KR20210043452A - 진동 댐퍼용 스로틀 지점 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 환형 그루브를 구비한 캐리어를 포함하는 진동 댐퍼용 스로틀 지점에 관한 것으로, 환형 그루브 내에는, 탄성 제한 부재에 의해 반경 방향으로 예압되는 지름 가변형 링 부재가 배치되고, 링 부재는 유동 안내면과 함께 스로틀 지점을 형성하며, 이 스로틀 지점의 단면은 스로틀 지점 안쪽에서 유동 속도가 증가함에 따라 감소하고, 캐리어는 적어도 부분적으로 캐리어의 베이스부와 함께 환형 그루브를 형성하는 커버 부재를 구비한다.
Description
본 발명은 특허 청구항 제1항의 전제부에 따른 진동 댐퍼를 위한 스로틀 지점에 관한 것이다.
DE 10 2016 210 790 A1호로부터, 반경 방향으로 확장될 수 있는 링 부재(ring element)가 유동 안내면과 함께 스로틀 지점을 형성하고, 이 스로틀 지점은 유동 속도가 증가함에 따라 더 높은 댐핑력을 생성함으로써 점진적인 댐핑력 특성곡선을 따르는, 댐핑 밸브 장치가 공지되어 있다.
링 부재는 캐리어(carrier)의, 특히 캐리어 디스크(carrier disk)의 환형 그루브(annular groove) 내에 들어가 있으며, 탄성 제한 링에 의해 반경 방향 내측으로 예압된다. 링 부재는, 확장 운동을 위해 필요한 힘을 감소시키기 위해, 반경 방향 슬롯을 구비할 수 있다.
캐리어 디스크의 지름은 항상 실린더의 지름에 매칭되어야 한다. 캐리어 디스크는 스로틀 상에서 측정할 때 비용과 관련하여 매우 중요한 부품이다. 따라서 더 다양한 진동 댐퍼들에 스로틀이 장착될 수 있도록 스로틀을 더 개량하는 것이 유용할 것이다.
본원의 과제는, 캐리어가, 적어도 부분적으로 캐리어의 베이스부(base part)와 함께 환형 그루브를 형성하는 커버 부재(cover element)를 구비함으로써 해결된다.
커버 부재는, 베이스부와 함께 진동 댐퍼들의 다양한 지름 유형들의 큰 대역폭을 최대한 충족시킬 수 있도록 하기 위해, 표준화 부품으로서의 역할을 한다.
예컨대 일반적으로 베이스부는 최소 내경을 갖는 진동 댐퍼용으로 설계될 수 있고, 커버 부재는 환형 그루브를 한정하는 베이스부의 덮개면보다 반경 방향으로 더 돌출될 수 있다. 이 경우, 추가 부품을 투입해야 할 수도 있지만, 상기 부품은 천공 부품으로서 매우 간단하게 제조될 수 있을 것이다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 커버 부재는 베이스부의 축방향 견부(axial shoulder) 상에 지지될 수 있다. 그 결과, 베이스부에 별도의 체결면들을 도입하지 않아도 된다.
또한, 커버 부재를 가요성 디스크로 형성하는 옵션도 있다. 가요성 디스크에 의해, 스로틀 지점에서 초과 압력 기능을 실현할 수도 있다.
구조 형상의 경우, 커버 부재는 하나 이상의 리벳 결합부를 통해 베이스부와 연결된다. 리벳 결합부에서 부품으로서 추가 리벳이 반드시 필요한 것은 아니다. 리벳 결합부는 베이스부의 축방향 돌출부에 기반해서도 구현될 수 있다.
그 대안으로, 리벳 결합부는 링 부재의 하나 이상의 회동형 링 세그먼트를 위한 피벗 베어링으로서 이용될 수 있다. 이 경우, 리벳은 베이스부 및 커버 부재를 관통한다.
스로틀의 전체 조립의 간소화를 위해, 커버 부재를 지지하는 베이스부의 덮개면은 제한 부재보다 더 작은 지름을 가질 수 있다. 이 경우, 링 부재는 매우 간단하게 조립될 수 있으며, 특히 제한 링은 간단하게 베이스부의 덮개면 위쪽으로 당겨질 수 있다. 커버 부재는 환형 그루브 내부에서 제한 링의 잠금 기능을 제공할 수 있다.
