KR101068992B1

KR101068992B1 - 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브

Info

Publication number: KR101068992B1
Application number: KR1020100013702A
Authority: KR
Inventors: 지영환
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2011-09-30
Also published as: CN102207156A; DE102011011332B4; KR20110094374A; US20110198172A1; DE102011011332A1

Abstract

본 발명은 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브에 관한 것이다. 상기 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브는 피스톤 로드 측으로부터 유입되는 작동유체가 통과되도록 유입 유로가 형성된 리테이너; 상기 리테이너의 하부에 위치되어 상기 리테이너의 유입 유로로 유입된 작동유체가 배출되는 배출 유로를 형성하는 밸브 본체; 상기 밸브 본체를 상기 리테이너 측으로 가압하는 탄성부재; 상기 리테이너의 유입 유로를 통해 유입되는 작동유체의 일부가 상기 밸브 본체의 후면에 위치하는 배압챔버로 유동하기 위한 배압 조절 유로를 형성하는 스풀 가이드; 솔레노이드의 전류 변화에 따라 상하로 이동하여 상기 배압 조절 유로의 개도를 조절하는 스풀; 을 포함하고, 상기 배출 유로는 상기 리테이너의 단부와 상기 밸브 본체 사이에서 형성되고, 상기 밸브 본체에 작용하는 작동유체의 압력에 따라 상기 밸브 본체가 이동하여 상기 배출 유로의 크기가 가변됨으로써 작동유체의 배출 정도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 탄성부재에 의해 가압되는 밸브 본체가 작동유체의 압력 및 배압에 따라 상하로 이동하여 작동유체의 배출 유로를 개방할 수 있으므로, 작동유체의 압력에 따른 감쇠력 가변 밸브의 감쇠력을 용이하게 가변시킬 수 있어 감쇠력 가변 밸브의 원하는 감쇠력 특성을 얻을 수 있다.

Description

쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브 {DAMPING FORCE VARIABLE VALVE OF A SHOCK ABSORBER}

본 발명은 피스톤 로드 측으로부터 유입되는 작동유체의 배출 정도를 조절하여 감쇠력을 제어하도록 구성된 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브에 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 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버를 도시한 단면도이다.

종래의 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)과, 리저버 챔버(30)로서의 저압실(PL)로 구획된다.

고압실(PH)은 인너 튜브(14)에 형성된 홀(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 컴프레션 챔버(22)와 연결된다.

베이스 쉘(12)의 일측에는 노면 및 주행상태 등에 따라 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있도록 감쇠력 가변 밸브(40)가 장착된다.

도 2는 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버에 부착되어 사용되는 감쇠력 가변 밸브를 도시하는 단면도이다.

감쇠력 가변 밸브(40)에는 베이스 쉘(12) 및 세퍼레이터 튜브(16)에 각각 연결되며 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 각각 연통하는 오일유로가 형성된다. 또한, 감쇠력 가변 밸브(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.

감쇠력 가변 밸브(40)는 쇽업소버의 감쇠력 가변에 이용되는 디스크 밸브(50)와 배압챔버(60)를 내부에 포함한다. 배압챔버(60)는 디스크 밸브(50)의 배후에서 그 디스크 밸브(50)를 가압하는 배압을 갖도록 마련된다.

디스크 밸브(50)는 리테이너(51)의 후방에서 그 리테이너(51)에 수직으로 형성된 유로(51a)를 덮도록 설치된다. 한편, 리테이너(51)는 커넥터(40a)에 의해 전술한 쇽업소버의 고압실(PH)과 접속된다. 따라서, 고압실(PH)로부터 커넥터(40a)를 통해 유입된 고압의 작동유체가 유로(51a)를 통과하여 디스크 밸브(50)를 향해 흐르게 된다.

