KR101649930B1 - 고속 압축 댐핑 밸브 - Google Patents

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칼 씨. 카즈미르스키
대럴 쥐. 브리즈
매튜 엘. 로슬리
존 맥개이
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테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
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Abstract

완충기(shock absorber)는 압력감응밸브 어셈블리(pressure sensitive valve assembly)를 포함하고, 상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 완충기의 피스톤 어셈블리의 속도에 기반하여 상기 압력감응밸브 어셈블리를 통과하는 유체 흐름을 제어한다. 상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 완충기에 의해 제공되는 감쇠부하(damping load)를 증가시키기 위해 압축 행정에서의 상기 피스톤의 속도를 증가시킴으로써 유체 흐름을 제한한다.

Description

고속 압축 댐핑 밸브{High velocity compression damping valve}
본 발명은 일반적으로 완충기 또는 댐퍼에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 고속 댐핑을 위한 압력감응밸브 어셈블리를 포함하는 베이스 밸브 어셈블리를 갖는 완충기 또는 댐퍼에 관한 것이다.
본 단락은 본 발명과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.
완충기는 차량의 현가장치 시스템(suspension system) 및 다른 현가장치 시스템과 관련하여 현가장치 시스템이 작동하는 동안 발생하는 원하지 않는 진동을 흡수하기 위하여 사용된다. 이러한 원하지 않는 진동을 흡수하기 위하여, 차량의 완충기들은 일반적으로 차량의 스프링 상중량(sprung masses)(차체) 과 스프링 하중량(unsprung masses)(서스펜션/샤시) 사이에 연결된다. 차량용 완충기의 가장 일반적인 타입은 피스톤이 압력관(pressure tube) 내에 위치하고 피스톤로드(piston rod)를 통해 차량의 스프링 상중량에 연결되는 대쉬포트(dashpot) 타입이다. 피스톤은 압력관을 상부작업챔버 및 하부작업챔버로 나눈다. 피스톤이 밸빙(valving)을 통해, 완충기가 압축되거나 팽창될 때 압력관 내에 있는 상부작업챔버 및 하부작업챔버 사이의 감쇠유체(damping fluid)의 흐름을 제한할 수 있기 때문에, 완충기는 스프링 하중량으로부터 스프링 상중량으로 전달될 수도 있는 진동을 방해하는 감쇠력(damping force)을 만들어낼 수 있다. 이중관(dual tube) 완충기에서, 유체 저장기(fluid reservoir)는 압력관과 압력관 둘레에 위치하는 저장관(reserve tube) 사이에 정의된다. 베이스 밸브(base valve)는 완충기의 행정(stroking) 동안 차량의 스프링 하중량 부분으로부터 스프링 상중량 부분까지 전달될 수도 있는 진동을 방해하는 감쇠력을 만들어 내기 위하여 하부작업챔버 및 유체 저장기 사이에 위치한다. 몇몇 출원 또는 발달된 현가장치 시스템들은 배기량 감응 댐핑 개념, 속도 감응 댐핑 개념 및/또는 가속 감응 개념을 활용하는 것에 의해 이익이 될 수 있다.
본 발명은 고속 댐핑을 위한 압력감응밸브 어셈블리를 포함하는 베이스 밸브 어셈블리를 갖는 완충기 또는 댐퍼를 제공한다.
본 단락은 본 발명의 전체적인 요약을 제공하는 것이며, 본 발명의 전체적인 범위와 모든 특징들의 포괄적인 공개가 아니다.
본 발명은 완충기 또는 댐퍼의 압축행정 동안 피스톤의 속도가 증가함에 따라 발생되는 감쇠부하를 증가시키는 베이스 밸브 어셈블리(base valve assembly)를 사용하여 고속 댐핑을 통합하는 완충기 또는 댐퍼를 제공한다.
압력반응장치(pressure responsive device)는 압축행정 동안 압력관의 피스톤 속도 증가에 의해 야기되는 작업 챔버의 압력 증가에 반응하여 감쇠부하를 증가시키기 위하여 베이스 밸브 어셈블리에 결합된다.
추가적인 적용 분야들은 이 문서에서 제공되는 설명으로부터 명확해질 것이다. 본 단락에서의 설명과 특정 예들은 오직 설명을 목적으로 의도되었고 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
여기서 묘사되는 도면들은 모든 가능한 구현이 아닌 오직 선택된 실시예들을 설명하기 위한 목적이며 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 고속 압축 댐핑 밸브를 결합시킨 일반적인 자동차의 모식도이다;
도 2는 본 발명에 따른 고속 압축 댐핑 밸브를 포함하는 완충기의 측면 단면도이다;
도 3은 도 2에 도시된 피스톤 어셈블리의 확대된 횡단면도이다;
도 4는 도 2에 도시된 베이스 밸브 어셈블리의 열린 위치에서의 확대된 횡단면도이다;
도 5는 도 4에 도시된 베이스 밸브 어셈블리의 닫힌 위치에서의 확대된 횡단면도이다;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이스 밸브 어셈블리의 열린 위치에서의 확대된 횡단면도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베이스 밸브 어셈블리의 열린 위치에서의 확대된 횡단면도이다;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베이스 밸브 어셈블리의 열린 위치에서의 확대된 횡단면도이다;
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베이스 밸브 어셈블리의 열린 위치에서의 확대된 횡단면도이다;
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베이스 밸브 어셈블리의 열린 위치에서의 확대된 횡단면도이다; 그리고
도 11은 본 발명에 따른 고속 압축 댐핑을 결합시킨 단일관 완충기의 측면 횡단면도이다.
상응하는 참조 번호들은 도면의 몇몇 관점을 통하여 상응하는 부분들을 가리킨다.
본 출원은 2009년 7월 2일 출원된 U.S 12/496,964 에 우선권을 주장하고 2008년 9월 26일에 출원된 가출원 61/100,321의 이익을 주장하며, 전체 발명은 여기서 참조에 의해 포함된다.
실시예들은 도면을 참조하여 보다 충분하게 설명될 것이다. 바람직한 실시예들에 대한 설명은 단지 예시적인 것이며 본 발명, 출원, 또는 사용을 제한하기 위한 것이 아니다. 이제 동일한 참조번호들이 동일 또는 대응하는 부분들을 가리키는 여러 형태의 도면들을 참조하면; 도 1에는 본 발명에 따른 완충기를 포함하는 현가장치 시스템을 결합시킨 차량이 도시되어 있으며 상기 차량은 전체적으로 참조번호 10으로 지정되어 있다. 상기 차량(10)은 후방 현가장치(12), 전방 현가장치(14) 및 차체(16)를 포함한다. 후방 현가장치(12)는 차량(10)의 뒷바퀴(18) 한 쌍을 동작과 관련하여 지지하기에 적합하도록 만들어진 횡으로 연장되어 있는 후방 차축 어셈블리(미도시)를 구비한다. 상기 후방 차축 어셈블리는 완충기(20) 한 쌍과 나선형 코일스프링(22) 한 쌍에 의하여 차체(16)에 동작 가능하도록 연결되어 있다. 마찬가지로, 전방 현가장치(14)는 차량(10)의 앞바퀴(24) 한 쌍을 동작과 관련하여 지지하기 위하여 횡으로 연장되어 있는 전방 차축 어셈블리(미도시)를 포함한다. 상기 전방 차축 어셈블리는 또 다른 완충기(26) 한 쌍과 나선형 코일스프링(28) 한 쌍에 의하여 차체(16)에 동작하도록 연결되어 있다. 완충기(20) 및 다른 완충기(26)는 차량(10)의 스프링 하중량(즉, 전방(14) 및 후방(12) 현가장치들 각각)과 스프링 상중량(즉, 차체(16)) 간의 상대운동을 감쇠시키는(damping) 기능을 한다. 차량(10)이 전방 및 후방 차축 어셈블리를 가지는 승용차로 묘사되어 있지만, 완충기들(20 및 26)은 다른 종류의 차량들 내지는 독립 전륜 및/또는 독립 후륜 현가장치들을 결합시킨 차량들과 같이 다른 유형의 적용들에 있어서도 사용된다. 또한, 여기서 사용된 “완충기”라는 용어는 대개 댐퍼(damper)들을 가리키기 위한 의미이고, 따라서 맥퍼슨 스트럿(MacPherson struts)을 포함할 것이다.
이제 도 2를 참조하면, 완충기(20)가 더욱 상세하게 나타나 있다. 도 2가 오직 완충기(20) 만을 도시하고 있지만, 완충기(26) 또한 아래에서 설명될 완충기(20)의 베이스 밸브 어셈블리를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 완충기(26)는 단지 차량(10)의 스프링 상중량 및 스프링 하중량에 연결되는 방법에 있어서 완충기(20)와 차이가 있다. 완충기(20)는 압력관(pressure tube)(30), 피스톤 어셈블리(piston assembly)(32), 피스톤로드(piston rod)(34), 저장관(reserve tube)(36) 및 베이스 밸브 어셈블리(38)를 포함한다.
