KR102137332B1 - 감쇠력 조정식 완충기 - Google Patents

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Abstract

솔레노이드를 소형화하면서, 자속의 전달이 원활한 감쇠력 조정식 완충기를 제공한다.
감쇠력 조정식 완충기(1)의 전자식 감쇠력 조정 장치(17)를, 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 조정 밸브(18)와 발생 감쇠력을 가변으로 조정하는 솔레노이드(33)에 의해 구성한다. 솔레노이드(33)는, 통전에 의해 자력을 발생시키는 코일(39)과, 코일(39)의 내주측에 배치되는, 바닥이 있는 통 형상의 캡 부재(42)와, 캡 부재(42)의 내주측에 배치되고, 축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 가동 철심(43)과, 가동 철심(43)을 흡인하는 앵커 부재(40)와, 가동 철심(43)의 내주측에 설치되는 축부(44)와, 축부(44)의 타단측에 위치하고 배압실(47)을 형성하는, 바닥이 있는 통 형상의 배압실 형성 부재(46)를 구비한다. 배압실 형성 부재(46)는 비자성체로 형성한다.

Description

감쇠력 조정식 완충기
본 발명은, 예컨대 4륜 자동차 등의 차량에 탑재되고, 차량의 진동을 완충하는 데 적합하게 이용되는 감쇠력 조정식 완충기에 관한 것이다.
4륜 자동차 등의 차량에는, 상대적으로 이동하는 차륜측과 차체측 사이에 감쇠력 조정식 완충기가 설치되고, 주행 시에 발생하는 상하 방향의 진동 등을 완충하는 구성으로 하고 있다. 이 감쇠력 조정식 완충기로서, 주행 조건, 차량의 거동 등에 따라 감쇠력을 가변으로 조정하도록 한 전자식 감쇠력 조정 장치를 구비하는 구성으로 한 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1, 2 참조).
특허문헌 1: 일본 공표특허공보 평9-506309호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 제2014-11352호
그런데, 특허문헌 1에 기재된 전자식 감쇠력 조정 장치는, 자력을 발생시키는 코일의 내주측에 캡 부재를 설치하고, 이 캡 부재 내에 직접 가동 철심이 설치됨으로써 소형이며 저비용인 구성으로 하고 있지만, 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 밸브체를 이동시키는 축부의 배면에 배압실을 형성하는 구성을 그대로 적용하면, 자속의 전달이나 크기, 자기 저항의 면에서 문제가 생긴다.
본 발명은, 배압실 형성 부재를 비자성체로 형성함으로써, 솔레노이드를 소형화하면서, 자속의 전달이 원활한 감쇠력 조정식 완충기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시형태는, 감쇠력 조정식 완충기로서, 상기 감쇠력 조정식 완충기는, 통전에 의해 자력을 발생시키는 코일과, 상기 코일의 내주측에 배치되는, 바닥이 있는 통 형상의 캡 부재와, 상기 캡 부재의 내주측에 배치되고, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 철심과, 상기 철심을 흡인하는 고정 철심과, 상기 코일의 외주를 덮는, 바닥이 있는 통 형상의 오버 몰드와, 상기 철심의 내주측에 설치되고, 내주측에 연통로가 형성되는 축부와, 상기 축부에 설치되는 밸브체와, 상기 축부를 지지하는 부시와, 상기 부시를 내주측에 감합하고, 상기 축부의 반(反)고정 철심측의 단부와 상기 부시 사이에 배압실을 형성하는, 바닥이 있는 통 형상의 배압실 형성 부재를 구비하고, 상기 배압실 형성 부재는 비자성체로 형성되어 있다.
본 발명의 일 실시형태에 관련된 감쇠력 조정식 완충기에 의하면, 솔레노이드를 소형화, 경량화할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 의한 감쇠력 조정식 완충기를 나타내는 종단면도이다.
도 2는, 도 1의 전자식 감쇠력 조정 장치를 확대하여 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은, 코일 통전 시의 전자식 감쇠력 조정 장치를 나타내는 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 의한 감쇠력 조정식 완충기를, 차량용의 감쇠력 조정식 유압 완충기에 적용한 경우를 예로 들어, 도 1 내지 도 3에 따라 상세히 설명한다.
감쇠력 조정식 유압 완충기(1)[이하, 완충기(1)로 함]의 외각(外殼)을 이루는, 바닥이 있는 통 형상의 외통(2)은, 하단측이 보텀 캡(3)에 의해 용접 수단 등을 이용하여 폐색되고, 상단측은, 직경 방향 내측으로 굴곡진 코킹부(2A)로 되어 있다. 코킹부(2A)와 내통(4) 사이에는, 로드 가이드(9)와 시일 부재(10)가 설치되어 있다. 한편, 외통(2)의 하부측에는, 후술하는 중간통(12)의 접속구(12C)와 동심으로 개구(2B)가 형성되고, 상기 개구(2B)와 대향하여 후술하는 전자식 감쇠력 조정 장치(17)가 부착되어 있다. 또한, 보텀 캡(3)에는, 예컨대 차량의 차륜측에 부착되는 부착식 아이(eye; 3A)가 설치되어 있다.
외통(2) 내에는, 상기 외통(2)과 동축 상에 내통(4)이 설치되어 있다. 내통(4)은, 하단측이 보텀 밸브(13)에 감합하여 부착되고, 상단측은 로드 가이드(9)에 감합하여 부착되어 있다. 내통(4) 내에는 작동액으로서의 유액(油液)이 봉입되어 있다. 작동액으로는 유액, 오일에 한정되지 않고, 예컨대 첨가제를 혼재시킨 물 등이어도 좋다.
내통(4)과 외통(2) 사이에는, 환상의 리저버실(A)이 형성되고, 이 리저버실(A) 내에는, 상기 유액과 함께 가스가 봉입되어 있다. 이 가스는, 대기압 상태의 공기여도 좋고, 또한 압축된 질소 가스 등의 기체를 이용해도 좋다. 또한, 내통(4)의 길이 방향(축 방향)의 도중 위치에는, 로드측 유실(油室)(B)을 환상 유실(D)에 항상 연통시키는 오일 구멍(4A)이 직경 방향으로 천공되어 있다.
피스톤(5)은, 내통(4) 내에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 피스톤(5)은, 내통(4) 내부를 로드측 유실(B)과 보텀측 유실(C)로 구획하고 있다. 피스톤(5)에는, 로드측 유실(B)과 보텀측 유실(C)을 연통 가능하게 하는 유로(油路)(5A, 5B)가 각각 복수 개로, 둘레 방향으로 이격되어 형성되어 있다.
여기서, 피스톤(5)의 하단면에는, 신장측의 디스크 밸브(6)가 설치되어 있다. 이 신장측의 디스크 밸브(6)는, 피스톤 로드(8)의 신장 행정으로 피스톤(5)이 상향으로 슬라이딩 변위할 때에, 로드측 유실(B) 내의 압력이 릴리프 설정압을 넘으면 밸브를 개방하고, 이때의 압력을 각 유로(5A)를 통해 보텀측 유실(C)측으로 릴리프한다. 이 릴리프 설정압은, 후술하는 전자식 감쇠력 조정 장치(17)가 하드(hard)하게 설정되었을 때의 밸브 개방 압력보다 높은 압력으로 설정된다.
