KR20220004914A - 유압댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 유압댐퍼는, 내부에 충진된 오일(O)의 유동량 조절에 의해 도어와 같은 상대물의 충격을 감쇄하도록 구성된 유압댐퍼에 있어서, 일측면이 개구된 원통형상의 실린더가이드(100)와; 상기 실린더가이드(100)의 내측으로 삽입 가능한 원통형상으로 형성되어, 상대물과의 접촉에 따라 선택적으로 진퇴운동하는 실린더(200)와 상기 실린더(200)의 내측으로 전단부가 삽입되며, 후단부는 상기 실린더가이드(100)의 내측면에 지지되도록 설치되는 로드(300)와 상기 로드(300)의 전단에 구비되며, 상기 실린더(200)의 내측을 구획하도록 형성되어 상기 실린더(200) 내부의 오일유동량을 조절하는 피스톤(400)과; 상기 피스톤(400)의 후방에서 상기 로드(300)에 의해 관통되어 상기 로드(300)를 따라 전/후로 이동하며, 상기 실린더(200)의 내측을 구획하도록 형성되어 상기 피스톤(400) 후방공간(B)의 부피를 선택적으로 조절하는 조절기구(700)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 소음이 감소되고 수명이 향상되는 이점이 있다.

Description

유압댐퍼{Hydraulic damper}

본 발명은 유압댐퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더의 내측에서 <24> 전후방으로 이동하는 조절기구가 구비되어 로드에 의한 부피의 증감에 따른 실린더 내측의 부피를 보상할 수 있도록 구성되는 유압댐퍼에 관한 것이다.

유압댐퍼(油壓－hydraulic damper)는 감쇄력(damping force)으로 유체의 난류저항(속도의 제곱에 비례하는 저항)을 이용하는 댐퍼를 일컫는 것으로, 유체에는 일반적으로 작동유를 사용하고, 오리피스(격벽에 뚫린 유체의 유출구멍)나 통로 면적을 자력으로 제어하는 밸브에 의해 유체저항을 발생시킨다.

이와 같은 유압댐퍼는 구조적으로 직동식과 레버식으로 나눌 수 있으며, 직동식에는 피스톤형이 있고 레버식에는 회전날개형과 피스톤형이 있다. 자동차용의 완충기는 유압댐퍼의 일종이며, 직동식 피스톤형이 많이 쓰인다. 그 밖에 철도차량, 항공기바퀴장치, 배관계통 등의 완충이나 도어(door) 개폐시의 충격방지에 주로 이용 가능하다.

이와 같은 유압댐퍼 중에서 피스톤형의 유압댐퍼가 대한민국 등록실용신안 제 20-0354593호에 개시되어 있다.

도 1 은 종래기술에 의한 일반적인 유압댐퍼의 단면도로서, 이를 도면을 통해 간략하게 살펴보면 유압댐퍼는 전체적으로 실린더가이드(10)와 실린더(20)로 구성된다.

상기 실린더가이드(10)는 상기 유압댐퍼의 외형 일부를 형성함과 동시에 상기 실린더(20)를 가이드 하는 것으로, 전면이 개방된 원통 형상으로 형성되며, 상기 실린더가이드(10)의 내부에는 소정의 길이로 길게 형성된 환봉형상의 로드(30)가 구비된다.

그리고, 상기 실린더(20)는 상기 실린더가이드(10)의 내주연에 의해 가이드될 수 있도록 후면이 개방된 원통형상으로 형성된다.

한편, 상기 실린더(20)의 내측에는 오일이 충진되며, 상기 실린더(20)의 후방 입구에는 상기 로드(30)의 고정 및 오일의 누설을 방지하기 위해 고정부재(40)가 장착된다.

그리고, 상기 고정부재(40)의 전방에는 발포성 스폰지와 같은 소재로 형성된 보상부재(42)가 구비된다. 상기 보상부재(42)는 상기 로드(30)의 이동에 따른 상기 실린더(10) 내부의 부피변화를 보상하기 위한 것으로, 다수의 기공(또는 쉘)을 가지도록 형성되며, 소재의 특성상 외부 압력에 의해 탄성적으로 압축 가능하도록 형성된다.

상기 실린더(20)의 내부에 삽입된 로드(30)의 끝단에는 오일의 유동을 조절하기 위한 체크밸브(32)가

형성된다. 상기 체크밸브(32)는 스프링고정부재(34)와 지지부재(36)의 사이에 형성되며, 상기

스프링고정부재(34)에는 복귀스프링(50)이 장착된다.

또한, 상기 실린더(20)의 내부 전방에는 구형의 오일밀봉구(60)가 장착되어 상기 <34> 실린더(20) 내부에 충진된 오일을 밀봉하게 되고, 상기 오일밀봉구(60)의 전방 즉, 상기 실린더(20)의 전단에는 범퍼(62)가 장착되어 도어와 같은 상대물과 접촉할 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 구성을 가지는 종래의 유압댐퍼가 작동하는 상태를 살펴보면 다음과 같다.

도어와 같은 상대물이 닫힐 때, 상대물은 상기 실린더(20) 전단의 범퍼(62)와 접촉하게 되며, 이에 따라 상대물은 상기 실린더(20)를 눌러 상기 실린더(20)가 후방으로 이동하여 상기 실린더가이드(10)의 내측으로 들어가게 된다.

이때, 상기 실린더(20)의 내부 전방의 오일이 상기 실린더(20)의 후방 이동에 따른 압력에 의해 상기

체크밸브(32)를 통해 후방으로 이동하게 되며, 이와 동시에 상기 복귀스프링(50)이 압축된다. 이에 따라 상대물과의 접촉에 의한 충격의 감쇄는 물론 상기 상대물의 이동속도를 줄일 수 있게 된다.

한편, 상기 실린더(20)의 후방이동에 따라 상기 실린더가이드(10)에 고정된 상기 로드(30)는 상대적으로 상기 실린더(20)의 내측으로 삽입되며, 상기 로드(30)가 삽입됨에 따라 상기 실린더(20) 내측의 부피는 삽입된 상기 로드(30)의 부피만큼 줄어들게 된다.

