KR100769533B1

KR100769533B1 - 밸브의 스로틀 작용을 조절하는 방법

Info

Publication number: KR100769533B1
Application number: KR1020060015086A
Authority: KR
Inventors: 디이터 루츠
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2007-10-23
Also published as: US20060179654A1; DE102005007010B3; US8495816B2; FR2882124A1; KR20060092134A

Abstract

작동 매체를 위한 적어도 하나의 관통 채널을 가지는 밸브 본체를 포함하는 밸브의 스로틀 작용을 조절하는 방법으로서, 작동 매체는 스로틀 채널을 덮는 적어도 하나의 밸브 디스크에 의해 스로틀된다. 밸브 디스크의 탄성 인장을 변화시키기 위해 레이저빔의 열 효과를 이용함으로써, 소정의 스로틀 작용으로부터의 편차가 최소화된다. 레이저빔은 최소인 하나의 밸브 디스크에 국부적인 용융을 유발시키고, 투입된 열에 의해 밸브 디스크에 적어도 하나의 절곡 축이 가공된다.

밸브, 스로틀, 조절, 밸브 디스크, 진동, 감쇠, 레이저빔, 절곡

Description

밸브의 스로틀 작용을 조절하는 방법 {METHOD FOR ADJUSTING THE THROTTLING ACTION OF A VALVE}

도 1은 종래 기술에 따른 진동 댐퍼의 종단면도이다.

도 2는 도 1의 피스톤 밸브의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 밸브 디스크의 평면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 밸브 디스크의 다른 실시예의 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 밸브 디스크의 1점 변형의 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 밸브 디스크의 2점 변형의 단면도이다.

도 7은 절곡 축을 형성하는 노치를 나타내는 확대단면도이다.

본 발명은 스로틀 작용을 수행하도록 변형되는 밸브 디스크를 가지는 밸브의 스로틀 작용을 조절하는 방법에 관한 것이다.

진동 댐퍼에서 감쇠 밸브는, 일반적으로 지배적인 압력 관계의 함수로서 밸브 시트의 표면으로부터 상승하여 감쇠력을 발생시키는, 적어도 하나의 밸브 디스크를 갖는다. 밸브 디스크는 소정의 제한된 탄성을 가지는 소재로 이루어지며 스 탬핑에 의해 대량 생산된다. 밸브 디스크의 치수 정밀도가 비교적 높다고 하더라도, 밸브의 기능은 클램핑 직경, 그 위치, 및 접촉 직경에 의해서도 결정된다. 밸브 디스크가 롤링(rolling)된 방향 또한 밸브의 기능에 영향을 미친다. 그러나, 제조 과정에서 그 롤링 방향을 고려하여 밸브 디스크를 장착하는 것은 불가능하다.

US 5,547,050에는 유압 신축식 진동 댐퍼가 공지되어 있다. 이러한 밸브의 형태는 개별 밸브 디스크를 조절 가능하게 한다. 이를 위해, 밸브 본체는 개별적으로 피스톤로드와 연결되며 밸브 디스크를 구비한다. 밸브 디스크를 소정의 범위로 클램프하기 위해 조절 슬리브 또는 조절 스터드가 사용되며, 적절한 기구를 사용함으로써, 밸브 디스크를 안착면으로부터 인상시키는 힘이 조정될 수 있다. 원하는 인상력이 얻어지면, 조절 스터드 또는 조절 슬리브가 제자리에 고정된다. 그 결과, 제조 공차에 관계없이 밸브의 감쇠력을 상당한 정밀도로 원하는 값으로 조절하는 것이 가능하다. 그러나, 특별하게 설계된 피스톤, 특히, 특별하게 적용된 피스톤 장착 시스템을 사용할 필요가 있다.

DE 100 38 971 A1에는 작동 매체를 위한 적어도 하나의 관통 채널을 구비한 밸브 본체를 포함하는 밸브의 스로틀 작용을 조절하는 방법이 기본적인 선행 기술로서 공지되어 있으며, 여기서 작동 매체는 스로틀 채널의 설계에 따라 스로틀 작용을 하게 된다. 밸브의 스로틀 작용을 결정하는 밸브 부품이, 소정의 스로틀 작용으로부터의 편차가 최소화되도록 레이저빔에 의해 가공되며, 이것은 밸브 디스크에 스로틀 채널로서 리세스가 형성되도록 레이저가공됨으로써 이루어진다.

