KR101420441B1 - 감쇠력 조정식 유체압 완충기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파일럿형 감쇠 밸브를 갖는 감쇠력 조정식 유압 완충기에 있어서, 오일액의 압력의 급격한 변동을 억제하여 안정된 감쇠력을 발생시키는 것을 과제로 한다.
실린더(2) 내에, 피스톤 로드(10)가 연결된 제1 및 제2 피스톤(3, 4)을 끼워 장착하고, 그 사이에 중간실(2C)을 형성한다. 제1 및 제2 피스톤(3, 4)에 수축측 및 신장측 체크 밸브(13, 16)를 설치한다. 중간실(2C) 내에 신장측 및 수축측 메인 밸브(18, 23)를 설치하고, 감쇠력 조정 밸브(36)의 하류측을 중간실(2C)에 접속한다. 감쇠력 조정 밸브(36)에 의해 신장측 및 수축측 배압실(19, 24)의 내압을 조정하여 신장측 및 수축측 메인 밸브(18, 23)의 밸브 개방을 제어한다. 감쇠력 조정 밸브(36)의 하류측의 오일액이 일단 중간실(2C)로 유입된 후, 실린더 상부실(2A) 또는 실린더 하부실(2B)로 흐르기 때문에, 오일액의 압력의 급격한 변동을 억제하여 안정된 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
파일럿형 감쇠 밸브, 유압 완충기, 피스톤, 자동차

Description

감쇠력 조정식 유체압 완충기{DAMPING FORCE ADJUSTING HYDRAULIC SHOCK ABSORBER}
본 발명은 감쇠력 특성을 적절하게 조정 가능하게 한 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 관한 것이다.
자동차 등의 차량의 현가 장치에 장착되는 유압 완충기 중에는, 노면 상태, 주행 상태 등에 따라서, 승차감이나 조종 안정성을 향상시키기 위하여, 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있도록 한 감쇠력 조정식 유압 완충기가 있다.
감쇠력 조정식 유압 완충기는, 일반적으로, 오일액을 봉입한 실린더 내에 피스톤 로드를 연결한 피스톤을 미끄럼 이동 가능하게 끼워 장착하여 실린더 내부를 2실로 구획하고, 피스톤부에 실린더 내의 2실을 연통(連通)시키는 주(主) 오일액 통로 및 바이패스 통로를 형성하며, 주 오일액 통로에는 오리피스 및 디스크 밸브 등으로 이루어지는 감쇠력 발생 기구를 설치하고, 바이패스 통로에는 그 통로 면적을 조정하는 감쇠력 조정 밸브를 설치한 구성으로 되어 있다.
이 구성에 의해, 감쇠력 조정 밸브에 의해 바이패스 통로를 개방하여 실린더 내의 2실 사이의 오일액의 유통 저항을 작게 함으로써 감쇠력을 작게 하고, 또한 바이패스 통로를 폐쇄하여 2실 사이의 유통 저항을 크게 함으로써 감쇠력을 크게 한다. 이와 같이, 감쇠력 조정 밸브의 개폐에 의해 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있다.
그러나, 상기한 바와 같이 바이패스 통로의 통로 면적만으로 감쇠력을 조정하는 것에 있어서는, 피스톤의 저속 속도 영역에서는, 감쇠력은 오일액 통로의 오리피스의 조절에 의존하기 때문에, 감쇠력 특성을 크게 변화시킬 수 있으나, 피스톤의 중고속 속도 영역에서는, 감쇠력이 주 오일액 통로의 감쇠력 발생 기구(디스크 밸브 등)의 개방도에 의존하기 때문에, 감쇠력 특성을 크게 변화시킬 수 없다.
그래서, 예컨대 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 주 오일액 통로의 메인 밸브(디스크 밸브)의 배후에 배압실(파일럿실)을 형성하고, 이 배압실을 고정 오리피스를 통하여 디스크 밸브의 상류측의 실린더실에 연통시키며, 한편 감쇠력 조정 밸브(파일럿 제어 밸브)를 통하여 디스크 밸브의 하류측의 실린더실에 연통시키도록 한 파일럿형 감쇠 밸브를 구비한 감쇠력 조정식 유압 완충기가 알려져 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-278819호 공보
이 감쇠력 조정식 유압 완충기에 따르면, 감쇠력 조정 밸브를 개폐함으로써, 실린더 내의 2실 사이의 연통로 면적을 직접 조정하고, 감쇠력 조정 밸브에서 발생하는 압력 손실에 의해, 배압실의 압력을 변화시켜 메인 밸브의 밸브 개방 압력을 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 오리피스 특성(감쇠력이 피스톤 속도의 제곱에 거의 비례함) 및 밸브 특성(감쇠력이 피스톤 속도에 거의 비례함)을 조정할 수 있으며, 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓게 할 수 있다.
