KR100411999B1

KR100411999B1 - 유압 댐퍼

Info

Publication number: KR100411999B1
Application number: KR10-2001-0013290A
Authority: KR
Inventors: 야마구찌히로유끼; 야마오까후미유끼
Original assignee: 가부시끼가이샤 유니시아 젝스
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2003-12-24
Also published as: DE10112793B4; DE10112793A1; US20010023638A1; JP3702416B2; US6547046B2; JP2001330074A; KR20010092346A

Abstract

유압 댐퍼는 시일 부재에 대하여 안쪽으로 배열되고 실린더 및 피스톤 로드 중 하나에 장착된 마찰 부재를 포함한다. 마찰 부재는 시일 부재에서 발생되는 것 보다 큰 마찰력을 발생시키도록 실린더 및 피스톤 로드 중 다른 쪽에 활주 가능하게 접촉한다.

Description

유압 댐퍼 {HYDRAULIC DAMPER}

본 발명은 자동차 서스펜션 시스템에 사용하기 위한 유압 댐퍼에 관한 것이다.

예를 들면, 상기 유형의 유압 댐퍼 중 하나가 일본 특허 공개 공보 제10-141415호에 개시되어 있다. 이 유압 댐퍼는 가이드 부쉬와 피스톤 로드 사이에 슬릿을 가진 환형 부쉬 및 피스톤 로드에 대하여 부쉬의 내부 주연 면을 가압하도록 부쉬의 외부 주연에 배열된 코일 스프링을 포함하고 마찰력을 피스톤 로드의 다소 느린 속도의 운동에 제공한다.

그러나, 상기 유압 댐퍼는 다음과 같은 문제를 일으킨다. 유압 댐퍼는 마찰력을 피스톤 로드의 다소 느린 속도의 운동에 제공하는 것을 지향함으로써, 비록 축방향의 간격을 가진 로드 가이드 내에 형성된 오목부 내에 수용되고 오목부를 덮는 반이탈 부재에 의해 축방향으로 유지될 지라도, 부쉬는 간격의 존재로 인하여 로드 가이드에 대하여 축방향으로 운동할 수 있다. 그러므로, 부쉬는 간격 내에 있는 피스톤 로드와 함께 축방향으로 운동하기 때문에 부쉬의 마찰력은 피스톤 로드의 큰 진폭 운동에는 효과적으로 작동하나, 작은 진폭 운동 또는 고주파 진동에는 효과적이지 못하다.

피스톤 로드의 작은 진폭 운동, 예를 들면, ±0.5 mm 이하의 진폭과 15 Hz이상의 주파수를 갖는 고주파 진동은 자동차의 승차감을 결정하는 인자 중의 하나인 것으로 인식된다. 그러나, 상기 유압 댐퍼는 이러한 고주파 진동을 줄일 수 없다. 따라서, 다소 느린 속도 및 큰 진폭을 가진 저주파 진동과 고주파 진동 모두를 저감하는 것에 대한 요구가 여전히 남아 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 고주파 진동을 포함하는 넓은 범위의 진동을 효과적으로 감소시킴으로써 자동차의 승차감 개선에 기여하는 유압 댐퍼를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 유압 댐퍼의 제1 실시예를 도시한 확대부분단면도.

도2는 주행 중의 댐퍼 행정 또는 진폭, 주파수 및 가속도 사이의 관계를 도시한 그래프.

도3은 작은 강성을 가진 보통의 인슐레이터 및 큰 강성을 가진 필로우볼 마운트를 사용할 때, 주파수에 대한 운전자의 좌석 표면의 수직 가속도 수준을 도시한, 도2와 유사한 그래프.

도4a 및 도4b는 작은 진폭 및 고주파수를 가진 진동을 유럽의 고성능 유압 댐퍼 및 국내의 표준 유압 댐퍼에 가할 때 로드 가속도를 측정한 결과를 도시한, 도3과 유사한 그래프.

도5는 국내의 표준 유압 댐퍼 및 유럽의 고성능 유압 댐퍼에 있어서 댐퍼 행정에 대한 마찰력 특성을 측정한 결과를 도시한, 도4a 및 도4b와 유사한 그래프.

도6은 뛰어난 고주파 진동 특성(즉, 유럽의 고성능 유압 댐퍼)을 가진 차량에 있어서 댐퍼 행정에 대한 동적 스프링 상수의 실제값의 범위를 도시한, 도5와 유사한 그래프.

도7은 제1 실시예의 유압 댐퍼의 작동 사이클 수에 대한 마찰력값의 변화 특성을 도시한, 도6과 유사한 그래프.

도8은 제1 실시예의 유압 댐퍼의 작동 사이클 수에 대한 동적 스프링 상수의 변화 특성을 도시한, 도7과 유사한 그래프.

도9는 본 발명의 제2 실시예를 도시한, 도1과 유사한 확대부분단면도.

도10은 본 발명의 제3 실시예를 도시한, 도9와 유사한 확대부분단면도.

도11은 본 발명의 제4 실시예를 도시한, 도10과 유사한 확대부분단면도.

도12는 본 발명의 제5 실시예를 도시한, 도11과 유사한 확대부분단면도.

도13은 본 발명의 제6 실시예를 도시한, 도12와 유사한 확대부분단면도.

도14는 본 발명의 제7 실시예를 도시한, 도13과 유사한 확대부분단면도.

도15는 제7 실시예의 마찰 부재를 도시한 사시도.

도16은 본 발명의 제8 실시예를 도시한, 도14와 유사한 확대부분단면도.

도17은 제8 실시예의 마찰 부재를 도시한, 도15와 유사한 사시도.

도18은 본 발명의 제9 실시예를 도시한, 도16과 유사한 확대부분단면도.

도19는 본 발명의 제10 실시예를 도시한, 도18과 유사한 확대부분단면도.

도20은 본 발명의 제11 실시예를 도시한, 도19와 유사한 확대부분단면도.

도21은 제11 실시예의 피스톤 로드 상의 마찰 부재의 표면 압력의 분산을 도시한 개략도.

도22는 본 발명의 제12 실시예를 도시한, 도20과 유사한 확대부분단면도.

도23은 본 발명의 제13 실시예를 도시한, 도22와 유사한 확대부분단면도.

도24는 본 발명의 제14 실시예를 도시한, 도23과 유사한 확대부분단면도.

도25는 본 발명의 제15 실시예를 도시한, 도24와 유사한 확대부분단면도.

도26은 본 발명의 제16 실시예를 도시한, 도25와 유사한 확대부분단면도.

도27은 본 발명의 제17 실시예를 도시한, 도26과 유사한 확대부분단면도.

도28은 본 발명의 제18 실시예를 도시한, 도27과 유사한 확대부분단면도.

도29는 본 발명의 제19 실시예를 도시한, 도28과 유사한 확대부분단면도.

도30은 본 발명의 제20 실시예를 도시한, 도29와 유사한 확대부분단면도.

도31은 본 발명의 제21 실시예를 도시한, 도30과 유사한 확대부분단면도.

도32는 제21 실시예의 마찰 부재를 도시한 확대사시도.

도33은 본 발명의 제22 실시예를 도시한, 도31과 유사한 확대부분단면도.

도34는 제22 실시예의 마찰 부재를 도시한, 도32와 유사한 확대사시도.

도35는 본 발명의 제23 실시예를 도시한, 도33과 유사한 확대부분단면도.

도36은 본 발명의 제24 실시예를 도시한, 도35와 유사한 확대부분단면도.

도37은 본 발명의 제25 실시예를 도시한, 도36과 유사한 확대부분단면도.

도38은 제25 실시예의 탄성 부재를 도시한, 도17과 유사한 사시도.

도39는 제25 실시예의 유압 댐퍼의 장착 공정을 도시한, 도37과 유사한 확대부분단면도.

도40은 본 발명의 제26 실시예를 도시한, 도39와 유사한 확대부분단면도.

도41은 본 발명의 제27 실시예를 도시한, 도40과 유사한 확대부분단면도.

도42는 본 발명의 제28 실시예를 도시한, 도41과 유사한 확대부분단면도.

