KR101455135B1 - 진동 댐퍼용 댐핑 밸브 - Google Patents

진동 댐퍼용 댐핑 밸브 Download PDF

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Abstract

진동 댐퍼용 댐핑 밸브는 진동 댐퍼의 피스톤 로드 상에서 슬라이드되는 가이드 슬리브를 포함한다. 하나 이상의 관통 개구부가 구비된 환형의 댐핑 밸브 본체가 상기 가이드 슬리브 상에서 확실하게 결합됨으로써 축상 고정되고, 상기 관통 개구부는 상기 가이드 슬리브에 연결되는 스프링 플레이트에서 단부가 지지되는 하나 이상의 폐쇄 스프링에 의해 편향되는 하나 이상의 밸브 디스크에 의해 적어도 일부분이 덮인다. 상기 댐핑 밸브 본체, 및 상기 가이드 슬리브와 별도록 구성되는 스프링 플레이트는, 상기 가이드 슬리브의 2개의 축방향으로 이격된 정지부 사이에 텐셔닝 체인(tensioning chain)을 형성한다.
진동 댐퍼, 댐핑 밸브, 가이드 슬리브, 관통 개구부, 스프링, 밸브 디스크

Description

진동 댐퍼용 댐핑 밸브 {DAMPING VALVE FOR A VIBRATION DAMPER}
본 발명은, 진동 댐퍼의 피스톤 로드 상에서 슬라이드되는 가이드 슬리브를 포함하되, 하나 이상의 관통 개구부가 구비된 환형의 댐핑 밸브 본체가 가이드 슬리브 상에서 확실하게 결합됨으로써 축상 고정되고, 상기 관통 개구부는 상기 가이드 슬리브에 연결되는 스프링 플레이트에서 단부가 지지되는 하나 이상의 폐쇄 스프링에 의해 편향되는 하나 이상의 밸브 디스크에 의해 적어도 일부분이 덮이는, 진동 댐퍼용 댐핑 밸브에 관한 것이다.
DE 10 2005 040 283 A1의 도 4는, 피스톤 로드 상의 2개의 지지 스프링 사이에서 축방향으로 이동할 수 있는 진동 댐퍼용 댐핑 밸브를 나타낸다. 이 댐핑 밸브는, 가이드 슬리브 상에서 확실하게 결합됨으로써 고정되고 하나 이상의 스프링 부재에 의해 폐쇄 방향으로 편향되는 하나 이상의 밸브 디스크가 양 단부에 구비된 댐핑 밸브 피스톤을 포함한다. 스프링 부재는 양 단부가, 가이드 슬리브와 일체로 형성된 스프링 플레이트에 지지된다.
가이드 슬리브는, 길이방향으로 2개의 부품으로 구성되며 스냅-인(snap-in) 연결에 의해 폐쇄된다. 전체적으로 매우 콤팩트한 댐핑 밸브의 구성 형태는, 매우 높은 부하에서 요구되는 수명 조건을 충족하지 않는다. 또한, 분할된 가이드 슬리브는 댐핑 밸브에서 간혹 누출을 일으켜서 추가의 밀봉 수단을 필요로 한다. 그러나 이것은 점유 공간을 증대시킨다.
본 발명의 목적은, 댐핑 밸브를 신뢰적인 방식으로 가이드 슬리브 상에 축상 고정하고, 이렇게 함으로써 댐핑 밸브에서의 누출을 방지하도록 하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은, 댐핑 밸브 본체, 및 가이드 슬리브의 2개의 축방향으로 이격된 정지부 사이에 텐셔닝 체인을 형성하는 가이드 슬리브와 별도로 구성되는 스프링 플레이트에 의해 달성된다.
본 발명의 장점은, 텐셔닝 체인 내부에 레이어를 형성하는 부품들이 반경방향으로 밀착되어, 구성 부품들 사이에 누출이 일어나지 않는다는 것이다. 조립 시, 댐핑 밸브의 구성 부품들은 가이드 슬리브 상에서 슬라이드되고, 가이드 슬리브는 그 단부가 정지부를 향해 반경방향으로 확장될 수 있어서, 구성 부품 사이에 축방향으로 유격이 발생하지 않는다.
전체적으로 제조가 매우 간단한 부분 형상을 얻기 위해, 스프링 플레이트와 댐핑 밸브 본체 사이에는 스페이서 슬리브가 구비된다. 밸브 디스크를 위한 하나 이상의 편향 스프링의 편향은, 스페이서 슬리브의 길이에 의해 결정될 수 있다.