감쇠력 가변 밸브(40)는 솔레노이드(41)에 인가되는 전류값에 따라 이동하는 거리가 변동하는 액추에이터(42)를 포함한다. 또한, 감쇠력 가변 밸브(40)는 액추에이터(42)와 동일 축선 상에 배치되어 액추에이터(42)와 연동하여 직선운동하는 스풀(44)을 포함한다. 상기 스풀(44)은 스풀 가이드(45)를 따라 이동되는 것으로서, 그 일단은 액추에이터(42)와 접해 있고 그 타단은 압축 스프링(46)에 의해 탄성적으로 지지된다. 상기 스풀(44)은 액추에이터(42)의 가압에 의해 전진하고 압축 스프링(46)의 복원력에 의해 후퇴한다.

솔레노이드의 구동에 따라 스풀(44)이 이동함으로써, 이 스풀(44)과 스풀 가이드(45)의 상호 작용에 의해, 디스크 밸브(50) 상류 측으로부터 배압챔버(60)로 이어지는 배압 조절 유로(47)의 개폐 및/또는 개폐 정도가 제어된다.

배압챔버(60)에 위치되는 링 부재(61)는 저압실(PL)로 가는 작동유체의 흐름을 제한하여 배압챔버(60) 내에 배압이 형성되게 한다. 링 부재(61)는 가압 디스크(62)에 의해 가압되어, 링 부재(61)의 주변부로의 작동유체의 흐름을 제한하게 된다. 가압 디스크(62)는 배압챔버(60) 내에 배압이 형성되도록 상당한 압력으로 링 부재(61)를 가압하게 된다.

종래의 감쇠력 가변 밸브(40)에서, 디스크 밸브(50)는 리테이너(51)에 수직으로 형성된 유로(51a)를 덮도록 다수의 디스크를 적층하여 이루어진다. 또한, 디스크 밸브(50)는 그 하부에 위치된 가압 디스크(62)에 의해서도 가압된다.

디스크 밸브(50)에서 디스크가 개방되는 정도는 유로(51a)를 통한 작동유체의 압력 변화 및 배압챔버(60)에서의 디스크 밸브(50)에 대한 배압의 변화에 의해 조절되고, 그에 따라 감쇠력이 가변된다.

피스톤 로드의 속도가 증가되면, 감쇠력 가변 밸브(40) 내로 유입되는 작동유체의 압력도 증가되고, 그에 따라 쇽 업소버의 감쇠력도 증가되는 것이 일반적이다. 이때, 승차감을 개선시키기 위해서는 감쇠력 가변 밸브(40)를 통해 감쇠력이 증가되는 기울기를 작게 설정하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는, 감쇠력 가변 밸브(40) 내로 유입되는 작동유체의 압력이 증가함에 따라, 디스크 밸브(50)를 통해 더 많은 양의 작동유체가 배출되게 하여 감쇠력이 증가되는 기울기를 작아지게 한다. 이러한 감쇠력 가변 밸브(40)의 특성을 디그레시브(degressive)한 특성이라 한다.

