KR101913117B1 - 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤 로드가 왕복하는 실린더의 일단부를 마감하는 캡 부재; 상기 캡 부재의 외측 가장자리로 갈수록 상기 캡 부재의 상측에 하향 경사지게 형성되는 복수의 이물질 드레인부; 상기 캡 부재의 내측 하부 가장자리를 따라 구비되어 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 씰 링; 및 상기 캡 부재의 상면에 형성되고, 상기 캡 부재의 상측에 배치되는 범퍼 러버(bumper rubber)와의 접촉 면적을 제공하는 복수의 엠보부(embo portion);를 포함하여, 이물질의 유입을 확실하게 차단함과 동시에 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리에 관한 것이다.

Description

쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리{DUST SEAL ASSEMBLY OF SHOCK ABSORBER}

본 발명은 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이물질의 유입을 확실하게 차단함과 동시에 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리에 관한 것이다.

차량의 바퀴와 차체 사이에는 진동이나 충격력을 흡수하기 위하여 쇽업소버가 사용되며, 쇽업소버는 일반적으로 작동유체가 충전된 실린더와, 로드의 말단에 장착되어 이 실린더 내에서 왕복운동하는 피스톤과, 피스톤에 마련된 밸브로 이루어진다.

이와 같은 쇽업소버에서 실린더의 상부에는 피스톤 로드의 왕복을 안내하는 로드 가이드와, 실린더 내부에 충전된 작동 유체를 밀봉하기 위한 오일 씰이 설치된다.

여기서, 이러한 로드 가이드와 오일 씰을 보호하기 위해서 실린더의 상단에는 캡 부재(base cap)가 씌워진다.

하지만, 이러한 기존의 쇽업소버는 캡 부재와 피스톤 로드 사이로 침입하는 이물질의 배출이 원활하지 않아 이물질이 오일 씰의 상측에 쌓이는 현상이 발생하고, 이러한 현상은 오일의 누설을 야기함에 따라 실린더의 성능 및 내구성을 떨어뜨리는 요인 중 하나로 작용하게 되는 것이다.

일본공개특허 특개2001-330074호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 이물질의 유입을 확실하게 차단함과 동시에 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 피스톤 로드가 왕복하는 실린더의 일단부를 마감하는 캡 부재; 상기 캡 부재의 외측 가장자리로 갈수록 상기 캡 부재의 상측에 하향 경사지게 형성되는 복수의 이물질 드레인부; 상기 캡 부재의 내측 하부 가장자리를 따라 구비되어 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 씰 링; 및 상기 캡 부재의 상면에 형성되고, 상기 캡 부재의 상측에 배치되는 범퍼 러버(bumper rubber)와의 접촉 면적을 제공하는 복수의 엠보부(embo portion);를 포함하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리는, 상기 씰 링과 상기 캡 부재 사이에 배치되어 상기 씰 링을 상기 캡 부재에 고정시키는 고정부를 더 포함한다.

이때, 상기 고정부는, 외측 가장자리가 상기 캡 부재의 내측 가장자리 하부에 매입되는 링 와셔이며, 상기 링 와셔의 내측 가장자리는 상기 씰 링과 결합된다.

그리고, 상기 고정부는, 상기 링 와셔의 외측 가장자리 하부에 상기 링 와셔의 내측을 향하여 단차지게 형성되어 상기 캡 부재가 결합되는 제1 단턱부와, 상기 링 와셔의 내측 가장자리 하부에 상기 링 와셔의 외측을 향하여 단차지게 형성되어 상기 씰 링이 결합되는 제2 단턱부를 더 포함한다.

그리고, 상기 이물질 드레인부는, 상기 캡 부재의 중심부로부터 방사상으로 배치되며 상기 캡 부재의 외측 가장자리를 향하여 적어도 하나 이상의 원호 형상으로 하향 경사지게 형성된 복수의 드레인 그루브를 포함한다.

그리고, 상기 씰 링은, 상기 캡 부재의 내측 가장자리 하부에 고정되는 링 고정 리브와, 상기 링 고정 리브의 상단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 제1 립과, 상기 링 고정 리브의 하단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면과 경사를 이루는 제2 립을 포함한다.

