KR20080106714A

KR20080106714A - 쇽업소버의 스토퍼

Info

Publication number: KR20080106714A
Application number: KR1020070054477A
Authority: KR
Inventors: 문세진
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-12-09
Also published as: KR101131048B1

Abstract

본 발명은 쇽업소버의 피스톤 로드에 설치되어 피스톤 로드가 신장할 때 과도한 이동이 제한되도록 한 쇽업소버의 스토퍼에 관한 것으로서, 스토퍼의 완충부가 오일의 유압을 이용하여 충격을 흡수할 수 있도록 하고, 과도한 충격이 전달될 경우 오일이 배출되도록 하여 완충부의 파손을 방지할 수 있는 쇽업소버의 스토퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼는 내부관과 외부관으로 이루어진 실린더의 상단에 설치된 로드 가이드에 안내되어 왕복 이동하는 피스톤 로드의 과도한 인장을 제한하는 쇽업소버의 스토퍼에 있어서, 피스톤 로드의 일측에 결합된 받침부와, 상기 받침부에 설치되어 피스톤 로드의 과도한 인장시 상기 로드 가이드의 저면에 접촉되는 완충부와, 상기 완충부의 상부에 형성되어 상기 실린더 내의 작동유체가 저장되는 오일포켓과, 상기 완충부의 측면에서 관통 형성되어 상기 오일포켓과 연결된 유로와, 상기 완충부에 결합되어 상기 내부관의 내둘레에 밀착되고 상기 유로와 상기 내부관의 상부에 형성되는 드레인 홀을 통해 상기 로드 가이드와 상기 완충부의 접촉시 상기 유로를 통해 배출된 유체가 통과하는 내부유로가 형성된 가이드부를 포함한다.

쇽업소버, 실린더, 스토퍼, 완충부, 포켓, 가이드, 드레인

Description

쇽업소버의 스토퍼 {STOPPER OF SHOCK ABSORBER}

도 1은 종래 기술에 따른 스토퍼가 적용된 쇽업소버의 일부를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 스토퍼가 적용된 쇽업소버를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 스토퍼가 적용된 쇽업소버의 일부를 확대한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼의 작동상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼에 완충부와 가이드부가 결합된 상태의 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼에 완충부와 가이드부가 분리된 상태의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 쇽업소버 52 : 실린더

52a : 내부관 52b : 외부관

53 : 드레인 홀 54 : 피스톤 로드

55 : 로드 가이드 56 : 피스톤 밸브

57 : 상부캡 58 : 오일씰

60 : 스토퍼 62 : 받침부

64 : 완충부 66 : 스톱링

67 : 오일포켓 68 : 유로

170 : 가이드부 172 : 내부유로

174 : 환형유로

본 발명은 쇽업소버의 스토퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쇽업소버의 피스톤 로드에 설치되어 피스톤 로드가 신장할 때 과도한 이동이 제한되도록 한 쇽업소버의 스토퍼에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행시 노면과의 마찰에 의한 진동이나 충격을 흡수하기 위한 현가장치가 장착된다. 상기 현가장치로는 직접적으로 전달되는 충격을 흡수하기 위한 스프링과, 상기 스프링에 의해 발생된 진동을 흡수, 완화하는 쇽업소버가 대표적으로 사용된다.

일반적으로 쇽업소버는 피스톤 로드가 상, 하로 이동가능하게 설치된 실린더를 포함하고, 상기 실린더는 차축과 연결되고 상기 피스톤 로드는 차체에 연결되어 차체의 진동을 감쇠한다.

한편, 상기 피스톤 로드에는 과도한 리바운드시 상기 피스톤 로드의 이동을 제한하기 위한 스토퍼가 설치된다.

도 1은 종래 기술에 따른 스토퍼가 적용된 쇽업소버의 일부를 확대 도시한 단면도로서, 쇽업소버(10)는 내부관(12a)과 외부관(12b)으로 이루어지는 실린더(12)를 갖고, 상기 내부관(12a)과 외부관(12b)의 상부에는 로드 가이드(15)가 설치된다. 또한, 상기 내부관(12a)에는 피스톤 로드(14)가 상하로 이동가능하게 설치되어, 상기 로드 가이드(15)에 의해 이동이 안내된다. 그리고, 상기 피스톤 로드(14)의 단부에는 실린더(12) 내부를 인장챔버와 압축챔버로 구획하며, 상기 인장챔버 또는 압축챔버로 유동하는 유체의 유동을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 (도시되지 않은) 피스톤 밸브가 설치된다.

