KR20140080177A

KR20140080177A - 완충기

Info

Publication number: KR20140080177A
Application number: KR1020120149690A
Authority: KR
Inventors: 용석필
Original assignee: 주식회사 케이오비에이
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-06-30
Also published as: KR101463891B1

Abstract

본 발명은 완충기에 관한 것으로, 내부에 작동공간이 형성되어 있는 튜브, 상기 튜브의 일측에 일부가 삽입되어 있는 로드, 상기 튜브의 내측에 위치하고, 일측이 상기 로드에 연결되어 있으며, 상기 로드의 움직임과 함께 이동할 수 있는 피스톤, 상기 작동공간에 채워져 있으며, 상기 피스톤과 상기 튜브 사이의 유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 놓인 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 놓인 작동공간 사이를 이동할 수 있는 작동유체, 그리고 상기 튜브의 타측에 회전 가능하게 연결되어 있으며, 회전 시 상기 피스톤을 함께 회전시키는 엔드커버를 포함하고, 상기 엔드커버와 함께 상기 피스톤이 회전되면 상기 피스톤과 상기 튜브 사이의 유로 단면적이 변화된다.

Description

완충기{SHOCK ABSORBER}

본 발명은 완충기에 관한 것이다.

일반적으로, 완충기는 물체에 가해지는 충격 및 진동을 완화시켜주는 장치로서, 차량 및 생산라인 등에서 충격 완화용으로 설치되어 사용된다.

완충기는 실린더 구조 즉 커버의 내부에 오일과 같은 점성이 큰유체가 수용되어 피스톤과 연결된 로드에 가해지는 충격 및 진동을 완화시키도록 구성되며, 스프링의 탄성반발력에 의해 피스톤이 원위치로 이동함으로써 계속되는 충격에도 완충이 가능하다.

이러한 완충기는 적용분야에 따라 완충력이 달리 설정되어야 하는데, 예를 들어 큰 하중이 로드에 가해지는 생산라인에서는 그만큼 내부의 유체의 압력변화가 서서히 진행되도록 하여 큰 완충력을 얻도록 해야 하고, 상대적으로 작은 하중이 로드에 가해지는 생산라인에서는 내부의 유체압력변화가 빨리 진행되도록 해야 한다.

유체의 압력변화를 조절하기 위한 조절 장치가 커버의 일측에 장착되어 유체의 압력을 조절하게 된다. 별도의 조절 장치를 커버에 장착해야 하므로 이에 따른 제작 시간이 증가하고 원가가 상승하게 되었다.

등록특허공보 제10-1197890호 (2012.10.30.) 등록특허공보 제10-0877613호 (2008.12.30.)

본 발명은 유체의 압력변화를 조절함에 있어 부품수를 줄여 제조비용 절감 및 생산성을 향상시킨 완충기를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 완충기는 내부에 작동공간이 형성되어 있는 튜브, 상기 튜브의 일측에 일부가 삽입되어 있는 로드, 상기 튜브의 내측에 위치하고, 일측이 상기 로드에 연결되어 있으며, 상기 로드의 움직임과 함께 이동할 수 있는 피스톤, 상기 작동공간에 채워져 있으며, 상기 피스톤과 상기 튜브 사이의 유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 놓인 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 놓인 작동공간 사이를 이동할 수 있는 작동유체, 그리고 상기 튜브의 타측에 회전 가능하게 연결되어 있으며, 회전 시 상기 피스톤을 함께 회전시키는 엔드커버를 포함하고, 상기 엔드커버와 함께 상기 피스톤이 회전되면 상기 피스톤과 상기 튜브 사이의 유로 단면적이 변화된다.

상기 튜브의 내측 면에는 길이 방향을 따라 튜브유로가 형성되어 있으며, 상기 피스톤의 외부 둘레면에는 길이 방향을 따라 피스톤유로가 형성되어 있고, 원주 방향을 따라 단면적이 변화되는 적어도 하나의 편심유로가 형성되어 있으며,상기 작동유체는 상기 피스톤유로와 상기 튜브유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 놓인 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 놓인 작동공간 사이를 이동할 수 있다.

상기 튜브의 내측 면에는 길이 방향을 따라 형성된 복수의 튜브유로가 서로 간격을 둔 채 배열되어 있고, 상기 튜브유로와 마주하는 피스톤유로가 형성되어 있으며, 상기 튜브유로들은 각각 단면적이 다를 수 있다.

상기 엔드커버는, 튜브에 회전 가능하게 결합된 캡 및 상기 캡과 상기 피스톤을 연결하고 상기 캡의 회전 토크를 상기 피스톤에 전달하는 회전축을 포함할 수 있고 상기 피스톤은 상기 회전축의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다.

상기 회전축에는 길이 방향을 따라 절개부가 형성되어 있고, 상기 피스톤에는 상기 절개부를 관통하는 결합핀이 결합될 수 있다.

