KR101089574B1 - 차량용 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 현가장치에 사용되는 쇽업소버에 관한 것으로,피스톤의 작동위치나 속도에 대응하여 감쇠력이 가변 될 수 있는 방식으로,종래에 복잡한 구조의 밸브나 오리피스가 사용되는 문제와, 단통식의 경우는 가스챔버가 압축챔버의 하부에 위치해서 고압인 단점을 해결하기 위해서, 외통(10)내부에 긴홀(45)을 갖춘 원통스리브(40)를 설치되고, 그 스리브 내부에 차체에 연결되는 내부실린더(20)가 설치되고, 그 실린더의 하단에는 피스톤(30)이 고정되어 원통스리브의 내면에 안내되며, 그 시린더의 내부에는 프리피스톤(50)이 설치 되도록 구성하여,가변오리피스(a).(b)를 형성하고 저압의 리저버챔버(c3)를 상부에 위치시켰다. 따라서 간단한 구조로 구성하면서도 감쇠력 가변 기능을 향상시키고, 저비용의 쇽업소버를 제공한다.

원통스리브. 리저버챔버. 내부실린더. 오리피스.탄성판. 유로.압축챔버. 긴홀

Description

차량용 쇽업소버{Shock absorber}

본 발명은 차량의 현가장치에 사용되는 쇽업소버에 관한 것으로, 차량의 운행시 현가 스프링에 발생 된 진동을 효과적으로 감쇠하고 충격을 흡수하기 위하여, 압축챔버와 인장챔버간에 작동 유체가 유통할 때, 그 유량을 조절하여 감쇠력의 크기를 제어하는 기술과,

실린더 내로 진입한 피스톤 로드의 체적증가분을 처리하기 위한 보조 실의 방식에 관한 것이다.

차량용 쇽업소버는 실린더가 차축에 연결되고, 피스톤 로드는 차체 측에 연결되어 현가 스프링의 진동을 감쇠시키는 기능을 한다.

종래의 쇽업소버의 기본 구조 도면인 도 1에 있어서, 차량의 운행시 노면으로부터 바퀴에 전달되는 힘에 의해서 피스톤(20)이 상.하로 작동하게 된다.

이때 압축챔버(c1)와 인장챔버(c2)에 충진된 작동 유체가 피스톤에 형성된 유로홀(21)을 통해서 유통하면서 유동저항이 발생 되어 현가 스프링의 진동을 감쇠시킨다.

또한 피스톤 로드(30)가 밀폐된 실린더 내로 진입되면서 발생 되는 체적 증가분만 큼의 유량을 흡수할 공간이 필요하다.

복통식(a)은 이 체적 증가분을 리저버챔버(c3)로 베이스밸브(25)를 통해서 배출하고, 단통식(b)은 프리피스톤(25)이 작동하여 고압가스챔버(c3)내의 가스 압축성이 흡수한다. [문헌1] 인터넷 검색; 위키백과/쇽업소버: 복통식. 단통식 항 [문헌2] 공개특허; 10-2008-0022928 1쪽 요약,란 1-3줄, 2쪽 13항, 14항, 15항. 3쪽 16항. [문헌3] 등록특허; 10-0803156 3쪽 13항, 14항.

차량 운행시 노면의 상태나, 급제동.회전등으로 발생 되는 현가 스프링의 진동은 다양한 형태로 발생 된다. 이를 효과적으로 감쇠하기 위하여,피스톤에 여러 가지 형식의 밸브나 오리피스를 구성하여 감쇠력을 제어한다.

피스톤의 작동 위치나, 속도에 대응하여 감쇠력이 가변되는 방식이 다양하게 구성되어 실시된다. [문헌4] 등록특허; 10-0894798 1쪽 요약 란 2줄, 6쪽 발명의 효과 란 6-7줄, 도2. [문헌5] 등록특허; 10-0586249 2쪽 발명이 이루고자 하는 기술적 과제 란. [문헌6] 등록특허; 10-0415459 발명의 효과 란.

앞에서 살펴 본 바와 같이 피스톤의 위치나 속도에 따라 가변되는 감쇠력을 얻기위해서 종래의 쇽업소버는 복잡한 구조의 밸브나 오리피스가 사용된다.

