KR102629395B1 - 차량용 충격 완충기 - Google Patents
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Abstract
충격을 용이하게 흡수하고 내부를 견고하게 실링할 수 있는 차량용 충격 완충기를 개시한다.
차량용 충격 완충기는 차량에 설치되어 충격을 흡수하기 위한 차량용 충격 완충기로서, 그 상부가 내측으로 함몰되고 그 내측에 오일이 구비되는 몸체유닛, 그 하부가 몸체유닛의 내측에 상하방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 기둥유닛, 그 중심부가 상하방향으로 관통되고 관통된 중심부에 기둥유닛이 삽입되며 몸체유닛의 상부에 연결되는 커버유닛, 기둥유닛에 밀착되며 몸체유닛의 외측에서 몸체유닛의 내측으로의 이물질의 유입을 차단하고 몸체유닛의 내측에서 몸체유닛의 외측으로 오일의 유출을 차단하도록 몸체유닛에 연결되어 커버유닛의 하측에 배치되는 밀봉유닛 및 몸체유닛의 외측에서 몸체유닛의 내측으로 이물질의 유입을 차단하도록 커버유닛과 밀봉유닛 사이에 배치되고 기둥유닛에 연결되어 기둥유닛과 함께 상하방향으로 이동 가능한 차단유닛을 포함한다. 차단유닛은 적어도 일부가 커버유닛과 밀봉유닛 중 적어도 어느 하나에 밀착되며 기둥유닛에 의한 상승 이동이 제한되도록 구성된다.
차량용 충격 완충기는 차량에 설치되어 충격을 흡수하기 위한 차량용 충격 완충기로서, 그 상부가 내측으로 함몰되고 그 내측에 오일이 구비되는 몸체유닛, 그 하부가 몸체유닛의 내측에 상하방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 기둥유닛, 그 중심부가 상하방향으로 관통되고 관통된 중심부에 기둥유닛이 삽입되며 몸체유닛의 상부에 연결되는 커버유닛, 기둥유닛에 밀착되며 몸체유닛의 외측에서 몸체유닛의 내측으로의 이물질의 유입을 차단하고 몸체유닛의 내측에서 몸체유닛의 외측으로 오일의 유출을 차단하도록 몸체유닛에 연결되어 커버유닛의 하측에 배치되는 밀봉유닛 및 몸체유닛의 외측에서 몸체유닛의 내측으로 이물질의 유입을 차단하도록 커버유닛과 밀봉유닛 사이에 배치되고 기둥유닛에 연결되어 기둥유닛과 함께 상하방향으로 이동 가능한 차단유닛을 포함한다. 차단유닛은 적어도 일부가 커버유닛과 밀봉유닛 중 적어도 어느 하나에 밀착되며 기둥유닛에 의한 상승 이동이 제한되도록 구성된다.
Description
본 발명은 차량용 충격 완충기에 관한 것으로, 충격을 용이하게 흡수하고 내부를 견고하게 실링할 수 있는 차량용 충격 완충기에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 발생되는 충격이 운전자에게 전달되는 것을 방지하는 서스펜서가 마련된다. 이러한 서스펜서는 충격을 완충 혹은 흡수하는 충격 완충기(예컨데, 쇼크 업소버(shock absorber))를 포함한다.
종래의 충격 완충기는 크게 실린더 케이스와, 실린더 케이스의 내부에 일정 부분 삽입된 상태로 실린더 케이스의 내, 외부를 이동하는 피스톤 로드를 포함한다.
종래의 충격 완충기에서 피스톤 로드의 원활한 작동을 위해 상기 실린더 케이스 내부에 오일이 사용되는데 만약, 오일이 피스톤 로드의 이동 중 상기 실린더 케이스 외부로 유출되거나, 먼지 등 외부의 이물질이 유입되어 불순물이 되면 상기 쇼크 업소버의 성능 저하가 발생하는 문제가 있다.
상기와 같이 충격 완충기의 성능 저하를 방지하기 위해 다양한 오일 씰이 개발되어 충격 완충기에 적용되었지만, 외부의 먼지가 여전히 충격 완충기 내부로 유입되거나, 충격 완충기 내부의 오일이 그 외측으로 유출되는 문제가 발생한다.
이에, 상기와 같은 문제가 해결된 충격 완충기가 필요한 실정이다.
본 발명은 충격을 용이하게 흡수하고 내부를 견고하게 실링할 수 있는 차량용 충격 완충기를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격 완충기는 차량에 설치되어 충격을 흡수하기 위한 차량용 충격 완충기로서, 그 상부가 내측으로 함몰되고, 그 내측에 오일이 구비되는 몸체유닛; 그 하부가 상기 몸체유닛의 내측에 상하방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 기둥유닛; 그 중심부가 상하방향으로 관통되고, 관통된 중심부에 상기 기둥유닛이 삽입되며, 상기 몸체유닛의 상부에 연결되는 커버유닛; 상기 기둥유닛에 밀착되며 상기 몸체유닛의 외측에서 상기 몸체유닛의 내측으로의 이물질의 유입을 차단하고, 상기 몸체유닛의 내측에서 상기 몸체유닛의 외측으로 상기 오일의 유출을 차단하도록, 상기 몸체유닛에 연결되어 상기 커버유닛의 하측에 배치되는 밀봉유닛; 및 상기 몸체유닛의 외측에서 상기 몸체유닛의 내측으로 이물질의 유입을 차단하도록, 상기 커버유닛과 상기 밀봉유닛 사이에 배치되고, 상기 기둥유닛에 연결되어 상기 기둥유닛과 함께 상하방향으로 이동 가능한 차단유닛;을 포함하고, 상기 차단유닛은, 적어도 일부가 상기 커버유닛과 상기 밀봉유닛 중 적어도 어느 하나에 밀착되며, 상기 기둥유닛에 의한 상승 이동이 제한되도록 구성된다.