한편, 상기 쇽업소버(10)는 상기 피스톤 로드(14)의 과도한 인장행정시 피스톤 밸브가 상기 로드 가이드(15)에 닿게 되어 소음 및 충격을 발생할 수 있으므로, 상기 피스톤 로드(14)의 일측에 스토퍼(20)를 설치하여 소음 및 충격을 완충하고 있다.

상기 스토퍼(20)는 상기 피스톤 로드(14)의 일측에 설치된 받침부(22)와, 상기 받침부(22)에 설치되어 과도한 인장행정시 상기 로드 가이드(15)에 접촉되는 완충부(24)로 이루어진다.

상기 받침부(22)의 내측에는 스톱링(26)이 설치되어 상기 받침부(22)가 밀리는 것을 방지하게 된다. 또한, 상기 완충부(24)는 고무 또는 우레탄과 같이 충격을 흡수할 수 있는 재질로 이루어진다.

따라서, 상기 피스톤 로드(14)의 과도한 인장행정시 상기 완충부(24)가 상기 로드 가이드(15)에 접촉되며 충격을 흡수하고, 상기 받침부(22)는 상기 스톱링(26)에 의해 상기 피스톤 로드(14)에 결합되어 상기 완충부(24)를 지지하게 된다.

이러한 쇽업소버(10)의 스토퍼(20)는 설치되는 차량의 특성에 따라 재질 또는 길이, 형상 등을 변경하여 설계 및 성형되고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 쇽업소버(10)의 스토퍼(20)는 장시간 사용에 따라 완충부(24)의 복원력 및 충격흡수력이 저하되는 문제가 있고, 외부 하중에 의한 과도한 압축력이 가해질 경우 파손되는 문제가 있다. 또한, 종래의 쇽업소버(10)는 스토퍼(20)의 충격흡수력이 상기 완충부(24)의 물성에 의해 결정되고 있으며, 이에 따른 충격흡수력을 증가시키기 위해서는 상기 완충부(24)의 재질을 변경하거나 크기를 크게 해야 하는 제약이 있다.

본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스토퍼의 완충부가 오일의 유압을 이용하여 충격을 흡수할 수 있도록 하고, 과도한 충격이 전달될 경우 오일이 배출되도록 하여 완충부의 파손을 방지할 수 있는 쇽업소버의 스토퍼를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼는 내부관과 외부관으로 이루어진 실린더의 상단에 설치된 로드 가이드에 안내되어 왕복 이동하는 피스톤 로드의 과도한 인장을 제한하는 쇽업소버의 스토퍼에 있어서, 피스톤 로드의 일측에 결합된 받침부와, 상기 받침부에 설치되어 피스톤 로드의 과도한 인장시 상기 로드 가이드의 저면에 접촉되는 완충부와, 상기 완충부의 상부에 형성되어 상기 실린더 내의 작동유체가 저장되는 오일포켓과, 상기 완충부의 측면에서 관통 형성되어 상기 오일포켓과 연결된 유로와, 상기 완충부에 결합되어 상기 내부관의 내둘레에 밀착되고 상기 유로와 상기 내부관의 상부에 형성되는 드레인 홀을 통해 상기 로드 가이드와 상기 완충부의 접촉시 상기 유로를 통해 배출된 유체가 통과하는 내부유로가 형성된 가이드부를 포함한다.

또한, 상기 가이드부의 외둘레에 형성되어 상기 내부유로와 상기 드레인 홀을 연결하는 환형유로를 포함할 수 있다. 또한, 상기 가이드부의 내둘레에 형성되어 상기 유로와 상기 내부유로를 연결하는 보조 환형유로를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 스토퍼가 적용된 쇽업소버를 도시한 단면도이다.

본 발명에 따르면, 쇽업소버(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 작동오일이 채워진 실린더(52)를 포함한다. 상기 실린더(52)는 내부관(52a)과 그 외측의 외부관(52b)으로 구성된 채, 상기 내부관(52a)에는 작동유체, 즉 오일이 가득 채워지고, 외부관(52b)에는 내부관(52a) 내의 압력을 보상하기 위한 오일이 채워진다.

또한, 상기 내부관(52a)과 외부관(52b)의 상부에는 로드 가이드(55)가 설치된다. 또한, 상기 내부관(52a)에는 피스톤 로드(54)가 상하로 이동가능하게 설치되어, 상기 로드 가이드(55)에 의해 이동이 안내된다.