도43은 본 발명의 제29 실시예를 도시한, 도42와 유사한 확대부분단면도.

도44는 본 발명의 제30 실시예를 도시한, 도43과 유사한 확대부분단면도.

도45는 본 발명의 제31 실시예를 도시한, 도44와 유사한 확대부분단면도.

도46은 본 발명의 제32 실시예를 도시한, 도45와 유사한 확대부분단면도.

도47은 본 발명의 제33 실시예를 도시한, 도46과 유사한 확대부분단면도.

도48은 본 발명의 제34 실시예를 도시한, 도47과 유사한 확대부분단면도.

도49는 본 발명의 제35 실시예를 도시한, 도48과 유사한 확대부분단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 유압 댐퍼

2 : 실린더

3 : 로드 가이드

4 : 시일 부재

5 : 피스톤 로드

19 : 가이드 부쉬

21, 28 : 금속 링

22 : 시일 립

24 : 오일 유지 챔버

25 : 마찰 부재

26 : 마찰 요소

27, 29 : 연통로

A : 상부 챔버

B : 하부 챔버

C : 저장 챔버

본 발명은 전체적으로,

유압 유체로 채워진 실린더와,

피스톤 링을 통하여 실린더 내에 활주 가능하게 수용되는 피스톤과,

피스톤에 장착된 한쪽 단부 및 실린더의 외부를 향해 연장되는 다른 단부를 가진 피스톤 로드와,

피스톤 로드의 다른 단부를 활주 가능하게 지지하도록 실린더 측면에 배열된 가이드 부쉬와,

가이드 부쉬에 대하여 외부를 향해 배열되고, 유압 유체가 실린더로부터 누출되는 것을 막도록 피스톤 로드에 활주 가능하게 접촉하며, 립부를 포함하는 시일 부재와,

시일 부재에 대하여 내부를 향해 배열되고, 실린더와 피스톤 로드의 한쪽에장착되어 있으며, 시일 부재에서 발생된 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 실린더와 피스톤 로드의 다른 쪽에 활주 가능하게 접촉하는 마찰 부재를 포함하는 유압 댐퍼를 제공한다.

본 발명의 한 태양은,

유압 유체로 채워진 실린더와,

시일 부재에 대하여 내부를 향해 배열되고, 실린더와 피스톤 로드 중 하나에 장착되어 있고, 시일 부재에서 발생된 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 실린더와 피스톤 로드 중 다른 쪽에 활주 가능하게 접촉하며, 가이드 부쉬에서 발생되는 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 가이드 부쉬에 근접한 실린더의 측면에 배열되어 있는 마찰 부재를 포함하는 유압 댐퍼를 제공한다.

본 발명의 다른 태양은,

유압 유체로 채워진 실린더와,

시일 부재에 대하여 내부를 향해 배열되고, 실린더와 피스톤 로드 중 하나에 장착되어 있고, 시일 부재에서 발생된 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 실린더와 피스톤 로드 중 다른 쪽에 활주 가능하게 접촉하며, 피스톤 링에서 발생되는 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 피스톤의 측면에 배열되는 마찰 부재를 포함하는 유압 댐퍼를 제공한다.

도면들을 참조하여, 본 발명을 실시한 유압 댐퍼(1)가 설명된다.

도1 내지 도8은 유압 댐퍼(1)의 제1 실시예를 도시한다. 도1에서, 트윈 튜브형인 유압 댐퍼(1)는 실린더(2), 실린더(2) 안에 활주 가능하게 삽입되고 내부에 상부 챔버(A) 및 하부 챔버(B)를 형성하는 피스톤(8), 피스톤(8)의 외부 주연에 배열되고 실린더(2) 및 피스톤(8) 사이에 활주 가능한 시일링을 확보하기 위한 피스톤 링(6), 실린더(2)의 외부 주연에 저장 챔버(C)를 형성하기 위한 외부 케이스(13), 실린더(2)의 상단부에서 피스톤(8)과 결합된 피스톤 로드(5)의 축방향운동을 안내하기 위한 로드 가이드(3), 외부 케이스(13)의 상단부에서 로드 가이드(3) 위에 배열되고 피스톤 로드(5)의 활주부를 시일링하기 위한 시일 부재(4), 피스톤(8)에 배열된 감쇠력 밸브(9) 및 로드 가이드(3)와 시일 부재(4) 사이에 끼워지도록 실린더(2)의 측면 상에 배열된 마찰 부재를 포함한다. 저장 챔버(C)는 유압 유체를 가압하기 위한 질소 가스와 같은 압축 가스로 채워지고, 도시되지는 않았으나, 그 바닥에 형성된 기부를 가지며, 실린더의 하부 챔버(B)와 연결된다.

구체적으로, 피스톤(8) 및 감쇠력 밸브(9)는 너트(12)를 통하여 피스톤 로드(5)와 견고하게 결합되도록 양 측면 상에 배열된 와셔(10) 및 보조판(11)에 의해 축방향으로 지지된다.

상부 및 하부 챔버(A, B) 사이의 연통은 압축편 연통로(9a) 및 팽창편 연통로(9b)에 의해 확보된다. 감쇠력 밸브(9)는 유압 유체가 오직 한 방향으로만 제한적으로 유동되도록 상부 챔버(A) 및 하부 챔버(B)에 대하여 각각 압축편 및 팽창편 연통로(9a, 9b)를 폐쇄하고, 압축 및 팽창 행정 중에 감쇠력을 발생한다.

제1 실시예에서, 로드 가이드(3)는 강판 재료의 프레스 작업에 의해 얻어지고, 외부 케이스(13)의 내부 주연에 접하는 외부 주연을 가진 대직경부(15), 실린더(2) 내에 삽입되도록 대직경부(15)로부터 아래로 연장되는 소직경부(16) 및 소직경부(16)의 하단부로부터 안쪽으로 만곡된 내부 직경부(17)를 포함한다. 리세스(18)는 대직경부(15)의 외부 주연에 부분적으로 형성된다. 가이드 부쉬(19)는 피스톤 로드(5)의 입출 운동을 안내하도록 내부 직경부(17)의 내부 주연에 배열된다.

시일 부재(4)는 금속 링(21)의 내부 주연에 경화되고 접착된 고무 재료인 시일 립(22)을 포함한다. 시일 립(22)은 주어진 마찰력을 가진 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면에 접한다. 금속 링(21)은 나중에 설명되는 바와 같이 마찰 부재(25)에 배치되고, 그 외부 주연은 외부 케이스(13)의 단부(23)를 만곡함으로써 고정된다. 오일 유지 챔버(24)는 시일 부재(4)와 로드 가이드(3) 사이에 형성된다.

마찰 부재(25)는 피스톤 로드(5)의 입출 운동에 마찰력을 제공하도록, 예를 들면, 제1 실시예의 시일 부재(4)와 로드 가이드(3) 사이에, 시일 부재(4)보다 실린더(2)에 더 가깝게 배열된다. 마찰 부재(25)는 불소 고무와 질소 고무와 같은 탄성 고무 재료로 만들어지고 제1 실시예의 피스톤 로드(5)의 외부 주연 편에 접하는 마찰 요소(26)와, 마찰 요소(26)의 양 축방향 측면에 작용하는 압력을 동일하게 하기 위한 연통로(27)를 포함한다.

마찰 부재(25)는 주어진 마찰력을 피스톤 로드(5)의 활주 운동에 제공하도록 마찰 요소(26)의 내부 주연 면을 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면에 탄성적으로 접하게 만듦으로써, 실린더(2)와 피스톤 로드(5)의 상대 진동을 감소시키고, 자동차의 승차감을 개선하다. 제1 실시예에서, 마찰 요소(26)는 이것이 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면과 탄성적으로 접촉하도록 금속 링(28)의 내부 주연에 배열되고, 금속 링(28)은 로드 가이드(3)의 대직경부(15)와 시일 부재(4)의 금속 링(21) 사이에 고정된다. 마찰 요소(26)는 금속 링(28)의 내부 주연에 경화되어 접착되고, 제1 실시예에서는 시일 부재(4)로부터 멀리 떨어진 측면에 배치된다. 연통로(27)는 마찰 요소(26) 및 금속 링(28)을 통하여 축방향으로 형성된다.

