KR100572005B1

KR100572005B1 - 유압댐퍼

Info

Publication number: KR100572005B1
Application number: KR1020040023563A
Authority: KR
Inventors: 이영만
Original assignee: (주)삼우교역
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2006-04-17
Also published as: KR20050079877A; EP1584836A1

Abstract

본 발명은 댐퍼 내부에 고정형 주오리피스(orifice) 외에 별도의 가변형 보조오리피스(orifice)를 구비하여 외부로부터 가해지는 충격체의 속도 변화에 따라 감쇄력이 변화되는 유압댐퍼에 관한 것이다.

본 발명에 의한 유압댐퍼는, 외관을 형성하는 실린더(110)와; 내부에는 작동유체의 주(主)이동통로가 되는 주오리피스(126)가 형성되고, 상기 실린더(110) 내부를 운동하는 피스톤(120)과; 상기 피스톤(120)의 일측에 구비되어, 외부의 충격을 상기 피스톤(120)에 전달하는 로드(130)와; 상기 피스톤(120)의 외주면에 구비되는 피스톤링(140)과; 상기 피스톤링(140)의 일측에 구비되고, 작동유체의 이동통로가 되는 보조오리피스(142')가 형성되는 보조피스톤링(142)을 포함하는 구성을 가지며; 상기 보조피스톤링(142)은 탄성체로 이루어지고, 상기 보조오리피스(142')의 단면적은 상기 로드(130)에 가해지는 외부 충격체의 충격속도에 따라 변화된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유압댐퍼에 의하면, 간이한 구성에 의해 외부충격이 효과적으로 감쇄되는 이점이 있다.

댐퍼, 유압, 오리피스, 보조오리피스, 피스톤링

Description

유압댐퍼 { Hydraulic damper }

도 1은 종래기술에 의한 일반적인 유압댐퍼의 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 바람직한 실시예의 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 유압댐퍼의 바람직한 실시예의 분해사시도.

도 4는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 외력이 가해지지 않은 상태의 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 내부에 충진된 오일이 외력에 의해 이동하는 상태를 보인 단면도.

도 6은 본 발명에 의한 유압댐퍼에 외력이 가해진 상태에서의 내부구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 유압댐퍼 110. 실린더

120. 피스톤 122. 오일유동홀

124. 로드안착부 126. 주오리피스

130. 로드 140. 피스톤링

142. 보조피스톤링 144. 링안착부

146. 스프링지지대 148. 스프링삽입부

150. 커버 152. 오일씰

160. 로드가이드 162. 보정부재

164. 부재안착부 166. 걸림돌기

G. 틈새 L. 좌측공간

R. 우측공간

본 발명은 유압댐퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 댐퍼 내부에 고정형 주오리피스(orifice) 외에 별도의 가변형 보조오리피스(orifice)를 구비하여 외부로부터 가해지는 충격체의 속도 변화에 따라 감쇄력이 변화되는 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.

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 이용가능하다.

도 1에는 종래기술에 의한 일반적인 유압댐퍼(damper)의 단면이 도시되어 있 다. 이에 도시된 바와 같이, 원통형의 실린더(cylinder,10)가 외관을 형성하고 있으며, 이러한 실린더(10)의 내부에는 작동유인 오일(oil,12)이 충진되어 있다.

상기 실린더(10)는 밀폐되어 있으며, 내부에는 피스톤(14)이 구비된다. 상기 피스톤(piston,14)은 일반적으로 원판형 또는 원통형으로 구성되어 유체(流體), 즉 상기 오일(12)의 압력을 받아 실린더(10) 속을 왕복운동하게 된다. 그리고 상기 피스톤(14) 내부 중앙에는 좌우를 관통하는 오리피스(16)가 형성된다. 상기 오리피스(16)는 상기 오일(12)의 이동통로가 되는 것이다.

상기 실린더(10)의 좌측에는 원통형의 로드(18)가 구비되며, 상기 로드(18)는 상기 실린더(10)의 좌측면을 관통하도록 설치된다. 즉 상기 로드(18)의 좌측단은 상기 실린더(10)의 좌측 외부로 노출된다. 그리고 상기 피스톤(14)의 외주면에는 오일(12)의 유동을 방지하는 피스톤링(20)이 더 구비되고, 상기 피스톤(14)의 우측에는 피스톤(14)을 좌측방으로 밀어내는 압축스프링(22)이 구비된다.

