KR20080078387A - Shock absorber with free piston having good linear movement capabilty - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a shock absorber according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명과 종래의 기술을 비교하여 도시한 도면.Figure 2 is a view showing a comparison between the present invention and the prior art.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇽업소버를 설명하기 위한 도면.Figure 3 is a view for explaining a shock absorber according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
10: 튜브 12: 오일챔버10: tube 12: oil chamber
12a:신장실 12b: 압축실12a:
14: 가스챔버 20: 피스톤밸브14: gas chamber 20: piston valve
22: 피스톤로드 30: 프리피스톤22: piston rod 30: pre-piston
32: 몸체 34: 접촉부재32: body 34: contact member
36: 오링36: O-ring
본 발명은 프리피스톤을 갖는 쇽업소버에 관한 것으로, 특히, 직선 이동성이 좋은 프리피스톤을 갖는 단일튜브형 쇽업소버에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorber having a pre-piston, and more particularly, to a single tube shock absorber having a pre-piston having good linear mobility.
일반적으로, 쇽업소버는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량 주행시 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 장치로서, 그 내부에는 감쇠력을 발생시키도록 오일과 같은 유체가 채워진다.In general, the shock absorber is installed between the axle and the vehicle body to absorb vibrations or shocks received from the road surface while driving the vehicle to improve ride comfort, and is filled with a fluid such as oil to generate a damping force therein.
쇽업소버는 그 구조에 따라 크게 이중 튜브형 쇽업소버와 단일 튜브형 쇽업소버로 분류된다. 이중 튜브형 쇽업소버는 오일이 채워진 내부 튜브 내에 피스톤밸브가 수용되고, 그 내부 튜브와 선택적으로 연통하는 외부 튜브 내에는 내부 튜브 내의 압력 변화를 보상하는 용도의 가스가 채워진다.Shock absorbers are largely classified into double tube shock absorbers and single tube shock absorbers according to their structure. The double tubular shock absorber is provided with a piston valve in an oil filled inner tube and a gas for use in compensating for pressure changes in the inner tube in an outer tube that is in selective communication with the inner tube.
특히, 단일 튜브형 쇽업소버는 단일 튜브 내에 오일챔버와 가스챔버가 함께 제공되어 오일챔버의 압력 변화를 가스챔버의 용적 변화를 통해 보상하도록 구성된다. 이러한 가스챔버와 오일챔버의 분리를 위해 프리피스톤이 튜브 내부에 상하 이동 가능하게 설치된다.In particular, the single tubular shock absorber is configured to be provided with an oil chamber and a gas chamber together in a single tube to compensate for the pressure change of the oil chamber through the volume change of the gas chamber. In order to separate the gas chamber and the oil chamber, the pre-piston is installed to move up and down inside the tube.
종래의 프리피스톤은, 오링 삽입홈이 외주면에 형성된 몸체와, 상기 오링 삽입홈에 끼워진 채 튜브의 내주면과 선 접촉하는 대략 원형 단면인 오링을 포함한다. 그리고, 프리피스톤의 몸체는, 튜브 내주면에 대해 일정 유격을 가져 그 튜브와의 마찰을 피하도록 설계된다.The conventional pre-piston includes a body having an O-ring insertion groove formed on an outer circumferential surface thereof, and an O-ring having a substantially circular cross section in line contact with the inner circumferential surface of the tube while being fitted in the O-ring insertion groove. The body of the prepiston is designed to have a constant clearance with respect to the inner circumferential surface of the tube and to avoid friction with the tube.
그러나, 종래의 프리피스톤은 오링 일부만이 튜브의 내주면에 선 접촉하고 있으므로, 그 이동 과정에서 몸체 부분의 좌우 편심이 일어나며, 이에 의해, 프리피스톤 몸체의 모서리 부분이 튜브의 내주면과 간헐적이며 비정상적인 부딪힘 또는 편마찰을 일으킨다. 이러한 부딪힘 또는 편마찰은 튜브 내주면에 마모 또는 스크래치를 야기하며, 그 마모 또는 스크래치된 부분에 의해, 오일챔버와 가스챔버 사이 의 분리가 제대로 이루어지지 않게 된다. 게다가, 오링은 그 특성상 튜브 내주면과 지속적으로 접촉하면서 열경화되는데, 그 열경화된 부분도 튜브 내주면을 마모시키는 원인 중의 하나가 된다.However, in the conventional pre-piston, only a portion of the O-ring is in line with the inner circumferential surface of the tube, so that the left and right eccentricity of the body portion occurs during the movement thereof. Causes partial friction. Such abrasion or partial friction causes wear or scratch on the inner circumferential surface of the tube, and the wear or scratched portion prevents proper separation between the oil chamber and the gas chamber. In addition, the O-ring is thermally cured while in constant contact with the inner circumferential surface of the tube, which is one of the causes of wear on the inner circumferential surface of the tube.
