KR200189997Y1

KR200189997Y1 - 유압식 쇽업소버

Info

Publication number: KR200189997Y1
Application number: KR2019990029924U
Authority: KR
Inventors: 전춘권
Original assignee: 주식회사진우뉴매틱스
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2000-07-15

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 피스톤의 외주면 또는 실린더의 내주면에 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞는 형태의 오일통로를 형성하여 피스톤의 진입에 따른 오일통로의 면적변화에 의하여 피스톤의 스트로크 전구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생되도록 한 것이다.

본 고안은 정해진 길이와 내경으로 이루어지고, 내부에는 오일이 충전되며, 내주면 소정 부위에는 일정한 높이차를 갖는 그루브(Groove)가 형성된 실린더와; 상기 실린더내에 긴밀하게 끼워진 상태에서 외력의 작용에 따라 직선이동되며, 외주면에는 진입방향쪽으로 향하는 일정한 기울기의 경사면이 형성된 피스톤과; 내측단은 상기 피스톤에 끼워져 결합되고, 외측단은 상기 실린더의 외측으로 돌출되어 외부의 운동물체와 직접 부딪히면서 피스톤에 이동힘을 부여하는 피스톤로드와; 상기 실린더의 바깥쪽으로 돌출된 피스톤로드의 외측에 설치되어 피스톤로드에 대한 충격력의 인가여부에 따라 압축 및 복원되면서 상기 피스톤 및 피스톤로드의 직선이동이 탄성적으로 이루어지도록 하는 스프링을 포함한다.

본 고안을 적용하면, 피스톤의 외주면 또는 실린더의 내주면에 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞는 형태의 오일통로가 형성되어 피스톤의 진입에 따른 오일통로의 면적변화에 의하여 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 피스톤의 외주면 또는 실린더의 내주면에 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞는 형태의 오일통로를 형성하여 피스톤의 진입에 따른 오일통로의 면적변화에 의하여 피스톤의 스트로크 전구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생되도록 한 비조정형의 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 피스톤의 외주면 또는 실린더의 내주면에 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞는 형태의 오일통로를 형성하여 피스톤의 진입에 따른 오일통로의 면적변화에 의하여 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 : 실린더 40a : 제1챔버

40b : 제2챔버 46 : 그루브

50 : 피스톤 50a : 경사면

52 : 피스톤로드 60 : 스프링

70 : 테이퍼홈.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 제1실시예는 정해진 길이와 내경으로 이루어지고, 내부에는 오일이 충전되며, 내주면 소정 부위에는 일정한 깊이를 갖는 환형의 그루브(Groove)가 형성된 실린더와; 상기 실린더내에 긴밀하게 끼워진 상태에서 외력의 작용에 따라 직선이동되며, 외주면에는 진입방향쪽으로 향하는 일정한 기울기의 경사면이 형성된 피스톤과; 내측단은 상기 피스톤에 끼워져 결합되고, 외측단은 상기 실린더의 외측으로 돌출되어 외부의 운동물체와 직접 부딪히면서 피스톤에 이동힘을 부여하는 피스톤로드와; 상기 실린더의 바깥쪽으로 돌출된 피스톤로드의 외측에 설치되어 피스톤로드에 대한 충격력의 인가여부에 따라 압축 및 복원되면서 상기 피스톤 및 피스톤로드의 직선이동이 탄성적으로 이루어지도록 하는 스프링을 포함한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 제2실시예는 정해진 길이와 내경으로 이루어지고, 내부에는 오일이 충전되며, 내주면 소정 부위에는 충격력의 작용방향의 반대방향으로 향하여 일정한 기울기로 경사진 환형의 테이퍼홈이 형성된 실린더와; 상기 실린더내에 긴밀하게 끼워진 상태에서 외력의 작용에 따라 직선이동되는 피스톤과; 내측단은 상기 피스톤에 끼워져 결합되고, 외측단은 상기 실린더의 외측으로 돌출되어 외부의 운동물체와 직접 부딪히면서 피스톤에 이동힘을 부여하는 피스톤로드와; 상기 실린더의 바깥쪽으로 돌출된 피스톤로드의 외측에 설치되어 피스톤로드에 대한 충격력의 인가여부에 따라 압축 및 복원되면서 상기 피스톤 및 피스톤로드의 직선이동이 탄성적으로 이루어지도록 하는 스프링을 포함한다.

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

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

이를 참조하면, 본 고안의 제1실시예에 따른 비조정형의 유압식 쇽업소버(30)를 구성하기 위하여 설계에 따라 정해지는 허용 스트로크(Stroke)와 내경을 갖는 실린더(40)가 마련된다.

