KR100858683B1

KR100858683B1 - 조절 가능한 감쇠력을 가진 진동 감쇠기

Info

Publication number: KR100858683B1
Application number: KR1020060097838A
Authority: KR
Inventors: 푀르스터 안드레아스; 비르트 알프레드; 길스도르프 하인즈-요아킴; 쿠체 토마스
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2008-09-16
Also published as: US8307965B2; EP1775495A3; KR20070041339A; US20070084687A1; EP1775495A2; DE102005048949B3

Abstract

본 발명은, 감쇠 매체가 충전된 실린더 내에서 축방향으로 자유롭게 이동하는 피스톤과 함께 설치된 피스톤 로드를 포함하며, 상기 피스톤은, 상기 실린더를, 조절 가능한 감쇠 밸브에 의해, 상기 피스톤 로드와 대면하는 상기 피스톤 측의 작동 공간과 상기 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 상기 피스톤 측의 작동 공간으로 분할하고 있으며, 상기 조절 가능한 감쇠 밸브는 유체 연결부에 의해 상기 2개의 작동 공간 중 적어도 하나에 연결되어 있고, 적어도 1개의 추가적 밸브가 상기 조절 가능한 감쇠 밸브에 유체가 통하도록 병렬로 연결되어 있으며, 상기 조절 가능한 감쇠 밸브와 적어도 1개의 추가적 밸브로의 감쇠 매체의 흐름에 대한 상류에, 감쇠 매체의 흐름 속도에 따라 폐쇄 방향으로 이동하는 감쇠 밸브가 상기 2개의 밸브에 직렬로 연결되어 있는 조절 가능한 감쇠력을 가진 진동 감쇠기를 제공한다.

피스톤, 피스톤 로드, 실린더, 조절 가능한 감쇠 밸브, 작동 공간, 유체 연결부, 추가적 밸브, 진동 감쇠기, 감쇠 밸브.

Description

조절 가능한 감쇠력을 가진 진동 감쇠기{VIBRATION DAMPER WITH ADJUSTABLE DAMPING FORCE}

도 1은 본 발명의 진동 감쇠기의 등가 회로도이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 진동 감쇠기의 단면도이다.

도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 감쇠기의 부분 상세도이다.

* 도면의 주요부에 대한 부호의 간단하 설명 *

1: 진동 감쇠기 3: 실린더

5: 피스톤 로드 7: 피스톤

9, 11: 작동 공간 13, 17: 유체 연결부

15, 19: 조절 가능한 감쇠 밸브

21: 보상 공간 31: 속도 의존 감쇠 밸브

37: 압력 제한 밸브(추가적 밸브)

43: 압력 제한 밸브 49: 분배 부재

DE 10 2005 054 474

DE 197 22 216 C1

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 조절 가능한 감쇠력을 가진 진동 감쇠기에 관한 것이다.

