KR20210140994A

KR20210140994A - 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼

Info

Publication number: KR20210140994A
Application number: KR1020200057978A
Authority: KR
Inventors: 최상준; 김정섭
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; 주식회사 건화이엔지
Priority date: 2020-05-14
Filing date: 2020-05-14
Publication date: 2021-11-23

Abstract

본 발명은 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼에 관한 것으로, 원형 블록부(810) 및 사선방향의 브릿지부(820)를 통해 마름모 형상의 스토퍼구멍(830)이 형성된 구성으로, 압축 변형시에 1차 특성과 2차 특성의 구현이 가능하고, 주름관 형상으로 된 리바운드스토퍼에 비해 중량이 가볍고 원가절감이 가능하도록 된 것이다.

Description

차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼{REBOUND STOPPER OF SHOCK ABSORBER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중량감소 및 원가절감이 가능한 새로운 형상의 리바운드스토퍼에 관한 기술이다.

차량의 서스펜션은 차축과 차체를 연결하여 주행할 때 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체나 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다.

차량의 서스펜션은 차륜의 범프(bump) 및 리바운드(rebound)시에 충격을 흡수하기 위한 스프링(코일스프링), 및 스프링의 진동을 신속히 감쇄시키며 일정한 차고를 유지하는 쇽업소버를 포함한다.

쇽업소버는 길이가 줄어드는 압축(bump) 및 길이가 늘어나는 신장(rebound) 운동을 하며, 길이가 늘어나는 신장시에 스트로크를 제한하기 위한 리바운트스토퍼를 구비하고 있다.

그런데, 종래에 사용하고 있는 대부분의 리바운트스토퍼는 외형이 주름(bellows, 자바라)진 튜브(tube) 형태의 주름관 형상으로, 대체적으로 중량이 무겁고 원가가 비싼 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2015-0107662호

본 발명은, 주름관 형상으로 된 리바운드스토퍼에 비해 중량이 가볍고 원가절감이 가능한 새로운 형상을 갖는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피스톤로드에 결합되고 쇽업소버가 길이가 늘어나는 신장시에 상부스토퍼와의 접촉으로 압축되면서 스트로크를 규제하는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼에 있어서, 상기 피스톤로드의 길이방향을 따라 이격되게 배치된 다수개의 원형 블록부; 상기 원형 블록부를 연결하는 브릿지부; 및 상기 원형 블록부와 브릿지부사이에 형성되고 내외부를 관통하는 다수개의 스토퍼구멍;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 브릿지부는 원형 블록부를 사선방향으로 연결하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼구멍은 원형 블록부를 사선방향으로 연결하는 브릿지부에 의해 마름모 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼구멍은 리바운드스토퍼의 길이방향을 따라 마름모 형상이 동일 모양으로 배치되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 쇽업소버의 신장시 원형 블록부와 상부스토퍼의 접촉으로 압축이 시작될 때에 브릿지부는 탄성 변형되고; 상기 브릿지부의 탄성 변형에 의해 마름모 형상으로 된 스토퍼구멍의 단면적이 점차 줄어들면서 에너지를 흡수하는 1차 특성이 구현되는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼구멍의 단면적이 줄어드는 만큼 원형 블록부와 브릿지부의 접촉면적이 커지고; 상기 원형 블록부와 브릿지부가 접촉한 상태에서 최대로 압축되는 순간까지 에너지를 흡수하는 2차 특성이 구현되는 것을 특징으로 한다.

상기 리바운드스토퍼의 최대 압축 길이와 특성은 원형 블록부의 두께 및 브릿지부의 경사각도에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼는, 원형 블록부 및 사선방향의 브릿지부를 통해 마름모 형상의 스토퍼구멍이 형성된 구성으로, 압축 변형시에 1차 특성과 2차 특성의 구현이 가능하고, 특히 외형적 형상이 주름관 형상으로 된 종래의 리바운드스토퍼에 비해 중량이 가볍고 원가절감이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 리바운드스토퍼가 구비된 차량용 쇽업소버의 도면,
도 2는 본 발명에 따른 리바운드스토퍼의 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 리바운드스토퍼의 압축과정을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 리바운드스토퍼의 압축특성을 나타내는 그래프선도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼에 대해 살펴보기로 한다.