마찰 부재(25)의 동적 스프링 상수, 특히, 마찰 부재(25)의 마찰 요소(26)의 동적 스프링 상수는 시일 립(22)에서 발생된 마찰력보다 크게 설정된다. 또한, 마찰 부재(25)의 동적 스프링 상수는 축방향 작동 진폭이 ±0.1 mm보다 작을 때는 적어도 50 N/mm 이상(바람직하게는, 200 N/mm)으로, 축방향 작동 진폭이 ±0.5 mm 이상일 때는 50 N/mm보다 작게(바람직하게는, 40 N/mm) 하는 방식으로 피스톤 로드(5)의 축방향 작동 진폭에 따라 변하도록 설정된다.

연통로(29)는 마찰 부재(25)의 금속 링(28)을 통하여 금속 링(28)의 외부 주연으로부터 시일 부재(4)의 상사면으로 연장되게 형성된다. 연통로(29)는 저장 챔버(C)와 오일 유지 챔버(24) 사이의 연통이 허용되도록 로드 가이드(3)의 대직경부(15)의 리세스(18)에 맞추어진다.

단방향 밸브(31)는 유압 유체가 오일 유지 챔버(24)로부터 저장 챔버(C)로 유동되도록 시일 부재(4) 및 마찰 부재(25) 사이에 배열된다. 제1 실시예에서, 단방향 밸브(31)는 시일 부재(4)로 형성되고, 마찰 부재(25)의 금속 링(28)에 접하는 립부(32)를 포함한다.

다음으로, 제1 실시예의 작동과 효과를 설명한다.

유압 댐퍼(1)가 자동차 서스펜션 시스템에 적용될 때, 도시되지는 않았으나, 피스톤 로드(5)의 돌출된 단부는 스프링의 상단부나 차량 바디에 고정되는 반면에, 실린더(2)의 시일링된 단부는 브라켓을 통하여 스프링의 하단부나 휠에 고정되고, 외부 케이스(13)에 장착된다.

이 상태에서, 유압 댐퍼(1)에서, 실린더(2)에 내장된 피스톤(8)은 피스톤과 함께 배열된 감쇠력 밸브(9)의 작동 하에서 피스톤 로드(5)의 입출 운동에 따라 왕복 운동을 하며, 노면으로부터 발생된 진동을 흡수하고 감소시킨다.

도시되지는 않았지만, 피스톤 로드(5)의 입출 운동에 따른 실린더(2)의 체적 변화는 기부를 통하여 실린더(2)와 연결되는 저장 챔버(C) 내에 있는 유압 유체에 의해 보상된다. 가이드 부쉬(19)의 윤활 후, 실린더(2) 내의 유압 유체의 일부는 마찰 부재(25)의 마찰 요소(26) 및 시일 부재(4)의 시일 립(22)의 윤활을 위하여 오일 유지 챔버(24)로 안내된다. 이어서, 오일 유지 챔버(24) 내의 유압 유체는 단방향 밸브(31) 및 연통로(29)를 통하여 저장 챔버(C)로 순환된다.

또한, 유압 댐퍼(1)에서, 상기 구조로 인하여, 실린더(2) 및 피스톤 로드(5)가 서로 상대적으로 운동할 때, 마찰 부재(25)의 마찰 요소(25)의 외부 주연 면은 활주 운동에 대한 소정의 압력에서 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면과 탄성적으로 접촉하며, 마찰 성능을 얻는다.

마찰 부재(25)에서 발생된 마찰력은 시일 부재(4)의 시일 립(22)에서 발생된 마찰력보다 크게 설정됨으로써, 시일 립(22)에서 일어나는 마찰의 영향은 시일 립(22)의 마모를 최대한 억제할 수 있다.

마찰 부재(25)의 마찰 요소(26)의 마찰 성능은 실린더(2)에 대한 피스톤 로드(5)의 다소 느린 속도 및 큰 진폭을 가진 저주파 진동을 감소시킨다. 피스톤 로드(5)가 작은 진폭을 가진 고주파 진동을 할 때, 마찰 성능은 반경 방향의 탄성 변형을 통해 피스톤 로드(5)에 대하여 탄성 고무 재료인 마찰 요소(26)의 다양한 표면과 탄성 접촉을 유지시키고, 이로써 마찰 부재(25)의 안정되고 장기간의 마찰 성능을 확보한다. 또한, 마찰 요소(26)는 점탄성적인 방식에 따라 축방향으로 변형되고, 이로써 피스톤 로드(5)의 운동 속도에 따라 마찰력 발생이 약간 지연되도록 한다. 그러므로, 피스톤 로드(5)의 운동 방향이 실린더(2)에 대하여 전환될 때, 즉, 피스톤 로드(5)의 운동 속도가 영이 될 때, 특히, 마찰 요소(26)는 마찰력의 절대값을 증가시키도록, 즉, 마찰 부재(25)의 축방향 점탄성력에 의해 유압 댐퍼(1)의 동적 스프링 상수를 크게 하도록, 동적 마찰력 보다 큰 정적 마찰력을 갖고, 실린더(2)에 대한 피스톤 로드(5)의 작은 진폭을 가진 고주파 진동을 감소시킨다.

피스톤 로드(5)의 운동 속도에 대한 마찰 부재(25)의 마찰 요소(26)의 마찰력 발생 시간 및 크기의 제어는 마찰 요소(26)의 강성, 즉, 재료, 형상 등을 선택함으로써 확보될 수 있다.

피스톤 로드(5)가 입출 운동을 할 때, 실린더(2) 내의 압력은 실린더 안으로 들어온 피스톤 로드(5)의 체적에 따라 변하고, 마찰 부재(25)에 작용할 수 있다. 그러나, 제1 실시예에서, 연통로(27)는 마찰 요소(26)의 양 축방향 측면에 작용하는 압력을 동일하게 하기 위하여 마찰 부재(25)를 통하여 형성되기 때문에, 마찰 부재(25)는 실질적으로 이 압력 변화의 어떠한 영향도 받지 않는 안정된 마찰력을 발생할 수 있다. 그러므로, 고주파 진동을 포함하는 넓은 범위의 진동에 있어서 효과적인 감소를 얻을 수 있다.

특히, 축방향 작동 진폭이 ±0.1 mm보다 작을 때는 적어도 50 N/mm 이상(바람직하게는, 200 N/mm)으로, 축방향 작동 진폭이 ±0.5 mm 이상일 때는 50 N/mm보다 작게(바람직하게는, 40 N/mm) 하는 방식으로 피스톤(8) 또는 피스톤 로드(5)의 축방향 작동 진폭에 따라 변하도록 마찰 부재(25)의 동적 스프링 상수를 설정함으로써, 저주파 및 고주파 진동 모두에 더욱 효과적인 감소를 얻을 수 있다.

이어서, 자동차의 승차감 개선을 위하여 결정된 값을 가진 기본적인 동적 스프링 상수에 관하여 아래에 설명한다.

고급 자동차에 요구되는 승차감 향상 인자 중 하나는 고주파 진동의 감소이다. 실제 주행 중의 댐퍼 행정 또는 진폭, 주파수 및 가속도 사이의 관계를 도시한 도2에서, 유압 댐퍼(1)의 작동 영역과 연계되는 고주파 진동의 영역을 도시할 때, 이는 "트램블링(trembling)/클리어니스(clearness)/스터링(stirring)"의 느낌에 대한 주파수 영역에 대응하고, 유압 댐퍼(1)에 대한 작은 진폭 및 고주파(다소 느린 속도)에 관계된다.

