KR100784367B1 - Structure for combining high pressure sealing of a self levelizer damper - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피스톤 로드의 외주연에 습동 지지되는 구조체 내부에 스텝 씰(step seal)과 오일 씰(oil seal)이 구비되는 댐퍼의 고압씰링 결합구조에 있어서, 상기 오일 씰이 내측에 위치한 내측 오일 씰과 그 외측에 위치한 외측 오일 씰로 이루어지며, 상기 스텝 씰의 일단에 경사면이 형성되며, 상기 외측 오일 씰과 상기 구조체 사이에 경사면을 구비한 경사링이 결합되며, 상기 스텝 씰의 경사면과 상기 경사링의 경사면이 서로 대면하는 사다리꼴 형상을 이루고 , 상기 스텝 씰과 상기 경사링 사이에 결합되는 상기 내측 오일 씰 및 상기 외측 오일 씰이 오일의 압력 증감에 따라 각각의 경사면과 대응하는 형태로 변형되면서 상기 스텝 씰의 조임력을 가변하는 것을 특징으로 한다. The present invention is a high pressure sealing coupling structure of a damper provided with a step seal and an oil seal in a structure that is slidingly supported on the outer circumference of the piston rod, the inner oil seal in which the oil seal is located inside And an outer oil seal positioned at an outer side thereof, an inclined surface is formed at one end of the step seal, and an inclined ring having an inclined surface is coupled between the outer oil seal and the structure, the inclined surface of the step seal and the inclined ring The inclined surfaces of the inclined surface form a trapezoidal shape facing each other, and the inner oil seal and the outer oil seal coupled between the step seal and the inclined ring are deformed to correspond to the respective inclined surfaces according to the pressure increase and decrease of oil. It is characterized by varying the tightening force of the seal.
Description
도 1은 종래의 차고 조절용 댐퍼의 고압씰링 결합구조를 도시한 개략단면도,1 is a schematic cross-sectional view showing a high-pressure sealing coupling structure of a conventional height control damper,
도 2는 본 발명에 따른 차고 조절용 댐퍼의 고압씰링 결합구조를 도시한 개략단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a high-pressure sealing coupling structure of the height control damper according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10 ; 피스톤 로드 11 ; 구조체 10; Piston
12 ; 스텝 씰 13 ; 오일 씰 12;
14 ; 경사링14; Inclined ring
본 발명은 차고 조절용 댐퍼의 고압씰링 결합구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버에 작용하는 압력에 따라 오일 씰의 조임력이 가변될 수 있도록 하여 마찰력이 증가하지 않으면서도 승차감을 향상시킬 수 있는 차고 조절용 댐퍼의 고압씰링 결합구조에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure sealing coupling structure of the damper for adjusting the height, more specifically to adjust the height of the oil seal in accordance with the pressure acting on the chamber to adjust the height of the ride height can improve the ride comfort without increasing the friction force It relates to a high pressure sealing coupling structure of the damper.
일반적으로, 댐퍼(damper)는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차 축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진 및 완충장치로서, 그 내부는 감쇠력을 증대시킬 수 있도록 가스 및 오일 등의 충진물이 채워진다. In general, a damper (damper) is installed between the axle and the body of the vibration and shock absorber to absorb the vibration or shock received by the axle from the road surface when driving the vehicle to improve the ride comfort, the interior of the gas to increase the damping force And fillers such as oil are filled.
그런데, 비교적 많은 탑승객 또는 화물을 수송하는 자동차에서 차고는 탑승객 또는 수화물의 많거나 적음에 따라 바뀌게 되며, 이러한 자동차의 높이 변화는 승차감과 조향 안정성을 감소시키게 된다. 따라서, 댐퍼도 자동차의 하중 변화에 관계없이 일정한 자동차의 높이를 유지하는 것이 요구되고 있다. However, in a vehicle carrying a relatively large number of passengers or cargo, the garage is changed according to a large or small number of passengers or luggage, and the change in height of the vehicle reduces ride comfort and steering stability. Therefore, the damper is also required to maintain a constant height of the car, regardless of the load change of the car.
이와 같은 요구에 따라 자동차의 높이가 조절되는 댐퍼 즉, 차고 조절용 댐퍼가 이미 개발되어 개시되어 있으며, 통상적인 차고 조절용 댐퍼는 자동차의 높이를 조절하기 위해 튜브와, 튜브에 조립되는 피스톤 로드 및 피스톤 밸브와, 피스톤 로드의 중공(hollow hole)에 설치되는 펌프 튜브 및 펌프 로드와, 펌프 로드의 일단 및 펌프 튜브의 일단에 각각 구비되는 인렛 밸브 및 아웃렛 밸브와, 튜브의 하단에 결합되어 펌프 로드를 지지하는 내부 쉘과, 튜브 및 내부 쉘의 외측에 위치하는 베이스 쉘과, 튜브 및 내부 쉘과 베이스 쉘 사이에 형성되는 베이스 챔버, 가스 챔버 및 고압 챔버를 포함하고 있다.According to such a request, a damper for adjusting the height of a vehicle, that is, a damper for adjusting the height of a vehicle, has already been developed and disclosed. A typical height adjusting damper includes a tube for adjusting the height of a vehicle, a piston rod and a piston valve assembled to the tube. A pump tube and a pump rod installed in the hollow hole of the piston rod, an inlet valve and an outlet valve respectively provided at one end of the pump rod and one end of the pump tube, and coupled to the bottom of the tube to support the pump rod. And an inner shell, a base shell positioned outside the tube and the inner shell, and a base chamber, a gas chamber, and a high pressure chamber formed between the tube and the inner shell and the base shell.
튜브는 내측으로 오일이 채워지고, 하단에 내측으로부터 고압 챔버로의 오일의 유입을 위해 관통홀이 형성되며, 피스톤 로드의 일측이 삽입되고, 피스톤 로드에 끼워지는 로드 가이드 및 오일 씰에 의해 상단이 밀봉된다.The tube is filled with oil on the inside, and a through hole is formed at the bottom for the inflow of oil from the inside to the high pressure chamber, and one side of the piston rod is inserted, and the top of the tube is inserted by a rod guide and an oil seal fitted to the piston rod. Is sealed.
이와 같은 종래의 차고 조절용 댐퍼의 동작은 리바운드 행정시에 리바운드 챔버와 베이스 챔버의 오일이 콤프레션 챔버로 흐르고, 펌프 튜브와 펌프 로드의 빈 공간(working volume) 즉, 펌프 챔버에 저압측 오일이 흡입된다. The operation of the conventional height control damper is such that the oil of the rebound chamber and the base chamber flows into the compression chamber during the rebound stroke, and the low pressure side oil is sucked into the working volume of the pump tube and the pump rod, that is, the pump chamber. do.
콤프레션 행정시에는 콤프레션 챔버의 오일이 리바운드 챔버와 고압 챔버로 흐르고, 이 때 펌프 챔버의 오일은 고압 챔버로 펌핑된다. 그리고, 고압측으로의 펌핑 진행이 계속되면 기체의 압축에 의해 압력 상승이 일어나 피스톤 밸브를 밀어 피스톤 밸브의 위치를 상승시켜 차고를 조절한다. During the compression stroke, the oil in the compression chamber flows into the rebound chamber and the high pressure chamber, at which time the oil in the pump chamber is pumped into the high pressure chamber. Then, if the pumping proceeds to the high pressure side, a pressure rise occurs by the compression of the gas to push the piston valve to raise the position of the piston valve to adjust the garage.
한편, 도 1은 종래기술에 따른 차고 조절용 댐퍼의 고압 씰링 결합구조를 개념적으로 도시한 도면으로서, 피스톤 로드(1)의 외주연은 구조체(2)에 의해 지지되며, 구조체(2) 내부에 스텝 씰(3;step seal)과 오일 씰(4;oil sea)이 결합되어 있다. 구조체와 피스톤 로드(1)의 섭동면은 미세한 간극(gap)을 유지하고 있으며, 피스톤 로드(1)의 외주연에 밀착되어 조임력을 가하는 스텝 씰(3)의 접촉면은 미세한 간극을 통해 따라 올라온 오일의 누출 방지를 위해 긁어 줄 수 있는 형상을 이루고 있다. 오일 씰(4)은 실질적으로 스텝 씰(3)이 피스톤 로드(1)의 외주연에 밀착되도록 조임력을 발생시키는 역할을 하는 것으로, 오일 누출을 방지하기 위해서는 오일 씰(4)의 탄성특성을 높여 스텝 씰(3)의 조임력을 높여주는 것이 바람직하지만, 스텝 씰(3)의 조임력을 높일수록 피스톤 로드(1)와의 마찰력이 증가되어 승차감을 떨어뜨리는 문제가 있다. On the other hand, Figure 1 is a view conceptually showing a high-pressure sealing coupling structure of the height adjustment damper according to the prior art, the outer periphery of the piston rod (1) is supported by the structure (2), step inside the structure (2) A seal (3; step seal) and an oil seal (4; oil sea) are combined. The perturbation surface of the structure and the piston rod 1 maintains a fine gap, and the contact surface of the
