KR100254526B1 - 모노 튜브식 쇽 업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모노 튜브방식이면서도 이중 튜브방식과 같은 우수한 감쇠력 특성을 가지게되는 모노 튜브식 쇽업소버로서, 한 개의 튜브(1)를 사용하되, 튜브의 상부에 피스톤 밸브(3)외에 별도로 바디밸브(4)를 구성하고 바디밸브(4) 상부의 일정공간은 가스(7)로 채우고 그 하부 및 튜브(1)의 나머지 공간은 오일(6)로 채워 모노 튜브식 쇽업소버를 제작함에 의하여 이중 튜브방식의 쇽업소버와 같은 양호한 감쇠력 특성이 얻어지도록 하면서도 외형은 작게 제작 가능토록 하여 협소한 공간에도 장착할 수 있게 되도록 한 모노 튜브식 쇽업소버에 관한 것이다.

Description

모노 튜브식 쇽업소버

제1도는 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버의 단면도,

제2도는 본 발명의 작용 상태 설명도로서,

피스톤로드 압축시를 도시한 작용 상태 설명도,

제3도는 본 발명의 작용 상태 설명도로서,

피스톤로드 인장시를 도시한 작용 상태 설명도,

제4도는 종래기술에 따른 모노 튜브식 쇽업소버의 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 튜브 2 : 피스톤로드

3 : 피스톤밸브 4 : 바디밸브

5 : 코일 스프링 6 : 오일

7 : 가스 8 : 로드 가이드

31 : 통공 32 : 상부 디스크

33 : 하부 디스크 34 : 피스톤

41 : 통공 42 : 상부 디스크

43 : 하부 디스크 44 : 띠홈

45 : 바디

본 발명은 모노 튜브방식이면서도 이중 튜브방식과 같은 우수한 감쇠력 특성을 가지게 되는 모노 튜브식 쇽업소버로서, 튜브의 상부에 피스톤 밸브외에 별도로 바디밸브를 형성하고 바디밸브 상부의 일정공간은 가스로 채워서 이중 튜브방식의 쇽업소버와 같은 수준의 감쇠력 특성을 가지도록 하는 모노 튜브 방식의 쇽업소버에 관한 것이다.

일반적으로 쇽업소버는 차량과 같은 진동체에 발생된 진동을 신속히 흡수하여 지속적인 잔류진동을 소멸시키기 위한 것으로서, 구조에 따라 크게 분류하면 오일 저장 튜브가 이중벽으로 구성된 이중 튜브식(Twin tube type)과 오일 저장 튜브가 단일벽으로 구성된 모노 튜브식(Mono tube type)이 있다.

좀 더 상세히 설명하면, 이중 튜브식 쇽업소버는 내측튜브 및 외측튜브와, 내측튜브안에서 상하이동하는 피스톤로드와, 피스톤로드 종단에 결합되는 피스톤 밸브와, 내측튜브와 외측튜브사이에 부착되는 바다밸브와, 튜브 하단에서 피스톤로드를 습동 지지하도록 설치되는 로드 가이드로 구성되는 것으로, 제 4 도에 도시된 바와 같이 튜브(1)와, 튜브안에서 상하이동하는 피스톤로드(2)와, 피스톤로드 종단에 결합되는 피스톤 밸브(3), 튜브(1)내 상부에 위치하며 가스(7)와 오일(6)이 구분되도록 그 중간에 위치하는 프리 피스톤(50)과, 튜브(1)하단에서 피스톤 로드(2)를 습동지지하도록 설치되는 로드 가이드(8)로 구성되는 모노 튜브식 쇽업소버와는 상이한 구조로 이루어진다. 이중튜브식 쇽업소버는 피스톤 밸브와 바디밸브, 즉 2개의 밸브에 의해 감쇠력 특성이 형성되도록 구성되므로 피스톤 밸브 하나만에 의해 감쇠력 특성이 형성되는 모노 튜브식 쇽업소버에 비해 우수한 감쇠력 특성을 얻을 수 있는 장점이 있어서 널리 사용되고 있으나, 내측 튜브의 외측에 또 하나의 외측 튜브가 겹쳐진 구조이므로 제조공정이 까다롭게 되고 부피가 커져서 좁은 공간에 설치하기 어렵게 되는 문제점이 있었다. 이에 비해 제 4 도에 도시된 모노 튜브는 튜브(1)를 하나만 사용하므로 그 구조가 단순하고 조립공정이 비교적 간단하나 피스톤 밸브(3) 하나만에 의해 김쇠력 특성이 형성되므로 이중 튜브식 쇽업소버에서와 같은 다양하고도 우수한 감쇠력 특성을 얻을 수 없게 된다.

