KR200178439Y1 - 가스봉입식 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차에 장착되어서 댐퍼기능을 하는 가스봉입식 쇽업소버에 관한 것으로써, 특히 오일이 충진된 인너튜브와, 상기 인너튜브의 내부에서 충격을 흡수하도록 왕복운동되며 상기 인너튜브의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하는 피스톤밸브와, 상기 피스톤밸브에 일단이 고착되고 타단이 상기 인너튜브의 외부로 돌출되어 상기 피스톤밸브와 연동하여 왕복운동되는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 왕복운동을 가이드하는 로드가이드와, 상기 로드가이드의 상부에 고착된 상부캡과, 상기 상부캡의 내측에 설치되어서 상기 인너튜브에 충진된 오일의 누출을 방지하는 오일씨일과, 상기 인너튜브의 외측에 배설된 아우터튜브로 이루어진 가스봉입식 쇽업소버에 있어서, 상기 인너튜브와 상기 아우터튜브의 사이에 형성된 오일층과 가스층을 구획시켜 상기 가스층의 가스가 상기 오일층으로 침투되지 않도록 상기 인너튜브와 상기 아우터튜브의 사이에 습동가능하게 프리피스톤이 배설되어 있는 가스봉입식 쇽업소버에 관한 것으로 가스층의 가스가 프리피스톤에 의해 오일층으로 유입되지 못하므로써 에레이션등의 현상이 발생되지 않게 되어 댐퍼기능의 저하를 방지할 수 있다.

Description

가스봉입식 쇽업소버

본 고안은 자동차에 장착되어서 댐퍼기능을 하는 가스봉입식 쇽업소버에 관한 것으로써, 특히 오일층 상부에 프리피스톤을 배치하고 상기 프리피스톤은 코일스프링에 의해서 압축력을 받도록 구성함에 따라 댐퍼기능의 저하를 방지할 수 있도록 하는 가스봉입식 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로, 오일과 가스가 충진되어서 댐퍼기능을 하는 가스봉입식 쇽업소버는 여러 가지 형태로 다양하게 제안되어 있다.

일반적인 가스봉입식 쇽업소버의 일예로써는 제1도에 도시한 바와 같이, 충격을 완화시키기 위한 오일이 충진된 인너튜브(1)와, 상기 인너튜브(1)의 내부에서 왕복운동되며 오일이 통과하는 오리피스가 형성된 피스톤밸브(2)와, 상기 피스톤밸브(2)에 일단이 고착되고 타단이 상기 인너튜브(1)의 외부로 돌출되어 상기 피스톤밸브(2)와 연동하여 왕복운동하는 피스톤로드(3)와, 상기 피스톤로드(3)의 왕복운동을 가이드하도록 상기 인너튜브(1)의 상부에 고착되며 상기 피스톤로드(3)가 통과되는 구멍이 형성된 로드가이드(4)와, 상기 로드가이드부(4)의 상부에 고착된 상부캡(5)과, 상기 상부캡(5)의 내측에 설치되어서 상기 인너튜브(1)에 충진된 오일의 누출을 방지하는 오일씨일(6)과, 상기 인너튜브(1)의 외측에 배설되며 오일층(8)과 가스층(9)이 구획되어 형성된 아우터튜브(10)와, 상기 아우터튜브(10)의 하부에 조립되어서 기밀을 유지시키는 하부캡(7)과, 상기 인너튜브(1) 및 상기 아우터튜브(10)의 내부로 먼지등의 이물질이 침투되지 않도록 상기 아우터튜브(10)의 외측에 배설되며 상기 피스톤로드(3)와 연동하여서 왕복운동되는 더스트커버(11)로 이루어진다.

이와 같은 종래의 가스봉입식 쇽업소버는, 압축시에는 상기 피스톤밸브(2)의 하부의 오일이 상기 피스톤밸브(2)에 장착된 밸브를 밀어 열어서 상기 피스톤밸브(2)의 상부로 유동되고, 이 오일의 유동으로 상기 피스톤밸브(2)의 상부측의 압력보다 하부측의 압력보다 높아져 감쇠력이 발생된다.

