KR20000016337U - 차량용 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 그 목적은 피스톤로드 외주면에 결합되는 오일씰의 양측단을 피스톤로드가 삽입되는 중심측으로 절곡형성하여 피스톤로드의 삽입시에 절곡부위와 피스톤로드가 견고히 밀착되는 차량용 쇽업소버를 제공하는 것이다. 본 고안은 중공으로 마련되며 내부에 오일이 저장된 외부관, 외부관의 내부에서 이동될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 외부관 외측으로 연장된 피스톤로드, 피스톤로드의 외주면과 밀착되어 오일의 누설을 방지할 수 있도록 내부에는 밀착홀이 형성되고 외부는 외부관에 고정된 오일씰, 밀착홀의 개구된 외부 양측에 피스톤로드의 삽입으로 인해 외측으로 절곡되어 자체적인 탄성력으로 피스톤로드에 압착되는 한쌍의 외부밀착부가 서로 대칭되게 구비되는 구성으로서, 오일씰을 피스톤로드측으로 압착지지하는 별도부품이 필요치않게되고, 이로 인한 손상을 방지할 수 있게되어 제조원가 절감 및 조립성 향상을 이룰 수 있고, 외부밀착면과 피스톤로드 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하여 외부밀착면과 피스톤로드가 손상되는 것을 방지할 수 있게 되므로 오일의 누설을 방지하여 제품의 신뢰성를 향상시키는 이점이 있다.

Description

차량용 쇽업소버{Shock absorber for vehicle}

본 고안은 차량용 쇽업소버와 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 왕복운동되는 피스톤로드의 외주면에 밀착되는 오일씰의 밀착구조를 개선하여 피스톤로드의 손상과 오일의 누설을 방지하는 차량용 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버(SHOCK ABSORBER)는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 좋게 하는 완충장치로서, 그 내부에는 가스 및 오일 등의 충진물이 채워져 감쇠력을 증대시키는데, 통상적으로 오일이 충진된 유압식 쇽업소버가 많이 사용된다.

도 1은 종래의 쇽업소버를 보인 부분절개 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 더스트커버(13)에 의해 상측 일부가 덮여지는 외부관(10)과, 이 외부관(10)의 내부에 설치되는 내부관(20), 그리고 일단은 내부관(20)의 내측으로 삽입되고, 외부로 연장되는 타단은 더스트커버(13)를 관통하는 피스톤로드(30)를 구비하여 마련된다.

먼저, 외부관(10)은 밀폐된 원통형의 중공관으로서 하측에는 미도시된 차축과 연결되는 연결브래킷(11)이 마련되어있고, 상측에는 피스톤로드(30)가 외부로 연장될 수 있도록 중심측이 개구되어있으며 상측의 외부에는 더스트커버(13)가 설치된다. 이 더스트커버(13)는 외부관(10)의 상측 일부를 덮을 수 있도록 마련되는 것으로서, 그 내부로 먼지 및 이물질이 유입되는 것을 방지하게된다.

다음, 내부관(20)은 외부관(10)의 내측에 외부관(10)과 소정간격 이격되도록 설치되는 중공의 원통관으로서, 그 상측에는 피스톤로드(30)의 상,하이동을 안내해줄 수 있도록 로드가이드(21)가 마련되는데, 이 로드가이드(21)는 내부관(20)의 상측선단과 결합되어 내부관(20)을 폐쇄시키고, 상,하 관통된 그 내부에는 피스톤로드(30)가 슬라이딩 이동될 수 있도록 밀착 설치된다. 그리고 내부관(20)의 하측에는 외부관(10)과 내부관(20) 사이에 형성되어 오일이 저장되는 저장실(12)과 내부관(20)의 내부 사이로 오일을 유동시킬 수 있도록 베이스밸브(22)가 마련된다.

아울러, 피스톤로드(30)는 상측선단이 내부관(20)과 외부관(10)을 관통하고, 미도시된 차체와 연결되는 것이다. 그리고 내부관(20)의 내부로 삽입되는 하측선단에는 쇽업소버(1)의 감쇠력을 발생시킬 수 있도록 오일이 유동되는 피스톤밸브(31)가 설치된다.

