KR20150128682A - 충격 흡수기용 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부 - Google Patents

충격 흡수기용 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부 Download PDF

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KR20150128682A
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self
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그레고리 플레니켄
크리스토퍼 콘라드
벤 쉘러
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테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
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Abstract

충격 흡수기가, 충격 흡수기의 비교적 큰 압축 이동 중에 자운스 범퍼 캡과 결합하는 탄성중합체 자운스 범퍼를 포함한다. 자운스 범퍼 캡이, 압축 이동 중에 자운스 범퍼의 노우즈와 결합하는 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부를 포함한다. 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부가 자운스 범퍼 캡에 대한 탄성중합체 자운스 범퍼의 활주 이동을 제한하여, 상대적인 이동과 연관된 소음을 제거한다.

Description

충격 흡수기용 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부{JOUNCE BUMPER NOSE RETAINING FEATURE FOR A SHOCK ABSORBER}
본 개시 내용은 일반적으로 자동차 차량을 위해서 이용되는 현가장치 시스템과 같은 현가장치 시스템에서 이용하기 위한 유압식 댐퍼 또는 충격 흡수기에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시 내용은, 활주 및 소음을 제거하기 위해서 자운스 범퍼와 상호작용하는 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부를 포함하는 유압식 댐퍼 또는 충격 흡수기에 관한 것이다.
본 항목은, 반드시 종래 기술이지는 않은, 본 개시 내용과 관련된 배경 정보를 제공한다.
충격 흡수기가 자동차 현가장치 시스템과 함께 이용되어, 주행 중에 발생하는 원치 않는 진동을 흡수한다. 원치 않는 진동을 흡수하기 위해서, 충격 흡수기가 자동차의 스프링상(sprung) 부분(본체)과 스프링하(unsprung) 부분("현가장치") 사이에 일반적으로 연결된다. 피스톤이 충격 흡수기의 압력 튜브 내에 배치되고, 그러한 압력 튜브가 차량의 스프링 상 부분 및 스프링하 부분 중 하나에 연결된다. 피스톤은, 압력 튜브를 통해서 연장하는 피스톤 로드를 통해서 자동차의 스프링상 부분 및 스프링하 부분 중 다른 하나에 연결된다. 피스톤은 압력 튜브를 상부 작업 챔버 및 하부 작업 챔버로 분할하고, 그러한 상부 작업 챔버 및 하부 작업 챔버 모두가 유압 유체로 충전된다. 충격 흡수기가 압축되거나 연장될 때, 피스톤이, 밸브작용(valving)을 통해서, 상부 작업 챔버와 하부 작업 챔버 사이의 유압 유체의 유동을 제한할 수 있기 때문에, 충격 흡수기가 차량의 스프링하 부분으로부터 스프링상 부분으로 전달될 수 있는 진동에 반작용하는 댐핑력을 생성할 수 있다. 이중-튜브 충격 흡수기에서, 유체 저장용기 또는 저장 챔버가 압력 튜브와 저장 튜브 사이에 형성된다. 베이스 밸브가 하부 작업 챔버와 저장 챔버 사이에 배치되어, 차량의 스프링하 부분으로부터 자동차의 스프링상 부분으로 전달될 수 있는 진동에 반작용하는 댐핑력을 또한 생성한다.
전술한 바와 같이, 이중-튜브 충격 흡수기의 경우에, 댐핑 부하(damping load)를 생성하기 위해서, 충격 흡수기가 연장될 때, 피스톤의 밸브작용이 상부 작업 챔버와 하부 작업 챔버 사이의 댐핑 유체의 유동을 제한한다. 댐핑 부하를 생성하기 위해서, 충격 흡수기가 압축될 때, 베이스 밸브에 대한 밸브작용은 하부 작업 챔버와 저장 챔버 사이의 댐핑 유체의 유동을 제한한다. 단일-튜브 충격 흡수기의 경우에, 댐핑 부하를 생성하기 위해서, 충격 흡수기가 연장 또는 압축될 때, 피스톤 상의 밸브작용이 상부 작업 챔버와 하부 작업 챔버 사이의 댐핑 유체의 유동을 제한한다. 구동 중에, 현가장치 시스템이 자운스(jounce)(압축) 및 반동(연장)으로 이동한다. 자운스 이동 중에, 충격 흡수기가 압축되어, 댐핑 유체가 이중-튜브 충격 흡수기 내의 베이스 밸브를 통해서 또는 단일-튜브 충격 흡수기 내의 피스톤 밸브를 통해서 이동하게 한다. 베이스 밸브 또는 피스톤 상에 위치된 댐핑 밸브가 댐핑 유체의 유동을 제어하고 그에 따라 생성 댐핑력을 제어한다. 반동 이동 중에, 충격 흡수기가 연장되어, 댐핑 유체가 이중-튜브 충격 흡수기 및 단일-튜브 충격 흡수기 모두의 피스톤을 통해서 이동하게 한다. 피스톤 상에 위치된 댐핑 밸브가 댐핑 유체의 유동을 제어하고 그에 따라 생성 댐핑력을 제어한다.
