KR100388100B1 - 차량용 쇽업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 쇽업소버에 관한 것으로, 그 목적은 피스톤로드와 안내부시의 밀착면적을 유지하면서 피스톤로드의 횡방향 지지강성을 향상시킬 수 있도록 안내부시의 접촉면을 분할하여 위치시킴으로써 지지거리가 증대되는 차량용 쇽업소버를 제공하는 것이다. 본 고안은 중공으로 마련된 외부관, 상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관, 상기 내부관의 내측에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관의 외측으로 연장되는 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 이동을 안내할 수 있도록 상기 외부관에 고정된 로드가이드, 로드가이드의 내부에 상기 피스톤로드와의 밀착면적을 유지하면서 밀착되는 거리를 증대시켜 상기 피스톤로드를 지지하는 횡방향 강성을 증대시킬 수 있도록 상기 피스톤로드의 외주면과 이격되는 이격부, 상기 이격부의 양측에 상기 피스톤로드의 외주면과 밀착될 수 있도록 마련된 접촉부와 보조접촉부가 구비되는 구성으로서, 피스톤로드와 밀착되어 이를 축방향 및 횡방향으로 지지하는 로드가이드의 밀착부분을 양측으로 분할함으로써 밀착면적이 유지됨과 동시에 지지거리가 증대하게 되어 피스톤로드의 횡방향 강성이 증대되므로 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

차량용 쇽업소버{Shock absorber for vehicle}

본 발명은 차량용 쇽업소버와 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤로드의 왕복운동을 지지할 수 있도록 마련된 로드가이드의 지지구조를 개선하여 피스톤로드와의 마찰력 증대없이 피스톤로드의 횡방향 강성이 증대되는 차량용 쇽업소버를 제공하는 것이다.

일반적으로 쇽업소버(SHOCK ABSORBER)는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진,완충장치로서, 그 내부에는 가스 및 오일 등의 충진물이 채워져 감쇠력을 증대시킬 수 있도록 마련되는데, 통상적으로 오일이 충진된 유압식 쇽업소버가 많이 사용된다.

도 1은 이러한 종래의 쇽업소버 내부를 보인 부분절개 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이 종래의 쇽업소버(1)는 오일이 가득 채워진 내부관(20)과, 그 외측으로 오일이 절반정도 채워진 외부관(10), 그리고 일단은 내부관(20) 내측으로 삽입되고 타단은 외부관(10) 외측으로 연장된 피스톤로드(30)를 구비하여 마련된다.

먼저, 외부관(10)은 밀폐된 중공관으로서 외부 하측에는 미도시된 차축과 연결될 수 있도록 하부브래킷(11)이 마련되어있다. 그리고 피스톤로드(30)가 외부로 연장될 수 있도록 상단면의 중심측은 개구되어있고, 그 내부에는 오일누설을 방지할 수 있도록 오일씰(12)이 설치된다. 또, 외부관(10)의 외부 상측에는 피스톤로드(30)의 상측 선단과 결합된 더스트커버(13)가 설치된다. 이 더스트커버(13)는 외부관(10)의 상측 일부를 덮어 그 내부로 먼지 및 이물질이 유입되는 것을 방지하는 것으로서, 외부상측에는 미도시된 차체와 결합될 수 있도록 상부브래킷(14)이 마련된다.

다음, 내부관(20)은 외부관(10)의 내측에 외부관(10)과 소정간격 이격되도록 설치되어 그 사이에 오일이 저장되는 저장실(15)을 형성하는 중공관으로서, 상측은 피스톤로드(30)가 외부로 연장될 수 있도록 그 중심측이 개구되어있고, 그 하측에는 저장실(15)과 내부관(20)의 내부로 오일이 유동되는 베이스밸브(21)가 마련된다. 그리고 내부관(20)의 내부에는 내부관(20)과 마찰되면서 슬라이딩 이동되는 피스톤밸브(31)가 설치된다.

아울러, 피스톤로드(30)는 상측 선단이 내부관(20)과 외부관(10)을 관통하여 더스트커버(13)와 결합됨으로써 차체와 연결되고, 내부관(20)의 내부로 삽입된 하측 선단은 쇽업소버(1)의 감쇠력을 발생시키는 피스톤밸브(31)와 결합된다. 이로써 차축에서 충격 및 진동이 발생되었을 때 피스톤밸브(31)가 내부관(20)의 내측에서 이동되어 마찰과 오일유동으로 인한 감쇠력이 발생되는 것이다.

