KR20170038868A - 압력 완화 밸브를 포함하는 댐핑 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 댐핑 밸브(12)의 제어를 위한 압력 챔버(22c)를 포함하는 조정 가능한 댐핑 밸브(12)에 관한 것이며, 상기 압력 챔버는 댐핑 밸브(12) 내에 배치되며 댐핑 매체의 관류를 위해 하나 이상의 스로틀 개구(30)를 통해 다른 챔버(20)와 연결되며, 압력 챔버(22c)는 압력 완화 밸브(32)를 통해 다른 챔버(20)와 작동 연결된다.

Description

압력 완화 밸브를 포함하는 댐핑 밸브{DAMPING VALVE COMPRISING A PRESSURE RELIEF VALVE}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 댐핑 밸브 및 상기 유형의 댐핑 밸브를 갖는 진동 댐퍼에 관한 것이다.
진동 댐퍼를 위한 동종의 댐핑 밸브가 DE 10 2009 059 808 A1에 설명된다. 댐핑 밸브는 환형 제어 챔버를 형성한다. 이러한 제어 챔버는 스로틀 개구를 통해 진동 댐퍼의 상부 작동 챔버와 작동 연결된다. 또한, 제어 챔버는 메인 단계 바디(main stage body) 및 밸브 하우징에 의해 한정되며, 상기 메인 단계 바디 및 밸브 하우징은 안내면을 통해 서로에 대해 정렬되고 서로에 대해 축 방향으로 변위될 수 있다. 또한, 안내면은 댐핑 밸브의 다른 챔버에 대향하여 실제로 제어 챔버를 밀봉한다. 댐핑 밸브의 높은 온도에서 그리고 높은 부하에서, 예를 들어 대량의 용적 유동의 경우에, 안내면에서 누출이 작용할 수 있고, 이러한 누출은 안내면을 통한 제어 챔버 내로의 댐핑 매체 흐름을 형성하여, 메인 단계 바디에 대한 추가의 폐쇄력을 야기한다. 이에 의해, 밸브 내부의 그리고 제어 챔버 내의 압력은 강하게 상승하고, 제어 챔버 내로 유입하는 댐핑 매체는 극한 조건에서 스로틀 개구를 통해 충분히 신속하게 배출되지 못하게 된다. 이에 의해, 댐핑 매체가 발포될 수 있고, 이로 인해, 댐핑 밸브의 후속 운동 시에 댐핑 작용이 현저하게 감소된다. 또한, 피스톤 로드 안내부에서 가스 차단부가 소용 없게 되거나 손상될 수 있다.
본 발명의 과제는 특히 높은 온도에서, 그리고 압력 방향으로의 강한 부하 시에, 댐핑 밸브 내의 과압이 방지되는 댐핑 밸브를 제공하는 것이다.
상기 과제는 독립 청구항 제1항의 특징에 의해 해결된다. 종속 청구항에는 본 발명의 바람직한 실시예가 설명된다.
댐핑 밸브에서, 하나 이상의 스로틀 개구는, 댐핑 밸브 내에 배치된 압력 챔버와 다른 챔버 사이의 지속적인 연결을 위해 이용되지만, 이러한 스로틀 개구는 댐핑 밸브가 강하게 응력을 받을 경우, 압력 챔버 내의 과압을 충분히 빠르게 완화하기에는 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 압력 챔버에는 압력 완화 밸브가 배치되는데, 이는 댐핑 매체의 충분한 방출을 가능케 하며, 특히 강한 부하 시에 압력 챔버 내의 과압을 감소시키거나 방지한다. 이러한 압력 완화 밸브는, 예를 들어 댐핑 밸브의 제어 챔버를 나타낼 수 있는 압력 챔버와 다른 챔버 사이에 배치된다. 이 경우에, 압력 완화 밸브는 압력 챔버와 다른 챔버를 직접적으로, 즉, 중간 연결된 추가의 챔버 또는 채널 없이 서로 연결시키거나, 간접적으로 연결시키거나 작용 연결 시킬 수 있다. 또한, 다른 챔버는 댐핑 밸브 내부에 또는 외부에 배치될 수 있다. 높은 압력을 제거하기 위해 압력 완화 밸브가 개방됨으로써, 댐핑 매체가 압력 완화 밸브의 개방을 통해 압력 챔버로부터 다른 챔버로 유동할 수 있다.
