KR101278535B1 - 비대칭 흡입 댐퍼 밸브 - Google Patents

비대칭 흡입 댐퍼 밸브 Download PDF

Info

Publication number
KR101278535B1
KR101278535B1 KR1020087003551A KR20087003551A KR101278535B1 KR 101278535 B1 KR101278535 B1 KR 101278535B1 KR 1020087003551 A KR1020087003551 A KR 1020087003551A KR 20087003551 A KR20087003551 A KR 20087003551A KR 101278535 B1 KR101278535 B1 KR 101278535B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
piston
sealing
rebound
compression
Prior art date
Application number
KR1020087003551A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080034928A (ko
Inventor
조한 파에스만스
월터 스피리투스
프랭크 곰만스
미셀 튜텔러스
Original Assignee
테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드 filed Critical 테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
Publication of KR20080034928A publication Critical patent/KR20080034928A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101278535B1 publication Critical patent/KR101278535B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B60G17/08—Characteristics of fluid dampers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F16F9/3214—Constructional features of pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/3405—Throttling passages in or on piston body, e.g. slots
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/348—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
    • F16F9/3481—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body characterised by shape or construction of throttling passages in piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/348—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
    • F16F9/3485—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body characterised by features of supporting elements intended to guide or limit the movement of the annular discs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Check Valves (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

밸브 어셈블리(Valve Assembly)가 점진적으로 개방되어 닫힘 상태로부터 열림 상태로 부드러운 전환(Smooth Transition)을 제공한다. 유압이 비대칭(Non-Symmetrical)인 방식으로 밸브 플레이트(Valve Plate)에 대항하여 작동함으로써 밸브가 점진적으로 개방된다. 비대칭적 압력 영역(Pressure Area)을 제공하기 위해, 밸브는 복수의 다양한 크기의 유로(Passage)를 포함할 수 있고 또는 밸브 영역(Valve Land)이 서로 중심을 달리하여 위치할 수 있다.