상기 실린더(20) 내부에 충진된 오일은 비압축성이므로, 상기 실린더(20)의 지속적인 후방이동에 의한 유압댐퍼의 원활한 완충작용을 위해서는 삽입된 상기 로드(30)의 부피만큼 상기 실린더(20) 내측에 공간이 필요하게 된다.

이를 위해 상기 실린더(20) 내측 후반부에 구비된 상기 보상부재(42)는 상기 실린더(20)의 내측으로 삽입되는 상기 로드(30)의 부피만큼 압축되어 공간을 형성하게 된다. 즉, 상기 보상부재(42)에 상기 로드(30)의 이동에 따른 압력이 가해지게 될 경우 상기 보상부재(42)는 압축되어 상기 로드(30)의 지속적인 삽입에 필요한 공간을 확보하게 되어 유압댐퍼가 완충성능을 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 실린더(20)와 접촉하고 있는 상대물이 열리거나 상기 실린더(20)에 가해지고 있는 압축력이 해제될 경우, 상기 실린더(20)는 상기 복귀스프링(50)의 탄성에 의해 전방으로 다시 이동하게 된다. 물론 이때에도 상기 체크밸브(32)를 통해서 상기 실린더(20)의 내부 후방의 오일은 상기 실린더(20)의 전방으로 이동하게 됨은 당연할 것이다.

이때, 상기 실린더(20)가 전방으로 이동함에 따라 상기 실린더(20) 내부에 삽입된 상기 로드(30)의 일부분은상대적으로 다시 후방으로 빠져나오게 되며, 이에 따라, 상기 실린더(20) 내부의 공간은 빠져나오는 상기 로드(30)의 부피만큼의 공간이 더 형성되게 된다.

밀폐된 상기 실린더(20) 내부공간의 부피가 증가하게 되면 오일의 압력이 감소하게 되며, 이에 따라 상기 보상 부재(42)에 가해지던 오일의 압력이 점차 감소하게 되어 상기 보상부재(42)는 상기 실린더(20) 내부의 증가된 부피만큼 그 부피가 커지게 된다.

그리고, 상대물과 상기 실린더(20)의 전단과의 접촉이 해제되어 상기 실린더(20)가 완전하게 전방으로 이동한 상태에서는 상기 보상부재(42)는 원래의 형상으로 복원된다.

결과적으로 상기 실린더(20)의 전후방 이동시 상대적으로 상기 실린더의 내측으로 삽입되거나 빠져나오는 로드에 의한 상기 실린더(20) 내측의 부피변화에 따라 상기 보상부재(42)가 그 부피를 보상하여 유압댐퍼가 완충성능을 유지할 수 있게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 종래 기술 및 이와 유사한 다른 유압댐퍼들에는 실린더 내측의 부피를 유지하기 위하여 스폰지 및 이와 유사한 다수의 기공이 형성된 보상부재(42)가 구비되며, 상기 보상부재(42)는 스폰지 등과 같이 탄성을 가지는 다공성소재로 형성된다.

이와 같은 보상부재(42)는 스폰지와 같은 합성고무 또는 합성수지재로 형성되므로 오일에 약하게 되어 지속적인 사용시 내구성이 저하되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상기 보상부재가 압축과 복원을 지속적으로 반복하게 될 경우 상기 보상부재의 기공들이 터져 상기 보상부재의 박리된 조각이 오일에 섞여 유동하게 된다.

따라서, 떨어져나온 상기 보상부재의 조각에 의해 상기 체크밸브(32)가 막히거나 <49> 다른 부분에 끼게 되어 오일의 원활한 유동을 방해하는 등 성능의 저하 및 수명이 단축되는 심각한 문제점이 있다.

또한, 상기 보상부재의 압축시에는 상기 보상부재에 형성된 다수의 기공에서 공기방울이 발생하게 되며, 이와같은 공기방울은 상대적으로 간격이 좁은 체크밸브(32)를 통과하게 될 경우 소음을 발생시키게 된다.따라서, 유압댐퍼의 중요한 성능요인인 정숙성이 떨어지게 되어 사용자의 감성불만을 야기하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더의 내측에서 전후방으로 이동하는 조절기구가 구비되어 로드에 의한 부피의 증감에 따른 실린더 내측의 부피를 보상할 수 있도록 구성되는 유압댐퍼를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실린더의 후방공간에 조절기구가 형성되어 상기 실린더 내측의 압력에 따라 상기 조절기구가 전후방으로 이동하여 상기 실린더 내측의 압력을 유지하게 됨으로써 기존에 사용되던 체적 보상부재를 생략할 수 있게 되어 제조비용의 절감효과를 기대할 수 있게 된다.

그리고, 상기 조절기구는 상기 실린더의 상기 후방공간 내측에서 상기 <142> 로드를 따라 전후방으로 이동하는 것으로, 상기 실린더의 내측에서 이동할 때에 외측리브와 내측리브가 각각 실린더와 로드에 밀착됨으로써 상기 조절씰의 이동에도 오일의 누설이 발생하지 않게 된다.

뿐만 아니라 반복적인 압축과 복원시 기포가 발생하는 종래의 보상부재와 달리 상기 조절기구는 반복적인 작동에도 기포가 발생하지 않게 되어 상기 오일의 유동이 보다 원활해 짐은 물론 기포에 의한 소음발생이 원천적으로 차단되어 유압댐퍼의 사용시 발생하는 소음에 의한 사용자의 감성불만을 해소하는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 상기 조절기구는 지속적인 전후 이동에도 별도의 이물질이 발생하지 않는 구조로서, 이물질에 의한 오일의 유동성능 저하가 발생되지 않게 된다.