따라서, 종래의 프리피스톤을 이용하는 쇽업소버는 가스챔버와 오일챔버의 엄격한 분리가 이루어지지 않아 댐핑 래그(damping lag)가 발생되며, 이에 따라, 압축 행정에서의 감쇠 부족 현상과 가스 반력의 저하 및 이에 의한 소음 및 승차감 저하가 야기되는 문제점이 있다. Therefore, the conventional shock absorber using the pre-piston is not strict separation of the gas chamber and the oil chamber is generated a damping lag (damping lag), accordingly, the lack of attenuation in the compression stroke and the reduction of gas reaction force and There is a problem that causes noise and deterioration of the ride caused.
종래의 쇽업소버에서, 프리피스톤이 편심된 채 작동할 때 야기되는 문제점들을 요약하면 다음과 같다.In the conventional shock absorber, the problems caused when the prepiston is operated eccentrically are summarized as follows.
- 튜브와 프리피스톤 사이에 비정상적인 갭이 발생하여 오일챔버의 오일이 가스챔버로 유입될 수 있음.-An abnormal gap occurs between the tube and the prepiston, and oil from the oil chamber may flow into the gas chamber.
- 위의 갭을 통해 가스챔버의 가스가 오일챔버 내로 유입될 수 있으며, 유입된 가스 일부는 오일에 용해되나, 나머지 일부는 기포 형태로 오일 상부에 잔존하여 감쇠력 래그 현상을 발생시키는 주 원인이 될 수 있음.-Gas in the gas chamber can be introduced into the oil chamber through the above gap, and some of the gas is dissolved in the oil, but some remain in the top of the oil in the form of bubbles, which is the main cause of the damping force lag phenomenon. May be.
- 가스챔버 내의 오일량의 증가에 의해, 정상적인 압축행정이 방해되며, 가스챔버의 체적이 감소된 것만큼 반력이 급상승하여, 그에 의한 충격이 차량에 전달되어 승차감을 저하시킬 수 있음.Increasing the amount of oil in the gas chamber interferes with normal compression stroke, and the reaction force rises as much as the volume of the gas chamber is reduced, so that the impact is transmitted to the vehicle, thereby reducing the riding comfort.
이에 대해, 프리피스톤 몸체의 외주 표면을 아노다이징 처리하여, 그 아노아딩징 처리된 표면이 튜브 내면과 접촉하도록 한 기술이 제안된 바 있다. 그러나, 아노다이징 처리 공정은 그 비용이 비싸고, 튜브 내주면과 아노다이징 표면이 서로 접하도록 가공하기 위한 아노다이징 층의 두께의 정도 관리가 매우 어렵다는 문제점이 있다.In contrast, a technique has been proposed in which the outer peripheral surface of the prepiston body is anodized so that the anodizing surface contacts the inner surface of the tube. However, the anodizing process is expensive, and there is a problem in that it is very difficult to control the thickness of the anodizing layer for processing such that the inner surface of the tube and the anodizing surface are in contact with each other.
본 발명은, 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 튜브 내주면의 마모 또는 스크래치를 억제하고 프리피스톤의 직선 이동성을 향상시키는 수단 수단을, 적은 비용 그리고 간단한 방법으로, 프리피스톤의 외주면 상에 마련한 쇽업소버를 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and means for suppressing abrasion or scratch on the inner circumferential surface of a tube and improving the linear mobility of the prepiston, on a small cost and in a simple manner, on the outer circumferential surface of the prepiston. There is a technical problem in providing the shock absorber.
본 발명은 피스톤밸브가 왕복운동가능하게 수용되는 튜브와, 상기 피스톤밸브의 왕복운동에 의해 상하 이동되며, 상기 튜브 내부를 오일챔버와 가스챔버로 구획하는 프리피스톤을 포함하는 쇽업소버를 제공하되, 상기 프리피스톤은, 몸체와, 상기 몸체의 외주면에 마련되어 상기 튜브의 내주면과 면 접촉하는 테프론 재질의 접촉부재를 포함한다.The present invention provides a shock absorber including a tube in which a piston valve is reciprocally received, and a pre-piston which is vertically moved by a reciprocating motion of the piston valve and partitions the inside of the tube into an oil chamber and a gas chamber. The pre-piston includes a body and a contact member made of Teflon material provided on the outer circumferential surface of the body and in surface contact with the inner circumferential surface of the tube.
상기 접촉부재는 상기 몸체의 외주면을 따라 형성된 조립홈 내에 끼워져 조립되는 링형의 부재일 수 있으며, 또는, 상기 몸체의 외주면 상에 몰딩 형성된 것일 수 있다.The contact member may be a ring-shaped member fitted into an assembly groove formed along the outer circumferential surface of the body, or may be molded on the outer circumferential surface of the body.