Description

비대칭 흡입 댐퍼 밸브{Asymmetrical Intake Damper Valve}
본 발명은 일반적으로 자동차에 사용되는 서스펜션(Suspension) 시스템과 같이 서스펜션 시스템에 사용되는 유압 댐퍼(Hydraulic Damper) 또는 완충장치(Shock Absorber)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 밸브의 개폐와 관련된 압력 진동(Pressure Oscillation)을 줄이는 비대칭 흡입 댐퍼 밸브에 관한 것이다.
이 부분의 설명은 단지 본 발명과 관련된 배경기술을 제공할 뿐, 종래기술을 구성하지는 않을 것이다.
완충장치는 운전 중 발생하는 원치 않는 진동을 흡수하기 위해 차량의 서스펜션 시스템과 결합되어 사용된다. 원치 않는 진동을 흡수하기 위해, 완충장치는 일반적으로 차량의 스프렁부(Sprung Portion)(몸체)와 언스프렁부(Unsprung Portion)(서스펜션) 사이에 연결된다. 피스톤은 완충장치의 압력 튜브(Pressure Tube) 내에 장착되고 압력 튜브는 차량의 언스프렁부에 연결된다. 피스톤은 압력 튜브를 통해 신장되는 피스톤 로드(Piston Rod)를 통하여 차량의 스프렁부에 연결된다. 피스톤은 압력 튜브를 상부 작동 챔버 및 하부 작동 챔버로 분할하는데, 상부 작동 챔버와 하부 작동 챔버는 모두 작동유(Hydraulic Fluid)로 채워져 있다. 완충장치가 압축되거나 또는 신장될 때 피스톤은 밸빙(Valving)을 통하여 상부와 하부 작동 챔버 사이의 작동유의 흐름을 제한할 수 있으므로, 완충장치는 진동을 상쇄시키는 댐핑력(Damping Force)을 제공하는데, 그렇지 않다면 진동은 차량의 언스프렁부로부터 스프렁부로 전달될 것이다. 듀얼-튜브 완충장치에서, 유체 저장소 즉 리저브 챔버(Reserve Chamber)는 압력 튜브와 리저브 튜브 사이에 형성된다. 베이스 밸브(Base Valve)는 하부 작동 챔버와 리저브 챔버 사이에 위치하여, 차량의 언스프렁부로부터 스프렁부로 전달될 수 있는 진동을 상쇄하는 댐핑력을 제공한다.
위에서 설명된 것과 같이, 듀얼-튜브 완충장치의 경우, 완충장치가 댐핑 로드(Damping Load)를 제공하기 위해 신장될 때, 피스톤의 밸빙을 통해 상부와 하부 작동 챔버 사이의 댐핑유(Damping Fluid)의 흐름이 제한된다. 그리고 완충장치가 댐핑 로드를 제공하기 위해 압축될 때, 베이스 밸브의 밸빙을 통해 하부 작동 챔버와 리저브 챔버 사이의 댐핑유의 흐름이 제한된다. 모노-튜브 완충장치의 경우, 완충장치가 댐핑 로드를 제공하기 위해 신장되거나 압축될 때, 피스톤의 밸빙을 통해 상부와 하부 작동 챔버 사이의 댐핑유의 흐름이 제한된다. 운전 중에, 서스펜션 시스템은 자운스(Jounce)(압축) 및 리바운드(Rebound)(신장)로 작동한다. 자운스로 작동할 때에는, 완충장치가 압축되어 댐핑유가 듀얼-튜브 완충장치 내의 베이스 밸브를 통하여 또는 모노-튜브 완충장치 내의 피스톤 밸브를 통하여 흐른다. 베이스 밸브 또는 피스톤 상에 위치한 댐핑 밸브는 댐핑유의 흐름을 제어함으로써 댐핑력을 생성한다. 리바운드로 작동하는 동안에는, 완충장치가 신장되어 댐핑유가 듀얼-튜브 완충장치와 모노-튜브 완충장치 내의 피스톤을 통하여 흐른다. 피스톤 상에 위치한 댐핑 밸브는 댐핑유의 흐름을 제어함으로써 댐핑력을 생성한다.
듀얼-튜브 완충장치에서, 피스톤과 베이스 밸브는 통상적으로 복수의 압축 유로(Compression Passage)와 복수의 신장 유로(Extension Passage)를 포함한다. 듀얼-튜브 완충장치가 자운스로 작동할 때, 댐핑 밸브 또는 베이스 밸브는 베이스 밸브 내의 압축 유로를 열어 유량을 제어하여 댐핑 로드를 제공한다. 피스톤 상의 체크 밸브(Check Valve)는 피스톤 내의 압축 유로를 열어 상부 작동 챔버 내의 댐핑유를 교체하지만, 이 체크 밸브는 댐핑 로드에 기여하지는 않는다. 압축 작동하는 동안 피스톤 상의 댐핑 밸브는 피스톤의 신장 유로를 닫고 베이스 밸브 상의 체크 밸브는 베이스 밸브의 신장 유로를 닫는다. 듀얼-튜브 완충장치가 리바운드로 작동할 때에는, 피스톤 상의 댐핑 밸브가 피스톤 내의 신장 유로를 열어 유량을 제어하여 댐핑 로드를 제공한다. 베이스 밸브 상의 체크 밸브는 베이스 밸브 내의 신장 유로를 열어 하부 작동 챔버 내의 댐핑유를 교체하지만, 이 체크 밸브는 댐핑 로드에 기여하지는 않는다.
모노-튜브 완충장치에서, 피스톤은 통상적으로 복수의 압축 유로와 복수의 신장 유로를 포함한다. 또한, 이 완충장치는 이 기술분야에서 잘 알려진 유체의 로드 체적 유량(Rod Volume Flow)을 보상하기 위한 수단을 포함할 것이다. 모노-튜브 완충장치가 자운스로 작동할 때, 피스톤 상의 압축 댐핑 밸브(Compression Damping Valve)는 피스톤 내의 압축 유로를 열어 유량을 제어하여 댐핑 로드를 제공한다. 피스톤 상의 신장 댐핑 밸브(Extension Damping Valve)는 자운스로 작동하는 동안 피스톤의 신장 유로를 닫는다. 모노-튜브 완충장치가 리바운드로 작동할 때에는, 피스톤 상의 신장 댐핑 밸브가 피스톤 내의 신장 유로를 열어 유량을 제어하여 댐핑 로드를 제공한다. 리바운드로 작동하는 동안 피스톤 상의 압축 댐핑 밸브는 피스톤의 압축 유로를 닫는다.
대부분의 댐퍼의 경우, 댐핑 밸브는 몇몇 밸브가 댐핑유의 블리드 유동(Bleed Flow)을 포함한다고 할지라도 통상적인 개폐(Open/Close) 밸브로 설계된다. 이러한 개폐 디자인으로 인해, 압력 진동이 일어날 수 있다. 이 압력 진동은 완충장치에 의해 생성되는 고주파 진동을 일으킬 수 있는데, 이는 원치않는 교란(Disturbance)을 초래한다.
완충장치를 위한 밸브 어셈블리(Valve Assembly)는 밸브 플레이트(Valve Plate)에 선대칭 로드 분배(Axisymmetrical Load Distribution)를 제공하는 편의 부재(Biasing Member)를 포함한다. 밸브 플레이트는 비선대칭 압력 영역(Non-axisymmetrical Pressure Area)을 폐쇄한다. 이 구조는 밸브의 폐쇄부터 개방까지 부드럽게 변화되도록 하여 통상적인 개폐(Open/Close) 밸빙 디자인과 관련된 압력 진동을 제거하거나 줄인다.
더욱이 본 발명의 응용 영역은 이하에서 설명되는 내용으로부터 명백해질 것이다. 그러나 이하의 기술과 구체적인 예는 단지 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하려는 의도는 아닌 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 도시되는 도면은 단지 예시를 위한 것일 뿐, 어떠한 식으로든 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 밸브 디자인을 사용한 완충장치를 구비한 차량을 설명하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 밸브 디자인을 사용한 도 1의 듀얼-튜브 완충장치를 일부는 단면으로 나타낸 측면도,
도 3은 도 2에 도시된 완충장치의 피스톤 어셈블리를 일부는 단면으로 나타낸 확대도,
도 4는 도 2에 도시된 완충장치의 베이스 밸브 어셈블리를 일부는 단면으로 나타낸 확대도,
도 5A 및 도 5B는 도 3에 도시된 피스톤 어셈블리의 피스톤에 대한 평면도,
도 6A 및 도 6B는 도 4에 도시된 베이스 밸브의 밸브 바디에 대한 평면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비선대칭 압력 영역을 갖는 밸브의 평면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비선대칭 압력 영역을 갖는 밸브의 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 밸브 디자인을 사용한 모노-튜브 완충장치를 일부는 단면으로 나타낸 측면도,
도 10은 도 9에 도시된 피스톤 어셈블리를 일부는 단면으로 나타낸 확대도,
도 11A 및 도 11B는 도 10에 도시된 피스톤 어셈블리의 피스톤에 대한 평면도이다.
