KR100633692B1 - 릴리프 밸브 및 이를 이용한 쇽업소버 - Google Patents

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KR100633692B1
KR100633692B1 KR1020050104777A KR20050104777A KR100633692B1 KR 100633692 B1 KR100633692 B1 KR 100633692B1 KR 1020050104777 A KR1020050104777 A KR 1020050104777A KR 20050104777 A KR20050104777 A KR 20050104777A KR 100633692 B1 KR100633692 B1 KR 100633692B1
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김남호
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 체크밸브의 기능을 수행하도록 하여 양방향으로 연결된 유로의 압력조절이 가능하고, 크기의 소형화가 가능한 릴리프 밸브 및 이를 이용한 쇽업소버에 관한 것으로서, 하나의 릴리프 밸브가 두 방향의 유로를 제어하도록 구조를 개선하고, 릴리프 밸브가 압력을 조절할 뿐만 아니라, 유로의 방향을 제어하도록 한 릴리프 밸브 및 이를 이용한 쇽업소버를 제공하는 것을 목적으로 한다. 전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 릴리프 밸브는 제1관통홀 및 제2관통홀이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 제1관통홀 및 제2관통홀로 유입되는 유체의 압력에 의해 이동하며 상기 제1관통홀 및 제2관통홀을 선택적으로 연결하는 2개의 오리피스를 갖는 가변유로부와, 상기 가변유로부의 이동경로상에 배치되어 상기 가변유로부를 탄성 복원시키는 탄성부재를 포함한다.
쇽업소버, 릴리프 밸브, 체크 밸브, 하우징, 유로, 오리피스, 돌출부, 스프링

Description

릴리프 밸브 및 이를 이용한 쇽업소버 {RELIEF VALVE AND SHOCK ABSORBER OF USE IT}
도 1은 종래 기술에 따른 차고 조절용 쇽업소버를 도시한 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 릴리프 밸브가 확대된 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 릴리프 밸브가 도시된 단면도.
도 4는 도 3의 A-A선을 도시한 단면도.
도 5의 (a), (b)와 (c)는 본 발명에 따른 릴리프 밸브의 작동 상태도.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
110 : 릴리프 밸브 112 : 하우징
112a : 돌출부 113 : 제1관통홀
114 : 제2관통홀 115 : 가변유로부
115a : 요홈부 116, 117 : 오리피스
116a, 117a : 입구부 116b, 117b : 출구부
118a : 제1스프링 118b : 제2스프링
119a : 제1압력보상공 119b : 제2압력보상공
본 발명은 릴리프 밸브 및 이를 이용한 쇽업소버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 체크밸브의 기능을 수행하도록 하여 양방향으로 연결된 유로의 압력조절이 가능하고, 크기의 소형화가 가능한 릴리프 밸브 및 이를 이용한 쇽업소버에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 현가장치에 이용되는 쇽업소버는 차축과 차체 사이에 마련되어 차량의 주행시 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키는 방진 완충장치로서, 그 내부에는 오일 및/또는 가스가 충진된다.
전술된 쇽업소버는 개술의 개발에 따라 차량의 충격을 흡수할 뿐만 아니라, 탑승객의 수 또는 수화물의 무게에 관계없이 차량의 높이를 항상 일정하게 유지시키는 차고 조절기능이 부여되었다.
도 1은 종래 기술에 따른 차고 조절용 쇽업소버를 도시한 단면도이다.
종래의 차고 조절용 쇽업소버(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 쉘(12)과, 상기 베이스 쉘(12)의 내부에 설치되는 이너 튜브(14)와, 상기 베이스 쉘(12)과 이너 튜브(14) 사이에 길이방향으로 블레이드(18) 및 아우터 튜브(16)를 포함한다.
상기 블레이드(18)는 상기 베이스 쉘(12)과 아우터 튜브(16) 사이에 설치되는 브라켓(19)에 의해 고정되며, 상기 블레이드(18)의 양 단부(18a)는 밀봉씰을 역할을 수행하기 위한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 브라켓(19)에는 다른 챔버와 연통하기 위한 통공이 형성된다.
상기 이너 튜브(14)와 베이스 쉘(12)로 둘러싸인 공간은 베이스 챔버(21)를 이루고, 상기 블레이드(18)와 베이스 쉘(12)로 둘러싸인 공간 및 상기 블레이드(18)와 아우터 튜브(16)로 둘러싸인 공간은 각각 가스챔버(23) 및 고압챔버(25)로 구획된다.