그리고, 상기 엠보부는, 상기 복수의 이물질 드레인부 중 하나와 이웃한 이물질 드레인부 사이에 형성되며, 상기 캡 부재의 내측 가장자리로부터 외측 가장자리로 갈수록 점차 넓어지고 하향 경사지게 형성된 엠보 베이스와, 상기 엠보 베이스의 상면에 형성되며, 상기 엠보 베이스의 형성 방향을 따라 돌출된 접촉 리브를 포함하며, 상기 범퍼 러버의 하면은 상기 접촉 리브와 접촉한다.

또한, 상기 엠보부는, 상기 복수의 이물질 드레인부 중 하나와 이웃한 이물질 드레인부 사이에 형성되며, 상기 캡 부재의 내측 가장자리로부터 외측 가장자리로 갈수록 점차 넓어지고 하향 경사지게 형성된 엠보 베이스와, 상기 엠보 베이스의 상면에 형성되며, 상기 엠보 베이스의 형성 방향을 따라 함몰된 접촉 리브홈을 포함하며, 상기 범퍼 러버의 하면은 상기 접촉 리브홈의 양측 가장자리와 접촉한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 캡 부재에 씰 링이 구비되어 이물질의 유입을 원천적으로 차단할 수 있음은 물론, 캡 부재의 상면에 이물질 드레인부를 구비하여 이물질이 캡 부재의 외측으로 원활하게 배출될 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은 캡 부재와 씰 링 사이에 고정부가 구비되어 구조적 강도를 유지함은 물론, 다양한 제조 환경에서 작업의 편의를 제공할 수도 있게 된다.

특히, 본 발명은 캡 부재의 내측 가장자리 하측에 고정부와 씰 링이 매입되도록 하는 특징적 구조 설계, 즉 내측 가장자리 하측의 상부와 하부의 직경이 서로 다르게 설계함으로써 범퍼 러버가 상측으로부터 압축될 때 씰 링측으로 범퍼 러버가 끼어들지 못하게 하면서 씰 링의 원활한 작동 공간을 확보할 수 있게 된다.

즉, 이러한 캡 부재의 내부 구조 설계는 범퍼 러버가 상측으로부터 압축될 때 씰 링과의 간섭 방지를 위하여 충분한 작동 공간과 거리를 확보하고 범퍼 러버의 압축에 따른 하중의 균일한 분산이 이루어지도록 하면서 이물질이 배출되는 이물질 드레인부가 형성되는 깊이를 충분히 확보할 수 있으므로, 범퍼 러버의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 캡 부재의 전체적인 두께를 줄일 수 있으므로, 장치 전체의 길이를 줄여 컴팩트화 구현 또한 가능하게 된다.

그리고, 본 발명은 캡 부재의 상면에 엠보부가 형성되어 범퍼 러버와 접촉시 이음 발생을 억제함으로써 소음 저감의 효과를 향상시킬 수도 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 내부 구조를 피스톤 로드의 왕복 방향에 따라 절단하여 보여주는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 외관을 나타낸 부분 사시도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다.

상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다.

예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 내부 구조를 피스톤 로드의 왕복 방향에 따라 절단하여 보여주는 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 캡 부재(10)에 이물질 드레인부(20) 및 엠보부(40, embo portion)가 형성되고 씰 링(30)이 결합는 구조임을 파악할 수 있다.

캡 부재(10)는 피스톤 로드(50)가 왕복하는 실린더(60)의 일단부를 마감하는 것이다.

이물질 드레인부(20)는 캡 부재(10)의 외측 가장자리로 갈수록 캡 부재(10)의 상측에 하향 경사지게 복수로 형성되며, 이물질이 이물질 드레인부(20)의 형성 방향을 따라 캡 부재(10)의 외측으로 원활하게 배출되도록 하기 위한 것이다.

씰 링(30)은 캡 부재(10)의 내측 하부 가장자리를 따라 구비되어 피스톤 로드(50)의 외주면에 밀착되는 것이다.

엠보부(40)는 캡 부재(10)의 상면에 형성되고, 캡 부재(10)의 상측에 복수로 배치되어 범퍼 러버(bumper rubber, 이하 미도시)와의 접촉 면적을 제공함으로써, 범퍼 러버와 접촉될 때 이음 발생을 억제하여 소음을 저감하기 위한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 이물질 드레인부(20)는 전술한 바와 같이 이물질이 원활하게 캡 부재(10)의 외측으로 배출되게 하는 것으로, 캡 부재(10)의 중심부로부터 방사상으로 배치되며 캡 부재(10)의 외측 가장자리를 향하여 적어도 하나 이상의 원호 형상으로 하향 경사지게 형성된 복수의 드레인 그루브(21)를 포함하는 것이다.