종래기술인 DE 10 2005 054 474는, 감쇠 매체가 충전된 실린더 내에서 축방향으로 자유롭게 이동하는 피스톤과 함께 설치된 피스톤 로드, 및 조절 가능한 감쇠 밸브를 포함하며, 피스톤이 실린더를, 피스톤 로드와 대면하는 피스톤 측의 작동 공간 및 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 피스톤 측의 작동 공간으로 분할하고, 조절 가능한 감쇠 밸브는 유체 연결부에 의해 상기 2개의 작동 공간 중 적어도 하나에 연결된, 조절 가능한 감쇠력을 가진 진동 감쇠기를 개시하고 있다. 감쇠 매체의 흐름 속도에 따라 폐쇄 방향으로 이동하는 감쇠 밸브는 조절 가능한 감쇠 밸브에, 감쇠 매체의 흐름에 대해 직렬로 연결된다. 보톰 밸브(bottom valve)의 형태인 압력 제한 밸브는 조절 가능한 감쇠 밸브에 병렬로 유체가 통하도록 연결된다. 이러한 디자인에서, 감쇠 매체의 흐름 속도에 따라 작용하는 감쇠 밸브의 작용은 또한 하류에 설치된 조절 가능한 감쇠 밸브에 의존한다는 것이 관찰되었다. 피스톤 로드가 안쪽으로 주행하고, 조절 가능한 밸브의 유체 통과 구멍이 최대로 개방되었을 때, 속도 의존성 감쇠 밸브는, 비교적 저속의 내향 주행 속도에서도, 병렬 보톰 밸브에 대해 스로틀링 위치에 있을 수 있다. 따라서, 폐쇄 후에, 보톰 밸브를 통하는 유량은 증가될 것이다. 그러나, 강한 감쇠력과 스로틀링 기능을 가진 개방 위치에 있으면, 속도 의존 감쇠 밸브는 거의 효과를 발휘할 수 없는 상태 에 있을 수 있다. 이러한 효과는, 조절 가능한 감쇠 밸브가 완전히 차단될 수 있는 밸브일 때, 더욱 명백하다. 이러한 경우에, 속도 의존 감쇠 밸브를 통해 흐를 수 없을 것이다. 조절 가능한 감쇠 밸브, 압력 제한 밸브 또는 보톰 밸브와 속도 의존 감쇠 밸브 사이의 의존성은 속도 의존 감쇠 밸브가 작용하게 되는 시점을 결정한다. 따라서, 속도 의존 감쇠 밸브의 폐쇄 동작을 결정하는 것이 매우 어렵다.

본 발명의 목적은 상술한 종래기술의 상술한 문제점, 즉, 피스톤 로드에 대면하는 피스톤 측의 작동 공간으로부터 발생하는 유량을 분할하는 문제를 해결하는 것이다.

본 발명에 따라, 상기 목적은, 상기 조절 가능한 감쇠 밸브와 적어도 1개의 추가적 밸브로의 감쇠 매체의 흐름에 대한 상류에, 감쇠 매체의 흐름 속도에 따라 폐쇄 방향으로 이동하는 감쇠 밸브가 상기 2개의 감쇠 밸브에 직렬로 연결되어 있어, 달성된다.

큰 이점은, 속도 의존 감쇠 밸브를 상류에 위치시킨 결과, 상기 진동 감쇠기의 감쇠력 특성은 조절 가능한 감쇠 밸브와 무관하게 결정될 수 있다. 속도 의존 감쇠 밸브에 의해 이동된 유량은 내향 주행하는 피스톤 로드의 부피에 대응한다. 그때의 감쇠력은 피스톤 로드의 속도와 속도 의존 감쇠 밸브의 감쇠력 특성에만 의존한다. 상기 이동된 유량이 속도 의존 감쇠 밸브를 떠난 후에 어떻게 분할되는가 하는 것과는 무관하다. 그 결과, 예를 들면, 보톰 밸브인 추가적 감쇠 밸브, 및 조절 가능한 감쇠 밸브는 바람직한 감쇠력 특성을 제공하도록 더욱 효과적으로 설 계될 수 있다.

다른 바람직한 실시예에서, 분배 부재가, 상기 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 상기 피스톤 측의 상기 작동 공간으로부터 하류에 설치되어 있다. 상기 조절 가능한 감쇠 밸브와 상기 적어도 1개의 감쇠 밸브가 상기 분배 부재에 연결된다. 상기 속도 의존 감쇠 밸브를 갖는 분리 디스크가, 상기 분배 부재와 상기 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 상기 피스톤 측의 상기 작동 공간 사이에 존재한다. 분리 디스크는 속도 의존 감쇠 밸브용 밸브 안착면으로서 작용할 수 있다.

