KR20100006779A - 차고 조정식 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

차고 조정식 쇽업소버가 개시된다. 상기 차고 조정식 쇽업소버는, 바디밸브가 고정 설치된 이너 튜브를 포함하는 튜브 수단과; 중공을 구비하며, 상기 이너 튜브 내에서 상하 이동가능하게 설치되는 피스톤로드와; 횡방향으로 유동 가능한 상태로 상기 중공 내에 수용되는 펌프튜브와; 일측에서 상기 바디밸브와 나사 체결되며, 타측에서 상기 펌프튜브 내에 끼워져서 상기 펌프튜브와 함께 횡방향 유동이 허용되는 펌프로드를 포함한다.

바디밸브, 이너 튜브, 피스톤로드, 중공, 펌프튜브, 나사 체결, 펌프로드,쇽업소버

Description

차고 조정식 쇽업소버{VEHICLE-HEIGHT ADJUSTING TYPE SHOCK ABSORBER}

본 발명은 차고 조정식 쇽업소버에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 펌프로드의 조립이 간단하고, 그 조립에 요구되는 부품수를 줄인 차고 조정식 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 쇽업소버(shock absorber)는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동 또는 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진, 완충장치로서, 그 내부에 감쇠력 발생을 위한 오일 등의 유체가 채워진다. 탑승객 또는 화물을 수송하는 차량에서는 탑승객 및 화물의 많고 적음에 따라 차고가 변화하는데, 이러한 차고의 변화는 승차감 및 조향 안정성을 저하시키므로, 차량의 하중변화에 관계없이 일정하게 차고를 유지시킬 수 있는 기능을 갖는 소위 셀프레벨라이저(self-levelizer)라 칭해지는 차고 조정식 쇽업소버가 개발된 바 있다.

도 1에는 위와 같은 종래의 차고 조정식 쇽업소버가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 차고 조정식 쇽업소버는, 이너 튜브(10)와, 그 이너 튜브(10) 외측의 아웃터 튜브(50)를 포함한다. 이너 튜브(10)와 아웃터 튜브(50) 사이에는 저 압챔버(60), 가스챔버(70) 및 고압챔버(80)가 형성된다. 이너 튜브(10)의 상단에는 로드가이드(11) 및 오일씰(12)이 설치되며, 이너 튜브(10)의 내외로 이어지는 피스톤로드(20)는 오일씰(12)에 의해 밀봉된 채 로드가이드(11)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지된다.

피스톤로드(20)에는 펌프튜브(21)가 일체로 제공되며, 그 펌프튜브(21)의 중공 내측에는 중공형의 펌프로드(22)가 부분적으로 삽입 수용된다. 이에 의해, 펌프로드(22)가 없는 펌프튜브(21) 내 빈 공간에는 펌프챔버(25)가 구획 형성된다. 펌프로드(22)의 상단에는 인렛밸브(23)가 구비되고, 펌프튜브(21)의 상단에는 피스톤로드(20)의 상하작동에 의해 개폐되는 아웃렛밸브(24)가 구비된다. 펌프로드(22)에는 그 중간위치에서 가로방향으로 내외 관통하는 레벨링포트(22b)가 형성된다. 또한, 피스톤로드(20)는 차체 장착부(27)를 상단에 구비하며, 하단 부근에서 피스톤밸브(30)와 결합된다.

피스톤밸브(30)는, 이너 튜브(10)의 내부를 인장챔버(13)와 압축챔버(14)로 상하 구획하며, 피스톤로드(20)의 하단에 결합된 채 볼트(34)에 의해 고정되는 피스톤몸체(31)와, 인장챔버(13)와 압축챔버(14) 사이에 오일의 통로를 제공하는 오리피스(32)와, 그 오리피스(32)를 막고 있고 그 오리피스(32)를 선택적으로 개방하도록 설치된 디스크(33)를 포함한다.

아웃터 튜브(50)는 그 상단이 팩킹케이스(51)와 그것을 덮는 아웃터 튜브의 일부인 캡(52)에 의해 밀봉되며, 이너 튜브(10)와의 사이에는 오일이 채워지는 저압챔버(60)와, 다이아프램(71)에 의해 나뉘어져 구획 형성된 가스챔버(70) 및 고압 챔버(80)가 각각 마련된다. 고압챔버(80)는 가스챔버(70)에 의해 가압되며, 저압챔버(60)에는, 고압챔버(80)의 압력이 과도하게 상승시, 고압챔버(80)와 저압챔버(60) 사이의 오일 흐름을 선택적으로 개방하여, 저압챔버(80)의 압력을 유지시키는 릴리프 밸브(90)가 설치된다.

