KR101773238B1 - 완충기의 감쇠 밸브 - Google Patents

Abstract

완충기의 감쇠 밸브이며, 실린더 내를 일측실과 타측실로 구획하는 밸브 디스크와, 밸브 디스크에 중첩하여 설치되는 리테이너와, 밸브 디스크의 내주측에 형성되는 밸브 디스크 통과 구멍과 리테이너에 형성되는 리테이너 통과 구멍을 포함하여 구성되어, 일측실과 타측실을 연통하는 내주측 유로와, 밸브 디스크의 외주측에 형성되어, 일측실과 타측실을 연통하는 외주측 유로와, 리테이너의 밸브 디스크와 반대측에 배치되어, 외주부에서 내주측 유로를 개폐 가능하게 막는 환판상의 리프 밸브를 구비하고, 리테이너 통과 구멍의 유로 면적이 밸브 디스크 통과 구멍의 유로 면적 이상이다.

Description

완충기의 감쇠 밸브 {DAMPING VALVE FOR SHOCK ABSORBER}

본 발명은 완충기의 감쇠 밸브에 관한 것이다.

완충기의 감쇠 밸브는, 예를 들어 차량용 완충기의 피스톤부 등에 적용되어, 완충기 내에 작동 유체를 수용하는 일측실과 타측실을 구획하는 피스톤(밸브 디스크)과, 이 피스톤에 형성되어 일측실과 타측실을 연통하는 유로와, 이 유로를 통과하는 작동 유체에 저항을 부여하는 리프 밸브 등의 감쇠력 발생 요소를 구비한다.

그리고, 피스톤이 일측실측 혹은 타측실측으로 이동하면, 일측실 혹은 타측실이 가압되어, 작동 유체가 유로를 통과하여 일측실과 타측실 사이를 이동한다. 이에 의해, 완충기는 감쇠력 발생 요소의 저항에 기인하는 감쇠력을 발생한다.

차량용 완충기에 있어서는, 완충기가 발생하는 감쇠력이 차량의 승차감에 크게 영향을 미치므로, 완충기가 원하는 감쇠 특성(피스톤 속도에 대한 감쇠력 변화)을 실현할 수 있도록, 다양한 감쇠 특성을 실현 가능한 감쇠 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.

예를 들어, JP2008-138696A에는 일측실과 타측실을 구획하는 피스톤에, 리테이너를 중첩하여 설치한 완충기의 감쇠 밸브가 개시되어 있다.

상기의 감쇠 밸브는 피스톤의 내주측에 형성되는 밸브 디스크 통과 구멍과 리테이너에 형성되는 리테이너 통과 구멍을 포함하여 구성되어, 일측실과 타측실을 연통하는 내주측 유로와, 피스톤의 외주측에 형성되어, 일측실과 타측실을 연통하는 외주측 유로를 구비한다.

그리고, 상기의 감쇠 밸브에 있어서는, 피스톤의 외주측과 내주측에 유로를 형성해도, 리테이너를 통해 리프 밸브를 적층함으로써, 내주측 유로에 대응하는 리프 밸브가 착좌하는 밸브 시트의 직경을 크게 할 수 있으므로, 직경이 크게 휘기 쉬운 리프 밸브를 사용할 수 있다.

따라서, 작동 유체가 리프 밸브의 외주부와 밸브 시트의 간극을 통과할 때의 저항에 기인하는 밸브 특성의 감쇠 계수(피스톤 속도 변화량에 대한 감쇠력 변화량의 비율)를 작게 할 수 있다.

또한, 각종 치수 형상의 리테이너를 교체 적재함으로써, 감쇠력 특성을 다양하게 변경할 수 있다.

상기의 감쇠 밸브가 적용된 완충기는 리프 밸브가 어느 정도 개방되면, 내주측 유로를 작동 유체가 통과할 때의 저항에 기인하는 포트 특성의 감쇠력을 발생한다. 또한, 리테이너 통과 구멍의 유로 면적이 다른 리테이너로 교체 적재함으로써, 포트 특성의 감쇠력을 변경할 수 있다.

그러나, 리테이너 통과 구멍의 유로 면적에 의존한 포트 특성의 감쇠력을 발생할 수 있도록 하기 위해서는, 내주측 유로를 통과하는 작동 유체를 밸브 디스크 통과 구멍으로 교축하지 않도록 해 둘 필요가 있다.

따라서, 각종 치수 형상의 리테이너와 조합하여 사용하기 위해서는, 밸브 디스크 통과 구멍의 유로 면적을 크게 한 특별한 피스톤을 준비해야만 한다. 그리고, 이 특별한 피스톤을 단체로 사용한 경우는, 밸브 디스크 통과 구멍의 유로 면적이 크기 때문에, 포트 특성의 감쇠 계수를 크게 하는 것이 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 피스톤(밸브 디스크)을 리테이너와 조합하여 사용할 수 있고, 피스톤을 단체로 사용한 경우에도, 포트 특성의 감쇠 계수를 크게 하는 것이 가능하고, 포트 특성의 감쇠력을 변경하는 것이 가능한 완충기의 감쇠 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 어떤 형태에 따르면, 완충기의 감쇠 밸브이며, 실린더 내를 일측실과 타측실로 구획하는 밸브 디스크와, 상기 밸브 디스크에 중첩하여 설치되는 리테이너와, 상기 밸브 디스크의 내주측에 형성되는 밸브 디스크 통과 구멍과 상기 리테이너에 형성되는 리테이너 통과 구멍을 포함하여 구성되어, 상기 일측실과 상기 타측실을 연통하는 내주측 유로와, 상기 밸브 디스크의 외주측에 형성되어, 상기 일측실과 상기 타측실을 연통하는 외주측 유로와, 상기 리테이너의 상기 밸브 디스크와 반대측에 배치되어, 외주부에서 상기 내주측 유로를 개폐 가능하게 막는 환판상의 리프 밸브를 구비하고, 상기 리테이너 통과 구멍의 유로 면적이, 상기 밸브 디스크 통과 구멍의 유로 면적 이상인 완충기의 감쇠 밸브가 제공된다.

본 발명의 실시 형태 및 이점에 대해서는, 첨부된 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 감쇠 밸브가 적용된 완충기의 피스톤부를 도시하는 단면도이다.
도 2a는 피스톤을 도시하는 상면도이다.
도 2b는 피스톤을 도시하는 저면도이다.
도 3a는 리테이너를 도시하는 상면도이다.
도 3b는 리테이너를 도시하는 저면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 감쇠 밸브를 적용한 완충기의 감쇠력 특성을 도시하는 도면이다.
도 5는 비교예의 감쇠 밸브가 적용된 완충기의 피스톤부를 도시하는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 몇 개의 도면을 통해 첨부된 동일한 부호는, 동일한 부품이거나 대응하는 부품을 나타낸다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 감쇠 밸브는 완충기(D)의 피스톤부에 적용되어, 일측실(A)과 타측실(B)을 구획하는 피스톤(밸브 디스크)(1)과, 피스톤(1)에 중첩하여 설치되는 리테이너(2)와, 피스톤(1)의 내주측에 형성되는 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 리테이너(2)에 형성되는 리테이너 통과 구멍(20)을 포함하여 구성되고, 일측실(A)과 타측실(B)을 연통하는 내주측 유로(3a)와, 피스톤(1)의 외주측에 형성되어, 일측실(A)과 타측실(B)을 연통하는 외주측 유로(3b)와, 리테이너(2)의 피스톤과 반대측에 배치되어, 외주부에서 내주측 유로(3a)를 개폐 가능하게 막는 환판상의 리프 밸브(4a)를 구비한다. 리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적은 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적 이상으로 설정된다.

또한, 완충기(D)는, 예를 들어 물, 수용액, 오일 등의 액체로 이루어지는 작동 유체를 수용하는 실린더(5)와, 실린더(5)의 일측 개구를 밀봉하는 환상의 헤드 부재(도시하지 않음)와, 헤드 부재에 축지지되어 헤드 부재를 미끄럼 이동 가능하게 관통하는 피스톤 로드(6)와, 피스톤 로드(6)의 설치부(60)에 보유 지지되는 피스톤(1)과, 실린더(5)의 타측 개구를 막는 밀봉 부재(도시하지 않음)와, 실린더(5) 내에 진입하는 피스톤 로드(6)의 체적분의 실린더 내용적 변화를 보상하는 리저버(도시하지 않음) 혹은 에어실(도시하지 않음)을 구비하여 구성된다.

또한, 실린더(5) 내는 작동 유체로 가득 차는 일측실(A)과 타측실(B)로 피스톤(1)에 의해 구획되어 있고, 일측실(A)과 타측실(B)은 내주측 유로(3a)와 외주측 유로(3b)를 통해 연통되어 있다.

실린더(5)에 대해, 피스톤 로드(6)와 함께 피스톤(1)이 상하 방향으로 이동하면, 일측실(A)과 타측실(B)을, 내주측 유로(3a)나 외주측 유로(3b)를 통해 작동 유체가 교류한다. 그리고, 작동 유체의 흐름에 대해, 각각 대응하는 리프 밸브(4a, 4b)로 저항을 부여하여 소정의 압력 손실을 발생시킴으로써, 완충기(D)에 소정의 감쇠력을 발생시킨다.

이하, 감쇠 밸브에 대해 상세하게 설명한다.

피스톤(밸브 디스크)(1)의 일측실(A)측에는 복수의 환판상의 리프 밸브(4b)와, 디스턴스 피스(7)와, 밸브 스토퍼(8)가, 피스톤(1)측으로부터 순서대로 적층된다. 피스톤(1)의 타측실(B)측에는 리테이너(2)와, 환판상의 심(9)과, 복수의 환판상의 리프 밸브(4a)와, 디스턴스 피스(7)가, 피스톤(1)측으로부터 순서대로 적층된다.

피스톤(1)을 보유 지지하는 피스톤 로드(6)의 선단부에는 피스톤 로드(6)의 외경보다 소경의 설치부(60)가 형성되고, 그 외경이 다른 부분에 단차부(61)가 형성된다. 또한, 설치부(60)의 선단부(60a)에는 너트(N)가 나사 결합하는 나사 홈이 형성된다.

따라서, 피스톤 로드(6)의 설치부(60)를, 피스톤(1), 리테이너(2), 리프 밸브(4a, 4b), 디스턴스 피스(7), 밸브 스토퍼(8) 및 심(9)의 축심부에 관통시킨 상태에서, 너트(N)를 선단부(60a)에 나사 결합함으로써, 단차부(61)와 너트(N) 사이에 이들을 끼움 지지하여, 피스톤 로드(6)에 보유 지지시킬 수 있다.

이때, 리프 밸브(4a, 4b)의 내주측은 피스톤 로드(6)에 고정되지만, 리프 밸브(4a, 4b)의 외주측은 피스톤으로부터 이격되는 방향으로 휠 수 있도록 되어 있다. 또한, 리테이너(2)에 적층되는 리프 밸브(4a)에는 초기 휨이 부여되어 있고, 이 휨량은 두께가 다른 심(9)을 사용하거나, 심(9)의 적층 매수를 변경함으로써 조정할 수 있다.

피스톤(1)은 피스톤 로드(6)의 설치부(60)가 관통하는 설치 구멍(1a)을 구비하여 환상으로 형성되는 피스톤 본체(1b)와, 피스톤 본체(1b)의 외주를 따라서 설치되어, 실린더(5)의 내주면에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉부(1c)를 구비한다. 또한, 피스톤 본체(1b)는 외주부가 리테이너(2)측으로 연장되어 있고, 통 형상의 스커트부(1d)가 형성되어 있다.

피스톤 본체(1b)의 외주측에서, 스커트부(1d)의 내측에는 일측실(A)과 타측실(B)을 연통하는 외주측 유로(3b)가 형성되고, 외주측 유로(3b)의 출구는 리프 밸브(4b)로 개폐 가능하게 막힌다. 또한, 피스톤 본체(1b)의 내주측과 리테이너(2)에는 내주측 유로(3a)가 형성되고, 내주측 유로(3a)의 출구는 리프 밸브(4a)로 개폐 가능하게 막힌다.

또한, 가장 피스톤(1)[리테이너(2)]측에 위치하는 리프 밸브(4a, 4b)의 외주부에는 오리피스로서 기능하는 절결부(40)가 각각 형성된다.

외주측 유로(3b)는 피스톤(1)을 완충기(D)의 중심축의 방향으로 관통하여, 피스톤(1)의 외주측에 원주 방향을 따라서 복수 형성된다. 또한, 내주측 유로(3a)는 피스톤(1)을 완충기(D)의 중심축의 방향으로 관통하여, 피스톤(1)의 내주측에 원주 방향을 따라서 복수 형성되는 밸브 디스크 통과 구멍(10)과, 리테이너(2)를 완충기(D)의 중심축의 방향으로 관통하여, 리테이너(2)의 원주 방향을 따라서 복수 형성되는 리테이너 통과 구멍(20)을 포함하여 구성된다.

피스톤(1)의 리테이너(2)와 반대측의 면에는, 도 2a에 도시한 바와 같이 각 외주측 유로(3b)와 연결되는 창(11)과, 각 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 연결되는 창(12)이, 주위 방향으로 교대로 형성된다. 이 창(11, 12)은 창(11)의 외주를 둘러싸는 꽃잎 형상의 밸브 시트(13)로 구획된다. 따라서, 밸브 시트(13)에 리프 밸브(4b)가 착좌되어 있을 때는, 외주측 유로(3b)의 일측실(A)측은 리프 밸브(4b)로 막히지만, 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 일측실(A)측은 리프 밸브(4b)로 막히는 일이 없다.

또한, 창(12)에는 리프 밸브(4b)를 지지하는 돌기(14)가 각각 형성되지만, 도 1에 있어서, 돌기(14)의 기재를 생략하고 있다. 또한, 도 1에 기재하는 피스톤(1)의 단면은 도 2a의 X-X 단면이다.

또한, 피스톤(1)의 리테이너(2)측의 면에는, 도 2b에 도시한 바와 같이 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 연결되는 환상의 창(15)과, 창(15)의 외주를 둘러싸는 환상의 밸브 시트(16)와, 창(15)의 내주측에 기립하는 환상의 시트부(17)가 형성된다. 또한, 외주측 유로(3b)는 밸브 시트(16)의 외주측에 개방되어 있다.

리테이너(2)는, 도 1에 도시한 바와 같이 소외경부(2a)와, 리테이너(2)의 피스톤(1)과 반대측에, 소외경부(2a)보다도 외경이 크고, 또한 소외경부(2a)와 동축에 형성되는 대외경부(2b)를 구비하여, 피스톤(1)의 스커트부(1d)의 내측에 삽입된다.

소외경부(2a)는 스커트부(1d)의 내경보다 소경으로 형성되고, 피스톤(1)과 반대측이 스커트부(1d)로부터 돌출된다. 또한, 대외경부(2b)의 외주와 실린더(5) 사이에는 간극이 있어, 타측실(B) 내의 작동 유체가 외주측 유로(3b) 내에 유입되는 것을 방해하지 않도록 되어 있다.

리테이너(2)에 형성되는 복수의 리테이너 통과 구멍(20)은, 도 3a, 도 3b에 도시한 바와 같이, 원호 형상으로 각각 형성되어, 리테이너(2)의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 배치된다. 복수의 리테이너 통과 구멍(20) 사이에는 변형 가능한 탄성 변형부(21)가 형성된다. 또한, 도 1에 기재하는 리테이너의 단면은 도 3a의 Y-Y 단면이다.

리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적은 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적 이상으로 설정된다. 리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적이라 함은, 리테이너 통과 구멍(20)의 각 개구 면적의 총합이다. 본 실시 형태에 있어서는, 각 리테이너 통과 구멍(20)이 동일 형상을 갖고 있으므로, 리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적은 리테이너 통과 구멍(20) 하나의 개구 면적×리테이너 통과 구멍(20)의 수로 구할 수 있다. 또한, 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적이라 함은, 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 각 개구 면적의 총합이다. 본 실시 형태에 있어서는, 각 밸브 디스크 통과 구멍(10)도 동일 형상을 갖고 있으므로, 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 개구 면적은 밸브 디스크 통과 구멍(10) 하나의 개구 면적×밸브 디스크 통과 구멍(10)의 수로 구할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 리테이너 통과 구멍(20) 및 밸브 디스크 통과 구멍(10)을 완충기(D)의 중심축과 직교하는 평면에서 절단했을 때의 각 단면적은, 입구로부터 출구에 걸쳐서 동등하게 설정되므로, 리테이너 통과 구멍(20) 및 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 각 단면적은 각 개구 면적과 동등해진다. 그러나, 리테이너 통과 구멍(20)과 밸브 디스크 통과 구멍(10) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 직경 축소되어 있는 부분이 있는 경우에는, 가장 직경 축소되어 있는 부분의 단면적이 개구 면적에 상당한다.

리테이너(2)의 피스톤(1)측의 면에는, 도 3a에 도시한 바와 같이 리테이너 통과 구멍(20)과 연결되는 환상의 창(22)과, 창(22)의 외주를 둘러싸는 환상의 외주 시트면(23)과, 창(22)의 내주측에 기립하는 환상의 내주 시트면(24)이 형성된다. 또한, 외주 시트면(23) 및 내주 시트면(24)은 리테이너(2)를 피스톤(1)에 겹쳤을 때에, 피스톤(1)의 밸브 시트(16) 및 시트부(17)와 각각 맞추어지도록 형성된다(도 1).

그리고, 외주 시트면(23)을 밸브 시트(16)에 밀착시킴으로써, 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 리테이너 통과 구멍(20)을 포함하여 구성되는 내주측 유로(3a)의 도중으로부터, 작동 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 외주 시트면(23)을 밸브 시트(16)에 밀착시키는 방법은, 적절히 주지의 방법을 채용하는 것이 가능하지만, 본 실시 형태에 있어서는, 너트(N)를 체결하지 않고 외주 시트면(23)을 밸브 시트(16)에 접촉시킨 상태에서, 내주 시트면(24)과 시트부(17) 사이에 간극이 생기도록 설정한다. 그리고, 너트(N)를 체결하여 탄성 변형부(21)를 탄성 변형시키고, 내주 시트면(24)을 시트부(17)의 방향으로 평행 이동시킨다. 이에 의해, 외주 시트면(23)이 밸브 시트(16)에 밀착하므로, 내주측 유로(3a)의 도중으로부터 작동 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.

리테이너(2)의 피스톤(1)과 반대측의 면에는, 도 3b에 도시한 바와 같이 리테이너 통과 구멍(20)과 연결되는 환상의 창(25)과, 창(25)의 외주를 둘러싸는 대경 환상의 밸브 시트(26)가 형성된다. 밸브 시트(26)에 리프 밸브(4a)가 착좌되어 있는 상태에서는, 내주측 유로(3a)의 타측실(B)측이 리프 밸브(4a)로 막힌다.

다음에, 본 실시 형태에 관한 감쇠 밸브의 작용 효과에 대해, 본 발명의 비교예를 참조하면서 설명한다.

피스톤 로드(6)가 실린더(5)로부터 퇴출되는 완충기(D)의 신장 시에 있어서, 피스톤 속도가 저속 영역에 있는 경우는, 가압된 일측실(A)의 작동 유체가 리프 밸브(4a, 4b)의 절결부(40)를 통과하여 타측실(B)로 이동한다. 따라서, 완충기(D)는 오리피스에 의한 자승 특성의 감쇠력을 발생한다.

완충기(D)의 신장 시에 있어서, 피스톤 속도가 저속 영역을 벗어나 중속 영역에 도달하면, 가압된 일측실(A)의 작동 유체가 리프 밸브(4a)의 외주부를 휘게 하여, 리테이너(2)의 밸브 시트(26)와 리프 밸브(4a)의 외주부 사이에 생기는 간극을 통과하여 타측실(B)로 이동한다. 따라서, 완충기(D)는 리프 밸브(4a)에 의한 비례 특성의 감쇠력을 발생한다.

완충기(D)의 신장 시에 있어서, 피스톤 속도가 더욱 높아져, 고속 영역에 도달하여 리프 밸브(4a)가 어느 정도 개방되면, 완충기(D)는 내주측 유로(3a)를 작동 유체가 통과할 때의 저항에 의한 포트 특성의 감쇠력을 발생한다.

또한, 피스톤 로드(6)가 실린더(5) 내에 진입하는 완충기(D)의 압축 시에 있어서, 피스톤 속도가 저속 영역에 있는 경우는, 가압된 타측실(B)의 작동 유체가, 리프 밸브(4a, 4b)의 절결부(40)를 통과하여 일측실(A)로 이동한다. 따라서, 완충기(D)는 오리피스에 의한 자승 특성의 감쇠력을 발생한다.

완충기(D)의 압축 시에 있어서, 피스톤 속도가 저속 영역을 벗어나 중속 영역에 도달하면, 가압된 타측실(B)의 작동 유체가 리프 밸브(4b)의 외주부를 휘게 하여, 피스톤(1)의 밸브 시트(13)와 리프 밸브(4b)의 외주부 사이에 생기는 간극을 통과하여 일측실(A)로 이동한다. 따라서, 완충기(D)는 리프 밸브(4b)에 의한 비례 특성의 감쇠력을 발생한다.

완충기(D)의 압축 시에 있어서, 피스톤 속도가 더욱 높아져, 고속 영역에 도달하여 리프 밸브(4b)가 어느 정도 개방되면, 완충기(D)는 외주측 유로(3b)를 작동 유체가 통과할 때의 저항에 의한 포트 특성의 감쇠력을 발생한다.

도 5는 비교예의 감쇠 밸브가 적용된 완충기의 피스톤부를 도시하는 단면도이다.

비교예의 감쇠 밸브가 적용된 완충기(D1)는, 도 5에 도시한 바와 같이 일측실(A)과 타측실(B)을 구획하는 피스톤(100)과, 피스톤(100)에 중첩하여 설치되는 리테이너(200)를 구비한다.

또한, 완충기(D1)는 피스톤(100)의 내주측에 형성되는 밸브 디스크 통과 구멍(110)과 리테이너(200)에 형성되는 리테이너 통과 구멍(210)을 포함하여 구성되어, 일측실(A)과 타측실(B)을 연통하는 내주측 유로(300a)와, 피스톤(100)의 외주측에 형성되어, 일측실(A)과 타측실(B)을 연통하는 외주측 유로(300b)를 구비한다.

피스톤(100)의 리테이너(200)와 반대측의 면에는 외주측 유로(300b)와 연결되는 창(101)과, 창(101)의 외주를 둘러싸는 밸브 시트(102)가 형성된다. 또한, 리테이너(200)의 피스톤(100)과 반대측의 면에는 내주측 유로(300a)와 연결되는 창(201)과, 창(201)의 외주를 둘러싸는 밸브 시트(202)가 형성된다. 밸브 시트(202, 102)에는 환판상의 리프 밸브(4a, 4b)의 외주부가 각각 착좌되어 있고, 내주측 유로(300a)와 외주측 유로(300b)의 출구를 개폐 가능하게 막고 있다.

완충기(D1)에 있어서는, 피스톤(100)의 외주측과 내주측에 유로를 형성해도, 리테이너(200)를 통해 리프 밸브(4a)를 적층함으로써, 내주측 유로(300a)에 대응하는 리프 밸브(4a)가 착좌하는 밸브 시트(202)의 직경을 크게 할 수 있으므로, 직경이 크게 휘기 쉬운 리프 밸브(4a)를 사용할 수 있다.

따라서, 작동 유체가 리프 밸브(4a)의 외주부와 밸브 시트(202)의 간극을 통과할 때의 저항에 기인하는 밸브 특성의 감쇠 계수(피스톤 속도 변화량에 대한 감쇠력 변화량의 비율)를 작게 할 수 있다.

또한, 각종 치수 형상의 리테이너(200)를 교체 적재함으로써, 감쇠력 특성을 다양하게 변경할 수 있다.

또한, 완충기(D1)는 리프 밸브(4a)가 어느 정도 개방되면, 내주측 유로(300a)를 작동 유체가 통과할 때의 저항에 기인하는 포트 특성의 감쇠력을 발생한다. 그리고, 리테이너 통과 구멍(210)의 유로 면적이 다른 리테이너(200)로 교체 적재함으로써, 포트 특성의 감쇠력을 변경할 수 있다.

그러나, 리테이너 통과 구멍(210)의 유로 면적에 의존한 포트 특성의 감쇠력을 발생할 수 있도록 하기 위해서는, 내주측 유로(300a)를 통과하는 작동 유체를 밸브 디스크 통과 구멍(110)으로 교축하지 않도록 해 둘 필요가 있다.

따라서, 각종 치수 형상의 리테이너(200)와 조합하여 사용하기 위해서는, 밸브 디스크 통과 구멍(110)의 유로 면적을 크게 한 특별한 피스톤을 준비해야만 한다. 그리고, 이 특별한 피스톤을 단체로 사용한 경우는, 밸브 디스크 통과 구멍(110)의 유로 면적이 크기 때문에, 포트 특성의 감쇠 계수를 크게 하는 것이 어렵다는 문제가 있다.

이에 대해, 본 실시 형태에서는 리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적이, 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적 이상으로 설정되므로, 밸브 디스크 통과 구멍(10)을 통과한 작동 유체를 리테이너 통과 구멍(20)으로 교축하는 일이 없다. 따라서, 포트 특성의 감쇠력을 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적으로 설정할 수 있고, 다른 유로 면적을 구비하는 피스톤(1)으로 교환함으로써, 감쇠력 특성을 변경할 수 있다.

또한, 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적은 리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적 이하이면 되므로, 피스톤(1)을 단체로 사용한 경우라도, 포트 특성의 감쇠 계수를 크게 할 수 있고, 기존의 피스톤을 이용할 수 있다. 그리고, 리프 밸브(4a)의 저항에 기인하는 감쇠력을 구동하고 싶은 경우는, 리테이너(2)를 구비하지 않는 구성으로 하고, 피스톤(1)을 단체로 사용하면 된다.

따라서, 예를 들어 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적이 다른 3종류의 피스톤(1)을 준비하여, 가장 유로 면적이 큰 밸브 디스크 통과 구멍(10)을 갖는 피스톤(1)을 피스톤 1A, 다음에 유로 면적이 큰 밸브 디스크 통과 구멍(10)을 갖는 피스톤(1)을 피스톤 1B, 가장 유로 면적이 작은 밸브 디스크 통과 구멍(10)을 갖는 피스톤을 피스톤 1C로 한 경우, 피스톤(1A, 1B, 1C)에 조합하는 리테이너(2)에 형성되는 리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적은 피스톤(1A)의 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적 이상으로 설정된다. 이에 의해, 도 4에 도시하는 6종류의 감쇠 특성을 실현할 수 있다.

도 4에 실선으로 나타내는 P1, P2, P3은 3종류의 피스톤(1A, 1B, 1C)을, 리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적을 피스톤(1A)의 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적 이상으로 설정한 리테이너(2)와, 각각 조합하여 사용한 경우의 감쇠 특성이다. P1은 피스톤(1A)을 사용한 경우를 나타내고, P2는 피스톤(1B)을 사용한 경우를 나타내고, P3은 피스톤(1C)을 사용한 경우를 나타낸다.

또한, 도 4에 파선으로 나타내는 P4, P5, P6은 3종류의 피스톤(1A, 1B, 1C)을, 피스톤 단체로 사용한 경우의 감쇠 특성이다. 이 경우, P1이 P4로 변화되고, P2가 P5로 변화되고, P3이 P6으로 변화된다.

본 실시 형태에 따르면, 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적이 다른 n종류의 피스톤(1)과, n종류의 피스톤(1) 중에서 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적이 최대인 피스톤(1)의 밸브 디스크 통과 구멍(10)을 통과하는 작동 유체를 교축하지 않도록, 리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적이 설정된 하나의 리테이너(2)를 준비함으로써, 피스톤 단체로 사용하는 경우의 n종류의 감쇠력 특성과, 리테이너(2)와 피스톤(1)을 조합하여 사용하는 경우의 n종류의 감쇠력 특성, 즉 2n종류의 감쇠력 특성을 실현할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따르면, 적은 부품수로 다양한 감쇠력 특성을 실현할 수 있다.

또한, 피스톤(1)에는 내주측에 내주측 유로(3a)가 형성되고, 외주측에 외주측 유로(3b)가 형성되므로, 내주측 유로(3a)의 출구를 막는 리프 밸브(4a)를, 피스톤(1)에 형성되는 밸브 시트(16)에 직접 착좌시키는 경우에는, 리프 밸브(4a)의 직경이 작아져, 피스톤 속도가 중속 영역에 있을 때의 감쇠 계수가 커진다.

따라서, 본 실시 형태와 같이, 리테이너(2)를 구비하는 구성으로서, 내주측 유로(3a)를 막는 리프 밸브(4a)가 착좌하는 밸브 시트(26)의 직경을 크게 함으로써, 직경이 크게 휘기 쉬운 리프 밸브(4a)의 사용을 가능하게 하여, 피스톤 속도가 중속 영역에 있을 때의 감쇠 계수를 작게 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 리테이너 통과 구멍(20)이, 창(15, 22)을 통해 연통되어 있으므로, 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 리테이너 통과 구멍(20)의 주위 방향의 위치 정렬을 할 필요가 없다.

또한, 밸브 디스크 통과 구멍(10) 및 외주측 유로(3b)가, 피스톤(1)을 완충기(D)의 중심축의 방향으로 관통하고, 리테이너 통과 구멍(20)이, 리테이너(2)를 완충기(D)의 중심축의 방향으로 관통하고 있으므로, 밸브 디스크 통과 구멍(10), 외주측 유로(3b) 및 리테이너 통과 구멍(20)을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 피스톤 본체(1b)가 스커트부(1d)를 구비하고, 스커트부(1d)에 리테이너(2)의 소외경부(2a)가 삽입되므로, 미끄럼 접촉부(1c)의 완충기(D)의 중심축의 방향의 폭을 확보함과 함께, 피스톤(1)과 리테이너(2)를 조합했을 때의 폭을 짧게 할 수 있어, 완충기(D)를 소형화할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성으로 한정하는 취지는 아니다.

예를 들어, 상기 실시 형태에 있어서의 감쇠 밸브는 완충기(D)의 피스톤부에 적용되는 것으로 하였지만, 완충기(D)의 베이스 밸브부에 적용해도 된다.

또한, 완충기(D)는 작동 유체로서 액체를 사용하는 액압 완충기이지만, 작동 유체로서 기체를 사용하는 공기 압력 완충기여도 된다.

또한, 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 리테이너 통과 구멍(20)이, 피스톤(1) 및 리테이너(2)의 각 맞춤면에 형성되는 창(15, 22)을 통해 연통되어 있지만, 피스톤(1)과 리테이너(2) 중 어느 한쪽에 창이 형성되어 있으면, 주위 방향의 위치 정렬을 할 필요가 없다. 또한, 위치 정렬을 할 수 있으면, 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 리테이너 통과 구멍(20)을 연통할 때, 창(15, 22)을 통해 연통시키지 않아도 된다.

또한, 피스톤(1), 리테이너(2)의 형상이나, 밸브 디스크 통과 구멍(10), 외주측 유로(3b), 리테이너 통과 구멍(20)의 형상이나 수는 상기의 것으로 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서의 리테이너(2)는 이웃하는 리테이너 통과 구멍(20) 사이에 탄성 변형부(21)를 갖고 있고, 이에 의해, 내주측 유로(3a)의 도중으로부터 작동 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있지만, 이 효과를 달성할 수 있으면, 탄성 변형부(21)를 갖고 있지 않아도 된다.

본원은 2012년 3월 14일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2012-056846에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (5)

1. 완충기(D)의 감쇠 밸브이며,
   실린더(5) 내를 일측실(A)과 타측실(B)로 구획하는 밸브 디스크(1)와,
   상기 밸브 디스크(1)에 중첩하여 설치되는 리테이너(2)와,
   상기 밸브 디스크(1)의 내주측에 형성되는 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 상기 리테이너(2)에 형성되는 리테이너 통과 구멍(20)을 포함하여 구성되어, 상기 일측실(A)과 상기 타측실(B)을 연통하는 내주측 유로(3a)와,
   상기 밸브 디스크(1)의 외주측에 형성되어, 상기 일측실(A)과 상기 타측실(B)을 연통하는 외주측 유로(3b)와,
   상기 리테이너(2)의 상기 밸브 디스크(1)와 반대측에 배치되어, 외주부에서 상기 내주측 유로(3a)를 개폐 가능하게 막는 환판상의 리프 밸브(4a)를 구비하고,
   상기 리테이너 통과 구멍(20)의 유로 면적이 상기 밸브 디스크 통과 구멍(10)의 유로 면적 이상인, 완충기(D)의 감쇠 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 디스크(1)와 상기 리테이너(2) 중 적어도 한쪽의 맞춤면에, 환상의 창(15, 22)이 형성되고, 상기 환상의 창(15, 22)을 통해 상기 밸브 디스크 통과 구멍(10)과 상기 리테이너 통과 구멍(20)이 연통하는, 완충기(D)의 감쇠 밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 밸브 디스크 통과 구멍(10) 및 상기 외주측 유로(3b)가 상기 밸브 디스크(1)를 축방향으로 관통하고, 상기 리테이너 통과 구멍(20)이 상기 리테이너(2)를 축방향으로 관통하는, 완충기(D)의 감쇠 밸브.
4. 제1항에 있어서, 상기 밸브 디스크(1)는 상기 실린더(5)의 내주면에 미끄럼 접촉하는 피스톤(1)이며,
   상기 피스톤(1)은 상기 외주측 유로(3b) 및 상기 밸브 디스크 통과 구멍(20)이 형성되는 피스톤 본체(1b)와,
   상기 피스톤 본체(1b)의 외주를 따라서 설치되는 미끄럼 접촉부(1c)를 갖는, 완충기(D)의 감쇠 밸브.
5. 제4항에 있어서, 상기 피스톤 본체(1b)는 외주부가 상기 리테이너측으로 연장된 스커트부(1d)를 갖고,
   상기 리테이너(2)는,
   상기 스커트부(1d) 내에 삽입되는 소외경부(2a)와,
   상기 소외경부(2a) 보다 외경이 크고, 또한 상기 소외경부(2a)와 동축에, 상기 밸브 디스크(1)와 반대측에 형성되는 대외경부(2b)를 갖는, 완충기(D)의 감쇠 밸브.

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