상기 분배 부재가 감쇠 매체로 충전된 상기 실린더의 연장부로서 디자인된다. 원리상, 분배 부재는 또한 진동 감쇠기 밖의 호스의 섹션에 설치될 수 있다. 그러나, 분배 부재를 실린더의 부분으로 하면, 발생할 수 있는 누수를 최소화한다. 이러한 다중 부품 해결 방안은, 연장부의 일체화된 부분으로서 설계된 분리 디스크를 갖는 단순한 튜브가 피스톤의 양쪽에 위치하는 작동 공간으로서 이용될 수 있고, 주조 또는 단조가 특히 이롭게 이용될 수 있다는 점에서, 실린더의 제조를 간단하게 한다.

상기 분배 부재가 상기 실린더 상에 반경 방향을 따라 중심이 설정되어 있어, 2-튜브형의 진동 감쇠기의 경우에, 직경은 용기 튜브에 의존하지 않는다.

진동 감쇠기가 차단되지 않도록, 압력 제한 밸브가 상기 속도 의존 감쇠 밸브에 병렬로 연결된다.

본 발명은 첨부된 도면에 기초하여 더욱 상세히 설명된다.

도 1은 감쇠 매체 충전 실린더(3)를 포함하는 진동 감쇠기(1)의 블록도로서, 실린더(3) 내에서, 피스톤(7)을 지지하는 피스톤 로드(5)는 축방향으로 자유롭게 안내된다. 피스톤(7)은 실린더(3)를, 피스톤 로드와 대면하는 피스톤 측의 작동 공간(9), 및 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 피스톤 측의 작동 공간(11)으로 분할한다. 원리적으로, 피스톤은 관통 채널이 없는 단순한 이동 부재일 수 있다. 피스톤 로드 측의 작동 공간은 유체 연결부(13)에 의해 조절 가능한 감쇠 밸브(15)에 연결된다. 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 피스톤 측의 작동 공간(11)에 인접하여, 별개로 조절 가능한 감쇠 밸브(15)에 연결되는 유체 연결부(13)를 가진 분배 공간이 있다. 분배 공간(16)과 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 피스톤 측의 작동 공간(11) 사이에 분리 디스크(18)가 있다. 작동 공간으로부터 조절 가능한 감쇠 밸브로 이동되는 감쇠 매체는 보상 공간(21)으로 흐른다. 피스톤 로드와 대면하는 피스톤 측의 작동 공간, 및 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 피스톤 측의 작동 공간은, 작동 공간으로 향한 흐름 방향으로 개방되는 체크 밸브(27, 29)와 조합하여 복귀 흐름 라인(23, 25)에 의해 보상 공간에 연결된다.

감쇠 매체의 흐름 속도에 따라 폐쇄 방향으로 이동하는 감쇠 밸브(31)는, 피스톤 로드의 내향 주행 동안에 작용하는 조절 가능한 감쇠 밸브(19)의 상류에 직렬로 설치된다. 압력 제한 밸브(37)는 조절 가능한 감쇠 밸브(19)에 병렬로 연결되고, 이러한 압력 제한 밸브는 또한 속도 의존 감쇠 밸브의 하류에 직렬로 연결된다. 압력 제한 밸브는 2개의 작동 공간(9, 11) 사이에서 흐름 연결부(39) 내에, 예를 들면, 피스톤(7) 내에 설치될 수 있다.

피스톤 로드 측의 작동 공간(9)에는 조절 가능한 밸브(15)에 직렬로 연결되는 감쇠력 증가 감쇠 밸브(41)가 장착될 수 있다. 이 경우에, 바람직하게는, 예를 들면 압력 제한 밸브(43)가 피스톤 내의 흐름 연결부에 설치된다.

