KR100253850B1

KR100253850B1 - 감쇠력 조정식 유압 완충기

Info

Publication number: KR100253850B1
Application number: KR1019970058101A
Authority: KR
Inventors: 마키타 나오키; 네주 다카시
Original assignee: 다가야 레이지; 도키코 가부시키 가이샤
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2000-04-15
Also published as: JP3733496B2; DE19750155A1; KR19980042083A; JPH10141416A; US5975258A; DE19750155C2

Abstract

감쇠력 조정식 유압 완충기에 있어서, 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓게 하고, 또한, 안정한 감쇠력 특성을 얻는다.

비례 솔레노이드 액츄에이터(15)로의 통전 전류에 따라서 스풀(73)을 이동시켜 포트(63,66)의 유로 면적을 변화시키고, 실린더 상하실간의 유로면 면적을 직접변화시킴으로써, 오리피스 특성을 조정함과 동시에, 그 압력 손실에 의해서 파일럿실(56,57)의 내압을 변화시키며, 디스크 밸브(42,43)의 개방 밸브 압력을 변화시켜서 밸브 특성을 조정하므로, 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓힐 수 있다. 파일럿실(56,57)은 활주부를 갖지 않으므로, 유액의 누설이 없고, 안정한 감쇠력 특성을 얻을 수 있다. 또한, 리테이너 디스크(44,45)와 밀봉링(50,51)과의 접촉부의 직경이 거의 일정해지므로, 파일럿 압력의 수압 면적의 변화를 없애고 안정한 감쇠력 특성을 얻을 수 있다.

Description

감쇠력 조정식 유압 완충기

본 발명은 자동차 등의 차량 현가 장치 등에 장착되는 감쇠력 조정식 유압 완충기에 관한 것이다.

자동차 등의 차량의 현가 장치에 장착되는 유압 완충기에는, 노면(路面)상황, 주행 상황 등에 따라서 승차감이나 조종 안정성을 향상시키기 위해서, 감쇠력(減衰力)을 적절히 조정할 수 있도록 한 감쇠력 조정식 유압 완충기가 있다.

감쇠력 조정식 유압 완충기는, 일반적으로, 유액을 봉입한 실린더내에 피스톤 로드를 연결한 피스톤을 활주가능하게 끼워서 실린더 내를 2실(室)로 구획 형성(획성)하여, 피스톤부에 실린더 내의 2실을 연통(連通)시키는 주 유액(主油液) 통로 및 바이패스(bypass) 통로를 설치하고, 주 유액 통로에는, 오리피스(orifice) 및 디스크 밸브 등으로 이루어지는 감쇠력 발생 기구를 설치하며, 바이패스 통로에는, 그 유로 면적을 조정하는 감쇠력 조정 밸브를 설치한 구성으로 되어 있다. 또, 실린더 내의 한쪽 실에는, 피스톤 로드의 신축에 따른 실린더 내의 용적 변화를 가스의 압축, 팽창에 의해 보상하는 저장실이 베이스 밸브를 통해 접속되어 있다.

그리고, 감쇠력 조정 밸브에 의해서 바이패스 통로를 개방하여 실린더내의 2실간의 유액의 유통 저항을 작게 함으로써 감쇠력을 작게 하고, 또한, 바이패스 통로를 폐쇄하여 2실간의 유통 저항을 크게 함으로써 감쇠력을 크게 한다. 이와 같이, 감쇠력 조정 밸브의 개폐에 의해 감쇠력 특성을 적당히 조정할 수 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 바이패스 통로의 유로 면적을 변화시킴으로써 감쇠력을 조정하는 것으로서는, 피스톤 속도의 저속 영역에 있어서는, 감쇠력은 바이패스 통로의 오리피스 면적에 의존하므로, 감쇠력 특성을 크게 변화시킬 수 있지만, 피스톤 속도의 중고속 영역에 있어서는, 감쇠력이 주 유액 통로의 감쇠력 발생 기구(디스크 밸브 등으로 이루어지며 개방 밸브 압력은 일정)에 의존하기 때문에, 감쇠력 특성을 크게 변화시킬 수 없다.

그래서, 종래, 예컨대 실용신안 공개 공보 소화 62-155242 호에 기재되어 있는 바와 같이, 피스톤부에 설치된 주 유액 통로의 감쇠력 발생 기구인 메인(main) 밸브의 배부에 압력실을 형성하여, 이 압력실을 고정 오리피스를 통해 메인 밸브의 상류측 실린더실에 연통시키고, 또한, 가변 오리피스를 통해 메인 밸브의 하류측 실린더실에 연통시키도록 한 것이 제안되어 있다.

이 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의하면, 가변 오리피스를 개폐함으로써, 실린더내의 2실 사이의 유로 면적을 조정함과 동시에, 압력실의 압력을 변화시켜 메인 밸브의 개방 밸브 초기 압력을 변화시킬 수 있다. 이렇게 하여, 오리피스 특성(감쇠력이 피스톤 속도의 2승에 거의 비례한다) 및 밸브 특성(감쇠력이 피스톤 속도에 거의 비례한다) 을 조정할 수 있고, 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓힐 수 있다.

그러나, 상기 공보에 기재된 감쇠력 조정식 유압 완충기에서는, 밸브 가이드에 메인 밸브를 활주가능하게 끼워맞춤시켜 압력실을 형성하도록 하고 있으므로, 밸브 가이드와 메인 밸브와의 활주부에 있어서 유액의 누설이 발생하기 때문에, 안정한 감쇠력을 얻기 어려워진다. 특히, 활주부로부터의 누설은, 유액의 온도에 의한 점도의 변화에 큰 영향을 받기 때문에, 온도 변화에 의한 감쇠력의 격차가 커진다. 또, 활주 부분의 가공에는, 높은 공작 정밀도가 요구되므로 제조 비용이 높아진다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 행해진 것으로서, 감쇠력 특성의 조정 범위가 넓고, 또한, 안정한 감쇠력을 얻을 수 있는 감쇠력 조정식 유압 완충기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 감쇠력 조정식 유압 완충기의 감쇠력 발생 기구의 종단면도.

도2는 본 발명의 제1 실시 형태의 감쇠력 조정식 유압 완충기의 유압 완충기 본체의 개략도.

도3은 도1의 감쇠력 발생 기구의 신장측 및 수축측 밸브 기구의 확대도.

도4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 감쇠력 발생 기구의 신장측 및 수축측 밸브 기구의 확대도.

도5는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 감쇠력 발생 기구의 신장측 및 수축측 밸브 기구의 확대도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 실린더

3 : 피스톤

4 : 피스톤 로드

13,14 : 밸브 본체

16,17: 폐색 부재

26,27 : 유로(입구 유로)

28,29 : 내측 밀봉부

30,31 : 밸브 시트

32,33 : 외측 밀봉부

36,37 : 유로(출구 유로)

42,43 : 디스크 밸브

44,45 : 리테이너 디스크

46,47 : 판스프링(스프링 수단)

50,51 : 밀봉링

52,53 : 리테이너링

54,55 : 밀봉 스프링

56,57 : 파일럿실

63,64,65,66 : 포트(하류측 통로)

67,68 : 고정 오리피스

63,66 : 포트(가변 오리피스)

69,70 : 잘린 부분(상류측 통로)

71,72 : 홈(상류측 통로)

78,79 : 스페이서(볼록편)

상기한 과제를 해결하기 위해서, 청구범위 제1항의 발명은, 유액이 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 활주가능하게 끼워진 피스톤과, 일단부가 상기 피스톤에 연결되고 타단부가 상기 실린더의 외부까지 연장된 피스톤 로드와, 상기 피스톤의 활주에 의해 유액을 유통시키는 주 통로와, 상기 주 통로에 설치되어 상기 주통로의 유로 면적을 조정하는 주감쇠 밸브와, 상기 주감쇠 밸브의 밸브 본체의 배면부에 설치되어 상기 밸브 본체의 밸브 폐쇄 방향으로 내압을 작용시키는 파일럿실과, 상기 파일럿실과 상기 주통로의 상기 주감쇠 밸브의 상류측을 연통시키는 상류측 통로와, 상기 상류측 통로에 설치된 고정 오리피스와, 상기 파일럿실과 상기 주통로의 상기 주감쇠 밸브의 하류측을 연통시키는 하류측 통로와, 상기 하류측 통로에 설치되어 상기 하류측 통로의 유로 면적을 조정하는 가변 오리피스를 구비하여 이루어지는 감쇠력 조정식 유압 완충기에 있어서,

바닥이 있는 통형 밸브 본체의 저부 내측에 동심상으로 돌출된 환형 내측 밀봉부, 외측 밀봉부 및 이들 사이의 밸브 시트와, 상기 내측 밀봉부와 밸브 시트 사이에 연통하는 입구 유로와, 상기 밸브 시트와 외측 밀봉부 사이에 연통하는 출구 유로와, 내주부가 상기 내측 밀봉부에 고정되고 외주부가 상기 밸브 시트에 접촉하는 디스크 밸브와, 상기 디스크 밸브상에 적층된 상기 디스크 밸브보다 작은 지름인 리테이너 디스크와, 내주부가 상기 리테이너 디스크의 외주 가장자리에 접촉하고 외주부가 상기 외측 밀봉부에 고정된 환형의 밀봉링과, 상기 리테이너 디스크 및 상기 디스크 밸브를 상기 밸브 시트측으로 누르는 스프링 수단과, 상기 밸브 본체의 개구부에 결합하는 폐색 부재를 설치하여,

상기 입구 유로 및 출구 유로에 의해서 상기 주통로를 구성하고, 상기 디스크 밸브에 의해서 상기 주감쇠 밸브의 밸브 본체를 구성하며, 또, 상기 폐색 부재와 상기 리테이너 디스크와 밀봉링으로 상기 파일럿실을 획성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 가변 오리피스에 의해서, 하류측 통로의 유로 면적을 변화시킴으로써, 실린더실 사이의 유로 면적을 직접 변화시켜 감쇠력 특성(오리피스 특성)을 조정함과 동시에, 가변 오리피스에서의 압력 손실에 의해서 파일럿실의 내압을 변화시켜 주감쇠 밸브의 개방 밸브 특성을 변화시킴으로써, 감쇠력 특성(밸브 특성)을 조정한다. 또한, 활주부를 설치하지 않고, 파일럿실을 형성하고 있으므로, 파일럿실로부터의 유액의 누설을 작게 할 수 있다. 또, 밀봉 링이 리테이너 디스크의 외주 가장자리에 접촉하고 있으므로, 파일럿실의 압력의 상승에 의해서, 밀봉 링이 휘었을 경우에도, 리테이너 디스크와 밀봉 디스크의 접촉부의 직경이 거의 변화하지 않는다.

청구범위 제2항의 발명은, 상기 청구범위 제1항의 구성에 있어서, 바닥이 있는 통형(筒狀) 밸브 본체의 저부와 측벽부를 별체(別體 ; 별개의 몸체)로 하고, 또한, 밀봉 링 상에 설치한 리테이너 링에 환형 밀봉 스프링의 외주부를 접촉시키며, 상기 밀봉 스프링의 내주부에 폐색(閉塞) 부재를 접촉시켜 파일럿실을 획성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 밸브 본체를 소결(燒結) 등에 의해 용이하게 성형할 수 있다. 또한, 탄성률이 큰 고무제의 O링에 상관없이, 탄성률이 작은 밀봉 스프링에 의해 파일럿실을 밀봉하고 있으므로, 파일럿실의 체적 탄성률의 증대를 방지할 수 있다.

청구범위 제3항의 발명은, 상기 청구범위 제1항 또는 제2항의 구성에 있어서, 외측 밀봉부와 밀봉링 사이에, 내경이 상기 외측 밀봉부보다도 작은 지름으로 상기 외측 밀봉부로부터 내측으로 돌출하는 볼록편을 설치한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 밀봉링은 파일럿실의 압력을 받아 휘면, 볼록편에 접촉하여 그 휨이 규제되고, 이 때, 밀봉링은 파일럿실의 압력의 증대에 의한 휨의 증대에 따라, 볼록편과의 접촉부가 내측으로 넓어지고, 이것에 의해, 밀봉링이 받는 파일럿실 압력의 일부를 볼록편이 지지하게 되어 그만큼, 디스크 밸브에 작용하는 압력이 작아지며, 디스크 밸브의 개방 밸브 압력의 상승이 억제된다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

본 발명의 제1 실시 형태에 대해서, 도1 내지 도3을 참조하여 설명한다. 도2에 도시된 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 감쇠력 조정식 유압 완충기의 유압 완충기 본체(1)는, 유액이 봉입된 실린더(2)내에 피스톤(3)이 활주가능하게 끼워져 있고, 이 피스톤(3)에 의해서 실린더(2) 내부가 실린더 상실(2a)과 실린더 하실(2b)의 2실로 획성(劃成)되어 있다. 피스톤(3)에는 피스톤 로드(4)의 일단이 연결되어 있고, 피스톤 로드(4)는, 실린더 상실(2a)을 통과하여 그 타단측이 실린더(2)의 외부로 연장되어 있다. 실린더 하실(2b)에는 실린더(2)의 저부에 설치된 베이스 밸브(5)를 통해 유액 및 가스가 봉입된 저장실(6)이 접속되어 있다.

피스톤(3)에는, 실린더 상하실(2a,2b) 사이를 연통(連通)시키는 유로(7) 및 이 유로(7)의 실린더 하실(2b)측으로부터 실린더 상실(2a)측으로의 유액의 유통만을 허용하는 역지(check) 밸브(8)가 설치되어 있다. 또한, 베이스 밸브(5)에는, 실린더 하실(2b)과 저장실(6)을 연통시키는 유로(9) 및 이 유로(9)의 저장실(6)측으로부터 실린더 하실(2b)측으로의 유액의 유통만을 허용하는 역지 밸브(10)가 설치되어 있다. 그리고, 유압 완충기 본체(1)에는, 도1 및 도3에 도시된 감쇠력 발생 기구(11)가 접속되어 있다.

감쇠력 발생 기구(11)에 대해서, 도1 및 도3을 참고하여 설명한다. 또, 감쇠력 발생 기구(11)의 신장측 및 수축측 밸브 기구는, 거의 동일한 구조이므로, 그들의 공통 확대도를 도3에 도시하여 설명한다.

도1 및 도3에 도시된 바와 같이, 감쇠력 발생 기구(11)는, 바닥이 있는 통형 케이스(12)내에, 2개의 바닥이 있는 원통형 밸브 본체(13,14)가 끼워 맞춰지고, 개구부에 비례 솔레노이드 액츄에이터(15)(이하, 액츄에이터(15)라 한다)가 장착되어 있고, 밸브 본체(13,14)에 의해서 케이스(12) 내부가 3개의 유실(12a,12b,12c)로 구획되어 있다. 밸브 본체(13,14)의 개구부에는, 각각 환형의 폐색 부재(16,17)가 끼워 맞춰져 있고, 밸브 본체(13,14) 및 폐색 부재(16,17)는, 액츄에이터(15)에 나사식으로 장착된 원통형 가이드 부재(18)가 삽입 관통되어 너트(19)에 의해 고정되어 있다. 또한, 케이스(12)의 측벽에는, 유실(12a,12b,12c)에 각각 연통하는 접속 구멍(20,21,22)이 설치되고 있고, 접속 구멍(20,21,22)은, 각각 유로(23,24,25)를 통해, 유압 완충기 본체(1)의 실린더 상실(2a), 실린더 하실(2b) 및 저장실(6)에 접속되어 있다.

밸브 본체(13,14)의 저부에는, 각각 원주 방향을 따라 배치된 복수의(2개만 도시한다) 유로(26,27)(입구 유로)가 축방향으로 관통되어 있다. 또한, 밸브 본체(13,14) 저부의 내벽에는, 각각 유로(26,27)의 내주측에 환형 내측 밀봉부(28,29)(도3 참조)가 돌출 설치되고, 유로(26,27)의 외주측에 환형 밸브 시트(30,31)(도3 참조)가 돌출 설치되며, 또, 그 외주측의 밸브 본체(13,14)의 측벽부근에, 환형 외측 밀봉부(32,33)(도3 참조)가 설치되어 있다. 밸브 시트(30,31)와 외측 밀봉부(32,33)와의 사이에는, 환형 홈부(34,35)가 형성되어 있고, 홈부(34,35)는 각각 유로(36,37)(출구 유로)를 통해 유실(12b,12c)에 연통되어 있다.

도3에 도시된 바와 같이, 밸브 본체(13,14)의 내측 밀봉부(36,37)상에는, 각각 원판형의 오리피스판(38,39)(후술) 및 스페이서(40,41)가 적층되고, 그 위에 디스크 밸브(42,43)가 적층되며, 그 위에 디스크 밸브(42,43)보다도 약간 작은 지름의 원판형 리테이너 디스크(44,45)가 적층되고, 또, 그 위에 리테이너 디스크(44,45)보다도 작은 지름의 복수(도시한 것으로는 3매)의 원판형 판스프링(46,47)(스프링 수단) 및 스페이서(48,49)가 적층되어 있으며, 디스크 밸브(42,43)의 외주부가 밸브 시트(30,31)에 자리잡고 있다.

밸브 본체(13,14)내에는, 각각 가요성 밀봉링(50,51)이 끼워 맞춰져 있고, 그 내주부가 리테이너 디스크(44,45)의 외주부와 약간 겹치는 부분으로 접촉되며, 외주부가 외측 밀봉부(32,33)와 접촉하고 있다. 밀봉링(50,51)의 외주부상에, 리테이너링(52,53)이 접촉되고, 또, 그 위에 환형 밀봉 스프링(54,55)의 외주부가 접촉되어 있다. 그리고, 밸브 본체(13,14)에 끼워 맞춰진 폐색 부재(16,17)가 스페이서(48,49) 및 밀봉 스프링(54,55)의 내주부에 접촉하고, 디스크 밸브(42,43), 리테이너 디스크(44,45), 판스프링(46,47)의 내주부를 내측 밀봉부(28,29)에 고정시킴과 동시에, 밀봉링(50,51)의 외주부를 외측 밀봉부(32,33)에 고정시키고 있다.

폐색 부재(16,17), 리테이너 디스크(44,45) 및 밀봉링(50,51)에 의해서 밸브 본체(13,14)내의 디스크 밸브(42,43)의 배면측에, 각각 파일럿실(56,57)이 획성되어 있다. 이 때, 밀봉 스프링(54,55)에 의해서 밸브 본체(13,14)와 폐색 부재(16,17) 사이를 밀봉하고 있다. 또한, 리테이너 디스크(44,45)와 밀봉링(50,51)과의 접촉부를 확실히 밀봉하기 위해서, 밀봉링(50,51)은, 그 조립 상태에 있어서, 밸브 본체(13,14)의 저부에 대하여, 외주부가 내주부보다도 약간 낮은 위치로 되어, 리테이너 디스크(44,45)를 내리 누르도록 되어 있다. 또, 도면중, 부호 58, 59, 60, 61, 62는 O링을 나타낸다.

가이드 부재(18)의 측벽에는, 파일럿실(56,57)에 각각 연통하는 포트(63,64) 및 유실(12b,12c)에 각각 연통하는 포트(65,66)가 설치되어 있다. 내측 밀봉부(28,29)에 장착된 오리피스판(38,39)에는, 고정 오리피스(67,68)가 설치되어 있고, 이 고정 오리피스(67,68), 내측 밀봉부의 잘린 부분(69,70) 및 가이드 부재(18)의 외주부의 홈(71,72)에 의해서 상류측 통로가 구성되고, 이 상류측 통로를 통해, 유로(26,27)와 포트(63,64), 즉 파일럿실(56,57)이 서로 연통되어 있다. 또한, 가이드 부재(18)내에는, 포트(63,65)사이 및 포트(64,66)사이(하류측 통로)의 유로 면적을 각각 조정하는 스풀(73)이 활주가능하게 끼워져 있다. 스풀(73)은, 압축 스프링(74)에 의해 액츄에이터(15)측으로 가압되어(힘을 받고) 있고, 액츄에이터(15)의 작동 로드(75)에 의해서 스프링(74)의 가압력에 저항하여 이동시킴으로써, 포트(63) 및 포트(66)(가변 오리피스)의 유로 면적을 조정할 수 있도록 되어 있다.