한편 상기 실린더(10) 내부의 좌측에는 상기 로드(18)를 지지하는 로드가이드(24)가 구비되고, 상기 로드가이드(24)의 좌측에는 상기 오일(12)의 누설을 방지하는 오일씰(26)이 더 설치된다.

상기와 같은 구성을 가지는 종래의 유압댐퍼가 작동하는 상태를 살펴본다.

상기 로드(18)의 좌측단으로부터 외력이 가해지면, 상기 피스톤(14)이 우측으로 이동하게 되고, 이때 상기 피스톤(14)의 우측공간에 충진되어 있는 오일(12)이 압축된다. 그러나 상기 오일(12)은 비압축성 유체이므로 이러한 오일(12)은 피스톤(14)의 압력에 의해 상기 오리피스(16)를 통해 피스톤(14)의 좌측공간으로 이 동한다.

그리고 상기 오리피스(16)를 통해 좌측으로 이동하는 오일(12)의 양은 오리피스(16)의 크기와 형상에 따라 제한된다. 이처럼 제한된 오일(12)의 저항을 이용하여 외부 충격체의 충돌에너지를 유압댐퍼가 감쇄하게 되는 것이다.

이처럼 댐퍼는 오리피스(16)의 크기나 형상 또는 오일(12)의 점도 등을 변화시켜 적정한 감쇄력을 나타내도록 구성된다. 그리고 댐퍼의 구성요소가 동일한 경우, 댐퍼의 감쇄력은 외부 충격체의 속도에 비례한다. 한편 외부 충격체의 충돌속도가 빠르면 빠를수록, 즉 충돌에너지가 크면 클수록 댐퍼가 이에 대항해 반응하는 감쇄력은 증가한다. 이를 댐퍼의 자기 조절 능력이라 부르기도 하며, 큰 충돌 에너지에 대항하는 큰 감쇄력이 필요할 때 댐퍼 스스로 적절히 대응하게 되는 것이다.

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

도 1에 도시된 바와 같은, 종래기술에서는 오일(12)의 이동 경로인 오리피스(16)가 피스톤(14) 내부에 형성되어 있고, 이러한 오리피스(16)의 형상과 크기는 고정되어 있다. 따라서 댐퍼가 외부 충격체의 속도에 비례하여 감쇄력이 증대하는 비율이 일정하여 속도별 감쇄력 특성이 단조롭다.

즉 외부 충격체의 충돌속도가 빠른 경우에 대비하여 큰 감쇄력이 작용하도록 상기 오리피스(16)의 형상과 크기를 결정하여 사용하면, 외부 충격체의 충돌속도가 늦은 경우에는 필요 이상의 감쇄력이 작용하게 되어 감성 품질이 저하되거나 이상 작동이 발생하는 등 부작용이 생기게 된다.

반대로, 외부 충격체의 충돌속도가 늦은 경우에 대비하여 상대적으로 작은 감쇄력이 작용하도록 오리피스(16)의 형상과 크기를 결정하면 외부 충격체의 충돌속도가 빠른 경우에는 감쇄력의 크기가 충분하지 못한 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부 충격체의 충돌속도에 따라 감쇄력이 자동으로 조절되는 유압댐퍼를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 유압댐퍼는, 외관을 형성하는 실린더와; 내부에는 작동유체의 주(主)이동통로가 되는 주오리피스가 형성되고, 상기 실린더 내부를 운동하는 피스톤과; 상기 피스톤의 일측에 구비되어, 외부의 충격을 상기 피스톤에 전달하는 로드와; 상기 피스톤의 외주면에 구비되는 피스톤링과; 상기 피스톤링의 일측에 구비되고, 작동유체의 이동통로가 되는 보조오리피스가 형성되는 보조피스톤링을 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 보조피스톤링은 탄성체로 이루어지며, 상기 보조오리피스는 상기 로드에 가해지는 외부 충격체의 충격속도에 따라 단면적이 변화됨을 특징으로 한다.