그리고, 상기 피스톤 로드(54)의 단부에는 실린더(52)의 내부관(52a) 내부를 인장챔버(RC)와 압축챔버(CC)로 구획하는 피스톤 밸브(56)가 설치된다. 상기 피스톤 밸브(56)는 상기 피스톤 로드(54)의 왕복 이동시 상기 인장챔버(RC) 또는 압축챔버(CC)로 유동하는 유체의 유동을 제어하여 감쇠력을 발생시킨다.

그리고, 상기 외부관(52b)의 상부에는 중심부가 관통되어 상기 피스톤 로드(54)의 상부에 관통되는 상부캡(57)이 결합되고, 그 내부에는 오일의 누설을 방지하기 위한 오일씰(58)이 결합된다.

또한, 상기 피스톤 로드(54)의 일측에는 과도한 인장시 피스톤 로드(54)의 이동을 제한하기 위한 스토퍼(60)가 설치된다. 상기 스토퍼(60)는 받침부(62)와, 상기 받침부(62)에 설치되는 완충부(64)를 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 스토퍼가 적용된 쇽업소버의 일부를 확대한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼의 작동상태를 도시한 단면도이다.

도 3과 도 4를 참고하면, 상기 받침부(62)는 상기 피스톤 로드(54)에 고정 설치되며, 이를 위해 상기 받침부(62)의 내측에는 상기 받침부(62)가 밀리는 것을 방지하기 위한 스톱링(66)이 설치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 상기 받침부(62)는 스톱링(66)에 의해 밀리는 것을 방지하도록 하고 있으나, 상기 피스톤 로드(54)에 단차를 형성하여 상기 받침부(62)가 지지되도록 하는 것도 가능하다.

또한, 상기 받침부(62)의 상부에는 상기 피스톤 로드(54)의 과도한 인장시 상기 로드 가이드(55)의 저면과 접촉하며 충격을 완충하는 완충부(64)가 설치된다.

상기 완충부(64)는 고무 또는 우레탄과 같이 충격을 흡수할 수 있는 재질로 이루어진다. 또한, 상기 완충부(64)는 쇽업소버(50)가 설치된 차량의 특성에 따라 재질 또는 길이, 형상 등을 변경하여 충격 흡수력을 조절할 수 있다.

또한, 상기 완충부(64)에는 상기 로드 가이드(55)와 근접시 내부의 작동유체에 의해 충격이 완충되도록 하고 있으며, 이를 위해 상기 완충부(64)의 상부에 오 일포켓(67)이 형성된다. 상기 오일포켓(67)은 상기 실린더(52) 내의 작동유체가 저장되며, 상기 오일포켓(67)에 저장된 작동유체의 비압축 특성에 의해 일정 높이 미만으로는 더 이상 압축되지 않도록 한다. 이와 같이, 상기 완충부(64)는 상기 오일포켓(67)에 저장된 작동유체에 의해 과도하게 압축되는 것이 방지된다.

또한, 상기 완충부(64)의 측면에는 상기 오일포켓(67)과 연결하는 유로(68)가 관통 형성된다. 상기 유로(68)는 상기 스토퍼(60)의 과도한 압축시 상기 완충부(64)의 오일포켓(67)에 저장된 작동유체가 배출되도록 하여, 상기 오일포켓(67)에 저장된 작동유체의 비압축성 특성에 의해 상기 완충부(64)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 내부관(52a)의 상부에는 상기 완충부(64)의 유로(68)와 대응하는 드레인 홀(53)이 형성된다.

도 5는 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼에 완충부와 가이드부가 결합된 상태의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼에 완충부와 가이드부가 분리된 상태의 사시도이다. 도 5와 도 6을 참고하면, 상기 완충부(64)에는 상기 유로(68)와 상기 드레인 홀(53)을 연결하기 위해 내부유로(172)가 형성된 가이드부(170)가 결합될 수 있다.

상기 가이드부(170)는 상기 완충부(64)의 압축에 의해 상기 유로(68)를 통해 상기 오일포켓(67)으로부터 배출된 유체가 상기 내부유로(172)를 통해 상기 드레인 홀(53)로 드레인 되도록 하여, 유체의 압력에 의해 내부의 압력이 과도하게 증가하는 것을 방지한다.

상기 가이드부(170)는 내주면이 상기 완충부(64)의 외둘레에 끼워지고, 외주면이 상기 내부관(52a)의 내둘레에 밀착된다.

이때, 상기 가이드부(170)의 내부유로(172)는 상기 완충부(64)의 유로(68)에 끼워지며 결합되어 위치가 고정될 수 있다.