한편, 씰 링(30)은 도 2를 참조하면 캡 부재(10)의 내측 가장자리 하부에 고정되는 링 고정 리브(31)와, 링 고정 리브(31)의 상단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 피스톤 로드(50)의 외주면에 밀착되는 제1 립(32)과, 링 고정 리브(31)의 하단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 피스톤 로드(50)의 외주면과 경사를 이루는 제2 립(33)을 포함하는 구조를 적용할 수 있다.

즉, 링 고정 리브(31)는 캡 부재(10)에 고정하기 위한 심재(心材)의 역할을 수행하며, 제1 립(32)은 1차적으로 피스톤 로드(50)의 외주면에 밀착되어 이물질이 피스톤 로드(50)를 통하여 캡 부재(10) 내측으로 유입되는 것을 차단하며, 제2 립(33)은 2차적으로 이물질의 유입을 차단하게 된다.

한편, 엠보부(40)는 복수의 이물질 드레인부(20) 중 하나와 이웃한 이물질 드레인부(20) 사이에 형성되며, 캡 부재(10)의 내측 가장자리로부터 외측 가장자리로 갈수록 점차 넓어지고 하향 경사지게 형성된 엠보 베이스(41)와, 엠보 베이스(41)의 상면에 형성되며, 엠보 베이스(41)의 형성 방향을 따라 돌출된 접촉 리브(42)를 포함하는 실시예의 적용이 가능하다.

여기서, 범퍼 러버의 하면은 접촉 리브(42)와 접촉되는 것이다.

즉, 접촉 리브(42)는 범퍼 러버와 접촉시 이음(異音) 발생을 억제함으로써 소음 저감의 효과를 향상시키기 위한 기술적 수단이라 할 수 있다.

한편, 본 발명은 도 3과 같이 씰 링(30)과 캡 부재(10) 사이에 배치되어 씰 링(30)을 캡 부재(10)에 고정시키는 고정부(70)를 더 포함하는 실시예의 적용이 가능함은 물론이다.

고정부(70)는 외측 가장자리가 캡 부재(10)의 내측 가장자리 하부에 매입되는 링 와셔(71)이며, 링 와셔(71)의 내측 가장자리는 씰 링(30)과 결합되는 것이다.

여기서, 고정부(70)는 링 와셔(71)의 외측 가장자리 하부에 링 와셔(71)의 내측을 향하여 단차지게 형성되어 캡 부재(10)가 결합되는 제1 단턱부(72)와, 링 와셔(71)의 내측 가장자리 하부에 링 와셔(71)의 외측을 향하여 단차지게 형성되어 씰 링(30)이 결합되는 제2 단턱부(73)를 더 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수도 있을 것이다.

따라서, 작업자는 링 와셔(71)에 고무 재질의 씰 링(30)을 몰딩한 후 합성수지재인 캡 부재(10)와 일체로 성형하거나, 합성수지재인 캡 부재(10)를 고무 재질의 씰 링(30)용 금형에 넣어 가류한 다음 캡 부재(10)와 씰 링(30)이 일체가 되도록 성형하거나, 합성수지재인 캡 부재(10)에 씰 링(30)을 고무용 접착제 또는 이종 재료간 접착제를 이용하여 접착하여 성형하는 등으로 제작할 수 있다.

여기서, 캡 부재(10)는 내측 가장자리의 하측에 고정부(70)와 씰 링(30)이 매입되도록 하는 특징적 구조 설계, 즉 내측 가장자리 하측의 상부와 하부의 직경이 서로 다르게 설계함으로써 범퍼 러버가 상측으로부터 압축될 때 씰 링(30)측으로 범퍼 러버가 끼어들지 못하게 하면서 씰 링(30)의 원활한 작동 공간을 확보할 수 있게 된다.

즉, 이러한 캡 부재(10)의 내부 구조 설계는 범퍼 러버가 상측으로부터 압축될 때 씰 링(30)과의 간섭 방지를 위하여 충분한 작동 공간과 거리를 확보하고 범퍼 러버의 압축에 따른 하중의 균일한 분산이 이루어지도록 하면서 이물질이 배출되는 이물질 드레인부(20)가 형성되는 깊이를 충분히 확보할 수 있다.