일측이 상기 엔드커버에 고정되어 있고 타측이 상기 피스톤에 고정되어 있으며, 상기 피스톤이 상기 엔드커버로부터 멀어지도록 탄성력을 부여하고, 상기 엔드커버의 회전력을 상기 피스톤에 전달하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성 부재는, 탄성력을 갖는 몸체 및 상기 몸체의 양 단부에 각각 형성되어 있고 상기 몸체의 중심을 향하는 고정체를 포함하고, 상기 엔드커버에는 일측 상기 고정체가 결합되는 엔드커버 걸림홈이 형성되어 있고, 상기 피스톤에는 타측 상기 고정체가 결합되는 피스톤 걸림홈이 형성될 수 있다.

상기 완충기는 상기 튜브를 관통하여 상기 엔드커버에 결합된 결합 부재를 더 포함하며, 상기 엔드커버의 외부 둘레면에는 원주 방향을 따라 상기 결합 부재가 위치하는 결합홈이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 피스톤의 원주방향을 따라 형성된 편심유로의 단면적이 피스톤유로로부터 멀어질수록 단면적이 작아지므로 인입공간에서 인출공간으로 이동하는 작동유체의 이동 속도 및 이동량의 조절범위가 넓어지므로 완충력의 미세조절이 가능한 효과를 갖게 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 편심유로가 형성된 피스톤을 튜브의 타측에 결합된 엔드커버가 직접적으로 회전시키므로 완충기의 부품수를 최소화할 수 있다. 부품수의 최소화로 완충기의 경량화, 제조비용 절감 및 생산성이 향상된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 튜브에 튜브유로가 형성되고 피스톤에 피스톤유로와 편심유로가 직접적으로 형성되므로 기존의 이너튜브를 생략할 수 있다. 이에 따라 완충기의 부품수를 최소화 할 수 있으며, 완충기를 경량화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1에 도시한 완충기 분해 단면도.
도 3은 도 1에 도시한 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 완충기를 자른 단면도.
도 4는 도 1에 도시한 IV-IV선을 따라 완충기를 자른 단면도.
도 5는 도 1에 도시한 로드에 하중이 가해진 상태를 나타낸 작동도.
도 6는 본 발명의 한 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도.
도 7은 도 6에 도시한 완충기 분해 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도.
도 9는 도 8에 도시한 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 완충기를 자른 단면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 완충기에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 완충기 분해 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시한 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 완충기를 자른 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시한 IV-IV선을 따라 완충기를 자른 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 완충기(1)는 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 작동유체(도면에서 점으로 표시함), 그리고 엔드커버(70)를 포함한다.

튜브(10)의 내부에는 작동공간(11)이 형성되어 있다. 튜브(10)는 완충기의 본체 역할을 한다.

로드(20)는 외부하중이 직접적으로 전달되는 부분으로 봉 형태로 형성되어 있다. 로드(20)의 일측에는 물체가 접하는 헤드(21)가 장착되어 있다. 로드(20)의 타측은 튜브(10)의 일측 내부로 삽입되어 있다. 이와 같은 로드(20)의 헤드(21)에 하중이 가해지면 로드(20)는 튜브(10) 내부로 인입될 수 있다.

한편, 튜브(10)의 일측 내부에는 로드커버(30)가 배치되어 있다. 로드(20)는 로드커버(30)의 내부를 관통한다. 로드커버(30)의 양측에는 플랜지(31)가 형성되어 있다. 플랜지(31)는 튜브(10)의 내부면에 밀착되어 있다. 이때 일측 플랜지(31)의 적어도 일부분에는 평면부(311)가 형성되어 있다.

그리고 로드커버(30)의 외부 둘레면은 플랜지(31)에 의하여 튜브(10)의 내부면과 간격을 두고 떨어져 있다. 로드커버(30)의 외부 둘레면과 튜브(10)의 내부면 사이에는 작동유체를 흡수하는 어큐뮬레이터(accumulator)(32)가 배치되어 있다.

그리고 튜브(10)의 일측에는 로드커버(30)의 이탈을 방지하는 더스트 캡(40)이 결합되어 있다.

피스톤(50)은 작동공간(11)에 움직임 가능하게 배치되어 있다. 피스톤(50)은 작동공간(11)에서 이동하거나 회전할 수 있다. 이때 작동공간(11)은 피스톤(50)의 일측이 위치한 부분은 인출공간(111), 피스톤(50)의 타측이 위치한 부분은 인입공간(112)으로 정의된다. 여기서 인출공간(111)은 평면부(311)를 통하여 어큐뮬레이터(32)와 연결되어 있다.

이러한 피스톤(50)은 인출공간(111)에 위치한 상태에서 로드(20)에 하중이 가해지면 피스톤(50)은 인출공간(111)과 인입공간(112)을 오갈 수 있다.

