KR102586913B1 - 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버는 내통과 상기 내통 외부에 위치하는 외통을 포함하는 쇽업소버에 있어서, 상기 외통의 압축공기 영역에 소음진동 흡수 구조를 이용하여 쇽업소버 작동에 따른 소음진동 주파수 발생을 방지하여 소음을 저감하도록 구성된다.

Description

소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버 {SHOCK ABSORBER HAVING STRUCTURE FOR ABSORBING NOISE AND VIBRATION}

본 발명은 쇽업소버의 감쇠력을 감소시키지 않고 진동 및 소음을 저감할 수 있는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버에 관한 것이다.

자동차의 현가장치는 차량의 승차감 및 주행안정성을 도모하기 위한 중요한 장치로서, 그 주요 구성요소로는 차륜의 범프 및 리바운드(Bump/Rebound)시에 충격을 흡수하기 위한 스프링과, 상기와 같이 충격을 흡수하고 진동하는 스프링의 진동을 신속히 감쇄시키며 일정한 차고를 유지하는 쇽업소버가 있는 바, 이들 스프링과 쇽업소버를 일체로 구성하여 너클에 연결하는 스트럿방식이 있고 이들을 각각 다른 위치에 설치하여 구성하는 방식 등 여러 가지 다양한 구조의 현가장치가 있다.

일반적으로, 쇽업소버(Shock Absorber)는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진 완충장치이다.

종래의 쇽업소버는 오일이 가득 채워진 내통과, 그 외측으로 오일이 반정도 채워진 외통, 그리고 일단은 내통 내측으로 삽입되고 타단은 외통 외측으로 연장된 피스톤 로드가 마련된다.

이와 같이 쇽업소버는 차체와 연결되는 피스톤 로드가 상하로 신장 및 이완되는 리바운드와 콤프레션 행정시 피스톤 밸브의 양쪽 챔버에 주입된 오일을 피스톤 밸브의 상하부측으로 이동시키면서 필요로 하는 감쇠력 특성을 얻는다.

그러나, 종래의 쇽업소버는 노면으로부터 전달이 너클로부터 암, 암에서 쇽업소버에 이어 차체로 전달되어 쇽업소버 소음진동 문제가 발생되어 차량의 정숙성을 떨어뜨리는 문제점이 있고, 이를 방지하기 위해 쇽업소버의 감쇠력을 변경하므로 쇽업소버의 감쇠 성능이 저하되는 문제점이 있다.

대한민국 공개실용신안출원 제 20-1998-032785 호

본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 쇽업소버의 감쇠력을 저감시키지 않고 진동 및 소음을 방지하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내통과 상기 내통 외부에 위치하는 외통을 포함하는 쇽업소버에 있어서, 상기 외통의 압축 공기 영역에 소음진동 흡수 구조를 이용하여 쇽업소버 작동에 따른 소음진동 주파수 발생을 방지하여 소음을 저감할 수 있다.

상기 소음진동 흡수 구조는 수직 단면을 기준으로 단차가 형성되어 있는 구조일 수 있다.

상기 소음진동 흡수 구조는 직경이 다른 유동로가 형성되어 있는 구조일 수 있다.

상기 소음진동 흡수 구조에는 오리피스 홀들이 천공될 수 있다.

상기 오리피스 홀들은 외통의 길이 방향으로 각각 천공될 수 있다.

상기 오리피스 홀들은 직경이 증가 또는 감소하는 구조일 수 있다.

상기 소음진동 흡수 구조에는 공명실이 형성될 수 있다.

상기 공명실은 소음진동 흡수 구조의 양측에 각각 형성될 수 있다.

상기 공명실은 오리피스 홀들과 연통될 수 있다.

상기 공명실은 폭이 증가 또는 감소하는 구조일 수 있다.

상기 공명실에는 복수개의 오리피스 홀들이 천공되어 있는 구조일 수 있다.

상기 공명실은 복수개가 개별 형성되어 있는 구조일 수 있다.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버는 쇽업소버의 감쇠력을 변경하지 않고 진동 및 소음을 방지하여 차량의 정숙성 및 승차감을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 모식도이다.
도 2는 도 1의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 확대 모식도이다.
도 3은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버에서 소음진동 흡수 구조의 확대 모식도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 모식도이다.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 모식도이고, 도 2는 도 1의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 확대 모식도이며, 도 3은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버에서 소음진동 흡수 구조의 확대 모식도이다.

도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버는 내통(200)과 상기 내통(200) 외부에 위치하는 외통(100)을 포함하는 쇽업소버에 있어서, 내통(200)에 로드가이드(400)를 통해 이동 가능하게 지지되는 피스톤 로드(300)가 제공되고, 상기 외통(100)의 압축 공기 영역에 소음진동 흡수 구조(500)를 이용하여 쇽업소버 작동에 따른 소음진동 주파수 발생을 방지하여 소음을 저감하게 된다.

본 발명에 따른 상기 소음진동 흡수 구조(500)는 수직 단면을 기준으로 단차(112)가 형성되어 있되, 상기 외통(100)의 상부에 위치하는 상기 소음진동 흡수 구조(500)는 직경이 다른 유동로가 형성되어 있는 구조이다. 즉, Di, Do의 직경이 서로 상이한 유동로가 형성되어 있다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 소음진동 흡수 구조(500)에는 오리피스 홀들(114, 115)이 천공되어 있고, 상기 오리피스 홀들(114, 115)은 외통의 길이 방향으로 각각 천공되어 있다.

상기와 같은 구조에서 소음진동 흡수 구조(500)에는 공명실(116, 117)이 형성되어 있되, 상기 공명실(116, 117)은 소음진동 흡수 구조(500)의 양측에 각각 형성되어 있어 오리피스 홀들(114, 115)과 연통된다.

여기서, 오리피스 홀들(114, 115)은 유동로 측에서 공명실(116, 117)을 향해 직경이 확대되거나 축소되는 구조를 가질 수 있고, 각각의 오리피스 홀들(114, 115)은 직경이 상이하게 천공될 수도 있다. 또한, 도면에서는 2개의 오리피스 홀들(114, 115)이 천공되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 모식도이다.

본 발명에 따른 상기 소음진동 흡수 구조(600)는 수직 단면을 기준으로 단차(112)가 형성되어 있되, Di와 Do의 상호 직경이 다른 유동로가 형성되어 있는 구조이다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 소음진동 흡수 구조(600)에는 오리피스 홀들(114, 115)이 천공되어 있고, 상기 오리피스 홀들(114, 115)은 외통의 길이 방향으로 각각 천공되어 있다.

상기와 같은 구조에서 소음진동 흡수 구조(600)에는 공명실(116, 117)이 형성되어 있되, 상기 공명실(116, 117)은 소음진동 흡수 구조(600)의 양측에 각각 형성되어 있어 오리피스 홀들(114, 115)과 연통된다.

상기 공명실(116, 117)은 각각 유동로 측에서 공명실(116, 117)을 향해 직경이 증가하도록 형성되어 있고, 이와 함께 오리피스 홀들(114, 115)은 유동로 측에서 공명실(116, 117)을 향해 직경(H3, H4)이 각각 확대되도록 천공되어 있는 구조이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 모식도이다.

본 발명에 따른 상기 소음진동 흡수 구조(700)는 수직 단면을 기준으로 단차(112)가 형성되어 있되, Di와 Do의 상호 직경이 다른 유동로가 형성되어 있는 구조이다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 소음진동 흡수 구조(700)에는 오리피스 홀들(114, 115)이 천공되어 있고, 상기 오리피스 홀들(114, 115)은 외통의 길이 방향으로 각각 천공되어 있다.

상기와 같은 구조에서 소음진동 흡수 구조(700)에는 공명실(116, 117)이 형성되어 있되, 상기 공명실(116, 117)은 소음진동 흡수 구조(700)의 양측에 각각 형성되어 있어 오리피스 홀들(114, 115)과 연통된다.

상기 공명실(116, 117)은 각각 유동로 측에서 공명실(116, 117)을 향해 직경이 감소하도록 형성되어 있고, 이와 함께 오리피스 홀들(114, 115)은 유동로 측에서 공명실(116, 117)을 향해 직경(H5, H6)이 각각 감소되도록 천공되어 있는 구조이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 모식도이다.

본 발명에 따른 상기 소음진동 흡수 구조(800)는 수직 단면을 기준으로 단차(112)가 형성되어 있되, Di와 Do의 상호 직경이 다른 유동로가 형성되어 있는 구조이다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 소음진동 흡수 구조(800)에는 오리피스 홀들(114, 115)이 천공되어 있고, 상기 오리피스 홀들(114, 115)은 외통의 길이 방향으로 각각 천공되어 있다.

상기와 같은 구조에서 소음진동 흡수 구조(800)에는 공명실(116, 116-1, 117, 117-1)이 형성되어 있되, 상기 공명실(116, 116-1, 117, 117-1)은 소음진동 흡수 구조(800)의 양측에 각각 형성되어 있어 각각의 직경(H7, H8)을 가지는 오리피스 홀들(114, 115)과 연통되고, 직경(H7, H8)은 상호 같거나 다를 수 있다. 즉, 상기 공명실(116, 116-1, 117, 117-1)은 복수개가 개별 형성되어 있고, 상기 공명실(116, 116-1, 117, 117-1)에는 각각의 오리피스 홀들(114, 115)이 천공되어 있는 구조이다.

도 1 내지 도 3을 함께 참조하여 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버의 작동 관계 및 방법을 기술하면, 쇽업소버 인장 및 압축시 내통(200)의 오일(10)은 외통(100)으로 이동되며 그에 따른 외통(100)의 공기(20) 유동이 발생하게 된다. 이때, 상하 공기(20) 유동시 유동로의 상이한 직경들(Di, Do)에 의해 소음진동 저감이 이루어진다.

즉, 쇽업소버의 소음진동 발생이 이루어지고, 유동 공기(20)가 소음진동 흡수 구조(500)를 통과하여 속도가 변화한 후에, 유동 공기(20)의 음압 변화가 일어나서 소음진동 주파수가 변경된다. 즉, 차량 주행시 전달계 진동과 쇽업소버의 소음진동이 발생되고, 쇽업소버 작동에 따른 소음진동 발생시 쇽업소버 전체 소음진동이 발생된다. 쇽업소버 작동시 공기 유동로의 유동 공기(20)가 발생되므로 소음진동 회피를 위해 공기실의 유동 공기 주파수를 변경하도록 유동로의 유동 압력은 본 발명의 소음진동 흡수 구조(500)를 통해 공기 주파수를 변화시켜 소음진동 주파수 영역대 회피를 통한 소음 저감이 이루어지게 된다.

예를 들어, 소음진동에 의한 주파수가 저주파일 경우 소음진동 주파수를 저주파수 영역에서 고주파수 영역으로 공기 주파수를 변경하기 위해 직경이 상이한 Di, Do의 유동로를 통과하는 공기가 각각 H1, H2의 직경을 가지는 오리피스 홀들(114, 115)을 통과하여 공명실(116, 117)로 유동시에 속도변화가 발생하고 음압이 변화되어 공기 소음진동 주파수를 변경하게 된다.

여기서, Di/Do의 비를 1.5 또는 2.0으로 하거나 H1, H2를 1.0 또는 1.5로 하여 공기 주파수를 10Hz에서 25Hz로 변경할 수 있다.

일반적인 쇽업소버는 그 내부가 가스 및 오일 등의 충진물이 채워져 감쇠력을 증대시킬 수 있도록 마련되는데 통상적으로 오일이 충진된 유압식 쇽업소버가 많이 사용된다.

종래의 쇽업소버는 소음 저감을 위해 더스트커버의 구조를 변경하거나 쇽업소버의 구조를 변경하여 소음을 저감하는 시도가 이루어졌다.

예를 들어, 더스트커버는 이물질이 피스톤로드를 거쳐 실린더 내부로 침투하는 것을 방지하기 위해 피스톤로드 및 실린더 일부를 둘러싸도록 제공되되, 더스트커버의 내면을 다수의 볼록돌기들을 갖는 엠보싱 구조로 형성시켜 쇽업소버에서 발생된 소음을 엠보싱 구조에 의해 산란시켜 감소시키도록 하거나, 쇽업소버의 리바운드 작동시 피스톤 로드에 부착된 스토퍼가 실린더 상단과 충돌하면서 발생하는 소음과 진동을 저감시킬 수 있도록 피스톤 로드에 설치되는 완충장치를 가지도록 하거나, 리테이너와 스프링으로 인장시의 피스톤 충격을 완화시키게 되면 피스톤의 운동 시 리테이너와 스프링에 의해 소음이 발생되어 이를 해결하기 위해 피스톤이 관통되도록 관통공이 형성된 리테이너에 스프링을 내장하여 피스톤을 지지하는 쇽업소버에 상기 관통공에 스프링의 일측을 끼워 고정하도록 구성하기도 하였으나 본 발명과 같이 공기의 유동 압력 변화에 대한 대응 방안은 이루어지지 않았으며, 따라서 본 발명에 따른 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버는 쇽업소버의 감쇠력을 변경함이 없이 진동 및 소음을 방지하여 차량의 정숙성 및 승차감을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 또한 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어가 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.

10: 오일 20: 공기
100: 외통 114, 115: 오리피스 홀들
116, 116-1, 117, 117-1: 공명실 200: 내통
300: 피스톤로드 400: 로드가이드
500, 600, 700, 800: 소음진동 흡수 구조

Claims (12)

1. 내통과 상기 내통 외부에 위치하는 외통을 포함하는 쇽업소버에 있어서,
   상기 외통의 압축공기 영역에 소음진동 흡수 구조를 이용하여 쇽업소버 작동에 따른 소음진동 주파수 발생을 방지하여 소음을 저감하고,
   상기 소음진동 흡수 구조는 직경이 다른 유동로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 소음진동 흡수 구조는 수직 단면을 기준으로 단차가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
3. 삭제
4. 내통과 상기 내통 외부에 위치하는 외통을 포함하는 쇽업소버에 있어서,
   상기 외통의 압축공기 영역에 소음진동 흡수 구조를 이용하여 쇽업소버 작동에 따른 소음진동 주파수 발생을 방지하여 소음을 저감하고,
   상기 소음진동 흡수 구조에는 오리피스 홀들이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 오리피스 홀들은 외통의 길이 방향으로 각각 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 오리피스 홀들은 직경이 증가 또는 감소하는 구조인 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
7. 내통과 상기 내통 외부에 위치하는 외통을 포함하는 쇽업소버에 있어서,
   상기 외통의 압축공기 영역에 소음진동 흡수 구조를 이용하여 쇽업소버 작동에 따른 소음진동 주파수 발생을 방지하여 소음을 저감하고,
   상기 소음진동 흡수 구조에는 공명실이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 공명실은 소음진동 흡수 구조의 양측에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 공명실은 오리피스 홀들과 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 공명실은 폭이 증가 또는 감소하는 구조인 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
11. 제 7 항에 있어서,
    상기 공명실에는 복수개의 오리피스 홀들이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 공명실은 복수개가 개별 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소음진동 흡수 구조가 형성된 쇽업소버.