KR20110024870A - 플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 장착될 때 차륜측에 연결되는 하부 연결부재를 플라스틱으로 제작한 후 원통형의 금속제 베이스쉘에 결합시켜 사용하는 쇽업소버에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 원통형인 금속제 베이스 쉘과, 상기 베이스 쉘의 내부에 수용되어 상하로 이동하면서 감쇠력을 발생하는 피스톤 밸브와, 일단이 상기 피스톤 밸브에 연결되고 타단이 상기 베이스 쉘의 외측으로 연장된 피스톤 로드를 포함하는 쇽업소버로서, 상기 베이스 쉘의 하부에 끼워져 상기 베이스 쉘의 하단 개구를 폐쇄하는 동시에 차륜측에 연결될 수 있는 플라스틱제 하부 연결부재를 포함하며, 상기 베이스 쉘의 하단을 상기 베이스 쉘의 내부에 삽입된 상기 하부 연결부재 쪽으로 만곡시킴으로써 상기 하부 연결부재를 상기 베이스 쉘의 내부에 유지시키는 것을 특징으로 하는 쇽업소버가 제공된다.

쇽업소버, 베이스 쉘, 하부 연결부재, 컬링

Description

플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버{SHOCK ABSORBER WITH A LOWER CONNECTION MEMBER MADE OF PLASTICS}

본 발명은 플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 쇽업소버가 차량에 장착될 때 차륜측에 연결되는 하부 연결부재를 플라스틱으로 제작한 후 원통형의 금속제 베이스쉘에 결합시켜 사용하는 쇽업소버에 관한 것이다.

차량용 현가장치는, 차량 주행 중에 노면으로부터 전달되는 진동 및 충격 에너지를 흡수하도록 차체측과 차륜측 사이에 제공되어, 차체의 손상을 억제하고, 차량의 승차감을 향상시키는 등의 역할을 한다.

이를 위해 차량용 현가장치는, 노면에서 받는 충격을 완화하는 현가 스프링과, 현가 스프링의 자유 진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버 등을 포함한다. 현가 스프링과 쇽업소버는 상호 보완 작용을 통하여 더욱 향상된 승차감을 차량 탑승자에게 제공한다.

보다 구체적으로, 현가 스프링은 노면의 굴곡에 의해 차체가 상하로 크게 진동할 때 그 진동으로부터 야기되는 충격을 흡수하고, 쇽업소버는 현가 스프링의 진 동을 멈추게 하는 저항을 현가 스프링에 제공한다.

쇽업소버는, 원통형상의 베이스 쉘(base shell)과, 이 베이스 쉘의 내부에 수용되어 상하로 이동하면서 감쇠력을 발생하는 피스톤 밸브와, 일단이 피스톤 밸브에 연결되고 타단이 베이스 쉘의 외측으로 연장된 피스톤 로드를 포함한다.

베이스 쉘의 상부에는 피스톤 로드를 위한 관통구멍이 형성된 리테이너와, 이 리테이너 상에 설치되는 오일 씰(oil seal)과, 이 오일 씰을 보호하는 상부 캡 등이 설치되어, 이 베이스 쉘의 상부 개구를 폐쇄한다. 베이스 쉘의 하부에는 하부 캡이 용접 등에 의해 장착됨으로써 이 베이스 쉘의 하부 개구를 폐쇄한다.

쇽업소버는 통상 피스톤 로드의 상단이 차체측에 고정되고 베이스 쉘의 하단이 차륜측에 고정됨으로써 차체와 차륜 사이에 연결된다. 이를 위해 피스톤 로드의 상단에는 차체측과 연결되기 위한 상부 연결부재가 구비되고, 베이스 쉘의 하단에는 차륜측과 연결될 수 있도록 하부 연결부재가 구비된다.

쇽업소버의 상부 및 하부 연결부재는, 아이(eye)라고 불리는 구조에 의해 이루어질 수 있다. 상부 아이는 대략 짧은 원통형의 금속부재를 피스톤 로드의 상단에 용접 등에 의해 일체로 장착하여 이루어지고, 하부 아이는 역시 짧은 원통형의 금속부재를 베이스 쉘 하단의 하부 캡에 용접 등에 의해 일체로 장착하여 이루어진다. 이들 상부 아이 및 하부 아이의 내부에는 고무 등에 의해 제작된 부시 조립체가 삽입된다.

