KR20080059830A

KR20080059830A - 쇼크 업소버용 시일

Info

Publication number: KR20080059830A
Application number: KR1020060133584A
Authority: KR
Inventors: 이현우
Original assignee: 평화오일씰공업주식회사
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-07-01

Abstract

본 발명은 쇼크 업소버용 시일을 개시한다. 본 발명에 따르면, 오일이 채워진 실린더에 대해 상하로 이동하는 피스톤을 구비한 쇼크 업소버에 채용되어 실린더와 피스톤 사이를 밀봉하는 것으로, 실린더와 피스톤 사이에 개재되며, 실린더에 지지가 되는 프레임; 피스톤과의 밀봉을 위해 프레임으로부터 피스톤 측으로 피스톤의 둘레를 따라 돌출 형성된 탄성 재질의 제1 메인 립; 제1 메인 립의 상방에서 피스톤과의 밀봉을 위해 프레임으로부터 피스톤 측으로 피스톤의 둘레를 따라 돌출 형성된 탄성 재질의 제2 메인 립; 및 피스톤의 상하 이동시 피스톤과의 사이에 유막이 일부 영역에서 제거되고 나머지 영역에서 잔존하도록 제2 메인 립의 둘레를 따라 돌기와 홈이 교대로 다수 배열된 요철부;를 구비한다.

Description

쇼크 업소버용 시일{Seal for shock absorber}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼크 업소버용 시일에 대한 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 쇼크 업소버용 시일을 확대 도시한 단면도.

도 3은 도 2의 쇼크 업소버용 시일을 일부 도시한 사시도.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

11..실린더 12..피스톤

100..쇼크 업소버용 시일 110..프레임

120..제1 메인 립 130..제2 메인 립

140..요철부 150..더스트 립

본 발명은 차량용 쇼크 업소버에 있어서, 피스톤과 실린더 사이를 밀봉하기 위해 채용되는 쇼크 업소버용 시일에 관한 것이다.

일반적으로, 쇼크 업소버는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 장치이다. 쇼크 업소버는 충전물에 따라 오일식과 가스식 두 종류가 있다. 이러한 쇼크 업소 버의 작용을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

차량이 불규칙한 노면을 주행하는 중 노면 차이로 인해 스프링이 진동하게 되면, 쇼크 업소버의 피스톤은 스프링의 진동을 전달받는다. 그러면, 피스톤은 스프링의 진동에 따라, 오일이나 가스가 채워진 실린더에 대해 상하로 이동한다. 이때, 실린더 내의 오일이나 가스는 피스톤이 상하로 이동함에 따라, 피스톤 밸브의 오리피스를 통해 상하로 이동하면서 피스톤에 저항 압력을 가함으로써, 스프링의 진동을 감쇠시키게 된다.

이러한 쇼크 업소버는 전술한 바와 같은 작용을 지속적으로 수행할 수 있도록, 실린더 내의 오일 압력이나 가스 압력이 일정하게 유지될 필요가 있다. 이를 위해, 실린더와 피스톤 사이에 시일(seal)이 설치된다. 시일은 실린더에 고정된 상태에서 피스톤과 접촉하도록 설치됨으로써, 피스톤이 실린더에 대해 상하로 이동하더라도, 피스톤과 실린더 사이로 실린더 내의 오일이나 가스가 누설되지 않게 한다.

전술한 바와 같이, 시일이 피스톤과 접촉하여 피스톤과의 사이를 밀봉하도록 설치됨에 따라, 피스톤이 실린더에 대해 상하 이동할 때, 시일과 피스톤 사이의 접촉 부위에 마찰력이 발생하게 된다. 이러한 마찰력은 너무 크게 되면, 피스톤의 상하 이동에 제약이 되므로, 차량의 진동을 감쇠시키는 능력이 떨어질 수 있다. 따라서, 피스톤과 시일 사이의 윤활을 위해, 시일과 피스톤 사이의 접촉 부위에 유막이 형성될 수 있다.

