KR101465677B1

KR101465677B1 - 분출 조정성을 갖는 완충기 밸브용 지지 와셔

Info

Publication number: KR101465677B1
Application number: KR1020137019694A
Authority: KR
Inventors: 존 패트릭 맥개헤이
Original assignee: 테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2014-11-27
Also published as: JP2014504712A; DE112012000683T5; KR20130115337A; US8739948B2; US20120199430A1; CN103339404B; WO2012106113A3; CN103339404A; JP5908926B2; BR112013019698A2; WO2012106113A2

Abstract

완충기를 위한 밸브 어셈블리는 유체 통로를 정의하는 밸브 몸통을 구비한다. 밸브 판은 밸브 몸통에 체결되어 유체 통로를 폐쇄한다. 받침대 판은 제1 위치와 제1 위치에로부터 방사 방향으로 바깥쪽에 위치한 제2 위치에서 밸브 판에 체결된다. 받침대 판은 제2 위치가 밸브 몸통에 더 가깝도록 체결된다. 일 실시 예에서, 받침대 판은 밸브 몸통에 대해서 오목하다.

Description

분출 조정성을 갖는 완충기 밸브용 지지 와셔{SUPPORT WASHER FOR SHOCK ABSORBER VALVE WITH BLOW-OFF TUNABILITY}

본 명세서에 개시된 내용은 완충기를 위한 밸브 어셈블리에 대한 것이다. 더 상세하게 본 명세서에 개시된 내용은 밸브 어셈블리에 의해 생성되는 감쇄 특성을 조정하는 데 사용되는 지지 와셔를 포함하는 완충기를 위한 밸브 어셈블리에 대한 것이다.

본 섹션은 단지 본 명세서에 개시된 내용에 관련된 배경 정보만을 제공할 뿐이고 종래기술을 구성하지 않는다.

완충기들(shock absorbers)은 자동차 현가 시스템들 및 다른 현가 시스템들과 함께 사용되어 현가 시스템의 움직임 중에 발생하는 원치않는 진동을 흡수한다. 이 같은 원치않는 진동을 흡수하기 위해서, 자동차 완충기들은 일반적으로 차량의 스프링상(차체)중량((sprung(body)) 및 스프링하(현가장치/샤시)중량(unsprung(suspension/chassis)) 사이에 연결된다.

자동차에서 가장 흔한 유형의 완충기들은 단일-관(single-tube) 디자인 또는 이중-관(dual-tube) 디자인일 수 있는 대시포트(dashpot)형이다. 단일-관 디자인에서는 피스톤이 압력관(pressure tube) 내에 위치하고 피스톤 로드(piston rod)를 통해 차량의 스프링상중량(sprung mass)에 연결된다. 압력관은 차량의 스프링하중량(unsprung mass)에 연결된다. 이 피스톤은 압력관을 상부 작업실(upper working chamber) 및 하부 작업실(lower working chamber)로 나눈다. 피스톤은 압축행정 동안 하부 작업실에서 상부 작업실로의 감쇄 유체(damping fluid)의 유량을 제한하는 압축 밸브 동작(compression valving)과 리바운드행정(rebound stroke) 또는 확장행정(extension stroke) 동안 상부 작업실로부터 하부 작업실로의 감쇄 유체의 유량을 제한하는 리바운드 밸브 동작을 포함한다. 압축 밸브 동작 및 리바운드 밸브 동작이 감쇄 유체의 유량을 제한할 수 있어, 완충기는 자칫 스프링하중량에서 스프링상중량으로 전달될 수 있는 진동을 없애는 감쇄력을 생성할 수 있다.

이중-관 완충기에서는, 유체 저장부(fluid reservoir)가 압력관 및 이 압력관 주위에 배치된 저장관 사이에 정의된다. 베이스 밸브(base valve) 어셈블리는 하부 작업실 및 유체 저장부 사이에 위치하여 감쇄 유체의 유량을 제어한다. 피스톤의 압축 밸브 동작은 베이스 밸브 어셈블리로 이동하고 피스톤에서 압축 체크 밸브 어셈블리로 대체된다. 압축 밸브 동작에 더해 베이스 밸브 어셈블리는 리바운드 체크 밸브 어셈블리를 포함한다. 베이스 밸브 어셈블리의 압축 밸브 동작은 압축행정 동안 감쇄력을 생성하고, 피스톤의 리바운드 밸브 동작은 리바운드행정 또는 확장행정 동안 감쇄력을 생성한다. 압축 밸브 어셈블리 및 리바운드 밸브 어셈블리 모두는 한쪽 방향으로의 유체 흐름을 허용하고 그 반대 방향으로의 유체 흐름은 방지하며, 이 밸브들은 또한 감쇄력을 발생하도록 디자인될 수 있다.