도 1에는 종래기술에 따른 쇽업소버의 하부 구조가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 쇽업소버의 하부는 하부 캡(base cap)(3)을 베이스 쉘(1) 의 하단에 용접으로 부착시킴으로써 폐쇄된다. 하부 캡(3)의 하부표면에는 하부 아이(5)가 역시 용접에 의해 부착되고, 하부 아이(5)의 내부에는 부시 조립체(7)가 삽입되어 있다.

그런데, 종래 쇽업소버의 하부에 설치되는 하부 아이 등과 같은 하부 연결부재는, 용접에 의해 하부 캡에 부착되어야 하였고, 이 하부 캡 역시 용접에 의해 쇽업소버의 베이스 쉘에 부착되어야 하였으므로, 쇽업소버의 제작에 시간과 노력이 많이 소요되었고 쇽업소버 전체의 중량과 제작비용 상승의 원인이 되었다.

또한, 베이스 쉘의 내부에 배치된 바디 밸브(body valve)가 용접시 발생하는 열에 의해 변형될 우려가 있었고, 용접부에 결함이 발생하여 강도 및 내구성이 저하되고 용접부가 파손될 우려가 있었다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 쇽업소버가 차량에 장착될 때 차륜측에 연결되는 하부 연결부재를 플라스틱으로 제작한 후 원통형의 금속제 베이스쉘에 직접 결합시켜 사용함으로써 쇽업소버의 제작에 소요되는 시간과 노력을 절감하고, 쇽업소버 전체의 중량과 제작비용을 감소시킬 수 있는, 플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 원통형인 금속제 베이스 쉘과, 상기 베이스 쉘의 내부에 수용되어 상하로 이동하면서 감쇠력을 발생하는 피스톤 밸브와, 일단이 상기 피스톤 밸브에 연결되고 타단이 상기 베이스 쉘의 외측으로 연장된 피스톤 로드를 포함하는 쇽업소버로서, 상기 베이스 쉘의 하부에 끼워져 상기 베이스 쉘의 하단 개구를 폐쇄하는 동시에 차륜측에 연결될 수 있는 플라스틱제 하부 연결부재를 포함하며, 상기 베이스 쉘의 하단을 상기 베이스 쉘의 내부에 삽입된 상기 하부 연결부재 쪽으로 만곡시킴으로써 상기 하부 연결부재를 상기 베이스 쉘의 내부에 유지시키는 것을 특징으로 하는 쇽업소버가 제공된다.

상기 베이스 쉘의 하단은 컬링 가공에 의해 상기 하부 연결부재 쪽으로 만곡되는 것이 바람직하다.

상기 하부 연결부재는 상기 베이스 쉘의 내경에 상응하는 치수의 외경을 가지는 원통형의 몸체와, 상기 몸체로부터 일체로 연장되며 차륜측과 연결될 수 있는 연결수단을 포함하며, 상기 몸체의 외주면에는 밀봉을 위한 O-링이 끼워질 수 있도록 오목하게 형성되는 하나 이상의 오목 홈부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연결수단은 부시 조립체를 갖는 아이(eye)이며, 상기 부시 조립체는 상기 하부 연결부재의 성형시 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 쇽업소버가 차량에 장착될 때 차륜측에 연결되는 하부 연결부재를 플라스틱으로 제작한 후 원통형의 금속제 베이스쉘에 직접 결합시켜 사용할 수 있도록, 플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버가 제공될 수 있다.

본 발명의 하부 연결부재에 의하면, 쇽업소버의 하부를 폐쇄하는 하부 캡과 쇽업소버를 차륜측에 연결되는 하부 아이를 플라스틱에 의해 일체로 성형할 수 있어, 쇽업소버의 제작에 소요되는 시간과 노력을 절감하고, 쇽업소버 전체의 중량과 제작비용을 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 하부 연결부재에 의하면, 쇽업소버의 하부에 하부 캡과 하부 아이를 각각 용접에 의해 부착시킬 필요가 없으므로, 용접시 발생하는 열로 인해 바디 밸브가 열변형할 우려가 없고 용접 스패터(spatter)로 인한 쇽업소버의 외부표면 불량을 최소화할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 하부 연결부재는, 차량의 경량화 및 제조원가 절감을 위하여 종래의 스틸, 주물 및 알루미늄 주물 대신에 압축 및 굽힘에 강한 엔지니어링 플라스틱 소재를 사출성형함으로써 제조될 수 있다.