그러나, 종래의 감쇠력 가변 밸브(40)는 디스크 밸브(50)의 내측단부가 고정되고 외측 단부만이 작동유체의 압력에 의해 개방되는 구조이다. 또한, 다수의 디스크가 적층된 디스크 밸브(50)는 그 자체의 강성이 강하고, 가압 디스크(62)에 의해 가압되므로, 유로(51a)를 통한 작동유체의 압력이 증가되어도 디스크 밸브(50)의 외측 단부가 개방되는 정도가 작아서 이를 통해 배출되는 작동유체의 양이 충분히 증가되지 않는 문제점이 있었다. 이는 피스톤 로드가 고속일 때, 감쇠력을 크게 하여 승차감을 해치게 된다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 쇽업소버의 피스톤 로드의 속도가 증가하여 감쇠력 가변 밸브 내로 유입되는 작동유체의 압력이 커짐에 따라 그에 비례하여 작동유체를 더 많이 배출함으로써, 감쇠력의 급격한 증가를 방지하여 승차감을 향상시킬 수 있는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 피스톤 로드 측으로부터 유입되는 작동유체의 배출 정도를 조절하여 감쇠력을 제어하도록 구성된 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브는, 상기 피스톤 로드 측으로부터 유입되는 작동유체가 통과되도록 유입 유로가 형성된 리테이너; 상기 리테이너의 하부에 위치되어 상기 리테이너의 유입 유로로 유입된 작동유체가 배출되는 배출 유로를 형성하는 밸브 본체; 상기 밸브 본체를 상기 리테이너 측으로 가압하는 탄성부재; 상기 리테이너의 유입 유로를 통해 유입되는 작동유체의 일부가 상기 밸브 본체의 후면에 위치하는 배압챔버로 유동하기 위한 배압 조절 유로를 형성하는 스풀 가이드; 솔레노이드의 전류 변화에 따라 상하로 이동하여 상기 배압 조절 유로의 개도를 조절하는 스풀; 을 포함하고, 상기 배출 유로는 상기 리테이너의 단부와 상기 밸브 본체 사이에서 형성되고, 상기 밸브 본체에 작용하는 작동유체의 압력에 따라 상기 밸브 본체가 이동하여 상기 배출 유로의 크기가 가변됨으로써 작동유체의 배출 정도가 조절되는 것을 특징으로 한다.

또한, 표면에 슬릿이 형성되고, 상기 리테이너와 상기 밸브 본체 사이에 위치되는 리테이너 디스크; 를 더 포함하고, 상기 리테이너의 유입 유로로 유입된 작동유체는 상기 리테이너 디스크의 슬릿을 통해 배출 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬릿은 상기 배압 조절 유로와 연통되도록 상기 리테이너 디스크의 원주방향 내향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브 본체와 상기 탄성부재 사이에 위치되어 상기 배압챔버의 내측을 구획하는 내측 링부재; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내측 링부재는 상기 스풀 가이드에 형성된 단차부 또는 상기 밸브 본체에 형성된 단차부에 의해 이동이 제한되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브 본체와 상기 탄성부재 사이에 위치되어 상기 배압챔버의 외측을 구획하는 외측 링부재; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외측 링부재는 상기 밸브 본체에 형성된 단차부에 의해 이동이 제한되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성부재는 제1 스프링과 제2 스프링을 포함하고, 상기 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브는, 상기 밸브 본체와 상기 제1 스프링 사이에 위치되어 상기 배압챔버의 내측을 구획하는 내측 링부재; 상기 밸브 본체와 상기 제2 스프링 사이에 위치되어 상기 배압챔버의 외측을 구획하는 외측 링부재; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내측 링부재는 상기 스풀 가이드에 형성된 단차부에 의해 이동이 제한되고, 상기 외측 링부재는 상기 밸브 본체에 형성된 단차부에 의해 이동이 제한되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 스프링과 제2 스프링은 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 탄성부재에 의해 가압되는 밸브 본체가 작동유체의 압력 및 배압에 따라 상하로 이동하여 작동유체의 배출 유로를 개방할 수 있고, 또한 탄성부재의 탄성력을 적절히 조절함으로써 작동유체의 압력에 따른 감쇠력 가변 밸브의 감쇠력을 용이하게 가변시킬 수 있어 원하는 감쇠력 특성을 얻을 수 있는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브를 제공할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버의 일례를 도시한 단면도.
도 2는 종래의 감쇠력 가변식 쇽업소버에 부착되어 사용되는 감쇠력 가변 밸브를 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브를 나타내는 단면도.
도 4는 피스톤 로드의 속도에 따른 종래 기술과 본 발명의 쇽업소버의 감쇠력을 나타내는 그래프.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브를 나타내는 단면도이다. 도 4는 피스톤 로드의 속도에 따른 종래 기술과 본 발명의 쇽업소버의 감쇠력을 나타내는 그래프이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 감쇠력 가변 밸브(100)에는 베이스 쉘(112) 및 세퍼레이터 튜브(116)에 각각 연결되며 고압실(PH) 및 저압실(PL)과 각각 연통하는 오일유로가 형성된다.