또한, 바디밸브(40)는 이너 튜브(10)의 하단에 설치되며, 펌프로드(22)의 중공(22a)을 통한 펌프챔버(25)와 저압챔버(60) 간의 오일 통로를 제공하는 유로(41)와, 압축챔버(14)와 고압챔버(80)간의 오일 통로를 제공하는 유로(42)를 내부에 구비한다.

이와 같이 구성된 종래의 차고 조정식 쇽업소버는, 펌프로드(22)의 레벨링포트(22b)로 흡입된 오일이 인렛밸브(23)와 아웃렛밸브(24)를 개방시켜 피스톤로드(20)가 상승되는 최초 상태를 유지하다가, 차량에 탑승객이나 화물로 인해 하중이 발생되면, 최초 상승되어 있던 피스톤로드(20)가 하강하도록 구성된다.

이때, 차량의 주행에 따라 이너 튜브(10)에서 피스톤로드(20)가 왕복운동하면, 인장챔버(13)와 압축챔버(14) 사이에 압력차가 형성되어, 오일이 피스톤밸브(30)와 베이스밸브(40)를 통해 유통되고, 펌프챔버(25)와 펌프로드(22)의 상호 작용에 의한 오일 펌핑이 시작된다. 즉, 인장행정시에는 저압챔버(60)의 오일이 유로(41)를 통해 인렛밸브(23)를 개방시키면서 펌프챔버(25) 측으로 흡입되어 피스톤로드(20)를 상승시키고, 인장챔버(13)의 오일이 압축챔버(14)로 흐르면서 감쇠력을 발생시킨다. 그리고, 압축행정시에는 압축챔버(14)의 오일이 인장챔버(13)와 고압챔버(80)로 흐르고, 이때, 펌프챔버(25)의 오일은 고압챔버(80)로 펌핑된다. 고압 챔버(80) 내로의 오일 펌핑이 계속됨에 따라 가스챔버(70) 내부의 가스가 압축되면서 그 고압챔버(80) 내의 압력 상승에 의해 그것과 통해 있는 압축챔버(14) 내의 피스톤밸브(30)를 상방으로 밀어 올려 피스톤로드(20)의 위치를 강제 상승시키고, 이에 의해, 차량의 차고가 조정될 수 있다.

한편, 종래의 차고 조정식 쇽업소버에 있어서, 펌프로드(22)는, 바디밸브(40)에 형성된 막힌 홈(47)에 압입된 채, 자체 외주면에 체결된 스톱링(221)과 바디밸브(40)의 막힌 홈(47)에 제공된 고정수단과의 맞물림 결합에 의해 바디밸브(40)의 막힌 홈(47) 내에서 고정 지지된다. 그리고, 위 고정수단은 오링(48a) 및 리프스프링(48b), 스토퍼(48c), 그리고, 그외 다수의 부품을 포함하는 복잡한 구조로 이루어져 있다.

펌프로드(22)를 바디밸브(40)에 고정하는 수단으로, 위의 복잡하면서도, 조립이 어려운 부품들이 이용되는 이유는, 횡방향 하중에 대한 펌프로드(22)의 유동을 어느 정도 허용하여, 그 횡방향 하중에 대한 펌프로드(22)의 손상을 막기 위함이다. 피스톤로드(20)의 중공 내에서 펌프튜브(21)의 횡방향 유동이 제한되고, 또한, 펌프튜브(21) 내에서의 펌프로드(22)의 횡방향 유동도 제한되므로, 상기 펌프로드(22)는, 펌프튜브(21) 외측에서나마 횡방향 유동이 어느 정도 허용되도록, 전술한 복잡한 조립 방식으로 바디밸브(40)에 연결된다.