한편, 개구된 내부관(20)의 상측에는 피스톤로드(30)의 상,하이동을 안내하는 동시에, 피스톤로드(30)를 횡방향으로 지지하는 로드가이드(40)가 마련된다. 이 로드가이드(40)는 분말 또는 압분입자를 밀폐된 형틀속에서 가열하여 결합시킴으로써 제품의 밀도가 높고 기계적 성질이 우수한 소결제품으로서, 외주측이 외부관(10)과 내부관(20)사이에 결합되어 고정되고, 상,하측으로 관통된 내주측에는 피스톤로드(30)가 삽입되어 이동되는 것이다.

또한, 로드가이드(40) 내주측의 피스톤로드(30)와 직접적으로 마주하는 면에는 안내부시(41)가 결합된다. 이 안내부시(41)는 피스톤로드(30)의 상,하측 이동을 보다 원활히 안내하기 위하여, 치수안정성이 좋고, 마찰계수가 0.2 - 0.04 로서 기계적 마찰부분에서의 원활한 구동안정성을 확보하는데 아주 적합한 테프론(TEFLON) 재질로 마련되는데 상,하측으로 개구된 원통형상으로서 로드가이드(40)의 내주측에 결합되어 로드가이드(40)와 밀착 설치되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 차량용 쇽업소버는, 외부관의 상측에 설치되는 로드가이드가 피스톤로드의 상,하 이동을 지지함과 동시에 횡방향으로의 변형을 방지하는 역할을 하는데, 횡방향으로의 강성을 증대시키기 위해 안내부시와 로드가이드의 밀착면적을 증대시키게되면, 이와 함께 마찰력도 증가되어 피스톤로드의 원활하게 이동되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 피스톤로드와 안내부시의 밀착면적을 유지하면서 피스톤로드의 횡방향 지지강성을 향상시킬 수 있도록 안내부시의 접촉면을 분할하여 위치시킴으로써 지지거리가 증대되는 차량용 쇽업소버를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 쇽업소버의 내부를 보인 부분절개 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버를 보인 전체단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 로드가이드를 보인 부분절개 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100:쇽업소버 110:외부관 114:더스트커버

120:내부관 130:피스톤로드 140:로드가이드

141:보조접촉부 142:삽입홀 143:이격부

144:오일배출홀 150:안내부시 151:접촉부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 쇽업소버는, 중공으로 마련된 외부관, 상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관, 상기 내부관의 내측에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관의 외측으로 연장되는 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 이동을 안내할 수 있도록 상기 외부관에 고정된 로드가이드를 구비한 차량용 쇽업소버에 있어서, 상기 로드가이드의 내부에는 상기 피스톤로드와의 밀착면적을 유지하면서 밀착되는 거리를 증대시켜 상기 피스톤로드를 지지하는 횡방향 강성을 증대시킬 수 있도록 상기 피스톤로드의 외주면과 이격되는 이격부와, 상기 이격부의 양측에 상기 피스톤로드의 외주면과 밀착될 수 있도록 접촉부와 보조접촉부가 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 쇽업소버의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 쇽업소버를 보인 전체단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 로드가이드를 보인 부분절개 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량용 쇽업소버(100)는, 오일이 가득 채워진 내부관(120)과 이 내부관(120)의 외측으로는 오일이 절반정도 채워진 외부관(110), 그리고 일단은 내부관(120)의 내측으로 삽입되어 상,하 이동가능하게 설치되고 타단은 외측으로 연장되는 피스톤로드(130)를 구비하여 마련된다.

먼저, 외부관(110)은 밀폐된 원통형의 중공관으로서 외부 하측에는 미도시된 차축과 연결되는 너클브래킷(111)이 마련되어있고, 피스톤로드(130)가 외부로 연장될 수 있도록 상단면의 중심측은 개구되어있고, 개구된 상단면의 중심측 내부에는 오일씰(112)이 설치된다. 이 오일씰(112)은 외주측이 외부관(110)에 결합되고, 내주측은 상,하 슬라이딩되는 피스톤로드(130)의 외주면과 밀착되어 외부관(110)의 내부에 저장되는 오일이 외부로 누설을 방지하게된다. 그리고 외부관(110)의 상측에는 더스트커버(114)가 설치된다. 이 더스트커버(114)는 외부관(110)의 상측 일부를 덮을 수 있도록 피스톤로드(130) 상측 선단과 결합되어, 피스톤로드(130)와 함께 연동되고, 그 내부로 먼지 및 이물질이 유입되는 것을 방지하게되는 것으로서 내부 상측에는 외부관(110)과의 밀착시 충격을 감소시킬 수 있도록 범퍼고무(115)가 설치된다.