감쇄 부하가 피스톤 어셈블리의 일 부분인지 또는 베이스 밸브 어셈블리의 일 부분인지를 결정하는 완충기를 위한 밸브 동작은 감쇄되거나 또는 다른 방식으로 몇몇 유형의 유지부(retainer)에 의해 내부 랜드(inner land) 또는 허브(hub)에 대항해 추동되는 하나 이상의 밸브 판을 포함한다. 밸브 판 내부 부분은 내부 랜드 또는 허브에 대항해 클램프 되거나 추동 될 때, 밸브 판의 외부 부분은 외부 랜드에 대항해 바이어스된다. 랜드들에 대항한 밸브 판 어셈블리는 달성된 밸브 판 또는 밸브 판 스택의 휨과의 상호작용에 의해서 흐름 제한 윤곽을 정의한다.

밸브 랜드에서 밸브 디스크를 떼어내는데 필요한 압력은 완충기 밸브에서 중요한 조정가능 특성이다. 그 내부 부분에서 클램프 된 판들을 사용하여, 이 압력 제어는 전형적으로 내부 랜드 또는 허브와 베이스 밸브 또는 피스톤의 외부 랜드 사이의 축방향 거리를 조절하는 것에 의해 이루어진다. 축방향에서 거리 차는 밸브 판에 특정 압력을 제공하도록 작용하고 밸브 판의 방향전환 및 밸브의 개방 전에 몇몇 압력이 쌓이는 것을 허용한다. 하지만, 피스톤 공구화(tooling)는 매우 비싸며 제조 중에서 피스톤 전환은 다른 구성요소들보다 더욱 시간을 많이 소모한다. 이는 완충기의 조정을 복잡하게 하는데, 왜냐하면 내부 랜드 또는 허브 및 외부 랜드 사이의 축방향 거리에 있어서의 어떠한 변경도 새로운 피스톤을 요구하기 때문이다.

밸브 어셈블리에 대한 끊임없는 발전은 비용이 적고 사전-응력 양의 변화를 수용하기가 더욱 쉬운, 밸브 판에 인가되는 사전-응력을 제어하는 새로운 방법을 포함한다.

이 섹션은 본 명세서에 개시된 발명 내용에 대한 일반적인 개요로서 본 명세서에 개시된 발명 내용 전체 범위 또는 그 모든 특징에 대한 종합적인 개시는 아니다.

본 발명은 밸브 판에 대한 사전압력을 제어하여 밸브 어셈블리의 감쇄 특성을 제어할 수 있는 지지 와셔를 제공한다.

클램프 된 판 밸브에서, 방향전환 밸브 판들은 밸브 개방 중에 받침대 직경 주로 휜다. 이 받침대 직경은 베이스 밸브 또는 피스톤의 허브 상의 클램핑 직경보다 더 크다. 받침대 판 또는 지지 와셔가 받침대 직경을 정의하기 위해 사용될 경우, 오목한 지지 와셔가 외부 랜드 상의 밸브 판들에 사전-응력을 인가하는데 사용될 수 있다.

지지 와셔의 오목한 정도는 사전-응력의 양을 제어할 것이고 따라서 밸브 판을 밸브 랜드로부터 떼어내는데 요구되는 압력의 양을 제어할 것이다. 더 오목할수록 랜드로부터 밸브 판을 떼어내는 데 요구되는 사전-응력 및 압력은 높다.

다른 응용 분야는 본 명세서에 제공된 서술 내용으로부터 명확해 질 것이다. 본 부분에서 서술 내용 및 특정 실시 예는 단지 설명의 목적을 위해 의도된 것으로서, 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.

본 발명의 실시 예에 따르면 밸브 판에 대한 사전압력을 제어하여 밸브 어셈블리의 감쇄 특성을 제어할 수 있다.

도면은 모든 가능한 실시 예들이 아니라 단지 선별된 실시 예들을 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 장치에 의해 조치된 적어도 하나의 완충기를 포함하는 자동차를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 완충기의 측면 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 피스톤 어셈블리의 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 베이스 밸브 어셈블리의 확대 단면도이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 피스톤 어셈블리 및 베이스 밸브 어셈블리 상의 밸브 어셈블리의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밸브 어셈블리의 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밸브 어셈블리의 확대 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지지 와셔의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지지 와셔의 확대도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지지 와셔의 확대도이다.

아래의 서술 내용은 단지 예일 뿐이고 본 발명의 내용, 적용 또는 사용을 제한하려는 것은 아니다.

여러 관점을 통해 동일한 참조번호가 동일한 또는 대응하는 부분을 가리키는 도면을 참조하면, 도 1에는 본 발명에 따른 밸브 어셈블리를 구비하는 완충기들을 포함하는 현가 시스템을 포함하는 차량이 도시되어 있고 이 차량은 참조번호 10으로 표시되어 있다. 차량(10)은 후방 현가장치(12), 전방 현가장치(14) 및 차체(16)를 포함한다. 후방 현가장치(12)는 차량(10)의 한 쌍의 후륜(18)을 동작적으로(operatively) 지탱하는 횡으로 신장하는 뒷차축 어셈블리(미도시)를 포함한다. 뒷차축 어셈블리는 제1의 한 쌍의 완충기(20) 및 한 쌍의 나선형 코일 스프링(22)에 의해 동작적으로 차체(16)에 연결된다. 비슷하게, 전방 현가장치(14)는 차량(10)의 한 쌍의 전륜(24)을 동작적으로 지탱하는 횡으로 신장하는 앞차축 어셈블리(미도시)를 포함한다. 앞차축 어셈블리는 제2의 한 쌍의 완충기(26) 및 한 쌍의 나선형 코일 스프링(28)에 의해 동작적으로 차체(16)에 연결된다. 완충기들(20, 26)은 차량(10)의 스프링하중량(즉, 전방 현가장치(14) 및 후방 현가장치(12) 각각) 및 스프링상중량(즉, 차체(16))의 상대적인 운동을 감쇄하는 기능을 한다. 비록 차량(10)이 앞차축 어셈블리 및 뒷차축 어셈블리를 구비하는 승용차로 서술되었지만, 완충기들(20, 26)은 다른 유형의 차량 또는 독립적인 전방 및/또는 독립적인 후방 현가 시스템을 포함하는 차량 같은 다른 유형의 응용에 사용될 수 있다. 또한, 용어 "완충기"(shock absorber)는 여기에 사용된 것 같이 일반적으로 감쇄기(damper)를 가리키며 맥퍼슨 스트러트(MacPherson Struts)를 포함할 것이다.

이제, 도 2를 참조하면, 완충기(20)가 더욱 상세히 도시되어 있다. 비록 도 2에는 단지 완충기(20)가 도시되어 있지만, 완충기(26) 역시 이하에서 설명될 완충기(20)를 위한 밸브 어셈블리를 포함한다. 완충기(26)는 차량(10)의 스프링상중량 및 스프링하중량에 연결되는 방식에서만 완충기(20)와 다를 뿐이다.

완충기(20)는 압력관(pressure tube)(30), 피스톤 어셈블리(piston assembly)(32), 피스톤 로드(piston rod))(34), 저장관(reservoir tube)(36) 및 베이스 밸브 어셈블리(base valve assembly)(38)를 포함한다.

압력관(30)은 작업실(working chamber)(42)을 정의한다. 피스톤 어셈블리(32)는 압력관(30) 내에 활주 가능하도록(slidably) 배치되고 작업실(42)을 상부 작업실(44) 및 하부 작업실(46)로 나눈다. 밀봉체(seal)(48)는 상부 작업실(44)을 하부 작업실(46)로부터 밀봉할 뿐만 아니라, 과도한 마찰력을 생성하지 않으면서 압력관(30)에 대해서 피스톤 어셈블리(32)의 활주 운동이 가능하도록, 피스톤 어셈블리(32) 및 압력관(30) 사이에 배치된다. 피스톤 로드(34)는 피스톤 어셈블리(32)에 부착되고 상부 작업실(44)을 통과하여 신장하고 압력관(30)의 상부 끝단을 덮는 상부 끝단 캡(end cap)(50)을 통과하여 신장한다. 밀봉 시스템은 상부 끝단 캡(50), 저장관(36) 및 피스톤 로드(34) 사이의 계면(interface)을 밀봉한다. 피스톤 어셈블리(32)의 반대편인 피스톤 로드 어셈블리(34)의 끝단은 차량(10)의 스프링상 부분에 고정된다(secured). 피스톤 어셈블리(32) 내에서의 밸브 동작(valving)은 압력관(30) 내에서의 피스톤 어셈블리(32)의 운동 중에 상부 작업실(44) 및 하부 작업실(46) 사이의 유체의 이동을 제어한다. 피스톤 로드 어셈블리(34)가 단지 상부 작업실(44)만을 통과해서 신장하고 하부 작업실(46)은 통과하지 않기 때문에, 압력관(30)에 대한 피스톤 어셈블리(32)의 운동은 상부 작업실(44)에 분배되는 유체량과 하부 작업실(46)에 분배되는 유체량의 차이를 야기한다. 이 분배되는 유체량의 차이는 "로드 볼륨"(rod volume)으로 알려져 있으며 이는 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통과해서 흐른다.

저장관(36)은 압력관(30)을 둘러싸며 관(30) 및 관(36) 사이에 위치한 유체 저장실(52)을 정의한다. 저장관(36)의 바닥 끝단은 끝단 캡(54)으로 폐쇄되는데, 이 끝단 캡(54)은 차량(10)의 스프링하 부분에 연결된다. 저장관(36)의 상부 끝단은 상부 끝단 캡(50)에 부착된다. 베이스 밸브 어셈블리(38)는 하부 작업실(46) 및 저장실(52) 사이에 배치되어 하부 작업실(46) 및 저장실(52) 사이의 유체 흐름을 제어한다. 완충기(20)가 그 길이에서 신장할 때, 추가의 유체 볼륨이, "로드 볼륨" 개념으로 인해, 필요하다. 따라서, 유체는 아래에 서술되는 것 같이 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 저장실(52)에서 하부 작업실(46)로 흐를 것이다. 완충기(20)가 그 길이에서 압축할 때, "로드 볼륨" 개념으로 인해, 다량의 유체가 작업실(46)로부터 제거되어야 한다. 따라서 유체는 아래에 서술되는 것 같이 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 하부 작업실(46)에서 저장실(52)로 흐를 것이다.

이제, 도 3을 참조하면, 피스톤 어셈블리(32)는 벨브 몸통(valve body)(60), 압축 유체 밸브 어셈블리(62) 및 리바운드 밸브 어셈블리(rebound valve assembly)(64)를 포함한다. 압축 유체 밸브 어셈블리(62)는 피스톤 로드 어셈블리(34) 상의 견부(shoulder)(66)에 대해 조립되고 리바운드 밸브 어셈블리(64)는 밸브 몸통(60)에 대해 조립된다. 너트(68)는 이 구성들을 피스톤 로드 어셈블리(34)에 고정한다.

밸브 몸통(60)은 다수의 압축 통로(compression passage)(70) 및 다수의 리바운드 통로(rebound passage)(72)를 정의한다. 밀봉체(48)는 피스톤 어셈블리의 운동을 허용하기 위해서 다수의 환형 홈(groove)(76)에 들어맞는 다수의 리브(rib)(74)를 포함한다.

압축 유체 밸브 어셈블리(62)는 리테이너(retainer)(78), 밸브 판(valve disc)(80) 및 스프링(82)을 포함한다. 리테이너(78)는 한쪽 끝에서는 견부(68)에 접하고(abut) 반대편 끝에서는 밸브 몸통(60)에 접한다. 밸브 판(80)은 밸브 몸통(60)에 접하고 리바운드 통로들(72)을 개방 상태로 하면서 압축 통로들(70)을 폐쇄한다. 스프링(82)은 리테이너(78) 및 밸브 판(80) 사이에 배치되어 밸브 몸통(60)에 대항해서 밸브 판(80)을 바이어스(bias)한다. 압축 행정 동안 하부 작업실(46)의 유체는 가압되어 유체 압력이 밸브 판(80)에 대항하여 반발(react)한다. 밸브 판(80)에 대한 유체 압력이 스프링(82)의 바이어스 부하(biasing load)를 극복할 때, 밸브 판(80)은 밸브 몸통(60)으로부터 분리되어 압축 통로(70)를 개방하고 하부 작업실(46)로부터 유체가 상부 작업실(44)로 흐르도록 한다. 전형적으로 스프링(82)은 단지 가벼운 부하만을 밸브 판(80)에 나타내고, 비록 압축 유체 밸브 어셈블리가 완충기(20)의 감쇄 특성에 기여하도록 디자인될 수 있지만 스프링(82)은 완충기(20)의 감쇄 특성에 기여하지 않는다. 압축 행정 동안 완충기(20)를 위한 감쇄 특성은 후술하는 것 같이 "로드 볼륨" 개념으로 인해 하부 작업실(46)로부터 저장실(52)로의 유체 흐름을 수용하는 베이스 밸브에 의해 생성된다. 리바운드 행정 동안 압축 통로들(70)은 밸브 판(80)에 의해 폐쇄된다.