본 발명의 기술적 과제는, 펌프로드의 일단을 간단하면서도 부품수를 줄일 수 있는 나사 체결방식으로 바디밸브에 고정하되, 그 나사체결식 고정에도 불구하고, 펌프로드의 횡방향 유동이 허용되도록 한 차고 조정식 쇽업소버를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 차고 조정식 쇽업소버는, 바디밸브가 고정 설치된 이너 튜브를 포함하는 튜브 수단과, 중공을 구비하며, 상기 이너 튜브 내에서 상하 이동가능하게 설치되는 피스톤로드와, 횡방향으로 유동 가능한 상태로 상기 중공 내에 수용되는 펌프튜브와, 일측에서 상기 바디밸브와 나사 체결되며, 타측에서 상기 펌프튜브 내에 끼워져서 상기 펌프튜브와 함께 횡방향 유동이 허용되는 펌프로드를 포함한다.

본 명세서에서, 용어, '튜브 수단'은 이너 튜브 및 상기 이너 튜브에 대하여 고정된 관계를 갖는 모든 튜브(예컨대, 아웃터 튜브) 및 그 부속 부품들(예컨대, 로드가이드, 오일씰 등)을 포함하는 것이다.

바람직하게는, 상기 바디밸브는, 깊이 방향을 따라 차례로 좁아지는, 안착홈, 실링홈, 나사홈을 구비하며, 상기 펌프로드의 외주에는 상기 나사홈에 상응하는 나사부와, 상기 실링홈에 끼워지는 오링과, 상기 오링을 지지한 채 상기 안착홈에 헐겁게 안착되는 안착 플레이트가 차례로 제공된다.

바람직하게는, 상기 펌프튜브의 상단에는 상기 펌프튜브 내부와 상기 중공 사이를 압력 차이에 의해 개폐하는 밸브캡이 끼워지되, 상기 밸브캡은, 그 외주면이 상기 중공 내벽과 이격되어 있고, 상기 밸브캡에는 방사상으로 확장하여 상기 중공 내벽에 형성된 걸음턱에 지지되는 걸음부가 제공된다.

본 발명에 따르면, 바디밸브에 대한 펌프로드의 조립에 이용되던 부품들의 수를 크게 줄일 수 있고, 그 조립을 보다 간단하게 할 수 있으며, 그러함에도 불구하고, 펌프로드의 횡방향 유동을 어느 정도 허용하여, 펌프로드의 손상, 변형 및 파손을 억제할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하고자 한다. 설명에 앞서, 종래의 구성요소들과 동일한 본 실시예의 구성요소들에 대해서는 동일한 도면부호들을 부기하고 그 구체적인 설명은 간결한 명세서를 위해 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차고 조정식 쇽업소버를 도시한 단면도이다. 도시된 것과 같이, 본 실시예의 차고 조정식 쇽업소버는, 중공형 피스톤로드(20)의 하단 부근에 결합된 피스톤밸브(30)를 포함하며, 그 피스톤밸브(30)는 이너 튜브(10) 내에서 상기 피스톤로드(20)와 함께 왕복 운동한다. 상기 이너 튜브(10)는 피스톤밸브(30) 상측의 인장챔버(13)와 피스톤밸브(30) 하측의 압축챔버(14)로 구획된다. 상기 이너 튜브(10)는 아웃터 튜브(50)와의 사이에 저압챔버(60), 가스챔버(70) 및 고압챔버(80)를 포함한다. 상기 고압챔버(80)는 멤브레인(71)을 경계로 가스챔버(70)에 의해 가압되도록 구성되며, 상기 고압챔버(80)와 상기 압축챔버(14)는 바디밸브(400)에 형성된 제 1 유로(400a)에 의해 오일의 통로 로 연결되어 있다.

또한, 상기 피스톤로드(20)의 중공 내측, 더욱 바람직하게는, 피스톤로드(20)의 중공에 고정 설치된 펌프튜브(21) 내 공간은 펌프챔버(25)로 제공되며, 상기 펌프챔버(25)에는 그 펌프챔버(25)와의 상호 작용에 의해 오일을 펌핑하는 중공형의 펌프로드(22)가 부분적으로 수용된다. 상기 펌프로드(22)는 상기 바디밸브(400)에 고정 지지되며, 그 바디밸브(400)에 형성된 채 저압챔버(60)와 통해 있는 제 2 유로(400b)와 오일의 통로로 연결되어 있다.

