KR20000016741U - 차량용 유압 쇽업 소버 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 본 고안의 쇽업소버의 로드가이드는 프레스 압착으로 형성되되 가이드 부시가 압착되어 피스톤로드의 외주를 지지하는 내측 지지부와 내측지지부의 하단부에서 외측으로 수직 절곡되어 있는 중간연결부와 중간연결부의 외측단부에서 상측으로 절곡되어 내부관의 내측면과 접하는 외측지지부와 외측지지부의 상단부에서 외측으로 절곡되되 내부관의 상단부를 걸치면서 외부관의 내측면까지 연장된 테두리부를 구비하고, 로드가이드의 상측에는 로드가이드의 강성을 보강하도록 로드가이드의 내측지지부와 외측지지부를 함께 지지하도록 내측지지부와 외측지지부 사이에 끼워진 로드가이드 보강재가 설치된 것이다. 이러한 본 고안에 따른 차량용 유압 쇽업소버의 로드가이드는 프레스 압착으로 제조되기 때문에 그 제조비용이 저렴하게 들며, 또한 프레스 압착으로 형성됨에 따라 약해지는 강도를 로드가이드 보강부재로 보강하여 보다 안정되고 견고한 로드가이드 작동상태를 유지할 수 있다. 특히 이 보강부재는 로드가이드가 횡방향 충격시, 또는 리바운드 충격시 가해진 충격력으로 인해 로드가이드가 변형되거나 손상되는 것을 방지하여 로드가이드의 지속적인 작동안정성을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

차량용 유압 쇽업소버{Hydraulic shock absorber for vehicles}

본 고안은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유압 쇽업소버에서 피스톤로드의 운동을 안내하는 로드가이드를 개선한 차량용 쇽업소버 로드가이드에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버(Shock absorber)는 차축과 차체에 연결 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수함으로써 승차감을 좋게 하기 위한 장치이다.

이러한 쇽업소버 중에서 유압식 쇽업소버는 피스톤로드가 상하 운동함에 따른 유압에 의하여 충격력이 완충되도록 되어 있는데, 이때의 피스톤로드의 상하운동을 안내하기 위하여 쇽업소버에는 로드가이드가 설치되어있다.

이 로드가이드는 종래에 무게가 무겁고 제작비용이 비싼 소결공법으로 제조되었는데, 근래에는 이를 개선하여 프레스공법으로 로드가이드를 제조하여 장착하는 기술이 개발되고 있다.

이러한 로드가이드를 프레스공법으로 제조하여 설치한 것 중에는 미국에서 출원되어 1993년 1월 5일 특허 허여된 "환상의 두겹 벽을 가진 유압 쇽업소버의 로드가이드(Hydraulic shock absorber with a rod guide having an annular doubled wall section: 특허번호 5,176,229)"가 있다.(이하 "종래기술"이라고 하고, 이하의 설명에서의 부호들은 기술의 보다 용이한 이해를 위하여 원본과 일치시키지는 않았다.)

이 종래기술은 도 1과 도 2에 도시되어있는데, 먼저 도 1에 도시된 바와 같이 일반적으로 쇽업소버(10)는 내부관(11)과 피스톤(13), 리바운드 고무(14), 피스톤 로드(15), 외부관(12), 바닥 조립체(16), 로드가이드(20)를 구비하고 있고, 내부관(11)과 외부관(12)에는 오일이 채워져 있다. 이러한 구성요소들은 일반적으로 잘 알려져 있으므로 이하에서 구체적으로 설명하지는 않는다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이 종래기술의 쇽업소버(10)의 로드가이드(20)는 내부관(11)의 상단에 내부관(11)과 외부관(12)을 거쳐서 설치된 판상의 프레스 압착물로 마련된다.

먼저 내부관(11) 내측에 위치한 부분부터 설명하면 내부관(11) 내에서 이 로드가이드(20)는 "U"자 형상으로 형성된 두 개의 지지벽(20a)(20b)이 형성되어있다. 이중의 내측 지지벽(20a)은 피스톤로드(15)와 접하고 있고, 외측 지지벽(20b)은 내부관(11)의 내면과 접하고 있다.