또한 상기한 종래의 모노 튜브식 쇽업소버에서는 가스(7)와 오일(6)이 서로 섞이지 않도록 그 경계부에 프리피스톤(50)이 설치되는데, 장기간 사용하더라도 프리피스톤(50)과 튜브(1)의 내벽면 사이의 틈새를 통해서 가스(7)가 누설되지 않도록 제작되어야 하므로 쇽업소버 제조공정중 씰링에 대한 부담이 크게되며, 씰링이 제대로 되지않을 경우 감쇠력 특성이 불량하게 되는 문제점이 있었다. 한편, 1992년 11월 24일자 공개된 일본 공개 실용신안공보 실개평4-128543호에서는 가스스프링의 튜브내부에 바이패스 유로가 형성된 스토퍼를 형성하되 상기 스토퍼 하부에는 코일 스프링을 설치하여서 피스톤로드의 신장시에 충격이 완하되도록 하고 있는데, 이와같은 종래의 구조에서도 스토퍼에 유로가 형성되어져 있으므로 어느정도 밸브의 기능을 한다고 볼 수 있겠으나, 이는 단순한 바이패스유로일 뿐 피스톤로드의 이동속도에 대하여 감쇠력 특성이 가변적으로 변하도록 하는 바디밸브의 기능은 발휘하지 못하게 되므로 이중튜브식 쇽업소버에 비해 감쇠력 특성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

또한 종래의 구조에서도 코일스프링 스토퍼에만 고정되어져 있으므로 피스톤 로드가 압축될 시에만 충격완화될 뿐 신장될 시에는 충격완화되지 않게 되므로, 여름철과 같이 주위 온도가 높을 경우 가스스프링 내부 압력이 크게 증가되어 피스톤로드 신장시에 충격이 발생되기 쉬운 문제점이 있었다.

본 발명은 한 개의 튜브를 사용하되, 튜브의 상부에 피스톤 밸브외에 별도로 바디밸브를 구성하고 바디밸브 상부의 일정공간은 가스로 채우고 그 하부 및 튜브의 나머지 공간은 오일로 채워 모노 튜브식 쇽업소버를 제작함에 의하여, 외형은 모노튜브식 쇽업소버에서와 같이 부피가 작으면서도 이중 튜브방식의 쇽업소버와 같은 양호한 감쇠력 특성이 얻어지게 되는 모노 튜브방식의 쇽업소버를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 모노 튜브식 쇽업소버의 단면도로서 상기 도면에서 보면, 내부에 가스(7)와 오일(6)이 함께 충진된 튜브(1)와, 상기 튜브(1)안에서 상하 이동하는 피스톤로드(2)와, 피스톤로드 종단에 결합되는 피스톤 밸브(3)와, 튜브(1) 하단에서 피스톤로드(2)를 습동 지지하도록 설치되는 로드 가이드(8)와, 튜브(1)의 상부에 결합되고 그 내부에는 통공(41)이 형성되어져 있으며 그 하부에는 코일 스프링(5)이 결합되어진 바디밸브(4)로 구성되는 모노튜브식 쇽업소버에 있어서, 상기 바디밸브(4)는 통공(41)이 상하방향으로 다수개 형성된 바디(45)와 상기 바디의 상,하면에 각각 층설되는 상부 디스크(42) 및 하부 디스크(43)로 구성되며, 상기 튜브(1)의 종단과 바디밸브(4) 사이공간의 상부에는 가스(7)가 채워지고 그 하부 및 튜브(1)의 나머지 공간에는 오일(6)이 채워지며, 상기 코일 스프링(5)의 하단은 피스톤밸브(3)의 상단에 결합되어져서 상기 바디밸브(4)와 피스톤밸브(3) 사이에서 탄발력이 작용하도록 설치된다.

즉, 피스톤로드의 압축운동시 감쇠력을 보강할 필요가 있을 경우에는 중간부로부터 그 상단 및 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 형상으로 된 코일 스프링(5)이 바디밸브(4)와 피스톤밸브(3) 사이에 위치하도록 구성할 수 있는데, 이 경우 피스톤로드(2)의 왕복운동시 상기 코일 스프링(5)이 상하로 불규칙적으로 움직이는 것을 방지하기 위해 바디밸브(4)의 하단면상에 상기 코일 스프링(5)의 상단을 지지하기 위한 스프링 시트(9)를 구성할 수도 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용 및 효과는 다음과 같다.