캐리어의 매우 간단한 구조 형상의 경우, 상기 캐리어는 2개의 분리된 커버 디스크와 하나의 분리된 스페이서 링(spacer ring)을 구비한다. 이 경우, 하나의 커버 디스크와 상기 스페이서 링이 베이스부를 형성한다. 이 경우, 하나의 커버 디스크는 본 발명의 범주에서 개별적으로 교환 가능한 커버 부재일 수 있다.
또한, 내부 슬리브가 커버 디스크들의 결속을 위한 고정면들을 구비할 수 있다.
본 발명은 하기의 도면 기재 내용에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 댐핑 밸브 장치의 영역에서의 진동 댐퍼의 단면도이다.
도 2는 추가 커버 부재를 구비한 캐리어의 상세도이다.
도 3은 탄성 디스크로서의 커버 부재를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 링 부재를 위한 피벗 베어링으로서 리벳 결합부를 구비한 캐리어를 도시한 도면이다.
도 6은 내부 슬리브를 구비한 캐리어를 도시한 도면이다.
도 2는 추가 커버 부재를 구비한 캐리어의 상세도이다.
도 3은 탄성 디스크로서의 커버 부재를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 링 부재를 위한 피벗 베어링으로서 리벳 결합부를 구비한 캐리어를 도시한 도면이다.
도 6은 내부 슬리브를 구비한 캐리어를 도시한 도면이다.
도 1에는, 일부 섹션만 도시된 임의 구조의 진동 댐퍼(3)를 위한 댐핑 밸브 장치(1)가 도시되어 있다. 댐핑 밸브 장치(1)는 피스톤(7)으로서 형성되어 피스톤 로드(9)에 체결되어 있는 댐핑 밸브 몸체를 구비한 제1 댐핑 밸브(5)를 포함한다.
댐핑 밸브 몸체(7)는 진동 댐퍼의 실린더(11)를 피스톤 로드측 작동 챔버와 피스톤 로드로부터 먼 쪽의 작동 챔버로 분할하며, 이 두 작동 챔버는 댐핑 매체로 충전된다. 댐핑 밸브 몸체(7) 내에서는, 상이한 분할원들 상에서 각각 하나의 관류 방향을 위해 관통 채널들이 형성된다. 관통 채널들의 구성은 예시로서만 고려되어야 한다. 관통 채널들(17; 19)의 배출측은 하나 이상의 밸브 디스크(21; 23)에 의해 적어도 부분적으로 덮여 있다.
추가로 진동 댐퍼는 인장 정지부(25)(tension stop)를 구비하며, 이 인장 정지부는 피스톤 로드(9)의 정의된 인출 운동 시부터 실린더측 정지면, 예컨대 피스톤 로드 가이드(27)에 안착된다.
인장 정지부(25)는 형태 결합식 연결부를 통해 피스톤 로드 상에 직접 고정되는 캐리어(29)를 포함한다. 캐리어(29)의 상면 상에는 예컨대 환형 탄성 중합체 부재(31)가 안착되며, 이 탄성 중합체 부재는 피스톤 로드(9)의 진동 운동 시에도 약간의 반경 방향 예압에 의해 보유된다. 탄성 중합체 부재(31)는 정지면 상의 정지점에서부터 추가 지지 스프링으로서 작용한다.
캐리어(29)는, 그 내부에서 지름 가변형 링 부재(35)가 안내되는 주연 방향 그루브(33)를 포함한다. 상기 링 부재(35)는 반경 방향으로 탄성을 가지며, 댐핑 밸브 장치(1)의 부분으로서의 스로틀 지점(37)을 위한 밸브 몸체를 형성한다. 링 부재(35)는 실린더(11)의 내부 벽부와 함께 스로틀 지점을 형성하며, 내부 벽부(39)는 유동 안내면을 형성한다. 기본적으로, 본 발명은 인장 정지부와 무관한 캐리어 디스크 내에서도 구현될 수 있다.