도3은 자동차의 승차감에 따른 하나의 좌석 상에 한정하여 그들 사이에 구별을 가진 로드 가속도 공진 요소(100Hz)의 영향을 체크하기 위한 시험의 결과, 즉 작은 강성(점선으로 도시됨)을 가진 보통의 인슐레이터를 사용할 때와 큰 강성(실선으로 도시됨)을 갖는 필로우볼 마운트를 사용할 때의 가속도에 대한 운전자 좌석 표면의 수직 가속도 스펙트럼의 수준을 도시한다. 도3에서 알 수 있는 바와 같이, "러프니스(roughness)"의 느낌에 대한 주파수 대역에 대응하는 15 내지 40 Hz의 저주파 영역에서는, 수직 가속도 수준이 보통의 인슐레이터에서보다 필로우볼 마운트에서 약간 더 높고, 반면에 "트램블링(trembling)/클리어니스(clearness)/스터링(stirring)"의 느낌에 대한 주파수 대역에 대응하는 50 내지 200 Hz의 고주파 영역에서는, 수직 가속도 수준이 보통의 인슐레이터에서보다 필로우볼 마운트에서 확실히 낮으며, 마운트 강성으로 인한 수직 가속도의 주파수 특성에 있어서 두 특성 사이에 두드러진 차이를 보여주고 있다.

특히, 보통의 인슐레이터보다 피스톤 로드(5)에 대한 축방향 지지 강성이 훨씬 더 큰 필로우볼 마운트는 작은 로드 가속도를 발생하기 때문에, 50 내지 200 Hz의 고주파 영역에서의 진동 전달이 감소된다. 이 차량의 시험 운전은, 필로우볼 마운트가 "러프니스(roughness)"의 느낌은 약간 악화되지만 낮은 수준의 고주파 진동으로 인한 "트램블링(trembling)/스터링(stirring)"의 느낌은 크게 개선시킨다는 것과 같은, 두 세트의 데이타 사이의 차이를 분명히 실감할 수 있게 하고, 매우 깨끗하고 명확한 승차감을 제공한다.

그러므로, 제1 실시예에서와 같이 로드 가속도의 고주파 요소들을 감소시키도록 마찰 성능을 유압 댐퍼에 부가할 때, 필로우볼 마운트에서와 유사한 방식으로 차량의 "트램블링(trembling)/스터링(stirring)"의 느낌 및 노면 소음에 대하여 대단한 감소 효과가 얻어질 수 있다.

또한, 마찰 성능을 유압 댐퍼에 부가할 때, 보통의 인슐레이터에 의해 얻게되는 약 15 내지 40 Hz의 저주파수의 가속도 수준 및 필로우볼 마운트에 의해 얻게되는 약 50 내지 200 Hz의 고주파수의 가속도 수준에 대한 두 가지의 감소 효과가 얻어질 수 있고, 이로써 넓은 주파수 대역에 걸쳐 좌석의 가속도 수준을 감소시킬 수 있으며, 차량의 승차감을 개선할 수 있다.

도4a 및 도4b는 작은 진폭 및 고주파수(0.01 m/s, 20 Hz(±0.09 mm))를 갖는 진동을 가할 때 로드 가속도의 측정 결과를 도시하고, 여기에서 도4b는 로드 가속도 감소 효과의 전형적인 예로서 종래의 표준 유압 댐퍼에 관한 것이고, 도4a는 로드 가속도 감소 효과가 표준 유압 댐퍼와 비교하여 시일 부재의 시일 립의 조임력 증가를 통하여 마찰 밸브를 증가시킴으로써 증대되는 유압 댐퍼 또는 로드 가속도 저감 댐퍼에 관한 것이다.

도4a에서, 로드 가속도 감소 댐퍼는 로드 가속도의 고주파 진동을 크게 감소시킨다. 로드 가속도의 고주파 진동 요소들은 유압 댐퍼의 행정의 전환 후에 즉시 발생된다. 로드 가속도 감소 댐퍼에서, 전달력 또는 마찰력의 위상 지연은 댐퍼 계수에 따라 커지고, 그 절대값 또는 P-P값도 커지므로, 유압 댐퍼의 행정의 전환에서 발생된 전달력 또는 마찰력은 더 커지며, 로드 가속도의 고주파 진동의 감소에 기여한다.

한편, 표준 유압 댐퍼의 경우인 도4b에서, 전달력에 대한 위상 지연은 댐퍼 계수에 따라 작게되고, 그 절대값도 작아짐으로써, 유압 댐퍼의 행정의 전환에서 발생된 전달력은 더 작아지며, 로드 가속도의 고주파 진동의 감소시키기 위한 힘이 보다 작아진다.

도5는 작은 진폭 및 고주파수를 가진 진동을 가할 때의 더 큰 전달력 및 위상 지연의 발생 원인을 조사하기 위하여 수행되는, 댐퍼 행정에 대한 마찰 특성의 측정 결과들을 도시한다. 도5에서 알 수 있는 바와 같이, 로드 가속도 감소 댐퍼는 진폭이 작아짐에 따라 증가하는 동적 스프링 상수를 갖도록 표준 유압 댐퍼보다더 큰 마찰력을 갖는다. 즉, 작은 진폭 및 고주파수를 가진 진동을 수용할 때 더 큰 마찰력은 더 큰 감쇠력을 수반하고, 반면에 더 큰 동적 스프링 상수는 댐퍼 계수에 따라 더 큰 위상 지연을 수반한다.

앞의 설명은 고주파 진동의 감소가 유압 댐퍼에서 발생된 마찰력과 작은 진폭 및 고주파수를 가진 진동을 수용할 때의 동적 스프링 상수의 증가에 의해 달성될 수 있다는 것을 나타낸다.

도6에서는, 마찰 특성, 즉, 댐퍼 행정에 대한 마찰력 및 동적 스프링 상수의 최적값을 결정하기 위하여, 댐퍼 행정에 대한 동적 스프링 상수의 실제값 범위가 로드 가속도 감소 댐퍼를 갖춘 차량에서 측정된다. 측정 결과에 기초하여, 동적 스프링 상수의 목표값은 200 내지 450 N/mm로 결정되었다. 그리고 목표값에 기초하여, 마찰 부재(25)의 동적 스프링 상수는 축방향 작동 진폭이 ±0.1 mm보다 작을 때는 적어도 50 N/mm 이상(바람직하게는, 200 N/mm)으로, 축방향 작동 진폭이 ±0.5 mm 이상일 때는 50 N/mm보다 작게(바람직하게는, 40 N/mm) 하는 방식으로 피스톤(8)의 축방향 작동 진폭을 가지며 변하도록 설정되었다.

위에서 자세히 설명된 바와 같이, 제1 실시예에서, 유압 댐퍼(1)의 마찰 성능의 실현은 고주파 진동을 포함하는 넓은 범위의 진동에 있어서 효과적인 감소 효과를 발생시키고, 차량의 승차감을 개선한다.

또한, 제1 실시예에서, 유압 댐퍼(1)는 로드 가속도 감소 댐퍼를 갖춘 차량에 대하여 다음의 효과를 발생시킨다.

도7은 그 작동 사이클 수에 대한 유압 댐퍼의 마찰력값의 변화 특성을 도시하는 그래프이다. 도8은 그 작동 사이클 수에 대한 유압 댐퍼의 동적 스프링 상수의 변화 특성을 도시한 그래프이다. 도7 및 도8에서 알 수 있는 바와 같이, 로드 가속도 감소 댐퍼를 갖춘 차량에서, 먼저, 마찰력값 및 동적 스프링 상수는 점선으로 도시된 바와 같이 더 큰 값들을 갖으나, 그들은 유압 댐퍼의 작동 사이클 수가 1500(×10³)을 초과할 때 급격히 감소된다. 한편, 제1 실시예의 유압 댐퍼(1)에서, 마찰력값 및 동적 스프링 상수 모두는 실선으로 도시된 바와 같이 유압 댐퍼의 작동 사이클 수가 1500(×10³)을 초과할 때도 더 큰 값들이 유지된다.

로드 가속도 감소 댐퍼를 갖춘 차량에서, 시일 부재의 시일 립의 조임력은 마찰력값이 커지도록 증가됨으로써, 마찰 특성의 설정이 오일 시일 성능에 영향을 줄뿐만 아니라, 윤활성도 마찰 발생 부품에서 열악해지며, 가요성 및 안정성을 감소시킬 뿐만 아니라, 마찰 특성의 내구성도 크게 감소시키는 결과를 가져온다.