또한 복통식에서는 베이스밸브가 필요하고, 래그가 발생 되는 등의 단점이 있고,단통식에서는 압축챔버의 하부에 가스챔버를 설치하기 때문에 고압으로 되는 단점이 있다.

본 발명에서는 리저버챔버를 인장챔버 위에 설치하여 저압화 하고, 피스톤의 위치나 속도에 대응하여 가변되는 감쇠력을 갖는 가변 오리피스를 한 유로에 형성하여 구조를 간단하게 한 쇽업소버를 제공한다.

차량의 차축과 차체 사이에 설치되어 현가 스프링의 진동을 제진 하는 쇽업소버에서, 차축에 연결되는 외통(10)의 내부에 긴홀(45)을 갖춘 원통스리브(40)가 설치되고, 그 스리브 내부에 차체와 연결되는 내부실린더(20)가 설치되고, 그 실린더 하 단에는 피스톤(30)이 고정되어 원통스리브 내면에 안내되고, 그 실린더의 내부에는 프리피스톤(50)이 설치되도록 구성하여, 유로(41)를 형성하고, 압축챔버(c1), 인장챔버(c2), 리저버챔버(c3)로 구획한다.

피스톤(30)에 탄성판(35)을 유로(41)의 단면을 일부 막도록 설치하여, 가변 오리피스(a),(b)를 형성한다.

간단한 구조의 오리피스를 형성하여 저 비용 화하였고, 가스 챔버를 저압 화하여 수명이 길다.

본 발명의 실시를 위한 구성에 대하여 첨부 도면 2,3,4을 참고로 설명한다.

차축에 연결되는 외통(10)의 하단에는 체결구가 있는 부품(15)이 고정 밀폐되고, 상단에는 안내링(18)이 고정된다.

원통스리브(40)는 외통의 내면과, 부품(15)과 안내링(18)의 사이에 틈새를 갖고 설치되고, 이 원통스리브는 축 방향으로 길게 원통의 일부를 터서 긴홀(45)을 형성했다. 이 긴홀(45)은 곡면으로 되어서 축 방향의 위치에 따라 그 폭이 가변 된다.

내부실린더(20)의 하단에는 피스톤(30)이 고정되고, 상단에는 체결구가 있는 부품(25)이 고정되어 밀폐되고, 내부에는 프리피스톤(50)이 씰링(51)을 장착한 상태로 설치되어 상.하가 밀봉되며 구획된다

피스톤(30)의 외면이 원통스리브의 내면에 안내되고, 내부실린더의 외면은 안내링(18)에 안내되도록 설치되고, 씰링(17)에 의해 외부와 밀봉된다,

피스톤에는 탄성판(35)이 긴홀(45)의 내에 위치 되도록 설치되어 오리피스(a),(b) 를 형성한다.

본 발명은 위와 같은 구성에 의해,피스톤의 하부에는 압축챔버(c1)가,상부에는 인장챔버(c2)가, 프리피스톤의 위에는 리저버챔버(c3)가 구획되고, 유로(41)가 형성된다.

이와 같은 구조를 한 본 발명의 쇽업소버에 대한 작동을 도면 2.3.4를 참고로 설명한다.

압축.인장 챔버에는 작동 유체가 채워지고, 리저버챔버에는 대기압보다는 높은 압력의 가스가 충진된다. 피스톤이 상.하로 작동하면, 압축.인장챔버의 작동 유체는 피스톤에 관통된 홀(32)을 통해 유통하며, 내부실린더에 형성한 홀(21)과 유로(41)에 형성된 오리피스(a),(b)를 통하여서도 유통한다.

차량의 운행시 노면에 의한 진동이나, 제동.회전등의 운전조작 등에서 발생하는 관성력에 의한 힘이 전달되어, 피스톤(30)이 상.하로 작동하면서 유체가 유통할 때, 그 유동저항이 감쇠력을 발생시켜서 현가 스프링의 진동을 제진 하게 된다.

