KR102034118B1 - 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치 및 방법은 밴드부와 피스톤밸브부가 결합된 밴드 피스톤을 공급하기 위한 밸브공급부와, 공급된 밴드 피스톤의 밴드부에 싱글립을 가공하기 위한 립가공부와, 싱글립이 가공된 밴디드 피스톤을 배출하기 위한 밸브배출부를 포함하며, 이때 싱글립 가공은 밴드 피스톤을 고정 지그에 안착하고, 안착된 밴드 피스톤을 클램핑하여 회전시키며, 회전하는 피스톤밸브부에 핀나이프를 삽입하여 이루어질 수 있다.

Description

차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치 및 방법{Apparatus for manufacturing banded piston of shock-absorber in vehicle and Method thereof}

본 발명은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 싱글립을 갖는 밴디드 피스톤 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법에 관한 것이다

차량용 쇽업소버(shock absorber)는 양단부가 차체와 바퀴에 고정되어 주행중 노면과 접촉하는 바퀴로부터 전달되는 각종 진동이나 충격을 흡수함으로써 차체에 최적의 승차감과 주행 안전성을 높이도록 한다.

종래의 쇽업소버(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 가늘고 긴 원통형의 튜브(2)의 내측에 공기와 함께 오일이 충진되어 차량이 주행함에 따라 쇽업소버가 리바운드(Rebound) 와 콤프레션(Compression) 행정을 반복한다. 예를 들어 리바운드 행정 시에는 피스톤밸브(3)의 상부측에 위치한 리바운드챔버(4)측에 장입된 오일이 피스톤밸브(3)에 형성된 오리피스(리바운드유로)를 통해 콤프레션챔버(5)측으로 이동하고, 반대로 콤프레션 행정 시에는 피스톤밸브(3)의 하부측에 위치한 콤프레션챔버(5)의 오일이 다시 피스톤밸브(3)의 오리피스(콤프레션유로)를 통해 리바운드챔버(4)로 이동하는 동작을 반복할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 쇽업소버(1)는 차체와 연결되는 피스톤로드(6)의 상하 운동시 양쪽 챔버에 주입된 오일을 피스톤밸브(3)의 상부측 또는하부측으로 이동시키면서 필요로 하는 최적의 감쇠력 특성을 얻도록 되어 있다.

또한, 종래의 피스톤밸브(3)는 본체 외부에 테프론밴드가 감싸져 있는 밴디드 피스톤 밸브(Banded Piston Valve)와 밴드가 없는 넌밴디드 피스톤 밸브(Non-Banded Piston Valve)로 분류할 수 있다. 밴디드 피스톤 밸브는 넌밴디드 피스톤 밸브에 비해 고기밀성을 유지할 수 있으며, 튜브 내 일정한 유량 조절이 용이하고 외부 충격으로부터 감쇠력이 향상되어 운전자 승차감이 뛰어나다.

한국 공개특허 제10-2011-0067531호(2011.06.22)

본 발명의 실시 예에 따르면 성능이 우수한 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤을 제조할 수 있는 장치 및 이를 이용한 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 밴드부와 피스톤밸브부가 결합된 밴드 피스톤을 준비하고, 밴드 피스톤의 밴드부에 싱글립을 가공하며, 싱글립이 가공된 밴디드 피스톤을 배출하는 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 방법이 개시된다.