또, 신장시에는 상기 피스톤밸브(2)의 상부측의 오일이 상기 피스톤밸브(2)의 하부로 유동되고, 이 오일의 유동저항으로 상기 피스톤밸브(2)의 상부측 압력이 상기 피스톤로드(2)의 하부측의 압력보다 높아져 감쇠력이 발생하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 가스봉입식 쇽업소버는 상기 인너튜브(1)와 상기 아우터튜브(10)의 사이에, 오일이 충진되는 오일층(8)과, 가스가 봉입된 가스층(9)이 별도의 수단이 없이 구획되어 있다.

또, 상기 오일층(8)과 상기 가스층(9)이 별도의 수단이 없이 구획되므로써 상기 가스층(9)에 잔류되는 가스가 상기 오일층(8)으로 침투될 우려가 발생되어 에레이션(Aeration)등의 현상으로 댐퍼기능이 저하될 우려가 있다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 가스층(9)은 댐퍼 사용도중에 외부로 누설되기 쉬운데, 이와같이 가스가 누설될 경우 댐핑특성이 불균일하여지므로 승차감 및 주행 안정성에 악영향을 끼치게 된다.

본 고안은 상술한 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 인너튜브와 아우터튜브의 사이에 압축가스를 봉입하는 대신 코일스프링을 삽입하여 구성함에 따라 댐핑특성이 저하됨 없이 오래도록 안정적으로 사용할 수 있도록 하는 가스봉입식 쇽업소버를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 쇽업소버에서는, 가스봉입식 쇽업소버는, 오일이 충진된 인너튜브와, 상기 인너튜브의 내부에서 충격을 흡수하도록 왕복운동되며 상기 인너튜브의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하는 피스톤밸브와, 상기 피스톤밸브에 일단이 고착되고 타단이 상기 인너튜브의 외부로 돌출되어 상기 피스톤밸브와 연동하여 왕복운동되는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 왕복운동응 가이드하는 로드가이드와, 상기 로드가이드의 상부에 고착된 상부캡과, 상기 상부캡의 내측에 설치되어서 상기 인너튜브에 충진된 오일의 누출을 방지하는 오일씨일과, 상기 인너튜브의 외측에 배설된 아우터튜브로 이루어진 가스봉입식 쇽업소버에 있어서, 상기 인너튜브와 아우터튜브의 사이에는 프리피스톤이 습동가능하도록 설치되고, 상기 프리피스톤과 로드가이드사이에는 압축가스가 봉입되는 대신 코일스프링이 설치되어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안에 의한 가스봉입식 쇽업소버에 의하면, 내부에 가스층을 포함하고 있지 않으므로 누설의 위험이 없으며, 오일층에 작용하는 압력이 변하지 않게 되므로 댐퍼기능의 저하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

제1도는 종래예에 적용되는 가스봉입식 쇽업소버의 내부구조를 도시한 단면도.

제2도는 본 고안에 따른 쇽업소버의 내부구조를 도시한 단면도.

제3도는 본 고안의 다른 실시예인 가스봉입식 쇽업소버의 내부구조를 도시한 단면도.

제4도는 본 고안에 적용되는 가스봉입식 쇽업소버의 내부를 일부 절결하여서 개략적으로 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 피스톤로드 23 : 피스톤밸브

24 : 하부챔버 25 : 상부챔버

26 : 로드가이드 27 : 오일씨일

28 : 상부캡 29 : 하부캡

31 : 오일층 32 : 가스층

33 : 아우터튜브 34 : 인너튜브

35 : 더스트커버 40 : 프리피스톤

41 : 요홈 42 : 씰링부재

이하, 본 고안에 의한 쇽업소버의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여서 상세하게 설명한다.

제2도는 본 고안에 따른 쇽업소버의 내부구조를 도시한 단면도이다. (34)는 충격을 흡수하도록 오일이 충진된 인터튜브로써, 그 내부는 피스톤밸브(23)에 의해서 상부챔버(25)와 하부챔버(24)로 구획되어 있다.