상기 차단유닛은, 상기 기둥유닛에 접촉 가능한 차단유닛몸체부; 및 상기 차단유닛몸체부에서 상측으로 돌출되고, 상기 커버유닛 또는 상기 밀봉유닛에 접촉되는 차단유닛스토퍼부;를 포함하고, 상기 차단유닛몸체부는, 상기 차단유닛몸체부의 상부에 형성되며, 상기 기둥유닛과 접촉 가능한 제1 차단유닛컨택부재; 상기 차단유닛몸체부 중 상기 제1 차단유닛컨택부재보다 하측에 형성되며, 상기 기둥유닛에 접촉 가능한 제2 차단유닛컨택부재; 상기 제1 차단유닛컨택부재와 상기 제2 차단유닛컨택부재의 사이에서 상기 차단유닛몸체부의 내벽체의 내측으로 오목하게 인입되어 형성되며, 오목하게 인입되는 방향을 따라 그 내경이 감소하도록 형성되는 이물질수용부재; 상하방향을 중심축으로 하는 원의 반경방향을 따라 상기 제1 차단유닛컨택부재에서 하향 경사지게 연장되는 이물질유도부재; 및 상기 이물질수용부재를 형성하는 상기 차단유닛몸체부의 내벽체에서 내측으로 오목하게 인입되어 형성되며 상기 이물질수용부재의 내경보다 상대적으로 더 작은 내경을 가지는 이물질보조수용부재;를 포함하고, 상기 기둥유닛이 상측 이동될 경우, 상기 기둥유닛에 연결된 상기 차단유닛이 상기 밀봉유닛과 이격되며 상측 이동될 수 있고, 상기 차단유닛의 상측 이동 중 상기 차단유닛스토퍼부의 상부가 상기 커버유닛과 접촉될 경우, 상기 차단유닛의 상측 이동이 제한되고 상기 기둥유닛이 상측으로 이동하게 되도록 구성되고, 상기 기둥유닛이 하측 이동될 경우, 상기 기둥유닛에 연결된 상기 차단유닛도 상기 커버유닛과 이격되면서 하측 이동될 수 있고, 상기 차단유닛의 하측 이동 중 상기 차단유닛스토퍼부의 하부가 상기 밀봉유닛과 접촉될 경우, 상기 차단유닛의 하측 이동이 제한되고 상기 기둥유닛이 상측 이동하게 되도록 구성되고, 상기 차단유닛몸체부는, 상기 이물질수용부재와 상기 이물질보조수용부재를 형성하는 내벽면이 마모되는 것을 방지하도록, 상기 내벽면에 도포되며 규소와 알칼리 금속을 함유하는 코팅층;을 더 포함하고, 상기 코팅층은, 나트륨을 포함하는 물유리와 산화철(Fe2O3)을 함유하고, 상기 나트륨을 포함하는 물유리는, 산화나트륨(Na2O)에 대한 이산화규소(SiO2)의 몰비가 2 이상 내지 4 이하이며, 상기 코팅층은, 두께가 5㎜ 이상 내지 20㎜ 이하이다.
상기 차단유닛스토퍼부는, 복수개로 마련되고, 복수의 상기 차단유닛스토퍼부는, 상하방향을 중심축으로 하는 원의 둘레방향을 따라 이격되며, 복수의 상기 차단유닛스토퍼부는, 상기 둘레방향을 따라 이격되는 복수의 제1 차단유닛스토퍼부와, 상기 복수의 제1 차단유닛스토퍼부 사이에 배치되는 복수의 제2 차단유닛스토퍼부를 포함하고, 상기 제1 차단유닛스토퍼부는, 상기 제1 차단유닛스토퍼부의 상부에서 내측으로 오목하게 인입된 제1 수용홈; 상기 제1 수용홈에 배치되고, 그 일측이 상기 제1 수용홈을 형성하는 상기 제1 차단유닛스토퍼부에 지지되는 탄성스프링; 및 상기 탄성스프링의 타측에 결합되고, 상기 제1 수용홈의 내측에 인입되거나 혹은 상기 제1 수용홈의 외측에 배치 가능하며, 상기 커버유닛의 내측면에 접촉 가능하고, 상기 커버유닛의 내측면에 접촉될 경우, 상기 커버유닛을 탄성 지지 가능한 지지체;를 포함하고, 상기 제2 차단유닛스토퍼부는, 상기 제2 차단유닛스토퍼부의 상부에서 내측으로 오목하게 인입된 제2 수용홈; 그 일측이 상기 제2 수용홈을 형성하는 상기 제2 차단유닛스토퍼부에 회전 가능하게 설치되는 제1 조절축; 그 일단에 상기 제1 조절축의 타측이 관통되며 왼나사나 오른나사 방식으로 결합되는 조절바; 그 일측이 상기 조절바의 타단을 관통하여 오른나사나 왼나사 방식으로 결합되고, 그 타측이 상기 커버유닛의 내측면에 접촉 가능한 제2 조절축; 및 회전 구동력을 발생시킬 수 있고, 발생시킨 회전 구동력에 의해 상기 조절바를 자전시킬 수 있도록, 상기 제2 수용홈을 형성하는 상기 제2 차단유닛스토퍼부의 내벽체에 상하방향을 따라 이동 가능하게 지지되는 동력체;를 포함하고, 상기 조절바는, 상기 동력체에서 발생되는 회전 구동력에 의해 자전될 수 있고, 상기 조절바가 자전될 경우, 상기 제1 조절축과 상기 제2 조절축은 서로 이격되거나 혹은 서로 근접될 수 있으며, 상기 제1 조절축과 상기 제2 조절축이 서로 이격될 경우, 상기 차단유닛스토퍼부가 상기 커버유닛과 접촉되며 상기 차단유닛의 상측 이동되는 정도가 조절될 수 있다.
상기 기둥유닛의 상부에 탈착가능하게 설치되어 감쇠력을 조절하도록 구성되는 댐핑컨트롤유닛;을 더 포함하고, 상기 기둥유닛은, 그 내부에 유체충진재가 채워지는 유체충진재기둥부; 및 상기 유체충진재가 상기 유체충진재기둥부로 유입되거나 혹은 상기 유체충진재가 상기 유체충진재기둥부로부터 배출되도록, 상기 기둥유닛에 형성되는 유체충진재유로;를 포함하고, 상기 유체충진재기둥부는, 상기 유체충진재기둥부의 상부에 형성되는 단턱부재; 상기 유체충진재기둥부의 내부에 배치되는 푸시바부재; 상기 단턱부재에 배치되고 상하방향을 따라 신장 수축 가능한 탄성부재; 및 상기 탄성부재의 상측에 배치되고, 상기 푸시바부재의 상부와 접촉하는 볼베어링;을 포함하고, 상기 댐핑컨트롤유닛은, 상기 댐핑컨트롤유닛의 내측에 형성되고, 상기 유체충진재기둥부의 상부가 삽입되는 삽입부; 상기 삽입부로부터 상하방향을 따라 연장되는 트리거바노출부; 상기 트리거바노출부에서 상하방향을 중심축으로 하는 원의 반경방향을 따라 연장되는 트리거바이동부; 그 단부에 상기 트리거바이동부에 삽입되는 트리거바를 구비하는 회전손잡이부;를 포함하고, 상기 볼베어링은, 그 일부가 상기 트리거바노출부에 배치되어 상기 트리거바에 접촉된 상태를 유지하고, 상기 트리거바는, 상기 볼베어링과 접촉되는 부분에 테이퍼 형상으로 형성되는 경사면을 포함하며, 상기 회전손잡이부가 시계방향으로 회전될 경우, 상기 트리거바가 내측방향으로 이동하며 상기 볼베어링이 상기 경사면을 따라 하강하면서 상기 푸시바부재도 함께 하강할 수 있고, 상기 회전손잡이부가 반시계방향으로 회전될 경우, 상기 트리거바가 외측방향으로 이동하고 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 볼베어링이 상승하면서 상기 유체충진재기둥부 내부의 압력변화에 따라 상기 푸시바부재가 상승되도록 구성되고, 상기 기둥유닛은, 상기 유체충진재기둥부의 하부에 결합되고, 상기 몸체유닛의 내벽체에 이동 가능하게 접촉되어, 상기 기둥유닛의 상하 이동을 가이드하기 위한 가이드롤러;를 더 포함한다.