진동 감쇠기의 정상 동작 동안에, 피스톤 로드, 따라서 피스톤은 실린더(3) 내로 주행하여, 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 피스톤 측의 작동 공간(11)을 압축시킨다. 분리 디스크(18) 내의 속도 의존 감쇠 밸브(31)는 개방되지만, 체크 밸브(29)는 폐쇄된다. 바람직한 감쇠력에 따라, 작동 공간(11) 내에 존재하는 가압된 감쇠 매체는 유체 연결부(17)의 입구(33)를 통해 유출되어, 조절 가능한 감쇠 밸브(19)에 도달할 수 있거나, 공지되어 있는 보톰 밸브에 의해 형성될 수 있는 개방 압력 제한 밸브(37)를 통해 유출되어, 궁극적으로 보상 공간(21)에 도달할 수 있다. 조절 가능한 감쇠 밸브와 압력 제한 밸브 사이의 유량의 분배는 감쇠 밸브(19)의 현재 감쇠력 세팅과 압력 제한 밸브(37)의 동작 사이의 관계에 의해 결정된다. 예를 들면, 단순한 이동 부재로서 또는 종래의 감쇠 밸브로서의 피스톤의 디자인에 의존하여, 감쇠 매체는 개방된 체크 밸브(27) 또는 피스톤(7)을 통해 피스톤 로드와 대면하는 피스톤 측의 환형 작동 공간 내로 흐를 수 있어, 환형 작동 공간에 음의 압력이 발생될 수 없다.

피스톤 로드(5)가 매우 높은 속도로 내향으로 주행할 때, 속도에 따라 폐쇄되는 감쇠 밸브(31)는 폐쇄 위치에 있는데, 그것은, 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 피스톤 측의 작동 공간과 분배 공간(16) 사이의 완전한 차단을 반드시 뜻하는 것은 아니다. 정상적인 작동 동안에, 분배 공간 내로 이동된 유량은 조절 가능한 감쇠 밸브(19)와 압력 제한 밸브(37) 사이의 보상 공간(21)으로 향한 방향으로 분할된다. 따라서, 속도 의존 감쇠 밸브가 작동하게 되는 시점은 조절 가능한 감쇠 밸브의 세팅에는 전혀 의존하지 않고 피스톤 로드의 속도에 완전히 의존하며, 그것은 이러한 작동 시점을 설정하는 것이 쉽다는 것을 뜻한다.

도 2 및 도 3은 도 1의 등가회로도에 따른 본 발명의 진동 감쇠기(1)의 구성을 도시하는 개략도이다. 디자인이 DE 197 22 216 C1로부터 이미 공지되어 있기 때문에, 조절 가능한 감쇠 밸브(15, 19)의 영역이 간단한 방식으로 도시되었다. 피스톤(7)은 종래의 감쇠 피스톤으로서 설계되고, DE 10 2004 054 474의 도 5에 도시되었듯이 속도에 따라 폐쇄되는 감쇠 밸브(47)를 또한 가지는데, DE 10 2004 054 474의 내용은 본 명세서의 상세설명의 일부로서 간주되어야 한다. 또한, 도 2 및 도 3에서, 분배 공간(16)은 분배 부재(49)에 의해 형성되는 것을 알 수 있는데, 그것은 실린더가 축방향으로 적어도 2개의 부품으로 구성되도록 설계되는 것을 뜻한다. 분배 부재(49)는 실린더(3)의 내경 상의 외벽에 의해 중심이 설정된다.

도 4는, 분배 부재(49)가 일체식 분리 디스크(18)를 가진 관형 몸체로서 설계된 것을 도시한다. 분리 디스크(18)는 복수개의 관통 구멍(51)을 포함하는데, 분리 디스크(18)의 입구(53)의 단면은 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 피스톤 측의 작동 공간(11)에 설치된 컵형 밸브 몸체(55)에 의해 감소될 수 있다. 스프링(57)은 밸브 몸체(55)를 개방 방향으로 예비 인장시킨다. 적어도 1개의 스로틀 개구(59)는 밸브 몸체(55)의 바닥부에 배치되며, 이러한 개구는 감쇠 매체가 스로틀 디스크(61)로 흐를 수 있게 하고, 밸브 몸체(55)의 채널(63)은 적어도 1개의 밸 브 디스크(65)에 의해 덮여, 스로틀 개구(59)는, 스로틀 디스크(61) 및 적어도 1개의 디스크(65)와 관련하여, 속도 의존 감쇠 밸브(31)에 병렬로 연결되는 압력 제한 밸브를 형성한다.