댐핑 밸브는 무엇보다도 조정 가능한데, 특히 전자적으로 조정 가능하게 구성될 수 있다. 또한, 댐핑 밸브는 바람직하게, 압축 댐핑 및 인장 댐핑 형태의 댐핑 어셈블리를 포함한다. 이 경우에, 댐핑 밸브가 상이한 댐핑력 또는 댐핑력 곡선의 복수의 섹션을 갖는 특성 곡선 또는 복수의 단의 특성 곡선을 나타내는 것이 가능하다. 댐핑 밸브는, 특히 싱글 튜브 진동 댐퍼 및 더블 튜브 진동 댐퍼를 위해 사용될 수 있다.
바람직한 변형예에서, 압력 완화 밸브는 스로틀 개구에 대해 평행으로 연결된다. 이에 의해, 압력 챔버로부터 다른 챔버로의 댐핑 매체의 전체 관류량 및 특히 방출 단면이 확대될 수 있다.
다른 변형예에서, 압력 완화 밸브는 스로틀 개구를 형성한다. 이 경우에, 압력 완화 밸브는 특정 관류 단면을 지속적으로 가질 수 있고, 이러한 단면은 특정 과압으로부터 압력 완화 밸브의 개방을 통해 확대된다.
바람직하게, 압력 완화 밸브는 체크 밸브를 통해 형성된다. 이 경우에, 체크 밸브는 공보 DE 10 2006 036 691 A1에 따라 형성될 수 있으며, 상기 공보의 내용은 본 명세서의 내용으로서 간주된다. 체크 밸브는 과압 시에, 압력 챔버로부터 압력 매체의 방출 또는 제어 챔버 내의 과압의 감소를 가능케 하는 개구를 개방할 수 있다.
일 변형예에 따르면, 댐핑 밸브가 응력을 받을 때, 압력 완화 밸브는 제1 방향으로 개방되고 제2 방향으로 차단되거나, 댐핑 매체의 관류가 제2 방향으로 댐핑 밸브를 통해, 특히 체크 밸브를 통해 스로틀링된다. 제2 방향으로의 스로틀링은, 예를 들어, 여기서 스로틀링되지 않은 것으로 간주될 수 있는, 개방된 압력 완화 밸브에서 제1 방향으로의 관류 단면보다 작은 관류 단면에 상응할 수 있다. 따라서, 압력 완화 밸브를 통한 제1 방향으로의 댐핑 매체의 관류는, 제2 방향보다 실제로 클 수 있다. 압력 완화 밸브는, 바람직하게 압력 완화 밸브가 스로틀 개구에 대해 평행으로 연결될 경우, 제2 방향으로 차단된다. 또한, 압력 완화 밸브는, 압력 완화 밸브가 스로틀 개구를 형성할 경우, 바람직하게 제2 방향으로 스로틀링된다.
제2 방향으로의 압력 완화 밸브의 차단 또는 스로틀링은 특히, 압력 챔버가 댐핑 밸브의 제어 챔버를 형성하고, 여기서는 제어 챔버 내부의 압력에 따라, 댐핑 작용을 단지 댐핑 밸브의 작동 방향으로만, 예를 들어 압축 방향 또는 인장 방향으로만 작용할 경우 바람직하다. 이에 의해, 제2 방향으로의 댐핑 밸브의 실제 댐핑 특성이 획득되어 유지된다. 또한, 제1 방향으로의 압력 챔버 내의 과압이 제거될 수 있다. 과압의 제거를 위한 추가의 설명은 상세한 설명에서 알 수 있다.
바람직한 일 실시예에서, 제1 방향은 압축 방향 또는 인장 방향으로의 댐핑 밸브의 응력에 상응한다. 이에 의해, 압력 완화 밸브는 최적으로 댐핑 밸브의 구조 및 기능에 적응될 수 있다.