리바운드 밸브 어셈블리(64)는 다수의 밸브 부재(84) 및 리테이너(86)를 포함한다. 리테이너(86)는 밸브 부재들(84) 및 너트(68) 사이에 배치된다. 밸브 부재들(84)은 활주 가능하게 피스톤 로드(34) 상에 수용되고 밸브 몸통(60)에 접하여 리바운드 통로들(72)은 폐쇄하고 압축 통로들(70)은 개방한다. 리테이너(86)는 또한 활주 가능하게 피스톤 로드(34) 상에 수용되고 밸브 부재들(84)에 접한다. 너트(68)는 밸브 부재들(84)에 대항해서 리테이너(86)를 클램프(clamp) 하고 밸브 몸통(60)에 대항해서 밸브 부재들(84)을 클램프 한다. 다수의 밸브 부재(84)는 블리드 판(bleed disc)(88), 밸브 판(90) 및 받침대(fulcrum)(92)를 포함한다. 블리드 판(88)은 제한된 양의 블리드 흐름(bleed flow)이 리바운드 밸브 어셈블리(64)를 우회하는 것을 허용하는 적어도 하나의 슬롯(96)을 포함한다. 받침대(92)는 밸브 판(90) 및 블리드 판(88)을 위한 받침대 점 또는 휨 점을 제공한다. 유체 압력이 판들(88, 90)에 인가될 때, 이 판들은 리바운드 밸브 어셈블리(64)를 개방하기 위해서 받침대 판(92)의 외부 주변 가장자리에서 탄성적으로 방향전환(deflect) 할 것이다.

리바운드 행정 동안, 상부 작업실(44)의 유체는 유체 압력이 밸브 판들(88, 90)에 대해서 반발하도록 한다. 제어된 양의 유체가 블리드 판(88)의 슬롯(96)을 통해서 흐를 것이다. 일단 슬롯(96)을 통한 흐름이 포화가 되면, 유체 압력은 상부 작업실(44)에서 증가할 것이다. 밸브 판들(88, 90)에 대해 반발하는 유체 압력이 밸브 판들(88, 90)의 휨 부하(bending load)를 극복하면, 밸브 판들(88, 90)은 방향전환 하여(편향하여) 탄성적으로 리바운드 통로들(72)을 개방하고 유체가 상부 작업실(44)에서 하부 작업실(46)로 흐를 수 있도록 한다. 밸브 판들(88, 90)의 뻣뻣함 정도, 리바운드 통로들(72)의 크기, 그리고 받침대(92)의 디자인은 리바운드 행정에서 완충기(20)의 감쇄 특성을 결정할 것이다. 밸브 판들(88, 90)의 방향전환 전에, 제어된 양의 유체가 슬롯(96)을 통해서 상부 작업실(44)에서 하부 작업실(46)로 흐르고 낮은 속도 조정성(low speed tunability)을 제공한다.

이제, 도 4를 참조하면, 베이스 밸브 어셈블리(38)는 밸브 몸통(120), 흡입 또는 리바운드 유체 밸브 어셈블리(122), 압축 밸브 어셈블리(124), 유지 볼트(126) 그리고 유지 너트(128)를 포함한다. 밸브 몸통(120)은 압력관(30) 및 끝단 캡(54)에 압입 끼워맞춤(press fitting) 또는 이 분야에서 잘 알려진 방법에 의해서 고정된다. 끝단 캡(54)은 저장관(36)에 고정되고 저장실(52) 및 베이스 밸브 어셈블리(38) 사이에서 유체 소통을 가능하게 하는 다수의 유체 통로(130)를 정의한다. 밸브 몸통(120)은 다수의 흡입 또는 리바운드 유체 통로(132), 다수의 압축 통로(134) 및 중앙 보어(138)를 정의한다. 유지 볼트(126)는 중앙 보어(138)를 관통해 신장하고 나사 산 방식으로 유지 너트(128)에 체결되어 리바운드 유체 밸브 어셈블리(122) 및 압축 밸브 어셈블리(124) 모두를 밸브 몸통(120)에 고정한다.

리바운드 유체 밸브 어셈블리(122)는 밸브 판(140) 및 밸브 스프링(142)을 포함한다. 밸브 판(140)은 환형 부재로서 이하에서 기술된 것 같이 유체 흐름이 압축 통로(134)에 도달하는 것을 가능하게 하는 내부 보어(144)를 정의한다. 밸브 판(140)은 밸브 판(140)과 유지 너트(128) 사이에 위치한 밸브 스프링(142)에 의해서 밸브 몸통(120)의 상부 표면에 대항해서 바이어스된다. 밸브 판(140)은 다수의 리바운드 유체 통로(132)를 정의한다. 완충기(20)의 리바운드 행정 동안, 하부 작업실(46)의 유체 압력은, 리바운드 유체 통로(132) 및 저장실(52) 내의 유체 압력이 밸브 스프링(142)의 바이어스 힘을 극복할 때까지, 감소한다. 밸브 판(140)에 대항하는 유체 압력이 밸브 스프링(142)에 의한 바이어스 힘을 능가하면, 밸브 판(140)은 밸브 몸통(120)으로부터 멀리 이동하여 저장실(52)로부터 하부 작업실(46)로의 유체 흐름이 가능하도록 한다.