다음, 내부관(120)은 실린더역할을 하는 중공의 원통관으로서, 외부관(110)의 내측에 외부관(110)과 소정간격 이격되도록 설치되며 하측에는 외부관(110)과 내부관(120) 사이에 형성되는 저장실(113)과 내부관(120)의 내부로 오일이 유동되는 베이스밸브(121)가 마련된다. 이 베이스밸브(121)는 오일이 유동될 때 발생되는 저항력으로 쇽업소버(100) 감쇠력이 발생되도록 마련되는 것이다. 그리고 내부관(120)의 내측에는 피스톤밸브(131)가 설치되어 상하 이동하게된다. 이 피스톤밸브(131)는 더스트커버(114)의 내부 상측과 결합될 수 있도록 상측으로 연장된 피스톤로드(130)의 하측 선단에 마련되는 것으로서, 내부관(120)과 마찰되면서 슬라이딩 이동되고, 그 내부에는 피스톤밸브(131)의 이동시에 발생되는 오일의 유동으로 쇽업소버(100)의 감쇠력이 발생되도록 형성되는 것이다.

아울러, 피스톤로드(130)는 상측 선단이 내부관(120)과 외부관(110)을 관통하여 미도시된 차체에 결합되고, 하측 선단은 쇽업소버(100)의 감쇠력을 발생시키는 피스톤밸브(131)와 결합된다. 이로써 차축에서 충격 및 진동이 발생되었을 때 피스톤로드(130)가 내부관(120)의 내측에서 이동되어 마찰과 오일유동으로 인한 감쇠력을 발생시키게되는 것이다.

한편, 내부관(120)의 상측 내부에는 피스톤로드(130)의 이동을 안내해줄 수 있도록 중공으로 형성된 로드가이드(140)가 마련되고, 그 내부에는 피스톤로드(130)와 직접적으로 밀착되는 안내부시(150)가 설치된다.

먼저 안내부시(150)는 피스톤로드(130)의 상,하측 이동을 보다 원활히 안내하기 위하여, 치수안정성이 좋고, 마찰계수가 0.2 - 0.04 로서 기계적 마찰부분에서의 원활한 구동안정성을 확보하는데 아주 적합한 테프론(TEFLON) 재질로 마련되는데 상,하측으로 개구된 원통형상으로서 로드가이드(140)의 내주측에 결합되고, 내부에는 피스톤로드(130)와 밀착되는 접촉부(151)가 마련된다.

다음, 로드가이드(140)는 피스톤로드(130)의 상,하 이동을 안내하는 동시에, 차축과 차체를 연결하는 쇽업소버(100)의 피스톤로드(130)가 횡방향으로 하중을 받을 때 이를 지지하는 것으로서, 분말 또는 압분입자를 밀폐된 형틀속에서 가열하여 결합시킴으로써 제품의 밀도가 높고 기계적 성질이 우수한 소결제품으로 마련되는 것이다. 그리고 이 로드가이드(140)는 상,하방향으로 길게 마련되어 하측에는 안내부시(150)가 삽입되는 삽입홀(142)이 마련되고, 상측에는 피스톤로드(130)와 직접 밀착되는 보조접촉부(141)가 형성된다. 즉, 로드가이드(140)의 내부는 상,하측으로 분리형성되는 것으로서, 상측 선단의 내주면은 피스톤로드(130)와 직접 밀착될 수 있도록 마련되고, 그 하측에 마련되는 삽입홀(142)은 보조접촉부(141)의 지름보다 크게 마련되어 안내부시(150)를 개재하여 피스톤로드(130)와 밀착되는 것이다. 또, 삽입홀(142)과 보조접촉부(141)의 사이에는 피스톤로드(130)의 외주면과 이격되는 이격부(143)가 형성된다. 이때 피스톤로드(130)의 외주면에 밀착되는 로드가이드(140)의 밀착면적은 보조접촉부(141)의 면적과 안내부시(150)의 접촉부(151) 면적을 합한 면적이고, 접촉되는 상,하측으로의 길이는 보조접촉부(141) 상측 선단과 접촉부(151) 하측 선단까지의 길이가 되는 것이다. 즉, 로드가이드(140)와 피스톤로드(130)의 밀착면적을 유지한 상태로 그 사이를 분할하여 지지거리를 증대시킴으로써 피스톤로드(130)를 횡방향으로 지지하는 강성을 증대시키는 것이다.