그런데, 시일과 피스톤 사이의 접촉 부위에서 유막이 너무 넓은 영역에 걸쳐 형성되면, 피스톤과 시일 사이의 윤활은 좋아지나, 이로 인하여 차량의 저속 운행 상태에서 쇼크 업소버의 미진폭 진동 감쇠력이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피스톤과의 윤활을 적절히 유지하면서, 쇼크 업소버의 미진폭 진동 감쇠력을 향상시킬 수 있는 쇼크 업소버용 시일을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 쇼크 업소버용 시일은, 오일이 채워진 실린더에 대해 상하로 이동하는 피스톤을 구비한 쇼크 업소버에 채용되어 상기 실린더와 피스톤 사이를 밀봉하는 것으로, 상기 실린더와 피스톤 사이에 개재되며, 상기 실린더에 지지가 되는 프레임; 상기 피스톤과의 밀봉을 위해 상기 프레임으로부터 상기 피스톤 측으로 상기 피스톤의 둘레를 따라 돌출 형성된 탄성 재질의 제1 메인 립; 상기 제1 메인 립의 상방에서 상기 피스톤과의 밀봉을 위해 상기 프레임으로부터 상기 피스톤 측으로 상기 피스톤의 둘레를 따라 돌출 형성된 탄성 재질의 제2 메인 립; 및 상기 피스톤의 상하 이동시 상기 피스톤과의 사이에 유막이 일부 영역에서 제거되고 나머지 영역에서 잔존하도록 상기 제2 메인 립의 둘레를 따라 돌기와 홈이 교대로 다수 배열된 요철부;를 구비한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼크 업소버용 시일에 대한 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 쇼크 업소버용 시일을 확대 도시한 단면도이다. 그리고, 도 3은 도 2의 쇼크 업소버용 시일을 일부 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼크 업소버용 시일(100)은, 오일이 채워진 실린더(11)에 대해 상하로 이동하는 피스톤(12)을 구비한 쇼크 업소버에 채용되어 실린더(11)와 피스톤(12) 사이를 밀봉하는 것으로, 프레임(110), 제1 메인 립(first main lip, 120), 제2 메인 립(second main lip, 130), 및 요철부(140)를 포함하여 구성된다.

프레임(110)은 실린더(11)와 피스톤(12) 사이에 개재될 수 있게 형성된다. 즉, 프레임(110)은 중앙에 피스톤(12)이 관통하여 삽입되도록 중공이 형성되며, 실린더(11) 내의 둘레를 따라 연속되게 형성된 환형 형상으로 이루어진다. 이러한 프레임(110)은 실린더(11)에 지지가 되어, 피스톤(12)이 상하 이동하는 과정에서 시일(100)로 전달되는 힘에 의해 시일(100)이 변형되지 않게 하는 역할을 한다. 이를 위해, 프레임(110)은 강성 재질, 예컨대 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

제1 메인 립(120)은 피스톤(12)과의 사이를 밀봉하는 것으로, 프레임(110)에 지지가 되며, 프레임(110)으로부터 피스톤(12) 측으로 돌출 형성된다. 그리고, 제1 메인 립(120)은 립 형상으로 피스톤(12)의 둘레를 따라 연속되게 형성된다. 상기 제1 메인 립(120)은 피스톤(12)과의 사이를 밀봉하는 효과를 높이기 위해, 탄성 재질, 예컨대 고무 재질로 형성된다. 아울러, 제1 메인 립(120)은 돌출 부위가 피 스톤(12)과의 간섭에 의해 탄성 변형될 정도로 돌출 형성된다.

또한, 제1 메인 립(120)은 탄성 부재(125)에 의해 피스톤(12)으로 가압되는 것이 바람직하다. 여기서, 탄성 부재(125)는 제1 메인 립(120)을 피스톤(12)으로 밀착시키려는 탄성력을 갖도록, 인장시 수축하려는 복원력을 갖는 코일 스프링으로 이루어질 수 있다. 이와 함께, 탄성 부재(125)는 제1 메인 립(120)을 피스톤(12)으로 고르게 가압할 수 있도록, 제1 메인 립(120)의 둘레를 감쌀 수 있는 링 형상으로 이루어질 수 있다.

제2 메인 립(130)은 상기 제1 메인 립(120)의 상방에서, 즉 실린더(11) 내에서 제1 메인 립(120)보다 상방에서 프레임(110)에 지지가 되며, 피스톤(12)과의 사이를 밀봉한다. 즉, 제2 메인 립(130)은 제1 메인 립(120)을 보조하여 피스톤(12)과의 사이를 밀봉하는 역할을 하는 것이다. 이를 위해, 제2 메인 립(130)은 제1 메인 립(120)의 상방에서 프레임(110)으로부터 피스톤(12) 측으로 돌출 형성된다. 여기서, 제2 메인 립(130)은 피스톤(12)과의 간섭량을 줄이기 위해 돌출 높이가 제1 메인 립(120)의 돌출 높이보다 낮게 설정될 수 있다. 그리고, 제2 메인 립(130)은 립 형상으로 피스톤(12)의 둘레를 따라 연속되게 형성된다.