피스톤로드(2)의 압축운동시에는 제2도에 도시된 바와 같이, 피스톤밸브(3)와 바디밸브(4)사이에 있던 오일(6)의 일부는 바디밸브(4)의 통공(41)으로 유입되어 상부 디스크(42)를 밀치면서 흐르고, 나머지는 피스톤(34)의 통공(31)으로 유입되어 하부 디스크(33)를 밀치면서 흐르면서 감쇠력이 발생하게 된다. 또한 피스톤 로드(2)의 인장운동시에는 제3도에 도시된 바와 같이, 피스톤 밸브(3)의 하부에 있던 오일은 피스톤(34)의 통공(31)으로 유입되어 상부 디스크(32)를 밀치면서 흐르고, 바디밸브(4)의 상부에 있던 오일은 바디밸브(4)의 통공(41)으로 유입되어 하부 디스크(43)를 밀치면서 흐르면서 감쇠력이 발생하게 된다. 이와같이 본 발명의 모노 튜브식 쇽업소버에서는 피스톤 로드(2)의 압축운동시에는 주로 피스톤 밸브(3)에 의해 감쇠력 특성이 결정되고 피스톤 로드(2)의 인장운동시에는 주로 바디밸브(4)에 의해 감쇠력이 결정되도록 하여, 항상 안정된 감쇠력 특성을 가지도록 하고 있다. 또한 오일은 피스톤 로드(2)가 완전히 인장된 상태에서도 바디밸브(4)가 잠겨질 수 있을 정도로 주입되어야 하며, 나머지 공간은 가스(7)로 채워지므로, 피스톤 로드(2)가 어느 위치에서 운동을 하든지 피스톤 밸브(3)와 바디밸브(4), 모두에 의해 감쇠력 특성이 결정되어 지게 되며, 오일(6) 상부에 위치하는 가스(7)의 압력에 의해 감쇠력 특성은 안정화되는 것이다.

그리고 바디밸브(4)와 피스톤밸브(3) 사이에 코일 스프링(5)을 설치하여 사용하는 경우 피스톤 로드(2)의 압축운동시 감쇠력이 증가되도록 할 수 있는데, 코일 스프링(5)이 길이 방향으로 직경이 달라지는 형상으로 되어 있으므로 피스톤 로드(2)의 압축운동시 초기에는 감쇠력이 약하게 작용하다가 종단으로 갈수록 감쇠력이 커지도록 할 수 있다.

한편, 피스톤밸브(3)와 바디밸브(4)사이에는 코일스프링(5)이 결합되어져서 피스톤로드 신축동작시 함께 신축하도록 구성되어져 있으므로, 피스톤 로드의 신축한계 부분에서 탄성력이 크게 작용하도록 하여서 충격 발생없이 부드럽게 작동하도록 하고 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 한 개의 튜브(1)를 사용하되, 튜브의 상부에 피스톤 밸브(3)외에 별도로 바디밸브(4)를 구성하고 바디밸브(4) 상부의 일정공간은 가스(7)로 채우고 그 하부 및 튜브(1)의 나머지 공간은 오일(6)로 채워 모노 튜브식 쇽업소버를 제작함에 의하여, 이중 튜브방식의 쇽업소버와 같은 양호한 감쇠력 특성이 얻어지도록 하면서도 외형은 작게 제작가능토록 하여 협소한 공간에도 장착할 수 있게 되는 우수한 발명이다.

Claims (3)

1. 내부에 가스(7)과 오일(6)이 함께 충진된 튜브(1)와, 상기 튜브(1) 안에서 상하이동하는 피스톤로드(2)와, 피스톤로드 종단에 결합되는 피스톤밸브(3), 튜브(1) 하단에서 피스톤로드(2)를 습동 지지하도록 설치되는 로드 가이드(8)와, 튜브(1)의 상부에 결합되고 그 내부에는 통공(41)이 형성되어져 있으며 그 하부에는 코일 스프링(5)이 결합되어진 바디밸브(4)로 구성되는 모노 튜브식 쇽업소버에 있어서, 상기 바디밸브(4)는 통공(41)이 상하방향으로 다수개 형성된 바디(45)와 상기 바디의 상,하면에 각각 층설되는 상부 디스크(42) 및 하부 디스크(43)로 구성되며 오일은 피스톤 로드(2)가 완전히 인장된 상태에서 바디밸브(4)가 감겨질 수 있을 정도로 주입되고, 나머지 공간은 가스(7)로 채워지며, 상기 코일 스프링(5)의 하단은 피스톤밸브(3)의 상단에 결합되어져서 상기 바디밸브(4)와 피스톤밸브(3) 사이에서 탄발력이 작용하도록 설치된 것을 특징으로 하는 모노 튜브식 쇽업소버.
2. 제1항에 있어서, 중간부로부터 그 상단 및 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 형상으로 된 코일 스프링(5)이 바디밸브(4)와 피스톤밸브(3) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 모노 튜브식 쇽업소버.
3. 제2항에 있어서, 바디밸브(4)의 하단면상에 상기 코일스프링(5)의 상단을 지지하기 위한 스프링 시트(9)를 구성한 것을 특징으로 하는 모노 튜브식 쇽업소버.