KR100229344B1 - 높이제어밸브 및 이를 위한 덤프밸브 - Google Patents

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그레고리티.그라진
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피어스 윌리암 씨.
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Abstract

압축공기원 또는 대기와의 연통상태로 높이제어밸브(10)의 입구포트(16)를 선택적으로 위치시키기위한 덤프밸브(200),
덤프밸브는 제어보어(204), 대향 파일롯보어(208), 제어보어를 가로지르는 배출보어(254)를 가로지르는 연결보어(236)를 가진 몸체(202)를 포함하고 있다.
연결보어(236)는 연결보어(236)를 높이제어밸브(10)의 입구보어(169에 유체적으로 연결하기 위한 수단(53, 58)을 가지고 있다.
왕복운동을 위하여 제어보어(204)내에 배치된 밸브시일(246)은공급포트(218)또는 배출포트(254)와 연통상태로 연결포트(236)룰 선택적으로 위치시킨다.
왕복운동을 위하여 파일롯보어(208)내에서 축방향으로 배치된 피스톤(206)은 파일롯보어 로의 선택적인 압력작용에 반응하여 밸브시일(246)의 운동을 제어한다.

Description

[발명의 명칭]
높이제어밸브 및 이를 위한 덤프 밸브
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본발명에 따라 중립위치에서 도시된 높이제어밸브와 공급위치에서 도시된 덤프 밸브의 단면 정면도,
제2도는 흡입위치에서 도시된 제1 도의 높이제어밸브의 단면도,
제3도는 배출위치에서 도시된 제1 도의 높이제어밸브의 단면도,
제4 도는 공급위치에서 도시된 제1 도의 덤프밸브의 단면도,
제5 도는 배출위치에서 도시된 제1 도의 덤프밸브의 단면도,
제6 도는 배출위치에서 도시된 제1 도의 높이제어밸브와 덤프밸브의 단면도이다.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
[발명의 분야]
본발명은 자동자 서스펜션내의 높이제어밸브에 관한 것이며, 보다 상세하게는 신규의 덤프밸브를 구비한 높이제어밸브에 관한 것이다.
그 다른 특성에 있어서, 본발명은 높이제어밸브용 덤프밸브에 관한 것이다.
[종래기술의 상태]
공기서스펜션시스템은 자동차 서스펜션, 시트 및 세미트레일러 트럭리그 및 다른 자동차상의 캡에 사용하기 위하여 크게 보급되었다.
이들 대부분은 서스펜션의 설계높이를 유지하기 위하여 높이제어밸브를 전형적으로 채용하고 있다.
예컨대, 세미트레일러 서스펜션에 있어 서, 설계높이는 프레임과 액슬사이의 간격이다.
높이제어밸브는 간격이 그 설계값보다 크거나 또는 작을때를 판단하고 이에따라 프레임과 액슬사이에 배치된 공기스프링에서의 압력을 조정한다.
높이제어밸브를 구비한 공기 서스펜션 시스템은 일정범위의 자동차 하중상태에 걸쳐 공기스프링의 균일한 높이를 유지한다.
높이제어밸브는 공기를 공기스프링내로 인입하거나 또는 공기를 공기스프링으로부터 배출하는 것을 선택적으로 허용함으로써 작동된다. 공기스프링은 트럭프레임과 트레일링아암 사이에 위치된다.
트레일링아암은 공기스프링의 압력을 조정하면 트럭프레임과 액슬사이의 간격이 조정되도록 액슬을 지지한다. 높이제어밸브는 트럭프레임상에 전형적으로 장착되고 링크장치를 통하여 트레일링아암에 연결된 제어아암을 가지고 있다.
트럭프레임과 트레일링아암사이의 간격이 변화함에 따라 링크장치는 제어아암이 높이제어밸브의 내측에서 제어축이 회전하도록 하여 순차적으로 공기를 공기스프링으로 인입하거나 또는 공기스프링에서 배출하는 것을 선택적으로 허용한다.
전형적으로 높이제어밸브는 3개의 부분을 가지고 있다.
3 개의 부분은 공기스프링에 연결된 공기스프링부분, 가압된 공기원에 연결된 입구부분및 대기로 개구된 배출포트부분이다.
공기스프링의 높이를 증가시키기 위해서는 높이제어밸브가 공기스프링 포트와 입구포트사이의 유체연통을 개방하여 공기가 압축된 공기원으로부터 높이제어밸브를 통하여 공기스프링내로 유동하도록 한다. 공기스프링의 높이를 감소시키기 위해서는 높이제어밸브가 공기스프링포트와 배출포트사이의 유체연통을 개방하여 공기가 높이제어밸브를 통하여 공기스프링밖으로 또한 배출포트를 통하여 대기로 유동하도록 한다.
공기스프링이 적당한 높이에 있을때, 밸브는 입고 또는 배출포트가 공기스프링과 연통하지 않은 중립위치에 있게 된다.
전형적으로 덤프밸브는 공기를 공기스프링으로부터 배출하여 자동차 샤시높이를 낮추기 위하여 공기서스펜션이 장착된 트랙터 및 트레일러상에 사용된다.
트랙터에서 덤프밸브에 대한 공통의 적용은 트랙터가 트레일러에 연결 또는 분리되기전에 공기가 트랙터 서스펜션으로 부터 배출되어야 한다.
작업자는 트레일러상의 전방 받침레그가 지면에 접촉할때까지 트레일러상의 전방받침레그를 전형적으로 낮춘다.
받침레그상의 기어기구는 수동으로 작동하므로 레그상에 부하없이 쉬게 회전된다.
그 다음에 공기는 트랙터 공기스프링으로부터 "방출"또는 "배출(dumped)"되며 이에따라 트랙터 프레임을 낮추어 트레일러의 무게를 받침레그로 이동시킨다.
그 다음에 트랙터는 트레일러로부터 자유롭게 분리된다.
덤프밸브는 로딩시에 자동차 프레임 높이를 낮추기위하여 트레일러상에 종종 사용된다.
