KR101254229B1

KR101254229B1 - 유압식 스토퍼 구조

Info

Publication number: KR101254229B1
Application number: KR1020110032287A
Authority: KR
Inventors: 윤경학
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2013-04-18
Also published as: KR20120114641A

Abstract

본 발명은 자동차의 속도 변화에 따른 쇽업소버의 하중증가폭을 감소시키는 유압식 스토퍼 구조에 관한 것이다.
본 발명은 쇽업소버용 유압식 스토퍼 구조에 있어서, 내부에 작동 유체를 충전하며, 일측의 내벽에 대칭되게 유로가 각 형성된 실린더; 상기 실린더의 일단에 설치되어 작동 유체가 외부로 흘러나오는 것을 방지하며, 타측에 중앙을 중심으로 대칭되게 설치홈이 형성된 로드가이드부재; 상기 설치홈에 삽입 설치되는 탄성부재; 및 작동 유체의 유압에 의해 상기 유로를 개폐하도록 상기 탄성부재에 의해 일측면이 탄력적으로 지지되는 스프링가이드를 포함하여, 작동 유체의 유압에 의해 상기 탄성부재가 수축되면 상기 유로로 작동 유체가 유입되게 하고, 상기 탄성부재가 복원되면 상기 유로를 차단하는 것을 특징으로 한다.

Description

유압식 스토퍼 구조{STRUCTURE OF HYDRAULIC STOPPER}

본 발명은 유압식 스토퍼 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 속도 변화에 따른 쇽업소버의 하중증가폭을 감소시키는 유압식 스토퍼 구조에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버는, 작동 유체가 충전된 실린더와, 일단은 이 실린더 내부에 위치하고 타단은 실린더 외부에 위치하는 피스톤 로드와, 이 피스톤 로드의 일단에 장착되어 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 밸브를 포함한다.

실린더 내부는, 유체가 충전된 제1 및 제2 챔버를 포함하여 이루어진다. 이들 제1 및 제2 챔버는 피스톤 밸브에 의해서 분리되어 있다.

이와 같은 종래의 쇽업소버는, 피스톤 로드의 말단에 장착된 피스톤 밸브가 유체가 충전된 실린더 내에서 왕복 운동할 때 피스톤 밸브에 설치되어 있는 밸브 수단에 의해 감쇠력을 발생시킨다.

그런데 순간적으로 큰 충격이 차량에 가해져 상술한 쇽업소버가 최대길이까지 신장하게 되면, 쇽업소버의 피스톤 로드가 실린더로부터 최대한 빠져나오면서 피스톤 밸브의 상단 표면이 실린더 상부에 설치된 로드 가이드에 충돌할 우려가 있었다.

도 1은 종래의 쇽업소버 스토퍼의 작동을 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 쇽업소버들은 피스톤 로드(1)의 피스톤 밸브(미도시) 위쪽에 최대 신장시 완충 역할을 수행할 수 있도록 고무나 플라스틱 소재의 스토퍼(3)를 부착하였다. 이 스토퍼(3)는 차동차의 속도 증가시 실린더(2) 내에 충전된 유체의 흐름을 제어하여 자동차의 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

그런데 이러한 종래의 스토퍼 구조는 자동차의 속도 증가시 쇽업소버에 급격한 하중 증가를 동반하여 이로 인해 작동 유체 흐름이 막히는 현상을 유발할 수 있다. 그리고 작동 유체 흐름이 막히는 현상으로 인해 또 다른 임팩트 노이즈(impact noise) 발생 및 차량의 승차감과 핸들링을 저하하는 문제점이 있다. 이와 같은 문제는 모든 방식의 쇽업소버에서 동일하게 발생할 우려가 있는 것이다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 자동차의 속도 증가에 의한 쇽업소버의 급격한 하중증가를 방지하는 유압식 스토퍼 구조를 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 스토퍼 구조는, 쇽업소버용 유압식 스토퍼 구조에 있어서, 내부에 작동 유체를 충전하며, 일측의 내벽에 대칭되게 유로가 각 형성된 실린더; 상기 실린더의 일단에 설치되어 작동 유체가 외부로 흘러나오는 것을 방지하며, 타측에 중앙을 중심으로 대칭되게 설치홈이 형성된 로드가이드부재; 상기 설치홈에 삽입 설치되는 탄성부재; 및 작동 유체의 유압에 의해 상기 유로를 개폐하도록 상기 탄성부재에 의해 일측면이 탄력적으로 지지되는 스프링가이드를 포함하여, 작동 유체의 유압에 의해 상기 탄성부재가 수축되면 상기 유로로 작동 유체가 유입되게 하고, 상기 탄성부재가 복원되면 상기 유로를 차단하는 것을 특징으로 한다.

