KR101463891B1

KR101463891B1 - 완충기

Info

Publication number: KR101463891B1
Application number: KR1020120149690A
Authority: KR
Inventors: 용석필
Original assignee: 주식회사 케이오비에이
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-11-21
Also published as: KR20140080177A

Abstract

본 발명은 완충기에 관한 것으로, 내부에 작동공간이 형성되어 있는 튜브, 상기 튜브의 일측에 일부가 삽입되어 있는 로드, 상기 튜브의 내측에 위치하고, 일측이 상기 로드에 연결되어 있으며, 상기 로드의 움직임과 함께 이동할 수 있는 피스톤, 상기 작동공간에 채워져 있으며, 상기 피스톤과 상기 튜브 사이의 유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 놓인 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 놓인 작동공간 사이를 이동할 수 있는 작동유체, 그리고 상기 튜브의 타측에 회전 가능하게 연결되어 있으며, 회전 시 상기 피스톤을 함께 회전시키는 엔드커버를 포함하고, 상기 엔드커버와 함께 상기 피스톤이 회전되면 상기 피스톤과 상기 튜브 사이의 유로 단면적이 변화된다.

Description

완충기{SHOCK ABSORBER}

본 발명은 완충기에 관한 것이다.

일반적으로, 완충기는 물체에 가해지는 충격 및 진동을 완화시켜주는 장치로 차량 및 생산라인 등에서 충격 완화용으로 사용된다.

완충기는 튜브의 내부에 오일과 같은 점성이 큰유체가 수용되어 피스톤과 연결된 로드에 가해지는 충격 및 진동을 완화시키도록 구성되며, 스프링의 탄성반발력에 의해 피스톤이 원위치로 이동함으로써 계속되는 충격에도 완충이 가능하다.

이러한 완충기는 적용분야에 따라 완충력이 달리 설정되어야 하는데, 예를 들어 큰 하중이 로드에 가해지는 생산라인에서는 그만큼 내부의 유체의 압력변화가 서서히 진행되도록 하여 큰 완충력을 얻도록 해야 하고, 상대적으로 작은 하중이 로드에 가해지는 생산라인에서는 내부의 유체압력변화가 빨리 진행되도록 해야 한다.

통상 완충기의 완충력을 조절하기 위해 조절 장치가 튜브의 일측에 장착되어 사용되는데, 별도의 조절 장치를 튜브에 장착하므로써 완충기의 구조가 복잡해져 조립이 어려워지고 제작 시간이 증가하며 원가가 상승하게 되었다.

등록특허공보 제10-1197890호 (2012.10.30.) 등록특허공보 제10-0877613호 (2008.12.30.)

본 발명은 완충력을 조절함에 있어 구조를 간단히 하고 부품수를 줄인 완충기를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 완충기는 내부에 작동공간이 형성되어 있는 튜브, 상기 튜브의 일측에 일부가 삽입되어 있는 로드, 상기 튜브의 내측에 위치하고 일측이 상기 로드에 연결되어 있으며 상기 로드의 움직임과 함께 이동할 수 있는 피스톤, 상기 작동공간에 채워져 있으며 상기 피스톤의 외부 둘레면과 상기 튜브의 내측면 사이의 유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 놓인 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 놓인 작동공간 사이를 이동할 수 있는 작동유체, 그리고 상기 튜브의 타측에 회전 가능하게 연결되어 있으며 회전 시 상기 피스톤을 함께 회전시키는 엔드커버를 포함하고, 상기 엔드커버와 함께 상기 피스톤이 회전되면 상기 유로의 단면적이 변화한다.

상기 유로는, 상기 튜브의 내측 면에 길이 방향을 따라 형성된 튜브유로, 상기 피스톤의 외부 둘레면에 길이 방향을 따라 형성된 피스톤유로 및 상기 피스톤의 외부 둘레면에 원주 방향을 따라 단면적이 변화되도록 형성된 적어도 하나의 편심유로를 포함할 수 있으며, 상기 작동유체는 상기 피스톤유로와 상기 튜브유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 놓인 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 놓인 작동공간 사이를 이동할 수 있다.

상기 튜브의 내측 면에는 길이 방향을 따라 형성된 복수의 튜브유로가 서로 간격을 둔 채 배열될 수 있고, 상기 피스톤의 외부 둘레면에는 상기 튜브유로와 마주할 수 있는 피스톤유로가 형성될 수 있으며, 상기 튜브유로들은 각각 단면적이 다를 수 있다.

상기 엔드커버는, 튜브에 회전 가능하게 결합된 다이얼 캡 및 상기 다이얼 캡과 상기 피스톤을 연결하고 상기 캡의 회전력을 상기 피스톤에 전달하는 회전축을 포함할 수 있다.

상기 회전축에는 길이 방향을 따라 절개부가 형성될 수 있고, 상기 절개부와 상기 피스톤의 핀공을 관통한 결합핀에 의해 상기 회전축과 상기 피스톤이 결합될 수 있으며, 외력에 의해 상기 로드가 움직이면 상기 피스톤과 상기 결합핀은 상기 절개부를 따라 이동할 수 있다.

일측이 상기 엔드커버에 결합되고 타측이 상기 피스톤에 결합되어 있으며, 상기 피스톤이 상기 엔드커버로부터 멀어지도록 탄성력을 부여하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 엔드커버가 회전하면 상기 탄성 부재 및 상기 피스톤도 함께 회전할 수 있다.

상기 탄성 부재는, 몸체 및 상기 몸체의 양 단부에 각각 형성되어 있고 단부가 상기 몸체의 중심부를 향해 있는 고정체를 포함할 수 있으며, 상기 엔드커버와 상기 피스톤에는 상기 고정체가 결합되는 걸림홈이 형성될 수 있다.

상기 튜브를 관통하여 상기 엔드커버에 결합된 결합 부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 엔드커버의 외부 둘레면에는 원주 방향을 따라 결합홈이 형성될 수 있고, 상기 결합홈에는 상기 결합 부재가 위치할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 편심유로가 피스톤의 원주방향을 따라 형성되어 있고 편심유로의 단면적이 피스톤유로로부터 멀어질수록 작아지도록 형성되어 있는 바 작동유체의 유동 속도와 피스톤 양단의 압력차를 넓은 범위에서 조절할 수 있다. 그러므로 완충력의 미세한 조절이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 엔드커버 또는 스프링이 피스톤을 직접 회전시키므로 완충기의 구조가 간단해지고 부품수를 최소화할 수 있다. 이로 인해 완충기를 경량화할 수 있으며, 제조공정이 간단해져 제조비용을 절감할 수 있다. 이는 곧 생산성 향상으로 이어진다.

본 발명의 실시예에 따르면, 작동유체가 튜브유로와 피스톤유로 사이로 유동하도록 형성되므로 기존의 이너튜브를 생략할 수 있다. 이에 따라 완충기의 부품수를 줄일 수 있으며, 완충기를 경량화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1에 도시한 완충기 분해 단면도.
도 3은 도 1에 도시한 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 완충기를 자른 단면도.
도 4는 도 1에 도시한 IV-IV선을 따라 완충기를 자른 단면도.
도 5는 도 1에 도시한 로드에 하중이 가해져 피스톤이 이동한 상태를 나타낸 단면도.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도.
도 7은 도 6에 도시한 완충기 분해 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도.
도 9는 도 8에 도시한 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 완충기를 자른 단면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 완충기에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 완충기 분해 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시한 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 완충기를 자른 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시한 IV-IV선을 따라 완충기를 자른 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 완충기(1)는 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 작동유체(도면에서 점으로 표시함), 그리고 엔드커버(70)를 포함한다.

튜브(10)의 내부에는 작동공간(11)이 형성되어 있다. 튜브(10)는 완충기의 본체 역할을 한다.

로드(20)는 외부하중이 직접적으로 전달되는 부분으로 봉 형태로 형성되어 있다. 로드(20)의 일측에는 물체가 접하는 헤드(21)가 장착되어 있다. 로드(20)의 타측은 튜브(10)의 일측 내부로 삽입되어 있다. 이와 같은 로드(20)의 헤드(21)에 하중이 가해지면 로드(20)는 튜브(10) 내부로 인입될 수 있다.

한편, 튜브(10)의 일측 내부에는 로드커버(30)가 배치되어 있다. 로드(20)는 로드커버(30)의 내부를 관통한다. 로드커버(30)의 양측에는 플랜지(31)가 형성되어 있다. 플랜지(31)는 튜브(10)의 내부면에 밀착되어 있다. 이때 일측 플랜지(31)의 적어도 일부분에는 평면부(311)가 형성되어 있다.

그리고 로드커버(30)의 외부 둘레면은 플랜지(31)에 의하여 튜브(10)의 내부면과 간격을 두고 떨어져 있다. 로드커버(30)의 외부 둘레면과 튜브(10)의 내부면 사이에는 작동유체를 흡수하는 어큐뮬레이터(accumulator)(32)가 배치되어 있다.

그리고 튜브(10)의 일측에는 로드커버(30)의 이탈을 방지하는 더스트 캡(40)이 결합되어 있다.

피스톤(50)은 작동공간(11)에 움직임 가능하게 배치되어 있다. 피스톤(50)은 작동공간(11)에서 직선 이동하거나 회전할 수 있다. 설명의 편의상 작동공간(11)에서 피스톤(50)의 일측과 마주하는 부분을 제1 공간(111)으로, 피스톤(50)의 타측과 마주하는 부분을 제2 공간(112)으로 칭한다. 여기서 제1 공간(111)은 평면부(311)를 통하여 어큐뮬레이터(32)와 연결되어 있다.

로드(20)에 하중이 가해져 피스톤(50)이 인입되면(도 5 참고) 제1 공간(111)은 넓어지고 동시에 제2 공간(112)이 좁아지면서 작동유체를 압축한다.

작동공간(11)에는 작동유체가 수용되어 있다. 작동유체는 피스톤(50)과 튜브(10) 사이에 형성된 유로 및 피스톤(50) 내부에 형성된 작동유로(53)를 통해 제1 공간(111)과 제2 공간(112) 사이를 유동할 수 있다.

작동유로(53)는, 피스톤(50)이 하중을 받아 제2 공간(112)의 작동유체를 압축하였다가 하중이 제거되고 탄성력에 의해 복귀될 때, 제1 공간(111)에 있던 작동유체가 제2 공간(112)으로 이동하는 통로이다. 작동유로(53)는 피스톤(50)의 길이 방향을 따라 관통되어 있으며 다단 형태로 형성되어 있다. 다단 형태의 작동유로(53)는 피스톤(50)의 일측에서부터 타측으로 갈수록 직경이 커진다.

작동유로(53)에는 작동유체가 한 방향으로만 이동하도록 하는 체크볼(60)이 배치되어 있다. 체크볼(60)은, 피스톤(50)이 하중을 받아 인입될 때, 제2 공간(112)에 있던 작동유체의 압력에 의해 작동유로(53)의 단턱에 걸려 유로를 차단한다. 그러나 피스톤(50)에 가해진 하중이 제거되어 피스톤(50)이 복귀하면, 제1 공간(111)에 있던 작동유체의 압력에 의해 체크볼(60)이 단턱에서 떨어져 유로를 개방한다. 체크볼(60)이 단턱에서 떨어지면 제1 공간(111)의 작동유체는 작동유로(53)를 통하여 제2 공간(112)으로 유입될 수 있다.

피스톤(50)의 외부 둘레면과 튜브(10)의 내측면 사이에는 작동유체가 유동할 수 있는 유로가 형성되어 있고, 이 유로는 튜브유로(113), 피스톤유로(51) 및 편심유로(52)를 포함한다.

튜브(10)의 내측면에는 길이 방향을 따라 튜브유로(113)가 형성되어 있다. 그리고 피스톤(50)의 외부 둘레면에는 길이 방향을 따라 피스톤유로(51)가 형성되어 있다. 튜브유로(113)와 피스톤유로(51)는 서로 연결되어 있다. 그러나 피스톤(50)이 하중을 받아 움직이면 피스톤유로(51)는 튜브유로(113)로부터 점진적으로 벗어날 수 있다.

그리고 피스톤(50)의 외부 둘레면에는 원주 방향을 따라 편심유로(52)가 형성되어 있다. 편심유로(52)는 피스톤유로(51)로부터 270도 내지 350도 범위(R)로 형성된다. 이에 따라 편심유로(52)의 일측은 피스톤유로(51)와 연결되어 있고 타측은 피스톤유로(51)와 연결되어 있지 않다.

편심유로(52)는 일측에서 타측으로 갈수록 깊이와 넓이가 점진적으로 작아지면서 단면적이 점진적으로 작아진다. 그러나 편심유로(52)의 깊이와 넓이 중 어느 하나만 갈수록 작아져 단면적이 작아질 수 있다.

피스톤(50)이 하중을 받아 움직일 때 체크볼(60)이 작동유로(53)를 막고 있으므로 제2 공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51) 및 튜브유로(113)를 통하여 제1 공간(111)으로 유입된다. 만약, 피스톤(50)이 회전하여 피스톤유로(51)와 튜브유로(113)가 마주하고 있지 않을 경우, 제2 공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51), 편심유로(52), 튜브유로(113)를 거쳐 제1 공간(111)으로 유입될 수 있다.

튜브유로(113)에 접하는 편심유로(52)의 단면적에 따라 피스톤(50)의 외부 둘레면과 튜브(10)의 내측면 사이를 유동하는 작동유체의 유동 속도가 제어될 수 있다. 편심유로(52)의 단면적이 작은 부분이 튜브유로(113)와 접할수록 작동유체의 유동속도가 커지며 피스톤(50)의 이동 속도는 느려진다. 그러므로 피스톤 양단 간의 압력차가 커지고 완충력은 높아지게 된다.

한편, 피스톤(50)의 일측면에는 작동유로(53)와 제1 공간(111)을 연결하는 유입유로(54)가 형성되어 있다. 유입유로(54)는 피스톤(50)의 외부 둘레면에서 작동유로(53) 중심을 향하여 형성되어 있다. 이때 유입유로(54)는 피스톤(50)의 일측면에서 타측면 방향을 따라 소정 깊이로 형성되어 있다.

그리고 피스톤(50)의 일측면 중앙에는 로드(20)의 타측이 연결되는 연결홈(55)이 형성되어 있다. 연결홈(55)의 깊이는 유입유로(54)의 깊이보다 깊지 않게 형성되어 있다.

엔드커버(70)는 튜브(10)의 타측을 막고 있으며, 피스톤(50)을 회전시켜 튜브유로(113)와 마주하는 편심유로(52)의 단면적을 조절한다.

이와 같은 엔드커버(70)는 다이얼 캡(71)과 회전축(72)을 포함한다.

다이얼 캡(71)은 튜브(10)의 타측 내부에 회전 가능하게 배치되어 있다. 다이얼 캡(71) 외측면에는 다이얼 캡(71)을 회전시키기 위한 다이얼부(도시하지 않음)가 형성될 수 있다.

다이얼 캡(71)의 외부 둘레면에는 원주 방향을 따라 결합홈(711)이 형성되어 있다. 아울러, 결합홈(711)과 마주하는 튜브(10) 부분에는 결합공(12)이 형성되어 있다.

결합공(12)에는 결합 부재(76)가 위치하며 결합 부재(76)의 일측은 결합홈(711)에 삽입되어 있다. 다이얼 캡(71)은 결합 부재(76)에 의하여 튜브(10)에서 벗어나지 않는다. 한편, 결합 부재(76)는 결합공(12)에 억지끼움 또는 나사 방식으로 결합될 수 있다.

다이얼 캡(71)과 튜브(10)의 사이에는 작동유체의 누출을 방지하기 위한 기밀 부재가 배치되어 있다.

회전축(72)은 다이얼 캡(71)의 내측면에서 피스톤(50) 방향으로 돌출되어 작동유로(53)에 삽입되어 있다. 작동유로(53)로 삽입된 회전축(72)은 체크볼(60)이 작동유로(53)에서 이탈하는 것을 방지한다.

그리고 회전축(72)은 다이얼 캡(71)의 회전력을 피스톤(50)에 전달한다. 하중을 받아 피스톤(50)이 이동할 때 회전축(72)은 작동유로(53)로 더욱 삽입될 수 있다.

회전축(72)에는 절개부(721)가 형성되어 있다. 절개부(721)는 회전축(72)의 상하 방향으로 관통되어 길이 방향을 따라 형성되어 있다.

한편, 피스톤(50)의 타측에는 핀공(56)이 형성되어 있다. 핀공(56)은 피스톤(50)을 상하 관통한다. 이때 핀공(56)은 작동유로(53)와 연결되어 있다. 아울러, 회전축(72)이 작동유로(53)로 삽입되면 핀공(56)은 절개부(721)와 연결된다.

핀공(56)에는 절개부(721)를 관통하는 결합핀(77)이 결합되어 있다. 결합핀(77)은 핀공(56)에 억지끼움 또는 나사 방식으로 결합된다. 결합핀(77)의 양측 부분은 핀공(56)에 위치하고 중앙 부분은 절개부(721)의 내부면에 접한 상태가 된다. 결합핀(77)이 절개부(721)에 위치하게 되면서 다이얼 캡(71)의 회전력은 회전축(72)을 통해 피스톤(50)에 전달될 수 있다. 다이얼 캡(71)의 회전 정도에 따라 튜브유로(113)와 마주하는 편심유로(52)의 위치를 조절할 수 있다.

아울러, 결합핀(77)이 회전축(72)의 길이 방향을 따라 형성된 절개부(721)에 위치하게 되므로 피스톤(50)이 움직일 수 있다. 다이얼 캡(71)이 일측 방향으로 회전하면 피스톤유로(51)는 튜브유로(113)로부터 벗어난다. 그리고 단면적이 점진적으로 작아지는 편심유로(52)의 기설정된 위치가 튜브유로(113)와 마주하게 된다. 편심유로(52)의 단면적이 작은 부분이 튜브유로(113)와 일치할수록 유로를 통과하는 작동유체의 유동 속도는 커지게 된다.

한편, 위 설명 및 첨부된 도면에서 피스톤(50)과 회전축(72)이 결합핀(77)으로 결합되는 것으로 설명하였으나 피스톤(50)과 회전축(72)은 세레이션, 스플라인, 키 따위 방식으로 결합될 수 있다.

다이얼 캡(71)과 회전축(72)의 내부에는 길이 방향을 따라 주입유로(73)가 형성되어 있다. 주입유로(73)를 통하여 작동유체가 외부에서 작동공간(11) 내부로 주입될 수 있다. 다이얼 캡(71)의 주입유로(73) 부분에는 작동유체의 누출을 방지하는 단속 부재(74)가 결합되어 있다. 단속 부재(74)와 다이얼 캡(71) 사이에는 기밀 부재가 장착되어 있다.

다이얼 캡(71)과 피스톤(50)의 타측 사이에는 탄성 부재(80)가 배치되어 있다. 탄성 부재(80)의 일측은 다이얼 캡(71)의 내측면에 접하며 타측은 피스톤(50)에 접해 있다. 탄성 부재(80)는 피스톤(50)이 하중을 받아 인입될 때 압축된다. 압축된 탄성 부재(80)는 하중이 제거되었을 때 피스톤(50)이 복귀할 수 있도록 탄성력을 부여한다.

다음은 위의 구성에 따른 본 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1을 참고하면, 튜브유로(113)와 피스톤유로(51)이 중첩된 상태에서 헤드(21)에 하중이 가해지면 피스톤(50)은 탄성 부재(80) 및 작동유체를 압축하면서 인입된다.

제2 공간(112)에 위치한 작동유체는 체크볼(60)에 힘을 가하고 체크볼(60)이 작동유로(53)를 차단한다. 따라서 제2 공간(112)의 작동유체는 작동유로(53)를 통해 제1 공간(111)으로 유동하지 않는다.

제2 공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51)와 튜브유로(113)로 유입되어 제1 공간(111)으로 이동한다.

제1 공간(111)으로 유입된 작동유체는 로드커버(30)의 평면부(311)를 통하여 어큐뮬레이터(32)에 저장될 수 있다.

완충작용이 끝나고 헤드(21)에 가해지던 하중이 제거되면 압축된 탄성 부재(80)는 복원된다. 탄성 부재(80)의 복원력에 의해 피스톤(50)은 복귀하고 제1 공간(111)에 있던 작동유체에 압력을 가하게 된다. 압력이 가해진 작동유체는 튜브유로(113) 및 피스톤유로(51)를 통해 제2 공간(112)으로 유동한다. 아울러 작동유체는 유입유로(54)를 통해 체크볼(60)을 밀고 작동유로(53), 주입유로(73)를 거쳐 제2 공간(112)으로도 유동한다.

그리고 제1 공간(111)의 작동유체가 제2 공간(112)으로 이동함에 따라 제1 공간(111)의 압력이 줄어드는 바 어큐뮬레이터(32)에 저장된 작동유체가 배출되면서 제1 공간(111)으로 유입되고, 위에서 설명한 경로를 따라 제2 공간(112)으로 유동한다.

한편, 완충력을 높이고자 할 경우 작업자는 다이얼 캡(71)을 일 방향으로 회전시킨다. 다이얼 캡(71)의 회전으로 회전축(72)이 회전되면서 피스톤(50) 또한 일방향으로 회전된다. 이때 피스톤유로(51)가 마주한 튜브유로(113)로부터 벗어나며 단면적이 점직적으로 작아지는 편심유로(52)가 튜브유로(113)와 겹치게 된다.

이에 따라 제2 공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51), 편심유로(52), 그리고 튜브유로(113)를 통하여 제1 공간(111)으로 이동하게 된다. 이때 작동유체가 단면적이 점진적으로 작아지는 편심유로(52)를 통과하게 되므로 작동유체의 유동 속도가 커지게 된다. 작동유체의 유동 속도가 커지므로 피스톤(50)의 이동 속도는 느려지고 피스톤 양단 간의 압력차가 커지며 완충력은 높아지게 된다.

반대로 완충력을 줄이고자 할 경우 다이얼 캡(71)을 타측방향으로 돌리면 다이얼 캡(71)이 반대로 회전되면서 회전축(72)이 피스톤(50)을 회전시키게 된다. 그러면 단면적이 좀 더 큰 편심유로(52)가 튜브유로(113)와 겹치게 된다. 편심유로(52)의 단면적이 커지므로 피스톤유로(51), 편심유로(52), 튜브유로(113)를 이동하는 작동유체의 유동 속도가 낮아지고 피스톤(50)의 이동 속도가 커진다. 그러므로 피스톤(50) 양단 간의 압력차가 낮아져 완충력이 낮아지게 된다.

본 실시예에 따르면 피스톤(50)의 외부 둘레면과 튜브(10)의 내측면 사이의 유로 단면적을 조절하여 완충력의 조절이 가능하고, 나아가 엔드커버(70)와 피스톤(50)이 회전축(72)에 의해 연결되어 있는 바 완충력을 조절하기 위한 구조가 간편하다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충기에 대하여 도 6 및 도 7을 참고하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시한 완충기 분해 단면도이다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 완충기(2)는 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 엔드커버(70), 그리고 탄성 부재(80)를 포함한다.

본 실시예에 따른 완충기 구성의 대부분은 도 1 내지 도 4에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 구성 및 작용을 가진다.

삭제

다만, 본 실시예의 경우, 엔드커버(70), 탄성 부재(80) 및 피스톤(50)이 도 1 내지 도 4에 설명한 구조와 다른 구조를 가진다.

본 실시예에 따른 엔드커버(70)는 회전축(72, 도 2 참고)이 형성되어 있지 않다. 엔드커버(70)는 피스톤(50)과 간격을 두고 떨어져 있으며 튜브(10)의 타측에 회전 가능하게 배치되어 있다. 엔드커버(70)의 외부둘레면에는 원주방향을 따라 결합홈(711)이 형성되어 있다. 엔드커버(70)와 튜브(10)의 사이에는 작동 유체의 누출을 방지하는 기밀 부재가 배치되어 있다.

엔드커버(70)의 내부에는 작동유체를 외부에서 튜브(10) 내부로 주입하기 위한 주입유로(73)가 형성되어 있다. 주입유로(73)에는 작동유체를 단속하는 단속 부재(74)가 결합되어 있다. 그리고 피스톤(50)과 마주하는 엔드커버(70)의 일측에는 걸림홈(75)이 형성되어 있다.

탄성 부재(80)는 엔드커버(70)와 피스톤(50) 사이에 배치되어 있으며, 그 일측은 엔드커버(70)에 결합되어 있고 타측은 피스톤(50)에 결합되어 있다. 이러한 탄성 부재(80)는 피스톤(50)에 탄성력을 부여할 수 있고 나아가 엔드커버(70)의 회전력을 피스톤(50)에 전달할 수 있다.

탄성 부재(80)는 몸체(81) 및 고정체(82a, 82b)를 포함한다.

몸체(81)는 엔드커버(70)와 피스톤(50) 사이에 배치되어 있다. 몸체(81)는 코일 스프링 형태로 형성되어 압축되면 탄성력이 발생한다. 탄성 부재(80)의 탄성력은 하중이 제거되었을 때 피스톤(50)이 복귀할 수 있도록 탄성력을 부여한다.

고정체(82a, 82b)는 몸체(81)의 양단부에 연결되어 있고 몸체(81)의 중심을 향해 구부러진 형태로 형성되어 있다. 고정체(82b)의 단부는 몸체(81)의 중심을 통과하여 위치할 수 있다. 일측 고정체(82a)는 엔드커버(70)의 걸림홈(75)에 결합되어 있다. 그리고 타측 고정체(82b)는 피스톤(50)의 타측에 형성된 걸림홈(57)에 결합되어 있고 그 단부가 작동유로(53)에 위치한다.

작동유로(53)에 위치한 타측 고정체(82b)는 체크볼(60)이 작동유로(53)에서 이탈하지 않도록 막는다. 본 실시예에 따른 피스톤(50)에는, 도 1 내지 도 4의 실시예와 달리, 결합핀(77)이 삽입되기 위한 핀공(56)이 형성될 필요가 없고, 대신 타측 고정체(82b)가 결합하기 위한 걸림홈(57)이 형성된다. 또한 본 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 4의 회전축(72)과 같은 구성이 작동유로(53)로 삽입될 경우가 없으므로, 체크볼(60)이 위치한 단턱이 제2 공간(112)에 가깝게 형성되어 있고, 작동유로(53)의 형상이 도 6 및 7과 같이 변경될 수 있다.
엔드커버(70), 탄성 부재(80) 및 피스톤(50)과 관련하여 위에서 설명하지 않은 구성 부분은 도 1 내지 도 4에서 설명한 실시예들과 실질적으로 동일하다.

다음은 본 실시예에 따른 작용에 대하여 설명한다.

일측 고정체(82a)가 엔드커버(70)에 연결되어 있고, 타측 고정체(82b)가 피스톤(50)에 결합되어 있으므로, 엔드커버(70)가 회전하면 탄성 부재(80) 및 피스톤(50)이 엔드커버(70)를 따라 회전하게 된다. 피스톤(50)의 회전으로 피스톤유로(51)가 튜브유로(113)로부터 벗어날 수 있다. 이때 단면적이 점직적으로 작아지는 편심유로(52)가 튜브유로(113)와 겹치게 된다.

이에 따라 제2 공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51), 편심유로(52), 그리고 튜브유로(113)를 통하여 제1 공간(111)으로 이동하게 된다. 이때 작동유체가 단면적이 작아진 편심유로(52)를 통과하게 되므로 작동유체의 유동 속도가 커지며 피스톤(50)의 이동 속도는 느려진다. 그러므로 피스톤 양단 간의 압력차가 커지고 완충력은 높아지게 된다.

도 1 내지 도 5에 도시한 실시예에서 살펴본 많은 특징들이 본 실시예에 적용될 수 있다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충기에 대하여 도 8 및 도 9를 참고하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도이고, 도 9는 도 8에 도시한 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 완충기를 자른 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 완충기(3)는 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 작동유체, 엔드커버(70), 그리고 탄성 부재(80)를 포함한다.

본 실시예에 따른 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 작동유체, 엔드커버(70), 그리고 탄성 부재(80)는 도 1 내지 도 4에 도시한 실시예와 대체로 동일하다.

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다만, 튜브(10)의 내측면과 피스톤(50)의 외부 둘레면 사이의 유로가 도 1 내지 도 4의 실시예와 다른 구조를 가진다.

본 실시예에 따른 튜브(10)와 피스톤(50) 사이의 유로는 피스톤유로(51)와 튜브유로(113)를 포함한다. 본 실시예에 따른 완충기는 편심유로(52, 도 3 참고)를 포함하지 않는다.

피스톤유로(51)는 피스톤(50)의 외부 둘레면에서 길이방향을 따라 형성되어 있다. 피스톤유로(51)는 기설정된 깊이를 갖는다.

튜브유로(113)는 튜브(10)의 내측면에서 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 그리고 튜브유로(113)는 튜브(10)의 내측면 원주방향을 따라 간격을 두고 복수로 형성되어 있다. 이때 튜브유로(113)들의 단면적은 서로 상이하다. 예컨대, 기준이 되는 튜브유로(113)로부터 일방향으로 멀어질수록 다른 튜브유로(113)의 단면적이 점진적으로 작게 형성될 수 있다. 아울러, 첨부된 도면에서 튜브유로(113)의 깊이가 낮아지는 형태로 단면적의 변화되는 것으로 도시하였으나, 폭이 좁아지면서 단면적이 변화될 수 있다. 그러나 깊이가 낮아지고 폭이 좁아지면서 튜브유로(113)의 단면적이 변화될 수 있다.

다음은 이러한 구성에 의한 본 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

엔드커버(70)가 일방향으로 회전하면 피스톤(50)은 엔드커버(70)의 회전축(72)을 따라 일방향으로 회전된다. 이때 피스톤유로(51)가 복수의 튜브유로(113) 중 어느 한 튜브유로(113)와 겹치게 된다. 이에 따라 제2 공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51) 및 튜브유로(113)를 통하여 제1 공간(111)으로 이동하게 된다. 이때 선택된 튜브유로(113)의 단면적에 따라 작동유체의 유동 속도가 제어된다.

피스톤유로(51)가 단면적이 다른 복수의 튜브유로(113) 중 어느 하나에 겹치게 되면서 작동유체의 유동 속도를 조절할 수 있으므로 완충력의 미세한 조절이 가능하다.

한편, 본 실시예의 피스톤(50)과 튜브(10) 사이에 형성된 유로가 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 적용되는 것으로 설명하였으나, 본 실시예에 따른 피스톤(50)과 튜브(10) 사이에 형성된 유로는 도 6 및 도 7에 도시된 실시예에도 적용될 수 있다.

이에 따라, 도 1 내지 도 5에 도시한 실시예에서 살펴본 많은 특징들과, 도 6 및 도 7에 도시한 실시예에서 살펴본 많은 특징들이 본 실시예에 적용될 수 있다.

이러한, 본 발명은 제2 공간(112)의 작동유체가 제1 공간(111)으로 이동할 때 피스톤(50)과 튜브(10) 사이에 형성된 유로를 통하여 이동하고, 피스톤(50)의 회전으로 상기 유로의 단면적이 변화되면서 작동유체의 유동 속도를 조절할 수 있다. 그리고 피스톤(50)을 튜브(10)의 일측에 장착된 엔드커버(70)가 회전시키게 되므로 피스톤(50)을 회전시키기 위한 별도의 구성이 필요하지 않다. 이에 따라 완충기의 부품수를 최소화할 수 있다.

그리고 피스톤(50)과 튜브(10) 사이에 작동유체가 이동하는 유로가 형성되므로 기존으로 이너튜브의 사용을 배제할 수 있다. 부품수 감소로 완충기를 경량화할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1, 2, 3완충기
10: 튜브 11: 작동공간
111: 제1 공간 112: 제2 공간
113: 튜브유로 12: 결합공
20: 로드 21: 헤드
30: 로드커버 31: 플랜지
311: 평면부 32: 어큘뮬레이터
40: 더스트 캡 50: 피스톤
51: 피스톤유로 52: 편심유로
53: 작동유로 54: 유입유로
55: 연결홈 56: 핀공
60: 체크볼 70: 엔드커버
71: 다이얼 캡 711: 결합홈
72: 회전축 721: 절개부
73: 주입유로 74: 단속 부재
57, 75: 걸림홈 76: 결합 부재
77: 결합핀 80: 탄성 부재
81: 몸체 82a, 82b: 고정체

Claims

내측에 작동공간이 형성되어 있는 튜브,
상기 튜브의 일측으로 일부가 삽입되어 있는 로드,
상기 작동공간에 위치하고, 일측이 상기 로드에 결합되어 있으며, 상기 로드의 움직임과 함께 이동할 수 있는 피스톤,
상기 작동공간에 채워져 있으며, 상기 피스톤의 외부 둘레면과 상기 튜브의 내측면 사이의 유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 마주하는 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 마주하는 작동공간 사이를 이동할 수 있는 작동유체, 그리고
상기 튜브의 타측에 회전 가능하게 연결되어 있으며, 회전 시 상기 피스톤을 함께 회전시키는 엔드커버
를 포함하고,
상기 엔드커버와 함께 상기 피스톤이 회전되면 상기 유로의 단면적이 변화되는
완충기.
제1항에서,
상기 유로는,
상기 튜브의 내측 면에 길이 방향을 따라 형성된 튜브유로,
상기 피스톤의 외부 둘레면에 길이 방향을 따라 형성된 피스톤유로 및
상기 피스톤의 외부 둘레면에 원주 방향을 따라 단면적이 변화되도록 형성된 적어도 하나의 편심유로
를 포함하며,
상기 작동유체는 상기 피스톤유로와 상기 튜브유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 놓인 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 놓인 작동공간 사이를 이동할 수 있는
완충기.
제1항에서,
상기 튜브의 내측 면에는 길이 방향을 따라 형성된 복수의 튜브유로가 서로 간격을 둔 채 배열되어 있고, 상기 피스톤의 외부 둘레면에는 상기 튜브유로와 마주할 수 있는 피스톤유로가 형성되어 있으며, 상기 튜브유로들은 각각 단면적이 다른 완충기.
제1항에서,
상기 엔드커버는, 튜브에 회전 가능하게 결합된 다이얼 캡 및 상기 다이얼 캡과 상기 피스톤을 연결하고 상기 캡의 회전력을 상기 피스톤에 전달하는 회전축을 포함하는 완충기.
제4항에서,
상기 회전축에는 길이 방향을 따라 절개부가 형성되어 있고, 상기 절개부와 상기 피스톤의 핀공을 관통한 결합핀에 의해 상기 회전축과 상기 피스톤이 결합되어 있으며, 외력에 의해 상기 로드가 움직이면 상기 피스톤과 상기 결합핀은 상기 절개부를 따라 이동할 수 있는 완충기.
제1항에서,
일측이 상기 엔드커버에 결합되어 있고 타측이 상기 피스톤에 결합되어 있으며, 상기 피스톤이 상기 엔드커버로부터 멀어지도록 탄성력을 부여하는 탄성 부재를 더 포함하고, 상기 엔드커버가 회전하면 상기 탄성 부재 및 상기 피스톤도 함께 회전하는 완충기.
제6항에서,
상기 탄성 부재는, 몸체 및 상기 몸체의 양 단부에 각각 형성되어 있고 단부가 상기 몸체의 중심부를 향해 있는 고정체를 포함하며, 상기 엔드커버와 상기 피스톤에는 상기 고정체가 결합되는 걸림홈이 형성되어 있는 완충기.
제1항에서,
상기 튜브를 관통하여 상기 엔드커버에 결합된 결합 부재를 더 포함하며, 상기 엔드커버의 외부 둘레면에는 원주 방향을 따라 결합홈이 형성되어 있고, 상기 결합홈에는 상기 결합 부재가 위치하는 완충기.