차량용 쇽업소버는 도 1에 도시된 바와 같이, 차체측에 연결되는 상측 마운팅부(110) 및 커버(120)가 일체로 결합된 피스톤로드(100), 상기 피스톤로드(110)의 하단에 결합된 피스톤(200), 상기 피스톤(200)이 섭동하도록 하는 실린더를 구성하는 내통(300), 상기 내통(300)의 외측에 설치되어 내통(300)과의 사이에 리저버(410)를 형성하고 차륜측에 연결하기 위한 하측 마운팅부(420)가 구비된 외통(400), 상기 내통(300)과 외통(400)의 상단을 연결하는 상부스토퍼(500), 상기 내통(300)과 외통(400)과 사이에 오일이 통과하는 것을 조절하도록 내통(300)의 하단에 마련된 베이스밸브(600)를 포함한다.

또한, 피스톤로드(100)에는 스토퍼시트(700)가 고정되게 결합되고, 스토퍼시트(700)에는 고무나 우레탄 재질의 리바운드스토퍼(800)가 결합된다.

리바운드스토퍼(800)는 속업소버가 길이가 늘어나도록 신장(리바운드)될 때에 상부스토퍼(500)와 접촉하면서 압축되고, 리바운드스토퍼(800)의 압축을 통해 에너지를 흡수하면서 속업소버의 리바운드 스트로크(stroke)가 제한된다.

본 발명에 따른 리바운드스토퍼(800)는 도 2에 도시된 바와 같이 피스톤로드(100)의 길이방향을 따라 이격되게 배치된 다수개의 원형 블록부(810); 상기 원형 블록부(810)를 연결하는 브릿지부(820); 및 상기 원형 블록부(810)와 브릿지부(820)사이에 형성되고 내외부를 관통하는 다수개의 스토퍼구멍(830);을 포함하는 구성으로 전체적인 외형은 원통형으로 형성된다.

리바운드스토퍼(800)는 길이방향을 따라 상하면의 중앙부를 관통하는 중심구멍(840)이 형성되고, 스토퍼구멍(830)은 중심구멍(840)과 연결되도록 관통 형성된다.

브릿지부(820)는 원형 블록부(810)를 사선방향으로 연결하도록 형성되고, 따라서 스토퍼구멍(830)은 원형 블록부(810)를 사선방향으로 연결하는 브릿지부(820)에 의해 마름모 형상으로 형성된다.

스토퍼구멍(830)이 마름모 형상으로 형성된 이유는 리바운드스토퍼(800)의 압축 변형시 원형 블록부(810)와 브릿지부(820)가 서로 접촉하면서 압축될 수 있도록 하기 위함이며, 이를 통해 에너지를 보다 효과적으로 흡수할 수 있도록 하기 위함이다.

스토퍼구멍(830)은 리바운드스토퍼(800)의 길이방향(상하방향)을 따라 마름모 형상이 동일 모양으로 배치되게 형성된 것이 특징으로, 이를 통해 리바운드스토퍼(800)의 압축 변형시 스토퍼구멍(830)은 동일모양으로 적층되고, 스토퍼구멍(830)이 동일모양으로 적층되면 리바운드스토퍼(800)는 보다 원활하게 압축 변형이 가능하게 되고 또한 압축량을 크게 할 수 있어서 에너지를 보다 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.

도 3의 (A)는 리바운드스토퍼(800)가 압축되기 전 초기 상태이고, 이때 리바운드스토퍼(800)는 상하방향의 길이(L1)가 가장 긴 상태이고, 스토퍼구멍(830)은 단면적이 가장 큰 상태이다.

쇽업소버의 길이가 늘어나도록 신장(리바운드)될 때에 리바운드스토퍼(800)가 상측으로 이동해서 상부스토퍼(500)와 접촉하면, 이때부터 리바운드스토퍼(800)는 압축이 시작되고, 이때의 상태는 도 3의 (B)상태가 된다.

쇽업소버의 신장시 리바운드스토퍼(800)의 원형 블록부(810)와 상부스토퍼(500)의 접촉으로 압축이 시작되면 이때부터 브릿지부(820)는 탄성 변형되고, 상기 브릿지부(820)의 탄성 변형에 의해 마름모 형상으로 된 스토퍼구멍(830)은 단면적이 점차 줄어들게 되며, 이와 같은 변형을 통해 에너지를 흡수하는 1차 특성이 구현된다.