피스톤(5)의 상단면에는, 피스톤 로드(8)의 축소 행정으로 피스톤(5)이 하향으로 슬라이딩 변위할 때에 밸브를 개방하고, 그 이외의 경우에는 밸브를 폐쇄하는 축소측 역지 밸브(7)가 설치되어 있다. 이 역지 밸브(7)는, 보텀측 유실(C) 내의 유액이 로드측 유실(B)을 향하여 각 유로(5B) 내를 유통하는 것을 허용하고, 이것과는 역방향으로 유액이 흐르는 것을 저지하는 것이다. 이 역지 밸브(7)의 밸브 개방 압력은, 후술하는 전자식 감쇠력 조정 장치(17)가 소프트(soft)하게 설정되었을 때의 밸브 개방 압력보다 낮은 압력으로 설정되고, 실질적으로 감쇠력을 발생시키지 않는다. 상기 "실질적으로 감쇠력을 발생하지 않는다"란, 피스톤(5)이나 시일 부재(10)의 프릭션 이하의 힘이고, 차의 운동에 대하여 영향을 주지 않는 것이다.
내통(4) 내부에서 축 방향으로 연장되는 피스톤 로드(8)는, 하단측이 내통(4) 내에 삽입되고, 너트(8A) 등에 의해 피스톤(5)에 고착되게 설치되어 있다. 또한, 피스톤 로드(8)의 상단측은, 로드 가이드(9)를 통해 외통(2) 및 내통(4)의 외부로 돌출되어 있다. 또, 피스톤 로드(8)의 하단을 더욱 연장시켜 보텀부[예컨대, 보텀 캡(3)]측으로부터 외측으로 돌출시켜, 소위, 양(兩) 로드로 해도 좋다.
내통(4)의 상단측에는, 단차식 원통형의 로드 가이드(9)가 설치되어 있다. 로드 가이드(9)는, 내통(4)의 상측 부분을 외통(2)의 중앙에 위치 결정함과 함께, 그 내주측에서 피스톤 로드(8)를 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 안내하고 있다. 또한, 로드 가이드(9)와 외통(2)의 코킹부(2A) 사이에는, 환상의 시일 부재(10)가 설치되어 있다. 시일 부재(10)는, 중심에 피스톤 로드(8)가 삽입 관통되는 구멍이 형성된 금속성의 원륜판에 고무 등의 탄성 재료를 달궈 붙인 것으로, 내주가 피스톤 로드(8)의 외주측에 미끄럼 접촉함으로써 피스톤 로드(8)와의 사이를 밀봉하는 것이다.
또한, 시일 부재(10)는, 하면측에 로드 가이드(9)와 접촉하도록 연장되는 체크 밸브로서의 립 시일(10A)이 형성되어 있다. 립 시일(10A)은, 오일 저장실(11)과 리저버실(A) 사이에 배치되고, 오일 저장실(11) 내의 유액 등이 로드 가이드(9)의 복귀 통로(9A)를 통해 리저버실(A)측을 향하여 유통하는 것을 허용하고, 역방향의 흐름을 저지하는 것이다.
중간통(12)은, 외통(2)과 내통(4) 사이에 위치하게 배치되어 있다. 중간통(12)은, 예컨대, 내통(4)의 외주측에 상하의 통 형상 시일(12A, 12B)을 통해 부착되어 있다. 중간통(12)은, 내통(4)의 외주측을 전체 둘레에 걸쳐 둘러싸도록 연장된 환상 유실(D)을 내부에 형성하고, 환상 유실(D)은 리저버실(A)과는 독립된 유실로 되어 있다. 환상 유실(D)은, 내통(4)에 형성한 직경 방향의 오일 구멍(4A)에 의해 로드측 유실(B)과 항상 연통하고 있다. 또한, 중간통(12)의 하단측에는, 후술하는 감쇠력 조정 밸브(18)의 통형 홀더(20)가 부착되는 접속구(12C)가 형성되어 있다.
보텀 밸브(13)는, 내통(4)의 하단측에 위치하여 보텀 캡(3)과 내통(4) 사이에 설치되어 있다. 보텀 밸브(13)는, 보텀 캡(3)과 내통(4) 사이에서 리저버실(A)과 보텀측 유실(C)을 구획하는 밸브 보디(14)와, 밸브 보디(14)의 하면측에 설치된 축소측의 디스크 밸브(15)와, 밸브 보디(14)의 상면측에 설치된 신장측 역지 밸브(16)에 의해 구성되어 있다. 밸브 보디(14)에는, 리저버실(A)과 보텀측 유실(C)을 연통 가능하게 하는 유로(14A, 14B)가 각각 둘레 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다.
축소측의 디스크 밸브(15)는, 피스톤 로드(8)의 축소 행정으로 피스톤(5)이 하향으로 슬라이딩 변위할 때에, 보텀측 유실(C) 내의 압력이 릴리프 설정압을 넘으면 밸브를 개방하고, 이때의 압력을 각 유로(14A)를 통해 리저버실(A)측으로 릴리프한다. 이 릴리프 설정압은, 후술하는 전자식 감쇠력 조정 장치(17)가 하드하게 설정되었을 때의 밸브 개방 압력보다 높은 압력으로 설정된다.
신장측 역지 밸브(16)는, 피스톤 로드(8)의 신장 행정으로 피스톤(5)이 상향으로 슬라이딩 변위할 때에 밸브를 개방하고, 그 이외의 경우에는 밸브를 폐쇄한다. 이 역지 밸브(16)는, 리저버실(A) 내의 유액이 보텀측 유실(C)을 향하여 각 유로(14B) 내를 유통하는 것을 허용하고, 이것과는 역방향으로 유액이 흐르는 것을 저지하는 것이다. 이 역지 밸브(16)의 밸브 개방 압력은, 후술하는 전자식 감쇠력 조정 장치(17)가 소프트하게 설정되었을 때의 밸브 개방 압력보다 낮은 압력으로 설정되고, 실질적으로 감쇠력을 발생시키지 않는다.
다음으로, 완충기(1)의 발생 감쇠력을 가변으로 조정하기 위한 전자식 감쇠력 조정 장치(17)에 관하여, 도 1 내지 도 3을 참조하면서 설명한다. 또, 도 2는, 솔레노이드(33)의 코일(39)에 대한 비통전 시에, 유압에 의해 밸브체(32)가 파일럿 보디(26)의 밸브 시트부(26E)로부터 이좌(離座)하는 쪽으로 이동(변위)한 밸브 개방 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 3은, 솔레노이드(33)의 코일(39)에 대한 통전에 기초하여, 밸브체(32)가 파일럿 보디(26)의 밸브 시트부(26E)에 착좌하는 쪽으로 이동한 밸브 폐쇄 상태를 나타내고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 전자식 감쇠력 조정 장치(17)는, 그 기단측(일단측, 도 1∼도 3의 좌단측)이 리저버실(A)과 환상 유실(D) 사이에 개재하여 배치되고, 선단측(타단측, 도 1∼도 3의 우단측)이 외통(2)의 하부측으로부터 직경 방향 외측으로 돌출하도록 설치되어 있다. 이 전자식 감쇠력 조정 장치(17)는, 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 조정 밸브(18)와, 발생 감쇠력을 가변으로 조정하는 솔레노이드(33)에 의해 구성되어 있다. 구체적으로, 전자식 감쇠력 조정 장치(17)는, 환상 유실(D)로부터 리저버실(A)로의 유액의 유통을, 감쇠력 조정 밸브(18)에 의해 제어함으로써, 감쇠력을 발생시킨다. 또한, 전자식 감쇠력 조정 장치(17)는, 감쇠력 조정 밸브(18)[예컨대, 메인 디스크 밸브(23)]의 밸브 개방 압력을, 감쇠력 가변 액추에이터로서 이용되는 솔레노이드(33)로 조정함으로써, 발생 감쇠력을 가변으로 조정한다.