이에 따라, 피스톤로드(20)가 상기 이너 튜브(10) 내에서 왕복 운동하면, 상기 펌프챔버(25)와 상기 펌프로드(22)에 의한 펌핑 작용에 의해, 저압챔버(60)의 오일이 바디밸브(400)의 제 2 유로(400b) 및 펌프로드(22)의 중공부(22a)를 통해 펌프챔버(25) 내로 흡입되고, 그 흡입된 오일이 상기 피스톤밸브(30) 하측의 압축챔버(14)와 연결된 고압챔버(80) 내로 계속 공급됨으로써, 압축챔버(14) 내의 피스톤밸브(30) 및 그와 결합된 피스톤로드(20)가 상승되어 차량의 차고가 상승된다.

도 2의 확대도 "A" 및 "B"에는 본 발명의 특징을 이루는 구성이 잘 도시되어 있다.

먼저, 도 2의 확대도 "A"를 참조하면, 상기 바디밸브(400)에 대하여, 펌프로드(22)가 나사 체결 방식으로 조립, 결합됨을 알 수 있다. 이를 위해, 상기 바디밸브(400)는 나사홈(401)을 구비하며, 상기 펌프로드(22)는 상기 나사홈(401)에 상응하는 동일 나사선의 나사부(221)를 일단부에 구비한다.

보다 구체적으로는, 상기 바디밸브(400)는, 상면 중앙으로부터 깊이 방향을 따라, 차례대로 직경이 좁아지는 안착홈(403), 실링홈(402), 그리고, 상기 나사홈(401)을 구비한다. 또한, 상기 펌프로드(22)는, 그것의 하단 부근 외주에, 상기 나사홈(401)에 상응하는 나사부(221)와, 상기 실링홈(402)에 끼워지는 오링(222) 및 스페이서(222a)와, 상기 오링(222)을 지지한 채 상기 안착홈(403)에 헐겁게 안착되는 안착 플레이트(223)가 차례로 제공된다. 이때, 상기 나사부(221)는 상기 펌프로드(22)의 외주에 나사선을 가공하여 형성되는 것이고, 상기 오링(222)과 상기 안착 플레이트(223)는 상기 펌프로드(22)의 외주에 끼워져 조립되는 것이다. 특히, 상기 안착 플레이트(223)는 펌프로드(22)를 홈에 안내하는 기능과 상기 오링(222)을 지지하는 기능을 모두 하는 것으로, 상기 펌프로드(22)에 형성된 환형의 그루브에 끼워져 고정되어 있다.

바람직한 실시예에서, 바디밸브(400)에 구비된 안착홈(403) 및 실링홈(402), 그리고, 상기 펌프로드(22)의 외주에 구비된 오링(222) 및 안착 플레이트(223) 등이 이용되지만, 이들은, 펌프로드(22)를 바디밸브(400)에 나사 체결하는데 요구되는 수단인 나사부(221)와 나사홈(401)이 있다면, 필요에 따라, 생략될 수 있는 것이다. 즉, 본 발명은 바디밸브(400)에 펌프로드(22)를 고정된 상태로 나사 체결하므로, 종래의 펌프로드(22)의 횡방향 유동을 허용하기 위한 여러 부품들, 특히, 리프 스프링 및 그 연관 부품의 생략이 가능한 것이다.

본 발명은, 바디밸브(400) 측에서 펌프로드(22)가 나사 체결에 의해 완전히 고정되어 고정단이 됨에도 불구하고, 펌프로드(22)의 횡방향 유동이 허용되는 개념을 포함한다. 이러한 개념을 구체화하는 방식은 여러가지 실시가 가능할 것이지만, 그 한 실시예가 도 2, 특히, 도 2의 확대도 "B"에 잘 도시되어 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 바디밸브(400)를 하단에 구비한 이너 튜브(10)는 아웃터 튜브(10) 등과 함께 하나의 튜브 수단을 구성한다. 그리고, 상기 튜브 수단의 이너 튜브(10) 내에는, 중공을 구비한 피스톤로드(20)가 로드가이드(11)에 슬라이딩 가능하게 지지되며, 그 피스톤로드(20)는 상기 이너 튜브(10) 내에서 상하로 왕복 운동 가능하도록 되어 있다.