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 댐퍼의 챔버에 작용하는 압력에 따라 오일 씰의 변형을 유발하여 스텝 씰의 조임력이 가변될 수 있도록 하여 마찰력을 높이지 않으면서도 오일 누출을 방지할 수 있어 실질적으로 승차감을 향상시킬 수 있는 차고 조절용 댐퍼의 고압씰링 결합구조를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, causing the oil seal to be deformed according to the pressure acting on the chamber of the damper so that the tightening force of the step seal can be varied to prevent oil leakage without increasing the friction force The purpose is to provide a high-pressure sealing coupling structure of the height adjustment damper that can substantially improve the ride comfort.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 피스톤 로드의 외주연에 습동 지지되는 구조체 내부에 스텝 씰(step seal)과 오일 씰(oil seal)이 구비되는 댐퍼의 고압씰링 결합구조에 있어서, 상기 오일 씰이 내측에 위치한 내측 오일 씰과 그 외측에 위치한 외측 오일 씰로 이루어지며, 상기 스텝 씰의 일단에 경사면이 형성되며, 상기 외측 오일 씰과 상기 구조체 사이에 경사면을 구비한 경사링이 결합되며, 상기 스텝 씰의 경사면과 상기 경사링의 경사면이 서로 대면하는 사다리꼴 형상을 이루고 , 상기 스텝 씰과 상기 경사링 사이에 결합되는 상기 내측 오일 씰 및 상기 외측 오일 씰이 오일의 압력 증감에 따라 각각의 경사면과 대응하는 형태로 변형되면서 상기 스텝 씰의 조임력을 가변하는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object is in the high pressure sealing coupling structure of the damper is provided with a step seal (oil seal) in the structure that is slidingly supported on the outer periphery of the piston rod, the oil seal It consists of an inner oil seal located on the inner side and an outer oil seal located on the outer side, an inclined surface is formed at one end of the step seal, the inclined ring having an inclined surface is coupled between the outer oil seal and the structure, the step The inclined surface of the seal and the inclined surface of the inclined ring form a trapezoidal shape facing each other, and the inner oil seal and the outer oil seal coupled between the step seal and the inclined ring correspond to respective inclined surfaces according to pressure increase and decrease of oil. It is characterized by varying the tightening force of the step seal while being deformed to form.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 차고 조절용 댐퍼의 고압씰링 결합구조를 도시한 개략단면도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a high pressure sealing coupling structure of the height control damper according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 피스톤 로드(10)의 외주연에 습동 지지되는 구조체(11) 내부에 경사링(14)과 스텝 씰(12 ; step seal)과 오일 씰(13 ; oil seal)이 결합되어 있다.
As shown, according to a preferred embodiment of the present invention, the
구조체(11)는 댐퍼 내부의 오일이 외부로 누출되지 않도록 밀봉결합되며 피스톤 로드(10)의 직선 왕복운동을 지지하는 로드 가이드이며, 구조체(11)의 하단은 상단에 비해 상대적으로 고압이 형성된다. The
본 발명에 따른 오일 씰(13)은 한 쌍을 이루고 있는 것으로, 스텝 씰(12)의 경사면에 밀착되는 내측에 위치한 내측 오일 씰(13a)과 경사링(14)의 경사면에 밀착되는 외측에 위치한 외측 오일 씰(13b)로 이루어진다.The
본 발명에 따른 스텝 씰(12)은 피스톤 로드(10)의 외주연에 밀착되어 습동하는 피스톤 로드(10)에 조임력을 가할 수 있는 구조로 종래와 동일한 형상을 유지하고 있으나, 오일 씰(13)에 밀착되는 그 반대면은 경사면을 이루고 있다.The
본 발명에 따른 경사링(14)은 외측 오일 씰(13b)과 구조체(11) 사이에 결합되며, 외측 오일 씰(13b)과 접하는 면이 경사면을 이루고 있으며, 스텝 씰(12)의 경사면과 경사링(14)의 경사면은 서로 대면하는 사다리꼴 형상을 이루고있다. 더 정확하게는 상기 스텝 씰(12)의 경사면과 상기 경사링(14)의 경사면에 의해 형성되는 사다리꼴 형상은 실질적으로 고압의 오일압력이 가해지는 아래쪽의 폭이 위쪽의 폭보다 더 넓어야 한다.The
즉, 본 발명에 따른 고압씰링 구조는 구조체(11) 내에 피스톤 로드(10)를 중심으로 하여 스텝 씰(12), 내측 오일 씰(13a), 외측 오일 씰(13b), 경사링(14)이 순차적으로 원심방향으로 결합되는 구조를 갖는다. That is, the high pressure sealing structure according to the present invention has a
이와 같이, 결합된 고압씰링 구조의 작용을 설명한다.Thus, the operation of the combined high pressure sealing structure will be described.
피스톤 로드(10)는 직선 왕복운동하며, 구조체(11)는 로드 가이드로서 댐퍼 내부의 오일이 외부로 누출되지 않도록 밀봉결합되며 피스톤 로드(10)의 직선 왕복 운동을 지지하며, 구조체(11)의 하단은 상단에 비해 상대적으로 고압이 형성된다. The
전술한 바와 같이, 피스톤 로드(10)의 외주연과 구조체(11)의 하단측 내주연 사이의 습동면은 오일이 통과할 수 있는 미세한 간격(gap)을 유지하고 있으며, 이 미세한 간격으로 유입된 오일은 습동면에 오일막을 형성하여 피스톤 로드(10)와 구조체(11) 결합부위의 기밀작용 및 윤활작용을 한다.As described above, the sliding surface between the outer periphery of the
피스톤 로드(10)의 외주연에 밀착되는 스텝 씰(12)은 고유한 형상을 통해 미세한 간극(gap)을 통해 따라 올라온 오일의 누출 방지를 위해 긁어 줄 수 있다.The step seal 12 in close contact with the outer circumference of the
본 발명에 따른 한쌍의 오일 씰(13)은 스텝 씰(12)과 경사링(14)의 경사면에 의해 고압이 작용할수록 스텝 씰(12)을 피스톤 로드(10) 측 방향으로 밀어붙여 스텝 씰(12)의 조임력이 증대되도록 한다.In the pair of
즉, 댐퍼의 댐핑동작(리바운드 행정시)에 의해 구조체(11) 하부(리바운드 챔버)에 고압이 형성될 경우 미세한 간격으로 유입된 오일 압력이 한쌍의 탄성력을 갖는 오일 씰(13)에 작용하여 내측 오일 씰(13a)과 외측 오일 씰(13b)이 역학적으로 각각의 경사면과 대응하는 형태로 변현되면서 횡방향으로의 확장력이 증가되며, 이는 곧 스텝 씰(12)을 피스톤 로드(10) 방향으로의 조임력을 증대시킨다.That is, when a high pressure is formed in the lower part of the structure 11 (rebound chamber) by the damping operation (during rebound stroke) of the damper, the oil pressure introduced at minute intervals acts on the
반대로, 댐퍼의 댐핑동작(압축 행정시)에 의해 구조체(11) 하부(리바운드 챔버)에 오일 압력이 상대적으로 낮게 형성될 경우 한쌍의 오일 씰(13)에 작용하던 오일 압력이 낮아지면서 한쌍의 오일 씰(13)이 최초상태로 복원되면 횡방향으로의 확장력이 감소되면서 스텝 씰(12)의 조임력이 감소된다.On the contrary, when the oil pressure is relatively low in the lower portion of the structure 11 (rebound chamber) by the damping operation (during the compression stroke) of the damper, the oil pressure acting on the pair of
이처럼, 본 발명에 따르면 고압이 형성될 때에는 조임력이 증대되어 오일 누 출을 방지할 수 있으며, 상대적으로 저압이 형성될 때에는 조임력이 감소되어 피스톤 로드(10)와 스텝 씰(12) 접촉면의 마찰력을 감소시킬 수 있다. As such, according to the present invention, when the high pressure is formed, the tightening force may be increased to prevent oil leakage, and when the low pressure is formed, the tightening force may be reduced to reduce the friction force between the
이와 같은 마찰력의 감소는 승차감을 향상시키는 효과를 가져올 수 있음은 주지의 사실이다. It is well known that such a reduction in friction can bring about an effect of improving ride comfort.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 댐퍼의 챔버에 작용하는 압력에 따라 오일 씰의 변형을 유발하여 스텝 씰의 조임력이 가변될 수 있도록 하여 고압 형성시에는 조임력을 증대시키고, 저압 형성시에는 조임력을 감소시켜 오일 누출을 방지할 수 있으면서도 승차감을 향상시킬 수 있다. As described above, the tightening force of the step seal may be varied by causing deformation of the oil seal according to the pressure acting on the chamber of the damper according to the present invention, thereby increasing the tightening force at the high pressure, and tightening at the low pressure. It can reduce the oil leakage and improve the ride comfort.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 차고 조절용 댐퍼의 고압 씰링 결합구조를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for carrying out the high pressure sealing coupling structure of the height control damper according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the present invention, anyone of ordinary skill in the art will have the technical idea of the present invention to the extent that various modifications can be made.
Claims (2)
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- 2002-11-28 KR KR1020020074746A patent/KR100784367B1/en not_active IP Right Cessation
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