KR100877613B1 - 완충기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업현장에서 주로 사용되는 완충기의 제조공정에 있어서 공정수와 부품수를 줄여 생산성의 향상 및 제조공정비를 절감하고, 댐핑력의 영점 세팅 공정의 단순화로 완제품 상태에서의 균일한 댐핑력을 보유할 수 있는 완충기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 완충기는 바디(100)의 내측에서 일체형 내장튜브(110)의 후방 이동이 제한되도록, 바디(100)의 후단부에 환형걸림돌기부(104)가 형성되어 있고; 상기 일체형 내장튜브(110)의 후단부의 캡(119)의 외경을 작게 하여 내장튜브 본체와 상기 캡(119)사이에, 상기 환형걸림돌기부(104)에 걸리는 환형걸림부(119a)가 형성되어 있으며; 상기 일체형 내장튜브(110)의 캡(119)은 상기 바디(100)의 후방으로 돌출되어 있고, 상기 돌출된 캡(119)의 외주면에는 댐핑력의 세기정도를 나타내는 눈금이 표시되어 있으며; 상기 일체형 내장튜브(110)는 바디(100)의 후단 볼트공에 체결되는 고정볼트(116)에 의하여 바디(100)에 고정되는 것을 특징으로 한다.

완충기, 유압조절장치, 피스톤, 내장튜브, 바디

Description

완충기{Shock absorber}

본 발명은 산업현장에서 주로 사용되는 완충기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 완충기의 제조공정에 있어서 공정을 단순하게 하고 부품수를 줄여 생산성의 향상을 기하고 제조비용을 절감하며, 댐핑력(damping force)의 영점 세팅 공정의 단순화로 완제품 상태에서의 균일한 댐핑력을 보유할 수 있는 완충기에 관한 것이다.

일반적으로, 완충기는 물체에 가해지는 충격 및 진동을 완화시켜주는 장치로서, 오일댐퍼라고도 하며 주로 차량 및 생산라인 등에서 충격완화용으로 설치되어 사용된다.

상기 완충기는 내부에 오일과 같은 점성이 큰 유체가 수용되어 피스톤에 가해지는 충격 및 진동을 완화시키도록 구성되며, 스프링의 탄성반발력에 의해 피스톤이 원위치로 이동함으로써, 계속되는 충격에도 완충이 가능하도록 구성된다.

종래에 이용되었던 완충기는 도 1에 도시된 바와 같이, 바디(10)는 중앙이 길이방향으로 관통되어 있고, 관통된 중앙 내측벽에는 일정길이의 편심부(12)가 형성되어 있으며, 상기 바디(10)의 양측 단부 내벽면에는 일정깊이를 갖는 걸림 홈(14)이 형성되어 있다.

상기 바디(10)의 내부에는 로드커버(60)가 설치되어 있다. 상기 로드커버(60)의 중앙은 길이방향으로 관통되어 있으며, 끝단부에는 플랜지부가 형성되어 있다.

또한 상기 로드커버(60)의 외측에 형성된 환형공간에는 어큐무레이터(ACCUMULATOR)(70)가 설치된다.

상기 로드 커버(60)의 끝단면에는 내장튜브(20)의 선단부가 밀착되도록 결합된다. 상기 내장튜브(20)는 바디(10)의 내면과 슬라이딩 되면서 결합되어 상기 바디(10)의 편심부(12)와 외측면 사이에는 오일관로(21)가 형성되며, 선단면이 개구되어 있고, 개구되지 않은 반대쪽 끝단면은 오일주입구(22)가 형성되어 있다. 상기 내장튜브(20)의 외측벽에는 다수개의 오일유출입공(23)이 형성되어 있는데, 상기 오일유출입공(23)은 오일관로(21)와 연통되며, 선단부 외벽에는 일정크기를 갖는 관통공(24)이 형성된다.