본 발명에 따르면, 플라스틱으로 제작되는 하부 연결부재의 강도를 보강할 수 있도록, 내부에 금속 삽입물을 일체로 몰딩하거나, 플라스틱의 사출위치 등을 개선하여 웰드라인의 형성위치를 제어할 수 있다. 삽입물의 소재로서는 하부 연결부재의 강도를 향상시킬 수 있으며 엔지니어링 플라스틱보다 높은 강도를 가지는 금속이라면 스틸 이외에도 다양한 종류의 금속 및 그 합금 소재가 사용될 수 있다.

한편, 쇽업소버의 하부 연결부재는 차체의 외부에 설치되므로 외부 환경에 그대로 노출된다. 플라스틱은 기본적으로 방수성을 가지는 소재이지만, 고온다습한 환경에서 사용될 경우 수분의 흡수율이 높은 특성을 가지는 종류의 플라스틱은 내마모성, 강도 등이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 외부 환경에 노출된 채 사용되며, 일정수준 이상의 강도가 요구되는 경우에, 작은 포화흡수율을 가지는 종류의 플라스틱 소재를 사용하는 것이 유리하다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버의 하부 구조가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버는, 대략 원통형의 베이스 쉘(10)과, 이 베이스 쉘(10)의 하부에 끼워져 베이스 쉘(10)의 하단 개구를 폐쇄하는 동시에 차륜측에 연결될 수 있는 플라스틱제 하부 연결부재(20)를 포함한다.

도시하지는 않았지만, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 쇽업소버는, 베이스 쉘에 일측이 삽입되는 피스톤 로드와, 베이스 쉘의 내부에서 피스톤 로드의 말단에 설치되는 피스톤 밸브 등을 포함한다.

베이스 쉘(10)은 종래와 마찬가지로 금속제이며, 하부 연결부재(20)는 엔지니어링 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 따라서 플라스틱제 하부 연결부재(20)는 종래와 같이 용접에 의해 베이스 쉘(10)에 부착될 수 없으므로, 본 제1 실시형태에 따르면 하부 연결부재(20)의 외주면 상에 오목 홈부를 형성하고, 이 오목 홈부의 내부에 베이스 쉘(10)을 변형시켜 삽입시킴으로써 금속제인 베이스 쉘(10)과 플라스틱제인 하부 연결부재(20)를 결합한다.

하부 연결부재(20)는, 베이스 쉘(10)의 내경에 상응하는 치수의 외경을 가지는 대략 원통형의 몸체(21)와, 이 몸체(21)로부터 일체로 연장되어 차륜측과의 연결을 위해 형성되는 연결수단으로서의 하부 아이(22)를 포함한다.

본 발명에 따른 하부 연결부재(20)의 몸체(21)는 종래의 쇽업소버에서 베이스 쉘의 하부를 폐쇄하는 하부 캡의 역할을 수행하고, 본 발명에 따른 하부 연결부재(20)의 하부 아이(22)는 종래의 쇽업소버에서 차체측과의 연결을 위해 하부 캡에 부착되는 하부 아이의 역할을 수행한다.

본 발명에 따른 하부 연결부재(20)는 일체로 성형된 몸체(21) 및 하부 아이(22)로 이루어질 수 있으므로, 하부 캡과 하부 아이를 용접에 의해 부착시켰던 종래기술에 비해 용접작업을 생략할 수 있다.

도 2에서 하부 연결부재(20)의 하부 아이(22)는 내부에 부시 조립체(23)가 일체로 성형되어 이루어진 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 하부 아이(22)는 차륜측에 연결될 수만 있다면 부시 조립체(23)가 압입된 아이(eye) 형태 이외에도 나사산이 형성된 볼트 형태 등 다양한 형태의 연결수단으로 변형될 수 있음은 물론이다.

또한, 도 2에서는 본 발명의 플라스틱제 연결부재가 실린더의 하부에 설치되는 경우를 예시하고 있지만, 쇽업소버의 종류에 따라서 피스톤 로드가 실린더의 아래쪽으로 돌출 연장되는 경우에는 본 발명의 플라스틱제 연결부재가 실린더의 상부에 설치될 수 있고, 연결부재에 포함된 아이는 상부 아이일 수 있다.

부시 조립체(23)를 사용할 경우, 성형된 하부 연결부재(20) 내에 부시 조립체(23)를 압입시키는 대신에, 하부 연결부재(20)의 성형시 부시 조립체(23)를 사출금형에 넣은 상태에서 사출성형함으로써 일체화할 수 있으며, 이를 통해 조립공정을 더욱 단순화시킬 수 있다. 부시 조립체(23)의 가장 외부 표면에는 사출성형 이전에 접착제를 도포하여, 쇽업소버의 사용중 부시 조립체(23)가 하부 연결부재(20)로부터 이탈되는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

도 2에서 하부 아이(22)는 몸체(21)의 하부표면으로부터 대략 직각으로 연장된 것으로 도시되어 있지만, 응력집중을 방지할 수 있도록 몸체(21)와 하부 아이(22)의 연결부분은 곡면형상을 가지거나 별도의 보강 리브가 형성될 수 있다.

하부 연결부재의 몸체(21)는, 그 외주면 상에 환형으로 형성되는 적어도 하나의 오목 홈부(25)를 갖는다. 하부 연결부재(20)의 몸체(21)에 형성된 오목 홈부들(25)에는 밀봉을 위한 O-링(27)이 삽입된다. O-링(27)은 하나 이상 설치되는 것 이 바람직하다.

쇽업소버의 종류에 따라서, 하부 연결부재(20)의 몸체(21) 상부표면에는 바디 밸브(11)가 설치될 수 있는 밸브 안착부(28)가 마련될 수 있다. 밸브 안착부(28)의 형상은 바디 밸브(11)의 안착 및 유체의 유동성 확보 등을 감안하여 이루어질 수 있다.

하부 연결부재(20)를 베이스 쉘(10)에 결합시키기 위해서, 우선 하부 연결부재(20)의 몸체(21)를 베이스 쉘(10)의 내부에 삽입한 후 베이스 쉘(10)의 하단(10a)을 컬링 가공에 의해 하부 연결부재(20) 쪽으로 구부림으로써 하부 연결부재(20)를 베이스 쉘(10)에 결합한다.

컬링 가공시 하부 연결부재의 몸체(21) 외주 가장자리가 손상되는 것을 방지할 수 있도록, 몸체(21)의 하부표면이나 몸체(21)의 외주 가장자리에 금속제 원판을 덧대어도 좋다. 금속제 원판은 하부 연결부재(20)를 플라스틱 소재에 의해 성형할 때 일체로 성형할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버를, 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 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 종래기술에 따른 쇽업소버의 하부 구조를 도시하는 일부 단면도, 그리고

도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 플라스틱제 하부 연결부재를 갖는 쇽업소버의 하부 구조를 도시하는 일부 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베이스 쉘 11 : 바디 밸브

20 : 하부 연결부재 21 : 몸체

22 : 하부 아이 23 : 부시 조립체

25 : 밀봉 홈부 27 : O-링

28 : 밸브 안착부

Claims (4)

1. 원통형인 금속제 베이스 쉘과, 상기 베이스 쉘의 내부에 수용되어 상하로 이동하면서 감쇠력을 발생하는 피스톤 밸브와, 일단이 상기 피스톤 밸브에 연결되고 타단이 상기 베이스 쉘의 외측으로 연장된 피스톤 로드를 포함하는 쇽업소버로서,

   상기 베이스 쉘의 하부에 끼워져 상기 베이스 쉘의 하단 개구를 폐쇄하는 동시에 차륜측에 연결될 수 있는 플라스틱제 하부 연결부재를 포함하며,

   상기 베이스 쉘의 하단을 상기 베이스 쉘의 내부에 삽입된 상기 하부 연결부재 쪽으로 만곡시킴으로써 상기 하부 연결부재를 상기 베이스 쉘의 내부에 유지시키는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 베이스 쉘의 하단은 컬링 가공에 의해 상기 하부 연결부재 쪽으로 만곡되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 하부 연결부재는 상기 베이스 쉘의 내경에 상응하는 치수의 외경을 가지는 원통형의 몸체와, 상기 몸체로부터 일체로 연장되며 차륜측과 연결될 수 있는 연결수단을 포함하며,

   상기 몸체의 외주면에는 밀봉을 위한 O-링이 끼워질 수 있도록 오목하게 형 성되는 하나 이상의 오목 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 연결수단은 부시 조립체를 갖는 아이(eye)이며, 상기 부시 조립체는 상기 하부 연결부재의 성형시 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 쇽업소버.

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