그리고 이 외측 지지벽(20b)은 계속해서 상측으로 연장되어 내부관(11)의 상단부를 거치면서 외부관(12)의 내측면까지 연장되어있고, 외부관(12)의 내면과 접하는 부분에는 오일이 유통할 수 있도록 하기 위한 오일통로(20c)가 형성되어있다.

그리고 로드가이드(20)의 하부에는 "??"자 형상의 스토퍼(21)가 설치되는데, 이 스토퍼(21)는 외측 지지벽(20b)의 외측면에 상단이 압착되게 되어 있으며, 이를 위하여 외측 지지벽(20b)의 하부는 내측으로 일부 절곡되어 스토퍼(21)의 상단이 끼워지도록 되어 있다.

한편 이 로드가이드(20)의 상측에는 오일씰(17)이 설치되어있다. 이 오일씰(17)로 일부 삽입되며 오일씰(17)을 감싸면서 외측단부가 외부관(12)의 내면에 접하고 있는 오일씰 보강재(19)가 설치되어있고, 이 보강재(19)의 하부에는 오일씰(17)의 일부로써 외부관(12)의 오일이 역류하여 내부관(11)으로 유입되는 것을 방지하도록 하는 체크립(17a)이 형성되어있다.

이상과 같은 종래의 쇽업소버(10)는 차량의 주행시 거친 노면을 주행하면서 주로 종방향으로 상하 구동하면서 노면으로부터의 충격을 흡수 감소시키게 된다. 이때 상당히 거친 노면 주행중 피스톤 로드(15)의 리바운드가 강하게 작용하여 로드가이드 스토퍼(21)와 리바운드 탄성고무(14)가 충돌하게 되는 경우가 발생하기로 하고, 또는 주행중 횡방향으로도 충격이 발생하게 되는 경우가 있다.

이러한 종방향으로의 강한 리바운드가 발생하거나 횡방향으로 충격이 발생하게 될 경우 비록 로드가이드(20)가 일부 탄성력을 발휘하여 이 충격을 흡수하고 복원력을 발휘한다고 하더라도 이 로드가이드(20)는 판상의 프레스물 이기 때문에 아주 강한 충격력이 미칠 경우 그 일부가 변형하게 되는 경우가 발생할 수 있다.

이러한 변형이 조금이라도 발생할 경우 로드가이드(20)는 피스톤로드(15)를 안정적으로 지지하지 못하게 되며, 또한 이때의 변형으로 불규칙한 소음과 진동을 유발시키게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 판상의 프레스물로 로드가이드를 형성하되 외부의 강한 리바운드 충격시, 또는 횡방향으로 진동과 충격시에도 로드가이드의 형상변형과 파손 또는 이탈을 방지하여 보다 안정된 상태의 피스톤 로드의 지지가 가능하도록 한 차량용 유압 쇽업소버의 로드가이드를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 차량용 쇽업소버를 보인 단면도이다.

도 2는 종래의 로드가이드 설치부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 차량용 쇽업소버를 보인 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 로드가이드 설치부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 로드가이드, 로드가이드 보강재 그리고 와셔의 결합상태를 보인 분해사시도이다.

도 6은 본 고안에 따른 로드가이드의 횡방향 유동에 따른 작동을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100...쇽업소버110...내부관

