KR101875967B1 - 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 범프시 타이어와 차체 간의 간섭을 막아주는 기능의 범프 스토퍼를 내장하고 있는 쇽업소버에 관한 것이다.
본 발명은 차량 서스펜션에 설치되는 쇽업소버의 내부 공간을 활용하여 그 속에 범프 스토퍼를 설치한 새로운 구조의 범프 스터퍼 일체형 쇽업소버를 구현함으로써, 범프 스토퍼의 외부 설치에 따른 소음 발생 문제와 공간 확보 문제를 해결할 수 있는 등 공간 활용도를 높일 수 있음은 물론 기능성 향상을 도모할 수 있는 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버를 제공한다.

Description

범프 스토퍼 내장형 쇽업소버{Shock absorber having bump stopper housed therein}

본 발명은 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 범프시 타이어와 차체 간의 간섭을 막아주는 기능의 범프 스토퍼를 내장하고 있는 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 바퀴를 고정하는 차축은 노면으로부터 오는 충격을 흡수하기 위해 차체와 서스펜션을 통해 연결되어 있다.

이러한 서스펜션은 댐퍼의 기능과 스프링의 기능을 혼합한 것으로 노면으로부터 오는 충격을 흡수하여 탑승자에게 노면의 충격이 최소한으로 전달되도록 하는 기능을 갖는다.

보통 노면에서 오는 충격이 매우 크게 되면 서스펜션에서 모든 충격을 다 흡수할 수 없게 되고, 이 경우 차체와 차축이 서로 부딪히면서 차체와 차축 모두에 변형을 가져오기 때문에 바람직하지 않다.

따라서, 차체와 차축 사이에 설치되는 쇽업소버에 고무재질의 범프 스토퍼를 장착하여, 큰 충격으로 인해 차축이 차체에 부딪힐 때 범프 스토퍼가 충격을 흡수하도록 함으로써, 차체와 차축에 발생할 수 있는 충격을 줄이고 승차감을 높일 수 있도록 하고 있다.

예를 들면, 차량용 쇽업소버의 경우 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진ㆍ완충장치이다.

이러한 쇽업소버는 차체가 충격을 받게 되면 상하 스트로크가 일어나게 되는데, 이때 쇽업소버 압축시 범프 스토퍼가 작용해서 충격을 막아주어 승차감을 향상시켜 주는 역할을 한다.

이와 같은 범프 스토퍼는 한국공개특허 10-2007-0079841호, 한국공개특허 10-2009-0019556호, 한국공개특허 10-2012-0054144호 등에 다양한 형태의 것들이 개시되어 있다.

도 1은 종래 범프 스토퍼와 쇽업소버가 설치되어 있는 서스펜션을 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 범프 스토퍼(10)는 차량 서스펜션의 쇽업소버(11)의 상단부에 장착되고, 고무나 발포 우레탄 소재의 충격흡수재로 되어 있으며, 서스펜션이 스트로크의 한계에 근접했을 때, 바퀴가 더 이상 범프되지 않도록 제어해주는 스프링과 같은 역할을 하게 된다.

그러나, 종래의 범프 스토퍼 장착구조는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 범프 스토퍼 상단 인슐레이터 마찰음 및 충격음, 피스톤 로드와 범프 스토퍼 내측 마찰음, 범프 스토퍼 하단 범프 접촉시 마찰음 및 충격음 등 범프 스토퍼 주변에 소음이 발생하는 문제점이 있다.

둘째, 범프 스토퍼를 설치하기 위한 50∼100mm 정도의 공간 확보를 필요로 하는 등 레이아웃 측면에서 불리한 점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 차량 서스펜션에 설치되는 쇽업소버의 내부 공간을 활용하여 그 속에 범프 스토퍼를 설치한 새로운 구조의 범프 스터퍼 일체형 쇽업소버를 구현함으로써, 범프 스토퍼의 외부 설치에 따른 소음 발생 문제와 공간 확보 문제를 해결할 수 있는 등 공간 활용도를 높일 수 있음은 물론 기능성 향상을 도모할 수 있는 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버는 차량의 서스펜션에 설치되는 쇽업소버의 내부에 범프 스토퍼를 설치하여 범프 기능을 수행할 수 있도록 한 것이 특징이다.

여기서, 상기 범프 스토퍼는 쇽업소버 하부 공간, 즉 가스 영역에 위치되어 그 윗쪽의 플로팅 피스톤과 접촉되면서 범프 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 범프 스토퍼는 쇽업소버 하단부에 장착되어 있는 바텀 플레이 내에 안착되어 그 하단부를 통해 고정되는 구조로 설치되도록 하고, 또 상기 플로팅 피스톤의 저면에는 범프 로드를 일체 형성하여, 범프 스토퍼의 상단에 플로팅 피스톤의 범프 로드가 직접 접촉될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 범프 스토퍼의 경우 외주면에 쇽업소버의 축방향을 따라 형성되는 복수의 그루부를 가지는 형태로 구성할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 외부에 있던 범프 스토퍼를 쇽업소버의 내부 공간을 활용하여 그 속에 설치함으로써, 소음 저감은 물론 공간 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다.

둘째, 범프 스토퍼와 플로팅 피스톤 간의 연계적인 완충기능을 통해 쇽업소버의 전체적인 기능성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 범프 스토퍼와 쇽업소버가 설치되어 있는 서스펜션을 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버를 나타내는 전체 단면도 및 확대 단면도
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버의 작동상태를 나타내는 확대 단면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버를 나타내는 전체 단면도 및 확대 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버는 내부 공간에 범프 기능을 수행할 수 있는 범프 스토퍼(10)를 배치하여, 공간 활용과 더불어 기능성 향상을 도모할 수 있는 형태로 이루어진다.

이를 위하여, 하단부에 마운트(23)를 가지는 하우징(20), 로드(19) 및 피스톤(18) 등을 포함하는 모노 튜브 타입의 쇽업소버(11)가 마련되고, 상기 쇽업소버(11)의 내부에는 피스톤(18)의 아래쪽으로 플로팅 피스톤(12)이 설치된다.

이러한 쇽업소버(11)의 내부는 플로팅 피스톤(12)을 기준으로 윗쪽은 오일이 채워져 있는 오일 영역(21), 그리고 아래쪽은 가스가 채워져 있는 가스 영역(22)으로 조성된다.

특히, 상기 쇽업소버(11)의 내부, 즉 하우징(20)의 내부에는 범프 기능을 수행하는 범프 스토퍼(10)가 설치되며, 이때의 범프 스토퍼(10)는 하우징(20) 내의 가스 영역(22)에 위치되어 플로팅 피스톤(12)측과의 접촉을 통해 범프 기능을 수행할 수 있게 된다.

즉, 상기 하우징(20)의 내측 하단부에는 바텀 플레이트(13)가 설치되고, 이렇게 설치되는 바텀 플레이트(13) 내에 범프 스토퍼(10)의 하단 부분이 일부 수용되어 안착되면서 고정된다.

이때, 상기 범프 스토퍼(10)의 하단부에는 플랜지부(17)가 형성되고, 이 플랜지부(17)가 바텀 플레이트(13)의 상단 가장자리에서 안쪽으로 코킹 성형되어 있는 걸림턱(16)에 의해 걸려지게 되므로서, 범프 스토퍼(10)는 쇽업소버(11)측과 동심축을 이루면서 안정적으로 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다.

이러한 범프 스토퍼(10)는 통상의 고무 소재나 발포 우레탄 소재 등으로 이루어질 수 있고, 내부가 비어 있는 원형의 용기 형태를 이룰 수 있게 된다.

특히, 상기 범프 스토퍼(10)의 외주면에는 쇽업소버(11)의 축방향을 따라 형성되는 복수의 그루부(15)가 갖추어져 있어서, 플로팅 피스톤(12)측에 의해 눌려질 때 용이하게 압축되면서 범프 기능을 수행할 수 있음은 물론, 쉽게 복원되어 제기능을 발휘할 수 있게 된다.

그리고, 상기 플로팅 피스톤(12)의 저면에는 쇽업소버 축방향을 따라 나란하게 형성되는 일정길이의 범프 로드(14)가 구비되며, 이때의 범프 로드(14)가 실질적으로 범프 스토퍼(10)와 직접 접촉될 수 있게 된다.

이때, 상기 범프 로드(14)의 하단부는 로드 직경에 비해 넓은 직경을 갖도록 하여 범프 스토퍼측과의 접촉시 좌면을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 범프 로드(14)의 하단은 범프 스토퍼(10)의 상단과 최대한 근접 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 범프 로드(14)는 플로팅 피스톤 제작시 용접 또는 소결 방식으로 일체 형성할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성되는 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버의 작동상태를 나타내는 확대 단면도이다.

도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 노면에서 오는 충격에 의한 차량 범프시, 예를 들면 쇽업소버의 스트로크 한계를 넘어서는 큰 충격에 의한 범프시 쇽업소버(11)의 피스톤(18)이 하강하여 오일의 압축이 이루어지게 되고, 이와 연계적으로 플로팅 피스톤(12) 또한 아래로 이동하게 된다.

이렇게 플로팅 피스톤(12)의 이동에 의해 그 아래쪽의 범프 로드(14) 또한 범프 스토퍼(10)와 접촉하는 동시에 계속해서 범프 스토퍼(10)를 누르면서 아래로 이동하게 되고, 결국 범프 스토퍼(10)의 압축작용에 의해 범프시의 충격이 흡수될 수 있게 된다.

즉, 범프시 피스톤 로드의 부피만큼 가스가 압축되어 플로팅 피스톤이 하강하면서(예를 들면 80mm 리바운드 10mm 하향) 범프 로드를 통해 범프 스토퍼를 누르게 되므로, 범프 스토퍼 압축에 의해 충격이 흡수될 수 있게 되는 것이다.

이러한 범프 스토퍼(10)의 압축작용은 쇽업소버의 정상적인 작동시(스트로크 범위 내에서의 작동시)에는 일어나지 않게 되며, 범프시와 같이 순간적으로 큰 충격이 가해졌을 때에만 플로팅 피스톤(12)의 범프 로드(14)에 의해 순간적으로 범프 스토퍼(10)의 압축이 일어나게 되므로, 범프 스토퍼가 본연의 제기능을 효과적으로 발휘할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 쇽업소버의 내부에 스토퍼 기능을 수행하는 범프 스토퍼를 설치한 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버를 구현함으로써, 기존 쇽업소버 상단부의 범프 스토퍼 자리를 활용할 수 있어 레이아웃 측면에서 유리한 점이 있고, 또 범프 스토퍼를 쇽업소버 내부에 배치함으로써 마찰음이나 충격음 등 각종 소음을 방지할 수 있다.

10 : 범프 스토퍼 11 : 쇽업소버
12 : 플로팅 피스톤 13 : 바텀 플레이트
14 : 범프 로드 15 : 그루브
16 : 걸림턱 17 : 플랜지부
18 : 피스톤 19 : 로드
20 : 하우징 21 : 오일 영역
22 : 가스 영역 23 : 마운트

Claims (5)

1. 차량의 서스펜션에 설치되는 쇽업소버(11)의 내부에 범프 스토퍼(10)를 설치하여 범프 기능을 수행할 수 있도록 하되,
   상기 범프 스토퍼(10)는 쇽업소버 하부 공간에 위치되어 그 윗쪽의 플로팅 피스톤(12)과 접촉되면서 범프 기능을 수행할 수 있도록 하고,
   상기 플로팅 피스톤(12)의 저면에는 범프 스토퍼(10)의 상단과 직접 접촉하는 범프 로드(14)가 일체 형성되는 것을 특징으로 하는 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 범프 스토퍼(10)는 쇽업소버 하단부에 장착되어 있는 바텀 플레이트(13) 내에 안착되어 그 하단부를 통해 고정되는 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 범프 스토퍼(10)는 외주면에 쇽업소버의 축방향을 따라 형성되는 복수의 그루부(15)를 가지는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 범프 스토퍼 내장형 쇽업소버.

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