 유로를 통해 리바운드 챔버(14)로 유입되면서 감쇠력이 발생한다.

컴프레션 행정시 리바운드 챔버(14) 내의 유체가 부족하게 되면, 컴프레션 행정에서 리바운드 행정으로 변환될 때 래그(lag) 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 래그 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 본 발명 감쇠력 가변식 쇽업소버에 따르면 컴프레션 행정시 리저버 챔버(17) 내의 유체가 리바운드 솔레노이드 밸브(90)를 통해 리바운드 챔버(14)로 유입되도록 한다.

컴프레션 행정시 컴프레션 챔버(13) 내의 고압 유체가 컴프레션 솔레노이드 밸브(80)를 거쳐 리저버 챔버(17)로 유입되면, 리저버 챔버(17) 내의 유체 압력도 상승하게 된다. 상술한 바와 같이 컴프레션 행정시 리바운드 챔버(14) 내의 압력은 저압이 된다.

따라서, 컴프레션 행정시 도 14에 도시된 것처럼 리저버 챔버(17) 내의 일부 유체는 리바운드 플랜지부(922)에 형성된 제2 리바운드 홀(922a)의 하단을 통해 유입되어 개폐부재(931)를 위로 밀어 올리면서 돌출부(923)의 내측 공간(923a)으로 유입된다. 즉, 컴프레션 행정시 제2 리바운드 홀(922a)을 통해 유입되는 유체의 압력이 체크 밸브(93)의 탄성부재(932)가 누르는 힘보다 크기 때문에 체크 밸브(93)는 개방된다.

돌출부(923)의 내측 공간(923a)으로 유입되는 유체는 리바운드 몸체부(921)의 중공, 리바운드 세퍼레이터 튜브(16)에 의해 형성되는 중간실, 및 인너 튜브(12)의 상부측에 형성된 연결홀(12b)을 통해 리바운드 챔버(14) 내로 유입된다.

한편, 상술한 바와 같이 리바운드 행정시에는 리바운드 챔버(14) 내의 압력이 고압이 되고 컴프레션 챔버(13) 내의 압력이 저압이 된다. 따라서, 리바운드 챔버(14)와 연결된 리바운드 포트(92)의 내부 공간도 고압 상태가 된다.

따라서, 리바운드 행정시에는 리바운드 챔버(14) 내의 유체 압력이 높아지고 상대적으로 리저버 챔버(17) 내의 유체 압력이 낮아지므로 도 15에 도시된 것처럼, 탄성부재(932)의 가압력에 의해 개폐부재(931)가 눌리면서 제2 리바운드 홀(922a)의 상단을 차단하게 된다. 이를 통해 리저버 챔버(17)로부터 리바운드 포트(92) 내로의 유체 유입이 차단된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버를 첨부된 도면들을 참조로 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

10 : 실린더 11 : 베이스 쉘
12 : 인너 튜브 13 : 컴프레션 챔버
14 : 리바운드 챔버 15 : 컴프레션 세퍼레이터 튜브
16 : 리바운드 세퍼레이터 튜브 17 : 리저버 챔버
20 : 피스톤 밸브 30 : 피스톤 로드
40 : 바디 밸브 50 : 로드 가이드
60 : 상부 캡 70 : 하부 캡
80 : 컴프레션 솔레노이드 밸브 81 : 컴프레션 밸브 하우징
82 : 컴프레션 포트 90 : 리바운드 솔레노이드 밸브
91 : 리바운드 밸브 하우징 92 : 리바운드 포트
93 : 체크 밸브 100 : 포스트 부재
101 : 제1 고정부 102 : 제2 고정부
103 : 연결부

Claims (20)

1. 내,외부 이중 구조로 형성되고, 내부 공간이 피스톤 밸브에 의해 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 분할되며, 외부 공간에 리저버 챔버가 형성되는 실린더;
   상기 실린더에 장착되는 컴프레션 솔레노이드 밸브;
   상기 실린더에 장착되는 리바운드 솔레노이드 밸브; 및
   상기 리바운드 솔레노이드 밸브에 구비되어, 상기 리저버 챔버와 상기 리바운드 챔버를 연결하는 유로를 개폐하는 체크 밸브;를 포함하는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 실린더의 외측에 장착되어 상기 솔레노이드 밸브들을 간격을 두고 고정 지지하는 포스트 부재;를 더 포함하는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 포스트 부재에는 상기 솔레노이드 밸브들을 연통시키는 연통홀이 형성된, 감쇠력 가변식 쇽업소버
4. 제1 항에 있어서,
   상기 리바운드 솔레노이드 밸브에는 상기 리바운드 챔버와 연결되고 유체의 유출입이 이루어지는 리바운드 포트가 구비되며, 상기 리바운드 포트에 상기 리저버 챔버와 리바운드 챔버를 연결하는 상기 유로가 형성된, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 체크 밸브는 상기 유로에 구비되는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 체크 밸브는,
   상기 유로를 개폐하는 개폐부재; 및
   상기 개폐부재를 탄성 지지하는 탄성부재;를 포함하는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 체크 밸브는 상기 리저버 챔버에서 상기 리바운드 챔버로의 유체 흐름은 허용하되 그 반대 방향으로의 유체 흐름은 제한하는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 체크 밸브는 컴프레션 행정시 개방되고 리바운드 행정시 닫히는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 리바운드 솔레노이드 밸브는,
   밸브 외관을 형성하며 리바운드 행정시 상기 리바운드 챔버 내의 유체가 유입되어 순환하는 리바운드 밸브 하우징; 및
   상기 리바운드 밸브 하우징의 입구측에 구비되는 상기 리바운드 포트;를 구비하며,
   상기 체크 밸브는 상기 리바운드 밸브 하우징과 리바운드 포트 사이에 설치되는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
10. 제9 항에 있어서
    상기 리바운드 포트는,
    내부에 중공이 형성되며 일단이 상기 리바운드 챔버와 연결되는 리바운드 몸체부;
    상기 리바운드 몸체부의 타단으로부터 외측 방향으로 연장되며, 상기 리저버 챔버와 연결되는 리바운드 홀이 형성된 리바운드 플랜지부; 및
    상기 리바운드 플랜지부에서 상기 리바운드 밸브 하우징 쪽으로 돌출 형성되며, 그 내측에 상기 유로가 형성되고 상기 체크 밸브가 설치되는 공간을 형성하는 환형의 돌출부;를 포함하는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 유로는 상기 리저버 챔버, 리바운드 홀, 돌출부의 내측 공간, 리바운드 몸체부의 내부 및 리바운드 챔버로 이어지는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 체크 밸브의 개폐부재는 상기 체크 밸브 설치공간 내에서 상기 리바운드 홀의 상단을 개폐하도록 이루어지며, 상기 탄성부재는 상기 체크 밸브 설치공간 내에서 상기 리바운드 밸브 하우징에 대하여 상기 개폐부재를 탄성 지지하는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
13. 제12 항에 있어서,
    컴프레션 행정시 상기 리저버 챔버 내의 유체가 상기 리바운드 홀의 하단을 통해 유입되어 상기 개폐부재를 밀어올리면서 상기 리바운드 홀은 개방되는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 개폐부재는 고리 형태의 다스크이며, 상기 리바운드 플랜지부에는 상기 개폐부재가 밀착 안착되는 안착면이 형성되는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 탄성부재는,
    상기 리바운드 밸브 하우징에 고정되는 고리 형태의 고정부;
    상기 고정부로부터 상기 개폐부재 방향으로 경사지게 형성되며 고정부의 중심으로부터 방사상으로 형성되어 상기 개폐부재를 탄성 지지하는 복수 개의 탄성 지지부; 및
    탄성 지지부의 단부로부터 절곡되어 상기 개폐부재와 접촉되는 접촉부;를 포함하는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
16. 제3 항에 있어서,
    상기 포스트부재는,
    상기 컴프레션 솔레노이드 밸브가 삽입 고정되는 중공의 제1 고정부;
    상기 리바운드 솔레노이드 밸브가 삽입 고정되는 중공의 제2 고정부; 및
    상기 제1,2 고정부를 연결하며, 상기 연통홀이 형성된 연결부;를 포함하는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
17. 제1 항에 있어서,
    상기 컴프레션 솔레노이드 밸브는 컴프레션 행정시 상기 컴프레션 챔버에서 상기 리저버 챔버로 이송되는 유체의 흐름 제어를 통해 감쇠력을 제어하는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
18. 제3 항에 있어서,
    리바운드 행정시 상기 리바운드 챔버의 일부 유체는 상기 리바운드 솔레노이드 밸브, 상기 포스트 부재 및 컴프레션 솔레노이드 밸브를 통해 상기 컴프레션 챔버로 이송되는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
19. 내,외부 이중 구조로 형성되고, 내부 공간이 피스톤 밸브에 의해 컴프레션 챔버와 리바운드 챔버로 분할되며, 외부 공간에 리저버 챔버가 형성되는 실린더;
    상기 하우징에 장착되는 컴프레션 솔레노이드 밸브;
    상기 하우징에 장착되는 리바운드 솔레노이드 밸브; 및
    상기 리바운드 솔레노이드 밸브에 구비되어, 상기 리저버 챔버와 리바운드 챔버를 연결하는 유로를 개폐하는 체크 밸브;를 포함하며,
    컴프레션 행정시, 상기 컴프레션 챔버 내의 일부 유체는 상기 컴프레션 솔레노이드 밸브를 통해 상기 리저버 챔버로 이송되고, 상기 체크 밸브의 개방으로 상기 리저버 챔버 내의 일부 유체는 상기 유로를 통해 상기 리바운드 챔버로 이송되며,
    리바운드 행정시, 상기 리바운드 챔버 내의 일부 유체는 상기 리바운드 솔레노이드 밸브 및 컴프레션 솔레노이드 밸브를 통해 상기 컴프레션 챔버로 이송되는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.
20. 제19 항에 있어서,
    상기 체크 밸브는 컴프레션 행정시 개방되고 리바운드 행정시 폐쇄되는, 감쇠력 가변식 쇽업소버.

Images