도 4는 리바운드스토퍼(800)의 특성을 나타내는 그래프선도로서, 가로축은 리바운드스토퍼(800)의 길이(mm)가 되고, 세로축은 압축하중(F)이 되며, A구간이 1차 특성이 구현되는 구간이 된다.

리바운드스토퍼(800)의 1차 특성이 구현되는 과정에서 스토퍼구멍(830)은 단면적이 점차 줄어들게 되고, 스토퍼구멍(830)의 단면적이 줄어드는 만큼 브릿지부(820)의 탄성 변형이 증가함에 따라 원형 블록부(810)와 브릿지부(820)는 접촉 면적이 계속해서 증가하게 되고, 스토퍼구멍(830)이 완전히 없어지면 원형 블록부(810)와 브릿지부(820)는 최대로 면접촉한 상태가 되고, 이때의 상태는 도 3의 (C)상태가 된다.

원형 블록부(810)와 브릿지부(820)가 접촉한 상태에서 최대로 압축되는 순간까지 리바운드스토퍼(800)는 계속해서 압축되면서 길이가 줄어들게 되고, 이와 같은 변형을 통해 에너지를 흡수하는 2차 특성이 구현되며, 도 4의 그래프에서 B구간이 2차 특성이 구현되는 구간이 된다.

도 4에서 그래프선도가 끝나는 C지점은 리바운드스토퍼(800)가 최대로 압축된 상태이며, 리바운드스토퍼의 최대 압축 길이(L2)와 특성은 원형 블록부(810)의 두께(T1) 및 브릿지부(820)의 경사각도에 의해 결정될 수 있으며, 필요에 따라 수치를 달리 함으로써 튜닝이 가능할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 원형 블록부(810) 및 사선방향의 브릿지부(820)를 통해 마름모 형상의 스토퍼구멍(830)이 형성된 본 발명 실시예에 따른 리바운드스토퍼(800)는 압축 변형시에 1차 특성과 2차 특성의 구현이 가능하고, 특히 외형적 형상이 주름관 형상으로 된 종래의 리바운드스토퍼에 비해 중량이 가볍고 원가절감이 가능한 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1 - 차체 100 - 피스톤로드
110 - 상측 마운팅부 120 - 커버
200 - 피스톤 300 - 내통
400 - 외통 410 - 리저버
420 - 하측 마운팅부 500 - 상부스토퍼
600 - 베이스밸브 700 - 스토퍼시트
800 - 리바운드스토퍼 810 - 원형 블록부
820 - 브릿지부 830 - 스토퍼구멍
840 - 중심구멍

Claims

피스톤로드에 결합되고 쇽업소버가 길이가 늘어나는 신장시에 상부스토퍼와의 접촉으로 압축되면서 스트로크를 규제하는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼에 있어서,
상기 피스톤로드의 길이방향을 따라 이격되게 배치된 다수개의 원형 블록부;
상기 원형 블록부를 연결하는 브릿지부; 및
상기 원형 블록부와 브릿지부사이에 형성되고 내외부를 관통하는 다수개의 스토퍼구멍;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼.
청구항 1에 있어서,
상기 브릿지부는 원형 블록부를 사선방향으로 연결하도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼.
청구항 2에 있어서,
상기 스토퍼구멍은 원형 블록부를 사선방향으로 연결하는 브릿지부에 의해 마름모 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼.
청구항 3에 있어서,
상기 스토퍼구멍은 리바운드스토퍼의 길이방향을 따라 마름모 형상이 동일 모양으로 배치되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼.
청구항 3에 있어서,
상기 쇽업소버의 신장시 원형 블록부와 상부스토퍼의 접촉으로 압축이 시작될 때에 브릿지부는 탄성 변형되고;
상기 브릿지부의 탄성 변형에 의해 마름모 형상으로 된 스토퍼구멍의 단면적이 점차 줄어들면서 에너지를 흡수하는 1차 특성이 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼.
청구항 5에 있어서,
상기 스토퍼구멍의 단면적이 줄어드는 만큼 원형 블록부와 브릿지부의 접촉면적이 커지고;
상기 원형 블록부와 브릿지부가 접촉한 상태에서 최대로 압축되는 순간까지 에너지를 흡수하는 2차 특성이 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼.
청구항 6에 있어서,
상기 리바운드스토퍼의 최대 압축 길이와 특성은 원형 블록부의 두께 및 브릿지부의 경사각도에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버의 리바운드스토퍼.