트레일러 크리프(creep)로서 알려진 상태는 트레일러가 로딩 도크에 인접하여 로딩될때까지 종종 발생한다. 트레일러의 높이가 로딩중에 조정되지 않으면, 트레일러내의 증가된 부하는 트레일러의 타이어가 지면 접촉점 둘레에서 회전하여 트레일러가 앞으로 이동하도록 한다. 즉, 트레일러는 로딩 도크로부터 떨어져 "이동"하는 경향이 있다.
이러한 경향은 트레일러 받침 레그상의 스트레인 레벨 및 도크로부터 트레일러로의 접근의 명백한 문제점을 나타내고 있다.
전형적으로 공기를 공기스프링으로 부터 배출하는데 사용하는 종래기술의 덤프밸브는 차량상에 위치되어 장착되고 공기라인내로 개별적으로 부설되는 별개의 기구이다.
부가적인 노동 및 하드웨어 비용은 종종 덤프밸브자체의 가격을 초과하여 차량조립시간을 증가시킨다.
[발명의 요약]
본발명은 덤프를 차량프레임 및 공기라인에 개별적으로 장착하는 추가비용을 피하기위하여 압축공기원과 높이제어밸브의 입구포트사이의 높이제어밸브에 직접 연결하는 덤프밸브를 제공한다.
본발명에 따라 높이제어밸브는 유체압력과 연통하도록된 입구포트, 대기에 개방된 배출포트 및 유체압력에 의해서 팽창가능한 높이제어부재와 연통하도록된 디바이스포트를 포함하고 있다.
높이제어부재에 연결되도록 된 감지수단은 높이제어부재의 높이를 감지한다.
제어수단은 감지수단에 연결되고, 감지수단이 소정의 높이를 감지하면 디바이스포트를 입구포트 및 배출포트로부터 밀봉한다.
제어수단은 감지수단이 소정의 높이보다 더 작은 높이를 감지하면 디바이스포트를 입구포트와 연통상태로 위치시키고 감지수단이 소정의 높이보다 더 큰 높이를 감지하면 디바이스포트를 배출포트와 연통상태로 위치시킨다.
높이제어밸브에 대한 개량물은 유체압력원과 입구포트사이에 끼워진 덤프 밸브포함하고 있다. 덤프밸브는 유체압력원과 연통하도록된 공급포트, 입구포트에 연결된 연결부, 및 대기로 개방된 배출포트를 가진 몸체를 포함하고 있다.
덤프밸브는 배출포트가 연결포트로 부터 밀봉되고 연결부가 공급포트와 연통상태로 있는 공급조건을 가지고 있다. 또한 덤프밸브는 공급포트가 연결부로부터 밀봉되고 연결부가 배출포트와 연통상태로 있는 배출조건을 가지고 있다.
전환수단은 공급 및 배출조건사이에서 덤프밸브를 선택적으로 변환하고 덤프밸브가 배출조건에 있을때 공기는 배출포트를 통하여 높이제어밸브의 입구포트로부터 배출된다.
바람직하게는 전환수단은 공급포트, 배출포트 및 연결부와 유체연통상태로 있는 몸체내의 제어보어를 포함하고 있다.
밀봉부재는 배출포트가 밀봉되고 연결포트가 공급포트와 연통상태로 있는 공급위치와 공급포트가 밀봉되고 연결부가 배출포트와 연통상태로 있는 배출위치사이에서 운동하기 위하여 제어보어내에 배치되어 있다. 작동수단은 공급 및 배출위치사이에서 밀봉부재를 선택적으로 이동시키고 배출위치내로의 밀봉부재의 운동은 유체가 높이제어밸브로부터 입구포트를 통하여 자동적으로 배출하도록 한다.
밀봉부재는 왕복운동을 위하여 제어보어내어 배치된 피스톤을 포함하여 공급위치가 제어보어내에서 배출포트의 개방부와 밀봉 맞닿음 상태에 있는 피스톤을 가지고 배출위치가 제어보어내에서 공급포트의 개방부와 밀봉맞닿음 상태에 있는 피스톤을 가지도록 한다.
밀봉부재는 바람직하게 탄성재질로 형성된 인서트를 가진 관형상의 몸체를 포함하고 있다.
바람직하게, 덤프밸브는 유체압력소스와 연통하도록된 개방 파일롯보어를 가지고 있다.
파일롯피스톤의 일부는 밀봉부재를 밀며, 이에따라 파일롯보어의 개방끝으로의 유체압력의 선택적인 공급은 파일롯피스톤을 파일롯보어개방끝으로부터 떨어지게 이동시키고 파일롯 피스톤은 밀봉부재를 배출위치로 이동시킨다.
가압수단은 파일롯피스톤을 파일롯보어의 개방끝을 향하여 가압하기 위하여 제공될수 있다. 파일롯보어는 그 개방끝에 대향한 내부끝, 파일롯보어의 내부끝과 제어보어사이에 있는 중간보어를 포함하고 있다.
파일롯피스톤은 파일롯보어내에 장착된 플런저를 포함하고 있으며 밀봉부재를 미는 파일롯피스톤의 부분은 플런저로부터 중간보어를 향하여 뻗어있는 축을 포함하고 있다.
파일롯보어의 개방끝으로의 압축공기의 선택적인 공급은 밀봉부재를 배출위치내로 이동시키기 위하여 중간보어를 통하여 피스톤의 축을 이동시킨다.
본발명에 따라 덤프밸브는 높이제어밸브의 입구포트를 압축공기원 또는 대기와 연통상태로 선택적으로 위치시킨다. 덤프밸브는 유체압력원과 연통하도록된 개방공급포트, 공급포트와 연통상태로 있는 제어보어, 제어보어와 연통상태로 있는 개방배출포트 및 제어보어와 연통상태로 있는 연결부를 가진 몸체를 포함하고 있다.
연결포트내의 수단은 제어보어와 높이제어밸브의 입구보어사이의 연통을 달성한다.
