KR100911403B1 - 차량용 쇽 업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 쇽 업소버는, 내부에 오일이 충진되는 실린더와, 상기 실린더의 내주면에 이동 가능하게 배치되고 그 실린더에 충진된 오일이 통과하면서 유동 저항을 발생시키는 오일 통로가 형성되며 상기 실린더의 내부를 제1 챔버와 제2 챔버로 구획하는 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되게 설치되어 차체 측으로 고정되는 작동 로드로서 구성되며, 상기 실린더의 외주면에는 차축과 연결되면서 그 실린더의 외주면 사이로 제3 챔버를 형성하는 실린더 케이스가 장착되고, 상기 실린더 케이스의 상단에는 상기 작동 로드가 통과하는 부위에 오일이 누유되는 것을 방지하는 실링부재가 실링 커버를 통하여 설치되며, 상기 실린더의 상단에는 상기 실링 커버 사이에서 상기 제1 챔버와 상기 제3 챔버를 덮는 실린더 덮개가 장착되고, 상기 실린더 덮개에는 그 실린더 덮개와 상기 실링부재 사이의 공간부, 및 상기 제3 챔버를 상호 연결하는 바이패스 유로가 형성되며, 상기 바이패스 유로에는 상기 작동 로드와 상기 실린더 덮개 사이의 틈새를 통해 상기 공간부로 누출된 오일의 압력에 의해서 상기 바이패스 유로를 선택적으로 개폐시키는 밸브유닛이 구비된다.

쇽 업소버, 오일, 바이패스 유로, 밸브유닛, 누유

Description

차량용 쇽 업소버 {SHOCK ABSORBER FOR VEHICLE}

본 발명의 예시적인 실시예는 차량용 쇽 업소버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤의 왕복 운동을 통해 감쇠력을 발생시키는 과정에서 오일의 외부 누출을 방지할 수 있도록 하는 차량용 쇽 업소버에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 서스펜션은 차축과 차체 사이에 구성되어 차륜에 가해지는 충격이나 진동을 완화시키는 현가 스프링과, 현가 스프링의 고유 진동을 흡수하여 승차감을 향상시키는 쇽 업소버 등으로 이루어진다.

이 중에서 쇽 업소버는 도 3에서와 같이, 내부에 오일이 충진되고 차축으로 연결되어지는 실린더(110)와, 실린더(110)의 내주면에 이동 가능하게 배치되고 그 실린더(110)에 충진된 오일이 통과하면서 유동 저항을 발생시키는 오일 통로(121)가 형성되며 그 실린더(110)의 내부를 제1 챔버(123)와 제2 챔버(125)로서 구획하는 피스톤(120)과, 피스톤(120)에 연결되게 설치되어 차체 측으로 고정되는 작동 로드(130)로 이루어진다.

그리고, 실린더(110)의 외주면에는 차축과 연결되는 실린더 케이스(140)가 장착되고, 실린더 케이스(140)의 상단에는 작동 로드(130)가 통과하는 부위에 오일 이 누유되는 것을 방지하는 실링부재(150)가 설치되며, 실린더(110)의 상단에는 실린더 덮개(160)가 장착된다.

따라서 종래 기술에서는 차륜 측으로부터 충격이 전달되면 피스톤(120)이 실린더(110)의 내주면을 이동하면서 충격을 흡수한다.

즉, 피스톤(120)이 하강 또는 상승하게 되면, 제1 챔버(123)에 저장된 오일이 피스톤(120)의 오일 통로(121)를 통과하면서 제2 챔버(125)로 이동되거나, 제2 챔버(125)에 저장된 오일이 피스톤(120)의 오일 통로(121)를 통과하여 제1 챔버(123)로 이동되는데, 이때 오일이 오일 통로(121)를 통과하는 과정에서 감속 저항을 받아 충격을 완화시키는 감쇠력이 발생하게 되는 것이다.