더불어, 상기 가이드부(170)는 플라스틱(plastic)과 같은 고분자 화합물로 이루어지며, 상기 완충부(64)의 유로(68)와 상기 드레인 홀(53)이 일치하지 않는 경우, 유체의 흐름을 막아 씰링(sealing) 기능을 한다.

바람직하게는 상기 가이드부(170)의 외둘레에는 상기 내부유로(172)와 연통하는 환형유로(174)가 형성된다. 상기 환형유로(174)는 넓은 면적으로 개방되어 상기 드레인 홀(53)과 쉽게 연통할 수 있도록 이루어진다.

또한, 상기 가이드부(170)의 내둘레에는 상기 내부유로(172)와 연통하는 (도시되지 않은) 보조 환형유로가 더 형성될 수 있다. 상기 보조 환형유로는 상기 유로(68)와 연결되는 면적이 넓은 면적으로 개방되도록 하여 상기 유로(68)와 상기 내부유로(172)가 위치에 상관없이 연통하도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼의 작용은 다음과 같다.

쇽업소버(50)는 차량의 주행시 노면으로부터 전달되는 진동에 따라 피스톤 로드(54)가 상하로 왕복 이동하고, 이때의 유체유동을 제어하여 감쇠력을 발생한다.

이러한 쇽업소버(50)는 큰 진동의 입력시 상기 피스톤 로드(54)가 과도하게 이동하게 된다. 그리고, 상기 피스톤 로드(54)에 설치된 스토퍼(60)에 의해 상기 피스톤 로드(54)의 이동이 제하된다. 이때, 상기 피스톤 로드(54)의 상승시 스토퍼(60)의 완충부(64)가 상기 로드 가이드(55)의 저면에 접촉하며 충격을 완충하게 된다. 그리고, 상기 완충부(64)와 상기 로드 가이드(55) 사이의 유체가 상기 완충부(64)의 오일포켓(67)으로 유입되어 상기 완충부(64)의 압축력을 증가시킨다.

한편, 상기 완충부(64)는 상기 오일포켓(67)에 유입된 유체에 의해 내부의 압력이 증가하면, 상기 오일포켓(67)과 연결된 유로(68)를 통해 저장된 유체가 배출된다.

이때, 상기 유로(68)를 통해 배출된 유체는 가이드부(170)의 내부유로(172)로 공급된다. 그리고, 상기 내부유로(172)로 공급된 유체는 상기 가이드부(170)의 환형유로(174)로 배출된 후, 상기 내부관(52a)의 상부에 형성된 드레인 홀(53)을 통해 상기 내부관(52a)과 외부관(52b) 사이로 배출된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼를 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 쇽업소버의 스토퍼는 완충부에 형성된 오일포켓의 비압축성을 이용하여 피스톤 로드의 과도한 인장시 발생하는 충격을 흡수할 수 있고, 상기 완충부가 흡수하는 충격량을 넘는 충격이 발생할 경우, 상기 오일포켓 내의 유체가 유로를 통해 드레인 홀로 배출되도록 하여 완충부의 파 손을 방지할 수 있다.

Claims

내부관과 외부관으로 이루어진 실린더의 상단에 설치된 로드 가이드에 안내되어 왕복 이동하는 피스톤 로드의 과도한 인장을 제한하는 쇽업소버의 스토퍼에 있어서,

피스톤 로드의 일측에 결합된 받침부와,

상기 받침부에 설치되어 피스톤 로드의 과도한 인장시 상기 로드 가이드의 저면에 접촉되는 완충부와,

상기 완충부의 상부에 형성되어 상기 실린더 내의 작동유체가 저장되는 오일포켓과,

상기 완충부의 측면에서 관통 형성되어 상기 오일포켓과 연결된 유로와,

상기 완충부에 결합되어 상기 내부관의 내둘레에 밀착되고 상기 유로와

상기 내부관의 상부에 형성되는 드레인 홀을 통해 상기 로드 가이드와 상기 완충부의 접촉시 상기 유로를 통해 배출된 유체가 통과하는 내부유로가 형성된 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 스토퍼.
청구항 1에 있어서,

상기 가이드부의 외둘레에 형성되어 상기 내부유로와 상기 드레인 홀을 연결하는 환형유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 스토퍼.
청구항 2에 있어서,

상기 가이드부의 내둘레에 형성되어 상기 유로와 상기 내부유로를 연결하는 보조 환형유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 쇽업소버의 스토퍼.