한편, 피스톤로드(30)가 상,하 왕복운동할 수 있도록 개구된 외부관(10)의 상측에는 피스톤로드(30)의 외주면과 밀착되어 내부관(20)에 저장된 오일의 누설을 방지할 수 있도록 중심측이 중공으로 형성되는 고무재의 오일씰(40)이 설치된다. 이 오일씰(40)의 외측은 원판상으로 마련되는 고정부(41)로서 이 고정부(41)의 내부에는 금속으로 마련된 보강판(42)이 설치되어 피스톤로드(30)의 이동으로 인해 전달되는 하중으로 고정부(41)가 변형되는 것을 방지할 수 있게된다. 그리고 고정부(41)는 중심측이 개구되도록 상단이 절곡된 외부관(10)의 내부 외주측과 로드가이드(21)의 상단사이에 삽입되어 고정되는 것이다.

또한, 고정부(41)의 내측으로 피스톤로드(30)와 밀착되는 밀착부(43)가 마련된다. 이 밀착부(43)는 고정부(41)의 내측에서 상,하측으로 연장되며, 그 중심측은 상,하측으로 관통된다. 그리고 상,하측으로 관통된 중심측의 축방향으로 중간정도와 상,하측단은 피스톤로드(30)와 밀착되고, 그 사이는 피스톤로드(30)와 소정간격 이격되도록 마련된다. 즉, 밀착부(43)의 내부면은 부분적으로 피스톤로드(30)와 밀착되는 것이다. 또 밀착부(43)의 상,하측단에는 밀착부(43)를 피스톤로드(30)측으로 지지하는 금속재의 압착링(45)이 마련된다. 이 압착링(45)은 원형의 금속링으로서, 밀착부(43)의 상,하측단에 형성된 압착홈(44)의 내부에 삽입되어 이 압착홈(44)의 외부에 피스톤로드(30)와 밀착되는 부분을 지지하게된다.

그러나, 이와 같은 종래의 차량용 쇽업소버는, 피스톤로드와 오일씰의 밀착을 위해 금속재의 압착링을 사용하게 되는데, 이 압착링의 연결부위가 고무재로 마련된 오일씰을 손상시키는 경우가 발생하여 오일이 누설된다. 그리고 오일씰의 밀착부는 압착홈의 내부에 설치되어 압착홈을 피스톤로드측으로 지지하는 압착링으로 인해 밀착부의 상,하측 선단이 피스톤로드 외측으로 벌어지게 되므로 밀착성이 떨어지고, 그 사이로 이물질이 유입되는 경우에는 오일씰과 피스톤로드에 손상을 입혀 내부관의 오일이 외부로 누설되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은, 피스톤로드 외주면에 결합되는 오일씰의 양측단을 피스톤로드가 삽입되는 중심측으로 절곡형성하여 피스톤로드의 삽입시에 절곡부위와 피스톤로드가 견고히 밀착되는 차량용 쇽업소버를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 쇽업소버를 보인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 쇽업소버를 보인 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 오일씰의 설치전 상태를 보인 단면도이다.

도 4는 도 3의 의 오일씰을 보인 부분절개 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100:쇽업소버 110:외부관 120:내부관

121:로드가이드 130:피스톤로드 131:피스톤밸브

140:오일씰 141:고정부 143:밀착부

144:밀착홀 145:내부홈 146:외부홈

147:외부밀착부 148:외부밀착면 A:보상각

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량용 쇽업소버는, 중공으로 마련되며 내부에 오일이 저장된 외부관, 상기 외부관의 내부에서 이동될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관 외측으로 연장된 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 외주면과 밀착되어 오일의 누설을 방지할 수 있도록 내부에는 밀착홀이 형성되고 외부는 상기 외부관에 고정된 오일씰이 구비된 차량용 쇽업소버에 있어서, 상기 밀착홀의 개구된 외부 양측에는 상기 피스톤로드의 삽입으로 인해 외측으로 절곡되어 자체적인 탄성력으로 상기 피스톤로드에 압착되는 한쌍의 외부밀착부가 서로 대칭되게 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 고안에 따른 차량용 쇽업소버의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 쇽업소버를 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 오일씰의 설치전 상태를 보인 단면도이다. 그리고 도 4는 도 3의 의 오일씰을 보인 부분절개 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 고안의 차량용 쇽업소버(100)는, 오일이 가득 채워진 내부관(120)과 이 내부관(120)의 외측으로는 오일이 절반정도 채워진 외부관(110), 그리고 외부관(110)의 상단 일부를 덮을 수 있도록 마련된 더스트커버(113)와, 일단은 더스트커버(113)에 결합되고, 타단은 내부관(120)의 내측으로 삽입되어 상,하 이동가능하게 설치되는 피스톤로드(130)를 구비하여 마련된다.

먼저, 외부관(110)은 밀폐된 원통형의 중공관으로서 하측에는 미도시된 차축과 연결되는 연결브래킷(111)이 마련되어있고, 상측에는 피스톤로드(130)가 외부로 연장될 수 있도록 개구되어있으며 상측의 외부에는 더스트커버(113)가 설치된다. 이 더스트커버(113)는 외부관(110)의 상측 일부를 덮을 수 있도록 피스톤로드(130) 상측 선단과 결합되어, 피스톤로드(130)와 함께 연동되고, 그 내부로 먼지 및 이물질이 유입되는 것을 방지하게되는 것으로서 그 내부에는 외부관(110)과의 밀착시 충격을 감소시킬 수 있도록 범퍼고무(114)가 설치된다.

다음, 내부관(120)은 실린더역할을 하는 중공의 원통관으로서, 외부관(110)의 내측에 외부관(110)과 소정간격 이격되도록 설치되며 하측에는 외부관(110)과 내부관(120) 사이에 형성되는 저장실(112)과 내부관(120)의 내부로 오일이 유동되는 베이스밸브(122)가 마련된다. 이 베이스밸브(122)는 오일이 유동될 때 발생되는 저항력으로 쇽업소버(100) 감쇠력이 발생되도록 마련되는 것이다. 그리고 내부관(120)의 상측에는 금속재로 형성되며 내부에는 피스톤로드(130)의 상,하이동을 안내해줄 수 있도록 중공으로 마련된 내부가 테프론 코팅된 로드가이드(121)가 마련된다. 이 로드가이드(121)는 내부관(120)의 상측선단과 결합되어 내부관(120)을 폐쇄시키고, 상,하 관통된 그 내부에는 피스톤로드(130)가 슬라이딩 이동될 수 있도록 밀착 설치된다.

아울러, 피스톤로드(130)는 상측선단이 내부관(120)과 외부관(110)을 관통하고, 미도시된 차체와 연결되는 것으로서, 내부관(120)의 내부로 삽입되는 하측선단에는 쇽업소버(100)의 감쇠력을 발생시킬 수 있도록 피스톤밸브(131)가 설치된다. 이 피스톤밸브(131)는 내부관(120)과 마찰되면서 슬라이딩 이동되는 것으로서, 그 내부는 피스톤밸브(131)의 상향이동으로 인해 피스톤밸브(131) 상측의 오일이 하측으로 이동되면서 오일유동저항을 일으키고, 이로 인해 쇽업소버(100)의 감쇠력이 발생된다.

한편, 피스톤로드(130)가 상,하 왕복운동할 수 있도록 개구된 외부관(110)의 상측에는 피스톤로드(130)의 외주면과 밀착되어 내부관(120)에 저장된 오일의 누설을 방지할 수 있도록 중심측이 중공으로 형성된 고무재의 오일씰(140)이 설치된다. 이 오일씰(140)은 본 고안의 특징적인 구성요소로서, 외부관(110)에 고정되는 고정부(141)와 피스톤로드(130)와 밀착되는 밀착부(143)로 대별되는데, 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고정부(141)는 오일씰(140)의 외주측에 원판형상으로 마련되는 것으로서, 이 원편형상의 고정부(141)는 중심측이 개구되도록 절곡형성된 외부관(110)의 상단 외주측과, 그 하측으로 마련되는 로드가이드(121)의 상단에 의해 압착되어 고정되는 것으로서, 상,하측으로 마주하는 외부관(110)과 로드가이드(121)에 대응되도록 형성된다. 그리고 고정부(141)의 내부에는 강성을 보강해줄 수 있도록 보강판(142)이 마련된다. 이 보강판(142)은 금속재로 마련되는데, 고무재로 마련되어 사출성형되는 오일씰(140)의 제작시에 내부에 설치되어 오일씰(140)과 일체로 마련되는 것이다. 이 고정부(141)의 설치로 인해 오일씰(140)은 보다 견고히 고정될 수 있으며 피스톤로드(130)의 이동시에 발생되는 하중으로 인한 변형을 방지할 수 있게된다.

다음, 밀착부(143)는 고정부(141)의 내측에 일체로 형성되는 것으로서, 고정부(141)에서 축방향 상,하측으로 연장되어 형성되고, 내부에는 피스톤로드(130)가 삽입될 수 있도록 상,하측으로 관통형성된 밀착홀(144)이 마련되는데, 이 밀착홀(144)의 내부면은 그 단면이 파형으로 마련되어 피스톤로드(130)와 부분적으로 밀착하게 된다. 즉, 밀착홀(144) 중심측의 축방향으로 중간정도에는 피스톤로드(130)와 이격된 내부홈(145)이 마련되어있고, 이 내부홈(145)의 상,하측으로 피스톤로드(130)와 밀착되는 두 개의 내부밀착면(149)이 마련된다. 그리고 내부밀착면(149)의 상,하측으로는 피스톤로드(130)와 이격되는 두 개의 외부홈(146)이 형성되어있고, 이 외부홈(146)의 상,하측로는 두 개의 외부밀착면(148)이 마련되어 피스톤로드(130)와 밀착하게된다. 이로써 내부밀착면(149)과 외부밀착면(148)이 피스톤로드(130)의 외주면과 밀착되며 그 사이의 내부홈(145)과 외부홈(146)은 피스톤로드(130)의 외주면과 이격되어, 피스톤로드(130)와 오일씰(140)간의 마찰력을 감소시킬 수 있게 되고, 내부홈(145)과 외부홈(146)의 사이에는 오일이 채워져 보다 원활한 실링작용을 이룰 수 있게되는 것이다.

아울러, 내부밀착면(149)은 이와 같이 피스톤로드(130)의 외주면과 밀착되어 내부관(120)의 오일 누설을 방지함과 동시에 피스톤로드(130)의 원활한 왕복운동을 지지할 수 있도록 마련되는 것으로서, 내부에 피스톤로드(130)가 삽입되었을 때 피스톤로드(130)의 외주면과 면접촉되고 이때 고무재의 특성상 반경방향으로 소폭 확장됨으로써 피스톤로드(130)와 밀착될 수 있도록 그 내부지름이 형성되는 것으로서, 외부관(110)과 로드가이드(121)의 사이에 고정된 고정부(141)의 내측으로 형성되어 고정부(141)의 지지를 받게되므로 그 확장되는 폭은 별다른 형상변경없이 고무재의 탄성한도내에서 이루어진다.

더불어, 외부밀착면(148)은 밀착부(143)의 상,하단에 형성된 외부밀착부(147)의, 중심측으로 연장되는 선단에 마련되는 것으로서, 이 외부밀착부(147)는 피스톤로드(130)가 설치되는 중심측으로 경사지게 마련되고, 내부에 피스톤로드(130)가 삽입되었을 때 상,하측으로 확장되어 피스톤로드(130)와 밀착될 수 있도록 마련된다. 즉, 상단에 형성된 외부밀착부(147)는 중심측 상향으로 경사지게 마련되고, 하단에 형성된 외부밀착부(147)는 중심측 하향으로 경사지게 마련되는데, 이 외부밀착부(147)에 마련된 외부밀착면(148)은 내부밀착면(149)에 비해 중심측으로 연장되어 위치하게 되므로 그 내부에 피스톤로드(130)가 삽입되었을 때 상측의 외부밀착부(147)는 상향으로 확장되고, 하측의 외부밀착부(147)는 하향으로 확장되어 피스톤로드(130)의 외주면과 밀착될 수 있도록 마련된다. 또, 외부밀착부(147)에 마련된 외부밀착면(148)은 외부밀착부(147)가 상,하향으로 확장될 때 피스톤로드(130)의 외주면과 밀착될 수 있도록 미리 보상각(θ)을 형성하게 된다. 즉, 피스톤로드(130)가 내부에 삽입되었을 때 밀착될 수 있도록 보상각(θ)을 주게되는데, 상측 외부밀착면(148)에 형성된 보상각(θ)은 상,하방향으로 중심측에서 외측으로 기울어져 있으며 하측 외부밀착면(148)에 형성된 보상각(θ)은 하,상방향으로 중심측에서 외측으로 기울어져 서로 대칭되도록 마련된다. 이로 인해 피스톤로드(130)와 외부밀착면(148)의 사이는 틈새없이 밀착하게 되어 이물질이 피스톤로드(130)와 오일씰(140) 사이로 유입되어 피스톤로드(130)와 오일씰(140)을 손상시키는 것을 방지할 수 있게된다.