이하의 설명은 단지 예시적인 것이며 본 발명과 응용 또는 사용을 제한하려는 의도는 아니다. 도 1은 완충장치들을 갖는 서스펜션 시스템을 장착한 차량을 도시한 것으로, 각각의 완충장치들은 본 발명에 따른 피스톤 어셈블리를 장착하며, 차량은 참조번호 10으로 표시된다. 차량(10)은 리어 서스펜션(Rear Suspension)(12), 프론트 서스펜션(Front Suspension)(14) 및 몸체(Body)(16)를 포함한다. 리어 서스펜션(12)은 한 쌍의 후륜(18)을 효과적으로 지지하도록 된 가로로 뻗은 뒷 차축 어셈블리(Rear Axle Assembly)(미도시)를 구비한다. 뒷 차축은 한 쌍의 완충장치(20)와 한 쌍의 스프링(22)에 의해 몸체(16)에 부착된다. 유사하게, 프론트 서스펜션(14)은 한 쌍의 전륜(24)을 효과적으로 지지하기 위해 가로로 뻗은 앞 차축 어셈블리(Front Axle Assembly)를 포함한다. 앞 차축 어셈블리는 한 쌍의 완충장치(26)와 한 쌍의 스프링(28)에 의해 몸체(16)에 부착된다. 완충장치(20, 26)는 차량(10)의 스프렁부(즉, 몸체(16))에 대한 언스프렁부(즉, 프론트 및 리어 서스펜션(12, 14))의 상대적인 움직임을 완충시키는 역할을 한다. 차량(10)은 앞 차축 및 뒷 차축 어셈블리를 구비한 승용차(Passenger Car)로 묘사되었으나, 완충장치(20, 26)는 비독립식 프론트 서스펜션 또는 비독립식 리어 서스펜션을 장착하는 차량, 독립식 프론트 서스펜션 또는 독립식 리어 서스펜션을 장착한 차량 또는 당해 분야에 알려진 서스펜션 시스템을 포함하는 다른 타입의 차량 또는 다른 타입의 적용 분야에 사용될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 나아가 여기에서 사용된 "완충장치"란 용어는 일반적으로 댐퍼(Damper)를 언급하고 따라서 맥퍼슨 스트럿(McPherson Strut) 및 당해 분야에서 알려진 다른 댐퍼 디자인을 포함한다.
도 2를 참조하면, 완충장치(20)가 보다 구체적으로 도시된다. 도 2는 단지 완충장치(20)를 예로 들고 있지만, 완충장치(26) 또한 완충장치(20)에 대해 이하에서 설명하는 밸브 디자인을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 완충장치(26)는 단지 그것이 차량(10)의 스프렁 매스(Sprung Mass) 및 언스프렁 매스(Unsprung Mass)와 적합하게 연결되는 방식에 있어서만 차이가 있다. 완충장치(20)는 압력 튜브(30), 피스톤 어셈블리(Piston Assembly)(32), 피스톤 로드(34), 리저브 튜브(Reserve Tube)(36) 및 베이스 밸브 어셈블리(Base Valve Assembly)(38)를 포함한다.
압력 튜브(30)는 작동 챔버(Working Chamber)(42)를 형성한다. 피스톤 어셈블리(32)는 압력 튜브(30) 내부에 슬라이딩 가능하게 위치하고 작동 챔버(42)를 상부 작동 챔버(44)와 하부 작동 챔버(46)로 분할한다. 씰(Seal)(48)은 피스톤 어셈블리(32)와 압력 튜브(30) 사이에 위치하여 하부 작동 챔버(46)로부터 상부 작동 챔버(44)를 밀폐시킬 뿐만 아니라 과도한 마찰력 없이 압력 튜브(30)에 대한 피스톤 어셈블리(32)의 슬라이딩 동작을 가능하게 한다. 피스톤 로드(34)는 피스톤 어셈블리(32)에 부착되고 상부 작동 챔버(44) 및, 압력 튜브(30)의 상단부를 폐쇄하는 상부 엔드 캡(Upper End Cap)(50)을 통하여 신장된다. 씰링 시스템(Sealing System)은 상부 엔드 캡(50), 리저브 튜브(36) 및 피스톤 로드(34) 사이의 경계면(Interface)을 밀폐한다. 피스톤 어셈블리(32)와 마주보는 피스톤 로드(34)의 끝단부는 차량(10)의 스프렁 매스에 고정되게 되어 있다. 피스톤 어셈블리(32) 내부의 밸빙은 압력 튜브(30) 내부에서 피스톤 어셈블리(32)가 움직이는 동안 상부 작동 챔버(44)와 하부 작동 챔버(46) 사이의 유체의 흐름을 제어한다. 피스톤 로드(34)는 하부 작동 챔버(46)가 아니라 단지 상부 작동 챔버(44)를 통해서만 신장되므로, 압력 튜브(30)에 대한 피스톤 어셈블리(32)의 움직임은 상부 작동 챔버(44)에 교체되는 유량과 하부 작동 챔버(46)에 교체되는 유량에 차이를 유발한다. 교체되는 유량의 차이는 "로드 체적(Rod Volume)"으로 알려져 있고, 그것은 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 흐른다.
리저브 튜브(36)는 압력 튜브(30)를 둘러싸 압력 튜브(30)와 리저브 튜브(36) 사이에 위치된 유체 저장 챔버(Fluid Reservoir Chamber)(52)를 형성한다. 리저브 튜브(36)의 하부 끝단은 차량(10)의 언스프렁 매스에 연결되는 베이스 컵(Base Cup)(54)에 의해 폐쇄된다. 리저브 튜브(36)의 상부 끝단은 상부 엔드 캡(50)에 부착된다. 베이스 밸브 어셈블리(38)는 하부 작동 챔버(46)와 유체 저장 챔버(52) 사이에 위치하여 하부 작동 챔버(46)와 유체 저장 챔버(52) 사이의 유체의 흐름을 제어한다. 완충장치(20)가 길이방향으로 신장될 때, "로드 체적"의 개념에 기인하여 하부 작동 챔버(46)에 추가적인 유체의 체적이 요구된다. 따라서, 이하에서 구체적으로 설명되는 것과 같이, 유체가 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 유체 저장 챔버(52)로부터 하부 작동 챔버(46)로 흐를 것이다. 완충장치(20)가 길이방향으로 압축될 때, 과잉의 유체가 "로드 체적"의 개념에 기인하여 하부 작동 챔버(46)로부터 제거되어야 한다. 따라서, 이하에서 설명되는 바와 같이, 유체가 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 하부 작동 챔버(46)로부터 유체 저장 챔버(52)로 흐를 것이다.
도 3을 참조하면, 피스톤 어셈블리(32)는 피스톤 바디(Piston Body)(60), 압축 밸브 어셈블리(Compression Valve Assembly)(62) 및 리바운드 밸브 어셈블리(Rebound Valve Assembly)(64)를 포함한다. 압축 밸브 어셈블리(62)는 피스톤 로드(34) 위의 쇼울더(Shoulder)(66)에 대항하여 조립된다. 피스톤 바디(60)는 압축 밸브 어셈블리(62)에 대항하여 조립되고, 리바운드 밸브 어셈블리(64)는 피스톤 바디(60)에 대항하여 조립된다. 너트(68)는 이 구성요소들을 피스톤 로드(34)에 고정시킨다.
피스톤 바디(60)는 복수의 압축 유로(70)와 복수의 리바운드 유로(Rebound Passage)(72)를 형성한다. 씰(48)은 복수의 환상 홈(Annular Groove)(76)과 짝을 짓는 복수의 리브(Rib)(74)를 포함하여, 피스톤 어셈블리(32)의 슬라이딩 운동을 가능하게 한다.
압축 밸브 어셈블리(62)는 리테이너(Retainer)(78), 밸브 디스크(80) 및 스프링(82)을 포함한다. 리테이너(78)의 일 끝단은 쇼울더(66)와 접하고 타 끝단은 피스톤 바디(60)와 접한다. 밸브 디스크(80)는 피스톤 바디(60)와 접하며 압축 유로(70)를 폐쇄하고 아울러 리바운드 유로(72)를 개방한 상태로 유지한다. 스프링(82)은 리테이너(78)와 밸브 디스크(80) 사이에 위치하여 밸브 디스크(80)를 피스톤 바디(60)에 대하여 선대칭적으로 편의시킨다. 압축 행정(Compression Stroke) 동안, 하부 작동 챔버(46)의 유체가 가압되어 유압이 밸브 디스크(80)에 대항하여 작용한다. 밸브 디스크(80)에 대항한 유압이 스프링(82)의 편의 로드(Biasing Load)를 극복하면, 밸브 디스크(80)가 피스톤 바디(60)로부터 이격되어 압축 유로(70)를 개방하고 유체가 하부 작동 챔버(46)로부터 상부 작동 챔버(44)로 흐르도록 한다. 전형적으로 스프링(82)은 단지 밸브 디스크(80)에 가벼운 선대칭 로드(Light Axisymmetrical Load)를 가하고, 압축 밸브 어셈블리(62)는 하부 작동 챔버(46)와 상부 작동 챔버(44) 사이에서 체크 밸브로서의 역할을 한다. 압축 행정 동안 완충장치(20)에 대한 댐핑 특성(Damping Characteristics)은, "로드 체적"의 개념에 기인하여, 하부 작동 챔버(46)로부터 유체 저장 챔버(52)로 흐르는 유체를 조절하는 베이스 밸브 어셈블리(38)에 의해 제어된다. 리바운드 행정(Rebound Stroke) 동안에는, 압축 유로(70)가 밸브 디스크(80)에 의해 닫힌다.
