KR20030044814A

KR20030044814A - 감쇠력 조정식 유압 완충기

Info

Publication number: KR20030044814A
Application number: KR1020020074310A
Authority: KR
Inventors: 나카다테다카오
Original assignee: 도키코 가부시키 가이샤
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2003-06-09
Also published as: JP3978707B2; US20030098209A1; US6860370B2; JP2003166584A; KR100745004B1

Abstract

본 발명은 파일럿형 감쇠력 조정 밸브를 구비한 감쇠력 조정식 유압 완충기를 제공하며, 피스톤 로드의 신축 행정의 반전시에 파일럿실의 과도한 압력 변동을 억제하여 채터링을 방지함과 동시에 감쇠력을 신속하게 발생시킨다.

유액(油液)을 봉입한 실린더(2) 내에 피스톤 로드(11)를 연결한 피스톤(5)을 활주 이동 가능하게 끼운다. 피스톤(5)에 파일럿형의 신장측 감쇠력 조정 기구(6) 및 수축측 감쇠력 조정 기구(7)를 마련하고, 배압실(23, 57; 파일럿실)의 입구에 체크 밸브(29, 62)를 설치한다. 파일럿실(23, 57)의 릴리프 밸브(25, 59)에 오리피스 통로(25A, 59A)를 마련한다. 피스톤 로드(11)의 신축 행정이 반전될 때, 체크 밸브(26, 62)에 의해서 배압실(23, 57)의 압력을 유지하고, 오리피스 통로(25A, 59A)를 통해 배압실(23, 57)을 적절히 가압함으로써, 시일 링(22, 55)의 채터링을 방지함과 동시에 배압실(23, 57)의 승압을 촉진하여 감쇠력을 신속히 발생시킨다.

Description

감쇠력 조정식 유압 완충기{DAMPING FORCE ADJUSTABLE HYDRAULIC BUFFER}

본 발명은 자동차 등의 차량의 현가 장치에 장착되는 감쇠력 조정식 유압 완충기에 관한 것이다.

자동차 등의 차량의 현가 장치에 장착되는 유압 완충기에는 노면 상태, 주행 상태 등에 따라 승차감이나 조종 안정성을 향상시키기 위해서 감쇠력 특성을 적절하게 조정할 수 있도록 한 감쇠력 조정식 유압 완충기가 있다.

감쇠력 조정식 유압 완충기는 일반적으로, 유액을 봉입한 실린더 내에 피스톤 로드를 연결한 피스톤을 활주 이동 가능하게 끼워 넣어 실린더 내를 2실로 구획하여 피스톤부에 실린더 내의 2실을 연통시키는 메인 유액 통로 및 바이패스 통로를 마련하고, 메인 유액 통로에는 오리피스 및 디스크 밸브 등으로 이루어지는 감쇠력 발생 기구를 설치하고, 바이패스 통로에는 그 통로 면적을 조정하는 감쇠력 조정 밸브를 설치한 구성으로 되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 감쇠력 조정 밸브에 의해서 바이패스 통로를 개방하여 실린더내 2실 사이의 유액의 유통 저항을 작게 함으로써 감쇠력을 작게 하고, 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, 전술한 바와 같이 바이패스 통로의 통로 면적에만 의존하여 감쇠력을 조정하는 경우에는, 피스톤 속도의 저속 영역에 있어서는 감쇠력이 유액 통로의 오리피스의 스로틀에 의존하기 때문에 감쇠력 특성을 크게 변화시킬 수 있지만, 피스톤 속도의 중고속 영역에서는 감쇠력이 메인 유액 통로의 감쇠력 발생 기구(디스크 밸브 등)의 개방 정도에 의존하기 때문에 감쇠력 특성을 크게 변화시킬 수 없다.

그래서, 예컨대 일본국 특허 공개 평7-332425호 공보(대응 미국 공보 US5,655,633)에 기재되어 있는 바와 같이, 신장측 및 수축측 공통의 메인 유액 통로의 감쇠력 발생 기구로서 디스크 밸브의 배부(背部)에 배압실(背壓室; 파일럿실)을 형성하고, 이 배압실을 고정 오리피스를 통해 디스크 밸브의 상류측 실린더실에 연통시키고, 유량 제어 밸브(파일럿 제어 밸브)를 통해 디스크 밸브의 하류측 실린더실에 연통시켜 파일럿형 감쇠력 조정 밸브로 한 것이 알려져 있다.

이 감쇠력 조정식 유압 완충기에 따르면, 유량 제어 밸브를 개폐함으로써 실린더내 2실 사이의 연결 통로 면적을 직접 조정함과 동시에, 유량 제어 밸브로 생기는 압력 손실에 의해 배압실의 압력을 변화시켜 디스크 밸브의 개방 압력을 변화시킬 수 있다. 이와 같이 하여, (감쇠력이 피스톤 속도의 2승에 거의 비례하는)오리피스 특성 및 (감쇠력이 피스톤 속도에 거의 비례하는) 밸브 특성을 조정할 수 있어 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓게 할 수 있다.