이중-튜브 충격 흡수기에서, 피스톤 및 베이스 밸브가 일반적으로 복수의 압축 통로 및 복수의 연장 통로를 포함한다. 이중-튜브 충격 흡수기에서의 자운스 이동 중에, 댐핑 밸브 또는 베이스 밸브가 베이스 밸브 내의 압축 통로를 개방하여 유체 유동을 제어하고 댐핑 부하를 생성한다. 피스톤 상의 체크 밸브가 피스톤 내의 압축 통로를 개방하여 상부 작업 챔버 내의 댐핑 유체를 대체(replace)하나, 이러한 체크 밸브가 댐핑 부하에 기여하거나 기여하지 않을 수 있을 것이다. 압축 이동 중에, 피스톤 상의 댐핑 밸브가 피스톤의 연장 통로를 폐쇄하고 베이스 밸브 상의 체크 밸브가 베이스 밸브의 연장 통로를 폐쇄한다. 이중-튜브 충격 흡수기에서의 반동 이동 중에, 피스톤 상의 댐핑 밸브가 피스톤 내의 연장 통로를 개방하여 유체 유동을 제어하고 댐핑 부하를 생성한다. 베이스 밸브 상의 체크 밸브가 베이스 밸브 내의 연장 통로를 개방하여 하부 작업 챔버 내의 댐핑 유체를 대체하나, 이러한 체크 밸브가 댐핑 부하에 기여하거나 기여하지 않을 수 있을 것이다.
단일-튜브 충격 흡수기에서, 피스톤이 일반적으로 복수의 압축 통로 및 복수의 연장 통로를 포함한다. 충격 흡수기는 또한, 당업계에 잘 알려져 있는 바와 같이, 유체의 로드 부피 유동(rod volume flow)을 보상하기 위한 수단을 포함할 것이다. 단일-튜브 충격 흡수기에서의 자운스 이동 중에, 피스톤 상의 압축 댐핑 밸브가 피스톤 내의 압축 통로를 개방하여 유체 유동을 제어하고 댐핑 부하를 생성한다. 자운스 이동 중에, 피스톤 상의 연장 댐핑 밸브가 피스톤의 연장 통로를 폐쇄한다. 단일-튜브 충격 흡수기에서의 반동 이동 중에, 피스톤 상의 연장 댐핑 밸브가 피스톤 내의 연장 통로를 개방하여 유체 유동을 제어하고 댐핑 부하를 생성한다. 반동 이동 중에, 피스톤 상의 압축 댐핑 밸브가 피스톤의 압축 통로를 폐쇄한다.
충격 흡수기가, 피스톤 로드 주위에 배치된 탄성중합체 자운스 범퍼를 전형적으로 포함한다. 충격 흡수기의 최대 압축 중에, 탄성중합체 자운스 범퍼가, 충격 흡수기에 부착된 자운스 범퍼 캡(bumper cap)과 접촉한다. 충격 흡수기의 계속되는 압축은 탄성중합체 자운스 범퍼를 압축하여 에너지를 소산시킨다. 자운스 범퍼 캡은 충격 흡수기 튜브의 상부 단부 및 피스톤 로드를 위한 밀봉 조립체를 보호하도록 구성된다. 탄성중합체 자운스 범퍼의 압축 중에, 탄성중합체 자운스 범퍼가 전형적으로 자운스 범퍼 캡에 대해서 활주되어 원치 않는 소음을 유발할 것이다.
본 항목은, 개시 내용에 관한 일반적인 요지를 제공하나, 이는 개시 내용의 전체 범위의 포괄적인 개시 또는 그 특징들 모두는 아니다.
본 개시 내용은, 탄성중합체 자운스 범퍼의 자운스 범퍼 캡에 대한 활주를 제거하여 이러한 활주 이동과 연관된 소음을 제거하기 위해서 탄성중합체 자운스 범퍼와 상호작용하는 자운스 범퍼 캡 노우즈 유지 특징부를 포함하는 유압식 댐퍼 또는 충격 흡수기에 관한 것이다. 일 실시예에서 자운스 범퍼 캡 내로 통합된 특징부가, 탄성중합체 자운스 범퍼를 향해서 연장하는 환형 돌출부이다. 제2 실시예에서, 자운스 범퍼 캡 내로 통합된 특징부가, 복수의 환형 융기부(ridge) 또는 치형부(teeth)를 형성하는 복수의 환형 홈이다. 자운스 범퍼 캡 내로 통합된 특징부가 자운스 범퍼 캡 기하형태를 변화시키고, 그에 따라 자운스 범퍼 캡은 탄성중합체 자운스 범퍼의 노우즈를 파지하고(capture) 그에 따라 탄성중합체 자운스 범퍼가 압축되고 자운스 범퍼 캡에 대해서 활주되지 않는다. 소음 방지를 위해서 탄성중합체 자운스 범퍼의 상호작용을 기초로 환형 돌출부의 프로파일을 조정할 수 있다.
추가적으로 적용 가능한 분야가 본원에서 제공될 설명으로부터 자명해질 것이다. 본 요지의 설명 및 구체적인 예는 단지 설명의 목적을 위한 것이고 본 개시 내용의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
본원에서 설명된 도면은 단지 선택된 실시예의 설명을 위한 것이고 모든 가능한 구현예에 대한 것은 아니며, 본 개시 내용의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 개시 내용에 따른 충격 흡수기를 이용하는 자동차의 도면이다.