따라서, 범퍼 러버의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 캡 부재(10)의 전체적인 두께를 줄일 수 있으므로, 장치 전체의 길이를 줄여 컴팩트화 구현 또한 가능하게 된다.

한편, 엠보부(40)는 도 4와 같이 엠보 베이스(41)와 함께, 엠보 베이스(41)의 상면에 형성되며, 엠보 베이스(41)의 형성 방향을 따라 함몰된 접촉 리브홈(43)을 포함하되, 범퍼 러버의 하면은 접촉 리브홈(43)의 양측 가장자리와 접촉되는 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

이상과 같이 본 발명은 이물질의 유입을 확실하게 차단함과 동시에 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

10...캡 부재
20...이물질 드레인부
21...드레인 그루브
30...씰 링
31...링 고정 리브
32...제1 립
33...제2 립
40...엠보부
41...엠보 베이스
42...접촉 리브
43...접촉 리브홈
50...피스톤 로드
60...실린더
70...고정부
71...링 와셔
72...제1 단턱부
73...제2 단턱부

Claims (8)

1. 피스톤 로드가 왕복하는 실린더의 일단부를 마감하는 캡 부재;
   상기 캡 부재의 외측 가장자리로 갈수록 상기 캡 부재의 상측에 하향 경사지게 형성되는 복수의 이물질 드레인부;
   상기 캡 부재의 내측 하부 가장자리를 따라 구비되어 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 씰 링; 및
   상기 캡 부재의 상면에 형성되고, 상기 캡 부재의 상측에 배치되는 범퍼 러버(bumper rubber)와의 접촉 면적을 제공하는 복수의 엠보부(embo portion);
   상기 씰 링과 상기 캡 부재 사이에 배치되어 상기 씰 링을 상기 캡 부재에 고정시키는 고정부;를 포함하고,
   상기 고정부는 외측 가장자리가 상기 캡 부재의 내측 가장자리 하부에 매입되는 링 와셔를 포함하며, 상기 링 와셔의 내측 가장자리는 상기 씰 링과 결합되는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 이물질 드레인부는,
   상기 캡 부재의 중심부로부터 방사상으로 배치되며 상기 캡 부재의 외측 가장자리를 향하여 적어도 하나 이상의 원호 형상으로 하향 경사지게 형성된 복수의 드레인 그루브를 포함하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 씰 링은,
   상기 캡 부재의 내측 가장자리 하부에 고정되는 링 고정 리브와,
   상기 링 고정 리브의 상단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면에 밀착되는 제1 립과,
   상기 링 고정 리브의 하단부 가장자리를 따라 상향 경사지게 형성되어 상기 피스톤 로드의 외주면과 경사를 이루는 제2 립을 포함하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 엠보부는,
   상기 복수의 이물질 드레인부 중 하나와 이웃한 이물질 드레인부 사이에 형성되며, 상기 캡 부재의 내측 가장자리로부터 외측 가장자리로 갈수록 점차 넓어지고 하향 경사지게 형성된 엠보 베이스와,
   상기 엠보 베이스의 상면에 형성되며, 상기 엠보 베이스의 형성 방향을 따라 돌출된 접촉 리브를 포함하며,
   상기 범퍼 러버의 하면은 상기 접촉 리브와 접촉되는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 엠보부는,
   상기 복수의 이물질 드레인부 중 하나와 이웃한 이물질 드레인부 사이에 형성되며, 상기 캡 부재의 내측 가장자리로부터 외측 가장자리로 갈수록 점차 넓어지고 하향 경사지게 형성된 엠보 베이스와,
   상기 엠보 베이스의 상면에 형성되며, 상기 엠보 베이스의 형성 방향을 따라 함몰된 접촉 리브홈을 포함하며,
   상기 범퍼 러버의 하면은 상기 접촉 리브홈의 양측 가장자리와 접촉되는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정부는,
   상기 링 와셔의 외측 가장자리 하부에 상기 링 와셔의 내측을 향하여 단차지게 형성되어 상기 캡 부재가 결합되는 제1 단턱부와,
   상기 링 와셔의 내측 가장자리 하부에 상기 링 와셔의 외측을 향하여 단차지게 형성되어 상기 씰 링이 결합되는 제2 단턱부를 더 포함하는 쇽업소버의 더스트 씰 어셈블리.
   

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