따라서, 상기 유압댐퍼의 성능이 일정하게 장기간 지속될 수 있으며, 이로 인해 성능의 향상효과 및 내구성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 종래기술에 의한 일반적인 유압댐퍼의 단면도.
도 2 는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해사시도.
도 3 은 본 발명에 의한 유압댐퍼의 바람직한 실시예에 외력이 가해지지 않은 상태의 내부 구조를 보인 단면도.
도 4 는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 바람직한 실시예에 외력이 가해진 상태의 내부 구조를 보인 단면도.
도 5 는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 다른 실시예의 내부구조를 보인 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100. 실린더가이드 120. 가이드홈
122. 걸림돌기 200. 실린더
220. 가이드돌기 240. 범퍼
260. 오일밀봉구 280. 구속턱
300. 로드 400. 피스톤
410. 오일유동홀 420. 로드안착부
422. 주오리피스 430. 피스톤링
440. 보조피스톤링 442. 보조오리피스
450. 링안착부 460. 지지대
470. 스프링삽입부 500. 압축스프링
600. 커버 620. 커버공
700,700'. 조절기구 720,720'. 조절스프링
740,740' 로드가이드 742. 로드관통구
744. 삽입부 746. 지지부
760,760'. 조절씰 762. 씰관통구
764a. 외측리브 764b. 내측리브
766. 스프링수용부

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 유압댐퍼는, 내부에 충진된 오일의 유동량 조절에 의해 도어와 같은 상대물의 충격을 감쇄하도록 구성된 유압댐퍼에 있어서, 일측면이 개구된 원통형상의 실린더가이드와 상기 실린더가이드의 내측으로 삽입 가능한 원통형상으로 형성되어, 상대물과의 접촉에 따라 선택적으로 진퇴 운동하는 실린더와 상기 실린더의 내측으로 전단부가 삽입되며, 후단부는 상기 실린더가이드의 내측면에 지지되도록 설치되는 로드와 상기 로드의 전단에 구비되며, 상기 실린더의 내측을 구획하도록 형성되어 상기 실린더 내부의 오일유동량을 조절하는 피스톤과 상기 피스톤의 후방에서 상기 로드에 의해 관통되어 상기 로드를 따라 전/후로 이동하며, 상기 실린더의 내측을 구획하도록 형성되어 상기 피스톤 후방공간의 부피를 선택적으로

조절하는 조절기구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

내부에 충진된 오일의 유동량 조절에 의해 도어와 같은 상대물의 충격을 감쇄하도록 구성된 유압댐퍼에 있어서, 일측이 개구된 원통형상으로 형성되어, 외형을 형성하는 실린더와 상기 실린더의 내측으로 전단부가 삽입되며, 후단부는 외부로 돌출되어 상대물과의 접촉에 따라 선택적으로 진퇴운동하는 로드와 상기 로드의 전단에 구비되며, 상기 실린더의 내측을 구획하도록 형성되어 상기 실린더 내부의 오일유동량을 조절하는 피스톤과 상기 피스톤의 후방에서 상기 실린더의 내측을 전/후방으로 구획하도록 형성되며, 상기 로드를 따라 전/후로 이동하여 상기 피스톤 후방공간의 부피를 선택적으로 조절하는 조절기구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 조절기구는 상기 실린더의 단면형상과 대응하는 형상으로 형성되어, 상기 실린더의 내측을 전/후방으로 구획하는 조절씰과 상기 조절씰의 후방에 구비되어, 상기 실린더의 후퇴운동시 압축력을 제공하는 조절스프링을 포함하여 구성된다.

상기 조절씰의 외주면에는 중앙부가 내측으로 함몰 형성되며, 외측으로 돌출된 양측이 상기 실린더의 내주면과 접하도록 형성되는 외측리브가 더 형성되고,

상기 조절씰의 내주면에는 중앙부가 외측으로 함몰 형성되며, 내측으로 돌출된 양측이 상기 로드의 외주면과 접하도록 형성되는 내측리브가 더 형성된다.

상기 실린더의 내주면 일측에는 상기 조절씰의 외경보다 작은 내경을 가지도록 단차지게 형성되어, 상기 조절씰의 전방이동을 구속하는 구속턱이 더 구비된다.

상기 조절씰의 후면에는 상기 조절스프링의 전단부를 수용할 수 있도록 전방으로 함몰 형성된 스프링수용부가 더 형성된다.

상기 조절씰의 후방에는 상기 로드에 의해 관통되며, 일측이 상기 조절씰의 후면과 접하여 상기 조절씰과 함께 이동하는 로드가이드가 더 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유압댐퍼에 의하면, 소음발생을 최소화하여 사용자의 감성불만을 해소하는 한편, 이물에 의한 제품의 성능저하와 파손을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해사시도이고, 도 3 과 도 4 는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 바람직한 실시예의 내부 구조를 보인 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 유압댐퍼는 원통형의 실린더가이드(100)와 상기 실린더 가이드(100)의 내측에 삽입되어 전후방으로 진퇴운동하는 실린더(200)에 의해 전체적인 외형이 형성된다.

상기 실린더가이드(100)는 전방(이하 도 2 내지 4 에서 볼 때 우측방)이 개구된 원통형상으로 형성되며, 길이 방향으로 길게 연장 형성된다. 그리고, 상기 실린더가이드(100)의 내주면에는 가이드홈(120)이 다수개 형성된다.

상기 가이드홈(120)은 아래에서 설명할 가이드돌기(220)를 수용함으로써 상기 실린더(200)의 전후방 진퇴운동을 안내할 수 있도록 하는 것으로, 상기 실린더가이드(100)의 내주면에서 길이방향을 따라 길게 외측으로 함몰 형성된다.

그리고, 상기 가이드홈(120)의 일측에는 내측으로 돌출된 걸림돌기(122)가 형성된다. 상기 걸림돌기(122)는 상기 가이드돌기(220)와 간섭되어 상기 실린더가이드(100)의 내측에 삽입된 상기 실린더(200)의 탈거를 방지하기 위한 것으로, 소정의 높이를 가지도록 돌출되어 상기 실린더(200)를 강제로 탈거하지 않는 한 상기 가이드돌기(220)와의 간섭에 의해 상기 실린더(200)가 탈거되지 않도록 한다.