상기 보조오리피스의 단면적은 외부 충격체의 충격속도가 클수록 작아짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 외관을 형성하는 실린더와, 상기 실린더의 내부에서 직선운동하는 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤의 내부에는 작동유체의 유동을 안내하는 오리피스가 형성되는 유압댐퍼에 있어서; 상기 피스톤의 일측에는 외부 충격체의 충격속도에 따라 크기가 변화되어 작동유체의 유동량을 조절하는 보조오리피스가 더 형성됨을 특징으로 한다.

상기 보조오리피스는 상기 피스톤의 외주면에 형성되어 피스톤과 함께 운동하는 탄성재질의 보조피스톤링에 형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유압댐퍼에 의하면, 간이한 구성에 의해 외부충격이 효과적으로 감쇄되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 유압댐퍼, 즉 차량이나 도어(door) 등 다양한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 유압댐퍼의 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 일 실시예를 구성하는 유압댐퍼의 분해사시도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 유압댐퍼(100)는 원통형의 실린더(cylinder,110)가 외관을 형성하고 있으며, 이러한 실린더(110)의 내부에는 작동유체인 오일(oil,112)이 충진되어 있다.

상기 실린더(110)의 우측단은 밀폐되어 있으며, 내부에는 피스톤(120)이 좌우로 이동가능하게 장착된다. 상기 피스톤(piston,120)은 일반적으로 원판형 또는 원통형으로 구성되어 실린더(110) 내부를 왕복 직선운동하게 된다. 그리고 상기 피스톤(120) 내부 중앙에는 좌우를 관통하는 오일유동홀(122)이 형성된다. 상기 오일유동홀(122)은 상기 오일(112)이 좌우로 이동하는 통로가 되는 것이다.

상기 오일유동홀(122)은 소정의 직경를 가지는 원형의 통로로 구성되며, 이러한 오일유동홀(122)의 좌측단은 단차지게 형성된다. 즉, 상기 피스톤(120)의 좌 측단 중앙부에는 아래에서 설명할 로드(130)의 우측단이 안착되어 고정되는 로드안착부(124)가 형성된다. 상기 로드안착부(124)는 로드(130)의 외형과 대응되는 원형으로 형성되며, 상기 오일유동홀(122)과 연통된다. 그리고 이러한 로드안착부(124)의 직경은 상기 오일유동홀(122) 직경보다는 큰 직경을 가지게 된다.

또한 상기 로드안착부(124)에는 오일(112)의 주(主)통로가 되는 주오리피스(126)가 형성된다. 상기 주오리피스(126)는 로드안착부(124)의 일측면에 좌우로 형성되어, 아래에서 설명할 로드(130)의 우측단부가 상기 로드안착부(124) 우측면에 밀착되어 상기 오일유동홀(122)의 좌측을 차단하게 되는 경우에도 상기 오일(112)이 좌우로 유동 가능하도록 한다.

상기 로드안착부(124)에는 로드(130)가 압입된다. 상기 로드(130)는 원통형상으로 성형되며, 소정의 길이를 가진다. 그리고 상기 로드(130)의 우측단은 상기 피스톤(120)의 로드안착부(124)에 억지끼움으로 압입된다. 따라서 상기 로드(130)의 외경은 상기 로드안착부(124)의 내경보다 상대적으로 미소한 크기만큼 크게 형성됨이 바람직하다. 이렇게 되면, 상기 로드안착부(124)에 압입된 로드(130)는 상기 피스톤(120)과 일체로 되어 실린더(110) 내부를 유동하게 되며, 상기 실린더(110)의 외부로 완전히 탈거되지 않게 되는 것이다.

상기 피스톤(120)의 외주면 중앙부에는 피스톤(120)과 미소한 상대 직선 운동이 가능한 피스톤링(140)이 안착된다. 상기 피스톤링(140)은 상기 실린더(110)의 내경과 대응되는 원형으로 이루어져, 상기 피스톤(120)과 함께 좌우로 유동하면서 오일(112)의 이동을 제어하게 된다.