밀봉부재는 배출포트가 밀봉되고 연결부가 공급포트와 연통상태로 있는 공급위치와 공급포트가 밀봉되고 연결부가 배출포트와 연통상태로 있는 배출위치 사이에서 운동하도록 제어보어내에 배치되어 있다. 작동수단은 공급 및 배출위치사이에서 밀봉부재를 선택적으로 이동시키고 연결부가 높이제어밸브의 입구포트에 연결되면, 배출위치내로 밀봉부재의 이동하여 유체를 높이제어밸브로부터 자동적으로 배출시킨다.
제어보어와 높이제어밸브의 입구사이의 연통을 달성하는 수단은 바람직하게 중심보어를 가진 관형상의 어댑터를 포함하고 있다.
제1 끝은 높이제어밸브의 입구포트내에 나사 결합하도록 되어 있으며 제2 끝은 덤프밸브의 연결부내에 나사결합된다.
다르게는 본발명에 따른 덤프밸브는 압축공기원 또는 대기와 연통상태로 높이제어밸브의 입구포트를 선택적으로 위치시킨다.
덤프밸브는 개방끝을 구비한 제어보어, 개방끝을 가진 대향 파일롯보어, 제어보어와 파일롯보어를 연결하는 중간보어 및 개방끝을 구비한 배출보어로 이루어진 몸체를 포함하고 있다.
배출보어는 중간보어와 연통하고 있다.
개방끝을 구비한 연결보어는 제어보어와 연통하고 있다.
연결보어내의 수단은 연결보어를 높이제어밸브의 입구보어에 유체적으로 연결한다.
공급포트는 제어보어와 연통하고 압축공기원과의 연결을 수용하도록 되어 있다.
파일롯포트는 파일롯보어와 연통하고 선택적으로 가압되는 공기원과의 연결을 수용하도록 되어 있다. 피스톤은 작동위치와 정지위치사이에서 왕복운동하도록 파일롯보어내에 축방향으로 배열되어 있고 정지위치를 향하여 가압된다.
밸브시일은 이 밸브시일이 제어보어를 중간보어로부터 공압적으로 밀봉하도록 중간보어에서 제어보어와 맞닿음하는 공급위치와 밸브시일이 공급포트를 제어보어로 부터 공압적으로 밀봉하도록 공급포트와 맞닿음하는 공급위치와 밸브시일이 공급포트를 제어보어로 부터 공압적으로 밀봉하도록 공급포트와 맞닿음하는 배출위치 사이에서 왕복운동을 하기 위하여 제어보어내에 배치되어 있다. 파일롯포트로의 압축공기의 선택적인 작용은 밸브시일을 공급위치를 향하여 가압한다. 파일롯포트로의 압축공기의 선택적인 작용은 밸브시일을 공급위치로부터 배출위치로 밀기위하여 피스톤을 정지위치로부터 작동위치로 이동시키며, 이에따라 연결보어를 배출보어와 유체연통상태로 놓는다.
바람직하게는 피스톤은 파일롯보어내에 장착된 플런저 및 중간보어내의 파일롯보어의 외측으로 뻗어있는 축을 포함하고 있다.
정지위치에 있어서, 축은 파일롯보어와 중간보어 내에서 전체적으로배치되어 있다. 작동위치에 있어서, 축은 중간보어를 통하여 제어보어내로 뻗어있다.
감소된 직경부는 피스톤축상에 제공될수 있으며 이에따라 피스톤이 작동위치에 있을 때 감소된 직경부는 축을 지나는 중간보어를 통하여 유체연통을 달성하기 위하여 제어보어내로부터 배출보어로 뻗어있다.
바람직하게 제어보어는 공급포트로부터 제어보어내로 축방향으로 뻗어있는 제1 환형의 플랜지를 더 포함하고 있으며 배출보어는 중간보어로부터 제어보어내로 축방향으로 뻗어있는 제 2 환형의 플랜지를 더 포함하고 있다. 밸브시일은 배출위치내의 제1환형의 플랜지상에서 또한 공급위치내의 제2 환형의 플랜지상에 안착하도록 되어 있다.
[도면의 상세한 설명]
본발명은 수반한 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도면에 있어서, 특히 제1 도를 참조하면 본발명에 따라 덤프밸브를 수용하도록된 전형적인 높이제어밸브조립체(10)는 밸브몸체(12)를 구비하며, 이 밸브몸체는 몸체를 관통하는 메인보어(14), 상기 메인보어(14)의 한쪽끝에 있는 입구포트(16), 상기 메인보어(14)의 다른쪽끝에 있는 배출포트(18), 및 상기 밸브몸체(12)의 중심부를 통해 상기 중심보어(14)에 방사상으로 들어가는 공기스프링포트(20)를 가지고 있다. 상기 입구포트(16)상의 내부나 사부(22)와 상기 공기스프링포트(20)상의 내부나사부(24)가 각각 공기공급부와 공기스프링(도시안됨)과의 상호연결을 위해 제공된다. 배출포트(18)상에는 어떠한 나사부도 제공되지 않고 단순히 대기중으로 배출된다. 그러나 머플링장치(도시안됨)를 설치하기 위해서, 배출포트(18)에 인접한 밸브몸체(12)의 내부표면상에 환형의 플랜지(26)를 설치할수도있다. 상기 공기스프링포트(20)에 인접해 있는 보어(14)내에 위치된 스풀(28)은 상기 공기스프링포트(20)로 그리고 공기스프링 포트로부터 공기를 유동시킨다.
이스풀(28)은 제1 끝(30)및 제2 끝(32), 중심동축보어(34)및 상기 제1 끝(30)과 제2 끝(32)의 중간지점에 있는 외부원주주위에 형성된 깊은 환형의 홈(36)을 포함하고 있다.
복수의 방사상통로(38)는 상기 환형의 홈(36)과 상기 중심보어(34)와의 사이에서 뻗어있고, 이에따라 상기 중심보어(34)를 상기 공기스프링포트(20)와 유체연통으로 위치시킨다.
상기 공기스프링포트(20)와 상기 스풀(28)의 중심보어(34)사이의 상기 유체연통을 더 향상시키기 위햐여 상기 공기스프링포트(20)의 밸브몸체보어(14)의 내측표면의 원주주위에 있는 환형의 홈(40)이 부가적인유체처리성능을 제공하고 있다.
배열된 상기 환형의 홈(36, 40)은 상기 스풀(28)상에 있는 오링 시일(42, 44)에 의해서 상기 밸브몸체보어(14)의 나머지부분으로 부터 격리되어 있다.
상기 제1 끝(30)에 인접해 있는 스풀(28)의 외부원주주위의 제1 환형의 오링홈 (46)에는 제1 오링 시일(42)이 수용되고 그리고 상기 스풀의 제 2 끝(32)에 인접해 있는 스풀(28)의 외부원주주위의 제2 환형의 오링홈(48)에는 상기 제2 오링시일(44)이 수용된다.
상기 밸브몸체보어(14)상의 내측으로 향한 환형의 플랜지(50)는 스풀(28)의 제2 끝(32)상에 형성되어 있는 환형의 숄더(52)와 대립관계에 있으며, 이에따라 배출포트(18)로의 스풀(28)의 축방향운동을 역제한다.
따라서, 스풀의 감소된 직경부(59)는 환형의 플랜지(50)내에 동축으로 수용된다. 나사형상의 외부표면(56)과, 관통하는 공축중심보어(58)를 가지고 있는 밸브몸체의 내부어댑터(54)의 제1 끝(53)은 상기 입구포트(16)와 나사결합된다.
이 입구포트(16)의 내부에 있게되는 내부어댑터(54)의 일부부분의 외부원주상의 오링 시일(55)는 밸브몸체(12)를 밀봉시킨다.
내부어댑터(54)의 끝면(64)과 공기시일(60)사이에서 작동하는 스프링(62)에 의해서 공기시일(60)이 스풀(28)의 제1 끝(30)으로 가압된다.
상기공기시일(60)은 원형의 원반형상이며, 상기 스프링(62)과 맞물리는 제1 편평면(66)과, 내부에 탄성고무인서트(70)가 있는 대향면(68)으로 구성되어 있다.
이고무인서트(70)는 스풀(28)의 제1 끝(30)으로부터 축방향 외측으로 뻗어있는 환형의 립(72)과 맞물려서 중심보어(34)의 입구를 둘러싸며, 이에따라 상기 스풀(28)의 중심보어(34)로부터 입구포트(16)가 밀봉된다.
높이제어밸브를 통해서 이루어지는 공기유동은 배출핀(74)에 의해서 제어된다.
이 배출핀(74)은 말단(76)과 선단(78)으로 구성되어 있다.
이배출핀(74)의 외경은 중심보어(34)의 직경보다 약간 작으며, 이에따라 상기 배출핀(74)이 비교적 정확한 허용오차를 가지고 스풀(28)의 중심보어(34)내에 수용되어진다.
스풀의 제2끝(32)에 인접해 있는 스풀의 중심보어(34)의 내부표면상에 형성되어 있는 환형의 홈(82)내에 패킹(80)이 끼워지며, 이로써 중심보어(34)내에 상기 배출핀(74)이 공압적으로 밀봉된다. 이 배출핀(74)의 말단(76)에는 감소된 외경부(84)가 있어 환형홈(36, 40)으로 인도하는 축방향통로(38)에 인접하여 환형의 공기통로가 형성된다.
상기 배출핀(74)의 선단팁(76)으로부터 적어도 하나의 방사상통로(88)로 중심공축보어(86)가 뻗어있는데, 상기 방사상통로(88)는 배출핀(74)의 중심보어(86)로부터 그 외부표면을 향해 방사상 외측으로 뻗어있다.
이 방사상통로(88)는 스풀(28)의 가장 가까운 배출핀(74)을 빠져나오며, 배출핀(74)의 중심보어(86)는 밸브몸체의 중심보어(14)와 연통되어 결국 배출포트(18)및 대기와 연통하게 된다.
상기 배출핀(74)의 운동은 슬라이드(90)로 제어된다.
이슬라이드(90)는 나사형상의 공축보어(94)가 관통해 있는 편평한 측면(92)을 가지고 있는 원형몸체로 이루어져있다.
상기 선단(78_에 인접한 배출핀(74)의 나사부(95)는 슬라이드(90)의 나사형상의 중심보어(94)와 나사결합된다. 따라서 슬라이드(90)가 축방향운동을 하면 배출핀(74)이 대응하는 축방향 운동을 한다.
상기 슬라이드(90)에 인접해 있는 밸브몸체의 중심보어(14)를 향해 방사상으로 주축(96)이 뻗어있다. 이주축(96)으로부터 방사상 외측으로 제어아암(98)이 뻗어있고, 그리고 이 제어아암(98)은 링크장치(도시안됨)에 연결되어 있으며, 이 링크장치는 제어를 위해 높이제어밸브(10)가 설치되어 있는 이격 간격을 감지한다.
예컨대, 세미-트레일러 서스펜션(도시안됨)에서 밸브몸체의 중심보어(14)의 중심축(100)에 대한 제어아암(98)의 방사각은 트레일러 프레임(도시안됨)과 액슬(역시 도시안됨)간의 간격에 따라 달라진다.
상기 주축(96)은 내측끝(102)과 외측끝(104)을 가지고 있다.
이 주축(96)의 내측끝(102)에 중심을 달리하여 핀(106)이 장착되어 있고 그리고 이핀(106)이 상기 내측끝(102)으로부터 축선상으로 뻗어있기 때문에 주축(96)이 각 회전을 하면, 밸브몸체의 중심보어(14)안으로 상기 핀(106)이 이동한다.
이 핀(106)이 축방향 이동을 하면, 밸브몸체의 중심보어(14)내의 슬라이드(90)가 이동을 한다.
제1 도에는 공기스프링포트(20)를 통해 공기스프링(도시안됨)을 공기가 출입하지 않는 중립위치에 있는 높이제어밸브(10)가 도시되어 있다.
제2 도를 참조하면 높이가 낮아지도록 제어됨에 따라 제어아암(98)과 주축(96)이 회전하고, 그리고 슬라이드(90)가 스풀(28)쪽으로 이동하며, 이로인해 배출핀(74)이 공기시일(60)을 향해 방사상으로 이동함에 따라 배출핀의 말단(76)이 스풀(28)로부터 멀어지는 방향으로 상기 공기시일(60)을 이동시키게 된다.
따라서, 입구포트(16)로부터 유입통로(110)를 거쳐 공기스프링포트(20)까ㅑ지 압축공기가 유동할수 있으며, 입구포트(16)를 통해 밸브보어(14)로 유입되어 공기시일(60)을 지나고, 스풀의 중심보어(34)로 유입되어 축방향통로(38)를 통해 스풀(28)에서 배출되며, 환형의 홈(36, 40)으로 유입되어 공기스프링포트(20)를 통해 배출되고, 그리고 공기스프링(도시안됨)으로 유입되는 압축공기유동이 이루어진다.
공기스프링이 채워질때 또는 그 반대로 그 높이가 변화함에 따라 주축(96)은 중립위치로 역회전하며, 베1 도에 도시된 바와같이 이에따라 공기스프링(도시안됨)내로의 공기유입을 방지한다.
역으로 제3 도에 도시된 바와 같이 제어된 높이가 설계파라미터를 초과할때 제어아암(98)은 주축(96)을 반대방향으로 회전시키면서 슬라이드(90)를 스풀(28)로부터 멀리 축선방향으로 이동시킨다. 배출핀(74)의 말단(76)은 고무로부터 공기시일(60)의 제1 어댑터를 해제시켜, 공기가 공기스프링9도시안됨)으로부터 배출핀(74)의 말단(76)을 지나 핀중심보어(86)와 방사상 통로(88)을 통하여 중심보어(14)로 결국에는 유출통로(112)를 구비한 배출포트(18)를 통하여 대기로 유동하도록한다.
제1 도 내지 제3 도의 높이제어밸브(10)는 네이 뉴웨이 앵커록 인터내셔날사의 네이뉴웨이 디비젼으로부터 제905-54-249호 제품으로서 입수가능하다.
덤프밸브(200)는 본발명에 따르면 제4 도 및 제5 에서 예시되고 공기의 배출을 공기스프링(도시안됨)으로부터 높이제어밸브(10)를 통하여 제어한다.
높이제어밸브910)는 단지 예시적으로 도시되어 있다.
덤프밸브(200)는 높이제어밸브의 많은 설계와 함께 사용될수 있다.
제4 도를 참조하면, 덤프밸브(200)는 공기 공급장치(도시안됨)와 높이제어밸브(10)(제1도~제3도)사이에 연결된다. 덤프밸브(200)는 제1 끝(206)으로부터 들어가는 제어보어(204)와 대향 제2 끝(210)으로부터 들어가는 파일롯보어(208)를 갖는 몸체(202)를 포함하고 있다. 파일롯보어(208)및 제어보어(204)는 축방향 배열되어 있고 더 좁은 직경의 중간보어(212)에 의해 상호 연결되어 있다.
제어보어(204)는 내부에서 나사 결합하여 공급포트(215)를 형성하는 나사형사으이 제1어댑터(214)를 수용한다. 제1 어댑터(214)는 오링 시일(217)을 밸브몸체 제1 끝(206)에 대하여 압축하고 방사상 외측으로 뻗어있는 환형의 플랜지(216)를 포함하고 있다. 나사형상의 상호 연결보어(218)는 공기공급라인(도시안됨)에 연결하도록 그 외부끝으로부터 제1 어댑터(214)내로 공축으로뻗어있다.
제1 어댑터(214)의 나머지 길이를 통하는 중심공급구멍(220)은 제어보어(204)및연결보어(218)사이의 유체연통을 달성한다.
제1 어댑터(214)의 내측끝은 제어보어(204) 내로 방사상 내측으로 뻗어있는 환형의 립(222)을 가지고 있으며 중심공급보어(220)의 출구를 둘러싸고 있다.
제2 어댑터(224)는 환형의 플랜지(226), 오링 시일(228), 연결보어(230), 중심공급보어(232)및 축방향 내부로 뻗어있는 립(234)을 포함하고 있으며 파일롯포트(225)를 형성하는 파일롯보어(208)내부에서 나사결합 가능하게 수용된다.
내부 어댑터(54)의 제2 끝(235)은 그 제1 끝(53)이 높이제어밸브(10)(제1도 내지 제3도 참조)에 연결되며 제1 어댑터(214)및 제2 어댑터(224)중간의 제어보어(204)를 향하여 밸브몸체(202)의 내측방사상 방향으로 뻗어있는 상호 연결포트(236)내로 나사 결합한다.
더좁은 구멍(238)은 상호연결보어(236)및 제어보어(204)의 최내부 사이에 뻗어있다.
오링(204)은 내부 어댑터(54)와 상호연결보어(236)사이의 상호 연결을 밀봉하기 위해 내부어댑터(54)의 제2 끝면(244)상의 환형의 축방향홈(242)내에 수용된다. 따라서 내부어댑터 중심보어(58)는 제어보어(204)와 졍렬되며, 상호 연결보어구멍(238)을 통하여 제어보어(204)와 연통되고 그리고 높이제어밸브(10)의 입구포트(16)에 연통시킨다(제1도~제3도).
원반형상의 공기시일(246)은 중심보어(204)내에서 작동하고 관형상의 금속몸체(248)및 고무내부코어(250)를 포함하고 있다.
중간보어(212)는 대직경 제어보어(204)로 뻗어 있으며, 그 입구를 제어보어(204)로 둘러 싸고 단거리를 축방향으로 뻗는 환형의 축방향립(252)를 갖는다.
립(252)은 중간보어(212)를 제어보어(204)로부터 밀봉하기 위해 공기시일(246)의 고무 코어(250)와 통상적으로 맞물린다.
배출보트(254)는 중간보어(212)로부터 밸브몸체(202)의 외부로 방사외측으로 뻗어 있으며 중간보어(212)와 대기사이에 직접 유체연통을 달성한다.
따라서 공기시일(246)은 입구(218)에서의 고압 공기와 중간보어(212)에서의 대기압간의 압력차에 의해 립(252)에 대하여 확실하게 유지된다.
공기시일(246)의 작동은 이하에 더 충분히 설명될 것이다.
파일롯 피스톤(260)은 파일롯보어(208)내에서 작동한다.
파일롯피스톤(260)은 한쪽끝에서의 플런저(262)와 그로부터 중간보어(212)로 축방향 연장하는 축(264)을 포함하고 있다. 축(264)의 중심위치는 감소된 직경부(266)를 갖고있다. 플런저(262)의 외측방사 에지는 플런저(262)를 파일롯보어(208)의 표면에 공압적으로 밀봉하는 동적시일(268)을 갖고 있다.
플런저시일(268)은 플런저(262)의 방사상 외측의 에너상의 환형의 홈(270)내에 끼워진다. 복귀스프링(272)은 제2 어댑터(224)를 향하여 파일롯피스톤(260)을 가압하기 위해 파일롯보어(208)의 말단(274)과 플런저(262)사이에서 작동한다.
복귀스프링(272)은 코일압축스프링을 포함하는 것이 바람직하다.
작동시 배출포트(254)및 파일롯포트(225)는 대기압하에 있는 반면에 공급포트(215)는 차량공기시스템, 전형적으로는 90PSIG또는 그 이상의 상승된 압력하에 있다.
따라서, 공기시일(246)을 가로지르는 압력의 차는 공기시일(246)을 중간보어립(252)상으로 가압하는 경향이 있다. 이상태가 제4 도에 도시되어 있다.
이상태의 덤프밸브(200)와 함께 높이제어밸브(10)는 상기 설명한 바와 같이 공급통로(114)를 구성하는 공급포트(215)로 부터 중앙공급보어(220)를 통하여 제어보어(204)로 및 상호연결보어구멍(238)과 내부어댑터 중심보어(58)내부까지 압축된 공기가 유동함으로써 작동한다.
조작자가 공기스프링(도시안됨)으로부터 공기를 배출시키길 원할때, 공기압력이 파일롯포트(225)에 작용된다. 파일롯피스톤플런저(262)는 공기시일(246)보더 더 큰직경을 갖는다. 결과적으로 파일롯포트(230)및 공기공급포트(218)에 작용된 균등한 공기압은 더큰직경을 갖는 플런저(262)에 대해 더큰 힘을 발생시키고, 파일롯피스톤(260)이 이동하여 공기시일(246)과 접촉하고 공기시일(246)이 제1어댑터립(222)에 힘을 가한다.
따라서, 공기시일(246)은 공급포트(218)로부터 제어보어(204)를 밀봉하며, 압축된 공기가 내부어댑터 중앙보어(58)를 통하여 높이제어밸브(10)로 유입되는 것을 방지한다.
덤프밸브(200)의 이러한 상태가 제 5도에 나타나 있다.
파일롯피스톤축(264)의 감소된 직경부(266)는 립(252)을 지나 제어보어(204)내부로 뻗어있다. 따라서 내부어댑터(54)의 중앙보어(58)는 중간보어(212)를 통하여 배출포트(254)와 유체연통된다.
제6 도를 참조하면, 높이제어밸브(10)의 입구포트(16)로 부터의 압축공기의 제거는 공기스프링(도시안됨)내부의 압축공기가 입구포트 통하여 높이제어밸브(10)로부터 유동하고 결국에는 배출포트(254)를 통하여 대기로 흐르게 하는데, 이렇게 하여 배출유동통로(116)를 이룬다.
이것은 공기스프링포트(20)내측의 압력이 공급포트(16)에서의 압력을 초과하기 때문에 발생하는데, 공기시일(60)이 스풀(28)상에서 립(72)으로부터 이동되도록 한다.
공기시일스프링(62)은 공기시일(60)을 가로지르는 단지 약간의 PSI차에 충분히 견딜수 있는 낮은 스프링 상수를 갖는다. 공기스프링(도시안됨)으로부터 공기가 유동함에 따라 중앙높이는 제어아암(98)이 회전하도록 감소하며, 이렇게 하여 배출핀(74)이 내부방향으로 이동하게하여 공기시일(60)이 스풀(28)로부터 떨어지도록 더욱 민다.
이러한 작용에는 공기스프링(도시안됨)을 다시 채우기 위해 공기공급장치(도시안됨)로부터의 공기유입이 수반된다. 그러나, 공기공급장치(도시안됨)로의 접근을 차단하는 덤프밸브(200)에 의해 공기는 높이 제어밸브(10)및 덤프밸브(200)를 통하여 밖으로 계속 유동한다.
공기공급장치와 높이제어밸브(10)의 유입포트(26)사이에 덤프밸브(200)를 두는 것은 종래의 덤프밸브에 비해 덤프밸브배열의 배치 비용 및 복잡성을 감소시킨다.
이것은 배출 기능에 도움을 주는 높이제어밸브(10)기구가 되게 한다.
그렇지않으면 배출하는 동안 공기스프링높이가 감소함에 따라 높이 제어밸브(10)는 공기스프링으로 공기를 공급하지 않도록 어떤 방법으로 격리되어야만한다.
덤프밸브(200)를 높이제어밸브(10)에 직접 부착하거나, 이들 둘을 통합유니트로 형성하는 것은 차량 프레임에 덤프밸브(200)를 별개로 장착하는 비용 및 차량 공기시스템에 배관시키는 비용을 감소시킨다.
