KR102177253B1 - 프리락 완충 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프리락 완충 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오리피스 통로를 개폐하는 체크 밸브가 구비되어 외부에서 가해지는 충격력에 의해 일정 이상의 압력이 형성되는 경우 체크 밸브가 개방되어 압력이 소멸되면서 충격이 완화되게 구성되어 다양한 충격에 대하여 완충 조건을 조절할 수 있으면서도 구조가 간단한 프리락 완충 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 프리락 완충 장치는, 내부에 작동 유체가 수용되는 밀폐된 압력실을 형성하는 실린더와, 상기 압력실을 양분하도록 상기 실린더의 내부에 습동이 가능하게 장착되고 양분된 압력실 사이로 작동 유체가 흐르도록 하기 위한 오리피스가 형성된 피스톤 격벽과, 외부에서 가해지는 외력으로 상기 피스톤 격벽을 일방 또는 양방으로 이동시키도록 일단은 상기 실린더의 외부로 노출되고 타단은 상기 실린더의 압력실로 진입되어 상기 피스톤 격벽과 연결되는 피스톤 로드가 구비되어 구성되되, 상기 피스톤 로드는 상기 실린더의 압력실 내부로 진입된 부분이 상기 피스톤 격벽을 통과하여 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 모두에 노출되고, 상기 피스톤 로드의 일단에서 시작하여 상기 피스톤 격벽을 지나는 위치까지 이어지는 밸브 로드 삽입 구멍이 형성되며, 상기 피스톤 격벽을 기준으로 양측 위치 각각에서 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 각각에 노출된 피스톤 로드 부분 각각에는 각 압력실에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍으로 이어지는 유출입 구멍이 형성되고, 상기 유출입 구멍을 폐쇄하는 위치와 개방하는 위치 사이에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍의 축방향으로 왕복으로 이동되게 상기 밸브 로드 삽입 구멍에 삽입되는 밸브 로드가 더 구비되며, 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 중 일측 압력실과 타측 압력실 사이에 일정 이상의 압력차가 발생되는 경우 개방되어 상기 오리피스를 개폐하는 체크 밸브가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 프리락 완충 장치는, 내부에 작동 유체가 수용되는 밀폐된 압력실을 형성하는 실린더와, 상기 압력실을 양분하도록 상기 실린더의 내부에 습동이 가능하게 장착되고 양분된 압력실 사이로 작동 유체가 흐르도록 하기 위한 오리피스가 형성된 피스톤 격벽과, 외부에서 가해지는 외력으로 상기 피스톤 격벽을 일방 또는 양방으로 이동시키도록 일단은 상기 실린더의 외부로 노출되고 타단은 상기 실린더의 압력실로 진입되어 상기 피스톤 격벽과 연결되는 피스톤 로드가 구비되어 구성되되, 상기 피스톤 로드는 상기 실린더의 압력실 내부로 진입된 부분이 상기 피스톤 격벽을 통과하여 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 모두에 노출되고, 상기 피스톤 로드의 일단에서 시작하여 상기 피스톤 격벽을 지나는 위치까지 이어지는 밸브 로드 삽입 구멍이 형성되며, 상기 피스톤 격벽을 기준으로 양측 위치 각각에서 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 각각에 노출된 피스톤 로드 부분 각각에는 각 압력실에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍으로 이어지는 유출입 구멍이 형성되고, 상기 유출입 구멍을 폐쇄하는 위치와 개방하는 위치 사이에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍의 축방향으로 왕복으로 이동되게 상기 밸브 로드 삽입 구멍에 삽입되는 밸브 로드가 더 구비되며, 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 중 일측 압력실과 타측 압력실 사이에 일정 이상의 압력차가 발생되는 경우 개방되어 상기 오리피스를 개폐하는 체크 밸브가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 프리락 완충 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오리피스 통로를 개폐하는 체크 밸브가 구비되어 외부에서 가해지는 충격력에 의해 일정 이상의 압력이 형성되는 경우 체크 밸브가 개방되어 압력이 소멸되면서 충격이 완화되게 구성되어 다양한 충격에 대하여 완충 조건을 조절할 수 있으면서도 구조가 간단한 프리락 완충 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유체 저항력에 의한 프리락 기능을 구비한 가스 스프링이나 오일 댐퍼와 같은 실린더를 이용한 완충 장치는 각종 도어류(예: 자동차, 가구 등)나 차량의 시트 등에 가해지는 충격을 완화시키는데 이용된다.
