KR200307278Y1 - 차량용 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 그 목적은 피스톤로드의 이동폭을 제한하며 충격을 흡수할 수 있도록, 쇽업소버의 내부에 설치되는 스토퍼의 내부를 대칭적으로 부분돌출시키고, 밀착링의 접촉면을 파형으로 마련하여 소음저감과 충격흡수력이 향상되는 차량용 쇽업소버를 제공하는 것이다. 본 고안은 중공으로 마련된 외부관, 상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관, 상기 내부관의 내측에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관의 외측으로 연장되는 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 이동을 안내할 수 있도록 상기 피스톤로드가 외부로 연장되는 상기 외부관의 일측에 형성되는 로드가이드, 상기 로드가이드와 밀착되어 충격을 흡수할 수 있도록 상기 피스톤로드의 외주면에 설치되는 밀착링, 상기 밀착링이 상기 로드가이드와 밀착되는 것으로 지지할 수 있도록 상기 피스톤로드의 외주면에 마련된 스토퍼, 상기 스토퍼의 내부에 상기 피스톤로드와 부분적으로 접촉되어 상기 스토퍼와 상기 피스톤로드를 동심선상에 위치시킬 수 있도록 서로 대칭되게 돌출되는 다수개의 돌기가 구비되는 구성이다.

Description

차량용 쇽업소버{Shock absorber for vehicle}

본 고안은 차량용 쇽업소버와 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 쇽업소버의 내부에 삽입된 피스톤로드의 이동폭을 제한할 수 있도록 피스톤로드의 외주면에 결합되는 스토퍼와 밀착링의 구조를 개선하여 피스톤로드와 스토퍼가 동심상에 설치되고, 밀착링의 충격흡수성이 향상되는 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, 통상적으로 내부 오일이 충진된 유압식 쇽업소버가 많이 사용된다.

도 1은 이러한 종래의 쇽업소버를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스토퍼의 오결합상태를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 종래의 쇽업소버(1)는 오일이 가득 채워진 내부관(30)과 이 내부관(30)의 외측으로는 오일이 절반정도 채워진 외부관(10), 그리고 일단은 내부관(30)의 내측으로 삽입되고 타단은 외부관(10)의 외측으로 연장된 피스톤로드(40)를 구비하여 마련된다.

먼저, 외부관(10)은 하측에 차축(미도시)과 연결되는 하부브래킷(11)이 마련되어있고, 상측에는 더스트커버(20)가 설치된다. 이 더스트커버(20)는 피스톤로드(40)와 함께 연동되는 것으로 상측에는 상부브래킷(21)이 마련되어 차체(미도시)와 결합된다.

다음, 내부관(30)은 외부관(10)의 내측에 외부관(10)과 소정간격 이격되도록 설치되는 중공의 원통관으로서, 하측에는 외부관(10)과 내부관(30) 사이에 형성된 저장실(12)과 내부관(30)의 내부로 오일이 유동되는 베이스밸브(31)가 마련된다. 그리고 내부관(30)의 상측에는 피스톤로드(40)의 상,하이동을 안내해줄 수 있도록 로드가이드(32)가 마련되고, 로드가이드(32)와 외부관(10)의 사이에는 오일 누설을 방지하는 오일씰(33)이 설치된다.

아울러, 피스톤로드(40)의 상측선단은 더스트커버(20)와 결합되어 상부브래킷(21)을 통해 차체(미도시)와 연결되는 것이다. 그리고 내부관(30)의 내부로 삽입되는 하측선단에는 쇽업소버(1)의 감쇠력을 발생시키는 피스톤밸브(41)가 설치된다.