그런데, 종래 기술에서는 피스톤(120)의 반복적인 왕복 운동으로 오일의 온도가 상승하게 되어 그 오일의 부피가 팽창하고, 쇽 업소버가 급격히 인장될 때 제1 챔버(123) 내부 오일의 감속 저항이 커짐으로, 도 4에서와 같이 상기 오일이 피스톤(120)의 오일 통로(121)를 통해 제2 챔버(125)로 미쳐 빠져 나가지 못하고 일부가 실린더 덮개(160)와 실링부재(150) 사이의 공간으로 유입되고, 작동 로드(130)와 실링부재(150) 사이의 틈새로 누출되어 실린더 케이스(140)의 외주면을 타고 흘러 내리는 오일의 리크 현상이 발생하게 된다.

즉, 종래 기술에서는 쇽 업소버의 인장시 이 때의 감쇠력이 작동 로드(130)가 압축될 때 보다 크기 때문에, 피스톤(120)을 통해 유동되는 오일의 관로 저항도 인장 방향으로 작동할 때 보다 크고, 피스톤(120)이 상승될 때 제1 챔버(123) 내부 오일의 압축 압력이 더 크게 증대되어 작동 로드(130)와 실링부재(150) 사이의 틈 새를 통해 오일이 누출되는 것이다.

따라서, 이러한 오일의 누유는 쇽 업소버의 오염을 증대시키고, 쇽 업소버의 수명을 단축시킴은 물론, 운전자의 불만을 야기시키는 등의 요인으로서 작용하게 된다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 실린더 덮개의 구조를 개선하여 피스톤의 왕복 운동을 통해 감쇠력을 발생시키는 과정에서 작동 로드와 실링부재 사이의 틈새를 통해 오일이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있도록 하는 차량용 쇽 업소버를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 쇽 업소버는, 내부에 오일이 충진되는 실린더와, 상기 실린더의 내주면에 이동 가능하게 배치되고 그 실린더에 충진된 오일이 통과하면서 유동 저항을 발생시키는 오일 통로가 형성되며 상기 실린더의 내부를 제1 챔버와 제2 챔버로 구획하는 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되게 설치되어 차체 측으로 고정되는 작동 로드로서 구성되며, 상기 실린더의 외주면에는 차축과 연결되면서 그 실린더의 외주면 사이로 제3 챔버를 형성하는 실린더 케이스가 장착되고, 상기 실린더 케이스의 상단에는 상기 작동 로드가 통과하는 부위에 오일이 누유되는 것을 방지하는 실링부재가 실링 커버를 통하여 설치되며, 상기 실린더의 상단에는 상기 실링 커버 사이에서 상기 제1 챔버와 상기 제3 챔버를 덮는 실린더 덮개가 장착되고, 상기 실린더 덮개에는 그 실린더 덮개와 상기 실링부재 사이의 공간부, 및 상기 제3 챔버를 상호 연결하는 바이패스 유로가 형성되며, 상기 바이패스 유로에는 상기 작동 로드와 상기 실린더 덮개 사이의 틈새를 통해 상기 공간부로 누출된 오일의 압력에 의해서 상기 바이패스 유로를 선택적으로 개폐시키는 밸브유닛이 구비된다.

상기 차량용 쇽 업소버에 있어서, 상기 밸브유닛은 상기 바이패스 유로에 장착되는 볼과, 상기 볼과 상기 실링 커버 사이에 개재되어 상기 볼로 탄발력을 발휘하는 스프링을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 차량용 쇽 업소버에 있어서, 상기 바이패스 유로는 상기 공간부와 연결되는 제1 유로와, 상기 제1 유로와 연결되면서 상기 제3 챔버와 연결되는 제2 유로로 이루어지며, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 사이에 상기 볼이 장착될 수 있다.

이 경우 상기 실린더 덮개에는 상기 볼에 대응하여 상기 실링 커버 사이로 스프링이 개재되는 스프링 장착홀이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 쇽 업소버에 의하면, 실린더 덮개에 형성되는 바이패스 유로 및 그 바이패스 유로에 구성되는 밸브유닛을 통해 인장시, 실린더 덮개와 작동 로드 사이의 틈새를 통해 실린더 덮개와 실링부재 사이의 공간부로 충진되는 오일이 작동 로드와 실링부재 사이의 틈새를 통해 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

따라서 본 실시예에서는 오일의 누유에 따른 쇽 업소버의 오염을 최소화하고, 쇽 업소버의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 운전자의 불만 제기를 감소시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 예시적인 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 예시적인 실시예에 반드시 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 쇽 업소버를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 쇽 업소버(100)는 차축과 차체 사이에 구성되어 차륜에 가해지는 충격이나 진동을 완화시키는 서스펜션에 적용된다.