상기 이너 튜브(14)의 내부에는 피스톤 로드(32)가 상하로 이동가능하게 설치되며, 상기 피스톤 로드(32)의 단부에는 상기 이너 튜브(14) 내부를 인장 챔버(33) 및 압축 챔버(35)로 구획하는 동시에 유체의 유동을 제어하는 피스톤 밸브(34)가 설치된다.
한편, 상기 피스톤 로드(32)는 내부에 펌프 챔버(37)를 이루는 중공부가 형성되며, 상기 중공부에는 내부 관로(38a)가 형성된 펌프 로드(38)가 설치된다. 또한, 상기 펌프 로드(38)의 단부에는 체크밸브(40)가 설치되며 상기 펌프 로드(38)의 내부 관로(38a)와 상기 펌프 챔버(37) 사이의 유로가 일방향으로 개폐되도록 제어한다.
한편, 상기 아우터 튜브(16)의 일측에는 상기 고압챔버(25) 내의 압력이 일정 압력 이상으로 증가될 경우, 압력을 조절하기 위한 릴리프 밸브(50)가 설치된다.
종래 기술에 따른 릴리프 밸브(50)가 확대된 단면도인 도 2를 참고하면, 상기 릴리프 밸브(50)는 상기 고압챔버(25)와 연결되는 흡입구(53) 및 상기 베이스 챔버(21)와 연결되는 배출구(54)가 형성된 하우징(52)과, 상기 하우징(52) 내부에 설치되어, 상기 흡입구(53)와 배출구(54)를 연결하는 유로를 개폐하는 볼(55)을 포 함하고, 상기 볼(55)은 상기 하우징(52) 내부에 설치된 스프링(57)에 의해 탄성적으로 가압되며, 소정의 압력으로 상기 흡입구(53)를 막는다.
상기 볼(55)은 볼서포트(56)에 안착되며, 이동이 안내된다. 또한, 상기 하우징(52)의 일측에는 상기 하우징(52) 내부의 유체를 원활하게 배출하기 위한 관통공(59)이 형성된다.
전술된 바와 같이 구성된 릴리프 밸브(50)는 상기 고압챔버(25)로부터 유입되는 유체의 압력이 증가할 경우, 상기 볼(55) 및 볼서포트(56)가 스프링(57)의 탄성력을 극복하며 후퇴하고, 이에 따라 상기 흡입구(53)와 배출구(54)가 연통하며 압력을 조절된다.
그러나, 종래 기술에 따른 릴리프 밸브(50)가 구비된 쇽업소버(10)는 내부압력을 조절하는 릴리프 밸브(50)가 한방향으로만 작동하므로, 유체의 양방향 유동을 제어하기 위해서는 두 개의 릴리프 밸브(50)와 그에 따른 두 개의 체크밸브(40)를 필요로 한다. 이에 따라 종래의 쇽업소버(10)는 내부의 구조가 복잡해지고, 제조원가가 상승하는 요인이 된다.
또한, 종래의 쇽업소버(10)는 양방향 유로를 제어하기 위해 설치되는 두개의 릴리프 밸브(50)와 체크밸브(40)로 인해 내부의 구성이 복잡해지고, 제품의 크기를 소형화하는데 한계가 따른다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하나의 릴리프 밸브가 두 방향의 유로를 제어하도록 구조를 개선하고, 릴리프 밸브가 압력을 조절할 뿐만 아 니라, 유로의 방향을 제어하도록 한 릴리프 밸브 및 이를 이용한 쇽업소버를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 릴리프 밸브는 제1관통홀 및 제2관통홀이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 제1관통홀 및 제2관통홀로 유입되는 유체의 압력에 의해 이동하며 상기 제1관통홀 및 제2관통홀을 선택적으로 연결하는 2개의 오리피스를 갖는 가변유로부와, 상기 가변유로부의 이동경로상에 배치되어 상기 가변유로부를 탄성 복원시키는 탄성부재를 포함한다.
상기 탄성부재는 상기 가변유로부의 상부 및 하부에 각각 설치된 제1스프링과 제2스프링으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제1스프링과 제2스프링은 서로 다른 탄성계수를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하우징과 가변유로부 사이에 마련되어 상기 유로와 오리피스가 연결되도록 상기 가변유로부의 이동을 안내하는 가이드부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 가이드부는 상기 하우징의 내측면과 상기 가변유로부의 외측면 중 어느 하나에 형성된 돌출부와 다른 하나에 형성된 요홈부로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 가이드부는 상기 가변유로부의 과이동을 제한하는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 쇽업소버는 전술된 릴리프 밸브를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 릴리프 밸브가 도시된 단면도이다.