대안적으로, 스페이서 슬리브 및 스프링 플레이트는 단일체로 구성될 수도 있다.
텐셔닝 체인의 전체 부품 수를 최소화하기 위해, 스페이서 슬리브는 댐핑 밸브 본체와 상호 작용하는 밸브 디스크를 위한 인상 제한면(lift-limiting surface) 을 갖는다.
가이드 슬리브는 예를 들어 회전 부품으로서 형성된다. 기계가공 비용을 가급적 낮게 하기 위해, 스프링 플레이트는 가이드 슬리브의 정지부를 넘어 반경방향으로 연장된다.
밸브 본체와 멀리 떨어진 쪽에서, 스프링 플레이트는 댐핑 밸브에 작용하는 지지 스프링용 지지면을 가지며, 이 지지면은 지지 스프링을 위한 센터링 수단을 구비하여 구성되어 있다. 이러한 단계는 가이드 슬리브의 제조를 용이하게 해준다.
다른 바람직한 구성에서, 지지면은, 지지 스프링의 방향으로 가이드 슬리브의 정지부를 넘어 축방향으로 돌출되도록 구성된다. 이로 인해, 지지 스프링은 지지면과 접촉하고 가이드 슬리브의 정지부와는 접촉하지 않게 된다.
피스톤 로드는 2개 이상의 기능성 영역으로 분할된다. 댐핑 밸브는, 피스톤 로드 슬라이딩부에 용접된 피스톤 로드 지지부 상에서 축방향으로 이동 가능하도록 슬라이드된다. 이러한 모듈형 구성으로 인해, 표준형의 구성 유닛이 피스톤 로드 슬라이딩부에서 직경이 상이한 피스톤 로드와 조합될 수 있다.
하나 이상의 지지 스프링이 피스톤 로드 지지부와 피스톤 로드 슬라이딩부 사이의 반경방향 쇼울더에서 지지되도록 하는 것이 가능하다.
바람직한 종속청구항에 따르면, 피스톤 로드 지지부는 반경방향 쇼울더를 구비하여 구성된다. 이러한 구성에 의해, 반경방향 쇼울더는, 피스톤 로드 지지부와 피스톤 로드 슬라이딩부 사이의 직경 차이로 인한 치수보다 더 큰 치수를 갖는다.
축방향으로 이동 가능한 댐핑 밸브는, 반대방향으로 작용하는 2개 이상의 지지 스프링 사이에서 축방향으로 이동 가능하도록, 피스톤 로드 지지부에 지지된다. 지지 스프링 중 하나는, 피스톤 로드 지지부에 있는 고정식 댐핑 밸브와 축방향으로 이동 가능한 댐핑 밸브 사이에서 신장되고, 다른 하나의 지지 스프링은, 축방향으로 이동 가능한 댐핑 밸브와 반경방향 쇼울더 사이에서 신장된다. 이러한 배치는, 밸브 장치 전체가 피스톤 로드 슬라이딩부와 독립적인 구성 유닛으로서 장착될 수 있도록 한다.
도 1은 구성 유닛으로서의 댐핑 밸브(1)를 나타낸다. 가이드 슬리브(3)는 중앙부 구성 부품을 형성하며, 제1 스프링 플레이트(7)가 정지되도록 각진 제1 정지부(5)를 단부에 갖는다. 제1 스프링 플레이트는 제1 정지부(5)를 넘어 반경방향으로 연장되며, 그 내경이 가이드 슬리브(3)와 접촉된다. 제1 스페이서 슬리브(9) 및 댐핑 밸브 본체(11)는 제1 스프링 플레이트(7)와 인접한다. 댐핑 밸브 본체는 양방향 유동을 위한 관통 개구부(13, 15)를 갖는다. 관통 개구부는 단부에서 하나 이상의 밸브 디스크(17, 19)에 의해 적어도 부분적으로 덮인다. 제2 스페이서 슬리브(21)는 제2 스프링 플레이트(23)와 일체로 구성된다.
밸브 디스크(17, 19)는 하나 이상의 폐쇄 스프링(25, 27)에 의해 댐핑 밸브 본체(11) 쪽으로 편향된다. 2개의 스페이서 슬리브(9, 21)는 밸브 디스크(17, 19)를 위한 인상 제한면(29, 31)을 갖는다. 전술한 구성 부품들은, 가이드 슬리브(3) 상에서 슬라이드되고 제1 정지부(5)와 제2 정지부(33) 사이에서 텐셔닝 체 인(tensioning chain)을 형성한다. 제2 정지부(33)는 반경방향 외측으로 각진 가이드 슬리브(3)의 영역에 의해서도 형성된다. 제2 스프링 플레이트(23)의 내측은 둘레에 제2 정지부(33)의 형상을 가지는 원뿔면(35)을 갖는다. 이러한 방식에서, 댐핑 밸브 본체(11)는 확실한 결합에 의해 댐핑 밸브에 고정된다. 댐핑 밸브 본체(11)에 있어서의 밀봉 링(37)은 댐핑 밸브 본체에 장착될 수 있다.
구성 유닛을 형성하는 댐핑 밸브(1)는, 도 2의 단면도에서 나타낸 진동 댐퍼(41)의 피스톤 로드(39) 상에서 그 가이드 슬리브(3)에 의해 슬라이드된다. 피스톤 밸브는 피스톤 로드에 고정식 댐핑 밸브(45)로서 배치된다. 고정식 댐핑 밸브(45)는 마찬가지로, 하나 이상의 밸브 디스크(51, 53)와 관련되는 양쪽 유동 방향을 위한 관통 개구부(47, 49)를 각각 가지며, 밸브 디스크(51, 53)는 지지 디스크(55)를 향하여 폐쇄 방향으로 편향된다. 고정식 댐핑 밸브(45)는 하나 이상의 밸브 디스크(53)의 인상 운동을 제한하는 지지 디스크(55)를 갖는다. 제2 지지 디스크(57)는 내측의 지지 스프링(59)에 의해 축방향으로 피스톤 로드(39)에 고정된다. 댐핑 밸브(1)는, 2개의 지지 디스크(55, 57) 사이에서 서로 반대방향으로 작용하는 지지 스프링(59, 61, 63, 65)의 하중에 대항하여 피스톤 로드(39)에 대하여 상대 이동을 수행할 수 있다. 내측 지지 스프링(59, 63)은, 지지력의 점진적인 특성을 얻도록, 외측 지지 스프링(61, 65)보다 짧게 구성된다. 구성 길이가 짧아지도록, 내측 지지 스프링은 직사각형 또는 타원형의 와이어 단면을 갖는다.
외측 지지 스프링은, 밸브 본체로부터 멀리 떨어진 쪽에 설치된 스프링 플레이트(7, 23)(도 1 참조)의 지지면(67, 69)에 작용한다. 센터링 수단(71, 73)은 외측 지지 스프링(61, 65)이 지지면(67, 69) 상에서 반경방향으로 움직이는 것을 방지해준다. 원뿔면(35)과 인접하는 지지면(75)은, 제2 정지부(33)에 대하여 축방향 돌기(77)를 가지도록 구성되어, 내측의 지지 스프링(59)이 항상 지지면(75)과 접촉을 유지하도록 한다.
도 3은 도 1에 따른 축방향으로 이동 가능한 댐핑 밸브(1)를 구비한 진동 댐퍼(41)의 실시예를 나타낸다. 도 2와의 실질적인 차이점은, 피스톤 로드가 하나 이상의 피스톤 로드 슬라이딩부(39a) 및 피스톤 로드 지지부(39b)로 이루어진 것이다. 피스톤 로드 슬라이딩부는 피스톤 로드 가이드(미도시)와 상호 작용할 수 있는 부분을 형성한다. 피스톤 로드 지지부는 단부에, 피스톤 로드 슬라이딩부의 방향으로 반경방향 쇼울더(79)를 가지며, 2개의 지지 스프링(63, 65)이 이 반경방향 쇼울더(79)와 접촉된다.
조립 시, 피스톤 로드 슬라이딩부와 분리되어 있는 피스톤 로드 지지부에는, 지지 스프링(63, 65) 및 구성 유닛으로서 존재하는 댐핑 밸브(1)가 구비된다. 그리고 지지 스프링(59, 61)은 피스톤 로드 지지부 상에서 슬라이드되고, 구성 부품들은 댐핑 밸브(1)가 고정식 댐핑 밸브(45)와 피스톤 로드 지지부의 반경방향 쇼울더 사이에서 지지 스프링(59, 61, 63, 65)에 의해 신장되도록, 댐핑 밸브(45)를 포함한다. 이러한 전체적인 구성 유닛(81)은 용접 프로세스, 예를 들면 마찰 용접에 의해 피스톤 로드 슬라이딩부(39a)에 고정된다.
진동 댐퍼의 기본적인 작동은 DE 100 41 199 C1에 공지되어 있으며, 그 전체를 원용에 의해 본 명세서의 일부로 하였다.
도 1은 개별 부품으로서의 댐핑 밸브를 나타내는 도면이다.
도 2는 진동 댐퍼 내부의 댐핑 밸브를 나타내는 도면이다.
도 3은 복수의 부분으로 이루어진 피스톤 로드를 구비한 댐핑 밸브를 나타내는 도면이다.