한편 상기 피스톤링(140)의 좌측에는 보조피스톤링(142)이 더 설치된다. 상기 보조피스톤링(142)은 상기 피스톤링(140)과 대응되는 크기로 형성되며, 상기 피스톤(120)에 조립되어 피스톤링(140)과 접촉하면서 상기 피스톤링(140)과 같이 피스톤(120)에 대해 미소한 상대 직선운동을 하게 된다.

상기 보조피스톤링(142)의 좌측면에는 보조오리피스(142')가 더 형성된다. 상기 보조오리피스(142')는 소정의 크기로 형성되어 오일(112)의 이동을 안내하게 되는데, 이러한 보조오리피스(142')의 형상과 크기에 따라 오일(112)의 이동량이 달라지게 되며, 상기 보조피스톤링(142)은 고무와 같은 탄성체로 이루어져 있으므로 외부 충격체의 충격속도에 따라 보조오리피스(142')의 형상과 크기, 즉 단면적이 달라지게 된다.

그리고 이러한 보조오리피스(142')는 상기 보조피스톤링(142)의 우측면에도 형성되는데, 이러한 우측면의 보조오리피스(142')는 좌측면의 보조오리피스(142')와 대칭되는 위치에 형성된다. 이와 같이, 상기 보조피스톤링(142)의 좌측면과 우측면에 보조오리피스(142')를 각각 형성하는 것은 보조피스톤링(142)의 조립을 보다 용이하게 하기 위함이다. 즉 상기 보조피스톤링(142)의 좌측면과 우측면에 각각 동일한 보조오리피스(142')가 형성되어 좌우 구분이 없으므로, 조립시 보조피스톤링(142)의 좌우를 고려할 필요가 없는 것이다.

상기 피스톤(120)의 외주면 중앙부에는 상기 피스톤링(140)과 보조피스톤링(142)이 안착되는 링안착부(144)가 형성되며, 이러한 링안착부(144)의 우측 단부에는 아래에서 설명할 압축스프링(S)의 좌측단을 지지하는 스프링지지대(146)가 형성된다. 상기 스프링지지대(146)는 상기 피스톤(120)의 외주면으로부터 일체로 돌출 형성되며, 다수개가 형성된다. 그리고 상기 스프링지지대(146)의 우측으로는 아래에서 설명할 압축스프링(S)이 끼워지는 스프링삽입부(148)가 형성된다.

상기 피스톤(120)의 우측에는 압축스프링(S)이 설치된다. 상기 압축스프링(S)은 소정의 길이로 형성되며, 힘의 방향에 따라 코일의 중심선방향으로 압축힘을 받는 압축코일스프링이 사용된다. 상기 압축스프링(S)의 좌측단은 상기 피스톤(120)의 스프링삽입부(148)에 끼워지고, 우측단은 상기 실린더(110)의 내부 우측단에 접하여 지지된다.

상기 실린더(110)의 좌측은 개구되어 있으며, 이러한 실린더(110)의 좌측면은 커버(150)에 의해 차폐된다. 그리고 상기 커버(150)의 중앙부에는 상기 로드(130)가 관통되는 커버공(150')이 형성된다.

상기 커버(150)의 우측에는 오일씰(152)이 구비된다. 상기 오일씰(152)은 오일(112)의 외부누설을 방지하는 것으로, 이러한 오일씰(152)에도 상기 로드(130)가 관통하는 오일씰공(152')이 관통 형성된다.

상기 오일씰(152)의 우측에는 상기 로드(130)를 지지하는 로드가이드(160)가 고정 설치된다. 상기 로드가이드(160)는 소정의 크기로 형성되며, 내측 중앙부에는 상기 로드(130)가 슬라이딩하는 로드가이드공(160')이 좌우로 관통 형성되어 상기 로드(130)의 좌우유동을 가이드하게 된다.

상기 로드가이드(160)의 외주면에는 보정부재(162)가 구비된다. 따라서 상기 로드가이드(160)의 외주면에는 상기 보정부재(162)가 안착되는 부재안착부(164)가 형성되며, 이러한 부재안착부(164)의 우측 즉, 상기 로드가이드(160)의 우측단에는 상기 보정부재(162)의 탈거를 방지하는 걸림돌기(166)가 형성된다. 상기 걸림돌기(166)는 상기 로드가이드(160)의 외주면으로부터 원주방향으로 돌출 형성되며, 다수개가 구비된다. 따라서 상기 걸림돌기(166) 사이의 간격을 통해 오일(112)이 유동된다.