링 부재는 그 외측에 예컨대 스냅 링 타입의 제한 부재(41)를 지지한다. 반경 방향에서 링 부재의 안쪽에는, 링 부재(35)의 외표면(45)을 주연 방향 환형 그루브(33)의 그루브 바닥부와 연결하는 압력 보상 채널들(43)이 형성된다.
피스톤 로드 속도가 제1 작동 범위 내에 놓일 경우, 예컨대 1m/s 미만인 경우, 스로틀 지점(37)은 완전히 개방된다. 이 경우, 댐핑력은 밸브 디스크들(21; 23)과 연계하여 관통 채널들(17; 19)에 의해서만 생성된다. 밸브 디스크들(21; 23)에서의 입사 유동 시, 밸브 디스크들(21; 23)은 자신들의 밸브 시트 표면(47; 49)으로부터 들어 올려진다. 이러한 리프팅 운동은 각각 지지 디스크(51; 53)에 의해 제한된다.
제1 작동 범위의 한계 속도, 즉, 예시로서 명시된 1m/s보다 더 큰 피스톤 로드 속도를 갖는 제2 작동 범위에서, 링 부재(35)는 스로틀 상태로 전환되는 동시에 유동 안내면(39)의 방향으로 폐쇄 운동을 수행한다. 환형 간극으로서 형성된 스로틀 지점(37)에서 댐핑 매체의 높은 유동 속도로 인해, 링 부재(35)의 반경 방향 확장을 야기하는 부압이 형성된다. 그러나 어떠한 경우에도 스로틀 지점(37)의 차단이 발생할 수 없도록 하기 위해, 정의된 최소 통과 단면이 제한 링(41)에 의해 유지된다. 그 대안으로, 링 부재(35)는, 내부 벽부의 방향을 향하는 자신의 외표면상에, 축방향으로 정렬되어 스로틀 지점의 최소 스로틀 단면을 결정하는 프로파일부를 갖는다. 이 경우, 제한 링(41)은 링 부재 상에 복원력만 가하면 된다.
표준화된 캐리어(29)를 이용하여 스로틀 지점(37)을 형성할 수 있도록 하기 위해, 캐리어(29)는, 적어도 부분적으로 캐리어의 베이스부(45)와 함께 환형 그루브(33)를 형성하는 커버 부재(43)를 포함한다. 이를 위해, 링 부재가 환형 그루브(33) 내에서 자신의 출발 위치를 취할 때, 커버 부재(43)는 실린더(11)의 내부 벽부(39)와 함께 최대 스로틀 단면을 결정한다.
커버 부재(43)는, 환형 그루브(33)를 한정하는 베이스부(45)의 덮개면(47)을 반경 방향으로 덮는다. 커버 부재(43)는 하나 이상의 리벳 결합부(49)를 통해 베이스부(45)와 체결된다. 베이스부(45)는 본 변형 실시예에서, 예컨대 환형 블랭크로부터 선반 가공품(turned part)으로서 제조된 2개의 덮개면(47) 및 하나의 스페이서 슬리브(51)를 포함한다. 이 경우, 하나 이상의 리벳 부재(53)는 커버 부재(43) 및 두 덮개면(47)을 관통한다. 베이스부(45)의 치수 설계(dimensioning)에 따라, 하나 이상의 리벳 부재(53)는 스페이서 슬리브(51)도 관통할 수 있다.
도 2에 따른 실시예에서, 커버 부재(43)는 베이스부(45)의 축방향 견부(55) 상에 지지된다. 상기 축방향 견부(55)는 바람직하게 베이스부(45)의 주연 방향 외표면에 의해 형성된다. 커버 부재(43) 자체는 반드시 금속 소재로 형성될 필요가 없으며, 플라스틱 커버로서도 형성될 수 있다. 구조 형상에 따라 커버 부재(43) 내에서, 실린더(11) 내의 작동 챔버(13; 15)와 환형 그루브(33) 내부의 후방 챔버(59)를 연결하는 채널 섹션(57)이 실현될 수 있다. 작동 챔버들에서부터 출발하는 후방 챔버(59)에서의 입사 유동은 링 부재(35)를 제어하는 데 이용되며, 링 부재(35)의 전술한 반경 방향 확장을 유도하는, 스로틀 지점의 스로틀 단면(59) 내에서의 압력 강하를 통한 활성화 효과를 지원한다.