한편, 피스톤밸브(41)와 로드가이드(32) 사이의 피스톤로드(40) 외주면에는 피스톤로드(40)의 상측이동을 제한함으로써 피스톤로드(40)의 이동폭을 제한하는 스토퍼(50)가 마련된다. 이 스토퍼(50)는 피스톤로드(40)의 외부에 설치되는 중공의 원관부(51)와 이 원관부(51)의 상측선단에서 반경방향으로 직각으로 절곡되어 확장된 플랜지부(52)로 이루어진다. 그리고 스토퍼(50)의 원관부(51)는 그 내부지름이 피스톤로드(40)의 외부지름보다 크게 형성된다. 이로써 피스톤로드(40)와 원관부(51)의 사이에는 소정간격 이격되어있어 피스톤로드(40)와 원관부(51)의 결합전에 축방향으로 이동될 수 있도록 마련되는 것이다. 그리고, 스토퍼(50)의 설치위치가 결정되었을 때 원관부(51)의 외측에서 스포트용접(SPOT WELDING)을 하여 스토퍼(50)와 피스톤로드(40)를 결합시키게 되는 것이다.

또한, 플랜지부(52)의 상측으로는 스토퍼(50)와 로드가이드(32)와의 밀착시에 충격을 완화하고 소음 발생을 저감시킬 수 있도록 수지재로 마련되는 밀착링(60)이 마련되는데, 그 상,하단의 절단면은 평면으로 마련된다.

그러나, 종래의 차량용 쇽업소버는, 밀착링의 상,하단면이 평면으로 마련되므로, 로드가이드의 하단면과 밀착하게될 때 전체적인 면접촉이 일어나므로 미세한 소음이 발생하게되고, 상,하단면이 평면으로 마련됨으로써 자체적인 수축으로 인한 충격흡수력이 약하게된다.

또한, 스토퍼가 축방향으로 이동될 수 있도록 원관부의 내경이 피스톤로드의 외경보다 크게 마련되어있으므로 이를 스포트용접으로 피스톤로드에 결합시킬 때 스토퍼가 편심결합되는 경우가 발생된다. 즉, 원관부의 중심과 피스톤로드의 중심이 서로 어긋나고, 원관부에서 연장되는 플랜지부는 피스톤로드와 직교한 상태를 벗어나게 된다. 또, 플랜지부와 그 상측에 위치하는 로드가이드의 하부면은 서로 평행한 상태를 벗어나게 되어 밀착링의 하단면과 스토퍼 플랜지부의 상단면은 균형적인 접촉이 이루어지지 않게된다. 이로 인해 피스톤로드가 최대한 상향이동될 때 밀착링과 로드가이드는 면접촉하지만 밀착링과 스토퍼는 일측이 밀착하고 타측이 이격되므로 하중이 일측으로 집중되어 소음이 발생하게되고, 금속재질로 마련된 로드가이드와 스토퍼에 비해 강성이 약한 수지재로 마련된 밀착링에는 손상이 발생하게 된다. 이러한 밀착링의 손상은 피스톤로드의 복원시에 발생되는 충격력과 소음을 증대시켜 제품의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은, 피스톤로드의 이동폭을 제한하며 충격을 흡수할 수 있도록, 쇽업소버의 내부에 설치되는 스토퍼의 내부를 대칭적으로 부분돌출시키고, 밀착링의 접촉면을 파형으로 마련하여 소음저감과 충격흡수력이 향상되는 차량용 쇽업소버를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 쇽업소버를 보인 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 스토퍼의 오결합상태를 보인 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 쇽업소버를 보인 단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 스토퍼를 보인 분해사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100:쇽업소버 110:외부관 130:내부관

132:로드가이드 133:오일씰 140:피스톤로드

150:스토퍼 151:원관부 152:돌기부

153:플랜지부 160:밀착링 161:파형부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량용 쇽업소버는, 중공으로 마련된 외부관, 상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관, 상기 내부관의 내측에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관의 외측으로 연장되는 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 이동을 안내할 수 있도록 상기 피스톤로드가 외부로 연장되는 상기 외부관의 일측에 형성되는 로드가이드, 상기 로드가이드와 밀착되어 충격을 흡수할 수 있도록 상기 피스톤로드의 외주면에 설치되는 밀착링, 상기 밀착링이 상기 로드가이드와 밀착되는 것으로 지지할 수 있도록 상기 피스톤로드의 외주면에 스토퍼가 마련된 차량용 쇽업소버에 있어서, 상기 스토퍼의 내부에는 상기 피스톤로드와 부분적으로 접촉되어 상기 스토퍼와 상기 피스톤로드를 동심선상에 위치시킬 수 있도록 서로 대칭되게 돌출되는 다수개의 돌기부가 마련된 것을 특징으로 한다.

