KR200183724Y1 - 유압식 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유압식 쇽업소버에 관한 것으로, 그 목적은 수직운동이나 수평운동 또는 수평 및 수직방향으로 회전운동하는 물체의 이동경로상에 설치되어 운동물체와의 충돌에 따라 발생되는 충격력을 흡수하는 유압식 쇽업소버에서 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞추어 형성된 오일통과공을 통하여 내부실린더의 내경부로부터 외경부쪽으로 또는 외경부로부터 내경부쪽으로 오일이 분출되도록 하므로써 피스톤의 스트로크 전구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생되도록 한 것이다.

본 고안은 정해진 길이와 내경으로 이루어지고, 내부에는 오일이 충전되며, 외주면에는 길이방향 및 원주방향을 따라 일정 간격으로 내부와 연통되는 소정 크기의 오일통과공이 형성된 내부실린더와; 상기 내부실린더내에 긴밀하게 끼워진 상태에서 외력의 작용에 따라 직선이동되는 피스톤과; 내측단은 상기 피스톤에 끼워져 결합되고, 외측단은 상기 내부실린더의 외측으로 돌출되어 외부의 운동물체와 직접 부딪히면서 피스톤에 이동힘을 부여하는 피스톤로드와; 상기 내부실린더의 내부공간에 설치되거나 또는 바깥쪽으로 돌출된 피스톤로드의 외측에 설치되어 피스톤로드에 대한 충격력의 인가여부에 따라 압축 및 복원되면서 상기 피스톤 및 피스톤로드의 직선이동이 탄성적으로 이루어지도록 하는 스프링과; 상기 내부실린더의 외주면에 대하여 일정한 간격의 틈새를 두고 씌워지는 외부실린더를 포함한다.

본 고안을 적용하면, 피스톤의 스트로크 구간에 해당되는 내부실린더상에 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞추어 복수의 오일통과공이 형성되고, 피스톤의 진입시 내부에 충전된 오일이 내부실린더의 내경부로부터 외경부쪽으로, 또는 외경부로부터 내경부쪽으로 분출됨에 따라 피스톤의 스트로크 전구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생되므로 운동물체의 충격력을 보다 효율적으로 감쇠시킬 수 있게 된다.

Description

유압식 쇽업소버{HYDRAULIC SHOCK ABSORBER}

본 고안은 유압식 쇽업소버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직운동이나 수평운동 또는 수평 및 수직방향으로 회전운동하는 물체의 이동경로상에 설치되어 운동물체와의 충돌에 따라 발생되는 충격력을 흡수하는 유압식 쇽업소버에서 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞추어 형성된 오일통과공을 통하여 내부실린더의 내경부로부터 외경부쪽으로 또는 외경부로부터 내경부쪽으로 오일이 분출되도록 하므로써 피스톤의 스트로크 전구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생되도록 한 비조정형 유압식 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 산업현장에 적용되는 슬라이딩 컨베어시스템에서의 물체의 이송경로나, 자동으로 개폐되는 도어시스템에서의 도어개방경로에는 컨베어를 따라 이송되는 물체나 도어의 파손을 방지하기 위한 쇽업소버가 설치된다.

또한, 자동차의 현가장치에도 주행시 발생되는 진동을 흡수할 수 있도록 하는 쇽업소버가 설치된다.

이와 같이 각종 산업현장에서 사용되는 쇽업소버는 충격력을 흡수함과 동시에 충격에너지를 열에너지로 바꾸어주는 작용을 하는 것으로서, 그 충격흡수방법에 따라 고체마찰식과 유압식이 있는 바, 일반적으로는 유압식이 널리 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 유압식 쇽업소버를 나타내는 개략 단면도이다.

이를 참조하면, 일반적인 형태의 유압식 쇽업소버(1)는 소정의 길이를 가지며 내부에 오일이 충전되고, 양단 내측에는 각각 엔드커버(End Cover : 2)와 로드커버(Rod Cover : 3)가 끼워진 구조의 실린더(4)와, 상기 실린더(4)내에 긴밀하게 끼워진 상태에서 외력의 작용에 따라 직선이동되는 피스톤(5)과, 내측단은 상기 피스톤(5)에 끼워져 결합되고, 외측단은 상기 실린더(4)의 외측으로 돌출되어 외부의 운동물체와 직접 부딪히면서 피스톤(5)에 이동힘을 부여하는 피스톤로드(6) 및 상기 피스톤로드에 가해지는 충격력이 제거되면 상기 피스톤(5) 및 피스톤로드(6)가 원래의 위치로 복귀되도록 하는 스프링(7)으로 이루어진다.