상기 실린더(200)는 상기 실린더가이드(100)에 삽입가능한 원통형상으로 형성되어, 상기 실린더가이드(100)의 내주면을 따라서 전후방으로의 진퇴운동이 안내될 수 있도록 형성되며, 상기 실린더가이드(100)로 삽입되는 후방(이하 도 2 내지 4 에서 볼 때 좌측방)이 개구되도록 형성된다.

상기 실린더(200)의 후단부 외주면에는 가이드돌기(220)가 외측으로 돌출 형성된다. 상기 가이드돌기(220)는 상기 실린더(200)가 상기 실린더가이드(100)의 내측에서 전후방으로 진퇴운동할 수 있도록 가이드하는 것으로 상기 가이드홈(120)의 내측에 삽입되어 상기 가이드홈(120)을 따라 이동하게 된다.

상기 실린더(200)의 내측에는 아래에서 설명할 피스톤(400)에 의해 구획되어 각각 피스톤(400)을 기준으로 전방공간(F)과 후방공간(B)이 형성되며, 상기 전방공간(F)과 후방공간(B)의 내측에는 유압댐퍼의 작동유체인 오일(oil,O)이 충진되어 있다.

그리고 상기 실린더(200)의 내측에는 상기 오일의 유동조절 및 상기 실린더(200)의 진퇴운동을 위한,

로드(300)와 피스톤(400) 및 압축스프링(500) 그리고 내부공간의 부피를 조절하는 조절기구(700) 등이 구비된다.

이를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 실린더(200)의 개구된 일측에는 로드(300)가 삽입된다. 상기 로드(300)는 상기 실린더(200)의 진퇴운동에 따라 상대적으로 상기 실린더(200)의 내측으로 삽입되거나 돌출되는 것으로, 상기 실린더(200)의 길이보다 길지 않은 환봉형상으로 형성된다.

그리고, 상기 로드(300)의 전단부는 상기 실린더(200)의 내측으로 삽입되며, 후단부는 상기 실린더(200)의 개구된 후방으로 돌출되어 상기 실린더가이드(100)의 내측 후면과 접하여 지지된다.

따라서, 상기 실린더(200)가 상기 실린더가이드(100)의 내측에서 전방 또는 후방으로 진퇴운동하게 되면, 상기 로드(300)는 상대적으로 상기 실린더(200)의 내측으로 삽입되거나 상기 실린더(200)의 외측으로 돌출된다.

상기 실린더(200)의 전단부에는 도어와 같은 상대물과 접촉하게 되는 범퍼(240)가 장착되고, 상기 범퍼(240)의 후방에는 상기 실린더(200)의 내부에 충진된 오일을 밀봉하는 구형의 오일밀봉구(260)가 장착된다. 그리고, 상기 실린더(200)의 내부에는 피스톤(400)이 상기 실린더(200)의 내부에 구비된다.

상기 피스톤(400)은 대략 원통형상으로 형성되며, 상기 실린더(200)의 내부에서 전후방으로 진퇴운동 가능하도록 구성되어, 상기 압축스프링(500)의 지지는 물론 상기 실린더(200) 내부의 오일(O)의 유동을 조절하게 된다.

상기 피스톤(400)의 내측 중앙에는 상기 피스톤(400)을 전후방으로 관통하는 오일유동홀(410)이 형성된다. 상기 오일유동홀(410)은 상기 실린더(200) 내부의 오일(O)이 전후방으로 유동하는 통로 역활을 하는 것으로, 소정의 면적을 가지는 임의의 형상으로 형성되며, 바람직하게는 원형 단면을 가지는 통로 형상으로 형성된다.

그리고, 상기 오일 유동홀(410)의 후단에는 중앙부가 함몰되도록 단차지게 형성된 로드안착부(420)가 형성된다.

상기 로드안착부(420)는 환봉형상으로 길게 형성된 로드(300)의 전단부가 안착되어 고정될 수 있도록 하는 것으로, 상기 로드(300)의 전단부 외형과 대응하도록 형성되는 것이 바람직할 것이며, 상기 오일유동홀(410)의 직경보다는 다소 크게 형성되어 상기 로드안착부(420)와 오일유동홀(410) 사이에는 단차가 형성된다.

또한, 상기 로드안착부(420)에는 오일(O)의 주 유동 통로가 되는 주오리피스(422)가 형성된다. 상기 주오리피스(422)는 상기 로드안착부(420) 측면에 전후방으로 길게 함몰 형성된다. 따라서, 상기 로드(300)가 상기 로드 안착부(420)에 안착되어도 상기 주오리피스(422)에 의해 공간이 확보되며, 상기 오일유동홀(410)과 주오리피스(422)를 통한 오일(O)의 유동이 가능하게 된다.

한편, 상기 피스톤(400)의 외주면 중앙부에는 상기 피스톤(400) 과 미소한 상대 직선 운동이 가능한

피스톤링(430)이 안착된다. 상기 피스톤링(430)은 상기 실린더(200)의 내경과 대응하는 외경을 가지는 링형상으로 형성되어 상기 피스톤(400)의 진퇴운동시 함께 이동하여 오일(O)의 유동을 제어하게 된다.

그리고, 상기 피스톤링(430)의 후방에는 보조피스톤링(440)이 더 구비된다. 상기 보조피스톤링(440)은 상기 피스톤링(430)과 대응되는 크기로 형성되며, 상기 피스톤(400)에 안착되어 상기 피스톤링(430)과 접촉하면서 상기 피스톤링(430)과 같이 상기 피스톤(400)에 대해 미소한 상대 직선운동을 하게 된다.