기본적으로, 베이스부(45)는 도 3처럼 단차형 덮개면(47)도 가질 수 있으며, 그럼으로써 견부(55)는 주연 방향 외표면에서 시작하여 반경 방향 내부로 옮겨질 수도 있다. 도 3에는 커버 부재(43)가 가요성 디스크에 의해 형성되는 점도 상징적으로 도시되어 있다. 커버 부재로서의 가요성 디스크에 의해서는, 커버 부재와 실린더(11)의 내부 벽부(39) 간의 이격 간격(61)의 확장이 달성되는 초과 압력 기능이 달성될 수 있다. 이격 간격(61)이 더 커지면 유동 속도도 감소하고, 그에 따라 커버 부재(43)와 내부 벽부(39) 사이의 확장력도 감소한다. 그에 따라, 링 부재(35)는 반경 방향으로 수축되며, 그럼으로써 스로틀 지점(37)의 댐핑 작용도 전체적으로 약해지게 된다.
예를 들어, 커버 부재(43)는 베이스부의 덮개면(47)에 의해 간단하게 코킹(caulking)된다. 이때, 간단하게 덮개면(47)의 체적부들이 커버 부재(43)의 상면 위로 압출된다.
도 2에 따른 실시예에서뿐만 아니라 도 3에서도, 커버 부재(43)를 지지하는 베이스부(45)의 덮개면(47)은 제한 부재(41)보다 더 작은 지름을 갖는다. 제한 부재의 조립 시, 링 부재(35)는 이미 덮개면(47)에 걸쳐 반경 방향으로 펼쳐짐으로써 환형 그루브(33) 내로 삽입될 수 있다. 그런 후에, 제한 링(41)은 축방향 조립 운동을 통해 링 부재(35) 내로 삽입될 수 있다.
이미 도 1과 관련하여, 커버 부재(43)가 하나 이상의 리벳 결합부를 통해 베이스부와 연결될 수 있다는 점은 설명하였다. 도 4 및 도 5에 따른 실시예에서는, 링 부재(35)가, 피벗 베어링을 중심으로 회동할 수 있는 하나 이상의 링 세그먼트(35A; 35B)를 포함한다. 본 변형예에서는 2개의 링 세그먼트(35A; 35B)가 적용된다. 도 4 및 도 5의 개요에서 확인할 수 있는 것처럼, 리벳 결합부(49)는 링 세그먼트들(35A; 35B)을 위한 피벗 베어링(63)으로서 이용되며, 상기 링 세그먼트들은 피벗 베어링(63)의 영역에서 주연 방향으로 서로 중첩되고, 각각 리벳 부재(53)를 위한 하나의 관통 개구부(65)를 구비한다.
상기 리벳 결합부(49)는 도 1 내지 도 5에 대한 대안으로, 2개의 분리된 커버 디스크(47) 및 하나의 분리된 스페이서 링(67)을 포함하는 캐리어 구조도 허용한다. 이로써, 커버 디스크들(47) 및 스페이서 링(67)의 선택을 통해 임의의 조합 구조들을 만들어낼 수 있다.
도 6에 따른 캐리어(29)의 기본 구성은 도 4 및 도 5에 따른 구조 형상에 상응한다. 그와 달리, 도 6에서는, 커버 디스크들(47)의 결속을 위한 고정면들(71; 73)을 가진 내부 슬리브(69)가 사용된다. 커버 디스크들(47) 및 스페이서 링의 조립 시, 이들이 내부 슬리브(69) 상에 끼워지고, 그에 뒤이어 상기 내부 슬리브에서 고정면들(71; 73) 중 적어도 하나가 커버 디스크들(47) 중 하나에 맞게 변형된다. 내부 슬리브의 또 다른 고정면은 이미 사전에 일체로 성형되어 커버 디스크(47)를 위한 조립 지지부를 형성할 수 있다.