또한, 상기 프리피스톤은, 상기 접촉부재와 길이방향으로 이격되도록 상기 몸체에 설치되며, 상기 튜브의 내주면과 선 접촉하는 오링을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the pre-piston is preferably provided on the body so as to be spaced apart from the contact member in the longitudinal direction, and preferably further comprises an O-ring in line contact with the inner peripheral surface of the tube.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
실시예Example
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버를 도시한 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view showing a shock absorber according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 쇽업소버(1)는, 하나의 원통형 튜브(10)와, 상기 튜브(10) 내부에 수용되는 피스톤밸브(20)와, 일단이 상기 피스톤밸브(20)에 연결되고 타단이 상기 튜브(10)의 외측으로 연장된 피스톤로드(22)와, 상기 튜브(10) 내부를 오일챔버(12)와 가스챔버(14)로 구획 분리하는 프리피스톤(30)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the shock absorber 1 according to the present embodiment includes a
상기 피스톤밸브(20)는 오일챔버(12)에 위치하며, 상기 피스톤로드(22)와 상기 튜브(10) 사이의 상대 운동에 따라, 상기 튜브(10) 내에서 왕복 운동한다. 그리고, 상기 피스톤밸브(20)에 의해 상기 오일챔버(12)는 피스톤밸브(20) 바로 위쪽의 신장실(12a)과 프리피스톤(30) 바로 위쪽의 압축실(12b)로 구획된다. 상기 피스톤밸브(20)가 리바운드 행정에 의해 상승하면, 상기 압축실(12b) 내 압력은 저하되고, 상기 피스톤밸브(20)가 콤프레션 행정에 의해 하강하면, 상기 압축실(12b) 내 압력은 증가한다. 그러한, 압축실(12b) 내 압력 감소에 따라, 상기 프리피스톤(30)도 상승 및 하강을 반복하게 된다.The piston valve 20 is located in the
상기 프리피스톤(30)은, 피스톤밸브(20)의 왕복 운동에 따른 오일챔버(12) 내 압력 변화를 보상하도록 제공되는 것으로서, 도 1의 확대도에는 상기 프리피스톤(30)의 바람직한 구조가 잘 도시되어 있다.The pre-piston 30 is provided to compensate for the pressure change in the
도 1의 확대도를 참조하면, 상기 프리피스톤(30)은, 몸체(32), 접촉부재(34), 그리고, 오링(36)을 포함한다. 상기 몸체(32)는 예를 들면, 알루미늄과 같이, 경량이며 내식성이 좋은 금속소재로 이루어지거나, 또는, 고온, 고압의 조건에 잘 견디는 엔지니어링 플라스틱과 같은 수지소재로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 몸체(32)의 외주면에는 오링 삽입홈(322)이 형성되며, 그 오링 삽입홈(322)에 대략 원형 또는 타원형의 단면을 갖는 오링(36)이 끼워져 조립된다.Referring to the enlarged view of FIG. 1, the
이때, 상기 오링(36)은, 상기 몸체(32)의 외주면으로부터 약간 돌출되게 상기 오링 삽입홈(322)에 끼워지므로, 대략 원형 또는 타원형인 단면 형상에 의해 상기 튜브(10)의 내주면과 대략 선 접촉할 수 있다. 상기 오링(36)은 튜브(10) 내주면에 대해 약간 눌려져서 어느 정도 면 접촉될 수 있지만, 가장 이상적인 접촉 형태가 원형 또는 타원형 단면 상태의 선 접촉이므로, 본 명세서에서, 오링(36)은 튜브(10)에 선 접촉하고 있는 것으로 간주한다.At this time, the O-
상기 접촉부재(34)는 길이방향으로 상기 오링(36)과 이격되도록 그리고 상기 튜브(10)의 내주면과 면 접촉하도록 상기 몸체(32)의 외주면에 설치된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 접촉부재(34)는 테프론(TEFLON) 수지를 몸체(32)의 외주면 상에 몰딩 형성하여 이루어진다. 상기 테프론 수지는 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 화학적 저 마찰계수, 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성의 성질을 갖는 것이다. 이때, 저 마찰계수의 테프론 수지로 된 접촉부재(34)가 튜브(10)의 내주면에 면 접촉하고 있으므로, 상기 프리피스톤(30)은 튜브(10) 내에서 좌우로 어떠한 편심 거동 없이 직선 이동을 할 수 있게 된다. 이때, 상기 프리피스톤(30)의 접촉부재(34)는 피스톤밸브(20)와 튜브(10) 사이에 채용되는 테프론 재질과 동일한 것이 바람직하다.The
도 2는 위 실시예에 따른 프리피스톤(30)의 튜브(10) 내 거동 양상과 종래 프리피스톤(30')의 튜브(10') 내 거동 양상을 비교하기 위한 도면이다.2 is a view for comparing the behavior in the
