KR101239914B1 - 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 선회에 감응하여 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄함으로써 감쇠력을 가변하도록 한 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 차량의 선회에 감응하여 유로를 선택적으로 개방하거나 폐쇄함으로써 감쇠력을 가변하도록 한 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체로서, 차량이 선회할 때 발생하는 원심력에 의해 이동하는 질량체와; 상기 질량체가 이동함에 따라 개폐되는 통로; 를 포함하여, 차량이 직진 이동할 때에는 상기 통로가 완전히 개방되어 감쇠력이 낮은 상태를 유지하고, 차량이 선회할 때에는 상기 통로가 상기 질량체에 의해 적어도 부분적으로 폐쇄되어 감쇠력이 높아지는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체가 제공된다.

Description

쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체{STEERING SENSITIVE VALVE STRUCTURE OF A SHOCK ABSORBER}

본 발명은 쇽업소버에 부착되어 사용되는 선회 감응밸브 조립체에 관한 것으로서, 차량의 선회에 감응하여 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄함으로써 감쇠력을 가변하도록 한 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체에 관한 것이다.

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

이러한 쇽업소버는 실린더와, 이 실린더 내에 압축 및 신장가능하게 설치된 피스톤 로드를 포함하며, 이들 실린더와 피스톤 로드가 각각 차체 또는 바퀴나 차축에 설치된다.

상기 쇽업소버 중 감쇠력이 낮게 설정된 쇽업소버는 주행시 노면의 요철에 의한 진동을 흡수하여 승차감을 향상시킬 수 있다. 반면에, 감쇠력이 높게 설정된 쇽업소버는 차체의 자세 변화가 억제되어 조종 안정성이 향상되는 특성이 있다. 따라서, 종래의 차량에는 차량의 사용 목적에 따라 감쇠력 특성이 다르게 설정된 쇽업소버가 적용된다.

한편, 최근에는 쇽업소버의 일측에 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변 밸브를 장착하여, 노면 및 주행상태 등에 따라 승차감이나 조종안정성의 향상을 위해 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있는 감쇠력 가변식 쇽업소버가 개발되었다.

도 1은 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일례를 도시한 단면도로서, 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버(10)는, 베이스 쉘(12)과, 이 베이스 쉘(12)의 내측에 설치되며 피스톤 로드(24)가 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 인너 튜브(14)를 포함한다. 인너 튜브(14)와 베이스 쉘(12)의 상단과 하단에는 각각 로드 가이드(26)와 바디 밸브(27)가 설치된다. 또한, 인너 튜브(14)의 내부에서 피스톤 로드(24)의 일단에는 피스톤 밸브(25)가 결합되며, 이 피스톤 밸브(25)는 인너 튜브(14)의 내부 공간을 리바운드 챔버(20)와 컴프레션 챔버(22)로 구획한다. 그리고, 베이스 쉘(12)의 상부와 하부에는 각각 상부 캡(28)과 베이스 캡(29)이 설치된다.

인너 튜브(14)와 베이스 쉘(12) 사이에는 피스톤 로드(24)의 왕복 운동에 따른 인너 튜브(14) 내부의 체적 변화를 보상하는 리저버 챔버(30)가 형성되어 있다. 리저버 챔버(30)와 컴프레션 챔버(22) 사이의 작동유체의 유동은 바디 밸브(27)에 의해 제어된다.

또한, 베이스 쉘(12)의 내측에는 세퍼레이터 튜브(16)가 설치된다. 이 세퍼레이터 튜브(16)에 의해 베이스 쉘(12)의 내부는, 리바운드 챔버(20)에 연결되는 고압실(PH), 그리고 리저버 챔버(30)로서의 저압실(PL)로 구획된다.

고압실(PH)은 인너 튜브(14)의 내부홀(14a)을 통해 리바운드 챔버(20)와 연결된다. 한편, 저압실(PL)은 바디 밸브(27)의 몸체부와 베이스 쉘(12) 사이에 형성되는 하부 유로(32)를 통해 바디 밸브(27)의 유로로 연결된다.