또한, 본원의 출원인은 일본국특허원 2001-164748호에서 피스톤 로드의 신장 행정 시에 유액을 유통시키는 신장측 통로 및 수축 행정 시에 유액을 유통시키는 수축측 통로의 각각에 파일럿형 감쇠력 조정 밸브를 설치하고, 신장측 및 수축측 감쇠력을 각각의 파일럿형 감쇠력 조정 밸브에 의해 조정하도록 한 감쇠력 조정식 유압 완충기를 일본에 출원하였다.

그러나, 전술한 종래의 신장측 및 수축측 통로의 각각에 파일럿형 감쇠력 조정 밸브를 설치한 감쇠력 조정식 유압 완충기에서는 다음과 같은 문제가 있다. 신장측 파일럿형 감쇠력 조정 밸브에서는, 파일럿실이 피스톤 로드의 신장 행정 시에 가압되고, 수축 행정 시에 감압된다. 또한, 수축측 파일럿형 감쇠력 조정 밸브에서는, 파일럿실이 피스톤 로드의 수축 행정 시에 가압되고, 신장 행정 시에 감압된다. 이 때문에, 피스톤 로드의 신축 행정이 반전될 때, 파일럿실 내에 큰 압력 변동이 생기고, 이 압력 변동에 의해서 밸브체, 시일 부재 등이 이동하여 밸브 시트부, 시일부 등에 충돌함으로써 진동, 소음의 발생 원인이 되고, 채터링이 발생하여 밸브체, 시일 부재 등이 손상될 우려가 있다. 또한, 파일럿실이 감압 상태로부터 가압 상태로 될 때까지 시간이 걸려 감쇠력 발생에 1차 지연이 생기므로, 원하는 감쇠력을 얻기 어려워 진다.

또한, 특히 파일럿실의 압력을 제어하기 위해서 압력을 직접 제어하는 압력제어 밸브를 이용한 경우, 압력 제어 밸브는 채터링을 야기하기 쉬운 경향이 있기 때문에, 이 채터링이 파일럿실의 압력을 증감시켜, 발생하는 감쇠력이 불안정해 진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 피스톤 로드의 신축 행정의 반전 시에 파일럿형 감쇠력 조정 밸브의 파일럿실의 과도한 압력 변동을 억제할 수 있는 감쇠력 조정식 유압 완충기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 피스톤 로드의 신장 행정 시에 또는 수축 행정시에 발생하는 감쇠력을 안정시키는 것도 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기의 주요부의 종단면도이다.

도 2는 도 1의 장치에 있어서 신장측을 하드로, 수축측을 소프트로 한 경우의 신장측 및 수축측 유액의 흐름을 도시하고 있는 도면이다.

도 3은 도 1의 장치에 있어서 신장측을 소프트로, 수축측을 하드로 한 경우의 신장측 및 수축측 유액의 흐름을 도시하고 있는 도면이다.

도 4는 도 1의 장치의 신장측 및 수축측 감쇠력 조정 기구를 확대하여 도시한 도면이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 감쇠력 조정식 유압 완충기

2 : 실린더

5 : 피스톤

6 : 신장측 감쇠력 조정 밸브(신장측 파일럿형 감쇠력 조정 밸브)

7 : 수축측 감쇠력 조정 밸브(수축측 파일럿형 감쇠력 조정 밸브)

11 : 피스톤 로드

13 : 신장측 통로

14 : 수축측 통로

23, 57 : 배압실(파일럿실)

30, 63 : 포트(입구)

29, 62 : 체크 밸브

25A, 59A : 오리피스 통로

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기는 유액이 봉입된 실린더와, 해당 실린더내에 활주 이동 가능하게 끼워진 피스톤과, 일단이 상기 피스톤에 연결되고 타단이 상기 실린더의 외부로 연장된 피스톤 로드와, 해당 피스톤 로드의 신장 행정 시에 유액을 유통시키는 신장측 통로와, 상기 피스톤 로드의 수축 행정 시에 유액을 유통시키는 수축측 통로와, 상기 신장측 또는 수축측 통로의 적어도 한쪽에 설치된 파일럿형 감쇠력 조정 밸브를 포함하며, 상기 파일럿형 감쇠력 조정 밸브의 파일럿실 입구에는 상기 파일럿실측으로의 유액의 유입을 허용하고, 상기 파일럿실로부터의 유액의 유출을 규제하는 체크 밸브를 설치한 것을 특징으로 할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 피스톤 로드의 신축 행정이 반전될 때, 체크 밸브에 의해 파일럿실의 압력이 유지되기 때문에, 파일럿실의 과도한 압력 변동을 억제할 수 있다.

또한, 상기 체크 밸브는 소정의 밸브 개방 압력 미만에서는 밸브가 개방되지 않고, 소정의 밸브 개방 압력 이상에서는 밸브가 개방되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 피스톤 로드의 신장 행정 시에 또는 수축 행정에 있어서, 감쇠력 조정을 위해 파일럿실의 압력 조정하 때에 과도한 압력 변동이 억제되고, 감쇠력 조정식 유압 완충기가 발생하는 감쇠력을 안정시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기는 상기 파일럿형 감쇠력 조정 밸브가 설치된 신장측 또는 수축측 통로의 하류측 실린더실과 상기 파일럿실을 연통시키는 오리피스 통로를 마련한 것을 특징으로 할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 피스톤 로드의 신축 행정이 반전될 때, 오리피스 통로를 통해 파일럿실이 가압되기 때문에, 파일럿실의 압력을 신속하게 승압할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기는 상기 체크 밸브에 상기 신장측 또는 수축측 통로와 상기 파일럿실을 항상 연통시키는 오리피스를 마련한 것을 특징으로 할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 피스톤 로드의 신축 행정이 반전될 때의 밸브 개방 지연의 영향을 해소하여 파일럿실을 신속하게 승압할 수 있다. 또한, 상기 체크 밸브의 밸브 개방 압력 미만의 압력 변동을 민감하지 않고 완만하게 파일럿실로 전달시킬 수 있어 안정되고 확실한 감쇠력 발생을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기는 상기 오리피스의 유로 면적이 상기 오리피스 통로의 유로 면적보다도 작게 구성된 것을 특징으로 할 수 있다. 적확

