KR100747989B1

KR100747989B1 - 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브

Info

Publication number: KR100747989B1
Application number: KR1020040032667A
Authority: KR
Inventors: 김남호
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2007-08-08
Also published as: KR20050107660A

Abstract

본 발명은 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브에 관한 것으로서, 중심에 오리피스(112)가 형성되어 고압챔버(80)와 연통되는 홀더(110)가 설치되고, 홀더(110)의 상측에 하우징(120)이 압입 설치되며, 하우징(120)의 하부 내측에 압입되어 홀더(110)와 직접 접면되는 밸브시트(130)가 설치되고, 밸브시트(130)의 볼지지부(136)에 얹혀져서 오리피스(138)를 막고있는 볼(140)이 설치되며, 볼(140)을 상부에서 지지하며, 스프링(160)을 압축하면서 이동하는 스프링가이드(150)를 포함한다. 따라서 홀더와 하우징 사이의 챔버를 삭제함으로서, 고압에 의한 하중이 하우징 전면에 부가되는 것을 방지하여 밸브시트가 추출되는 것을 방지되는 효과가 있다.

Description

높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브{RELIEF VALVE OF HEIGHT CONTROL DAMPER}

도 1은 종래의 차량의 높이 조절 댐퍼를 도시한 단면이고,

도 2는 본 발명에 따른 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브를 도시한 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 릴리프밸브의 발췌 단면도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 내측 실린더 11 : 로드 가이드

13 : 리바운드 챔버 14 : 콤프레션 챔버

20 : 피스톤 로드 21 : 펌프 튜브

22 : 펌프 로드 23 : 인렛밸브(inlet valve)

24 : 아웃렛 밸브(outlet valve) 25 : 펌프 챔버

30 : 피스톤 밸브 40 : 베이스 밸브

50 : 외측 실린더 60 : 저압 챔버

70 : 가스 챔버 80 : 고압 챔버

100 : 릴리프밸브 110 : 홀더

112, 138 : 제 1, 2 오리피스 120 : 하우징

130 : 밸브시트 140 : 볼

150 : 스프링가이드 160 : 스프링

170 : 오링

본 발명은 차량의 높이 조절 댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행 차량의 차체와 차축 사이에 설치되어 노면에서 받는 외부 진동을 감쇠함과 동시에 해당 차량의 적재물 하중에 관계없이 주행시 차체 진동을 이용하고 자동적으로 차량의 높이를 설정 레벨에 따라 제어하는 것이 가능한 높이 조절 댐퍼에서 고압챔버의 압력 과도 상승시 저압챔버로의 오일 리턴(return)을 통하여 압력을 유지시키도록 하는 릴리프밸브(relief valve)가 장착된 높이조절 댐퍼의 릴리프밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 댐퍼(damper)는 차축과 차체 사이에 설치되어 차량의 주행시 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진, 완충장치로서, 그 내부는 감쇠력을 증대시킬 수 있도록 가스 및 오일 등의 충진물이 채워진다.

그런데, 비교적 많은 탑승객 또는 화물을 수송하는 차량에서 차고는 탑승객 또는 수화물의 많거나 적음에 따라 바뀌게 되며, 이러한 차량의 높이 변화는 승차감과 조향 안정성을 감소시키게 된다. 따라서, 댐퍼도 자동차의 하중 변화에 관계없이 일정한 자동차의 높이를 유지하는 것이 요구되고 있다.

종래 자동차의 높이가 조절되는 댐퍼를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다 음과 같다.

도 1은 종래의 차량 높이 조절 댐퍼 장치를 도시한 단면이다. 도시된 바와 같이, 차량의 높이를 조절하기 위해 내측 실린더(10)와, 내측 실린더(10)에 조립되는 로드 가이드(11), 피스톤 로드(20), 피스톤 밸브(30) 및 베이스 밸브(40)와, 피스톤 로드(20)의 중공(hollow hole)에 설치되는 펌프 튜브(21) 및 펌프 로드(22)와, 펌프 로드(22)의 일단 및 펌프 튜브(21)의 일단에 구비되는 인렛 밸브(23) 및 아웃렛 밸브(24)가 설치된다. 그리고 내측 실린더(10)의 외측에 위치하는 외측 실린더(50)와, 내측 실린더(10)와 외측 실린더(50) 사이에 형성되는 저압챔버(60), 가스챔버(70) 및 고압챔버(80)를 포함한다.

내측 실린더(10)는 오일이 채워지는 내측에 피스톤 로드(20)의 일측이 삽입되고, 피스톤 로드(20)에 끼워지는 로드 가이드(11) 및 오일 씰(12)에 의해 상단이 밀봉된다.

피스톤 로드(20)는 자동차의 높이를 조절하기 위해 내부에 형성된 중공에 펌프 튜브(21)가 장착되고, 펌프 튜브(21) 내측에 중공의 펌프 로드(22)가 삽입되어 빈 공간에 펌프 챔버(25)가 형성되며, 펌프 로드(22)의 끝단에 인렛 밸브(23)가 구비되고, 펌프 튜브(21)의 일단에 피스톤 로드(20)의 상하작동에 의해 개폐되는 아웃렛 밸브(24)가 구비되며, 펌프 로드(22)를 가로 방향으로 관통하는 레벨링포트(22b)가 형성된다.

또한, 피스톤 로드(20)는 상단에 차량 장착부(27)가 형성되며, 내측 실린더(10) 내측에 삽입된 일단에 피스톤 밸브(30)가 결합된다.

피스톤 밸브(30)는 내측 실린더(10)의 내부를 상하로 리바운드 챔버(13) 및 콤프레션 챔버(14)로 양분하는 것으로서, 피스톤 로드(20)의 일단에 결합되는 몸체(31)에 리바운드 챔버(13)와 콤프레션 챔버(14)간에 오일의 경로를 제공하는 오리피스(32)가 형성되고, 피스톤 밸브(30)에는 오리피스(32)를 막는 디스크(33)가 설치되며, 디스크(33)는 리테이너(34)에 고정되고, 디스크(33)는 오일의 흐름에 저항을 주어 압력차를 형성하게 될 때 결국에는 오리피스(32)를 막는 디스크(33)가 젖혀지며 오일이 흐르도록 되어 있다.

베이스 밸브(40)는 내측 실린더(10)의 하단에 설치되며, 내부에 펌프 로드(22)의 중공(22a)을 통한 펌프 챔버(25) 및 저압챔버(60)로의 경로를 제공하는 제 1 유로(41)와, 콤프레션 챔버(14) 및 고압 챔버(80)로의 경로를 제공하는 제 2 유로(42)를 형성하고 있다.

외측 실린더(50)는 내측 실린더(10)가 내측에 삽입되고, 그 상단이 패킹 케이스(51)와 캡(52)에 의해 밀봉되며, 내부실린더(10)와의 사이에는 오일이 채워지는 저압챔버(60)와, 세퍼레이터(71)에 의해 양분되는 가스 챔버(70)와 고압 챔버(80)가 각각 구비된다. 고압 챔버(80)는 가스 챔버(70)에 의해 가압된다.

그리고 저압챔버(60)에 고압챔버(80)의 압력과도 상승시 저압챔버(60)로의 오일 리턴을 통한 압력을 유지시키는 릴리프밸브(90)가 설치된다.

릴리프밸브(90)는 고압챔버(80)로부터 연통되는 홀더(91)가 설치되고, 홀더(91)의 상부로 하우징(92)이 압입 설치된다. 하우징(92)의 내측 하단에는 길이 방향으로 밸브시트(93)가 압입 설치되며, 그 밸브시트(93)에는 압입 과정으로 그 전장 길이가 연장되는 공간의 챔버(98)를 가지게 된다. 그리고 밸브시트(93)의 상부 볼지지부(93b)에는 볼(94)이 얹혀지며, 볼(94)을 상부에서 스프링(96)으로 하여 지지하는 스프링가이드(95)가 설치된다.

이와 같이 구성된 종래 차량의 높이 조절 댐퍼 장치는, 펌프 로드(22)의 레벨링포트(22b)로 흡입된 오일은 인렛밸브(23) 및 아웃렛밸브(24)를 개방시켜 피스톤 로드(20)가 상승되는 최초 상태를 유지한다. 그리고 차량에 탑승객이나 화물로 인하여 하중이 발생되면, 최초 상승되어 있던 피스톤 로드(20)가 하강하게 된다.

이와 같은 상태에서 운전 중 리바운드 행정시에는, 저압챔버(60)의 오일이 제 1 유로(41)를 통하여 인렛밸브(23)를 오픈시키면서 펌프 챔버(25) 측으로 오일이 흡입되어 피스톤 로드(20)를 상승시키고, 리바운드 챔버(13)의 오일이 콤프레션 챔버(14)로 흐르면서 감쇠력을 발생시킨다.

콤프레션 행정시에는 콤프레션 챔버(14)의 오일이 리바운드 챔버(13)와 고압 챔버(80)로 흐르고, 이때 펌프 챔버(25)의 오일은 고압 챔버(80)로 펌핑된다. 그리고 고압측으로의 펌핑 진행이 계속되면 기체의 압축에 의해 압력 상승이 일어나 피스톤 밸브(30)의 위치를 상승시켜 차고를 조절한다.

이때, 고압챔버(80)의 압력이 과도하게 상승하면, 오일이 홀더(91)의 제 1 오리피스(97)를 통하여 챔버(98)와 밸브시트(93)의 제 2 오리피스(93a)로 유입된다. 유입된 오일은 볼지지부(93b)를 막고 있는 볼(94)과 스프링 가이드(95)를 상방으로 밀어 올리게 된다.

제 2 오리피스(93a)를 빠져 나온 오일은 하우징(92)의 통공(92a)을 따라 저 압챔버(60)로 유입된다. 이로서 과도한 고압챔버(80)의 압력은 일정 상태를 유지하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 릴리프밸브(90)는 밸브시트(93)가 압입된 상태의 하우징(92)을 홀더(91)에 압입 체결하는 과정에서 챔버(98)가 발생되며, 그 챔버(98)에 압력이 잔존하여 고압 작용시 릴리프밸브(90)의 하우징(92) 전면에 압력이 부가되어 추출력 보다 큰 힘에 의하여 하우징(92)이 이탈되는 경우가 발생한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 홀더와 하우징 사이의 챔버를 삭제함으로서, 고압에 의한 하중이 하우징 전면에 부가되는 것을 방지하여 하우징이 추출되는 것을 방지한 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고압챔버의 압력 과도 상승시 저압챔버로의 오일 리턴(return)을 통하여 압력을 유지시키는 릴리프밸브(relief valve)가 구비된 높이조절 댐퍼에 있어서, 릴리프밸브는, 중심에 오리피스가 형성되어 고압챔버와 연통되는 홀더와, 홀더의 상측에 압입 설치되는 하우징과, 하우징의 하부 내측에 압입되어 홀더와 직접 접면되도록 설치되며, 중심에 오리피스와 볼지지부를 가지는 밸브시트와, 밸브시트의 볼지지부에 얹혀져서 오리피스를 막고있는 볼과, 볼을 상부에서 지지하며, 스프링을 압축하면서 이동하는 스프링가이드를 포함하는 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 릴리프밸브의 발췌 단면도이며, 선행기술에 도시된 실시예와 동일한 구성부재에 대해서는 도 1을 참조하여 동일한 도면 부호로서 설명한다.

본 발명에 따른 차량의 높이 조절 댐퍼 장치는, 내측 실린더(10)와, 내측 실린더(10)에 조립되는 로드 가이드(11), 피스톤 로드(20), 피스톤 밸브(30) 및 베이스 밸브(40)와, 피스톤 로드(20)의 중공(hollow hole)에 설치되는 펌프 튜브(21) 및 펌프 로드(22)와, 펌프 로드(22)의 일단 및 펌프 튜브(21)의 일단에 구비되는 인렛 밸브(23) 및 아웃렛 밸브(24)와, 내측 실린더(10)의 외측에 위치하는 외측 실린더(50)와, 내측 실린더(10)와 외측 실린더(50) 사이에 형성되는 저압챔버(60), 가스챔버(70) 및 고압 챔버(80)로 구성된다.

위의 구성에서 고압챔버(80)와 연통되도록 저압챔버(60) 상에 릴리프밸브(100)가 설치된다.

여기서 릴리프밸브(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 홀더(110)와 하우징(120), 밸브시트(130), 볼(140), 스프링가이드(150)로 크게 구성된다.

홀더(110)는 내측실린더(10)와 외측실린더(50)의 사이에 설치되며, 그 하단부는 세퍼레이터(71)의 상단과 결합된다. 홀더(110)의 상부는 중심으로부터 홈이 파인 압착부(114)가 형성되며, 압착부(114)의 중앙에는 수직 방향으로 제 1 오리피 스(112)가 형성되어 고압챔버(80)와 연통된다.

홀더(110)의 압착부(114)에 하우징(120)이 압입 설치된다. 하우징(120)은 내부에 중공부를 가지며, 상부 일측과 상단에 복수의 통공(122)을 형성한다.

한편, 위의 하우징(120)이 압착부(114)에 압착 이전에 하우징(120)의 하부 내측에 밸브시트(130)가 먼저 압입 설치된다.

밸브시트(130)의 전장길이는 고압챔버(80)의 과도한 내압 작용에도 이탈이 되지 않을 정도로 형성되어 직접 홀더(110)의 상면에 접촉되게 압입 설치된다.

그리고 밸브시트(130)는 중심에 제 1 오리피스(112)와 연통되는 제 2 오리피스(138)가 형성되며, 제 2 오리피스(138)의 상단은 직경이 확대되는 볼지지부(136)가 형성된다.

제 1 오리피스(112)와 제 2 오리피스(138)의 직경은 동일하게 설계하여 제작하는 것이 바람직하다.

그리고 밸브시트(130)의 하면과 접면하는 홀더(110)의 상면 사이에 오링(170)이 설치되어, 압력이 다른 부위에 작용하는 것을 방지하게 된다.

한편, 밸브시트(130)의 볼지지부(136) 상단에 볼(140)이 얹혀지게 설치된다. 볼(140)은 금속재로서 볼지지부(136)를 입구를 막고 있어, 결과적으로 제 2 오리피스(138)를 막고 있게 된다.

그리고 볼(140)의 상부를 상측에서 누르고 있는 스프링가이드(150)가 설치되며, 스프링가이드(150)의 상부로는 스프링(160)이 하우징(120)의 내측 상부에 지지되어 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브의 작동은 다음과 같다.

다시 도 2를 참조하면 먼저, 내부실린더(10)에서 피스톤 밸브(30)가 왕복운동함에 따라 리바운드 챔버(13)와 콤프레션 챔버(14) 사이에 압력차가 형성되면서 오일이 피스톤 밸브(30)와 베이스 밸브(40)를 통해 흐르게 되고 펌프 튜브(21)와 펌프 로드(22)를 통해 펌핑을 시작한다.

즉, 리바운드 행정시에는 저압챔버(60)의 오일이 제 1 유로(41)와 펌프 로드(22)의 중공(22a)을 통하여 펌프 챔버(25)로 흡입되고, 리바운드 챔버(13)의 오일은 콤프레션 챔버(14)로 유입된다.

콤프레션 행정시에는 콤프레션 챔버(14)의 오일이 리바운드 챔버(13)와 고압 챔버(80)로 흐르고, 이 때 펌프 챔버(25)의 오일은 고압 챔버(80)로 펌핑된다. 그리고 고압측으로의 펌핑 진행이 계속되면 기체의 압축에 의해 압력 상승이 일어나 피스톤 밸브(30)의 위치를 상승시켜 차고를 조절한다.

이와 같은 작동으로 차량의 차고가 조절되나 고압챔버(80)의 과도한 내압 작용이 일어나면, 오일이 홀더(110)의 제 1 오리피스(112)를 통하여 밸브시트(130)의 제 2 오리피스(138)로 유입된다. 이때, 고압이 볼(140)에 직접 전달되므로 하우징(120)의 하단에 작용하는 하중은 최소화되어, 하우징(120)의 이탈이 방지된다.

또한, 오링(170)은 과도한 내압을 오링(170)에만 집중시켜 압력이 타부위에 작용하는 것을 방지한다.

그리고 제 1 오리피스(112)와 제 2 오리피스(138)의 동일 직경으로 하여 압력 강하 현상이 발생하지 않아 성능 개선을 이루었다.

제 2 오리피스(138)로 유입된 오일은 볼지지부(136)를 막고 있는 볼(140)과 스프링 가이드(150)를 상방으로 밀어 올리게 된다. 제 2 오리피스(138)를 빠져나온 오일은 하우징(120)의 통공(122)을 따라 저압챔버(60)로 유입된다. 이로서 과도한 고압챔버(80)의 압력은 일정 상태를 유지하게 된다.

이처럼, 릴리프밸브(100)에서 종래의 챔버를 삭제함으로서, 고압에 의하여 하우징(120)이 추출되는 문제점을 개선한 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명인 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브는, 홀더와 하우징 사이의 챔버를 삭제함으로서, 고압에 의한 하중이 하우징 전면에 부가되는 것을 방지하여 하우징이 추출되는 것을 방지되는 효과가 있다.

Claims

고압챔버의 압력 과도 상승시 저압챔버로의 오일 리턴(return)을 통하여 압력을 유지시키는 릴리프밸브(relief valve)가 구비된 높이조절 댐퍼에 있어서,

상기 릴리프밸브는,

중심에 오리피스가 형성되어 상기 고압챔버와 연통되는 홀더와,

상기 홀더의 상측에 압입 설치되는 하우징과,

상기 하우징의 하부 내측에 압입되어 상기 홀더와 직접 접면되도록 설치되며, 중심에 오리피스와 볼지지부를 가지는 밸브시트와,

상기 밸브시트의 볼지지부에 얹혀져서 상기 오리피스를 막고있는 볼과,

상기 볼을 상부에서 지지하며, 스프링을 압축하면서 이동하는 스프링가이드

를 포함하는 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 하우징은, 외주면을 따라 적어도 하나 이상의 통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 홀더의 오리피스와 상기 밸브시트의 오리피스 직경이 동일한 크기로 형성되어 연통되는 것을 특징으로 하는 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 밸브시트의 하면과 접면하는 상기 홀더의 상면 사이에 설치되어 다른 부위로 압력이 작용하는 것을 방지하는 오링이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 높이 조절 댐퍼의 릴리프밸브.