한편, 제1 실시예의 유압 댐퍼(1)에서는, 시일 부재(4)의 시일 립(22)에 부가하여, 마찰 부재(25)가 실린더(2) 내에 배열됨으로써, 윤활유 또는 유압 유체는 오일 시일 성능에 영향을 받지 않고 마찰력값의 탁월한 안정성을 제공하며, 가요성 및 안정성을 증가시킬 뿐만 아니라, 마찰 특성의 내구성, 즉, 효과의 탁월한 연속성도 크게 향상시키는 결과를 가져온다.

위에서 설명된 바와 같이, 제1 실시예에서, 유압 댐퍼는 로드 가속도 감소 댐퍼를 갖춘 차량보다 마찰력값 및 동적 스프링 상수에서 뛰어난 연속성 또는 내구성을 갖고, 차량의 승차감이 오랜 기간 동안 확보되는 효과를 얻게 한다.

다음의 도9 내지 도49에는 본 발명의 다른 실시예들이 도시된다. 다른 실시예들의 도시에서, 제1 실시예의 그것들과 유사한 부품들은 도시되지도 설명되지도 않고, 또는 설명 없이 동일한 도면 부호로 표시되어 있으며, 단지 그 차이만 설명된다.

도9는 유압 댐퍼의 제2 실시예를 도시하고, 여기에서 마찰 부재(25)의 마찰 요소(26)는 도1에 도시된 바와 같이 제1 실시예와 유사한 방식으로 금속 링(28)의 내부 주연에 배열되나, 시일 부재(4)에 인접한 측면에 배치된다.

도10은 유압 댐퍼의 제3 실시예를 도시하고, 여기에서 로드 가이드(3)는 가공에 의해 얻어지거나 소결 금속으로 형성되고, 마찰 부재(25)는 로드 가이드(3)의 내부 주연에 배열되며, 연통로(27)는 마찰 부재(25)의 금속 링(28)과 로드 가이드(3) 사이에 형성된다.

도11 및 도12는 각각 유압 댐퍼(1)의 제4 및 제5 실시예를 도시하고, 여기에서 로드 가이드(3)는 가공에 의해 얻어지거나 소결 금속으로 형성되고, 마찰 부재(25)는 로드 가이드(3)의 내부 주연에 배열되며, 연통로(27)는 마찰 부재(25)의 금속 링(28)과 로드 가이드(3) 사이에 형성된다. 또한, 단방향 밸브(31)는 유압 유체가 오일 유지 챔버(24)로부터 저장 챔버(C)로 유동되도록 마찰 부재(25)에 형성된다. 단방향 밸브(31)는 도11에 도시된 바와 같이 제4 실시예에서는 마찰 부재(25)의 하단부에, 그리고 도12에 도시된 바와 같이 제5 실시예에서는 외부 주연에 배열된다.

도13은 유압 댐퍼(1)의 제6 실시예를 도시하고, 여기에서 로드 가이드(3)는가공에 의해 얻어지거나 소결 금속으로 형성되고, 마찰 부재(25)는 로드 가이드(3)에 대하여 실린더(2)의 더 안쪽을 향하여, 즉, 로드 가이드(3) 아래에 그리고 로드 가이드(3)와 실린더(2) 사이에 배열된다. 특히, 마찰 부재(25)의 금속 링(28)은 로드 가이드(3)의 소직경부(16)에 장착되고, 실린더(2)는 금속 부재(25)의 금속 링(28)에 장착된다.

도14 및 도15는 유압 댐퍼(1)의 제4 및 제5 실시예를 도시하고, 여기에서 로드 가이드(3)는 가공에 의해 얻어지거나 소결 금속으로 형성되고, 마찰 부재(25)는 로드 가이드(3)의 내부 주연에 배열된다. 도15에서, 마찰 부재(25)는 로드 가이드(3)에 장착된 외부 링(30), 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면에 접하는 수지 재료의 마찰 요소(26) 및 외부 링(30)과 마찰 요소(26) 사이에 끼워진 탄성 고무 재료의 탄성 링(33)을 포함하는 3중 일체 구조를 갖는다.

연통로(27)는 마찰 요소(26)의 내부 표면에 원주 방향으로 등거리로 형성된 다수의 부분을 포함한다.

제7 실시예에서, 탄성 링(33)의 반경 방향 탄성 및 축방향 점탄성은 제1 실시예의 그것과 같은 동일한 작동 및 효과를 나타낸다.

도16 및 도17은 유압 댐퍼(1)의 제8 실시예를 도시하고, 연통로(27)가 축방향으로 형성된 리세스 형상인 것을 제외하고는 제7 실시예와 실질적으로 동일하다.

도18은 유압 댐퍼(1)의 제9 실시예를 도시하고, 마찰 요소(26)가 탄성 링(33)의 내부 주연에 형성된 환형 홈(33a)과 결합되는 것을 제외하고는 제7 실시예와 실질적으로 동일하다.

도19는 유압 댐퍼(1)의 제10 실시예를 도시하고, 반경 방향 탄성이 마찰 요소(26)의 외부 주연에 고정된 환형 스프링(34)에 의해 얻어지는 것을 제외하고는 제9 실시예와 실질적으로 동일하다.

도20 및 도21은 유압 댐퍼(1)의 제11 실시예를 도시하고, 탄성 고무 재료의 마찰 요소(26)가 피스톤 로드(5)에 장착되기 전의 무부하 상태에서 상단부를 향하여 테이퍼진 내경을 갖고, 더 큰 테이퍼각을 가진 저강성부(26a)를 상단부에 포함하고 있는 것을 제외하고는 제3 실시예와 실질적으로 동일하다.

도21의 제7 실시예에서, 마찰 요소(26)는 피스톤 로드(5)에 장착될 때, 마찰 요소(26)의 상기 구조로 인하여, 상단부가 외부 주연 방향으로 크게 연장됨으로써 그 상단부 면은 외부 주연 아래로 경사지게 되고, 더 큰 테이퍼각을 갖는 저강성부(26a)는 외부 주연 방향으로 더 연장된다.

피스톤 로드(5) 상의 마찰 부재(25)의 표면 압력의 분배와 관련하여, 마찰 부재(25)가 피스톤 로드에 장착될 때, 작은 조임력으로 인하여, 저강성부(26a)는 도21에 실선으로 도시된 바와 같이 마찰 요소(26)의 다른 부분과 비교하여 정지 상태에서 작은 표면 압력을 제공한다. 또한, 표면 압력은 저강성부(26a)와 다른 부분 사이의 경계에서 최저가 된다.

한편, 피스톤 로드(5)가 도21에 도시된 바와 같이 아래 방향으로 활주할 때, 저강성부(26a)의 내부 주연 면과 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면 사이의 마찰 저항은 저강성부(26a)가 안쪽으로 떨어지게 작동한다. 그러므로, 저강성부(26a)의 표면 압력은 도21에 점선으로 도시된 바와 같이 다른 부분의 그것보다 커지게 되고,그 조임력을 증가시킨다. 또한, 표면 압력은 활주 표면 상의 오일 막을 긁어냄으로써 마찰 계수의 값을 증가시키도록 작용하고, 유압 댐퍼(1)의 압축 행정시 작은 진폭에서 마찰력값 및 동적 스프링 상수의 안정된 증가를 가능하게 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 마찰 요소(26)의 헤드 또는 상단부는 저강성부(26a)로 형성됨으로써, 마찰력은 정지 상태에서의 조임력에 증가 없이 작동 중 또는 압축 행정 중에 증가되고, 이로써 안정성 및 마찰력의 연속성 또는 내구성 모두를 개선하는 부가적인 효과를 거둘 수 있게 된다.