첨부된 특허청구범위에서 정의된 바와같이 본발명의 정신으로부터 벗어남이 없이 상기의 설명 및 도면의 범위내에서 합리적인 변경 및 수정이 가능하다.
예를 들면 파일롯피스톤(260)을 제2 어댑터로부터 및 제2 어댑터를 향하도록 구동하는 대안수단이 본발명의 범위내에서 이해될 것이다. 피스톤은 덤프밸브(200)의 작동과 동등한 효과로 기계식, 전기식 및 유압식으로 작동될수 있다.
본발명은 공기시일(246)의 축 이동을 제어하는 파일롯피스톤(260)에 제한되지 않으며 임의의 기계, 전기 또는 유체작동수단이 파일롯피스톤을 대체할수 있다.
또한, 상호 연결보어(236)가 공급포트(215)또는 배출포트(254)와 교대로 통하도록 하는 다른 수단이 공기시일(246)을 대체할수 있다.
물론 높이제어밸브(10)및 덤프밸브(200)가 단일 유니트로서 만들어 질수 있다.

Claims (17)

  1. 유체압력원과 연통하도록된 입구포트,
    대기로 개방된 배출포트,
    유체압력에 의해서 팽창가능한 높이제어부재와 연통하도록된 디바이스포트,
    그높이를 감지하기 위하여 높이제어부재에 연결하도록된 감지수단, 및
    감지수단이 소정의 높이를 감지할때 디바이스포트를 입구포트 및 배출포트로부터 밀봉하고, 감지수단이 소정의 높이보다 더 낮은 높이를 감지하면 디바이스포트를 입구포트와 연통상태로 위치시키고, 감지수단이 소정의 높이보다 더 높은 높이를 감지하면 디바이스 포트를 배출포트와 연통상태로 위치시키기 위하여 감지수단에 연결된 제어수단으로 이루어진 높이제어밸브에 있어서, 입구포트와 연통상태로 유체압력원과 입구포트사이에 놓이는 덤프밸브를 포함하고 있으며, 상기 덤프밸브는 유체압력원과 연통하도록된 공급포트와 입구포트와 연통상태로 있는 연결포트 및 대기로 개방된 배출포트를 가진 몸체를 구비하고,
    상기 덤프밸브는 배출포트가 연결포트로부터 밀봉되고 연결포트가 공급포트와 연통상태로 있는 배출조건을 가지며,
    공급 및 배출조건사이에서 덤프밸브를 선택적으로 변환시키기 위하여 밸브몸체내에 있는 전환수단을 구비하여 덤프밸브가 배출위치에 있을 때 공기가 높이제어밸브의 입구포트로부터 배출포트를 통하여 배출되는 것을 특징으로 하는 높이제어밸브.
  2. 제1 항에 있어서, 전환수단은,
    공급포트와 유체연통상태로 있는 제어보어, 배출포트 및 연결포트를 가진 몸체:
    배출포트가 밀봉되고 연결포트가 공급포트와 연통상태로 있는 공급위치와 공급포트가 밀봉되고 연결포트가 배출포트와 연통상태로 있는 배출위치사이에서 운동하기 위하여 제어보어내에 배치된 밀봉부재; 및
    공급 및 배출위치사이에서 밀봉부재를 선택적으로 이동시키기 위한 작동수단을 포함하고 있으며,
    배출위치내로의 밀봉부재의 운동은 유체가 높이제어밸브로부터 입구포트를 통하여 자동적으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 높이제어밸브.
  3. 제2 항에 있어서, 밀봉부재는 왕복운동을 위하여 제어보어내에 배치된 피스톤을 포함하고 있으며, 공급위치는 제어보어내로 배출포트의 개방부와의 밀봉맞닿음 상태에 있는 피스톤을 포함하고 있으며, 배출위치는 제어보어내로 배출보어의 개방부와 밀봉 맞닿음 상태로 있는 피스톤을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 높이제어밸브
  4. 제3 항에 있어서, 밀봉부재는 탄성재질로 형성된 인서트를 가진 관형상의 몸체를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 높이제어밸브
  5. 제2 항에 있어서, 유체압력운과 연통하도록된 개방끝을 가진 파일롯보어를 더 포함하고 있으며, 작동수단은 왕복운동을 위하여 파일롯보어내에 배치된 파일롯 피스톤을 포함하고 있으며, 파일롯피스톤의 일부분은 밀봉부재를 이동시키기 위하여 위치되어 있으며 이에따라 파일롯보어의 개방끝으로의 유체압력의 선책적인 공급은 파일롯피스톤을 파일롯보어개방부로부터 멀어지게 가압하여 밀봉부재를 배출위치내로 가압하는 것을 특징으로 하는 높이제어밸브
  6. 제5항에 있어서, 파일롯피스톤을 파일롯보어의 개방끝을 향하여 가압하기 위한 가압수단을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 높이제어밸브
  7. 제 5 항에 있어서, 제어보어와 연통상태로 파일롯보어의 개방끝과 대향한 파일롯보어의 내부끝을 더 포함하고 있으며, 파일롯피스톤은 플런저 및 플런저로부터 제어보어와 밀봉부재를 향하여 뻗어있는 축을 포함하고 있으며, 이에따라 파일롯보어의 개방끝으로의 압축공기의 선택적인 공급은 밀봉부재와의 접촉상태로 밀봉부재를 향하여 피스톤의 축을 가압하여 피스톤의 축을 배출위치로 가압하는 것을 특징으로 하는 높이 제어밸브
  8. 압축공기원 또는 대기와 연통상태로 높이제어밸브의 입구포트를 선택적으로 위치시키기 위한 덤프밸브에 있어서, 덤프밸브는
    유체압력원과 연통하도록된 개방공급포트, 제어보어와 연통상태로 있는 연결포트를 가진 몸체;
    높이제어밸브의 입구보어와 연결포트 사이의 연통을 달성하기 위한 수단;
    탄성재질로 형성된 인서트를 가지고 있으며, 배출포트가 인서트에 의해서 밀봉되고 연결포트가 공급포트와 연통상태로 있는 공급위치와 공급포트가 인서트에 의해서 밀봉되고 연결포트가 배출포트와 연통상태로 있는 배출위치사이에서의 왕복운동하기 위하여 제어보어 내에 배치된 밀봉부재; 및
    공급 및 배출위치사이에서 밀봉부재를 선택적으로 이동시키기 위한 작동수단으로 구성되어 있으며,
    공급 및 배출위치사이에서 밀봉부재를 선택적으로 이동시키기 위한 작동수단으로 구성되어 있으며,
    연결포트가 높이제어밸브의 입구포트와 연통상태에 있을 때, 배출위치내로의 밀봉부재의 운동은 유체를 높이제어밸브로부터 자동적으로 배출시키는 것을 특징으로 하는 덤프밸브.
