KR0153797B1

KR0153797B1 - 댐핑력 제어형 유압식 완충기

Info

Publication number: KR0153797B1
Application number: KR1019940004413A
Authority: KR
Inventors: 데쯔오 가또오; 다까오 나까다떼
Original assignee: 이시다 아쯔미; 도끼꼬 가부시끼 가이샤
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 1998-10-15
Also published as: DE4407754A1; KR940021289A; US5404973A; JPH074463A; JP3383863B2; DE4407754C2

Abstract

본 발명에 따른 댐핑력 제어형 유압식 완충기에서는 신장측 바이패스 통로가 셔터(17)내의 신장측 챔버(17b)를 통해 연장된다. 체크밸브(28)는 유액의 흐름을 신장스트로크 동안만 허용한다. 수축측 바이패스 통로는 동일 셔터(17)내의 수축측 챔버(17a)를 통해 연장된다. 디스크밸브(30)는 유액의 흐름을 수축스트로크 동안만 허용한다. 셔터(17)의 회전에 의해, 신장측 유입포트(31)와 신장측 유입개구(34) 사이의 정렬이 변화하고 수축측 유입포트(32)와 수축측 유입개구(33) 사이의 정렬도 변화하므로서, 각각의 신장측 및 수축측 바이패스 통로들의 통로면적을 제어하여 신장측 및 수축측용의 다른 댐핑력 특성들이 동시에 선택될 수 있다. 신장측 및 수축측 챔버들(17a,17b)는 상호 독립적이기 때문에, 피스톤로드(28)의 스트로크 방향이 변화할 때 셔터(17)내에서 와류유동이 발생되지 않고, 이에 의해 소음이 발생되지 않는다.

Description

댐핑력 제어형 유압식 완충기

제1도는 본 발명에 따른 댐핑력 제어형 유압식 완충기의 제1실시예의 주요부분을 나타내는 부분 종단면도.

제2도는 본 발명에 따른 댐핑력 제어형 유압식 완충기의 제2실시예의 주요부분을 나타내는 부분 종단면도.

제3도는 제1도에 나타낸 댐핑력 제어형 유압식 완충기내의 댐핑력 제어기구의 셔터 회전각에 관련하여 댐핑력 계수를 나타내는 그래프.

제4도는 본 발명에 따른 댐핑력 제어형 유압식 완충기의 제3실시예의 주요부분을 나타내는 부분 종단면도.

제5도는 본 발명에 따른 댐핑력 제어형 유압식 완충기의 제4실시예의 주요부분을 나타내는 부분 종단면도.

제6도는 제4도 및 제5도에 나타낸 댐핑력 제어형 유압식 완충기내의 사용되는 신장측 밸브시이트부재와 체크밸브의 분해 사시도.

본 발명은 차량, 예를 들면 자동차의 서스펜션 시스템에 부착되는 댐핑력 제어형 유압식 완충기에 관한 것이다.

자동차 등의 차량의 서스펜션 시스템에 부착되는 유압식 완충기에는, 승차감 및 운전의 안전성을 개선시키기 위해 댐핑력 수준을 도로표면조건, 차량주행조건 등에 따라 적절히 제어할 수 있도록 설계된 댐핑력 제어형 유압식 완충기가 있다.

이런 종류의 유압식 완충기는 예를 들어 일본 실용신안 공개 제58-70533에 개시된 바와 같이 구성되어 있다. 이러한 종래의 유압식 완충기는 내부에 유액(hydraulic fluid)이 밀봉수용되어 있는 실린더를 포함하고, 피스톤로드가 연결된 피스톤이 실리더내에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 실린더 내부를 2개의 실린더 챔버로 만든다. 2개의 실린더 챔버는 주 유액통로 및 바이패스 통로에 의해 상호 연통되어 있다. 주 유액통로에는 비교적 큰 댐핑력을 발생시키는 댐핑력 발생기구(오리피스와 디스크밸브등) 가 설치되어 있다. 바이패스통로에는 비교적 작은 댐핑력을 발생시키는 댐핑력 발생기구 및 바이패스통로를 개폐시키는 댐핑력 제어밸브가 설치되어 있다

상기한 구성에 의해서, 댐핑력 제어밸브가 개방될 때는 실린더내의 유액이 피스톤로드의 신장 및 수축에 기인한 피스톤의 슬라이딩 이동시 주로 바이패스통로를 통해 유동하여, 비교적 작은 댐핑력을 발생시킨다. 따라서, 댐핑력특성은 신장스트로크 및 수축스트코르 동안 모두에서 소프트하다. 한편, 댐핑력 제어밸브가 폐쇄될때는, 실린더내의 유액이 피스톤로드의 신장 및 수축에 기인한 피스톤의 슬라이딩 이동시 주 유액통로만을 통해 유동하게 되므로 비교적 큰 댐핑력이 발생한다. 따라서 댐핑력특성은 신장스트로크 및 수축스트로크 동안 모두에 있어서 하드하다. 이와같이 댐핑력특성은 댐핑력 제어밸브를 개폐함에 의해 변경될 수 있다.

차량의 정상 주행시에는 소프트한 댐핑력특성이 선택되어 도로표면상의 울퉁불퉁함에 기인한 진동을 흡수하므로서 승차감을 향상시킨다. 차량의 선회, 가속, 정지 또는 고속 주행시에는 하드한 댐핑력특성이 선택되어 차량 본체의 자세변화를 억제하므로서 운전의 안전성을 향상시킨다.

또한, 서스펜션 제어시스템에서는 작동기와 제어기를 댐핑력 제어형 유압식 완충기와 조합하여 도로표면조건, 차량주행조건 등에 따라 댐핑력특성이 자동적으로 변경되도록 하므로서 승차감 및 운전의 안정성을 향상시킨다.

이러한 서스펜션 제어시스템에서는, 신장측 및 수축측에 대해 상이한 댐핑력특성들을 조합하여 설절할 수 있도록 하므로서 도로표면조건 또는 차량주행조건의 변경에 댐핑력이 신속히 얻어질 수 있고, 승차감 및 운전의 안정성이 효과적으로 향상될 수 있다.

따라서, 본 출원인은 일본 특허 공개 평5-272570호에서 댐핑력 제어형 유압식 완충기를 제안한 바 있다. 이 유압식 완충기는, 피스톤에 의해 형성된 2개의 챔버가 주 유액통로 및 바이패스 통로에 의해 상호 연통되며 바이패스통로의 통로면적을 조절하므로서 댐핑력이 제어될 수 있도록 하는 형태의 유압식 완충기이다. 상기 유압식 완충기는, 서로 반대되는 방향으로 유액을 유동시키도록 바이패스통로내에 설치된 한 쌍의 제1 및 제2체크밸브들과, 제1체크밸브를 바이패스하는 제1유액통로와, 제2체크밸브를 바이패스하는 제2유액통로와, 제1 및 제2 유액통로들의 면적들을 각각 제어하기 위한 제1 및 제2 댐핑력 제어밸브들을 포함한다.

이러한 댐핑력 제어형 유압식 완충기에 따르면, 각각의 제1 또는 제2체크밸브는, 제1 및 제2 댐핑력 제어밸브들중 하나를 개방시키고 다른 것을 폐쇄하므로서 바이패스된다. 바이패스통로는 한 방향으로만 유액의 흐름을 허용하기 때문에, 바이패스통로가 유액의 유동을 허용하는 쪽의 피스톤로드 스트로크에는 소프트한 특성이 얻어지는 한편, 다른 스트로크에는 하드한 특성이 얻어진다. 따라서, 신장측 및 수축측에 대해 상이한 댐핑력특성들의 조합을 설정할 수 있다.

하지만, 일본 특허 공개 제05-272570호에 개시된 댐핑력 제어형 유압식 완충기에는 다음과 같은 문제점이 있다: 한 개의 바이패스통로가 신장스트로크 및 수축스트로크 동안 모두에서 사용되고 제1 및 제2 댐핑력 제어밸브들이 유액통로들을 공통으로 사용하기 때문에, 스트로크 방향이 변화될 때 댐핑력 제어밸브들내의 유액의 유동내에서 와류가 발생하여 소음이 발생하게 된다.

