KR20190030726A

KR20190030726A - 진동 댐퍼를 위한 방향 의존적인 파일럿 개구 횡단면을 갖는 댐핑 밸브

Info

Publication number: KR20190030726A
Application number: KR1020197004707A
Authority: KR
Inventors: 하룬 투코비치; 오스발트 리히트라인; 에버하트 지몬; 헬무트 발만
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2019-03-22
Also published as: WO2018015084A1; CN109563899B; US10865847B2; DE102016213328A1; DE102016213328B4; CN109563899A; US20190264770A1

Abstract

본 발명은, 댐핑 밸브(1)에 관한 것으로서, 이 댐핑 밸브는,

밸브 바디(2)를 통과하는 댐핑 매체의 각각의 관류 방향을 위한 하나 이상의 관류 채널(3, 4)을 갖는 밸브 바디(2)이며, 이 경우 관류 채널(3, 4)은 댐핑 매체용 유출 개구(5)와 유입 개구(9)를 서로 연결하는 상기 밸브 바디와,

유출 개구(5)에서 관류 채널(3, 4)을 덮는 하나 이상의 밸브 플레이트(6)이며, 이 경우 밸브 플레이트(6)는 밸브 바디(2)를 통과하는 댐핑 매체의 제1 체적 유량을 스로틀링하는 상기 밸브 플레이트와,

밸브 플레이트(6) 내에 구현된 하나 이상의 파일럿 개구(7)와, 그리고

밸브 플레이트(6)에 적어도 간접적으로 인접하여 배열되어 있고, 댐핑 매체의 관류 방향에 의존해서 파일럿 개구(7)를 적어도 부분적으로 덮거나 개방하도록 설계된, 하나 이상의 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)를 포함한다. 본 발명에 따른 댐핑 밸브는, 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)가, 서로에 대해 동축으로 배열된 복수의 부품들(11, 12, 13, 14)로 이루어지고, 부품들(11, 12, 13, 14) 중 2개 이상이 서로 분리 불가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)는 반경 방향 외부 스페이서 링(12), 반경 방향 내부 스페이서 링(13), 제1 탄성 커버 디스크(11) 및 제2 탄성 커버 디스크(14)를 포함한다.

Description

진동 댐퍼를 위한 방향 의존적인 파일럿 개구 횡단면을 갖는 댐핑 밸브

본 발명은, 진동 댐퍼, 특히 자동차 진동 댐퍼를 위한 방향 의존적인 파일럿 개구 횡단면을 갖는 댐핑 밸브에 관한 것이다.

동류의 진동 댐퍼는 선행 기술에 충분히 공지되어 있다. 이러한 진동 댐퍼는, 댐핑 매체로 채워진 하나 이상의 작동 실린더, 및 이 작동 실린더 내부에 설치된 하나 이상의 피스톤을 포함하며, 이 피스톤은 자신에 고정된 피스톤 로드를 이용하여 작동 실린더 내부에서 작동 실린더의 종축을 따라, 다시 말하자면 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다. 더 나아가, 동류의 진동 댐퍼는, 피스톤 밸브로서 구현되어 있거나, 다시 말해 피스톤에 구현되어 있거나 바닥 밸브로서 구현되어 있는 하나 이상의 댐핑 밸브를 포함한다. 댐핑 밸브는, 일반적으로 작동 실린더의 내부 공간을 제1 작업 공간 및 제2 작업 공간으로 분리한다. 이 경우, 댐핑 밸브는, 하나 이상의 유동 방향으로 밸브 바디를 통과하는 댐핑 매체의 규정된 관류 흐름을 가능하게 하는 관통구를 포함하는 밸브 바디를 구비한다. 관통구는, 통상적으로 하나 이상의 측에서, 즉 소위 유출 측에서 하나 이상의 탄성 밸브 플레이트에 의해 덮여 있으며, 이 탄성 밸브 플레이트는 피스톤을 통과하는 댐핑 매체의 제1 체적 유량을 의도한 바대로 스로틀링한다.

더 나아가, 동류의 진동 댐퍼의 댐핑 밸브는 종종 하나 이상의 또 다른 관통구, 소위 파일럿 개구를 구비하며, 이 파일럿 개구는 대부분 영구적으로 개방되어 있고, 다른 무엇보다 피스톤 속도가 더 낮은 경우에는, 일반적으로 자신의 횡단면에 의해 규정되어 있고 전술된 제1 체적 유량보다 적은, 피스톤을 통과하는 댐핑 매체의 제2 체적 유량을 가능하게 한다.