상기 보정부재(162)는 스펀지와 같은 다수의 기포가 함유되는 물질로 이루어진다. 따라서 상기 로드(130)가 우측방으로 이동하여 상기 실린더(110) 내부로 들어가면, 수축하여 실린더(110) 내부공간의 용량을 조절하게 된다. 즉 상기 실린더(110) 내부의 공간은 한정되어 있으므로, 상기 로드(130)가 내부로 삽입되는 경우에는 비압축성 물질인 내측의 오일(112)이 압축되어야 하는 불합리가 일어난다. 따라서 상기 보정부재(162)가 수축하여 상기 로드(130)가 피스톤(120) 내부로 들어올 수 있도록 완충역할을 하게 되는 것이다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유압댐퍼가 작동 상태를 도 4 내지 도 6을 참조하여 살펴본다.

먼저 도 4에는 외력이 가해지지 않은 상태의 유압댐퍼(100) 상태가 도시되어 있다. 이때에는 상기 피스톤(120)이 압축스프링(S)의 힘에 의해 좌측으로 이동하여 상기 로드가이드(160)와 접하고 있으며, 실린더(110)내의 대부분의 오일(112)은 상기 피스톤(120)의 우측에 위치하고 있다.

이러한 상태에서 우측방(도 5의 화살표 방향)으로 상기 로드(130)에 외력(충 격)이 가해지면, 상기 로드(130)가 피스톤(120)을 우측방으로 밀게 된다. 따라서 상기 피스톤(120)이 실린더(110) 내부를 슬라이딩하면서 우측으로 이동하고, 이때 상기 피스톤링(140)은 링안착부(144)에서 좌측으로 밀리게 되며 이로인해 상기 보조피스톤링(142)도 피스톤링(140)에 밀려 도 5에 상세히 도시된 바와 같이 링안착부(144)의 좌측단에 밀착된다.

상기 피스톤(120)이 우측으로 이동하면 우측공간(R)이 점차 감소하고 피스톤(120) 좌측의 좌측공간(L)이 증가하게 된다. 그런데 상기 피스톤(120)의 우측공간(R)에 충진되어 있는 오일(112)은 비압축성 유체이므로 상기 오일유동홀(122)과 주오리피스(126)를 통해 좌측방으로 이동한다.

상기 오일유동홀(122)을 통해 좌측방으로 이동하는 오일(112)은 도 5에 확대도로 상세히 도시된 바와 같이 상기 로드안착부(124)에 형성되어 있는 주오리피스(126)를 따라 상기 피스톤(120)의 좌측으로 이동한다. 그리고 상기 오일유동홀(122)을 통해 좌측으로 이동하는 오일(112)의 양은 상기 주오리피스(126)의 크기와 형상에 따라 제한된다. 이처럼 제한된 오일(112)의 저항을 이용하여 외부 충격체의 충돌에너지를 유압댐퍼(100)가 감쇄하게 되는 것이다.

한편 상기 피스톤링(140)과 보조피스톤링(142)은 상기 피스톤(120)과 미소한 직선 운동이 가능하게 미세한 유격을 두고 피스톤(120)에 조립되어 있으므로, 상기 로드(130)와 피스톤(120)이 이동을 시작하는 초기에는 운동하지 않는다. 따라서 점차적으로 상기 피스톤(120)이 이동을 계속하여 상기 보조피스톤링(142)과의 유격만큼 이동하고 나면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(120)의 링안착부(144) 좌 측단에 상기 보조피스톤링(142)과 피스톤링(140) 접하고, 이때부터는 상기 로드(130), 피스톤(120), 피스톤링(140) 및 보조피스톤링(142)이 일체로 되어 우측방으로 운동한다.