인출공간(111)과 인입공간(112)에는 오가는 피스톤(50)의 대하여 압력을 받는 작동유체가 수용되어 있다. 인입공간(112)과 인출공간(111)에 수용된 작동유체는 피스톤(50)이 움직이는 방향에 따라 피스톤(50)과 인출공간(111)에 형성된 유로를 통해 이동할 수 있다.

피스톤(50)의 내부에는 피스톤(50)이 인입공간(112)에서 인출공간(111)으로 이동할 때 작동유체가 이동하는 작동유로(53)가 형성되어 있다. 작동유로(53)는 피스톤(50)의 길이 방향을 따라 관통되어 있으며 다단 형태로 형성되어 있다. 다단 형태의 작동유로(53)는 피스톤(50)의 일측에서부터 타측으로 갈수록 직경이 커진다.

작동공간(11)에는 작동유체가 한 방향으로만 이동하도록 하는 체크볼(60)이 배치되어 있다. 체크볼(60)은 피스톤(50)이 인출공간(111)에서 인입공간(112)으로 이동할 때 인입공간(112)의 작동유체 압력에 의하여 작동유로(53)의 단턱에 걸린다. 그러나 피스톤(50)이 인입공간(112)에서 인출공간(111)으로 이동할 때 인출공간(111)의 작동유체 압력에 의하여 작동유로(53)의 단턱에서 떨어진다. 체크볼(60)이 단턱에서 떨어지면 인출공간(111)의 작동유체는 작동유로(53)를 통하여 인입공간(112)으로 유입될 수 있다.

인출공간(111)과 피스톤(50)의 외부 둘레면에는 피스톤(50)이 인출공간(111)에서 인입공간(112)으로 이동할 때 작동유체가 이동하는 유로가 형성되어 있다.

인출공간(111)의 외부 둘레면에는 길이 방향을 따라 튜브유로(113)가 형성되어 있다. 그리고 피스톤(50)의 외부 둘레면에는 길이 방향을 따라 피스톤유로(51)가 형성되어 있다. 튜브유로(113)와 피스톤유로(51)는 서로 연결되어 있다. 그러나 피스톤(50)의 움직임에 따라 피스톤유로(51)는 튜브유로(113)로부터 점진적으로 벗어날 수 있다.

그리고 피스톤(50)의 외부 둘레면에는 원주 방향을 따라 편심유로(52)가 형성되어 있다. 이때 편심유로(52)는 피스톤유로(51)로부터 270ㅀ 내지 350ㅀ 범위(R)로 형성된다. 이에 따라 편심유로(52)의 일측은 피스톤유로(51)와 연결되어 있고 타측은 피스톤유로(51)와 연결되어 있지 않다.

편심유로(52)는 일측에서 타측으로 갈수록 깊이와 넓이가 점진적으로 작아지면서 단면적이 점진적으로 작아진다. 그러나 편심유로(52)의 깊이 또는 넓이 중 어느 하나만 갈수록 작아져 단면적이 작아질 수 있다.

피스톤(50)이 인출공간(111)에서 인입공간(112)으로 이동할 때 체크볼(60)이 작동유로(53)를 막고 있으므로 인입공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51), 튜브유로(113)를 통하여 인출공간(111)으로 유입될 수 있다. 그러나 인입공간(112)의 작동유체는 피스톤(50)의 움직임 위치에 따라 피스톤유로(51), 편심유로(52), 그리고 튜브유로(113)를 통하여 인출공간(111)으로 유입될 수 있다.

한편, 튜브유로(113)에 접하는 편심유로(52)의 단면적에 따라 인입공간(112)에서 인출공간(111)으로 이동하는 작동유체의 이동 속도 및 이동량이 제어될 수 있다. 편심유로(52)의 단면적이 작은 부분이 튜브유로(113)와 접할수록 작동유체의 이동량이 작다. 작동유체의 작은 이동량에 의해 인입공간(112)의 작동유체에 가해지는 압력은 커진다. 이에 따라 인출공간(111)에서 인입공간(112)으로 이동하는 피스톤(50)의 속도는 느려진다.

한편, 피스톤(50)의 일측면에는 작동유로(53)와 인출공간(111)을 연결하는 유입유로(54)가 형성되어 있다. 유입유로(54)는 피스톤(50)의 외부 둘레면에서 작동유로(53) 중심을 향하여 형성되어 있다. 이때 유입유로(54)는 피스톤(50)의 일측면에서 타측면 방향으로 소정 깊이로 형성되어 있다.

그리고 피스톤(50)의 일측면 중앙에는 로드(20)의 타측이 연결되는 연결홈(55)이 형성되어 있다. 연결홈(55)의 깊이는 유입유로(54)의 깊이보다 깊지 않게 형성되어 있다.