본 발명에 의해서 상부에 위치시킨 리저버챔버는, 내부실린더가 진입하면서 발생한 체적 증가분을 프리피스톤이 상승하면서 흡수한다.
또한 압축행정시 피스톤이 하향하면서 압축챔버내의 작동유가 유로(32)를 통하여 인장챔버로 이동하게 되고, 이로 인한 인장챔버내의 유량증가분이 프리피스톤을 밀어 올리면서 리버저챔버내의 가스를 압축하게 되어 가스압에 의한 감쇄력이 발생한다.

피스톤의 작동위치에 따라서 오리피스는 (a)에서 (a'). (a''). (a''') 위치로 따라 이동하면서 오리피스의 단면적이 가변 되고, 또한 피스톤의 속도에 따라서 탄성 판이 탄성 변형되면서 오리피스(b)도 (b') (b'')로 변하여 단면적이 가변 된다. 일정 이하의 속도에서는 탄성 판의 변형이 없어 단면적이 불변이다.

차량운행시 외부에서 전달되는 힘이 적어, 피스톤의 진폭이 작고 속도가 느린 경우에는, 피스톤이 (a)에서 (a')로 저 감쇠 지점에서 고 감쇠 지점으로 가변 되며 진 동을 제진 한다.

외부에서 전달되는 힘이 커서, 피스톤의 진동 폭이 크고 속도가 빠르면, 오리피스는 (a)에서 (a')로 이동하여 감쇠력이 가변되고, 오리피스(b)에서 (b')로 저감쇠 유로가 열리며, 빠른 피스톤 속도를 흡수하고, 외부 힘이 현가 스프링에서 흡수되면서 다시 피스톤의 속도가 느려지면, 오리피스(b')에서 (b)로 되 돌려진다.

외부에서 전달되는 힘이 매우 커서, 충격이 피스톤에 전달되면 오리피스(b)는 빠르게 (b'')로 열리며 신속히 감쇠력이 작아져서 충격을 흡수한다.

1차로 외부 힘에 의해서 피스톤이 오리피스(a)에서 (a')로 작동된 때에, 노면의 돌기나 제동.회전 등으로 2차로 외부 힘이 부가하여 전달되면 피스톤이 다시 (a'')로 이동하며, 차량의 튐김 현상을 방지한다.

본 발명에 의한 피스톤에는 탄성판이 탄성 변형 때, 간섭을 피할 수 있게 형성한 공간(31)을 갖추고 있고, 그 공간의 크기를 인장. 압축 쪽을 다르게 형성하여, 인장.압축 행정시의 감쇠력을 다르게 할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 쇽업소버는 리저버챔버를 인장챔버위에 위치시켜서 저압화 한 특징이 있고, 간단한 구조로 오리피스가 형성되어 있어도,효율적으로 감쇠력을 가변할 수 있어서,저비용이 될 수 있다.

도 1의 (a)는 복통식 쇽업소바의 개념도, (b)는 단통식 쇽업소버의 개념도.

도 2는 본 발명에 의한 쇽업소버의 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 원통스리브 완성도.

도 4는 피스톤의 작동위치.속도에 따른 오리피스의 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10: 외통 20: 내부 실린더 21: 홀 30: 피스톤 35: 탄성판 40: 원통스리브 41: 유로 45:긴홀 50:프리피스톤 C1: 압축챔버 C2: 인장챔버 C3: 가스챔버 a.b; 오리피스

Claims (2)

1. 차축에 연결되는 외통(10)의 내부에는 긴홀(45)을 갖춘 원통스리브(40)가 설치되고, 그 원통스리브의 내부에는 차체로 연결되는 내부실린더(20)가 설치되고, 그 내부실린더의 하단에는 피스톤이 고정되어 원통스리브의 내면에 안내되고, 그 내부실린더의 내부에는 프리피스톤(50)이 설치되도록 구성하여, 유로(41)를 형성하였고, 압축챔버(c1). 인장챔버(c2). 리저버챔버(c3)로 구획하여 압축행정시 인장챔버내의 유량증가분이 리버저챔버내의 가스를 압축하는 작동하는 차량용 쇽업소버.
2. 청구항 1에 있어서

   피스톤(30)에 탄성판(35)을 유로(41)의 단면을 일부 막도록 설치하여, 가변 오리피스(a).(b)가 형성되어 진 차량용 쇽업소버.

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