압력관(30)은 작업챔버(working chamber)(42)를 정의한다. 피스톤 어셈블리(32)는 압력관(30) 내에 미끄러질 수 있게 배치되어 있고, 작업챔버(42)를 상부작업챔버(44)와 하부작업챔버(46)로 나눈다. 밀봉체(seal, 48)는 피스톤 어셈블리(32)와 압력관(30) 사이에 배치되어 상부작업챔버(44)를 하부작업챔버(46)로부터 밀폐시킬 뿐만 아니라 과도한 마찰력을 발생시키지 않으면서 피스톤 어셈블리(32)로 하여금 압력관(30)에 대하여 슬라이딩 동작을 가능하게 한다. 피스톤로드(34)는 피스톤 어셈블리(32)에 부착되어 있고, 상부작업챔버(44)를 통과하고 압력관(30)의 상부 끝단을 밀봉하는 끝 마개(end cap)(50)를 통과하여 연장되어 있다. 밀봉 시스템은 상단 끝 마개(50), 저장관(36) 및 피스톤로드(34) 사이의 경계면을 밀봉한다. 피스톤 어셈블리(32) 반대편에 있는 피스톤로드(34)의 끝단은 차량(10)의 스프링 상중량 부분에 안전하게 체결되어 있다. 피스톤 어셈블리(32) 내부의 밸브 동작은 압력관(30) 내부에서 피스톤 어셈블리(32)가 동작하는 동안 상부작업챔버(44) 및 하부작업챔버(46) 사이의 유체의 움직임을 제어한다. 피스톤로드(34)는 오직 상부작업챔버(44)에서만 연장되어 있고 하부작업챔버(46)에는 연장되지 않기 때문에, 압력관(30)에 대한 피스톤 어셈블리(32)의 동작은 상부작업챔버(44)에서의 배출 유체량과 하부작업챔버(46)에서의 배출 유체량의 차이를 야기한다. 상기 배출 유체량의 차이는 “로드볼륨(rod volume)”으로 알려져 있으며 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통과하여 흐른다.
저장관(36)은 관들(30 및 36) 사이에 위치한 유체저장챔버(fluid reservoir chamber)(52)를 정의하기 위하여 압력관(30)을 둘러싸고 있다. 저장관(36)의 바닥 끝단은 차량(10)의 스프링 하중량 부분에 연결되도록 개조된 끝 마개(54)에 의하여 폐쇄되어 있다. 끝 마개(54)가 분리된 구성요소인 것처럼 도시되어 있지만, 저장관(36)에 일체로 형성된 끝 마개(54)를 포함하는 것도 본 발명의 범위 내이다. 상기 저장관(36)의 상부 끝단은 상부 끝 마개(50)에 부착되어 있다. 베이스 밸브 어셈블리(38)는 챔버들(46 및 52) 사이의 유체량을 제어하기 위하여 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에 배치되어 있다. 완충기(20)의 길이가 연장될 때, “로드볼륨”개념 때문에 하부작업챔버(46)에서의 유체의 추가적인 용량이 요구된다. 따라서, 하기에서 설명되는 바와 같이, 유체는 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통하여 저장챔버(52)에서 하부작업챔버(46)로 흐를 것이다. 완충기(20)의 길이가 압축될 때, “로드볼륨”개념 때문에 유체의 잉여분은 하부작업챔버(46)로부터 제거되어야 한다. 따라서, 유체는 하기에서 설명되는 바와 같이, 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로 흐를 것이다.
이제 도 3을 참조하면, 피스톤 어셈블리(32)는 피스톤 몸체(60), 압축밸브 어셈블리(62) 및 반동밸브 어셈블리(64)를 포함한다. 압축밸브 어셈블리(62)는 피스톤 로드(34)에 있는 쇼울더(shoulder)(66)에 조립되어 있다. 피스톤 몸체(60)는 압축밸브 어셈블리(62)에 조립되어 있고 반동밸브 어셈블리(64)는 피스톤 몸체(60)에 조립되어 있다. 너트(68)는 이러한 구성요소들을 피스톤 로드(34)에 고정시킨다. 피스톤 몸체(60)는 복수의 압축통로(compression passages)(70)와 복수의 반동통로(rebound passages)(72)를 정의한다. 밀봉체(48)는 복수의 고리형 홈(annular grooves)(76)과 짝을 이루는 복수의 리브(ribs)(74)를 포함하는데, 이는 피스톤 어셈블리(32)가 압력관(30) 내에서 미끄러질 때 피스톤 몸체(60)에 대한 상대적인 밀봉체(48)의 미끄러지는 동작을 제한한다.
압축밸브 어셈블리(62)는 리테이너(retainer)(78), 밸브판(80) 및 스프링(82)를 포함한다. 리테이너(78)는 하나의 말단이 쇼울더(66)에 접하고 다른 말단이 피스톤 몸체(60)에 접한다. 밸브판(80)은 피스톤 몸체(60)에 접하고 반동통로(72)가 열려있는 동안 압축통로(70)를 밀폐시킨다. 스프링(82)은 밸브판(80)을 피스톤 몸체(60)에 대하여 바이어스(bias) 시키기 위하여 리테이너(78)와 밸브판(80) 사이에 배치된다. 압축행정 동안, 하부작업챔버(46)의 유체에 압력이 가해져 유체 압력으로 하여금 밸브판(80)에 대하여 반작용하도록 만든다. 밸브판(80)에 대한 유체 압력이 스프링(82)의 바이어스 부하(biasing load)를 극복하게 되면, 밸브판(80)은 압축통로(70)을 열어 하부작업챔버(46)로부터 유체가 상부작업챔버(44)로 흐르도록 하기 위하여 밸브판(80)이 피스톤 몸체(60)로부터 분리된다. 일반적으로, 스프링(82)은 오직 밸브판(80)에 가벼운 바이어스 부하(biasing load)만을 가하고 압축밸브 어셈블리(62)는 챔버들(46 및 44) 사이에서 체크 밸브로써 동작한다. 압축행정 동안 완충기(20)의 감쇠 특성들은 이하에서 기술되는 “로드볼륨”개념에 기인하여 하부작업챔버(46)에서 저장챔버(52)로의 유체의 흐름을 수용하는 베이스 밸브 어셈블리(38)에 의해 제어된다. 반동행정 동안, 압축통로(70)은 밸브판(80)에 의해 차단된다.
반동밸브 어셈블리(64)는 스페이서(84), 복수의 밸브판(86), 리테이너(88) 및 스프링(90)을 포함한다. 스페이서(84)는 피스톤 로드(34)에 사산으로(threadingly) 받쳐지며, 피스톤 몸체(60)와 너트(68) 사이에 배치된다. 스페이서(84)는 밸브판(80) 또는 밸브판(86)을 압축하지 않고 너트(86)를 조이는 동안 피스톤 몸체(60)와 압축밸브 어셈블리(62)를 지탱한다. 리테이너(78), 피스톤 몸체(60) 및 스페이서(84)는 스페이서(84)로의 너트의 조임 및 고정을 용이하게 하고, 그에 따라 피스톤 로드(34)로의 너트의 조임 및 고정을 용이하게 하기 위하여 쇼울더(66)와 너트(68) 사이의 계속적인 견고한 연결을 제공한다. 밸브판(86)은 스페이서(84)에 미끄러지며 받쳐지고, 압축통로(70)가 열리는 동안 반동통로(72)를 차단시키기 위하여 피스톤 몸체(60)에 접한다. 리테이너(88)는 또한 스페이서(84)에 미끄러질 수 있게 받쳐지며 밸브판(86)에 접한다. 스프링(90)은 스페이서(84)에 조립되고 리테이너(88)와 너트(68)사이에 배치되며 스페이서(84)에 사산으로 받쳐진다. 스프링(90)은 리테이너(88)를 밸브판(86)에 대하여 바이어스 시키고 밸브판(86)을 피스톤 몸체(60)에 대하여 바이어스 시킨다. 복수의 밸브판(86)은 토출판(bleed disc)(92), 밸브판(94), 스페이서판(96) 및 받침판(fulcrum disc)(98)을 포함한다. 토출판(92)은 반동밸브 조립체(64)를 우회하여 흐르는 토출량을 제한하는 적어도 하나의 슬롯(slot)(100)을 포함한다. 받침판(98)은 토출판(92), 밸브판(94) 및 스페이서판(96)을 위한 받침점 또는 굽힘점(bending point)을 제공한다. 유체 압력이 판(92 및 94)에 가해질 때, 그것들은 반동밸브 어셈블리(64)를 열기 위하여 스페이서판(96)과 받침판(98)의 외부 원통형 가장자리에서 탄력적으로 편향(deflect)될 것이다. 쐐기(shim)(102)는 스프링(90)을 위한 전치부하(preload)를 제어하고 따라서 하기에 기술된 바와 같이 발산하는 압력(blow off pressure)을 제어하기 위하여 너트(68)와 스프링(90) 사이에 배치된다. 따라서, 반동밸브 어셈블리(64)의 발산 특성(blow off feature)을 위한 보정은 압축밸브 어셈블리(62)를 위한 보정과 독립적이다.
반동행정 동안, 상부작업챔버(44)에 있는 유체에 압력이 가해져 유체로 하여금 밸브판(86)에 대하여 반작용하도록 만든다. 밸브판(86)에 대해 반작용하는 유체 압력이 밸브판(86)의 굽힘하중(bending load)을 극복하면, 밸브판(86)은 탄력적으로 편향되어 반동통로(72)를 열고 상부작업챔버(44)로부터 하부작업챔버(46)로 유체가 흐르도록 한다. 밸브판(86)의 강도와 반동통로의 크기는 반동상태에서 완충기(20)의 감쇠 특성을 결정할 것이다. 밸브판(86)의 편향(deflection)에 앞서, 조절된 양의 유체는 저속 가변성(tunability)을 제공하기 위하여 슬롯(100)을 통하여 상부작업챔버(44)로부터 하부작업챔버(46)으로 흐른다. 상부작업챔버(44) 내의 유체 압력이 예정된 레벨에 도달하면, 상기 유체 압력은 스프링(90)의 바이어스 부하를 극복하여 리테이너(88)와 복수의 밸브판(86)의 축 이동을 야기할 것이다. 리테이너(88)와 밸브판(86)의 축 이동은 반동통로(72)를 완전히 열리게 하고 따라서 상당한 양의 감쇠유체를 흐르게 하며 완충기(20) 및/또는 차량(10)에 가해지는 손상을 막는데 필요한 유체 압력의 발산을 만들어낸다. “로드볼륨”개념에 기인하여 하부작업챔버(46)에 가해져야 하는 추가적인 유체는 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 흐를 것이다.