상기 실린더(40)의 내측단과 외측단에는 각각 엔드커버(42)와 로드커버(44)가 긴밀하게 끼워져 결합되며, 내주면에는 일정한 깊이를 갖는 환형의 그루브(Groove : 46)가 형성된다.

상기 실린더(40)의 내부에는 외력의 인가에 따라 직선이동되는 피스톤(50)이 긴밀하게 끼워져 결합되는 데, 상기 피스톤(50)의 외주면에는 진입방향쪽으로 향하는 일정한 기울기의 경사면(50a)이 형성된다.

그 피스톤(50)의 중심에는 로드커버(44)를 통하여 실린더(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 실린더(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.

도 3은 본 고안에 따른 유압식 쇽업소버의 제2실시예를 나타내는 정단면도이 다.

이를 참조하면, 본 고안의 제2실시예에 따른 비조정형의 유압식 쇽업소버의 경우에도 제1실시예에서와 마찬가지로 설계에 따라 정해지는 허용 스트로크(Stroke)와 내경을 갖는 실린더(40)가 마련된다.

상기 실린더(40)의 내측단과 외측단에는 각각 엔드커버(42)와 로드커버(44)가 긴밀하게 끼워져 결합되며, 내주면 소정 부위에는 충격력의 작용방향의 반대방향으로 향하여 일정한 기울기로 경사진 환형의 테이퍼홈(70)이 형성된다.

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

이와 같이 이루어지는 본 고안에 따른 유압식 쇽업소버의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안의 제1실시예의 작동상태를 나타내는 정단면도이고, 도 5는 본 고안의 제2실시예의 작동상태를 나타내는 정단면도이다.

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

이와 같이 피스톤(50)이 실린더(40)의 내측으로 진입되면, 제1실시예의 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤(50)상에 형성된 유로(56)가 체크밸브(58)의 작용에 의하여 닫혀지고, 실린더(40)의 제1챔버(40a)내에 채워진 오일은 피스톤(50)의 진입압력에 따라 실린더(40) 내주면상의 그루브(46)와 피스톤(50)의 외주면상의 경사면(50a) 사이에 형성되는 틈새를 통하여 제2챔버(40b)쪽으로 분출된다.

이와 같이 피스톤(50)이 실린더(40)의 내측으로 점점 깊숙히 진입되면, 상기 그루브(46)와 피스톤(50)상의 경사면(50a)사이의 간격이 점점 변화됨에 따라 피스톤의 스트로크 전체 구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생된다.

한편, 제2실시예의 경우에도 마찬가지로 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤(50)이 실린더(40)의 내측으로 진입되면, 피스톤(50)상에 형성된 유로(56)가 체크밸브(58)의 작용에 의하여 닫혀지고, 실린더(40)의 제1챔버(40a)내에 채워진 오일은 피스톤(50)의 진입압력에 따라 실린더(40) 내주면상의 테이퍼홈(70)과 피스톤(50)의 외주면 사이에 형성되는 틈새를 통하여 제2챔버(40b)쪽으로 분출된다.

이와 같이 피스톤(50)이 실린더(40)의 내측으로 점점 깊숙히 진입되면, 상기 테이퍼홈(70)과 피스톤(50)의 외주면 사이의 간격이 점점 변화됨에 따라 피스톤의 스트로크 전체 구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생된다.

이와 같은 피스톤(50)이 실린더(40)의 내측으로 진입되는 경우에 상기 스프링(60)은 압축된다.

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.

이와 같은 본 고안을 적용하면, 피스톤의 외주면 또는 실린더의 내주면에 운동물체의 중량과 충돌속도에 따른 기계적 특성에 맞는 형태의 오일통로가 형성되어 피스톤의 진입에 따른 오일통로의 면적변화에 의하여 피스톤의 스트로크 전구간에 걸쳐 일정한 감쇠력이 발생되므로 운동물체의 충격력을 보다 효율적으로 감쇠시킬 수 있게 된다.

Claims

정해진 길이와 내경으로 이루어지고, 내부에는 오일이 충전되며, 내주면 소정 부위에는 충격력의 작용방향의 반대방향으로 향하여 일정한 기울기로 경사진 환형의 테이퍼홈(70)이 형성된 실린더(40)와;

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

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

상기 실린더(40)의 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)을 포함하는 유압식 쇽업소버.
제 1항에 있어서,

상기 실린더(40)의 내주면 소정 부위에는 일정한 깊이를 갖는 환형의 그루브(46)가 형성되고, 상기 실린더(40)의 외주면에는 진입방향쪽으로 향하는 일정한 기울기의 경사면(50a)이 형성된 것을 특징으로 하는 유압식 쇽업소버.