감쇠력 가변 밸브(100)는 피스톤 로드 측으로부터 유입되는 작동유체가 통과되도록 유입 유로(151a)가 형성된 리테이너(151)를 포함한다.

리테이너(151)의 하부에는 밸브 본체(170)가 위치된다. 밸브 본체(170)는 유입 유로(151a)를 폐쇄할 수 있도록 탄성부재(181, 182)(예를 들어, 스프링)에 의해 가압된다. 유입 유로(151a)를 통한 작동유체의 압력이 탄성부재(181, 182)의 탄성력보다 커지면, 밸브 본체(170)가 하부로 이동하여 리테이너(151)의 단부와 밸브 본체(170) 사이에 형성되는 배출 유로(B)가 개방되어 이를 통해 작동유체가 배출된다.

리테이너(151)와 밸브 본체(170) 사이에는 리테이너 디스크(152)가 위치된다. 리테이너 디스크(152)의 표면에는 리테이너 디스크의 원주방향 내향으로 슬릿이 형성된다. 리테이너(151)의 유입 유로(151a)로 유입된 작동유체는 밸브 본체(170)를 통한 배출 유로(B)가 개방되지 않더라도 리테이너 디스크(152)의 슬릿을 통해 하부로 배출되어, 배압 조절 유로(P)로 유동할 수 있다.

고압실(PH)로부터 유입 유로(151a)를 통해 유입되는 작동유체는 배압 조절 유로(P)를 따라 배압챔버(160) 내로 유동할 수 있다.

배압챔버(160)에는 배압챔버의 내측을 구획하는 내측 링부재(161)와, 배압챔버의 외측을 구획하는 외측 링부재(162)가 위치된다. 내측 링부재(161)와 외측 링부재(162)는 배압챔버(160) 내에 유입된 작동유체의 흐름을 제한하여 배압챔버(160) 내에 배압이 형성되게 한다.

내측 링부재(161)는 스풀 가이드(145)에 형성된 단차부(145a)와, 밸브 본체(170)의 하부에 형성된 단차부(170a)에 의해 이동이 제한된다. 외측 링부재(162)는 밸브 본체(170)의 측부에 형성된 단차부(170b)에 의해 이동이 제한된다.

내측 링부재(161)의 하부에는 제1 스프링(181)이 위치되어, 제1 스프링(181)에 의해 내측 링부재(161) 및 밸브 본체(170)가 가압된다. 외측 링부재(162)의 하부에는 제2 스프링(182)이 위치되어, 제2 스프링(182)에 의해 외측 링부재(162) 및 밸브 본체(170)가 가압된다. 제1 스프링(181)과 제2 스프링(182)은 서로 다른 탄성계수를 가질 수 있다.

배압 조절 유로(P)를 따라 배압챔버(160) 내로 유동한 작동유체는 내측 링부재(161) 및 외측 링부재(162)에 의해 흐름이 제한되어, 밸브 본체(170)를 리테이너(151) 측으로 가압하는 배압으로 작용한다. 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 배압챔버(160) 내로 유동한 작동유체 중 일부는 외측 링부재(162)를 통해 저압실(PL)로 유동할 수 있다.

배압 조절 유로(P)의 개폐 및/또는 개폐 정도는 스풀(144)의 이동에 따라 제어된다. 스풀(144)의 일단은 솔레노이드(141)에 인가되는 전류값에 따라 이동하는 거리가 변동하는 액추에이터(142)와 접촉되고, 스풀(144)의 타단은 압축 스프링(146)에 의해 탄성적으로 지지된다.