그러나, 상기 종래의 파일럿형 감쇠 밸브를 구비한 감쇠력 조정식 유압 완충기에서는, 다음과 같은 문제가 있다. 감쇠력 조정 밸브를 통과한 오일액이 그 하류측의 실린더실로 유입할 때, 그 실린더실은 감압되어 있어, 급격한 압력 변동에 의해 오일액 내에 기포가 발생하기 쉽고, 오일액 내의 기포의 발생에 의해 감쇠력이 불안정해질 우려가 있다.
본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 유체 압력의 급격한 변동을 억제하여 안정된 감쇠력을 발생시킬 수 있는 감쇠력 조정식 유체압 완충기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 청구항 1에 따른 발명은, 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 장착되어 상기 실린더 내부를 2실로 구획하는 피스톤과, 일단(一端)과 타단을 가지며, 일단이 상기 피스톤에 연결되고 타단이 상기 실린더의 외부로 연장된 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 2실 사이를 상호 연통(連通)시키는 신장측 통로 및 수축측 통로와, 상기 신장측 통로 및 수축측 통로 중 한쪽에 설치된 파일럿형 감쇠 밸브 및 다른 쪽에 설치된 감쇠 밸브와, 상기 신장측 통로 및 수축측 통로 중 한쪽 통로중의 상기 파일럿형 감쇠 밸브의 하류측에 직렬로 설치된 제1 체크 밸브와, 상기 신장측 통로 및 수축측 통로 중 다른 쪽 통로중의 상기 감쇠 밸브의 하류측에 직렬로 설치된 제2 체크 밸브를 구비하고, 상기 실린더 내의 상기 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 발생하는 유체의 흐름을 상기 파일럿형 감쇠 밸브 및 상기 감쇠 밸브에 의해 제어하여 감쇠력을 발생시키며, 상기 유체의 흐름 중 일부를 파일럿압으로 하여 상기 파일럿형 감쇠 밸브의 밸브 개방 압력을 제어하고, 파일럿압을 감쇠력 조정 밸브에 의해 제어함으로써 감쇠력을 조정 가능하게 하고,
상기 파일럿형 감쇠 밸브와 상기 제1 체크 밸브 사이 및 상기 감쇠 밸브와 상기 제2 체크 밸브 사이가 중간실에 의해 상호 연통되어 있으며, 상기 감쇠력 조 정 밸브의 하류측이 상기 중간실에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기는, 상기 청구항 1의 구성에 있어서, 상기 감쇠 밸브는 파일럿형 감쇠 밸브인 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기는, 상기 청구항 2의 구성에 있어서, 상기 감쇠력 조정 밸브는 상기 신장측 통로의 상기 파일럿형 감쇠 밸브 및 상기 수축측 통로의 상기 파일럿형 감쇠 밸브 각각에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 4의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기는, 상기 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 구성에 있어서, 상기 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브 중 적어도 한쪽은, 셋트 하중을 갖는 압력 제어 밸브인 것을 특징으로 한다.
청구항 5의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기는, 상기 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 구성에 있어서, 상기 피스톤은, 상기 피스톤 로드에 고정된, 제1 피스톤과 제2 피스톤을 구비하며, 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤 사이에 상기 중간실이 형성되어 있으며, 상기 파일럿형 감쇠 밸브 및 상기 감쇠 밸브는 상기 중간실 내에 배치되고, 상기 제1 체크 밸브는 상기 제2 피스톤에 설치되며, 상기 제2 체크 밸브는 상기 제1 피스톤에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 6의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기는, 청구항 5의 구성에 있어서, 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤 사이에, 상기 감쇠력 조정 밸브의 하류측과 상기 중간실을 연통시키는 직경 방향 통로를 갖는 부재를 설치한 것을 특징으로 한다.
청구항 7의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기는, 청구항 6의 구성에 있어서, 상기 직경 방향 통로를 갖는 부재는 상기 파일럿형 감쇠 밸브의 파일럿실을 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 8의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기는, 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤 중 어느 한쪽에, 상기 감쇠력 조정 밸브의 하류측과 상기 중간실을 연통시키는 직경 방향 통로를 형성한 것을 특징으로 한다.
청구항 9의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기는, 청구항 1의 구성에 있어서, 상기 파일럿형 감쇠 밸브는 원반 형상의 메인 디스크와, 상기 메인 디스크의 파일럿실측에 설치되고, 상기 파일럿실을 밀봉하는 합성 수지제의 패킹을 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 따르면, 감쇠력 조정 밸브를 유통한 유체는, 일단 중간실로 유입된 후, 제1 또는 제2 체크 밸브를 통하여 피스톤에 의해 구획된 실린더 내의 실(室)로 흘러가기 때문에, 유체 압력의 급격한 변동을 억제하여 안정된 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
청구항 2의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 따르면, 신장측 및 수축측 모두 파일럿형 감쇠 밸브에 의해 감쇠력을 발생시킬 수 있다.
청구항 3의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 따르면, 신장측 및 수축측의 각각의 감쇠력 조정 밸브에 의해 감쇠력을 조정할 수 있다.
청구항 4의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 따르면, 제1 또는 제2 체크 밸브의 셋트 하중에 의해 중간실의 급격한 압력 변동을 효과적으로 억제할 수 있다.
청구항 5의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 따르면, 2개의 피스톤에 의해 실린더 내에 중간실을 형성할 수 있다.
청구항 6의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 따르면, 2개의 피스톤 사이에 용이하게 직경 방향 통로를 형성할 수 있다.
청구항 7의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 따르면, 직경 방향 통로를 형성하는 부재와 파일럿실을 형성하는 부재를 공유화할 수 있어, 축 방향 치수를 짧게 할 수 있다.
청구항 8의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 따르면, 패킹에 가해지는 압력도 중간실의 압력이 되어, 보다 안정된 감쇠력을 발생할 수 있다.
청구항 9의 발명에 따른 감쇠력 조정식 유체압 완충기에 따르면, 피스톤부에 본 구성을 설치할 수 있어 보다 심플한 구조가 된다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.
본 발명의 제1 실시형태에 대하여 도 1을 참조해서 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기(1)(유체압 완충기)는 통형 유압 완충기이며, 실린더(2) 내에, 제1 피스톤(3) 및 제2 피스톤(4)이 미끄럼 이동 가능하게 끼워 장착되고, 이들 제1 및 제2 피스톤(3, 4)에 의해 실린더(2) 내부가 실린더 상부실(2A)과 실린더 하부실(2B)로 구획되며, 제1, 제2 피스톤(3, 4) 사이에 중간실(2C)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 피스톤(3, 4)은 그 사이에 끼워진 밸브 부재(6)와 함께, 중공의 피스톤 볼트(7)의 선단부를 삽입 관통시켜, 너트(8)에 의해 일체적으로 고정되어 있다. 피스톤 볼트(7)의 기단부(도면 중 상부)에는, 대략 바닥이 있는 원통 형상의 케이스(9)가 부착되어 있다. 케이스(9)의 저부(底部)에는, 피스톤 로드(10)의 일단부가 연결되고, 피스톤 로드(10)의 타단측은 실린더(2)의 상단부에 장착된 로드 가이드(도시하지 않음) 및 오일 시일(oil seal)(도시하지 않음)에 미끄럼 이동 가능하며 액밀적(液密的)으로 삽입 관통되어, 실린더(2)의 외부로 연장되어 있다.
실린더(2)의 하단부에는, 베이스 밸브(도시하지 않음)를 통하여 리저버(축압 수단)가 접속되어 있다. 그리고, 실린더(2) 내에는 오일액(유체)이 봉입되고, 리저버 내에는 오일액 및 가스가 봉입되어 있다. 또는, 실린더(2)의 저부측에 프리 피 스톤을 미끄럼 이동 가능하게 끼워 장착하여 가스실을 형성하고, 가스실 내에 고압 가스를 봉입해도 좋다.
제1 피스톤(3)에는, 실린더 상부실(2A)과 중간실(2C)을 연통시키는 신장측 통로(11) 및 수축측 통로(12)가 형성되어 있다. 제1 피스톤(3)의 하단부에는, 신장측 통로(11)의 오일액의 유동을 제어하는 신장측 감쇠 밸브(B1)(파일럿형 감쇠 밸브)가 설치되어 있다. 또한, 제1 피스톤(3)의 상단부에는, 수축측 통로(12)의 중간실(2C)측으로부터 실린더 상부실(2A)측으로의 오일액의 유통만을 허용하는 수축측 체크 밸브(13)(제2 체크 밸브)가 설치되어 있다. 수축측 체크 밸브(13)에는, 오리피스(13A)(노치)가 형성되어 있다. 또, 수축측 체크 밸브(13)는 밸브 스프링(13B)에 의해 셋트 하중을 부여하는 압력 제어 밸브로 해도 좋다.
또, 수축측 체크 밸브(13)의 신장측 통로(11)와 대향하는 위치에는, 상시, 신장측 통로(11)와 실린더 상부실(2A)을 연통하는 원형의 구멍이 형성되어 있다.
제2 피스톤(4)에는, 실린더 하부실(2B)과 중간실(2C)을 연통시키는 수축측 통로(14) 및 신장측 통로(15)가 형성되어 있다. 제2 피스톤(4)의 상단부에는, 수축측 통로(14)의 오일액의 유동을 제어하는 수축측 감쇠 밸브(B2)(감쇠 밸브, 파일럿형 감쇠 밸브)가 설치되어 있다. 또한, 제2 피스톤(3)의 하단부에는, 신장측 통로(15)의 중간실(2C)측으로부터 실린더 하부실(2B)측으로의 오일액의 유통만을 허용하는 신장측 체크 밸브(16)(제1 체크 밸브) 및 신장측 서브 감쇠 밸브(17)(셋트 하중을 갖는 압력 제어 밸브)가 설치되어 있다. 신장측 체크 밸브(16) 및 신장측 서브 감쇠 밸브(17)에는, 각각 오리피스(16A, 17A)(노치)가 형성되어 있다.
신장측 감쇠 밸브(B1)는 제1 피스톤(3)의 하단면에 형성된 환상(環狀)의 시트부에 착좌(着座)하는 신장측 메인 밸브(18)(디스크 밸브)와, 밸브 부재(6)에 의해 신장측 메인 밸브(18)의 배후에 형성된 신장측 배압실(19)을 구비하고 있다. 신장측 메인 밸브(18)는 신장측 통로(11)(실린더 상부실(2A))의 오일액의 압력을 받아서 휘어 개방한다. 신장측 메인 밸브(18)의 배면에 고착된 환상의 합성 수지제의 패킹(20)이 밸브 부재(6)의 상단부에 형성된 환상 홈의 내주부에 미끄럼 이동 가능하게 액밀식으로 끼워 맞춰져서, 신장측 배압실(19)이 형성되어 있으며, 그 내압(파일럿압)을 신장측 메인 밸브(18)에 대하여 밸브 폐쇄 방향으로 작용시킨다.
수축측 감쇠 밸브(B2)는 제2 피스톤(4)의 상단면에 형성된 환상의 시트부에 착좌하는 수축측 메인 밸브(23)(디스크 밸브)와, 밸브 부재(6)에 의해 수축측 메인 밸브(23)의 배후에 형성된 수축측 배압실(24)을 구비하고 있다. 수축측 메인 밸브(23)는 수축측 통로(14)(실린더 하부실(2B))의 오일액의 압력을 받아서 휘어 개방한다. 수축측 메인 밸브(23)의 배면에 고착된 환상의 합성 수지제의 패킹(21)이 밸브 부재(6)의 하단부에 형성된 환상 홈의 내주부에 미끄럼 이동 가능하게 액밀식으로 끼워 맞춰져서, 수축측 배압실(24)이 형성되어 있으며, 그 내압(파일럿압)을 수축측 메인 밸브(23)에 대하여 밸브 폐쇄 방향으로 작용시킨다.
신장측 배압실(19)은 신장측 메인 밸브(18)에 형성된 오리피스 유로(油路)(25)를 통하여 신장측 통로(11)에 연통되어 있으며, 체크 밸브(26)에 의해 신장측 통로(11)측으로부터 신장측 배압실(19)측으로의 오일액의 유통만이 허용되어 있다. 수축측 배압실(24)은 수축측 메인 밸브(23)에 형성된 오리피스 유로(27)를 통 하여 수축측 통로(14)에 연통되어 있으며, 체크 밸브(28)에 의해 수축측 통로(14)측으로부터 수축측 배압실(24)측으로의 오일액의 유통만이 허용되어 있다. 또한, 신장측 배압실(19)과 수축측 배압실(24)은 연통로(29)에 의해 상호 연통되어 있다.
신장측 배압실(19) 및 수축측 배압실(24)은, 밸브 부재(6)에 형성된 유로(30) 및 중공의 피스톤 볼트(7)의 측벽에 형성된 공통의 포트(31)에 의해 피스톤 볼트(7) 내의 안내 보어(bore)(32)에 연통되어 있다. 피스톤 볼트(7)의 측벽에도 또한 포트(33)가 형성되고, 밸브 부재(6)에는 포트(33)와 연통하는 직경 방향 유로(34)가 형성되어 있으며, 포트(33) 및 직경 방향 유로(34)에 의해 안내 보어(32)가 중간실(2C)에 연통되어 있다.
안내 보어(32) 내에는, 그 선단부에 시트 부재(35)가 부착되고, 또한 시트 부재(35)에 대하여 이탈 및 착좌하여, 포트(31, 33) 사이를 연통, 차단(개폐)하는 감쇠력 조정 밸브(36)가 미끄럼 이동 가능하게 끼워 장착되어 있다. 감쇠력 조정 밸브(36)는 안내 보어(32)와 끼워 맞춰지는 후단측에 비하여 선단측이 소직경으로 되어 있으며, 안내 보어(32)의 측벽과의 사이에서 포트(31)와 연통하는 환상의 밸브실(37)을 형성하고, 이 밸브실(37)의 압력을 받는 수압면(受壓面)을 형성하고 있다. 그리고, 감쇠력 조정 밸브(36)는 시트 부재(35)에 착좌하여 포트(31, 33) 사이를 차단하고, 포트(31)측의 압력을 받아서 시트 부재(35)로부터 이탈함으로써, 내부의 유로(38)를 통하여 포트(31, 33) 사이가 연통된다.
감쇠력 조정 밸브(36)의 기단부에는, 케이스(9) 내에 설치된 솔레노이드 액츄에이터(39)의 플런저(40)에 연결된 작동 로드(41)가 접촉되어 있고, 코일(42)에 의 전류 통전에 따라서 스프링(43, 44)의 스프링력에 대항하여 플런저(40)의 추력을 부여함으로써, 감쇠력 조정 밸브(36)의 밸브 개방 압력을 조정하도록 되어 있다. 코일(42)에 통전하기 위한 리드선(45)은 중공의 피스톤 로드(10)에 삽입 관통되어, 외부로 연장되어 있다. 플런저(40)에는 그 양단부의 액압(液壓)을 균형 잡기 위한 밸런스 통로(46)가 형성되어 있다. 케이스(9)의 최상부에는 케이스(9) 내에 고이는 오일액 내의 기포를 실린더 상부실(2A)로 배출하기 위한 오리피스 통로(47)가 형성되어 있다.
이상과 같이 구성한 본 실시형태의 작용에 대하여 다음에 설명한다. 피스톤 로드(10)의 신장 행정시에는, 실린더 상부실(2A)측의 오일액은, 신장측 메인 밸브(18)의 개방 전에는, 수축측 체크 밸브(13)의 오리피스(13A) 및 수축측 통로(12)를 통하여 중간실(2C)측으로 흐른다. 또한, 신장측 통로(11), 체크 밸브(26), 오리피스 유로(25), 신장측 배압실(19), 연통로(29), 수축측 배압실(24), 유로(30) 및 포트(31)를 통하여 밸브실(37)로 흐르고, 감쇠력 조정 밸브(36)를 개방하여 유로(38), 포트(33) 및 직경 방향 유로(34)를 통하여 중간실(2C)측으로 흐른다. 또한, 중간실(2C)로부터 제2 피스톤(4)의 신장측 경로(15), 신장측 체크 밸브(16) 및 신장측 서브 감쇠 밸브(17)를 통하여 실린더 하부실(2B)측으로 흐른다. 이때, 오리피스(13A), 오리피스 유로(25), 감쇠력 조정 밸브(36) 및 신장측 서브 감쇠 밸브(17)에 의해 감쇠력이 발생한다. 실린더 상부실(2A)측의 압력이 신장측 메인 밸브(18)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 이것이 개방하여, 오일액이 신장측 통로(11)로부터 중간실(2C)로 직접 흐르고, 그 개방도에 따라서 감쇠력이 발생한다.
그리고, 솔레노이드 액츄에이터(39)의 코일(42)에의 전류 통전에 의해 감쇠력 조정 밸브(36)의 밸브 개방 압력을 조정함으로써, 포트(31, 33) 사이의 오일액의 흐름을 직접 제어하여 감쇠력을 조정하고, 감쇠력 조정 밸브(36)의 압력 손실에 의해 신장측 배압실(19)의 압력이 조정되기 때문에, 동시에 신장측 메인 밸브(18)의 밸브 개방 압력을 조정할 수 있다.
피스톤 로드(10)의 수축 행정시에는, 실린더 하부실(2B)측의 오일액은, 수축측 메인 밸브(23)의 밸브 개방 전에는, 신장측 서브 감쇠 밸브(17)의 오리피스(17A), 신장측 체크 밸브(16)의 오리피스(16A) 및 신장측 통로(15)를 통하여 중간실(2C)측으로 흐른다. 또한, 수축측 통로(14), 체크 밸브(28), 오리피스 유로(27), 수축측 배압실(24), 유로(30) 및 포트(31)를 통하여 밸브실(37)로 흐르고, 감쇠력 조정 밸브(36)를 개방하여 유로(38), 포트(33) 및 직경 방향 유로(34)를 통하여 중간실(2C)측으로 흐른다. 또한, 중간실(2C)로부터 제1 피스톤(3)의 수축측 통로(12) 및 수축측 체크 밸브(13)를 통하여 실린더 상부실(2A)측으로 흐른다. 이때, 오리피스(17A, 16A), 오리피스 유로(27) 및 감쇠력 조정 밸브(36)에 의해 감쇠력이 발생한다. 실린더 하부실(2B)측의 압력이 수축측 메인 밸브(23)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 이것이 개방하여, 오일액이 수축측 통로(14)로부터 중간실(2C)로 직접 흐르고, 그 개방도에 따라서 감쇠력이 발생한다.
그리고, 신장 행정시와 마찬가지로, 솔레노이드 액츄에이터(39)의 코일(42)에의 전류 통전에 의해 감쇠력 조정 밸브(36)의 밸브 개방 압력을 조정함으로써, 포트(31, 33) 사이의 오일액의 흐름을 직접 제어하여 감쇠력을 조정하고, 감쇠력 조정 밸브(36)의 압력 손실에 의해 수축측 배압실(24)의 압력이 조정되기 때문에, 동시에 수축측 메인 밸브(23)의 밸브 개방 압력을 조정할 수 있다. 이렇게 해서, 단일 감쇠력 조정 밸브(36)의 밸브 개방 압력을 제어함으로써 신장측 및 수축측의 감쇠력을 동시에 조정할 수 있다.
이때, 감쇠력 조정 밸브(36)가 개방하여 포트(31)로부터 하류측으로 흐르는 오일액은, 유로(38), 포트(33) 및 직경 방향 유로(34)를 통하여 중간실(2C)로 유입된 후, 신장 행정시에는 제2 피스톤(4)의 신장측 통로(15), 신장측 체크 밸브(16) 및 신장측 서브 감쇠 밸브(17)를 통하여 실린더 하부실(2B)측으로 흐르고, 수축 행정시에는, 제1 피스톤(3)의 수축측 통로(12) 및 수축측 체크 밸브(13)를 통하여 실린더 상부실(2A)측으로 흐른다. 이와 같이, 감쇠력 조정 밸브(36)를 통과한 오일액을 일단, 중간실(2C)로 유입시킨 후, 감압된 실린더 상부실(2A) 또는 실린더 하부실(2B)로 유입시킴으로써, 압력의 급격한 변동을 억제할 수 있으며, 오일액 내의 기포의 발생을 방지하여 안정된 감쇠력을 발생시킬 수 있다. 이 경우, 수축측 체크 밸브(13)에 셋트 하중을 부여하여 압력 제어 밸브로 함으로써, 또한 셋트 하중을 갖는 신장측 서브 감쇠 밸브(17)에 의해, 제1 및 제2 피스톤(3, 4)의 미끄럼 이동에 의한 중간실(2C)의 압력 변동을 효과적으로 억제할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대하여, 도 2를 참조해서 설명한다. 또, 상기 제1 실시형태에 대하여 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 다른 부분에 대해서만 상세히 설명한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 유압 완충기(48)에서는, 신 장측 배압실(19)은 수축측 배압실(24)과는 직접 연통되지 않고, 밸브 부재(6)의 유로(49) 및 피스톤 볼트(7)의 측벽에 형성된 신장측 포트(50)에 의해 안내 보어(32)에 연통되어 있다. 그리고, 안내 보어(32)에는, (수축측) 포트(31)와 포트(33) 사이를 개폐하는 (수축측) 감쇠력 조정 밸브(36)에 더하여, 신장측 포트(50)와 포트(33) 사이를 개폐하는 신장측 감쇠력 조정 밸브(51)가 미끄럼 이동 가능하게 끼워 장착되어 있다. 신장측 감쇠력 조정 밸브(51)는 (수축측) 감쇠력 조정 밸브(36)와 작동 로드(41) 사이에 개재되며, 선단부가 (수축측) 감쇠력 조정 밸브(36)의 후단부에 형성된 시트부에 착좌하여 신장측 포트(50)와 포트(33) 사이를 차단하고, 신장측 포트(50)의 압력을 받아서 시트부로부터 이탈함으로써 신장측 포트(50)와 포트(33) 사이가 연통된다.
이와 같이 구성함으로써, 피스톤 로드(10)의 신장 행정시에 신장측 배압실(19)로 유입된 오일액은, 유로(49) 및 신장측 포트(50)를 지나, 신장측 감쇠력 조정 밸브(51)를 개방하여 포트(33)로 흐르고, 직경 방향 유로(34)를 통하여 중간실(2C)로 흐른다. 이에 따라, 상기 제1 실시형태와 동일한 작용 효과를 이룰 수 있다. 또한, (수축측) 감쇠력 조정 밸브(36)와 신장측 감쇠력 조정 밸브(51)와의 밸브 개방 특성을 변경시킬 수 있기 때문에, 신장측과 수축측의 감쇠력 특성의 설정의 자유도를 높일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 대하여, 도 3을 참조해서 설명한다. 또, 상기 제1 실시형태에 대하여 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 다른 부분에 대해서만 상세히 설명한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 유압 완충기(52)에서는, 케이스(9)에 부착된 원통 형상의 피스톤 부재(53)가 제1 피스톤(3) 및 제2 피스톤(4)의 외주부에 액밀식으로 끼워 맞춰지고, 피스톤 부재(53)의 외주부가 실린더(2)에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 장착되어 있다. 이에 따라, 제1 피스톤(3)과 제2 피스톤(4)이 일체화되고, 제1 피스톤(3)과 제2 피스톤(4)과 피스톤 부재(53) 사이에 중간실(2C)이 형성되어 있다. 피스톤 부재(53)의 측벽에는, 제1 피스톤(3)의 신장측 및 수축측 통로(11, 12)를 실린더 상부실(2A)에 연통시키기 위한 유로(54)가 형성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 상기 제1 실시형태와 동일한 작용 효과를 이룰 수 있다.
또한, 제1, 제2 실시형태와 비교하여, 피스톤 외주의 1개의 시일 밴드(3A)만으로 접촉하기 때문에, 미끄럼 이동 저항을 저감할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제4 실시형태에 대하여, 도 4를 참조해서 설명한다. 또, 상기 제3 실시형태에 대하여 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 다른 부분에 대해서만 상세히 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 유압 완충기(55)에서는, 밸브 부재(6)가 아니라 제1 피스톤(3)의 축 방향 단부에 직경 방향 유로(34)를 형성하고 있다. 직경 방향 유로(34)의 직경 방향 외측은, 수축측 통로(12)를 통하여 중간실(2C)과 연통하고 있다. 또한, 직경 방향 유로(34)의 직경 방향 내측은, 제1 피스톤(3)의 내주에 형성된 홈을 통하여 포트(33)와 연통하고 있다. 직경 방향 유로(34)는 제2 피스톤(4)의 축 방향 단부에 형성해도 좋고, 그 경우에는, 신장측 통 로(15)와 내부의 유로(38)를 연통하도록 유로를 형성한다.
이와 같이 구성함으로써, 상기 제3 실시형태와 동일한 작용 효과를 이룰 수 있다. 또한, 밸브 부재(6)에 직경 방향 유로를 형성하는 경우는 별도 가공이 필요하고, 상기 구성에서는 이 가공이 불필요하기 때문에, 제1 내지 제3 실시형태와 비교하여, 제조 비용을 저감할 수 있다.
또, 상기 제1 내지 제4 실시형태에서는, 피스톤부에 신장측 및 수축측 감쇠 밸브(B1, B2)가 설치된 구조에 대하여 설명하고 있으나, 이들 감쇠 밸브는 실린더 내의 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 유체의 흐름이 발생하는 통로이면, 피스톤부 이외에 설치할 수 있고, 예컨대 실린더의 외부에 실린더 상부실과 하부실을 연통하는 통로를 형성하고 이 통로에 설치해도 좋다.
또한, 상기 제1 내지 제4 실시형태에서는, 오일액의 흐름을 제어함으로써 감쇠력을 발생시키는 유압 완충기에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 가스 등의 다른 유체의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 것에도 동일하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기의 주요부를 도시하는 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기의 주요부를 도시하는 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기의 주요부를 도시하는 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기의 주요부를 도시하는 종단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 감쇠력 조정식 유압 완충기(유체압 완충기)
2: 실린더
2C: 중간실
3: 제1 피스톤(피스톤)
4: 제2 피스톤(피스톤)
10: 피스톤 로드
11: 신장측 통로
13: 수축측 체크 밸브(제2 체크 밸브)
14: 수축측 통로
16: 신장측 체크 밸브(제1 체크 밸브)
36: 감쇠력 조정 밸브
B1: 신장측 감쇠 밸브(파일럿형 감쇠 밸브)
B2: 수축측 감쇠 밸브(감쇠 밸브)

Claims (10)

  1. 유체가 봉입된 실린더와,
    상기 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 장착되어 상기 실린더 내부를 2실로 구획하는 피스톤과,
    일단(一端)과 타단을 가지며, 일단이 상기 피스톤에 연결되고 타단이 상기 실린더의 외부로 연장된 피스톤 로드와,
    상기 실린더 내의 2실 사이를 상호 연통(連通)시키는 신장측 통로 및 수축측 통로와,
    상기 신장측 통로 및 수축측 통로 중 한쪽에 설치된 파일럿형 감쇠 밸브 및 다른 쪽에 설치된 감쇠 밸브와,
    상기 신장측 통로 및 수축측 통로 중 한쪽 통로중의 상기 파일럿형 감쇠 밸브의 하류측에 직렬로 설치된 제1 체크 밸브와,
    상기 신장측 통로 및 수축측 통로 중 다른 쪽 통로중의 상기 감쇠 밸브의 하류측에 직렬로 설치된 제2 체크 밸브를 구비하고,
    상기 실린더 내의 상기 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 발생하는 유체의 흐름을 상기 파일럿형 감쇠 밸브 및 상기 감쇠 밸브에 의해 제어하여 감쇠력을 발생시키며, 상기 유체의 흐름 중 일부를 파일럿압으로 하여 상기 파일럿형 감쇠 밸브의 밸브 개방 압력을 제어하고, 파일럿압을 감쇠력 조정 밸브에 의해 제어함으로써 감쇠력을 조정 가능하게 하고,
    상기 파일럿형 감쇠 밸브와 상기 제1 체크 밸브 사이 및 상기 감쇠 밸브와 상기 제2 체크 밸브 사이가 중간실에 의해 상호 연통되어 있으며,
    상기 감쇠력 조정 밸브의 하류측이 상기 중간실에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유체압 완충기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감쇠 밸브는 파일럿형 감쇠 밸브인 것을 특징으로 하 는 감쇠력 조정식 유체압 완충기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 감쇠력 조정 밸브는 상기 신장측 통로의 상기 파일럿형 감쇠 밸브 및 상기 수축측 통로의 상기 파일럿형 감쇠 밸브 각각에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유체압 완충기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브 중 적어도 한쪽은, 셋트 하중을 갖는 압력 제어 밸브인 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유체압 완충기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 피스톤은, 상기 피스톤 로드에 고정된, 제1 피스톤과 제2 피스톤을 구비하며, 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤 사이에 상기 중간실이 형성되어 있으며,
    상기 파일럿형 감쇠 밸브 및 상기 감쇠 밸브는 상기 중간실 내에 배치되고,
    상기 제1 체크 밸브는 상기 제2 피스톤에 설치되며, 상기 제2 체크 밸브는 상기 제1 피스톤에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유체압 완충기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤 사이에, 상기 감쇠력 조정 밸브의 하류측과 상기 중간실을 연통시키는 직경 방향 통로를 갖는 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유체압 완충기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 직경 방향 통로를 갖는 부재는 상기 파일럿형 감쇠 밸브의 파일럿실을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유체압 완충기.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤 중 어느 한쪽에, 상기 감쇠력 조정 밸브의 하류측과 상기 중간실을 연통시키는 직경 방향 통로를 형성한 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유체압 완충기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 파일럿형 감쇠 밸브는 원반 형상의 메인 디스크와, 상기 메인 디스크의 파일럿실측에 설치되고, 상기 파일럿실을 밀봉하는 합성 수지제의 패킹을 포함하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유체압 완충기.
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