구성의 다른 변형예에서, 압력 완화 밸브는 제1 방향으로의 댐핑 밸브의 응력 시에, 압력 챔버와 다른 챔버 사이의 특정 압력차(ΔP), 특히 압력차(ΔP ≥ 0)로부터 개방된다. 따라서, 댐핑 밸브의 댐핑 특성이 최적으로 요구 조건에 매칭되는 것이 가능하다. 압력 완화 밸브의 개방이 특정 압력차에 도달해서야 달성되기 위채서는, 예압된 체크 밸브가 사용되는 것이 바람직하다.
바람직하게, 작동 챔버는 댐핑 밸브의 외부에서 다른 챔버를 형성한다. 이는, 작동 챔버가 제1 방향으로의 댐핑 밸브의 응력 시에 항상, 압력 챔버보다 더 작은 압력을 포함할 경우 특히 바람직하다.
또한, 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 또는 상기 실시예들 중 적어도 하나에 따른 댐핑 밸브를 포함하는 진동 댐퍼가 제안된다.
본 발명에 따른 진동 댐퍼 및 부속된 댐핑 밸브가 이하 첨부된 도면을 참조로 예시적으로 설명된다.
도 1은 댐핑 밸브 및 압력 완화 밸브를 갖는 진동 댐퍼를 도시한다.
도 2는 도 1의 압력 완화 밸브의 다른 변형예를 도시한다.
도 3은 도 2의 압력 완화 밸브의 추가의 도면을 도시한다.
도 1에는 이하에서 설명을 위해 사용되는 상부 및 하부 방향이 표시된다.
도 1에는 조절 가능한 댐핑 밸브(12)를 갖는 진동 댐퍼(10)의 단면이 도시된다. 이 경우에, 댐핑 밸브는, 여기서는 선택적인 유입 밸브(14), 및 파일럿 밸브(17)를 구비한 조절 가능한 메인 밸브(16)를 포함한다. 댐핑 밸브(12)는 하부 작동 챔버(18)를 상부 작동 챔버(20)로부터 분리시키는 반면, 메인 밸브(16)는 내부 챔버(22)를 복수의 부분 챔버, 특히 메인 챔버(22a), 유입 챔버(22b) 및 제어 챔버(22c)로 분할한다. 제어 챔버(22c)는 상술된 바와 같이 그리고 이하에서 압력 챔버(22c)로도 지칭된다. 메인 챔버(22a) 및 유입 챔버(22b)는 채널(24a)을 통해 메인 밸브 바디(28) 내에서 서로 연결된다. 또한, 파일럿 밸브(17)의 밸브 코운(cone)(26)이 메인 밸브 바디(28)로부터 상승될 경우, 유입 챔버(22b)와 제어 챔버(22c) 간의 연결은 다른 채널(24b)을 통해 형성되거나 차단된다. 또한, 제어 챔버(22c)는 내부 밸브 하우징(40)에 배치된 스로틀 개구(30)를 통해 지속적으로 상부 작동 챔버(20)와 작동 연결된다.
또한, 제어 챔버(22c)는 내부 밸브 하우징(40) 및 메인 밸브 바디(28)에 의해 한정된다. 메인 밸브 바디(28)는 밸브 하우징(40)의 내부에 배치되며 안내면(38)을 통해 축방향으로, 밸브 하우징(40)에 대해 운동 가능하게 안내된다. 댐핑 밸브(12)의 정상 작동 시에, 메인 챔버(22a) 및 유입 챔버(22b)로부터 안내면(38)을 통해 제어 챔버(22c)로의 댐핑 매체 흐름이 형성되지 않거나 무시될 정도이기 때문에, 제어 챔버는 실제로 메인 챔버(22a) 및 유입 챔버(22b)에 대해 밀폐된다. 댐핑 밸브의 기능에 대한 다른 실시예는 여기서 설명되지 않으나, 기본적인 기능을 설명한 DE 198 22 448 A1이 참조된다. DE 198 22 448 A1의 내용은 본 명세서의 내용으로서 간주된다.