이와 같은 일반적인 유압식 쇽업소버(1)에서는 외부로부터 인가되는 충격력에 의한 피스톤(5)의 이동에 따라 실린더(4)내부의 공간이 피스톤진행방향 앞쪽의 제1챔버(4a)와, 피스톤진행방향 뒤쪽의 제2챔버(4b)로 구획되며, 상기 실린더(4)내에 충전된 오일이 제1챔버(4a)로부터 제2챔버(4b)쪽으로 또는 제2챔버(4b)로부터 제1챔버(4a)쪽으로 이동되도록 하기 위하여 상기 피스톤(5) 또는 피스톤을 포함하는 피스톤로드(6)상에는 복수의 오일통과공(Orifice : 8)이 형성되며, 각 오일통과공(8)에는 피스톤의 이동방향에 따른 오일의 흐름을 제어하기 위한 제어밸브(9)가 설치된다.

이와 같이 이루어지는 유압식 쇽업소버의 작용은 다음과 같다.

즉, 상기 피스톤로드(6)에 운동하는 물체가 부딪히면, 그 충격력에 의하여 피스톤로드(6) 및 피스톤(5)이 실린더(4)내부의 제1챔버(4a)쪽으로 진입됨과 동시에 제1챔버(4a)내에 채워져 있던 오일은 피스톤(5)상의 오일통과공(8)을 통하여 제2챔버(4b)쪽으로 이동됨에 따라 피스톤로드에 가해지는 충격력이 흡수된다.

또, 상기 피스톤로드(6)에 가해지는 충격력이 제거되면, 제어밸브(9)의 작용에 의하여 다시 제2챔버(4b)내로 이동되었던 오일이 제1챔버(4a)내로 역이동됨과 동시에 스프링(7)의 탄성력에 의하여 피스톤(5) 및 피스톤로드(6)가 원래의 상태로 복귀되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 유압식 쇽업소버(1)에서는 오일통과공(8)이 피스톤(5) 또는 그 피스톤을 포함하는 피스톤로드(6)상에 형성되고, 각 오일통과공(8)에는 오일의 흐름을제어하기 위한 제어밸브(9)가 설치되어야 하기 때문에 그 제조공정이 매우 까다롭다는 문제가 있다.

또한, 이와 같은 종래의 유압식 쇽업소버에서 감쇠력을 조정하고자 하는 경우에는 반드시 상기 각 오일통과공(8)의 크기가 자동적으로 조정되어야 할 필요가 있는 데, 이 경우에는 상기 피스톤로드(6)상에 오일통과공(8)의 크기를 조절하기 위한 별도의 셔터장치가 설치되어야 하고, 또 그 셔터장치를 제어하기 위한 수단이 마련되어야 하는 등 그 구조가 매우 복잡해진다는 문제가 있다.

본 고안의 목적은 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞추어 형성된 오일통과공을 통하여 내부실린더의 내경부로부터 외경부쪽으로 또는 외경부로부터 내경부쪽으로 오일이 분출되도록 하므로써 피스톤의 스트로크 전구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생되도록 한 비조정형의 유압식 쇽업소버를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 유압식 쇽압소버의 구조를 나타내는 개략 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 유압식 쇽업소버의 제1실시예를 나타내는 정단면도,

도 3은 본 고안에 따른 유압식 쇽업소버의 제2실시예를 나타내는 정단면도,

도 4는 본 고안의 제1실시예의 작동상태를 나타내는 정단면도,

도 5는 본 고안의 제2실시예의 작동상태를 나타내는 정단면도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

40 : 내부실린더 40a : 제1챔버

40b : 제2챔버 46,82 : 오일통과공(Orifice)

50 : 피스톤 52 : 피스톤로드

60 : 스프링 70 : 외부실린더

80 : 원통형 격벽.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 정해진 길이와 내경으로 이루어지고, 내부에는 오일이 충전되며, 외주면에는 길이방향 및 원주방향을 따라 일정 간격으로 내부와 연통되는 소정 크기의 오일통과공이 형성된 내부실린더와; 상기 내부실린더내에 긴밀하게 끼워진 상태에서 외력의 작용에 따라 직선이동되는 피스톤과; 내측단은 상기 피스톤에 끼워져 결합되고, 외측단은 상기 내부실린더의 외측으로 돌출되어 외부의 운동물체와 직접 부딪히면서 피스톤에 이동힘을 부여하는 피스톤로드와; 상기 내부실린더의 내부공간에 설치되거나 또는 바깥쪽으로 돌출된 피스톤로드의 외측에 설치되어 피스톤로드에 대한 충격력의 인가여부에 따라 압축 및 복원되면서 상기 피스톤 및 피스톤로드의 직선이동이 탄성적으로 이루어지도록 하는 스프링과; 상기 내부실린더의 외주면에 대하여 일정한 간격의 틈새를 두고 씌워지는 외부실린더를 포함한다.