여기서, 감쇠력 조정 밸브(18)는, 그 기단측이 외통(2)의 개구(2B)의 주위에 고착되고 선단측이 외통(2)으로부터 직경 방향 외측으로 돌출하도록 설치된 대략 원통형의 밸브 케이스(19), 기단측이 중간통(12)의 접속구(12C)에 고정됨과 함께 선단측이 환상의 플랜지부(20A)가 되어 밸브 케이스(19)의 내측에 간격을 두고 배치된 통형 홀더(20), 상기 통형 홀더(20)의 플랜지부(20A)에 접촉하는 밸브 부재(21), 메인 디스크 밸브(23) 및 밸브체(32) 등을 포함하게 구성되어 있다.
밸브 케이스(19)의 기단측은, 직경 방향 내측을 향하여 돌출하는 내측 플랜지부(19A)가 되고, 밸브 케이스(19)의 선단측은, 상기 밸브 케이스(19)의 내주측 걸어맞춤부(19B)를 통형상 케이스(36)에 걸어 맞춰 코킹 고정하는 코킹 고정부로 되어 있다. 밸브 케이스(19)의 내주면과 후술하는 밸브 부재(21), 파일럿 보디(26) 등의 외주면과의 사이는, 리저버실(A)로 통하는 환상의 유실(19C)로 되어 있다.
통형 홀더(20)의 내측은, 일단측이 환상 유실(D)에 연통하고, 타단측이 밸브 부재(21)의 위치까지 연장되는 유로(20B)로 되어 있다. 또한, 통형 홀더(20)의 플랜지부(20A)와 밸브 케이스(19)의 내측 플랜지부(19A) 사이에는, 원환상의 스페이서(22)가 협지되어 있다. 이 스페이서(22)는, 유로(20B)를 통해 유실(19C)과 리저버실(A)을 연통하기 위한 것이다.
밸브 부재(21)에는, 직경 방향의 중심에 위치하여 축 방향으로 연장되는 중심 구멍(21A)이 형성되어 있다. 또한, 밸브 부재(21)에는, 중심 구멍(21A)의 주위에 둘레 방향으로 이격되어 복수 개의 유로(21B)가 형성되고, 이들 각 유로(21B)는, 그 일단측이 통형 홀더(20)의 유로(20B)측에 항상 연통하고 있다. 또한, 밸브 부재(21)의 타단측의 단부면에는, 유로(21B)의 타측 개구를 둘러싸도록 형성된 환상 오목부(21C)와, 상기 환상 오목부(21C)의 직경 방향 외측에 위치하여 후술하는 메인 디스크 밸브(23)가 이좌 및 착좌하는 환상 밸브 시트(21D)가 설치되어 있다. 여기서, 밸브 부재(21)의 유로(21B)는, 환상 유실(D)측[유로(20B)측]과 리저버실(A)측[유실(19C)측] 사이에서 메인 디스크 밸브(23)를 통해 유액을 유통시키는 것이다.
메인 밸브를 구성하는 메인 디스크 밸브(23)는, 내주측이 밸브 부재(21)와 후술하는 파일럿 핀(24)의 대직경부(24A) 사이에 협지되고, 외주측이 밸브 부재(21)의 환상 밸브 시트(21D)에 착좌되어 있다. 메인 디스크 밸브(23)의 배면측의 외주부에는, 탄성 시일 부재(23A)가 고착되어 있다. 메인 디스크 밸브(23)는, 밸브 부재(21)의 유로(21B)측[환상 유실(D)측]의 압력을 받아 환상 밸브 시트(21D)로부터 이좌함으로써 밸브를 개방하고, 밸브 부재(21)의 유로(21B)[환상 유실(D)측]를 유실(19C)[리저버실(A)측]에 연통시킨다. 이 경우, 메인 디스크 밸브(23)의 밸브 개방 압력은, 후술하는 파일럿실(27) 내의 압력에 따라 가변으로 제어된다.
파일럿 핀(24)은, 축 방향 중간부에 대직경부(24A)를 가짐과 함께 직경 방향 중앙부에 축 방향으로 연장되는 중심 구멍(24B)을 갖는 단차식 원통형으로 형성되고, 중심 구멍(24B)의 일단부에는, 오리피스(24C)가 형성되어 있다. 파일럿 핀(24)은, 일단측이 밸브 부재(21)의 중심 구멍(21A)에 압입되고, 대직경부(24A)와 밸브 부재(21) 사이에서 메인 디스크 밸브(23)를 협지하고 있다. 파일럿 핀(24)의 타단측은, 후술하는 파일럿 보디(26)의 중심 구멍(26C)에 감합되어 있다. 이 상태에서, 파일럿 보디(26)의 중심 구멍(26C)과 파일럿 핀(24)의 타단측 사이에는, 축 방향으로 연장되는 유로(25)가 형성되고, 상기 유로(25)를 통해, 메인 디스크 밸브(23)와 파일럿 보디(26) 사이에 형성되는 파일럿실(27)에 접속되어 있다.
파일럿 보디(26)는, 내측에 단차식 구멍이 형성된 원통부(26A)와, 상기 원통부(26A)를 막는 바닥부(26B)를 갖는, 바닥이 있는 통 형상으로 대략 형성되고, 바닥부(26B)의 중앙부에는, 파일럿 핀(24)의 타단측이 감합되는 중심 구멍(26C)이 형성되어 있다. 파일럿 보디(26)의 바닥부(26B)의 일단측(도 2의 좌단측)에는, 외경측에 위치하여 전체 둘레에 걸쳐 밸브 부재(21)측으로 돌출하는 돌출 통부(26D)가 설치되어 있다. 이 돌출 통부(26D)의 내주면에는, 메인 디스크 밸브(23)의 탄성 시일 부재(23A)가 액밀식으로 감합되고, 메인 디스크 밸브(23)와 파일럿 보디(26) 사이에 파일럿실(27)을 형성하고 있다. 파일럿실(27)의 내압은, 메인 디스크 밸브(23)에 대하여 밸브 폐쇄 방향, 즉, 메인 디스크 밸브(23)를 밸브 부재(21)의 환상 밸브 시트(21D)에 착좌시키는 방향으로 작용한다.
파일럿 보디(26)의 바닥부(26B)의 타단측(도 2의 우단측)에는, 후술하는 밸브체(32)가 이좌 및 착좌하는 밸브 시트부(26E)가, 중심 구멍(26C)을 둘러싸도록 설치되어 있다. 이 밸브 시트부(26E)의 외주측에는, 바닥부(26B)를 축 방향으로 관통하는 유로(26F)가 형성되어 있다. 이 유로(26F)는, 메인 디스크 밸브(23)의 밸브 개방 작동에 의해 파일럿실(27)의 내압이 과도하게 상승했을 때에, 가요성 디스크(26G)를 통해 밸브체(32)측으로 유액을 도피시키는 것이다.
또한, 파일럿 보디(26)의 원통부(26A)의 내측에는, 밸브체(32)를 파일럿 보디(26)의 밸브 시트부(26E)로부터 떨어지는 방향으로 압박하는 리턴 스프링(28), 후술하는 솔레노이드(33)가 비통전 상태일 때[밸브체(32)가 밸브 시트부(26E)로부터 가장 멀리 떨어졌을 때]의 페일 세이프 밸브를 구성하는 디스크 밸브(29), 중심측에 유로(30A)가 형성된 유지 플레이트(30) 등이 배치되어 있다.
파일럿 보디(26)의 원통부(26A)의 개구단에는, 상기 원통부(26A)의 내측에 리턴 스프링(28), 디스크 밸브(29), 유지 플레이트(30) 등을 배치한 상태에서, 파일럿 캡(31)이 감합 고정된다. 이 파일럿 캡(31)에는, 유지 플레이트(30)의 유로(30A)를 통해 솔레노이드(33)측으로 흐른 유액을 유실(19C)[리저버실(A)측]에 유통시키는 유로(流路)가 되는 절결(31A)이, 예컨대 원주 방향의 4개 위치에 형성되어 있다.
밸브체(32)는, 후술하는 솔레노이드(33)의 축부(44)의 일단측에 설치되고, 파일럿 보디(26)와 함께 파일럿 밸브를 구성하는 것이다. 밸브체(32)는, 대략 원통형으로 형성되고, 파일럿 보디(26)의 밸브 시트부(26E)에 이좌 및 착좌하는 선단부는, 끝이 가늘어지는 테이퍼형으로 되어 있다. 밸브체(32)의 내측에는, 축부(44)가 감합 고정되고, 솔레노이드(33)[코일(39)]에 대한 통전(전류치)에 따라, 밸브체(32)의 개방도(밸브 개방 압력)가 조절되는 구성으로 되어 있다. 밸브체(32)의 기단측[솔레노이드(33)측]에는, 스프링 받침이 되는 플랜지부(32A)가 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 플랜지부(32A)는, 솔레노이드(33)[코일(39)]가 비통전 상태일 때, 즉, 밸브체(32)가 밸브 시트부(26E)로부터 가장 멀리 떨어졌을 때에, 디스크 밸브(29)와 접촉함으로써, 페일 세이프 밸브를 구성하는 것이다.
다음으로, 감쇠력 조정 밸브(18)와 함께 전자식 감쇠력 조정 장치(17)를 구성하는 솔레노이드(33)에 관하여, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다.
전자식 감쇠력 조정 장치(17)의 감쇠력 가변 액추에이터(전자 액추에이터)로서 이용되는 솔레노이드(33)는, 오버 몰드(34), 통형상 케이스(36), 코일(39), 앵커 부재(40), 인서트 코어(41), 캡 부재(42), 축부(44), 제1 부시(45A), 제2 부시(45B), 배압실 형성 부재(46), 배압실(47) 등에 의해 구성되어 있다. 이 솔레노이드(33)는, 예컨대 비례 솔레노이드에 의해 구성되어 있다.
커버 부재로서의 오버 몰드(34)는, 솔레노이드(33)의 선단측(타단측)의 외각를 이루고, 그 내부에 코일(39)을 수용하고 있다. 오버 몰드(34)는, 열경화성 수지 등을 이용하여 전체로서, 바닥이 있는 통 형상으로 형성되고, 코일(39)의 외주측을 덮고 있다. 이 오버 몰드(34)는, 코일(39)의 외주측을 덮는 원통형의 통형상부(34A)와, 상기 통형상부(34A)의 일단측(도 2의 우단측)을 폐색하는 덮개부(34B)에 의해 대략 구성되어 있다. 덮개부(34B)의 둘레 방향의 일부는, 리드선으로 이루어지는 케이블(35)이 접속된 케이블 추출부(34C)로 되어 있다.
통형상 케이스(36)는, 솔레노이드(33)의 둘레 방향의 외각을 이루고, 그 내부에 파일럿 보디(26) 및 코일(39)을 수용하고 있다. 이 통형상 케이스(36)는, 파일럿 밸브의 외주측에 위치하는 밸브측 통부(36A)와, 오버 몰드(34)의 통형상부(34A)의 외주측에 위치하는 코일측 통부(36B)와, 상기 밸브측 통부(36A)와 상기 코일측 통부(36B) 사이에 위치하여 직경 방향 내측으로 전체 둘레에 걸쳐 돌출하는 플랜지부(36C)에 의해 대략 구성되어 있다. 통형상 케이스(36)는, 자성체(자성 재료)에 의해 대략 원통형의 요크 부재로서 형성되고, 통전 시에 자로(磁路)를 형성하는 것이다.
밸브측 통부(36A)의 내경측에는, 감쇠력 조정 밸브(18)의 파일럿 캡(31)이 감합[내감(內嵌)]되고, 밸브측 통부(36A)의 외경측에는, 감쇠력 조정 밸브(18)의 밸브 케이스(19)가 감합[외감(外嵌)]되어 있다. 여기서, 밸브측 통부(36A)의 외주면에는, 시일 홈(36A1)이 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 시일 홈(36A1)에는, 시일 링(36A2)이 장착되고, 상기 시일 링(36A2)에 의해 통형상 케이스(36)와 감쇠력 조정 밸브(18)의 밸브 케이스(19) 사이가 액밀식으로 밀봉되어 있다.
코일측 통부(36B)의 내경측에는, 오버 몰드(34)의 통형상부(34A)가 감합(내감)되어 있다. 또한, 코일측 통부(36B)의 선단측(타단측) 내주면과 오버 몰드(34)의 외주면 사이에는, 통형상 케이스(36)와 오버 몰드(34) 사이를 액밀식으로 밀봉하는 시일 링(36B1, 36B2)이 설치되어 있다.
플랜지부(36C)의 내주측은, 일단측으로부터 타단측을 향하여 점차 직경 축소되는 경사면으로 이루어지는 테이퍼면(36C1)이 형성된다. 그리고, 플랜지부(36C)의 내주측에는, 후술하는 캡 부재(42)가 감합되어 있다. 이 경우, 플랜지부(36C)의 테이퍼면(36C1)과 캡 부재(42) 사이에는, 시일 링(36C2)이 설치되어 있다.
결합 링(37)은, 밸브 케이스(19)의 타단측에 위치하여, 대략 원통형으로 형성되어 있다. 결합 링(37)의 내측에는, 밸브 케이스(19)의 내주측 걸어맞춤부(19B)에 걸어 맞추는 외주측 걸어맞춤부(37A)와, 내경 치수가 외주측 걸어맞춤부(37A)의 내경 치수보다 작은 플랜지부(37B)가 설치되어 있다. 결합 링(37)은, 밸브 케이스(19)의 내주측 걸어맞춤부(19B)와 통형상 케이스(36)의 걸어맞춤 코킹부를 외측으로부터 덮기 위한 부재이고, 결합 링(37)은 외주측 걸어맞춤부(37A)가 내주측 걸어맞춤부(19B)에 걸어 맞춰짐으로써 고정되어 있다.
보빈(38)은, 오버 몰드(34)의 내주측에 위치하게 설치되어 있다. 보빈(38)은, 열경화성 수지 등의 수지 부재에 의해 형성되고, 코일(39)의 내주측을 덮고(몰드 성형하고) 있다. 보빈(38)의 타단측의 둘레 방향 일측은, 오버 몰드(34)의 케이블 추출부(34C)와 접속되어 있다. 또한, 보빈(38)은, 그 내부에 후술하는 인서트 코어(41)를 매설시키고, 밀봉되어 있다. 여기서, 코일(39)은, 그 외주측이 오버 몰드(34)의 통형상부(34A)에 의해 덮이고, 그 내주측이 보빈(38)에 의해 덮여 있다. 이 코일(39)은, 케이블(35)을 통한 전력의 공급(통전)에 의해, 자력을 발생시키는 것이다.
앵커 부재(40)는, 고정 철심으로서, 통형상 케이스(36) 및 보빈(38)의 내주측에 위치하게 설치되어 있다. 앵커 부재(40)는, 내측에 축부(44)가 삽입 관통되는 통부(40A)와, 상기 통부(40A)의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출하는 플랜지부(40B)를 구비하고 있다. 이 앵커 부재(40)는, 코일(39)에 의해 자력을 발생시켰을 때에 후술하는 가동 철심(43)을 흡인하는 것이다. 이 경우, 플랜지부(40B)의 외주면은, 통형상 케이스(36)의 밸브측 통부(36A)의 내주면과 접촉하고, 플랜지부(40B)와 밸브측 통부(36A) 사이에서, 자속의 전달을 효율적으로 행할 수 있는 구성으로 되어 있다.
통부(40A) 중 가동 철심(43)과 대향하는 단부면에는, 상기 가동 철심(43)이 흡착되었을 때에 상기 가동 철심(43)이 들어가는, 바닥이 있는 구멍부(40C)가 형성되어 있다. 또한, 앵커 부재(40)의 내주측에는, 후술하는 축부(44)를 지지하는 제1 부시(베어링)(45A)가 끼워지는 부시 감합 구멍(40D)이 형성되어 있다.
여기서, 앵커 부재(40) 중 가동 철심(43)측이 되는 타단측(도 2의 우단측)은, 그 외주면이 일단측[플랜지부(40B)측, 도 2의 좌단측]으로 향할수록 외경 치수가 커지는 방향으로 경사진 테이퍼면형으로 된 환상의 코니칼부(40E)로 되어 있다. 즉, 코니칼부(40E)는, 바닥이 있는 구멍부(40C)의 외주측에 형성되어 있다. 이 코니칼부(40E)는, 앵커 부재(40)와 가동 철심(43) 사이의 자기 특성을 선형적으로(직선적으로) 하기 위한 것이다.
인서트 코어(41)는, 보빈(38)의 내부에 위치하여, 코일(39)의 내주측 및 타단측을 덮게 설치되어 있다. 이 인서트 코어(41)는, 자성재를 이용한 요크로 이루어지고, 내측에 가동 철심(43)이 삽입 관통되는 통부(41A)와, 상기 통부(41A)의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출하는 플랜지부(41B)를 구비하고 있다. 이 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 가동 철심(43)에 대향하는 통부(41A)의 내주측은, 보빈(38)에 밀봉되어 있지 않기 때문에, 통부(41A)와 가동 철심(43) 사이에서, 자속의 전달을 행할 수 있는 자기 회로를 구성하고 있다.
플랜지부(41B)의 외주측에는, 코일(39)에 케이블(35)을 접속하기 위한 절결(41C)이 둘레 방향으로 복수로(예컨대, 2개가) 형성되어 있다. 절결(41C)에 의해 케이블(35)을 통과시키는 것 외에, 오버 몰드(34)의 성형 시의 수지 주위를 향상시키는 기능을 갖는다.
캡 부재(42)는, 코일(39)[보빈(38)]의 내주측에 위치하여, 앵커 부재(40), 가동 철심(43), 배압실 형성 부재(46) 등을 둘러싸도록 설치되어 있다. 이 캡 부재(42)는, 비자성재의 박판에 의해 바닥이 있는 단차식 원통형으로 형성되고, 바닥부(42A)와 제1 통부(42B), 제2 통부(42C)와 테이퍼부(42D)와 플랜지부(42E)에 의해 구성되어 있다. 캡 부재(42)는, 솔레노이드(33)의 내부를 액밀되게 하여, 감쇠력 조정 밸브(18) 내의 유액이 외부로 유출되는 것을 막는 것이다.
캡 부재(42)의 바닥부(42A)는, 오버 몰드(34)의 덮개부(34B)의 내주측에 위치하고, 캡 부재(42)의 타단측을 폐색하는 것이다. 또한, 제1 통부(42B)는 가동 철심(43) 및 배압실 형성 부재(46)의 외주측에 위치하게 설치되고, 제2 통부(42C)는 앵커 부재(40)의 외주측에 위치하게 설치되어 있다. 이 경우, 제2 통부(42C)의 외형 치수는 제1 통부(42B)의 외형 치수보다 크게 형성되고, 제1 통부(42B)와 제2 통부(42C) 사이는 테이퍼부(42D)에 의해 접속되어 있다. 이 테이퍼부(42D)는, 앵커 부재(40)의 코니칼부(40E)의 경사를 따르도록 경사면을 형성하고 있다. 플랜지부(42E)는, 제2 통부(42C)의 일단측을 직경 방향 외측으로 절곡함으로써, 통형상 케이스(36)의 플랜지부(36C)와 앵커 부재(40)의 플랜지부(40B) 사이에 설치되어 있다.
가동 철심(43)은, 캡 부재(42)의 내주측에 배치되고, 축부(44)에 일체적으로 고정됨으로써, 전자식 감쇠력 조정 장치(17)의 축 방향으로 이동 가능한 철심으로서 설치되어 있다. 가동 철심(43)은, 예컨대 철계의 자성체에 의해 대략 원통형으로 형성되고, 코일(39)에 의해 자력을 발생했을 때에, 앵커 부재(40)에 흡착됨으로써 추력을 발생시키는 것이다. 가동 철심(43)에는, 상기 가동 철심(43)의 변위에 대하여 솔레노이드(33) 내의 유액이 유로(流路) 저항이 되지 않도록 연통로(43A)가 형성되어 있다. 또한, 가동 철심(43)의 내주측에는, 그 내주면이 일측으로부터 타측으로 향할수록 내경 치수가 커지는 방향으로 경사진 테이퍼면(43B)이 형성되어 있다.
축부(44)는, 앵커 부재(40), 가동 철심(43), 배압실 형성 부재(46)의 내주측에 위치하게 설치되어 있다. 축부(44)의 축 방향의 양측은, 앵커 부재(40)와 배압실 형성 부재(46)와 제1 부시(45A), 제2 부시(45B)를 통해 축 방향의 변위를 가능하게 지지되어 있다. 축부(44)는, 그 중간부에 가동 철심(43)이 압입 등의 수단을 이용하여 일체적으로 고정(서브어셈블리)되고, 가동 철심(43)의 추력을 밸브체(32)에 전달하는 것이다. 여기서, 축부(44)의 내주측에는, 축부(44)를 축 방향으로 관통하여, 파일럿 밸브와 배압실 형성 부재(46) 사이를 연통하는 축 구멍으로 이루어지는 연통로(44A)가 형성되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 배압실 형성 부재(46)와 제2 부시(45B)가 별체로 구성되어 있지만, 일체로 형성해도 좋다.
축부(44)의 일단측(도 2의 좌단측)은, 앵커 부재(40)로부터 돌출함과 함께, 그 돌출단에는, 감쇠력 조정 밸브(18)의 밸브체(32)가 고정되어 있다. 따라서, 밸브체(32)는, 가동 철심(43) 및 축부(44)와 함께 일체적으로 이동(변위)한다. 바꿔 말하면, 밸브체(32)의 밸브 개방도 또는 밸브 개방 압력은, 코일(39)에 대한 통전에 기초하는 가동 철심(43)의 추력에 대응한 것이 된다. 이에 따라, 가동 철심(43)은, 그 축 방향의 이동에 의해, 감쇠력 조정 밸브(18)의 파일럿 밸브, 즉, 파일럿 보디(26)의 밸브 시트부(26E)에 대한 밸브체(32)의 밸브 개폐를 행하는 구성으로 되어 있다.
제1 부시(45A)는, 앵커 부재(40)의 부시 감합 구멍(40D)에 설치되고, 베어링으로서 축부(44)의 일단측을 지지하고 있다. 또한, 제2 부시(45B)는, 후술하는 배압실 형성 부재(46)의 부시 감합 구멍(46C)에 설치되고, 베어링으로서 축부(44)의 타단측을 지지하고 있다. 이들 제1 부시(45A), 제2 부시(45B)에 의해, 축부(44)는 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 안내된다.
배압실 형성 부재(46)는, 캡 부재(42)의 타단측[바닥부(42A)측] 내주에 감합하여 설치되어 있다. 이 배압실 형성 부재(46)는, 비자성체(비자성 재료)에 의해 바닥이 있는 단차식 원통형으로 형성되고, 바닥부(46A)와 통부(46B)에 의해 대략 구성되어 있다. 또한, 배압실 형성 부재(46)의 내주측에는, 축부(44)를 지지하는 제2 부시(45B)가 감합되는 부시 감합 구멍(46C)이 형성되어 있다. 배압실 형성 부재(46)는, 그 내부에 유액이 유입되는 배압실(47)을 형성하고, 유액이 배압실(47) 내부를 채운 상태에서 밸브체(32)의 수압 면적을 작게 하는 것이다. 즉, 배압실(47)은, 축부(44)의 타단[앵커 부재(40)와는 반대측의 단부]과 제2 부시(45B)의 내주면[통부(46B)의 내주면]과 바닥부(46A)의 내주면에 의해 구획된 공간에 의해 형성되어 있다. 이 경우, 배압실(47)의 수압 면적은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 밸브체(32)가 밸브 시트부(26E)와의 사이에서 유압력을 수압하는 수압 면적보다 작아지게 된다.
본 실시형태에 의한 전자식 감쇠력 조정 장치(17) 및 상기 전자식 감쇠력 조정 장치(17)가 도입된 완충기(1)는, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것으로, 다음으로 그 작동에 관하여 설명한다.
우선, 완충기(1)를 자동차 등의 차량에 실장할 때에는, 예컨대, 피스톤 로드(8)의 상단측이 차량의 차체측에 부착되고, 보텀 캡(3)에 설치된 부착식 아이(3A)측이 차륜측에 부착된다. 또한, 솔레노이드(33)의 케이블(35)은, 차량의 컨트롤러(도시하지 않음) 등에 접속된다.
차량의 주행 시에, 노면의 요철 등에 의해, 상하 방향의 진동이 발생하면, 피스톤 로드(8)가 외통(2)으로부터 신장, 축소하도록 변위하고, 전자식 감쇠력 조정 장치(17) 등에 의해 감쇠력을 발생시킬 수 있고, 차량의 진동을 완충할 수 있다. 이때, 컨트롤러에 의해 솔레노이드(33)의 코일(39)에 대한 전류치를 제어하고, 밸브체(32)의 개방도(밸브 개방 압력)를 조정함으로써, 완충기(1)[감쇠력 조정 밸브(18)]에 의한 발생 감쇠력을 가변으로 조정할 수 있다.
예컨대, 피스톤 로드(8)의 신장 행정에서는, 내통(4) 내의 피스톤(5)의 이동에 의해 피스톤(5)의 축소측 역지 밸브(7)가 폐쇄된다. 피스톤(5)의 디스크 밸브(6)의 밸브 개방 전에는, 로드측 유실(B)의 유액이 가압되고, 내통(4)의 오일 구멍(4A), 환상 유실(D), 중간통(12)의 접속구(12C)를 통해 감쇠력 조정 밸브(18)의 통형 홀더(20)의 유로(20B)에 유입된다. 이때, 피스톤(5)이 이동한 만큼의 유액은, 리저버실(A)로부터 보텀 밸브(13)의 신장측 역지 밸브(16)를 개방하여 보텀측 유실(C)에 유입된다. 또, 로드측 유실(B)의 압력이 디스크 밸브(6)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 상기 디스크 밸브(6)가 개방되고, 로드측 유실(B)의 압력을 보텀측 유실(C)에 릴리프한다.
전자식 감쇠력 조정 장치(17)에서, 통형 홀더(20)의 유로(20B)에 유입된 유액은, 메인 디스크 밸브(23)의 밸브 개방 전(피스톤 속도 저속 영역)에 있어서는, 도 3에 화살표 X로 나타내는 바와 같이, 밸브 부재(21)의 중심 구멍(21A), 파일럿 핀(24)의 중심 구멍(24B), 파일럿 보디(26)의 중심 구멍(26C)을 지나, 밸브체(32)를 약간 작은 개방도로 밀어 개방시키고, 파일럿 보디(26)의 내측에 유입된다. 그리고, 파일럿 보디(26)의 내측에 유입된 유액은, 밸브체(32)의 플랜지부(32A)와 디스크 밸브(29) 사이, 유지 플레이트(30)의 유로(30A), 파일럿 캡(31)의 절결(31A), 밸브 케이스(19)의 유실(19C)을 지나 리저버실(A)로 흐른다.
그리고, 피스톤 속도의 상승에 따라, 통형 홀더(20)의 유로(20B)의 압력, 즉, 로드측 유실(B)의 압력이 메인 디스크 밸브(23)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 통형 홀더(20)의 유로(20B)에 유입된 유액은, 도 3에 화살표 Y로 나타내는 바와 같이, 밸브 부재(21)의 유로(21B)를 지나, 메인 디스크 밸브(23)를 밀어 개방시키고, 밸브 케이스(19)의 유실(19C)을 지나 리저버실(A)로 흐른다.
한편, 피스톤 로드(8)의 축소 행정에서, 내통(4) 내의 피스톤(5)의 이동에 의해 피스톤(5)의 축소측 역지 밸브(7)가 개방되고, 보텀 밸브(13)의 신장측 역지 밸브(16)가 폐쇄된다. 보텀 밸브(13)[디스크 밸브(15)]의 밸브 개방 전에는, 보텀측 유실(C)의 유액이 로드측 유실(B)에 유입된다. 이와 함께, 피스톤 로드(8)가 내통(4) 내에 진입한 만큼에 상당하는 유액이, 로드측 유실(B)로부터 감쇠력 조정 밸브(18)를 통해 리저버실(A)로, 전술한 신장 행정과 동일한 경로로 흐른다. 또, 보텀측 유실(C) 내의 압력이 보텀 밸브(13)[디스크 밸브(15)]의 밸브 개방 압력에 도달하면, 보텀 밸브(13)[디스크 밸브(15)]가 개방되고, 보텀측 유실(C)의 압력을 리저버실(A)에 릴리프한다.
이에 따라, 피스톤 로드(8)의 신장 행정과 축소 행정에서, 감쇠력 조정 밸브(18)의 메인 디스크 밸브(23)의 밸브 개방 전(피스톤 속도 저속 영역)에는, 밸브체(32)의 개방도에 따른 감쇠력이 발생하고, 메인 디스크 밸브(23)의 밸브 개방 후(피스톤 속도 고속 영역)에는, 상기 메인 디스크 밸브(23)의 개방도에 따라 감쇠력이 발생한다. 이 경우, 밸브체(32)의 개방도는, 솔레노이드(33)의 코일(39)에 대한 통전에 의해 가동 철심(43)에 발생되는 자력(추력)을 조정함으로써, 이하와 같이 가변으로 제어된다.
즉, 코일(39)에 대한 통전 전류를 작게 하여 가동 철심(43)의 추력을 작게 하면, 밸브체(32)의 개방도는 커지고, 소프트측의 감쇠력이 발생한다. 이때, 파일럿 핀(24)의 오리피스(24C)에 의해 감쇠력을 발생시키는 것도 가능하다. 한편, 코일(39)에 대한 통전 전류를 크게 하여 가동 철심(43)의 추력을 크게 하면, 밸브체(32)의 개방도는 작아지고, 하드측의 감쇠력이 발생한다. 이때, 밸브체(32)의 개방도가 변화됨에 따라, 그 상류측의 유로(25)를 통해 연통하는 파일럿실(27)의 내압이 변화된다. 이와 같이, 밸브체(32)의 개방도를 가변으로 제어함으로써, 메인 디스크 밸브(23)의 밸브 개방 압력을 동시에 조정할 수 있고, 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓게 할 수 있다.
또, 코일(39)의 단선 등에 의해 가동 철심(43)의 추력이 소실된 경우에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 밸브체(32)가 리턴 스프링(28)에 의해 후퇴[밸브 시트부(26E)로부터 떨어지는 방향으로 변위]하고, 밸브체(32)의 플랜지부(32A)와 디스크 밸브(29)가 접촉한다. 이 상태에서는, 디스크 밸브(29)의 밸브 개방에 의해 감쇠력을 발생시킬 수 있고, 코일의 단선 등의 부조(不調) 시에도, 필요한 감쇠력을 얻을 수 있다.
여기서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 솔레노이드(33)[코일(39)]에 대한 통전에 의해 밸브체(32)가 밸브 시트부(26E)에 착좌한 상태[즉, 밸브체(32)의 밸브 폐쇄 시]에 있어서, 밸브체(32)의 상류측에 위치하는 파일럿 핀(24) 내의 유액은, 축부(44)의 연통로(44A)를 통해 배압실(47)로 유통한다. 그리고, 배압실(47) 내에 유입된 유액에 의해, 축부(44)의 타단면에는, 축부(44)를, 타단측으로부터 일단측을 향하여 누르는 방향의 유압이 발생한다. 이에 따라, 밸브체(32)가 상류측[파일럿 핀(24)측]에서 유압력을 받는 수압 면적은, 밸브 시트부(26E)에 대면하는 밸브체(32)의 면적으로부터 축부(44)의 단면적을 뺀 만큼의 면적이 된다.
또한, 코일(39)에 의해 발생한 자력(자속)은, 도 3에 화살표 M으로 나타내는 바와 같이, 통형상 케이스(36)의 코일측 통부(36B), 통형상 케이스(36)의 코일측 통부(36B)와 인서트 코어(41)의 플랜지부(41B)의 접촉부(도시하지 않음), 인서트 코어(41), 가동 철심(43), 가동 철심(43)으로부터 앵커 부재(40)의 코니칼부(40E), 앵커 부재(40), 앵커 부재(40)의 플랜지부(40B)와 통형상 케이스(36)의 밸브측 통부(36A)의 접촉부의 순서로 지난다. 이 경우, 배압실 형성 부재(46)는 비자성체로 형성되어 있기 때문에, 코일(39)의 통전 시에 발생한 자력은, 배압실 형성 부재(46)를 지나는 경우가 없고, 인서트 코어(41)를 통해 가동 철심(43)에 전해질 수 있다.
또한, 각각의 부재 사이의 간격이 작기 때문에, 도 3의 화살표 M으로 나타내는 자속의 흐름은 자속의 전달을 원활하게 행할 수 있다.
이렇게 하여, 본 실시형태에 의하면, 축부(44)의 타단측에 위치하는 배압실 형성 부재(46)를 비자성체에 의해 형성하는 구성으로 했다. 이에 따라, 코일(39)의 통전 시에, 배압실 형성 부재(46)가 자력을 띠지 않고, 코일(39)의 주위에 효율적인 폐자로(閉磁路)를 형성할 수 있다. 이 결과, 배압실 형성 부재(46)측에 가동 철심(43)이 흡인되는 경우는 없기 때문에, 앵커 부재(40)의 자력에 의해 가동 철심(43)을 파일럿 보디(26)의 밸브 시트부(26E)측에 흡인하여, 최소한의 자력(전류치)에 의해 밸브체(32)를 리턴 스프링(28)에 대하여, 효율적으로 밸브 폐쇄 방향으로 구동할 수 있다.
즉, 본 실시형태에서는, 캡 부재(42) 내에 배압실(47)을 형성하는 경우라도, 솔레노이드(33)의 자기(磁氣) 효율을 높이고, 가동 철심(43)을 앵커 부재(40)측에 흡인하여, 밸브체(32)를 밸브 폐쇄 방향으로 구동하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 코일(39)의 소형화를 도모할 수 있기 때문에, 제조 비용을 절감할 수 있다. 이 결과, 전체로서 솔레노이드(33)를 소형화, 경량화하면서, 자속의 전달을 원활하게 할 수 있다.
또한, 배압실 형성 부재(46)가 자력을 띠는 경우는 없기 때문에, 축부(44)의 연통로(44A)를 통해 배압실(47) 내에 자성 오염(마모 가루)이 유입된 경우에도, 상기 자성 오염이 배압실(47) 내에 머무는 것을 억제할 수 있다. 즉, 배압실 형성 부재(46)가 자성 오염을 흡인하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 배압실(47) 내에 유입된 자성 오염은, 배압실(47) 내에 머물지 않고 연통로(44A)를 통해 유출된다. 이 결과, 제2 부시(45B)가 자성 오염을 물고 들어가는 것을 억제할 수 있기 때문에, 솔레노이드(33)의 손상을 줄일 수 있고, 솔레노이드(33)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 캡 부재(42)는, 앵커 부재(40), 가동 철심(43), 배압실 형성 부재(46) 등을 둘러싸도록 설치되어 있다. 이에 따라, 캡 부재(42) 내의 유압력은, 앵커 부재(40), 가동 철심(43), 배압실 형성 부재(46) 등으로 주로 받아지기 때문에, 캡 부재(42)가 솔레노이드(33) 내의 유압력을 직접 받는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 캡 부재(42)가 받는 유압력을 감소시킬 수 있고, 캡 부재(42)의 두께 치수를 작게(얇게) 하여, 경량화를 도모할 수 있다. 이 결과, 캡 부재(42)의 자기(磁氣) 저항을 작게 할 수 있기 때문에, 높은 자기 효율을 가지고, 인서트 코어(41)로부터 캡 부재(42)를 통해 가동 철심(43)에 자속을 전할 수 있다.
여기서, 특허문헌 2에 기재한 감쇠력 조정 장치에서는, 부시를 지지하는 부재(스테이터 코어 본체)를 통해 가동 철심에 자속을 전하는 구성으로 하고 있다. 이 경우, 스테이터 코어 본체를 가동 철심의 외주측에 배치할 필요가 있고, 스테이터 코어 본체의 외주측에 배치하는 캡 부재의 외경이 커지기 때문에, 캡 부재의 내압성이 감소될 우려가 있다.
한편, 본 실시형태에 의하면, 코일(39)에 의해 발생된 자속을, 인서트 코어(41)의 통부(41A)를 통해 가동 철심(43)에 전하는 구성으로 했다. 이 경우, 가동 철심(43)의 외주측에 캡 부재(42)를 배치할 수 있기 때문에, 특허문헌 2에 기재한 구성과 비교하여, 캡 부재(42)의 내경을 작게 할 수 있다. 이에 따라, 캡 부재(42)가 받는 유압의 수압 면적을 전체적으로 작게 할 수 있기 때문에, 캡 부재(42)의 내압성을 확보하면서, 경량화를 도모할 수 있다. 이 결과, 캡 부재(42)의 두께 치수를 작게 할 수 있기 때문에, 캡 부재(42)의 자기 저항을 작게 하고, 효율적으로 가동 철심(43)에 자속을 전할 수 있다.
또한, 솔레노이드(33)의 타단측에, 축부(44)의 연통로(44A)와 연통하는 배압실(47)을 설치하는 구성으로 했다. 이에 따라, 밸브체(32)의 수압 면적을, 밸브 시트부(26E)에 대면하는 밸브체(32)의 면적으로부터 축부(44)의 단면적을 뺀 면적으로 할 수 있다. 이 결과, 배압실이 없는 솔레노이드의 구성과 비교하여, 코일(39)에 대한 통전량을 작게 하더라도 밸브체(32)를 밸브 폐쇄시킬 수 있기 때문에, 코일(39)을 소형화할 수 있다.
또한, 솔레노이드(33)에 배압실(47)을 형성함으로써, 밸브체(32)의 수압 면적을 축부(44)의 연통로(44A)의 직경에 의해 조정할 수 있다. 이에 따라, 밸브체(32)의 밸브 개방 특성의 설정의 자유도, 나아가서는 전자식 감쇠력 조정 장치(17)의 감쇠력 특성의 설정의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 가동 철심(43)의 내주측에는, 그 내주면이 일측으로부터 타측으로 향할수록 내경 치수가 커지는 방향으로 경사진 테이퍼면(43B)을 형성하는 구성으로 했다. 이에 따라, 테이퍼면이 없는 가동 철심과 비교하여 체적을 줄일 수 있기 때문에, 가동 철심(43)을 경량화할 수 있다. 이 결과, 가동 철심(43)이 축 방향으로 변위할 때의 저항을 작게 할 수 있기 때문에, 코일(39)에 대한 통전 시에 효율적으로 가동 철심(43)을 변위시키고, 밸브체(32)를 밸브 폐쇄시킬 수 있다. 또한, 자속 밀도는, 인서트 코어(41)와 가동 철심(43) 사이에서는 높고, 가동 철심(43)과 앵커 부재(40) 사이에서는, 인서트 코어(41)와 가동 철심(43) 사이에서와 비교하여 간격이 크기 때문에 자속 밀도가 낮다. 그래서, 가동 철심(43) 중 자속 밀도가 높은 부분의 두께를 작게 하고, 낮은 부분을 향하여 두께를 크게 했기 때문에, 자속 밀도의 저하를 억제하고, 자기(磁氣) 특성을 유지하도록 할 수 있다.
또, 전술한 실시형태에서는, 솔레노이드(33)를 비례 솔레노이드로서 구성한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, ON/OFF 솔레노이드로서 구성해도 좋다.
다음으로, 상기 실시형태에 포함되는 발명에 관하여, 이하에 서술한다. 즉, 본 발명은, 상기 밸브체가 밸브 시트부에 착좌한 상태에서 상기 밸브체의 상류측의 작동 유체를 상기 배압실로 상기 연통로를 통해 연통시킴으로써, 상기 밸브체의 수압 면적은, 상기 밸브 시트부에 대면하는 상기 밸브체의 면적으로부터 상기 축부의 단면적을 뺀 만큼의 수압 면적이 되도록 하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 밸브체를 밸브 폐쇄시킬 때의 코일에 대한 통전량을 작게 할 수 있다.
이상의 실시형태에 기초하는 감쇠력 조정식 완충기로는, 예컨대 이하에 기재하는 양태의 것을 들 수 있다.
감쇠력 조정식 완충기의 제1 양태로는, 통전에 의해 자력을 발생시키는 코일과, 상기 코일의 내주측에 배치되는 바닥이 있는, 통 형상의 캡 부재와, 상기 캡 부재의 내주측에 배치되고, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 철심과, 상기 철심을 흡인하는 고정 철심과, 상기 철심의 내주측에 설치되고, 내주측에 연통로가 형성되는 축부와, 상기 축부에 설치되는 밸브체와, 상기 축부를 지지하는 부시와, 상기 부시를 내주측에 감합하고, 상기 축부의, 고정 철심과는 반대측의 단부와 상기 부시 사이에 배압실을 형성하는, 바닥이 있는 통 형상의 배압실 형성 부재를 구비하고, 상기 배압실 형성 부재는 비자성체로 형성한다.
제2 양태에 의하면, 제1 양태에 있어서, 상기 밸브체가 밸브 시트부에 착좌한 상태에서 상기 밸브체의 상류측의 작동 유체를 상기 배압실로 상기 연통로를 통해 연통시킴으로써, 상기 밸브체의 수압 면적은, 상기 밸브 시트부에 대면하는 상기 밸브체의 면적으로부터 상기 축부의 단면적을 뺀 만큼의 수압 면적이 된다.
제3 양태에 의하면, 제1 양태 또는 제2 양태에 있어서, 상기 코일의 외주에는 상기 코일의 외주를 덮는, 바닥이 있는 통 형상의 오버 몰드가 설치된다.
제4 양태에 의하면, 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 부시와 상기 배압실 형성 부재는 일체로 형성되어 있다.
이상, 본 발명의 몇 가지 실시형태만을 설명했지만, 본 발명의 신규의 교시나 이점으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 예시의 실시형태에, 다양한 변경 또는 개량을 가할 수 있다는 것은 당업자에게 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함되도록 의도된다. 상기 실시형태를 임의로 조합해도 좋다.
본원은, 2015년 10월 27일자로 출원된 일본 특허출원 제2015-210864호에 기초하는 우선권을 주장한다. 2015년 10월 27일자로 출원된 일본 특허출원 제2015-210864호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면, 및 요약서를 포함하는 전체 개시 내용은, 참조에 의해 본원에 전체적으로 도입된다.
1: 감쇠력 조정식 유압 완충기, 26E: 밸브 시트부, 32: 밸브체, 34: 오버 몰드, 39: 코일, 40: 앵커 부재(고정 철심), 42: 캡 부재, 43: 가동 철심(철심), 44: 축부, 44A: 연통로, 45B: 제2 부시(부시), 46: 배압실 형성 부재, 47: 배압실

Claims (4)

  1. 감쇠력 조정식 완충기로서, 상기 감쇠력 조정식 완충기는,
    통전에 의해 자력을 발생시키는 코일과,
    상기 코일의 내주측에 배치되는, 바닥이 있는 통 형상의 캡 부재와,
    상기 캡 부재의 내주측에 배치되고, 상기 감쇠력 조정식 완충기의 외통으로부터 직경 방향 외측으로 돌출하도록 설치된 전자식 감쇠력 조정 장치의 축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 철심과,
    상기 철심을 흡인하는 고정 철심과,
    상기 철심의 내주측에 설치되고, 내주측에 연통로가 형성되는 축부와,
    상기 축부에 설치되는 밸브체와,
    상기 축부를 지지하는 부시와,
    상기 축부의, 고정 철심과는 반대측의 단부와 상기 부시 사이에 배압실을 형성하고, 상기 부시가 내주측에 감합되는, 바닥이 있는 통 형상의 배압실 형성 부재
    를 구비하고,
    상기 배압실 형성 부재는 비자성체로 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브체가 밸브 시트부에 착좌한 상태에서 상기 밸브체의 상류측의 작동 유체를 상기 배압실로 상기 연통로를 통해 연통시킴으로써, 상기 밸브체의 수압 면적은, 상기 밸브 시트부에 대면하는 상기 밸브체의 면적으로부터 상기 축부의 단면적을 뺀 만큼의 수압 면적이 되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코일의 외주에는 상기 코일의 외주를 덮는, 바닥이 있는 통 형상의 오버 몰드가 설치되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부시와 상기 배압실 형성 부재는 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
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