KR920008031Y1 - 자동차용 2중 쇽 업소오버 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 2중 쇽 업소오버

제1도는 본 고안에 관련된 자동차용 2중 쇽 업소오버의 구성을 나타내는 종단면도.

제2도는 종래의 쇽 업소오버의 구성을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 너클아암 2 : 차체

3 : 현가장치 4 : 저장튜우브

5 : 압력튜우브 7 : 주 피스톤

8 : 피스톤몸체 9 : 제1완충수단

10 : 공간 11 : 현수로드

12 : 제2완충수단 13 : 자유피스톤

14 : 탄성부재 15 : 보조피스톤

16 : 러버인슐레이터 20 : 현가스프링

본 고안은 자동차용 2중 쇽 업소오버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노면충격과 차체를 2단계로 완충시켜 승차감의 향상을 도모하는 자동차용 2중 쇽 업소오버에 관한 것이다.

쇽 업소오버는 자동차와 주행할때, 노면을 통해 차체로 전달되는 충격을 받아 상하로 신축하는 현가스프링의 고유진동을 신속하게 감쇠시켜서 승차감을 향상시키는 부품이다.

쇽 업소오버는 종래부터 여러가지 형식의 것이 실용화되고 있으며, 대표적인 방식은 팽창할때만 감쇠력을 발생하는 단동식(SINGLE ACTING TYPE)과 신축 양방향으로 감쇠력을 발생하는 복동식(DOUBLE ACTING TYPE)이 있다.

단동식은 형가스프링이 늘어날때 오일의 저항으로 이를 감쇠하고, 압축될때는 오일의 저항이 소멸되게 한 구조이고, 복동식은 현가스프링이 늘어나거나 압축되는 모든 과정에서 오일의 저항이 가해지게 한 구조로 되어 있다.

제2도는 종래의 일반적 구성으로 된 쇽 업소오버를 나타내는 도면으로서, 쇽 업소오버(A)의 상부는 베어링(B)을 보유한 피스톤로드(C)가 러버인슐레이터(D)를 개재하여 차체(E)에 고정 설치되고, 하부는 너클아암(F)에 고정 설치되어 있다.

그리고 상기한 피스톤로드(C)의 상단에 고정 설치된 스프링시이트(G)와 실린더(H)하단에 고정된 스프링시이트(I)사이에는 현가스프링(J)이 탄발 설치되어 있다.

이와같이 구성된 쇽 업소오버(A)는 노면의 충격에 의해 현가스프링(J)이 압축될때, 실린더(H)의 내부에 수용된 피스톤[피스톤로드(C)의 종단에 부착되어 있다]은 하향운동하게 되고, 이 과정에서 피스톤에 의해 압축되는 오일은 피스톤이 보유하는 밸브를 통해 반대측 공간으로 유통되면서 저항력을 일으켜 감쇠력을 발생하게 된다.

반대로 스프링(J)이 팽창될 때는 피스톤에 의해 압축되는 오일은 피스톤이 보유하는 밸브를 통해 반대측 공간으로 유통됨으로써 마찬가지로 적절한 감쇠력을 발생하게 된다.

유압식 쇽 업소오버에 의한 완충작용은 응답성이 늦어서 유연한 승차감을 느끼게 하지만, 피스톤이 압축운동에서 팽창운동으로 전환될때 해당 공간에 충전된 오일은 캐비테이션현상을 일으켜서 감쇠력의 변화가 생기게 되어 승차감이 불균일하게 되는 단점이 있다.

상술한 문제점을 해결한 유압식 쇽 업소오버의 하나가 드가르봉식으로도 불리우는 가스 봉입식 쇽 업소오버이다.

가스 봉입식 쇽 업소오버는 실린더의 내부에 오일을 압축시키는 피스톤외에도 소정압력을 갖는 질소가스에 의해 왕복운동되는 자유피스톤이 수용되어 있는 점에 그 특징을 갖는다.

가스 봉입식은 실린더에서 피스톤이 왕복운동할때, 질소가스와 자유피스톤의 작용에 의해 오일실측의 오일 압력이 일정하게 유지되므로 캐비테이션현상이 생기지 않아서 쇽 업소오버의 감쇠작용에 변화가 생기지 않는다.

가스 봉입식 쇽 업소오버는 많은 장점을 갖추고 있지만, 현가스프링이 수축될때 강한 저항을 일으켜서 피스톤로드의 잇따른 수축운동은 완속이되고, 반대로 질소가스의 압력에 의한 팽창운동은 급속하게 이루어져서 상술한 유압식 쇽 업소오버에 비해 승차감은 균일하게 유지되나 다소 딱딱한 느낌을 주는 단점이 있고, 또한30kg/㎠의 고압으로 충전된 질소가스는 실린더의 벽면으로 한정되는 공간에 수용되기 때문에 실린더가 파열되는 사고를 당하면 폭발할 위험을 안고 있다.

본 고안의 목적은 유압식 쇽 업소오버와 가스 봉입식 쇽업소오버를 함께 갖추면서 상호 완충작용이 대칭적으로 이루어질 수 있게 하여 승차감과 안전성을 현저하게 향상시킬수 있는 구성의 자동차용 2중 쇽 업소오버를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라 본 고안은 너클아암과 차체 사이에 설치되어 노면으로부터 가해지는 상하방향의 바운드를 흡수 완화시키는 쇽 업소오버에 있어서, 저장튜우브와 압력튜우브가 동심상으로 배치되고, 상기한 압력튜브의 내부공간이 주피스톤에 의해 상하로 구획된 통상의 유압식 쇽 업소오버로 이루어진 제1완충수단과, 상기한 주피스톤과 일체로 형성되고 일측단이 상기한 압력튜우브의 외부로 연장된 피스톤 몸체의 중심 공간에, 차체를 지지하는 현수로드의 보조피스톤이 삽입 배치되어 탄성부재와 자유피스톤을 개재한 질소가스의 압력으로 지지된 통상의 가스 봉입식 쇽 업소오버로 이루어진 제2완충수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

상기한 제1완충수단의 응답성은 늦고, 반대로 제2완충수단의 응답성은 빠르므로 차륜이 노면의 굴곡을 타고 바운드를 일으킬때, 양 완충수단은 상호 대칭적으로 작용하여 차체의 지지상태를 일정하게 유지시키는 효과를 나타낸다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라서 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 관련된 자동차용 2중 쇽 업소오버의 구성을 나타내는 종단면도로서, 구성을 설명하면 다음과 같다.

너클 아암(1)에 하단이 고정 지지되고, 반대측 상단은 차체(2)를 현수하는 현가장치(3)는 동심상으로 배치되는 저장튜우브(4)와 압력튜우브(5)로된 통상의 유압식 쇽 업소오버를 포함하고 있다.

압력튜우브(5)의 안쪽에는 오리피스공(6)이 뚫려진 주피스톤(7)을 보유하는 피스톤 몸체(8)가 상하로 슬라이드 가능하게 설치되어 제1완충수단(9)을 이루고 있다.

저장튜우브(4)와 압력튜우브(5)사이는 통상적인 복동식 쇽 업소오버에서와 마찬가지로 도시하지 않은 베이스밸브에 의해 상호 연통되어 있다. 따라서 상기한 주피스톤(7)이 움직일때, 압력튜우브(5)에 충전된 오일은 베이스밸브를 거쳐 저장튜우브(4)쪽으로 압축되거나 반대로 저장튜우브(4)에 충전된 오일이 압력튜우브(5)쪽으로 유입 보상시키게 된다.

상기한 피스톤 몸체(8)에서 주피스톤(7)의 반대측에는 길이 방향으로 공간(10)이 형성되어 있다. 이 공간(10)에는 자체(2)를 지지하는 현수로드(11)가 슬라이드 가능하게 삽입되어서 제2완충수단(12)을 이루게 된다.

제2완충수단(12)은 실질적으로 가스 봉입식 쇽 업소오버를 구성하게 된다.

즉, 상기한 공간(10)의 하측은 자유피스톤(13)이 개재되어 있고, 이 자유피스톤(13)을 경계로 한쪽에는 질소가스(P)가 충전되고, 다른쪽에는 오일이 충전된다.

현수로드(11)의 하단에는 탄성부재(14)를 개재하여 자유피스톤(13)과 대치하는 보조피스톤(15)이 부착되어 있다.

탄성부재(14)의 탄성력은 질소가스(P)의 압력보다 작은 힘을 갖게 설정된다.

탄성부재(14)는 작동중에 공간(10)의 내벽면과 마찰 손상을 일으키지 않도록 표면에 합성수지를 피복시킨 구조로 하는 것이 바람직하다.

도시하지 않았지만 보조피스톤(15)에도 오리피스공이 뚫려져서 공간(10)내에 충전된 오일이 보조피스톤(15)을 통해 유통할수 있게 되어 있다.

현수로드(11)는 자체(2)에 고정 설치된 러버인슐레이터(16)와 베어링(17)을 개재하여 연결된다.

상기한 저장튜우브(4)의 외주에는 하측 스프링시이트(18)가 고정 설치되어 있고, 이에 대하여 피스톤 몸체(8)의 외주에는 상측 스프링시이트(19)가 설치되어서 그 사이로 현가스프링(20)으로 탄발 지지하고 있다.

도면중 미설명부호21, 22는 각각 오일누출을 방지하는 시일을 저장한다.

이와같이 구성되는 본 고안의 자동차용 2중 쇽 업소오버는 주행중 노면굴곡을 통해 전달되는 상하방향의 바운드현상은 다음과 같이 완충 해소된다.

도시하지 않는 차륜이 노면의 굴곡을 타고 올라갈때는 현가스프링(20)이 수축된다. 현가스프링(20)의 수축에 의해 피스톤 몸체(8)는 압력튜우브(5)를 타고 하강하게 되고, 이에 따라 주피스톤(7)은 하측 공간에 충전된 오일을 가압하여 오리피스공(6)을 통해 상측 공간으로 유출되게 함과 동시에 오일의 일부는 베이스밸브를 통하여 저장튜우브(4)로 흘러 나가면서 잠쇠작용을 행하게 된다.

한편, 현수로드(11)로 가해지는 차체(2)의 중량은 보조피스톤(15)을 개재한 질소가스(P)의 압력과 탄성부재(14)의 탄성력에 균형을 이루고 있는 상태이다.

피스톤 몸체(8)의 하강운동은 공간(10)에서 보조피스톤(15)이 상향 이동하는 것과 같은 결과를 낳게 되므로 보조피스톤(15)을 경계로 한 공간(10)의 오일압력은 상측이 크고 하측이 낮게 변환된다.

따라서 현수로드(11)도 피스톤 몸체(8)과 같은 방향으로의 입력을 받게된다. 그러나 피스톤 몸체(8)가 하강하기 시작하는 순간에 현수로드(11)로 가해지는 차체(2)의 중량은 일시적 무중력상태로되기 때문에 깨져서 질소가스(P)와 탄성부재(14)로부터 발출되는 팽창력이 작용하게 되므로 질소가스(P)와 탄성부재(14)로부터 발출되는 팽창력이 작용하게 되므로 현수로드(11)는 오히려 피스톤 몸체(8)에서 돌출되는 방향의 힘을 받아 차체(2)가 급격하게 하강되지 않도록 지지하여 주게 된다.

차체(2)의 일시적 무중력상태가 해소되면, 차체(2)의 중량과 질소가스(P)탄성부재(14)사이는 다시 평형을 이루려 하고, 그 결과로 보조피스톤(15)은 하강하게 된다.

보조피스톤(15)이 하강하는 때는 차륜이 노면의 굴곡을 타고 넘어 내려가거나 혹은 평탄면을 타고 주행하는 시기가 되므로 현가스프링(20)은 이제와는 반대방향으로 팽창하게 된다.

현가스프링(20)이 팽창되면 피스톤 몸체(8)는 압력튜우브(5)에서 상측으로 돌출하게 된다. 이러한 피스톤 몸체(8)의 돌출작용은 상술한 현수로드(11)의 하강작용과 함께 행해지므로 상호 보상되어 차체(2)는 거의 그대로 평형상태를 유지하여 승차감이 좋아진다.

상술한 작용은 차륜이 노면의 굴곡을 타고 주행을 계속하는 경우에는 반복적으로 작용하여 굴곡노면에서도 차체의 상하 바운드가 거의 생기지 않는 안정된 주행을 가능케 한다.

이상과 같이 본 고안은 유압식 쇽 업소오버를 구성하는 피스톤 몸체의 중심에 가스식 쇽 업소오버를 구성하는 현수로드를 배치하여 차체를 지지시킴에 따라, 노면의 굴곡을 타고 차륜이 주행할때 받게되는 상하방향의 바운드에 의한 완충작용이 피스톤 몸체와 현수로드 상호간의 대칭적 운동으로 나타나서 차체를 일정한 수준으로 지지하여 주므로 승차감이 현저하게 향상되는 효과가 있다.

그리고, 질소가스의 충전량은 종래의 가스 봉입식 쇽 업소오버의 1/2정도에 지나지 않는 소량이 되는데다가 그 수용위치로 외부에서 충격이 가해져도 쉽게 파손되지 않는 피스톤 몸체의 중심으로 설정되어 있어서 안전성도 대폭 향상된 장점을 가지고 있다.

Claims (2)

1. 너클아암과 차체 사이에 설치되어 노면으로부터 가해지는 상하방향의 바운드를 흡수 완화시키는 쇽 업소오버에 있어서, 저장튜우브(4)와 압력튜우브(5)의 내부공간이 주피스톤(7)에 의해 상하로 구획된 통상의 유압식쇽 업소오버로 이루어진 제1완충수단(9)과, 상기한 주피스톤(7)과 일체로 형성되고 일측단이 상기한 압력튜우브(5)의 외부로 연장된 피스톤 몸체(8)의 중심 공간(10)에, 차체(2)를 지지하는 현수로드(11)의 보조피스톤(15)이 삽입 배치되어 탄성부재(14)와 자유피스톤(13)을 개재한 질소가스(P)의 압력으로 지지된 통상의 가스 봉입식 쇽 업소오버로 이루어진 제2완충수단(12)으로 구성됨을 특징으로 하는 자동차용 2중 쇽 업소오버.
2. 제1항에 있어서, 탄성부재(14)의 표면에 합성수지가 피복되어 있음을 특징으로 하는 자동차용 2중 쇽 업소오버.