도 2는 본 개시 내용에 따른 충격 흡수기를 포함하는 모서리 조립체의 측면도이다.
도 3은 자운스 범퍼 캡 상의 노우즈 캡 유지 특징부를 포함하는 충격 흡수기의 측방향 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 충격 흡수기로부터의 피스톤 조립체의 부분적인 횡단면을 도시하는 확대된 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 충격 흡수기로부터의 베이스 밸브 조립체의 부분적인 횡단면을 도시하는 확대된 측면도이다.
도 6은 도 3의 충격 흡수기를 위한 탄성중합체 자운스 범퍼 및 자운스 범퍼 캡의 확대된 횡단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 자운스 범퍼 캡의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 자운스 범퍼 캡의 횡단면적 측면도이다.
도 9는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 자운스 범퍼 캡의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 자운스 범퍼 캡의 횡단면적 측면도이다.
도면들 중 몇몇 도면 전반을 통해서, 상응하는 참조 번호가 상응하는 부분을 나타낸다.
이제, 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예를 보다 구체적으로 설명할 것이다.
도 1에는, 본 개시 내용에 따른 충격 흡수기를 구비하는 현가장치 시스템을 포함하는 차량으로서, 전체적으로 참조번호 '10'으로 표시된 차량이 도시되어 있다. 차량(10)은 후방 현가장치(12), 전방 현가장치(14) 및 본체(16)를 포함한다. 후방 현가장치(12)는 차량의 뒷 바퀴(18)를 동작적으로 지지하도록 구성된 횡단방향 연장 후방 차축 조립체(미도시)를 갖는다. 후방 차축 조립체는, 충격 흡수기들(22)의 쌍 및 나선형 코일 스프링들(24)의 쌍을 포함하는 모서리 조립체들(20)의 쌍에 의해서 본체(16)에 동작적으로 연결된다. 유사하게, 전방 현가장치(14)는 차량의 앞 바퀴(26)를 동작적으로 지지하도록 구성된 횡단방향 연장 전방 차축 조립체(미도시)를 포함한다. 전방 차축 조립체는, 충격 흡수기들(30)의 쌍 및 성형된 나선형 코일 스프링들(32)의 쌍을 포함하는 모서리 조립체들(28)의 제2 쌍에 의해서 본체(16)에 동작적으로 연결된다. 충격 흡수기(22 및 30)는 차량(10)의 스프링하 부분(즉, 전방 및 후방 현가장치(12, 14) 각각) 및 스프링상 부분(즉, 본체(16))의 상대적인 이동을 댐핑하는 역할을 한다. 차량(10)이 전방 및 후방 차축 조립체를 가지는 승용차로서 도시되었지만, 충격 흡수기(22 및 30)가, 독립적인 전방 및/또는 독립적인 후방 현가장치 시스템을 포함하는 차량과 같은 다른 유형의 차량과 함께 및/또는 다른 유형의 적용예에서 이용될 수 있을 것이다. 또한, 본원에서 사용된 바와 같이, "충격 흡수기"(shock absorber)라는 용어는 일반적으로 댐퍼를 의미하고 그에 따라 스트럿(strut)을 포함할 것이다. 또한, 전방 현가장치(14)가 스트럿들 또는 충격 흡수기들(30)의 쌍을 가지는 것으로 도시되어 있지만, 희망하는 경우에, 스트럿 또는 충격 흡수기들(30)의 쌍을 포함하는 후방 현가장치(12)를 가지는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.
이제, 도 2를 참조하면, 차량(10)용 전방 모서리 조립체(28)가 더 구체적으로 도시되어 있다. 본체(16)는, 충격 흡수기(30) 형태의 망원경식 장치, 코일 스프링(32), 상단 장착 조립체(38) 및 너클(40)을 포함하는 스트럿 조립체(36)가 내부에 장착되는, 차량(10)의 시트 금속을 포함하는 충격 타워(34)를 형성한다. 충격 흡수기(30)를 포함하는 스트럿 조립체(36), 코일 스프링(32) 및 상단 장착 조립체(38)가 충격 타워(34)를 이용하여 차량(10)에 부착된다. 상단 장착 조립체(38)가 상단 장착부(42), 베어링 조립체(44) 및 상부 스프링 시트(46)를 포함한다. 상단 장착부(42)가 일체형의 몰딩된 본체 및, 전형적으로 스탬핑된 강철(steel)로 제조되는, 강성 본체 부재를 포함한다. 상단 장착 조립체(38)가 볼트(48)에 의해서 충격 타워(34)로 장착된다. 베어링 조립체(44)가 상단 장착부(42) 내에 안착되도록(seated) 상단 장착부(42)의 몰딩된 본체 내로 마찰 피팅되고(friction fit), 그에 따라 베어링 조립체(44)의 일 측부(side)가 상단 장착부(42) 및 충격 타워(34)에 대해서 고정된다. 베어링 조립체(44)의 제2 측부는 베어링 조립체(44)의 제1 측부, 상단 장착부(42) 및 충격 타워(34)에 대해서 자유롭게 회전된다.
베어링 조립체(44)의 자유 회전 측부가, 베어링 조립체(44)의 외경에 헐겁게 피팅되는(clearance fit) 상부 스프링 시트(46)를 지탱한다(carry). 탄성중합체 자운스 범퍼(50)가 상부 스프링 시트(46)와 충격 흡수기(30) 사이에 배치된다. 탄성중합체 자운스 범퍼(50)가, 플라스틱 분진 차폐부(52)에 의해서 보호되는 탄성중합체 재료를 포함한다. 자운스 범퍼 캡(54)이 충격 흡수기(30) 상에 위치되어, 탄성중합체 자운스 범퍼(50) 및 플라스틱 분진 차폐부(52)와 계면(interface)을 형성한다.
하부 스프링 시트(56)가 충격 흡수기(30)로 부착되고, 코일 스프링(32)이 상부 스프링 시트(46) 및 하부 스프링 시트(56) 사이에 배치되어 본체(16)를 전방 현가장치(14)로부터 격리시킨다. 충격 흡수기(30)가 도 2에 도시되어 있지만, 충격 흡수기(22)가 또한 충격 흡수기(30)에 대해서 본원에서 설명된 특징부를 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
스트럿 조립체(36)를 차량(10) 내로 조립하기에 앞서서, 스트럿 조립체(36)의 예비-조립(pre-assembly)이 실시된다. 자운스 범퍼 캡(54), 탄성중합체 자운스 범퍼(50) 및 플라스틱 분진 차폐부(52)가 충격 흡수기(30)로 조립된다. 코일 스프링(32)이 충격 흡수기(30) 위로 조립되고 하부 스프링 시트(56) 내에 배치된다. 상부 스프링 시트(46)가 충격 흡수기(30) 상으로 조립되고 코일 스프링(32)에 대해서 정확하게 배치된다. 베어링 조립체(44)가 상부 스프링 시트(46)의 상단에 배치되고, 상단 장착부(42)가 베어링 조립체(44)의 상단에 배치된다. 충격 흡수기(30)의 단부가 상단 장착 조립체(38) 내에 위치된 보어를 통해서 연장하도록, 이러한 전체 조립체가, 코일 스프링(32)을 압축하는 조립체 기계 내에 배치된다. 유지 너트(58)가 충격 흡수기(30)의 단부 상으로 나사식으로 수용되어 스트럿 조립체(36)의 조립체를 고정한다.
상단 장착부(42)가 차량의 우측 및 좌측 측부에 대해서 동일한 구성요소로서 디자인되나, 차량의 우측 또는 좌측 측부 상에 배치될 때, 충격 흡수기(30) 및 그와 연관된 브래킷트리(bracketry)에 대해서 상이한 배향을 가진다.
이제, 도 3을 참조하면, 충격 흡수기(30)가 더 구체적으로 도시되어 있다. 도 3이 충격 흡수기(30)만을 도시하지만, 충격 흡수기(22)가 또한 스트럿 조립체의 일부일 수 있고 충격 흡수기(30)를 위한, 이하에서 설명되는 보강부를 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 충격 흡수기(30)가 압력 튜브(60), 피스톤 조립체(62), 피스톤 로드(64), 저장 튜브 조립체(66), 및 베이스 밸브 조립체(68)를 포함한다.
압력 튜브(60)가 유체 챔버(72)를 형성한다. 피스톤 조립체(62)가 압력 튜브(60) 내에서 활주 가능하게 배치되고 유체 챔버(72)를 상부 작업 챔버(74) 및 하부 작업 챔버(76)로 분할한다. 밀봉부(78)가 피스톤 조립체(62)와 압력 튜브(60) 사이에 배치되어, 과도한 마찰력을 생성하지 않으면서, 피스톤 조립체(62)의 압력 튜브(60)에 대한 활주 이동을 허용할 뿐만 아니라, 상부 작업 챔버(74)를 하부 작업 챔버(76)로부터 밀봉한다. 피스톤 로드(64)가 피스톤 조립체(62)에 부착되고 상부 작업 챔버(74)를 통해서 그리고 압력 튜브(60)의 상부 단부를 폐쇄하는 상부 단부 캡(80)을 통해서 연장한다. 밀봉 시스템이 상부 단부 캡(80), 저장 튜브 조립체(66), 및 피스톤 로드(64) 사이의 계면을 밀봉한다. 전술한 바와 같이, 피스톤 조립체(62)에 대향하는 피스톤 로드(64)의 단부가 상단 장착 조립체(38)에 그리고 차량(10)의 스프링상 부분에 고정되도록 구성된다. 피스톤 조립체(62) 내의 밸브작용은, 압력 튜브(60) 내의 피스톤 조립체(62)의 이동 중에, 상부 작업 챔버(74)와 하부 작업 챔버(76) 사이의 유체의 이동을 제어한다. 피스톤 로드(64)가 상부 작업 챔버(74)를 통해서만 연장하고 하부 작업 챔버(76)를 통해서 연장하지 않기 때문에, 압력 튜브(60)에 대한 피스톤 조립체(62)의 이동은 상부 작업 챔버(74) 내에서 변위되는 유체의 양과 하부 작업 챔버(76) 내에서 변위되는(displaced) 유체의 양의 차이를 유발한다. 변위되는 유체량의 차이가 "로드 부피(rod volume)"로서 알려져 있고 베이스 밸브 조립체(68)를 통해서 유동한다.