본 발명의 목적은, 밸브 디스크를 열에 노출시킴으로써 변형시키는 기본 아이디어를 도출하는 것이다.

본 발명에 따르면, 밸브 디스크에 국부적인 융해를 일으키도록 하기 위해 레이저빔이 이용되며, 그로 인해 투입되는 열은 밸브 디스크에 적어도 하나의 절곡 축을 가공하는 결과를 가져온다.

최소인 하나의 절곡 축을 가지는 장점은 그것이 필수적인 파라미터라는 것이며, 이로 인해 밸브의 개방 행태가 영향을 받을 수 있다. 기존의 밸브 디스크의 직경 또는 두께와 같은 기하학적 치수는 상당한 비용의 수반을 통해서만 변경될 수 있다. 그러나, 절곡 축은 비교적 간단하게 형성될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 절곡 축은 선형(chord)으로 배치된다. 밸브 디스크로 유입되기 위해 균일하게 분포된 개구부를 가지는 감쇠 밸브의 경우, 바람직한 인상 운동의 순서가 얻어진다.

예를 들어, 밸브 디스크는 절곡 축의 영역이 보다 얇아질 수 있다.

스프링 와셔의 기능을 가지는 밸브 디스크의 경우, 절곡 축은 탄성력 특성이 원주 둘레에서 균일하게 변경될 수 있도록 굴곡지게 된다.

절곡 축은 원형이거나 밸브 디스크의 중심에 대하여 편심일 수 있어서, 예를 들어 "소프트" 응답 행태를 얻는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부도면을 참조한 이하의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다. 그러나, 이들 도면은 예시적인 목적으로 도시된 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이들 도면에는 축척을 적용하지 않았으며, 특별히 지시하지 않는 한 본 명세서에 기재된 구성 및 공정을 단순히 개념적으로 예시하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 공지된 2튜브형의 진동 댐퍼(1)를 나타내며, 피스톤로드(3)가 피스톤(5)과 함께 압력 튜브(7) 내부에서 축방향으로 자유로이 이동되도록 안내된다. 피스톤(5)은 압력 튜브를 상부 작동 공간(9) 및 하부 작동 공간(11)으로 분리하며, 이들 2개의 작동 공간은 스로틀 밸브(13a, 13b)에 의해 서로 연결되어 있다.

압력 튜브(7)는 컨테이너 튜브(15)에 의해 둘러싸이며, 컨테이너 튜브의 내벽 및 압력 튜브의 외벽은 보상 공간(17)을 형성한다. 하부 작동 공간(11)의 하단부에는 체크 밸브(19) 및 저부 밸브(21)를 가지는 저부편이 제공된다.

피스톤로드가 외측으로 이동하면, 상부 작동 공간(9)이 작아져서 여기에 존재하는 작동 매체가 스로틀 밸브(13a)를 통해 변위된다. 체크 밸브(19)가 개방되어 하부 작동 공간(11)에서 발생되는 음압(negative pressure)이 방지된다.

피스톤로드가 압력 튜브를 향해 내측으로 이동하면, 스로틀 밸브(13b) 및 하부 작동 공간(11)의 저부에 있는 저부 밸브(21)는 활성화된 밸브이다. 변위된 피스톤로드의 용적은 보상 공간(17)의 용적 변화에 의해 보상된다.

도 2는 저부 밸브(21)를 어셈블리 전체로서 나타내는 도면이다. 밸브 본체(23)는 하부 작동 공간(11)을 보상 공간(17)과 연결하는 스로틀 채널(25, 27)을 갖는다. 스로틀 채널(25)은 밸브 디스크(29)에 의해 덮여 있으며, 밸브 디스크(29)는 다시 스프링(31)에 의해 탄지되어 있다. 따라서, 이들 3개의 부품이 체크 밸브 (19)를 형성한다.