본 발명에 따른 릴리프 밸브(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 외형을 이루는 하우징((112)에 각각 서로 다른 방향을 향하는 제1관통홀(113)과 제2관통홀(114)이 형성된다.
또한, 상기 하우징((112)의 내부에는 상기 제1관통홀(113) 및 제2관통홀(114)을 선택적으로 연결하는 2개의 오리피스(116, 117)가 형성된 가변유로부(115)가 설치된다. 상기 가변유로부(115)는 상기 제1관통홀(113) 및 제2관통홀(114)로 유입되는 유체의 압력에 의해 이동된다.
전술된 각각의 오리피스(116, 117)는 상기 하우징((112)의 내부 공간에 입구부(116a, 117a)가 위치되고, 상기 가변유로부(115)의 이동에 의해 상기 제1관통홀(113) 또는 제2관통홀(114)과 선택적으로 일치되는 위치에 출구부(116b, 117b)가 형성된다.
한편, 상기 가변유로부(115)의 이동경로상에는 상기 가변유로부(115)를 탄성 복원시키는 탄성부재가 설치된다. 상기 탄성부재는 상기 하우징(112)의 내측면과 상기 가변유로부(115)의 상단 및 하단에 사이에 각각 설치된 제1스프링(118a)과 제2스프링(118b)으로 이루어진다.
상기 제1스프링(118a)과 제2스프링(118b)은 탄성계수 또는 권선수를 서로 다르게 적용할 수 있으며, 이에 따라 상기 가변유로부(115)의 상부 또는 하부에 작용되는 탄성력을 서로 다르게 조절하는 것이 가능하다.
또한, 상기 하우징(112)과 가변유로부(115) 사이에는 가이드부가 마련된다. 상기 가이드부는 상기 제1관통홀(113) 또는 제2관통홀(114)이 각각의 오리피스(116, 117)와 연결되도록 상기 가변유로부(115)의 이동을 안내한다.
한편, 도 4는 도 3의 A-A선을 도시한 단면도로서, 상기 가이드부는 상기 하우징(112)의 내측면에 형성된 돌출부(112a)와, 상기 가변유로부(115)의 외측면에 형성되어 상기 돌출부(112a)를 수용하는 요홈부(115a)로 이루어진다. 이에 따라, 상기 가변유로부(115)는 상기 돌출부(112a)와 요홈부(115a)의 결합에 따라 회전 또는 요동이 제한되며, 상하방향으로의 이동은 제한되지 않는다. 따라서, 상기 가변유로부(115)는 상하이동시 상기 제1 또는 제2오리피스(116, 117)의 출구부(116b, 117b)가 상기 제1관통홀(113) 또는 제2관통홀(114)과 일치하게 된다.
전술된 바와 같이, 본발명의 실시예에서 상기 가이드부는 상기 하우징(112)의 내측면에 형성된 돌출부(112a)와, 상기 가변유로부(115)의 외측면에 형성된 요홈부(115a)로 이루어진 실시예에 대해 설명하고 있으나, 그 위치와 형상이 본 발명의 실시예에 의해 한정되지 않으며 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 상기 가이드부는 상기 가변유로부(115)가 상하방향으로 과이동하는 것을 제한하는 (도시되지 않은) 스토퍼를 더 포함하는 것도 가능하다. 이와 같은 스토퍼는 상기 하우징(112)의 내측면에 형성된 돌부로 이루어질 수 있으며, 상기 돌부는 상기 가변유로부(115)의 상단 또는 하단에 각각 걸리며 상하방향의 이동을 제한할 수 있다.
또한, 상기 하우징(112)의 상부 및 하부에는 내부의 유체가 자유롭게 유입가능한 제1 및 제2압력보상공(119a, 119b)이 형성된다. 상기 제1 및 제2압력보상공 (119a, 119b)에는 각각의 챔버와 연통하며 유체가 유입된다. 이와 같이, 상기 제1압력보상공(119a) 또는 제2압력보상공(119b)으로 유입된 유체는 상기 가변유로부(115)를 가압한다.
이때, 상기 제1 또는 제2압력보상공(119a, 119b)으로 유입된 유체의 압력이 제1 또는 제2스프링(118b)의 복원력을 극복할 경우, 상기 가변유로부(115)가 압력이 낮은쪽으로 이동하게 된다. 또한, 상기 하우징(112) 내부의 유체는 상기 제1 또는 제2압력보상공(119a, 119b)을 통해 각각의 챔버로 배출된다.
한편, 상기 가변유로부(115)의 오리피스(116, 117)는 상기 가변유로부(115)가 유체의 압력에 의해 상기 제1 또는 제2스프링(118a, 118b)을 완전히 압축한 상태에서 상기 오리피스(116, 117)의 출구부(116b, 117b)가 상기 제1관통홀(113) 또는 제2관통홀(114)과 선택적으로 대응되도록 이루어진다.
또한, 상기 가변유로부(115)의 외측면에는 상기 하우징(112)의 내측면과 접촉되며 틈새를 밀봉하는 (도시되지 않은) 오링(O-ring)과 같은 밀봉재를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 릴리프 밸브(110)의 작동 상태도인 도 5를 참고하여, 본 발명에 따를 릴리프 밸브(110)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5의 (a)와 같이, 일반적인 압력 상태에서는 릴리프 밸브(110)의 제2관통홀(114)과 제1오리피스(116)의 출구부(116b)가 일치한다. 따라서, 어느 한 챔버(즉, 도 1의 고압챔버(25))로부터 제1관통홀(113)을 통해 유체가 유입된 후, 상기 제1오리피스(116)의 입구부(116a)로 공급된다. 그리고, 그 유체는 상기 제1 오리피스(116)의 출구부(116b)로 이동한 후, 상기 제2관통홀(114)을 통해 외부 챔버(즉, 도 1의 베이스챔버(21))로 배출된다.
한편, 도 5의 (b)와 같이, 상기 제2관통홀(114)과 연통하는 다른 챔버(즉, 도 1의 베이스챔버(21))의 압력이 증가하게 되면, 제2압력보상공(119b)을 통해 유체가 유입되고, 그 압력이 제1스프링(118a)의 탄성력을 극복하게 되면, 가변유로부(115)가 이동하게 된다.
이때, 하우징(112) 내부의 상부와 하부로 유입된 압력 및 상기 제1스프링(118a)과 제2스프링(118b)의 탄성력이 일정할 경우, 상기 가변유로부(115)는 양방향의 유로를 차단하게 된다.
그리고, 도 5의 (c)와 같이, 상기 제2관통홀(114)과 연통하는 챔버(즉, 도 1의 베이스챔버(21))의 압력이 지속적으로 증가하게 되면, 상기 가변유로부(115)가 이동하게 되어, 제2오리피스(117)의 출구부(117b)와 상기 제1관통홀(113)이 일치된다. 이에 따라 유체가 상기 제2관통홀(114)을 통해 하우징(112) 내부로 유입된 후, 제2오리피스(117)로 공급된다. 그리고, 그 유체는 상기 제1관통홀(113)을 통해 다른 챔버(즉, 도 1의 고압챔버(25)로 배출된다.
이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 릴리프 밸브는 양방향으로 유로를 형성하며, 양방향으로 유동하는 유체의 압력을 조절할 수 있고, 체크밸브의 기능을 할 수 있어 압력조절과 함께 유체의 유동방향을 제어할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 릴리프 밸브가 구비된 쇽업소버는 별도의 체크밸브가 사용되지 않으므로, 장착공간이 감소하고, 부품수가 감소됨에 따라 제조비용이 감소될 수 있다. 또한, 유체의 압력조절 및 방향조절이 하나의 릴리프 밸브를 통해 구현 가능하므로, 제품의 크기를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 제1관통홀 및 제2관통홀이 형성된 하우징과,
    상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 제1관통홀 또는 제2관통홀 유입되는 유체의 압력에 의해 이동하며 상기 제1관통홀 및 제2관통홀을 선택적으로 연결하는 2개의 오리피스를 갖는 가변유로부와,
    상기 가변유로부의 이동경로상에 배치되어 상기 가변유로를 탄성 복원시키는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 가변유로부의 상부 및 하부에 각각 설치된 제1스프링과 제2스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1스프링과 제2스프링은 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징과 가변유로부 사이에 마련되어 상기 제1관통홀 또는 제2관통홀과 오리피스가 연결되도록 상기 가변유로부의 이동을 안내하는 가이드부를 더 포함 하는 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 하우징의 내측면과 상기 가변유로부의 외측면 중 어느 하나에 형성된 돌출부와 다른 하나에 형성된 요홈부로 이루어진 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 가변유로부의 과이동을 제한하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 따른 릴리프 밸브를 포함하는 쇽업소버.
KR1020050104777A 2005-11-03 2005-11-03 릴리프 밸브 및 이를 이용한 쇽업소버 KR100633692B1 (ko)

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