이제 도 4 및 도 5를 참조하면, 베이스 밸브 어셈블리(38)가 도시되어 있다. 베이스 밸브 어셈블리(38)는 실린더 말단(110), 반동밸브 어셈블리(112), 압축밸브 어셈블리(114) 및 압력감응밸브 어셈블리(116)를 포함한다. 실린더 말단(110)은 압력관(30)에 접하고, 저장챔버(52)로부터 하부작업챔버(46)를 분리시킨다. 실린더 말단(110)은 끝 마개(end cap)(54)를 연결하고 저장챔버(52)에 개방되어 있는 복수의 유체통로(122)를 정의한다. 실린더 말단(110)은 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 유체통로(122)를 통해 연장되는 중심통로(124), 복수의 반동유체통로(rebound fluid passage)(126) 및 복수의 압축유체통로(compression fluid passage)(128)를 정의한다.
반동밸브 어셈블리(112)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(130)과 밸브스프링(132)를 포함한다. 밸브판(130)은 복수의 반동유체통로(126)을 차단시키고 밸브스프링(132)은 밸브판(130)을 실린더 말단(110)에 대하여 바이어스 시키기 위하여 압력감응밸브 어셈블리(116)와 밸브판(130) 사이에 위치한다. 완충기(20)의 반동행정 동안, 상기 “로드볼륨”개념은 유체가 저장챔버(52)로부터 하부작업챔버(46)으로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 반동행정은 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력을 감소시키고 저장챔버(52)에서의 유체 압력은 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력을 초과할 것이다. 저장챔버(52)에서의 유체 압력은 밸브판(130)에 대하여 반동할 것이고, 상기 유체 압력으로부터 밸브판(130)에 실리는 부하가 밸브스프링(132)의 바이어스 부하를 초과한다면, 밸브판(130)은 실린더 말단(110)으로부터 밀려날 것이고 유체는 저장챔버(52)로부터 유체통로(122)를 통과하고, 반동유체통로(126)를 통과하여 하부작업챔버(46) 안쪽으로 흐를 것이다. 밸브스프링(132)은 반동밸브 어셈블리(112)가 반동행정 동안 체크밸브와 같이 동작하고 밸브판(130)에 대하여 최소한의 부하를 가하도록 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않게 설계된다. 완충기(20)의 반동행정 동안 상기 감쇠부하는 피스톤 어셈블리(32)의 반동밸브 어셈블리(64)에 의해 만들어진다.
압축밸브 어셈블리(114)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(140) 및 볼트(142)를 포함한다. 밸브판(140)은 복수의 압축유체통로(128)를 차단시키고 볼트(142)는 밸브판(140)을 실린더 말단(110)에 대하여 고정시키기 위하여 압력감응밸브 어셈블리(116)를 연결시킨다. 완충기(20)의 압축행정 동안, “로드볼륨”개념은 유체가 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 압축행정 동안, 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력은 증가하고 상기 유체 압력은 밸브판(140)에 대하여 반동한다. 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력이 증가함에 따라, 상기 유체 압력은 밸브판(140)에 대하여 반동하고, 결과적으로 밸브판(140)은 압축유체통로(128)를 개방시키기 위하여 편향될 것이다. 유체는 하부작업챔버(46)로부터 압축유체통로(128)을 통과하고, 유체통로(122)를 통과하여 저장챔버(52) 안쪽으로 흐를 것이다. 압축행정 동안 감쇠부하는 압축밸브 어셈블리(114)에 의해 만들어진다. 상술한 바와 같이, 피스톤 어셈블리(32)의 압축밸브 어셈블리(62)는 체크밸브와 같이 동작하고 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않는다. 압축밸브 어셈블리(114)는 보통은 닫혀있고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 열린다. 압축밸브 어셈블리(114)를 통한 흐름은 상기 압력 차이에 직접적으로 비례한다. 상기 압력 차이가 커질수록, 밸브판(140)의 편향이 커지고 압축밸브 어셈블리(114)를 통과하는 흐름도 증가한다.
압력감응밸브 어셈블리(116)는 실린더 말단(110), 스템(stem)(150), 스풀(spool)(152), 스풀 마개(154) 및 밸브스프링(156)을 포함하는 압력구동밸브 어셈블리이다. 스템(150)은 중심통로(124)에 위치하고 압축밸브 어셈블리(114)의 볼트(142)에 의해 실린더 말단(110)에 고정되어 있다. 볼트(142)는 중심유체통로(158)를 정의하고 스템(150)은 하기에 설명되는 바와 같이 압력을 낮추기 위한 중심유체통로(160)를 정의한다.
스풀(152)은 스템(150) 위에서 미끄러질 수 있게 받쳐진다. 스템(150) 위에서의 스풀(152)의 위쪽으로의 이동은 스템(150)의 플랜지(flange)(62)에 의해 제한되며, 상기 플랜지(62)는 스풀(152)에 의해 정의되는 쇼울더(164)를 연결시킨다. 반동밸브 어셈블리(112)의 밸브스프링(132)과 압력감응밸브 어셈블리(116)의 밸브스프링(156)은 스템(150)의 플랜지(162)에 대하여 스풀(152)의 쇼울더(164)를 바이어스 시키며, 이는 유체를 하부작업챔버(46)로부터 복수의 압축유체통로(128) 안쪽으로 흐르게 하기 위함이다. 스풀 마개(154)는 스풀(152)에 고정된다. 스풀(152)은 하나 또는 그 이상의 홀(166)을 정의한다.
압축행정 동안, 하부작업챔버(46)의 유체 압력은 스풀(152)과 압력감응밸브 어셈블리(116)의 스풀 마개(154)에 대하여 동작한다. 저장챔버(52)내의 유체 압력은 스풀(152)과 압력감응밸브 어셈블리(116)의 스풀 마개(154)에 대하여 동작한다. 저장 유체 압력은 유체통로(122, 158 및 160)를 통하여 스풀(152)과 스풀 마개(154)로 보내어진다. 스풀(152) 전체에 걸친 압력차이가 밸브스프링(132)과 밸브스프링(156)의 바이어스 부하를 넘어서기에 충분한 부하를 발생시키지 않는 동안 위에서 설명한 바와 같이 밸브스프링(132)과 밸브스프링(156)의 바이어싱은 압축밸브 어셈블리(114)를 통한 유체의 정상적인 흐름을 허용한다. 스풀(152)에 작용하는 상기 압력 차이가 밸브스프링(132)과 밸브스프링(156)의 바이어스 부하를 초과하면, 스풀(152)은 스템(150) 위로 미끄러져 내려올 것이고, 도 5에 도시된 바와 같이 하부작업챔버(46)로부터 복수의 압축유체통로(128)로의 유체의 흐름을 차단하거나 막을 것이다. 스풀(152) 전체에 걸친 유체 압력이 감소하면, 밸브스프링(132)과 밸브스프링(156)은 스풀(152)을 플랜지(162)에 대하여 다시 위쪽으로 바이어스(bias) 시킬 것이다. 스풀(152)이 유체 흐름을 차단하거나 막을 때, 하부작업챔버(46)의 상기 유체 압력은 기하급수적으로 증가하고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 유일한 흐름은 하나 또는 그 이상의 홀(166)과 압축밸브 어셈블리(114)를 통과할 것이다. 하나 또는 그 이상의 홀(166) 부분과 피스톤 어셈블리(32)의 순시(instantaneous) 속도는 얻어지는 최종 감쇠력(damping forces)을 정의할 것이다. 하부작업챔버(46) 내에서의 유체 압력의 증가는 피스톤 어셈블리(32) 속도와 상관관계를 가지고 따라서 압력감응밸브 어셈블리(116)는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 기반하여 열리고 닫히는 압력감응밸브이다. 압력감응밸브 어셈블리(116)는 보통은 열려있고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 닫히는 압축밸브 어셈블리이며, 상기 압력 차이는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 의해 결정된다.
스풀(152)의 동작은 볼트(142)의 중심유체통로(158)의 지름을 조절함으로써 제어되거나 감쇠될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 유체챔버(170)는 볼트(142) 위에 위치한다. 이러한 유체 챔버의 용적은 스풀(152)을 아래쪽으로 이동시키기 위하여 중심유체통로(158)를 관통하여 배치되어야 한다. 중심유체통로(158)의 지름을 조절함으로써 스풀(152)을 아래쪽으로 이동시키는데 소요되는 시간을 조절할 수 있다. 따라서, 감쇠효과는 이러한 스풀(152)의 동작에 따라 달성될 수 있다.
압력감응밸브 어셈블리(116)는 또한 가속감응밸브 어셈블리로 변환될 수 있다. 중심유체통로(158)와 스풀 마개(154)를 제거함으로써, 압력감응밸브 어셈블리(116)는 압력감응밸브 어셈블리에서 가속감응밸브 어셈블리로 변환될 수 있다. 이러한 구성에서, 스풀(152)의 동작은 스풀(152)의 질량과 밸브스프링(156)의 설계에 의해 정의될 수 있다. 이러한 명세는 특정한 원하는 빈도에 따라 조정될 수 있고 닫힌 상태에서 유사하게 감쇠력을 증가시킬 것이다. 최종 감쇠력은 이전에 설명한 바와 같이 우회통로(bypass passage)(166)를 제공하는 것에 의해 정의될 것이다.
이제 도 6을 참조하면, 베이스 밸브 어셈블리(238)가 도시되어 있다. 베이스 밸브 어셈블리(238)는 피스톤(210), 반동밸브 어셈블리(212), 압축밸브 어셈블리(214), 압력감응밸브 어셈블리(216)를 포함한다. 피스톤(210)은 압력관(30) 안에서 미끄러질 수 있게 받쳐지고 하부작업챔버(46)를 저장챔버(52)로부터 분리시킨다. 피스톤(210)은 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 연장되는 중심통로(224), 복수의 반동유체통로(226), 복수의 압축유체통로(228)를 정의한다.