이상과 같이 구성한 제1 실시 형태의 작용에 대해서 다음에 설명한다.

피스톤 로드(4)의 신장 행정시에는, 피스톤(3)의 유로(7)의 역지 밸브(8)가 폐쇄하여 실린더 상실(2a)측의 유액이 가압되고, 유로(23), 접속 구멍(20), 유실(12a), 유로(26), 고정 오리피스(67), 잘린 부분(69), 홈(71), 포트(63), 포트(65), 유실(12b), 접속 구멍(21) 및 유로(24)를 통과하여 실린더 하실(2b)측으로 흐른다. 이 때, 실린더 상실(2a)측의 압력이 디스크 밸브(42)의 개방 밸브 압력에 도달하면, 디스크 밸브(42)가 열려, 유액이 유로(26)로부터 홈부(34) 및 유로(36)를 통해, 유실(12b)로 직접 흐른다. 또, 피스톤 로드(4)가 실린더(2)내에서 퇴출한 만큼의 유액이 저장실(6)로부터 베이스 밸브(5)의 유로(9)의 역지 밸브(10)를 열어 실린더 하실(2b)로 흐른다.

따라서, 피스톤 속도가 낮고 디스크 밸브(42)가 개방되기 전에는, 고정 오리피스(67) 및 스풀(73)에 의한 포트(63)의 유로 면적에 따라서 오리피스 특성의 감쇠력이 발생하고, 피스톤 속도가 높아지고, 실린더 상실(2a)측의 압력이 상승하여 디스크 밸브(42)가 열리면, 그 개방도에 따라서 밸브 특성의 감쇠력이 발생하여, 피스톤 속도의 상승에 의한 감쇠력의 상승을 적당히 조정한다.

이 때, 스풀(73)에 의한 포트(63)의 유로 면적이 작을수록, 포트(63)에서의 압력 손실이 커지고 그 상류측에 연통하는 파일럿실(56)의 압력이 상승하며, 그 압력이 디스크 밸브(42)의 밸브 폐쇄 방향으로 작용하므로, 디스크 밸브(42)의 밸브 개방 압력이 높아진다. 따라서, 액츄에이터(15)로의 통전 전류에 의해서 스풀(73)을 이동시켜 포트(63)의 유로 면적을 변화시킴으로써, 직접 오리피스 특성을 조정함과 동시에, 파일럿실(56)의 압력을 변화시켜 밸브 특성을 조정할 수 있으므로, 피스톤 속도의 저속 영역에서 고속 영역에 걸쳐 감쇠력 특성을 조정할 수 있다.

또한, 피스톤 로드(4)의 수축 행정시에는, 피스톤(3)의 유로(7)의 역지 밸브(8)가 열려 실린더 상하실(2a,2b)이 거의 동일한 압력으로 되어, 감쇠력 발생 기구(11)의 접속 구멍(20,21) 사이에서 유액의 흐름은 생기지 않는다. 한편, 피스톤 로드(4)의 실린더(2)내로의 침입에 의해, 베이스 밸브(5)의 유로(9)의 역지 밸브(10)가 폐쇄하고, 실린더(2)내의 유액이 가압되어, 실린더 하실(2b)측으로부터, 유로(24), 접속 구멍(21), 유실(12b), 유로(27), 고정 오리피스(68), 잘린 부분(70), 홈(72), 포트(64), 포트(66), 유실(12c), 접속 구멍(22) 및 유로(25)를 통과하여 저장실(6)측으로 흐른다. 이 때, 실린더(2)측의 압력이 디스크 밸브(43)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 디스크 밸브(43)가 열리고, 유액이 유로(27)로부터 홈부(35) 및 유로(37)를 통해, 유실(12c)로 직접 흐른다.

따라서, 피스톤 속도가 낮고 디스크 밸브(43)의 밸브 개방 전에는 고정 오리피스(68) 및 스풀(73)에 의한 포트(66)의 유로 면적에 따라서 오리피스 특성의 감쇠력이 발생하여, 피스톤 속도가 높아지며, 실린더(2)측의 압력이 상승하여 디스크 밸브(43)가 열리면, 그 개방도에 따라서 밸브 특성의 감쇠력이 발생하여 피스톤 속도의 상승에 의한 감쇠력의 상승을 적당히 조정한다.

이 때, 상기 신장 행정시와 동일하게, 스풀(73)에 의한 포트(66)의 유로 면적이 작을수록, 파일럿실(57)의 압력이 상승하여, 디스크 밸브(43)의 개방 밸브 압력이 높아진다. 따라서, 액츄에이터(15)로의 통전 전류에 의해 스풀(73)을 이동시켜 포트(66)의 유로 면적을 변화시킴으로써, 직접 오리피스 특성을 조정함과 동시에, 파일럿실(57)의 압력을 변화시켜 밸브 특성을 조정할 수 있으므로, 피스톤 속도의 저속 영역에서 고속 영역에 걸쳐서 감쇠력 특성을 조정할 수 있다.

그리고, 스풀(73)의 이동에 의해 포트(63) 및 포트(66)의 유로 면적을 변화시킴으로써, 신장측 및 수축측의 감쇠력 특성을 조정할 수 있다. 이 경우, 예컨대, 스풀(73)의 위치에 대응하여 신장측 및 수축측의 포트(63,66)의 유로 면적이, 한 쪽이 대(大)일 때 다른 쪽이 소(小)가 되고, 한 쪽이 소일 때 다른 쪽이 대가 되도록 각 포트(63,66) 및 스풀(73)의 랜드(land)를 배치함으로써, 신장측과 수축측으로 대소가 다른 종류의 감쇠력 특성의 조합(예컨대, 신장측이 하드이고 수축측이 소프트 또는 신장측이 소프트이고 수축측이 하드인 조합)을 동시에 선택할 수 있다.

또한, 활주부를 설치하지 않고 파일럿실(58,59)을 형성하고 있으므로, 파일럿실(56,57)로부터의 유액의 누설을 적게 하여 안정한 감쇠력 특성을 얻을 수 있고, 또한, 온도 변화에 따른 감쇠력의 격차를 작게 할 수 있다. 그리고, 상기 공보 기재의 종래 예에 대하여, 높은 공작 정밀도를 요하는 활주 부분의 가공이 불필요해지기 때문에, 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 또, 밸브 본체(13,14)는, 내측 밀봉부(28,29), 밸브 시트(30,31) 및 외측 밀봉부(32,33)를 소결(燒結)등에 의해서 일체로 형성할 수 있으므로, 이들의 돌출 높이의 오차를 작게 할 수 있고, 디스크 밸브(46,47)의 밸브 개방 압력의 격차를 작게 할 수 있다.

디스크 밸브(42,43)와 밀봉링(50,51) 사이에, 리테이너 디스크(44,45)가 끼워져 설치되고, 밀봉링(50,51)과 리테이너 디스크(44,45)와의 겹친 부분이 충분히 작게 되어 있으므로, 파일럿실(56,57)의 압력이 상승하고, 그 압력에 의해서, 밀봉링(50,51)이 밸브 본체(13,14)의 저부측으로 휘거나, 디스크 밸브(42,43)의 밸브 개방 (리프트)에 의해서 밀봉링(50,51)과 리테이너 디스크(44,45)와의 접촉 각도가 작게 되었을 경우에도, 밀봉링(50,51)과 리테이너 디스크(44,45)와의 접촉부 직경의 변화를 충분히 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 하드(hard) 특성시 및 피스톤 속도의 고속 영역에 있어서, 파일럿실(56,57)의 압력에 대한 디스크 밸브(42,43)의 개방 밸브 압력의 급격한 상승을 방지할 수 있어 안정한 감쇠력을 얻을 수 있다. 또, 밀봉링(50,51)과 리테이너 디스크(44,45)와의 겹친 부분을 충분히 작게 하고 있으므로, 이들 사이의 마찰을 작게 할 수 있고, 마찰에 의한 감쇠력 격차를 방지할 수 있다.

또한, 리테이너 디스크(44,45)는 원판형의 부재이기 때문에, 원하는 정밀도로 용이하게 가공할 수 있고, 충분한 강도를 얻을 수 있으므로, 제조 비용이 염가이며, 또한, 시간 경과에 따른 열화(劣化)가 적고, 내구성이 높다.

밸브 본체(13,14)와 폐색 부재(16,17) 사이의 밀봉을, 탄성률이 큰 고무제의 O링(59,61)에 의존하지 않고, 탄성률이 작은 밀봉 스프링(54,55)에 의해서 밀봉하고 있으므로, 파일럿실(56,57)의 체적 탄성률의 증대를 방지하여 감쇠력 조정의 응답성을 향상시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서, 도4를 참조하여 설명한다. 또, 제2 실시 형태는, 상기 제1 실시 형태에 대하여, 감쇠력 발생 기구의 밸브 본체 및 폐색 부재가 다른 것 이외에는, 대체로 같은 구조로 되어 있으므로, 제1 실시 형태의 것과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 다른 부분에 대해서만상세히 설명한다. 또한, 도4에는 도3과 같이 신장측 및 수축측의 밸브 기구를 도시한다.

도4에 도시된 바와 같이, 제2 실시 형태에 관한 감쇠력 조정식 유압 완충기에서는, 감쇠력 발생 기구(11)의 밸브 본체(13,14)는 각각 원통형의 측벽 부재(76,77)가 별개의 몸체로 설치되어 있고, 측벽 부재(76,77)의 일단부가 밸브 시트(30,31)의 외측에 끼워 맞춰져 있다. 그리고, 측벽 부재(76,77)의 일단부 내측에 동심상으로 설치된 계단부에 의해서, 홈부(34,35) 및 외측 밀봉부(32,33)가 형성되어 있다. 또한, 측벽 부재(76,77)의 일단부에 설치된 잘린 부분에 의해서 홈부(34,35)와 유실(12b,12c)을 연통시키는 유로(36,37)가 형성되어 있다. 측벽 부재(76)의 축방향 치수 및 폐색 부재(16,17)의 외경이 작게 되어 있고, O링(59,61)이 생략되며, 리테이너링(52,53) 및 밀봉 스프링(54,55)에 의해서, 측벽 부재(76,77)와 폐색 부재(16,17)와의 사이가 밀봉되어 있다.

이와 같이 구성한 것에 의해, 상기 제1 실시 형태의 작용, 효과에 덧붙여서, 밸브 본체(13,14)의 측벽부를 측벽 부재(76)로서 소결 등에 의해 용이하게 성형할 수 있고, 이것에 의해, 홈부(34,35) 및 유로(36,37)를 후가공하는 일 없이 형성할 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 유로(36,37)를 드릴 가공하기 위한 릴리프부(relief part)가 불필요해지므로, 홈부(34,35)의 폭을 작게 할 수 있으며, 밸브 본체(13,14)를 소형화할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서, 도5를 참조하여 설명한다. 또, 제3 실시 형태는, 상기 제1 실시 형태에 대하여, 감쇠력 발생 기구의 밸브 본체의 외측 밀봉부와 밀봉링과의 사이에, 볼록편으로서의 스페이서가 설치되어 있는 것 이외에는, 대체로 같은 구조로 되어 있으므로, 제1 실시 형태의 것과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙이고 다른 부분에 대해서만 상세히 설명한다. 또한, 도5에는 도3과 같이 신장측 및 수축측 밸브 기구를 도시한다.

도5에 도시된 바와 같이, 제2 실시 형태에 관한 감쇠력 조정식 유압 완충기에서는, 감쇠력 발생 기구(11)의 밸브 본체(13,14)의 외측 밀봉부(33,34)와 밀봉링(50,51)과의 사이에는, 각각 환형의 스페이서(78,79)가 설치되어 있다. 스페이서(78,79)는 내경이 외측 밀봉부(32,33)보다도 작은 지름이고, 그 내주부가 외측 밀봉부로부터 돌출되어 있으며, 밀봉링(50,51)이 밸브 본체의 저부측으로 휘었을 때, 이것에 접촉하여 그 휨을 규제하도록 되어 있다.

이와 같이 구성한 것에 의해, 상기 제1 실시 형태의 작용, 효과에 덧붙여서, 밀봉링(50,51)이 파일럿실(56,57)의 압력을 받아 밸브 본체(13,14)측으로 휘면, 스페이서(78,79)에 접촉하여 그 휨이 규제된다. 이 때, 밀봉링(50,51)은 파일럿실(56,57)의 압력(파일럿 압력)의 증대에 의한 휨의 증대에 따라, 스페이서(78,79)와의 접촉부가 내측으로 넓어진다. 이것에 의해, 밀봉링(50,51)이 받는 파일럿압력의 일부를 스페이서(78,79)가 지지하게 되어, 그 만큼, 디스크 밸브(42,43)에 작용하는 파일럿 압력이 작게 되며, 밸브 개방 압력의 상승이 억제된다. 그 결과, 파일럿 압력이 높아지는 하드 특성시에 있어서, 노면(路面)의 요철에 의한 피스톤 속도의 고속 영역의 감쇠력의 과도한 상승을 방지하여 승차감의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 밀봉링(50,51)을 스페이서(78,79)에 의해서 지지함으로써, 밀봉링(50,51)의 굽힘 강성을 낮게 설정할 수 있으므로, 디스크 밸브의 밸브 개방 압력을보다 낮게 설정할 수 있으며, 감쇠력 특성의 설정의 자유도를 크게 할 수 있다.

또, 상기 제3 실시 형태의 스페이서(78,79)를 도4에 도시된 제2 실시 형태에 적용할 수도 있다. 또, 상기 제3 실시 형태에서는, 볼록편으로서 환형 스페이서를 설치한 것을 나타냈지만, 이것에 한하지 않고, 밸브 본체(13,14)에 볼록편을 일체적으로 형성하도록 하여도 된다.

이상 상세히 기술한 바와 같이, 청구범위 제1항의 감쇠력 조정식 유압 완충기에 따르면, 가변 오리피스에 의해, 하류측 통로의 유로 면적을 변화시킴으로써, 실린더실 사이의 유로 면적을 직접 변화시켜서 감쇠력 특성(오리피스 특성)을 조정함과 동시에, 가변 오리피스에서의 압력 손실에 의해서 파일럿실의 내압을 변화시키고 주감쇠 밸브의 밸브 개방 특성을 변화시킴으로써, 감쇠력 특성(밸브 특성)을 조정하므로, 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓힐 수 있다. 또한, 활주부를 설치하지 않고, 파일럿실을 형성하고 있으므로, 파일럿실로부터의 유액의 누설을 작게 하여, 안정한 감쇠력 특성을 얻을 수 있다. 또, 밀봉링이 리테이너 디스크의 외주 가장자리에 접촉하고 있기 때문에, 파일럿실의 압력의 상승에 의해, 밀봉링이 휘었을 경우에도, 리테이너 디스크와 밀봉 디스크와의 접촉부의 직경이 거의 변화하지 않으므로, 하드 특성시 및 피스톤 속도의 고속 영역에 있어서, 파일럿실의 압력에 대한 디스크 밸브의 밸브 개방 압력의 급격한 상승을 방지할 수 있으며, 안정한 감쇠력을 얻을 수 있다.

청구범위 제2항의 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의하면, 밸브 본체를 소결 등에 의해 용이하게 성형할 수 있다. 또한, 탄성률이 큰 고무제의 O링에 상관 없이, 탄성률이 작은 밀봉 스프링에 의해서 파일럿실을 밀봉하고 있으므로, 파일럿실의 체적 탄성률의 증대를 방지하여 감쇠력의 조정의 응답성을 향상시킬 수 있다.

또한, 청구범위 제3항의 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의하면, 밀봉링은 파일럿실의 압력을 받아 휘면, 볼록편에 접촉하여 그 휨이 규제되고, 이 때 밀봉링은 파일럿실의 압력의 증대에 의한 휨의 증대에 따라, 볼록편과의 접촉부가 내측으로 넓어지고, 이것에 의해, 밀봉링이 받는 파일럿실 압력의 일부를 볼록편이 지지하게 되어, 그 만큼, 디스크 밸브에 작용하는 압력이 작아지며, 디스크 밸브의 개방 밸브 압력의 상승이 억제된다. 그 결과, 파일럿 압력이 높아지는 하드 특성시에 있어서, 노면의 요철에 의한 피스톤 속도의 고속 영역의 감쇠력의 과도한 상승을 방지하여 승차감의 악화를 방지할 수 있다.

Claims

유액이 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 활주가능하게 끼워진 피스톤과, 일단부가 상기 피스톤에 연결되고 타단부가 상기 실린더의 외부까지 연장된 피스톤 로드와, 상기 피스톤의 활주에 의해서 유액을 유통시키는 주통로와, 상기 주통로에 설치되어 주통로의 유로 면적을 조정하는 주감쇠 밸브와, 상기 주감쇠 밸브의 밸브 본체의 배면부에 설치되어 상기 밸브 본체의 밸브 폐쇄 방향으로 내압을 작용시키는 파일럿실과, 상기 파일럿실과 상기 주통로의 상기 주감쇠 밸브의 상류측을 연통(連通)시키는 상류측 통로와, 상기 상류측 통로에 설치된 고정 오리피스와, 상기 파일럿실과 상기 주통로의 상기 주감쇠 밸브의 하류측을 연통시키는 하류측 통로 및 상기 하류측 통로에 설치되고 상기 하류측 통로의 유로 면적을 조정하는 가변 오리피스를 구비하고 있는 감쇠력 조정식 유압 완충기에 있어서,

바닥이 있는 통형(筒狀) 밸브 본체의 저부 내측에 동심상(同心上)으로 돌출된 환형의 내측 밀봉부, 외측 밀봉부 및 이들 사이의 밸브 시트(valve seat)와, 상기 내측 밀봉부와 밸브 시트 사이에 연통하는 입구 유로와, 상기 밸브 시트와 외측 밀봉부 사이에 연통하는 출구 유로와, 내주부가 상기 내측 밀봉부에 고정되고 외주부가 상기 밸브 시트에 접촉하는 디스크 밸브와, 상기 디스크 밸브상에 적층된 상기 디스크 밸브보다 작은 지름인 리테이너 디스크와, 내주부가 상기 리테이너 디스크의 외주 가장자리에 접촉하고 외주부가 상기 외측 밀봉부에 고정된 환형 밀봉링과, 상기 리테이너 디스크 및 상기 디스크 밸브를 상기 밸브 시트측으로 누르는 스프링 수단과, 상기 밸브 본체의 개구부에 결합하는 폐색(閉塞) 부재를 설치하여,

상기 입구 유로 및 출구 유로에 의해서 상기 주통로를 구성하고, 상기 디스크 밸브에 의해서 상기 주감쇠 밸브의 밸브 본체를 구성하며, 또, 상기 폐색 부재와 상기 리테이너 디스크 및 밀봉링으로 상기 파일럿실을 구획 형성한 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.
제1항에 있어서, 바닥이 있는 통형의 밸브 본체의 저부와 측벽부를 별체(別體)로 하고, 또한, 밀봉링상에 설치한 리테이너링에 환형의 밀봉 스프링 외주부를 접촉시키며, 상기 밀봉 스프링의 내주부에 폐색 부재를 접촉시켜 파일럿실을 획성한 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 외측 밀봉부와 밀봉링 사이에, 내경이 상기 외측 밀봉부보다도 작은 지름으로 상기 외측 밀봉부로부터 내측으로 돌출하는 볼록편을 설치한 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.