상기 밀봉유닛은, 틸렌 프로필렌 다이엔 고무(Ethylene Propylene Diene Rubbur, EPDM) 100 중량부에 대하여, 보강충전제로 평균 입경이 40 ~ 48 nm인 카본블랙 20 ~ 50 중량부와, 파라핀계 연화제 2 중량부 및 아로마틱계 연화제 2 중량부가 혼합되어 이루어진 고무연화제와, 가교제인 황 0.5 ~ 5 중량부와 2-머캅토 벤조 티아졸 및 테트라메틸티우람 디술페이드 및 징크 디부틸디티오카바메이트를 각각 40:40:20 ~ 40:50:10의 중량비로 이루어진 가교 촉진제 1 ~ 3 중량부와, 스테아린산 2 중량부 및 평균 입경이 30 ~ 50 nm인 나노 산화 아연 3~8 중량부가 혼합되어 이루어진 가교 활성제와, 2-머캅토 벤조이미다졸 및 2,2'-메틸렌 비스(4-메틸-6-터트-부틸페놀)을 40:60 ~ 60:40 의 중량비로 이루어진 산화방지제 0.01 ~ 2 중량부와, 오존노화 방지제인 N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민 0.01 ~ 2 중량부와, 발포제 0.01 ~ 15 중량부를 포함하는 고무 조성물로 형성되고, 상기 커버유닛은, 중량%로, C: 0.2~0.3%, Si: 0.5% 이하(0은 제외), Mn: 0.5~2.0%, P: 0.03% 이하(0은 제외), S: 0.02% 이하(0은 제외), Al: 0.05% 이하(0은 제외), Cr: 0.1~1.0%, Mo: 0.01~0.3%, B: 50ppm 이하(0은 제외), Ti: 0.02% 이하(0은 제외), Nb: 0.05% 이하(0은 제외) 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 주조직이 마르텐사이트이고, 유효 결정립 크기(Effective Grain Size, EGS)는 30㎛ 이하이며, 브리넬 경도(HB)가 450~550이고, 강판의 길이 방향 및 폭 방향의 경도 편차(△HB)가 30 이하인 강판으로 형성되고, 상기 강판은, 추가적으로, Co: 0.04% 이하, Cu: 0.1% 이하 및 V: 0.02% 이하 중 1종 이상을 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 밀봉유닛과 차단유닛을 통해 1차 및 2차로 몸체유닛과 그 외측을 차단(즉, 실링(Sealling)할 수 있다. 이에, 외부의 이물질이 몸체유닛의 내측으로 유입되는 것이 방지되고, 몸체유닛의 내부에 수용된 오일이 그 외측으로 유출되는 것이 방지되는 효과가 있다.
또한, 기둥유닛의 댐핑 포스(Damping Force)가 조절되도록 구성되므로, 차량을 정비할 때 정비시간이 단축되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충격 완충기의 구조에 관한 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커버유닛과, 밀봉유닛과, 차단유닛의 구조를 확대한 도면이다.
도 4는 차단유닛의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 몸체유닛과 기둥유닛의 정렬이 어긋나는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 차단유닛에서 변형예에 따른 차단유닛스토퍼부의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 변형예에 따른 제1 차단유닛스토퍼부의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 변형예에 따른 제2 차단유닛스토퍼부의 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기둥유닛과 댐핑컨트롤유닛의 구조를 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 댐핑컨트롤유닛의 구조를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 회전손잡이부를 회전하여 트리거바를 하강시키는 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커버유닛과, 밀봉유닛과, 차단유닛의 구조를 확대한 도면이다.
도 4는 차단유닛의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 몸체유닛과 기둥유닛의 정렬이 어긋나는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 차단유닛에서 변형예에 따른 차단유닛스토퍼부의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 변형예에 따른 제1 차단유닛스토퍼부의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 변형예에 따른 제2 차단유닛스토퍼부의 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기둥유닛과 댐핑컨트롤유닛의 구조를 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 댐핑컨트롤유닛의 구조를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 회전손잡이부를 회전하여 트리거바를 하강시키는 모습을 도시한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들에서, 별도로 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충격 완충기의 구조에 관한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커버유닛과, 밀봉유닛과, 차단유닛의 구조를 확대한 도면이고, 도 4는 차단유닛의 구조를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 몸체유닛과 기둥유닛의 정렬이 어긋나는 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 차단유닛에서 변형예에 따른 차단유닛스토퍼부의 구조를 도시한 도면이고, 도 7은 변형예에 따른 제1 차단유닛스토퍼부의 구조를 도시한 도면이고, 도 8은 변형예에 따른 제2 차단유닛스토퍼부의 구조를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기둥유닛과 댐핑컨트롤유닛의 구조를 도시한 분해사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 댐핑컨트롤유닛의 구조를 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 회전손잡이부를 회전하여 트리거바를 하강시키는 모습을 도시한 도면이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충격 완충기의 구조에 관하여 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충격 완충기는 예컨데, 차량에 구비되는 서스펜션(Suspension)에 적용되는 구성일 수 있다. 예를 들어, 차량용 충격 완충기는 서스펜션을 이루는 구성들 중 코일 스프링(Coil spring)과 함께 서스펜션을 구성하는 쇼크 업소버(Shock absorber)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 충격 완충기(100)는 차량에 설치되어 충격을 흡수하기 위한 차량용 충격 완충기로서, 그 상부가 내측으로 함몰되고 그 내측에 오일이 구비되는 몸체유닛(110), 그 하부가 몸체유닛(110)의 내측에 상하방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 기둥유닛(120), 그 중심부가 상하방향으로 관통되고 관통된 중심부에 기둥유닛(120)이 삽입되며 몸체유닛(110)의 상부에 연결되는 커버유닛(130), 기둥유닛(120)에 밀착되며 몸체유닛(110)의 외측에서 몸체유닛(110)의 내측으로의 이물질의 유입을 차단(및, 방지)하고 몸체유닛(110)의 내측에서 몸체유닛(110)의 외측으로 오일의 유출을 차단(및 방지)하도록 몸체유닛(110)에 연결되어 커버유닛(130)의 하측에 배치되는 밀봉유닛(140) 및 몸체유닛(110)의 외측에서 몸체유닛(110)의 내측으로 이물질의 유입을 차단하도록 커버유닛(130)과 밀봉유닛(140) 사이에 배치되고 기둥유닛(120)에 연결되어 기둥유닛(120)과 함께 상하방향으로 이동 가능한 차단유닛(150)을 포함한다. 여기서, 차단유닛(150)은 적어도 일부가 커버유닛(130)과 밀봉유닛(140) 중 적어도 어느 하나에 밀착되며 기둥유닛(120)에 의한 상승 이동이 제한되도록 구성된다.
이하에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기둥유닛(120)이 상승 이동(즉, 승강)되는 방향을 상하방향으로 정의하고, 기둥유닛(120)이 승강되는 방향과 평행하지 않고 일정 기울기가 형성되는 방향을 횡 방향으로 정의하고, 횡 방향으로 전달되는 외력을 횡력으로 정의한다.
