KR102588313B1 - 감쇠력을 조정할 수 있는 진동 댐퍼 - Google Patents

감쇠력을 조정할 수 있는 진동 댐퍼 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 작업 방향당 각각 하나 이상의 조정 가능한 댐핑 밸브를 포함하는 조정 가능한 진동 댐퍼에 관한 것으로, 여기서는 보상 챔버와 작업 챔버 사이의 유체 연결부가 체크 밸브 바디를 구비한 체크 밸브에 의해 제어되고, 이 체크 밸브는 조정 가능한 댐핑 밸브에 대해 유압식으로 병렬로 접속되며, 이때 체크 밸브는 유체 연결부를 형성하는 중간 튜브에 의해 파지되고, 이 중간 튜브는 연결된 조정 가능한 댐핑 밸브로의 연결부를 구비하며, 상기 체크 밸브의 체크 밸브 바디가 연결 개구의 영역에서 적어도 간접적으로 지지된다.

Description

감쇠력을 조정할 수 있는 진동 댐퍼{ADJUSTABLE OCCILATION DAMPER}
본 발명은, 특허 청구항 1의 전제부에 상응하는, 감쇠력을 조정할 수 있는 진동 댐퍼에 관한 것이다.
DE 10 2005 053 394 A1호는, 피스톤 로드 방출 운동을 감쇠시키기 위한 조정 가능한 제1 댐핑 밸브 및 피스톤 로드 삽입 운동을 감쇠시키기 위한 제2 댐핑 밸브를 구비한, 감쇠력을 조정할 수 있는 진동 댐퍼를 개시한다. 엄격하게 분리되어 스위칭 가능한 2개의 댐핑 밸브는 특성 곡선 다양성이 매우 크다는 장점을 제공한다. 하지만, 다른 한 편으로는, 환형의 체크 밸브를 중간 튜브의 부분으로서 사용하는 데서 기인할 수 있는, 상대적으로 큰 용기 직경의 단점을 갖는다.
전술한 체크 밸브는, 조정 가능한 댐핑 밸브; 연결된 댐핑 밸브와 작업 챔버 사이의 유체 채널; 그리고 보상 챔버 사이에서의 유동을 안내하는 데 이용된다. 2개의 조정 가능한 댐핑 밸브는 주 관류 방향을 가지며, 하나의 공통 보상 챔버에 연결되어 있다. 체크 밸브는, 피스톤 로드측 작업 챔버와 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버 간의 유압 단락을 보상 챔버를 통해 방지한다.
본 발명의 과제는, 큰 저장 튜브(reservoir tube) 직경의 문제가 해결되도록, 종래의 진동 댐퍼를 개선하는 것이다.
상기 과제는, 체크 밸브의 체크 밸브 바디가 적어도 간접적으로 연결 개구의 영역에 지지됨으로써 해결된다.
체크 밸브의 이러한 공간적 배치를 통해, 진동 댐퍼의 직경이 명백히 축소될 수 있다.
구체적으로, 체크 밸브 바디는 연결 개구를 형성하는 연결 슬리브에 지지된다. 결과적으로, 중간 튜브에는 체크 밸브를 위한 추가 파지면이 제공될 필요가 없다.
일 실시예에서는, 체크 밸브 바디가 연결 슬리브를 외측에서 둘러싼다. 이 실시예는 연결 슬리브의 유동 횡단면을 제한하지 않으며, 이는 특히 보상 챔버로부터 작업 챔버로의 역류에 있어서 특별한 장점이 되는데, 그 이유는 이 경우 공동화 현상(cavitation)이 발생할 수 없기 때문이다.
대안적으로는, 체크 밸브 바디가 연결 개구에 맞물리는 구성이 제안될 수 있다. 이와 같은 구조적 형상은 전술한 실시예보다 더욱 공간 절약적이다.
체크 밸브 바디는, 연결 슬리브와 축 방향으로 중첩되어 있는 가이드 슬리브를 구비한다. 이로 인해, 체크 밸브 바디는 진동 댐퍼의 주축에 대해 축 방향으로 고정된다.
최대한 설치 공간을 절약하는 구성의 관점에서, 체크 밸브 바디는, 조정 가능한 댐핑 밸브 쪽으로 영구적으로 개방된 관통 개구 및 이 관통 개구에 대해 반경 방향으로 오프셋된 하나 이상의 리턴 개구를 구비한다. 이와 같은 반경 방향 배치에 의해 체크 밸브 바디의 성형이 간단해지고, 그 결과 예컨대 소결 부품으로서의 제조도 간단해질 수 있다.
가급적 스로틀링을 수반하지 않는 환류와 관련된 또 다른 조치로서, 하나 이상의 리턴 개구가 영구적으로 개방된 관통 개구 외부에 반경 방향으로 형성된다.
기계식 고정을 위한 추가 조치로서, 체크 밸브 바디는 중간 튜브에 지지되는 데 이용되는 지지면을 갖는다.
또 다른 지지점을 위해, 체크 밸브 바디가 조정 가능한 댐핑 밸브로 이어지는 전이 슬리브에 의해 파지된다.
예비 조립 가능한 구성 유닛의 관점에서, 전이 슬리브와 체크 밸브 바디는 서로 고정 연결될 수 있다. 이로써, 상기 구성 유닛은 중간 튜브에 간단히 고정될 수 있다.
바람직하게는, 체크 밸브의 폐쇄 스프링이 전이 슬리브에 지지된다. 폐쇄 스프링은 체크 밸브 디스크의 규정된 작동 위치 및 이로써 규정된 작동 방식을 제공한다.
폐쇄 스프링은 전이 슬리브에 반경 방향으로 지지된다. 그 결과, 체크 밸브는 완전히 예비 조립될 수 있고, 진동 댐퍼 외부에서 그의 기능이 검사될 수 있다.
한 구조 형상에서는, 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버의 압축 운동을 감쇠시키기 위한 조정 가능한 댐핑 밸브에 체크 밸브가 병렬로 접속되어 있고, 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버가 단부 측의 폐쇄된 바닥부를 통해 보상 챔버에 대해 분리된다. 이 경우, 진동 댐퍼에서는 일반적인, 체크 밸브 기능을 갖춘 바닥 밸브(bottom valve)가 더 이상 제공되지 않음으로써, 피스톤 로드를 위한 행정 트래블에서의 이득이 달성될 수 있다.
본 발명은, 이하의 도면 설명을 참조해서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 조정 가능한 2개의 댐핑 밸브를 갖는 진동 댐퍼의 전체 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1와 관련된 상세도이다.
도 3은 바닥 밸브가 없는, 도 1에 따른 진동 댐퍼를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3과 관련된 상세도이다.
도 5는 도 1에 대한 또 다른 대안예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5와 관련된 상세도이다.
도 1은, 작업 방향당 각각 하나 이상의 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5)를 갖는 조정 가능한 진동 댐퍼(1)를 보여준다. 이와 같은 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5)는 예를 들어 DE 10 2013 218 658 A1 005650호로부터 공지되어 있다. 실린더 튜브(7) 내부에서는, 피스톤 로드(9)가 피스톤(11)과 함께 축 방향으로 변위 가능하게 안내된다. 피스톤(11)은 실린더 튜브(7)를 피스톤 로드 측 작업 챔버와 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버(13; 15)로 분할한다. 분할은 특히 공간 형성의 관점에서 이해될 수 있다. 선택적으로, 피스톤(11) 내에 댐핑 밸브 또는 릴리프 밸브도 구현될 수 있다.
실린더 튜브(7)는 외부 저장 튜브(17)에 의해 감싸진다. 단부 측 바닥부(19) 및 피스톤 로드 가이드부(21)는 저장 튜브(17)뿐만 아니라 실린더 튜브(7)까지도 폐쇄한다. 실린더 튜브(7)와 저장 튜브(17) 사이에 있는 환형 공간은 보상 챔버(23)를 형성하고, 이 보상 챔버는 일부는 댐핑 매체로 채워져 있고, 일부는 압축 가스로 채워져 있다. 보상 챔버(23)는, 피스톤 로드 운동 시 피스톤 로드(9)에 의해서 변위되는 용적을 보상하는데, 다시 말해 작업 챔버(13; 15)의 용적 확대는 항상 보상 챔버(23)로부터 관련 작업 챔버 내부로의 댐핑 매체 방출과 결부된다.
피스톤 로드 측 작업 챔버(13)와, 2개의 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5) 중 제1 댐핑 밸브 사이에 제1 유체 연결부(25)가 존재하고; 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버(15)와, 2개의 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5) 중 제2 댐핑 밸브 사이에 제2 유체 연결부(27)가 존재하며; 이들 유체 연결부를 위해 각각 별개의 중간 튜브(29; 31)가 사용된다. 각각의 중간 튜브(29; 31)는 밀봉된 가이드 섹션(33)에 의해서 실린더 튜브(7) 상에 지지된다. 튜브 바디(35) 외에, 각각의 중간 튜브(29; 31)는, 연결 슬리브(41; 43)에 의해서 형성되는 연결 개구(37; 39)를 구비한다. 각각의 연결 개구(37; 39)는 각각 연결된 조정 가능한 댐핑 밸브 내부로 바로 통한다.
각각의 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5)에는, 체크 밸브(45; 47)가 유압식으로 병렬로 접속된다. 제2 댐핑 밸브(5)의 경우에는, 이미 공지되어 있는 바닥 밸브가 체크 밸브 기능(47)을 담당한다. 조정 가능한 제1 댐핑 밸브(3)를 위해, 체크 밸브(45)가 유체 연결부(25)를 형성하는 중간 튜브(29)에 의해 파지된다. 이 경우, 체크 밸브(45)의 체크 밸브 바디(49)는 적어도 간접적으로 연결 개구(37)의 영역에서, 구체적으로는 연결 개구(37)를 형성하는 연결 슬리브(41)에 지지된다.
특히 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 체크 밸브(45)의 체크 밸브 바디(49)는 연결 슬리브(41)를 외측에서 둘러싼다. 이로 인해, 연결 개구(37)의 전체 횡단면이 유동 횡단면으로서 이용된다.
이를 위해, 체크 밸브 바디(49)는, 연결 슬리브(41)와 축 방향으로 중첩되어 있는 가이드 슬리브(51)를 구비한다. 중첩부는, 진동 댐퍼(1)의 종축(53)에 대한 체크 밸브(45)의 축 방향 파지 기능 및 밀봉 기능을 담당한다.
체크 밸브 바디(49)는, 조정 가능한 댐핑 밸브(3) 쪽으로 영구적으로 개방된 관통 개구(55) 및 이 관통 개구에 대해 반경 방향으로 오프셋된 하나 이상의 리턴 개구(57)를 구비한다. 이 경우, 하나 이상의 리턴 개구(57)는, 영구적으로 개방된 관통 개구(55)의 반경 방향 외부에 형성된다. 따라서, 더 큰 부분 원 상에 배치되어 있는 리턴 개구(57)를 위해 비교적 큰 전단면적(total cross section)이 제공된다.
반경 방향 고정을 위해 체크 밸브 바디(49)는 지지면(59)을 구비하며, 이 지지면을 통해 체크 밸브 바디(49)가 중간 튜브(29)에 지지된다. 추가의 지지를 위해, 체크 밸브 바디(49)는 조정 가능한 댐핑 밸브(3)에 대해 전이 슬리브(61)에 의해 파지된다. 전이 슬리브(61)는 포트 형태의 기본 형상을 가지며, 체크 밸브 바디(49)와 고정 연결되어 있다.
체크 밸브(45)의 폐쇄 스프링(63)은 전이 슬리브(61)의 바닥부(65)에 지지된다. 반경 방향으로도 폐쇄 스프링(63)은 전이 슬리브(61)에 지지된다. 이를 위해, 바닥부(65)로부터 연장되고 주연부를 둘러싸는 전이 슬리브(61)의 벽(67)이 이용된다.
피스톤 로드 방출 운동 시, 피스톤 로드 측 작업 챔버(13)가 압축된다. 변위된 댐핑 매체는, 실린더 튜브(7) 내의 유체 연결부(69)를 통해, 가이드 섹션(33) 바로 아래에서, 조정 가능한 제1 댐핑 밸브(3)로의 제1 유체 연결부(25) 내부로 흐른다. 댐핑 밸브(3)가 조정 가능한 댐핑 밸브를 통과했다면, 댐핑 매체는 전이 슬리브(61)의 재킷면(71) 및 저장 튜브 측 튜브 슬리브(73)에 의해 형성된 환형 채널(75)을 통과해서 보상 챔버(23) 내부로 유입될 수 있다.
상기 피스톤 로드 방출 운동 시, 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버(15)는 확장된다. 작업 챔버(15)의 용적 확장은, 댐핑 매체가 보상 챔버(23)로부터 바닥 밸브의 부분으로서의 체크 밸브(47)를 통해 유입됨으로써 보상된다.
피스톤 로드(9)가 실린더 튜브(7) 내부로 진입하면, 댐핑 매체는 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버(15)로부터 제2 유체 연결부(70)를 거쳐 조정 가능한 제2 댐핑 밸브(5) 내부로 변위된다. 이때, 댐핑 매체는 조정 가능한 댐핑 밸브(5)로부터 보상 챔버(23) 내부로 흐르고, 그와 동시에 댐핑 매체는 보상 챔버(23)로부터 방출되며, 체크 밸브(45)의 밸브 디스크(77)의 리프팅 운동에 의해서 개방되는 리턴 개구(57) 및 영구적으로 개방된 관통 개구(55)를 통해 제1 유체 연결부(25) 내부로 뒤따라 안내된다.
도 3 및 도 4는, 조정 가능한 제1 댐핑 밸브(3)에 대한 체크 밸브(45) 및 제1 유체 연결부(25)와의 관계에 있어서, 도 1 및 도 2에 따른 실시예와 동일한 일 변형예를 보여준다. 차이점은, 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버(15)의 압축 운동을 감쇠시키기 위해, 조정 가능한 댐핑 밸브(5)에 체크 밸브(47)가 병렬로 접속되어 있고, 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버(15)는 단부측이 폐쇄된, 외부 저장 튜브(17)의 바닥부(19)를 통해 보상 챔버(13)에 대해 분리되어 있다는 것이다. 마지막으로, 제2 체크 밸브(47)는 모든 관점에서, 조정 가능한 제1 댐핑 밸브에 있는 제1 체크 밸브(45)의 기능에 상응한다. 도 1과의 차이점은, 전형적인 바닥 밸브가 존재하지 않는다는 데 있다. 보상 챔버(23)로부터 바닥 밸브를 통해 수행되는 후속 유동 대신, 본 실시예에서도 댐핑 매체는 연결 슬리브(43)에 있는 개방된 체크 밸브(47)를 통해 흐른다.
도 5 및 도 6은, 도 1에 따른 실시예를 토대로 하는 일 변형예를 보여준다. 차이점은, 체크 밸브 바디(49)가 연결 개구(37) 내부에 맞물려 있다는 점이다. 원칙적으로는, 체크 밸브 바디(49)의 직경을 축소할 수 있거나 리턴 개구(57)를 위한 전단면적을 확장할 수 있다. 이러한 구성으로써 추가로, 체크 밸브(45; 47)용 전이 슬리브(61)와, 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5) 내로의 삽입 슬리브(79)가 하나의 공통 블랭크(blank)에 기반해서 치수 설계될 수 있다는 점을 알 수 있다. 블랭크, 특히 영구적인 관통 개구(55); 및 체크 밸브(45; 47)의 밸브 디스크(77)용 밸브 시트면(81);의 추가 가공을 통해서만, 삽입 슬리브(79)로부터 체크 밸브 바디(49)가 제조될 수 있다.
1: 진동 댐퍼
3: 조정 가능한 댐핑 밸브
5: 조정 가능한 댐핑 밸브
7: 실린더 튜브
9: 피스톤 로드
11: 피스톤
13: 피스톤 로드 측 작업 챔버
15: 피스톤에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버
17: 저장 튜브
19: 바닥부
21: 피스톤 로드 가이드부
23: 보상 챔버
25: 제1 유체 연결부
27: 제2 유체 연결부
29: 중간 튜브
31: 중간 튜브
33: 가이드 섹션
35: 튜브 바디
37: 연결 개구
39: 연결 개구
41: 연결 슬리브
43: 연결 슬리브
45: 체크 밸브
47: 체크 밸브
49: 체크 밸브 바디
51: 가이드 슬리브
53: 종축
55: 관통 개구
57: 리턴 개구
59: 지지면
61: 전이 슬리브
63: 폐쇄 스프링
65: 바닥부
67: 벽
69: 유체 연결부
70: 유체 연결부
71: 재킷면
73: 튜브 슬리브
75: 환형 채널
77: 밸브 디스크
79: 삽입 슬리브
81: 밸브 시트 디스크

Claims (13)

  1. 작업 방향당 각각 하나 이상의 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5)를 포함하는 조정 가능한 진동 댐퍼(1)로서, 보상 챔버(23)와 작업 챔버(13; 15) 사이의 유체 연결부(25; 27)가 체크 밸브 바디(49)를 구비한 체크 밸브(45; 47)에 의해 제어되고, 상기 체크 밸브는 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5)에 대해 유압식으로 병렬로 접속되며, 상기 체크 밸브(45; 47)는 유체 연결부(25; 27)를 형성하는 중간 튜브(29; 31)에 의해 파지되고, 상기 중간 튜브는 연결된 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5)로의 연결 개구(37; 39)를 구비하는, 조정 가능한 진동 댐퍼에 있어서,
    상기 체크 밸브(45; 47)의 체크 밸브 바디(49)가 연결 개구(37; 39)의 영역에서 적어도 간접적으로 지지되고,
    체크 밸브 바디(49)가 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5)로 넘어가는 전이 슬리브(61)에 의해서 파지되며,
    체크 밸브(45; 47)의 폐쇄 스프링(63)이 전이 슬리브(61)에 지지되고,
    체크 밸브 바디(49)는 연결 개구(37; 39)를 형성하는 연결 슬리브(41; 43)에 지지되어 연결 슬리브(41; 43)의 전체 횡단면이 유동 횡단면으로서 이용될 수 있고,
    체크 밸브 바디(49)가, 조정 가능한 댐핑 밸브(3; 5) 쪽으로 영구적으로 개방된 관통 개구(55) 및 상기 관통 개구에 대해 반경 방향으로 오프셋된 하나 이상의 리턴 개구(57)를 구비하고,
    하나 이상의 리턴 개구(57)는 영구적으로 개방된 관통 개구(55) 외부에 반경 방향으로 형성되고,
    댐핑 매체는 전이 슬리브(61)의 외측에 위치하는 환형 채널(75)을 통해 유체 연결부(25; 27)에서 보상 챔버(23)로 흐르는 반면에, 댐핑 매체는 하나 이상의 리턴 개구(57)를 통해 보상 챔버(23)에서 유체 연결부(25; 27)로 흐르도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 진동 댐퍼.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 체크 밸브 바디(49)가 연결 슬리브(41; 43)를 외측에서 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 진동 댐퍼.
  4. 제1항에 있어서, 체크 밸브 바디(49)가 연결 개구(37; 39) 내로 맞물리는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 진동 댐퍼.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 체크 밸브 바디(49)가, 연결 슬리브(41; 43)와 축 방향으로 중첩되어 있는 가이드 슬리브(51)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 진동 댐퍼.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 체크 밸브 바디(49)가 지지면(59)을 구비하고, 상기 지지면을 통해 체크 밸브 바디(49)가 중간 튜브(29; 31)에 지지되는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 진동 댐퍼.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 전이 슬리브(61)와 체크 밸브 바디(49)는 서로 고정 연결 가능한 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 진동 댐퍼.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 폐쇄 스프링(63)이 전이 슬리브(61)에 반경 방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 진동 댐퍼.
  13. 제1항에 있어서, 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버(15)의 압축 운동을 감쇠시키기 위한 조정 가능한 댐핑 밸브(5)에 체크 밸브(47)가 병렬로 접속되어 있고, 상기 피스톤 로드에서 멀리 떨어져 있는 작업 챔버(15)가 단부 측의 폐쇄된 바닥부(19)를 통해 보상 챔버(23)에 대해 분리되어 있는 것을 특징으로 하는, 조정 가능한 진동 댐퍼.
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