리바운드 밸브 어셈블리(64)는 스페이서(Spacer)(84), 복수의 밸브 디스크(86), 리테이너(88) 및 벨레빌 스프링(Belleville Spring)(90)을 포함한다. 스페이서(84)는 피스톤 로드(34) 위에 나사방식으로(Threadingly) 받쳐지고, 피스톤 바디(60)와 너트(68) 사이에 배치된다. 스페이서(84)는 피스톤 바디(60)와 압축 밸브 어셈블리(62)를 지지함과 아울러 밸브 디스크(80 또는 86)를 압축하지 않고 너트(68)의 조임을 가능하게 한다. 리테이너(78), 피스톤 바디(60) 및 스페이서(84)는 쇼울더(66)와 너트(68) 사이에 연속적인 견고한 연결을 제공하여 스페이서(84)에 너트(68)를 조여 고정시키고 그에 따라 피스톤 로드(34)에 너트(68)를 조여 고정시키는 것을 용이하게 한다. 밸브 디스크(86)는 스페이서(84) 위에 슬라이딩되도록 받쳐지고, 피스톤 바디(60)와 접하여 리바운드 유로(72)를 닫고 동시에 압축 유로(70)를 개방한 상태로 유지한다. 리테이너(88) 또한 스페이서(84) 위에 슬라이딩되도록 받쳐지고 밸브 디스크(86)에 접한다. 벨레빌 스프링(90)은 스페이서(84) 위에 조립되고, 스페이서(84) 위에 나사방식으로 받쳐진 너트(68)와 리테이너(88) 사이에 배치된다. 벨레빌 스프링(90)은 리테이너(88)를 밸브 디스크(86)에 대항하여 선대칭적으로 편의시키고 밸브 디스크(86)를 피스톤 바디(60)에 대항하여 선대칭적으로 편의시킨다. 유압이 밸브 디스크(86)에 작용하면 그 디스크들은 외주면 모서리(Outer Peripheral Edge)에서 탄성적으로 편향(Deflecting)되어 리바운드 밸브 어셈블리(64)를 개방할 것이다. 심(Shim)(108)은 너트(68)와 벨레빌 스프링(90) 사이에 위치하여 벨레빌 스프링(90)에 대한 프리로드(Preload)를 제어하고, 그에 따라, 이하에서 설명하는 것처럼, 분출압력(Blow off Pressure)을 제어한다. 따라서 리바운드 밸브 어셈블리(64)의 분출특성에 대한 보정(Calibration)은 압축 밸브 어셈블리(62)에 대한 보정과 분리된다.
리바운드 행정 동안, 상부 작동 챔버(44) 안의 유체는 가압되어 유압이 밸브 디스크(86)에 대항하여 작용하도록 한다. 밸브 디스크(86)에 대해 작용하는 유압이 밸브 디스크(86)의 벤딩 로드(Bending Load)를 극복하면, 밸브 디스크(86)는 탄력적으로 편향되어 상부 작동 챔버(44)로부터 하부 작동 챔버(46)로 유체가 흐르도록 하는 리바운드 유로(72)를 개방한다. 밸브 디스크(86)의 강도(Strength)와 리바운드 유로(72)의 크기는 리바운드에서 완충장치(20)에 대한 댐핑 특성을 결정할 것이다. 상부 작동 챔버(44) 내의 유압이 기 설정된 수준에 이르면, 유압은 벨레빌 스프링(90)의 편의 로드(Biasing Load)를 극복하여 리테이너(88)와 복수의 밸브 디스크(86)의 축방향 이동(Axial Movement)을 일으킨다. 리테이너(88)와 밸브 디스크(86)의 축방향 이동은 리바운드 유로(72)를 완전히 개방하고, 그에 따라 완충장치(20) 또는 차량(10)에 대한 손상을 방지하기 위해 요구되는 유압의 분출을 발생시키며 상당한 양의 댐핑유가 유출입되도록 한다.
도 4를 참조하면, 베이스 밸브 어셈블리(38)는 밸브 바디(Valve Body)(92), 압축 밸브 어셈블리(94) 및 리바운드 밸브 어셈블리(96)를 포함한다. 압축 밸브 어셈블리(94)와 리바운드 밸브 어셈블리(96)는 볼트(98)와 너트(100)를 사용하여 밸브 바디(92)에 부착된다. 너트(100)의 조임은 압축 밸브 어셈블리(94)를 밸브 바디(92)를 향하여 선대칭적으로 편의시킨다. 밸브 바디(92)는 복수의 압축 유로(102)와 복수의 리바운드 유로(104)를 형성한다.
압축 밸브 어셈블리(94)는 볼트(98)와 너트(100)에 의해 밸브 바디(92)에 대항하여 선대칭적으로 편의되는 복수의 밸브 디스크(Valve Disc)(106)를 포함한다. 압축 행정(Compression Stroke) 동안, 하부 작동 챔버(46) 내의 유체는 가압되고 압축 유로(102) 내의 유압은, 위에서 설명한 리바운드 밸브 어셈블리(64)의 경우와 유사한 방식으로, 밸브 디스크(106)를 편향시킴으로써 결국 압축 밸브 어셈블리(94)를 개방할 것이다. 압축 밸브 어셈블리(62)는 하부 작동 챔버(46)로부터 상부 작동 챔버(44)로 유체가 흐르도록 할 것이고 단지 "로드 체적"만이 압축 밸브 어셈블리(94)를 통해 흐를 것이다. 완충장치(20)에 대한 댐핑 특성은 베이스 밸브 어셈블리(38)의 압축 밸브 어셈블리(94)의 디자인에 의해 결정된다.
리바운드 밸브 어셈블리(96)는 밸브 디스크(108)와 선대칭 밸브 스프링(Axisymmetrical Valve Spring)(110)을 포함한다. 밸브 디스크(108)는 밸브 바디(92)에 접하고 리바운드 유로(104)를 폐쇄한다. 밸브 스프링(110)은 너트(100)와 밸브 디스크(108) 사이에 위치하여 밸브 바디(92)에 대항하여 밸브 디스크(108)를 선대칭적으로 편의시킨다. 리바운드 행정 동안, 하부 작동 챔버(46) 내의 유체는 압력이 감소하여 유체 저장 챔버(52) 내의 유압이 밸브 디스크(108)에 대항하여 작용하도록 한다. 밸브 디스크(108)에 대항한 유압이 밸브 스프링(110)의 편의 로드를 극복하면, 밸브 디스크(108)는 밸브 바디(92)로부터 이격되어 리바운드 유로(104)를 개방하고 유체 저장 챔버(52)로부터 하부 작동 챔버(46)로 유체가 흐르도록 한다. 전형적으로 밸브 스프링(110)은 밸브 디스크(108)에 가벼운 선대칭 로드를 가하고 압축 밸브 어셈블리(94)는 유체 저장 챔버(52)와 하부 작동 챔버(46) 사이에서 체크 밸브로서 역할을 한다. 리바운드 행정에 대한 댐핑 특성은 위에서 설명한 바와 같이 리바운드 밸브 어셈블리(64)에 의해 제어된다.
도 5A와 도 5B를 참조하면, 피스톤 바디(60)가 예시된다. 도 5A는 압축 유로(70)의 배출구가 구체화된 피스톤 바디(60)의 상단을 예시한 것이고, 도 5B는 리바운드 유로(72)의 배출구가 구체화된 피스톤 바디(60)의 하단을 예시한 것이다. 도 5A 및 도 5B에 예시된 바와 같이, 세 개의 압축 유로(70)와 세 개의 리바운드 유로(72)가 있다. 도 5A에 도시된 바와 같이, 각각의 압축 유로(70)는 크기가 다르고 각각 밀봉 영역(Sealing Land)(120)을 갖는다. 밸브 디스크(80)는 각각의 밀봉 영역(120)과 맞물려 각각의 압축 유로(70)를 개별적으로 닫는다. 따라서 밀봉 영역(120)에 의해 한정되는 밸브 디스크(80) 상의 표면적(Surface Area)은 원주방향 위치(Circumferential Location)와 관련하여 달라진다. 압축 행정 동안에, 압축 유로(70) 내의 유압이 밸브 디스크(80)에 대항하여 작용한다. 가장 큰 크기의 횡단면을 갖는 압축 유로(70) 내의 유압이 먼저 밸브 디스크(80)를 편향시키고, 이어서 두 번째 크기의 횡단면을 갖는 압축 유로(70) 그리고 가장 작은 크기의 횡단면을 갖는 압축 유로(70) 순으로 밸브 디스크(80)를 편향시킨다. 이것은 압축 밸브 어셈블리(62)의 닫힘 상태와 완전 개방 상태 사이에 부드러운 전환(Smooth Transition)을 제공한다. 도 5B에 도시된 바와 같이, 각각의 리바운드 유로(72)는 크기가 다르고 각각 밀봉 영역(122)을 갖는다. 밸브 디스크(86)는 각각의 밀봉 영역(122)과 맞물려 각각의 리바운드 유로(72)를 개별적으로 닫는다. 따라서 밀봉 영역(122)에 의해 한정되는 밸브 디스크(86) 상의 표면적은 원주방향 위치에 따라 달라진다. 리바운드 행정 동안에, 리바운드 유로(72) 내의 유압은 밸브 디스크(86)에 대항하여 작용한다. 가장 큰 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(72)가 먼저 밸브 디스크(86)를 편향시키고, 이어서 두 번째 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(72) 그리고 가장 작은 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(72) 순으로 밸브 디스크(86)를 편향시킨다. 이것은 리바운드 밸브 어셈블리(64)의 닫힘 상태와 완전 개방 상태 사이에 부드러운 전환을 제공한다.