차량용 충격 완충기(100)는 몸체유닛(110)과, 몸체유닛(110) 내부에 일정 부분 삽입된 상태로 승강되는 기둥유닛(120), 커버유닛(130), 밀봉유닛(140), 차단유닛(150) 및 댐핑컨트롤유닛(160)을 포함한다.
몸체유닛(110)은 상하방향으로 일정 길이 길게 형성되고 그 내부가 빈 형태로 형성되고, 기둥유닛(120)은 몸체유닛(110)이 연장된 상하방향으로 일정 길이 길게 형성되고, 그 일부가 몸체유닛(110) 내부에 삽입된 상태로 몸체유닛(110)의 내외부를 반복적으로 승강하며 외부에서 전달되는 진동 및 충격을 흡수시킬 수 있다.
기둥유닛(120)은 그 하부가 몸체유닛(110)의 내측에 상하방향을 따라 이동 가능하게 설치된다. 기둥유닛(120)은 유체충진재기둥부(121), 유체충진재유로(122) 및 유체충진재기둥부(121)의 하부에 결합되고 몸체유닛(110)의 내벽체에 이동 가능하게 접촉되어 기둥유닛(120)의 상하 이동을 가이드하기 위한 가이드롤러(123)를 포함한다. 이하에서는, 기둥유닛(120)에 마련(즉, 충진)되는 유체 충진재가 오일(oil)인 경우를 예시적으로 설명한다. 보다 구체적으로, 기둥유닛(120)의 내부에는 오일이 채워지는 유체충진재기둥부(121)가 형성되고, 기둥유닛(120)의 측면에는 오일이 유체충진재기둥부(121)로 유입되거나 유체충진재기둥부(121)로부터 배출되는 유체충진재유로(122)가 형성
유체충진재기둥부(121)는 그 내부에 유체충진재가 채워진다. 유체충진재기둥부(121)는 단턱부재(121a), 푸시바부재(121b) 탄성부재(121c) 및 볼베어링(121d)을 포함한다.
유체충진재기둥부(121)의 상부에는 단턱부재(121a)가 형성됨으로써, 후술할 볼베어링(121d)을 지지하는 탄성부재(121c)가 안착되게 할 수 있다.
또한, 탄성부재(121c)의 상부측에는 볼베어링(121d)이 구비되고, 유체충진재기둥부(121)의 내부에는 볼베어링(121d)을 지지하는 푸시바부재(121b)가 구비될 수 있다.
상술한 단턱부재(121a), 푸시바부재(121b) 탄성부재(121c) 및 볼베어링(121d)은 후술되는 댐핑컨트롤유닛(160)과 연동하여 구동될 수 있다. 단턱부재(121a), 푸시바부재(121b) 탄성부재(121c) 및 볼베어링(121d)이 후술되는 댐핑컨트롤유닛(160)과 연동하여 작동되는 과정은 후술되는 댐핑컨트롤유닛(160)을 설명하면서 보다 구체적으로 설명한다.
유체충진재유로(122)는 유체충진재가 유체충진재기둥부(121)로 유입되거나 혹은 유체충진재가 유체충진재기둥부(121)로부터 배출되도록 기둥유닛(120)에 형성된다.
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커버유닛(130)은 그 중심부가 상하방향으로 관통되고, 관통된 중심부에 기둥유닛(120)이 삽입되며 몸체유닛(110)의 상부에 연결된다. 보다 구체적으로, 커버유닛(130)은 기둥유닛(120)이 관통되도록 중공이 형성되고 몸체유닛(110)의 상부와 연결된다. 또한, 커버유닛(130)은 몸체유닛(110) 내부로 이물질이 유입되는 것이 방지되도록 몸체유닛(110)의 상부를 덮는 덮개이고, 몸체유닛(110)의 대략 중앙부에는 기둥유닛(120)이 이동될 수 있도록 기둥유닛(120)의 직경과 대응되는 홀이 형성된다.
한편, 커버유닛(130)은 중량%로, C: 0.2~0.3%, Si: 0.5% 이하(0은 제외), Mn: 0.5~2.0%, P: 0.03% 이하(0은 제외), S: 0.02% 이하(0은 제외), Al: 0.05% 이하(0은 제외), Cr: 0.1~1.0%, Mo: 0.01~0.3%, B: 50ppm 이하(0은 제외), Ti: 0.02% 이하(0은 제외), Nb: 0.05% 이하(0은 제외) 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 주조직이 마르텐사이트이고, 유효 결정립 크기(Effective Grain Size, EGS)는 30㎛ 이하이며, 브리넬 경도(HB)가 450~550이고, 강판의 길이 방향 및 폭 방향의 경도 편차(△HB)가 30 이하인 강판으로 형성될 수 있다. 여기서, 강판은 추가적으로, Co: 0.04% 이하, Cu: 0.1% 이하 및 V: 0.02% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
밀봉유닛(140)은 기둥유닛(120)에 밀착되며 몸체유닛(110)의 외측에서 몸체유닛(110)의 내측으로의 이물질의 유입을 차단하고, 몸체유닛(110)의 내측에서 몸체유닛(110)의 외측으로 몸체유닛(110)에 마련된 오일의 유출을 차단할 수 있다. 이를 위해, 밀봉유닛(140)은 몸체유닛(110)에 연결되어 커버유닛(130)의 하측에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 몸체유닛(110)의 내부, 더 정확하게는 몸체유닛(110) 내부 중 밀봉유닛(140)의 하부에는 기둥유닛(120)의 원활한 작동을 위해 오일이 저장되고, 오일이 외부로 유출되는 것이 방지되도록 몸체유닛(110) 내부에 밀봉유닛(140)이 형성된다. 여기서, 밀봉유닛(140)은 몸체유닛(110)과 연결된 상태로 커버유닛(130)의 하부에 위치되고, 기둥유닛(120)과 밀착되어 외부에서 몸체유닛(110) 내부로의 이물질 유입 및 실린더 내부에서 실린더 외부로의 오일 유출이 방지되도록 하는 것이다.
한편, 밀봉유닛(140)은 틸렌 프로필렌 다이엔 고무(Ethylene Propylene Diene Rubbur, EPDM) 100 중량부에 대하여, 보강충전제로 평균 입경이 40 ~ 48 nm인 카본블랙 20 ~ 50 중량부와, 파라핀계 연화제 2 중량부 및 아로마틱계 연화제 2 중량부가 혼합되어 이루어진 고무연화제와, 가교제인 황 0.5 ~ 5 중량부와 2-머캅토 벤조 티아졸 및 테트라메틸티우람 디술페이드 및 징크 디부틸디티오카바메이트를 각각 40:40:20 ~ 40:50:10의 중량비로 이루어진 가교 촉진제 1 ~ 3 중량부와, 스테아린산 2 중량부 및 평균 입경이 30 ~ 50 nm인 나노 산화 아연 3~8 중량부가 혼합되어 이루어진 가교 활성제와, 2-머캅토 벤조이미다졸 및 2,2'-메틸렌 비스(4-메틸-6-터트-부틸페놀)을 40:60 ~ 60:40 의 중량비로 이루어진 산화방지제 0.01 ~ 2 중량부와, 오존노화 방지제인 N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민 0.01 ~ 2 중량부와, 발포제 0.01 ~ 15 중량부를 포함하는 고무 조성물로 형성될 수 있다. 이에, 밀봉유닛(140)이 우수한 탄성을 가짐과 동시에 인장강도, 신율, 내열특성 및 압축영구줄음율 등의 물성이 향상될 수 있다. 또한, 밀봉유닛(140)의 내열성이 강화될 수 있다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 일예에 따른 차단유닛(150)의 구조에 관하여 설명한다.
차단유닛(150)은 커버유닛(130)과 밀봉유닛(140)의 사이에 위치되고, 기둥유닛(120)에 연결된 상태로 기둥유닛(120)과 함께 상승 이동(즉, 승강)되며, 밀봉유닛(140)과 별도로 외부에서 몸체유닛(110) 내부로 이물질의 유입을 차단할 수 있다. 차단유닛(150)은 차단유닛몸체부(151) 및 차단유닛스토퍼부(152)를 포함한다.
차단유닛몸체부(151)는 기둥유닛(120)에 접촉될 수 있다. 차단유닛몸체부(151)는 제1 차단유닛컨택부재(151a), 제2 차단유닛컨택부재(151b), 이물질수용부재(151c), 이물질유도부재(151d), 이물질보조수용부재(151e)를 포함한다.
제1 차단유닛컨택부재(151a)는 차단유닛몸체부(151)의 상부에 형성되며, 기둥유닛(120)과 접촉될 수 있다.
제2 차단유닛컨택부재(151b)는 차단유닛몸체부(151) 중 제1 차단유닛컨택부재(151a)보다 하측에 형성되며, 기둥유닛(120)에 접촉될 수 있다.
이물질수용부재(151c)는 제1 차단유닛컨택부재(151a)와 제2 차단유닛컨택부재(151b)의 사이에서 차단유닛몸체부(151)의 내벽체의 내측으로 오목하게 인입되어 형성되며 오목하게 인입되는 방향을 따라 그 내경이 감소하도록 형성될 수 있다.
이물질유도부재(151d)는 상하방향을 중심축으로 하는 원의 반경방향을 따라 제1 차단유닛컨택부재(151a)에서 하향 경사지게 연장될 수 있다.
이물질보조수용부재(151e)는 이물질수용부재(151c)를 형성하는 차단유닛몸체부(151)의 내벽체에서 내측으로 오목하게 인입되어 형성되며 이물질수용부재(151c)의 내경보다 상대적으로 더 작은 내경을 가질 수 있다.
여기서, 기둥유닛(120)이 상측 이동될 경우 기둥유닛(120)에 연결된 차단유닛(150)이 밀봉유닛(140)과 이격되며 상측 이동될 수 있다. 이때, 차단유닛(150)의 상측 이동 중 차단유닛스토퍼부(152)의 상부가 커버유닛(130)과 접촉될 경우, 차단유닛(150)의 상측 이동이 제한되고 기둥유닛(120)이 상측으로 이동하게 되도록 구성될 수 있다.
한편, 기둥유닛(120)이 하측 이동될 경우 기둥유닛(120)에 연결된 차단유닛(150)도 커버유닛(130)과 이격되면서 하측 이동될 수 있다. 이때, 차단유닛(150)의 하측 이동 중 차단유닛스토퍼부(152)의 하부가 밀봉유닛(140)과 접촉될 경우, 차단유닛(150)의 하측 이동이 제한되고 기둥유닛(120)이 상측 이동하게 될 수 있다.
또한, 차단유닛몸체부(151)는 이물질수용부재(151c)와 이물질보조수용부재(151e)를 형성하는 내벽면이 마모되는 것을 방지하도록 내벽면에 도포되며 규소와 알칼리 금속을 함유하는 코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 코팅층은 나트륨을 포함하는 물유리와 산화철(Fe2O3)을 함유하는 구성 성분으로 마련될 수 있다.
보다 구체적으로, 차단유닛(150)은 기둥유닛(120)에 연결되되 몸체유닛(110)과는 분리됨으로써, 몸체유닛(110) 및 기둥유닛(120) 중 적어도 하나에 기둥유닛(120)이 승강되는 방향의 측면 방향으로 형성되는 횡력이 전달되어, 몸체유닛(110)과 기둥유닛(120)의 중심축 정렬이 어긋나고, 그에 따라 몸체유닛(110)에 연결된 밀봉유닛(140)과 기둥유닛(120) 사이의 일정 부분에 틈(g)이 발생된 경우에도, 차단유닛(150)이 몸체유닛(110) 내부로 외부의 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
일반적으로, 차량용 충격 완충기(100)는 자동차 또는 바이크 등의 바퀴가 위치된 곳에 장착되고, 바퀴는 자동차 또는 바이크의 가장자리에 위치하게 됨으로써, 자동차 또는 바이크의 중심부에 작용되는 탑승자 및 짐 등의 하중에 대하여 차량용 충격 완충기(100)는 기둥유닛(120)의 승강 방향에 비해 측면에서 지속적으로 힘을 전달받게 되고, 측면에서 전달되는 힘이 횡력이 되는 것이다.
예를 들어, 상술한 횡력이 기둥유닛(120)에 지속적으로 적용되면, 기둥유닛(120)은 몸체유닛(110)에 대해 일정 각도 기울어지게 되고, 그로 인해 기둥유닛(120)과 몸체유닛(110) 사이에는 일반 간격에 비해 상대적으로 큰 틈(g)이 발생하게 된다.
상술한 바와 같이, 기둥유닛(120)과 몸체유닛(110) 사이에 틈(g)이 발생하면, 밀봉유닛(140)도 몸체유닛(110)과 함께 연결되므로 밀봉유닛(140)도 기둥유닛(120)과 일정 부분 비접촉되는 부분이 발생하게 되고, 그로 인해 오일이 외부로 유출되거나, 이물질이 유입되게 되는데, 차단유닛(150)은 기둥유닛(120)에 연결된 상태로 기둥유닛(120)에 항상 접촉하게 되므로 기둥유닛(120)이 기울어지더라도 이물질의 유입과 함께 오일의 유출이 차단될 수 있다.
이를 위해, 차단유닛(150)은 상술한 바와 같이, 차단유닛몸체부(151)와, 차단유닛스토퍼부(152)를 포함한다.
차단유닛몸체부(151)는 차단유닛(150)에서 기둥유닛(120)과 접촉되는 구성으로, 밀봉유닛(140)의 외곽 상면에 일정 면적 안착될 수 있도록 넓게 형성된 플레이트에서 기둥유닛(120) 방향으로 점진적으로 경사진 형태로 연장되고, 그 외곽은 기둥유닛(120)에 접촉 가능하도록 원형으로 형성된다.
상세히, 차단유닛몸체부(151)는 제1 차단유닛컨택부재(151a)와, 제2 차단유닛컨택부재(151b)와, 이물질수용부재(151c), 이물질유도부재(151d) 이물질보조수용부재(151e)를 포함한다.
제1 차단유닛컨택부재(151a)는 커버유닛(130)과 상대적으로 가깝게 위치된 상태로 기둥유닛(120)과 접촉될 수 있다.
상세히, 차단유닛몸체부(151)는 제1 차단유닛컨택부재(151a) 쪽으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 작아지고, 최외곽에 형성된 제1 차단유닛컨택부재(151a)는 상대적으로 뾰족한 형태로 형성되고, 그로 인해 제1 차단유닛컨택부재(151a)는 상대적으로 유연성이 부가됨으로써 기둥유닛(120)과의 밀착성은 향상된다.
또한, 제1 차단유닛컨택부재(151a)는 커버유닛(130) 내부의 저면에 근접해지도록 상대적으로 높이가 높게 형성되고, 그에 따라 제1 차단유닛컨택부재(151a)가 커버유닛(130)과 기둥유닛(120) 사이에 형성된 미세한 간격을 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하게 된다.
제2 차단유닛컨택부재(151b)는 제1 차단유닛컨택부재(151a)에 비해 커버유닛(130)과 상대적으로 멀게 위치된 상태로 기둥유닛(120)과 접촉될 수 있다.
제2 차단유닛컨택부재(151b)는 제1 차단유닛컨택부재(151a)와 이격된 상태로 제1 차단유닛컨택부재(151a)에서 통과된 이물질을 2차로 차단시킬 수 있다.
또한, 제2 차단유닛컨택부재(151b)는 밀봉유닛(140)을 통해 오일이 유출되는 것도 차단할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 외부에서 이물질이 유입되는 경우에는 이물질에 대하여 제1 차단유닛컨택부재(151a)와 제2 차단유닛컨택부재(151b)가 각각 1차 유입 차단 및 2차 유입을 차단할 수 있고, 오일이 유출되는 경우에는 오일에 대하여 제2 차단유닛컨택부재(151b)와 제1 차단유닛컨택부재(151a)가 각각 1차 유출 차단 및 2차 유출을 차단할 수 있게 됨으로써, 이물질의 유입 및 오일의 차단 성능이 향상되도록 한다.
이물질수용부재(151c)는 차단유닛몸체부(151)의 외곽에 형성된 제1 차단유닛컨택부재(151a)와 제2 차단유닛컨택부재(151b)에 비해 상대적으로 기둥유닛(120)에서 멀어지는 방향으로 함몰된 것이다. 즉, 이물질수용부재(151c)는 제1 차단유닛컨택부재(151a)와 제2 차단유닛컨택부재(151b) 사이에서 원주를 따라 일정 깊이 함몰된 띠 형태로 형성되고, 이물질수용부재(151c)에 의해 제1 차단유닛컨택부재(151a)와 제2 차단유닛컨택부재(151b)가 일정 거리 이격된 형태로 형성된다.
또한, 이물질수용부재(151c)는 일정 공간이 형성됨으로써 이물질이 제1 차단유닛컨택부재(151a)를 통과하더라도, 일정량의 이물질은 이물질수용부재(151c)에 적재될 수 있게 된다. 이물질유도부재(151d)는 제1 차단유닛컨택부재(151a)에서 연장되되, 밀봉유닛(140)이 위치된 하방으로 경사진 형태로 형성된 것이다.
상술한와 같이 이물질유도부재(151d)가 경사진 형태로 형성되면, 이물질이 간격을 통해 몸체유닛(110) 내부로 유입되더라도, 이물질이 이물질유도부재(151d)를 따라 이동되어 차단유닛(150)과 커버유닛(130)에 의해 형성된 내부 공간에 머물게 됨으로써, 오일이 저장된 몸체유닛(110) 내부로 이물질의 유입은 방지될 수 있게 된다.
차단유닛스토퍼부(152)는 차단유닛몸체부(151)의 하부에서 커버유닛(130) 방향으로 일정 높이 돌출되고 커버유닛(130) 또는 밀봉유닛(140)과 접촉되어 차단유닛(150)의 승강 범위가 제한되도록 하는 것이다.
상세히, 기둥유닛(120)이 상승될 경우에는 기둥유닛(120)에 연결된 차단유닛(150)도 밀봉유닛(140)과 이격되면서 상승되고, 차단유닛(150)의 상승 중 차단유닛스토퍼부(152)의 상부가 커버유닛(130) 내부의 상면과 접촉되면, 차단유닛(150)의 상승은 정지되고, 그에 따라, 기둥유닛(120)만 상승하게 된다.
반면, 기둥유닛(120)이 하강될 경우에는 기둥유닛(120)에 연결된 차단유닛(150)도 커버유닛(130)과 이격되면서 하강되고, 차단유닛(150)의 하강 중 차단유닛스토퍼부(152)의 하부가 밀봉유닛(140) 외곽의 상면과 접촉되면 차단유닛(150)의 하강은 정지되고, 그에 따라, 기둥유닛(120)만 하강하게 된다.
또한, 차단유닛(150)이 상승될 경우에는 차단유닛스토퍼부(152)가 커버유닛(130) 내부의 상면과 먼저 접촉되고, 차단유닛(150)이 하강될 경우에는 차단유닛스토퍼부(152)가 밀봉유닛(140)의 외곽 상면과 먼저 접촉됨으로서, 기둥유닛(120)의 승강 시 차단유닛(150)에 전달되는 충격 및 진동이 감쇠될 수 있게 된다.
차단유닛스토퍼부(152)는 일정 거리 이격된 상태로 복수 개 형성되고, 본 실시예에서는 6개가 형성되었으나, 이는 단지 하나의 예시일 뿐 기둥유닛(120)의 작동 부하 및 크기 등에 따라 개수가 변경될 수 있음은 물론이다.
이하에서는, 도 6 내지 도 8을 참조하여 변형예에 따른 차단유닛스토퍼부(152')의 구조에 관하여 설명한다.
변형예에 따른 차단유닛스토퍼부(152')는 복수개로 마련될 수 있다. 여기서, 복수의 차단유닛스토퍼부(152')는 상하방향을 중심축으로 하는 원의 둘레방향을 따라 이격된다. 복수의 차단유닛스토퍼부(152')는 둘레방향을 따라 이격되는 복수의 제1 차단유닛스토퍼부(152a')와, 복수의 제1 차단유닛스토퍼부(152a') 사이에 배치되는 복수의 제2 차단유닛스토퍼부(152b')를 포함한다.
제1 차단유닛스토퍼부(152a')는 제1 차단유닛스토퍼부(152a')의 상부에서 내측으로 오목하게 인입된 제1 수용홈(152aa')과, 제1 수용홈(152aa')에 배치되고 그 일측이 제1 수용홈(152aa')을 형성하는 제1 차단유닛스토퍼부(152a')에 지지되는 탄성스프링(152ab') 및 탄성스프링(152ab')의 타측에 결합되고 제1 수용홈(152aa')의 내측에 인입되거나 혹은 제1 수용홈(152aa')의 외측에 배치 가능하며 커버유닛(130)의 내측면에 접촉 가능하고 커버유닛(130)의 내측면에 접촉될 경우 커버유닛(130)을 탄성 지지 가능한 지지체(152ac')를 포함할 수 있다.