엔드커버(70)는 인입공간(112)에 위치하여 튜브(10)의 타측을 막고 있으며, 피스톤(50)을 회전시켜 튜브유로(113)에 대하여 편심유로(52)의 단면적 부분을 조절한다.

이와 같은 엔드커버(70)는 다이얼 캡(71)과 회전축(72)을 포함한다.

다이얼 캡(71)은 튜브(10)의 타측 내부에 회전 가능하게 배치되어 있다. 이때 다이얼 캡(71) 외측면에는 다이얼 캡(71)을 회전시키기 위한 다이얼부(도시하지 않음)가 형성되어 있다.

다이얼 캡(71)의 외부 둘레면에는 원주 방향을 따라 결합홈(711)이 형성되어 있다. 아울러, 결합홈(711)과 마주하는 튜브(10) 부분에는 결합공(12)이 형성되어 있다.

결합공(12)에는 결합 부재(76)가 위치하며 결합 부재(76)의 일측은 결합홈(711)에 삽입되어 있다. 다이얼 캡(71)은 결합 부재(76)에 의하여 튜브(10)에서 벗어나지 않는다. 한편, 결합 부재(76)는 결합공(12)에 억지끼움 또는 나사 방식으로 결합될 수 있다.

다이얼 캡(71)과 튜브(10)의 사이에는 작동유체의 누출을 방지하기 위한 기밀 부재가 배치되어 있다.

회전축(72)은 다이얼 캡(71)의 내측면에서 피스톤(50) 방향으로 돌출되어 작동유로(53)에 삽입되어 있다. 작동유로(53)로 삽입된 회전축(72)은 체크볼(60)이 작동유로(53)에서 이탈하는 것을 방지한다.

그리고 회전축(72)은 다이얼 캡(71)의 회전력을 피스톤(50)에 전달한다. 피스톤(50)이 인출공간(111)에서 인입공간(112)으로 이동할 때 회전축(72)은 작동유로(53)로 삽입될 수 있다.

회전축(72)에는 절개부(721)가 형성되어 있다. 절개부(721)는 회전축(72)의 상하 방향으로 관통하여 길이 방향을 따라 형성되어 있다.

한편, 피스톤(50)의 타측에는 핀공(56)이 형성되어 있다. 핀공(56)은 피스톤(50)을 상하 관통한다. 이때 핀공(56)은 작동유로(53)와 연결되어 있다. 아울러, 회전축(72)이 작동유로(53)로 삽입되면 핀공(56)은 절개부(721)와 연결된다.

핀공(56)에는 절개부(721)를 관통하는 결합핀(77)이 결합되어 있다. 이때 결합핀(77)는 핀공(56)에 억지끼움 또는 나사 방식으로 결합되어 있다. 그리고 결합핀(77)의 양측은 핀공(56)에 결합되고, 중앙 부분은 절개부(721)의 내부면에 접한 상태가 된다. 결합핀(77)이 절개부(721)에 위치하게 되면서 다이얼 캡(71)의 회전력은 회전축(72)을 통해 피스톤(50)에 전달될 수 있다. 이에 따라 다이얼 캡(71)이 회전하면 피스톤(50)이 회전할 수 있다. 이에 따라 다이얼 캡(71)의 회전 정도에 따라 피스톤(50)에 형성된 편심유로(52)의 소정 위치와 튜브유로(113)에 위치할 수 있다.

아울러, 결합핀(77)이 회전축(72)의 길이 방향을 따라 형성된 절개부(721)에 위치하게 되므로 피스톤(50)이 움직일 수 있다. 이에 따라 다이얼 캡(71)이 일측 방향으로 회전하면 피스톤유로(51)는 튜브유로(113)로부터 벗어난다. 그리고 단면적이 점진적으로 작아지는 편심유로(52)의 기설정된 위치가 튜브유로(113)와 일치하게 된다. 편심유로(52)의 단면적이 작은부분이 튜브유로(113)와 일치할수록 유로를 통과하는 작동유체의 유량이 작아지게 된다.

한편, 위 설명 및 첨부된 도면에서 피스톤(50)과 회전축(72)이 결합핀(77)으로 결합되는 것으로 설명하였으나 피스톤(50)과 회전축(72)은 세레이션, 스플라인, 키 따위 방식으로 결합될 수 있다.

다이얼 캡(71)과 회전축(72)의 내부에는 길이 방향을 따라 주입유로(73)가 형성되어 있다. 주입유로(73)를 통하여 작동유체가 작동공간(11) 내부로 주입될 수 있다. 다이얼 캡(71)의 주입유로(73) 부분에는 작동유체의 누출을 방지하는 단속 부재(74)가 결합되어 있다. 단속 부재(74)와 다이얼 캡(71) 사이에는 기밀 부재가 장착되어 있다.

한편, 다이얼 캡(71)과 피스톤(50)의 타측 사이에는 탄성 부재(80)가 배치되어 있다. 탄성 부재(80)의 일측은 다이얼 캡(71)의 내측면에 접하며 타측은 피스톤(50)에 접해 있다. 탄성 부재(80)는 피스톤(50)이 인출공간(111)에서 인입공간(112)으로 이동할 때 압축된다. 압축된 탄성 부재(80)는 인입공간(112)으로 이동한 피스톤(50)이 인출공간(111)으로 이동할 수 있도록 탄성력을 부여한다.

다음은 이러한 구성에 의한 본 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1을 참고하면, 피스톤(50)이 인출공간(111)에 위치하고 튜브유로(113)와 피스톤유로(51)이 중첩된 상태에서 로드(20)의 헤드(21)에 하중이 가해지면 로드(20)는 튜브(10)로 인입되는 방향으로 이동하게 된다. 로드(20)가 튜브(10)로 인입되면 피스톤(50)은 인출공간(111)에서 인입공간(112)으로 이동하게 된다.

이때, 인입공간(112)에 위치한 작동유체는 피스톤(50)에 의해 압축된다. 압축된 작동유체는 체크볼(60)을 인출공간(111) 방향으로 이동시킨다. 이동하는 체크볼(60)은 작동유로(53)의 단턱에 밀착된다. 체크볼(60)이 단턱에 밀착되면 작동유로(53)는 막히게 된다.

작동유로(53)가 막히면 인입공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51)와 튜브유로(113)로 유입된다. 이러한 유로로 유입된 작동유체는 인출공간(111)으로 유입된다. 작동유체가 인출공간(111)으로 유입되므로 도 5에서 나타낸 바와 같이 인출공간(111)에 위치한 피스톤(50)은 인입공간(112)으로 점진적으로 이동하게 된다. 이때 피스톤(50)이 인출공간(111)에서 인입공간(112)으로 이동하면 탄성 부재(80)는 압축된다.

한편, 인출공간(111)으로 유입된 작동유체는 로드커버(30)의 평면부(311)를 통하여 어큐뮬레이터(32)에 저장될 수 있다.

이와 같은 상태에서 로드(20)의 헤드(21)에 가해지던 하중이 제거되면 압축된 탄성 부재(80)는 복원된다. 탄성 부재(80)이 복원력에 의해 피스톤(50)은 인입공간(112)에 인출공간(111)으로 이동하게 된다. 이때 피스톤(50)은 인출공간(111)의 작동유체에 압력을 가하게 된다. 압력이 가해진 작동유체는 유입유로(54)를 통해 작동유로(53)로 유입된다. 작동유로(53)로 유입된 작동유체는 체크볼(60)을 가압하여 단턱으로부터 떨어트리게 된다. 체크볼(60)이 단턱에서 떨어지므로 작동유로(53)는 열리게 된다. 이에 따라 작동유체는 작동공간(11), 주입유로(73)로 유입된다. 주입유로(73)로 유입된 작동유체는 절개부(721)를 통하여 인입공간(112)으로 유입된다. 이에 따라 로드(20)는 튜브(10)의 외부로 인출된다.

그리고 인출공간(111)의 작동유체가 인입공간(112)으로 이동함에 따라 인출공간(111)의 압력이 줄어듬에 따라 어큐뮬레이터(32)에 저장된 작동유체가 배출되면서 인출공간(111)으로 유입된다. 인출공간(111)으로 유입된 작동유체는 작동유로(53), 주입유로(73), 절개부(721)를 통해 다시 인입공간(112)으로 유입된다.

한편, 완충력의 늘리고자 할 경우 인입공간(112)에서 인출공간(111)으로 이동하는 작동유체의 이동 속도를 줄이고자 할 경우 작업자는 다이얼 캡(71)을 일 방향으로 회전시킨다. 다이얼 캡(71)의 회전으로 회전축(72)이 회전되면서 피스톤(50) 또한 일방향으로 회전된다. 이때 피스톤유로(51)가 튜브유로(113)로부터 벗어나며 단면적이 점직적으로 작아지는 편심유로(52)가 튜브유로(113)와 겹치게 된다.

이에 따라 인입공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51), 편심유로(52), 그리고 튜브유로(113)를 통하여 인출공간(111)으로 이동하게 된다. 이때 작동유체가 단면적이 점진적으로 작아지는 편심유로(52)를 통과하게 되므로 작동유체의 이동 속도와 이동량은 줄어들게 된다. 작동유체의 이동 속도와 이동량이 줄어들므로 피스톤(50)의 이동 속도 또한 천천히 이루어져 완충력이 높아지게 된다.