이와 같이 구성된 내장튜브(20)는 바디(10) 내측에서 안정적으로 고정되도록 바디(10)의 걸림홈(14)에 스냅링(30)을 내장튜브(20) 외면과 밀착시키면서 설치하는 것이 가능하게 된다.

한편, 상기 바디(10)의 전방쪽에는 로드커버(60)의 관통된 중앙을 지나면서 내장튜브(20)의 내측에 결합되는 작동부(50)가 설치된다. 상기 작동부(50)는 피스톤로드(51)와 피스톤(56)과 스프링가이드(54)와 압축스프링(52)을 포함하여 구성된다.

상기 피스톤로드(51)는 3단의 직경을 갖도록 구성되고, 첫 번째 직경부(51a)가 로드커버(60)의 관통된 중앙을 지나도록 바디(10)의 선단부 외측에서 바디(10)의 내측으로 삽입되며, 첫 번째 직경부(51a)의 선단부에는 범퍼헤드(미도시)가 설치된다.

상기 피스톤로드(51)의 첫 번째 직경부가(51a)가 바디(10) 내측으로 삽입시에는 더스트캡(16)이 설치되며, 상기 더스트캡(16)은 스냅링(30)에 의해 바디(10)의 걸림홈(14)에 걸림되어 고정된다.

상기 피스톤(56)은 원기둥 형상을 갖고 피스톤 로드(51)가 통과하는 중앙의 관통공 내경은 피스톤 로드(51)의 외경보다 크게 하여 그 사이에 일정크기의 틈새(57)가 형성되어 있다.

상기 피스톤 로드(51)의 세 번째 직경부(51c)에는 스프링가이드(54)가 설치된다. 상기 스프링가이드(54)의 선단면에는 중앙에서 원주방향으로 뻗는 한쌍의 오일유출홈(55)이 형성되어 있다.

그리고 상기 스프링가이드(54)와 내장튜브(20)의 내부공간 끝단부 사이에 압축스프링(52)이 설치된다.

또한 상기 바디(10)의 단부에는 내장튜브(20)의 끝단부를 수용하며 회전 가능하도록 다이얼캡(40)이 설치된다. 상기 다이얼캡(40)은 내장튜브(20)와 함께 회전되도록 고정볼트(42)로 고정되며, 일측에는 상기 바디(10)와 고정될 수 있도록 변각고정볼트(44)가 체결된다. 상기 변각고정볼트(44)는 다이얼캡(40)이 일정각도 회전한 후 회전된 각도를 유지하기 위해 다이얼캡(40)의 외측에서 바디(10)의 단부 에 체결되는 것으로, 이러한 다이얼캡(40)을 회전시키면 오일유출입공(23)과 오일관로(21)의 관계를 조절하여, 충격이 가해질 때 반응하는 완충정도를 조절할 수 있다.

그러나, 상기 종래의 완충기는 내장튜브(20)와 다이얼캡(40)을 별개의 부품으로 가공하여 조립하는 구조로 되어 있기 때문에 제조공정 및 부품의 수가 많게 됨으로 인한 자재비 및 제조비용의 상승을 초래하여 원가상승의 요인이 되고, 생산성 저하의 요인으로 작용하고 있다.