Claims (12)

  1. 진동 댐퍼(41)의 피스톤 로드(39) 상에서 슬라이드되는 가이드 슬리브(3)를 포함하는 진동 댐퍼(41)용 댐핑 밸브(1)에 있어서,
    하나 이상의 관통 개구부(13, 15)가 구비된 환형의 댐핑 밸브 본체(11)가 상기 가이드 슬리브(3) 상에서 확실하게 결합됨으로써 축상 고정되고,
    상기 관통 개구부(13, 15)는 상기 가이드 슬리브(3)에 연결되는 제1 스프링 플레이트(7) 또는 제2 스프링 플레이트(23)에서 단부가 지지되는 하나 이상의 폐쇄 스프링(25, 27)에 의해 편향되는 하나 이상의 밸브 디스크(17, 19)에 의해 적어도 일부분이 덮이고,
    상기 댐핑 밸브 본체(11), 및 상기 가이드 슬리브(3)와 별도로 구성되는 제1 스프링 플레이트(7) 및 제2 스프링 플레이트(23)는, 상기 가이드 슬리브(3)의 2개의 축방향으로 이격된 제1 정지부(5)와 제2 정지부(33) 사이에 텐셔닝 체인(tensioning chain)을 형성하는,
    댐핑 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스프링 플레이트(7) 및 제2 스프링 플레이트(23)와 상기 댐핑 밸브 본체(11) 사이에 제1 스페이서 슬리브(9) 및 제2 스페이서 슬리브(21)가 배치되는, 댐핑 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 스페이서 슬리브(21) 및 상기 제2 스프링 플레이트(23)는 단일체로 구성된, 댐핑 밸브.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 스페이서 슬리브(9) 및 제2 스페이서 슬리브(21)는, 상기 댐핑 밸브 본체(11)와 상호 작용하는 밸브 디스크(17, 19)를 위한 인상 제한면(lift-limiting surface)(29, 31)을 가지는, 댐핑 밸브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스프링 플레이트(7) 및 제2 스프링 플레이트(23)는 상기 가이드 슬리브(3)의 제1 정지부(5)와 제2 정지부(33)를 넘어 반경방향으로 연장된, 댐핑 밸브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스프링 플레이트(7) 및 제2 스프링 플레이트(23)는, 상기 댐핑 밸브 본체(11)와 멀리 떨어진 쪽에, 상기 댐핑 밸브에 작용하는 지지 스프링(61, 65)용 지지면(67, 69)을 갖고, 상기 지지면(67, 69)은 상기 지지 스프링(61, 65)을 위한 센터링 수단(71, 73)을 구비한, 댐핑 밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    지지면(75)은, 상기 가이드 슬리브(3)의 제2 정지부(33)에 대하여 상기 지지 스프링(59)의 방향으로 축방향 돌기(77)를 가지도록 구성된, 댐핑 밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 댐핑 밸브(1)는, 피스톤 로드 슬라이딩부(39a)에 용접된 피스톤 로드 지지부(39b) 상에서 축방향으로 이동 가능하게 슬라이드되는, 댐핑 밸브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 피스톤 로드 지지부(39b)와 상기 피스톤 로드 슬라이딩부(39a) 사이의 반경방향 쇼울더(79)에는 하나 이상의 지지 스프링(63, 65)이 지지되는, 댐핑 밸브.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 피스톤 로드 지지부(39b)는 피스톤 로드 슬라이딩부(39a)와 함께 구성된, 댐핑 밸브.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 피스톤 로드 지지부(39b)에는 고정식 댐핑 밸브(45)가 고정되는, 댐핑 밸브.
  12. 제11항에 있어서,
    축방향으로 이동 가능한 상기 댐핑 밸브(1)는 반대 방향으로 작용하는 2개 이상의 지지 스프링(59, 61, 63, 65) 사이에서 축방향으로 이동 가능하도록 상기 피스톤 로드 지지부(39b)에 장착되고, 지지 스프링(59, 61) 중 하나는 상기 피스톤 로드 지지부(39b)에 있는 고정식 댐핑 밸브(45)와 축방향으로 이동 가능한 상기 댐핑 밸브(1) 사이에서 신장되고, 나머지 지지 스프링(63, 65) 중 하나는 축방향으로 이동 가능한 상기 댐핑 밸브(1)와 상기 반경방향 쇼울더(79) 사이에서 신장되는, 댐핑 밸브.
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