  9. 제8 항에 있어서 유체압력원과 연통하도록된 개방끝을 가진 파일롯보어를 더 포함하고 있으며, 작동수단은 왕복운동을 위하여 파일롯보어내에 배치된 파일롯 피스톤을 포함하고 있으며, 파일롯피스톤의 일부분은 밀봉부재를 이동시키기 위하여 위치되어있으며 이에따라 파일롯보어의 개방끝으로의 유체압력의 선택적인 공급은 파일롯피스톤을 파일롯보어개방부로부터 멀어지게 가압하여 밀봉부재를 배출위치내로 가압하는 것을 특징으로 하는 덤프밸브.
  10. 제9항에 있어서, 파일롯피스톤을 파일롯보어의 개방끝을 향하여 가압하기 위한 가압수단을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 덤프밸브.
  11. 제9항에 있어서, 제어보어와의 연통상태로 파일롯보어의 개방끝과 대향한 파일롯보어내부끝을 더 포함하고 있으며, 파일롯피스톤은 플런저 및 플런저로부터 제어보어와 밀봉부재를 향하여 뻗어있는 축을 포함하고 있으며, 파일롯보어의 개방끝으로의 압축공기의 선택적인 공급은 밀봉부재와의 접촉상태로 밀봉부재를 향하여 피스톤의 축을 가압하여 피스톤의 축을 배출위치로 가압하는 것을 특징으로 하는 덤프밸브.
  12. 제8 항에 있어서, 연결포트와 높이제어밸브의 입구사이에서 연통을 달성하기 위한 수단은 중심보어, 높이제어밸브의 입구포트내로 나사결합하도록된 제1 끝 및 덤프밸브의 연결포트내로 나사결합되는 제2 끝을 가진 관형상의 어댑터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 덤프밸브.
  13. 압축공기원 또는 대기와 연통상태로 높이제어밸브의 입구포트를 선택적으로 위치시키기 위한 덤프밸브에 있어서, 덤프밸브는
    개방끝을 구비한 제어보어, 개방끝을 구비한 대향파일롯보어, 제어보어와 파일롯보어를 연결하는 중간보어, 개방끝을 구비한 배출보어, 중간보어와 연통상태로 있는 배출보어, 및 개방끝을 구비한 연결보어를 가지고 있고 연결보어가 제어보어와 연통상태로 있는 몸체;
    연결보어를 높이제어밸브의 입구보어에 유체적으로 연결하기위하여 연결보어내에 있는 연결수단;
    제어보어와 연통상태로 있으며 압축공기원과의 연결을 수용하도록된 공급포트;
    파일롯보어와 연통상태로 있으며 선택적으로 압축공기원과의 연결을 수용하도록된 파일롯포트;
    작동위치와 정지위치상에서 왕복운동하기 위하여 파일롯보어내에 축방향으로 배치되어 있으며, 정지위치를 향하여 가압되는 피스톤;
    제어보어를 중간보어로부터 공압적으로 밀봉하도록 밸브시일이 중간보어에서 제어보어와 맞닿는 공급위치와, 공급포트를 제어보어로부터 공압적으로 밀봉하도록 밸브시일이 공급포트와 맞닿는 배출위치사이에서 왕복운동하기 위하여 제어보어내에 배치된 밸브시일로 구성되어,공급포트내의 압축공기는 밸브시일을 공급위치로 가압하고 파일롯포트로의 압축공기의 선택적인 작용은 밸브시일을 공급위치로부터 배출위치로 밀도록 피스톤을 정지위치로부터 작동위치로 이동시키며 이에따라 연결보어를 배출보어와의 유체연통상태로 놓는 것을 특징으로 하는 덤프밸브.
  14. 제13항에 있어서, 피스톤은 파일롯보어내에 장착된 플런저와 중간보어내로 파일롯보어의 외측으로 뻗어있는 축을 포함하고 있는 것을 특징을 하는 덤프밸브.
  15. 제14항에 있어서, 정지위치는 파일롯보어와 중간보어내에 전체적으로 배치된 축을 포함하고 있으며, 작동위치는 중간보어를 통하여 제어보어내로 뻗어있는 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 덤프밸브.
  16. 제15항에 있어서, 피스톤축상의 감소된 직경부를 포함하고 있으며, 피스톤이 작동위치에 있을때, 감소된 직경부는 축을 지나 중간보어를 통한 유체연통을 달성하기 위하여 제어보어내로부터 배출보어로 뻗어있는 것을 특징으로 하는 덤프밸브.
  17. 제13항에 있어서, 제어보어는 공급포트로부터 제어보어내로 축방향으로 뻗어있는 제1 환형의 플랜지를 더 포함하고 있으며, 배출보어는 중간보어로부터 제어보어내로 축방향으로 뻗어있는 제2 환형의 플랜지를 포함하고 있으며, 밸브시일은 배출위치에서는 제1환형의 플랜지상에 그리고 공급위치에서는 제2환형의 플랜지상에 안착하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 덤프밸브.
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