본 실시예에서, 상기 차량용 쇽 업소버(100)는 피스톤의 왕복 운동을 통해 감쇠력을 발생시키는 과정에서 오일의 외부 누출을 방지할 수 있는 구조로서 이루어진다.

이를 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 쇽 업소버(100)의 구성은 기본적으로, 실린더(10)와, 피스톤(20)과, 작동 로드(30)를 포함하고 있는 바, 상기 실린더(10)는 이의 내부에 오일이 충진되며 차축으로 연결된다.

상기 피스톤(20)은 실린더(10)의 내주면에 이동 가능하게 배치되고, 그 실린더(10)에 충진된 오일이 통과하면서 유동 저항을 발생시키는 오일 통로(21)가 형성된다.

이러한 피스톤(20)은 쇽 업소버(100)의 인장 및 압축시 감쇠력을 발생시키는 것으로, 당 업계에서는 통상적으로 "피스톤 밸브" 라고 한다.

그리고 상기 피스톤(20)은 실린더(10)의 내부를 제1 챔버(23)와 제2 챔버(25)로 구획하는 기능도 하게 된다.

상기 작동 로드(30)는 피스톤(20)과 연결되게 설치되어 차체 측으로 고정된다.

또한, 상기 실린더(10)의 외주면에는 차축으로 연결되면서 그 실린더(10)의 외주면 사이로 제3 챔버(41)를 형성하는 실린더 케이스(40)가 장착된다.

이러한 실린더 케이스(40)의 상단에는 작동 로드(30)가 통과하는 부위에 오일이 누유되는 것을 방지하는 실링부재(50)가 실링 커버(51)를 통하여 설치된다.

그리고 상기 실린더(10)의 상단에는 실링 커버(51) 사이에서 제1 챔버(23)와 제3 챔버(41)를 덮는 실린더 덮개(60)가 장착된다.

도면에서 미설명된 참조 부호 70은 실린더(10)의 하단부에 구성되어 작동 로드(30)가 압축될 때 감쇠력을 발생시키는 실린더 밸브를 나타낸다.

상기에서와 같은 차량용 쇽 업소버(100)에 있어, 본 실시예에서는 상기 실린더 덮개(60)에 형성되는 바이패스 유로(80)와, 이 바이패스 유로(80)에 구성되는 밸브유닛(90)을 더욱 포함하고 있다.

본 실시예에서, 상기 바이패스 유로(80)는 실린더 덮개(60)와 실링부재(50) 사이의 공간부(83), 및 실린더 커버(40)의 제3 챔버(41)를 상호 연결한다.

이러한 바이패스 유로(80)는 상기 공간부(83)와 연통되는 제1 유로(81)와, 제1 유로(81)와 연결되면서 제3 챔버(41)와 연통되는 제2 유로(82)로 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 밸브유닛(90)은 작동 로드(30)와 실린더 덮개(60) 사이 의 틈새를 통해 공간부(83)로 누출된 오일의 압력에 의해서 바이패스 유로(80)를 선택적으로 개폐시키기 위한 것이다.

이러한 밸브유닛(90)은 바이패스 유로(80)에 장착되는 볼(91)과, 그 볼(91)과 실링 커버(51) 사이에 개재되는 스프링(93)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 볼(91)은 바이패스 유로(80)의 제1 유로(81)와 제2 유로(82) 사이에 장착된다.

그리고 상기 스프링(93)은 볼(91)로 탄발력을 발휘하기 위한 것으로서, 일측 단부가 볼(91)에 지지되며, 다른 일측 단부는 실링 커버(51)의 내주면에 지지된다.