스풀(144)은 액추에이터(142)와 연동하여 직선운동하여, 리테이너(151) 및 스풀 가이드(145)와 스풀(144)에 의해 형성되는 배압 조절 유로(P)의 개폐 정도를 조절한다. 도 3에서, 배압 조절 유로(P)는 리테이너(151) 및 스풀 가이드(145)와 스풀(144)에 의해 형성되지만, 작동유체가 배압 조절 유로를 통해 배압챔버(160)로 이동할 수 있는 한, 이와 유사한 구성을 갖는 다른 부재들에 의해서도 배압 조절 유로가 형성될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

스풀(144)이 하부로 이동하여 배압챔버(160)와 연결된 통로를 막으면, 작동유체는 배압챔버(160)를 통해 유동하지 못하고 점선으로 도시된 바와 같이 배압 조절 유로(P)의 상부를 통해 저압실(PL) 쪽으로 유동한다. 스풀(144)이 상부로 이동하여 배압챔버(160)와 연결된 통로가 개방되면, 작동유체는 배압 조절 유로(P)를 통해 배압챔버(160)로 유동하게 된다. 배압챔버(160)로 유동하는 작동유체의 양은 스풀(144)의 위치에 따라 조절된다.

이하에서는, 고압실(PH)로부터 유입 유로(151a)를 통해 유입되는 작동유체의 배출량을 조절하여 감쇠력을 가변시키는 과정을 살펴보기로 한다.

고압실(PH)로부터 유입 유로(151a)를 통해 유입되는 작동유체의 양이 적을 때 작동유체는 리테이너 디스크(152)에 형성된 슬릿을 통해 배출된다. 슬릿은 배압 조절 유로(P)와 유체 연통되어 있어, 작동유체는 배압 조절 유로(P)를 통해 배압챔버(160) 또는 저압실(PL)로 들어간다.

고압실(PH)로부터 유입 유로(151a)를 통해 유입되는 작동유체의 양이 증가되면, 작동유체의 압력은 제1 및 제2 스프링(181, 182)의 탄성력을 극복하고 밸브 본체(170)를 하부로 가압하게 된다. 밸브 본체(170)의 이동에 따라, 리테이너(151)의 단부와 밸브 본체(170) 사이에서 형성되는 배출 유로(B)가 개방된다. 배출 유로(B)가 개방되면, 작동유체는 배압 조절 유로(P) 또는 저압실(PL)로 유동할 수 있게 된다. 배출 유로(B)를 통해 빠져나가는 작동유체의 양이 많아질수록 쇽업소버의 감쇠력은 낮아지게 된다.

배압 조절 유로(P)의 개폐 및/또는 개폐 정도는 스풀(144)의 이동에 따라 제어된다.

스풀(144)이 하부로 이동하여 배압챔버(160)와 연결되는 통로를 폐쇄하면, 작동유체는 배압챔버(160)로 들어갈 수 없으므로 배압챔버(160) 내의 배압은 낮아지게 된다. 배압챔버(160) 내의 배압이 낮으면, 작동유체의 압력에 의해 밸브 본체(170)는 더 많이 하부로 이동하게 된다. 그에 따라, 더 많은 양의 작동유체가 배출 유로(B)를 통해 배출되어 감쇠력은 낮아지게 된다.

스풀(144)이 상부로 이동하여 배압챔버(160)와 연결되는 통로를 개방하면, 작동유체는 배압챔버(160)로 유동하여 배압챔버(160) 내에 채워지게 된다. 배압챔버(160) 내의 배압이 높아지면, 유입 유로(151a)를 통해 유입되는 작동유체의 압력이 증가하더라도 밸브 본체(170)는 하부로 이동하기 어려워진다. 그에 따라, 배출 유로(B)를 통해 배출되는 작동유체의 양이 줄어들어 감쇠력은 높아지게 된다.