1: 댐핑 밸브
3: 진동 댐퍼
5: 제1 댐핑 밸브
7: 댐핑 밸브 몸체
9: 피스톤 로드
11: 실린더
13: 피스톤 로드 측 작동 챔버
15: 피스톤 로드로부터 먼 쪽의 작동 챔버
17: 관통 채널
19: 관통 채널
21: 밸브 디스크
23: 밸브 디스크
25: 인장 정지부
27: 피스톤 로드 가이드
29: 캐리어
31: 탄성 중합체 부재
33: 환형 그루브
35: 링 부재
35A: 링 부재 섹션
35B: 링 부재 섹션
35C: 링 부재 섹션
37: 스로틀 지점
39: 내부 벽부
41: 제한 부재
43: 커버 부재
45: 베이스부
47: 덮개면
49: 리벳 결합부
51: 스페이서 슬리브
53: 리벳 부재
55: 견부
57: 채널 섹션
59: 스로틀 단면
61: 이격 간격
63: 피벗 베어링
65: 관통 개구부
67: 스페이서 링
69: 내부 슬리브
71: 고정면
73: 고정면
3: 진동 댐퍼
5: 제1 댐핑 밸브
7: 댐핑 밸브 몸체
9: 피스톤 로드
11: 실린더
13: 피스톤 로드 측 작동 챔버
15: 피스톤 로드로부터 먼 쪽의 작동 챔버
17: 관통 채널
19: 관통 채널
21: 밸브 디스크
23: 밸브 디스크
25: 인장 정지부
27: 피스톤 로드 가이드
29: 캐리어
31: 탄성 중합체 부재
33: 환형 그루브
35: 링 부재
35A: 링 부재 섹션
35B: 링 부재 섹션
35C: 링 부재 섹션
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39: 내부 벽부
41: 제한 부재
43: 커버 부재
45: 베이스부
47: 덮개면
49: 리벳 결합부
51: 스페이서 슬리브
53: 리벳 부재
55: 견부
57: 채널 섹션
59: 스로틀 단면
61: 이격 간격
63: 피벗 베어링
65: 관통 개구부
67: 스페이서 링
69: 내부 슬리브
71: 고정면
73: 고정면
Claims (9)
- 환형 그루브(33)를 구비한 캐리어(29)를 포함하는 진동 댐퍼(3)용 스로틀 지점(37)으로서, 환형 그루브 내에는, 탄성 제한 부재(41)에 의해 반경 방향으로 예압되는 지름 가변형 링 부재(35)가 배치되고, 링 부재(35)는 유동 안내면(39)과 함께 스로틀 지점(37)을 형성하며, 상기 스로틀 지점의 스로틀 단면(59)은 스로틀 지점(37) 안쪽에서 증가하는 유동 속도와 더불어 감소하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점에 있어서,
캐리어(29)는, 적어도 부분적으로 캐리어(29)의 베이스부(45)와 함께 환형 그루브(33)를 형성하는 커버 부재(43)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점. - 제1항에 있어서, 커버 부재(43)는, 환형 그루브(33)를 한정하는 베이스부(45)의 덮개면(47)보다 반경 방향으로 더 돌출되는 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점.
- 제1항 및 제2항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 커버 부재(43)는 베이스부(45)의 축방향 견부(55) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점.
- 제1항 내지 제3항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 커버 부재(43)는 가요성 디스크에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점.
- 제1항 내지 제4항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 커버 부재(43)는 하나 이상의 리벳 결합부(49)를 통해 베이스부(45)와 연결되는 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점.
- 제5항에 있어서, 리벳 결합부(49)는 링 부재(35)의 하나 이상의 회동형 링 세그먼트(35A; 35B)를 위한 피벗 베어링(63)으로서 이용되는 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점.
- 제1항 내지 제6항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 커버 부재(43)를 지지하는 덮개면(47)은 제한 부재(41)보다 더 작은 지름을 갖는 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점.
- 제1항 내지 제7항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 캐리어(29)는 2개의 분리된 커버 디스크(47) 및 하나의 분리된 스페이서 링(67)을 구비한 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점.
- 제8항에 있어서, 내부 슬리브(69)가 커버 디스크들(47)의 결속을 위한 고정면들(71; 73)을 구비한 것을 특징으로 하는, 진동 댐퍼용 스로틀 지점.
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