압축 밸브 어셈블리(124)는 다수의 밸브 부재(150) 및 리테이너(152)를 포함한다. 리테이너(152)는 밸브 부재들(150) 및 유지 볼트(126) 사이에 위치한다. 밸브 부재들(150)은 활주 가능하게 유지 볼트(126) 상에 수용되고 밸브 몸통(120)에 접하여 압축 통로들(134)은 폐쇄하고 리바운드 유체 통로들(132)은 개방한다. 리테이너(152)는 또한 유지 볼트(126) 상에 활주 가능하게 수용되고 밸브 부재들(150)에 접한다. 유지 너트(128)는 밸브 부재들(150)에 대항하도록 리테이너(152)를 클램프 하고, 밸브 몸통(120)에 대항하도록 밸브 부재들(150)을 클램프 한다. 다수의 밸브 부재(150)는 블리드 판(154), 밸브 판(156) 및 받침대(158)를 포함한다. 블리드 판(154)은 제한된 양의 블리드 흐름이 압축 밸브 어셈블리(124)를 우회하는 것을 허용하는 적어도 하나의 슬롯(160)을 포함한다. 받침대(158)는 밸브 판(156) 및 블리드 판(154)을 위한 받침대 점 또는 휨 점을 제공한다. 유체 압력이 판들(154, 156)에 인가될 때, 이 판들은 압축 밸브 어셈블리(124)를 개방하기 위해서 받침대 (158)의 외부 주변 가장자리에서 탄성적으로 방향전환 할 것이다.

압축 행정 동안, 하부 작업실(46)의 유체는 가압되어 유체 압력이 밸브 판들(154, 156)에 대해서 반발하도록 한다. 제어된 양의 유체가 블리드 판(154)의 슬롯(160)을 통해서 흐를 것이다. 일단 슬롯(160)을 통한 흐름이 포화가 되면, 유체 압력은 하부 작업실(46)에서 증가할 것이다. 밸브 판들(154, 156)에 대해 반발하는 유체 압력이 밸브 판들(154, 156)의 휨 부하를 극복하면, 밸브 판들(154, 156)은 탄성적으로 방향전환 하여(편향하여) 압축 통로들(134)을 개방하고 유체가 하부 작업실(46)에서 상부 작업실(44)로 흐를 수 있도록 한다. 밸브 판들(154, 156)의 뻣뻣함 정도, 압축 통로들(134)의 크기, 그리고 받침대 판(154)의 디자인은 압축 행정에서 완충기(20)의 감쇄 특성을 결정할 것이다. 밸브 판들의 방향전환 전에, 제어된 양의 유체가 슬롯(160)을 통해서 하부 작업실(46)에서 저장실(52)로 흐르고 낮은 속도 조절성(low speed tunability)을 제공한다.

이제, 도 5를 참조하면, 리바운드 밸브 어셈블리(64) 및 압축 밸브 어셈블리(124)가 더 상세하게 도시되어 있다. 리바운드 밸브 어셈블리(64) 및 압축 밸브 어셈블리(124)는 동일한 또는 비슷한 구성을 포함한다. 리테이너(86, 152)는 밸브 부재들(84, 150)을 향하는 방향에서 오목한 형상의 면을 가지도록 제조되며 직접적으로 받침대들(92, 158) 각각에 체결된다. 리바운드 밸브 어셈블리(64) 및 압축 밸브 어셈블리(124)의 조립 중에, 너트(68, 128)를 꽉 죄어 밸브 부재들(84, 150)에 대항해서 리테이너(86, 152)를 각각 클램프 하여, 밸브 부재들(84, 150)이 탄성적으로 방향전환하고 리테이너(86, 152)의 오목한 형태를 따르도록 한다. 받침대(92, 158)는 따라서 조립된 상태에서 받침대(92, 158)의 외부 주변 또는 받침대 직경은 밸브 몸통(60, 120)을 향하는 방향에서 밸브 판(88, 90; 154, 156)을 프리로드(preload)하도록 오목한 받침대이다. 받침대(92, 158)의 오목한 형상은 밸브 판(88, 90; 154, 156)이 내부 랜드 또는 허브 및 외부 랜드 사이의 간극 내로 휘도록 하여 밸브 몸통(60, 120)에 대해서 상대적으로 볼록한 형태를 형성하도록 한다. 밸브 판(88, 90; 154, 156)이 간극 내로 휘면 밸브 판(88, 90; 154, 156)을 밸브 몸통(60, 120)의 외부 랜드로부터 들어올리는데 필요한 압력이 높아질 것이다. 오목 정도가 다양한 받침대(92, 158)가 조정 옵션으로 사용되어 다른 감쇄 특성을 제공하기 위해서 다른 밸브 개방 특성을 제공할 수 있다. 받침대(92, 158)의 오목 정도는 리테이너(86, 152)의 오목 정도에 의해서 결정될 것이다.