또한 댐핑력의 영점을 세팅하는 공정에서 다수의 부품이 연관되는 관계로 댐핑력의 영점의 세팅이 어려우며, 이로 인하여 완제품 상태에서 영점에서의 댐핑력이 균일하지 못하고 서로 다르게 나타나는 부적합한 상태가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 완충기의 제조공정에 있어서 공정수와 부품수를 줄여 생산성의 향상을 기하고 제조비용을 절감할 수 있게 하는 완충기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 댐핑력의 영점 세팅(零點 setting) 공정의 단순화로 모든 완제품에서의 균일한 댐핑력을 보유하고 댐핑력의 영점 세팅이 보다 정확하고 영점세팅 작업이 용이한 완충기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 완충기는 중앙이 길이방향으로 관통되어 있는 바디; 상기 바디의 내부의 전방쪽에 설치되어 있는 로드 커버; 선단면이 개구되어 있고 상기 바디의 내면과 밀착되어 있으며 그 외측면과 바디의 편심부 사이에 오일관로가 형성되고 상기 오일관로와 연통되도록 외측벽에 다수개의 오일유출입공이 형성되며, 선단부의 외측벽에 관통공이 형성되어 있고, 중앙부에 오일주입구가 형성되어 있는 캡이 후단부에 일체로 형성된 일체형 내장튜브; 상기 캡의 오일주입구에 설치되어 있는 오일플러그; 상기 로드 커버의 환형공간에 설치되어 있는 어큐무레이터; 피스톤 로드, 피스톤 및 압축스프링으로 구성된 작동부로 이루어진 완충기에 있어서, 상기 바디의 내측에서 상기 일체형 내장튜브의 후방 이동이 제한되도록, 바디의 후단부에 환형걸림돌기부가 형성되어 있고; 상기 일체형 내장튜브의 후단부의 캡의 외경을 작게 하여 내장튜브 본체와 상기 캡사이에, 상기 환형걸림돌기부에 걸리는 환형걸림부가 형성되어 있으며; 상기 일체형 내장튜브의 캡은 상기 바디의 후방으로 돌출되어 있고, 상기 돌출된 캡의 외주면에는 댐핑력의 세기정도를 나타내는 눈금이 표시되어 있으며; 상기 일체형 내장튜브는 바디의 후단 볼트공에 체결되는 고정볼트에 의하여 바디에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 완충기는 또한 상기 일체형 내장튜브의 캡 외주면에 상기 고정볼트의 선단이 삽입되는 환형요부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 완충기는 종래의 내장튜브와 다이얼캡과 같은 별개의 부품으로 조립하지 않고 내장튜브의 기능과 다이얼캡의 기능을 함께 발휘할 수 있도록 내장튜브와 다이얼캡을 일체화시킨 캡 일체형 내장튜브가 조립됨으로써 댐핑력의 영점 세팅 공정의 단순화 및 완제품 상태에서의 균일한 댐핑력을 보유할 수 있게 된다.

또한, 완충기의 제조공정에 있어서 공정수와 부품수를 줄여 생산성의 향상 및 제조비용를 절감할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 완충기의 중간부를 따라 절단한 상태의 절개사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 완충기의 작동상태도로서, 도 3a는 본 발명에 따른 완충기의 피스톤이 전방으로 뻗은 상태를 보인 단면도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 완충기의 피스톤이 충격을 받아 후방으로 이동한 상태를 보인 단면도이고, 도 4는 도 3a의 A-A선 단면도이며, 도 5는 도 4에서 일체형 내장튜브의 조절상태 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 완충기의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 완충기는 중앙이 길이방향으로 관통된 바디(100), 상기 바디(100)의 내면과 밀착되어 있고 다수개의 오일유출입공(113)이 형성된 캡 일체형 내장튜브{110(이하, 일체형 내장튜브라고 함)}, 상기 바디(100)의 전방쪽에 로드커버(140)의 관통된 중앙을 지나고, 일체형 내장튜브(110)의 내측에 설치되는 작동부(130)로 구성되어 있다.

도 2, 도 3a 및 도3b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 바디(100)는 중앙이 길이방향으로 관통되어 있고, 관통된 중앙 내측벽에는 일정길이의 편심부(101)가 형성되어 있다.

상기 바디(100)의 내부에는 로드커버(140)가 설치되어 있다. 상기 로드커버(140)는 외측방에 일정공간을 갖는 환형공간이 형성되어 있고, 중앙은 길이방향으로 관통되어 있으며, 끝단부에는 플랜지부가 형성되어 있다.