도 2의 (a)를 참조하면, 본 실시예의 프리피스톤(30)은 테프론 수지로 된 접촉부재(34)가 튜브(10)의 내주면에 유격 없이 면 접촉하고 있으므로, 어떠한 상황에서도 프리피스톤(30)이 좌우로 편심됨 없이 직선 운동을 할 수 있다. 반면, 도 2의 (b)를 참조하면, 종래의 프리피스톤(30')은 오링(36')이 튜브(10)의 내주면에 선 접촉한 채 몸체(32)의 외주면과 튜브(10) 사이에 유격이 존재하므로, 프리피스톤(30')이 좌우로 편심될 수 있으며, 이는 프리피스톤 몸체(32')의 모서리 부분이 튜브(10')의 내주면에 비정상적으로 편마찰되어, 튜브(10'), 더 나아가서는, 몸체(32') 상에 마모 또는 스크래치를 야기한다. 그리고, 이러한 마모 또는 스크래치는 가스챔버(14)의 가스가 오일챔버(12) 내로 유입되어, 댐핑 래그에 의한 압축행정에서의 감쇠 부족 현상 및 가스 반력 저하 현상을 발생시킬 수 있다. 그리고, 이러한 감쇠 부족 현상과 가스 반력 저하 현상은 소음 및 승차감 저하를 야기하는 원인이 될 수 있다.Referring to Figure 2 (a), the pre-piston 30 of the present embodiment, since the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리피스톤(30)의 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 도 3을 참조하면, 본 실시예의 프리피스톤(30)은, 앞선 실시예의 프리피스톤과 달리, 테프론 수지로 미리 성형된 링형의 접촉부재(34)가 몸체(32)의 외주면을 따라 미리 형성된 조립홈(324)에 삽입 조립되어 이루어진다. 본 실시예의 의한 상기 접촉부재(34)도 상기 튜브(10)의 내주면에 면 접촉하고 있다. 본 실시예에서는, 접촉부재(34)를 조립홈(324) 내에 끼워 조립하는 간단한 방식으로 형성되므로, 튜브(10)에 테프론 수지가 면 접촉하는 구조의 프리피스톤(30)을 보다 용이하게 제작하는 것을 가능하게 한다.3 is a view for explaining the structure of the pre-piston 30 according to another embodiment of the present invention, referring to FIG. 3, the
위 실시예의 설명들에서, 접촉부재(34)와 오링(36)이 함께 설치된 프리피스톤(30)에 대해서만 설명하였지만, 튜브(10) 내 압력이 작아, 접촉부재(34) 만으로 오일챔버(12)와 가스챔버(14)가 가능한 사양의 쇽업소버에서는, 상기 오링(36)의 생략을 고려할 수 있다.In the description of the above embodiment, only the
이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.While the invention has been described above with reference to specific embodiments, various modifications, changes or modifications may be made in the art within the spirit and scope of the appended claims, and thus, the foregoing description and drawings It should be construed as illustrating the present invention rather than limiting the technical spirit of the present invention.
본 발명에 의하면, 프리피스톤을 포함하는 예를 들면, 단일 튜브형의 쇽업소버에서, 프리피스톤의 외주면 상에, 적은 비용 및 간단한 방식으로 설치될 수 있는 테프론 재질의 접촉부재를 이용함으로써, 종래 프리피스톤의 비정상적인 상태 및 거동에 의해 야기되었던 튜브 내주면의 마모 또는 스크래치를 쉽게 억제하여 줄 수 있다.According to the present invention, for example, in a single tubular shock absorber including a pre-piston, by using a Teflon-based contact member that can be installed on the outer circumferential surface of the pre-piston in a low cost and simple manner, the conventional pre-piston It can easily suppress abrasion or scratches on the inner circumferential surface of the tube caused by abnormal conditions and behavior of the tube.
Claims (5)
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KR1020070018453A KR20080078387A (en) | 2007-02-23 | 2007-02-23 | Shock absorber with free piston having good linear movement capabilty |
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KR1020070018453A KR20080078387A (en) | 2007-02-23 | 2007-02-23 | Shock absorber with free piston having good linear movement capabilty |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160081412A (en) * | 2014-12-31 | 2016-07-08 | 주식회사 만도 | Shock absorber |
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2007
- 2007-02-23 KR KR1020070018453A patent/KR20080078387A/en not_active Application Discontinuation
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KR20160081412A (en) * | 2014-12-31 | 2016-07-08 | 주식회사 만도 | Shock absorber |
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