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

도 3은 본 고안에 따른 쇽업소버를 보인 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 스토퍼를 보인 분해사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 고안의 차량용 쇽업소버(100)는, 오일이 가득 채워진 내부관(130)과 이 내부관(130)의 외측으로는 오일이 절반정도 채워진 외부관(110), 그리고 외부관(110)의 상단 일부를 덮을 수 있도록 마련된 더스트커버(120)와, 일단은 더스트커버(120)에 결합되고, 타단은 내부관(130)의 내측으로 삽입되어 상,하이동가능하게 설치되는 피스톤로드(140)를 구비하여 마련된다.

먼저, 외부관(110)은 밀폐된 원통형의 중공관으로서 하측에는 차축(미도시)과 연결되는 너클브래킷(111)이 마련되어있고, 상측에는 피스톤로드(140)가 외부로 연장될 수 있도록 개구되어있으며 상측의 외부에는 더스트커버(120)가 설치된다. 이 더스트커버(120)는 외부관(110)의 상측 일부를 덮을 수 있도록 피스톤로드(140) 상측 선단과 결합되어, 피스톤로드(140)와 함께 연동되고, 그 내부로 먼지 및 이물질이 유입되는 것을 방지하게되는 것으로서 그 내부에는 외부관과의 밀착시 충격을 감소시킬 수 있도록 범퍼고무(121)가 설치된다.

다음, 내부관(130)은 실린더역할을 하는 중공의 원통관으로서, 외부관(110)의 내측에 외부관(110)과 소정간격 이격되도록 설치되며 하측에는 외부관(110)과 내부관(130) 사이에 형성되는 저장실(112)과 내부관(130)의 내부로 오일이 유동되는 베이스밸브(131)가 마련된다. 이 베이스밸브(131)는 오일이 유동될 때 발생되는 저항력으로 쇽업소버(100) 감쇠력이 발생되도록 마련되는 것이다. 그리고 내부관(130)의 상측에는 금속재로 형성되며 내부에는 피스톤로드(140)의 상,하이동을 안내해줄 수 있도록 중공으로 마련된 내부가 테프론 코팅된 로드가이드(132)가 마련된다. 이 로드가이드(132)는 내부관(130)의 상측선단과 결합되어 내부관(130)을 폐쇄시키고, 상,하 관통된 그 내부에는 피스톤로드(140)가 슬라이딩 이동될 수 있도록 밀착 설치된다. 또, 로드가이드(132)와 외부관(110)의 사이에는 내부관(130)과 외부관(110)의 오일이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 오일씰(133)이 설치된다. 이 오일씰(133)의 외측은 내부관(130)과 외부관(110)에 밀착 설치되고, 내측은 피스톤로드(140)가 슬라이딩될 수 있도록 피스톤로드(140)의 외주면과 밀착되어 설치된다.