아울러, 로드가이드(140)의 외부에는 외주면이 외부관(110)의 내부면과 밀착될 수 있도록 플랜지형상으로 확장된 플랜지부(145)가 마련되는데, 이 플랜지부(145)를 중심으로 로드가이드(140)의 하측이 내부관(120)의 내측에 밀착삽입되고, 상측은 오일씰(112)의 하측을 지지하게 된다. 그리고 플랜지부(145)의 상측에는 오일씰(112)과 로드가이드(140) 사이에서 오일이 압축되는 것을 방지할 수 있도록 저장실(113)과 연동되는 유동홈(146)이 서로 대칭적으로 세 개가 마련된다. 또, 이격부(143)의 외측으로는 오일배출홀(144)이 마련된다. 이 오일배출홀(144)은 그 내부에서 이동되는 피스톤로드(130)에 의해 이격부(143)의 내부에 오일이 압축되어 피스톤로드(130)가 원활한 이동을 저해시키는 것을 방지할 수 있도록 마련되는 것으로서, 유동홈(146)과 연결되어 이격부(143)의 오일을 저장실(113)로 배출하게된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 쇽업소버(100)의 동작은 다음과 같다. 피스톤로드(130)가 하측으로 이동하면 피스톤밸브(131)의 하측 공간은 고압이 되며, 쇽업소버(100)의 오일은 피스톤밸브(131)를 통해 거의 저항없이 피스톤밸브(131) 상측의 공간으로 유입된다. 그리고, 피스톤밸브(131)가 내부관(120)의 하측으로 밀려들어간 체적분의 쇽업소버(100) 오일은 베이스밸브(121)를 통해 저장실(113)로 유출되는데, 이때의 오일유동저항이 쇽업소버(100)의 감쇠력이 된다. 또, 피스톤밸브(131)나 베이스밸브(121)에는 가는 홈이 있으며 이 부분을 통해 오일은 항상 흐를 수 있도록 되어있다. 이 때문에 피스톤밸브(131)의 이동속도가 매우 느린 경우에는 피스톤밸브(131) 및 베이스밸브(121)가닫힌채로도 오일이 피스톤밸브(131)의 상측에서 하측으로 흐를 수 있는 것이다.

또한, 피스톤밸브(131)가 하측으로 이동한후에 쇽업소버(100)의 외측에 마련된 완충스프링의 복원력으로 피스톤밸브(131)가 상측으로 이동하게 되는데, 이때 피스톤밸브(131)의 상측은 고압이 되고, 오일은 피스톤밸브(131)를 통해 하측으로 이동하게 되는데, 이때 오일의 유동저항이 쇽업소버(100)의 감쇠력이 된다. 그리고 피스톤밸브(131)가 내부관(120)에서 빠져나온 체적분의 오일은 저장실(113)로부터 베이스밸브(121)를 통해 거의 저항없이 피스톤밸브(131)의 하측으로 유입되는 것이다. 이로써 피스톤로드(130)의 상,하측 이동시 오일의 유동저항으로 인해 차체의 진동이나 충격을 흡수시켜 차량의 승차감을 향상시킬 수 있도록 되어있다.

이러한 피스톤로드(130)의 이동시에 로드가이드(140)는 피스톤로드(130)의 이동을 지지함과 동시에 피스톤로드(130)의 횡방향을 지지하게 되는데, 본 발명의 로드가이드(140)는 보조접촉부(141)와 안내부시(150)의 내부면이 이를 지지하게 된다. 이때 밀착되는 밀착면적은 그대로 유지되므로 피스톤로드(130)의 상,하방향으로 원활한 안내를 이룰 수 있게되고, 밀착되는 거리가 증대되므로 피스톤로드(130)의 횡방향으로의 강성이 증대되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 쇽업소버는, 피스톤로드와 밀착되어 이를 축방향 및 횡방향으로 지지하는 로드가이드의 밀착부분을 양측으로 분할함으로써 밀착면적이 유지됨과 동시에 지지거리가 증대하게 된다. 이로써 피스톤로드의 횡방향 강성이 증대되므로 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이있다.

Claims (2)

1. 중공으로 마련된 외부관, 상기 외부관의 내부에 설치되는 중공의 내부관, 상기 내부관의 내측에서 슬라이딩될 수 있도록 마련된 피스톤밸브, 상기 피스톤밸브에 일단이 결합되고 타단이 상기 외부관의 외측으로 연장되는 피스톤로드, 상기 피스톤로드의 이동을 안내할 수 있도록 상기 외부관의 내주면과 상기 피스톤로드의 외주면사이에 삽설되어 상기 내부관의 상단에 의해 하부가 지지고정된 로드가이드를 구비한 차량용 쇽업소버에 있어서,

   상기 로드가이드의 내부에는 상기 피스톤로드와 기밀을 유지하는 반면에 종방향 지지거리를 증대시킴으로써 상기 피스톤로드를 지지하는 횡방향 강성을 증대시킬 수 있도록, 상기 피스톤로드의 외주면과 이격되는 이격부와, 상기 이격부의 양측에 상기 피스톤로드의 외주면과 밀착될 수 있도록 접촉부와 보조접촉부가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 접촉부는, 상기 로드가이드의 내부에 삽입되어 상기 피스톤로드와 직접 밀착되는 안내부시의 내부면에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 쇽업소버.