통상적으로, 파일럿 개구는, 밸브 플레이트 내에 있거나 밸브 플레이트에 인접하는 추가의 스프링 디스크 내에 있는 리세스로서 구현되거나, 피스톤 바디 내에 삽입된 하나 이상의 리세스로서 구현된다.

스로틀링 효과의 매칭은, 상기 리세스의 개수 및/또는 횡단면의 선택에 의해서 이루어진다.

상기와 같은 해결책에서의 단점은, 유동 방향으로 스로틀링 효과가 한정된다는 것인데, 그 이유는 일정하게 개방된 파일럿 개구가 피스톤의 수축 상황(압축 단계)에서 뿐만 아니라 피스톤의 이완 상황(인장 단계)에서도 관류되기 때문이다. 따라서, 한 번 설정된 일정한 통로는 하나의 절충안이며 필요에 따라 설정될 수 없다.

상기 단점은, 인장 단계 및 압축 단계에서 개별적으로 설정 가능한 일정한 통로에 의해서 피해진다.

일 관류 방향으로는 개방되고 다른 관류 방향으로는 폐쇄되는 파일럿 개구는 예를 들어 EP 23 62 114호 또는 DE 197 12 895 A1호에 공지되어 있다.

하지만, 상기와 같은 해결책들은 매우 복잡하며, 특수하게 형성된 피스톤 또는 특수하게 형성된 추가 부품을 필요로 한다. 그로 인해, 상기와 같은 해결책을 위한 제조 비용은 한결같이 대등하게 높다.

그에 따라, 본 발명의 과제는, 간단히 그리고 비용 효율적으로 제조 가능하고, 방향 의존적인 파일럿 개구 횡단면을 갖는 대안적인 댐핑 밸브를 제공하는 것이다.

상기 과제는, 특허 청구항 1의 특징들에 의해서 해결된다.

따라서, 종래의 댐핑 밸브는, 서로에 대해 동축으로 배열된 복수의 부품들로 이루어지는 파일럿 개구 스로틀링 장치를 포함하며, 이 경우에는 부품들 중 2개 이상이 서로 분리 불가능하게 연결되어 있다.

또 다른 바람직한 실시예들이 각각의 도면, 관련 명세서, 및 종속 청구항들에 명시되어 있다.

이하의 도면들을 참조하여, 본 발명이 이제 더욱 상세하게 설명된다. 도면부에서,
도 1은 특허 청구항 1에 따른 댐핑 밸브의 예시적인 일 변형 실시예의 분해도를 도시하고,
도 2는 특허 청구항 1에 따른 댐핑 밸브의 예시적인 일 변형 실시예의 부분 단면도를 도시하며, 그리고
도 3은 본 발명에 따른 파일럿 개구 스로틀링 장치의 예시적인 일 변형 실시예의 부분 단면도를 도시한다.

도 1은, 본 발명에 따른 댐핑 밸브(1)의 예시적인 일 변형 실시예를 분해도로 보여준다. 댐핑 밸브는, 밸브 바디(2)를 통과하는 댐핑 매체의 각각의 관류 방향을 위한 복수의 관류 채널들(3, 4)을 갖는 밸브 바디(2)를 포함한다. 관류 채널(3, 4)은 각각 댐핑 매체용 유출 개구와 유입 개구를 서로 연결한다. 이와 같은 상황은, 도 1 및 도 2의 관류 채널(3)에 예시적으로 명확하게 도시되어 있다. 유입 개구(9)는 관류 채널(3)을 통해 유출 개구(5)와 연결된다.

더 나아가, 도 1에서 명확하게 알 수 있는 사실은, 관류 채널(3, 4)이 유출 개구(5)에서 하나 이상의 밸브 플레이트(6)에 의해 덮여 있다는 것이다. 밸브 플레이트(6)는, 댐핑 매체가 댐핑 밸브(1)를 통과해서 이동할 때에 본 도면에 도시되지 않은 댐퍼 실린더 내부에서 밸브 바디(2)를 통과해서 흐르는 댐핑 매체의 제1 체적 유량(24)을 스로틀링하는 과제를 갖는다.

밸브 플레이트는, 피스톤을 통과하는 댐핑 매체의 소위 제2 체적 유량(25)을 위한 또 다른 통로를 나타내는 파일럿 개구(7)를 포함한다. 제2 체적 유량(25)은 횡단면에 의해서 또는 파일럿 개구(7)의 크기에 의해서 규정되고, 전술된 제1 체적 유량(24)보다 적다. 도 1 및 도 2에 도시된 변형 실시예들에서는, 직접 밸브 플레이트(6)에 밀착하고, 상이하게 반경 방향으로 상호 이격된 복수의 리세스들(22)을 포함하는, 추가의 스로틀 디스크(8)가 사용되었다.