또한, 상기 밴드 피스톤은 내측에 마련되는 피스톤밸브부와, 피스톤밸브부를 감싸는 밴드부를 포함하며, 상기 피스톤밸브부는 외측벽을 따라 상측외경과 소재그루브와 하측외경을 포함하되 상측외경은 피스톤밸브부의 상부 챔버측에 마련되고 하측외경은 피스톤밸브부의 하부 챔버측에 상측외경보다 돌출 마련되며 소재그루브는 상측외경과 하측외경 사이에 마련되고, 상기 밴드부는 상기 소재그루브에 결합하는 밴드그루부와 밴드그루브로부터 연장되며 상기 상측외경에 이격하여 마련되는 립부를 포함하고, 상기 싱글립 가공은 상기 밴드 피스톤을 고정 지그에 안착하고, 상기 안착된 밴드 피스톤을 클램핑하여 회전시키며, 상기 회전하는 피스톤밸브부의 상측외경과 밴드부의 립부 사이에 핀나이프를 삽입하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 밴드부와 피스톤밸브부가 결합된 밴드 피스톤을 공급하기 위한 밸브공급부와, 상기 공급된 밴드 피스톤의 밴드부에 싱글립을 가공하기 위한 립가공부와, 상기 싱글립이 가공된 밴디드 피스톤을 배출하기 위한 밸브배출부를 포함하되, 상기 립가공부는 작업이 연속적으로 이루어지기 위한 작업테이블과, 작업테이블에 인접 마련되는 피스톤고정부와 핀부를 포함하고, 상기 작업테이블은 상기 밴드 피스톤을 안착하기 위한 고정 지그를 포함하고, 상기 피스톤고정부는 고정 지그에 안착된 밴드 피스톤을 클램핑하고 회전시키기 위해 작업테이블의 상부에 마련되며 모터가 마련되어 있는 헤더 및 헤더로부터 승강 가능하게 마련되는 업퍼 커플링과, 작업테이블의 하부에 마련되는 로더 및 로더로부터 승강 가능하게 마련되는 바텀 커플링을 포함하며, 상기 핀부는 상기 피스톤고정부에 인접 마련되어 회전하는 밴드 피스톤에 대해 승강하면서 싱글립을 형성하기 위한 핀나이프와, 핀나이프를 승강 가능하게 지지하는 핀마운트를 포함하는 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 싱글립이 가공된 밴디드 피스톤은 내측에 마련되는 피스톤밸브부와, 피스톤밸브부를 감싸는 밴드부를 포함하며, 상기 피스톤밸브부는 외측벽을 따라 상측외경과 소재그루브와 하측외경을 포함하되, 상측외경은 피스톤밸브부의 상부 챔버측에 마련되고, 하측외경은 피스톤밸브부의 하부 챔버측에 상측외경보다 돌출 마련되며, 소재그루브는 상측외경과 하측외경 사이에 마련되고, 상기 밴드부는 상기 소재그루브에 결합하는 밴드그루부와, 상기 상측외경에 이격하여 마련되는 립부를 포함하고, 상기 싱글립은 립부에 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치 및 방법은 립가공부를 이용하여 밴드부에 간단하게 싱글립을 형성할 수 있기 때문에 제품 사양에 따른 세팅 시간이 짧고 생산 효율성이 높다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치 및 방법은 립가공부의 핀부재를 이용하여 싱글립을 형성하기 때문에 치수 정밀성이 높으며 공정 시 불량 발생율이 현저히 낮다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치 및 방법은 기구적으로 밴드부에 싱글립을 형성하기 때문에 열풍을 이용한 종래 방식보다 밴드부의 열성 변화가 적어 내마모성이 높다.

도 1은 일반적인 차량용 쇽업소버를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 방법에 의해 마련되는 밴디드 피스톤을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치에서 밴디드 피스톤을 가공하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치를 이용한 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명이 일 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치를 이용하여 제조된 밴디드 피스톤 밸브(이하 밴디드 피스톤 이라함)를 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 밴디드 피스톤(10)은 내측에 마련되는 피스톤밸브부(11)와, 피스톤밸브부(11)를 감싸는 밴드부(20)를 포함할 수 있다.

피스톤밸브부(11)는 금속재로 마련되며 중심에 피스톤로드가 관통하는 로드공(12)과, 로드공(12)의 주위에 상술한 쇽업소버의 원통형 튜브 상부 챔버와 하부 챔버를 연결하기 위한 다수의 유로홀(13)을 포함한다. 이러한 피스톤밸브부(11)는 최근 분말야금 공법으로 제조되어 정밀성 및 제조성이 크게 향상되고 있다.

또한, 피스톤밸브부(11)는 외측벽을 따라 상측외경(14)과 소재그루브(15)과 하측외경(16)을 포함한다. 상측외경(14)은 피스톤밸브부(11)의 상부 챔버측에 마련되며, 하측외경(16)은 피스톤밸브부(11)의 하부 챔버측에 상측외경(14)보다 돌출 마련된다. 소재그루브(15)는 상측외경(14)과 하측외경(16) 사이에 요철 형태로 마련된다.

밴드부(20)는 피스톤밸브부(11)의 외측벽을 감싸도록 마련된다. 특히, 밴드부(20)는 피스톤밸브부(11)와 밀착 결합할 수 있도록 피스톤밸브부(11)의 소재그루브(15)에 대응하는 내측에 요철 형태로 마련되는 밴드그루브(25)와, 밴드그루브(25)로부터 연장 마련되며 상측외경(14)에 이격 형성되는 립부(26)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 립부(26)에는 밴드부(20)의 상부 챔버측 단부에 마련되며 피스톤밸브부(11)의 상측외경(14)에 밀착되지 않고 외측으로 경사지게 벌어지는 형태의 싱글립(Single Lip)(26)이 형성될 수 있다. 밴드부(20)의 하부 챔버측 단부는 피스톤밸브부(11)의 하측외경(16)에 밀착된다. 싱글립(26)을 갖는 밴디드 피스톤(10)은 넌밴디드 피스톤 밸브에 비해 고기밀성을 유지할 수 있으며, 튜브 내 일정한 유량 조절이 용이하고 외부 충격으로부터 감쇠력이 향상되어 운전자 승차감이 뛰어나다.