대한민국 등록실용신안 제20-0395009호(가스스프링의 작동장치, 2005.09.01), 대한민국 등록특허 제10-1597814호(프리락 가스스프링, 2016.02.19) 및 대한민국 등록특허 제10-1795733호(프리락 댐퍼, 2017.11.02)에는 유체의 저항력을 이용한 실린더 타입의 프리락 기능을 구비한 완충 장치가 개시되어 있다.
그러나, 상기의 프리락 완충 장치는 충격 가속도의 크기에 따라 비례하여 유체 저항력을 발생시키는 오리피스(Orifice)에 의해 가해지는 충격 가속에 의한 충격력의 크기와 무관하게 모든 크기의 충격력을 완충시키는 구조이기 때문에 필요에 따라 일정 크기 이상의 충격력에 대하여만 완충시키도록 하기 위해서는 별도의 구성을 구비하여야 할 뿐만 아니라 그에 따라 구조가 복잡해지는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 오리피스 통로를 개폐하는 체크 밸브가 구비되어 외부에서 가해지는 충격력에 의해 일정 이상의 압력이 형성되는 경우 체크 밸브가 개방되어 압력이 소멸되면서 충격이 완화되게 구성되어 다양한 충격에 대하여 완충 조건을 조절할 수 있으면서도 구조가 간단한 프리락 완충 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프리락 완충 장치는, 내부에 작동 유체가 수용되는 밀폐된 압력실을 형성하는 실린더와, 상기 압력실을 양분하도록 상기 실린더의 내부에 습동이 가능하게 장착되고 양분된 압력실 사이로 작동 유체가 흐르도록 하기 위한 오리피스가 형성된 피스톤 격벽과, 외부에서 가해지는 외력으로 상기 피스톤 격벽을 일방 또는 양방으로 이동시키도록 일단은 상기 실린더의 외부로 노출되고 타단은 상기 실린더의 압력실로 진입되어 상기 피스톤 격벽과 연결되는 피스톤 로드가 구비되어 구성되되, 상기 피스톤 로드는 상기 실린더의 압력실 내부로 진입된 부분이 상기 피스톤 격벽을 통과하여 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 모두에 노출되고, 상기 피스톤 로드의 일단에서 시작하여 상기 피스톤 격벽을 지나는 위치까지 이어지는 밸브 로드 삽입 구멍이 형성되며, 상기 피스톤 격벽을 기준으로 양측 위치 각각에서 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 각각에 노출된 피스톤 로드 부분 각각에는 각 압력실에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍으로 이어지는 유출입 구멍이 형성되고, 상기 유출입 구멍을 폐쇄하는 위치와 개방하는 위치 사이에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍의 축방향으로 왕복으로 이동되게 상기 밸브 로드 삽입 구멍에 삽입되는 밸브 로드가 더 구비되며, 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 중 일측 압력실과 타측 압력실 사이에 일정 이상의 압력차가 발생되는 경우 개방되어 상기 오리피스를 개폐하는 체크 밸브가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 프리락 완충 장치는, 상기 체크 밸브는, 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 중 어느 하나의 압력실 내부에 위치되어 상기 오리피스의 입구를 개폐하도록 상기 피스톤 격벽의 일측면에 밀착되고 떨어지게 상기 피스톤 로드에 지지되어 상기 피스톤 로드를 따라 왕복 이동되는 밸브 포트와, 상기 밸브 포트가 상기 피스톤 격벽의 일측면에 밀착되는 방향으로 가압되도록 일단은 상기 밸브 포트에 지지되고 타단은 상기 피스톤 로드에 지지된 밸브 스프링이 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 프리락 완충 장치는, 상기 피스톤 로드에는 상기 밸브 스프링의 타단이 지지되기 위한 지지단이 부설된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 프리락 완충 장치는, 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 중 고압이 형성되는 고압측 압력실과 연결되는 확장 압력실을 형성하기 위한 확장 케이스가 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 프리락 완충 장치는, 상기 확장 케이스는 상기 실린더의 외면을 둘러싸는 실린더 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 프리락 완충 장치는, 오리피스 통로를 개폐하는 체크 밸브가 구비되어 외부에서 가해지는 충격력에 의해 일정 이상의 압력이 형성되는 경우 체크 밸브가 개방되어 압력이 소멸되면서 충격이 완화되게 구성되어 다양한 충격에 대하여 완충 조건을 조절할 수 있으면서도 구조가 간단한 장점을 갖는다.
특히, 본 발명에 따른 프리락 완충 장치는 체크 밸브를 구성하는 스프링의 탄성력을 조절로 충격의 완화가 이루어지기 시작하는 충격력의 크기를 간단하게 조절할 수 있어 다양한 충격에 대한 완충이 이루어지도록 구성될 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치를 절개하여 도시한 절개 사시도
도 2는 도 1에 도시된 박스 부분을 확대하여 도시한 절개 사시도
도 3a 및 도 3b는 각각 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치의 락킹 상태와 락킹이 해제되는 작동을 개념적으로 도시한 단면도
도 4a 및 도 4b는 각각 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치에 의해 완충이 이루어지는 작동을 개념적으로 도시한 단면도
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치를 절개하여 도시한 절개 사시도
도 6은 도 5에 도시된 박스 부분을 확대하여 도시한 절개 사시도
도 7a 및 도 7b는 각각 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치의 락킹 상태와 락킹이 해제되는 작동을 개념적으로 도시한 단면도
도 8a 및 도 8b는 각각 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치에 의해 완충이 이루어지는 작동을 개념적으로 도시한 단면도
도 2는 도 1에 도시된 박스 부분을 확대하여 도시한 절개 사시도
도 3a 및 도 3b는 각각 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치의 락킹 상태와 락킹이 해제되는 작동을 개념적으로 도시한 단면도
도 4a 및 도 4b는 각각 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치에 의해 완충이 이루어지는 작동을 개념적으로 도시한 단면도
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치를 절개하여 도시한 절개 사시도
도 6은 도 5에 도시된 박스 부분을 확대하여 도시한 절개 사시도
도 7a 및 도 7b는 각각 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치의 락킹 상태와 락킹이 해제되는 작동을 개념적으로 도시한 단면도
도 8a 및 도 8b는 각각 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치에 의해 완충이 이루어지는 작동을 개념적으로 도시한 단면도
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 프리락 완충 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치를 절개하여 도시한 절개 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 박스 부분을 확대하여 도시한 절개 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 각각 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치의 락킹 상태와 락킹이 해제되는 작동을 개념적으로 도시한 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 각각 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치에 의해 완충이 이루어지는 작동을 개념적으로 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치를 절개하여 도시한 절개 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 박스 부분을 확대하여 도시한 절개 사시도이며, 도 7a 및 도 7b는 각각 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치의 락킹 상태와 락킹이 해제되는 작동을 개념적으로 도시한 단면도이고, 도 8a 및 도 8b는 각각 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치에 의해 완충이 이루어지는 작동을 개념적으로 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 프리락 완충 장치(1,2)는 피스톤 격벽(14,24)에 형성된 오리피스(141,241) 통로를 개폐하는 체크 밸브(16,26)가 구비되어 외부에서 가해지는 충격력에 의해 일정 이상의 압력이 형성되는 경우 체크 밸브(16,26)가 개방되어 압력이 소멸되면서 충격이 완화되게 구성되며, 상기 체크 밸브(16,26)에 의해 다양한 충격에 대하여 완충 조건을 조절할 수 있으면서도 구조가 간단하게 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1 내지 도 4b는 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치(1)를 도시한 것이고, 도 5 내지 도 8b는 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치(2)를 도시한 것으로, 우선 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치(1)를 설명하고 이어서 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치(2)를 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치(1)는 실린더(11), 피스톤 로드(12), 밸브 로드(13), 피스톤 격벽(14), 보조 격벽(15) 및 체크 밸브(16)가 구비되어 구성된다.
상기 실린더(11)는 내부에 가스나 오일과 같은 작동 유체가 수용되는 밀폐된 압력실(CH,CL)을 형성하기 위한 구성으로 통상 단면이 원형이 원통체 형상으로 형성된다. 상기 실린더(11)의 내부에 형성된 압력실(CH,CL)은 상기 피스톤 격벽(14)에 의해 2개의 압력실(CH와 CL)로 양분된다. 상기 피스톤 격벽(14)에 의해 양분된 압력실 중 하나는 피스톤 격벽(14)이 이동되어 축소되는 쪽은 고압의 압력실(CH)이 되고, 그 반대쪽에서 확장되는 쪽은 저압의 압력실(CL)이 된다.
상기 피스톤 로드(12)는 상기 실린더(11)의 일단부 측에서 출몰되게 상기 실린더(11)의 일단부로 진입되어 왕복 이동되는 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 피스톤 로드(12)는 외부에서 가해지는 충격에 의한 외력에 의해 그 외력이 가해지는 방향으로 이동되면서 그 피스톤 로드(12)에 결합된 피스톤 격벽(14)을 이동시키게 된다. 상기 피스톤 로드(12)의 일단은 상기 실린더(11)의 외부로 노출되고, 타단은 상기 실린더(11)의 압력실(CH,CL)로 진입되어 그 압력실(CH,CL)을 양분하는 상기 피스톤 격벽과 연결된다.
본 발명은 작동 유체가 상기 피스톤 격벽(14)에 형성된 오리피스(141)를 통과하면서 발생되는 유체 저항에 의한 완충이 이루어지는 락킹(Locking)과 그 락킹을 해제하는 구성이 상기 피스톤 로드(12)의 내부에 구성되어 구조가 간단하고 전체적으로 컴팩트하게 구성할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다. 도 3a 및 도 3b에는 각각 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치(1)의 락킹 상태와 락킹이 해제되는 작동이 개념적으로 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 락킹(Locking)과 그 락킹을 해제하는 구성을 위해 상기 피스톤 로드(12)는 상기 실린더(11)의 압력실 내부로 진입된 부분이 상기 피스톤 격벽(14)을 통과하여 상기 피스톤 격벽(12)에 의해 양분된 좌우 압력실(CH,CL) 모두에 노출되게 상기 피스톤 격벽(14)과 연결된다. 상기와 같이 피스톤 격벽(14)에 연결된 피스톤 로드(12)에는 밸브 로드 삽입 구멍이 상기 피스톤 로드(12)의 축방향으로 길게 형성되는데, 도면을 참조하면 상기 밸브 로드 삽입 구멍은 상기 실린더(11)의 외부로 노출되어 있는 상기 피스톤 로드(12)의 일단에서 시작하여 상기 피스톤 격벽(14)을 지나는 위치까지 이어지게 형성된다. 또한, 상기 피스톤 격벽(14)에 의해 양분된 2개의 압력실(CH,CL) 사이를 작동 유체가 자유로이 흐를 수 있도록 하기 위한 통로가 상기 피스톤 로드(12)에 형성되는데, 도면을 참조하면 상기 피스톤 격벽(14)을 기준으로 양측 위치 각각에서 상기 피스톤 격벽(14)에 의해 양분된 압력실(CH,CL) 각각에 노출된 피스톤 로드(12) 부분 각각에는 각 압력실(CH,CL)에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍으로 이어지는 유출입 구멍(122a,122b)이 형성된다. 상기와 같이 형성된 유출입 구멍(122a,122b)은 상기 밸브 로드 삽입 구멍으로 삽입되는 밸브 로드(13)에 의해 개폐된다. 도면을 참조하면, 상기 밸브 로드(13)는 상기 유출입 구멍(122a,122b)을 폐쇄하는 위치와 개방하는 위치 사이에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍의 축방향으로 왕복으로 이동되게 상기 밸브 로드 삽입 구멍에 삽입된다. 도 3a는 상기 밸브 로드(13)가 2개의 유출입 구멍(122a,122b)을 폐쇄하는 위치까지 진입되어 상기 피스톤 격벽(14)에 의해 양분된 2개의 압력실(CH,CL) 사이의 작동 유체의 이동이 막히게 되고, 그에 따라 충격에 의한 외력이 가해지는 경우 체크 밸브(16)의 개방 여부에 따라 완충이 이루어지거나 이루어지지 않는 락킹 상태가 된다. 한편, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 밸브 로드(13)가 2개의 유출입 구멍(122a,122b)을 모두 개방하는 위치까지 이동(D)되어 빠진 상태에서는 상기 2개의 유출입 구멍(122a,122b)과 밸브 로드 삽입 구멍을 통해서 작동 유체가 상기 피스톤 격벽(14)에 의해 양분된 2개의 압력실(CH,CL) 사이를 자유로이 흐르게 되어 상기 피스톤 로드(12)에 지속적인 힘이 가해지는 경우 상기 피스톤 격벽(14)은 지속적인 힘이 가해지는 방향으로 이동되어 락킹이 해제되게 된다.
상기 피스톤 격벽(14)은 상기 실린더(11)에 의해 형성된 압력실(CH,CL)을 양분하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 피스톤 격벽(14)은 상기 실린더(11)의 내부에 습동이 가능하게 장착되며, 상기 피스톤 격벽(14)에는 그 피스톤 격벽(14)에 의해 양분된 압력실(CH,CL) 사이로 작동 유체가 흐르도록 하기 위한 오리피스(141)가 형성된다. 상기 피스톤 격벽(14)에 의해 양분된 압력실(CH,CL) 사이에서 작동 유체의 누설이 방지되도록 상기 실린더(11)의 내벽에 접촉되는 상기 피스톤 격벽(14)의 외주에는 O-링(14a)이 설치된다.
상기 피스톤 격벽(14)이 일방으로 이동되면 수축되는 압력실은 고압의 압력실(CH)가 되어 그 내부에 수용된 유체는 상기 오리피스(141)를 지나 부피가 확장되는 저압의 압력실(CL) 쪽으로 흐르게 되는데, 작동 유체가 단면적이 적절하게 형성(보통은 단면적이 작게 형성)된 오리피스(141)를 통과하여 흐르는 과정에서 유동 저항이 발생되어 피스톤 격벽(14)이 완만한 속도로 이동되게 되고 그 피스톤 격벽(14)의 이동으로 충격이 완충되게 된다.
상기 보조 격벽(15)은 상기 피스톤 격벽(14)과 피스톤 로드(12)가 흔들리지 않고 안정되게 이동되도록 상기 피스톤 로드(12)의 말단에 결합된 구성이다. 상기 보족 격벽(15)에는 작동 유체가 소정의 저항을 받으면 흐르기 위한 보조 오리피스(151)이 형성된다. 상기 보적 격벽(15)에 의해 분리된 압력실 사이에서 작동 유체의 누설이 방지되도록 상기 실린더(11)의 내벽에 접촉되는 상기 보족 격벽(15)의 외주에는 O-링(15a)이 설치된다.
본 발명은 외부 충격으로 가해지는 외력이 일정 이상되는 경우에만 상기 오리피스(141)을 통해 작동 유체가 흐르도록 상기 오리피스(141)를 개폐하는 체크 밸브(16)이 구비된 것을 특징으로 한다. 상기 체크 밸브(141)는 상기 피스톤 격벽(14)에 의해 양분된 압력실 중 일측 압력실(CH)과 타측 압력실(CL) 사이에 일정 이상의 압력차가 발생되는 경우 개방되도록 구성되어 상기 오리피스(141)를 개폐하게 장착된다.
도 4a 및 도 4b는 체크 밸브(16)의 개폐에 따라 오리피스(141)을 통한 작동 유체의 흐름이 차단되고 개방되는 상태를 개념적으로 도시한 것인데, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 체크 밸브(16)는 밸브 포트(18)와 밸브 스프링(17)에 의해 구성된다.
상기 밸브 포트(18)는 오리피스(141)의 입구를 개폐하기 위한 구성으로, 상기 밸브 포트(18)는 상기 피스톤 격벽(14)에 의해 양분된 압력실 중 어느 하나의 압력실(CL) 내부에 위치되어 상기 오리피스(141)의 입구를 개폐하도록 상기 피스톤 격벽(14)의 일측면에 밀착되고 떨어지게 상기 피스톤 로드(12)에 지지되어 상기 피스톤 로드(12)를 따라 왕복 이동된다.
상기 밸브 스프링(17)은 상기 오리피스(141)의 입구를 폐쇄하는 방향으로 상기 밸브 포트(18)를 가압하기 위한 구성으로, 상기 밸브 스프링(17)은 상기 밸브 포트(18)가 상기 피스톤 격벽(14)의 일측면에 밀착되는 방향으로 가압되도록 일단은 상기 밸브 포트(18)에 지지되고 타단은 상기 피스톤 로드(12)에 지지된다. 도면을 참조하면, 상기 피스톤 로드(12)에는 지지단(121)이 고정되어 그 지지단(121)에 상기 밸브 스프링(17)의 타단이 지지된다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 피스톤 로드(12)에 충격에 의한 외력이 가해지면 그 외력의 방향으로 피스톤 격벽(14)가 이동되게 되고, 그에 따라 축소되면서 고압이 형성되는 고압의 압력실(CH)에 수용된 작동 유체가 오리피스(141)를 통해 저압의 압력실(CL)로 흐르는 압력차에 의해 밸브 포트(18)에 가해지는 힘(Foil)의 크기와 밸브 스프링(17)에 의해 밸브 포트(18)에 가해지는 힘(Fspring)의 크기에 따라 상기 체크 밸브(16)이 개폐된다. 도 4a는 압력차에 의해 밸브 포트(18)에 가해지는 힘(Foil)의 크기보다 밸브 스프링(17)에 의해 밸브 포트(18)에 가해지는 힘(Fspring)의 크기가 커서 밸브 포트(18)에 의해 오리피스(141)가 막힌 상태가 되어 피스톤 로드(12)의 이동이 발생되지 않은 상태를 도시한 것이고, 반대로 도 4b는 압력차에 의해 밸브 포트(18)에 가해지는 힘(Foil)의 크기가 밸브 스프링(17)에 의해 밸브 포트(18)에 가해지는 힘(Fspring)의 크기보다 커져서 밸브 포트(18)가 피스톤 격벽(14)의 일측면에서서 떨어지면서 오리피스(141)가 개방된 상태가 되고 그에 따라 작동 유체가 오리피스(141)를 통해 흐르게 되는 상태를 도시한 것이다.
즉, 본 발명은 충격 가속도에 따른 외력의 크기가 일정 이하인 경우에는 상기 체크 밸브(16)가 여전히 닫힌 상태가 되어 작동 유체의 유동 저항에 의한 완충이 이루어지지 않고, 충격 가속도에 따른 외력의 크기가 일정 이상인 경우에만 상기 체크 밸브(16)가 열리면서 작동 유체가 오리피스(141)를 통과하면서 발생되는 유동 저항에 의한 완충이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
한편, 도 5 내지 도 8b는 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치(2)를 도시한 것인데, 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치(2)는 작동 유체의 양을 증가시켜 완충 특성을 조절할 수 있도록 고압의 압력실(CH)의 전체 압력실 부피를 확장시키기 위한 확장 압력실이 형성된 점을 제외하고는 제1실시예에 따른 프리락 완충 장치(1)와 대동소이하다.