댐핑 밸브(1)는, 더 나아가 밸브 플레이트(6)에 적어도 간접적으로 인접하여 배열된 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)를 포함한다. 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)는, 실질적으로 디스크 형상으로 형성되었고 축(A)을 기준으로 서로에 대해 동축으로 배열된 복수의 부품들(11, 12, 13 및 14)로 이루어진다. 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)는, 댐핑 밸브(1)를 통과하는 댐핑 매체의 관류 방향에 따라 파일럿 개구(7)를 적어도 부분적으로 덮거나 개방하도록 설계되어 있다. 이와 같은 상황은 특히 도 2로부터 명확하게 알 수 있다.

앞에서 이미 설명된 바와 같이, 도 1에서는, 본 발명에 따른 가능한 일 변형 실시예의 개별 구성 요소들을 특히 명료하게 보여주는 분해도가 다루어진다. 이와 같은 이유로, 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)의 개별 부품들도 상호 분리된 상태로 도시되어 있다. 본 발명에 따르면, 도 2 및 도 3에 연결점(21)에 의해서 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)의 부품들(11, 12, 13 및 14) 중 2개 이상이 서로 분리 불가능하게 연결되어 있다.

도 3은, 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)를 부분 단면도로 보여준다. 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)는 반경 방향 외부 스페이서 링(12), 반경 방향 내부 스페이서 링(13) 및 제1 탄성 커버 디스크(11)를 포함하며, 이 경우 제1 탄성 커버 디스크는 반경 방향 내부 스페이서 링(13) 및 반경 방향 외부 스페이서 링(12)을 가로 질러 반경 방향으로 적어도 부분적으로 연장되고, 2개의 스페이서 링(13, 12) 모두에 축 방향으로 직접 밀착한다. 이 경우, 제1 탄성 커버 디스크(11)는 반경 방향 외부 스페이서 링(12)과 또는 반경 방향 내부 스페이서 링(13)과 또는 2개의 스페이서 링(12, 13) 모두와도 분리 불가능하게 연결될 수 있다. 연결은, 예를 들어 접착에 의해서 또는 용접에 의해서도 재료 결합 방식으로 구현될 수 있다. 더 나아가서는, 전술된 부품들의 형상 결합 방식의 연결도 가능하다.

반경 방향 외부 스페이서 링(12)과 반경 방향 내부 스페이서 링(13) 사이에는, 제1 탄성 커버 디스크(11)에 의해서 축 방향으로 제한된 환상 공간(15)이 배열되어 있다.

제2 탄성 커버 디스크(14)도 마찬가지로 앞에서 이미 기술된 부품들(11, 12 및 13)에 대해 동축으로 배열되어 있다. 제2 탄성 커버 디스크(14)는, 중심에 가까운 고정 섹션(16)과, 이 고정 섹션에 인접하고 가장자리에 가까운 스프링 섹션(17)을 포함하며, 이 경우 이들 섹션은 하나 이상의 연결 섹션(26)에 의해 서로 연결되어 있다.

고정 섹션(16)은, 반경 방향 내부 스페이서 링(13)에 축 방향으로 접하고, 반경 방향 내부 스페이서 링(13)과 형상 결합 방식으로 또는 재료 결합 방식으로도 연결될 수 있다. 제2 탄성 커버 디스크(14)의 스프링 섹션(17)은 환상 공간(5) 내부로 돌출한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 스프링 섹션(17)은 밸브 플레이트(6)의 파일럿 개구(7)를 적어도 간접적으로 그리고 적어도 부분적으로 덮는다. 댐핑 매체의 관류 방향에 따라, 스프링 섹션(17)은 축 방향으로 들어 올려지고, 규정된 제2 체적 유량을 허용한다. 댐핑 매체의 관류 방향이 반대인 경우에는, 밸브 플레이트(6)의 파일럿 개구(7)가 제2 탄성 커버 디스크(14)의 스프링 섹션(17)에 의해서 재차 폐쇄되고, 제2 체적 유량이 중단된다.

더 나아가, 도 3은, 반경 방향 외부 스페이서 링(12)의 축 방향 두께(18)가 반경 방향 내부 스페이서 링(13)과 제2 탄성 커버 디스크(14)의 축 방향 두께(19, 20)의 총합보다 크거나 같도록, 개별 부품들이 구현될 수 있다는 것을 보여준다. 본 발명에 따른 축 방향 두께란, 부품들의 축 방향 연장부 또는 두께로 이해될 수 있다.