또한 상기 로드커버(140)의 환형공간에는 어큐무레이터(ACCUMULATOR)(150)가 설치된다. 상기 어큐무레이터(150)는 특수한 스폰지와 같이 수축과 팽창이 잘 되며, 유체의 흡수가 잘 되지 않는 재질로 구성되어 있다.

상기 로드 커버(140)의 끝단면에는 일체형 내장튜브(110)의 선단부가 밀착되도록 결합된다. 상기 일체형 내장튜브(110)는 바디(100)의 내면과 슬라이딩 되면서 결합되어 상기 바디(100)의 편심부(101)와 외측면 사이에는 오일관로(111)가 형성되며, 선단면이 개구되어 있고, 개구되지 않은 반대쪽 끝단면은 오일을 외측에서 주입할 수 있도록 오일주입구(112)가 형성되어 있다.

상기 일체형 내장튜브(110)의 외측벽에는 다수개의 오일유출입공(113)이 형성되어 있는데, 상기 오일유출입공(113)은 오일관로(111)와 연통되며, 선단부 외벽에는 일정크기를 갖는 관통공(114)이 형성된다. 상기 관통공(114)은 오일유출입공(113)과 동일선상으로 관통될 수 있으며, 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 일체형 내장튜브(110)는 후단부에 외경이 작은 캡(119)이 일체로 형성되어 있고, 상기 바디(100)의 후단부에 내측으로 굴곡되어 형성된 환형걸림돌기부(104)가 형성되어 있으며, 캡(119)과 내장튜브 본체 사이에 환형걸림부(119a)가 형성되어 있다. 따라서 일체형 내장튜브(110)는 환형걸림돌기부(104)와 환형걸림부(119a)에 의하여 후방으로의 이동이 제한된다.

또한 상기 바디(100)의 단부로부터 외측에 일체형 내장튜브(110)의 후단부가 회전 가능하도록 돌출되어 있고, 상기 일체형 내장튜브(110)는 고정볼트(116)로 바디에 고정되어 있다. 상기 고정볼트(116)는 일체형 내장튜브(110)가 일정각도 회전한 후 회전된 각도를 유지하기 위해 바디(100)에 형성된 볼트공을 통해서 일체형 내장튜브(110)의 캡(119) 외주면을 압박하며, 고정볼트(116)의 선단은 캡(119)에 형성된 환형요부(119b)에 삽입된다.

상기 일체형 내장튜브(110)의 캡(119)의 중앙부에는 오일주입구(112)가 형성되어 있고, 오일주입구(112)에 오일플러그(117)가 착탈가능하도록 고정 설치되어 있으며, 캡(119)의 외주면에는 댐핑력의 세기정도를 나타내는 눈금이 표시되어 있다.

한편, 상기 바디(100)의 전방쪽에는 로드커버(140)의 관통된 중앙을 지나면서 일체형 내장튜브(110)의 내측에 결합되는 작동부(130)가 설치된다. 상기 작동부(130)는 피스톤로드(131)와 피스톤(134)과 압축스프링(133)을 포함하여 구성된다.

상기 피스톤로드(131)는 도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 후단부에 E링(180)이 삽입되도록 환형요부가 형성되어 있고, 선단부에 범퍼헤드(135)가 고정볼트(135a)에 의해서 고정 설치되어 있다.

상기 피스톤로드(131)가 바디(100) 내측으로 삽입시에는 바디(100) 내측에 먼지와 같은 더스트가 인입되지 않도록 더스트캡(102)이 설치되며, 상기 더스트캡(102)은 바디(100)에 나사결합 되어 있다.

상기 피스톤(134)은 전방측과 후방측의 직경이 서로 다른 원기둥 형상으로 형성되어 있는 것으로서 후방측의 직경은 압축스프링(133)의 내측으로 삽입되도록 전방측의 직경보다 짧게 형성되어 있다.

또한, 중앙의 관통공 내경은 볼(190)이 내장되도록 후방측의 내경이 전방측의 내경보다 길게 형성되어서 볼(190)이 걸리도록 환형돌기부가 형성되어 있고 상기 피스톤(134)의 선단면에는 중앙에서 원주방향으로 뻗는 한쌍의 오일유출홈(132)이 형성되어 있다.

상기 피스톤(134)의 선단면의 중앙부에는 상기 피스톤로드(131)의 후단부가 삽입 고정되도록 오일유출홈(132)의 중간정도의 깊이까지 형성된 원형요부가 형성되어 있다.

상기 고정볼트(116)의 헤드는 외측으로 돌출되어 걸리지 않는 무두(無頭)볼트가 사용될 수 있다. 이러한 일체형 내장튜브(110)를 회전시키면 오일유출입공(113)과 오일관로(111)의 관계를 조절하여, 충격이 가해질 때 반응하는 완충정도를 조절할 수 있다.

본 발명은 일체형 내장튜브(110)는 댐핑력 비조절형 완충기에도 적용된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 완충기는 다음과 같이 작용한다.

상기 범퍼헤드(135)에 충격이 가해지면, 피스톤(134)이 범퍼헤드(135)에 의해 후진하기 시작한다. 상기 피스톤(134)의 후진시에는 일체형 내장튜브(110)의 관통공(114)이 개방되면서, 오일은 관통공(114)을 통해 이동하게 되며, 피스톤(134)은 압축스프링(133)을 가압하면서 일체형 내장튜브(110)의 후방으로 이동하게 된 다.

이때, 범퍼헤드(135)에 가해지는 충격에 따라 이를 효과적으로 충격완화 시키기 위해서는 고정된 일체형 내장튜브(110)를 누르는 고정볼트(116)를 해제시킨 후, 일체형 내장튜브(110)를 일정각도로 회전시키고 다시 고정볼트(116)를 회전시켜 바디(100)와 일체형 내장튜브(110)를 고정하게 된다.

상기 일체형 내장튜브(110)의 회전시에는 오일유출입공(113)이 있는 부분의 일체형 내장튜브(110)의 외면과 바디(100)의 편심부(101)와의 간격이 연속적으로 변화한다. 따라서 충격흡수량의 조절을 할 때 오일의 유량을 조절하기가 편리하다.

예를 들어, 오일유출입공(113)이 있는 부분의 일체형 내장튜브(110)의 외면과 바디(100)의 편심부(101)와의 간격을 좁히게 되면, 좁혀진 간격을 통해 오일이 오일관로(111)를 통해 소량 유출됨으로써, 일체형 내장튜브(110)를 회전시키기 전보다 큰 충격을 흡수할 수 있으므로 큰 충격이 가해지는 경우에 효과적이다.

오일유출입공(113)이 있는 부분의 일체형 내장튜브(110)의 외면과 바디(100)의 편심부(101)와의 간격을 크도록 일체형 내장튜브(110)를 회전시키면, 큰 간격을 통해 오일이 오일관로(111)를 통해 대량 유출되기 때문에, 일체형 내장튜브(111)를 회전시키기 전보다 작은 충격을 흡수할 수 있으므로 작은 충격이 가해지는 경우에 효과적이다.

상기 피스톤(134)이 일체형 내장튜브(110)의 후방측으로 완전히 이동한 후에는 압축스프링(133)의 복원력에 따른 복귀과정을 거치게 되는데, 이때에는 피스톤(134)의 후방공간에 있는 오일은 오일유출입공(113), 오일관로(111) 및 관통 공(114)을 통해서 전방공간으로 이동함과 동시에 피스톤(134)의 오일유출홈(132) 및 중앙의 관통공을 통하여 전방으로 이동할 수 있다.