받침대 판(92, 158)은 제1 위치에서 밸브 판들(84, 150)을 체결하는 피스톤 로드(34)에 인접한 제1 표면과 제2 위치에서 밸브 판들(84, 150)을 체결하는 제1 표면으로부터 방사 방향으로 바깥쪽으로 떨어진 제2 표면을 구비한다. 제2 위치는 밸브 몸통(60, 120)을 향하는 방향에서 제1 위치로부터 이격 된다. 도시된 바와 같이, 제2 표면은 제1 표면에 비해서 밸브 몸통(60, 120)에 더 가깝다. 밸브 부재들(84, 150)이 받침대(92, 158)의 외부 가장자리에서 방향전환 할 것이기 때문에, 오목 정도 또는 두 위치 또는 표면 사이의 차이 정도는 완충기의 감쇄력을 조정하는데 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 표면은 제1 표면으로부터 방사 방향에서 바깥쪽으로 떨어져 위치하고 있다. 제2 표면 또는 받침대 직경은 밸브 몸통(60,120) 상의 제1 표면 또는 허브 직경보다 더 커야 한다. 밸브 부재들(84, 150) 및 밸브 몸통(60, 120) 사이의 내부 접촉의 직경인 제1 위치와, 받침대(92, 158)의 받침대 직경인 제2 위치 사이에는 공간이 형성되어야 한다.

내부 랜드 또는 허브와 받침대(92, 158)의 외부 직경 사이에 위치한 받침대(92, 158)의 오목 형상은 밸브 판들(88, 90; 154, 156)의 휨 또는 사전-응력의 양을 결정한다. 랜드 또는 허브 내부 그리고/또는 피벗 직경 외부의 받침대 형상은, 제어되지만 변하는 사전-응력을 밸브 판들 주위의 각 위치에서 다양한 다른 형상 또는 프로파일을 가질 수 있다.

도 6은 받침대(92, 158)를 대체한 받침대(92', 158')와 리테이너(86, 152)를 도시한다. 받침대(92', 158')는 리테이너(86, 152)와 각각 일체이거나 또는 하나로 형성될 수 있다. 이 실시 예에서, 오목 형상은 받침대(92', 158') 상에 직접 형성된다.

도 7은 받침대(92, 158)를 대체한 받침대(92", 158")와 리테이너(86, 152)를 도시한다. 받침대(92", 158")는 리테이너(86, 152)와 각각 일체이거나 또는 하나로 형성될 수 있다. 이 실시 예에서, 오목 형상은 받침대(92", 158") 상에 직접 형성된다.

도 8은 리테이너들(86, 152)을 대체한 리테이너(186)를 도시한다. 리테이너(186)는 그 오목한 부분의 깊이가 다양하게 변한다. 오목한 부분의 깊이가 다양하게 변함에 따라 받침대(92, 158)의 부분들이 다양하게 변하는 깊이의 오목함을 나타내고 이는 밸브 판들(88, 90; 154, 156)의 부분들이 밸브 판들(88, 90; 154, 156)의 다른 부분들 보다 먼저 휘도록 하여 밸브 어셈블리의 계단식(steped) 또는 램프식(ramped) 개방을 야기한다.

도 9는 받침대(92', 158')가 리테이너(86, 152)와 일체로 형성되는 도 6에서 받침대(92')를 대체한 받침대(192')를 도시한다. 받침대 판(192')은 리테이너(86, 152)와 일체로 또는 하나로 형성되고 받침대(192)와 비슷하게 그 오목부의 깊이가 다양하게 변한다. 이 실시 예에서 다양하게 깊이가 변하는 오목부는 받침대(192') 상에 직접 형성된다.

도 10은 도 7에 도시된 받침대(92")를 대체한 받침대(192")를 도시한다. 받침대(192")는 리테이너(86, 152)와 일체로 또는 하나로 형성되는 환형 능성(ridge)의 형태로서 받침대 판(192)과 유사하게 다양하게 변하는 깊이의 오목부를 갖는다. 이 실시 예에서, 다양하게 깊이가 변하는 오목부는 받침대(192") 상에 직접 형성된다.

전술한 실시 예에 대한 설명은 단지 설명 및 예시의 목적으로 제공되었으며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 특정 실시 예의 개별 구성 또는 특징은 일반적으로 당해 특정 실시 예에만 적용되는 것은 아니고, 비록 도시되거나 설명되지 않았지만, 적용 가능하다면, 상호 교환될 수 있고 다른 실시 예에 사용될 수도 있다. 또한, 다양한 방식으로 변경될 수도 있다. 이 같은 변경은 본 발명으로부터 벗어나는 것은 아니며 그 같은 모든 변화는 본 발명의 범위 내에 포함된다.