반대로 완충력을 줄이고자 할 경우 다이얼 캡(71)을 타측방향으로 돌리면 다이얼 캡(71)이 반대로 회전되면서 회전축(72)이 피스톤(50)을 회전시키게 된다. 이때 튜브유로(113)와 겹친 편심유로(52)의 단면적이 점진적으로 커지는 부분이 튜브유로(113)와 겹치게 된다. 이에 따라 편심유로(52)의 단면적이 커지므로 피스톤유로(51), 편심유로(52), 튜브유로(113)를 이동하는 작동유체의 이동 속도가 빨라지고 이동량이 증가되면서 완충력이 낮아지게 된다.

본 실시예의 피스톤(50)의 원주방향을 따라 형성된 편심유로(52)의 단면적이 피스톤유로(51)로부터 멀어질수록 단면적이 작아지므로 작동유체의 이동 속도 및 이동량의 조절범위가 넓어지므로 완충력의 미세조절이 가능한 효과를 갖게 된다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충기에 대하여 도 6 및 도 7을 참고하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시한 완충기 분해 단면도이다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 완충기(2)는 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 작동유체, 엔드커버(70), 그리고 탄성 부재(80)를 포함한다.

본 실시예에 따른 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 그리고 작동유체는 도 1 내지 도 5에 도시한 실시예와 대체로 동일하다.

즉, 튜브(10)의 내부에는 작동공간(11)이 형성되어 있다. 로드(20)는 튜브(10)의 일측에 삽입되어 있다. 피스톤(50)은 작동공간(11)에 이동 가능하게 배치되어 있다. 이때 작동공간(11)은 피스톤(50)의 일측이 위치한 부분은 인출공간(111), 피스톤(50)의 타측이 위치한 부분은 인입공간(112)으로 정의된다. 작동유체는 튜브(10)와 피스톤(50) 사이의 유로를 통해 인입공간(112)에서 인출공간(111)으로 이동할 수 있다. 작동유체가 통과하는 유로는 피스톤(50)에 형성된 피스톤유로(51), 단면적이 점진적으로 작아지는 편심유로(52), 그리고 튜브(10)에 형성된 튜브유로(113)로 이루어져 있다.

이와 같은 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 그리고 작동유체는 도 1 내지 도 4에 도시한 튜브, 로드, 피스톤, 그리고 작동유체와 같은 구성 및 작용을 가지므로 중복된 자세한 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예에 다른 엔드커버(70)와 탄성 부재(80)의 구조는 도 1 내지 도 4에 도시한 완충기와 다른 구조를 가진다.

엔드커버(70)는 피스톤(50)과 간격을 두고 떨어져 있으며 튜브(10)의 타측에 회전 가능하게 배치되어 있다. 이때 엔드커버(70)의 외부둘레면에는 원주방향을 따라 결합홈(711)이 형성되어 있다. 그리고 엔드커버(70)와 튜브(10)의 사이에는 작동 유체의 누출을 방지하는 기밀 부재가 배치되어 있다.

아울러, 엔드커버(70)의 내부에는 작동유체를 튜브(10) 내부로 주입하기 위한 주입유로(73)가 형성되어 있다. 주입유로(73)에는 작동유체를 단속하는 단속 부재(74)가 결합되어 있다. 그리고 피스톤(50)과 마주하는 엔드커버(70)의 일측에는 커버 고정홈(75)이 형성되어 있다.

탄성 부재(80)는 엔드커버(70)와 피스톤(50) 사이에 배치되어 있다. 탄성 부재(80)는 엔드커버(70)의 회전력을 피스톤(50)에 전달한다. 또한, 탄성 부재(80)는 피스톤(50)이 인입공간(112)에서 인출공간(111)으로 이동할 수 있도록 탄성력을 부여한다.

탄성 부재(80)는 몸체(81) 및 고정체(82a, 82b)를 포함한다.

몸체(81)는 엔드커버(70)와 피스톤(50) 사이에 배치되어 있다. 몸체(81)는 코일 스프링 형태로 형성되어 압축되면 탄성력이 발생한다. 탄성 부재(80)의 탄성력은 피스톤(50)이 인출공간(111)에 위치하도록 탄성력을 부여한다.

고정체(82a, 82b)는 몸체(81)의 양단부에 연결되어 있다. 고정체(82a, 82b)는 몸체(81)의 중심을 통과한다. 여기서 일측 고정체(82a)는 엔드커버(70)의 커버 고정홈(75)에 결합되어 있다. 그리고 타측 고정체(82b)는 피스톤(50)의 타측면을 관통하여 작동유로(53)에 위치한다. 이때 피스톤(50)의 타측면은 몸체(81)의 내부로 삽입되는 돌출부가 형성되어 있으며 돌출부의 적어도 일부분은 절개되어 있다. 이에 따라 타측 고정체(82b)는 돌출부의 절개된 곳을 통하여 작동유로(53)에 위치하게 된다.

그리고 작동유로(53)에 위치한 타측 고정체(82b)는 체크볼(60)이 작동유로(53)에서 이탈하지 않도록 막는다.

본 실시예에 따른 일측 고정체(82a)가 엔드커버(70)에 연결되어 있으므로 엔드커버(70)가 회전하면 탄성 부재(80)가 엔드커버(70)를 따라 회전하게 된다. 그리고 타측 고정체(82b)가 피스톤(50)에 결합되어 있으므로 탄성 부재(80)의 회전력은 피스톤(50)에 전달되어 피스톤(50)이 회전할 수 있다. 피스톤(50)의 회전으로 피스톤유로(51)가 튜브유로(113)로부터 벗어날 수 있다. 이때 단면적이 점직적으로 작아지는 편심유로(52)가 튜브유로(113)와 겹치게 된다.

도 1 내지 도 5에 도시한 실시예에서 살펴본 많은 특징들이 본 실시예에 적용될 수 있다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충기에 대하여 도 8 및 도 9를 참고하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 완충기를 나타낸 단면도이고, 도 9는 도 8에 도시한 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 완충기를 자른 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 완충기(3)는 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 작동유체, 엔드커버(70), 그리고 탄성 부재(80)를 포함한다.

본 실시예에 따른 튜브(10), 로드(20), 피스톤(50), 작동유체, 엔드커버(70), 그리고 탄성 부재(80)는 도 1 내지 도 5에 도시한 실시예와 대체로 동일하다.

즉, 튜브(10)의 내부에는 작동공간(11)이 형성되어 있다. 로드(20)는 튜브(10)의 일측에 삽입되어 있다. 피스톤(50)은 작동공간(11)에 이동 가능하게 배치되어 있다. 이때 작동공간(11)은 피스톤(50)의 일측이 위치한 부분은 인출공간(111), 피스톤(50)의 타측이 위치한 부분은 인입공간(112)으로 정의된다. 작동유체는 튜브(10)와 피스톤(50) 사이의 유로를 통해 인입공간(112)에서 인출공간(111)으로 이동할 수 있다.

다만, 본 실시예에 따른 튜브(10)와 피스톤(50) 사이의 유로 구조는 도 1 내지 도 4에 도시한 튜브(10)와 피스톤(50) 사이의 유로와 다른 구조를 가진다.

본 실시예에 따른 튜브(10)와 피스톤(50) 사이의 유로는 피스톤유로(51)와 튜브유로(113)를 갖는다.

피스톤유로(51)는 피스톤(50)의 외부 둘레면에서 길이방향을 따라 형성되어 있다. 피스톤유로(51)는 기설정된 깊이를 갖는다.

튜브유로(113)는 인출공간(111)의 둘레면에서 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 그리고 튜브유로(113)는 인출공간(111)의 둘레면 원주방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있다. 이때 인출공간(111)들의 단면적은 상이하다. 예컨대, 기준이 되는 튜브유로(113)로부터 일방향으로 멀어질수록 튜브유로(113)의 단면적은 작다. 아울러, 첨부된 도면에서 튜브유로(113)의 깊이가 낮아지는 형태로 단면적의 변화되는 것으로 도시하였으나, 폭이 좁아지면서 단면적이 변화될 수 있다. 그러나 깊이가 낮아지고 폭이 좁아지면서 튜브유로(113)의 단면적이 변화될 수 있다.

엔드커버(70)가 일방향으로 회전하면 피스톤(50)은 엔드커버(70)를 따라 일방향으로 회전된다. 이때 피스톤유로(51)가 튜브유로(113) 중 어느 한 유로와 겹치게 된다. 이에 따라 인입공간(112)의 작동유체는 피스톤유로(51) 및 튜브유로(113)를 통하여 인출공간(111)으로 이동하게 된다. 이때 선택된 튜브유로(113)의 단면적에 따라 작동유체의 이동 속도와 이동량이 제어된다.

본 실시예의 피스톤(50)의 피스톤유로(51)가 단면적이 다른 어느 한 튜브유로(113)에 겹치게 되면서 작동유체의 이동 속도 및 이동량의 조절범위가 넓어지므로 완충력의 미세조절이 가능한 효과를 갖게 된다.

한편, 본 실시예의 피스톤(50)과 튜브(10) 사이에 형성된 유로가 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 적용되는 것으로 설명하였으나, 본 실시예에 따른 피스톤(50)과 튜브(10) 사이에 형성된 유로는 도 6 및 도 7에 도시된 실시예에도 적용될 수 있다.

이에 따라, 도 1 내지 도 5에 도시한 실시예에서 살펴본 많은 특징들과, 도 6 및 도 7에 도시한 실시예에서 살펴본 많은 특징들이 본 실시예에 적용될 수 있다.