이와 같은 본 고안에서 상기 내부실린더의 내측단 중심으로부터 반대쪽으로는 외주면상에 길이방향 및 원주방향을 따라 복수의 오일통과공이 형성된 소정 직경의 원통형 격벽이 소정의 길이로 돌출되고, 상기 피스톤 및 피스톤로드의 길이방향 중심선상에는 상기 원통형 격벽이 끼워져 안내되는 가이드공이 형성된 구조로 이루어진 특징을 갖는다.

이와 같은 본 고안에서 상기 각 오일통과공은 내부실린더 또는 내부실린더의 내부에 형성된 원통형 격벽의 원주방향을 따라 일정 각도마다 정공형태로 형성된 특징을 갖는다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 유압식 쇽업소버의 제1실시예를 나타내는 정단면도이다.

이를 참조하면, 본 고안에 따른 비조정형 유압식 쇽업소버(30)를 구성하기 위하여 설계에 따라 정해지는 허용 스트로크(Stroke)와 내경을 갖는 내부실린더(40)가 마련된다.

상기 내부실린더(40)의 내측단과 외측단에는 각각 엔드커버(42)와 로드커버(44)가 긴밀하게 끼워져 결합되며, 외주면에는 내부와 연통되는 복수의 오일통과공(46)이 길이방향 및 원주방향을 따라 일정한 간격으로 형성된다.

상기 각 오일통과공(46)은 내부실린더(40)의 원주방향을 따라 일정 각도마다 정공형태로 형성된다.

상기 내부실린더(40)의 내부에는 외력의 인가에 따라 직선이동되는 피스톤(50)이 긴밀하게 끼워져 결합되고, 그 피스톤(50)의 중심에는 로드커버(44)를 통하여 내부실린더(40)의 바깥쪽으로부터 안쪽으로 끼워지는 소정길이의 피스톤로드(52)가 고정결합되며, 그 피스톤로드(52)의 외측단에는 운동하는 물체와 직접 부딪히는 헤드(54)가 결합된다.

한편, 상기 내부실린더(40)의 내측 공간은 외력의 작용에 따른 피스톤(50)의 이동에 따라 피스톤의 진행방향 앞쪽에 형성되는 제1챔버(40a)와, 피스톤의 진행방향 뒤쪽에 형성되는 제2챔버(40b)로 구획된다.

상기 피스톤(50)상에는 제1챔버(40a)와 제2챔버(40b)를 서로 연통하는 유로(56)가 형성되며, 상기 유로(56)상에는 피스톤(50)이 제1챔버(40a)쪽으로 이동할 때에는 유로(56)를 닫아주고, 제2챔버(40b)쪽으로 이동될 때에는 유로(56)를 열어주는 작용을 하는 체크밸브(58)가 설치된다.

또, 상기 로드커버(44)의 외측단과 헤드(54)의 내측단사이에는 충격력이 가해질 때 압축되었다가, 그 충격력이 제거되면, 탄성적으로 복원되면서 피스톤(50) 및 피스톤로드(52)를 원래의 위치로 복귀시키는 스프링(60)이 설치된다.

상기 스프링(60)은 쇽업소버의 사이즈에 따라 내부실린더(40)의 내부에 설치될 수도 있다.

한편, 상기 내부실린더(40)의 바깥쪽에는 외부실린더(70)가 씌워져 결합되는 데, 상기 내부실린더(40)의 외주면과 외부실린더(70)의 내주면 사이에는 피스톤(50)의 이동작용시 오일통과공(46)을 통하여 내부실린더(40)의 바깥쪽으로 분출되는 오일이 흐를 수 있도록 하기 위한 소정 간격의 틈새(72)가 형성되도록 구성된다.

도 3은 본 고안에 따른 유압식 쇽업소버의 제2실시예를 나타내는 정단면도이다.

이를 참조하면, 상기 내부실린더(40)의 내측단 중심으로부터 반대쪽으로는 외주면상에 길이방향 및 원주방향을 따라 복수의 오일통과공(82)이 형성된 소정 직경의 원통형 격벽(80)이 소정의 길이로 돌출된 구조로 이루어진다.

또, 상기 내부실린더(40)에 끼워져 직선이동되는 피스톤(50) 및 피스톤로드(52)의 길이방향 중심선상에는 상기 원통형 격벽(80)이 끼워져 안내되는 가이드공(84)이 형성된 구조로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 고안의 작용은 다음과 같다.

도 4를 참조하면, 운동물체가 피스톤로드(52)의 외측단에 결합된 헤드(54)상에 부딪히는 경우에 그 충격힘에 의하여 피스톤(50) 및 피스톤로드(52)가 내부실린더(40)의 내측으로 진입된다.