도22는 유압 댐퍼(1)의 제12 실시예를 도시하고, 여기에서는 제11 실시예의 그것과 실질적으로 유사한 두 개의 마찰 부재(25)가 축방향으로 배열된다. 다수의 마찰 부재(25)의 이러한 조합은 마찰 부재(25) 유형 수의 감소와 함께 특성 선택에 대한 융통성 개선 및 어떠한 필요 특성이라고 적용할 수 있게 한다.

도23은 유압 댐퍼(1)의 제13 실시예를 도시하고, 두 개의 마찰 부재(25)가 거꾸로 뒤집어진 위치로 배열되는 것을 제외하고는 제12 실시예와 실질적으로 동일하다. 그러므로, 제13 실시예는 유압 댐퍼(1)의 팽창 행정에서 마찰력을 증가시킬 수 있다.

도24는 유압 댐퍼(1)의 제14 실시예를 도시하고, 두개의 마찰 부재(25) 중 상부의 것만이 뒤집어진 위치로 배열되는 것을 제외하고는 제12 실시예와 실질적으로 동일하다. 그러므로, 제14 실시예는 유압 댐퍼(1)의 압축 행정 및 팽창 행정 모두에서 마찰력을 증가시킬 수 있다.

도25는 유압 댐퍼(1)의 제15 실시예를 도시하고, 상부 마찰 부재(25)가 제거되고, 반대 방향의 마찰 요소(26)가 하부 마찰 부재(25)의 금속 링(28)과 일체로 되는 것을 제외하고는 제13 실시예와 실질적으로 동일하다. 또한, 연통로(27)는 상부 마찰 요소(26)의 내부 주연 면에 형성된다. 그러므로, 제15 실시예는 요소 수의 감소로 인하여 비용 저감을 가져온다.

도26 내지 도28은 각각 제1 실시예의 마찰 요소(26)의 저강성부(26a)에 대안인 유압 댐퍼(1)의 제16 내지 제18 실시예를 도시한다.

도26의 제16 실시예에서, 마찰 요소(26)의 내부 주연 에지는 저강성부(26a)로서의 역할을 하도록 상단부로부터 위쪽과 안쪽을 향하여 돌출 되도록 형성된다.

도27의 제17 실시예에서, 환형 홈(26b)은 내부 주연 에지에 인접한 위치에서 마찰 요소(26)의 상단부 면 내에 형성된다. 환형 홈(26b)에 대해 안쪽으로 위치한 돌출부는 저강성부(26a)로서의 역할을 한다.

도28의 제18 실시예에서, 마찰 요소(25)의 상단부 면의 내부 주연 에지가 그 다른 부분보다 낮게 될 수 있게 하기 위하여, 환형 리세스(26c)는 내부 주연 에지에서 마찰 요소(25)의 상단부 면 내에 형성된다. 환형 리세스(26c)의 내부 주연 에지는 저강성부(26a)로서의 역할을 한다.

도29는 유압 댐퍼(1)의 제19 실시예를 도시하고, 여기에서 로드 가이드(3)는 제1 실시예에서와 동일한 방식으로 강판 재료의 프레스 작업에 의해 얻어지며, 마찰 부재(25)를 구성하는 탄성 고무 재료의 마찰 요소(26)는 로드 가이드(3)의 내경부(17)의 상단부와 일체로 된다. 연통로(27)는 마찰 부재(25)의 양 축방향 측면에 작용하는 압력을 동일하게 하도록 내경부(17) 내에 형성된다.

도30은 유압 댐퍼(1)의 제20 실시예를 도시하고, 연통로(27)가 마찰 요소(26)의 내부 주연 면 내에 형성되는 것을 제외하고는 제19 실시예와 실질적으로 동일하다.

도31 및 도32는 유압 댐퍼(1)의 제21 실시예를 도시하고, 여기에서 로드 가이드(3)는 제19 실시예에서와 동일한 방식으로 시트 재료의 프레스 작업에 의해 얻어지며, 마찰 부재(25)는 로드 가이드(3)의 내경부(17)의 내부 주연에 배열된 가이드 부쉬(19)의 부분을 포함한다.

특히, 도32에서, 로드 가이드(3)는 소정의 탄성을 가진 시트 재료로 형성되고, 내경부(17)의 상부 내에 형성된 3축 슬릿(17a)을 갖는다. 가이드 부쉬(19)는 축방향 리세스(19a)를 갖는 실린더처럼 형성된다. 내경부(17)의 슬릿(17a)을 가진 부분에 미리 제공된 안쪽을 향한 조임력에 의해, 가이드 부쉬(19)의 상부는 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면과 탄성적으로 접촉되도록 편향된다.

그러므로, 가이드 부쉬(19)의 하부는 피스톤 로드(5)의 입출 운동을 안내하기 위한 적절한 가이드 부쉬(19)로서의 역할을 하고, 이에 반하여 가이드 부쉬(19)의 상부는 마찰력을 발생하기 위한 마찰 부재(25) 또는 마찰 요소(26)로서의 역할을 한다.

도33 및 도34는 유압 댐퍼(1)의 제22 실시예를 도시하고, 여기에서 로드 가이드(3)는 제3 실시예에서와 동일한 방식으로 가공에 의해 얻어지거나 소결 금속으로 형성되며, 가이드 부쉬(19)는 마찰 부재(25)로서의 역할을 하는 부분인 하우징(14)을 통하는 로드 가이드(3)에 대하여 안쪽으로 배열된다.

특히, 도34에서, 하우징(14)은 소정의 탄성을 갖는 시트 재료로 형성되고 더 작은 직경의 상부를 갖춘 다양한 직경의 실린더처럼 형성된다. 하우징(14)의 대직경부는 로드 가이드(3)의 하단부의 내부 주연에 고정된다. 하우징(14)의 소직경부는 상부에 형성된 3축 방향의 슬릿(14a)을 갖는다. 하우징(14)의 소직경부의 슬릿(14a)을 갖춘 부분에 미리 제공된 안쪽을 향하는 조임력에 의해, 가이드 부쉬(19)의 상부는 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면과 탄성적으로 접촉하도록 편향된다.

도35는 유압 댐퍼(1)의 제23 실시예를 도시하고, 여기에서 로드 가이드(3)는 가공에 의해 얻어지거나 소결 금속으로 형성되며, 마찰 부재(25)는 로드 가이드(3)와 실린더(2) 사이에 배열된다. 특히, 마찰 부재(25)의 금속 링(28)은 로드 가이드(3)의 소직경부(16)와 결합되고, 실린더(2)는 마찰 부재(25)의 금속 링(28)과 결합된다. 또한, 리바운드 스톱퍼(35)가 마찰 부재(25)에 형성된다.

도36은 유압 댐퍼(1)의 제24 실시예를 도시하고, 여기에서 로드 가이드(3)는 가공에 의해 얻어지거나 소결 금속으로 형성되며, 마찰 부재(25)는 로드 가이드(3) 아래에 그리고 실린더(2) 내에 배열된다. 특히, 리바운드 스톱퍼(35)는 마찰 요소(26)와 일체로 된다.

마찰 부재(25)는 실린더(2)의 내부 주연 면과 탄성적으로 접촉하는 마찰 요소(26) 및 마찰 요소(26)의 양 축방향 측면에 작용하는 압력을 동일하게 만들기 위한 연통로(27)를 포함한다. 마찰 부재(25)는 마찰 요소(26)가 실린더(2)의 내부 주연 면과 탄성적으로 접촉하도록 금속 링(28)의 외부 주연에 배열되도록 구성된다.

도37 내지 도39는 유압 댐퍼(1)의 제25 실시예를 도시하고, 여기에서 마찰 부재(25)는 시일 부재(4)의 시일 립(22)과 일체로 된다. 특히, 도37에서, 마찰 요소(26)는 얇은 벽부(22a)를 통하여 시일 립(22)의 하부에 형성되고, 탄성 부재(20)는 탄성 접촉을 위하여 마찰 요소(26)를 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면을 향해 편향시키도록 로드 가이드(3)의 내부 주연에 배열된다. 축방향 홈(26d)은 시일 립(22)에 대한 오일 윤활을 확보하도록 마찰 요소(26)의 내부 주연 면 내에 형성된다.