상기 보조피스톤링(440)의 후면에는 보조오리피스(442)가 더 형성된다. 상기 보조오리피스(442)는 소정의 크기로 형성되어 오일(O)의 이동을 안내하게 되는데, 이러한 보조오리피스(442)의 형상과 크기에 따라 오일(O)의 이동량이 달라지게 되며, 상기 보조피스톤링(440)은 고무와 같은 탄성체로 이루어져 있으므로 외부에서 전달되는 충격 및 압축력에 따라 보조오리피스(442)의 형상과 크기, 즉 단면적이 달라지게 된다.

상기 피스톤(400)의 외주면 중앙부에는 상기 피스톤링(430)과 보조피스톤링(440)이 안착되는 링안착부(450)가 형성되며, 이러한 링안착부(450)의 전방에는 아래에서 설명할 압축스프링(500)의 후단을 지지하는 지지대(460)가 형성된다. 상기 지지대(460)는 상기 피스톤(400)의 외주면으로부터 일체로 돌출 형성되며, 다수개가 형성된다. 그리고 상기 지지대(460)의 전방으로는 아래에서 설명할 압축스프링(500)이 끼워지는 스프링삽입부(470)가 형성된다.

상기 피스톤(400)의 전방에는 압축스프링(500)이 설치된다. 상기 압축스프링(500)은 소정의 길이로 형성되며, 힘의 방향에 따라 코일의 중심선방향으로 압축힘을 받는 압축코일스프링이 사용된다. 상기 압축스프링(500)의 후단은 상기 피스톤(400)의 전반부에 돌출 형성된 상기 스프링삽입부(470)에 끼워지고, 상기 압축스프링(500)의 전단은 상기 실린더(200)의 내측 전면에 접하여 지지된다.

한편, 상기 실린더(200)의 개구된 후면은 커버(600)에 의해 차폐된다. 그리고, 상기 커버(600)의 중앙부에는 상기 로드(300)가 관통되는 커버공(620)이 형성된다.

상기 커버(600)의 전방 즉, 상기 커버(600)와 상기 피스톤(400)의 사이에는 조절기구(700)가 구비된다. 상기 조절기구(700)는 오일의 유동에 따른 상기 실린더(200)의 후방공간(B) 부피를 조절하기 위한 것으로, 오일의 유동에 따라 전후방으로 이동하면서 상기 실린더(200) 내측의 후방공간(B) 부피를 조절할 수 있도록 구성된다.

이를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 조절기구(700)는 커버(600)가 구비된 상기 실린더(200)의 내측 후방으로부터 차례로 조절스프링(720)과 로드가이드(740) 그리고 조절씰(760)로 구성된다.

상기 조절스프링(720)은 상기 조절기구(700)에 압축력을 제공하기 위한 것으로, 코일스프링형상으로 형성된다.

상기 조절스프링(720)은 상기 로드(300)에 의해 관통되도록 장착되며, 상기 조절스프링(720)의 후단은 상기 커버(600)에 지지되고, 이에 대응하는 전단은 아래에서 상세하게 설명할 로드가이드(740)의 후면에 접하도록 장착된다.

한편, 상기 조절스프링(720)은 후방으로 이동하는 오일의 압력에 의해 후방으로 압축될 수 있는 탄성력을 가지도록 형성되는 것이 바람직할 것이며, 상기 조절스프링(720)의 탄성력의 정도는 사용환경에 따라 조절 가능할 것이다.

그리고, 상기 로드가이드(740)는 상기 조절스프링(720)의 전방에 구비된다. 상기 로드가이드(740)의 대략 중앙부에는 상기 로드(300)가 관통될 수 있도록 로드관통구(742)가 형성된다.

상기 로드관통구(742)는 상기 로드(300)의 단면 형상과 대응하는 형상으로 형성되며, 소정의 길이만큼 길게 연장 형성되어 상기 로드(300)의 전진 또는 후진 이동시에 상기 로드(300)가 편심되지 않도록 안내하게 된다.

상기 로드가이드(740)의 외경은 상기 실린더(200)의 내경 보다 다소 작게 형성되고, 상기 로드가이드(740)의 후반부 즉, 삽입부(744)는 상기 조절스프링(720)의 내경과 동일하거나 다소 작게 형성되어 상기 조절스프링(720)의 내측으로 삽입 가능하게 된다.

한편, 상기 로드가이드(740)의 전단부에는 상기 조절스프링(720)과 아래에서 설명할 조절씰(760)을 지지하기 위한 지지부(746)가 형성된다. 상기 지지부(746)는 상기 로드가이드(740)의 전단부 즉, 상기 삽입부(744)의 전단부에서 외측으로 수직하게 돌출 형성된다.

따라서, 상기 지지부(746)의 후면은 상기 로드가이드(740)의 외측으로 돌출되어 상기 조절스프링(720)의 전단부가 지지되며, 상기 지지부(746)의 전면은 아래에서 설명할 조절씰(760)과 접촉하여 지지하게 된다.

상기 조절씰(760)은 상기 로드(300)가 편심되지 않도록 잡아줌과 동시에 상기 실린더(200)의 후방공간을 밀폐시키기 위한 것으로 일반적인 오일씰(Oil seal)과 유사한 소재로 형성된다.

그리고, 상기 조절씰(760)은 상기 실린더(200)의 후방공간(B)에서 증가되는 오일(O)의 압력과 상기

조절스프링(720)의 탄성력에 따라 전진 또는 후진 이동하여 상기 실린더(200) 후방공간(B)의 부피를 조절할 수 있도록 형성된다.

즉, 상기 조절씰(760)은 상기 후방공간(B)의 내경과 대응하는 외경을 가지는 링 형상으로 형성되며, 안정적인 밀폐성능을 가질 수 있도록 소정의 폭을 가지도록 형성된다.

상기 조절씰(760)의 대략 중앙부에는 상기 조절씰(760)을 전후로 관통하는 씰관통구(762)가 형성된다. 상기 씰 관통구(762)는 상기 로드(300)가 관통될 수 있도록 상기 로드(300)의 외경과 대응하는 크기로 형성되는 것이 바람직할 것이며, 이에 따라 상기 조절씰(760)은 상기 로드(300)를 따라 전후로 이동할 수 있게 된다.

그리고, 상기 조절씰(760)의 외주면과 내주면에는 각각 외측리브(764a)와 내측리브(764b)가 형성된다.

상기 외측리브(764a)는 상기 조절씰(760)의 외주면에 형성되어 상기 실린더(200)의 후방공간(B) 내주면과 접하여 오일(O)이 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 조절씰(760)의 외주면 대략 중앙부가 내측으로 함몰되어 형성됨으로써 상기 조절씰(760)의 외주면 양측단이 외측으로 경사지게 돌출되는 형상 즉, 대략 '∨'와 같은 단면형상(외주 상부의 단면형상)을 가지도록 형성된다.

따라서, 상기 외측리브(764a)의 외측단이 상기 후방공간(B)의 내주면과 접하여 밀착됨으로써 상기 조절씰(760)의 이동에도 상기 실린더(200)의 내측면과 상기 조절씰(760) 사이로 오일(O)이 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 내측리브(764b)는 상기 외측리브(764a)와 유사한 형상으로 형성된다. 다만, 상기 내측리브(764b)는 상기 조절씰(760)을 관통하는 상기 로드(300)와 접하여 오일(O)이 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 조절씰(760)의 내주면 중앙부가 외측으로 함몰되어 형성됨으로써 상기 조절씰(760)의 외주면 양측단이 내측으로 경사지게 돌출되는 형상 즉, 대략 '∧'와 같은 단면형상(내주 상부의 단면형상)을 가지도록 형성된다.

따라서, 상기 내측리브(764b)의 내측단이 상기 로드(300)의 외주면과 접하여 밀착됨으로써 상기 조절씰(760)의 이동에도 상기 로드(300)와 조절씰(760) 사이로 오일(O)이 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 실린더(200)의 후방공간(B)의 전단부에는 내측으로 단차지게 형성된 구속턱(280)이 형성된다. 즉, 상기 후방공간(B)의 내경은 상기 실린더(200) 전방공간(F)의 내경보다 크게 형성되며, 이로 인해 상기 후방공간(B)과 전방공간(F)이 접하는 상기 후방공간(B) 전단에는 단차지게 형성되는 구속턱(280)이 자연스럽게 형성된다.

상기 구속턱(280)은 상기 조절씰(760)의 전방이동을 구속하는 것으로, 상기 조절씰(760)이 조절스프링(720)의 압축력에 의해 더 이상 전방으로 이동되지 않도록 상기 조절씰(760)의 전면 외측과 접하여 상기 조절씰(760)을 구속하게 된다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 작동 상태를 도 3 과 도 4 를 참고로 하여 살펴본다.

우선 상기 유압댐퍼의 작동을 위해 상기 유압댐퍼의 제작시 상기 실린더(200)의 내부에는 오일(O)이 충진된다.

도 3 에는 외력이 가해지지 않은 상태의 유압댐퍼의 상태가 도시되어 있다. 이때에는 상기 피스톤(400)이 압축 스프링(500)의 힘에 의해 후방으로 이동하여 상기 로드가이드(740)와 인접하고 있으며, 상기 실린더(200) 내의 대부분의 오일(O)은 상기 피스톤(400)의 전방에 해당하는 상기 전방공간(F)에 위치하게 된다.

그리고, 상기 후방공간(B)에는 오일이 거의 없는 상태로 상기 조절기구(700)에 오일(O)로 의한 압력이 작용하지 않게 된다. 따라서, 상기 조절스프링(720)의 압축력에 의해 상기 로드가이드(740)는 가장 전방으로 이동한 상태가 되며, 이로 인해 상기 로드가이드(740)에 의해 지지되는 조절씰(760) 또한 가장 전방에 이동한 상태가 된다.

상기 조절씰(760)은 가장 전방으로 이동된 상태에서 상기 후방공간(B) 전단의 상기 구속턱(280)에 의해 구속되어 더 이상의 전방이동이 제한되며, 이때 상기 조절씰(760)은 상기 피스톤(400)의 후단부와 인접한 상태가 된다.

이러한 상태에서 도어와 같은 상대물이 상기 범퍼(240)와 접촉하여 상기 실린더(<111> 200)에 충격을 가하게 되면, 상기 실린더(200)는 상기 실린더가이드(100)의 내측으로 들어가게 되며, 이때 로드(300)에 의해 지지되는 피스톤(400)은 상대적으로 상기 실린더(200)의 내측에서 전방으로 이동하는 효과를 갖게 된다.

이때 상기 피스톤링(430)은 오일(O)의 압력에 의해 상기 링안착부(450)에서 상대적으로 후방으로 밀리게 되며, 이로 인해 상기 보조피스톤링(440)도 피스톤링(430)에 밀려 도 3 에 상세히 도시된 바와 같이 링안착부(450)에 밀착된다.

상기 피스톤(400)이 전방으로 이동하면 상기 실린더(200) 내부의 전방공간(F)이 점차 감소하고 후방공간(B)이 증가하게 된다. 그런데 상기 전방공간(F)에 충진되어 있는 오일(O)은 비압축성 유체이므로 상기 오일유동홀(410)과 주오리피스(422)를 통해 후방으로 이동한다.

상기 오일유동홀(410)을 통해 후방으로 이동하는 오일(O)은 도 3 에 확대도로 상세히 도시된 바와 같이 상기 로드안착부(420)에 형성되어 있는 주오리피스(422)를 따라 상기 피스톤(400)의 후방으로 이동한다. 그리고 상기 오일유동홀(410)을 통해 후방으로 이동하는 오일(O)의 양은 상기 주오리피스(422)의 크기와 형상에 따라 제한된다. 이처럼 제한된 오일(O)의 저항을 이용하여 상대물과의 접촉시 충돌에너지를 유압댐퍼가 감쇄하게 되는 것이다.