도 6A와 도 6B를 참조하면, 밸브 바디(92)가 예시된다. 도 6A는 리바운드 유로(104)의 배출구가 구체화된 밸브 바디(92)의 상단을 예시한 것이고, 도 6B는 압축 유로(102)의 배출구가 구체화된 밸브 바디(92)의 하단을 예시한 것이다. 도 6A 및 도 6B에 예시된 바와 같이, 세 개의 압축 유로(102)와 세 개의 리바운드 유로(104)가 있다. 도 6A에 도시된 바와 같이, 각각의 리바운드 유로(104)는 그 크기가 다르고 각각 밀봉 영역(124)을 갖는다. 밸브 디스크(108)는 각각의 밀봉 영역(124)과 맞물려 각각의 리바운드 유로(104)를 개별적으로 닫는다. 따라서, 밀봉 영역(124)에 의해 한정되는 밸브 디스크(108) 상의 표면적은 원주방향 위치와 관련하여 달라진다. 리바운드 행정 동안, 리바운드 유로(104) 내의 유압은 밸브 디스크(108)에 대항하여 작용한다. 가장 큰 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(104) 내의 유압이 먼저 밸브 디스크(108)를 편향시키고, 이어서 두 번째 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(104) 그리고 가장 작은 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(104) 순으로 밸브 디스크(108)를 편향시킨다. 이것은 리바운드 밸브 어셈블리(96)의 닫힘 상태와 완전 열림 상태 사이에 부드러운 전환을 제공한다. 도 6B에 도시된 바와 같이, 각각의 압축 유로(102)는 그 크기가 다르고 각각 밀봉 영역(126)을 갖는다. 밸브 디스크(106)는 각각의 밀봉 영역(126)과 맞물려 각각의 압축 유로(102)를 개별적으로 닫는다. 따라서, 밀봉 영역(126)에 의해 한정되는 밸브 디스크(106) 상의 표면적은 원주방향 위치에 따라 달라진다. 압축 행정 동안, 압축 유로(102) 내의 유압은 밸브 디스크(106)에 대항하여 작용한다. 가장 큰 크기의 횡단면을 갖는 압축 유로(102) 내의 유압이 먼저 밸브 디스크(106)를 편향시키고, 이어서 두 번째 크기의 횡단면을 갖는 압축 유로(102) 그리고 가장 작은 크기의 횡단면을 갖는 압축 유로(102) 순으로 밸브 디스크(106)를 편향시킨다. 이것은 압축 밸브 어셈블리(94)의 닫힘 상태와 완전 열림 상태 사이에 부드러운 전환을 제공한다.
도 7을 참조하면, 밸브 바디(192)가 예시된다. 도 7이 단지 밸브 바디(192)와 리바운드 유로(104)의 상단을 예시하고 있다고 할지라도, 압축 유로(102)를 갖는 밸브 바디(192)의 하단, 압축 유로(70)를 갖는 피스톤 바디(60)의 상단 및 리바운드 유로(72)를 갖는 피스톤 바디(60)의 하단은 밸브 바디(192)와 리바운드 유로(104)에 대해 예시된 비대칭(Non-Symmetrical) 디자인을 결합할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 크기가 동일한 복수의 리바운드 유로(104)가 있다. 외측 밀봉 영역(Outer Sealing Land)(130)과 내측 밀봉 영역(Inner Sealing Land)(132)은, 밸브 디스크(108)에 대항하여 작용하는 유체에 대해 보다 큰 횡단면적(Cross-Sectional Area)이 밸브 바디(192)의 한쪽 측면에 위치하도록, 그들의 중심이 시프트(Shift) 된 편심 상태(중심을 달리함)로 배치된다. 따라서, 밀봉 영역(130, 132)에 의해 한정되는 밸브 디스크(108)의 표면적은 원주방향 위치에 따라 달라진다. 리바운드 행정 동안, 밸브 디스크(108)에 대항하여 작용하는 유압은 외측 밀봉 영역(130)과 내측 밀봉 영역(132)의 편심 위치로 인해 불균등하게 작용한다. 가장 큰 횡단면적 내의 유압이 먼저 밸브 디스크(108)를 편향시키고 결국 유압은 밸브 디스크(108)를 밀봉 영역(130, 132)으로부터 완전히 이좌(Unseat)시킬 것이다. 이것은 밸브 어셈블리의 닫힘 상태와 열림 상태 사이에 부드러운 전환을 제공한다.
도 8을 참조하면, 밸브 바디(292)가 예시된다. 도 8이 단지 밸브 바디(292)와 리바운드 유로(104)의 상단만을 예시하고 있다고 할지라도, 압축 유로(102)를 갖는 밸브 바디(292)의 하단, 압축 유로(70)를 갖는 피스톤 바디(60)의 상단 및 리바운드 유로(72)를 갖는 피스톤 바디(60)의 하단은 밸브 바디(292)와 리바운드 유로(104)에 대해 예시된 비대칭 디자인을 결합할 수 있다.
도 8에 예시된 바와 같이, 크기가 다른 복수의 리바운드 유로(104)가 있다. 서로 분리된(Separate) 밀봉 영역(140)은 각각의 개별 리바운드 유로(104)를 밀봉한다. 밸브 디스크는 각각의 밀봉 영역(140)과 맞물려 각각의 리바운드 유로(104)를 개별적으로 닫는다. 따라서 밀봉 영역(140)들에 의해 한정되는 밸브 디스크 상의 표면적은 원주방향 위치에 따라 달라진다. 리바운드 행정 동안, 리바운드 유로(104) 내의 유압은 밸브 디스크에 대항하여 작용한다. 밸브 디스크가 밸브 바디(292)로부터 완전히 이격될 때까지, 가장 큰 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(104) 내의 유압이 먼저 밸브 디스크를 편향시키고, 이어서 두 번째 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(104) 그리고 세 번째 크기의 횡단면을 갖는 유로 등의 순으로 밸브 디스크를 편향시킨다. 이것은 밸브 어셈블리의 닫힘 상태와 완전 열림 상태 사이에 부드러운 전환을 제공한다.
도 9 내지 도 11B를 참조하면, 본 발명에 따른 모노-튜브 완충장치(Mono-Tube Shock Absorber)(320)가 예시된다. 완충장치(320)는 차량의 스프렁 매스 또는 언스프렁 매스에 연결되는 방법을 변경함으로써 완충장치(20) 또는 완충장치(26)를 대체할 수 있다. 완충장치(320)는 압력 튜브(330), 피스톤 어셈블리(332) 및 피스톤 로드(334)를 포함한다.
압력 튜브(330)는 작동 챔버(342)를 형성한다. 피스톤 어셈블리(332)는 압력 튜브(330) 내에 슬라이딩 가능하게 배치되고 작동 챔버(342)를 상부 작동 챔버(344) 및 하부 작동 챔버(346)로 분할한다. 씰(348)은 피스톤 어셈블리(332)와 압력 튜브(330) 사이에 배치되어 하부 작동 챔버(346)로부터 상부 작동 챔버(344)를 밀봉할 뿐만 아니라 원치 않는 마찰력을 생성하지 않고 압력 튜브(330)에 대한 피스톤 어셈블리(332)의 슬라이딩 운동을 가능하게 한다. 피스톤 로드(334)는 피스톤 어셈블리(332)에 부착되고 상부 작동 챔버(344) 및, 압력 튜브(330)의 상단을 폐쇄하는 상부 엔드 캡(Upper End Cap) 즉 로드 가이드(Rod Guide)(350)를 통하여 신장된다. 씰링 시스템(Sealing System)은 로드 가이드(350), 압력 튜브(330) 및 피스톤 로드(334) 사이의 경계면을 밀봉한다. 피스톤 어셈블리(332)의 맞은편 피스톤 로드(334)의 끝단은 차량(10)의 스프렁 매스에 고정되게 되어 있다. 로드 가이드(350)의 맞은편 압력 튜브의 끝은 차량(10)의 언스프렁 매스에 연결되는 베이스 컵(354)에 의해 폐쇄된다.
피스톤 어셈블리(332)와 결합된 압축 밸브 어셈블리(362)는 압력 튜브(330) 내 피스톤 어셈블리(332)의 압축 동작시 하부 작동 챔버(346)과 상부 작동 챔버(344) 사이의 유체의 흐름을 제어한다. 압축 밸브 어셈블리(362)의 디자인은 압축 행정 동안 완충장치(320)에 대한 댐핑 특성을 제어한다. 피스톤 어셈블리(332)와 결합된 신장 또는 리바운드 밸브 어셈블리(364)는 압력 튜브(330) 내에서 피스톤 어셈블리(332)의 신장(Extension) 또는 리바운드(Rebound) 동작시 상부 작동 챔버(344)와 하부 작동 챔버(346) 사이의 유체의 흐름을 제어한다. 신장 또는 리바운드 밸브 어셈블리(364)의 디자인은, 신장 또는 리바운드 행정 동안 완충장치(320)에 대한 댐핑 특성을 제어한다.