120...외부관130...피스톤

150...피스톤로드170...오일씰

170a...체크립180...가이드부시

200...로드가이드200a...내측지지부

200b...외측지지부200c...중간연결부

210...로드가이드 보강재210a...내측보강부

210b...외측보강부210c...절곡부

220...고리부재

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 내부에 오일이 채워지는 중공의 외부관, 상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관, 상기 내부관의 내부에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관의 외측으로 연장되는 로드, 내측은 상기 로드의 외부에 밀착되고 외측은 상기 외부관에 설치되어 상기 외부관을 밀폐시키는 오일씰, 상기 로드의 외주에 설치되어 상기 로드의 횡방향의 하중을 지지하는 로드가이드, 상기 로드가이드와 상기 피스톤로드사이에 끼워져 설치된 부시를 구비한 차량용 쇽업소버에 있어서, 상기 로드가이드는 프레스 압착으로 형성되되 상기 가이드 부시가 압착되어 상기 피스톤로드의 외주를 지지하는 내측 지지부와 상기 내측지지부의 하단부에서 외측으로 수직 절곡되어 있는 중간연결부와 상기 중간연결부의 외측단부에서 상측으로 절곡되어 상기 내부관의 내측면과 접하는 외측지지부와 상기 외측지지부의 상단부에서 외측으로 절곡되되 상기 내부관의 상단부를 걸치면서 상기 외부관의 내측면까지 연장된 테두리부를 구비하고, 상기 로드가이드의 상측에는 상기 로드가이드의 강성을 보강하도록 상기 로드가이드의 내측지지부와 외측지지부를 함께 지지하도록 상기 내측지지부와 상기 외측지지부 사이에 끼워진 로드가이드 보강재가 설치된 것을 특징으로 한다.

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

도 3은 본 고안에 따른 차량용 쇽업소버를 보인 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 로드가이드 설치부분을 확대하여 도시한 단면도이다. 도 5는 본 고안에 따른 로드가이드, 로드가이드 보강재 그리고 와셔의 결합상태를 보인 분해사시도이다.

본 고안에 따른 쇽업소버(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 내부관(110)과 피스톤(130), 리바운드 스토퍼(140), 피스톤 로드(150), 외부관(120), 바닥 조립체(160), 그리고 피스톤로드(150)를 지지하며 프레스압착으로 형성된 로드가이드(200)를 구비하고 있고, 내부관(110)과 외부관(120)에는 오일이 채워져 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 로드가이드(200)는 원형판 형태의 강판을 프레스 압착으로 형성한 것으로, 이 로드가이드(200)는 내부관(110)의 내측부위가 "U"자 형태로 마련되는데, 먼저 피스톤로드(150)와 접하는 면에 가이드 부시(180)가 압착되어 피스톤로드(150)의 외주를 지지하는 내측 지지부(200a)가 형성된다.

그리고 이 내측지지부(200a)의 상단은 내측으로 일부 절곡되어 그 하측으로 가이드부시(180)가 위치할 수 있도록 하는 걸림턱(200d)이 형성되어있고, 내측지지부(200a)의 하단부로는 외측으로 수직 절곡되어 있는 중간연결부(200c)가 형성되어 있으며, 이 중간연결부(200c)의 외측 단부에서 상측으로 절곡되어 내부관(110)의 내측면과 접하는 외측지지부(200b)가 형성된다.

또한 이 외측지지부(200b)의 상단부에서 외측으로 절곡되되 내부관(110)의 상단부를 걸치면서 외부관(120)의 내측면까지 연장된 테두리부(200e)를 구비하고 있다.

이 각각의 내측지지부(200a)와 외측지지부(200b) 그리고 중간연결부(200c)와 테두리부(200e)는 모두가 하나의 단품으로 프레스 형성된 것으로 각각의 구성부분은 프레스 압착에 의한 절곡으로 형성되게 되어 있다.

그리고 로드가이드(200)의 상측에는 로드가이드(200)의 강성을 보강하기 위하여 로드가이드(200)의 내측지지부(200a)와 외측지지부(200b)를 함께 지지하도록 내측지지부(200a)와 외측지지부(200b) 사이에 그 일부가 끼워진 로드가이드 보강재(210)가 설치된다.

이 로드가이드 보강재(210)는 로드가이드(200)의 중간연결부(200c)의 상측에 위치하며 외측단부가 외측지지부(200b)의 내측면에 접하고 있고, 내측단부가 상측으로 절곡되어 내측지지부(200a)의 외측면과 접하고 있는 내측보강부(210a)와 내측보강부(210b)의 상측에서 외측으로 수회 절곡되면서 연장되어 테두리부(200e)의 상측으로 접하면서 외부관(120)으로 연장된 외측보강부(210b)를 구비하고 있다.