그리고 상기 피스톤(120)의 외주면과 상기 실린더(110)의 좌측 내주면 사이에는 약간의 틈새(G)가 형성되므로, 이러한 틈새(G)를 통해서도 오일(112)이 좌측으로 이동된다. 즉 상기 로드(130)가 외력에 의해 우측으로 이동할 때 상기 피스톤링(140)과 보조피스톤링(142)은 도 5의 확대도와 같이 상기 링안착부(144) 좌측단에 밀착되므로, 상기 피스톤(120)의 스프링지지대(146) 사이의 공간을 통해 좌측으로 유동되는 오일(112)은 상기 피스톤링(140)과 링안착부(144) 외주면 사이의 공간을 거쳐 상기 보조피스톤링(142)의 보조오리피스(142')를 통과한 다음, 상기 틈새(G)를 거쳐 피스톤(120)의 좌측공간(L)으로 빠져나가게 된다.

이와 같이 상기 로드(130)에 외부로부터 힘(충격)이 가해지는 경우에는 상기 오일유동홀(122)과 보조오리피스(142')를 통해 오일(112)이 좌측공간(L)으로 이동하며, 이때 상기 오일유동홀(122)과 주오리피스(126)의 크기가 상기 보조오리피스(142')의 크기보다 훨씬 큰 크기를 가지도록 하여 상기 오일유동홀(122) 및 주오리피스(126)를 통해 이동되는 유량이 보조오리피스(142')를 통해 이동되는 유량보다 상대적으로 많도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

한편 상기 보조오리피스(142')를 통해 이동되는 오일(112)의 유량은 외부 충격체의 충격속도에 따라 달라진다. 즉 상기 피스톤(120)은 탄성이 거의 없는 고형체로 구성되므로 이러한 피스톤(120)에 형성되는 오일유동홀(122) 및 주오리피스(126)의 크기와 형상은 변화하지 않으나, 상기 보조피스톤링(142)은 고무와 같은 탄성체로 이루어지므로 이러한 보조피스톤링(142)에 형성되는 보조오리피스(142')의 크기와 형상은 우측공간(R)에 충진된 오일(112)의 압력에 따라 변화한다.

따라서 외부 충격체가 빠른 속도로 상기 로드(130)를 우측방으로 미는 경우에는 상기 피스톤(120)의 우측공간(R) 오일(112)은 압력이 높이 상승하고 보조피스톤링(142)에 작용하는 고압의 오일(112)이 상기 보조피스톤링(142)을 크게 압축시켜 보조오리피스(142')의 크기는 매우 작아진다. 이렇게 되면 전체적으로 오일(112)의 유동통로가 아주 작아지는 결과가 되어 오일(112)의 좌측 이동이 많이 제한되므로, 우측공간(R)의 오일(112) 압력은 높게 상승되고 높은 감쇄력이 발휘된다.

반대로 외부 충격체가 느린 속도로 상기 로드(130)를 우측방으로 미는 경우에는 우측공간(R)의 오일(112) 압력 상승은 낮게 된다. 따라서 상대적으로 저압인 오일(112)이 상기 보조피스톤링에 작용하므로 상기 보조피스톤링(142)의 압축 정도가 작아지고, 결국 상기 보조오리피스(142')의 크기 축소량은 작게 된다.

이처럼 느린속도의 외부 충격체가 작용하는 경우에는 전체적인 오일(112) 유동통로 축소폭이 소폭에 그치므로, 오일(112) 유동은 상대적으로 원활하게 되고 우측공간(R)의 오일(112) 압력 상승폭은 낮게 되므로 낮은 감쇄력이 발휘된다.

상기과 같이, 본 발명에서는 외부 충격체의 속도 변화에 대해 유압댐퍼(100)가 반응하는 감쇄력은 주오리피스(126)와 보조오리피스(142')의 크기 및 형상에 따 라 달라지며, 특히 탄성체인 상기 보조피스톤링(142)의 형상 변화를 통한 보조오리피스(142')의 단면적 변화에 의해 감쇄력이 저절로 조절된다.

상기와 같은 외부 충격체에 의해 상기 피스톤(120)이 실린더(110) 내부에서 우측으로 완전히 이동한 상태가 도 6에 도시되어 있으며, 피스톤(120)의 우측 이동을 강제하였던 외력이 제거되면 상기 피스톤(120)은 좌측으로 이동하여 복귀된다.