이러한, 본 발명은 인입공간(112)의 작동유체가 인출공간(111)으로 이동할 때 피스톤(50)과 튜브(10) 사이에 형성된 유로를 통하여 이동하고, 피스톤(50)의 회전으로 유로의 단면적이 변화되면서 작동유체의 이동 속도 및 이동량을 조절할 수 있다. 그리고 피스톤(50)을 튜브(10)의 일측에 장착된 엔드커버(70)가 회전시키게 되므로 피스톤(50)을 회전시키기 위한 별도의 구성이 필요하지 않다. 이에 따라 완충기의 부품수를 최소화할 수 있다.

그리고 피스톤(50)과 튜브(10) 사이에 작동유체가 이동하는 유로가 형성되므로 기존으로 이너튜브의 사용을 배제할 수 있다. 부품수 감소로 완충기를 경량화할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1, 2, 3완충기
10: 튜브 11: 작동공간
111: 인출공간 112: 인입공간
113: 튜브유로 12: 결합공
20: 로드 21: 헤드
30: 로드커버 31: 플랜지
311: 평면부 32: 어큘뮬레이터
40: 더스트 캡 50: 피스톤
51: 피스톤유로 52: 편심유로
53: 작동유로 54: 유입유로
55: 연결홈 56: 핀공
60: 체크볼 70: 엔드커버
71: 다이얼 캡 711: 결합홈
72: 회전축 721: 절개부
73: 주입유로 74: 단속 부재
75: 커버 고정홈 76: 결합 부재
77: 결합핀 80: 탄성 부재
81: 몸체 82a, 82b: 고정체

Claims

내부에 작동공간이 형성되어 있는 튜브,
상기 튜브의 일측에 일부가 삽입되어 있는 로드,
상기 튜브의 내측에 위치하고, 일측이 상기 로드에 연결되어 있으며, 상기 로드의 움직임과 함께 이동할 수 있는 피스톤,
상기 작동공간에 채워져 있으며, 상기 피스톤과 상기 튜브 사이의 유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 놓인 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 놓인 작동공간 사이를 이동할 수 있는 작동유체, 그리고
상기 튜브의 타측에 회전 가능하게 연결되어 있으며, 회전 시 상기 피스톤을 함께 회전시키는 엔드커버
를 포함하고,
상기 엔드커버와 함께 상기 피스톤이 회전되면 상기 피스톤과 상기 튜브 사이의 유로 단면적이 변화되는
완충기.
제1항에서,
상기 튜브의 내측 면에는 길이 방향을 따라 튜브유로가 형성되어 있으며,
상기 피스톤의 외부 둘레면에는 길이 방향을 따라 피스톤유로가 형성되어 있고,
원주 방향을 따라 단면적이 변화되는 적어도 하나의 편심유로가 형성되어 있으며,
상기 작동유체는 상기 피스톤유로와 상기 튜브유로를 통해 상기 피스톤의 일측이 놓인 작동공간과 상기 피스톤의 타측이 놓인 작동공간 사이를 이동할 수 있는
완충기.
제1항에서,
상기 튜브의 내측 면에는 길이 방향을 따라 형성된 복수의 튜브유로가 서로 간격을 둔 채 배열되어 있고, 상기 피스톤의 외부 둘레면에는 상기 튜브유로와 마주하는 피스톤유로가 형성되어 있으며, 상기 튜브유로들은 각각 단면적이 다른 완충기.
제1항에서,
상기 엔드커버는, 튜브에 회전 가능하게 결합된 캡 및 상기 캡과 상기 피스톤을 연결하고 상기 캡의 회전력을 상기 피스톤에 전달하는 회전축을 포함하고, 상기 피스톤은 상기 회전축의 길이 방향을 따라 이동할 수 있는 완충기.
제4항에서,
상기 회전축에는 길이 방향을 따라 절개부가 형성되어 있고, 상기 피스톤에는 상기 절개부를 관통하는 결합핀이 결합되어 있는 완충기.
제1항에서,
일측이 상기 엔드커버에 고정되어 있고 타측이 상기 피스톤에 고정되어 있으며, 상기 피스톤이 상기 엔드커버로부터 멀어지도록 탄성력을 부여하고, 상기 엔드커버의 회전력을 상기 피스톤에 전달하는 탄성 부재
를 더 포함하는 완충기.
제6항에서,
상기 탄성 부재는, 탄성력을 갖는 몸체 및 상기 몸체의 양 단부에 각각 형성되어 있고 상기 몸체의 중심을 향하는 고정체를 포함하고,
상기 엔드커버에는 일측 상기 고정체가 결합되는 엔드커버 걸림홈이 형성되어 있고, 상기 피스톤에는 타측 상기 고정체가 결합되는 피스톤 걸림홈이 형성되어 있는 완충기.
제1항에서,
상기 튜브를 관통하여 상기 엔드커버에 결합된 결합 부재를 더 포함하며,
상기 엔드커버의 외부 둘레면에는 원주 방향을 따라 상기 결합 부재가 위치하는 결합홈이 형성되어 있는 완충기.