또한, 댐핑 밸브(12)는 스로틀 개구(30) 이외에, 밸브 하우징(40)에 압력 완화 밸브(32)를 포함하는데, 압력 완화 밸브는 제어 챔버(22c)와 상부 작동 챔버(20) 사이의 작용 연결을 형성하거나 차단할 수 있다. 압력 완화 밸브(32)는 여기서 제어 챔버(22c)와 상부 작동 챔버(20) 사이의 스로틀 개구(30)에 대한 추가의 연결을 위해 이용된다. 압력 완화 밸브(32)는 스로틀 개구(30)에 대해 평행으로 배치된다. 또한, 압력 완화 밸브(32)는 특히 체크 밸브(36)에 의해 형성되며, 체크 밸브는, 예압 요소(37)를 통해 개구(34)에 대해 예압되는 역류 방지 바디(35)를 포함한다.
이 경우에, 압력 완화 밸브(32)는, 댐핑 밸브(12)가 하향으로 또는 압력 단계 방향으로 운동할 경우에, 제어 챔버(22c)로부터 상부 작동 챔버(20) 내로의 댐핑 매체의 관류를 위한 관류 단면을 증가시킨다. 압력 완화 밸브(32)는, 제어 챔버(22c)의 압력과 상부 작동 챔버(20)의 압력 사이의 소정의 압력차(ΔP) 이후에야 비로소 개방되며, 제어 챔버(22c) 내의 압력은 상부 작동 챔버(20) 내의 압력보다 커야 한다. 이는, 진동 댐퍼(10)가 강하게 응력을 받는 경우에, 특히 높은 온도 및 높은 댐핑 밸브 진동의 경우에 해당하는데, 그 이유는 댐핑 밸브(12)의 내부 챔버 내에 높은 압력이 형성됨으로써, 다시, 메인 밸브 바디(28)의 안내면(38)과 내부 밸브 하우징(40) 사이의 누출 유동이 발생할 수 있기 때문이다. 안내면(38)을 통해 댐핑 매체 흐름이 스로틀 개구(30)를 통한 댐핑 매체 흐름보다 크기 때문에, 제어 챔버(22c) 내의 압력은 상승하고, 압력 완화 밸브(32)는 댐핑 매체의 방출이 가능하도록 개방된다.
댐핑 매체가 충분히 신속하게 방출될 수 없다면, 특히 제어 챔버(22c)의 압력 가압이 메인 밸브 바디(28)에 대한 폐쇄력을 유도하기 때문에, 댐핑 밸브(12)의 내부에서 압력이 강하게 상승할 수도 있다. 댐핑 밸브의 내부 챔버(22) 내의 압력이 더 상승하기 때문에, 이미 상술된 바와 같은 단점이 발생할 수도 있으나, 이는 압력 완화 밸브(32)에 의해 방지된다.
이 경우에, 압력 완화 밸브(32)는 제어 챔버(22c)와 상부 작동 챔버(20) 사이의 규정된 압력차(ΔP ≥ 0)에서 개방된다. 기본적으로, 압력 완화 밸브(32)는, 압력 매체 흐름이 댐핑 밸브(12)의 내부 챔버(22)로부터 외부로는 가능하나, 외부로부터 내부 챔버(22)로는 방지되도록 형성된다. 따라서, 상부 작동 챔버(20) 내의 과압은 폐쇄식으로 압력 완화 밸브(32)에 작용한다.
압력 완화 밸브(32)는 댐핑 밸브(12)의 운동 시에 상부로 또는 인장 방향으로 차단되며, 이로 인해 인장 방향으로의 댐핑 밸브(12)의 댐핑 특성이 변동 없이 유지된다.
도 2 및 도 3은 여기서 체크 밸브(36)로서 형성된 압력 완화 밸브(32)의 다른 변형예를 도시한다. 이 경우에, 압력 완화 밸브(32)는 스로틀 개구(30)를 형성한다. 도 2에는 역류 방지 바디(35)가 도시되는데, 상기 역류 방지 바디는, 유체 관류 가능한 지지 플레이트(42)에 지지되고 압력 완화 밸브 시트(44)에 대해 역류 방지 바디를 예압하는 예압 스프링(37)의 도움으로 제공된다. 이 경우에, 댐핑 매체가 상부 작동 챔버(20)로부터 역류 방지 바디(35)와 밸브 하우징(40) 사이를 통과하여, 압력 완화 밸브 시트(44)에서의 그루브(30)를 통해 개구(34) 내로, 그리고 이어서 제어 챔버(22c) 내로 유동할 수 있다. 이 경우에, 스로틀 개구(30)가 특히 그루브(30) 및 개구(34)에 의해 형성되며, 관류 단면은 그루브(30)에 제한적으로 작용한다. 관류 단면을 증가시키기 위해, 압력 완화 밸브 시트(44)에는 복수의 그루브가 배치될 수 있다. 압력 완화 밸브(32)는 압력 완화 밸브(32)를 통한 제2 방향으로의 댐핑 매체의 관류를 스로틀링한다. 댐핑 매체 흐름이 반대가 될 경우에, 역류 방지 바디(35)는 예압에 대항하여 압력 완화 밸브 시트(44)로부터 상승하며 개구(34)를 개방함으로써, 제1 방향으로의 관류 단면이 현저하게 증가된다. 이에 의해, 상부 작동 챔버(20)에 대한 제어 챔버(22c) 내의 과압이 제거될 수 있다.
도 3에는 압력 완화 밸브 시트(44)의 평면도가 도시되며, 복수의 그루브(30)가 일정하게 압력 완화 밸브 시트(44)에 분배된다.
10: 진동 댐퍼
12: 댐핑 밸브
14: 유입 밸브
16: 메인 밸브
17: 파일럿 밸브
18, 20: 작동 챔버
22: 내부 챔버
22a: 메인 챔버
22b: 유입 챔버
22c: 제어 챔버
24a, 24b: 채널
26: 밸브 코운
28: 메인 밸브 바디
30: 스로틀 개구, 그루브
32: 압력 완화 밸브
34: 개구
35: 역류 방지 바디
36: 체크 밸브
37: 예압 요소
38: 안내면
40: 밸브 하우징
42: 지지 플레이트
44: 압력 완화 밸브 시트

Claims (9)

  1. 댐핑 밸브(12)의 제어를 위한 압력 챔버(22c)를 포함하는 조정 가능한 댐핑 밸브(12)이며, 상기 압력 챔버는 댐핑 밸브(12) 내에 배치되며 댐핑 매체의 관류를 위해 하나 이상의 스로틀 개구(30)를 통해 다른 챔버(20)와 연결되는, 댐핑 밸브에 있어서,
    압력 챔버(22c)는 압력 완화 밸브(32)를 통해 다른 챔버(20)와 작동 연결되는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(12).
  2. 제1항에 있어서, 압력 완화 밸브(32)는 스로틀 개구(30)에 대해 평행으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(12).
  3. 제1항에 있어서, 압력 완화 밸브(32)는 스로틀 개구(30)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(12).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 완화 밸브(32)는 체크 밸브(36)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(12).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 완화 밸브(32)는 댐핑 밸브(12)가 응력을 받을 때 제1 방향으로 개방되고 제2 방향으로 차단되거나 제2 방향으로 댐핑 밸브(12)를 통한 댐핑 매체의 관류를 스로틀링하는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(12).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 방향은 압축 방향 또는 인장 방향으로의 댐핑 밸브(12)의 응력에 상응하는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(12).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 완화 밸브(32)는 제1 방향으로 댐핑 밸브(12)가 응력을 받을 때 압력 챔버(22c)와 다른 챔버(20) 사이의 특정 압력차로부터 개방되는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(12).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 챔버(20)는 댐핑 밸브(12)의 외부에서 다른 챔버(20)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(12).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 댐핑 밸브(12)를 포함하는 진동 댐퍼(10).
KR1020177005392A 2014-08-06 2015-07-06 압력 완화 밸브를 포함하는 댐핑 밸브 KR20170038868A (ko)

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