제2 차단유닛스토퍼부(152b')는 제2 차단유닛스토퍼부(152b')의 상부에서 내측으로 오목하게 인입된 제2 수용홈(152ba'), 그 일측이 제2 수용홈(152ba')을 형성하는 제2 차단유닛스토퍼부(152b')에 회전 가능하게 설치되는 제1 조절축(152bb'), 그 일단에 제1 조절축(152bb')의 타측이 관통되며 왼나사나 오른나사 방식으로 결합되는 조절바(152bc'), 그 일측이 조절바(152bc')의 타단을 관통하여 오른나사나 왼나사 방식으로 결합되고 그 타측이 커버유닛(130)의 내측면에 접촉 가능한 제2 조절축(152bd') 및 회전 구동력을 발생시킬 수 있고 발생시킨 회전 구동력에 의해 조절바(152bc')를 자전시킬 수 있도록 제2 수용홈(152ba')을 형성하는 제2 차단유닛스토퍼부(152b')의 내벽체에 상하방향을 따라 이동 가능하게 지지되는 동력체(152be')를 포함할 수 있다.
여기서, 조절바(152bc')는 동력체(152be')에서 발생되는 회전 구동력에 의해 자전될 수 있고, 조절바(152bc')가 자전될 경우, 제1 조절축(152bb')과 제2 조절축(152bd')은 서로 이격되거나 혹은 서로 근접될 수 있으며, 제1 조절축(152bb')과 제2 조절축(152bd')이 서로 이격될 경우, 차단유닛스토퍼부(152)가 커버유닛(130)과 접촉되며 차단유닛(150)의 상측 이동되는 정도가 조절될 수 있다. 이에, 제1 차단유닛스토퍼부(152a')를 통해 차단유닛(150)이 커버유닛(130)에 탄성 지지되며 커버유닛(130)의 내측벽이 마모되는 것을 억제시킬 수 있다. 또한, 제2 차단유닛스토퍼부(152b')를 통해 차단유닛(150)이 상승이동되는 거리 강도 등이 조절될 수 있다.
댐핑컨트롤유닛(160)은 기둥유닛(120)의 상부에 탈착가능하게 설치되고, 마운트(미도시)의 하부에 탈착가능하게 설치되어 차량용 충격 완충기(100)의 댐핑포스(Damping Force)(즉, 감쇠력)을 조절하여 운전자가 승차감을 조절할 수 있도록 구성된 요소일 수 있다.
댐핑컨트롤유닛(160)은 삽입부(161), 트리거바노출부(162), 트리거바이동부(163), 회전손잡이부(164)로 구성된다.
삽입부(161)는 댐핑컨트롤유닛(160)의 내측에 함몰형성되어 유체충진재기둥부(121)의 상부가 삽입되는 구성요소이다.
이때, 기둥유닛(120)가 댐핑컨트롤유닛(160)에 결합된 상태에서 삽입부(161)에는 단턱부재(121a)가 위치되는 것이 바람직하다.
트리거바노출부(162)는 삽입부(161)로부터 상하방향으로 연장형성되는 구성요소로서, 단턱부재(121a)에 위치된 볼베어링(121d)의 일부가 위치되 고 후술할 회전손잡이부(164)의 조작여부에 따라 회전손잡이부(164)에 형성된 후술할 트리거바(164a)가 위치되어 볼베어링(121d)과 접촉되는 것을 가능하게 한다.
트리거바이동부(163)는 트리거바노출부(162)로부터 반경방향(상하방향을 중심축으로 하는 원의 반경방향), 즉 댐핑컨트롤유닛(160)의 측면방향으로 연장형성되는 구성요소로서, 트리거바(164a)가 삽입되어 회전손잡이부(164)에 의해 전, 후방향으로 이동되는 것을 가이드 한다.
회전손잡이부(164)는 댐핑컨트롤유닛(160)의 측면에 형성되는 구성요소로서 전면측에 트리거바이동부(163)에 삽입되는 트리거바(164a)가 형성된다.
한편, 트리거바(164a)의 전면측에는 소정의 각도로 경사진 경사면(164aa)이 형성됨으로써, 트리거바(164a)가 전면방향으로 이동하여 트리거바(164a)의 전면과 접촉되어 있는 볼베어링(121d)을 밀 경우, 보다 부드럽게 밀면서 경사면(164aa)의 가압에 의해 볼베어링(121d)을 하강시키는 것을 가능하게 한다.
이와 같은 구성을 통하여, 볼베어링(121d)과 연결되어 있는 회전손잡이부(164)를 시계방향으로 회전시, 트리거바(164a)가 내측방향으로 이동하여 볼베어링(121d)이 경사면(164aa)를 따라 하강하면서 푸시바부재(121b)도 함께 하강하는 것을 가능하게 해 준다.
또한, 회전손잡이부(164)를 반시계방향으로 회전하는 경우에는 트리거바(164a)가 외측방향으로 이동하고 탄성부재(121c)의 탄성력에 의해 볼베어링(121d)이 상승하면서 유체충진재기둥부(121) 내부의 압력변화에 따라 푸시바부재(121b)가 상승하는 것을 가능하게 해 준다.
즉, 회전손잡이부(164)의 조작여부에 따라 유체충진재기둥부(121) 내의 유압을 조절하여 상술한 마운트의 하부를 지지하고 기둥유닛(120)의 둘레를 감싸도록 배치되는 완충스프링(미도시)의 진동을 멈추거나 완화시킴으로써, 차량용 충격 완충기(100)의 감쇠력을 조절하여 사용자의 편의에 따라 승차감을 조절하는 것을 가능하게 해 준다.
이처럼, 밀봉유닛과 차단유닛을 통해 1차 및 2차로 몸체유닛과 그 외측을 차단(즉, 실링(Sealling)할 수 있다. 이에, 외부의 이물질이 몸체유닛의 내측으로 유입되는 것이 방지되고, 몸체유닛의 내부에 수용된 오일이 그 외측으로 유출되는 것이 방지되는 효과가 있다. 또한, 기둥유닛의 댐핑 포스(Damping Force)가 조절되도록 구성되므로, 차량을 정비할 때 정비시간이 단축되는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
100: 차량용 충격 완충기 110: 몸체유닛
120: 기둥유닛 130: 커버유닛
140: 밀봉유닛 150: 차단유닛
160: 댐핑컨트롤유닛
120: 기둥유닛 130: 커버유닛
140: 밀봉유닛 150: 차단유닛
160: 댐핑컨트롤유닛
Claims (3)
- 차량에 설치되어 충격을 흡수하기 위한 차량용 충격 완충기로서,
그 상부가 내측으로 함몰되고, 그 내측에 오일이 구비되는 몸체유닛;
그 하부가 상기 몸체유닛의 내측에 상하방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 기둥유닛;
그 중심부가 상하방향으로 관통되고, 관통된 중심부에 상기 기둥유닛이 삽입되며, 상기 몸체유닛의 상부에 연결되는 커버유닛;
상기 기둥유닛에 밀착되며 상기 몸체유닛의 외측에서 상기 몸체유닛의 내측으로의 이물질의 유입을 차단하고, 상기 몸체유닛의 내측에서 상기 몸체유닛의 외측으로 상기 오일의 유출을 차단하도록, 상기 몸체유닛에 연결되어 상기 커버유닛의 하측에 배치되는 밀봉유닛; 및
상기 몸체유닛의 외측에서 상기 몸체유닛의 내측으로 이물질의 유입을 차단하도록, 상기 커버유닛과 상기 밀봉유닛 사이에 배치되고, 상기 기둥유닛에 연결되어 상기 기둥유닛과 함께 상하방향으로 이동 가능한 차단유닛;을 포함하고,
상기 차단유닛은, 적어도 일부가 상기 커버유닛과 상기 밀봉유닛 중 적어도 어느 하나에 밀착되며, 상기 기둥유닛에 의한 상승 이동이 제한되도록 구성되고,
상기 차단유닛은,
상기 기둥유닛에 접촉 가능한 차단유닛몸체부; 및
상기 차단유닛몸체부에서 상측으로 돌출되고, 상기 커버유닛 또는 상기 밀봉유닛에 접촉되는 차단유닛스토퍼부;를 포함하고,
상기 차단유닛몸체부는,
상기 차단유닛몸체부의 상부에 형성되며, 상기 기둥유닛과 접촉 가능한 제1 차단유닛컨택부재;
상기 차단유닛몸체부 중 상기 제1 차단유닛컨택부재보다 하측에 형성되며, 상기 기둥유닛에 접촉 가능한 제2 차단유닛컨택부재;
상기 제1 차단유닛컨택부재와 상기 제2 차단유닛컨택부재의 사이에서 상기 차단유닛몸체부의 내벽체의 내측으로 오목하게 인입되어 형성되며, 오목하게 인입되는 방향을 따라 그 내경이 감소하도록 형성되는 이물질수용부재;
상하방향을 중심축으로 하는 원의 반경방향을 따라 상기 제1 차단유닛컨택부재에서 하향 경사지게 연장되는 이물질유도부재; 및
상기 이물질수용부재를 형성하는 상기 차단유닛몸체부의 내벽체에서 내측으로 오목하게 인입되어 형성되며 상기 이물질수용부재의 내경보다 상대적으로 더 작은 내경을 가지는 이물질보조수용부재;를 포함하고,
상기 기둥유닛이 상측 이동될 경우, 상기 기둥유닛에 연결된 상기 차단유닛이 상기 밀봉유닛과 이격되며 상측 이동될 수 있고,
상기 차단유닛의 상측 이동 중 상기 차단유닛스토퍼부의 상부가 상기 커버유닛과 접촉될 경우, 상기 차단유닛의 상측 이동이 제한되고 상기 기둥유닛이 상측으로 이동하게 되도록 구성되고,
상기 기둥유닛이 하측 이동될 경우, 상기 기둥유닛에 연결된 상기 차단유닛도 상기 커버유닛과 이격되면서 하측 이동될 수 있고,
상기 차단유닛의 하측 이동 중 상기 차단유닛스토퍼부의 하부가 상기 밀봉유닛과 접촉될 경우, 상기 차단유닛의 하측 이동이 제한되고 상기 기둥유닛이 상측 이동하게 되도록 구성되고,
상기 차단유닛몸체부는, 상기 이물질수용부재와 상기 이물질보조수용부재를 형성하는 내벽면이 마모되는 것을 방지하도록, 상기 내벽면에 도포되며 규소와 알칼리 금속을 함유하는 코팅층;을 더 포함하고,
상기 코팅층은, 나트륨을 포함하는 물유리와 산화철(Fe2O3)을 함유하고,
상기 나트륨을 포함하는 물유리는, 산화나트륨(Na2O)에 대한 이산화규소(SiO2)의 몰비가 2 이상 내지 4 이하이며,
상기 코팅층은, 두께가 5㎜ 이상 내지 20㎜ 이하이고,
상기 차단유닛스토퍼부는, 복수개로 마련되고,
복수의 상기 차단유닛스토퍼부는, 상하방향을 중심축으로 하는 원의 둘레방향을 따라 이격되며,
복수의 상기 차단유닛스토퍼부는, 상기 둘레방향을 따라 이격되는 복수의 제1 차단유닛스토퍼부와, 상기 복수의 제1 차단유닛스토퍼부 사이에 배치되는 복수의 제2 차단유닛스토퍼부를 포함하고,
상기 제1 차단유닛스토퍼부는,
상기 제1 차단유닛스토퍼부의 상부에서 내측으로 오목하게 인입된 제1 수용홈;
상기 제1 수용홈에 배치되고, 그 일측이 상기 제1 수용홈을 형성하는 상기 제1 차단유닛스토퍼부에 지지되는 탄성스프링; 및
상기 탄성스프링의 타측에 결합되고, 상기 제1 수용홈의 내측에 인입되거나 혹은 상기 제1 수용홈의 외측에 배치 가능하며, 상기 커버유닛의 내측면에 접촉 가능하고, 상기 커버유닛의 내측면에 접촉될 경우, 상기 커버유닛을 탄성 지지 가능한 지지체;를 포함하고,
상기 제2 차단유닛스토퍼부는,
상기 제2 차단유닛스토퍼부의 상부에서 내측으로 오목하게 인입된 제2 수용홈;
그 일측이 상기 제2 수용홈을 형성하는 상기 제2 차단유닛스토퍼부에 회전 가능하게 설치되는 제1 조절축;
그 일단에 상기 제1 조절축의 타측이 관통되며 왼나사나 오른나사 방식으로 결합되는 조절바;
그 일측이 상기 조절바의 타단을 관통하여 오른나사나 왼나사 방식으로 결합되고, 그 타측이 상기 커버유닛의 내측면에 접촉 가능한 제2 조절축; 및
회전 구동력을 발생시킬 수 있고, 발생시킨 회전 구동력에 의해 상기 조절바를 자전시킬 수 있도록, 상기 제2 수용홈을 형성하는 상기 제2 차단유닛스토퍼부의 내벽체에 상하방향을 따라 이동 가능하게 지지되는 동력체;를 포함하고,
상기 조절바는, 상기 동력체에서 발생되는 회전 구동력에 의해 자전될 수 있고, 상기 조절바가 자전될 경우, 상기 제1 조절축과 상기 제2 조절축은 서로 이격되거나 혹은 서로 근접될 수 있으며, 상기 제1 조절축과 상기 제2 조절축이 서로 이격될 경우, 상기 차단유닛스토퍼부가 상기 커버유닛과 접촉되며 상기 차단유닛의 상측 이동되는 정도가 조절될 수 있는 차량용 충격 완충기.
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| KR1020230082210A KR102629395B1 (ko) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 차량용 충격 완충기 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007120768A (ja) | 1999-05-12 | 2007-05-17 | Tenneco Automot Inc | ショックアブソーバ |
| KR101961336B1 (ko) * | 2017-11-29 | 2019-07-17 | 주식회사 인게이지 | 이중 씰 구조가 적용된 쇼크 업소버 |
| KR20220128811A (ko) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 김진욱 | 기능성 세라믹 소재를 함유한 기능성 무기질 세라믹 코팅제 및 그의 제조방법 |
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2023
- 2023-06-26 KR KR1020230082210A patent/KR102629395B1/ko active IP Right Grant
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