KR20140114049A

KR20140114049A - 완충기의 감쇠 밸브

Info

Publication number: KR20140114049A
Application number: KR1020147023075A
Authority: KR
Inventors: 히데키 야마다
Original assignee: 카야바 고교 가부시기가이샤
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2013-02-18
Publication date: 2014-09-25
Also published as: JP5833957B2; KR101598316B1; CN104011424A; WO2013136910A1; US9285008B2; US20150008083A1; EP2787242A4; EP2787242A1; CN104011424B; JP2013190044A

Abstract

일방측 디스크와 타방측 디스크를 갖는 피스톤과, 일방측 디스크 및 타방측 디스크에 형성되는 관통 구멍을 포함하여 구성되는 포트와, 피스톤 로드와, 피스톤 로드의 선단에 나사 장착하는 너트를 구비하고, 일방측 디스크와 타방측 디스크의 각 맞댐면의 대응하는 위치에는, 환상의 내주 시트면과, 환상의 외주 시트면이 각각 형성되고, 각 내주 시트면과 각 외주 시트면 사이에 각 관통 구멍이 개방되고, 타방측 디스크의 관통 구멍은, 내주 시트면과 외주 시트면 사이를 따라 복수 형성되고, 관통 구멍의 사이에 탄성 변형부가 형성되고, 너트가 체결되지 않고, 일방측 디스크의 외주 시트면과 타방측 디스크의 외주 시트면이 접촉한 상태에서는, 일방측 디스크의 내주 시트면과 타방측 디스크의 내주 시트면 사이에 간극이 형성되고, 너트가 체결된 상태에서는, 타방측 디스크의 탄성 변형부가 변형되고, 각 내주 시트면이 접촉한다.

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 적용되고, 완충기 내에 한쪽 실과 다른 쪽 실을 구획하는 피스톤과, 이 피스톤에 형성되어 한쪽 실과 다른 쪽 실을 연통하는 포트와, 이 포트의 출구 단부에 이어지는 창의 외주를 둘러싸는 밸브 시트에 착좌하는 리프 밸브를 구비하고, 이 리프 밸브의 외주측을 휘게 하여 포트를 개방하는 것이 알려져 있다.

그리고, 차량용 완충기에 있어서는, 차량에 있어서의 승차감을 양호한 것으로 하기 위해, 피스톤 속도가 낮은 영역에서는 감쇠력을 구동함으로써 차량의 진동을 확실히 감쇠시킴과 함께, 피스톤 속도가 어느 정도 고속으로 되면 감쇠 계수를 작게 하여 감쇠력 과다로 되지 않는 것이 바람직하고, 이러한 감쇠 특성(피스톤 속도에 대한 감쇠력 변화)을 실현하기 위해, 각종 제안이 이루어져 있다.

예를 들어, JP2008-138696A에 기재된 완충기의 감쇠 밸브는, 피스톤이, 일방측 디스크와, 일방측 디스크에 겹쳐 설치되는 타방측 디스크로 분할되고, 피스톤에는, 완충기의 신장 시에 작동 유체가 통과하는 것을 허용하는 일방측의 포트와, 완충기의 압축 시에 작동 유체가 통과하는 것을 허용하는 타방측의 포트가 형성되어 있다.

일방측 디스크와 타방측 디스크는, 각 맞댐면의 대응하는 위치에 환상의 내주 시트면과, 내주 시트면의 외측에 형성되는 환상의 외주 시트면을 각각 갖고, 타방측 디스크의 외주 시트면에는, 환상의 돌기가 형성되어 있다. 그리고, 너트의 체결력으로 돌기를 찌부러뜨림으로써, 일방측 디스크의 외주 시트면과 타방측 디스크의 외주 시트면을 밀착시켜, 일방측의 포트의 도중으로부터 작동 유체가 누설되는 것을 방지하고 있다.

또한, JP1996-261268A에는, 시일을 통해 외주 시트면을 밀착시키고, 분할된 피스톤에 형성되는 포트의 도중으로부터 작동 유체가 누설되는 것을 방지하는 구조가 기재되어 있다.

그러나, 상기한 감쇠 밸브가 차량용 완충기에 적용되는 경우에는, 바람직한 감쇠 특성을 실현하여 차량의 승차감을 양호하게 할 수 있지만, 이하와 같은 문제가 있다.

JP2008-138696A에 기재되어 있는 감쇠 밸브에 있어서는, 너트의 체결력으로 돌기를 찌부러뜨리기 위해, 큰 체결력이 필요해진다.

또한, 타방측 디스크가, 고정 단부로 되는 내주측을 지지점으로 하여, 외주측이 리프 밸브측으로 휘므로, 밸브 시트의 직경이 바뀌고, 감쇠력의 편차가 커진다.