이와 같이 피스톤(50)이 내부실린더(40)의 내측으로 진입되면, 피스톤(50)상에 형성된 유로(56)가 체크밸브(58)의 작용에 의하여 닫혀지고, 내부실린더(40)의 제1챔버내(50a)에 채워진 오일은 피스톤(50)의 진입압력에 따라 오일통과공(46)을 통하여 바깥쪽으로 분출되면서 피스톤로드(52)에 가해진 충격력이 점진적으로 흡수된다.

이 때 상기 스프링(60)은 압축된다.

상기한 피스톤(50)의 진입과정에서 오일통과공(46)을 통하여 분출된 오일은 외부실린더(70)와 내부실린더(40)사이에 형성되는 틈새(722)를 따라 흘러 제2챔버(40b)쪽 내부실린더상의 오일통과공(46)을 통하여 제2챔버(40b)내로 유입된다.

한편, 상기 피스톤로드(52)에 가해지던 충격력이 제거되면 스프링(60)이 압축된 상태로부터 탄성적으로 복원되면서 피스톤(50) 및 피스톤로드(52)를 바깥쪽으로 밀어낸다.

이와 동시에 상기 피스톤(50)상에 형성된 유로(56)는 체크밸브(58)의 작용에 의해서 개방되면서 제2챔버(40b)내에 채워진 오일이 다시 제1챔버(40a)쪽으로 유입되는 것이다.

이와 같은 완충작용은 운동하는 물체에 의한 충격력이 피스톤로드(52)에 가해질 때 마다 반복적으로 수행된다.

한편, 본 고안의 제2실시예에서와 같이 이중구조의 내부실린더(40)가 적용되는 경우에는 오일은 원통형 격벽(80)의 바깥쪽에 형성되는 공간부에 채워지고, 피스톤(50)이 운동물체의 충격력에 의하여 내부실린더(40)의 내측으로 직선이동 될 때, 오일은 원통형 격벽(80)에 형성된 오일통과공(82)을 통하여 바깥쪽으로부터 원통형 격벽의 안쪽으로 분출되면서 충격을 흡수하게 된다.

이 경우에도 역시 스프링(60)의 탄성작용에 의하여 피스톤(50) 및 피스톤로드(54)의 직선이동이 탄성적으로 이루어지게 된다.

이와 같은 본 고안을 적용하면, 피스톤의 스트로크 구간에 해당되는 내부실린더상에 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞추어 복수의 오일통과공이 형성되고, 피스톤의 진입시 내부에 충전된 오일이 내부실린더의 내경부로부터 외경부쪽으로, 또는 외경부로부터 내경부쪽으로 분출됨에 따라 피스톤의 스트로크 전구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생되므로 운동물체의 충격력을 보다 효율적으로 감쇠시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 정해진 길이와 내경으로 이루어지고, 내부에는 오일이 충전되며, 외주면에는 길이방향 및 원주방향을 따라 일정 간격으로 내부와 연통되는 소정 크기의 오일통과공(46)이 형성된 내부실린더(40)와;

   상기 내부실린더(40)내에 긴밀하게 끼워진 상태에서 외력의 작용에 따라 직선이동되는 피스톤(50)과;

   내측단은 상기 피스톤(50)에 끼워져 결합되고, 외측단은 상기 내부실린더(40)의 외측으로 돌출되어 외부의 운동물체와 직접 부딪히면서 피스톤에 이동힘을 부여하는 피스톤로드(52)와;

   상기 내부실린더(40)의 내부공간에 설치되거나 또는 바깥쪽으로 돌출된 피스톤로드(52)의 외측에 설치되어 피스톤로드에 대한 충격력의 인가여부에 따라 압축 및 복원되면서 상기 피스톤 및 피스톤로드의 직선이동이 탄성적으로 이루어지도록 하는 스프링(60)과;

   상기 내부실린더(40)의 외주면에 대하여 일정한 간격의 틈새(72)를 두고 씌워지는 외부실린더(70)를 포함하는 유압식 쇽업소버.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 내부실린더(40)의 내측단 중심으로부터 반대쪽으로는 외주면상에 길이방향 및 원주방향을 따라 복수의 오일통과공(82)이 형성된 소정 직경의 원통형 격벽(80)이 소정의 길이로 돌출되고, 상기 피스톤(50) 및 피스톤로드(52)의 길이방향 중심선상에는 상기 원통형 격벽(80)이 끼워져 안내되는 가이드공(84)이 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압식 쇽업소버.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 각 오일통과공(46)(82)은 내부실린더(40) 또는 내부실린더의 내부에 형성된 원통형 격벽(86)의 원주방향을 따라 일정 각도마다 정공형태로 형성된 것을 특징으로 하는 유압식 쇽업소버.