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KR20070073213A - 쇽업소버의 피스톤 밸브 - Google Patents

쇽업소버의 피스톤 밸브 Download PDF

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KR20070073213A
KR20070073213A KR1020060000872A KR20060000872A KR20070073213A KR 20070073213 A KR20070073213 A KR 20070073213A KR 1020060000872 A KR1020060000872 A KR 1020060000872A KR 20060000872 A KR20060000872 A KR 20060000872A KR 20070073213 A KR20070073213 A KR 20070073213A
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KR
South Korea
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rebound
piston
piston body
shock absorber
retainer
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020060000872A
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English (en)
Inventor
이기재
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020060000872A priority Critical patent/KR20070073213A/ko
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Abstract

본 발명은, 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너 간의 조립 방향성을 개선한 쇽업소버의 피스톤 밸브에 관한 것으로서, 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너 간의 일정치 못한 조립으로 야기될 수 있는 감쇠력의 산포를 억제하도록 구성된 쇽업소버의 피스톤 밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 콤프레션 유로와 리바운드 유로를 구비하되, 상기 리바운드 유로는 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너가 각각 복수의 리바운드홀을 구비한 채로 상, 하 조립되어 형성되는 쇽업소버의 피스톤 밸브를 제공한다. 본 발명에 따른 쇽업소버의 피스톤 밸브는, 상기 피스톤 몸체의 저면과 상기 리바운드 리테이너의 윗면에 각각 형성된 채 서로에 대해 접하여 리바운드 유로 형성을 위한 리바운드홀을 연통시키는 시트면과; 서로 접하는 시트면에 서로 대응되게 형성된 채, 서로에 대해 끼워 맞춤되는 양각부 및 음각부를 포함한다.
쇽업소버, 리바운드홀, 시트면, 양각부, 음각부 피스톤 몸체, 리바운드 리테이너

Description

쇽업소버의 피스톤 밸브{PISTON VALVE IN SHOCK ABSORBER}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쇽업소버를 설명하기 위한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쇽업소버의 피스톤 밸브 일부인 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너를 분해하여 도시한 분해사시도.
도 3은 도 2 및 도 3의 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너에 형성된 리바운드홀들의 위치 관계를 설명하기 위한 개략적인 모식도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예들에 따라 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너가 조립된 상태를 전개도로 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
10: 내부 튜브 20: 피스톤 밸브
22: 피스톤 몸체 24: 리바운드 리테이너
221: 콤프레션홀 222, 242: 리바운드홀
224, 244: 인너 시트면 226, 264: 아웃터 시트면
225: 양각부 245: 음각부
본 발명은 쇽업소버 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너 간의 조립 방향성을 개선한 쇽업소버의 피스톤 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 쇽업소버는 차체와 차축 사이에 마련되어 주행 중 노면과 접촉하는 바퀴로부터 전달되는 각종 진동이나 충격을 흡수하여 차량 승차감과 주행 안정성을 향상시키는 기능을 수행한다. 보다 구체적으로 설명하면, 쇽업소버는 노면에서 발생한 스프링의 자유진동을 흡수하여 승차감을 향상시키되, 특히, 자체의 실린더 내부에 설치된 피스톤이 리바운드 행정을 할 때 유체 흐름에 대한 저항력을 이용해 감쇠력을 발생시키고 스프링의 상하 운동에너지를 열에너지로 변환, 방출하도록 구성되어 있다.
이전에는 피스톤의 작동 속도가 느린 경우에 감쇠력을 거의 발생시키지 않고 그 작동 속도가 높아짐에 따라 감쇠력의 크기를 급증시키는 쇽업소버가 주를 이루어 왔다. 그러나, 저속의 작동 속도에서 감쇠력이 발생하지 않으면 차체의 완만한 흔들림을 억제할 수 없고 과도한 자세 변화를 억제할 수도 없어 결국에는 승차감을 떨어뜨리게 된다. 특히, 저속에서 고속으로 바뀌는 과정에서의 급작스러운 감쇠력 변화는 감쇠력 선도 상에서 기울기가 급격하게 변하는 불연속점을 갖는 감쇠력 곡선을 생기게 하여 차량 승차감을 크게 떨어뜨리게 된다.
이에 대하여, 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너를 포함하는 피스톤 밸브의 채택을 통해, 저속 작동구간으로부터 고속 작동구간에 이르기까지 완만한 감쇠력의 증가를 구현하는 쇽업소버가 종래에 제안된 바 있다. 이러한 쇽업소버는, 리바운드 리테이너가 피스톤 몸체에 형성된 콤프레션 유로를 막지 않으면서 피스톤 몸체와 접하도록 설치되며, 리바운드 유로와 연통하면서 디스크 밸브들에 의해 개폐되는 공간을 두 개, 더 나아가서는, 복수개로 형성할 수 있게 해주어, 완만한 감쇠력 증가를 구현할 수 있었다.
그러나, 위와 같은 종래의 쇽업소버에서는 피스톤 밸브의 조립 과정에 따라 감쇠력의 산포가 넓게 생기는 문제점이 있었다. 이러한 감쇠력 산포는 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너를 서로 대응하는 시트면들을 경계로 조립하는 과정에서 피스톤 몸체의 리바운드홀들과 리바운드 리테이너의 리바운드홀들이 일정한 방향성을 갖지 못하고 조립됨으로써 주로 야기된다. 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너가 조립될 때 각각의 리바운드홀의 겹침 단면적이 크면 상대적으로 큰 감쇠력의 피스톤 밸브로 조립되고, 리바운드홀의 겹침 단면적이 작으면 상대적으로 작은 감쇠력의 피스톤 밸브로 조립된다.
한편, 전술한 감쇠력 산포를 줄이기 위해, 작업자가 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너 간의 방향성을 일치시키는 노력을 지속적으로 하는 경우에, 그 조립공정의 작업성이 크게 떨어질 수밖에 없으며, 이는 상기한 조립공정에 많은 노동력과 시간이 소모되는 문제점을 야기한다.
따라서, 본 발명은, 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너 간의 일정치 못한 조립으로 야기될 수 있는 감쇠력의 산포를 억제하도록 구성된 쇽업소버의 피스톤 밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 한 다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 작업자의 주의를 요하지 않으면서도 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너가 항상 원하는 방향으로 조립될 수 있도록 구성된 쇽업소버의 피스톤 밸브를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 콤프레션 유로와 리바운드 유로를 구비하되, 상기 리바운드 유로는 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너가 각각 복수의 리바운드홀을 구비한 채로 상, 하 조립되어 형성되는 쇽업소버의 피스톤 밸브를 제공한다. 본 발명에 따른 쇽업소버의 피스톤 밸브는, 상기 피스톤 몸체의 저면과 상기 리바운드 리테이너의 윗면에 각각 각각 형성된 채 서로에 대해 접하여 리바운드 유로 형성을 위한 리바운드홀을 연통시키는 시트면과; 서로 접하는 시트면에 서로 대응되게 형성되어, 서로에 대해 끼워 맞춤되는 양각부 및 음각부를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 피스톤 몸체의 시트면과 상기 리바운드 리테이너의 시트면 각각은 반지름 방향으로 안쪽에 형성된 인너 시트면과, 반지름 방향으로 바깥쪽에 형성되는 아웃터 시트면으로 이루어지되, 상기 양각부 및 음각부는 서로 접하는 인너 시트면에 서로 대응되게 형성된다. 이때, 상기 양각부와 음각부는 각각 일정 간격을 갖고 복수개로 형성되는 것이 바람직하다. 더욱더 바람직하게는, 상기 피스톤 몸체와 상기 리바운드 리테이너는, 상기 복수의 양각부와 음각부에 의해 서로 조립될 때 각각에 형성된 리바운드홀들 사이의 관계가 항상 일정하도록, 상기 양각부, 음각부, 그리고 리바운드홀 각각의 개수 및 간격이 결정 된다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
<실시예>
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쇽업소버의 일부를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 쇽업소버(1)는 실린더, 보다 구체적으로는, 실린더 내통(10) 내부를 콤프레션 챔버(12)와 리바운드 챔버(14)로 구획하는 피스톤 밸브(20)을 포함한다. 상기 실린더는 차축(미도시됨)에 연결되고, 상기 피스톤 밸브(20)는 차체(미도시됨)에 연결되는 피스톤로드(30)의 선단에 설치된다.
본 실시예에 따른 피스톤 밸브(20)는 피스톤 몸체(22)와 리바운드 리테이너(24)를 포함하며, 그 피스톤 몸체(22)와 리바운드 리테이너(24)의 조립에 의해 하나의 피스톤 조립체를 형성한다. 반지름 방향을 따라, 상기 피스톤 조립체의 바깥쪽에는 복수의 콤프레션홀(221; 도 1에는 두개만이 도시됨)로 이루어진 콤프레션 유로가 형성되고 그 안쪽으로는 복수의 리바운드홀들(222, 242)로 이루어진 리바운드 유로가 형성된다. 이때, 상기 콤프레션홀들(221)은 피스톤 몸체(22)에 국한되어 형성되지만, 리바운드홀들(222, 242)은 피스톤 몸체(22)와 그 아래에 접하는 리바운드 리테이너(24) 상에서 서로 연통되게 형성된다.
전술한 콤프레션 유로와 리바운드 유로는 피스톤로드(30)의 이동 및 이와 연결된 피스톤 밸브(20)의 리바운드 행정 및 콤프레션 행정에 따라 콤프레션 챔버(12)와 리바운드 챔버(14) 사이의 선택적인 유체 흐름을 허용한다. 그리고, 상기 콤프레션 유로와 리바운드 유로는 피스톤 조립체의 상부 및 하부에서 피스톤로드(30)에 끼워져 설치되는 밸브디스크들에 의해 선택적으로 개방되거나 그 개방도가 조절되며, 이러한 밸브디스크들의 작용에 의해 쇽업소버의 감쇠력이 발생 및 조절된다.
상기 피스톤 몸체(22)의 상부에는 와셔(251), 인테이크 스프링(252), 리테이너(253), 그리고, 인테이크 밸브디스크(254)가 순서대로 적층된 구조를 이루며, 상기 인테이크 밸브디스크(254)는 쇽업소버의 콤프레션 행정시에 빠른 응답성을 갖고서 휨 변형되어 콤프레션 유로, 즉 콤프레션홀(221)들을 개방하는 역할을 한다. 한편, 피스톤 몸체(22)는 아래쪽의 리바운드 리테이너(24)에 대하여 리바운드 유로의 안쪽과 바깥쪽에서 각각 접하는 제 1 인너 시트면(224)과 제 1 아웃터 시트면(226)을 각각 구비한다. 그리고, 리바운드 리테이너(24)의 윗면에는 상기 제 1 인너 시트면(224)과 제 1 아웃터 시트면(226)에 각각 접하는 제 2 인너 시트면(244)와 제 2 아웃터 시트면(246)이 각각 형성된다.
상기 시트면들(224, 226 및 244, 246)은 피스톤 몸체(22)의 저면 또는 리바운드 리테이너(24)의 윗면에서 돌출식으로 단차지게 형성된 면들로서, 그들 시트면들이 위, 아래로 서로 접하는 것에 의해, 전술한 피스톤 몸체(22)의 리바운드홀들(222)과 리바운드 리테이너(24)의 리바운드홀(242)이 서로 연통하는 환형의 공간이 형성된다. 특히, 상기 제 1 인너 시트면(224)과 제 2 인너 시트면(244)에는 서로 끼워 맞춤되는 양각부(225)와 음각부(245)가 형성되어 피스톤 몸체(22)와 리바운드 리테이너(24)가 방향성을 갖고 조립되는 것을 가능하게 하는데, 이는 이하에서 보 다 구체적으로 설명하기로 한다.
한편, 리바운드 리테이너(24)의 저면에는 제 1 밸브 시트면(247)과 제 2 밸브 시트면(248)이 반지름 방향을 따라 안쪽과 바깥쪽에 각각 형성된다. 그리고, 상기 제 1 밸브 시트면(247)과 제 2 밸브 시트면(248)은 서로 다른 높이를 갖도록 형성되어, 각각 피스톤로드(30) 상에 고정된 복수의 밸브 디스크들로 이루어진 제 1 디스크 밸브(260)와 제 2 디스크 밸브(270)의 안착을 허용한다. 제 1 디스크밸브(260)와 제 2 디스크밸브(270)의 설치 구조에 의해 본 실시예에 따른 쇽업소버(1)는 저속 구간으로부터 고속 구간에 이르기까지 완만한 감쇠력 증가를 구현할 수 있다. 이는 제 1 디스크밸브(260)가 저속 구간의 감쇠력 발생에 관여하고 제 2 디스크밸브(270)가 상대적으로 고속 구간의 감쇠력 발생에 관여함으로써 가능하다. 그리고, 제 1 디스크밸브(260) 및 제 2 디스크밸브(270)는 모두 슬릿이 형성된 에스-디스크와 그 슬릿을 통과한 유체에 의해 휨 변형되면서 감쇠력을 발생시키는 메인 디스크들로 이루어진다. 이러한 에스-디스크와 메인 디스크는 이미 당해 기술분야에서 공지되어 있는 기술이므로 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기 제 1 및 제 2 디스크밸브(260, 270)는 리바운드 리테이너(24)의 밸브 시트면(247, 248)들에 안착되고 피스톤로드(30)에 끼워진 채 그 피스톤로드(30) 하단의 너트(282), 와셔(284) 등에 의해 피스톤로드(20) 상에 고정된다. 그리고, 제 1 디스크밸브(260)와 제 2 디스크밸브(270)는 두 부분 사이에 끼워진 리테이너(286)에 의해 서로 이격된다.
도 2는 전술한 피스톤 몸체(22)와 그 아래쪽에 위치하는 리바운드 리테이너 (24)를 분리하여 도시한 분해사시도로서, 이하에서는 도 2를 참조로 하여 본 발명의 특징적인 구조에 대해 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 피스톤 몸체(22)는, 반지름 방향으로 바깥쪽에는 일정한 간격으로 복수의 콤프레션홀(221)을 구비하며, 반지름 방향으로 안쪽에는 일정한 간격으로 5개의 리바운드홀(222)을 구비한다. 그리고, 피스톤 몸체(22)의 저면에는 제 1 인너 시트면(224)과 제 1 아웃터 시트면(226)이 서로 다른 직경을 갖고 서로 동심원을 이루면서 각각 형성된다. 제 1 인너 시트면(224)은 피스톤로드(30; 도 1 참조)가 삽입되는 중심 축공 주변으로 형성되고, 제 1 아웃터 시트면(226)은 원형으로 정렬 형성된 리바운드홀(222)들을 사이에 두고 제 1 인너 시트면(226)과 이격되어 있다.
또한, 본 실시예에 따른 리바운드 리테이너(24)는 그 윗면에 제 2 인너 시트면(244)과 제 2 아웃터 시트면(246)이 각각 형성되어 있고, 그 제 2 인너 시트면(244)과 제 2 아웃터 시트면(246) 사이에는 또 4개의 다른 리바운드홀(242)이 일정한 간격으로 형성된다. 따라서, 제 2 인너 시트면(244)이 피스톤 몸체(22)의 제 1 인너 시트면(224)와 접하고 제 2 아웃터 시트면(246)이 피스톤 몸체(22)의 제 1 아웃터 시트면(226)에 접하면 피스톤 몸체(22)의 리바운드홀(222)와 리바운드 리테이너(24)의 리바운드홀(242)이 연통하는 공간이 형성된다.
한편, 제 1 인너 시트면(224)에는 4개의 양각부(225)가 90도 간격으로 형성된다. 그리고, 제 2 인너 시트면(244)에는 이에 대응되는 4개의 음각부(245)가 90도 간격으로 형성된다. 따라서, 상기 양각부(225)와 음각부(245)를 끼워 맞추는 것 에 의해 피스톤 몸체(22)와 리바운드 리테이너(24)는 미리 설계된 조립 방향성으로 조립될 수 있게 된다. 특히, 상기 양각부(225)와 음각부(245)의 개수와 간격 그리고, 리바운드홀들(222, 242)의 개수 및 간격을 미리 설계하는 것을 통해, 작업자가 리바운드 리테이너(24)와 피스톤 몸체(22)를 어느 방향으로 조립하여도 일정한 감쇠력의 피스톤 밸브를 구현할 수 있으며, 이는 도 3을 통해 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 3의 (a)와 (b)는 전술한 피스톤 몸체(22)와 리바운드 리테이너(24)에 형성된 리바운드홀들(222, 242) 사이의 위치관계를 설명하기 위한 모식도이다. 도 3에서 리바운드홀들(222, 242)을 제외한 나머지 구성요소들의 도시는 이해의 편의를 위해 생략하기로 한다. 도 3의 (a)와 (b)를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 리바운드 리테이너(24)에 대하여 피스톤 몸체(24)가 90도로 회전하여 조립되어도 리바운드홀(222, 242)들 사이의 상호 일치 또는 중첩되는 관계가 항상 같다. 이는, 시트면에 양각부와 음각부를 형성시키는 전술한 본 발명의 구성에 따라, 피스톤 몸체(22)와 리바운드 리테이너(24)가 항상 일정한 방향성을 갖고 조립되도록, 즉, 리바운드홀(222, 242)의 위치 관계의 변경 없이 피스톤 몸체(22)와 리바운드 리테이너(24)가 조립되도록, 리바운드홀(222, 242)들과, 양각부(225) 및 음각부(245)의 간격 및 개수를 미리 설계할 수 있도록 해준다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예들에 따라 양각부와 음각부(225, 245)가 서로 끼워 맞추어진 상태를 전개도로 나타낸 도면이다. 도 4를 통해, 전술한 양각부와 음각부의 형상은 다양하게 설계될 수 있음을 알 수 있다. 그리고, 위의 실시예의 설명에서는, 양각부가 피스톤 몸체에 형성되고 음각부가 리바운드 리테이너에 형성되는 것으로 설명되었지만, 이는 본 발명을 한정하지는 않으며, 양각부가 리바운드 리테이너에 음각부가 피스톤 몸체에 형성되는 것도 가능하다.
이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.
본 발명은 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너 사이의 조립성을 향상시켜주며, 특히, 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너가 다른 방향성으로 조립되어 야기되던 감쇠력 산포를 크게 줄여주거나 억제하여 주는 효과가 있다.
특히, 본 발명은, 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너에 각각 서로에 대해 끼워 맞춤되는 복수의 양각부와 음각부를 형성하되, 그 양각부와 음각부가 끼워 맞춤될 경우, 항상 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너 각각의 리바운드홀들의 위치 관계가 일정하도록 해주며, 이는 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너 사이의 조립을 원천적으로 막아주어 그 잘못된 조립의 야기되는 쇽업소버 제품들의 감쇠력 산포를 억제할 수 있다.

Claims (4)

  1. 콤프레션 유로와 리바운드 유로를 구비하되, 상기 리바운드 유로는 피스톤 몸체와 리바운드 리테이너가 각각 복수의 리바운드홀을 구비한 채로 상, 하 조립되어 형성되는 쇽업소버의 피스톤 밸브에 있어서,
    상기 피스톤 몸체의 저면과 상기 리바운드 리테이너의 윗면에 각각 형성된 채 서로에 대해 접하여 리바운드 유로 형성을 위한 리바운드홀을 연통시키는 시트면과;
    서로 접하는 시트면에 서로 대응되게 형성되어, 서로에 대해 끼워 맞춤되는 양각부 및 음각부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 피스톤 몸체의 시트면과 상기 리바운드 리테이너의 시트면 각각은, 반지름 방향으로 안쪽에 형성된 인너 시트면들과, 반지름 방향으로 바깥쪽에 형성되는 아웃터 시트면들로 이루어지되, 상기 양각부 및 음각부는 서로 접하는 인너 시트면에 서로 대응되게 형성된 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 양각부와 음각부는 각각 일정 간격을 갖고서 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 피스톤 몸체와 상기 리바운드 리테이너는, 상기 복수의 양각부와 음각부에 의해 서로 조립될 때 각각에 형성된 리바운드홀들 사이의 관계가 항상 일정하도록, 상기 양각부, 음각부, 그리고 리바운드홀 각각의 개수 및 간격이 결정됨을 특징으로 하는 쇽업소버의 피스톤 밸브.
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