상기 펌프튜브(21)는, 도 2의 확대도 "B"에 잘 도시된 바와 같이, 피스톤로드(20)의 막힌 중공에 횡방향으로 유동 가능한 상태로 수용되며, 이를 통해, 상기 펌프튜브(21) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워진 펌프로드(22) 또한 상기 펌프튜브(21)와 함께 어느 정도 횡방향 유동이 가능해질 수 있다. 일반적으로, 펌프튜브(21)의 상단에는 펌프튜브(21) 내부와 피스톤로드(20)의 중공 내 압력 차이에 의해 개폐되는 아웃렛 밸브(24)가 설치된다.

상기 아웃렛 밸브(24)는, 상기 펌프튜브(21) 내부와 상기 피스톤로드(20)의 중공 사이의 압력 차이에 의해 개폐되는 밸브캡(241)을 포함한다. 상기 밸브캡(241)은, 상기 펌프튜브(21)의 상단 외주에 슬라이딩 가능하게 끼워진 채, 중공의 폐쇄단에 지지된 상부 스프링(242)과 펌프튜브(21) 상단에 지지된 하부 스프링(243) 사이에서 탄성적으로 지지되어 있다. 이때, 상기 밸브캡(241)은, 그 외주면이 상기 피스톤로드(20)의 중공 내벽과 이격되어 있고, 상기 밸브캡(241)의 외주 하단에는 방사상으로 확장하여 상기 중공 내벽에 형성된 걸음턱(201)에 지지되는 걸음부(212a)가 일체로 제공된다.

이에 따라, 상기 밸브캡(241)은, 자체 확장형 걸음부(212a)와 중공 내주의 걸음턱(201)의 상호 걸음만으로, 자신이 상기 피스톤로드(20)의 중공 내 하측으로 빠지는 것이 방지되는 한편, 그 걸음부(212a)와 걸음턱(201)의 존재, 그리고, 상기 걸음부(212a) 이외 부분에서의 밸브캡(241) 외주면과 상기 중공의 내벽 사이의 유격의 존재로 인해, 상기 밸브캡(241)의 존재에도 불구하고, 그 밸브캡(241)의 내주에 끼워진 펌프튜브(21)가 상기 피스톤로드의 중공 내에서 횡방향 유동되는 것이 가능해진다.

따라서, 상기 펌프로드(22)는, 바디밸브(400)와 나사 체결된 자체 하단, 즉, 고정단을 중심으로 상기 펌프튜브(21)와 함께 어느 정도 횡방향 유동이 가능해지며, 따라서, 차량 주행 중 가해지는 횡방향 하중에 대하여, 상기 펌프로드(22)의 파손, 손상 또는 원치 않는 변형이 방지될 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명이 특정 실시예들을 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.

도 1은 종래 기술에 따른 차고 조정식 쇽업소버를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차고 조정식 쇽업소버를 도시한 단면도.

Claims (3)

1. 바디밸브가 고정 설치된 이너 튜브를 포함하는 튜브 수단과;

   중공을 구비하며, 상기 이너 튜브 내에서 상하 이동가능하게 설치되는 피스톤로드와;

   횡방향으로 유동 가능한 상태로 상기 중공 내에 수용되는 펌프튜브와;

   일측에서 상기 바디밸브와 나사 체결되며, 타측에서 상기 펌프튜브 내에 끼워져서 상기 펌프튜브와 함께 횡방향 유동이 허용되는 펌프로드를;

   포함하는 차고 조정식 쇽업소버.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 바디밸브는, 깊이 방향을 따라 차례로 좁아지는, 안착홈, 실링홈, 나사홈을 구비하며, 상기 펌프로드의 외주에는 상기 나사홈에 상응하는 나사부와, 상기 실링홈에 끼워지는 오링과, 상기 오링을 지지한 채 상기 안착홈에 헐겁게 안착되는 안착 플레이트가 차례로 제공되는 것을 특징으로 하는 차고 조정식 쇽업소버.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 펌프튜브의 상단 외주에는 상기 펌프튜브 내부와 상기 중공 사이를 압력 차이에 의해 개폐하는 밸브캡이 끼워지되, 상기 밸브캡은, 그 외주면이 상기 중공 내벽과 이격되어 있고, 상기 밸브캡에는 방사상으로 확장하여 상기 중공 내벽에 형성된 걸음턱에 지지되는 걸음부가 제공된 것을 특징으로 하 는 차고 조정식 쇽업소버.

Images