Claims

유체 작업실을 형성하는 압력관;
상기 압력관 내에 배치되고, 상기 압력관을 상부 작업실 및 하부 작업실로 분할하며, 유체 통로를 정의하는 피스톤;
상기 피스톤에 부착되고 상기 유체 작업실을 통과해서 신장하는 피스톤 로드; 그리고,
상기 피스톤에 부착된 밸브 어셈블리를 포함하며,
상기 밸브 어셈블리는:
상기 피스톤에 인접하여 배치되고 상기 유체 통로를 폐쇄하는 밸브 판; 그리고,
상기 밸브 판에 인접하여 배치되고, 상기 피스톤 로드에 인접한 제1 위치 및 상기 피스톤 로드에서 떨어진 제2 위치에서 상기 밸브 판에 체결되는 받침대를 포함하며,
상기 제2 위치는 상기 피스톤을 향하는 방향에서 상기 제1 위치로부터 떨어지고,
상기 받침대는 상기 제2 위치에 환형 능선을 포함하는 완충기.
제1항에 있어서,
상기 밸브 판은 상기 피스톤에 대해서 오목한 형상을 구비하는 완충기.
제1항에 있어서,
상기 밸브 어셈블리는 상기 받침대에 인접하여 배치된 리테이너를 더 포함하는 완충기.
제3항에 있어서,
상기 받침대 및 상기 리테이너는 하나의 구성성분을 형성하는 완충기.
제3항에 있어서,
상기 리테이너는 상기 받침대를 체결하는 오목한 표면을 구비하는 완충기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 밸브 어셈블리는 상기 받침대에 인접하여 배치된 리테이너를 더 포함하는 완충기.
제7항에 있어서,
상기 받침대 및 상기 리테이너는 하나의 구성성분을 형성하는 완충기.
제1항에 있어서,
상기 받침대는 상기 제2 위치에 표면을 정의하고, 상기 표면은 상기 피스톤을 향하는 방향에서 상기 제1 위치로부터 다양한 거리를 가지는 완충기.
제9항에 있어서,
상기 밸브 어셈블리는 상기 받침대에 인접하여 배치된 리테이너를 더 포함하는 완충기.
제10항에 있어서,
상기 받침대 및 상기 리테이너는 하나의 구성성분을 형성하는 완충기.
제1항에 있어서,
상기 받침대는 상기 피스톤에 대하여 오목한 형상을 구비하는 완충기.
유체실을 형성하는 압력관;
상기 압력관에 체결되고 유체 통로를 정의하는 밸브 몸통; 그리고,
상기 밸브 몸통에 부착한 밸브 어셈블리를 포함하고,
상기 밸브 어셈블리는:
상기 밸브 몸통에 인접하여 배치되고 상기 유체 통로를 폐쇄하는 밸브 판; 그리고,
상기 밸브 판에 인접하여 배치되고, 제1 위치에서 상기 밸브 판에 체결되는 제1 표면 및 제2 위치에서 상기 밸브 판에 체결되는 제2 표면을 구비하는 받침대를 포함하며,
상기 제2 위치는 상기 제1 위치로부터 방사 방향으로 바깥으로 위치하고, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 밸브 몸통에 더 가깝게 배치되고,
상기 받침대는 상기 제2 위치에서 환형 능선을 포함하는 완충기.
제13항에 있어서,
상기 밸브 판은 상기 밸브 몸통에 대해서 오목한 형상을 구비하는 완충기.
제13항에 있어서,
상기 밸브 어셈블리는 상기 받침대에 인접하여 배치된 리테이너를 더 포함하는 완충기.
제15항에 있어서,
상기 받침대 및 상기 리테이너는 하나의 구성성분을 형성하는 완충기.
제15항에 있어서,
상기 리테이너는 상기 받침대에 체결되는 오목한 표면을 구비하는 완충기.
삭제
제13항에 있어서,
상기 밸브 어셈블리는 상기 받침대에 인접하여 배치된 리테이너를 더 포함하는 완충기.
제19항에 있어서,
상기 받침대 및 상기 리테이너는 하나의 구성성분을 형성하는 완충기.
제13항에 있어서,
상기 받침대는 상기 제2 위치에서 표면을 정의하고, 상기 표면은 상기 밸브 몸통을 향하는 방향에서 상기 제1 위치로부터 다양한 거리를 가지는 완충기.
제21항에 있어서,
상기 밸브 어셈블리는 상기 받침대에 인접하여 배치된 리테이너를 더 포함하는 완충기.
제22항에 있어서,
상기 받침대 및 상기 리테이너는 하나의 구성성분을 형성하는 완충기.
제13항에 있어서,
상기 받침대는 상기 밸브 몸통에 대해서 오목한 형상을 구비하는 완충기.