그리고 전술한 절곡부(210c)의 외측 세로면과 로드가이드(200)의 외측지지부(200b) 사이에는 소정의 간격(g)이 형성되어있는데, 이 간격(g)은 로드가이드(200)의 횡방향 변형시 탄성력으로 로드가이드(200)의 형상복원이 가능할 수 있도록 그 변형 한계를 갖도록 하기 위한 것이다.

또한 이 로드가이드 보강재(210)는 로드가이드(200)와 마찬가지로 하나의 단품으로 마련되며 각각의 절곡부분에 따라 내측보강부(210a)와 외측보강부(210b)를 형성하고 있다.

한편 이 각각의 로드가이드(200)와 로드가이드 보강재(210)의 외측단부, 즉 외부관(120)의 내측면과 인접하는 부분은 일부 간격이 벌어져 형성되어있는데, 이 간격(p)은 내부관(110)으로부터 유통한 오일이 외부관(120)으로 유입될 수 있도록 하기 위한 것이다. 그리고 또 다르게는 별도의 간격을 형성하지 않고 로드가이드(200)와 로드가이드 보강재(210)에 별도의 유통구(미도시)를 형성할 수 도 있다.

그리고 로드가이드 보강재(210)의 상측으로는 전술한 오일씰(170)이 설치되어있으며, 이 오일씰(170)의 중간부에는 오일씰(170)에 일부 끼워져 외부관(120)의 내측면까지 연장되어 있는 판상의 오일씰 보강재(190)가 설치되어있다.

또한 이 오일씰 보강재(190)의 하부로는 피스톤로드(150)와 로드가이드(200) 사이로 유통한 오일이 외부관(120)측으로 유통될 수 있도록 하되, 외부관(120)의 오일이 내부관(110)으로 유통하게 되는 것을 방지하도록 오일씰(170)과 일체로 형성되며 하단이 로드가이드 보강재(210)와 접하고 있는 체크립(170a)이 마련되어 있다.

그리고 로드가이드 보강재(210)의 상측, 즉 체크립(170a)의 출구측의 외측에는 하면이 로드가이드 보강재(210)와 접하고 있으며, 이 로드가이드 보강재(210)와의 사이에 체크립(170a)을 거쳐서 유입된 오일이 외부관(120)으로 유통할 수 있도록 하는 유통홈(220a)이 형성된 고리부재(200)가 설치되어있다.(도 5참조)

따라서 이 고리부재(200)는 체크립(170a)을 거친 오일이 외부관(120)으로 유입될 수 있도록 적절한 안내역할을 하게 됨과 동시에 로드가이드(200)와 로드가이드 보강재(210)를 견고히 지지하는 역할을 동시에 수행하게된다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 쇽업소버(100)의 로드가이드(200)의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 쇽업소버(100)가 장착되어 차량이 주행하게 되면 노면 상태에 따란 쇽업소버(100)에는 지속적인 바운드와 리바운드 행정이 계속해서 일어난다.

그리고 이 각각의 행정으로 피스톤로드(150)는 계속해서 가이드부시(180)와 마찰하면서 상하 운동하게 되고, 이 가이드부시(180)와 피스톤로드(150) 사이로 오일이 일부 상측으로 유통하게 된다.

이때 유통한 오일은 체크립(170a)을 거치면서 고리부재(220)의 유통홈(220a)으로 유입되게 되고, 고리부재(220)의 유통홈(220a)을 통과한 오일은 내부관(110)과 로드가이드 보강재(210) 그리고 로드가이드(200) 사이에 형성된 간격(p)을 통하여 외부관(120)으로 유입되게 된다.

한편, 쇽업소버(100)에 횡방향으로 충격이 발생하게 되면 이때의 충격으로6에 도시된 바와 같이 피스톤로드(150) 비틀어지게 하고, 이때의 비틀림으로 로드가이드(200)는 일부 변형이 발생하게 된다.

그러나 이때의 변형은 전술한 로드가이드 보강재(210) 절곡부(210c)의 세로면과 로드가이드 외측지지부(200b) 사이의 간격(g) 이상의 변형은 일어나지 않는다.

따라서 강력한 횡방향 충격이 가해지더라도 로드가이드는(200) 그 형상변경이 일어나지 않고, 즉각 최초 상태로의 탄성복원이 가능하게 된다.