피스톤 로드(334)는 하부 작동 챔버(346)가 아니라 단지 상부 작동 챔버(344)를 통해서만 신장되므로, 압력 튜브(330)와 관련한 피스톤 어셈블리(332)의 움직임은 상부 작동 챔버(344)에 교체되는 유량과 하부 작동 챔버(346)에 교체되는 유량에 차이를 유발한다. 교체되는 유량의 차이는 "로드 체적(Rod Volume)"으로 알려져 있고 이 유체의 보상은 압력 튜브(330) 내 슬라이딩 가능하게 배치되고 하부 작동 챔버(346)와 보상 챔버(Compensating Chamber) 사이에 위치한 피스톤(310)에 의해 조절된다. 전형적으로 보상 챔버는 가압 가스(Pressurized Gas)로 채워져 있고 피스톤(310)은 압력 튜브(330) 내에서 움직여 로드 체적 개념을 보상한다.
도 10을 참조하면, 피스톤 어셈블리(332)는 피스톤 바디(360), 압축 밸브 어셈블리(362) 및 리바운드 밸브 어셈블리(364)를 포함한다. 압축 밸브 어셈블리(362)는 피스톤 로드(334) 위의 쇼울더에 대항하여 조립된다. 피스톤 바디(360)는 압축 밸브 어셈블리(362)에 대항하여 조립되고 리바운드 밸브 어셈블리(364)는 피스톤 바디(360)에 대항하여 조립된다. 너트(368)는 이들 구성요소를 피스톤 로드(334)에 고정한다.
피스톤 바디(360)는 복수의 압축 유로(370)와 복수의 리바운드 유로(372)를 형성한다. 씰(348)은 복수의 환상 홈(376)과 짝을 짓는 복수의 리브(374)를 포함하여 피스톤 어셈블리(332)의 슬라이딩 운동을 가능하게 한다.
압축 밸브 어셈블리(362)는 리테이너(378), 밸브 디스크(380) 및 스프링(382)을 포함한다. 리테이너(378)는 그 일 끝단이 쇼울더에 접하고 타 끝단은 피스톤 바디(360)에 접한다. 밸브 디스크(380)는 피스톤 바디(360)에 접하며 압축 유로(370)를 폐쇄하고 아울러 리바운드 유로(372)를 개방한 상태로 유지한다. 스프링(382)은 리테이너(378)와 밸브 디스크(380) 사이에 배치되어 밸브 디스크(380)를 피스톤 바디(360)에 대항하여 선대칭 편의시킨다. 압축 행정 동안, 하부 작동 챔버(346) 내의 유체는 가압되어 유압이 밸브 디스크(380)에 대항하여 작용하도록 한다. 밸브 디스크(380)에 대항하여 작용하는 유압이 스프링(382)의 편의 로드를 극복하면, 밸브 디스크(380)는 피스톤 바디(360)로부터 이격되어 압축 유로(370)를 열고 하부 작동 챔버(346)로부터 상부 작동 챔버(344)로 유체가 흐르도록 한다. 압축 행정 동안 완충장치(320)에 대한 댐핑 특성은 압축 밸브 어셈블리(362)에 의해 제어된다. 리바운드 행정 동안, 압축 유로(370)는 밸브 디스크(380)에 의해 폐쇄된다.
리바운드 밸브 어셈블리(364)는 스페이서(384), 복수의 밸브 디스크(386), 리테이너(388) 및 벨레빌 스프링(390)을 포함한다. 스페이서(384)는 나사방식으로 피스톤 로드(334) 위에 받쳐지고 피스톤 바디(360)와 너트(368) 사이에 배치된다. 스페이서(384)는 피스톤 바디(360)와 압축 밸브 어셈블리(362)를 지지함과 아울러 밸브 디스크(380) 또는 밸브 디스크(386)를 압축하지 않고 너트의 조임을 가능하게 한다. 리테이너(378), 피스톤 바디(360) 및 스페이서(384)는 쇼울더와 너트(368) 사이에 연속적으로 견고한 연결을 제공함으로써 너트(368)를 스페이스(384)에 조여 고정시키고 그에 따라 피스톤 로드에 너트(368)를 조여 고정시키는 것을 용이하게 한다. 밸브 디스크(386)는 스페이서(384)에 슬라이딩 되도록 받쳐지고 피스톤 바디(360)와 접하여 리바운드 유로(372)를 닫고 동시에 압축 유로(370)를 개방한 상태로 유지한다. 리테이너(388)는 또한 스페이서(384)에 슬라이딩 되도록 받쳐지고 밸브 디스크(386)와 접한다. 벨레빌 스프링(390)은 스페이서(384) 위에 조립되고, 스페이서(384)에 나사방식으로 받쳐진 너트(368)와 리테이너(388) 사이에 배치된다. 벨레빌 스프링(390)은 리테이너(388)를 밸브 디스크(386)에 대항하여 선대칭 편의시키고 밸브 디스크(386)를 피스톤 바디(360)에 대항하여 선대칭 편의시킨다. 유압이 밸브 디스크(386)에 작용할 때, 그 디스크들은 외주면 모서리(Outer Peripheral Edge)에서 탄력적으로 편향되어 리바운드 밸브 어셈블리(364)를 개방한다. 심(Shim)(408)은 너트(368)와 벨레빌 스프링(390) 사이에 위치하여 벨레빌 스프링(390)의 프리로드(Preload)를 제어하고 그에 따라 이하에서 설명되는 바와 같이 분출압력(Blow-off Pressure)을 제어한다. 따라서 리바운드 밸브 어셈블리(364)의 분출특성에 대한 보정(Calibration)은 압축 밸브 어셈블리(362)에 대한 보정과 분리된다.
리바운드 행정 동안, 상부 작동 챔버(344) 내의 유체는 가압되어 유압이 밸브 디스크(386)에 대항하여 작용하도록 한다. 밸브 디스크(386)에 대항하여 작용하는 유압이 밸브 디스크(386)의 벤딩 로드를 극복하면, 밸브 디스크(386)는 탄력적으로 편향되어 상부 작동 챔버(344)로부터 하부 작동 챔버(346)로 유체의 흐름을 가능하게 하는 리바운드 유로(372)를 개방한다. 밸브 디스크(386)의 강도(Strength)와 리바운드 유로(372)의 크기는 리바운드시 완충장치(320)에 대한 댐핑 특성을 결정할 것이다. 상부 작동 챔버(344) 내의 유압이 기 설정된 수준에 이르면, 유압이 벨레빌 스프링(390)의 편의 로드를 극복하여 리테이너(388)와 복수의 밸브 디스크(386)의 축방향 이동(Axial Movement)을 일으킨다. 리테이너(388)와 밸브 디스크(386)의 축방향 이동은 리바운드 유로(372)를 완전히 개방하고, 그에 따라 완충장치(320) 또는 차량(10)에 대한 손상을 방지하기 위해 요구되는 유압의 분출을 발생시키며 상당한 양의 댐핑유가 유출입되도록 한다.
도 11A와 도 11B를 참조하면, 피스톤 바디(360)가 예시된다. 도 11A는 압축 유로(370)의 배출구가 구체화된 피스톤 바디(360)의 상단을 예시한 것이고, 도 11B는 리바운드 유로(372)가 구체화된 피스톤 바디(360)의 하단을 예시한 것이다. 도 11A 및 도 11B에 예시된 바와 같이, 세 개의 압축 유로(370)와 세 개의 리바운드 유로(372)가 있다. 도 11A에 도시된 바와 같이, 각 압축 유로(370)는 크기가 다르고 각각 밀봉 영역(420)을 갖는다. 밸브 디스크(380)는 각 밀봉 영역(420)과 맞물려 각 압축 유로(370)를 개별적으로 닫는다. 따라서, 밀봉 영역(420)에 의해 한정되는 밸브 디스크(380) 상의 표면적은 원주방향 위치에 따라 달라진다. 압축 행정 동안, 압축 유로(370) 내의 유압이 밸브 디스크(386)에 대항하여 작용한다. 가장 큰 크기의 횡단면을 갖는 압축 유로(370) 내의 유압이 먼저 밸브 디스크(380)를 편향시키고, 이어서 두 번째 크기의 횡단면을 갖는 압축 유로(370) 그리고 가장 작은 횡단면을 갖는 압축 유로(370) 순으로 밸브 디스크(380)를 편향시킨다. 이것은 압축 밸브 어셈블리(362)의 닫힘 상태와 완전 열림 상태 사이에 부드러운 전환을 제공한다. 도 11B에 도시된 바와 같이, 각 리바운드 유로(372)는 크기가 다르고 각각 밀봉 영역(422)을 갖는다. 밸브 디스크(386)는 각 밀봉 영역(422)과 맞물려 각 리바운드 유로(372)를 개별적으로 닫는다. 따라서, 밀봉 영역(422)에 의해 한정되는 밸브 디스크(386) 상의 표면적은 원주방향 위치에 따라 달라진다. 리바운드 행정 동안, 리바운드 유로(372) 내의 유압이 밸브 디스크(386)에 대항하여 작용한다. 가장 큰 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(372) 내의 유압이 먼저 밸브 디스크(386)를 편향시키고, 이어서 두 번째 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(372) 그리고 가장 작은 크기의 횡단면을 갖는 리바운드 유로(372) 순으로 밸브 디스크(386)를 편향시킨다. 이것은 리바운드 밸브 어셈블리(364)의 닫힘 상태와 완전 열림 상태 사이에 부드러운 전환을 제공한다.

Claims (25)

  1. 압력 튜브(Pressure Tube) 및 상기 압력 튜브 내에 배치된 밸브 어셈블리(Valve Assembly)를 포함하는 완충장치에 있어서,
    상기 밸브 어셈블리는,
    밸브 바디(Valve Body)를 통하여 신장되는 복수의 제1 유로(70, 104, 370)와 복수의 제2 유로(72, 102, 372)를 형성하는 상기 밸브 바디;
    상기 밸브 바디의 제1 측면(First Side) 상에 배치되고, 각각은 상기 제1 유로 중 적어도 하나를 둘러싸는 복수의 제1 밀봉 영역(120, 124, 420);
    상기 복수의 제1 밀봉 영역과 맞물려 상기 제1 유로 중 적어도 하나를 닫으며, 상기 복수의 제1 밀봉 영역 각각에 의해 한정되는 제1 밸브 디스크 상의 표면적(Surface Area)은 상기 복수의 제1 밀봉 영역 각각의 원주방향 위치(Circumferential Location)에 따라 달라지는 상기 제1 밸브 디스크(80, 108, 380);
    상기 밸브 바디의 제2 측면(Second Side) 상에 배치되고, 각각은 상기 제2 유로 중 적어도 하나를 둘러싸는 복수의 제2 밀봉 영역(122, 126, 422);
    상기 복수의 제2 밀봉 영역과 맞물려 상기 제2 유로 중 적어도 하나를 닫으며, 상기 복수의 제2 밀봉 영역 각각에 의해 한정되는 제2 밸브 디스크 상의 표면적은 상기 복수의 제2 밀봉 영역 각각의 원주방향 위치에 따라 달라지는 상기 제2 밸브 디스크(86, 106, 386)
    를 포함하되,
    상기 복수의 제2 유로는 상기 복수의 제1 유로로부터 방사상 안쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 유로 각각은 단일의 밀봉 영역에 의해 감싸지고, 상기 복수의 제1 밀봉 영역 중 적어도 두 개는 상기 제1 밸브 디스크 상에 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 밀봉 영역 각각은 상기 제1 밸브 디스크의 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 유로 중 적어도 두 개는 다른 횡단면적(Cross-Sectional Area)을 갖는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 유로 각각은 단일의 밀봉 영역에 의해 감싸지고 상기 복수의 제1 밀봉 영역 중 적어도 두 개는 상기 제1 밸브 바디 상에 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 밀봉 영역 각각은 상기 제1 밸브 디스크의 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 유로 각각은 다른 횡단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 유로 각각은 단일의 밀봉 영역에 의해 감싸지고, 상기 복수의 제1 밀봉 영역 중 적어도 두 개는 상기 제1 밸브 디스크 상에 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 밀봉 영역 각각은 상기 제1 밸브 디스크의 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 유로 각각은 단일의 밀봉 영역에 의해 감싸지고, 상기 복수의 제2 밀봉 영역 중 적어도 두 개는 상기 제2 밸브 디스크 상에 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 밀봉 영역 각각은 상기 제2 밸브 디스크의 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 유로 중 적어도 두 개는 다른 횡단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 유로 각각은 단일의 밀봉 영역에 의해 감싸지고, 상기 복수의 제2 밀봉 영역 중 적어도 두 개는 상기 제2 밸브 디스크 상에 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 밀봉 영역 각각은 상기 제2 밸브 디스크의 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 유로 각각은 다른 횡단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 유로 각각은 단일의 밀봉 영역에 의해 감싸지고, 상기 복수의 제2 밀봉 영역 중 적어도 두 개는 상기 제2 밸브 디스크 상에 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 밀봉 영역 각각은 상기 제2 밸브 디스크의 다른 표면적을 한정하는 것을 특징으로 하는 완충장치.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 상기 압력 튜브 내에 슬라이딩 되도록 배치된 피스톤 어셈블리(Piston Assembly)에 대한 피스톤 바디(Piston Body)인 것을 특징으로 하는 완충장치.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 상기 압력 튜브에 고정된 베이스 밸브 어셈블리에 장착되는 것을 특징으로 하는 완충장치.
KR1020087003551A 2005-08-15 2006-08-10 비대칭 흡입 댐퍼 밸브 KR101278535B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US70835405P 2005-08-15 2005-08-15
US60/708,354 2005-08-15
US11/493,994 US20070034466A1 (en) 2005-08-15 2006-07-27 Asymmetrical intake damper valve
US11/493,994 2006-07-27
PCT/US2006/031050 WO2007021753A2 (en) 2005-08-15 2006-08-10 Asymmetrical intake damper valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080034928A KR20080034928A (ko) 2008-04-22
KR101278535B1 true KR101278535B1 (ko) 2013-06-25

