KR101263458B1 - 로드 가이드 및 이를 이용한 쇽업소버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로드 가이드 및 이를 이용한 쇽업소버에 관한 것으로서, 로드 가이드의 일측이 리저버 챔버와 연통하도록 하여, 압축행정시 피스톤 밸브의 압력이 증가시 유체가 리저버 챔버로 배출되며 압력을 낮추도록 하여 오일 씰의 마모 및 손상을 방지하도록 한 로드 가이드 및 이를 이용한 쇽업소버를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로드 가이드는 중앙부에 피스톤 로드가 관통하는 관통구가 형성되고, 내부관과 외부관이 소정거리 이격되도록 단차지게 돌출된 단차부를 갖는 본체부와, 상기 본체부의 상단에서 관통되어 상기 내부관과 상기 외부관 사이로 연통하는 오일홀과, 상기 본체부의 단차부를 원주방향으로 관통하며 상기 내부관과 상기 외부관 사이를 연통하며 적어도 하나 이상으로 이루어진 압력조절구를 포함한다.
쇽업소버, 로드 가이드, 압력, 그루브, 오일 씰, 마모

Description

로드 가이드 및 이를 이용한 쇽업소버 {ROD GUIDE AND SHOCK ABSORBER OF USE IT}
본 발명은 로드 가이드 및 이를 이용한 쇽업소버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤에 의해 압축되는 오일이 저압실로 배출되도록 하여 압축시 발생되는 압력을 낮출 수 있도록 한 로드 가이드 및 이를 이용한 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 주행시 차축이 노면으로 받는 충격이나 진동을 완충하여 승차감을 향상시키기 위한 완충장치가 설치되며, 이와 같은 완충장치의 하나로서 쇽업소버가 사용된다.
도 1은 종래 기술에 따른 쇽업소버의 로드 가이드를 보인 단면도이다.
종래의 쇽업소버(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 차체에 연결되는 피스톤 로드(14)와, 차축에 설치된 실린더(12)를 포함하고, 상기 피스톤 로드(14)는 상기 실린더(12)에 왕복 운동 가능하게 설치된다.
또한, 상기 실린더(12)는 내부관(12a)과, 상기 내부관(12a)을 감싸는 외부관(12b)으로 이루어진다. 또한, 상기 내부관(12a)과 외부관(12b)의 상단부에는 상 호간의 이격된 거리를 유지시키며, 상기 피스톤 로드(14)의 이동을 안내하는 로드 가이드(16)가 설치된다.
상기 로드 가이드(16)는 본체부(17) 및 상기 본체부(17)의 하측으로 단차지게 형성된 단차부(18)를 갖는 이중구조로 이루어져, 상기 내부관(12a)의 내경 및 상기 외부관(12b)의 내경과 각각 접촉하고, 중앙부에는 상기 피스톤 로드(14)가 관통하는 삽입구가 형성된다. 또한, 상기 로드 가이드(16)의 내경에는 홈부(16a)가 형성되고, 상기 홈부(16a)에는 상기 피스톤 로드(14)의 이동시 마찰을 저감하기 위한 부싱(19)이 끼워진다.
또한, 상기 로드 가이드(16)의 상부에는 상기 피스톤 로드(14)의 왕복운동시 유체의 누설을 방지하기 위한 오일 씰(20)이 설치되며, 상기 실린더(12)에 삽입 후, 상기 외부관(12b)의 상단이 컬링에 의해 구부려지며 상기 오일 씰(20)을 고정시킨다.
이러한 상기 쇽업소버(10)는 압축행정시 피스톤 로드(14)가 위로 움직이면서 피스톤 밸브에 압력이 발생하며, 이에 따라 대부분의 유체가 피스톤 밸브의 하부로 이동한다. 그리고, 유체의 일부는 상기 로드 가이드(16)와 상기 오일 씰(20) 사이로 배출될 수 있다. 또한, 상기 로드 가이드(16)의 본체부(17) 상부에는 이와 같이 배출된 유체를 다시 쇽업소버(10)의 내부로 회수하기 위한 오일홀(17a)이 형성된다.
그러나, 종래 기술에 따른 로드 가이드(16) 및 이를 이용한 쇽업소버(10)는 압축행정시 피스톤 로드(14)가 위로 움직이면서 피스톤 밸브에 압력이 증가함에 따 라 오일 씰(20)에 가해지는 압력이 증가하며, 이에 따라 오일 씰(20)의 마모가 촉진될 뿐만 아니라 상기 오일 씰(20)에 틈새가 발생되어 오일이 누출될 우려가 있다.