피스톤 로드가 안쪽 방향으로 고속으로 주행하고, 감쇠 매체도 고속으로 흐를 때, 분리 디스크(18)와 컵형 밸브 몸체(55)의 에지 사이의 입구 영역(53)에서의 압력은 감소되어, 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 피스톤 측의 작동 공간(11)에 존재하는 압력은 밸브 몸체(55)를 분리 디스크(18)로 향해 이동시킨다. 압력이 소정의 레벨을 초과하면, 감쇠 매체는 스로틀 개구(59)와 스로틀 디스크(61)를 통해 흐를 수 있어 밸브 디스크(65)를 스로틀 디스크(61)로부터 들어올린다. 이동된 감쇠 매체는 분배 공간(16)에 도달하여, 조절 가능한 감쇠 밸브(19)와 보톰 밸브로서 설계된 추가적 감쇠 밸브(37)의 작용에 따라 보상 공간(21) 내로 흐를 수 있다.

본 발명의 조절 가능한 감쇠력을 가진 진동 감쇠기에 의하면, 피스톤 로드에 대면하는 피스톤 측의 작동 공간으로부터 발생하는 유량을 분할할 수 있다.

Claims

감쇠 매체가 충전된 실린더 내에서 축방향으로 자유롭게 이동하는 피스톤과 함께 설치된 피스톤 로드를 포함하며,

상기 피스톤은, 상기 실린더를, 조절 가능한 감쇠 밸브에 의해, 상기 피스톤 로드와 대면하는 상기 피스톤 측의 작동 공간과 상기 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 상기 피스톤 측의 작동 공간으로 분할하고 있으며,

상기 조절 가능한 감쇠 밸브는 유체 연결부에 의해 상기 2개의 작동 공간 중 적어도 하나에 연결되어 있고,

적어도 1개의 추가적 밸브가 상기 조절 가능한 감쇠 밸브에 유체가 통하도록 병렬로 연결되어 있는,

조절 가능한 감쇠력을 가진 진동 감쇠기에 있어서,

상기 조절 가능한 감쇠 밸브(19)와 적어도 1개의 추가적 밸브(37)로의 감쇠 매체의 흐름에 대한 상류에, 감쇠 매체의 흐름 속도에 따라 폐쇄 방향으로 이동하는 속도 의존 감쇠 밸브(31)가 상기 2개의 밸브(19, 37)에 직렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠기.
제1항에 있어서,

상기 조절 가능한 감쇠 밸브(19)와 상기 적어도 1개의 감쇠 밸브(37)가 연결되어 있는 분배 부재(49)가, 상기 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 상기 피스톤 측의 상기 작동 공간(11)으로부터 하류에 설치되어 있고,

상기 속도 의존 감쇠 밸브(31)를 갖는 분리 디스크(18)가, 상기 분배 부재(49)와 상기 피스톤 로드로부터 먼 쪽을 향하는 상기 피스톤 측의 상기 작동 공간(11) 사이에 존재하는

것을 특징으로 하는 진동 감쇠기.
제2항에 있어서,

상기 분배 부재(49)가 감쇠 매체로 충전된 상기 실린더(3)의 연장부로서 디자인된 것을 특징으로 하는 진동 감쇠기.
제3항에 있어서,

상기 분배 부재(49)가 상기 실린더(3) 상에 반경 방향을 따라 중심이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠기.
제3항에 있어서,

상기 분리 디스크(18)가 상기 연장부와 일체로 디자인된 것을 특징으로 하는 진동 감쇠기.
제1항에 있어서,

압력 제한 밸브가 상기 속도 의존 감쇠 밸브(31)에 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠기.