또한, 상기 실린더(200)의 후방이동에 따라 상기 로드(300)가 상대적으로 전방으로 이동할 때 상기

피스톤링(430)과 보조피스톤링(440)은 도 3 의 확대도와 같이 상기 링안착부(450) 후단에 밀착되므로, 상기 실린더(200)와 지지대(460) 사이의 공간을 통해 후방으로 유동되는 오일(O)은 상기 피스톤링(430)과 링안착부(450) 외주면 사이의 공간을 거쳐 상기 보조피스톤링(440)의 보조오리피스(442)를 통과한 다음, 상기 틈새(G)를 거쳐 상기 후방공간(B)으로 빠져나가게 된다.

한편 상기 보조오리피스(442)를 통해 이동되는 오일(O)의 유량은 상기 실린더(200)의 범퍼(240)와 접촉하는 상대물의 충격속도에 따라 달라진다. 즉, 상기 피스톤(400)은 탄성이 거의 없는 고형체로 구성되므로 이러한 피스톤(400)에 형성되는 오일유동홀(410) 및 주오리피스(422)의 크기와 형상은 변화하지 않으나, 상기 보조피스톤링(440)은 고무와 같은 탄성체로 이루어지므로 이러한 보조피스톤링(440)에 형성되는 보조오리피스(442)의 크기와 형상은 상기 전방공간(F)에 충진된 오일(O)의 압력에 따라 변화하여 상대물의 충격속도에 따라 유동하는 오일(O)의 유량을 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 실린더(200)의 후방이동에 따라서 상기 로드(300)는 상대적으로 상기 실린더(200)의 내측으로 삽입되는 것과 같은 효과를 가지게 된다. 이로 인해 상기 실린더(200) 내측 공간의 부피는 삽입되는 상기 로드(300)의 부피만큼 줄어들게 된다.

하지만 상기 실린더(200) 내측에 충진된 오일(O)은 비압축성 유체이므로 상기 실린더 내측의 압력은 그만큼 높아지게 된다.

상기 실린더(200) 내측의 압력이 높아짐에 따라 상기 후방공간(B)의 오일(O)이 상기 조절씰(760)을 후방으로 밀어주게 되고, 이때, 상기 오일(O)의 압력이 상기 조절스프링(720)의 탄성력보다 더 크게 되어 상기 조절씰(760)이 상기 실린더(200)의 내측에서 후방으로 이동하여 상기 후방공간(B)의 부피를 확장시키게 된다.

이때, 확장된 상기 후방공간(B)의 부피는 상기 실린더(200)의 내측으로 삽입된 상기 로드(300)의 부피와 동일하게 되어 상기 실린더(200) 내측의 압력을 일정하게 유지시켜 주게 된다.

도 4 에는 외력에 의해 상기 실린더(200)가 상기 실린더가이드(100)의 내측으로 완전하게 들어간 상태 즉, 완전하게 후방이동된 상태로, 상기 실린더(200)에 가해지는 외력이 제거되면, 상기 압축스프링(500)의 탄성에 의해 상기 실린더(200)가 전방으로 이동하게 된다.

상기 실린더(200)가 전방으로 이동함에 따라 상기 피스톤(400)은 상기 실린더(200)의 내측에서 상대적으로 후방으로 이동하게 되며, 최종적으로는 원래의 위치로 복귀하게 된다.

그리고, 이때에는 피스톤(400)이 전방으로 이동할 때 와는 반대로 상기 피스톤(400)의 지지대(460) 사이를 통해 오일(O)이 후방공간(B)으로부터 전방공간(F)으로 유동하게 된다.

한편, 상기 실린더(200)에 가해지는 압력이 해제되어 상기 실린더(200)가 다시 전방으로 이동하게 되면, 상기 실린더(200)의 내측으로 삽입된 상기 로드(300)의 일부분이 상대적으로 상기 실린더(200)의 내측에서 외측으로 돌출 즉, 빠져나오게 된다.

따라서, 상기 실린더(200)의 내측의 부피는 빠져나온 상기 로드(300)의 부피만큼 더 늘어나게 된다. 이때 상기 실린더(200) 내측에 충진된 오일(O)은 비압축성 유체이므로 상기 실린더(200) 내측의 압력이 낮아지게 된다.

상기 실린더(200) 내측의 압력이 낮아짐에 따라 상기 오일(O)이 가하는 압력이 상기 조절스프링(720)의 탄성력 보다 작아지게 되어 상기 조절스프링(720)이 상기 조절씰(760)을 전방으로 밀어주게 된다.

상기 조절씰(760)이 상기 조절스프링(720)의 탄성력에 의해 전방으로 이동함에 따라 상기 후방공간(B)의 부피는 점점 감소하게 되며, 이때 줄어드는 후방공간(B)의 부피는 상기 실린더(200)의 내측으로부터 빠져나오는 상기 로드(300)의 부피와 같게 되어 상기 실린더(200) 내측의 압력을 일정하게 유지시키게 된다.

그리고, 상기 조절씰(760)은 상기 실린더의 내측에서 전방 또는 후방으로 상대운동할 때에 상기

외측리브(764a)와 내측리브(764b)가 각각 상기 실린더(200)의 내주면과 상기 로드(300)의 외주면에 밀착되어 상기 오일(O)의 누설을 완전하게 차단하게 된다.

한편, 본 발명에 의한 오일댐퍼는 상기한 바람직한 실시예 외에도 다양한 변형이 가능할 것이며, 이에 다른 실시예를 도 5 를 통하여 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 다른 실시예에서는 실린더가이드(100)와 실린더(200)의 외형은 동일하며, 상기 조절기구(700)의 구성에 있어서 다소의 변형이 있을 뿐 다른 구성은 전술한 바람직한 실시예와 모두 동일하므로 전체적인 상세한 설명은 생략하고 조정기구(700')에 관하여 상세하게 살펴보기로 한다.