이와 같이, 밸브 본체(170)는 리테이너(151)의 유입 유로(151a)를 통해 유입되는 작동유체의 압력 및 배압챔버(160)로 유동한 작동유체의 배압에 따라 상하로 이동하고, 그에 따라 배출 유로(B)가 개방되는 정도가 가변됨으로써 작동유체의 배출 정도가 조절된다.

작동유체의 압력 및 배압의 변화에 따라 밸브 본체(170)가 상하로 이동하여 배출 유로(B)가 개방되는 정도는 밸브 본체(170)를 가압하는 제1 및 제2 스프링(181, 182)의 탄성계수에 따라 조절할 수 있다.

예를 들어, 제1 및 제2 스프링(181, 182)의 탄성계수가 작으면(동일한 힘을 가할 때 스프링이 수축되는 거리가 크면), 작동유체의 압력에 따라 밸브 본체(170)의 이동거리가 증가하여 배출 유로(B)가 개방되는 폭이 커지므로, 피스톤 로드의 속도에 따른 작동유체의 압력에 따라 감쇠력의 변화정도를 크게 할 수 있다. 따라서, 감쇠력 가변 밸브(100)의 디그레시브(degressive)한 특성을 얻을 수 있게 된다.

그러나, 제1 및 제2 스프링(181, 182)의 탄성계수가 크면(동일한 힘을 가할 때 스프링이 수축되는 거리가 작으면), 작동유체의 압력에 따라 배출 유로(B)가 개방되는 폭이 작아지므로, 피스톤 로드의 속도가 증가해도 감쇠력의 변화정도가 적어지게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 밸브 본체(170)가 스프링 가압식으로 구성되고, 제1 및 제2 스프링(181, 182)의 탄성계수를 적절하게 설정함으로써, 설계상 원하는 감쇠력 가변 밸브(100)의 감쇠력 특성을 자유롭게 얻을 수 있다.

도 4를 참조하면, 피스톤 로드의 속도가 증가함에 따른 감쇠력의 증가 정도가 본 발명이 종래 기술에 비해 적은 것을 알 수 있다. 이는 본 발명의 감쇠력 가변 밸브에 의해 감쇠력의 가변 정도를 더욱 증가시킬 수 있음을 의미하고, 이러한 감쇠력 특성은 피스톤 로드의 속도가 고속일 때 감쇠력을 낮게 하여 승차감을 향상시킨다.

또한, 제1 스프링(181)과 제2 스프링(182)의 탄성계수를 다르게 설정하면, 밸브 본체(170)가 어느 정도 기울어진 상태로 개방되고, 그에 따라 유입 유로(151a)의 양측의 배출 유로(B)를 통해 배출되는 작동유체의 양을 다르게 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링(181)의 탄성계수를 제2 스프링(182)의 탄성계수보다 작게 설정하면, 작동유체의 압력에 의해 밸브 본체(170)는 배압 조절 유로(P)와 연결되는 배출 유로(B) 쪽이 더 많이 개방되도록 기울어진 상태로 이동하게 된다. 그에 따라, 배압 조절 유로(P) 쪽으로 유동하는 작동유체의 양을 증가시킬 수 있다. 이는 감쇠력 가변 밸브(100)의 원하는 감쇠력 특성을 더욱 자유롭게 얻을 수 있게 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 감쇠력 가변 밸브(100)는 탄성부재(181, 182)에 의해 가압되어 리테이너(151)의 유입 유로(151a)를 통해 유입되는 작동유체의 압력에 따라 상하로 이동할 수 있다. 따라서, 탄성부재, 예를 들어 스프링의 탄성계수를 조절함으로써 작동유체의 압력에 따라 배출 유로(B)를 통한 작동유체의 배출량을 자유롭게 조절할 수 있다.

또한, 스프링의 탄성계수를 낮게 설계함으로써, 피스톤 로드의 속도가 고속일 때 감쇠력 가변 밸브의 감쇠력을 낮게 하여 승차감을 향상시킬 수 있다.