Family

ID=37741578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087003551A KR101278535B1 (ko) 2005-08-15 2006-08-10 비대칭 흡입 댐퍼 밸브

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20070034466A1 (ko)
JP (1) JP5008667B2 (ko)
KR (1) KR101278535B1 (ko)
CN (2) CN102102730A (ko)
BR (1) BRPI0614385A2 (ko)
DE (1) DE112006002168T5 (ko)
GB (1) GB2442188B (ko)
WO (1) WO2007021753A2 (ko)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8297418B2 (en) * 2008-06-05 2012-10-30 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Nested check high speed valve
US8616351B2 (en) 2009-10-06 2013-12-31 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with digital valve
DE102010040458A1 (de) * 2010-09-09 2012-03-15 Zf Friedrichshafen Ag Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer
DE102010050868B4 (de) * 2010-11-09 2013-09-26 Gkn Sinter Metals Holding Gmbh Herstellung mehrteiliger, gefügter Ventilbauteile in hydraulischen Anwendungen mit Fügedichtprofilen
US8739948B2 (en) * 2011-02-04 2014-06-03 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Support washer for shock absorber valve with blow-off tunability
US9169890B2 (en) 2011-07-21 2015-10-27 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Low noise valve assembly
KR101288611B1 (ko) * 2011-07-21 2013-07-22 주식회사 만도 쇽업소버의 바디 밸브 조립체
CN102562903B (zh) * 2012-02-03 2015-03-25 汪熙 车辆悬架用气压减振器
EP2828546B1 (en) * 2012-03-27 2016-11-23 BeijingWest Industries Co. Ltd. Hydraulic damper with adjustable rebound valve assembly
CN104919207B (zh) * 2012-12-03 2016-08-17 北京京西重工有限公司 具有与位置相关的阻尼器组件的液压悬架阻尼器
US9884533B2 (en) 2013-02-28 2018-02-06 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Autonomous control damper
WO2014134500A1 (en) 2013-02-28 2014-09-04 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with integrated electronics
US9217483B2 (en) 2013-02-28 2015-12-22 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Valve switching controls for adjustable damper
US9879746B2 (en) 2013-03-15 2018-01-30 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Rod guide system and method with multiple solenoid valve cartridges and multiple pressure regulated valve assemblies
US9879748B2 (en) 2013-03-15 2018-01-30 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Two position valve with face seal and pressure relief port
BR112015023459A2 (pt) 2013-03-15 2017-07-18 Tenneco Automotive Operating Co Inc conjunto de guia de haste com conjunto de válvula multipeças
US9163691B2 (en) 2013-03-15 2015-10-20 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Rod guide arrangement for electronically controlled valve applications
JP5603965B2 (ja) * 2013-03-25 2014-10-08 カヤバ工業株式会社 減衰バルブ
GB2522191B (en) * 2014-01-15 2020-04-29 Bamford Excavators Ltd Bi-directional hydraulic flow control valve
DE102014203842A1 (de) 2014-03-03 2015-09-03 Zf Friedrichshafen Ag Ventil, insbesondere für einen Schwingungsdämpfer
DE102014223086A1 (de) * 2014-11-12 2016-05-12 Zf Friedrichshafen Ag Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer
US10006516B2 (en) * 2014-11-26 2018-06-26 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Shock absorbers having a composite base assembly with axial flexibility compensation
EP3076043B1 (en) 2015-04-02 2020-02-26 Goodrich Actuation Systems SAS Linear hydraulic damping device
DE102015221763A1 (de) 2015-11-05 2017-05-11 Zf Friedrichshafen Ag Dämpfventil
US10588233B2 (en) 2017-06-06 2020-03-10 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with printed circuit board carrier
US10479160B2 (en) 2017-06-06 2019-11-19 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with printed circuit board carrier
US10746248B2 (en) 2018-07-25 2020-08-18 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Valve assembly
WO2021195535A1 (en) 2020-03-27 2021-09-30 DRiV Automotive Inc. Damper assembly
CN112268091B (zh) * 2020-11-24 2022-07-26 宿州学院 汽车减震装置
CN114542647A (zh) * 2020-11-27 2022-05-27 比亚迪股份有限公司 用于减振器的阀系组件和具有其的减振器
US11211896B1 (en) 2021-01-14 2021-12-28 FTC Solar, Inc. Systems for damping a solar photovoltaic array tracker
US11808323B2 (en) * 2021-02-15 2023-11-07 DRiV Automotive Inc. Open bleed-base valve
US11695370B2 (en) 2021-07-27 2023-07-04 FTC Solar, Inc. Locking assembly for a solar photovoltaic array tracker

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03168429A (ja) * 1989-11-24 1991-07-22 Kayaba Ind Co Ltd 油圧緩衝器のバルブ装置
JPH03199732A (ja) * 1989-12-27 1991-08-30 Kayaba Ind Co Ltd 油圧緩衝器のバルブ装置
US20050056505A1 (en) 2003-09-15 2005-03-17 Stefan Deferme Monotube piston valving system with selective bleed

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3718159A (en) * 1971-01-20 1973-02-27 Hydraulic Industries Control valve
US3718259A (en) * 1971-06-22 1973-02-27 Kalski B Mechanical separator for viscous fluids
DE19523397C1 (de) * 1995-06-28 1996-08-14 Fichtel & Sachs Ag Kolben mit richtungsabhängigen Voröffnungsquerschnitten
US6371264B1 (en) * 1999-06-09 2002-04-16 Denso Corporation Fulcrum blow off valve for use in a shock absorber
US6464053B1 (en) * 1999-07-26 2002-10-15 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Single piece piston
DE10005180C1 (de) * 2000-02-05 2001-08-23 Mannesmann Sachs Ag Dämpfventil, insbesondere für einen Schwingungsdämpfer
US6899207B2 (en) * 2003-09-29 2005-05-31 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Extra support area for valve disc
DE102006028745A1 (de) * 2005-06-21 2007-05-03 Tenneco Automotive Operating Company Inc., Lake Forest Vierteiliger Kolben

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03168429A (ja) * 1989-11-24 1991-07-22 Kayaba Ind Co Ltd 油圧緩衝器のバルブ装置
JPH03199732A (ja) * 1989-12-27 1991-08-30 Kayaba Ind Co Ltd 油圧緩衝器のバルブ装置
US20050056505A1 (en) 2003-09-15 2005-03-17 Stefan Deferme Monotube piston valving system with selective bleed

Also Published As

Publication number Publication date
CN102102730A (zh) 2011-06-22
GB2442188A (en) 2008-03-26
JP2009505024A (ja) 2009-02-05
GB2442188B (en) 2009-05-13
CN102141104A (zh) 2011-08-03
KR20080034928A (ko) 2008-04-22
WO2007021753A2 (en) 2007-02-22
GB0802565D0 (en) 2008-03-19
DE112006002168T5 (de) 2008-06-26
BRPI0614385A2 (pt) 2012-01-24
WO2007021753A3 (en) 2007-12-27
JP5008667B2 (ja) 2012-08-22
US20070034466A1 (en) 2007-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101278535B1 (ko) 비대칭 흡입 댐퍼 밸브
US8590678B2 (en) Nested check high speed valve
US9810282B2 (en) Damper with digital valve
KR101374457B1 (ko) 계속적으로 변화 가능한 준-활성 밸브를 갖는 충격 완충기
KR101441526B1 (ko) 디스크 스프링 유입구조
US20140311841A1 (en) Velocity progressive valving
KR20110063564A (ko) 고속 압축 댐핑 밸브
KR20140041582A (ko) 저잡음 밸브 어셈블리
CN102859228B (zh) 两级阀和液压阻尼阀
US6883652B2 (en) Heavy duty base valve

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee