KR20090063259A - 계속적으로 변화 가능한 준-활성 밸브를 갖는 충격 완충기 - Google Patents

계속적으로 변화 가능한 준-활성 밸브를 갖는 충격 완충기 Download PDF

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테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
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Abstract

충격 완충기는 충격 완충기의 댐핑 특성을 제어하는 외부 밸브를 포함한다. 외부 밸브는 충격 완충기의 하부 작동 챔버와 저장 챔버 사이, 및 저장 챔버와 충격 완충기의 상부 작동 챔버 사이에서 유체 흐름을 제어한다. 댐핑 특성은 플런저의 움직임을 제어하는 솔레노이드 밸브에 인가되는 전류량에 좌우된다.

Description

계속적으로 변화 가능한 준-활성 밸브를 갖는 충격 완충기{SHOCK ABSORBER HAVING A CONTINUOUSLY VARIABLE SEMI-ACTIVE VALVE}
본 발명은 자동차에 사용되는 서스펜션 시스템(suspension system)과 같은 서스펜션 시스템에 사용되도록 구성된 유압 댐퍼(hydraulic damper) 또는 충격 완충기(shock absorber)에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 전자기식 제어 밸브에 인가되는 전류의 함수로서, 차압 유량(different pressure-flow) 특성을 발생시키는 외장형 전자기식 제어 밸브를 갖는 유압 완충기 또는 충격 완충기에 관한 것이다.
이 배경 기술에서의 설명은 본 발명에 관련한 배경 기술 정보를 제공할 뿐이며, 종래 기술을 구성하지 않는다.
종래의 유압 댐퍼 또는 충격 완충기는 차량의 스프렁 매스(sprung mass) 또는 언스프렁 매스(unsprung mass)로의 부착을 위해 일 단부에서 적합하게 된 실린더를 포함한다. 피스톤은 실린더의 내부를 2개의 유체 챔버들로 구분하면서 실린더 내에 미끄러져 배치된다. 피스톤 로드(rod)는 피스톤에 접속되어 차량의 스프렁 매스 또는 언스프렁 매스의 다른 단부로의 부착을 위해 적합하게 된 실린더의 일 단부로부터 신장한다. 제1 밸브형 시스템은 실린더에 대한 충격 완충기의 익스텐션 행정(extension stroke) 동안 기능하는 안전한 유압 릴리프 밸브로서 피스톤 내에 선택적으로 통합되고, 제2 밸브형 시스템은 실린더에 대한 피스톤의 충격 완충기의 압축 충격 동안 피스톤 상에서 유체 보충을 허용하도록 피스톤 내에 통합된다.
다양한 형태의 조절 메커니즘들이 스프렁 매스 또는 언스프렁 매스의 변위의 속도 및/또는 진폭에 관련하여 댐핑 힘을 생성하도록 개발되어 왔다. 종종 댐핑 특징들은 외부에 장착되는 제어 밸브에 의해 제어된다. 외부에 장착되는 제어 밸브는 서비스 또는 변위를 위해 쉽게 제거될 수 있다는 점에서 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 충격 완충기는 작동 챔버를 규정하는 압력 튜브를 포함한다. 피스톤은 작동 챔버 내에 압력 튜브 상에 미끄러져 배치되며, 피스톤은 작동 챔버를 상부 작동 챔버 및 하부 작동 챔버로 분할한다. 리저브 튜브는 리저브 챔버를 규정하도록 압력을 감싼다. 중간 튜브는 중간 챔버를 규정하도록 리저브 튜브와 압력 튜브 사이에 배치된다. 외부 제어 밸브는 리저브 밸브 및 중간 튜브에 고정된다. 제어 밸브로의 입구는 중간 챔버와 연결되고, 제어 밸브의 출구는 리저브 챔버와 연결된다. 제어 밸브는 댐퍼 또는 충격 완충기를 위한 댐핑 특성을 제어하는 댐퍼 또는 충격 완충기를 위한 차압 유량 특성을 생성한다. 차압 유량 특성은 제어 밸브로 공급되는 전류의 함수이다.
적용되는 다른 영역은 본 명세서로부터 명백하다. 상세한 설명 및 특정 예들은 설명을 위해 제공된 것으로 본 발명의 범위를 한정하지 않음을 이해할 것이다.
첨부된 도면들은 도식의 목적으로만 제시되며 본 발명의 범위를 어떤 식으로든 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 충격 완충기들을 내장한 자동차를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 충격 완충기들 중 하나의 측단면도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 외부에 장착되는 제어 밸브의 확대된 측단면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 외부에 장착되는 제어 밸브의 확대된 측단면도를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 하부 밸브 시트의 평면도를 나타낸다.
이하의 설명은 사실상 예시적인 것에 불과하며 본 발명, 적용 또는 사용을 한정하려고 한 것은 아니다. 동일한 참조 부호는 도면들에서 동일한 구성요소를 지시하는 도면들을 참조하면, 도 1에는 본 발명에 따른 충격 완충기를 갖는 서스펜션 시스템을 포함하고, 참조 부호 10에 의해 지시된 차량이 도시되어 있다.
차량(10)은 리어 서스펜션(12), 프론트 서스펜션(14) 및 바디(16)를 포함한다. 리어 서스펜션(12)은 한 쌍의 리어 휠들(18)을 작동적으로 지지하도록 적용되고 횡적으로 연장하는 리어 축 어셈블리(미도시)를 갖는다. 리어 축은 한 쌍의 충격 완충기들(20)에 의해 그리고 한 쌍의 스프링들(22)에 의해 바디(16)에 부착된다. 유사하게, 프론트 서스펜션(14)는 한 쌍의 프론트 휠들(24)을 작동적으로 지지하고 횡적으로 연장하는 프론트 축 어셈블리(미도시)를 포함한다. 프론트 축은 한 쌍의 충격 완충기들(26) 및 한 쌍의 스프링들(28)에 의해 바디(16)에 부착된다. 충격 완충기들(20, 26)은 차량(10)의 스프렁 부분(예컨대, 바디(16))에 관하여 언스프렁 부분(예컨대, 프론트 및 리어 서스펜션들 (12, 14))의 관련 모션을 완충하는 기능을 한다. 차량(10)이 프론트 및 리어 축 어셈블리들을 갖는 승용차로서 도시되어 있지만, 충격 완충기들(20, 26)은 다른 타입의 차량들 또는, 비독립적 프론트 및/또는 비독립적 리어 서스펜션들을 포함하는 차량등, 독립적 프론트 및/또는 독립적 리어 서스펜션들, 또는 당업계에 알려진 서스펜션 시스템을 포함하는 차량들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 타입의 어플리케이션들에 사용될 수 있다. 또한, "충격 완충기"라는 용어는 본 명세서에서 일반적으로 댐퍼를 지시하는 것을 의미하도록 사용되며, 따라서 당업계에 알려진 맥퍼슨(Mcperson) 스트러트들 및 다른 댐퍼 디자인들을 포함한다.
이제 도 2를 참조하면, 충격 완충기(20)가 상세히 도시되어 있다. 도 2는 충격 완충기(20)만을 도시하였지만, 충격 완충기(26)가 충격 완충기(20)를 위해 이하 설명되는 밸브 디자인을 또한 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 충격 완충기(26)는 차량(10)의 스프렁 매스 및 언스프렁 매스에 연결되도록 적용되는 방식에서만 충격 완충기(20)와 다르다. 충격 완충기(20)는 압력 튜브(30), 피스톤 어셈블리(32), 피스톤 로드(34), 리저브 튜브(36), 베이스 밸브 어셈블리(38), 중간 튜브(40) 및 외부에 장착되는 제어 밸브(42)를 포함한다.
압력튜브(30)는 작동 챔버(Working Chamber)(44)를 형성한다. 피스톤 어셈블리(32)는 압력튜브(30) 내부에 슬라이딩 가능하게 위치하고 작동 챔버(44)를 상부 작동 챔버(46)와 하부 작동 챔버(48)으로 분할한다. 씰(Seal)은 피스톤 어셈블리(32)와 압력튜브(30) 사이에 위치하여 하부 작동 챔버(48)로부터 상부 작동 챔버(46)를 밀폐시킬 뿐만 아니라 과도한 마찰력 없이 압력튜브(30)에 대한 피스톤 어셈블리(32)의 슬라이딩 동작을 가능하게 한다. 피스톤 로드(34)는 피스톤 어셈블리(32)에 부착되고 상부 작동 챔버(46) 및 압력튜브(30)의 상단부를 폐쇄하는 상부 로드 가이드 어셈블리(50)을 통하여 신장된다. 씰링 시스템(Sealing System)은 상부 로드 가이드 어셈블리(50), 리저브 튜브(36) 및 피스톤 로드(34) 사이의 경계면(Interface)을 밀폐한다. 피스톤 어셈블리(32)와 마주보는 피스톤 로드(34)의 끝단부는 차량(10)의 스프렁 매스에 적응적으로 고정된다.
피스톤 로드(34)는 하부 작동 챔버(48)가 아니라 단지 상부 작동 챔버(46)를 통해서만 신장되므로, 압력튜브(30)에 대한 피스톤 어셈블리(32)의 신장 및 압축 움직임은 상부 작동 챔버(46)에 교체되는 유량과 하부 작동 챔버(48)에 교체되는 유량에 차이를 유발한다. 교체되는 유량의 차이는 "로드 체적(Rod Volume)"으로 알려져 있고, 신장 움직임 동안 그것은 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 흐른다.
피스톤 어셈블리(32) 내에서 밸브하는, 압력튜브(30)에 대한 피스톤 어셈블리(32)의 압축 움직임은 하부 작동 챔버(48)로부터 상부 작동 챔버(46)로 유체가 흐를 수 있도록 하며, 유체 흐름의 "로드 체적"은 이하 설명되는 바와 같이 제어 밸브(42)를 통과하여 흐른다.
리저브 튜브(36)은 압력튜브를 둘러싸 압력튜브(30)과 리저브 튜브(36) 사이에 유체 저장 챔버(Fluid Reservoir Chamber)(52)를 형성한다. 리저브 튜브(36)의 하단은 차량(10)의 언스프렁 매스에 적응적으로 연결되는 베이스 컵(Base Cup)(54)에 의해 폐쇄된다. 리저브 튜브(36)의 상단은 상부 로드 가이드 에셈블리(50)에 부착된다. 베이스 밸브 어셈블리(38)는 하부 작동 챔버(46)와 저장 챔버(52) 사이에 위치하여 리저브 챔버(52)로부터 하부 상부 챔버(48)로의 유체의 흐름을 제어한다. 충격 완충기(20)가 길이방향으로 신장될 때, "로드 체적"의 개념에 기인하여 하부 작동 챔버(48)에 추가적인 유체의 체적이 요구된다. 따라서, 이하에서 구체적으로 설명되는 것과 같이, 유체가 베이스 밸브 어셈블리(38)을 통해 저장 챔버(52)로부터 하부 작동 챔버(46)로 흐를 것이다. 충격 완충기가 길이방향으로 압축될 때, 과잉의 유체가 "로드 체적"의 개념에 기인하여 하부 작동 챔버(46)로부터 제거되어야 한다. 따라서, 이하에서 설명되는 바와 같이, 유체가 제어 밸브(42)를 통해 하부 작동 챔버(46)로부터 저장 챔버(52)로 흐를 것이다.
피스톤 어셈블리(32)는 피스톤 바디(Piston Body)(60), 압축 밸브 어셈블리(Compression Valve Assembly)(62) 및 익스텐션 밸브 어셈블리(extension Valve Assembly)(64)를 포함한다. 너트(66)는 압축 밸브 어셈블리(62), 피스톤 바디(60) 및 익스텐션 밸브 어셈블리(64)를 피스톤 로드(34)에 고정시키도록 피스톤 로드(34)에 어셈블리된다. 피스톤 바디(60)는 복수의 압축 유로(Compression Passage)(68)와 복수의 익스텐션 유로(extension Passage)(70)를 형성한다.
압축 행정(Compression Stroke) 동안, 하부 작동 챔버(48)의 유체가 가압되어 유압이 압축 밸브 어셈블리(62)에 대항하여 작용한다. 압축 밸브 어셈블리(62)는 하부 작동 챔버(48)와 상부 작동 챔버(46) 사이에서 체크 밸브(Check Valve)로 서의 역할을 한다. 압축 행정 동안 완충 장치(20)에 대한 댐핑 특성(Damping Characteristics)은, 제어 밸브(42)에 의해 제어된다. 제어 밸브(42)ms 이하 설명되는 바와 같이, 압축 행정 동안 "로드 체적"의 개념에 기인하여 하부 작동 챔버(48)로부터의 리저브 챔버(52)로의 유체의 흐름을 제어한다. 익스텐션 행정(extension stroke) 동안, 압축 유로(68)는 압축 밸브 어셈블리(62)에 의해 닫힌다.
익스텐션 행정 동안, 상부 작동 챔버(46)에서의 유체가 가압되어 익스텐션 밸브 어셈블리(64)에 대항하여 작용한다. 익스텐션 밸브 어셈블리(64)는 상부 작동 챔버(46) 내에서의 유체 압력이 소정의 한계값을 초과하면 개방하는 안전한 유압 릴리프 밸브로서 설계된다. 익스텐션 행정 동안 충격 완충기(20)에 대한 댐핑 특성은 이하 설명되는 바와 같이 제어 밸브(42)에 의해 제어된다. 제어 밸브(42)는 상부 작동 챔버(46)으로부터 리저브 챔버(52)로의 유체의 흐름을 제어한다. 익스텐션 행정 동안 하부 작동 챔버(48)로의 유체의 대체(replacement) 흐름은 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 흐른다.
베이스 밸브 어셈블리(38)는 밸브 바디(70) 및 익스텐션 밸브 어셈블리(72)를 포함한다. 밸브 바디(70)는 복수개의 익스텐션 유로(74)를 규정한다. 익스텐션 행정 동안, 하부 작동 챔버(48)에서의 유체는 압력에서 감소되어 리저브 챔버(52)에서의 유체 압력이 익스텐션 밸브 어셈블리(72)를 개방하며, 리저브 챔버(52)로부터 하부 작동 챔버(48)까지 유체가 흐르도록 한다. 익스텐션 밸브 어셈블리(72)는 리저브 챔버(52)와 하부 작동 챔버(48) 사이에서 체크 밸브로서 역할을 한다. 익스 텐션 행정 동안 충격 완충기(20)에 대한 댐핑 특성은 이하 설명되는 바와 같이 제어 밸브(42)에 의해 제어된다.
중간 튜브(40)은 상부 끝단에서 상부 로드 가이드 어셈블리(50)와 맞물리고, 하부 끝단에서 베이스 밸브 어셈블리(38)와 맞물린다. 중간 챔버(80)는 중간 튜브(40)와 압력 튜브(30) 사이에서 규정된다. 유로(82)는 상부 작동 챔버(46)와 중간 챔버(80)을 유체로 연결하기 위한 상단 캡(50)에 형성된다.
리바운드 또는 익스텐션 행정 동안, 압축 밸브 어셈블리(62)는 복수개의 압축 유로(68)를 닫고, 상부 작동 챔버(46) 내에서의 유체 압력은 증가한다. 유체는 상부 작동 챔버(46)로부터 유로(82)를 통해 중간 챔버(80) 및 제어 밸브(42)로 힘을 받는다. 익스텐션 밸브 어셈블리(64)는 안전한 밸브로서 설계되며, 상부 작동 챔버(46) 내에서의 유체 압력이 소정의 최대 압력을 초과하는 경우에만 개방한다. 베이스 밸브 어셈블리(38)의 익스텐션 밸브 어셈블리(72)는 리저브 챔버(52)로부터 하부 작동 챔버(48)로 유체가 흐르도록 한다.
압축 행정 동안, 압축 밸브(62)는 개방하여 하부 작동 챔버(48)로부터 상부 작동 챔버(46)으로 유체가 흐르도록 한다. "로드 체적" 개념으로 인해, 상부 작동 챔버에서의 유체는 상부 작동 챔버(48)로부터 유로(82)를 통해 중간 챔버(80) 및 제어 밸브(42)로 밀어내 진다. 베이스 밸브 어셈블리(38)의 익스텐션 밸브 어셈블리(72)는 익스텐션 유로(74)를 닫아서 압축 행정 동안 베이스 밸브 어셈블리(38)를 통해 유체가 흐르는 것을 방지한다.
도 3을 참조하면, 제어 밸브(42)가 도시되어 있다. 제어 밸브(42)는 하부 스 택 밸브 시트(lower stack valve seat)(90), 상부 스택 지지 링(92), 파일럿 밸브 플레이트(94), 더블 디스크 스택(96), 디스크 스프링(98), 외부 튜브(100), 파일럿 스프링 셋(102), 파일럿 스프링 시트(104), 밸브 바디(106), 파일럿 플런저(108), 앵커(110), 비자성 링(112), 파일럿 플런저 베어링(114), 밸브 탑 플레이트(116), 앵커 하우징(118) 및 마운팅 하우징(mounting housing)(12)을 포함한다.
제어 밸브(42)는 하부 스택 밸브 시트(lower stack valve seat)(90)에 있는 입구(inlet)(122)가 중간 챔버(80)와 연결되고, 하부 스택 밸브 시트(90)에서의 출구(124)는 저장 챔버(52)와 연결되고, 밸브 바디(106)에서의 출구(126)가 저장 챔버(52)와 연결되도록 충격 완충기(20)에 설치된다.
더블 디스크 스택(96)은 하부 밸브 스택(130), 상부 밸브 스택(132) 및 밸브 핀(134)를 포함한다. 밸브 핀(134)는 하부 밸브 스택(130) 및 상부 밸브 스택(132)를 어셈블리한다. 더블 디스크 스택(96)은 하부 밸브 스택(130)이 하부 스택 밸브 시트(90) 상에 위치된 실링 랜드(136)와 맞물리고, 상부 밸브 스택(132)이 상부 스택 지지 링(92) 상에 위치된 실링 랜드(138)와 맞물리고 디스크 스프링(98)이 더블 디스크 스택(96)의 움직임을 가이드하는 파일럿 밸브 플레이트(94)와 맞물리도록 제어 밸브(42) 내에 위치된다. 외부 튜브(100)는 파일럿 밸브 플레이트(94)가 고정되는 밸브 바디(106)와 관련되어 상부 스택 지지 링(92) 및 하부 스택 밸브 플레이트(90)를 위치시킨다. 디스크 스프링(98)은 파일럿 밸브 플레이트(94)와 더블 디스크 스택(96) 사이에 배치되어 상부 밸브 스택(132)이 실링 랜드(138)와 하부 밸브 스택(130)과 맞물림이 되어 실링 랜드(136)와 맞물림되도록 한다.
파일럿 밸브 플레이트(94)는 파일럿 플런저(108)에 의해 규정된 밸브 니들(valve needle)(142)이 배치되어 있는 눈금 홀(calibrated hole)(140)을 규정한다. 파일럿 플런저(108)의 위치 설정 및 그에 따른 눈금 홀(140)에 관련된 밸브 니들(142)이 코일(144) 및 파일럿 스프링 셋(102)에 공급되는 전류량에 의해 제어된다. 파일럿 스프링 셋(102)은 기능적 스프링(146) 및 안정장치의 스프링(failsafe spring)(148)을 포함한다. 파일럿 스프링 셋(102)은 파일럿 밸브 플레이트(94)와 파일럿 플런저(108)에 부착된 파일럿 스프링 시트(104) 간에 배치된다. 파일럿 스프링 셋(102)은 파일럿 플런저(108)가 파일럿 밸브 플레이트(94)로부터 떨어지도록 한다. 기능적 스프링(146)은 코일(144)에 의해 생성된 자기력(magnetic force)이 존재할 때 일반적 조건에서 작동하며, 안정장치의 스프링(148)은 자기력의 상실 동안 작동하여 파일럿 플런저(108)가 그 엔드 스탑으로 완전히 압박하도록 한다. 파일럿 플런저(108)가 그 엔드 스탑에 있을 때 파일럿 흐름은 파일럿 스프링 시트(104)와 밸브 바디(106) 간에 형성되는 제한(restriction)에 의해 제한되어 출구(126)로 이끈다.
밸브 탑 플레이트(116)는 밸브 바디(106) 및 마운팅 하우징(120)과 맞물린다. 실(seal)(150)은 제어 밸브(42)의 내부를 밀봉한다. 비자성 링(112)은 앵커 하우징(118)을 밸브 탑 플레이트(116)에 설치한다. 앵커 하우징(118)은 앵커(110)를 둘러싼다. 앵커(110)는 파일럿 플런저(108) 상으로 압박 끼워진다. 파일럿 플런저(108) 및 앵커(110)의 어셈블리는 파일럿 플런저 베어링(114) 및 파일럿 밸브 플레이트(94)에 의해 축으로 이동하여 가이드된다.
유체가 압축 행정 또는 익스텐션 행정에서 중간 챔버(80)로부터 입구(122)에 제공되면, 유체는 제2 경로를 통해 저장 챔버(52)로 밸브 핀(134), 눈금 홀(140), 출구(126)를 흐른다. 파일럿 플런저(108)의 밸브 니들(142)은 눈금 홀(140) 내에 배치되어 유체 흐름에 대한 저항으로 작용한다. 따라서, 유체 압력은 더블 디스크 스택(96) 상에서 증가하여 상부 밸브 스택(132)이 실링 랜드(138)와 맞물리고 하부 밸브 스택(130)과 맞물리도록 한다. 파일럿 플런저(108)가 집어넣어지면, 전류가 낮을수록, 눈금 홀(140)을 지나는 유체의 흐름이 더 커져, 더블 디스크 스택(96) 상에서 압력을 낮추게 된다. 하부 밸브 스택(130)이 상대적으로 낮은 압력에서 실링 랜드(136)로부터 쉽게 분리하여 유체 흐름을 그 제1 경로 또는 메인 경로를 통해 제공하는 것과 같이, 전체 더블 디스크 스택(96)은 상향으로 들어올려 상대적으로 낮은 또는 소프트한 댐핑이 되도록 한다. 파일럿 플런저(108)가 신장되면, 전류가 높을수록, 눈금 홀(140)을 통과하는 유체의 흐름이 작아져서 더블 디스크 스택(96) 상에서 압력이 높아진다. 하부 밸브 스택(130)이 높은 압력(분출 압력)이 입구(122)에서 발생할 때까지 실링 랜드(136) 상에 고정된 채로 남기 때문에 상대적으로 높은 또는 단단한 댐핑이 발생한다. 유체 흐름량은 그 끝단 위치들 사이에서 위치에 파일럿 플런저(108)를 위치시킴으로써 최대와 최소 사이의 어느 곳에서 조절될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 밸브(242)가 도시되어 있다. 제어 밸브(242)는 하부 스택 밸브 시트(290), 상부 스택 지지 링(292), 파일럿 디스크(294), 더블 디스크 스택(296), 외부 튜브(300), 밸브 바 디(306), 파일럿 플런저(308), 앵커(310), 비자성 링(312), 한 쌍의 파일럿 플런저 베어링(314), 앵커 하우징(318) 및 마운팅 하우징(320)을 포함한다.
제어 밸브(242)는 하부 스택 밸브 시트(lower stack valve seat)(290)에 있는 입구(322)가 중간 챔버(80)와 연결되고, 외부 튜브(300)에서의 출구(324)는 저장 챔버(52)와 연결되고, 외부 튜브(300)에서의 출구(326)가 저장 챔버(52)와 연결되도록 충격 완충기(20)에 설치된다.
더블 디스크 스택(296)은 하부 밸브 스택(330), 상부 밸브 스택(332) 및 밸브 핀(334)를 포함한다. 밸브 핀(334)는 하부 밸브 스택(330) 및 상부 밸브 스택(332)를 어셈블리한다. 더블 디스크 스택(296)은 하부 밸브 스택(330)이 하부 스택 밸브 시트(290) 상에 위치된 실링 랜드(336)와 맞물리고, 상부 밸브 스택(332)이 상부 스택 지지 링(292)와 맞물리도록 제어 밸브(242) 내에 위치된다. 외부 튜브(300)는 상부 스택 지지 링(292) 및 하부 스택 밸브 플레이트(290)를 밸브 바디(306)와 관련하여 위치한다. 파일럿 디스크(294)가 상부 스택 지지 링(292)과 밸브 바디(306) 사이에 배치된다. 파일럿 디스크(294)는 입구 홀(340) 및 하나 이상의 출구 홀(342)를 규정한다. 파일럿 플런저(308)는 입구 홀(340)을 닫도록 파일럿 디스크(294)에 맞물린다. 파일럿 플런저(308)로부터 파일럿 디스크(294)로 인가되는 부하는 코일(344)에 공급되는 전류량에 의해 결정된다.
코일(344)은 밸브 바디(306) 내에 배치되며, 비자성 링(312)은 앵커 하우징(318)을 밸브 바디(306)에 설치한다. 마운팅 하우징(320)은 제어 밸브(242)를 충격 완충기(20)에 설치한다. 파일럿 플런저(308)는 앵커 하우징(318) 내에서 축으로 움직여서, 앵커 하우징(318) 및 밸브 바디(306)에 설치된 파일럿 플런저 베어링(314)에 의해 이 축의 움직임을 위해 가이드된다.
유체가 압축 행정 또는 익스텐션 행정에서 중간 챔버(80)로부터 입구(322)에 제공되면, 유체는 밸브 핀(334)를 통과하여, 상부 스택 지지 링(292)에 형성된 개구(352)를 통해 파일럿 디스크(294)의 입구 홀(340)과 연결되는 챔버(354)로 흐른다. 디스크(356)는 입구(322)와 개구(352) 사이에서 유체 흐름을 재설정하여 교란된 흐름을 획득하며, 얇은층의 오일 젯(laminar oil jet)에 기인하여 직접적인 유력(flow force)을 제한한다.
도 4 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 실링 랜드(336)는 평평하지 않지만 규정된 누출 흐름 경로가 생성되도록 굽어진 형상이다. 누출 후름 경로는 제로 압력으로부터 형성된 압력을 통해 존재한다, 또한, 실링 랜드(336)는 원형이 아니지만, 하부 밸브 스택(332)을 위한 완만한 개구(smoother opening)를 제공하는, 하부 밸브 스택(332)을 위한 분출 영역이 비대칭적이다.
유체 압력이 챔버(354)에서 증가함에 따라, 파일럿 플런저(308)는 결국 파일럿 디스크(294)로부터 떨어져 밀어내져서 유체 흐름이 입구 홀(340)을 통해, 출구 홀(342) 및 출구(326)를 통과해 리저브 챔버(52)로 흐르도록 한다. 낮은 전류가 코일(344)에 공급되면, 파일럿 플런저(308)는 파일럿 디스크(294)에 낮은 부하를 인가하여 파일럿 플런저(308)가 상대적으로 낮은 압력에서 파일럿 디스크(294)로부터 분리되게 한다. 이는 더블 디스크 스택(396) 상에서 낮은 압력을 생성한다. 이는 하부 밸브 스택(330)이 상대적으로 낮은 압력에서 실링 랜드(336)로부터 분리되므 로 상대적으로 낮은 또는 소프트한 댐핑을 제공한다. 높은 전류가 코일(344)에 공급되면, 파일럿 플런저(308)는 파일럿 디스크(294)로 무거운 부하를 인가하여 파일럿 플런저(308)가 상대적으로 높은 압력에서 파일럿 디스크(294)로부터 분리된다. 이는 더블 디스크 스택(396) 상에서 상대적으로 높은 압력을 생성한다. 이는 하부 밸브 스택(330)이 상대적으로 높은 압력에서 실링 랜드(336)로부터 분리하므로 상대적으로 높은 또는 단단한 댐핑을 제공한다. 유체 흐름량은 그 양단 사이의 위치에서 파일럿 플런저(308)를 위치시킴으로써 최대와 최소 사이의 어느 지점에서 조절될 수 있다.

Claims (21)

  1. 작동 챔버를 형성하는 압력 튜브;
    상기 압력 튜브 내에 슬라이드 가능하게 배치되며, 상기 작동 챔버를 상부 작동 챔버 및 하부 작동 챔버로 분할하는 피스톤 어셈블리;
    상기 압력 튜브 주위에 배치된 리저브 튜브;
    상기 압력 튜브 및 상기 리저브 튜브 사이에 배치되며, 중간 챔버가 상기 중간 튜브와 상기 압력 튜브 사이에서 규정되고, 저장 챔버가 상기 중간 튜브와 상기 리저브 튜브 사이에서 규정되는 중간 튜브; 및
    상기 리저브 튜브에 설치되며, 상기 중간 챔버와 연결되는 입구 및 상기 저장 챔버와 연결되는 출구를 구비하는 밸브 어셈블리를 포함하며,
    상기 밸브 어셈블리는,
    상기 입구와 상기 출구 사이에서 신장하는 제1 유로를 닫는 하부 디스크;
    상기 입구와 상기 출구 사이에서 신장하며, 상기 하부 디스크를 통해 상기 하부 디스크 상에 규정된 챔버로 연장하는 제2 유로; 및
    상기 챔버와 상기 출구 사이에서 상기 제2 유로 내에 배치된 밸브를 포함하는 충격 완충기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브를 상기 닫힌 위치로 가해지는 부하를 변경하는 수단을 더 포함하는 충격 완충기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 변경 수단은 플런저를 갖는 코일을 포함하는 충격 완충기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸브의 개구 정도를 변경하는 수단을 더 포함하는 충격 완충기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 변경 수단은 눈금 홀 및 니들 밸브를 포함하는 충격 완충기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 변경 수단은 코일 및 플런저를 더 포함하고, 상기 니들 밸브는 상기 플런저에 부착되는 충격 완충기.
  7. 제4항에 있어서, 상기 변경 수단은 플런저를 갖는 코일을 포함하며, 상기 플런저는 상기 제2 유로의 부분을 형성하는 홀을 규정하는 충격 완충기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 챔버를 형성하는 상부 디스크를 더 포함하고,
    상기 상부 디스크는 상기 하부 디스크에 부착되는 충격 완충기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 밸브를 닫힌 위치에 가해지는 부하를 변경하는 수단을 더 포함하는 충격 완충기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 변경 수단은 플런저를 갖는 코일을 포함하는 충격 완충기.
  11. 제8항에 있어서, 상기 밸브의 개구 정도를 변경하는 수단을 더 포함하는 충격 완충기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 변경 수단은 눈금 홀 및 니들 밸브를 포함하는 충격 완충기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 변경 수단은 코일 및 플런저를 더 포함하고, 상기 니들 밸브는 상기 플런저에 부착되는 충격 완충기.
  14. 제11항에 있어서, 상기 변경 수단은 플런저를 갖는 코일을 포함하며, 상기 플런저는 상기 제2 유로의 부분을 형성하는 홀을 규정하는 충격 완충기.
  15. 제8항에 있어서, 상기 상부 디스크를 상기 하부 디스크에 고정하는 밸브 핀을 더 포함하고, 상기 밸브 핀은 상기 입구와 상기 챔버 사이에서 상기 상부 및 하부 디스크를 통해 연장하는 홀을 규정하는 충격 완충기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 밸브를 닫힌 위치에 가해지는 부하를 변경하는 수단을 더 포함하는 충격 완충기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 변경 수단은 플런저를 갖는 코일을 포함하는 충격 완충기.
  18. 제15항에 있어서, 상기 밸브의 개구 정도를 변경하는 수단을 더 포함하는 충격 완충기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 변경 수단은 눈금 홀 및 니들 밸브를 포함하는 충격 완충기.
  20. 제19항에 있어서, 상기 변경 수단은 코일 및 플런저를 더 포함하고, 상기 니들 밸브는 상기 플런저에 부착되는 충격 완충기.
  21. 제15항에 있어서, 상기 변경 수단은 플런저를 갖는 코일을 포함하며, 상기 플런저는 상기 제2 유로의 부분을 형성하는 홀을 규정하는 충격 완충기.
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