KR101913116B1 - 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤 로드가 왕복하는 실린더의 일단부에 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면을 향하여 연장되며, 상기 실린더보다 얇은 두께를 가지는 캡; 및 상기 캡의 내측 가장자리를 따라 장착되어 형상 변형을 허용하며, 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 더스트 씰;을 포함하여, 씰 성능을 확보하고 형상 설계의 자유도를 증대시킬 수 있음은 물론, 내구력의 향상이 가능한 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리에 관한 것이다.

Description

쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리{DUST SEAL ASSEMBLY OF SHOCK ABSORBER}

본 발명은 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 씰 성능을 확보하고 형상 설계의 자유도를 증대시킬 수 있음은 물론, 내구력의 향상이 가능한 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리에 관한 것이다.

차량의 바퀴와 차체 사이에는 진동이나 충격력을 흡수하기 위하여 쇽업소버가 사용되며, 쇽업소버는 일반적으로 작동유체가 충전된 실린더와, 로드의 말단에 장착되어 이 실린더 내에서 왕복운동하는 피스톤과, 피스톤에 마련된 밸브로 이루어진다.

이와 같은 쇽업소버에서 실린더의 상부에는 피스톤 로드의 왕복을 안내하는 로드 가이드와, 실린더 내부에 충전된 작동 유체를 밀봉하기 위한 오일 씰이 설치된다.

여기서, 이러한 로드 가이드와 오일 씰을 보호하기 위해서 실린더의 상단에는 캡 부재(base cap)가 씌워진다.

하지만, 이러한 기존의 쇽업소버는 캡 부재와 피스톤 로드 사이로 침입하는 이물질의 배출이 원활하지 않아 이물질이 오일 씰의 상측에 쌓이는 현상이 발생하고, 이러한 현상은 오일의 누설을 야기함에 따라 실린더의 성능 및 내구성을 떨어뜨리는 요인 중 하나로 작용하게 되는 것이다.

일본공개특허 특개2001-330074호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 씰 성능을 확보하고 형상 설계의 자유도를 증대시킬 수 있음은 물론, 내구력의 향상이 가능한 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 피스톤 로드가 왕복하는 실린더의 일단부에 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면을 향하여 연장되며, 상기 실린더보다 얇은 두께를 가지는 캡; 및 상기 캡의 내측 가장자리를 따라 장착되어 형상 변형을 허용하며, 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 더스트 씰;을 포함하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 캡은 상기 실린더의 일단부 가장자리로부터 상기 피스톤 로드의 외주면을 향하여 연장되고 상기 실린더와 일체로 형성된다.

이때, 상기 캡의 내측 가장자리는 상기 피스톤 로드의 외주면과 이격된다.

여기서, 스틸 또는 스틸 합금인 상기 캡은 상기 실린더의 일단부 외주면에 결합되어 고정된다.

이때, 상기 캡은, 상기 캡의 내측으로부터 외측 가장자리를 향하여 동심으로 단차지게 형성된 적어도 하나 이상의 단턱부를 더 포함한다.

한편, 상기 더스트 씰은, 상기 캡의 내측 가장자리와 상기 캡의 상, 하면을 감싸는 고정홈을 형성한 링 고정 리브와, 상기 링 고정 리브의 상단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 제1 립과, 상기 링 고정 리브의 하단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면과 경사를 이루는 제2 립을 포함한다.

또한, 상기 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리는, 상기 캡의 상면에 결합되고, 상기 피스톤 로드의 외주면을 통하여 상기 캡의 상면으로 유입되는 이물질이 상기 캡의 외측 가장자리를 거쳐 배출되게 하는 상부 플레이트를 더 포함한다.

여기서, 상기 상부 플레이트는, 범퍼 러버(bumper rubber)의 하면과 접촉하는 접촉링부와, 상기 접촉링부의 외측 가장자리를 따라 하향 경사지게 연장되는 경사면부와, 상기 경사면부의 외측 가장자리로부터 연장되어 상기 캡의 상면과 평행을 이루는 대향면부와, 상기 접촉링부의 내측 가장자리로부터 상기 대향면부를 통하여 상기 캡의 외측 가장자리로 이물질이 배출되게 하는 배출 경로를 포함한다.