반동밸브 어셈블리(212)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(230), 밸브스프링(232) 및 너트(234)를 포함한다. 밸브판 또는 밸브판들(230)은 복수의 반동유체통로(226)를 차단하고 밸브스프링(232)은 밸브판(230)을 피스톤(210)에 대하여 바이어스 시키기 위해 너트(234)와 밸브판(230) 사이에 배치된다. 압축유체통로(228)로 진입하는 유체는 밸브판(230)을 통해 연장되는 복수의 개구부(apertures)에 의해 제공된다. 완충기(20)의 반동행정 동안, 상기 “로드볼륨”개념은 유체가 저장챔버(52)로부터 하부작업챔버(46)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 반동행정은 하부작업챔버(46) 내에서의 유체 압력을 감소시키고 저장챔버(52) 내에서의 유체 압력은 하부작업챔버(46) 내에서의 유체 압력을 초과할 것이다. 저장챔버(52) 내에서의 상기 유체 압력은 밸브판(230)에 대하여 반동할 것이고 상기 유체 압력으로부터 밸브판(230)에 실리는 부하가 밸브스프링(232)의 바이어스 부하를 초과하면, 밸브판(230)은 피스톤(210)으로부터 밀려날 것이고 유체는 저장챔버(52)로부터 반동유체통로(52)를 통해, 하부작업챔버(46) 안쪽으로 흐를 것이다. 밸브스프링(232)은 반동행정 동안 반동밸브 어셈블리(212)가 체크밸브와 같이 동작하고 밸브판(230)에 대하여 최소한의 부하를 가하도록 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않게 설계된다. 완충기(20)의 반동행정 동안 상기 감쇠부하는 피스톤 어셈블리(32)의 반동밸브 어셈블리(64)에 의해 만들어진다.
압축밸브 어셈블리(214)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(240) 및 볼트(242)를 포함한다. 밸브판(240)은 바이어스 스프링(biasing spring)(252)의 복수의 압축 바이어스 부하를 차단한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 바이어스 스프링(252)의 상기 바이어스 부하를 극복할 수 있는 충분한 부하를 발생시키면, 피스톤(210)은 압력관(30) 내에서 아래로 미끄러질 것이다. 피스톤(210)이 실린더 말단(250)으로 접근하면, 압축밸브 어셈블리(214)는 실린더 말단(250) 위에 있는 랜드(258)에 접촉할 것이고 하부작업챔버(46)로부터 개구부(256)를 통하여 저장챔버(52)로 흐르는 유체 흐름을 차단하거나 막을 것이다. 피스톤(210) 전체에 걸친 상기 유체 압력 차이가 감소하면, 바이어스 스프링(252)은 정지부(254)에 대하여 피스톤(210)을 다시 바이어스 시킬 것이다. 도시된 바와 같이, 밸브판(240)은 랜드(258)와 접촉하지만 다른 구성요소가 유체 흐름을 막을 수 있기 때문에 본 발명은 이러한 개념에 제한되지 않는다. 압력감응밸브 어셈블리(216)는 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 닫히며 보통은 열려 있는 압축밸브 어셈블리이고 상기 압력 차이는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 의해 결정된다.
하부작업챔버(46)의 유체 압력은 기하급수적으로 증가하고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 유일한 흐름은 압축밸브 어셈블리(214)에 의해 또는 압축밸브 어셈블리(214) 및 압력감응밸브 어셈블리(216)에 의해 정의되는 바이패스(bypass)(266)를 통한다. 바이패스(266)는 밸브판(240)의 둘레의 또는 밸브판(240)을 통과하는 통로 또는 피스톤(210)과 실린더 말단(250)에 의해 정의되는 우회통로를 포함할 수 있다. 바이패스(266) 부분과 피스톤 어셈블리(232)의 순시(instantaneous) 속도는 얻어지는 최종 감쇠력을 정의할 것이다. 하부작업챔버(46) 내에서 유체 압력의 증가는 피스톤 어셈블리(32)의 속도와 상관관계를 가지고 따라서 압력감응밸브 어셈블리(216)는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 기반하여 열리고 닫히는 압력감응밸브이다.
이제 도 7을 참조하면, 베이스 밸브 어셈블리(338)가 도시되어 있다. 베이스 밸브 어셈블리(338)는 피스톤(210), 반동밸브 어셈블리(212), 압축밸브 어셈블리(214) 및 압력감응밸브 어셈블리(316)을 포함한다. 피스톤(210)은 미끄러질 수 있게 압력관(30)내에 받쳐지고 하부작업챔버(46)를 저장챔버(52)로부터 분리시킨다. 피스톤(210)은 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 연장되는 중심통로(224), 복수의 반동유체통로(226) 및 복수의 압축유체통로(228)을 정의한다. 반동밸브 어셈블리(212)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(230), 밸브스프링(232) 및 너트(234)를 포함한다. 밸브판 또는 밸브판들(230)은 상기 복수의 반동유체통로(226)를 차단시키고 밸브스프링(232)은 밸브판(230)을 피스톤(210)에 대하여 바이어스 시키기 위하여 너트(234)와 밸브판(230) 사이에 배치된다. 압축유체통로(228)로 진입하는 유체는 밸브판(230)을 통해 연장되는 복수의 개구부에 의해 제공된다. 완충기(20)의 반동행정 동안, “로드볼륨”개념은 유체가 저장챔버(52)로부터 하부작업챔버(46)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 반동행정은 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력을 감소시키고, 저장챔버(52) 내의 유체 압력은 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력을 초과할 것이다. 저장챔버(52) 내의 상기 유체 압력은 밸브판(230)에 대하여 반동할 것이고 상기 유체 압력으로부터 밸브판(230)에 실리는 부하가 밸브스프링(232)의 바이어스 부하를 초과하면, 밸브판(230)은 피스톤(210)으로부터 밀려날 것이고 유체는 저장챔버(52)로부터 반동유체통로(226)를 통해, 하부작업챔버(46) 안쪽으로 흐를 것이다. 밸브스프링(232)은 반동행정 동안 반동밸브 어셈블리(212)가 체크밸브와 같이 동작하고 밸브판(230)에 대하여 최소한의 부하를 가하도록 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않게 설계된다. 완충기(20)의 반동행정 동안 상기 감쇠부하는 피스톤 어셈블리(32)의 반동밸브 어셈블리(64)에 의해 만들어진다.
압축밸브 어셈블리(214)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(240) 및 볼트(242)를 포함한다. 밸브판(240)은 복수의 압축유체통로(228)를 차단시키고 볼트(242)는 피스톤(210)에 대하여 밸브판(240)을 고정시키기 위하여 너트(234)를 사산으로 연결시킨다. 완충기(20)의 압축행정 동안, “로드볼륨”개념은 유체가 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 압축행정 동안, 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력은 증가하고 상기 유체 압력은 밸브판(240)에 대하여 반동한다. 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력이 증가함에 따라, 상기 유체 압력은 밸브판(240)에 대하여 반동하고, 결과적으로 밸브판(240)은 압축유체통로(228)를 개방시키기 위하여 편향될 것이다. 유체는 하부작업챔버(46)로부터 유체통로(228)을 통과하여 저장챔버(52) 안쪽으로 흐를 것이다. 압축행정 동안 감쇠부하는 압축밸브 어셈블리(214)에 의해 만들어진다. 상술한 바와 같이, 피스톤 어셈블리(32)의 압축밸브 어셈블리(62)는 체크밸브와 같이 동작하고 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않는다. 압축밸브 어셈블리(214)는 보통은 닫혀있고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 열린다. 압축밸브 어셈블리(214)를 통한 흐름은 상기 압력 차이에 직접적으로 비례한다. 상기 압력 차이가 커질수록, 밸브판(240)의 편향이 커지고 압축밸브 어셈블리(214)를 통과하는 흐름도 증가한다.
압력감응밸브 어셈블리(316)는 실린더 말단(350) 및 바이어스 스프링(352)을 포함한다. 실린더 말단(350)는 압력관(30)에 접속되고 끝 마개(54)를 연결시킨다. 피스톤(210)은 압력관(30) 내에서 미끄러질 수 있게 배치되고 실린더 말단(350)과 정지부(354) 사이를 미끌어진다. 바이어스 스프링(352)은 피스톤(210)을 정지부(354) 쪽으로 밀어올린다. 실린더 말단(350)은 유체가 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 흐르도록하는 하나 또는 그 이상의 개구부(356)를 정의한다.
압축행정 동안, 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력은 피스톤(210)의 상부에 작용한다. 저장챔버(52) 내의 유체 압력은 피스톤(210)의 하부에 작용한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 바이어스 스프링(352)의 바이어스 부하를 넘어서기에 충분한 부하를 발생시키지 않는 동안 위에서 설명한 바와 같이 바이어스 스프링(352)의 바이어스 부하는 압축밸브 어셈블리(214)를 통한 유체의 정상적인 흐름을 허용한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 바이어스 스프링(352)의 바이어스 부하를 넘어서기에 충분한 부하를 발생시키면, 피스톤(210)은 압력관(30) 내에서 미끄러져 내릴 것이다. 피스톤(210)이 실린더 말단(350)으로 접근함에 따라, 바이어스 스프링(352)은 개구부(356)를 통한 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로의 유체 흐름을 차단하거나 막기 위해 실린더 말단(350) 위의 밀폐 랜드(sealing land)(358)에 접할 것이다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 감소하면, 바이어스 스프링(352)은 피스톤(210)을 정지부(354)에 대하여 다시 바이어스 시킬 것이다. 도시된 바와 같이, 바이어스 스프링(352)이 실린더 말단(350)과 접할 수 있지만 다른 구성요소가 상기 유체 흐름을 막을 수 있기 때문에 본 발명은 이러한 개념에 제한되는 것은 아니다. 압력감응밸브 어셈블리(316)는 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 닫히고 보통은 열려 있는 압축밸브 어셈블리이며, 상기 압력 차이는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 의해 결정된다.
하부작업챔버(46)의 유체 압력은 기하급수적으로 증가하고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 유일한 흐름은 압축밸브 어셈블리(214)에 의해 또는 압축밸브 어셈블리(214) 및 압력감응밸브 어셈블리(216)에 의해 정의되는 바이패스(bypass)(366)를 통과한다. 바이패스(366)는 밸브판(240)의 둘레의 또는 밸브판(240)을 통과하는 실린더 말단(350)을 포함할 수 있다. 바이패스(366) 부분과 피스톤 어셈블리(32)의 순시(instantaneous) 속도는 얻어지는 최종 감쇠력을 정의할 것이다. 하부작업챔버(46) 내에서 유체 압력의 증가는 피스톤 어셈블리(32)의 속도와 상관관계를 가지고 따라서 압력감응밸브 어셈블리(316)는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 기반하여 열리고 닫히는 압력감응밸브이다.
이제 도 8을 참조하면, 베이스 밸브 어셈블리(438)가 도시되어 있다.
베이스 밸브 어셈블리(438)는 피스톤(210), 반동밸브 어셈블리(212), 압축밸브 어셈블리(214) 및 압력감응밸브 어셈블리(416)를 포함한다. 피스톤(210)은 미끄러질 수 있게 압력관(30)내에 받쳐지고 하부작업챔버(46)를 저장챔버(52)로부터 분리시킨다. 피스톤(210)은 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 연장되는 중심통로(224), 복수의 반동유체통로(226) 및 복수의 압축유체통로(228)를 정의한다.
반동밸브 어셈블리(212)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(230), 밸브스프링(232) 및 너트(234)를 포함한다. 밸브판들(230)은 상기 복수의 반동유체통로(226)를 차단시키고 밸브스프링(232)은 밸브판(230)을 피스톤(210)에 대하여 바이어스 시키기 위하여 너트(234)와 밸브판(230) 사이에 배치된다. 압축유체통로(228)로 진입하는 유체는 밸브판(230)을 통해 연장되는 복수의 개구부에 의해 제공된다. 완충기(20)의 반동행정 동안, “로드볼륨”개념은 유체가 저장챔버(52)로부터 하부작업챔버(46)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 반동행정은 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력을 감소시키고, 저장챔버(52) 내의 유체 압력은 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력을 초과할 것이다. 저장챔버(52) 내의 상기 유체 압력은 밸브판(230)에 대하여 반동할 것이고 상기 유체 압력으로부터 밸브판(230)에 실리는 부하가 밸브스프링(232)의 바이어스 부하를 초과하면, 밸브판(230)은 피스톤(210)으로부터 밀려날 것이고 유체는 저장챔버(52)로부터 반동유체통로(226)를 통해, 하부작업챔버(46) 안쪽으로 흐를 것이다. 밸브스프링(232)은 반동행정 동안 반동밸브 어셈블리(212)가 체크밸브와 같이 동작하고 밸브판(230)에 대하여 최소한의 부하를 가하도록 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않게 설계된다. 완충기(20)의 반동행정 동안 상기 감쇠부하는 피스톤 어셈블리(32)의 반동밸브 어셈블리(64)에 의해 만들어진다.
압축밸브 어셈블리(214)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(240) 및 볼트(242)를 포함한다. 밸브판(240)은 복수의 압축유체통로(228)를 차단시키고 볼트(242)는 피스톤(210)에 대하여 밸브판(240)을 고정시키기 위하여 너트(234)를 사산으로 연결시킨다. 완충기(20)의 압축행정 동안, “로드볼륨”개념은 유체가 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 압축행정 동안, 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력은 증가하고 상기 유체 압력은 밸브판(240)에 대하여 반동한다. 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력이 증가함에 따라, 상기 유체 압력은 밸브판(240)에 대하여 반동하고, 결과적으로 밸브판(240)은 압축유체통로(228)를 개방시키기 위하여 편향될 것이다. 유체는 하부작업챔버(46)로부터 유체통로(228)을 통과하여 저장챔버(52) 안쪽으로 흐를 것이다. 압축행정 동안 감쇠부하는 압축밸브 어셈블리(214)에 의해 만들어진다. 상술한 바와 같이, 피스톤 어셈블리(32)의 압축밸브 어셈블리(62)는 체크밸브와 같이 동작하고 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않는다. 압축밸브 어셈블리(214)는 보통은 닫혀있고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 열린다. 압축밸브 어셈블리(214)를 통한 흐름은 상기 압력 차이에 직접적으로 비례한다. 상기 압력 차이가 커질수록, 밸브판(240)의 편향이 커지고 압축밸브 어셈블리(214)를 통과하는 흐름도 증가한다.
압력감응밸브 어셈블리(416)는 피스톤(210), 실린더 말단(450), 바이어스 스프링(452)을 포함한다. 실린더 말단(450)은 압력관(30)에 접속되고 끝 마개(54)를 연결시킨다. 피스톤(210)은 압력관(30) 내에서 미끄러질 수 있게 배치되고 실린더 말단(450)과 정지부(454) 사이를 미끌어진다. 바이어스 스프링(452)은 피스톤(210)을 정지부(454) 쪽으로 밀어올린다. 실린더 말단(450)은 유체가 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 흐르도록하는 하나 또는 그 이상의 개구부(456)를 정의한다.
압축행정 동안, 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력은 피스톤(210)의 상부에 작용한다. 저장챔버(52) 내의 유체 압력은 피스톤(210)의 하부에 작용한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 바이어스 스프링(452)의 바이어스 부하를 넘어서기에 충분한 부하를 발생시키지 않는 한 위에서 설명한 바와 같이 바이어스 스프링(452)의 바이어스 부하는 압축밸브 어셈블리(214)를 통한 유체의 정상적인 흐름을 허용한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 바이어스 스프링(452)의 바이어스 부하를 넘어서기에 충분한 부하를 발생시키면, 피스톤(210)은 압력관(30) 내에서 미끄러져 내릴 것이다. 피스톤(210)이 실린더 말단(450)으로 접근함에 따라, 볼트(242)는 실린더 말단(450)에 접촉하고 개구부(356)를 통한 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로의 유체 흐름을 차단하거나 막을 것이다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 감소하면, 바이어스 스프링(452)은 피스톤(210)을 정지부(454)에 대하여 다시 바이어스 시킬 것이다. 도시된 바와 같이, 볼트(242)가 실린더 말단(350)과 접촉할 수 있지만 다른 구성요소가 상기 유체 흐름을 막을 수 있기 때문에 본 발명은 이러한 개념에 제한되는 것은 아니다. 압력감응밸브 어셈블리(416)는 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 닫히고 보통은 열려 있는 압축밸브 어셈블리이며, 상기 압력 차이는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 의해 결정된다.
하부작업챔버(46)의 유체 압력은 기하급수적으로 증가하고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 유일한 흐름은 압축밸브 어셈블리(214)에 의해 또는 압축밸브 어셈블리(214) 및 압력감응밸브 어셈블리(216)에 의해 정의되는 바이패스(bypass)(466)를 통과한다. 바이패스(466)는 실린더 말단(450)의 둘레의 또는 실린더 말단(450)을 통과하는 통로를 포함할 수 있다. 바이패스(466) 부분과 피스톤 어셈블리(32)의 순시(instantaneous) 속도는 얻어지는 최종 감쇠력을 정의할 것이다. 하부작업챔버(46) 내에서 유체 압력의 증가는 피스톤 어셈블리(32)의 속도와 상관관계를 가지고 따라서 압력감응밸브 어셈블리(416)는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 기반하여 열리고 닫히는 압력감응밸브이다.
이제 도 9를 참조하면, 베이스 밸브 어셈블리(538)가 도시되어 있다.
베이스 밸브 어셈블리(538)는 피스톤(210), 반동밸브 어셈블리(212), 압축밸브 어셈블리(214) 및 압력감응밸브 어셈블리(516)를 포함한다. 피스톤(210)은 압력관(30)에 접속되고 하부작업챔버(46)를 저장챔버(52)로부터 분리시킨다. 피스톤(210)은 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 연장되는 중심통로(224), 복수의 반동유체통로(226) 및 복수의 압축유체통로(228)를 정의한다.
반동밸브 어셈블리(212)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(230), 밸브스프링(232) 및 너트(234)를 포함한다. 밸브판들(230)은 상기 복수의 반동유체통로(226)를 차단시키고 밸브스프링(232)은 밸브판(230)을 피스톤(210)에 대하여 바이어스 시키기 위하여 너트(234)와 밸브판(230) 사이에 배치된다. 압축유체통로(228)로 진입하는 유체는 밸브판(230)을 통해 연장되는 복수의 개구부에 의해 제공된다. 완충기(20)의 반동행정 동안, “로드볼륨”개념은 유체가 저장챔버(52)로부터 하부작업챔버(46)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 반동행정은 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력을 감소시키고, 저장챔버(52) 내의 유체 압력은 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력을 초과할 것이다. 저장챔버(52) 내의 상기 유체 압력은 밸브판(230)에 대하여 반동할 것이고 상기 유체 압력으로부터 밸브판(230)에 실리는 부하가 밸브스프링(232)의 바이어스 부하를 초과하면, 밸브판(230)은 피스톤(210)으로부터 밀려날 것이고 유체는 저장챔버(52)로부터 반동유체통로(226)를 통해, 하부작업챔버(46) 안쪽으로 흐를 것이다. 밸브스프링(232)은 반동행정 동안 반동밸브 어셈블리(212)가 체크밸브와 같이 동작하고 밸브판(230)에 대하여 최소한의 부하를 가하도록 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않게 설계된다. 완충기(20)의 반동행정 동안 상기 감쇠부하는 피스톤 어셈블리(32)의 반동밸브 어셈블리(64)에 의해 만들어진다.
압축밸브 어셈블리(214)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(240) 및 볼트(242)를 포함한다. 밸브판들(240)은 복수의 압축유체통로(228)를 차단시키고 볼트(242)는 실린더 말단(250)에 대하여 밸브판(240)을 고정시키기 위하여 너트(234)를 사산으로 연결시킨다. 완충기(20)의 압축행정 동안, “로드볼륨”개념은 유체가 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 압축행정 동안, 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력은 증가하고 상기 유체 압력은 밸브판(240)에 대하여 반동한다. 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력이 증가함에 따라, 상기 유체 압력은 밸브판(240)에 대하여 반동하고, 결과적으로 밸브판(240)은 압축유체통로(228)를 개방시키기 위하여 편향될 것이다. 유체는 하부작업챔버(46)로부터 유체통로(228)을 통과하여 저장챔버(52) 안쪽으로 흐를 것이다. 압축행정 동안 감쇠부하는 압축밸브 어셈블리(214)에 의해 만들어진다. 상술한 바와 같이, 피스톤 어셈블리(32)의 압축밸브 어셈블리(62)는 체크밸브와 같이 동작하고 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않는다. 압축밸브 어셈블리(214)는 보통은 닫혀있고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 열린다. 압축밸브 어셈블리(214)를 통한 흐름은 상기 압력 차이에 직접적으로 비례한다. 상기 압력 차이가 커질수록, 밸브판(240)의 편향이 커지고 압축밸브 어셈블리(214)를 통과하는 흐름도 증가한다.
압력감응밸브 어셈블리(516)는 피스톤(210), 실린더 말단(550), 바이어스 스프링(552)을 포함한다. 실린더 말단(550)은 압력관(30)에 접속되고 끝 마개(54)를 연결시킨다. 피스톤(210)은 압력관(30) 내에서 미끄러질 수 있게 배치되고 실린더 말단(550)과 정지부(554) 사이를 미끌어진다. 바이어스 스프링(552)은 피스톤(210)을 정지부(554) 쪽으로 밀어올린다. 압력관(30)은 유체가 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 흐르도록하는 하나 또는 그 이상의 개구부(556)를 정의한다.
압축행정 동안, 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력은 피스톤(210)의 상부에 작용한다. 저장챔버(52) 내의 유체 압력은 피스톤(210)의 하부에 작용한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 바이어스 스프링(552)의 바이어스 부하를 넘어서기에 충분한 부하를 발생시키지 않는 한 위에서 설명한 바와 같이 바이어스 스프링(552)의 바이어스 부하는 압축밸브 어셈블리(214)를 통한 유체의 정상적인 흐름을 허용한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 바이어스 스프링(552)의 바이어스 부하를 넘어서기에 충분한 부하를 발생시키면, 피스톤(210)은 압력관(30) 내에서 미끄러져 내릴 것이다. 피스톤(210)이 실린더 말단(550)으로 접근함에 따라, 피스톤(210)은 개구부(556)를 덮기 시작하고 개구부(556)를 통한 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로의 유체 흐름을 차단하거나 막을 것이다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 감소하면, 바이어스 스프링(552)은 피스톤(210)을 정지부(554)에 대하여 다시 바이어스 시킬 것이다. 압력감응밸브 어셈블리(416)는 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 닫히고 보통은 열려 있는 압축밸브 어셈블리이며, 상기 압력 차이는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 의해 결정된다.
하부작업챔버(46)의 유체 압력은 기하급수적으로 증가하고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 유일한 흐름은 압축밸브 어셈블리(214)에 의해 또는 압축밸브 어셈블리(214) 및 압력감응밸브 어셈블리(216)에 의해 정의되는 바이패스(bypass)(566)를 통과한다. 바이패스(566)는 피스톤(210)및 압력관(30)에 의해 정의되는 바이패스통로(bypass passage)를 포함할 수 있다. 바이패스(566) 부분과 피스톤 어셈블리(32)의 순시(instantaneous) 속도는 얻어지는 최종 감쇠력을 정의할 것이다. 하부작업챔버(46) 내에서 유체 압력의 증가는 피스톤 어셈블리(32)의 속도와 상관관계를 가지고 따라서 압력감응밸브 어셈블리(516)는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 기반하여 열리고 닫히는 압력감응밸브이다.
이제 도 10을 참조하면, 베이스 밸브 어셈블리(638)가 도시되어 있다.
베이스 밸브 어셈블리(638)는 피스톤(210), 반동밸브 어셈블리(212), 압축밸브 어셈블리(214) 및 압력감응밸브 어셈블리(616)를 포함한다. 피스톤(210)은 압력관(30)에 접속되고 하부작업챔버(46)를 저장챔버(52)로부터 분리시킨다. 피스톤(210)은 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 연장되는 중심통로(224), 복수의 반동유체통로(226) 및 복수의 압축유체통로(228)를 정의한다.
반동밸브 어셈블리(212)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(230), 밸브스프링(232) 및 너트(234)를 포함한다. 밸브판들(230)은 상기 복수의 반동유체통로(226)를 차단시키고 밸브스프링(232)은 밸브판(230)을 피스톤(210)에 대하여 바이어스 시키기 위하여 너트(234)와 밸브판(230) 사이에 배치된다. 압축유체통로(228)로 진입하는 유체는 밸브판(230)을 통해 연장되는 복수의 개구부에 의해 제공된다. 완충기(20)의 반동행정 동안, “로드볼륨”개념은 유체가 저장챔버(52)로부터 하부작업챔버(46)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 반동행정은 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력을 감소시키고, 저장챔버(52) 내의 유체 압력은 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력을 초과할 것이다. 저장챔버(52) 내의 상기 유체 압력은 밸브판(230)에 대하여 반동할 것이고 상기 유체 압력으로부터 밸브판(230)에 실리는 부하가 밸브스프링(232)의 바이어스 부하를 초과하면, 밸브판(230)은 피스톤(210)으로부터 밀려날 것이고 유체는 저장챔버(52)로부터 반동유체통로(226)를 통해, 하부작업챔버(46) 안쪽으로 흐를 것이다. 밸브스프링(232)은 반동행정 동안 반동밸브 어셈블리(212)가 체크밸브와 같이 동작하고 밸브판(230)에 대하여 최소한의 부하를 가하도록 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않게 설계된다. 완충기(20)의 반동행정 동안 상기 감쇠부하는 피스톤 어셈블리(32)의 반동밸브 어셈블리(64)에 의해 만들어진다.
압축밸브 어셈블리(214)는 하나 또는 그 이상의 밸브판(240) 및 볼트(242)를 포함한다. 밸브판들(240)은 복수의 압축유체통로(228)를 차단시키고 볼트(242)는 피스톤(210)에 대하여 밸브판(240)을 고정시키기 위하여 너트(234)를 사산으로 연결시킨다. 완충기(20)의 압축행정 동안, “로드볼륨”개념은 유체가 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로 흐르는 것을 필요로 한다. 상기 압축행정 동안, 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력은 증가하고 상기 유체 압력은 밸브판(240)에 대하여 반동한다. 하부작업챔버(46)에서의 유체 압력이 증가함에 따라, 상기 유체 압력은 밸브판(240)에 대하여 반동하고, 결과적으로 밸브판(240)은 압축유체통로(228)를 개방시키기 위하여 편향될 것이다. 유체는 하부작업챔버(46)로부터 유체통로(228)을 통과하여 저장챔버(52) 안쪽으로 흐를 것이다. 압축행정 동안 감쇠부하는 압축밸브 어셈블리(214)에 의해 만들어진다. 상술한 바와 같이, 피스톤 어셈블리(32)의 압축밸브 어셈블리(62)는 체크밸브와 같이 동작하고 실질적으로 완충기(20)의 감쇠부하의 원인이 되지 않는다. 압축밸브 어셈블리(214)는 보통은 닫혀있고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 열린다. 압축밸브 어셈블리(214)를 통한 흐름은 상기 압력 차이에 직접적으로 비례한다. 상기 압력 차이가 커질수록, 밸브판(240)의 편향이 커지고 압축밸브 어셈블리(214)를 통과하는 흐름도 증가한다.
압력감응밸브 어셈블리(616)는 압력관 실린더 말단(pressure tube cylinder end)(650), 밸브관(valve tube)(652), 실린더 말단(654), 피스톤 및 슬리브 어셈블리(piston and sleeve assembly)(656) 및 "벨레빌(Belleville)" 스프링으로 도시된 바이어스 스프링(658)을 포함한다. 압력관 실린더 말단(650)은 압력관(30) 및 밸브관(652)에 접속된다. 실린더 말단(654)은 밸브관(652)에 접속되고 끝 마개(54)를 연결시킨다. 피스톤(210)은 피스톤 및 슬리브 어셈블리(656)에 접속되고 피스톤 및 슬리브 어셈블리(656)는 밸브관(652) 내에서 미끄러질 수 있게 배치된다. 스페이서(660)는 피스톤 및 슬리브 어셈블리(656)와 바이어스 스프링(658) 사이에 배치된다. 밀봉체(662)는 피스톤 및 슬리브 어셈블리(656)와 밸브관(652) 사이의 접촉부를 밀봉시킨다. 바이어스 스프링(658)은 피스톤 및 슬리브 어셈블리(656)를 압력관 실린더 말단(650) 쪽으로 밀어올린다. 실린더 말단(654)은 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이에서 유체를 흐르도록하는 하나 또는 그 이상의 개구부(664)를 정의한다.
압축행정 동안, 하부작업챔버(46) 내의 유체 압력은 피스톤(210)의 상부에 작용한다. 저장챔버(52) 내의 유체 압력은 피스톤(210)의 하부에 작용한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 바이어스 스프링(658)의 바이어스 부하를 넘어서기에 충분한 부하를 발생시키지 않는 한 위에서 설명한 바와 같이 바이어스 스프링(658)의 바이어스 부하는 압축밸브 어셈블리(214)를 통과하는 유체의 정상적인 흐름을 허용한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 압력 차이가 바이어스 스프링(658)의 바이어스 부하를 넘어서기에 충분한 부하를 발생시키면, 피스톤(210)은 피스톤 및 슬리브 어셈블리(656)를 압력관(30) 내에서 미끄러져 내리게 할 것이다. 피스톤 및 슬리브 어셈블리(656)가 실린더 말단(654)으로 접근함에 따라, 바이어스 스프링(658)은 개구부(664)를 통한 하부작업챔버(46)로부터 저장챔버(52)로의 유체 흐름을 차단하거나 막기 위하여 실린더 말단(654)과 접속한다. 피스톤(210) 전체에 걸친 유체 압력 차이가 감소하면, 바이어스 스프링(658)은 피스톤 및 슬리브 어셈블리(656)를 압력관 실린더 말단(650)에 대하여 다시 바이어스 시킬 것이다. 상술한 바와 같이, 바이어스 스프링(658)은 실린더 말단(654)과 접속하지만, 다른 구성요소들이 상기 유체 흐름을 막을 수 있기 때문에 본 발명은 이러한 개념에 제한되지 않는다. 압력감응밸브 어셈블리(616)는 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 압력 차이에 의해 닫히고 보통은 열려 있는 압축밸브 어셈블리이며, 상기 압력 차이는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 의해 결정된다.
하부작업챔버(46)의 유체 압력은 기하급수적으로 증가하고 하부작업챔버(46)와 저장챔버(52) 사이의 유일한 흐름은 압축밸브 어셈블리(214) 및 실린더 말단(654)에 의해 또는 압축밸브 어셈블리(214) 및 압력감응밸브 어셈블리(616)에 의해 정의되는 바이패스(bypass)(666)를 통과한다. 바이패스(666)는 실린더 말단(654) 둘레의 또는 실린더 말단(654)을 통과하는 통로를 포함할 수 있다. 바이패스(666) 부분과 피스톤 어셈블리(32)의 순시(instantaneous) 속도는 얻어지는 최종 감쇠력을 정의할 것이다. 하부작업챔버(46) 내에서 유체 압력의 증가는 피스톤 어셈블리(32)의 속도와 상관관계를 가지고 따라서 압력감응밸브 어셈블리(616)는 피스톤 어셈블리(32)의 속도에 기반하여 열리고 닫히는 압력감응밸브이다.
이제 도 11을 참조하면, 단일관 완충기(monotube shock absorber)(720)가 도시되어 있다. 완충기(720)는 압력관(730), 피스톤 어셈블리(732), 피스톤로드(734), 축압피스톤(accumulator piston)(736) 및 압력감응밸브 어셈블리(738)를 포함한다.
압력관(730)은 작업챔버(742)를 정의한다. 피스톤 어셈블리(732)는 압력관(730) 내에서 미끄러질 수 있게 배치되고 압력관(730)을 상부작업챔버(744)와 하부작업챔버(746)로 나눈다. 밀봉체는 피스톤 어셈블리(732)와 압력관(730) 사이에 배치되 과도한 마찰력을 발생시키지 않으면서 하부작업챔버(746)로부터 상부작업챔버(744)를 밀폐시킬 뿐만 아니라 압력관(730)에 대하여 피스톤 어셈블리(732)의 슬라이딩 동작을 허용한다. 피스톤로드(734)는 피스톤 어셈블리(732)에 접속되며, 상부작업챔버(744)를 통과하여 연장되고 압력관(730)의 상부 말단을 차단시키는 상부 끝 마개 또는 로드안내부(750)를 통과하여 연장된다. 밀봉 시스템은 로드안내부(750), 압력관(730) 및 피스톤로드(734) 사이의 경계면을 밀폐시킨다. 피스톤 어셈블리(732)와 반대쪽 면에 있는 피스톤로드(734) 말단은 차량(10)의 스프링 상중량 부분 또는 스프링 하중량 부분에 고정되기에 적합하도록 만들어져 있다. 로드안내부(750)에 반대쪽 면에 있는 압력관(730) 말단은 차량(10)의 다른 스프링 상중량 부분 또는 스프링 하중량 부분에 연결되기에 적합하도록 만들어져 있다.
기술분야에서 잘 알려진 바와 같이 반동밸브 어셈블리(760)는 압력관(730)에서의 피스톤 어셈블리(732)의 팽창동작 동안 감쇠력을 발생시키기 위하여 상부작업챔버(744)와 하부작업챔버(746) 사이의 유체의 동작을 제어한다. 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이 압축밸브 어셈블리(762)는 압력관(730)에서의 피스톤 어셈블리(732)의 압축동작 동안 감쇠력을 발생시키기 위하여 상부작업챔버(744)와 하부작업챔버(746) 사이의 유체의 동작을 제어한다. 축압피스톤(736)은 일반적으로 가스로 채워져 있는 축압챔버(764)로부터 하부작업챔버(746)를 분리시킨다. 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이 축압피스톤(736)은 압력관(730) 내부 및 축압챔버(764)에서 미끄러질 수 있게 배치되고 축압피스톤(736)은 “로드볼륨” 개념을 위해 보완된다.
압력감응밸브 어셈블리(738)는 실린더 말단(766), 스템(stem)(150), 스풀(spool)(152), 스풀 마개(154), 밸브스프링(156) 및 볼트(768)를 포함하는 압력구동밸브 어셈블리이다. 상기 실린더 말단부(766)는 상기 압력관(730)에 확고하게 고정되어 있다. 스템(150)은 실린더 말단(766)을 통과하며 연장되는 중심통로(770)에 위치한다. 스템(150)은 볼트(768)에 의해 실린더 말단(766)에 고정되어 있다. 볼트(768)는 하기에서 설명되는 바와 같이 유체의 우회(bypass) 흐름을 제공하기 위하여 스템(150) 내에서 유체통로(160)와 연결되어 있는 중심유체통로(772)를 정의한다.
스풀(152)은 스템(150) 위에서 미끄러질 수 있게 받쳐진다. 스템(150) 위에서의 스풀(152)의 위쪽으로의 이동은 스템(150)의 플랜지(flange)(62)에 의해 제한되며, 상기 플랜지(62)는 스풀(152)에 의해 정의되는 쇼울더(164)를 연결시킨다. 밸브스프링(156)은 스템(150)의 플랜지(162)에 대하여 스풀(152)의 쇼울더(164)를 바이어스 시키며, 이는 유체를 하부작업챔버(46)로부터 실린더 말단(766)을 통과하여 연장되는 복수의 유체통로(766) 안쪽으로 흐르게 하기 위함이다. 스풀 마개(154)는 스풀(152)에 고정된다. 스풀(152)은 하나 또는 그 이상의 홀(166)을 정의한다.
압축행정 동안, 하부작업챔버(46)의 유체 압력은 스풀(152)과 압력감응밸브 어셈블리(738)의 스풀 마개(154)에 대하여 동작한다. 실린더 말단(766) 아래의 유체 압력은 스풀(152)과 압력감응밸브 어셈블리(738)의 스풀 마개(154)에 대하여 동작한다. 상기 실린더 말단(766) 아래의 유체 압력은 우회통로(778)를 통하여 스풀(152)과 스풀 마개(154)로 보내어진다. 밸브스프링(156)의 바이어싱(biasing)은 상기 유체가 압력감응밸브 어셈블리(738)와 축압피스톤(736) 사이 영역으로 흐르기 쉽기 때문에 완충기(20)의 정상적인 감쇠(damping)를 위해 복수의 유체통로(776)를 통하여 유체를 정상적으로 흐르게 한다.
스풀(152)에 작용하는 압력 차이가 밸브스프링(156)의 바이어스 부하를 초과하면, 스풀(152)은 스템(150) 위로 미끄러져 내려올 것이고, 하부작업챔버(46)로부터 복수의 통로(776)를 통과하는 유체의 흐름을 차단하거나 막을 것이다. 스풀(152) 전체에 걸친 유체 압력이 감소하면, 밸브스프링(156)은 스풀(152)을 플랜지(162)에 대하여 다시 위쪽으로 바이어스(bias) 시킬 것이다. 스풀(152)이 유체 흐름을 차단하거나 막을 때, 하부작업챔버(46)의 유체 압력은 기하급수적으로 증가하고 하부작업챔버(46)와 실린더 말단(766) 아래 영역 사이의 유일한 흐름은 하나 또는 그 이상의 홀(166)을 통과할 것이다. 하나 또는 그 이상의 홀(166) 부분과 피스톤 어셈블리(732)의 순시(instantaneous) 속도는 얻어지는 최종 감쇠력(damping forces)을 정의할 것이다. 하부작업챔버(746) 내에서의 유체 압력의 증가는 피스톤 어셈블리(732) 속도와 상관관계를 가지고 따라서 압력감응밸브 어셈블리(738)는 피스톤 어셈블리(732)의 속도에 기반하여 열리고 닫히는 압력감응밸브이다. 압력감응밸브 어셈블리(738)는 보통은 열려있고 하부작업챔버(746)와 실린더 말단(766) 아래 영역 사이의 압력 차이에 의해 닫히는 압축밸브 어셈블리이며, 상기 압력 차이는 피스톤 어셈블리(732)의 속도에 의해 결정된다.
상술한 실시예들은 설명과 묘사의 목적으로 사용되었다. 빠짐없이 설명하거나 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 특정 실시예의 개별적인 구성요소들 또는 특징들은 일반적으로 그러한 특정 실시예에 제한되는 것은 아니며, 비록 구체적으로 도시되거나 설명되었을지라도 적절한 곳에 교체가능하고 선택된 실시예에 사용될 수 있다. 마찬가지로 많은 방법으로 다양하게 변화될 수 있다. 그러한 변화는 본 발명으로부터 벗어난 것으로 간주되지 않으며, 그러한 모든 수정은 본 발명의 범위내에 포함되는 의도이다.

Claims (13)

  1. 작업챔버(42)를 형성하는 압력관(30);
    상기 작업챔버(42) 내측에 위치되는 작동 유체;
    상기 작업챔버 내에서 미끄러질 수 있게 위치하고, 상기 작업챔버를 상부작업챔버(44)와 하부작업챔버(46)로 나누는 피스톤 어셈블리(32);
    상기 하부작업챔버(46)와 연결되는 유체저장챔버(52);
    상기 하부작업챔버(46)와 상기 유체저장챔버(52) 사이에 위치되고, 상기 하부작업챔버에서 상기 유체저장챔버로 직접적인 유체의 흐름이 차단되는 동안 상기 유체저장챔버에서 상기 하부작업챔버로 직접적 유체 흐름을 허용하는 반동밸브 어셈블리(112);
    상기 하부작업챔버와 상기 유체저장챔버 사이에 위치되고, 상기 하부작업챔버에서 상기 유체저장챔버로 유체의 흐름이 허용되는 동안 상기 유체저장챔버에서 상기 하부작업챔버로의 유체 흐름을 차단하는 압축밸브 어셈블리(114);
    스풀 마개(154)가 고정되어 있고, 연장 형성된 적어도 하나의 홀을 갖는 이동 가능한 스풀(152)을 포함하고, 상기 반동밸브 어셈블리 및 상기 압축밸브 어셈블리와 이격되고 상기 하부작업챔버와 상기 유체저장챔버 사이에 위치되는 압력감응밸브 어셈블리(116)를 포함하되,
    상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 작업챔버 내의 상기 피스톤 어셈블리의 위치로부터 독립적으로 작동되고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리의 이동 가능한 상기 스풀의 상기 스풀 마개의 내측면은 상기 유체저장챔버의 유압이 직접 작용하도록 항상 상기 유체저장챔버 내에 위치된 작동 유체와 직접 유체 접촉하고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리의 이동 가능한 상기 스풀의 상기 스풀 마개의 외측면은 상기 하부작업챔버 내의 작동 유체와 직접 유체 접촉하고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리의 이동 가능한 상기 스풀의 이동은 상기 압력감응밸브 어셈블리가 열린 위치에서 닫힌 위치로 변하게 하고, 상기 닫힌 위치에서의 상기 압력감응밸브 어셈블리(116)는 상기 하부작업챔버에서 상기 유체저장챔버(52)로의 유체흐름이 이동 가능한 상기 스풀의 상기 홀의 영역으로 제한되도록 상기 압축밸브 어셈블리(114)를 통한 유체 흐름을 제한하고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 압축밸브 어셈블리를 통한 유체 흐름을 조절하기 위해 이동 가능한 상기 스풀의 상기 스풀 마개의 상기 외측면에 대한 상기 유체저장챔버의 상기 작동 유체의 반발 압력과 이동 가능한 상기 스풀의 상기 스풀 마개의 상기 내측면에 대한 상기 하부작업챔버의 상기 작동 유체의 반발 압력 사이의 압력 차이에 기초하여 상기 열린 위치와 상기 닫힌 위치 사이를 이동하도록 동작하는 완충기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유체저장챔버는 상기 압력관을 둘러싸는 저장관을 포함하는 완충기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 유체저장챔버는 상기 압력관에 의해 정의되고, 상기 피스톤 어셈블리가 상기 압력관에 미끄러질 수 있게 위치되는 완충기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 압력관에 부착되는 실린더 말단(110), 상기 실린더 말단(110)에 미끄러질 수 있게 위치되고 열린 위치와 닫힌 위치 사이를 이동 가능한 상기 스풀, 이동 가능한 상기 스풀을 상기 열린 위치로 이동시키는 밸브스프링(156)을 포함하고,
    상기 상부작업챔버와 상기 하부작업챔버 중 하나의 상기 작동 유체의 상기 압력은 이동 가능한 상기 스풀을 상기 닫힌 위치로 이동시키는 완충기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 압력관에 확고하게 고정되는 완충기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 반동밸브 어셈블리와 상기 압축밸브 어셈블리를 통해 연장되는 유체 통로(158)를 정의하는 완충기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 압력감응밸브 어셈블리는 스템(150), 이동 가능한 상기 스풀, 상기 스풀 마개 및 스프링(156)을 포함하는 완충기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 스템(150)은 상기 반동밸브 어셈블리와 상기 압축밸브 어셈블리를 통해 연장되는 유체 통로(158)의 일부를 정의하는 완충기.
  9. 제 1 항에 있어서, 이동 가능한 상기 스풀은 상기 반동밸브 어셈블리에 독립적인 완충기.
  10. 작업챔버(42)를 형성하는 압력관(30);
    상기 작업챔버 내측에 위치되는 작동 유체;
    상기 작업챔버 내에서 미끄러질 수 있게 위치하고, 상기 작업챔버를 상부작업챔버와 하부작업챔버로 나누는 피스톤 어셈블리(32);
    상기 하부작업챔버와 연결되어 유체저장챔버(52)를 정의하는 저장관 (36);
    상기 하부작업챔버와 상기 유체저장챔버 사이에 위치되고, 상기 하부작업챔버에서 상기 유체저장챔버로 직접적인 유체의 흐름이 차단되는 동안 상기 유체저장챔버에서 상기 하부작업챔버로 직접적 유체 흐름을 허용하는 반동밸브 어셈블리;
    상기 하부작업챔버와 상기 유체저장챔버 사이에 위치되고, 상기 하부작업챔버에서 상기 유체저장챔버로 유체의 흐름이 허용되는 동안 상기 유체저장챔버에서 상기 하부작업챔버로의 유체 흐름을 차단하는 압축밸브 어셈블리;
    상기 반동밸브 어셈블리 및 상기 압축밸브 어셈블리와 상이하고, 상기 하부작업챔버와 상기 유체저장챔버 사이에 위치되고, 유체 통로를 형성하는 홀을 갖는 이동 가능한 스풀(152)을 포함하는 압력감응밸브 어셈블리(116)를 포함하되,
    상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 작업챔버 내의 상기 피스톤 어셈블리의 위치로부터 독립적으로 작동되고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리의 이동 가능한 상기 스풀에 부착된 스풀 마개(154) 내측면은 항상 상기 유체저장챔버 내에 위치된 작동 유체와 직접 접촉하고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리의 상기 스풀의 상기 스풀 마개의 외측면은 상기 하부작업챔버 내의 작동 유체와 직접 접촉하고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 유체저장챔버의 상기 작동 유체의 압력과 상기 하부작업챔버의 상기 작동 유체의 압력 사이의 압력 차이 만에 근거해 열린 위치에서 닫힌 위치로 이동하고, 상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 압력감응밸브 어셈블리가 상기 닫힌 위치에 있을 때 상기 압축밸브 어셈블리를 통한 유체흐름을 제한하기 위해 상기 홀을 이용하는 완충기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 스풀 마개의 상기 내측면 및 상기 외측면은 상기 반동밸브 어셈블리에서 완전히 독립된 완충기.
  12. 작동 유체를 수용하는 완충기에 있어서,
    작업챔버(42)를 형성하는 압력관;
    상기 작업챔버의 내에 위치되는 상기 작동 유체 가운데 일부 양;
    상기 작업챔버 내에서 미끄러질 수 있게 위치하고, 상기 작업챔버를 상부작업챔버(44)와 하부작업챔버(46)로 나누는 피스톤 어셈블리(32);
    상기 하부작업챔버와 연결되는 유체저장챔버(52);
    상기 하부작업챔버와 상기 유체저장챔버 사이에 위치되고, 상기 하부작업챔버에서 상기 유체저장챔버로 직접적인 상기 작동 유체의 유체의 흐름이 차단되는 동안 상기 유체저장챔버에서 상기 하부작업챔버로 상기 작동 유체의 직접적 유체 흐름을 허용하는 반동밸브 어셈블리(112);
    상기 하부작업챔버와 상기 유체저장챔버 사이에 위치되고, 상기 하부작업챔버에서 상기 유체저장챔버로 상기 작동 유체의 유체의 흐름이 허용되는 동안 상기 유체저장챔버에서 상기 하부작업챔버로의 상기 작동 유체의 유체 흐름을 차단하는 압축밸브 어셈블리;
    상기 반동밸브 어셈블리 및 상기 압축밸브 어셈블리와 상이하고, 상기 하부작업챔버와 상기 유체저장챔버 사이에 위치되고, 상기 유체저장챔버의 상기 작동 유체와 항상 연결되는 유체 챔버(170)를 갖는 압력감응밸브 어셈블리(116)를 포함하되,
    상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 작업챔버 내에서 상기 피스톤 어셈블리의 위치로부터 독립적으로 동작하고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리의 내측면은 상기 유체저장챔버 내에 위치된 상기 작동 유체와 직접 접촉하고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리의 외측면은 상기 하부작업챔버 내의 상기 작동 유체와 직접 접촉하고;
    상기 압력감응밸브 어셈블리는 상기 유체저장챔버의 상기 작동 유체의 압력과 상기 하부작업챔버의 상기 작동 유체의 압력 사이의 압력 차이에 근거해 열린 위치에서 닫힌 위치로 이동하고, 상기 압력감응밸브 어셈블리가 상기 닫힌 위치에 있을 때 상기 압축밸브 어셈블리를 통해 상기 작동 유체의 유체 흐름을 제한하고;
    상기 내측면과 직접 접촉되는 상기 작동 유체는 항상 상기 압축밸브 어셈블리를 통한 유동이 차단되고 상기 압력감응밸브 어셈블리에 머무르는 완충기.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 압력감응밸브 어셈블리는 스풀 마개(154)가 고정되어 있는 이동 가능한 스풀(152)을 포함하고, 상기 스풀 마개는 상기 압력 감응밸브 어셈블리의 상기 내측면을 정의하고 상기 유체 챔버를 가지고, 상기 내측면과 직접 접촉하는 상기 작동 유체는 상기 압축밸브 어셈블리에 의해 상기 이동 가능한 스풀의 외측으로 유동이 항상 차단되는 완충기.
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