도 5 에 의하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 조절기구(700')는 조절스프링(720')과 조절씰(760')로

구성된다.

상기 조절스프링(720')은 전술한 바람직한 실시예와 동일한 구조로 형성되며, 상기 조절스프링(720')의 후단은 상기 커버(600)에 지지되고, 상기 조절스프링(720')의 전단은 상기 조절씰(760')에 수용되어 지지된다.

상기 조절씰(760')의 형상 또한 전체적으로 전술한 바람직한 실시예와 동일하게 형성되며, 다만, 상기

조절씰(760')의 후면에 스프링수용부(766)가 더 형성된다.

상기 스프링수용부(766)는 상기 조절스프링(720')의 전단부를 수용하기 위한 것으로, 상기 조절씰(760')의 후면에서 외주와 내주의 사이 중앙을 따라 대략 원형상으로 함몰 형성된 것으로, 상기 스프링수용부(766)가 안정적으로 수용될 수 있도록 소정의 깊이를 가지도록 전방으로 함몰 형성되는 것이 바람직할 것이다.

따라서, 상기 조절씰(760')은 상기 조절스프링(720')의 전단부에 의해 지지되며, 상기 조절스프링(720')의 압축력이 작용하게 될 때 상기 조절씰(760')에 직접적으로 전달될 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예의 작용은 전술한 본 발명의 바람직한 실시예의 작용과 전체적으로 동일할 것이다.

한편, 필요에 따라서는 전술한 본 발명의 바람직한 실시예와 다른 실시예에서, 상기 실린더가이드(100)가 생략되는 것도 가능할 것이다.

이때에는 도어와 같은 상대물이 상기 로드(300)와 접하게 되고, 고정된 상기 실린더(200)의 내측으로 상기 로드(300)가 삽입되어 상대물에 의한 충격을 완충시킬 수 있도록 구성된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에서는 상기 실린더가이드(100)와 실린더(200)가 원통형상으로 형성되었으나 상기 실린더가이드(100)와 실린더(200)는 다양한 형상으로 형성되는 것이 가능할 뿐만 아니라, 상기 유압댐퍼의 설치 방법과 환경에 따라서 설치를 위한 어댑터가 일체로 형성되거나, 도어힌지 등과 일체로 형성되는 것이 가능할 것이다.

Claims (7)

1. 내부에 충진된 오일(O)의 유동량 조절에 의해 도어와 같은 상대물의 충격을 감쇄하도록 구성된 유압댐퍼에 있어서, 일측면이 개구된 원통형상의 실린더가이드(100)와;
   상기 실린더가이드(100)의 내측으로 삽입 가능한 원통형상으로 형성되어, 상대물과의 접촉에 따라 선택적으로 진퇴운동하는 실린더(200)와 상기 실린더(200)의 내측으로 전단부가 삽입되며, 후단부는 상기 실린더가이드(100)의 내측면에 지지되도록 설치되는 로드(300)와 상기 로드(300)의 전단에 구비되며, 상기 실린더(200)의 내측을 구획하도록 형성되어 상기 실린더(200) 내부의 오일유동량을 조절하는 피스톤(400)과 상기 피스톤(400)의 후방에서 상기 로드(300)에 의해 관통되며, 오일(O)의 유동에 따라 선택적으로 진퇴함으로써 상기 실린더(200) 내측 후반부 공간의 부피를 선택적으로 확장시켜 상기 로드(300)의 체적을 보상하는 조절기구(700)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.
2. 내부에 충진된 오일(O)의 유동량 조절에 의해 도어와 같은 상대물의 충격을 감쇄하도록 구성된 유압댐퍼에 있어서, 일측이 개구된 원통형상으로 형성되어, 외형을 형성하는 실린더(200)와 상기 실린더(200)의 내측으로 전단부가 삽입되며, 후단부는 외부로 돌출되어 상대물과의 접촉에 따라 선택적으로 진퇴 운동하는 로드(300)와 상기 로드(300)의 전단에 구비되며, 상기 실린더(200)의 내측을 구획하도록 형성되어 상기 실린더(200) 내부의 오일유동량을 조절하는 피스톤(400)과;
   상기 피스톤(400)의 후방에서 상기 로드(300)에 의해 관통되며, 오일(O)의 유동에 따라 선택적으로 진퇴함으로써 상기 실린더(200) 내측 후반부 공간의 부피를 선택적으로 확장시켜 상기 로드(300)의 체적을 보상하는 조절 기구(700)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.
3. 제 1 항에 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조절기구(700)는, 상기 실린더(200)의 단면형상과 대응하는 형상으로 형성되어, 상기 실린더(200)의 내측을 전/후방으로 구획하는 조절씰(760)과 상기 조절씰(760)의 후방에 구비되어, 상기 실린더(200)의 후퇴운동시 압축력을 제공하는 조절스프링(720)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 조절씰(760)의 외주면에는, 중앙부가 내측으로 함몰 형성되며, 외측으로 돌출된 양측이 상기 실린더(200)의 내주면과 접하도록 형성되는 외측리브(764a)가 더 형성되고,
   상기 조절씰(760)의 내주면에는, 중앙부가 외측으로 함몰 형성되며, 내측으로 돌출된 양측이 상기 로드(300)의 외주면과 접하도록 형성되는 내측 리브(764b)가 더 형성됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 실린더(200)의 내주면 일측에는, 상기 조절씰(760)의 외경보다 작은 내경을 가지도록 단차지게 형성되어, 상기 조절씰(760)의 전방이동을 구속하는 구속턱(280)이 더 구비됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 조절씰(760)의 후면에는, 상기 조절스프링(720)의 전단부를 수용할 수 있도록 전방으로 함몰 형성된 스프링수용부(766)가 더 형성됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 조절씰(760)의 후방에는, 상기 로드(300)에 의해 관통되며, 일측이 상기 조절씰(760)의 후면과 접하여 상기 조절씰(760)과 함께 이동하는 로드가이드(740)가 더 구비됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.
   

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