이러한 점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 신장측 및 수축측에 대해 상이한 댐핑력특성들의 조합을 설정할 수 있으면서도, 스트로크 방향이 변화할 때 바이패스통로내의 유액의 흐름에 와류가 발생되지 않도록 설계된 댐핑력 제어형 유압식 완충기를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명이 제공하는 댐핑력 제어형 유압식 완충기는, 내부에 유액이 밀봉수용되어 있는 실린더를 포함하며 피스톤은 실린더내에 슬라이딩가능하게 삽입되어 실린더 내부에 2개의 실린더챔버를 형성한다. 피스톤로드는 한쪽 끝단부가 피스톤에 연결되어 있고, 다른쪽 끝단부가 실린더 외부까지 연장되어 있다. 주 유액통로는 2개의 실린더챔버를 연통시키며 댐핑력 발생기구를 구비한다. 신장측 바이패스통로는 2개의 실린더 챔버를 연통시키고, 신장스트로크 동안 유액을 유동시키는 체크밸브를 가지고 있다. 수축측 바이패스통로는 2개의 실린더챔버를 연통시키고, 수축스트로크동안 유액을 유동시키는 체크밸브를 가지고 있다. 또한 상기 댐핑력 제어형 유압식 완충기는 원통형 가이드와 원통형 셔터로 구성되는 댐핑력 제어기구를 더 포함한다. 가이드는 그 측벽내에 신장측 바이패스통로를 위한 연통로를 제공하도록 형성된 한 쌍의 신장측 유입포트 및 유출포트를 가지고 있다. 또한 가이드는 그 측벽내에 수축측 바이패스통로를 위한 연통로를 제공하도록 형성된 한 쌍의 수축측 유입포트 및 유출포트도 가지고 있다. 셔터는 가이드내에 회전가능하게 삽입되며, 2개의 독립적인 챔버들, 즉 신장측 챔버 및 수축측 챔버를 가지고 있다. 이 셔터는 그 측벽내의 신장측 챔버와 연통된 한 쌍의 신장측 유입개구 및 유출개구와, 수축측 챔버와 연통된 한 쌍의 수축측 유입개구 및 유출개구가 설치되어 있다. 셔터의 회전에 의해, 신장측 유입포트 및 유출포트들과 신장측 유입개구 및 유출개구는 상호 각각 정렬되며 또한 수축측 유입포트 및 유출포트와 수축측 유입개구 및 유출개구도 상호 각각 정렬되어, 신장측 챔버를 통해 신장측 바이패스통로를 연통시키며 또한 수축측 챔버를 통해 수축측 바이패스통로를 연통시켜, 신장측 및 수축측 바이패스통로 각각의 통로면적을 제어한다.

본 발명의 일 형태에 따른 댐핑력 제어형 유압식 완충기는 , 원통형 가이드의 양 단부를 폐쇄하므로서 각 셔터의 양 단부들 외측에 각각 형성된 한 쌍의 챔버들과, 상기 피스톤의 한쪽으로의 이동에 따라 가이드와 셔터 사이의 간극을 통해 유출된 유액에 의해 가압되는 셔터의 한쪽 끝단부 외측의 챔버와 상기 피스톤의 다른쪽으로의 이동에 의해 가압되는 실린더챔버들 중 한 챔버 사이를 연통시키기 위한 가압통로를 더 포함한다. 또한, 체크밸브가 가압통로내에 설치되어 상기한 실린더내의 한챔버로부터 상기한 셔터 단부의 외측의 챔버를 향한 유액의 유동만을 허용한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들, 특성들 및 장점들은 동일한 참조번호가 동일 요소를 지시하는 첨부도면을 고려하여 바람직한 실시예들의 다음 설명들로부터 더욱 분명해질 것이다.

본 발명의 실시예는 첨부도면들을 참조하여 아래에 자세히 설명될 것이다.

제1실시예는 제1도를 참조하여 설명될 것이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 댐핑력 제어형 유압식 완충기(1)는 내부에 유액이 밀봉수용되어 있는 실린더(2)를 포함한다. 이 실린더(2)내에는 피스톤(3)이 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 피스톤(3)은 실린더(2) 내부를 2개의 챔버, 즉 실린더 상부 챔버(2a)와 실린더 하부챔버(2b)로 구획한다. 실린더 하부챔버(2b)에 면하는 피스톤(3)의 단부면에는 신장측 주밸브시이트부재(4)가 설치되고, 주밸브시이트부재(4)상에 신장측 밸브시이트부재(5)가 설치되어 있다. 실린더 상부챔버(2a)에 면하는 피스톤(3)의 단부면에는 신장측 주밸브시이트부재(6)가 설치되고, 주밸브시이트부재(6)상에 수축측 밸브시이트부재(7)가 설치된다. 피스톤(3), 신장측 주밸브시이트부재(4), 신장측 밸브시이트부재(5), 수축측 주밸브시이트부재(6) 및 수축측 밸브시이트부재(7)는 피스톤로드(8)가 한쪽 끝단부 부분에 의해 관통되어 너트(9)에 의해 하나의 유니트로서 피스톤로드(8)에 고착되어 있다. 피스톤로드의 다른쪽 끝단부 부분은 실린더(2)의 상부 단부 부분내에 설치되어 있는 로드 가이드(도시되지 않음)와 시일부재(도시되지 않음)를 통해 실린더(2)의 외부까지 연장된다. 저장 챔버(도시되지 않음)는 실린더(2)에 연결되어, 피스톤로드(8)가 실린더(2)내를 출입하는 야에 따른 실린더(2)내의 부피 용량의 변화를, 저장 챔버내에 밀봉수용되어 있는 가스의 압축 및 팽창에 의해 보상하게 된다.

피스톤(3)에는 실린더 상부챔버 및 하부챔버들(2a 및 2b)를 연통시키는 신장측 유액통로(10)와 수축측 유액통로(11)가 설치되어 있다. 신장측 유액통로(10)는 신장측 주밸브시이트부재(4)내의 통로(12)를 통해 실린더 하부챔버(2b)와 연통되어 있고, 수축측 유액통로(11)는 수축측 주밸브시이트부재(4)내의 통로(13)를 통해 실린더 상부챔버(2a)와 연통되어 있다. 신장측 주밸브시이트부재(4)에는 신장스트로크 동안 통로(12)내의 유액의 유동을 제어하므로서 댐핑력을 발생시키는 디스크밸브(14)를 포함한 댐핑력 발생기구가 설치되어 있다. 수축측 주밸브부재(6)에는 수축스트로크 동안 통로(13) 내의 유액의 흐름을 제어하므로서 댐핑력을 발생시키는 디스크밸브(15)를 포함한 댐핑력 발생기구가 설치되어 있다. 즉, 신장측 유액통로(10), 수축측 유액통로(11), 통로(12) 및 통로(13)는 실린더 상부챔버 및 하부챔버(2a 및 2b)를 연통시키는 주 유액통로를 구성한다.

피스톤로드(8)의 한쪽 끝단부 부분에는 그 한쪽 끝단부로부터 축방향으로 연장되는 구멍이 설치되어 원통형 가이드부분(16)을 형성한다. 폐쇄된실린더 셔터(17)의 한쪽 끝단부는 가이드부분(16)내에 회전가능하게 삽입되어 있다. 가이드부분(16) 및 셔터(17)는 댐핑력 제어기구를 구성한다. 제어로드(18)는 셔터(17)의 저부에 연결되어 있다. 이 제어로드(18)는 피스톤로드(8)를 따라 실린더(2) 외부까지 연장되므로, 댐핑력 제어형 유압식 완충기(1)의 외측으로부터 셔터(17)를 회전시킬 수 있다. 칸막이 부재(19 및 20)가 셔터(17)내에 맞추어져 실린더 내부에 2개의 실린더 챔버 즉, 수축측 챔버(17a) 와 신장축 챔버(17b)가 형성되게 한다. 플러그(21)는 가이드부분(16)의 개구에 삽입되어 있다.

셔터(17)의 측벽에는, 수축측 챔버(17a)와 연통되어 있는 수축측 유출개구로서의 통로(22)와, 신장측 챔버(17b)와 연통되어 있는 신장측 유출개구로서의 통로(23)가 설치되어 있다. 피스톤로드(8)의 가이드부분(16)에는 통로(22)와 항상 연통되어 있는 수축측 유출포트로서의 통로(24)와, 통로(23)와 항상 연통되어 있는 신장측 유출포트로서의 통로(25)가 설치되어 있다. 가이드부분(16)내의 통로(25)는 신장측 밸브시이트부재(5)내의 통로(26)를 통해 실린더 하부챔버(2b)와 연통되어 있다. 가이드부분(16)내의 통로(24)는 수축측 밸브시이트부재(7)내의 통로(27)를 통해 실린더 상부챔버(2a)와 연통되어 있다. 신장측 밸브시이트부재(5)에는 신장스트로크 동안만 통로(26)를 통해 유액을 유동시키는 체크밸브(28)와, 신장스트로크 동안 통로(26)내의 유액을 유동시킴으로써 댐핑력을 발생시키도록되어 있는 디스크밸브(29) 및 오리피스(29a)를 포함하는 댐핑력 발생기구가 설치되어 있다. 신장측 밸브시이트부재(5)상에 설치된 오리피스(29a)와 디스크밸브(29)는 신장측 주밸브시이트부재(4)상에 설치된 디스크밸브(14)에 의해 발생되는 댐핑력보다 작은 댐핑력을 발생시키도록 설정된다. 수축측 밸브시이트부재(7)상의 디스크 밸브(30)는 수축측 주밸브시이트부재(6)상의 디스크 밸브(15)에 의해 발생된 댐핑력보다 작은 댐핑력을 발생시키도록 설정된다.

피스톤로드(8)의 가이드부분(16)에는 피스톤(3)내의 신장측 유액통로(11)와 연통된 신장측 유입포트(31)와, 피스톤(3)내의 수축측 유액통로(11)와 연통된 수축측 유입 포트(32)가 설치되어 있다. 셔터(17)에는 수축측 챔버(17a)와 연통된 수축측 유입개구(33)가 설치되어 있다. 또한, 이 셔터에는 신장측 챔버(17b)와 연통된 신장측 유입개구(34)가 설치되어 있다. 신장측 유입개구(34)는 신장측 유입 포트(31)와 마주하는 위치에 설치되어 있다. 신장측 유액통로(10), 신장측 유입 포트(31), 신장측 유입개구(34), 신장측 챔버(17b), 통로(23), 통로(25) 및 통로(26)은 실린더 상부챔버 및 하부챔버들(2a 및 2b) 사이를 연통시키기 위한 신장측 바이패스통로를 형성한다. 반면에, 수축측 유액통로(11), 수축측 유입포트(32), 수축측 유입개구(33), 수축측 챔버(17a), 통로(22), 통로(24) 및 통로(27)은 실린더 상부챔버 및 하부챔버들(2a 및 2b) 사이를 연통시키기 위한 수축측 바이패스통로를 형성한다.

수축측 유입개구(33)와 신장측 유입개구(34)는 셔터(17)의 원주방향으로 각각 연장되어 있다. 수축측 유입개구(33)는 개구(33)의 폭이 일 원주방향으로 감에 따라 점차 증가하는 대략 쐐기형인 모양을 갖는다. 신장측 유입개구(34)는 개구(34)의 폭이 반대쪽 원주방향으로 감에 따라 점차 증가하는 대략 쐐기형인 모양을 갖는다. 이 구성에 의하면, 셔터(17)가 회전할 때, 수축측 유입개구(32) 및 수축측 유입개구(33)의 정렬정도에 의해 결정되는 통로면적이 변화하여 수축측 바이패스통로의 통로면적이 제어된다. 동시에, 신장측 유입개구(31)와, 신장측 유입개구(34)의 정렬정도에 의해 결정되는 통로면적이 변화하여 신장측 바이패스통로의 통로면적이 제어된다.

이 구성에 의하면, 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34)의 정렬에 의해 형성되는 연통통로가 완전히 개방될 때, 수축측 유입개구(32) 및 수축측 유입개구(33)의 정렬에 의해 형성된 연통통로는 완전히 폐쇄된다. 이 상태에서 셔터(17)가 일방향으로 회전될 때, 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34)에 의해 형성된 연통통로의 형성면적이 감소하는 한편, 수축측 유입포트(32) 및 수축측 유입개구(33)에 의해 형성된 연통통로의 형성면적은 증가한다. 한편, 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34)의 정렬에 의해 형성된 연통통로가 완전히 폐쇄될 경우에는, 수축측 유입포트(32) 및 수축측 유입개구(33)의 정렬에 의해 형성된 연통통로가 완전히 개방된다. 제3도는 셔터(17)의 회전각과 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34)에 의해 형성된 통로면적(신장측상에서 댐핑력 계수(I)에 의해 표현되는 통로면적)과, 수축측 유입포트(32) 및 수축측 유입개구(33)에 의해 형성된 통로면적(수축측상에서 댐핑력 계수(II)에 의해 표현되는 통로면적) 사이의 관계를 나타낸다.

상기한 바와 같이 정렬된 제1실시예의 동작은 아래에 설명될 것이다.

댐핑력특성이 외부적으로 작동되는 제어로드(8)를 가진 셔터(17)를 회전시킴으로써 변화될 수 있다.

셔터(17)를 회전시켜 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34)에 의해 형성된 연통통로를 완전히 개방하고, 수축측 유입포트(32) 및 수축측 유입개구(33)에 의해 형성된 연통통로는 완전히 폐쇄되는 경우, 신장측 바이패스통로는 완전히 개방되는 한편, 수축측 바이패스통로는 완전히 폐쇄된다. 따라서, 피스톤로드(8)상의 신장스트로크 동안에는 신장측 밸브시이트부재(5)상의 체크밸브(28)가 개방되어, 실린더 상부챔버(2a)내의 유액이 제1도에서의 점선화살표(E)로 나타낸 바와 같은 신장측 바이패스통로를 통해서 실린더 하부챔버(2b)를 향해 유동할 수 있다. 따라서, 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34)의 통로면적, 신장측 밸브시이트부재(5)상의 디스크 밸브(29) 및 오리피스(29a)의 동작에 의해서 비교적 작은 댐핑력이 발생된다. 한편, 수축스트로크 동안에는 신장측 밸브시이트부재(5)상의 체크밸브(28)가 폐쇄됨으로 신장측 바이패스통로가 폐쇄된다. 이런 이유로, 실린더 하부챔버내의 유액은 제1도에서의 실선화살표(C)로 나타낸 바와 같이 수축측 주밸브시이트부재(6)내의 통로(13) 및 수축측 유액통로(11)를 통해 실린더 하부챔버(2b)를 향해 유동한다. 따라서, 수축측 주밸브시이트부재(6)상의 디스크 밸브(15)의 동작에 의해 비교적 큰 댐핑력이 발생된다. 이렇게 댐핑력 특성은 신장스트로크 동안 소프트하고 수축스트로크동안 하드하게 된다.