즉 상기 로드(130) 좌측단에 가해진 외력이 제거되면, 상기 압축스프링(S)은 도 6에서와 같이 압축된 상태이므로 이러한 압축스프링(S)의 힘에 의해 상기 피스톤(120)이 좌측방으로 이동된다. 이때에는 주로 상기 오일유동홀(122)을 통해 오일(112)이 좌측공간(L)으로부터 우측공간(R)으로 유동한다.

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, 상기와 같은 실시예에서는 외력이 작용하는 경우에만 감쇄력이 작용하는 경우를 설명하고 있으나, 댐퍼의 사용 용도에 따라 외력이 제거되어 피스톤(120)이 복귀하는 경우에도 감쇄력이 발휘되도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

그리고 외력이 제거된 다음 피스톤(120)의 복귀시, 큰 저항 없이 이동하기 위해서 오일유동홀(122)과 보조오리피스(142') 외에 별도의 오일(112) 이동 통로를 만들어 주는 것도 가능할 것이다. 즉 상기 피스톤(120)의 우측에 릴리프 구멍을 성형하는 것도 가능할 것이다.

또한 외력에 의해 상기 피스톤(120)이 우측방으로 이동할 때와 마찬가지로 피스톤(120)이 좌측방으로 이동을 시작할 때(복귀시)에도 처음에는 상기 피스톤링(140)과 보조피스톤링(142)은 움직이지 않으며, 미소한 이동 후 피스톤(120)의 링안착부(144) 우측단에 피스톤링(140)이 접하게 된다. 따라서 이러한 피스톤(120)의 링안착부(144) 우측단에 큰 구멍을 성형시켜 주면, 오일(112)이 상기 오일유동홀(122) 외에 이곳으로도 이동을 하므로 좌측공간(L)의 오일(112)이 저항없이 우측공간(R)으로 이동하여 복귀하게 된다. 이렇게 되면, 오일(112)의 압력 변화가 없게 되므로 감쇄력은 나타나지 않게 될 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 오일의 유동통로로 주오리피스외에 보조오리피스가 사용되며, 이러한 보조오리피스는 오일의 압력에 따라 그 크기와 형상이 변화된다. 따라서 감쇄력이 외력에 의해 자동으로 조절되는 효과가 있다.

즉 댐퍼 내부에 피스톤링 외에 보조오리피스가 성형된 탄성재질의 보조피스톤링을 구비하여, 보조피스톤링의 형상 변화를 통한 보조오리피스의 단면적 변화를 유도하므로서 외부 충격체의 충격속도에 대응하는 적절한 감쇄력을 가지게 되는 것이다.

Claims

외관을 형성하는 실린더와;

내부에는 작동유체의 주(主)이동통로가 되는 주오리피스가 형성되고, 상기 실린더 내부를 운동하는 피스톤과;

상기 피스톤의 일측에 구비되어, 외부의 충격을 상기 피스톤에 전달하는 로드와;

상기 피스톤의 외주면에 구비되며, 탄성체로 이루어지는 피스톤링과;

상기 피스톤링의 일측에 구비되고, 작동유체의 이동통로가 되는 보조오리피스가 형성되는 보조피스톤링을 포함하는 구성을 가지며;

상기 보조오리피스는 상기 로드에 가해지는 외부 충격체의 충격속도에 따라 단면적이 변화됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.
제 1 항에 있어서, 상기 보조오리피스는,

상기 보조피스톤링의 좌측면과 우측면에 서로 대칭되는 위치에 각각 형성됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보조오리피스의 단면적은 외부 충격체의 충격속도가 클수록 작아짐을 특징으로 하는 유압댐퍼.
삭제
외관을 형성하는 실린더와, 상기 실린더의 내부에서 직선운동하는 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤의 내부에는 작동유체의 유동을 안내하는 오리피스가 형성되는 유압댐퍼에 있어서;

상기 피스톤의 일측에는 외부 충격체의 충격속도에 따라 크기가 변화되어 작동유체의 유동량을 조절하는 보조오리피스가 더 구비되며,

상기 보조오리피스는 상기 피스톤의 외주면에 형성되어 피스톤과 함께 운동하는 탄성재질의 보조피스톤링에 형성됨을 특징으로 하는 유압댐퍼.