따라서, 본 발명의 완충기는 종래의 내장튜브(20)와 다이얼캡(40)과 같은 별개의 부품으로 조립하지 않고 종래의 내장튜브(20)의 기능과 다이얼캡(40)의 기능을 함께 발휘할 수 있도록 내장튜브(20)와 다이얼캡(40)을 일체화시킨 일체형 내장튜브(110)가 조립됨으로써 댐핑력의 영점 세팅 공정의 단순화 및 완제품 상태에서의 균일한 댐핑력을 보유할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명에 실시예에 따른 완충기에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

도 1은 종래의 완충기의 종단면도,

도 2는 본 발명에 따른 완충기의 중간부를 따라 절단한 상태의 절개사시도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 완충기의 작동상태도로서,

도 3a는 본 발명에 따른 완충기의 피스톤이 전방으로 뻗은 상태를 보인 단면도,

도 3b는 본 발명에 따른 완충기의 피스톤이 충격을 받아 후방으로 이동한 상태를 보인 단면도,

도 4는 도 3a의 A-A선 단면도,

도 5는 도 4에서 일체형 내장튜브의 조절상태 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 완충기의 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 바디 101 : 편심부

102 : 더스트 캡 103 : 오링

104 :환형걸림돌기부 110 : 캡 일체형 내장튜브

111 ; 오일관로 112 : 오일주입구

113: 오일유출입공 114 : 관통공

115 : 오링 116, 135a : 고정볼트

117 : 오일플러그 118 : 오링

119: 캡

119a: 환형걸림부 120 스냅링

130 : 작동부 131 : 피스톤로드

132 : 오일유출홈 133 : 압축스프링

134 : 피스톤 135 : 범퍼헤드

140 : 로드커버 150 : 어큐무레이터

160 : 로크너트 170 : 패킹

180 : E링 190 : 볼

Claims (2)

1. 중앙이 길이방향으로 관통되어 있는 바디(100); 상기 바디(100)의 내부의 전방쪽에 설치되어 있는 로드 커버(140); 선단면이 개구되어 있고 상기 바디(100)의 내면과 밀착되어 있으며 그 외측면과 바디(100)의 편심부(101) 사이에 오일관로(111)가 형성되고 상기 오일관로(111)와 연통되도록 외측벽에 다수개의 오일유출입공(113)이 형성되며, 선단부의 외측벽에 관통공(114)이 형성되어 있고, 중앙부에 오일주입구(112)가 형성되어 있는 캡(119)이 후단부에 일체로 형성된 일체형 내장튜브(110); 상기 캡(119)의 오일주입구(112)에 설치되어 있는 오일플러그(117); 상기 로드 커버(140)의 환형공간에 설치되어 있는 어큐무레이터(150); 피스톤 로드(131), 피스톤(134) 및 압축스프링(133)으로 구성된 작동부(130)로 이루어진 완충기에 있어서,

   상기 바디(100)의 내측에서 상기 일체형 내장튜브(110)의 후방 이동이 제한되도록, 바디(100)의 후단부에 환형걸림돌기부(104)가 형성되어 있고;

   상기 일체형 내장튜브(110)의 후단부의 캡(119)의 외경을 작게 하여 내장튜브 본체와 상기 캡(119)사이에, 상기 환형걸림돌기부(104)에 걸리는 환형걸림부(119a)가 형성되어 있으며;

   상기 일체형 내장튜브(110)의 캡(119)은 상기 바디(100)의 후방으로 돌출되어 있고, 상기 돌출된 캡(119)의 외주면에는 댐핑력의 세기정도를 나타내는 눈금이 표시되어 있으며;

   상기 일체형 내장튜브(110)는 바디(100)의 후단 볼트공에 체결되는 고정볼트(116)에 의하여 바디(100)에 고정되는 것을 특징으로 하는 완충기.
2. 제1항에 있어서, 상기 일체형 내장튜브(110)의 캡(119) 외주면에 상기 고정 볼트(116)의 선단이 삽입되는 환형요부(119b)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 완충기.

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