본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 로드 가이드의 일측이 리저버 챔버와 연통하도록 하여, 압축행정시 피스톤 밸브의 압력이 증가시 유체가 리저버 챔버로 배출되며 압력을 낮추도록 하여 오일 씰의 마모 및 손상을 방지하도록 한 로드 가이드 및 이를 이용한 쇽업소버를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로드 가이드는 중앙부에 피스톤 로드가 관통하는 관통구가 형성되고, 내부관과 외부관이 소정거리 이격되도록 단차지게 돌출된 단차부를 갖는 본체부와, 상기 본체부의 상단에서 관통되어 상기 내부관과 상기 외부관 사이로 연통하는 오일홀과, 상기 본체부의 단차부를 원주방향으로 관통하며 상기 내부관과 상기 외부관 사이를 연통하며 적어도 하나 이상으로 이루어진 압력조절구를 포함한다.
여기에서, 상기 압력조절구는 적어도 하나 이상으로 이루어지고, 상기 단차부의 내둘레에는 내측으로 오목하게 형성되어 상기 압력조절구와 연통하는 그루브홈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 단차부의 외둘레에는 내측으로 오목하게 형성되어 상기 압력조절구와 연통하는 보조 그루브홈을 포함할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 쇽업소버는 내부관과 외부관으로 이루어진 실린더와, 상기 실린더와 상부에 결합되어 피스톤 로드의 이동을 안내하는 로드 가이드를 갖는 쇽업소버에 있어서, 상기 로드 가이드는 상기 실린더의 상부에 결합되며, 중앙부에 피스톤 로드가 관통하는 관통구가 형성되고, 내부관과 외부관이 소정거리 이격되도록 단차지게 돌출된 단차부를 갖는 본체부와, 상기 본체부의 상단에서 관통되어 상기 내부관과 상기 외부관 사이로 연통하는 오일홀과, 상기 본체부의 단차부를 원주방향으로 관통하며 상기 내부관과 상기 외부관 사이를 연통하며 적어도 하나 이상으로 이루어진 압력조절구를 포함한다.
전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 로드 가이드 및 이를 이용한 쇽업소버는 압축행정시 피스톤 밸브에 의해 압력이 가해지면 내부관의 유체 중 일부가 로드 가이드에 형성된 그루브홈으로 이동한 후, 홀을 통해 리저버 챔버로 배출되며 압력을 낮추게 되며, 이에 따라 오일 씰에는 높은 압력이 발생하지 않는 효과가 있으며, 이에 따라 오일 씰의 내구성이 증가되어 수명 향상 및 밀봉의 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버의 로드 가이드를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 로드 가이드의 단면도이다.
도 2와 도 3을 참고하면, 쇽업소버(50)는 자동차의 차체에 설치되어 노면 등 에 의해 발생하는 충격 또는 진동을 완충시킨다. 상기 쇽업소버(50)는 차체측 프레임의 일측에 피스톤 로드(54)가 설치되고, 차량의 다른 일측인 바퀴측 프레임에는 실린더(52)가 설치된다. 또한, 상기 피스톤 로드(54)의 일단은 상기 실린더(52)에 삽입되며 이동가능하게 설치된다.
상기 실린더(52)는 내부관(52a)과 그 외측의 외부관(52b)으로 이루어진다.
그리고, 상기 피스톤 로드(54)의 단부에는 상기 내부관(52a) 내부를 압축 챔버(CC)와 인장 챔버로 구획하면서 왕복운동하는 피스톤 밸브가 설치된다. 상기 피스톤 밸브는 상기 압축 챔버(CC)와 인장 챔버 사이의 유체 흐름을 제어한다. 또한, 상기 내부관(52a)의 하단에는 바디밸브가 설치되며, 상기 압축 챔버(CC)와 내부 유로 사이의 유체 흐름을 제어한다.
이와 같이 구성된 쇽업소버(50)는, 상기 내부관(52a), 즉 상기 압축 챔버(CC)와 상기 인장 챔버에는 유체가 가득 채워지고, 상기 내부관(52a)과 외부관(52b) 사이, 즉 리저버 챔버(RC)에는 상기 내부관(52a)의 압력을 보상하기 위한 가스 및/또는 오일을 포함하는 유체가 채워진다.
또한, 상기 내부관(52a)과 외부관(52b)의 상단부에는 상호간의 이격된 거리를 유지시키며, 상기 피스톤 로드(54)의 이동을 안내하는 로드 가이드(56)가 설치된다.
상기 로드 가이드(56)는 본체부(57)와, 상기 본체부(57)의 하측으로 단차진 단차부(58)를 갖는 이중구조로 이루어져, 상기 내부관(52a)의 내경 및 상기 외부관(52b)의 내경과 각각 접촉한다. 또한, 상기 로드 가이드(56)의 중앙부에는 상기 피스톤 로드(54)가 관통하는 삽입구가 형성된다.
또한, 상기 로드 가이드(56)의 본체부(57) 상부에는 상기 피스톤 로드(54)의 왕복운동시 유체의 누설을 방지하기 위한 오일 씰(60)이 설치되며, 상기 실린더(52)에 삽입 후, 상기 외부관(52b)의 상단이 컬링에 의해 구부려지며 상기 오일 씰(60)을 고정시킨다. 또한, 상기 로드 가이드(56)는 상부에 오일의 유동을 위한 오일홀(57a)이 형성된다.
한편, 쇽업소버(50)는 압축행정시 피스톤 로드(54)가 위로 움직이면서 피스톤 밸브에 압력이 발생하며, 이에 따라 대부분의 유체가 피스톤 밸브의 하부로 이동한다. 그리고, 유체의 일부는 상기 로드 가이드(56)와 상기 오일 씰(60) 사이로 유체가 배출될 수 있다. 또한, 상기 로드 가이드(56)의 상부에는 이와 같이 배출된 유체를 다시 쇽업소버(50)의 내부로 회수하기 위한 오일홀(57a)이 형성된다.
상기 오일홀(57a)은 상기 본체부(57)의 상단에서 관통되어 형성되며, 상기 내부관(52a)과 상기 외부관(52b) 사이와 연통한다.
또한, 상기 본체부(57)의 단차부(58)에는 원주방향으로 관통하여 형성되는 압력조절구(58a)가 형성된다. 상기 압력조절구(58a)는 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다.
더불어, 상기 내부관(52a)은 상기 압력조절구(58a)에 대응하는 위치에 개구(521)가 형성된다. 여기에서, 상기 내부관(52a)에 형성되는 복수의 개구(521)로 이루어지는 것이 바람직하며, 조립시 상기 압력조절구(58a)와 연통되도록 위치가 조절되며 결합된다. 이와 같이, 상기 압력조절구(58a)를 통과한 유체는 상기 내부 관(52a)의 개구(521)를 통과하여 리저버 챔버(RC)로 유입된다.
이와 같이, 상기 피스톤 밸브에 의해 압축된 유체는 상기 압력조절구(58a)를 통해 리저버 챔버(RC)로 배출되므로, 상기 오일 씰(60)과 상기 로드 가이드(56) 사이로는 매우 작은 량의 유체만이 빠져나가게 되며, 이에 따라 상기 오일 씰(60)의 마모 및 손상을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 로드 가이드를 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 로드 가이드의 단면도이다. 도 4와 도 5를 참고하면, 로드 가이드(156)는 본체부(157)와, 상기 본체부(157)의 하부로 단차진 단차부(158)를 갖는다. 또한, 상기 단차부(158)에는 압력조절구(158a)와 연통하는 그루브홈(158b)이 더 형성될 수 있다. 상기 그루브홈(158b)은 상기 단차부(158)에서 내측으로 오목하게 형성되며 상기 압력조절구(158a)와 연결된다. 이에 따라 상기 로드 가이드(156)의 단차부(158) 내둘레면과 피스톤 로드(54) 사이의 틈새가 상기 그루브홈(158b)에 의해 확장되며, 압축 챔버(CC)의 유체가 상기 압력조절구(158a)를 통해 리저버 챔버(RC)로 쉽게 유출될 수 있다.
더불어, 상기 내부관(52a)은 상기 압력조절구(158a)에 대응하는 위치에 개구(521)가 형성된다. 여기에서, 상기 내부관(52a)에 형성되는 복수의 개구(521)로 이루어지는 것이 바람직하며, 조립시 상기 압력조절구(158a)와 연통되도록 위치가 조절되며 결합된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 피스톤 밸브가 상승함에 따라 압축 챔버(CC)의 유체 중 일부는 상기 그루브홈(158b)으로 유입된 후, 상기 압력조절 구(158a)로 쉽게 배출된다. 그리고, 상기 압력조절구(158a)로 배출된 유체는 상기 내부관(52a)의 개구(521)를 통해 리저버 챔버(RC)로 배출된다.
또한, 상기 로드 가이드(156)와 상기 오일 씰(60) 사이로 배출된 유체는 상기 로드 가이드(156)의 본체부(157)에 형성된 오일홀(157a)을 통해 다시 리저버 챔버(RC)로 회수된다.
한편, 상기 오일 씰(60)과 상기 로드 가이드(56) 사이로는 매우 작은 량의 유체만이 빠져나가게 되며, 이에 따라 상기 오일 씰(60)의 마모 및 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쇽업소버(50)의 로드 가이드(256)를 보인 단면도인 도 6을 참고하면, 로드 가이드(256)는 본체부(257)와, 상기 본체부(257)의 하부로 단차진 단차부(258)를 갖는다. 또한, 상기 로드 가이드(256)의 단차부(258)에는 원주방향으로 관통하여 형성되는 압력조절구(258a)가 형성되고, 상기 단차부(258)의 내둘레에는 상기 압력조절구(258a)를 연결하며 내측으로 오목하게 형성된 그루브홈(258b)이 형성된다. 또한, 상기 단차부(258)의 외둘레에도 상기 그루브홈(258b)과 대응되는 보조 그루브홈(258c)이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 내부관(52a)에는 상기 보조 그루브홈(258c)과 연결되는 개구(521)가 형성된다. 상기 개구(521)는 복수개로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 상기 보조 그루브홈(258c)이 형성될 경우, 상기 압력조절구(258a)와 상기 개구(521)를 일치시키지 않아도 되므로 작성성이 더욱 향상될 수 있다.
한편, 압축 챔버(CC)의 유체는 상기 그루브홈(258b)로 유입된 후, 상기 압력 조절구(258a)로 배출된다. 그리고, 상기 압력조절구(258a)를 통과하여 배출된 유체는 상기 보조 그루브홈(258c)을 통과한 후 상기 내부관(52a)의 개구(521)를 통해 리저버 챔버(RC)로 배출된다.
이와 같이, 상기 로드 가이드(256)는 단차부(258)에 형성된 보조 그루브홈(258c)으로 인해 상기 내부관(52a)과 상기 로드 가이드(256)의 결합위치를 조절할 필요가 없어 더욱 쉬운 조립이 가능하게 된다.
전술된 바와 같이 구성된 로드 가이드(56, 156, 256)는 내둘레면이 피스톤 로드(54)와 인접되어 이동을 안내하므로, 내측 밀도 및 조도를 증대하여 관리한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 로드 가이드를 보인 단면도이다. 통상의 쇽업소버(50)의 로드 가이드(56, 156, 256)는 내측의 밀도 및 조도를 증대하여 피스톤 로드(54)를 지지할 수 있으나, 쇽업소버(50)의 크기 또는 결합관계에 따라 상기 로드 가이드(56, 156, 256)의 내측면의 조도를 증대가 곤란할 경우에는, 로드 가이드(356)의 내측에 부싱(359)을 끼워 상기 피스톤 로드(54)를 안내하도록 할 수 있다.
여기에서, 상기 로드 가이드(356)는 본체부(357)와, 상기 본체부(357)의 하부로 단차진 단차부(358)를 갖는다. 그리고, 상기 로드 가이드(356)는 내경에 홈부(356a)가 형성되고, 상기 홈부(356a)에는 상기 부싱(359)이 끼워져 상기 피스톤 로드(54)와 마찰된다. 또한, 상기 부싱(359)에는 상기 그루브홈(358b)에 연결되는 홀(359a)이 형성된다.
이에 따라 상기 쇽업소버(50)는 피스톤 밸브의 상승에 의해 압력이 가해지 면, 압축챔버(CC)의 유체 일부가 상기 부싱(359)의 홀(359a)과, 상기 그루브홈(358b)과, 압력조절구(358a), 보조 그루브홈(358c)을 순차적으로 통과한 후, 내부관(52a)의 개구(521)를 통해 리저버 챔버(RC)로 배출된다. 이와 같이, 상기 내부관(52a) 내부의 유체가 상기 리저버 챔버(RC)로 배출되면 내부의 압력이 낮아지게 되고, 상기 로드 가이드(356)와 상기 오일 씰(60) 사이로는 극히 일부의 유체가 배출된다. 또한, 상기 로드 가이드(356)와 상기 오일 씰(60) 사이로 배출된 유체는 상기 로드 가이드(356)에 형성된 오일홀(357a)을 통해 다시 리저버 챔버(RC)로 회수된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 감쇠력 가변식 쇽업소버를 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.
도 1은 종래 기술에 따른 쇽업소버의 로드 가이드를 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버의 로드 가이드를 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 로드 가이드의 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 로드 가이드를 보인 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 로드 가이드의 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 로드 가이드를 보인 단면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 로드 가이드를 보인 단면도.

Claims (4)

  1. 중앙부에 피스톤 로드가 관통하는 관통구가 형성되고, 내부관(52a)과 외부관(52b)이 소정거리 이격되도록 단차지게 돌출된 단차부(58)를 갖는 본체부(57)와,
    상기 본체부(57)의 상단에서 관통되어 상기 내부관(52a)과 상기 외부관(52b) 사이로 연통하는 오일홀(57a)과,
    상기 본체부(57)의 단차부(58)를 원주방향으로 관통하며 상기 내부관(52a)과 상기 외부관(52b) 사이를 연통하며 적어도 하나 이상으로 이루어진 압력조절구(58a)와,
    상기 단차부(58)의 내둘레에 내측으로 오목하게 형성되어 상기 압력조절구(58a)와 연통하는 그루브홈(158b) 및
    상기 단차부(58)의 외둘레에 내측으로 오목하게 형성되어 상기 압력조절구(58a)와 연통하는 보조 그루브홈(258c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드 가이드.
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