1: 댐핑 밸브
2: 밸브 바디
3: 관류 채널
4: 관류 채널
5: 유출 개구
6: 밸브 플레이트
7: 파일럿 개구
8: 스로틀 디스크
9: 유입 개구
10: 파일럿 개구 스로틀링 장치
11: 제1 커버 디스크
12: 반경 방향 외부 스페이서 링
13: 반경 방향 내부 스페이서 링
14: 제2 커버 디스크
15: 환상 공간
16: 고정 섹션
17: 스프링 섹션
18: 반경 방향 외부 스페이서 링의 축 방향 두께
19: 반경 방향 내부 스페이서 링의 축 방향 두께
20: 제2 커버 디스크의 축 방향 두께
21: 연결점
22: 리세스
23: 관통 보어
24: 제1 체적 유량
25: 제2 체적 유량
26: 연결 섹션

Claims

밸브 바디(2)를 통과하는 댐핑 매체의 각각의 관류 방향을 위한 하나 이상의 관류 채널(3, 4)을 구비하는 밸브 바디(2)이며, 관류 채널(3, 4)은 댐핑 매체용 유출 개구(5)와 유입 개구(9)를 서로 연결하는, 상기 밸브 바디(2)와,

유출 개구(5)에서 관류 채널(3, 4)을 덮는 하나 이상의 밸브 플레이트(6)이며, 밸브 플레이트(6)는 밸브 바디(2)를 통과하는 댐핑 매체의 제1 체적 유량을 스로틀링하는, 상기 밸브 플레이트(6)와,

밸브 플레이트(6) 내에 구현된 하나 이상의 파일럿 개구(7)와, 그리고

밸브 플레이트(6)에 적어도 간접적으로 인접하여 배열되어 있고, 댐핑 매체의 관류 방향에 따라 파일럿 개구(7)를 적어도 부분적으로 덮거나 개방하도록 설계된, 하나 이상의 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)를 포함하는, 댐핑 밸브(1)에 있어서,
파일럿 개구 스로틀링 장치(10)는 서로에 대해 동축으로 배열된 복수의 부품들(11, 12, 13, 14)로 이루어지고, 부품들(11, 12, 13, 14) 중 2개 이상이 서로 분리 불가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(1).
제1항에 있어서, 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)는 반경 방향 외부 스페이서 링(12), 반경 방향 내부 스페이서 링(13), 제1 탄성 커버 디스크(11), 및 제2 탄성 커버 디스크(14)를 포함하며, 제1 탄성 커버 디스크(11)와 반경 방향 외부 스페이서 링(12)은 재료 결합 방식으로 그리고/또는 형상 결합 방식으로 서로 분리 불가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(1).
제1항 내지 제2항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 제1 탄성 커버 디스크(11)와 반경 방향 외부 스페이서 링(12)은 서로 용접되어 있는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(1).
제1항 내지 제3항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 제1 탄성 커버 디스크(11)와 반경 방향 내부 스페이서 링(12)은 재료 결합 방식으로 그리고/또는 형상 결합 방식으로 서로 분리 불가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(1).
제1항 내지 제4항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 제1 탄성 커버 디스크(11)와 반경 방향 내부 스페이서 링(13)은 서로 용접되어 있는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(1).
제1항 내지 제5항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 파일럿 개구 스로틀링 장치(10)는, 반경 방향 내부 스페이서 링(13)과 반경 방향 외부 스페이서 링(12) 사이에, 일 측에서 제1 탄성 커버 디스크(11)에 의해 축 방향으로 제한된 환상 공간(15)이 배열되도록 형성되어 있으며, 제1 탄성 커버 디스크(11)는 반경 방향 내부 스페이서 링(13) 및 반경 방향 외부 스페이서 링(12)을 가로 질러 반경 방향으로 적어도 부분적으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(1).
제1항 내지 제6항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 제2 탄성 커버 디스크(14)는, 중심에 가까운 고정 섹션(16)과, 이에 인접하고 가장자리에 가까운 스프링 섹션(17)을 구비하며, 제2 탄성 커버 디스크(14)는, 고정 섹션(16)은 반경 방향 내부 스페이서 링(13)에 축 방향으로 접하고 스프링 섹션(17)은 환상 공간(5) 내부로 돌출하도록, 파일럿 개구 스로틀링 장치(10) 내에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(1).
제1항 내지 제7항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 반경 방향 외부 스페이서 링(12)의 축 방향 두께(18)는 반경 방향 내부 스페이서 링(13)과 제2 탄성 커버 디스크(14)의 축 방향 두께(19, 20)의 총합보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는, 댐핑 밸브(1).
댐핑 밸브(1)를 갖는 진동 댐퍼에 있어서, 댐핑 밸브(1)는 제1항 내지 제8항 중 적어도 어느 한 항에 따라 구현되어 있는 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼.