KR102107479B1 - Free piston of mono tube type shock absorber - Google Patents

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KR102107479B1 KR1020180131311A KR20180131311A KR102107479B1 KR 102107479 B1 KR102107479 B1 KR 102107479B1 KR 1020180131311 A KR1020180131311 A KR 1020180131311A KR 20180131311 A KR20180131311 A KR 20180131311A KR 102107479 B1 KR102107479 B1 KR 102107479B1
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    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F16F9/3214—Constructional features of pistons

Abstract

모노 튜브식 쇽 업소버의 실린더에 삽입되어서 실린더의 내부 공간을 오일이 채워진 오일 챔버와 압축 가스(gas)가 채워진 가스 챔버로 구분하는 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤이 개시된다. 개시된 프리 피스톤은, 강체로 이루어지며, 외주면에 내측으로 파인 설치 홈이 형성된 피스톤 본체, 설치 홈에 빈틈없이 채워져 설치 홈에 접합 지지되고, 폐곡선 형상으로 이어지며, 실린더의 내주면에 탄성 밀착되도록 방사 방향으로 돌출된 고무 부재를 구비한다.A free piston of a monotube-type shock absorber is disclosed which is inserted into a cylinder of a mono-tube shock absorber and divides the inner space of the cylinder into an oil-filled oil chamber and a compressed-gas gas chamber. The disclosed free piston is made of a rigid body, the piston body having an installation groove inwardly formed on the outer circumferential surface, filled in the installation groove tightly and supported by the installation groove, continues in a closed curve shape, and radiates in a radial direction to elastically adhere to the inner circumferential surface of the cylinder It is provided with a protruding rubber member.

Description

모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤{Free piston of mono tube type shock absorber} Free piston of mono tube type shock absorber {Free piston of mono tube type shock absorber}

본 발명은, 쇽 업소버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤에 관한 것이다. The present invention relates to a shock absorber, and more particularly, to a free piston of a mono-tube shock absorber.

차량에서 쇼크 업소버(shock absorber)는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 장치로서, 구조에 따라 이중 튜브식(twin tube type)과 모노 튜브식(mono tube type)으로 구분된다. 도 1은 종래의 일 예에 따른 모노 튜브식 쇽 업소버의 단면도로서, 이를 참조하면, 종래의 모노 튜브식 쇽 업소버는, 실린더(2)와, 실린더(2) 외부에서 내부로 연장된 피스톤 로드(piston rod)(6)와, 실린더(2) 내부에 삽입된 피스톤 로드(6)의 일 측 말단에 고정 결합된 피스톤 밸브(piston valve)(7)와, 실린더(2) 내부에서 상기 피스톤 밸브(7)의 아래에 배치되는 프리 피스톤(free piston)(10)을 구비한다. In a vehicle, a shock absorber is installed between the axle and the vehicle body to absorb the vibration or shock received from the road surface when the vehicle is driving, thereby improving the riding comfort. Depending on the structure, a double tube type and a mono tube type ( mono tube type). 1 is a cross-sectional view of a mono-tube shock absorber according to an example of the related art. Referring to this, the conventional mono-tube shock absorber includes a cylinder 2 and a piston rod extending from the outside of the cylinder 2 to the inside. ) (6), a piston valve (7) fixedly coupled to one end of the piston rod (6) inserted into the cylinder (2), and the piston valve (7) inside the cylinder (2) It has a free piston (10) that is disposed under the.

실린더(2) 내부의 공간은 제1 오일 챔버(chamber)(3), 제2 오일 챔버(4), 및 가스 챔버(gas chamber)(5)로 구분된다. 제1 오일 챔버(3)는 실린더(2) 상단에서 피스톤 밸브(7)까지의 공간으로 한정되고, 제2 오일 챔버(4)는 피스톤 밸브(7)에서 프리 피스톤(10)까지의 공간으로 한정되며, 가스 챔버(5)는 프리 피스톤(10)에서 실린더(2) 하단까지의 공간으로 한정된다. 상기 제1 및 제2 오일 챔버(3, 4)에는 오일(oil)이 채워지고, 상기 가스 챔버(5)에는 고압의 질소 가스(nitrogen gas)가 채워진다. The space inside the cylinder 2 is divided into a first oil chamber (3), a second oil chamber (4), and a gas chamber (gas chamber) (5). The first oil chamber 3 is limited to the space from the top of the cylinder 2 to the piston valve 7, and the second oil chamber 4 is limited to the space from the piston valve 7 to the free piston 10. The gas chamber 5 is limited to a space from the free piston 10 to the bottom of the cylinder 2. The first and second oil chambers 3 and 4 are filled with oil, and the gas chamber 5 is filled with high pressure nitrogen gas.

차량의 바퀴(wheel)에 가해진 외력에 의해 피스톤 밸브(7)가 실린더(2) 내부에서 실린더(2)의 길이 방향으로 승강하면, 피스톤 밸브(7)에 구비된 밸브 수단(미도시)에 의해 외력을 감쇠시키는 감쇠력이 생성되고, 이 감쇠력에 의해서 피스톤 로드(6)에 연결된 차체에 가해지는 충격이 완화된다. When the piston valve 7 moves up and down in the longitudinal direction of the cylinder 2 inside the cylinder 2 by an external force applied to the wheel of the vehicle, by means of a valve (not shown) provided in the piston valve 7 A damping force that damps external force is generated, and the impact applied to the vehicle body connected to the piston rod 6 is alleviated by the damping force.

피스톤 밸브(7)가 실린더(2) 내부에서 상승하여 제2 오일 챔버(4)의 체적이 확장되는 팽창 행정시에는 오일이 피스톤 밸브(7)의 밸브 수단을 통해 제1 오일 챔버(3)에서 제2 오일 챔버(4)로 유동한다. 반대로, 피스톤 밸브(7)가 실린더(2) 내부에서 하강하여 제2 오일 챔버(4)의 체적이 축소되는 수축 행정시에는 오일이 피스톤 밸브(7)의 밸브 수단을 통해 제2 오일 챔버(4)에서 제1 오일 챔버(3)로 유동한다. During the expansion stroke in which the piston valve 7 rises inside the cylinder 2 and the volume of the second oil chamber 4 expands, oil flows from the first oil chamber 3 through the valve means of the piston valve 7. Flow to the second oil chamber (4). Conversely, during the contraction stroke in which the piston valve 7 descends inside the cylinder 2 and the volume of the second oil chamber 4 is reduced, the oil flows through the valve means of the piston valve 7 to the second oil chamber 4 ) To the first oil chamber 3.

상기 팽창 행정시에 피스톤 밸브(7)가 실린더(2) 내부에서 상승하면, 제2 오일 챔버(4)의 내부 압력이 가스 챔버(5)의 내부 압력에 비해 상대적으로 낮아져서 프리 피스톤(10)이 실린더(2) 내부에서 상승한다. 반대로, 상기 수축 행정시에 피스톤 밸브(7)가 실린더(2) 내부에서 하강하면, 제2 오일 챔버(4)의 내부 압력이 가스 챔버(5)의 내부 압력에 비해 상대적으로 높아져서 프리 피스톤(10)이 실린더(2) 내부에서 하강한다. When the piston valve 7 rises inside the cylinder 2 during the expansion stroke, the internal pressure of the second oil chamber 4 is relatively lower than the internal pressure of the gas chamber 5, so that the free piston 10 It rises inside the cylinder (2). Conversely, when the piston valve 7 descends from the inside of the cylinder 2 during the contraction stroke, the internal pressure of the second oil chamber 4 becomes relatively high compared to the internal pressure of the gas chamber 5 so that the free piston 10 ) Descends inside the cylinder 2.

오일이 제2 오일 챔버(4)에서 가스 챔버(5)로 침투하거나 질소 가스가 가스 챔버(5)에서 제2 오일 챔버(4)로 침투하지 않도록 프리 피스톤(10)의 외주면에는 오링(O-ring)(13)이 탑재된다. 구체적으로, 프리 피스톤(10)의 외주면에 내측으로 파여진 오링 탑재 홈(groove)(11)이 형성되고, 상기 오링 탑재 홈(11)에 고무 소재로 형성된 오링(13)이 탑재되며, 상기 오링(13)이 실린더(2)의 내주면과 프리 피스톤(10)의 외주면 사이를 밀봉한다. O-rings (O-) are provided on the outer circumferential surface of the free piston 10 so that oil does not penetrate from the second oil chamber 4 into the gas chamber 5 or nitrogen gas from the gas chamber 5 into the second oil chamber 4. ring) 13 is mounted. Specifically, an o-ring groove 11 is formed on the outer circumferential surface of the free piston 10, and an o-ring 13 formed of a rubber material is mounted on the o-ring mounting groove 11, and the o-ring is mounted. (13) This seals between the inner peripheral surface of the cylinder 2 and the outer peripheral surface of the free piston 10.

그런데, 종래의 모노 튜브식 쇽 업소버(1)의 조립할 때 프리 피스톤(10)을 실린더(2) 내부에 삽입 설치하기 앞서서 오링(13)을 오링 탑재 홈(11)에 탑재하는 작업이 선행된다. 그리고, 오링(13)이 탑재된 프리 피스톤(10)을 실린더(2) 내부에 삽입 설치할 때에는 실린더(2)의 입구에서 오링(13)이 프리 피스톤(10)으로부터 쉽게 분리된다. 따라서, 작업자의 숙련도에 따라 작업 속도에 큰 차이가 발생되고, 결과적으로 모노 튜브식 쇽 업소버(1)의 조립 생산성이 저하되고 제조 비용이 상승한다. However, when assembling the conventional mono-tube shock absorber 1, prior to inserting and installing the free piston 10 into the cylinder 2, the operation of mounting the O-ring 13 in the O-ring mounting groove 11 is preceded. In addition, when the free piston 10 on which the O-ring 13 is mounted is inserted and installed inside the cylinder 2, the O-ring 13 is easily separated from the free piston 10 at the inlet of the cylinder 2. Therefore, a large difference occurs in the working speed according to the skill of the operator, and as a result, the assembly productivity of the mono-tube shock absorber 1 decreases and the manufacturing cost increases.

대한민국 등록특허공보 제10-1194809호Republic of Korea Registered Patent Publication No. 10-1194809

본 발명은, 모노 튜브식 쇽 업소버 조립 작업의 생산성이 향상되고, 제조 비용이 절감되는 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤을 제공한다. The present invention provides a free piston of a mono-tube shock absorber, which improves the productivity of the mono-tube shock absorber assembly work and reduces the manufacturing cost.

본 발명은, 모노 튜브식 쇽 업소버의 실린더에 삽입되어서 상기 실린더의 내부 공간을 오일(oil)이 채워진 오일 챔버와 압축 가스(gas)가 채워진 가스 챔버로 구분하는 것으로, 강체(rigid body)로 이루어지며, 외주면에 내측으로 파인 설치 홈(groove)이 형성된 피스톤 본체, 상기 설치 홈에 빈틈없이 채워져 상기 설치 홈에 접합 지지되고, 폐곡선 형상으로 이어지며, 상기 실린더의 내주면에 탄성 밀착되도록 방사 방향(radial direction)으로 돌출된 고무 부재를 구비한 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤(free piston)을 제공한다. The present invention is inserted into the cylinder of the mono-tube shock absorber to divide the inner space of the cylinder into an oil filled oil chamber and a compressed gas filled gas chamber, and is made of a rigid body. , Piston body having an installation groove (groove) inwardly formed on the outer circumferential surface, is filled in the installation groove tightly and supported by the installation groove, continues in a closed curve shape, and is radially contacted so as to elastically adhere to the inner circumferential surface of the cylinder It provides a free piston of a mono-tube shock absorber with a rubber member protruding from).

본 발명의 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤은, 상기 설치 홈을 한정하는 설치 홈 표면과 상기 고무 부재 사이에 피스톤 본체와 고무 부재의 접합력을 보강하는 접착제가 도포되어 형성된 접착제층을 더 구비할 수 있다. The free-piston of the mono-tube shock absorber of the present invention may further include an adhesive layer formed between an installation groove surface defining the installation groove and an adhesive for reinforcing the bonding force between the piston body and the rubber member between the rubber member. .

상기 고무 부재는 상기 피스톤 본체가 삽입 안착된 금형의 내부에 용융된 고무 재료를 사출 주입하고 가류하여 형성되고, 상기 피스톤 본체가 상기 금형 내부에 삽입 안착되기에 앞서서 상기 설치 홈 표면에 상기 접착제가 도포되어 상기 접착제층이 형성될 수 있다. The rubber member is formed by injection-injecting and vulcanizing the molten rubber material into the mold where the piston body is inserted and seated, and the adhesive is applied to the surface of the installation groove before the piston body is inserted and seated inside the mold. The adhesive layer may be formed.

상기 피스톤 본체의 축선과 평행한 방향으로, 상기 설치 홈의 내부에서 최대 크기인 폭은 상기 설치 홈의 입구의 폭보다 클 수 있다. In a direction parallel to the axis of the piston body, a width having a maximum size inside the installation groove may be larger than a width of an entrance of the installation groove.

상기 고무 부재는, 상기 피스톤 본체의 축선으로부터 가장 이격된 말단 모서리와, 상기 설치 홈의 입구에서부터 상기 말단 모서리까지 경사지게 연장된 한 쌍의 경사면을 구비할 수 있다. The rubber member may include a distal edge most distant from the axis of the piston body, and a pair of inclined surfaces extending obliquely from the inlet of the installation groove to the distal edge.

본 발명의 프리 피스톤은 피스톤 본체에 고무 부재가 일체로 형성되어 있어 작업자가 오링을 프리 피스톤에 조립 탑재하는 작업을 수행하지 않는다. 또한, 고무 부재가 피스톤 본체에 일체로 접합되어 있어 프리 피스톤을 실린더 내부에 삽입하는 작업의 속도가 향상된다. 따라서, 모노 튜브식 쇽 업소버의 조립 생산성이 향상되고 제조 비용도 절감된다. In the free piston of the present invention, since a rubber member is integrally formed on the piston body, an operator does not perform an operation of assembling and mounting the O-ring on the free piston. In addition, the speed of the operation of inserting the free piston into the cylinder is improved because the rubber member is integrally joined to the piston body. Therefore, the assembly productivity of the mono-tube shock absorber is improved and the manufacturing cost is also reduced.

한편, 종래의 모노 튜브식 쇽 업소버에서는 프리 피스톤이 실린더 내부에서 승강할 때 오링이 프리 피스톤에서 분리되어 쇽 업소버가 손상될 수 있으나, 본 발명의 프리 피스톤은 고무 부재가 피스톤 본체에서 분리되지 않으므로 모노 튜브식 쇽 업소버의 내구성이 향상된다. On the other hand, in the conventional mono-tube type shock absorber, when the free piston moves up and down inside the cylinder, the O-ring is separated from the free piston and the shock absorber may be damaged, but the free piston of the present invention is a mono-tube type because the rubber member is not separated from the piston body. 내구성 Absorber's durability is improved.

도 1은 종래의 일 예에 따른 모노 튜브식 쇽 업소버의 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤의 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a mono-tube shock absorber according to an example of the related art.
2 and 3 are a perspective view and a cross-sectional view of the free piston of the mono-tube shock absorber according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a free piston of a mono-tube shock absorber according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the free piston of the mono-tube shock absorber according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Terminology used in the present specification are terms used to properly express a preferred embodiment of the present invention, which may vary according to a user or operator's intention or customs in the field to which the present invention pertains. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤의 사시도 및 단면도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤은 도 1에 도시된 모노 튜브식 쇽 업소버(1)에서 프리 피스톤(10)과 이에 탑재된 오링(13)을 대체한다. 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리 피스톤(30)은 피스톤 본체(31)와 고무 부재(36)를 구비한다. 피스톤 본체(31)는 예컨대, 스테인레스스틸(stainless steel), 알루미늄 합금(aluminum alloy), 엔지니어링 플라스틱(engineering plastics) 등의 강체(rigid body)로 이루어진 대체로 원반 형상의 부재이다. 2 and 3 are a perspective view and a cross-sectional view of the free piston of the mono-tube shock absorber according to the first embodiment of the present invention. The free piston of the mono-tube shock absorber according to the first embodiment of the present invention replaces the free piston 10 and the O-ring 13 mounted thereon in the mono-tube shock absorber 1 shown in FIG. 1. 2 and 3 together, the free piston 30 according to the first embodiment of the present invention includes a piston body 31 and a rubber member 36. The piston body 31 is a generally disc-shaped member made of a rigid body such as stainless steel, aluminum alloy, engineering plastics, and the like.

피스톤 본체(31)의 외주면에는 내측으로 오목하게 파인 설치 홈(groove)(33)이 형성된다. 상기 설치 홈(33)은 피스톤 본체(31)의 축선(AX)을 중심으로 하는 원 궤도를 따라 형성된다. 상기 피스톤 본체(31)의 축선(AX)은 프리 피스톤(30)이 실린더(2)(도 1 참조)에 삽입된 때 상기 실린더(2)의 길이 방향과 평행한 실린더(2)의 축선과 일치한다. On the outer circumferential surface of the piston body 31, an inwardly recessed groove 33 is formed. The installation groove 33 is formed along a circular orbit around the axis AX of the piston body 31. The axis AX of the piston body 31 coincides with the axis of the cylinder 2 parallel to the longitudinal direction of the cylinder 2 when the free piston 30 is inserted into the cylinder 2 (see Fig. 1). do.

고무 부재(36)는 고무 소재로 이루어진 것으로, 설치 홈(33)에 빈틈없이 채워져서 상기 설치 홈(33)에 접합 지지되고, 폐곡선 형상으로 이어진다. 구체적으로, 고무 부재(36)는 상기 설치 홈(33)의 원 궤도 형상에 대응되게 원 궤도 형상으로 형성된다. 고무 부재(36)는 프리 피스톤(30)이 실린더(2)(도 1 참조) 내부에 삽입된 때 상기 실린더(2)의 내주면에 탄성 밀착되도록 축선(AX)을 중심으로 방사 방향(radial direction)으로 확장 돌출된 돌기부(37)를 구비한다. The rubber member 36 is made of a rubber material, is filled in the installation groove 33 without any gaps, is joined to and supported by the installation groove 33, and leads to a closed curve shape. Specifically, the rubber member 36 is formed in a circular orbital shape to correspond to the circular orbital shape of the installation groove 33. The rubber member 36 has a radial direction around the axis AX so that the free piston 30 elastically contacts the inner circumferential surface of the cylinder 2 when the free piston 30 is inserted inside the cylinder 2 (see FIG. 1). It is provided with a projection (37) that is extended to protrude.

상기 고무 부재(36)는 금형 내에 피스톤 본체(31)를 삽입 안착하고, 상기 금형의 내부에 용융된 고무 재료를 사출 주입하고, 상기 용융된 고무 재료를 상기 금형 내에서 가류(加硫)하여 형성할 수 있다. 가류 과정에서 고무 부재(36)와 피스톤 본체(31) 간의 접합력을 보강하기 위하여, 상기 피스톤 본체(31)를 상기 금형 내부에 삽입 안착하기에 앞서서, 상기 설치 홈(33)의 표면(34)에 접착제를 도포하여 접착제층(39)을 형성할 수 있다. 상기 접착제는 페놀계 접착제일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 접착제는 Lord Corp.사의 제품명 'Chemlok'인 접착제일 수 있다.The rubber member 36 is formed by inserting and seating a piston body 31 in a mold, injection-molding a molten rubber material into the mold, and vulcanizing the molten rubber material in the mold. can do. In order to reinforce the bonding force between the rubber member 36 and the piston body 31 in the vulcanization process, prior to inserting and seating the piston body 31 into the mold, the surface 34 of the installation groove 33 is An adhesive layer 39 may be formed by applying an adhesive. The adhesive may be a phenolic adhesive. As a specific example, the adhesive may be an adhesive with the product name 'Chemlok' of Lord Corp.

고무 부재(36)가 설치 홈(33)에 견고하게 접합 지지되어 있으므로, 프리 피스톤(30)이 실린더(2) 내부에서 승강하더라도 고무 부재(36)가 피스톤 본체(31)에서 분리되지 않는다. 또한, 상기 돌기부(37)가 실린더(2) 내주면에 탄성 밀착되고, 고무 부재(36)의 내측면은 설치 홈(33)의 표면(34)에 접합되어 있으므로 피스톤 본체(31)의 외주면(32)과 실린더(2)의 내주면 사이의 틈새를 통해 유체가 누출되지 않는다. 따라서, 제2 오일 챔버(4)에 채워진 오일이 가스 챔버(5)를 향해, 즉 돌기부(37) 상측에서 하측으로 오일의 누출이 신뢰성 있게 차단된다. 또한, 가스 챔버(5)에 채워진 질소 가스가 제2 오일 챔버(4)를 향해, 즉 돌기부(37) 하측에서 상측으로 질소 가스의 누출이 신뢰성 있게 차단된다. Since the rubber member 36 is firmly joined and supported by the installation groove 33, the rubber member 36 is not separated from the piston body 31 even if the free piston 30 moves up and down inside the cylinder 2. In addition, since the protrusion 37 is elastically in close contact with the inner circumferential surface of the cylinder 2 and the inner surface of the rubber member 36 is joined to the surface 34 of the installation groove 33, the outer circumferential surface 32 of the piston body 31 ) And the fluid does not leak through the gap between the inner circumferential surface of the cylinder 2. Therefore, the oil filled in the second oil chamber 4 is reliably blocked toward the gas chamber 5, that is, the leakage of oil from the upper side to the lower side of the projection 37. Further, the nitrogen gas filled in the gas chamber 5 is reliably blocked from leaking nitrogen gas toward the second oil chamber 4, that is, from the lower side of the protrusion 37 to the upper side.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤의 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤은 도 1에 도시된 모노 튜브식 쇽 업소버(1)에서 프리 피스톤(10)과 이에 탑재된 오링(13)을 대체한다. 또한, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리 피스톤(30)을 대체할 수도 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프리 피스톤(50)은 피스톤 본체(51)와 고무 부재(60)를 구비한다. 피스톤 본체(51)는 예컨대, 스테인레스스틸(stainless steel), 알루미늄 합금(aluminum alloy), 엔지니어링 플라스틱(engineering plastics) 등의 강체(rigid body)로 이루어진 대체로 원반 형상의 부재이다. 4 is a cross-sectional view of a free piston of a mono-tube shock absorber according to a second embodiment of the present invention. The free piston of the mono-tube shock absorber according to the second embodiment of the present invention replaces the free piston 10 and the O-ring 13 mounted thereon in the mono-tube shock absorber 1 shown in FIG. 1. In addition, the free piston 30 according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 2 and 3 may be replaced. Referring to FIG. 4, the free piston 50 according to the second embodiment of the present invention includes a piston body 51 and a rubber member 60. The piston body 51 is a generally disc-shaped member made of a rigid body such as stainless steel, aluminum alloy, engineering plastics, and the like.

피스톤 본체(51)의 외주면에는 내측으로 오목하게 파인 설치 홈(groove)(53)이 형성된다. 상기 설치 홈(53)은 피스톤 본체(31)의 축선(AX)을 중심으로 하는 원 궤도를 따라 형성된다. 피스톤 본체(51)의 축선(AX)과 평행한 방향으로, 설치 홈(53)의 내부에서 최대 크기의 폭(WB)은 설치 홈(53)의 입구의 폭(WT)보다 크다. 부연하면, 상기 설치 홈(53)은 설치 홈(53)의 입구에서 내측으로 경사지게 연장된 상측 홈 경사면(55)과 하측 홈 경사면(56), 및 상기 상측 홈 경사면(55)의 내측 말단에서 하측 홈 경사면(56)의 내측 말단까지 이어진 홈 바닥면(54)에 의해 한정된다. Z축과 평행한 방향으로 상기 홈 바닥면(54)의 폭(WB)이 설치 홈(53)의 내부에서 크기가 최대인 폭이며, 상기 홈 바닥면(54)의 폭(WB)이 설치 홈(53) 입구의 폭(WT)보다 크다. On the outer circumferential surface of the piston body 51, an inwardly recessed groove 53 is formed. The installation groove 53 is formed along a circular orbit around the axis AX of the piston body 31. In the direction parallel to the axis AX of the piston body 51, the width WB of the maximum size in the interior of the installation groove 53 is larger than the width WT of the inlet of the installation groove 53. Incidentally, the installation groove 53 is an upper groove inclined surface 55 and a lower groove inclined surface 56 extending obliquely from the inlet of the installation groove 53, and the lower side from the inner end of the upper groove inclined surface 55 It is defined by a groove bottom surface 54 that extends to the inner end of the groove inclined surface 56. The width WB of the groove bottom surface 54 in the direction parallel to the Z axis is the largest size inside the installation groove 53, and the width WB of the groove bottom surface 54 is the installation groove (53) It is larger than the width (WT) of the entrance.

고무 부재(60)는 고무 소재로 이루어진 것으로, 설치 홈(53)에 빈틈없이 채워져서 상기 설치 홈(53)에 접합 지지되고, 상기 설치 홈(53)의 원 궤도 형상에 대응되게 축선(AX)을 중심으로 하는 원 궤도 형상으로 형성된다. 고무 부재(60)는 프리 피스톤(50)이 실린더(2)(도 1 참조) 내부에 삽입된 때 상기 실린더(2)의 내주면에 탄성 밀착되도록 축선(AX)을 중심으로 방사 방향(radial direction)으로 확장 돌출된 립(lip)(61)을 구비한다. The rubber member 60 is made of a rubber material, is tightly filled in the installation groove 53, is joined to and supported by the installation groove 53, and corresponds to the circular orbital shape of the installation groove 53. It is formed in a circular orbital shape centering on. The rubber member 60 has a radial direction around the axis AX so that the free piston 50 elastically adheres to the inner circumferential surface of the cylinder 2 when it is inserted inside the cylinder 2 (see FIG. 1). With an extended protruding lip (lip) (61).

상기 고무 부재(60)는 금형 내에 피스톤 본체(51)를 삽입 안착하고, 상기 금형의 내부에 용융된 고무 재료를 사출 주입하고, 상기 용융된 고무 재료를 상기 금형 내에서 가류(加硫)하여 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이 설치 홈(53)의 홈 바닥면(54)의 폭(WB)이 설치 홈(53)의 입구의 폭(WT)보다 크므로, 용융된 고무 재료가 설치 홈(53)에 채워지고 가류되어 형성된 부분은, 금형을 이용한 성형 분야에서 언더컷(undercut)과 같이 파손되지 않고는 설치 홈(53)에서 분리되어 빠지지 않는 부분이 된다. 그러므로, 설치 홈(53)의 표면(54, 55, 56)과 고무 부재(60) 사이에 접합력을 보강하는 접착제층(39)(도 3 참조)이 없더라도, 프리 피스톤(50)이 실린더(2) 내부에서 승강하는 작동 중에 상기 고무 부재(60)가 피스톤 본체(51)에서 분리 이탈되지 않는다. The rubber member 60 is formed by inserting and seating a piston body 51 in a mold, injection-molding a molten rubber material into the mold, and vulcanizing the molten rubber material in the mold. can do. As described above, since the width WB of the groove bottom surface 54 of the installation groove 53 is larger than the width WT of the entrance of the installation groove 53, the molten rubber material fills the installation groove 53 The part formed by being vulcanized becomes a part that is separated from the installation groove 53 without being broken, such as an undercut, in a molding field using a mold and does not fall out. Therefore, even if there is no adhesive layer 39 (refer to FIG. 3) that reinforces the bonding force between the surfaces 54, 55, 56 of the installation groove 53 and the rubber member 60, the free piston 50 is the cylinder 2 ) The rubber member 60 is not separated and separated from the piston body 51 during the operation of lifting inside.

고무 부재(60)의 립(61)은 상기 축선(AX)으로부터 방사 방향으로 가장 이격된 말단 모서리(61t)와, 상기 설치 홈(53)의 입구에서부터 상기 말단 모서리(61t)까지 연장된 한 쌍의 경사면(62, 63)을 구비한다. 구체적으로, 상기 한 쌍의 경사면(62, 63) 중 하나는 설치 홈(53) 입구의 상단 모서리(57u)에서 상기 말단 모서리(61t)까지 연장된 상측 립 경사면(62)이고, 다른 하나는 설치 홈(53) 입구의 하단 모서리(57d)에서 상기 말단 모서리(61t)까지 연장된 하측 립 경사면(63)이다. The lip 61 of the rubber member 60 has a pair of end edges 61t spaced most radially away from the axis AX, and a pair extending from the inlet of the installation groove 53 to the end edges 61t. It is provided with a slope (62, 63) of. Specifically, one of the pair of inclined surfaces 62 and 63 is an upper lip inclined surface 62 extending from the upper edge 57u of the entrance of the installation groove 53 to the distal edge 61t, and the other is installed It is the lower lip inclined surface 63 extending from the lower edge 57d of the groove 53 entrance to the distal edge 61t.

상기 축선(AX)과 평행한 방향, 즉 Z축과 평행한 방향으로 상측 립 경사면(62)의 폭(LC)이 하측 립 경사면(63)의 폭(SC)보다 크다. 상기 상측 립 경사면(62)은 실린더(2)(도 1 참조) 내부에서 가스 챔버(5)보다 제2 오일 챔버(4)에 상대적으로 가까운 경사면인데 반해, 하측 립 경사면(63)은 제2 오일 챔버(4)보다 가스 챔버(5)에 상대적으로 가까운 경사면이다. In the direction parallel to the axis AX, that is, in the direction parallel to the Z axis, the width LC of the upper lip inclined surface 62 is greater than the width SC of the lower lip inclined surface 63. The upper lip inclined surface 62 is an inclined surface relatively closer to the second oil chamber 4 than the gas chamber 5 inside the cylinder 2 (see FIG. 1), while the lower lip inclined surface 63 is the second oil It is an inclined surface relatively closer to the gas chamber 5 than the chamber 4.

상기 고무 부재(60)는 립(61)의 말단 모서리(61t)가 실린더(2)(도 1 참조)의 내주면에 탄성 밀착되므로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프리 피스톤(30)(도 3 참조)에 구비된 고무 부재(36)에 구비된 곡면 형상의 돌기부(37)가 실린더(2) 내주면에 탄성 밀착되는 경우에 비해서, 실린더(2) 내주면에 밀착되는 밀착 면적은 작으면서도 오일이나 질소 가스의 누출 차단 기능은 대등하다. 따라서, 상기 제1 실시예의 고무 부재(36)에 비해 제2 실시예의 고무 부재(60)의 마모가 지연되어 프리 피스톤(50)의 내구성이 더욱 향상된다. 또한, 고무 부재(60)와 실린더(2) 내주면 사이의 마찰이 제1 실시예에의 고무 부재(36)에 비해 적어서 프리 피스톤(50)이 제2 오일 챔버(4)(도 1 참조)와 가스 챔버(5) 간의 압력 차이에 민감하게 추종하여 승강할 수 있어서, 모노 튜브식 쇽 업소버가 적용된 차량을 이용하는 승객의 승차감이 향상될 수 있다. Since the rubber member 60 has an end edge 61t of the lip 61 elastically close to the inner circumferential surface of the cylinder 2 (see Fig. 1), the free piston 30 according to the first embodiment of the present invention (Fig. 3) Compared to the case where the curved projections 37 provided in the rubber member 36 provided in the elastic member are in close contact with the inner circumferential surface of the cylinder 2, the contact area in close contact with the inner circumferential surface of the cylinder 2 is small and oily The function of blocking the leakage of nitrogen gas is comparable. Therefore, compared with the rubber member 36 of the first embodiment, the wear of the rubber member 60 of the second embodiment is delayed, thereby further improving the durability of the free piston 50. Further, the friction between the rubber member 60 and the inner circumferential surface of the cylinder 2 is less than that of the rubber member 36 in the first embodiment, so that the free piston 50 and the second oil chamber 4 (see Fig. 1) It is possible to sensitively follow the pressure difference between the gas chambers 5, so that the ride comfort of the passenger using the vehicle to which the mono-tube shock absorber is applied can be improved.

한편, 도 4에 도시된 실시예에서는 상측 립 경사면(62)의 폭(LC)이 하측 립 경사면(63)의 폭(SC)보다 크게 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 상측 립 경사면의 폭이 하측 립 경사면의 폭보다 작거나 같은 경우도 본 발명에 속한다. Meanwhile, in the embodiment illustrated in FIG. 4, the width LC of the upper lip inclined surface 62 is larger than the width SC of the lower lip inclined surface 63, but the present invention is not limited thereto. In other words, the case where the width of the upper lip inclined surface is smaller than or equal to the width of the lower lip inclined surface also belongs to the present invention.

고무 부재(60)가 설치 홈(53)에 견고하게 접합 지지되어 있으므로, 프리 피스톤(50)이 실린더(2) 내부에서 승강하더라도 고무 부재(60)가 피스톤 본체(51)에서 분리되지 않는다. 또한, 상기 립(61)의 말단 모서리(61t)가 실린더(2) 내주면에 탄성 밀착되고, 고무 부재(60)의 내측면은 설치 홈(53)의 표면(54, 55, 56)에 접합되어 있으므로 피스톤 본체(51)의 외주면(52)과 실린더(2)의 내주면 사이의 틈새를 통해 유체가 누출되지 않는다. 따라서, 립(61)의 말단 모서리(61t)의 상측에서 하측으로 오일의 누출, 및 상기 말단 모서리(61t)의 하측에서 상측으로 질소 가스의 누출이 신뢰성 있게 차단된다.Since the rubber member 60 is firmly joined and supported by the installation groove 53, even if the free piston 50 moves up and down inside the cylinder 2, the rubber member 60 is not separated from the piston body 51. In addition, the end edge 61t of the lip 61 is elastically in close contact with the inner circumferential surface of the cylinder 2, and the inner surface of the rubber member 60 is joined to the surfaces 54, 55, 56 of the installation groove 53. Therefore, the fluid does not leak through the gap between the outer peripheral surface 52 of the piston body 51 and the inner peripheral surface of the cylinder 2. Therefore, the leakage of oil from the top to the bottom of the distal edge 61t of the lip 61 and the leakage of nitrogen gas from the bottom to the top of the distal edge 61t are reliably blocked.

이상에서 설명한 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 프리 피스톤(30, 50)은 피스톤 본체(31, 51)에 고무 부재(36, 60)가 일체로 형성되어 있어 종래에 하던 작업, 즉 오링(13)(도 1 참조)을 프리 피스톤(10)(도 1 참조)에 조립 탑재하는 작업을 수행하지 않는다. 또한, 고무 부재(36, 60)가 피스톤 본체(31, 51)에 일체로 접합되어 있어 프리 피스톤(30, 50)을 실린더(2) 내부에 삽입하는 작업의 속도가 향상된다. 따라서, 모노 튜브식 쇽 업소버의 조립 생산성이 향상되고 제조 비용도 절감된다. In the free pistons 30 and 50 according to the first and second embodiments of the present invention described above, the rubber members 36 and 60 are integrally formed on the piston bodies 31 and 51, which is a conventional operation, that is, The operation of assembling and mounting the O-ring 13 (see FIG. 1) to the free piston 10 (see FIG. 1) is not performed. In addition, since the rubber members 36 and 60 are integrally joined to the piston bodies 31 and 51, the speed of the operation of inserting the free pistons 30 and 50 into the cylinder 2 is improved. Therefore, the assembly productivity of the mono-tube shock absorber is improved and the manufacturing cost is also reduced.

한편, 종래의 모노 튜브식 쇽 업소버(1)에서는 프리 피스톤(10)이 실린더(2) 내부에서 승강할 때 오링(13)이 프리 피스톤(10)에서 분리되어 쇽 업소버(1)가 손상될 수 있으나, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 프리 피스톤(30, 50)은 고무 부재(36, 60)가 피스톤 본체(31, 51)에서 분리되지 않으므로 모노 튜브식 쇽 업소버의 내구성이 향상된다. On the other hand, in the conventional mono-tube shock absorber 1, when the free piston 10 moves up and down inside the cylinder 2, the O-ring 13 is separated from the free piston 10, so that the shock absorber 1 may be damaged. , In the free pistons 30 and 50 according to the first and second embodiments of the present invention, since the rubber members 36 and 60 are not separated from the piston bodies 31 and 51, durability of the mono-tube shock absorber is improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

1: 모노 튜브식 쇽 업소버 4: 실린더
30: 프리 피스톤 31: 피스톤 본체
33: 설치 홈 36: 고무 부재
37: 돌기부 39: 접착제층1: Mono tube shock absorber 4: Cylinder
30: free piston 31: piston body
33: mounting groove 36: rubber member
37: projection 39: adhesive layer

Claims (5)

모노 튜브식 쇽 업소버의 실린더에 삽입되어서 상기 실린더의 내부 공간을 오일(oil)이 채워진 오일 챔버와 압축 가스(gas)가 채워진 가스 챔버로 구분하는 것으로,
강체(rigid body)로 이루어지며, 외주면에 내측으로 파인 설치 홈(groove)이 형성된 피스톤 본체;
상기 설치 홈에 빈틈없이 채워져 상기 설치 홈에 접합 지지되고, 폐곡선 형상으로 이어지며, 상기 실린더의 내주면에 탄성 밀착되도록 방사 방향(radial direction)으로 돌출된 고무 부재;를 구비하고,
상기 고무 부재는, 상기 피스톤 본체의 축선으로부터 가장 이격된 말단 모서리와, 상기 설치 홈의 입구에서부터 상기 말단 모서리까지 경사지게 연장된 한 쌍의 경사면을 구비하며,
상기 한 쌍의 경사면 중에서 상기 가스 챔버보다 상기 오일 챔버에 더 가까운 경사면의 상기 축선과 평행한 방향의 폭이, 다른 하나의 경사면의 상기 축선과 평행한 방향의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤(free piston). It is inserted into the cylinder of the mono tube type shock absorber to divide the inner space of the cylinder into an oil filled oil chamber and a compressed gas chamber.
It is made of a rigid body (rigid body), the piston body is formed in the groove groove (groove) is formed inward on the outer peripheral surface;
It is provided with a rubber member that is tightly filled in the installation groove and supported by the installation groove, continues in a closed curve shape, and protrudes in a radial direction to elastically adhere to the inner circumferential surface of the cylinder.
The rubber member has a distal edge most distant from the axis of the piston body, and a pair of inclined surfaces extending obliquely from the inlet of the installation groove to the distal edge,
Among the pair of inclined surfaces, a width in a direction parallel to the axis of the inclined surface closer to the oil chamber than the gas chamber is greater than a width in a direction parallel to the axis of the other inclined surface. Absorber free piston. 제1 항에 있어서,
상기 설치 홈을 한정하는 설치 홈 표면과 상기 고무 부재 사이에 피스톤 본체와 고무 부재의 접합력을 보강하는 접착제가 도포되어 형성된 접착제층;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤.According to claim 1,
A free piston of a mono tube type shock absorber further comprising: an adhesive layer formed between an installation groove surface defining the installation groove and an adhesive agent for reinforcing the bonding force between the piston body and the rubber member between the surface of the installation groove and the rubber member. 제2 항에 있어서,
상기 고무 부재는 상기 피스톤 본체가 삽입 안착된 금형의 내부에 용융된 고무 재료를 사출 주입하고 가류하여 형성되고,
상기 피스톤 본체가 상기 금형 내부에 삽입 안착되기에 앞서서 상기 설치 홈 표면에 상기 접착제가 도포되어 상기 접착제층이 형성되는 것을 특징으로 하는 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤. According to claim 2,
The rubber member is formed by injection-injecting and vulcanizing a molten rubber material into a mold in which the piston body is inserted and seated,
Free piston of the mono-tube shock absorber, characterized in that the adhesive layer is formed by applying the adhesive to the surface of the installation groove before the piston body is inserted and seated inside the mold. 제1 항에 있어서,
상기 피스톤 본체의 설치 홈은, 상기 설치 홈의 입구에서 내측으로 경사지게 연장된 상측 홈 경사면과 하측 홈 경사면, 및 상기 상측 홈 경사면의 내측 말단에서 상기 하측 홈 경사면의 내측 말단까지 이어진 홈 바닥면에 의해 한정되고,
상기 피스톤 본체의 축선과 평행한 방향으로 상기 홈 바닥면의 폭이 상기 설치 홈의 내부에서 최대 크기인 폭이고, 상기 홈 바닥면의 폭이 상기 설치 홈의 입구의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 모노 튜브식 쇽 업소버의 프리 피스톤. According to claim 1,
The installation groove of the piston body is formed by an upper groove inclined surface and a lower groove inclined surface extending inwardly from the inlet of the installation groove, and a groove bottom surface extending from an inner end of the upper groove inclined surface to an inner end of the lower groove inclined surface. Limited,
Mono, characterized in that the width of the bottom surface of the groove in the direction parallel to the axis of the piston body is the maximum size inside the installation groove, and the width of the groove bottom surface is greater than the width of the entrance of the installation groove Free piston of tubular shock absorber. 삭제delete
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