또한, 상기 제2 메인 립(130)은 피스톤(12)과의 사이를 밀봉하는 효과를 높이기 위해, 제1 메인 립(120)과 마찬가지로 탄성 재질, 예컨대 고무 재질로 형성된다. 이와 함께, 제2 메인 립(130)은 돌출 부위가 피스톤(12)과의 간섭에 의해 탄성 변형될 정도로 형성된다. 이러한 제2 메인 립(130)은 제1 메인 립(120)과 일체를 이루는 것이 바람직하다.

요철부(140)는 피스톤(12)의 상하 이동시 피스톤(12)과의 사이에 유막이 일부 영역에서 제거되고 나머지 영역에서 잔존할 수 있게 한다. 즉, 피스톤(12)이 실린더(11)에 대해 상하로 이동하게 되면, 실린더(11) 내에 채워진 오일이 피스톤(12)과 시일(100) 사이로 유입됨에 따라, 피스톤(12)과 시일(100) 사이에는 유막이 형성된다. 이러한 유막은 피스톤(12)의 상하 이동시 피스톤(12)과 시일(100) 사이의 윤활을 좋게 하며 시일(100)의 마모를 줄일 수 있다. 그러나, 유막이 피스톤(12)과 시일(100) 사이의 접촉 부위에서 너무 넓은 영역에 걸쳐 형성되면, 피스톤(12)과 시일(100) 사이의 윤활이 지나치게 좋아질 수 있다. 이는 차량의 저속 운행 상태 등에서 쇼크 업소버의 미진폭 진동 감쇠력을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있다.

이러한 경우, 본 실시예에 따르면, 요철부(140)는 피스톤(12)의 상하 이동시 피스톤(12)과의 사이에 유막이 일부 영역에서 제거되고, 나머지 영역에서 잔존하게 하는 역할을 하는 것이다. 요철부(140)는 전술한 기능을 수행할 수 있도록, 제2 메인 립(130)의 둘레를 따라 돌기(141)와 홈(142)이 교대로 다수 배열된 구조로 이루어진다. 만일, 비교 예로서, 다수의 돌기와 홈이 제2 메인 립 주변에서 상하로 교대로 배열되어 요철부를 이루게 되면, 돌기들 사이의 홈들에 유막이 항상 잔존할 뿐 아니라, 제2 메인 립 둘레를 따라서도 유막이 연속되게 형성됨에 따라, 전술한 문제가 발생할 수 있다.

하지만, 본 실시예에서와 같이, 다수의 돌기(141)와 홈(142)이 제2 메인 립(130)의 둘레를 따라 교대로 배열되어 요철부(140)를 이루게 되면, 피스톤(12)의 상하 이동시 피스톤(12)에 의해 제2 메인 립(130)이 가압될 때, 돌기(141)들의 각 돌출된 부위에서의 면압이 돌기(141)들 사이의 홈(142)들에서의 면압보다 높게 된다. 이에 따라, 돌기(141)들과 피스톤(12) 사이에는 유막이 제거됨으로써, 피스톤(12)이 상하로 이동하는 과정에서 돌기(141)들과 피스톤(12) 사이에 마찰 작용이 일어날 수 있다. 아울러, 돌기(141)들 사이의 홈(142)들로는 오일이 유입되어 홈(142)들과 피스톤(12) 사이에 유막이 잔존함으로써, 피스톤(12)이 상하로 이동하는 과정에서 홈(142)들과 피스톤(12) 사이에 윤활 작용이 일어날 수 있다. 따라서, 요철부(140)는 피스톤(12)과의 윤활을 적절히 유지하면서, 피스톤(12)과의 마찰 작용도 함으로써, 쇼크 업소버의 미진폭 진동 감쇠력을 향상시킬 수 있는 것이다. 아울러, 피스톤(12)의 상하 이동이 장시간 반복되는 과정에서 시일(100)의 마모가 최소화될 수 있으므로, 시일(100)의 내구성이 향상될 수 있다.