이와 같이 구성함으로써 파일럿실 내의 압력을 유지할 수 있다.

이하, 본 발명의 1 실시예를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기(1)는 실린더(2) 외측에 외통(3)을 설치한 2중 통 구조로 되어 있고, 실린더(2)와 외통(3) 사이에 리저버(4)가 형성되어 있다. 실린더(2) 내에는 피스톤(5)이 활주 이동 가능하게 끼워져 있고, 이 피스톤(5)에 의해 실린더(2) 내부는 실린더 상부실(2a)과 실린더 하부실(2b)의 2실로 구획되어 있다. 피스톤(5)의 양단부에는 신장측 감쇠력 조정 기구(6) 및 수축측 감쇠력 조정 기구(7)(파일럿형 감쇠력 조정 밸브)가 설치되어 있고, 이들은 대략 원통형의 피스톤 볼트(8)가 삽입 관통되어 너트(9)에 의해 일체적으로 고정되어 있다.

피스톤 볼트(8)의 기단측 대경부에는 솔레노이드 케이스(10)가 나사식으로 부착되고, 솔레노이드 케이스(10)에는 피스톤 로드(11)의 일단부가 너트(12)에 의해 연결되어 있다. 피스톤 로드(11)의 타단측은 실린더 상부실(2a)을 통하여 실린더(2) 및 외통(3)의 상단부에 장착된 로드 가이드(도시 생략) 및 오일 시일(도시 생략)에 삽입 관통되어 실린더(2)의 외부로 연장되어 있다. 실린더(2)의 하단부에는 실린더 하부실(2b)과 리저버(4)를 적절한 유통 저항을 갖고 연통시키는 베이스 밸브(도시 생략)가 설치되어 있다. 그리고, 실린더(2) 내에는 유액이 봉입되어 있고, 리저버(4) 내에는 유액 및 가스가 봉입되어 있다.

피스톤(5)에는 실린더 상부실(2a)과 하부실(2b) 사이를 연통시키기 위한 신장측 통로(13) 및 수축측 통로(14)가 마련되어 있다.

신장측 감쇠력 조정 기구(6)는 대개 바닥이 있는 원통형의 외측 밸브 부재(15)의 원통부 내에 내측 밸브 부재(16)가 끼워 맞춤되어 있고, 외측 밸브 부재(15)의 저부의 내주측에 신장측 통로(13)에 연통하는 유로(油路; 17)가 마련되고, 외주측에 실린더 하부실(2b) 내로 개방되는 유로(18)가 마련되어 있다. 외측 밸브 부재(15)의 저부에는 유로(17)와 유로(18) 사이에 환상의 시트부(19)가 돌출되어 있다. 또한, 유로(18)의 외측에 환상의 시일부(20)가 돌출되어 있다. 시트부(19)에는 디스크 밸브(21)가 안착되어 디스크 밸브(21)의 외주부 및 시일부에 환상의 시일 링(22)이 중첩되고, 시일 링(22)의 내주부 위에 스프링 부재(22A)가 중첩되어, 디스크 밸브(21) 및 시일 링(22)을 시트부(19) 및 시일부(20)측으로 압박하고 있다.

그리고, 외측 밸브 부재(15)의 내부에는 내측 밸브 부재(16)에 의해서 디스크 밸브(21) 및 시일 링(22)의 배면측에 배압실(23; 파일럿실)이 형성되어 있다. 내측 밸브 부재(16)에는 배압실과 실린더 하부실(2b)을 연통시키는 유로(24)가 마련되어 있고, 유로(24)에는 배압실(23) 내의 압력을 실린더 하부실(2b)로 릴리프하는 릴리프 밸브(25; 디스크 밸브)가 설치되어 있다. 릴리프 밸브(25)의 밸브 시트에는 배압실(23)과 실린더 하부실(2b)을 항상 연통시키는 오리피스 통로(25A; 절결)가 마련되어 있다.

피스톤(5), 외측 밸브 부재(15), 내측 밸브 부재(16) 및 스페이서(26)에 삽입 관통된 피스톤 볼트(8)의 원통부의 측벽에는 오리피스 유로(27)를 통해 신장측 통로(13)에 연통하는 포트(28), 내측 밸브 부재(16)에 설치된 체크 밸브(29)를 통해 배압실(23)에 연통하는 포트(30) 및 스페이서(31)에 설치된 체크 밸브(32)를 통해 실린더 하부실(2b)에 연통하는 포트(33)가 설치되어 있다.

체크 밸브(29)는 도 4에 도시한 바와 같이 내측 밸브 부재(16)의 유로(24) 내측으로 돌출된 환상의 밸브 시트(29A) 및 이에 안착되는 디스크 밸브(29B)로 이루어져, 배압실(23)의 입구인 포트(30)로부터 배압실(23)측으로의 유액의 유입을 허용하는 것이다. 체크 밸브(29)의 밸브 시트(29A)에는 배압실(23)과 포트(30)를 항상 연통시키는 오리피스(29C; 절결)가 마련되어 있다. 또한, 오리피스(29C)의 유로 면적은 릴리프 밸브(25)의 오리피스 통로(25A)의 유로 면적보다도 작다.

여기서, 디스크 밸브(29B)는 소정의 강성을 갖고, 체크 밸브(29)는 포트(30)측의 액압(液壓)이 소정치 미만인 경우는 밸브를 개방하지 않고, 포트(30)측의 액압이 소정치 이상으로 상승한 경우에만 밸브를 개방하여 포트(30)로부터 배압실(23)측으로의 유액의 유입을 허용하도록 그 밸브 개방 압력이 설정되어 있다.

피스톤 볼트(8)의 원통부에는 기단측에 소경 보어(34)가 형성되고, 선단측에 대경 보어(35)가 형성되어 있어, 이 원통부에 삽입된 슬라이더(36)가 소경 보어(34)에 활주 이동 가능하게 끼워 맞추어져 있다. 대경 보어(35)의 선단부에는 플러그(37)가 나사식으로 끼워맞춤되어 플러그(37) 일단부에 형성된 환상의 밸브시트(38)에 대향시켜서 슬라이더(36)의 일단부에 원통형의 밸브체(39)가 형성되어 있다. 피스톤 볼트(8)의 포트(28)와 포트(30) 사이는 대경 보어(35)에 의해 항상 연통되어 있다. 포트(28, 30)와 포트(33)는 플러그(37)에 마련된 유로(40)를 통해 연통되어 있고, 밸브체(39)와 밸브 시트(38)의 탈착에 의해서 연통, 차단되도록 되어 있다.

대경 보어(35) 내에서, 슬라이더(36)에는 밸브체(39)측을 소경으로 한 수압부(41; 段部)가 형성되어 있다. 슬라이더(36)의 밸브체(39)측 단부는 플러그(37)에 나사 결합된 스프링 받이(42) 사이에 설치된 압축 스프링(43)에 접촉되고, 밸브체(39)와는 반대측의 단부는 솔레노이드 케이스(10) 내에 설치된 비례 솔레노이드(44)의 플런저(45)에 접촉되어 있다. 플런저(45)의 후방부에는 압축 스프링(46)이 설치되어 있다.

그리고, 밸브 시트(38), 밸브체(39) 및 수압부(41)에 의해 압력 제어 밸브가 구성되고, 스프링(43, 46)의 탄성력에 의해 슬라이더(36)의 밸브체(39)가 밸브 시트(38)에 압박되고, 수압부(41)에 작용하는 대경 보어(35) 내의 유액의 압력이 소정의 제어 압력을 넘었을 때, 스프링(43, 46)의 탄성력에 대항하여 밸브체(39)가 개방된다. 여기서, 비례 솔레노이드(44)의 플런저(45) 추력, 즉 코일(47)로의 통전 전류에 의해 제어 압력을 조정할 수 있다.

수축측 감쇠력 조정 기구(7)는 대개 바닥이 있는 원통형의 외측 밸브 부재(48)의 원통부 내에 내측 밸브 부재(49)가 끼워 맞추어져 있어, 외측 밸브 부재(48)의 저부 내주측에 수축측 통로(14)에 연통하는 유로(50)가 마련되고, 외주측에 실린더 상부측(2a) 내로 개방되는 유로(51)가 마련되어 있다. 외측 밸브 부재(48)의 저부에는 유로(50)와 유로(51) 사이에 환상의 시트부(52)가 돌출되어 있다. 또한, 유로(51)의 외측에 환상의 시일부(53)가 돌출되어 있다. 시트부(52)에는 디스크 밸브(54)가 안착되어, 디스크 밸브(54)의 외주부 및 시일부(53)에 환상의 시일 링(55)이 중첩되고, 시일 링(55)의 내주부 위에 스프링 부재(56)가 중첩되어, 디스크 밸브(54) 및 시일 링(55)을 시트부(52) 및 시일부(53)측으로 압박하고 있다.

그리고, 외측 밸브 부재(48)의 내부에는 내측 밸브 부재(49)에 의해 디스크 밸브(54) 및 시일 링(55)의 배면측에 배압실(57; 파일럿실)이 형성되어 있다. 내측 밸브 부재(49)에는 배압실(57)과 실린더 상부실(2a)을 연통시키는 유로(58)가 마련되어 있고, 유로(58)에는 배압실(57) 내의 압력을 실린더 상부실(2a)로 릴리프하는 릴리프 밸브(59; 디스크 밸브)가 설치되어 있다. 릴리프 밸브(59)의 밸브 시트에는 배압실(57)과 실린더 상부실(2a)을 항상 연통시키는 오리피스 통로(59A; 절결)가 마련되어 있다.

피스톤(5), 외측 밸브 부재(48) 및 내측 밸브 부재(49)에 삽입 관통된 피스톤 볼트(8)의 원통부의 측벽에는 오리피스 유로(60)를 통해 수축측 통로(14)에 연통하는 포트(61) 및 내측 밸브 부재(49)에 설치된 체크 밸브(62)를 통해 배압실(57)에 연통하는 포트(63)가 설치되어 있다.

체크 밸브(62)는 도 4에 도시한 바와 같이 내측 밸브 부재(49)의 유로(58) 내측에 돌출된 환상의 밸브 시트(62A) 및 이에 안착되는 디스크 밸브(62B)로 이루어져, 배압실(57)의 입구인 포트(63)로부터 배압실(57)측으로의 유액의 유입을 허용하는 것이다. 체크 밸브(62)의 밸브 시트(62A)에는 배압실(57)과 포트(63)를 항상 연통시키는 오리피스(62C; 절결)가 마련되어 있다. 또한, 오리피스(62C)의 유로 면적은 릴리프 밸브(59)의 오리피스 통로(59A)의 유로 면적보다도 작아져 있다.

여기서, 디스크 밸브(62B)는 소정의 강성을 갖고, 체크 밸브(62)는 포트(63)측 액압이 소정치 미만인 경우는 밸브를 개방하지 않고, 포트(63)측 액압이 소정치 이상으로 상승한 경우에만 밸브를 개방하여 포트(63)로부터 배압실(57)측으로의 유액의 유입을 허용하도록, 그 밸브 개방 압력이 설정되어 있다.

피스톤 볼트(8)의 소경 보어(34) 내에 끼워 맞추어진 슬라이더(36)에는 포트(61, 63)사이의 유로 면적을 조정하는 스풀(64; 유량 제어 밸브)이 형성되어 있다. 스풀(64)은, 슬라이더(36)가 도면 중 아랫쪽으로 이동하여 밸브체(39)가 밸브 시트(38)에 안착된 상태에서는 포트(61, 63) 사이를 차단하여 상측으로 소정량을 넘어 이동함으로써 포트(61, 63) 사이의 유로를 서서히 개방하도록 랜드가 배치되어 있다.

슬라이더(36) 및 플런저(45)에는 축방향에 따라 관통하는 유로(65, 66)가 마련되고, 이들의 양단에 형성된 유실(油室)을 상호 연통시킴으로써, 슬라이더(36) 및 플런저(45)의 원활한 이동을 확보하고 있다. 비례 솔레노이드(44)의 내부는 솔레노이드 케이스(10)에 마련된 충분히 작은 오리피스 통로(67)를 통해 실린더 상부실(2a)에 연통되어 있어, 비례 솔레노이드(44) 내부의 공기를 배출할 수 있게 되어 있다. 또한, 비례 솔레노이드(44)의 코일(47)에 접속된 리드선(68)은 중공 피스톤로드(11) 내에 삽입 관통되어 그 선단부에 설치된 단자(도시 생략)에 접속되어 있어 외부에서 통전할 수 있게 되어 있다.

이상과 같이 구성한 본 실시예의 작용에 관해서 이하에 설명한다.

피스톤 로드(11)의 신장 행정시에는 실린더 상부실(2a)측의 유액이 신장측 통로(13), 오리피스 유로(27), 포트(28), 대경 보어(35), 유로(40) 및 포트(33)를 통하여 실린더 하부실(2b)측으로 흘러 밸브체(39)의 제어 압력에 따라 감쇠력이 발생하고, 실린더 상부실(2a)측 압력이 디스크 밸브(21)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 디스크 밸브(21)가 개방되어 유액이 신장측 통로(13)로부터 유로(17) 및 유로(18)를 통하여 실린더 하부실(2b)로 흘러 디스크 밸브(21)에 의해 감쇠력이 발생한다. 또한, 피스톤 로드(11)의 수축 행정시에는 실린더 하부실(2b)측의 유액이 수축측 통로(14), 유로(50) 및 유로(51)를 통하여 실린더 상부실(2a)측으로 흘러 디스크 밸브(54)에 의해 감쇠력이 발생한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 코일(47)로의 통전 전류를 작게 하여 비례 솔레노이드(44)의 추력을 작게 한 경우, 슬라이더(36)는 스프링(43, 46)의 탄성력에 의해 하측으로 이동하여 밸브체(39)를 밸브 시트(38)에 압압하고, 또한 스풀(64)에 의해 포트(61, 63) 사이를 차단한다. 이 상태에서는 신장측 감쇠력 조정 기구(6)에 있어서는 밸브체(39)의 제어 압력이 높아지고, 배압실(23)의 압력이 상승하여 디스크 밸브(21)의 밸브 개방 압력도 높아지기 때문에, 신장측의 감쇠력이 커진다(하드해진다)(도 2의 우측 참조). 또한, 배압실(23)의 압력이 소정의 릴리프 압력에 도달하면, 릴리프 밸브(25)가 개방되어, 배압실(23)내의 유액이 실린더 하부실(2b)로릴리프된다.

또한, 수축측 감쇠력 조정 기구(7)에서는 포트(61, 63)사이가 차단됨으로써 배압실(57)의 압력이 낮아지고, 디스크 밸브(54)의 밸브 개방 압력이 저하되기 때문에, 수축측의 감쇠력이 작아진다(소프트해진다)(도 2의 좌측 참조). 또한, 압력 제어 밸브인 밸브체(39)의 밸브 개방시 밸브 시트(38)로부터의 리프트량은 0.2 mm 정도인 데 대하여, 유량 제어 밸브인 스풀(64)의 밸브 개방시의 스트로크량은 0.5 mm 정도로 되어 있기 때문에, 밸브체(39)의 개방시에도 스풀(64)의 밸브 폐쇄 상태는 유지된다.

코일(47)로의 통전 전류를 크게 하여 비례 솔레노이드(44)의 추력을 크게 한 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 슬라이더(36)는 스프링(43, 46)의 탄성력에 대항하여 상측으로 이동하여 밸브체(39)를 밸브 시트(38)로부터 이격시켜 스풀(64)이 포트(61, 63) 사이를 연통시킨다. 이 상태에서, 신장측 감쇠력 조정 밸브(6)에서는 밸브체(39)의 제어 압력이 해소되어 배압실(23)의 압력이 저하하여 디스크 밸브(21)의 밸브 개방 압력이 낮아지기 때문에 신장측의 감쇠력이 작아진다(소프트해진다)(도 3의 우측 참조).

또한, 수축측 감쇠력 조정 기구(7)에서는 포트(61, 63) 사이가 연통됨으로써 배압실(57)의 압력이 높아지고, 디스크 밸브(54)의 밸브 개방 압력이 상승하기 때문에 수축측 감쇠력이 커진다(하드해진다)(도 3의 좌측 참조). 또한, 배압실(57)의 압력이 소정의 릴리프 압력에 도달하면, 릴리프 밸브(59)가 개방되어 배압실(57) 내의 유액이 실린더 상부실(2a)로 릴리프된다.

이와 같이 하여, 비례 솔레노이드(44)의 코일(47)로의 통전 전류에 의해 신장측 감쇠력 조정 기구(6)의 압력 제어 밸브 및 수축측 감쇠력 조정 기구(7)의 유량 제어 밸브를 제어함으로써, 동시에 디스크 밸브(21, 54)의 밸브 개방 압력을 조정할 수 있어, 감쇠력의 조정 범위를 크게 할 수 있다. 하나의 비례 솔레노이드(44)에 의해 슬라이더(36)를 이동시킴으로써 신장측 및 수축측 감쇠력을 동시에 조정할 수 있어서, 신장측 및 수축측의 감쇠력을 한쪽이 하드할 때 다른 쪽을 소프트하게 조정하고, 또한 한쪽이 소프트할 때 다른 쪽을 하드하게 조정할 수 있어, 소위 반전 특성의 감쇠력을 얻을 수 있다.

그리고, 피스톤 로드(11)의 한번의 신장 행정 또는 수축 행정에 있어서, 슬라이더(36)의 상측으로의 이동과 하측으로의 이동을 수차례 행하고, 대경 보어(35)와 유로(40)의 연통 및 차단과, 포트(61)와 포트(63)의 연통 및 차단을 행함으로써 배압실(23)과 배압실(57)의 압력은 다단계 또는 무단계로 조정되어, 신장측 감쇠력 발생 기구(6) 또는 수축측 감쇠력 발생 기구(7)는 차량의 상황에 따라 적절한 감쇠력을 발생시킬 수 있게 되어 있다.

도 4를 참조하면, 피스톤 로드(11)의 수축 행정시에는 실린더 하부실(2b)이 가압되기 때문에 신장측 감쇠력 조정 기구(6)에서는 외측 밸브 부재(15)의 유로(18)로부터 시일 링(22)을 시일부(20)로부터 리프트시키고자 하는 압력이 작용한다. 또한, 수축 행정시에는 실린더 상부실(2a)이 감압되기 때문에 실린더 상부실(2a)측에 연통하는 포트(30)에 의해 배압실(23)이 감압된다. 이 때, 시일 링(22)이 시일부(20)로부터 리프트되면, 신장 행정 시에 배압실(23)이 가압되었을때, 시일 링(22)이 시일부(20)에 충돌하여 진동 및 소음을 발생시키고, 또한 채터링이 발생하여 시일 링(22)이 손상될 우려가 있다. 또한, 수축 행정 시에 배압실(23)이 감압되면, 신장 행정으로 이행했을 때, 배압실(23)의 승압이 지연되어 감쇠력 발생에 1차 지연이 생겨, 원하는 감쇠력을 얻기 어려워진다.

또한, 피스톤 로드(11)의 신장 행정에 있어서, 신장측 감쇠력 기구(6)의 배압실(23)의 압력을 다단계 또는 무단계로 조정하기 위해서 슬라이더(36)의 상측으로의 이동과 하측으로의 이동을 수차례 행하면, 배압실(23)은 급격한 압력 변동에 노출되어 감쇠력이 안정되지 않은 상태로 되는 경우가 있다.

이에 대하여, 배압실(23)의 입구인 포트(30)에 체크 밸브(29)를 설치함으로써 수축 행정 시에 배압실(23) 내의 압력이 유지되기 때문에, 시일 링(22)의 리프트를 억제할 수 있다. 또한, 수축 행정에서 가압되는 실린더 하부실(2b)의 압력이 릴리프 밸브(25)의 오리피스 통로(25A)를 통해 배압실(23)로 도입되기 때문에 배압실(23)을 적절히 가압할 수 있다. 이로 인해, 시일 링(22)의 리프트를 확실하게 방지할 수 있어, 진동, 소음 및 채터링의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 피스톤 로드(11)의 신축 행정의 반전 시에 배압실(23)의 과도한 압력 변동을 억제함과 동시에 배압실(23)의 승압을 촉진하여 감쇠력 발생의 1차 지연을 방지하여, 신속히 원하는 감쇠력을 얻을 수 있다.

또한, 배압실(23)의 입구인 포트(30)에 체크 밸브(29)가 소정의 밸브 개방 압력으로 설치되기 때문에, 피스톤 로드(11)의 신장 행정에 있어서 슬라이더(36)의 상측으로의 이동과 하측으로의 이동을 수차례 행하더라도, 배압실(23)은 체크밸브(29)의 밸브 개방 압력 미만의 포트(30)측 압력 변동에는 직접 노출되지 않아 감쇠력을 안정시킬 수 있다.

또한, 체크 밸브(29)에 오리피스(29C)를 마련함으로써 신장 행정 시에 체크 밸브(29)의 밸브 개방 지연의 영향을 해소하여 배압실(23)을 신속히 승압할 수 있다. 또한, 체크 밸브(29)의 오리피스(29C)는 릴리프 밸브(25)의 오리피스 통로(25A)에 대하여 통로 면적이 충분히 작기 때문에, 수축 행정시에는 배압실(23)의 압력을 충분히 유지할 수 있다.

또한, 오리피스(29C)에 의해 체크 밸브(29)의 밸브 개방 압력 미만의 포트(30)측 압력 변동을 배압실(23)로 완만하게 전달하는 것이 가능해져, 안정되고 확실한 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

한편, 피스톤 로드(11)의 신장 행정시에는 실린더 상부실(2a)이 가압되기 때문에 수축측 감쇠력 조정 기구(7)에서는 외측 밸브 부재(48)의 유로(51)로부터 시일 링(55)을 시일부(53)로부터 리프트시키고자 하는 압력이 작용한다. 또한, 신장 행정시에는 실린더 하부실(2b)이 감압되기 때문에 실린더 하부실(2b)측에 연통하는 포트(63)에 의해 배압실(57)이 감압된다. 이 때, 시일 링(55)이 시일부(53)로부터 리프트되면, 수축 행정으로 이행하여 배압실(57)이 가압되었을 때, 시일 링(55)이 시일부(53)에 충돌하여 진동 및 소음을 발생시키고, 또한 채터링이 발생하여 시일 링(53)이 손상될 우려가 있다. 또한, 신장 행정 시에 배압실(57)이 감압되면, 수축 행정으로 이행했을 때, 배압실(57)의 승압이 지연되어 감쇠력 발생에 1차 지연이 생겨, 원하는 감쇠력을 얻기 어려워진다.

또한, 피스톤 로드(11)의 수축 행정에 있어서, 수축측 감쇠력 기구(7)의 배압실(57) 압력을 다단계 또는 무단계로 조정하기 위해서 슬라이더(36) 상측으로의 이동과 하측으로의 이동을 수차례 행하면, 배압실(57)은 급격한 압력 변동에 노출되어 감쇠력이 안정되지 않는 상태로 되는 경우가 있다.

이에 대하여, 배압실(57)의 입구인 포트(63)에 체크 밸브(62)를 설치함으로써 신장 행정 시에 배압실(57) 내의 압력이 유지되기 때문에, 시일 링(55)의 리프트를 억제할 수 있다. 또한, 신장 행정에 있어서 가압되는 실린더 상부실(2a)의 압력이 릴리프 밸브(59)의 오리피스 통로(59A)를 통해 배압실(57)로 도입되기 때문에, 배압실(57)을 적절히 가압할 수 있다. 이로 인해, 시일 링(53)의 리프트를 확실하게 방지할 수 있어, 진동, 소음 및 채터링의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 피스톤 로드(11)의 신축 행정의 반전 시에 배압실(57)의 과도한 압력 변동을 억제함과 동시에, 배압실(57)의 승압을 촉진하고 감쇠력 발생의 1차 지연을 방지하여, 신속히 원하는 감쇠력을 얻을 수 있다.

또한, 배압실(57)의 입구인 포트(63)에 체크 밸브(62)가 소정의 밸브 개방 압력으로 설치되기 때문에, 피스톤 로드(11)의 수축 행정에 있어서 슬라이더(36)의 상측으로의 이동과 하측으로의 이동을 수차례 행하더라도, 배압실(57)은 체크 밸브(62)의 밸브 개방 압력 미만의 포트(63)측 압력 변동에는 직접 노출되지 않아 감쇠력을 안정시킬 수 있다.

또한, 체크 밸브(62)에 오리피스(62C)를 마련함으로서, 수축 행정으로 이행했을 때, 체크 밸브(62)의 밸브 개방 지연의 영향을 해소하여 배압실(57)을 신속히승압할 수 있다. 또한, 체크 밸브(62)의 오리피스(62C)는 릴리프 밸브(59)의 오리피스 통로(59A)에 대하여 통로 면적이 충분히 작기 때문에 신장 행정 시에 배압실(57)의 압력을 충분히 유지할 수 있다.

또한, 오리피스(62C)에 의해 체크 밸브(62)의 밸브 개방 압력 미만의 포트(63)측 압력 변동을 배압실(57)로 완만하게 전달하는 것이 가능해져, 안정되고 확실한 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

이와 같이 하여, 피스톤 로드의 신축 행정의 반전 시에 파일럿형 감쇠력 조정 밸브의 채터링을 방지함과 동시에, 파일럿실을 신속히 승압하여 감쇠력 발생의 1차 지연을 방지할 수 있기 때문에 진동 및 소음의 발생을 방지하여 내구성을 높일 수 있고, 또한 안정된 감쇠력을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 일례로서 신장측 및 수축측 양쪽에 파일럿형 감쇠력 조정 밸브를 설치한 경우에 관해서 설명하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 신장측 또는 수축측 중 어느 한 쪽에 파일럿형 감쇠력 조정 밸브를 설치하고, 다른 쪽에는 통상 오리피스, 디스크 밸브 등으로 이루어지는 감쇠력 조정 밸브를 설치한 것에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는, 피스톤부에 감쇠력 조정 밸브를 내장한 것에 관해서 설명하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 실린더의 외부에 유액 통로를 마련하고, 이 유액 통로에 파일럿형 감쇠력 조정 밸브를 설치한 소위 가로 부착형(橫付型) 감쇠력 조정식 유압 완충기에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의하면, 파일럿형 감쇠력 조정 밸브에 체크 밸브를 설치함으로써 피스톤 로드의 신축 행정이 반전될 때, 체크 밸브에 의해 파일럿실의 압력이 유지되기 때문에, 파일럿실의 과도한 압력 변동을 억제할 수 있다. 그 결과, 피스톤 로드의 신축 행정의 반전 시에 파일럿형 감쇠력 조정 밸브의 채터링을 억제하여 진동 및 소음의 발생을 방지하고, 내구성을 높임과 동시에, 안정된 감쇠력을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의하면, 상기 체크 밸브는 소정의 밸브 개방 압력 미만에서는 밸브가 개방되지 않고, 소정의 밸브 개방 압력 이상에서 밸브가 개방됨으로써, 피스톤 로드의 신장 행정 시에 또는 수축 행정 시에 파일럿실의 과도한 압력 변동이 억제되어 감쇠력을 안정시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기에 의하면, 실린더실과 파일럿실을 연통시키는 오리피스 통로를 마련함으로써 피스톤 로드의 신축 행정이 반전될 때, 오리피스 통로를 통해 파일럿실이 가압되기 때문에, 파일럿실의 압력을 신속히 승압할 수 있어 감쇠력을 신속히 올릴 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기에 따르면, 체크 밸브에 오리피스를 마련함으로써, 피스톤 로드의 신축 행정이 반전될 때의 밸브 개방 지연의 영향을 해소하여 파일럿실을 신속히 승압할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 감쇠력 조정식 유압 완충기에 따르면, 오리피스의 유로 면적이 오리피스 통로의 유로 면적보다도 작게 구성되어 있는 것에 의해, 파일럿실내의 압력을 유지할 수 있다.

Claims

유액이 봉입된 실린더와, 해당 실린더내에 활주 이동 가능하게 끼워진 피스톤과, 일단이 상기 피스톤에 연결되고 타단이 상기 실린더의 외부로 연장된 피스톤 로드와, 해당 피스톤 로드의 신장 행정시에 유액을 유통시키는 신장측 통로와, 상기 피스톤 로드의 수축 행정시에 유액을 유통시키는 수축측 통로와, 상기 신장측 또는 수축측 통로의 적어도 한쪽에 설치된 파일럿형 감쇠력 조정 밸브를 포함하는 감쇠력 조정식 유압 완충기로서,

상기 파일럿형 감쇠력 조정 밸브의 파일럿실의 입구에 상기 파일럿실로의 유액의 유입을 허용하고, 상기 파일럿실로부터의 유액의 유출을 규제하는 체크 밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.
제1항에 있어서, 상기 체크 밸브는 소정의 밸브 개방 압력 미만에서는 밸브가 개방되지 않고, 소정의 밸브 개방 압력 이상에서 밸브가 개방되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.
제1항에 있어서, 상기 파일럿형 감쇠력 조정 밸브가 설치된 신장측 또는 수축측 통로의 하류측 실린더실과 상기 파일럿실을 연통시키는 오리피스 통로가 마련되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.
제3항에 있어서, 상기 체크 밸브에는 상기 신장측 또는 수축측 통로와 상기 파일럿실을 항상 연통시키는 오리피스가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.
제4항에 있어서, 상기 오리피스의 유로 면적이 상기 오리피스 통로의 유로 면적보다도 작게 구성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.
제2항에 있어서, 상기 파일럿형 감쇠력 조정 밸브가 설치된 신장측 또는 수축측 통로의 하류측 실린더실과 상기 파일럿실을 연통시키는 오리피스 통로가 마련되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.
제6항에 있어서, 상기 체크 밸브에는 상기 신장측 또는 수축측 통로와 상기 파일럿실을 항상 연통시키는 오리피스가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.
제7항에 있어서, 상기 오리피스의 유로 면적이 상기 오리피스 통로의 유로 면적보다도 작게 구성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 유압 완충기.