이러한 스프링(93)을 장착하기 위해 상기 실린더 덮개(60)에는 볼(91)에 대응하여 실링 커버(51) 사이로 상기 스프링(93)이 개재될 수 있는 스프링 장착홀(65)을 형성하고 있다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 쇽 업소버(100)에 의하면, 도 2에서와 같이 쇽 업소버(100)의 인장시, 제1 챔버(23) 내부의 오일이 피스톤(20)의 오일 통로(21)를 통해 제2 챔버(25)로 빠져 나가지 못하고 실린더 덮개(60)와 작동 로드(30) 사이의 틈새를 통해 실린더 덮개(60)와 실링부재(50) 사이의 공간부(83)로 충진된다.

여기서, 상기 공간부(83) 내부의 오일 압력이 기설정된 압력 즉, 밸브유닛(90)의 스프링(93) 탄성력에 대응하는 압력 미안인 경우, 볼(91)은 스프링(93)에 의해 탄성 지지된 채로 바이패스 유로(80)를 폐쇄시킨 상태에 있다.

그리고 상기 공간부(83) 내부의 오일은 실린더 덮개(60)와 작동 로드(30) 사 이의 틈새를 통해 제2 챔버(25)로 다시 유입되거나 그 공간부(83)에서 저장된다.

한편, 상기 공간부(83) 내부로 오일이 충진되면서 그 오일의 압력이 기설정된 압력을 초과하는 경우, 오일의 압력은 스프링(93)의 탄성력을 극복하면서 볼(91)을 밀어 냄으로써 바이패스 유로(80)를 개방시킨다.

그러면, 상기 공간부(83) 내부의 오일은 바이패스 유로(80)를 통해 제3 챔버(41)로 유입된다.

이로써 본 실시예에서는 쇽 업소버(100)의 인장시, 상기 공간부(83) 내부의 오일이 작동 로드(30)와 실링부재(50) 사이의 틈새를 통해 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이에 본 실시예에서는 오일의 누유에 따른 쇽 업소버(100)의 오염을 최소화하고, 쇽 업소버(100)의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 운전자의 불만 사항을 감소시킬 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 쇽 업소버를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 쇽 업소버의 작동을 설명하기 위한 단면 구성도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 차량용 쇽 업소버를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

도 4는 종래 기술에 따른 차량용 쇽 업소버의 문제점을 설명하기 위한 단면 구성도이다.

Claims (3)

1. 내부에 오일이 충진되는 실린더와, 상기 실린더의 내주면에 이동 가능하게 배치되고 그 실린더에 충진된 오일이 통과하면서 유동 저항을 발생시키는 오일 통로가 형성되며 상기 실린더의 내부를 제1 챔버와 제2 챔버로 구획하는 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되게 설치되어 차체 측으로 고정되는 작동 로드로서 구성되며,

   상기 실린더의 외주면에는 차축과 연결되면서 그 실린더의 외주면 사이로 제3 챔버를 형성하는 실린더 케이스가 장착되고, 상기 실린더 케이스의 상단에는 상기 작동 로드가 통과하는 부위에 오일이 누유되는 것을 방지하는 실링부재가 실링 커버를 통하여 설치되며, 상기 실린더의 상단에는 상기 실링 커버 사이에서 상기 제1 챔버와 상기 제3 챔버를 덮는 실린더 덮개가 장착되고,

   상기 실린더 덮개에는 그 실린더 덮개와 상기 실링부재 사이의 공간부, 및 상기 제3 챔버를 상호 연결하는 바이패스 유로가 형성되며, 상기 바이패스 유로에는 상기 작동 로드와 상기 실린더 덮개 사이의 틈새를 통해 상기 공간부로 누출된 오일의 압력에 의해서 상기 바이패스 유로를 선택적으로 개폐시키는 밸브유닛이 구비되는 차량용 쇽 업소버.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 밸브유닛은,

   상기 바이패스 유로에 장착되는 볼과, 상기 볼과 상기 실링 커버 사이에 개 재되어 상기 볼로 탄발력을 발휘하는 스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽 업소버.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 바이패스 유로는 상기 공간부와 연결되는 제1 유로와, 상기 제1 유로와 연결되면서 상기 제3 챔버와 연결되는 제2 유로로 이루어지며, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 사이에 상기 볼이 장착되고,

   상기 실린더 덮개에는 상기 볼에 대응하여 상기 실링 커버 사이로 스프링이 개재되는 스프링 장착홀이 형성되는 차량용 쇽 업소버.

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