또, 상기 피스톤밸브(23)에는 충격을 흡수할 수 있도록 왕복운동하는 상기 피스톤밸브(23)와 연동하여서 왕복운동하는 피스톤로드(21)의 일단이 고착되고, 이 피스톤로드(21)의 타단은 상기 인너튜브(34)의 외측으로 돌출되어 있다.

또한, 상기 인너튜브(34)의 상부에는 상기 피스톤로드(21)가 원활하게 왕복운동되도록 상기 피스톤로드(21)를 가이드하는 로드가이드(26)가 삽입되고, 이 로드가이드(21)의 상부에는 상기 인너튜브(34)의 내부에 충진된 오일이 상기 인너튜브(34)의 외부로 누유되지 않도록 기밀을 유지시키는 오일씨일(27)이 배설되어 있다.

또, 상기 오일씨일(27)의 상부에는 후술하는 아우터튜브와 상기 오일씨일(27)등이 조립되도록 상부캡(28)이 고착되어 있다.

또한, 상기 인너튜브(34)의 외측에는 아우터튜브(33)가 상기 상부캡(28)에 의해서 일체적으로 조립되고, 상기 인너튜브(34)와 상기 아우터튜브(33)의 사이에는 프리피스톤(40)이 상기 오일층(31)위에 떠서 습동하도록 설치되어진다.

또, 상기 프리피스톤(40)의 내외측면에는 연속된 다수의 요홈(41)이 형성되고, 이 요홈(41)에는 상기 프리피스톤(40)이 유동될 경우 씰링상태가 유지되도록 오링등과 같은 씰링부재(42)가 삽입되어 있다.

또한, 상기 아우터튜브(33)의 하부에는, 상기 아우터튜브(33)등의 부품을 조립함과 동시에 밀폐상태를 유지시키도록 하부캡(29)이 일체적으로 조립되어 있다.

또, 상기 아우터튜브(33)의 외측에는, 상기 아우터튜브(33)등의 내부로 먼지등의 이물질이 침투되지 않도록 함과 동시에 상기 피스톤로드(21)와 연동하여서 왕복운동되는 더스트커버(35)가 배설되어 있다.

상기 프리피스톤(40)과 로드가이드(26)사이에는 코일스프링(32A)이 설치되어져서 오일층(31)에 대해 일정한 압력을 가하도록 설치되어진다.

또한, 본 고안은 다른 방법으로도 실시될 수 있는데 제3도는 본 고안의 다른 실시예인 가스봉입식 쇽업소버의 내부구조를 도시한 단면도이며, 제4도는 본 고안에 적용되는 가스봉입식 쇽업소버의 내부를 일부 절결하여서 개략적으로 도시한 사시도로서, 상기 도면에서 보면, 제2도의 실시예의 구조와 대체적으로 일치하나 프리피스톤(40)의 하부에 위치하는 오일층(31)에 대해서 압력을 작용하는 수단인 코일스프링(32A)대신에, 상기 프리피스톤(40)의 상부공간에 가스층(9)을 봉입하여 구성할 수도 있다.

이와 같이 구성할 경우 가스누설의 문제는 여전히 남아 있으나, 가스층(32)과 오일층(31)이 분리되어져 있으므로 이들이 서로 혼합됨에 따라 댐핑성능이 저하되어지는 에레이션(Aeration)현상은 발생되지 않게 된다.

따라서, 압축가스가 누설되지 않도록 씰링작업에 주의한다면 제2도에서와 같은 우수한 댐핑특성을 유지할 수 있게 된다.

다음은, 상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 쇽업소버의 작용효과를 설명한다.

우선, 자동차가 주행될 경우 상기 피스톤밸브(23)가 상기 인너튜브(34)에 가이드되어서 왕복운동되고, 상기 피스톤밸브(23)가 왕복운동되면 상기 피스톤밸브(23)에 의해 구획된 상기 상부챔버(25)와 상기 하부챔버(24)의 체적이 변화되게 된다.

또, 상기 피스톤밸브(23)에 의해 구획된 상기 상부챔버(25)와 상기 하부챔버(24)의 체적이 변화되면 상기 상부챔버(25) 및 상기 하부챔버(24)에 충진된 오일이 상기 피스톤밸브(23)에 형성된 오리피스를 통과하므로 댐퍼기능을 갖게 되는 것이다.

