KR20150061315A

KR20150061315A - 쇽업소버

Info

Publication number: KR20150061315A
Application number: KR1020130145284A
Authority: KR
Inventors: 임준혁
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-06-04
Also published as: KR101798555B1; DE102014009069A1; CN104675914A; US20150144444A1

Abstract

본 발명은 실린더를 승강 왕복하는 피스톤 로드의 하단부에 장착되고 내부 공간을 형성하며, 바닥면에 상기 하부 챔버와 연결되는 연통홀이 관통되는 하우징과, 상기 하우징의 내주면에 접하면서 승강 왕복하며, 상기 하우징을 상, 하부 공간으로 구획하는 양단 관통의 승강편과, 상기 승강편의 외주면에 복수로 형성되어 상기 하우징 내부로 작동 유체가 소량 유입될 때 감쇠력을 감소시키기 위하여 상기 하부 공간으로 상기 작동 유체의 흐름을 허용하는 슬릿과, 상기 승강편의 내주면을 따라 장착되고, 상기 하우징내로 유입되는 작동 유체의 양이 증가하여 상기 승강편이 하강함에 따라 상기 연통홀을 막기 위하여, 상기 하우징의 저면측을 향하여 늘어나는 탄성 변형을 허용하는 변형막을 포함하여, 주파수 감응 영역에서 작동 유체의 유량을 최대한 허용하여 주파수 감응을 극대화하여 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는 쇽업소버에 관한 것이다.

Description

쇽업소버{SHOCK ABASORBER}

본 발명은 쇽업소버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주파수 감응 영역에서 작동 유체의 유량을 최대한 허용하여 주파수 감응을 극대화하여 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버는 차체 중량을 지지함과 동시에 노면으로부터 차체로 전해지는 진동을 억제, 감쇠하는 역할을 하는 것으로 승차감 향상, 적재화물의 보호 및 차량의 각 부품을 보호하는데 기여한다.

따라서, 차량의 설계시, 쇽업소버의 감쇠력 특성을 조절하는 것은 매우 중요하다.

이중에서 주파수 감응 댐퍼는 프리 피스톤의 스트로크만큼 작동 유체를 용이하게 흐르도록 하면서 감쇠력을 적절히 조절하여 주파수 특성을 발생시키는 것이다.

그러나, 이러한 일반적인 주파수 감응 댐퍼의 경우, 프리 피스톤의 경우 형상의 변형이 없는 강체이거나, 프리 피스톤이 승강 왕복하는 하우징의 상, 하 공간이 닫혀져 있으므로, 주파수 특성을 나타내는 데 한계가 있었던 것이다.

특허출원 제10-2008-0032828호 특허출원 제10-2009-0012857호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 주파수 감응 영역에서 작동 유체의 유량을 최대한 허용하여 주파수 감응을 극대화하여 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는 쇽업소버를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 실린더 내를 승강 왕복하는 피스톤 로드에 장착되어 상기 실린더의 내주면과 접촉하여 슬라이딩 왕복하고, 상기 실린더를 상, 하부 챔버로 구획하는 메인 피스톤; 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버를 상호 연통시키도록 상기 피스톤 로드에 형성되고, 상기 메인피스톤의 상측으로부터 상기 피스톤 로드의 하단부까지 관통 형성된 연통로; 상기 피스톤 로드의 하단부에 장착되고 내부 공간을 형성하며, 바닥면에 상기 하부 챔버와 연결되는 연통홀이 관통되는 하우징; 상기 하우징의 내주면에 접하면서 승강 왕복하며, 상기 하우징을 상, 하부 공간으로 구획하는 양단 관통의 승강편; 상기 승강편의 외주면에 복수로 형성되어 상기 하우징 내부로 작동 유체가 소량 유입될 때 감쇠력을 감소시키기 위하여 상기 하부 공간으로 상기 작동 유체의 흐름을 허용하는 슬릿; 및 상기 승강편의 내주면을 따라 장착되고, 상기 하우징내로 유입되는 작동 유체의 양이 증가하여 상기 승강편이 하강함에 따라 상기 연통홀을 막기 위하여, 상기 하우징의 저면측을 향하여 늘어나는 탄성 변형을 허용하는 변형막;을 포함하는 쇽업소버를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 슬릿은, 상기 승강편의 외주면을 따라 배치되고, 상기 승강편의 상단부 가장자리로부터 하단부 가장자리까지 직선 형상으로 형성되도록 하거나, 상기 승강편의 외주면을 따라 배치되고, 상기 승강편의 상단부 가장자리로부터 하단부 가장자리까지 인벌류트 곡선 형상으로 형성되도록 할 수 있다.

이때, 상기 슬릿의 형성 방향과 직교하는 단면 형상은 원호 형상이거나, 노치 형상이거나, 사각 형상이거나, 사다리꼴 형상 중 적절히 선택할 수 있을 것이다.

또한, 상기 연통로는, 상기 피스톤 로드를 가로지르며 관통되어 상기 상부 챔버와 상호 연통되는 제1 유로와, 상기 제1 유로와 직교를 이루며 상기 제1 유로와 상호 연결되고, 상기 피스톤 로드의 하단부까지 연장 형성된 제2 유로를 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

즉, 본 발명은 피스톤 로드의 승강 왕복에 연동하여 하우징 내에서 승강 왕복하는 승강편의 외주면에 슬릿이 복수로 형성되고, 승강편의 내주면에 형상 변형을 허용하는 변형막을 구비함으로써, 작동 유체가 미소 유량만큼 유입되는 구간부터 최대 유량만큼 유입되는 구간, 즉 고주파로부터 저주파 영역에 이르기까지 감쇠력의 가변율이 높아져 주파수 감응을 극대화시킬 수 있으므로, 안락한 승차감의 제공이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도
도 2 및 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 쇽업소버의 주요부인 승강편 외주면의 슬릿 형상을 나타낸 사시도
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 작동 과정을 나타낸 단면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 실린더(800) 내부를 왕복하는 피스톤 로드(100)에 메인 피스톤(200)이 장착되고, 피스톤 로드(100)에 연통로(300)가 형성되며, 피스톤 로드(100)에 하우징(400)이 장착되고, 하우징(400) 내부를 승강편(500)이 승강하며, 승강편(500)의 외주면에 슬릿(600)이 형성되고, 승강편(500)에 변형막(700)이 형성된 구조임을 파악할 수 있다.

메인 피스톤(200)은 실린더(800) 내를 승강 왕복하는 피스톤 로드(100)에 장착되어 실린더(800)의 내주면과 접촉하여 슬라이딩 왕복하고, 실린더(800)를 상, 하부 챔버(801, 802)로 구획하는 것으로, 후술할 하우징(400) 내부로 작동 유체가 최대한 유입되는 경우 감쇠력을 구현하는 것이다.

연통로(300)는 상부 챔버(801)와 하부 챔버(802)를 상호 연통시키도록 피스톤 로드(100)에 형성되고, 메인피스톤의 상측으로부터 피스톤 로드(100)의 하단부까지 관통 형성된 것이다.

하우징(400)은 피스톤 로드(100)의 하단부에 장착되고 내부 공간을 형성하며, 바닥면에 하부 챔버(802)와 연결되는 연통홀(401)이 관통되는 것이다.

승강편(500)은 하우징(400)의 내주면에 접하면서 승강 왕복하며, 하우징(400)을 상, 하부 공간으로 구획하는 양단 관통의 부재이다.

슬릿(600)은 승강편(500)의 외주면에 복수로 형성되어 하우징(400) 내부로 작동 유체가 소량 유입될 때 감쇠력을 감소시키기 위하여 하부 공간으로 작동 유체의 흐름을 허용하는 것이다.

변형막(700)은 승강편(500)의 내주면을 따라 장착되고, 하우징(400)내로 유입되는 작동 유체의 양이 증가하여 승강편(500)이 하강함에 따라 연통홀(401)을 막기 위하여, 하우징(400)의 저면측을 향하여 늘어나는 탄성 변형을 허용하는 것이다.

즉, 본 발명은 슬릿(600)이 형성된 승강편(500)과 변형막(700)이 프리 피스톤의 역할을 수행하게 되며, 이하에서 서술하는 '프리 피스톤'이라 함은 슬릿(600)이 형성된 승강편(500)과 변형막(700)을 아우르는 부재이다.

본 발명은 상기와 같은 구성의 실시예를 적용할 수 있으며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

연통로(300)는 하우징(400)을 통하여 작동 유체가 미소량만큼 유입될 때부터 최대한 유입될 때까지 작동 유체의 유입 경로로 활용될 수 있으며, 제1 유로(310)와 제2 유로(320)로 구분될 수 있다.

제1 유로(310)는 피스톤 로드(100)를 가로지르며 관통되어 상부 챔버(801)와 상호 연통되는 것이며, 제2 유로(320)는 제1 유로(310)와 직교를 이루며 제1 유로(310)와 상호 연결되고, 피스톤 로드(100)의 하단부까지 연장 형성된 것이다.

슬릿(600)은 도 2와 같이 승강편(500)의 외주면을 따라 배치되고, 승강편(500)의 상단부 가장자리로부터 하단부 가장자리까지 직선 형상으로 형성되도록 할 수 있다.

또한, 슬릿(600)은 도 3과 같이 승강편(500)의 외주면을 따라 배치되고, 승강편(500)의 상단부 가장자리로부터 하단부 가장자리까지 인벌류트 곡선 형상, 즉 사선 방향으로 형성되도록 할 수도 있다.

이러한 슬릿(600)은 오리피스의 역할을 수행하며, 특히 도 3에 도시된 바와 같은 인벌류트 형상으로 형성할 경우, 작동 유체가 통과하는 거리가 길어지게 되고, 저항력도 높아져 프리 피스톤이 더욱 용이하게 작동할 수 있는 것이다.

여기서, 본 발명에서는 슬릿(600)의 형성 방향과 직교하는 단면 형상은 원호 형상으로 도시하고 있으나, 반드시 이러한 형상에 국한되는 것은 아니며, 노치 형상이거나, 사각 형상, 사다리꼴 형상 등 다양한 응용 및 변형 설계가 가능함은 물론이다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하면서, 도 4 및 도 5와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 작동 과정에 대하여 설명하고자 한다.

우선, 고주파 영역에서 작동 유체가 제1 유로(310) 및 제2 유로(320)를 거쳐 하우징(400)으로 미소량만큼 유입될 때, 승강편(500)은 도 1과 같이 거의 왕복하지 않는 대신, 슬릿(600)을 통하여 작동 유체가 흘러내리도록 함으로써, 감쇠력을 감소시킨다.

이후, 중주파 영역에서 작동 유체가 연통로(300)를 통하여 하우징(400)을 통해 더욱 유입되면, 승강편(500)은 승강 왕복하다가 도 4와 같이 하우징(400)의 바닥면에 닿게 되면서 슬릿(600)은 차단되고, 이때 더 큰 감쇠력을 발생시킨다.

계속하여, 저주파 영역에서 작동 유체가 연통로(300)를 통하여 하우징(400)을 통해 최대한 유입되며, 승강편(500)의 변형막(700) 하부 공간, 즉 하우징(400)의 하부 공간에 남은 작동 유체는 연통홀(401)을 통해 모두 배출된다.

이것은 하우징(400) 내부의 상, 하부 공간의 압력 차이로 인하여 변형막(700)이 도 5와 같이 탄성 변형되면서 연통홀(401)을 통해 작동 유체를 밀어냈기 때문이며, 이 시점부터 메인 피스톤(200)만 작동하면서 높은 감쇠력을 구현하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같이 고주파 영역에서 저주파 영역에 이르기까지 감쇠력의 가변율을 높여서 주파수 감응을 극대화시킬 수 있으므로, 차량 탑승자의 안락한 승차감 제공이 가능하게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 주파수 감응 영역에서 작동 유체의 유량을 최대한 허용하여 주파수 감응을 극대화하여 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는 쇽업소버를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...피스톤 로드
200...메인 피스톤
300...연통로
310...제1 유로
320...제2 유로
400...하우징
401...연통홀
500...승강편
600...슬릿
700...변형막

Claims

실린더 내를 승강 왕복하는 피스톤 로드에 장착되어 상기 실린더의 내주면과 접촉하여 슬라이딩 왕복하고, 상기 실린더를 상, 하부 챔버로 구획하는 메인 피스톤;
상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버를 상호 연통시키도록 상기 피스톤 로드에 형성되고, 상기 메인피스톤의 상측으로부터 상기 피스톤 로드의 하단부까지 관통 형성된 연통로;
상기 피스톤 로드의 하단부에 장착되고 내부 공간을 형성하며, 바닥면에 상기 하부 챔버와 연결되는 연통홀이 관통되는 하우징;
상기 하우징의 내주면에 접하면서 승강 왕복하며, 상기 하우징을 상, 하부 공간으로 구획하는 양단 관통의 승강편;
상기 승강편의 외주면에 복수로 형성되어 상기 하우징 내부로 작동 유체가 소량 유입될 때 감쇠력을 감소시키기 위하여 상기 하부 공간으로 상기 작동 유체의 흐름을 허용하는 슬릿; 및
상기 승강편의 내주면을 따라 장착되고, 상기 하우징내로 유입되는 작동 유체의 양이 증가하여 상기 승강편이 하강함에 따라 상기 연통홀을 막기 위하여, 상기 하우징의 저면측을 향하여 늘어나는 탄성 변형을 허용하는 변형막;을 포함하는 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 슬릿은,
상기 승강편의 외주면을 따라 배치되고, 상기 승강편의 상단부 가장자리로부터 하단부 가장자리까지 직선 형상으로 형성되는 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 슬릿은,
상기 승강편의 외주면을 따라 배치되고, 상기 승강편의 상단부 가장자리로부터 하단부 가장자리까지 인벌류트 곡선 형상으로 형성되는 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 슬릿의 형성 방향과 직교하는 단면 형상은 원호 형상인 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 슬릿의 형성 방향과 직교하는 단면 형상은 노치 형상인 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 슬릿의 형성 방향과 직교하는 단면 형상은 사각 형상인 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 슬릭의 형성 방향과 직교하는 단면 형상은 사다리꼴 형상인 쇽업소버.
청구항 1에 있어서,
상기 연통로는,
상기 피스톤 로드를 가로지르며 관통되어 상기 상부 챔버와 상호 연통되는 제1 유로와,
상기 제1 유로와 직교를 이루며 상기 제1 유로와 상호 연결되고, 상기 피스톤 로드의 하단부까지 연장 형성된 제2 유로를 포함하는 쇽업소버.