저장 튜브 조립체(66)가 압력 튜브(60)를 둘러싸서 압력 튜브(60)와 저장 튜브 조립체(66) 사이에 위치된 유체 저장용기 챔버(82)를 형성한다. 저장 튜브 조립체(66)의 하단 단부가 단부 캡(84)에 의해서 폐쇄된다. 단부 캡(84)이 별개의 구성요소로서 도시되어 있으나, 저장 튜브 조립체(66)와 일체인 단부 캡(84)을 가지는 것도 본 개시 내용의 범위 내에 포함된다. 저장 튜브 조립체(66)의 상부 단부가 상부 단부 캡(80)에 부착된다. 저장 튜브 조립체(66)의 하부 단부가, 너클(40)과 계면을 형성하는 보강된 부분(86)을 형성한다. 저장 튜브 조립체(66)의 나머지 길이가 비-보강 부분(88)을 형성한다. 베이스 밸브 조립체(68)가 하부 작업 챔버(76)와 저장용기 챔버(82) 사이에 배치되어 챔버(76)와 챔버(82) 사이의 유체의 유동을 제어한다. 충격 흡수기(30)가 길이방향으로 연장할 때, "로드 부피" 개념으로 인해서 유체의 부가적인 부피가 하부 작업 챔버(76) 내에서 요구된다. 그에 따라, 이하에서 설명되는 바와 같이, 유체가 저장용기 챔버(82)로부터 베이스 밸브 조립체(68)를 통해서 하부 작업 챔버(76)로 유동할 것이다. 충격 흡수기(30)가 길이방향으로 압축될 때, "로드 부피" 개념으로 인해서 과다 유체가 하부 작업 챔버(76) 내로부터 제거되어야 한다. 그에 따라, 이하에서 설명되는 바와 같이, 유체가 하부 작업 챔버(76)로부터 베이스 밸브 조립체(68)를 통해서 저장용기 챔버(82)로 유동할 것이다.
이제, 도 4를 참조하면, 피스톤 조립체(62)가 피스톤 본체(90), 압축 밸브 조립체(92) 및 반동 밸브 조립체(94)를 포함한다. 압축 밸브 조립체(92)가 피스톤 로드(64) 상의 견부(96)에 대해서 조립된다. 피스톤 본체(90)가 압축 밸브 조립체(92)에 대해서 조립되고, 반동 밸브 조립체(94)가 피스톤 본체(90)에 대해서 조립된다. 너트(98)가 이러한 구성요소를 피스톤 로드(64)에 고정시킨다.
피스톤 본체(90)가 복수의 압축 통로(100) 및 복수의 반동 통로(102)를 형성한다. 밀봉부(78)가, 복수의 환형 홈(106)과 정합되어, 피스톤 조립체(62)가 압력 튜브(60) 내에서 활주할 때, 피스톤 본체(90)에 대한 밀봉부(78)의 활주 이동을 제한하는 복수의 리브(rib)(104)를 포함한다.
압축 밸브 조립체(92)가 유지부(108), 밸브 디스크(110) 및 스프링(112)을 포함한다. 유지부(108)가 일 단부 상에서 견부(96)에 그리고 타 단부에서 피스톤 본체(90)에 접촉지지된다. 밸브 디스크(110)가 피스톤 본체(90)에 접촉지지되고, 반동 통로(102)를 개방 상태로 유지하면서, 압축 통로(100)를 폐쇄한다. 스프링(112)이 유지부(108)와 밸브 디스크(110) 사이에 배치되어, 밸브 디스크(110)를 피스톤 본체(90)에 대해서 편향시킨다. 압축 행정 중에, 하부 작업 챔버(76) 내의 유체가 가압되어, 유체 압력이 밸브 디스크(110)에 대해서 반작용하도록 유도한다. 밸브 디스크(110)에 대한 유체 압력이 스프링(112)의 편향 부하를 극복할 때, 밸브 디스크(110)가 피스톤 본체(90)로부터 분리되어 압축 통로(100)를 개방하고 유체가 하부 작업 챔버(76)로부터 상부 작업 챔버(74)로 유동하게 한다. 충격 흡수기(30)의 압축 행정 중의 충격 흡수기(30)에 대한 댐핑 특성이, 이하에서 설명하는 바와 같이, "로드 부피" 개념으로 인한, 하부 작업 챔버(76)로부터 저장용기 챔버(82)로의 유체의 유동을 수용하는 베이스 밸브 조립체(68) 및/또는 압축 밸브 조립체(92)에 의해서 제어될 수 있다. 반동 행정 중에, 압축 통로(100)가 밸브 디스크(110)에 의해서 폐쇄된다.
반동 밸브 조립체가(94)가 이격부재(114), 복수의 밸브 디스크(116), 유지부(118), 및 스프링(120)을 포함한다. 이격부재(114)가 피스톤 로드(64) 상에 나사식으로 수용되고 피스톤 본체(90)와 너트(98) 사이에 배치된다. 이격부재(114)가, 밸브 디스크(110) 또는 밸브 디스크(116)를 압축하지 않으면서, 너트(98)의 조임을 허용하면서, 피스톤 본체(90) 및 압축 밸브 조립체(92)를 유지한다. 유지부(108), 피스톤 본체(90) 및 이격부재(114)가 견부(96)와 너트(98) 사이의 연속적인 확실한 연결을 제공하여, 이격부재(114)에 대한, 그에 따라 피스톤 로드(64)에 대한 너트(98)의 조임 및 고정을 돕는다. 밸브 디스크(116)가 이격부재(114) 상에서 활주식으로 수용되고 피스톤 본체(90)에 접촉지지되어, 압축 통로(100)를 개방 상태로 유지하면서 반동 통로(102)를 폐쇄한다. 유지부(118)가 또한 이격부재(114) 상에서 활주식으로 수용되고 밸브 디스크(116)에 접촉지지된다. 스프링(120)이 이격부재(114) 위로 조립되고, 이격부재(114) 상으로 나사식으로 수용되는 너트(98)와 유지부 사이에 배치된다. 스프링(120)은 유지부(118)를 밸브 디스크(116)에 대해서 그리고 밸브 디스크(116)를 피스톤 본체(90)에 대해서 편향시킨다. 밸브 디스크(116)가, 반동 밸브 조립체(94)를 우회하는 제한된 양의 유출(bleed) 유동을 허용하는 적어도 하나의 슬롯(122)을 포함한다. 유체 압력이 밸브 디스크(116)로 인가될 때, 그러한 밸브 디스크가 외측 둘레 연부에서 탄성적으로 굽혀져서 반동 밸브 조립체(94)를 개방할 것이다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 심(shim)(124)이 너트(98)와 스프링(120) 사이에 위치되어 스프링(120)에 대한 예비부하(preload)를 제어하고 그에 따라 분출(blow off) 압력을 제어한다. 그에 따라, 반동 밸브 조립체(94)의 분출 특성에 대한 영점교정(calibration)이 압축 밸브 조립체(92)에 대한 영점교정으로부터 분리된다.
반동 행정 중에, 상부 작업 챔버(74) 내의 유체가 가압되어, 유체 압력이 밸브 디스크(116)에 대해서 반작용하도록 유도한다. 밸브 디스크(116)에 대해서 반작용하는 유체 압력이 밸브 디스크(116)에 대한 굽혀짐 부하를 극복할 때, 밸브 디스크(116)가 탄성적으로 굽혀져서 반동 통로(102)를 개방함으로써 유체가 상부 작업 챔버(74)로부터 하부 작업 챔버(76)로 유동할 수 있게 한다. 밸브 디스크(116)의 강도 및 반동 통로(102)의 크기가 반동 중의 충격 흡수기(30)의 댐핑 특성을 결정할 것이다. 밸브 디스크(116)의 굽혀짐에 앞서서, 제어된 양의 유체가 상부 작업 챔버(74)로부터 슬롯(122)을 통해서 하부 작업 챔버(76)로 유동하여 저속 조정가능성을 제공한다. 상부 작업 챔버(74) 내의 유체 압력이 미리 결정된 레벨에 도달할 때, 유체 압력이 스프링(120)의 편향 부하를 극복하여, 유지부(118) 및 복수의 밸브 디스크(116)의 축방향 이동을 유발할 것이다. 유지부(118) 및 밸브 디스크(116)의 축방향 이동이 반동 통로(102)를 완전히 개방하고 그에 따라 상당한 양의 댐핑 유체의 통과를 허용하여, 충격 흡수기(30) 및/또는 차량(10)에 대한 손상을 방지하는데 필요한 유체 압력의 분출을 생성한다. "로드 부피" 개념으로 인해서 하부 작업 챔버(76)로 부가될 필요가 있는 부가적인 유체가 베이스 밸브 조립체(68)를 통해서 유동할 것이다.
도 5를 참조하면, 베이스 밸브 조립체(68)가 밸브 본체(142), 압축 밸브 조립체(144) 및 반동 밸브 조립체(146)를 포함한다. 압축 밸브 조립체(144) 및 반동 밸브 조립체(146)가 볼트(148) 및 너트(150)를 이용하여 밸브 본체(142)로 부착된다. 너트(150)의 조임은 압축 밸브 조립체(144)를 밸브 본체(142)를 향해서 편향시킨다. 밸브 본체(142)가 복수의 압축 통로(152) 및 복수의 반동 통로(154)를 형성한다.
압축 밸브 조립체(144)가, 볼트(148) 및 너트(150)에 의해서 밸브 본체(142)에 대해서 편향되는 복수의 밸브 디스크(156)를 포함한다. 압축 행정 중에, 하부 작업 챔버(76) 내의 유체가 가압되고, 밸브 디스크(156)를 굽히는 것에 의해서, 압축 통로(152) 내의 유체 압력이 압축 밸브 조립체(144)를 결국 개방할 것이다. 피스톤 조립체(62)의 압축 밸브 조립체(92)가 하부 작업 챔버(76)로부터 상부 작업 챔버(74)로 유체가 유동하게 허용할 것이고 "로드 부피"만이 압축 밸브 조립체(144)를 통해서 유동할 것이다. 충격 흡수기(30)의 댐핑 특성은 베이스 밸브 조립체(68)의 압축 밸브 조립체(144)의 디자인에 의해서 결정되고 또한 압축 밸브 조립체(92)에 의해서 결정될 수 있다.
반동 밸브 조립체(146)가 밸브 디스크(158) 및 밸브 스프링(160)을 포함한다. 밸브 디스크(158)가 밸브 본체(142)에 접촉지지되고 반동 통로(154)를 폐쇄한다. 밸브 스프링(160)이 너트(150)와 밸브 디스크(158) 사이에 배치되어, 밸브 디스크(158)를 밸브 본체(142)에 대해서 편향시킨다. 반동 행정 중에, 하부 작업 챔버(76) 내의 유체가 감압되어, 저장용기 챔버(82) 내의 유체 압력이 밸브 디스크(158)에 대해서 반작용하도록 유도한다. 밸브 디스크(158)에 대한 유체 압력이 밸브 스프링(160)의 편향 부하를 극복할 때, 밸브 디스크(158)가 밸브 본체(142)로부터 분리되어 반동 통로(154)를 개방하고 유체가 저장용기 챔버(82)로부터 하부 작업 챔버(76)로 유동하게 한다. 반동 행정에 대한 댐핑 특성은, 앞서서 설명한 바와 같이, 반동 밸브 조립체(94)에 의해서 제어될 수 있고, 또한 반동 밸브 조립체(146)에 의해서 제어될 수 있다.
이제, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 탄성중합체 자운스 범퍼(50) 및 자운스 범퍼 캡(54)이 더 구체적으로 도시되어 있다. 탄성중합체 자운스 범퍼(50)가, 피스톤 로드(64)를 따라서 상부 스프링 시트(46)로부터 자운스 범퍼 캡(54) 및 상부 단부 캡(80)을 향해서 연장하는 탄성중합체 부재이다. 탄성중합체 자운스 범퍼(50)가, 피스톤 로드(64)를 완전히 둘러싸는 환형 부재이다.
자운스 범퍼 캡(54)은, 피스톤 로드(64)가 통과하여 연장하는 관통 보어(170)를 형성하는, 플라스틱, 폴리머 또는 금속으로 제조된 환형 부재이다. 환형 돌출부(174) 형태의 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부(172)가 관통 보어(170) 주위로 연장하고 탄성중합체 자운스 범퍼(50)와 대면하는 또는 탄성중합체 자운스 범퍼를 향하는 방향으로 축방향을 따라 연장한다. 자운스 범퍼 캡(54)이, 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부(172)로부터 반경방향 외측으로 연장하는 계면 표면(176)을 형성한다. 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 압축 중에, 계면 표면(176)은, 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 압축을 유발하는 탄성중합체 자운스 범퍼(50)에 대한 정지부(stop)를 형성한다. 계면 표면(176)에 대향하는 자운스 범퍼 캡(54)의 단부가, 상부 단부 캡(80)의 외측 표면과 정합되도록 구성되는 결합 표면을 형성한다.
충격 흡수기(30)의 압축 행정 중에, 충격 흡수기(30)가 완전히 압축된 조건 근처에 있을 때, 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 노우즈(178)가 자운스 범퍼 유지 특징부(172)와 처음 접촉할 것이다. 충격 흡수기(30)의 추가적인 압축은, 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부(172)로 하여금 노우즈(178)를 지역적으로 압축하도록 유도할 것이고, 노우즈(178)는 결국 계면 표면(176)과 결합할 것이다. 충격 흡수기(30)의 추가적인 압축은 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 추가적인 압축 및 계면 표면(176)과의 추가적인 결합을 유도할 것이다. 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부(172)는 유지 기능을 제공하고, 그러한 유지 기능은 자운스 범퍼 캡(54)의 계면 표면(176)에 대한 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 임의의 반경방향 이동을 감소 또는 제거하여, 계면 표면(176)을 따른 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 활주 이동에 의해서 생성되는 임의 소음 발생을 제거한다.
이제, 도 9 및 도 10을 참조하면, 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 자운스 범퍼 캡(254)이 도시되어 있다. 자운스 범퍼 캡(254)은, 자운스 범퍼 유지 특징부를 제외하고, 자운스 범퍼 캡(54)과 동일하다.
자운스 범퍼 캡(254)은, 피스톤 로드(64)가 통과하여 연장하는 관통 보어(270)를 형성하는, 플라스틱, 폴리머 또는 금속으로 제조된 환형 부재이다. 복수의 환형 융기부 또는 치형부(276)를 형성하는 복수의 홈(274) 형태의 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부(272)가 관통 보어(170) 주위로 연장하고 탄성중합체 자운스 범퍼(50)와 대면하는 또는 탄성중합체 자운스 범퍼를 향하는 방향으로 연장한다. 자운스 범퍼 캡(254)이, 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부(272)로부터 반경방향 외측으로 연장하는 계면 표면(278)을 형성한다. 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 압축 중에, 계면 표면(278)은, 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 압축을 유발하는 탄성중합체 자운스 범퍼(50)에 대한 정지부를 형성한다. 계면 표면(278)에 대향하는 자운스 범퍼 캡(254)의 단부가, 상부 단부 캡(80)의 외측 표면과 정합되도록 구성되는 결합 표면을 형성한다.
충격 흡수기(30)의 압축 행정 중에, 충격 흡수기(30)가 완전히 압축된 조건 근처에 있을 때, 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 노우즈(178)가 자운스 범퍼 유지 특징부(272)와 처음 접촉할 것이다. 충격 흡수기(30)의 추가적인 압축은, 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부(272)로 하여금 노우즈(178)를 지역적으로 압축하도록 유도할 것이고, 노우즈(178)는 결국 계면 표면(278)과 결합할 것이다. 충격 흡수기(30)의 추가적인 압축은 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 추가적인 압축 및 계면 표면(278)과의 추가적인 결합을 유도할 것이다. 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부(272)는 유지 기능을 제공하고, 그러한 유지 기능은 자운스 범퍼 캡(254)의 계면 표면(278)에 대한 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 임의의 반경방향 이동을 감소 또는 제거하여, 계면 표면(278)을 따른 탄성중합체 자운스 범퍼(50)의 활주 이동에 의해서 생성되는 임의 소음 발생을 제거한다.
실시예에 관한 전술한 설명이 묘사 및 설명의 목적으로 제공되었다. 그러한 설명이 포괄적으로 의도되거나 개시 내용을 제한하도록 의도된 것이 아니다. 특별한 실시예의 개별적인 요소 또는 특징이 일반적으로 그러한 특별한 실시예로 제한되지 않고, 적용가능한 경우에, 구체적으로 도시되거나 설명되지 않은 경우에도, 상호 교환가능하고, 선택될 실시예에서 이용될 수 있다. 그러한 것이 많은 방식으로 변경될 수 있을 것이다. 그러한 변경은 개시 내용으로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 그러한 모든 변형예는 개시 내용의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (10)

  1. 충격 흡수기로서:
    유체 챔버를 형성하는 압력 튜브;
    상기 유체 챔버 내에 활주식으로 배치되고, 상기 유체 챔버를 상부 작업 챔버 및 하부 작업 챔버로 분할하는, 피스톤 조립체;
    상기 피스톤 조립체에 부착되고, 상기 상부 및 하부 작업 챔버 중 하나를 통해서 연장하는 피스톤 로드;
    상기 압력 튜브의 단부에 배치된 자운스 범퍼 캡으로서, 상기 피스톤 로드가 상기 자운스 범퍼 캡에 의해서 형성된 관통 보어를 통해서 연장하는, 자운스 범퍼 캡;
    상기 자운스 범퍼 캡에 의해서 형성된 상기 관통 보어 주위로 배치된 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부; 그리고,
    상기 피스톤 로드 주위로 배치된 탄성중합체 자운스 범퍼로서, 상기 탄성중합체 자운스 범퍼가 상기 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부와 결합하도록 구성된 노우즈를 가지는, 탄성중합체 자운스 범퍼를 포함하고;
    상기 충격 흡수기의 압축 이동 중에 상기 탄성중합체 자운스 범퍼의 노우즈와 상기 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부 사이의 결합이 상기 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부에 대한 상기 노우즈의 반경방향 이동을 제한하는, 충격 흡수기.
  2. 제1항에 있어서,
    하나의 단편의 구성요소가 상기 자운스 범퍼 캡과 상기 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부 모두를 형성하는, 충격 흡수기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자운스 범퍼 캡이 상기 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부에 바로 인접한 계면 표면을 형성하고, 상기 탄성중합체 자운스 범퍼가 상기 충격 흡수기의 압축 행정 중에 상기 계면 표면과 결합하는, 충격 흡수기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압력 튜브의 단부를 폐쇄하는 상부 단부 캡을 더 포함하고, 상기 자운스 범퍼 캡이 상기 상부 단부 캡과 결합하는, 충격 흡수기.
  5. 제4항에 있어서,
    하나의 단편의 구성요소가 상기 자운스 범퍼 캡과 상기 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부 모두를 형성하는, 충격 흡수기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자운스 범퍼 캡이 상기 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부에 바로 인접한 계면 표면을 형성하고, 상기 탄성중합체 자운스 범퍼가 상기 충격 흡수기의 압축 행정 중에 상기 계면 표면과 결합하는, 충격 흡수기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 압력 튜브의 단부를 폐쇄하는 상부 단부 캡을 더 포함하고, 상기 자운스 범퍼 캡이 상기 상부 단부 캡과 결합하는, 충격 흡수기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 자운스 범퍼 노우즈 유지 특징부가 상기 탄성중합체 자운스 범퍼를 향해서 연장하는 돌출부인, 충격 흡수기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나의 환형 돌출부가 상기 자운스 범퍼 캡에 의해서 형성되는 상기 관통 보어에 바로 인접하고 둘러싸는, 충격 흡수기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 돌출부가 하나의 환형 돌출부인, 충격 흡수기.
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