도38에서, 탄성 부재(20)는 소정의 탄성을 가진 시트 재료로 형성되고 하단부를 향하여 테이퍼진 실린더처럼 형성되며 축방향 리세스(20a)를 갖는다. 3 개의 축방향 슬릿(20b)은 탄성 부재(20)의 하부 내에 형성된다. 또한, 탄성 부재(20)는 상단부 에지에 형성된 바깥을 향하는 플랜지(20c)를 갖는다. 탄성 부재(20)의 상단부는 플랜지(20c)를 시일 부재(4)의 금속 링(21)과 로드 가이드(3) 사이에 지지함으로써 고정되고, 상부는 로드 가이드(3)의 상단부의 내부 주연에 형성된 테이퍼부(3a)에 의해 지지된다. 마찰 요소(26)는 탄성 부재(20)의 하단부에 형성된 L형 단면의 지지부에 대하여 안쪽으로 배치된다.

도39에서, 탄성 부재(20)는 로드 가이드(3)에 그 내부 주연에서 장착되고, 이어서 시일 부재(4)가 거기에 장착된다. 탄성 부재(20)의 치수는 시일 부재(4)를 장착하기 전에 탄성 부재(20)의 플랜지(20c)가 로드 가이드(3)의 상사면 약간 위에 위치되도록 고안된다. 이 상태에서, 시일 부재(4)를 장착하기 위하여 아래로 움직일 때, 마찰 요소(26)는 탄성 부재(20)의 L형 단면 지지부(20d) 내로 압입된다. 이어서, 시일 부재(4)의 금속 링(21)은 전체 탄성 부재(20)가 아래로 움직이도록 로드 가이드(3)의 상사면 약간 위치된 플랜지(20c)에 접한다. 이는 전체 탄성 부재(20)의 직경을 로드 가이드(3)의 테이퍼 벽부(3a)를 따라 감소시키고, 마찰 요소(26)가 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면과 탄성적으로 접촉하게 만드는 추력을 제공한다. 그러므로, 제25 실시예는 다음의 부가적인 효과를 발생할 수 있다.

첫째, 마찰 부재(25)와 시일 부재(4)의 시일 립(22)의 일체로 비용 절감을 가져온다.

둘째, 얇은 벽부(22a)가 시일 립(22)과 마찰 부재(25) 사이에 형성되기 때문에, 마찰 부재(25)는 그 성능에 영향을 주지 않고 시일 립(22)과 일체로 될 수 있다.

셋째, 탄성 부재(20)가 장착 상태에서 안정되고 큰 마찰력을 발생할 수 있기 때문에, 탄성 부재(20)의 설정은 마찰력 크기에 있어 어느 정도 변화를 가능하게 한다.

넷째, 마찰 부재(25)는 단지 장착된 후에만 피스톤 로드(5)의 외부 주연 면과 탄성적으로 접촉하는 추력을 받게되기 때문에, 장착되기 전에는 큰 간섭이 필요하지 않고, 뛰어난 장착 능력을 나타낸다.

도40 내지 도47은 유압 댐퍼(1)의 제26 내지 제33 실시예를 도시하고, 여기에서 마찰 부재(25)는 피스톤(8)에 근접한 측면 상에서 피스톤 로드(5)에 장착되고, 마찰 요소(26)의 외부 주연 면은 실린더(2)의 내부 주연 면과 탄성적으로 접촉하도록 배치되어 주어진 마찰력을 피스톤(8)의 활주 운동에 제공한다. 마찰 부재(25)는 마찰 부재(25)에서 발생된 마찰력이 피스톤 링(6)에서 발생된 것보다 커지도록 구성되고, 피스톤 링(6)에서 발생된 마찰력으로부터의 결과에 영향을 덜 받도록 하며 따라서 피스톤 링(6)의 마모를 억제한다. 리바운드 스톱퍼(35)는 피스톤 링(5)에 장착된다.

제26 및 제27 실시예의 유압 댐퍼(1)가 도시된 도40 및 도41에서, 마찰 부재(25)는 피스톤(8)의 하부 측면에 고정된다. 특히, 마찰 부재(25)의 금속 링(28)은 피스톤(8)의 감쇠력 밸브(9)를 지지하는 와셔(10) 아래에 배치되고, 너트(12)에 의해 감쇠력 밸브(9)와 함께 피스톤 로드(50)에 고정된다. 도40에 도시된 바와 같이 제26 실시예에서, 마찰 요소(26)는 피스톤(8)에 인접하게 배치되고, 반면에 도41에 도시된 바와 같이 제27 실시예에서는, 마찰 요소(26)가 피스톤(8)으로부터 멀리 떨어져 배치된다.

제28 및 제29 실시예의 유압 댐퍼(1)가 도시된 도42 및 도43에는, 마찰 부재(25)가 피스톤(8)의 상부 측면에 고정된다. 특히, 마찰 부재(25)의 금속 링(28)은 피스톤(8)의 감쇠력 밸브(9)를 지지하는 보조판(11) 위에 배치되고, 너트(12)에 의해 감쇠력 밸브(9)와 함께 피스톤 로드(50)에 고정된다. 도42에 도시된 바와 같이 제28 실시예에서, 마찰 요소(26)는 피스톤(8)에 인접하게 배치되고, 반면에 도43에 도시된 바와 같이 제29 실시예에서는, 마찰 요소(26)가 피스톤(8)으로부터 멀리 떨어져 배치된다. 선택적으로, 제28 및 제29 실시예에서, 마찰 부재(25)는 리바운드 스톱퍼(35)와 일체로 될 수도 있다.

도44는 유압 댐퍼(1)의 제30 실시예를 도시하고, 여기에서 마찰 부재(25)는 제29 실시예에서와 같은 방식으로 피스톤(8) 위에 그로부터 멀리 떨어져 배치되나, 마찰 부재(25)는 금속 링(28)에 장착된 내부 링(36), 실린더(2)의 외부 주연 면 상에 접하는 수지 재료의 마찰 요소(26) 및 내부 링(36)과 마찰 요소(26) 사이에 끼워진 탄성 고무 재료의 탄성 링(33)을 포함하는 3중 일체 구조를 갖는다. 탄성 링(33)은 반경방향의 탄성 및 축방향 점탄성을 제공한다.

도45는 유압 댐퍼(1)의 제31 실시예를 도시하고, 여기에서 마찰 부재(25)는 피스톤(8) 아래에 그에 근접하게 배치된다. 마찰 부재(25)는 피스톤(8)의 하단부의 외부 주연에 형성된 스커트(8a) 및 금속 링(28)에 의해 한정된 결합 홈(28a)과 결합된다. 따라서, 마찰 부재(25)는 금속 링(28)의 외부 주연 면에 고정된 내부 주연과, 소정의 압력으로 실린더(2)의 내부 주연과 활주 가능하고 탄성적으로 접촉하는 외부 주연 면을 갖는다.

금속 링(28)은 스커트(8a)의 내부 주연 면에 고정된 상부(28b) 및 바깥을 향해 연장되는 만곡부(28c)로 형성된 하단부를 갖는다. 금속 링(28)의 만곡부(28c) 및 스커트(8a)의 하단면은 마찰 부재(25)를 수용하기 위한 결합 홈(28a)을 형성하도록 협력한다.

도46은 유압 댐퍼(1)의 제32 실시예를 도시하고, 여기에서 탄성 고무 재료인 환형 마찰 요소(26)의 하단부의 내부 주연은 금속 링(28)의 만곡부(28c)의 외부 주연 면과 상사면에 경화되고 접착된다. 따라서, 마찰 요소(26)는 만곡부(28c)에 고정된 하단부의 내부 주연과, 소정의 압력으로 실린더의 내부 주연과 활주 가능하고 탄성적으로 접촉하는 외부 주연 면을 갖는다.

즉, 제32 실시예는 마찰 요소(26)가 지렛대처럼 만곡부(28c)에 접착된 부분에서 축방향으로 뒤틀릴 수 있다는데서 제31 실시예와 다르다.

