KR101263479B1 - Monotube type shock absorber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다이어프램을 사용하여 오일 챔버와 가스 챔버를 분리한 모노 튜브식 쇽업소버에 관한 것이다.The present invention relates to a mono-tubular shock absorber in which an oil chamber and a gas chamber are separated using a diaphragm.
본 발명에 따르면, 내부에 오일 챔버와 가스 챔버가 구획되는 원통형 실린더와, 상기 실린더 내부에 수용되어 상기 오일 챔버를 양분하는 피스톤 밸브와, 일단이 상기 피스톤 밸브에 연결되고 타단이 상기 실린더의 외측으로 연장된 피스톤 로드를 포함하는 모노 튜브식 쇽업소버로서, 상기 오일 챔버와 상기 가스 챔버를 분리하기 위해 상기 실린더 내부에 설치되는 다이어프램을 포함하며, 상기 가스 챔버는 상기 다이어프램과 상기 실린더에 의해 구획형성되는 것을 특징으로 하는 모노 튜브식 쇽업소버가 제공된다.According to the present invention, there is provided a cylindrical cylinder in which an oil chamber and a gas chamber are partitioned, a piston valve accommodated in the cylinder for dividing the oil chamber, one end of which is connected to the piston valve, and the other end of which is outward of the cylinder. A mono tubular shock absorber comprising an extended piston rod, comprising a diaphragm installed inside the cylinder to separate the oil chamber and the gas chamber, wherein the gas chamber is partitioned by the diaphragm and the cylinder. A mono tubular shock absorber is provided.
모노 튜브식 쇽업소버, 다이어프램, 오일 챔버, 가스 챔버, 고정부재, 오일 통로, 내부 튜브 Mono Tubular Shock Absorber, Diaphragm, Oil Chamber, Gas Chamber, Fixture, Oil Passage, Inner Tube
Description
본 발명은 모노 튜브식 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이어프램을 사용하여 오일 챔버와 가스 챔버를 분리한 모노 튜브식 쇽업소버에 관한 것이다.The present invention relates to a mono-tubular shock absorber, and more particularly, to a mono-tubular shock absorber in which an oil chamber and a gas chamber are separated using a diaphragm.
종래 차량에는 조작성능이나 승차감 향상을 위하여 다양한 종류의 쇽업소버가 사용되고 있으며, 특히 차량의 바퀴와 차체 사이에 적용되는 쇽업소버 중 하나로서 모노 튜브식 쇽업소버가 사용되고 있다.Conventionally, various types of shock absorbers have been used in order to improve the operating performance and ride comfort. In particular, a monotube type shock absorber is used as one of the shock absorbers applied between the wheels of the vehicle and the vehicle body.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 모노 튜브식 쇽업소버는, 유체가 충전된 제1 및 제2 챔버(11, 12)와, 이 제1 및 제2 챔버(11, 12)의 하단에 마련된 가스 챔버(16)를 포함하는 실린더(10)로 이루어진다. 작동유체, 즉 오일이 충전된 제1 및 제2 챔버(11, 12)는 피스톤 밸브(13)에 의해 분리되며, 오일이 충전된 제2 챔버(12)와 가스가 충전된 가스 챔버(16)는 프리 피스톤(17)에 의해 분리된다.As shown in FIG. 1, a conventional mono-tubular shock absorber includes a first and
가스 챔버(16)는 제2 챔버(12) 하부에 실린더(10)가 길이방향으로 연장됨으로써 형성되며, 이 가스 챔버(16) 내에는 통상 고압의 질소가스가 충전되어 있다. 질소가스의 압력은, 수축 행정시 제1 챔버(11) 내부에 부압이 발생되지 않을 정도 로 충분히 높은 값을 가지는 것이 바람직하다.The
도 1에서 볼 때 피스톤 밸브(13)가 위쪽으로 올라가는 신장 행정시, 실린더(10) 내에 있어서 피스톤 밸브(13) 위쪽의 제1 챔버(11) 내의 압력이 높아지며, 그에 따라 제1 챔버(11) 내의 유체는 피스톤 밸브(13)에 설치된 밸브 수단을 밀어 열고 피스톤 밸브(13) 아래쪽의 제2 챔버(12)로 흘러들어간다.In the expansion stroke in which the
이때 프리 피스톤(17)의 움직임은 다음과 같다. 즉, 신장 행정시 피스톤 밸브(13)가 위쪽으로 움직이면서 제2 챔버(12)의 압력이 가스챔버(16)의 가스압력에 비해 상대적으로 낮아지게 되면, 프리 피스톤(17)은 위쪽으로 이동한다.At this time, the motion of the
한편, 도 1에서 볼 때 피스톤 밸브(13)가 아래쪽으로 내려가는 수축 행정시, 실린더(10) 내에 있어서 피스톤 밸브(13) 아래쪽의 제2 챔버(12) 내의 압력이 높아지며, 그에 따라 제2 챔버(12) 내의 유체는 피스톤 밸브(13)에 설치된 밸브 수단을 밀어 열고 피스톤 밸브(13) 위쪽의 제1 챔버(11)로 흘러들어간다.On the other hand, in the contraction stroke in which the
이때 프리 피스톤(17)의 움직임은 다음과 같다. 즉, 수축 행정시 피스톤 밸브(13)가 아래쪽으로 움직이면서 제2 챔버(12)의 압력이 가스챔버(16)의 가스압력에 비해 상대적으로 높아지게 되면, 프리 피스톤(17)은 아래쪽으로 이동한다.At this time, the motion of the
이와 같이 종래의 프리 피스톤은 실린더(10) 내에서 압력 변화에 따라 상하로 이동할 수 있도록 구성되어 있었기 때문에, 장시간 사용함에 따라 가스 챔버(16)와 오일 챔버(즉, 제2 챔버(12)) 사이의 밀봉 성능이 저하되어 가스 챔버(16)의 가스가 오일 챔버 내로 유입될 수 있으며, 유입된 가스 일부는 오일에 용해되나 나머지 일부는 기포 형태로 오일 챔버의 상부에 잔존하여 감쇠력 래그 현상 을 발생시키는 원인이 된다는 문제가 있었다.Thus, since the conventional free piston is configured to move up and down in accordance with the pressure change in the
한편, 오일 챔버의 오일이 가스 챔버 내로 유입될 수 있어, 정상적인 압축행정이 방해되며, 가스 챔버의 체적이 감소된 만큼 반력이 급상승하게 되는 등, 승차감에 악영향을 미치는 문제도 있었다.On the other hand, the oil of the oil chamber may be introduced into the gas chamber, which interferes with the normal compression stroke, the reaction force is rapidly increased as the volume of the gas chamber is reduced, there is also a problem that adversely affects the riding comfort.
또한, 오일 챔버의 오일이 가스 챔버 내로 유입되면 프리 피스톤(17)의 위치가 초기 설정위치에 비해 상승하게 되어 수축 행정시 피스톤 밸브(13)와 프리 피스톤(17)이 서로 충돌할 우려가 있었다.In addition, when the oil in the oil chamber flows into the gas chamber, the position of the
본 발명은 이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 실린더의 내부에 고정 설치되는 다이어프램을 사용하여 오일 챔버와 가스 챔버를 분리함으로써 가스 챔버의 가스 누출을 방지할 수 있도록 한 모노 튜브식 쇽업소버를 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to solve these problems, the object of the present invention, by using a diaphragm fixedly installed inside the cylinder to separate the oil chamber and the gas chamber to prevent the gas leakage of the gas chamber mono It is to provide a tubular shock absorber.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 내부에 오일 챔버와 가스 챔버가 구획되는 원통형 실린더와, 상기 실린더 내부에 수용되어 상기 오일 챔버를 양분하는 피스톤 밸브와, 일단이 상기 피스톤 밸브에 연결되고 타단이 상기 실린더의 외측으로 연장된 피스톤 로드를 포함하는 모노 튜브식 쇽업소버로서, 상기 오일 챔버와 상기 가스 챔버를 분리하기 위해 상기 실린더 내부에 설치되는 다이어프램을 포함하며, 상기 가스 챔버는 상기 다이어프램과 상기 실린더에 의해 구획형성되는 것을 특징으로 하는 모노 튜브식 쇽업소버가 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, a cylindrical cylinder in which an oil chamber and a gas chamber are partitioned therein, a piston valve accommodated in the cylinder to divide the oil chamber, and one end is connected to the piston valve and the other end. A mono-tubular shock absorber comprising a piston rod extending outwardly of the cylinder, comprising a diaphragm installed inside the cylinder to separate the oil chamber and the gas chamber, wherein the gas chamber includes the diaphragm and the cylinder. A mono tubular shock absorber is provided which is partitioned by.
상기 다이어프램은 상부 고정부재 및 하부 고정부재에 의해 밀봉되면서 상기 실린더 내에 고정 설치되는 것이 바람직하다.The diaphragm is preferably fixed in the cylinder while being sealed by the upper fixing member and the lower fixing member.
상기 상부 고정부재와 상기 하부 고정부재 사이에는 내부 튜브가 설치되며, 상기 다이어프램은 상기 내부 튜브와 상기 실린더 사이에 위치되는 것이 바람직하다.An inner tube is installed between the upper fixing member and the lower fixing member, and the diaphragm is preferably located between the inner tube and the cylinder.
상기 내부 튜브 및 상기 하부 고정부재 중 적어도 하나에는 상기 오일 챔버 의 오일이 유동할 수 있는 오일 통로가 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, at least one of the inner tube and the lower fixing member is provided with an oil passage through which oil in the oil chamber can flow.
본 발명에 의하면, 실린더의 내부에 고정 설치되는 다이어프램을 사용하여 오일 챔버와 가스 챔버를 분리할 수 있도록 한 모노 튜브식 쇽업소버가 제공될 수 있다.According to the present invention, a mono-tubular shock absorber capable of separating the oil chamber and the gas chamber by using a diaphragm fixedly installed in the cylinder may be provided.
또한, 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버에 의하면, 다이어프램이 고정되어 있기 때문에 가스 챔버의 가스 누출을 더욱 확실하게 방지할 수 있게 된다.Further, according to the mono-tubular shock absorber according to the present invention, since the diaphragm is fixed, it is possible to more reliably prevent the gas leakage of the gas chamber.
이하, 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버를 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the mono-tubular shock absorber according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버의 단면도로서, 도 2에는 수축 상태의 단면도가 도시되어 있고 도 3에는 신장 상태의 단면도가 도시되어 있다. 설명의 편의상 도 1에 도시된 모노 튜브식 쇽업소버와 동일한 구성요소에는 동일한 부재번호를 부여한다.2 and 3 are cross-sectional views of the mono-tubular shock absorber according to the present invention, in which FIG. 2 is a cross-sectional view of the contracted state and FIG. 3 is a cross-sectional view of the extended state. For convenience of description, the same components as those of the mono tubular shock absorber shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버는, 내부가 오일 챔버(11, 12) 및 가스 챔버(21)로 구분되는 대략 원통형의 실린더(즉, 외부 튜브)(10)와, 이 실린더(10) 내부에 수용되어 실린더(10)의 내부에서 이동하면서 감쇠력을 발생하는 피스톤 밸브(13)와, 일단이 피스톤 밸브(13)에 연결되고 타단이 실린더(10)의 외측으로 연장된 피스톤 로드(14)를 포함한다.As shown in Figs. 2 and 3, the mono-tubular shock absorber according to the present invention comprises a substantially cylindrical cylinder (i.e., an outer tube) whose interior is divided into an oil chamber (11, 12) and a gas chamber (21). 10), a piston valve (13) accommodated in the cylinder (10) and moving in the cylinder (10) to generate a damping force, and one end of which is connected to the piston valve (13) and the other end of the cylinder (10). A
내부에 오일이 충전되어 있는 오일 챔버는 피스톤 밸브(13)에 의해 제1 챔 버(11)와 제2 챔버(12)로 분리되며, 이 제2 챔버(12)와 가스 챔버(21)는 다이어프램(22)에 의해 분리된다. 즉, 가스 챔버(21)는 다이어프램(22)과 실린더(외부 튜브)(10)의 내부표면에 의해 구획형성된다.An oil chamber filled with oil is separated into a
이와 같이, 종래의 모노 튜브식 쇽업소버에서 상하로 이동하는 프리 피스톤에 의해 오일 챔버와 가스 챔버를 분리하고 있던 것에 비해, 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버는 고무 등의 탄성중합체로 만들어지는 다이어프램(22)에 의해 오일 챔버(11, 12)와 가스 챔버(21)를 분리한다.As described above, the mono-tubular shock absorber according to the present invention has a
가스 챔버(21) 내에는 통상 고압의 질소가스가 충전되어 있으며, 질소가스의 압력은 수축 행정시 제1 챔버(11) 내부에 부압이 발생되지 않을 정도로 충분히 높은 값을 가지는 것이 바람직하다.The
본 발명에 따르면, 이 다이어프램(22)은 상부 고정부재(23) 및 하부 고정부재(24)에 의해 밀봉되면서 실린더(10) 내에 고정 설치된다. 상부 고정부재(23)와 하부 고정부재(24) 사이에는 원형 파이프 형상의 내부 튜브(25)가 설치되며, 다이어프램(22)은 내부 튜브(25)와 실린더(외부 튜브)(10) 사이에 위치된다.According to the present invention, the
하부 고정부재(24)에는 제2 챔버(12)의 오일이 내부 튜브(25)와 다이어프램(22) 사이로 자유롭게 유동할 수 있도록 오일 통로(26)가 형성된다. 도 2 및 도 3에는 오일 통로(26)가 하부 고정부재(24)에만 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 내부 튜브(25)와 다이어프램(22) 사이의 공간에 제2 챔버(12)의 오일이 자유롭게 유동할 수만 있다면 오일 통로(26)는 하부 고정부재(24) 이외에도 내부 튜브(25)에 형성될 수도 있다.The
본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버의 작동은 다음과 같다.The operation of the mono tubular shock absorber according to the present invention is as follows.
도 2에 도시된 바와 같이 피스톤 밸브(13)가 아래쪽으로 내려가는 수축 행정시, 실린더(10) 내에 있어서 피스톤 밸브(13) 아래쪽의 제2 챔버(12) 내의 압력이 높아지며, 그에 따라 제2 챔버(12) 내의 유체는 오일 통로(26)를 통하여 내부 튜브(25)와 다이어프램(22) 사이로 흘러들어간다. 내부 튜브(25)와 다이어프램(22) 사이의 압력이 커지면 다이어프램(22)이 가압되어 가스 챔버(21)의 체적이 감소한다.In the contracting stroke in which the
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 피스톤 밸브(13)가 위쪽으로 올라가는 신장 행정시, 실린더(10) 내에 있어서 피스톤 밸브(13) 위쪽의 제1 챔버(11) 내의 압력이 높아지는 동시에 피스톤 밸브(13) 아래쪽의 제2 챔버(12) 내의 압력은 낮아진다. 그에 따라 내부 튜브(25)와 다이어프램(22) 사이의 오일은 오일 통로(26)를 통하여 제2 챔버(12) 쪽으로 유동하며, 내부 튜브(25)와 다이어프램(22) 사이의 압력이 작아지면서 다이어프램(22)에 대한 가압력이 작아져 가스 챔버(21)의 체적이 증가한다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, in the expansion stroke in which the
이와 같이 다이어프램(22)은, 피스톤 밸브(13)의 왕복 운동에 따른 제2 챔버(12) 내 압력 변화를 보상하도록 작동한다.As such, the
본 발명에 따르면, 실린더(10)의 내부에 고정 설치되는 다이어프램(22)에 의해 오일 챔버(11, 12)와 가스 챔버(21)를 분리하고 있기 때문에, 종래의 프리 피스톤에 비해 위치 이동이 없어 가스 누출을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.According to the present invention, since the
또한, 본 발명에 따르면, 가스 누출이 발생하더라도 다이어프램(22)이 내부 튜브(25), 상부 고정부재(23), 및 하부 고정부재(24)에 의해 고정되어 있기 때문에, 가스 챔버(21)의 상하 길이는 변화하지 않는다. 따라서, 종래와 같이 가스 누출시 프리 피스톤의 위치가 최초 위치에서 상승하는 것이 확실하게 방지된다.In addition, according to the present invention, since the
또한, 본 발명에 따르면, 기존의 모노 튜브식 쇽업소버에 있어서 프리 피스톤 대신 실린더 내부에 다이어프램(22) 등의 구조를 설치하여 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버를 제작할 수 있으므로, 기존의 부품들을 대부분 활용할 수 있어 제품 호환성이 향상된다.In addition, according to the present invention, in the conventional mono-tubular shock absorber, instead of the free piston, a structure such as a
이상과 같이 본 발명에 따른 모노 튜브식 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 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made.
도 1은 종래 기술에 따른 모노 튜브식 쇽업소버의 단면도, 1 is a cross-sectional view of a mono tubular shock absorber according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버의 수축 상태의 단면도, 그리고 2 is a cross-sectional view of the contracted state of the mono-tubular shock absorber according to the present invention, and
도 3은 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버의 신장 상태의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an extended state of the mono-tubular shock absorber according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
10 : 외부 튜브로서의 실린더 11 : 제1 챔버10 cylinder as
12 : 제2 챔버 13 : 피스톤 밸브12
14 : 피스톤 로드 21 : 가스 챔버14: piston rod 21: gas chamber
22 : 다이어프램 23 : 상부 고정부재22: diaphragm 23: upper fixing member
24 : 하부 고정부재 25 : 내부 튜브24: lower fixing member 25: inner tube
26 : 오일 통로26: oil passage
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Legal Events
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