이때, 상기 상부 플레이트는, 상기 대향면부의 형성 방향을 따라 이격하여 배치되고, 상기 대향면부에 함몰되면서 상기 캡의 상면을 향하여 돌출된 복수의 엠보부를 더 포함하며, 상기 엠보부의 저면은 상기 캡의 상면에 고정되고, 상기 배출 경로는 상기 복수의 엠보부 중 하나와 이웃한 엠보부 사이에 방사상으로 형성된다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 캡의 내측 가장자리를 따라 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 더스트 씰을 장착함으로써, 더스트 씰의 장착 및 작동 공간 확보가 유리하므로, 형상 설계의 자유도가 증대됨은 물론, 씰 성능을 확보하고 마찰력 저감이 가능하게 된다.

그리고, 본 발명은 이탈의 우려가 없이 확실한 체결 및 고정력을 유지하는 스틸 캡에 더스트 씰이 장착된 구조를 적용함으로써, 동절기의 경우 기존의 합성수지재 캡의 취약성을 보완하고, 내구력을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 캡의 상면에 상부 플레이트를 구비하여 이물질의 유입을 확실하게 차단함과 동시에 배출이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 내부 구조를 피스톤 로드의 왕복 방향에 따라 절단하여 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 주요부인 캡 부재를 나타낸 평면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다.

상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다.

예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 피스톤 로드(40)가 왕복하는 실린더(50)의 일단부에 형성되어 피스톤 로드(40)의 외주면을 향하여 연장되며 실린더(50)보다 얇은 두께를 가지는 캡(10)과, 캡(10)의 내측 가장자리를 따라 장착되어 형상 변형을 허용하며 피스톤 로드(40)의 외주면에 밀착되는 더스트 씰(20)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

따라서, 본 발명은 범퍼 러버(이하 미도시)가 생략된 아이(eye) 타입의 쇽업소버에서 간편하게 더스트 씰(20)을 체결한 캡(10)을 체결함으로써 제조 등 작업의 편의를 도모할 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

스틸 또는 스틸 합금인 캡(10)은 실린더(50)의 일단부 외주면에 결합되어 고정되는 것으로, 적절한 충격 하중의 분산과 함께 구조적 강도를 유지할 수 있도록, 캡(10)의 내측으로부터 외측 가장자리를 향하여 동심으로 단차지게 형성된 적어도 하나 이상의 단턱부(11, 12)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 더스트 씰(20)은 캡(10)의 내측 가장자리와 캡(10)의 상, 하면을 감싸는 고정홈(25)을 형성한 링 고정 리브(21)와, 링 고정 리브(21)의 상단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 피스톤 로드(40)의 외주면에 밀착되는 제1 립(22)과, 링 고정 리브(21)의 하단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 피스톤 로드(40)의 외주면과 경사를 이루는 제2 립(23)을 포함하는 실시예의 적용이 가능하다.

즉, 링 고정 리브(21)는 캡(10)에 고정되기 위한 심재(心材)의 역할을 수행하며, 제1 립(22)은 1차적으로 피스톤 로드(40)의 외주면에 밀착되어 이물질이 피스톤 로드(40)를 통하여 캡(10) 내부로 유입되는 것을 차단하며, 제2 립(23)은 2차적으로 이물질의 유입을 차단하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 도 2 내지 도 4와 같이 실린더(50)의 일단부 가장자리로부터 피스톤 로드(40)의 외주면을 향하여 연장되어 실린더(50)와 일체로 형성된 스틸 또는 스틸 합금인 캡(10)의 상면에 상부 플레이트(30)를 장착한 구조의 실시예를 적용할 수도 있음은 물론이다.

여기서, 캡(10)의 내측 가장자리는 더스트 씰(20)의 충분한 장착 공간 및 작동 공간을 확보하기 위하여 피스톤 로드(40)의 외주면과 이격되는 것이 바람직하다.

이때, 상부 플레이트(30)는 범퍼 러버가 장착된 쇽업소버에서 범퍼 러버의 접촉 가압에 따른 압력 하중을 적절히 분산 지지하여 장치 전체의 내구성을 향상할 수 있도록 하는 기술적 수단이라 할 수 있다.

또한, 상부 플레이트(30)는 캡(10)의 상면에 결합되고, 피스톤 로드(40)의 외주면을 통하여 캡(10)의 상면으로 유입되는 이물질이 캡(10)의 외측 가장자리를 거쳐 배출되게 함으로써, 이물질의 캡(10) 내부 유입을 원천적으로 차단할 수 있게 하는 것이다.

상부 플레이트(30)는 구체적으로 살펴보면, 접촉링부(31)와 경사면부(32)와 대향면부(33)와 배출 경로(34)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

접촉링부(31)는 범퍼 러버(bumper rubber)의 하면과 접촉하는 것이며, 경사면부(32)는 접촉링부(31)의 외측 가장자리를 따라 하향 경사지게 연장되는 것이다.

대향면부(33)는 경사면부(32)의 외측 가장자리로부터 연장되어 캡(10)의 상면과 평행을 이루는 것이며, 배출 경로(34)는 접촉링부(31)의 내측 가장자리로부터 대향면부(33)를 통하여 캡(10)의 외측 가장자리로 이물질이 배출되게 하는 것이다.

경사면부(32)는 접촉링부(31)와 대향면부(33)를 상호 단차지게 연결하여 상측에서 범퍼 러버가 접촉링부(31)와 접촉하여 가압될 때 접촉링부(31)가 받는 압력 하중을 균일하게 분산 지지할 수 있도록 하는 기술적 수단이라 할 수 있다.

또한, 상부 플레이트(30)는 대향면부(33)의 형성 방향을 따라 이격하여 배치되고, 대향면부(33)에 함몰되면서 캡(10)의 상면을 향하여 돌출된 복수의 엠보부(35)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

엠보부(35)는 대향면부(33)의 형성 방향에 따른 범퍼 러버로부터의 압력 하중을 분산 지지함은 물론, 도 4와 같이 복수의 엠보부(35) 중 하나와 이웃한 엠보부(35) 사이에 방사상으로 형성되는 배출 경로(34)를 상호 구획하는 역할도 수행한다.

이때, 엠보부(35)의 저면은 캡(10)의 상면에 용접, 볼트 또는 리베팅 등 다양한 방법으로 고정될 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 씰 성능을 확보하고 형상 설계의 자유도를 증대시킬 수 있음은 물론, 내구력의 향상이 가능한 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

10...캡
11, 12...단턱부
20...더스트 씰
21...링 고정 리브
22...제1 립
23...제2 립
25...고정홈
30...상부 플레이트
31...접촉링부
32...경사면부
33...대향면부
34...배출 경로
35...엠보부
40...피스톤 로드
50...실린더

Claims (9)

1. 피스톤 로드가 왕복하는 실린더의 일단부에 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면을 향하여 연장되며, 상기 실린더보다 얇은 두께를 가지는 캡; 및
   상기 캡의 내측 가장자리를 따라 장착되어 형상 변형을 허용하며, 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 더스트 씰;을 포함하고,
   상기 캡의 상면에 결합되고, 상기 피스톤 로드의 외주면을 통하여 상기 캡의 상면으로 유입되는 이물질이 상기 캡의 외측 가장자리를 거쳐 배출되게 하는 상부 플레이트를 더 포함하고,
   상기 상부 플레이트는,
   범퍼 러버(bumper rubber)의 하면과 접촉하는 접촉링부와,
   상기 접촉링부의 외측 가장자리를 따라 하향 경사지게 연장되는 경사면부와,
   상기 경사면부의 외측 가장자리로부터 연장되어 상기 캡의 상면과 평행을 이루는 대향면부와,
   상기 접촉링부의 내측 가장자리로부터 상기 대향면부를 통하여 상기 캡의 외측 가장자리로 이물질이 배출되게 하는 배출 경로를 포함하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   스틸 또는 스틸 합금인 상기 캡은 상기 실린더의 일단부 가장자리로부터 상기 피스톤 로드의 외주면을 향하여 연장되고 상기 실린더와 일체로 형성되는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   스틸 또는 스틸 합금인 상기 캡은 상기 실린더의 일단부 외주면에 결합되어 고정되는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 더스트 씰은,
   상기 캡의 내측 가장자리와 상기 캡의 상, 하면을 감싸는 고정홈을 형성한 링 고정 리브와,
   상기 링 고정 리브의 상단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 제1 립과,
   상기 링 고정 리브의 하단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면과 경사를 이루는 제2 립을 포함하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 상부 플레이트는,
   상기 대향면부의 형성 방향을 따라 이격하여 배치되고, 상기 대향면부에 함몰되면서 상기 캡의 상면을 향하여 돌출된 복수의 엠보부를 더 포함하며,
   상기 엠보부의 저면은 상기 캡의 상면에 고정되고,
   상기 배출 경로는 상기 복수의 엠보부 중 하나와 이웃한 엠보부 사이에 방사상으로 형성되는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
8. 청구항 2에 있어서,
   상기 캡의 내측 가장자리는 상기 피스톤 로드의 외주면과 이격되는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
9. 청구항 3에 있어서,
   상기 캡은,
   상기 캡의 내측으로부터 외측 가장자리를 향하여 동심으로 단차지게 형성된 적어도 하나 이상의 단턱부를 더 포함하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   

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