이러한 요철부(140)는 제2 메인 립(130)의 둘레를 따라 세로 방향으로 홈(142)들이 형성됨으로써, 홈(142)들과 돌기(141)들이 교대로 배열되는 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 홈(142)들과 돌기(141)들은 제2 메인 립(130)으로부터 후술할 더스트 립(150) 측으로 각각 연장되며, 각각의 연장된 길이는 피스톤(12)과의 사이에 적절한 윤활 작용이 이루어질 수 있을 정도로 홈(142)들 사이에 유막이 형성되도록 설정되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 요철부(140)에서 돌기(141)들은 제2 메인 립(130)의 둘레를 따라 마찰력이 일정한 간격으로 분산될 수 있게 함과 아울러, 제2 메인 립(130)의 둘레를 따라 유막이 일정한 간격으로 형성될 수 있도록, 동일한 간격으로 배열되는 것이 바람직하다. 또한, 요철부(140)에서 돌기(141)들은 피스톤(12)에 가까워질수록 좌우 폭이 좁아지게 각각 형성되는 것이 바람직하다. 이는 피스톤(12)의 상하 이동이 장시간 반복되는 과정에서 돌기(141)들의 마모가 생기더라도, 전술한 바와 같은 효과가 최대한 유지될 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 제2 메인 립(130)의 상방에는 더스트 립(dust lip, 150)이 더 구비될 수 있다. 더스트 립(150)은 제1,2 메인 립(120)(130)과 피스톤(12) 사이로 대기 측의 이물질이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 더스트 립(150)은 제2 메인 립(130)의 상방에서 프레임(110)으로부터 피스톤(12) 측으로 돌출 형성된다. 그리고, 더스트 립(150)은 립 형상으로 피스톤(12)의 둘레를 따라 연속되게 형성된다. 또한, 더스트 립(150)은 피스톤(12)과의 밀봉 효과를 높이기 위해, 제1,2 메인 립(120)(130)과 마찬가지로 탄성 재질, 예컨대 고무 재질로 형성된다. 이와 함께, 더스트 립(150)은 돌출 부위가 피스톤(12)과의 간섭에 의해 탄성 변형될 정도로 형성되는 것이 바람직하나, 단순 접촉되는 것도 가능하므로, 전술한 바에 한정되지는 않는다. 이러한 더스트 립(150)은 제1,2 메인 립(120)(130)과 일체를 이루어 프레임(110)에 지지가 되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 쇼크 업소버용 시일은, 제2 메인 립의 둘레를 따라 요철부가 형성됨으로써, 쇼크 업소버의 피스톤이 실린더에 대해 상하로 이동하는 과정에서, 피스톤과의 사이에 유막이 일부 영역에서 제거되고, 나머지 영역에서 잔존할 수 있다. 이에 따라, 피스톤의 상하 이동시 시일과 피스톤 사이의 윤활은 적절히 유지되면서, 시일과 피스톤 사이에 마찰도 생길 수 있는바, 쇼크 업소버의 미진폭 진동 감쇠력이 향상될 수 있다. 아울러, 피스톤의 상하 이동이 장시간 반복되는 과정에서 시일의 마모가 최소화될 수 있으므로, 시일의 내구성이 향상되는 효과가 있을 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

오일이 채워진 실린더에 대해 상하로 이동하는 피스톤을 구비한 쇼크 업소버에 채용되어 상기 실린더와 피스톤 사이를 밀봉하는 것으로,

상기 실린더와 피스톤 사이에 개재되며, 상기 실린더에 지지가 되는 프레임;

상기 피스톤과의 밀봉을 위해 상기 프레임으로부터 상기 피스톤 측으로 상기 피스톤의 둘레를 따라 돌출 형성된 탄성 재질의 제1 메인 립;

상기 제1 메인 립의 상방에서 상기 피스톤과의 밀봉을 위해 상기 프레임으로부터 상기 피스톤 측으로 상기 피스톤의 둘레를 따라 돌출 형성된 탄성 재질의 제2 메인 립; 및

상기 피스톤의 상하 이동시 상기 피스톤과의 사이에 유막이 일부 영역에서 제거되고 나머지 영역에서 잔존하도록 상기 제2 메인 립의 둘레를 따라 돌기와 홈이 교대로 다수 배열된 요철부;

를 구비하는 쇼크 업소버용 시일.
제 1항에 있어서,

상기 요철부에서 상기 돌기들은 동일한 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 쇼크 업소버용 시일.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 요철부에서 상기 돌기들은 상기 피스톤에 가까워질수록 좌우 폭이 좁아지게 각각 형성된 것을 특징으로 하는 쇼크 업소버용 시일.
제 1항에 있어서,

상기 제1 메인 립은 탄성 부재에 의해 상기 피스톤으로 가압되는 것을 특징으로 하는 쇼크 업소버용 시일.
제 1항에 있어서,

상기 제2 메인 립의 상방에서 상기 제1,2 메인 립과 피스톤 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 프레임으로부터 상기 피스톤 측으로 상기 피스톤의 둘레를 따라 돌출 형성된 더스트 립을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 쇼크 업소버용 시일.