또한, 탄성부재가 제1 스프링(181)과 제2 스프링(182)으로 구성되고, 제1 스프링(181)과 제2 스프링(182)의 탄성계수를 다르게 설계함으로써, 리테이너(151)의 양측 하부에서 배출 유로(B)를 통한 작동유체의 배출량을 각각 다르게 설정할 수 있다. 이는 감쇠력 가변 밸브의 원하는 감쇠력 특성을 더욱 자유롭고 용이하게 얻을 수 있게 한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100 : 감쇠력 가변 밸브 144 : 스풀
145 : 스풀 가이드 145a : 단차부
150 : 디스크 밸브 151 : 리테이너
152 : 리테이너 디스크 160 : 배압 챔버
161 : 내측 링부재 162 : 외측 링부재
170 : 밸브 본체 170a, 170b : 단차부
181 : 제1 스프링 182 : 제2 스프링

Claims

피스톤 로드 측으로부터 유입되는 작동유체의 배출 정도를 조절하여 감쇠력을 제어하도록 구성된 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브에 있어서,
상기 피스톤 로드 측으로부터 유입되는 작동유체가 통과되도록 유입 유로가 형성된 리테이너;
상기 리테이너의 하부에 위치되어 상기 리테이너의 유입 유로로 유입된 작동유체가 배출되는 배출 유로를 형성하는 밸브 본체;
상기 밸브 본체를 상기 리테이너 측으로 가압하는 탄성부재;
상기 리테이너의 유입 유로를 통해 유입되는 작동유체의 일부가 상기 밸브 본체의 후면에 위치하는 배압챔버로 유동하기 위한 배압 조절 유로를 형성하는 스풀 가이드;
솔레노이드의 전류 변화에 따라 상하로 이동하여 상기 배압 조절 유로의 개도를 조절하는 스풀;
을 포함하고,
상기 배출 유로는 상기 리테이너의 단부와 상기 밸브 본체 사이에서 형성되고,
상기 밸브 본체에 작용하는 작동유체의 압력에 따라 상기 밸브 본체가 이동하여 상기 배출 유로의 크기가 가변됨으로써 작동유체의 배출 정도가 조절되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.
청구항 1에 있어서,
표면에 슬릿이 형성되고, 상기 리테이너와 상기 밸브 본체 사이에 위치되는 리테이너 디스크;
를 더 포함하고,
상기 리테이너의 유입 유로로 유입된 작동유체는 상기 리테이너 디스크의 슬릿을 통해 배출 가능한 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.
청구항 2에 있어서,
상기 슬릿은 상기 배압 조절 유로와 연통되도록 상기 리테이너 디스크의 원주방향 내향으로 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브 본체와 상기 탄성부재 사이에 위치되어 상기 배압챔버의 내측을 구획하는 내측 링부재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.
청구항 4에 있어서,
상기 내측 링부재는 상기 스풀 가이드에 형성된 단차부 또는 상기 밸브 본체에 형성된 단차부에 의해 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브 본체와 상기 탄성부재 사이에 위치되어 상기 배압챔버의 외측을 구획하는 외측 링부재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.
청구항 6에 있어서,
상기 외측 링부재는 상기 밸브 본체에 형성된 단차부에 의해 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성부재는 제1 스프링과 제2 스프링을 포함하고,
상기 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브는,
상기 밸브 본체와 상기 제1 스프링 사이에 위치되어 상기 배압챔버의 내측을 구획하는 내측 링부재;
상기 밸브 본체와 상기 제2 스프링 사이에 위치되어 상기 배압챔버의 외측을 구획하는 외측 링부재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.
청구항 8에 있어서,
상기 내측 링부재는 상기 스풀 가이드에 형성된 단차부에 의해 이동이 제한되고,
상기 외측 링부재는 상기 밸브 본체에 형성된 단차부에 의해 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 제1 스프링과 제2 스프링은 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 감쇠력 가변 밸브.