상기 로드가이드부재는 일단 외주에 걸림턱이 형성되고, 수직으로 중공되어 쇽업소버의 피스톤로드가 중공부를 관통하는 것을 특징으로 한다.

상기 설치홈은 타측면 및 상기 실린더와 밀접하는 면이 개구되며, 일측면에는 오목진 조절용 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 조절용 홈에는 가이드 핀이 결합하는데, 상기 가이드 핀은 상기 스프링가이드와 탄성부재를 관통하여 설치되어 상기 탄성부재의 탄성계수와 상기 스프링가이드의 설치위치를 설정할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 핀과 상기 조절용 홈은 볼트 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성부재는 디스크 스프링, 코일 스프링 또는 접시 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 각 설치홈에 설치되는 탄성부재는 상호 탄성계수가 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스프링 가이드는 중공되며, 상기 탄성부재와 접하는 부위에 안착홈이 형성되고, 외주에 오링이 돌출되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 유압식 스토퍼 구조에 의하면, 쇽업소버의 실린더 내에 유체가 빠져나갈 수 있는 별도의 유로를 형성하여 자동차의 속도증가에 따른 쇽업소버의 하중증가 폭을 감소시킴으로써 임팩트 노이즈(impact noise) 발생을 최소화시키는 효과가 있다.

또한, 자동차의 승차감과 핸들링을 좋게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 쇽업소버 스토퍼의 작동을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 유압식 스토퍼 구조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 2에서 유압식 스토퍼를 확대하여 나타낸 부분 확대도이다.
도 4는 도 3에서 로드가이드부재만을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 3에서 탄성부재만을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 3에서 스프링가이드만을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 3에서 가이드 핀만을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 3의 작동 구조를 보인 사용상태도이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 유압식 스토퍼 구조를 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2에서 유압식 스토퍼를 확대하여 나타낸 부분 확대도이다.

도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 스토퍼 구조는 내부에 작동 유체를 충전하는 실린더(10), 상기 실린더(10)의 일단에 설치되어 작동 유체가 외부로 흘러나오는 것을 방지하며, 타측에 중앙을 중심으로 대칭되게 설치홈(22)이 형성된 로드가이드부재(20), 상기 탄성부재(30)에 의해 일측면이 탄력적으로 지지되는 스프링가이드(50)를 포함한다.

상기 실린더(10)는 도 2를 참조하여 상측 마주보는 내벽에 각 관통된 유로(11)가 형성된다.

도 4는 도 3에서 로드가이드부재만을 나타낸 사시도이다.

도 4를 참조하여 상기 로드가이드부재(20)는 상단 외주가 돌출되어 걸림턱(21)이 형성됨으로써 상기 로드가이드부재(20)가 상기 실린더(10)의 상단에 걸쳐질 수 있게 한다. 그리고 상기 로드가이드부재(20)의 하부는 상기 실린더(10)의 상측 내부에 삽입되어 상기 로드가이드부재(20)가 상기 실린더(10)의 상단에 결합할 수 있게 한다. 또한, 상기 로드가이드부재(20)는 수직으로 중공되어 쇽업소버의 피스톤로드가 관통하게 설치된다.

상기 설치홈(22)은 상기 로드가이드부재(20)의 하부에 중공부를 중심으로 대칭되게 쌍으로 형성된다. 이러한 상기 설치홈(22)은 각기 하측면과 외측면이 개구되고 상측면에는 오목진 조절용 홈(23)이 형성된다.

도 5는 도 3에서 탄성부재만을 나타낸 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 탄성부재(30)는 디스크 스프링으로 이루어질 수 있다. 이러한 탄성부재(30)는 제1관통구(31)가 형성될 수 있다. 한편, 상기 탄성부재(30)는 코일 스프링 또는 접시 스프링으로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 탄성부재(30)는 양측에 형성된 상기 설치홈(22)에 각기 다른 탄성계수를 갖게 설치되는 것을 특징으로 한다.

도 6은 도 3에서 스프링가이드만을 나타낸 사시도이다.

도 6을 참조하여, 상기 스프링가이드(50)는 상기 설치홈(22)의 하측 입구에 삽입되며 상면에 오목진 안착홈(53)이 형성되어 상기 안착홈(53)에 상기 탄성부재(30)의 하단이 안착된다. 이러한 상기 스프링가이드(50)는 상측으로 상기 탄성부재(30)에 의해 지지되고 하측으로 작동 유체에 의해 지지되어 작동 유체가 상기 설치홈(22)으로 유입되지 않게 패킹 역할을 하는데, 그러기 위해서 상기 스프링가이드(50)의 외주에는 돌출되게 오링(51)이 설치된다.

도 7은 도 3에서 가이드 핀만을 나타낸 사시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 가이드 핀(70)은 볼트 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 가이드 핀(70)은 상기 탄성부재(30)와 상기 스프링가이드(50)를 상기 설치홈(22)에 설치하고 상기 탄성부재(30)의 탄성계수와 상기 스프링가이드(50)의 설치위치를 설정하기 위한 것이다. 따라서, 상기 가이드 핀(70)은 상기 스프링가이드(50)와 상기 탄성부재(30)를 동시에 관통하여 상기 조절용 홈(23)에 볼트 결합하면서 상기 탄성부재(30)의 탄성계수와 상기 스프링가이드(50)의 설치위치를 설정할 수 있게 한다. 이때 상기 스프링가이드(50)는 제2관통구(55)가 형성되어 상기 가이드 핀(70)이 관통할 수 있게 한다.

본 발명은 상술한 구조에 의해 자동차의 속도증가에 따른 쇽업소버의 하중증가폭을 감소시킬 수 있는데, 이러한 작동 구조를 상세히 후술한다.

도 8은 도 3의 작동 구조를 보인 사용상태도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 각 상기 스프링가이드(50)는 평소에 외주면이 각 상기 유로(11)에 밀착되어 작동 유체가 상기 유로(11)에 유입되는 것을 차단하도록 각 상기 유로(11)를 폐쇄한다. 그리고 자동차의 속도가 올라가면서 작동 유체의 유압이 높아지면 상기 스프링가이드(50)에 작동 유체의 압력이 가해지고 이러한 압력은 상기 탄성부재(30)에 전달되면서 작동 유체의 압력이 상기 탄성부재(30)의 탄성계수보다 높아지면 상기 스프링가이드(50)가 상측으로 이동하면서 상기 유로(11)를 개구하여 작동 유체가 상기 유로(11)로 유입되면서 작동 유체의 유압을 낮추게 한다. 이때, 상기 탄성부재(30)는 양측에 설치되는데 양측의 탄성부재(30)의 탄성계수를 달리하여 자동차의 속력에 따라 작동 유체가 하나의 유로(11)로만 빠져나가게 하거나 또는 한 쌍의 유로(11)에서 동시에 빠져나갈 수 있게 조절하여 급속한 쇽업소버의 하중증가에서도 작동 유체의 이동이 막히는 형상(hydraulic blocking)을 방지할 수 있게 하는 것을 본 발명의 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 실린더
11: 유로
20: 로드가이드부재
22: 설치홈
30: 탄성부재
50: 스프링가이드
51: 오링
70: 가이드 핀

Claims

쇽업소버용 유압식 스토퍼 구조에 있어서,
내부에 작동 유체를 충전하며, 일측의 내벽에 대칭되게 유로(11)가 각 형성된 실린더(10);
상기 실린더(10)의 일단에 설치되어 작동 유체가 외부로 흘러나오는 것을 방지하며, 타측에 중앙을 중심으로 대칭되게 설치홈(22)이 형성된 로드가이드부재(20);
상기 설치홈(22)에 삽입 설치되는 탄성부재(30); 및
작동 유체의 유압에 의해 상기 유로(11)를 개폐하도록 상기 탄성부재(30)에 의해 일측면이 탄력적으로 지지되는 스프링가이드(50)를 포함하여,
작동 유체의 유압에 의해 상기 탄성부재(30)가 수축되면 상기 유로(11)로 상기 실린더(10) 내부에 충전된 작동 유체가 유입되게 하고, 상기 탄성부재(30)가 복원되면 상기 유로(11)를 차단하는 것을 특징으로 하는 유압식 스토퍼 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 로드가이드부재(20)는 일단 외주에 걸림턱(21)이 형성되고, 수직으로 중공되어 쇽업소버의 피스톤로드가 중공부를 관통하는 것을 특징으로 하는 유압식 스토퍼 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 설치홈(22)은 타측면 및 상기 실린더(10)와 밀접하는 면이 개구되며, 일측면에는 오목진 조절용 홈(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 유압식 스토퍼 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 조절용 홈(23)에는 가이드 핀(70)이 결합되는데,
상기 가이드 핀(70)은 상기 스프링가이드(50)와 탄성부재(30)를 관통하여 설치되어 상기 탄성부재(30)의 탄성계수와 상기 스프링가이드(50)의 설치위치를 설정할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 유압식 스토퍼 구조.
청구항 4에 있어서,
상기 가이드 핀(70)과 상기 조절용 홈(23)은 볼트 결합하는 것을 특징으로 하는 유압식 스토퍼 구조.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성부재(30)는 디스크 스프링, 코일 스프링 또는 접시 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압식 스토퍼 구조.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 설치홈(22)에 설치되는 탄성부재(30)는 상호 탄성계수가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 유압식 스토퍼 구조.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링 가이드(50)는 중공되며, 상기 탄성부재(30)와 접하는 부위에 안착홈(53)이 형성되고, 외주에 오링(51)이 돌출되는 것을 특징으로 하는 유압식 스토퍼 구조.