즉, 자동차의 리바운드시(신장시)에는 상기 상부챔버(25)에 충진된 오일이 상기 피스톤밸브(23)에 형성된 오리피스를 통과하고, 오일이 오리피스를 통과할 경우 발생되는 저항에 의해 댐퍼기능을 갖게 되므로써 충격에 의해 진동을 흡수하게 되는 것이다.

한편, 상기 상부챔버(25)와 상기 하부챔버(24)의 체적의 변동에 연동하여서 상기 아우터튜브(33)와 상기 인너튜브(34)에 형성된 상기 오일층(31)과 그 상부공간의 체적도 변동되게 된다.

이때, 상기 오일층(31)과 그 상부공간은 상기 프리피스톤(40)에 의해 구획되므로써 상기 오일층(31)에 있던 오일이 쉽게 누설되지 못하게 된다.

뿐만 아니라, 아우터튜브(35)와 인너튜브(34) 사이의 공간에 가스를 주입하여야 하는 번거로운 공정을 요하지 않으므로 쇽업소버 제조공정이 용이하여 질 수 있으며, 가스누설의 부담을 줄일 수 있으므로 불량률도 저하되고 쇽업소버의 성능도 전반적으로 향상될 수 있다.

또한, 제3도 및 제4도에 도시한 상이한 실시예에서와 같이 구성된 쇽업소버를 사용할 경우에는 가스층(32)이 코일스프링(32A)과 같은 기능을 하게되므로, 프리피스톤(40)의 하부에 위치하는 오일층(31)에 대해 압력을 작용하게 되어서 균일한 감쇠력제어가 이루어진다.

또, 상기 가스층(32)에 잔류하는 가스가 상기 오일층(31)으로 침투되지 못하므로써 에레이션 등의 현상이 발생되지 않게 되고, 상기 오일층(31)에서 에레이션 현상이 발생되지 않으므로 댐퍼기능의 저하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 쇽업소버에 의하면, 아우터튜브와 인너튜브의 사이에 압축가스를 봉입하는 대신 코일스프링을 삽입하여 구성함에 따라 댐핑특성이 저하됨 없이 오래도록 안정적으로 사용할 수 있다는 매우 실용적인 효과가 있으며, 코일스프링(32A)을 사용하는 대신 종전과 같이 압축가스를 봉입하여 사용할 경우에도 프리피스톤(40)에 의해 가스층(32)과 오일층(31)이 분리되도록 함에 따라 에레이션현상이 발생되지 않도록 하고, 이에 따라 댐핑기능의 저하를 방지하며 제품의 신뢰도가 향상되도록 하고 있다.

Claims (1)

1. 오일이 충진된 인너튜브(34)와, 상기 인너튜브(34)의 내부에서 충격을 흡수하도록 왕복운동되며 상기 인너튜브(34)의 내부를 상부챔버(25)와 하부챔버(24)로 구획하는 피스톤밸브(23)와, 상기 피스톤밸브(23)에 일단이 고착되고 타단이 상기 인너튜브(34)의 외부로 돌출되어 상기 피스톤밸브(23)와 연동하여 왕복운동되는 피스톤로드(21)와, 상기 피스톤로드(21)의 왕복운동을 가이드하는 로드가이드(26)와, 상기 로드가이드(26)의 상부에 고착된 상부캡(28)과, 상기 상부캡(28)의 내측에 설치되어서 상기 인너튜브(34)에 충진된 오일의 누출을 방지하는 오일씨일(27)과, 상기 인너튜브(34)의 외측에 배설된 아우터튜브(33)와 상기 인너튜브(34)와 상기 아우터튜브(33)의 사이에서 습동가능하도록 설치되어진 프리피스톤(40)으로 구성된 쇽업소버에 있어서, 상기 프리피스톤(40)과 로드가이드(26) 사이에 압축가스가 봉입되는 대신 코일스프링(32A)이 설치된 것을 특징으로 하는 쇽업소버.