셔터(17)가 상기한 위치로부터 일 방향으로 회전되어 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34)에 의해 형성된 연통통로의 면적이 감소되는 한편, 수축측 유입포트(32) 및 수축측 유입개구(33)에 의해 형성된 연통통로가 개방되는 경우에는, 신장측 바이패스통로의 통로면적이 감소하며, 수축측 바이패스통로가 개방된다. 따라서, 신장스트로크 동안에는 실린더 상부챔버(2a) 내의 유액이 제1도에서의 점선화살표(E)로 나타낸 바와 같이 신장측 바이패스통로를 통해 실린더 하부챔버(2b)를 향해 유동할 수 있다. 이에 따라, 댐핑력은 통로면적의 감소에 대응하는 양만큼 증가한다. 이때, 수축측 바이패스통로는 수축측 밸브시이트부재(7)상에 설치된 디스크 밸브(30)에 의해 폐쇄된다. 한편, 수축스트로크 동안에는 실린더 하부챔버( 2b) 내의 유액은 제1도에서의 점선화살표(C)로 나타낸 바와 같이 수축측 바이패스통로를 통해 실린더 하부챔버(2b)를 향해 유동할 수 있다. 따라서, 수축측 유입포트(32) 및 수축측 유입개구(33)에 의해서 형성된 연통통로의 면적에 따라 또한 수축측 밸브시이트부재(7)상의 디스크 밸브(30)의 동작에 의해서 하드한 특성의 댐핑력보다 작은 댐핑력이 발생한다. 따라서, 신장스트로크 및 신축스트로크 동안 모두에 대해 하드한 특성의 댐핑력보다 작은 미디엄의 댐핑력이 발생된다.

셔터(17)가 상기한 위치로부터 동일한 방향으로 더 회전되어, 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34)에 의해 형성된 연통통로가 완전히 폐쇄되고, 수축측 유입개구(32) 및 수축측 유입개구(33)에 의해 형성된 연통통로는 완전히 개방되는 경우, 신장측 바이패스통로는 완전히 폐쇄되는 한편, 수축측 바이패스통로는 완전히 개방된다. 따라서, 피스톤로드(8)의 신장스트로크 동안 수축측 밸브시이트부재(7)상의 디스크 밸브(30)가 폐쇄되므로, 수축측 바이패스통로가 폐쇄된다. 이 때문에, 실린더 상부챔버(2a)내의 유액은 제1도에서의 실선화살표(E)로 나타낸 바와 같이 피스톤(3)내의 신장측 유액통로(10) 및 신장측 주밸브시이트부재(4)내의 통로(12)를 통해서 실린더 하부챔버(2b)를 향해 유동한다. 따라서, 신장측 주밸브시이트부재(4)상의 디스크 밸브(14)의 동작에 의해 비교적 큰 댐핑력이 발생된다. 한편, 수축스트로크 동안에는 실린더 하부챔버(2b)내의 유액이 제1도에서의 점선화살표(C)로 나타낸 바와 같이 수축측 바이패스통로를 통해서 실린더 상부챔버(2a)를 향해 유동할 수 있다. 이런 이유로, 수축측 유입포트(32) 및 수축측 유입개구(33)에 의해서 형성된 통로면적 및 수축측 밸브시이트부재(7) 상의 디스크 밸브(30)의 동작에 의해 비교적 작은 댐핑력이 발생된다. 따라서, 댐핑력특성은 신장스트로크 동안 하드하고 수축스트로크 동안 소프트하다.

이상과 같이, 신장스트로크 및 수축스트로크에 대해 서로 다른 댐핑력 특성들을 설정하는 것이 가능하다. 또한 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34)에 의해서 형성된 연통통로의 형성면적과, 수축측 유입포트(32) 및 수축측 유입개구(33)에 의해서 형성된 연통통로의 형성면적은 셔터(17)의 회전각에 따라 연속적으로 변경될 수 있다. 따라서, 댐핑력특성은 각각의 신장측 및 수축측 바이패스통로의 통로면적을 변경시킴으로써 연속적으로 제어될 수 있다. 또한 신장측 및 수축측 바이패스통로들이 폐쇄되는 위치로 셔터(17) 가 설정되어 신장측 및 수축측 바이패스통로들이 폐쇄되도록 하면, 신장측 및 수축측 모두에 대해 하드한 특성으로 하는 것도 가능하다.

또한, 셔터(17)의 내부가 칸막이부재(19)에 의해 2개의 챔버, 즉 신장측 챔버(17a)와 수축측 챔버(17b)로 나누어져 상호 독립적인 신장측 및 수축측 바이패스통로를 형성하기 때문에, 피스톤로드(8)의 스트로크 방향이 변화할 때 바이패스통로내의 유액의 흐름이 반전되지 않는다. 이런 이유로, 와류가 발생되지 않으며 소음이 발생되지 않는다.

또한, 피스톤로드(8)의 가이드부분(16)의 개구가 플러그(21)에 의해 폐쇄되며, 셔터(17)가 삽입되는 가이드부분(16)의 양 단부가 페쇄되기 때문에, 피스톤로드(8)의 신장 및 수축에 의해 생성되는 실린더(2)내의 유액 압력은 셔터(17)상에서 축방향으로 작용하지 않는다. 따라서, 부드럼게 셔터를 회전시킬 수 있으므로 셔터(17)를 작동시키는데 필요한 힘을 감소시킬 수 있다. 따라서, 제어로드(18)를 회전시키는데 사용되는 작동기의 크기를 감소시킬 수 있다.

신장측 밸브시이트부재(5)와 수축측 밸브시이트부재(7)가 피스톤로드(8)의 외부 둘레상에 배치되기 때문에, 바이패스통로내의 댐핑력 발생기구를 구성하는 디스크 밸브들(29 및 30)의 직경을 증가시킬 수 있다. 따라서 소프트한 특성모드 동안 댐핑력을 충분히 낮은 수준으로 설정할 수 있다.

상기한 실시예에서는 신장측 밸브시이트부재(5)에 체크밸브(28), 디스크 밸브(29) 및 오리피스(29a)가 설치되었지만, 신장측 바이패스통로내의 유액의 유동방향이 디스크 밸브(29)에 의해 어느 정도 조절되기 때문에 체크밸브(28)가 생략될 수도 있다. 또한, 오리피스(29a)도 생략될 수 있다. 디스크 밸브(29) 대신에 디스크 밸브(29)의 경우에서와 동일한 방향으로 유액을 유동시키는 체크밸브를 사용할 수 있다. 마찬가지로, 수축측 밸브시이트부재(7)상에 설치된 디스크 밸브(30)도 체크밸브로 교체될 수 있다.

다음에 본 발명의 제2실시예가 제2도를 참조하여 설명될 것이다.

제2실시예는 피스톤, 신장측 주밸브시이트부재 및 수축측 주밸브시이트부재가 한 개의 유니트로 일체화되어 있다는 점에서 제1실시예와 상이하고 셔터 구성에서도 기술된 실시예와 상이하다. 따라서, 제1실시예에서와 유사한 부분 또는 부재는 동일 참조번호로 표시되고, 제1실시예와 다른 부분만이 아래에 설명될 것이다.

제2도에 나타낸 바와 같이 피스톤(35)에는 실린더 상부챔버 및 하부챔버( 2a 및 2b)를 연통시키는 신장측 주 유액통로(36) 및 수축측 주 유액통로(37)가 설치되어 있다. 실린더 하부챔버(2b)측의 피스톤(35)의 단부면에는 신장스트로크동안 신장측 주 유액통로(36)로부터 실린더 하부챔버(2b)를 향한 유액의 유동을 제어하므로서 댐핑력을 발생시키는 디스크 밸브(14)가 설치되어 있다. 또한 실린더 상부챔버( 2a)측의 피스톤(35)의 단부면에는, 수축스트로크 동안 수축측 주 유액통로(37)로부터 실린더 상부챔버(2a)를 향한 유액의 유동을 제어하므로서 댐핑력을 발생시키는 디스크 밸브(15) 가 설치되어 있다. 또한, 신장측 주 유액통로(36)는 통로(39)를 통해 피스톤로드(8)의 가이드부분(16)내의 신장측 유입포트(31)와 연통되어 있다. 수축측 주 유액통로(37)는 통로(40)를 통해 피스톤로드(8)의 가이드부분(16)내의 수축측 유입포트(32)와 연통되어 있다.

원통형 셔터(41)는 피스톤로드(8)의 가이드부분(16)내에 회전가능하게 삽입되어 있다. 셔터(41)는 제어로드(18)에 의해 서로 결합된 3개의 부재들(41A,41B 및 41C)로 구성되어 있다. 셔터(41)는 그 내부에 형성된 2개의 챔버 즉, 상부챔버(41a)와 하부챔버(41b)를 갖는다. 셔터(41)의 측벽에는, 가이드부분(16)내의 통로(24)(수축측 유출포트)와 상부챔버(41a) 사이를 지속적으로 연통시키는 수축측 유출개구로서의 통로(42)가 설치되어 있고, 가이드부분(16)내의 통로(25)(신장측 유출포트)와 하부챔버(41b) 사이를 지속적으로 연통하는 신장측 유출개구로서의 통로(43)이 설치되어 있다. 셔터(41)의 측벽에는 가이드부분(16)내의 수축측 유입포트(32)를 대향하도록 배치되고 상부챔버(41a)와 연통하는 수축측 유입개구(44)가 설치되어 있고, 또한 가이드부분(16)내의 신장측 유입개구(31)를 대향하도록 배치되고 하부챔버(41b)와 연통하는 신장측 유입개구(45)가 설치되어 있다. 수축측 유입개구(44)와 신장측 유입개구(45)는 제1실시예의 셔터(17)에 설치된 수축측 유입개구(33)와 신장측 유입개구(34)와 동일한 방식으로 작용한다. 신장측 주 유액통로(36), 통로(39), 신장측 유입포트(31), 신장측 유입개구(45), 하부챔버(41b), 통로(43), 통로(25) 및 통로(26)는 실린더 상부챔버 및 하부챔버(2a 및 2b)를 연통시키는 신장측 바이패스통로를 형성한다. 한편 수축측 주 유액통로(37), 통로(40), 수축측 유입포트(32), 수축측 유입개구(44), 상부챔버(41a), 통로(42), 통로(24) 및 통로(27)는 실린더 상부챔버 및 하부챔버(2a 및 2b)를 연통시키는 수축측 바이패스통로를 형성한다.

상기한 구성에 의해서, 셔터(41)를 회전시켜 신장측 및 수축측 바이패스통로들의 통로면적을 제어하므로서 신장측 및 수축측에 대해 서로 상이한 댐핑력특성들을 설정할 수 있다. 따라서, 제1실시예의 효과와 유사한 효과를 얻을 수 있다.

상기한 실시예에서, 신장스트로크에서의 댐핑력은 신장측 유입포트(31) 및 신장측 유입개구(34 또는 45)의 정렬에 의해 형성된 통로면적에 의해 제어되고, 수축스트로크에서의 댐핑력은 수축측 유입포트(32) 및 수축측 유입개구(33 또는 44)의 정렬에 의해 형성된 통로면적에 의해 제어되고 있다. 그러나 본 발명은 상기된 구성에 제한될 필요는 없다. 이러한 구성은, 신장측 유출포트로서 쓰이는 통로(25)와 신장측 유출개구로서 쓰이는 통로(23 또는 42)의 정령에 의해 형성되는 통로면적에 의해 신장스트로크에서의 댐핑력이 제어되고, 수축측 유출포트로서 쓰이는 통로(24)와, 수축측 유출포트로서 쓰이는 통로(24)와, 수축측 유출 개구로서 쓰이는 통로(22 또는 42)의 정렬에 의해 형성되는 통로면적에 의해 수축스트로크에서의 댐핑력이 제어도록 할 수도 있다.

다음에, 본 발명의 제3실시예가 제4도를 참조하여 설명될 것이다. 제3실시예에서의 댐핑력 제어형 유압식 완충기는 제1실시예에서의 구조와 거의 유사한 구조를 가지며, 가이드내의 셔터의 한쪽 끝단부에 형성된 챔버와 실린더 하부챔버 사이를 연통시키고 체크밸브를 구비한 압력운반통로가 추가로 설치되어 있다. 이런 이유로, 제1실시예에서의 부분 또는 부재와 유사한 부분 또는 부재는 동일한 참조번호로 표시하고, 제3실시예가 제1실시예와 다른 부분만이 아래에 자세히 설명될 것이다.

제4도에 나타낸 바와 같이, 피스톤(47)은 댐핑력 제어형 유압식 완충기(46)의 실린더(2)내에 삽입되어 있다. 실린더 하부챔버(2b)를 면하는 피스톤(47)의 단부면에는 신장측 주밸브시이트부재(48)가 설치되어 있고, 주밸브시이트부재(48)상에 신장측 밸브시이트부재(49)가 설치되어 있다. 또한, 실린더 상부챔버(2a)를 면하는 피스톤(47)의 단부면에는 수축측 주밸브시이트부재(50)가 설치되어 있고, 주밸브시이트부재(50)상에 수축측 밸브시이트부재(51)가 설치되어 있다. 이 부재들은 피스톤로드(52)의 한쪽끝단부 부분에 의해 관통되어 있고 너트(53)에 의해 하나의 유니트로서 피스톤로드(52)에 고착되어 있다. 피스톤로드(52)의 다른쪽 끝단부분은 실린더(2)의 상부 단부 부분에 설치된 로드 가이드(도시되지 않음) 및 시일부재(도시되지 않음)를 통해 실린더(2)의 외부까지 연장되어 있다.

피스톤(47)에는 실린더 상부챔버 및 하부챔버(2a 및 2b)를 연통시키는 신장측 유액통로(54)와 수축측 유액통로(55)가 설치되어 있다. 신장측 유액통로(54)는 신장측 주밸브시이트부재(48)내의 통로(56)를 통해 실린더 하부챔버(2b)와 연통되어 있다. 수축측 유액통로(55)는 수축측 주밸브시이트부재(50)내의 통로(57)를 통해 실린더 상부챔버(2a)와 연통되어 있다. 신장측 주밸브시이트부재(48)에는, 신장스트로크 동안 통로(56)내의 유액의 유동을 제어하므로서 댐핑력을 발생시키는 디스크 밸브(58)를 포함한 댐핑력 발생기구가 설치되어 있다. 수축측 주밸브시이트부재(50)에는, 수축스트로크 동안 통로(57)내의 유액의 유동을 제어하므로서 댐핑력을 발생시키는 디스크 밸브(59)를 포함한 댐핑력 발생기구가 설치되어 있다. 즉, 신장측 유액통로(54), 수축측 유액통로(55), 통로(56) 및 통로(57)은 실린더 상부챔버 및 하부챔버(2a 및 2b)를 연통시키는 주 유액통로를 구성한다.

피스톤로드(52)에는 원통형 가이드부분(60)이 형성되어 있고, 원통형 셔터(61)는 이 가이드부분(60)내에 회전가능하게 삽입되어 있다. 가이드부분(60)과 셔터(61)는 댐핑력 제어기구를 구성한다. 제어로드(62)는 셔터(61)에 연결되어 있다. 이 제어로드(62)는 실린더(2)의 외부로가지 연장되어 셔터(61)가 댐핑력 제어형 유압식 완충기(46)이 외부로부터 회전될 수 있다. 셔터(61)의 내부에는 2개의 챔버 즉, 수축측 챔버(61a)와 신장측 챔버(61b)가 형성되어 있다.

셔터(61)의 내벽에는 수축측 챔버(61a)와 연통되는 수축측 유출개구로서의 통로(63)가 설치되어 있고, 신장측 챔버(61b)와 연통되는 신장측 유출개구로서의 통로(64)가 설치되어 있다. 피스톤로드(52)의 가이드부분(60)에는 통로(63)와 지속적으로 연통되는 수축측 유출포트로서의 통로(65)가 설치되어 있고, 통로(64)와 지속적으로 연통되는 신장측 유출포트로서의 통로(66)가 설치되어 있다. 가이드부분(60)에서의 통로(66)는 신장측 밸브시이트부재(49)내에 설치된 통로(67) 및 오리피스통로(68)을 통해 실린더 하부챔버(2b)와 연통되어 있다. 가이드부분(60)에서의 통로(65)는 수축측 밸브시이트부재(51)내의 통로(69)를 통해 실린더 상부챔버(2a)와 연통되어 있다.

신장측 밸브시이트부재(49)에는, 신장스트로크 동안 오리피스통로(68)를 통해 유액을 유동시키는 체크밸브(70)와, 신장스트로크 동안 통로(67)내의 유액의 유동을 제어하므로서 댐핑력을 발생시키는 디스크 밸브(71)를 포함한 댐핑력 발생기구가 설치되어 있다. 체크벨브(70)가 개방되는 압력은 디스크 밸브(71)가 개방되는 압력보다 작다. 수축측 밸브시이트부재(51)에는 수축 스트로크동안만 통로(69)를 통해 유액을 유동시키는 체크밸브가 설치되어 있다. 신장측 밸브시이트부재(49)상에 설치된 오리피스통로(68) 및 디스크밸브는, 신장측 주밸브시이트부재(48)상의 디스크 밸브(58)에 의해 발생된 댐핑력보다 작은 댐핑력을 발생시키도록 설정된다.

피스톤로드(52)의 가이드부분(60)에는, 피스톤(47)내의 신장측 유액통로(54)와 연통되는 신장측 유입포트(73)와, 수축측 유액통로(55)와 연통되는 수축측 유입포트(74)가 설치되어 있다. 셔터(61)에는 수축측 챔버(61a)와 연통되는 수축측 유입개구(75)가 설치되어 있다. 수축측 유입개구(75)는 수축측 유입포트(74)와 면하는 위치에 배치되어 있다. 셔터(61)에는 신장측 챔버(61b)와 연통되는 신장측 유입개구(76)가 더 설치되어 있다. 신장측 유입개구(76)는 신장측 유입포트(73)와 면하는 위치에 배치되어 있다. 신장측 유액통로(54), 신장측 유입포트(73), 신장측 유입개구(76), 신장측 챔버(61b), 통로(64), 통로(66), 통로(67), 및 통로(68)는 실린더 상부챔버 및 하부챔버들(2a 및 2b) 사이를 연통시키기 위한 신장측 바이패스통로를 형성한다. 한편, 수축측 유액통로(55), 수축측 유입포트(74), 수축측 유입개구(75), 수축측 챔버(61a), 통로(63), 통로(65) 및 통로(69)는 실린더 상부챔버 및 하부챔버들(2a 및 2b)를 연통시키기 위한 수축측 바이패스통로를 형성한다.

수축측 유입개구(75)와 신장측 유입개구(76)는 제1실시예에서와 동일한 방식으로 대개 쐐기형 모양으로 각각 형성되어 있다. 이 구성에 의하면, 신장측 유입포트(73) 및 신장측 유입개구(76)의 정렬에 의해 형성된 연통통로가 완전히 개방될 때, 수축측 유입포트(74) 및 수축측 유입개구(75)의 정렬에 의해 형성된 연통통로는 완전히 폐쇄된다. 이 상태에서 셔터(61)가 일방향으로 회전되면, 신장측 유입포트(73) 및 신장측 유입개구(76)에 의해 형성된 연통통로의 형성면적은 감소하는 한편, 수축측 유입개구(74) 및 수축측 유입개구(75)에 의해 형성된 연통통로의 형성면적은 증가한다. 신장측 유입포트(73) 및 신장측 유입개구(76)에 의해 형성되는 연통통로가 완전히 폐쇄될 때, 수축측 유입포트(74) 및 수축측 유입개구(75)의 정렬에 의해 형성된 연통통로는 완전히 개방된다.

피스톤로드(52)내에 형성된 가이드부분(60)의 개방단부에는, 가이드부분(60)내의 셔터(61)의 한쪽 끝단부에 형성된 챔버(60a)와 실린더 하부챔버(2b) 사이를 연통시키는 압력 운반통로로서의 오리피스통로(77)와, 실린더 하부챔버(2b)로부터 가이드부분(60)으로 오리피스통로(77)를 통해서만 유액의 흐름을 허용하는 체크밸브(78)가 설치되어 있다. 또한, 가이드부분(60)의 저부와 셔터(61)의 상부 단부 사이의 영역에 스러스트 베어링(79)이 삽입되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 제3실시예의 동작이 아래에 설명될 것이다. 제4도에 나타낸 우측의 화살표는 피스톤로드(52)의 신장스트로크 동안의 유액의 흐름을 나타내고, 좌측의 화살표는 수축스트로크 동안의 유액의 흐름을 나타낸다.

댐핑력특성은, 제1실시예에서의 경우와 동일한 방식으로, 외부적으로 조작되는 제어로드(62)로 셔터(61)를 회전시킴으로써 변화될 수 있다.

셔터(61)가 회전되어 신장측 유입포트(73)과 신장측 유입개구(76)에 의해 형성된 연통통로가 완전히 개방되고, 수축측 유입개구(74) 및 수축측 유입개구(75)에 의해 형성된 연통통로가 완전히 폐쇄되는 경우, 신장측 바이패스통로 완전히 개방되는 한편, 수축측 바이패스통로가 완전히 폐쇄된다. 따라서, 피스톤로드(8)의 신장스트로크 동안, 신장측 밸브시이트부재(49)상에 설치되는 체크밸브(70) 및 디스크 밸브(71)가 개방되고 실린더 상부챔버(2a)내의 유액의 신장측 바이패스통로를 통해서 실린더 하부챔버(2b)를 향해 흐를 수 있다. 따라서, 신장측 유입포트(73) 및 신장측 유입개구(76)에 의해서 형성된 통로면적 및 신장측 밸브시이트부재(49)상의 오리피스통로(68) 및 디스크 밸브(71)의 동작에 의해서 때문에 비교적 적은 댐핑력이 발생된다. 한편, 수축스트로크 동안, 신장측 밸브시이트부재(49)상에 설치되는 체크밸브(70) 및 디스크 밸브(71)가 개방되므로서 신장측 바이패스통로가 폐쇄된다. 이런 이유로, 실린더 하부챔버(2b)내의 유액은 피스톤(47)내의 수축측 통로(55)와 수축측 주밸브시이트부재(50)내의 통로를 통해서 시린더 상부챔버(2a)를 향해 흐른다. 따라서 비교적 댐핑력이 수축측 주밸브시이트부재(50)상의 디스크 밸브(59)의 동작에 의해 발생된다. 그러므로, 댐핑력특성은 신장스트로크 동안은 소프트이고 수축스트로크 동안은 하드가 된다.

한편, 셔터(61)가 상기한 위치로부터 일방향으로 회전되어 신장측 유입포트(73) 및 신장측 유입개구(76)에 의해 형성된 연통통로의 면적이 감소되고, 수축측 유입포트(74) 및 수축측 유입개구(75)에 의해 형성된 연통통로가 개방되는 경우는, 신장측 바이패스통로의 통로면적이 감소하는 한편, 신장측 바이패스통로가 개방된다. 따라서, 피스톤로드(52)의 신장스트로크 동안, 실린더 상부챔버(2a)내의 유액이 위와 동일한 방식으로 신장측 바이패스통로를 통해 실린더 하부챔버(2b)를 향해 흐를 수 있다. 이런 이유로, 댐핑력은 통로면적에서의 감소에 대응하는 양만큼 증가한다. 이때, 수축측 바이패스통로는 수축측 밸브시이트부재(51)상에 설치된 체크밸브(72)에 의해 폐쇄된다. 한편, 수축스트로크동안, 수축측 밸브시이트부재(51)상의 체크밸브(72)가 개방되어 실린더 하부챔버(2b)내의 유액이 수축측 바이패스통로를 통해 실린더 상부챔버(2a)를 향해 흐를 수 있다. 따라서, 수축측 유입포트(74) 및 수축측 유입개구(75)에 의해 형성된 연통통로의 통로면적에 따라 하드 특성의 댐핑력보다 작은 댐핑력이 발생된다. 그러므로, 댐핑력특성이 신장스트로크 및 수축스트로크 동안 모두에 대해 하드 특성의 댐핑력보다 작은 미디엄의 댐핑력이 발생된다.

셔터(61)가 상기한 위치로부터 동일 방향으로 더 회전되어, 신장측 유입포트(73) 및 신장측 유입개구(76)에 의해 형성된 연통통로가 완전히 폐쇄되고, 수축측 유입포트(74) 및 수축측 유입개구(75)에 의해 형성된 연통통로가 완전히 개방되는 경우, 신장측 바이패스통로는 완전히 폐쇄되는 한편, 수축측 바이패스통로는 완전히 개방된다. 따라서, 피스톤로드(52)의 신장스트로크 동안, 수축측 밸브시이트부재(51)상의 체크밸브(72)가 폐쇄되므로서 수축측 바이패스통로가 폐쇄된다. 따라서, 실린더 상부챔버(2a)내의 유액은 피스톤(47)내의 신장측 통로(54) 및 신장측 주밸브시이트부재(48)내의 통로(56)를 통해 실린더 하부챔버(2b)를 향해 흐린다. 따라서 신장측 주밸브시이트부재(48)상의 디스크 밸브(58)의 동작에 의해 비교적 큰 댐핑력이 발생된다. 한편, 수축스트로크 동안 수축측 밸브시이트부재(51)상의 체크밸브(72)가 개방되어 실린더 하부챔버(2b)내의 유액이 신장측 바이패스통로를 통해 실린더 상부챔버(2a)를 향해 흐를 수 있다 .이런 이유로, 신장측 유입포트(74) 및 신장측 유입개구(75)에 의해 형성된 통로면적 때문에 비교적 작은 댐핑력이 발생된다. 따라서 댐핑력 특성은 신장스트로크 동안은 하드이고, 수축스트로크 동안은 소프트이다.

그러므로, 제1실시예에서와 동일한 방식으로 신장측 및 수축측 바이패스통로들의 통로면적들을 변화시킴으로써, 댐핑력 특성을 지속적으로 제어하고 신장스트로크 및 수축스트로크들에 대해 서로 다른 댐핑력 특성들을 설정할 수 있다. 셔터(61)를 신장측 및 수축측 바이패스통로들이 모두 폐쇄되는 위치에 설정하므로서 신장측 및 수축측 모두가 하드 특성을 가질 수 도 있다. 또한, 셔터(61)의 내부가 2개의 챔버들, 즉, 수축측 챔버(61a) 및 신장측 챔버(61b)로 구획되어 상호 독립적인 신장측 및 수축측 바이패스통로들을 형성할 수 있기 때문에, 바이패스통로들내의 유액의 흐름은 피스톤로드(52)의 스트로크 방향이 변화될 때 반전되지 않는다. 이런 이유로, 와류흐름이 발생하지 않고 소음도 발생하지 않는다.

또한, 제3실시예에 따른 댐핑력 제어형 유압식 완충기(46)에서는, 피스톤로드(52)의 신장스트로크 동안 실린더 상부챔버(2a)내의 압력이 신장측 유입포트(73)를 통해 셔터(61)의 아래쪽 부분에 작용하여, 가이드부분(60)과 셔터(61)사이의 간극을 통한 유액 유출압력에 의해 셔터(61) 하단부의 외부 챔버(60a)가 가압되게 된다. 이때에 오리피스통로(77)를 위한 체크밸브(78)가 폐쇄되기 때문에, 셔터(61)는 밀어 올려지고 인가된 압력에 의해 스러스트 베이렁(79)에 접촉가압된다. 한편, 피스톤로드(52)의 수축스트로크 동안 실린더 하부챔버(2b)내의 유액 압력이 수축측 유입포트(74)를 통해 셔터(61)의 상측 부분에 작용하여, 셔터(61)의 상단부가 가이드부분(60)과 셔터(61) 사이의 간극을 통한 유액 유출압력에 의해 가압되게 한다. 이때에, 오리피스통로(77)를 위한 체크밸브(78)가 개방되어, 셔터(61) 하단부의 외부챔버(60a)가 실린더 하부챔버(2b)에서 고압으로 직접 가압된다. 이런 이유로, 셔터(61)가 밀려 올려지고 스러스트 베어링(79)에 직접 접촉된다. 따라서, 셔터(61)는 피스톤로드(52)의 신장 또는 수축에 관계없이 항상 스러스트 베어링(69)에 직접 접촉되기 때문에 셔터(61)의 수직 이동에 기인한 소음 발행을 방지할 수 있다. 셔터(61)는 스러스트 베어링(79)에 직접 접촉되고 효과적으로 지지되기 때문에 부드럽게 회전될 수 있다.

다음에, 본 발명의 제4실시에가 제5도를 참조하여 설명될 것이다. 제4실시예의 댐핑력 제어형 유압식 완충기(80)는 신장측 및 수축측 밸브시이트부재들의 구성에 있어서만 제3실시예와 다르기 때문에, 제3실시예에서의 부분 또는 부재와 유사한 부분 또는 부재는 동일한 참조번호로 표시되고, 제4실시예가 제3실시예와 다른 부분만이 아래에 자세히 설명될 것이다.

제5도에 나타낸 바와 같은 댐핑력 제어형 유압식 완충기에서는 신장측 밸브시이트부재(49)거 제3실시예에서와 역관계로서 피스톤로드(52)에 부착되어 있다. 더 구체적으로는, 제6도에 나타낸 바와 같이 디스크 밸브(71)가 상측으로 면하도록 배치되는 한편, 체크밸브(70)는 하측으로 면하도록 배치되어 있다. 이 도면에서, 참조번호70a는 리테이너를 표시하고 70b는 스프링을 표시한다. 또한, 수축측 밸브시이트부재(81)에는 피스톤로드(52)내의 통로(63)와 실린더 상부챔버(2a) 사이를 연통시키기 위한 통로(82) 및 오리피스통로(83)가 설치되어 있다. 또한 수축측 밸브시이트부재(81)에는 수축스트로크 동안 상기 통로(82)를 통해 유액의 흐름을 제어하므로서 댐핑력을 발생시키는 디스크 밸브(84)와, 수축스트로크 동안만 오리피스통로(83)를 통해 유액의 흐름을 허용하는 체크밸브(85)를 포함하는 댐핑력 발생기구도 설치되어 있다. 체크밸브(85)가 개방되는 압력은 디스크 밸브(84)가 개방되는 압력보다 작다. 디스크 밸브(84)는 하측으로 면하도록 배치되는 한편, 체크밸브(85)는 상측으로 면하도록 배치되어 있는 것에 주의하여야 한다.

상기한 구성에 의해서, 셔터(61)를 회전시킴으로써 신장측 및 수축측을 위해 서로 다른 댐핑력 특성이 설정될 수 있고, 이 댐핑력 특성은 제3실시예와 같은 방식으로 지속적으로 제어될 수 있다. 수축스트로크 동안 소프트 특성이 이용 가능하도록 시스템이 설정된 경우에, 오리피스통로(83) 및 디스크 밸브(84)의 동작에 의해 댐핑력이 발생된다. 따라서, 오리피스 및 밸브특성이 얻어진다. 또한 피스톤로드(52)의 스트로크 방향이 변화되더라도 와류흐름이 발생되지 않으므로 소음이 발생되지 않는다. 또한, 피스톤 로드의 신장 및 수축방향에 관계없이 셔터(61)가 항상 스러스트 베어링(69)에 직접 접촉되어, 셔터(61)의 수직 이동에 기인한 소음의 발생을 방지할 수 있고, 셔터(61)가 부드럽게 회전될 수 있다.

또한, 제4실시예의 댐핑력 제어형 유압식 완충기(80)는 다음의 잇점을 제공한다: 제3실시예에서와 반대로, 체크밸브(70)가 신장측 밸브시이트부재(49)상에 배치되어 하측으로 면하는 한편, 체크밸브(85)는 수축측 밸브시이트부재(81)상에 배치되어 상측을 면하도록 되어 있어, 유액은 흐름방향을 거의 변화시키지 않고 피스톤(47)이 상측으로 이동하는 신장스트로크 동안 극히 낮은 피스톤 속도로 개방되는 체크밸브(70)에 압력을 가한다. 이런 이유로 체크밸브(70)를 개방시키기는 쉽다. 한편, 유액은 약 180°에 걸쳐 변화된 흐름방향으로 디스크 밸브에 압력을 가하기 때문에 디스크 밸브(71)를 개방시키기는 어렵다. 피스톤이 하측으로 이동하는 수축스트로크 동안, 극히 낮은 피스톤 속도로, 수축측 밸브시이트부재(81)상의 체크밸브(85)가 쉽게 개방될 수 있도록 하여, 소프트 오리피스 특성의 댐핑력을 부드럽게 설정할 수 있다. 따라서, 매우 낮은 피스톤 속도로 개방되는 밸브(체크밸브)와 제3실시예에서와 역관계로 다음에 개방되는 밸브를 배치하므로서, 제4실시예에서는 더욱 안전한 낮은 댐핑력 특성이 얻어질 수 있다.

상기된 바와같이, 본 발명의 댐핑력 제어형 유압식 완충기에 따르면, 신장측 바이패스통로 및 수축측 바이패스통로는 서로 상이한 각각의 피스톤 로드 스트로크 동안의 경우에만 유액을 유동시킨다. 이런 이유로, 셔터의 회전에 의해 각각의 신장측 및 수축측 바이패스통로들의 통로면적을 제어하므로서 신장측 및 수축측에 대해 상이한 댐핑력 특성들의 조합을 설정할 수 있다. 결과적으로, 신장측에 대해서는 소프트한 특성이고 수축측에 대해서는 하드한 특성이도록 혹은 이와 반대일 댐핑력 특성 조합을 얻을 수 있게 된다. 따라서, 댐핑력 특성을 위한 선택범위가 확대될 수 있다. 또한, 댐핑력 제어기구의 셔터가 2개의 챔버 즉, 신장측 챔버와 수축측 챔버를 가지기 때문에, 신장측 바이패스통로 및 수축측 바이패스통로가 각 챔버들을 통해 연통되어 있으므로 피스톤로드 스트로크가 변화될 때 셔터 내부의 유액의 유동방향에서의 변화에 의해 유발될 수도 있을 와류흐름이 발생하지 않는다. 이에 의해, 소음의 발생을 방지할 수 있다.

제3 및 제4실시예들의 댐핑력 제어형 유압식 완충기에 따르면, 피스톤이 한쪽을 향해 이동할 때, 셔터 한쪽 끝단부의 외부 챔버가 가압되고 관련 체크밸브는 가이드와 셔터 사이의 간극을 통한 유액 유출압력에 의해 폐쇄되므로서, 셔터가 가이드의 한쪽 끝단부에 접촉가압되게 된다. 피스톤이 다른쪽을 향해 이동할 때, 셔트의 다른쪽 끝단부 외측의 챔버는 가이드와 셔터의 간극을 통한 유액 유출압력에 의해 가압된다. 이때에, 체크밸브가 개방되어 이 스트로크 동안 가압되는 한개의 실린더챔버내의 압력을 셔터의 처음 언급된 단부 외측의 챔버내로 도입하므로서, 셔터갸 가이드의 상기 단부에 접촉가압되게 된다. 따라서, 셔터는 피스톤의 이동방향에 관계없이 항상 가이드의 한쪽 끝단부에 접촉가압된다. 이런 이유로, 피스톤로드의 신장 및 수축에 따라 셔터가 이동할 가능성이 없고, 셔터 이동에 기인한 소음의 발생을 방지할 수 있다.

본 발명의 특정한 관점을 통해 설명되었지만, 오직 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한될 뿐 여기에 설명된 실시예들에 한정될 필요는 없으며 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다양한 변화 및 수정이 제공될 수 있음에 주의해야 한다.

Claims

내부에 유액이 밀봉수용되어 있는 실린더와; 상기 실린더내에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 실린더 내부를 2개의 실린더챔버로 형성하는 피스톤; 상기 피스톤에 한쪽 끝단부가 연결되고, 타단부가 상기 실린더 외부까지 연장되어있는 피스톤로드; 상기 2개의 실린더챔버를 상호 연통시키며 댐핑력 발생기구를 구비하는 주 유액통로; 신장스트로크 동안 유액의 흐름을 허용하는 체크밸브를 가지고 상기 2개의 실린더챔버를 연통시키기 위한 상기 댐핑력 발생기구를 바이패스하도록 형성된 신장측 바이패스통로; 수축스트로크 동안 유액의 흐름을 허용하는 체크밸브를 가지고 상기 2개의 실린더챔버를 연통시키기 위한 상기 댐핑력 발생기구를 바이패스하도록 형성된 바이패스통로; 상기 신장측 바이패스통로를 연통시키도록 그 측벽에 한 쌍의 신장측 유입포트 및 유출포트와 상기 수축측 바이패스통로를 연통시키는 한 쌍의 수축측 유입포트 및 유출포트가 측벽에 형성되어 있는 원통형 가이드와, 상기 가이드내에 회전가능하게 삽입되고 신장측 챔버 및 이 신장측 챔버로부터 분리된 수축측 챔버를 가지며 상기 신장측 챔버와 연통된 한 쌍의 신장측 유입개구 및 유출개구들과 상기 수축측 챔버와 연통된 한 쌍의 수축측 유입개구 및 유출개구들이 그 측벽에 구비되어 있는 원통형 셔터를 포함하는 댐핑력 제어기구를 포함하여; 상기 셔터의 회전에 의해 상기 신장측 유입포트 및 유출포트와 상기 신장측 유입개구 및 유출개구가 각각 상호 정렬되고 상기 수축측 유입포트 및 유출포트와 상기 수축측 유입개구 및 유출개구가 각각 상호 정렬되도록 상기 셔터의 조절이 가능하며, 이에 의하여 상기 신장측 바이패스통로가 상기 신장측 챔버를 통해 선택적으로 연통되고 상기 수축측 바이패스통로가 상기 수축측 챔버를 통해 선택적으로 연통되므로서, 상기 신장측 및 수축측 바이패스통로의 통로면적이 제어되는 것을 특징으로 하는 댐핑력 제어형 유압식 완충기.
제1항에 있어서, 상기 체크밸브 중 적어도 하나는 댐핑력을 발생시키는 디스크밸브인 것을 특징으로 하는 댐핑력 제어형 유압식 완충기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원통형 가이드의 양끝단부들을 폐쇄하므로서 상기 셔터의 양끝단부들의 외측에 형성되는 한쌍의 챔버; 상기 피스톤이 한쪽으로 이동함에 의해 상기 가이드와 상기 셔터 사이의 간극을 통한 유액 유출에 의해 가압되는 상기 셔터의 한쪽 끝단부 외측의 상기 챔버와, 상기 피스톤이 다른쪽으로 이동함에 의해 가압력되는 상기 실린더챔버중 하나 사이를 연통시키는 압력전달통로; 및 상기 압력전달통로 내에 설치되어, 상기 실린더챔버로부터 상기 셔터의 상기 한쪽 끝단부 외측의 상기 챔버를 향해서만 유액의 흐름을 허용하는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐핑력 제어형 유압식 완충기.
제3항에 있어서, 상기 셔터의 다른쪽 끝단부 외측의 챔버내에 상기 셔터의 회전을 용이하게 하기 위한 스러스트 베어링이 설치도어있는 것을 특징으로 하는 댐핑력 제어형 유압식 완충기.
제2항에 있어서, 댐핑력 발생용의 상기 디스크밸브가 설치되어 있는 바이패스통로는 상기 디스크밸브와 평행한 제2체크밸브를 구비하고, 상기 제2체크밸브의 개방압력은 상기 디스크밸브의 개방압력보다 작은 것을 특징으로 하는 댐핑력 제어형 유압식 완충기.
제5항에 있어서, 상기 제2체크밸브는 이 제2체크밸브를 개방시키도록 허용하는 방향으로 상기 피스톤이 이동할 때 상기 피스톤 이동방향의 반대방향으로 편향되므로서 개방되는 디스크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 댐핑력 제어형 유압식 완충기.