한편, 종래 기술에 따른 쇽업소버(10)는 감쇠력을 가변하기 위해서 베이스 쉘(12)의 일측에 장착되는 감쇠력 가변밸브 조립체(40)를 포함한다.

감쇠력 가변밸브 조립체(40)에는 베이스 쉘(12) 및 세퍼레이터 튜브(16)에 각각 연결되며 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 각각 연통하는 오일유로가 형성된다. 또한, 감쇠력 가변밸브 조립체(40)에는 액추에이터(42)의 구동에 의해 이동하는 스풀(44)이 설치되며, 상기 스풀(44)의 이동에 의해 상기 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 연통하는 내부 유로가 가변되면서 쇽업소버(10)의 감쇠력을 가변한다.

이러한 종래의 감쇠력 가변밸브 조립체는 감쇠력을 가변하기 위해 많은 부품이 소요되며, 특히 ECU, 각종 센서, 솔레노이드 등의 전기장치가 필요하게 되므로, 조립작업이 복잡하고 쇽업소버의 가격이 상승하는 등의 문제가 있다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 차량이 선회운동을 할 때 발생되는 원심력에 의해 질량체가 이동하여 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄함으로써 감쇠력을 가변할 수 있도록 한 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 차량의 선회에 감응하여 유로를 선택적으로 개방하거나 폐쇄함으로써 감쇠력을 가변하도록 한 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체로서, 차량이 선회할 때 발생하는 원심력에 의해 이동하는 질량체와; 상기 질량체가 이동함에 따라 개폐되는 통로; 를 포함하여, 차량이 직진 이동할 때에는 상기 통로가 완전히 개방되어 감쇠력이 낮은 상태를 유지하고, 차량이 선회할 때에는 상기 통로가 상기 질량체에 의해 적어도 부분적으로 폐쇄되어 감쇠력이 높아지는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체가 제공된다.

상기 선회 감응밸브 조립체는, 외형을 이루며 쇽업소버의 베이스 쉘에 연결되는 외부 몸체와, 상기 외부 몸체의 내부에 설치되며 쇽업소버의 세퍼레이터 튜브에 연결되는 내부 몸체와, 상기 외부 몸체와 상기 내부 몸체 사이에 형성되는 외부 챔버와, 상기 내부 몸체의 내부에 형성되는 내부 챔버를 포함하며, 상기 통로는 외부 챔버와 내부 챔버를 연통하도록 상기 내부 몸체에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 내부 몸체의 입구 하류측에는 보조 밸브가 설치되며, 상기 내부 몸체의 외부에는 상기 질량체가 내부 몸체의 외측표면을 따라 이동하면서 상기 통로를 개폐하도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 질량체는 탄성체에 의해 상기 통로를 개방시키는 방향으로 가압되고 있는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 차량이 선회운동을 할 때 발생되는 원심력에 의해 질량체가 이동하여 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄함으로써 감쇠력을 가변할 수 있도록 한 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체가 제공될 수 있다.

그에 따라 본 발명의 선회 감응밸브 조립체에 의하면, 차량이 직진 주행할 때에는 소프트 모드의 낮은 감쇠력을 가져 부드러운 승차감을 유지할 수 있고, 차량이 선회할 때에는 하드 모드의 높은 감쇠력을 가져 차량의 안정감을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일례를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 선회 감응밸브 조립체의 단면도,
도 3은 차량이 직진 주행할 때의 본 발명에 따른 선회 감응밸브 조립체의 유로를 설명하기 위한 단면도, 그리고
도 4는 차량이 선회할 때의 본 발명에 따른 선회 감응밸브 조립체의 유로를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 선회 감응밸브 조립체(50)에는 베이스 쉘(12) 및 세퍼레이터 튜브(16)에 각각 연결되며 고압실(PH) 및 리저버 챔버(30)로서의 저압실(PL)과 각각 연통하는 오일유로가 형성된다. 또한, 종래와 마찬가지로, 세퍼레이터 튜브(16)의 내부에는 인너 튜브(14)가 위치하고, 인너 튜브(14)의 내부는 피스톤 밸브에 의해 리바운드 챔버와 컴프레션 챔버(22)로 구분되고, 인너 튜브(14)의 하부에는 바디 밸브(27)가 설치되어 리저버 챔버(30)와 컴프레션 챔버(22)를 구분하고 있다.

본 발명의 선회 감응밸브 조립체(50)는, 외형을 이루며 베이스 쉘(12)에 연결되는 외부 몸체(51)와, 이 외부 몸체(51)의 내부에 설치되며 세퍼레이터 튜브(16)에 연결되는 내부 몸체(53)를 포함한다. 또한, 외부 몸체(51)와 내부 몸체(53) 사이에는 외부 챔버(52)가 형성되고, 내부 몸체(53)의 내부에는 내부 챔버(54)가 형성된다.

그리고, 종래의 감쇠력 가변밸브 조립체와는 달리 내부 몸체(53)가 세퍼레이터 튜브(16)와 연결되는 부분의 인너 튜브(14)에는 관통구멍(15)이 형성되어 작동유체가 인너 튜브(14) 내측의 컴프레션 챔버(22)와 고압실(PH) 사이를 자유롭게 유동할 수 있게 되어 있다. 그에 따라 컴프레션 챔버(22)로부터 관통구멍(15)을 통해 고압실(PH) 내로 흘러들어온 작동유체는 계속해서 선회 감응밸브 조립체(50)의 내부 몸체(53)에 형성된 입구(53a)를 향해 흘러들어갈 수 있다.

내부 몸체(53)에 있어서의 입구(53a)의 하류측에는 보조 밸브(60)가 설치되며, 보조 밸브(60)의 구조는 바디 밸브(27) 혹은 피스톤 밸브와 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다. 도 2 내지 도 4에는 보조 밸브(60)가 바디 밸브(27)와 동일한 구조를 가지는 것으로 도시되어 있지만 이는 예시일 뿐 본 발명을 한정하지 않는다.

내부 몸체(53)에는 내부 챔버(54)와 외부 챔버(52)를 연결하는 통로(53b)가 형성되어 있다. 내부 몸체(53)의 외부에는 질량체(57)가 내부 몸체(53)의 외측표면을 따라 이동할 수 있도록 설치되며, 이 질량체(57)가 이동함에 따라 내부 몸체(53)에 형성된 통로(53b)가 개폐되면서 작동유체의 흐름을 선택적으로 차단한다.

질량체(57)는 탄성체(58)에 의해 일측(내부 몸체의 입구(53a)측)을 향하여 가압된 상태를 유지하고 있으며, 이때 통로(53b)는 개방되어 있다. 차량의 선회시 질량체(57)는 탄성체(58)의 탄성력에 대항하여 타측(내부 몸체의 입구(53a) 반대측)으로 이동하며, 이때 통로(53b)는 폐쇄된다. 쇽업소버에 선회 감응밸브 조립체가 부착되는 방향은 차량의 선회시 질량체(57)가 이동하여 통로(53b)를 폐쇄할 수 있는 방향으로 정해지는 것이 바람직하다. 질량체(57)는 관성에 의해 이동할 수 있도록 소정의 질량을 가지는 동시에 탄성을 가져 완충 등의 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수도 있다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 상기된 바와 같이 이루어진 본 발명의 선회 감응밸브 조립체의 작동을 설명한다.

도 3에는 차량이 직진 주행할 때의 본 발명에 따른 선회 감응밸브 조립체의 유로를 설명하기 위한 단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 차량이 선회할 때의 본 발명에 따른 선회 감응밸브 조립체의 유로를 설명하기 위한 단면도가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 차량이 직진 주행할 때에는 외부로부터 질량체(57)에 아무런 힘도 가해지지 않는 상태이므로 질량체(57)는 탄성체(58)에 의해 내부 챔버(54)의 입구(53a)측으로 가압되어 있고, 이때 내부 챔버(54)와 외부 챔버(52) 사이를 연결하는 통로(53b)는 개방된 상태로 유지된다.

이와 같이 통로(53b)가 개방된 상태에서 차량이 주행하면서 진동이 발생하면 컴프레션 챔버(22)(혹은 리바운드 챔버)로부터 입구(53a)를 통해 작동유체가 보조 밸브(60) 쪽으로 공급된다. 계속해서 작동유체는 보조 밸브(60)를 통과하면서 감쇠력을 발생시키고 난 다음, 내부 챔버(54), 개방되어 있는 통로(53b) 및 외부 챔버(52)를 순차적으로 통과하여 리저버 챔버(30), 즉 저압실(PL)로 유동한다.

통로(53b)가 완전히 개방된 상태에서는 통로(53b)의 유로면적이 최대가 되어 이를 통한 작동유체의 유동량이 크므로 감쇠력은 작고 승차감 측면에서 부드러운 승차감을 실현할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량이 선회할 때에는 원심력(관성)에 의해 질량체(57)는 탄성체(58)를 가압하면서 이동하게 되고, 이때 내부 챔버(54)와 외부 챔버(52) 사이를 연결하는 통로(53b)는 점차로 폐쇄된다. 즉, 원심력의 크기에 따라 통로(53b)가 폐쇄되는 정도가 가변될 수 있다.

이와 같이 통로(53b)가 부분적으로 혹은 완전히 폐쇄된 상태에서 차량이 주행하면서 진동이 발생하면 컴프레션 챔버(22)(혹은 리바운드 챔버)로부터 입구(53a)를 통해 보조 밸브(60) 쪽으로 공급되는 작동유체의 양이 감소되거나 전혀 없게 된다.

통로(53b)가 부분적으로 혹은 완전히 폐쇄된 상태에서는 통로(53b)의 유로면적이 감소되어 이를 통한 작동유체의 유동량이 작아지거나 작동유체의 유동이 전혀 없어지게 되므로 감쇠력은 커지게 되고 승차감 대신에 차량의 조정 안전성이 개선될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체를, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

12: 베이스 쉘 14: 인너 튜브
15: 관통구멍 16: 세퍼레이터 튜브
22: 컴프레션 챔버 27: 바디 밸브
30: 리저버 챔버 50: 선회 감응밸브 조립체
51: 외부 몸체 52: 외부 챔버
53: 내부 몸체 53a: 입구
53b: 통로 54: 내부 챔버
57: 질량체 58: 탄성체
60: 보조 밸브 PH: 고압실
PL: 저압실

Claims (4)

1. 차량의 선회에 감응하여 유로를 선택적으로 개방하거나 폐쇄함으로써 감쇠력을 가변하도록 한 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체로서,
   외형을 이루며 쇽업소버의 베이스 쉘(12)에 연결되는 외부 몸체(51)와;
   상기 외부 몸체의 내부에 설치되며 쇽업소버의 세퍼레이터 튜브(16)에 연결되는 내부 몸체(53)와;
   상기 외부 몸체와 상기 내부 몸체 사이에 형성되는 외부 챔버(52)와;
   상기 내부 몸체의 내부에 형성되는 내부 챔버(54)와;
   상기 외부 챔버와 상기 내부 챔버를 연통하도록 상기 내부 몸체에 형성되는 통로(53b)와;
   상기 내부 몸체의 외부에 설치되어 차량이 선회할 때 발생하는 원심력에 의해 상기 내부 몸체의 외측표면을 따라 이동하면서 상기 통로를 개폐하도록 설치되는 질량체(57); 를 포함하여,
   차량이 직진 이동할 때에는 상기 통로(53b)가 완전히 개방되어 감쇠력이 낮은 상태를 유지하고, 차량이 선회할 때에는 원심력에 의해 이동하는 상기 질량체(57)에 의해 상기 통로(53b)가 적어도 부분적으로 폐쇄되어 감쇠력이 높아지는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 내부 몸체(53)의 입구(53a) 하류측에는 보조 밸브(60)가 설치되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 질량체(57)는 탄성체(58)에 의해 상기 통로(53b)를 개방시키는 방향으로 가압되고 있는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 선회 감응밸브 조립체.

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