도47은 유압 댐퍼(1)의 제33 실시예를 도시하고, 여기에서 마찰 부재(25)는 피스톤(8) 상단부의 외부 주연 면에 배열된다. 특히, 마찰 요소(26) 하단부의 내부 주연은 금속 링(28)의 외부 주연 면과 상사면에 경화되고 접착된다. 따라서, 마찰 요소(26)는 금속 링(28)에 고정된 하단부의 내부 주연을 갖고, 주어진 마찰력을 피스톤(8)의 활주 운동에 제공하도록 소정의 압력으로 실린더(2)의 내부 주연 면과 활주 가능하고 탄성적으로 접촉하는 외부 주연 면을 갖는다. 금속 링(28)은 피스톤(8)의 소직경부(8b)에 고정된 내부 주연을 갖는다.

도48은 유압 댐퍼(1)의 제34 실시예를 도시하고, 피스톤 링(6) 및 마찰 부재(25)가 반대의 위치로 배열되는 것을 제외하고는 제26 실시예와 실질적으로 동일하다. 특히, 탄성 고무 재료의 마찰 요소(26)는 피스톤(8)의 외부 주연 면에 고정되고, 반면에 피스톤 링(6)은 피스톤(8)의 하부 측면에 배치된 금속 링(28)의 하부의 외부 주연에 고정된다.

도49는 유압 댐퍼(1)의 제35 실시예를 도시하고, 피스톤 링(6) 및 마찰부재(25)가 반대의 위치로 배열되는 것을 제외하고는 제27 실시예와 실질적으로 동일하다. 특히, 탄성 고무 재료의 마찰 요소(26)는 피스톤(8)의 외부 주연 면에 고정되고, 반면에 피스톤 링(6)은 피스톤(8)의 상부 측면에 배치된 금속 링(28)의 상부의 외부 주연에 고정된다.

바람직한 실시예에 대하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 그것에만 한정되지 않으며, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 다양한 변화와 수정이 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들기 위해서, 도시된 실시예에서는, 마찰 부재(25)가 금속 링(28)을 통하여 피스톤(8)에 장착되어 있다. 선택적으로는, 마찰 부재(25)가 피스톤(8) 내에 형성된 결합 홈과 직접 결합될 수도 있다.

일본 특허 출원 제2000-074838호 및 제2000-273402호는 본 발명에 참조된다.

본 발명에 의하면 고주파 진동을 포함하는 넓은 범위의 진동을 효과적으로 감소시킴으로써 자동차의 승차감 개선에 기여하는 유압 댐퍼를 얻을 수 있다.

Claims

유압 유체로 채워진 실린더와,

피스톤 링을 통하여 상기 실린더 내에 활주 가능하게 수용되는 피스톤과,

상기 피스톤에 장착된 한쪽 단부 및 상기 실린더의 외부를 향해 연장되는 다른 단부를 가진 피스톤 로드와,

상기 피스톤 로드의 다른 단부를 활주 가능하게 지지하도록 상기 실린더 측면에 배열된 가이드 부쉬와,

상기 가이드 부쉬에 대하여 외부를 향해 배열되고, 유압 유체가 상기 실린더로부터 누출되는 것을 막도록 상기 피스톤 로드에 활주 가능하게 접촉하며, 립부를 포함하는 시일 부재와,

상기 시일 부재에 대하여 내부를 향해 배열되고, 상기 실린더와 상기 피스톤 로드 중 하나에 장착되어 있으며, 상기 시일 부재에서 발생된 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 상기 실린더와 상기 피스톤 로드 중 다른 쪽에 활주 가능하게 접촉하는 마찰 부재를 포함하는 유압 댐퍼.
제1항에 있어서, 상기 마찰 부재는 이를 반경 방향으로 편향시키도록 탄성 반력을 발생하는 탄성 요소를 포함함으로써 상기 실린더 및 상기 피스톤 로드의 다른 쪽과 항상 활주 가능하게 접촉하는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
제2항에 있어서, 상기 마찰 부재의 상기 탄성 요소는 반경 방향 탄성 및 축방향 점탄성을 모두 갖는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
제2항에 있어서, 상기 마찰 부재는 상기 가이드 부쉬에서 발생되는 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 상기 가이드 부쉬 근처의 상기 실린더 측면 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
제3항에 있어서, 상기 마찰 부재의 상기 탄성 요소는 상기 피스톤 로드에 장착되기 전에 단부를 향하여 테이퍼진 내부 직경을 갖고, 단부에 큰 테이퍼각을 갖는 저강성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
제3항에 있어서, 상기 마찰 부재의 상기 탄성 요소는 상기 실린더의 상단부에서 상기 피스톤 로드의 축방향 운동을 안내하기 위하여 로드 가이드의 내부 직경부의 상단부와 일체로 되는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
제3항에 있어서, 상기 마찰 부재의 상기 탄성 요소는 상기 가이드 부쉬의 적어도 일부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
제3항에 있어서, 상기 마찰 부재의 상기 탄성 요소는 상기 시일 부재의 상기 립부와 일체로 되는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
제2항에 있어서, 상기 마찰 부재는 상기 피스톤 링에서 발생된 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 상기 피스톤의 측면에 배열되는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
제2항에 있어서, 상기 마찰 부재는 축방향 작동 진폭이 ±0.1 mm보다 작을 때는 적어도 50 N/mm 이상으로, 축방향 작동 진폭이 ±0.5 mm 이상일 때는 50 N/mm보다 작게하는 방식으로 상기 피스톤 로드의 축방향 작동 진폭에 따라 변하도록 설정되는 축방향 동적 스프링 상수를 발생하는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
제2항에 있어서, 상기 마찰 부재의 양 축방향 측면에 작용하는 압력을 동일하게 하기 위한 연통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
유압 유체로 채워진 실린더와,

피스톤 링을 통하여 상기 실린더 내에 활주 가능하게 수용되는 피스톤과,

상기 피스톤에 장착된 한쪽 단부 및 상기 실린더의 외부를 향해 연장되는 다른 단부를 가진 피스톤 로드와,

상기 피스톤 로드의 다른 단부를 활주 가능하게 지지하도록 상기 실린더 측면에 배열된 가이드 부쉬와,

상기 가이드 부쉬에 대하여 외부를 향해 배열되고, 유압 유체가 상기 실린더로부터 누출되는 것을 막도록 상기 피스톤 로드에 활주 가능하게 접촉하며, 립부를포함하는 시일 부재와,

상기 시일 부재에 대하여 내부를 향해 배열되고, 상기 실린더와 상기 피스톤 로드 중 하나에 장착되어 있고, 상기 시일 부재에서 발생된 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 상기 실린더와 상기 피스톤 로드 중 다른 쪽에 활주 가능하게 접촉하며, 상기 가이드 부쉬에서 발생되는 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 상기 가이드 부쉬에 근접한 상기 실린더의 측면에 배열되어 있는 마찰 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.
유압 유체로 채워진 실린더와,

피스톤 링을 통하여 상기 실린더 내에 활주 가능하게 수용되는 피스톤과,

상기 피스톤에 장착된 한쪽 단부 및 상기 실린더의 외부를 향해 연장되는 다른 단부를 가진 피스톤 로드와,

상기 피스톤 로드의 다른 단부를 활주 가능하게 지지하도록 상기 실린더 측면에 배열된 가이드 부쉬와,

상기 가이드 부쉬에 대하여 외부를 향해 배열되고, 유압 유체가 상기 실린더로부터 누출되는 것을 막도록 상기 피스톤 로드에 활주 가능하게 접촉하며, 립부를 포함하는 시일 부재와,

상기 시일 부재에 대하여 내부를 향해 배열되고, 상기 실린더와 상기 피스톤 로드중 하나에 장착되어 있고, 상기 시일 부재에서 발생된 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 상기 실린더와 상기 피스톤 로드 중 다른 쪽에 활주 가능하게 접촉하며,상기 피스톤 링에서 발생된 것보다 큰 마찰력을 발생하도록 상기 피스톤의 측면에 배열되어 있는 마찰 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 댐퍼.