한편, 피스톤밸브(141)와 로드가이드(132) 사이의 피스톤로드(140) 외주면에는 본 고안의 특징적인 구성요소인 스토퍼(150)와 밀착링(160)이 마련된다. 이 스토퍼(150)는 피스톤로드(140)의 상측이동을 제한하여 피스톤로드(140)의 상,하 이동폭을 제한할 수 있도록 마련되는 것으로서, 피스톤로드(140)의 외부에 설치되는 중공의 원관부(151)와 이 원관부(151)의 상측선단에서 반경방향으로 직각으로 절곡되어 확장된 플랜지부(153)로 이루어진다. 그리고 스토퍼(150) 플랜지부(153)의 상측에는 스토퍼(150)와 로드가이드(132)와의 밀착시에 충격을 완화하고 소음 발생을 저감시킬 수 있도록 금속재인 스토퍼(150)와 로드가이드(132)에 비해 밀착성과 완충성이 좋은 수지재의 밀착링(160)이 마련된다. 이 밀착링(160)은 내부가 중공으로 마련되는 원관으로서, 그 하단이 플랜지부(153)에 안착되고, 내부면은 피스톤로드(140)의 외부면에 밀착 결합되며, 그 상단은 피스톤로드(140)가 최대한 상향이동되었을 때 로드가이드(132)의 하단면과 밀착하게되는 것으로서, 본 고안의 밀착링(160)은 충격흡수성의 향상과 소음저감을 위해 상단과 하단이 파형으로 형성된 파형부(161)가 마련된다. 즉, 로드가이드(132)와 스토퍼(150)에 밀착되는 상단과 하단을 마루와 골이 형성된 파형으로 마련하여 그 마루측이 로드가이드(132)와 스토퍼(150)에 밀착되어 외부의 충격이 가해졌을 때 수축변형 가능하도록 마련되는 것이다. 이처럼 파형부(161)의 형성으로 돌출된 일부면만이 접촉되므로 수축변형이 용이해져 충격흡수성이 향상되고, 충격소음 또한 저감되는 것이다.

또한, 이러한 밀착링(160)의 하단면을 지지할 수 있도록 피스톤로드(140)의 외주면에 결합되는 스토퍼(150)의 원관부(151)는 피스톤로드(140) 외주면에 설치될때 피스톤로드(140)와 동심을 이룰 수 있도록 그 내부가 피스톤로드(140) 외주면측으로 대칭적으로 부분돌출된 돌기부(152)가 마련된다. 이 스토퍼(150)는 피스톤로드(140)에 끼워지고, 설정된 위치에 설치되기 위해 피스톤로드(140)의 축방향으로 이동하게 되며, 설정된 위치에 도달했을 때 외부에서 스포트용접(SPOT WELDING)을 통해 피스톤로드(140)와 결합하게되는 것이다. 이때 금속재로 마련된 스토퍼(150)가 피스톤로드(140) 외주면과 밀착되면, 스토퍼(150)가 축방향 이동되면서 피스톤로드(140)의 외주면에 손상을 입혀 오일이 외부로 누설되는 경우가 발생된다. 즉, 피스톤로드(140) 외주면의 손상은 이와 밀착되어 오일의 누설을 방지하는 오일씰(133)과의 이격공간을 형성하거나, 오일씰(133)을 손상시키게된다. 이로써 내부관(130)의 오일이 오일씰(133)과 피스톤로드(140) 사이를 통해 외부로 누설된다. 이를 방지하기 위해 피스톤로드(140)의 외주면과 스토퍼(150) 원관부(151)의 내부면의 사이는 소정간격 이격형성되는데, 이로 인해 피스톤로드(140)와 스토퍼(150)가 편심 결합하기도 하게되므로 본 고안의 돌기부(152)는 이러한 피스톤로드(140)와 스토퍼(150)의 편심결합과 피스톤로드(140)의 손상을 방지할 수 있도록 마련되는 것이다. 이 돌기부(152)는 스토퍼(150) 원관부(151)의 내부의 축방향으로 중간정도에서부터 하단까지 연장되며 피스톤로드(140)의 외주면과 밀착될 수 있도록 미세하게 돌출되는 것으로서, 서로 대칭되도록 최소한 세 개이상 마련되는데, 본 실시예의 돌기부(152)는 직각간격으로 네 개가 마련된다. 이러한 돌기부(152)는 원관부(151)를 외부에서 압착하여 형성시키는 것으로서, 이 돌기부(152)의 형성으로 인해 피스톤로드(140)의 외주면과 돌기부(152)는 밀착되어있고, 이 돌기부(152)가 설치되지않은 다른 부분은 이격형성되는 것이다. 즉, 최소한의 밀착으로 인해 스토퍼(150)와 피스톤로드(140)를 동심상에 위치시키는 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안 차량용 쇽업소버(100)의 동작은 다음과 같다. 먼저 피스톤로드(140)가 하측으로 이동하면 피스톤밸브(141)의 하측 공간은 고압이 되며, 쇽업소버(100)의 오일은 피스톤밸브(141)를 통해 거의 저항없이 피스톤밸브(141) 상측의 공간으로 유입된다. 그리고, 피스톤밸브(141)가 내부관(130)의 하측으로 밀려들어간 체적분의 쇽업소버(100) 오일은 베이스밸브(131)를 통해 저장실(112)로 유출되는데, 이때의 오일유동저항이 쇽업소버(100)의 감쇠력이 된다. 또, 피스톤밸브(141)나 베이스밸브(131)에는 가는 홈(미도시)이 있으며 이 부분을 통해 오일은 항상 흐를 수 있도록 되어있다. 이 때문에 피스톤밸브(141)의 이동속도가 매우 느린 경우에는 피스톤밸브(141) 및 베이스밸브(131)가 닫힌채로도 오일이 피스톤밸브(141)의 상측에서 하측으로 흐를 수 있는 것이다.