또한, 리바운드 충격시에는 리바운드 스토퍼(140)의 리바운드 고무와 로드가이드(200)의 중간연결부(200c)의 하면이 충돌하게 되더라도 로드가이드 보강재(210)에 의하여 로드가이드(200)의 중간연결부(200c)가 견고히 지지되어 있기 때문에 충격에 의한 손상 또는 변형이 최소화되게 되어 보다 안정된 로드가이드(200)의 작동상태를 유지할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 유압 쇽업소버의 로드가이드는 프레스 압착으로 제조되기 때문에 그 제조비용이 저렴하게 들며, 또한 프레스 압착으로 형성됨에 따라 약해지는 강도를 로드가이드 보강부재로 보강하여 보다 안정되고 견고한 로드가이드 작동상태를 유지할 수 있다. 특히 이 보강부재는 로드가이드가 횡방향 충격시, 또는 리바운드 충격시 가해진 충격력으로 인해 로드가이드가 변형되거나 손상되는 것을 방지하여 로드가이드의 지속적인 작동안정성을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 내부에 오일이 채워지는 중공의 외부관, 상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관, 상기 내부관의 내부에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관의 외측으로 연장되는 로드, 내측은 상기 로드의 외부에 밀착되고 외측은 상기 외부관에 설치되어 상기 외부관을 밀폐시키는 오일씰, 상기 로드의 외주에 설치되어 상기 로드의 횡방향의 하중을 지지하는 로드가이드, 상기 로드가이드와 상기 피스톤로드사이에 끼워져 설치된 부시를 구비한 차량용 쇽업소버에 있어서,

   상기 로드가이드는 프레스 압착으로 형성되되 상기 가이드 부시가 압착되어 상기 피스톤로드의 외주를 지지하는 내측 지지부와 상기 내측지지부의 하단부에서 외측으로 수직 절곡되어 있는 중간연결부와 상기 중간연결부의 외측단부에서 상측으로 절곡되어 상기 내부관의 내측면과 접하는 외측지지부와 상기 외측지지부의 상단부에서 외측으로 절곡되되 상기 내부관의 상단부를 걸치면서 상기 외부관의 내측면까지 연장된 테두리부를 구비하고,

   상기 로드가이드의 상측에는 상기 로드가이드의 강성을 보강하도록 상기 로드가이드의 내측지지부와 외측지지부를 함께 지지하도록 상기 내측지지부와 상기 외측지지부 사이에 끼워진 로드가이드 보강재가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 유압 쇽업소버.
2. 제 1항에 있어서, 상기 로드가이드 보강재는 상기 중간연결부의 상측에 위치하며 외측단부가 상기 외측지지부의 내측면에 접하고 있고, 내측단부가 상측으로 절곡되어 상기 내측지지부의 외측면과 접하고 있는 내측보강부와 상기 내측보강부의 상측에서 외측으로 수회 절곡된 절곡부와 상기 절곡부에서 연장되어 상기 테두리부의 상측으로 접하도록 상기 외부관으로 연장된 외측보강부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 유압 쇽업소버.
3. 제 2항에 있어서, 상기 절곡부의 세로면과 상기 로드가이드의 외측지지부 사이에는 상기 로드가이드의 횡방향 변형시 상기 로드가이드의 탄성 복원력이 유지될 수 있을 정도의 변형 폭을 가지도록 하는 간격이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 유방 쇽업소버.
4. 제 2항에 있어서, 상기 로드가이드 보강재의 상측으로는 실링이 설치되되 상기 실링의 하부에는 상기 외부관의 오일이 상기 내부관으로 유입되는 것을 차단하는 체크립이 설치되며 상기 체크립의 단부는 상기 보강재의 외측보강부 상측과 접하고,

   상기 체크립의 외측부에는 하면이 상기 보강재와 접하고 있되, 상기 보강재와의 사이에 상기 체크립을 거쳐서 유입된 오일이 상기 외부관으로 유통할 수 있도록 하는 유통홈이 형성된 고리부재가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 유압 쇽업소버.