이러한, 오일씰(140)은 로드가이드(121)와 외부관(110)의 사이에 고정부(141)를 설치하여 외측을 고정하게 되고, 이 고정부(141)에서 내측으로 연장된 밀착부(143)의 내부에는 피스톤로드(130)를 삽입시킨다. 이로써 밀착부(143)의 내부에 마련된 외부밀착부(147)가 상,하측으로 벌어지게 되면서 외부밀착면(148)과 피스톤로드(130)가 밀착하게 된다. 이때 외부밀착부(147)는 고무재질의 탄성력으로 인해 피스톤로드(130)의 외주면을 압착하게되면서, 틈새없이 피스톤로드(130)와 결합하게되고, 자체의 탄성력으로 인해 계속적으로 피스톤로드(130)의 외주면을 지지하게되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안 차량용 쇽업소버(100)의 동작은 다음과 같다. 먼저 피스톤로드(130)가 하측으로 이동하면 피스톤밸브(131)의 하측 공간은 고압이 되며, 쇽업소버(100)의 오일은 피스톤밸브(131)를 통해 거의 저항없이 피스톤밸브(131) 상측의 공간으로 유입된다. 그리고, 피스톤밸브(131)가 내부관(120)의 하측으로 밀려들어간 체적분의 쇽업소버(100) 오일은 베이스밸브(122)를 통해 저장실(112)로 유출되는데, 이때의 오일유동저항이 쇽업소버(100)의 감쇠력이 된다. 또, 피스톤밸브(131)나 베이스밸브(122)에는 가는 홈이 있으며 이 부분을 통해 오일은 항상 흐를 수 있도록 되어있다. 이 때문에 피스톤밸브(131)의 이동속도가 매우 느린 경우에는 피스톤밸브(131) 및 베이스밸브(122)가 닫힌채로도 오일이 피스톤밸브(131)의 상측에서 하측으로 흐를 수 있는 것이다.

또한, 피스톤밸브(131)가 하측으로 이동한후에 쇽업소버(100)의 외측에 마련된 완충스프링의 복원력으로 피스톤밸브(131)가 상측으로 이동하게 되는데, 이때 피스톤밸브(131)의 상측은 고압이 되고, 오일은 피스톤밸브(131)를 통해 하측으로 이동하게 되는데, 이때 오일의 유동저항이 쇽업소버(100)의 감쇠력이 된다. 그리고 피스톤밸브(131)가 내부관(120)에서 빠져나온 체적분의 오일은 저장실(112)로부터 베이스밸브(122)를 통해 거의 저항없이 피스톤밸브(131)의 하측으로 유입되는 것이다. 이로써 피스톤로드(130)의 상,하측 이동시 오일의 유동저항으로 인해 차체의 진동이나 충격을 흡수시켜 차량의 승차감을 향상시킬 수 있도록 되어 있다. 이때, 본 고안의 오일씰(140)은 자체적인 탄성력으로 인해 별도의 부품없이 피스톤로드(130)의 외주면을 압착하게되고, 피스톤로드(130)와의 사이에 틈새를 없앰으로 인해 피스톤로드(130)와 오일씰(140) 사이에 이물질이 유입되어 피스톤로드(130)와 오일씰(140)의 손상으로 인한 오일누설을 방지할 수 있게된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 쇽업소버는, 오일씰 상,하측에 마련된 외부밀착부가 피스톤로드가 삽입되기전에 중심측으로 돌출되어, 그 내부에 피스톤로드가 삽입되었을 때 상,하측으로 벌어짐과 동시에 중심측 선단에 마련되는 외부밀착면이 피스톤로드의 외주면에 밀착된다. 또, 외부밀착면은 결합전에 보상각이 형성되어 피스톤로드와 결합시에 틈새없이 밀착되는 것이다. 이로써, 오일씰을 피스톤로드측으로 압착지지하는 별도부품이 필요치않게되고, 이로 인한 손상을 방지할 수 있게되어 제조원가 절감 및 조립성 향상을 이룰 수 있고, 외부밀착면과 피스톤로드 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하여 외부밀착면과 피스톤로드가 손상되는 것을 방지할 수 있게 되므로 오일의 누설을 방지하여 제품의 신뢰성를 향상시키는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 중공으로 마련되며 내부에 오일이 저장된 외부관, 상기 외부관의 내부에서 이동될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관 외측으로 연장된 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 외주면과 밀착되어 오일의 누설을 방지할 수 있도록 내부에는 밀착홀이 형성되고 외부는 상기 외부관에 고정된 오일씰이 구비된 차량용 쇽업소버에 있어서,

   상기 밀착홀의 개구된 외부 양측에는 상기 피스톤로드의 삽입으로 인해 외측으로 절곡되어 자체적인 탄성력으로 상기 피스톤로드에 압착되는 한쌍의 외부밀착부가 서로 대칭되게 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 외부밀착부의 상기 피스톤로드측으로 연장된 선단에 형성되는 외부밀착면은 상기 외부밀착부가 절곡되는 각을 보상하여 상기 피스톤의 외주면과 밀착될 수 있도록 보상각이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.