스로틀 채널(27)은 적어도 하나의 밸브 디스크(33)에 의해 덮여 있다. 클램핑 슬리브(37)를 구비한 리벳(35)이 모든 부품을 함께 유지시킨다. 밸브 디스크(33) 및 그 배치는 피스톤로드의 내측 이동 방향의 진동 댐퍼의 감쇠력을 결정한다. 따라서, 예를 들어 밸브 밀봉면(39)의 직경은 밸브 디스크(33)의 개방 행태에 상당한 영향을 갖는다.

도 3은, 밸브 본체(23)에 탄지되어, 예를 들어 스로틀 채널(25)을 덮는 링형의 탄성 밸브 디스크(29, 33)를 나타낸다. 레이저에 의해 제공되는 열은 밸브 디스크에 선형으로 배치되는 절곡 축(41)을 가공하도록 이용된다. 따라서, 밸브 디스크는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 밸브 디스크의 평면에 대하여 각도 α 내외로 절곡 축(41)을 따라 변형된다. 중심과의 거리를 변화시킴으로써, 스로틀 채널(25, 27)로부터의 유입을 위한 레버 암 길이가 상이하게 얻어질 수 있다. 열은 밸브 디스크의 형상을 변화시킬 수 있으며, 절곡 축 영역의 소재를 보다 얇게 만들 수도 있다. 이러한 관계를 도 7에 도시하였다. 도 7에 확대하여 도시한 바와 같이, 예를 들어, V자 형상의 노치(43)가 레이저빔에 의해 형성된다. 제조상의 이유로 인해, 침투 깊이는 밸브 디스크 두께의 0.5배를 초과하지 않아야 한다. 밸브 디스크(29, 33)의 형상 변화는 열에 의해 용융된 노치(43)가 고화되는 성질에 의해 이루어진다.

도 4는, 필요에 따라 밸브 디스크(33)의 절곡 축(41)이 굴곡지거나, 원형이거나, 밸브 디스크의 중심으로부터 편심된 경우를 나타낸다. 절곡선의 직경에 따 라, 감쇠 밸브의 감쇠력 특성을 변경시키는 탄성력의 특성이 얻어진다.

이상, 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 필수적인 신규 특징을 설명하였으나, 당업자들은 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양한 변형 및 변경을 고려할 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 동일한 결과를 얻기 위해 실질적으로 동일한 방법으로 동일한 기능을 가지는 구성요소 및/또는 방법 단계를 조합하는 것은 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것이다. 또한, 본 명세서에 기재된 어떠한 구성 및/또는 부재 및/또는 방법 단계는 일반적인 설계의 선택에 관한 것으로서 임의의 다른 기재 형태 또는 실시예에 일부분으로서 채택될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 첨부된 청구범위에 기재된 대로 한정되어야 한다.

본 발명에 따라, 밸브 디스크에 간단하고 저비용으로 절곡 축을 형성하여 밸브의 개방 행태를 변경시킴으로써 밸브의 스로틀 작용을 조절하는 것이 가능해진다.

Claims

관통 채널, 및 상기 관통 채널을 덮으며 상기 관통 채널을 통과하는 유체의 양을 조절하도록 변형되는 밸브 디스크를 포함하는 밸브의 제조 방법에 있어서,

소정의 스로틀 작용으로부터 편차가 최소화 되도록, 레이저빔에 의해 상기 밸브 디스크를 국부적으로 가열하여 국부적인 용융을 유발시킴으로써 상기 밸브 디스크에 하나 이상의 절곡 축을 형성하는 단계를 포함하는

제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 절곡 축은 상기 밸브 디스크 상에 선형(chord)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 레이저빔에 의한 국부적인 가열은 상기 밸브 디스크가 상기 절곡 축을 따라 얇아지도록 하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 절곡 축은 굴곡진 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제4항에 있어서,

상기 절곡 축은 원형인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제4항에 있어서,

상기 절곡 축은 상기 밸브 디스크의 중심에 대하여 편심인 것을 특징으로 하는 제조 방법.