도 5 내지 도 8b를 참조하면, 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치(2)는 피스톤 격벽(24)에 의해 양분된 압력실 중 고압이 형성되는 고압측 압력실(CH)과 연결되는 확장 압력실을 형성하기 위한 확장 케이스(21')가 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다. 특히, 상기와 같이 확장 압력실이 구비된 제2실시예에 따른 프리락 완충 장치(2)는 작동 유체가 압축성이 큰 가스의 경우 부피가 증가한 작동 유체의 압축량 변화로 완충 특성을 효과적으로 조절할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기 확장 케이스(21')가 상기 실린더(21)의 외면을 둘러싸는 실린더 형상으로 형성되어 확장 압력실을 컴팩트하게 구성된 특징을 갖는다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 프리락 완충 장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
1,2프리락 완충 장치 제1 및 제2 실시예
11,21실린더
CH,CL양분된 압력실
21’확장 케이스
12,22피스톤 로드
122a,122b,222a,222b유출입 구멍
13,23밸브 로드
14,24피스톤 격벽
14a,24aO-링
141,241오리피스
15,25보조 격벽
15a,25aO-링
151,251보조 오리피스
16,26체크 밸브
17,27밸브 스프링
18,28밸브 포트
11,21실린더
CH,CL양분된 압력실
21’확장 케이스
12,22피스톤 로드
122a,122b,222a,222b유출입 구멍
13,23밸브 로드
14,24피스톤 격벽
14a,24aO-링
141,241오리피스
15,25보조 격벽
15a,25aO-링
151,251보조 오리피스
16,26체크 밸브
17,27밸브 스프링
18,28밸브 포트
Claims (5)
- 내부에 작동 유체가 수용되는 밀폐된 압력실을 형성하는 실린더와, 상기 압력실을 양분하도록 상기 실린더의 내부에 습동이 가능하게 장착되고 양분된 압력실 사이로 작동 유체가 흐르도록 하기 위한 오리피스가 형성된 피스톤 격벽과, 외부에서 가해지는 외력으로 상기 피스톤 격벽을 일방 또는 양방으로 이동시키도록 일단은 상기 실린더의 외부로 노출되고 타단은 상기 실린더의 압력실로 진입되어 상기 피스톤 격벽과 연결되는 피스톤 로드가 구비되어 구성되되,
상기 피스톤 로드는 상기 실린더의 압력실 내부로 진입된 부분이 상기 피스톤 격벽을 통과하여 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 모두에 노출되고,
상기 피스톤 로드의 일단에서 시작하여 상기 피스톤 격벽을 지나는 위치까지 이어지는 밸브 로드 삽입 구멍이 형성되며,
상기 피스톤 격벽을 기준으로 양측 위치 각각에서 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 각각에 노출된 피스톤 로드 부분 각각에는 각 압력실에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍으로 이어지는 유출입 구멍이 형성되고,
상기 유출입 구멍을 폐쇄하는 위치와 개방하는 위치 사이에서 상기 밸브 로드 삽입 구멍의 축방향으로 왕복으로 이동되게 상기 밸브 로드 삽입 구멍에 삽입되는 밸브 로드가 더 구비되며,
상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 중 일측 압력실과 타측 압력실 사이에 일정 이상의 압력차가 발생되는 경우 개방되어 상기 오리피스를 개폐하는 체크 밸브가 더 구비되고,
상기 체크 밸브는, 상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 중 어느 하나의 압력실 내부에 위치되어 상기 오리피스의 입구를 개폐하도록 상기 피스톤 격벽의 일측면에 밀착되고 떨어지게 상기 피스톤 로드에 지지되어 상기 피스톤 로드를 따라 왕복 이동되는 밸브 포트와,
상기 밸브 포트가 상기 피스톤 격벽의 일측면에 밀착되는 방향으로 가압되도록 일단은 상기 밸브 포트에 지지되고 타단은 상기 피스톤 로드에 지지된 밸브 스프링이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 프리락 완충 장치. - 제1항에 있어서,
상기 피스톤 로드에는 상기 밸브 스프링의 타단이 지지되기 위한 지지단이 부설된 것을 특징으로 하는 프리락 완충 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 피스톤 격벽에 의해 양분된 압력실 중 고압이 형성되는 고압측 압력실과 연결되는 확장 압력실을 형성하기 위한 확장 케이스가 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 프리락 완충 장치. - 제3항에 있어서,
상기 확장 케이스는 상기 실린더의 외면을 둘러싸는 실린더 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 프리락 완충 장치. - 삭제
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| KR1020190069015A KR102177253B1 (ko) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | 프리락 완충 장치 |
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| KR102177253B1 true KR102177253B1 (ko) | 2020-11-10 |
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| KR (1) | KR102177253B1 (ko) |
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2019
- 2019-06-11 KR KR1020190069015A patent/KR102177253B1/ko active IP Right Grant
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