본 실시 예에 따른 밴디드 피스톤 제조 장치(100)는 밴드부(20)를 갖는 밴디드 피스톤(10)에 싱글립(26)을 효과적으로 형성하기 위한 장치로, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 밴드 피스톤(10')을 공급하기 위한 밸브공급부(110)와, 공급된 밴드 피스톤(10)의 밴드부(20)에 싱글립(26)을 가공하기 위한 립가공부(130)와, 싱글립(26)이 형성된 밴디드 피스톤(10)을 외부로 배출하기 위한 밸브배출부(150)를 포함할 수 있다.

밸브공급부(110)는 통상적으로 대상체 이동에 사용되는 밸트 컨베이어를 사용할 수 있다. 밸브공급부(110)에 공급되는 밴드 피스톤(10')은 선공정에서 피스톤밸브부(11)에 밴드부(20)가 밀착 결합된 것으로, 싱글립(26)은 형성되지 않은 상태이다.

밸브공급부(110)에 장입된 밴디 피스톤(10')은 로딩 지그(115)를 통해 립가공부(130)에 전달될 수 있다.

립가공부(130)는 밴드 피스톤(10')에 싱글립(26)을 형성하기 위한 것으로, 작업이 연속적으로 이루어지기 위한 작업테이블(131)과, 작업테이블(131)에 인접 마련되는 피스톤고정부(133) 및 핀부(138)를 포함할 수 있다.

작업테이블(131)에는 밴드 피스톤(10')을 거치하기 위한 고정 지그(132)가 마련되어 있다.

피스톤고정부(133)는 고정 지그(132)에 안착된 밴드 피스톤(10')을 클램핑해서 고속 회전하기 위한 것이다. 이를 위해 피스톤고정부(133)는 작업 테이블(131)의 상부에 마련되며 모터(미도시)가 설치되어 있는 헤더(134)와, 헤더(134)로부터 승강 가능하게 마련되는 업퍼 커플링(135)을 포함할 수 있다. 업퍼 커플링(135)은 실린더(미도시)를 통해 승강 가능하게 마련될 수 있다. 또한, 피스톤고정부(133)는 작업테이블(131)의 하부에 마련되며 작업테이블(131)의 고정 지그(132)에 안착되는 밴드 피스톤(10')을 하측에서 업퍼 커플링(135)과 함께 고정하기 위한 로더(136) 및 바텀 커플링(137)을 더 포함할 수 있다. 바텀 커플링(137)도 실린더(미도시)를 통해 로더(136)로부터 승강 가능하게 마련될 수 있다.

핀부(138)는 피스톤고정부(133)에 인접하게 위치하며 제자리에서 고속 회전하는 밴디드 피스톤(10)에 대해 도 5에 도시한 바와 같이 승강하면서 밴드 피스톤(10')에 싱글립(26)을 형성한다. 이를 위해, 핀부(138)는 소정 각도로 경사지게 마련되는 핀나이프(139)를 포함한다. 핀나이프(139)는 핀마운트(140)에 의해 지지되어 있다.

상술한 바와 같이 밴디드 피스톤(10)은 피스톤밸브부(11)와, 피스톤밸브부(11)를 감싸는 밴드부(20)를 포함한다. 피스톤밸브부(11)는 외측벽을 따라 상측외경(14)과 소재그루브(15)와 하측외경(16)을 포함하며, 밴드부(20)는 소재그루브(15)에 결합하는 밴드그루부(25)와, 상측외경(14)에 이격하여 마련되는 싱글립(26)을 포함한다.

립가공부(130)에 장입된 밴드 피스톤(10')은 도 5에 확대 도시한 바와 같이 상측외경(14)과 밴드부(20)의 끝단 사이에 간격이 있기 때문에, 핀부(138)가 하강 삽입되면서 싱글립(26)을 효과적으로 형성할 수 있다.

싱글립(26)이 가공된 밴디드 피스톤(10)은 언로딩 지그(155)을 통해 밸브배출부(150)로 전달되어 적재될 수 있다.

그러면, 상기와 같이 마련되는 본 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치를 이용하여 밴디드 피스톤을 제조하는 공정에 대해 살펴보기로 한다.

도 6은 본 실시 예에 따른 밴디드 피스톤에 싱글립을 형성하는 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도면을 참조하면, 먼저 밴디드 피스톤 제조 장치(100)에는 선공정에서 피스톤밸브부(11)에 밴드부(20)가 결합된 형태의 밴드 피스톤(10')이 밸브공급부(110)로 이송된다(S10). 이때, 밴드 피스톤(10')은 싱글립(26)이 형성되지 않은 상태이다.

립가공부(130)는 작업테이블(131)의 고정 지그(132)로 이송된 밴드 피스톤(10')을 피스톤고정부(133)로 상부와 하부에서 클램핑하여 고속 회전하고, 핀부(138)를 이용하여 피스톤밸브부(11)의 상측외경(14)과 밴드부(20)의 이격된 단부 사이에 핀나이프(146)를 경사지게 삽입하여 싱글립(26)을 형성한다(S20).

싱글립(26)이 형성된 밴디드 피스톤(10)은 밸브배출부(150)를 통해 외부로 배출된다(S30).

10'..밴드 피스톤 10..밴디드 피스톤
11..피스톤밸브부 14..상측외경
15..소재그루브 16..하측외경
20..밴드부 25..밴드그루브
26..립부(싱글립) 100..밴디드 피스톤 제조 장치
110..밸브공급부 130..립가공부
131..작업테이블 133..피스톤고정부
138..핀부 139..핀나이프
140..핀마운트 150..밸브배출부
131..작업테이블 141..피스톤고정부
146..핀부 147..핀나이프
148..핀마운트 150..밸브배출부

Claims (4)

1. 밴드부와 피스톤밸브부가 결합된 밴드 피스톤을 준비하고,
   상기 밴드 피스톤의 밴드부에 싱글립을 가공하며,
   상기 싱글립이 가공된 밴디드 피스톤을 배출하고,
   상기 밴드 피스톤은 내측에 마련되는 피스톤밸브부와, 피스톤밸브부를 감싸는 밴드부를 포함하며,
   상기 피스톤밸브부는 외측벽을 따라 상측외경과 소재그루브와 하측외경을 포함하되 상측외경은 피스톤밸브부의 상부 챔버측에 마련되고 하측외경은 피스톤밸브부의 하부 챔버측에 상측외경보다 돌출 마련되며 소재그루브는 상측외경과 하측외경 사이에 마련되고, 상기 밴드부는 상기 소재그루브에 결합하는 밴드그루부와 밴드그루브로부터 연장되며 상기 상측외경에 이격하여 마련되는 립부를 포함하고,
   상기 싱글립 가공은
   상기 밴드 피스톤을 고정 지그에 안착하고,
   상기 안착된 밴드 피스톤을 클램핑하여 회전시키며,
   상기 회전하는 피스톤밸브부의 상측외경과 밴드부의 립부 사이에 핀나이프를 삽입하여 이루어지는 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 방법.
2. 삭제
3. 밴드부와 피스톤밸브부가 결합된 밴드 피스톤을 공급하기 위한 밸브공급부와,
   상기 공급된 밴드 피스톤의 밴드부에 싱글립을 가공하기 위한 립가공부와,
   상기 싱글립이 가공된 밴디드 피스톤을 배출하기 위한 밸브배출부를 포함하되,
   상기 립가공부는 작업이 연속적으로 이루어지기 위한 작업테이블과, 작업테이블에 인접 마련되는 피스톤고정부와 핀부를 포함하고,
   상기 작업테이블은 상기 밴드 피스톤을 안착하기 위한 고정 지그를 포함하고,
   상기 피스톤고정부는 고정 지그에 안착된 밴드 피스톤을 클램핑하고 회전시키기 위해 작업테이블의 상부에 마련되며 모터가 마련되어 있는 헤더 및 헤더로부터 승강 가능하게 마련되는 업퍼 커플링과, 작업테이블의 하부에 마련되는 로더 및 로더로부터 승강 가능하게 마련되는 바텀 커플링을 포함하며,
   상기 핀부는 상기 피스톤고정부에 인접 마련되어 회전하는 밴드 피스톤에 대해 승강하면서 싱글립을 형성하기 위한 핀나이프와, 핀나이프를 승강 가능하게 지지하는 핀마운트를 포함하는 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 싱글립이 가공된 밴디드 피스톤은 내측에 마련되는 피스톤밸브부와, 피스톤밸브부를 감싸는 밴드부를 포함하며,
   상기 피스톤밸브부는 외측벽을 따라 상측외경과 소재그루브와 하측외경을 포함하되, 상측외경은 피스톤밸브부의 상부 챔버측에 마련되고, 하측외경은 피스톤밸브부의 하부 챔버측에 상측외경보다 돌출 마련되며, 소재그루브는 상측외경과 하측외경 사이에 마련되고,
   상기 밴드부는 상기 소재그루브에 결합하는 밴드그루부와, 상기 상측외경에 이격하여 마련되는 립부를 포함하고,
   상기 싱글립은 립부에 마련되는 차량용 쇽업소버의 밴디드 피스톤 제조 장치.

Images