또한, 피스톤밸브(141)가 하측으로 이동한후에 쇽업소버(100)의 외측에 마련된 완충스프링의 복원력으로 피스톤밸브(141)가 상측으로 이동하게 되는데, 이때 피스톤밸브(141)의 상측은 고압이 되고, 오일은 피스톤밸브(141)를 통해 하측으로 이동하게 되는데, 이때 오일의 유동저항이 쇽업소버(100)의 감쇠력이 된다. 그리고 피스톤밸브(141)가 내부관(130)에서 빠져나온 체적분의 오일은 저장실(112)로부터 베이스밸브(131)를 통해 거의 저항없이 피스톤밸브(141)의 하측으로 유입되는 것이다. 이로써 피스톤로드(140)의 상,하측 이동시 오일의 유동저항으로 인해 차체(미도시)의 진동이나 충격을 흡수시켜 차량의 승차감을 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 피스톤로드(140)가 최대한 상향으로 이동하게될 때 본 고안의 스토퍼(150)는 그 내부에 형성된 돌기부(152)로 인해 로드가이드(132)와 동심선상에 설치되므로 그 상측에 위치하는 밀착링(160)과 균형적으로 접촉하게되므로 소음저감과 밀착링(160)의 손상을 방지할 수 있게된다. 또, 밀착링(160)은 파형부(161)의 형성으로 로드가이드(132)와 스토퍼(150)에 균형적인 부분접촉이 일어나게 되어 소음저감과 충격흡수성이 향상되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 쇽업소버는, 밀착링의 상,하단면이 파형으로 마련되므로 로드가이드의 하단면과 스토퍼 플랜지부와 밀착될 때 부분적이며 균형적인 면접촉이 일어나므로, 자체적인 수축으로 인한 충격흡수성이 향상되고, 접촉면적의 감소로 인한 소음이 감소된다. 또한, 돌기부를 형성하여 최소한의 밀착으로 스토퍼와 피스톤로드를 동심상에 위치시키므로 편심결합으로 인해 발생되는 밀착링의 파손되고, 소음이 커지는 것을 방지할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 중공으로 마련된 외부관, 상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관, 상기 내부관의 내측에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관의 외측으로 연장되는 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 이동을 안내할 수 있도록 상기 피스톤로드가 외부로 연장되는 상기 외부관의 일측에 형성되는 로드가이드, 상기 로드가이드와 밀착되어 충격을 흡수할 수 있도록 상기 피스톤로드의 외주면에 설치되는 밀착링, 상기 밀착링이 상기 로드가이드와 밀착되는 것으로 지지할 수 있도록 상기 피스톤로드의 외주면에 스토퍼가 마련된 차량용 쇽업소버에 있어서,

   상기 스토퍼의 내부에는 상기 피스톤로드와 부분적으로 접촉되어 상기 스토퍼와 상기 피스톤로드를 동심선상에 위치시킬 수 있도록 서로 대칭되게 돌출되는 다수개의 돌기부가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 밀착링은, 상기 로드가이드와 상기 스토퍼에 부분적으로 접촉될 수 있도록 상기 로드가이드와 접하는 면과 상기 스토퍼와 접하는 면이 동일형상으로 반복되는 파형으로 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.