JP1996-261268A에 기재되어 있는 감쇠 밸브에 있어서는, 일방측 디스크의 외주 시트면과 타방측 디스크의 외주 시트면 사이에 시일을 개재 장착시키므로, 구성이 복잡해진다.

본 발명은 상기한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 너트의 체결력을 작게 함과 함께 감쇠력의 편차를 적게 하는 것이 가능하며, 구조를 복잡하게 하는 일이 없는 완충기의 감쇠 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 완충기의 감쇠 밸브이며, 일방측 디스크와 상기 일방측 디스크에 겹쳐 설치되는 타방측 디스크를 갖고, 한쪽 실과 다른 쪽 실을 구획하는 밸브 디스크와, 상기 일방측 디스크 및 상기 타방측 디스크에 형성되는 관통 구멍을 포함하여 구성되고, 상기 한쪽 실과 상기 다른 쪽 실을 연통하는 포트와, 상기 밸브 디스크를 관통하는 축 부재와, 상기 축 부재의 선단에 나사 장착하여 상기 축 부재에 상기 밸브 디스크를 고정하는 너트를 구비하고, 상기 일방측 디스크와 상기 타방측 디스크의 각 맞댐면의 대응하는 위치에는, 환상의 내주 시트면과, 상기 내주 시트면의 외측에 형성되는 환상의 외주 시트면이 각각 형성되고, 상기 각 내주 시트면과 상기 각 외주 시트면 사이에 상기 각 관통 구멍이 개방되고, 상기 타방측 디스크의 상기 관통 구멍은, 상기 타방측 디스크의 상기 내주 시트면과 상기 타방측 디스크의 상기 외주 시트면 사이를 따라 복수 형성되고, 상기 타방측 디스크의 상기 관통 구멍의 사이에 탄성 변형부가 형성되고, 상기 너트가 체결되지 않고, 상기 일방측 디스크의 상기 외주 시트면과 상기 타방측 디스크의 상기 외주 시트면이 접촉한 상태에서는, 상기 일방측 디스크의 상기 내주 시트면과 상기 타방측 디스크의 상기 내주 시트면 사이에 간극이 형성되고, 상기 너트가 체결된 상태에서는, 상기 타방측 디스크의 상기 탄성 변형부가 변형되고, 상기 일방측 디스크의 상기 내주 시트면과 상기 타방측 디스크의 상기 내주 시트면이 접촉하는 완충기의 감쇠 밸브가 제공된다.

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

도 1은 제1 실시 형태에 관한 감쇠 밸브가 적용된 완충기의 피스톤부를 도시하는 단면도이다.
도 2는 타방측 디스크를 도시하는 평면도이다.
도 3a는 너트를 체결하기 전의, 일방측 디스크와 타방측 디스크의 접촉부를 도시하는 단면도이다.
도 3b는 너트를 체결한 후의, 일방측 디스크와 타방측 디스크의 접촉부를 도시하는 단면도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 관한 감쇠 밸브가 적용된 완충기의 피스톤부를 도시하는 단면도이다.
도 5는 비교예의 감쇠 밸브가 적용된 완충기의 피스톤부를 도시하는 단면도이다.
도 6은 비교예의 감쇠 밸브의, 일방측 디스크와 타방측 디스크의 접촉부를 도시하는 단면도이다.

<제1 실시 형태>

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 몇 개의 도면을 통해 부여된 동일한 부호는, 동일한 부품이나 대응하는 부품을 나타낸다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 감쇠 밸브는, 완충기의 피스톤부에 적용되고, 일방측 디스크(1)와 일방측 디스크(1)에 겹쳐 설치되는 타방측 디스크(2)로 이루어지고, 한쪽 실(A)과 다른 쪽 실(B)을 구획하는 밸브 디스크인 피스톤(P)과, 디스크(1, 2)에 각각 형성되는 관통 구멍(10, 20)을 포함하여 구성되고, 한쪽 실(A)과 다른 쪽 실(B)을 연통하는 포트인 일방측의 포트(3a)와, 피스톤(P)을 관통하는 축 부재인 피스톤 로드(4)와, 피스톤 로드(4)의 선단(41)에 나사 장착하여 피스톤 로드(4)에 피스톤(P)을 고정하는 너트(N)를 구비한다.

일방측 디스크(1)와 타방측 디스크(2)는, 각 맞댐면의 대응하는 위치에 환상의 내주 시트면(11, 21)과, 내주 시트면(11, 21)의 외측에 형성되는 환상의 외주 시트면(12, 22)을 각각 갖고, 각 내주 시트면(11, 21)과 각 외주 시트면(12, 22) 사이에 각 관통 구멍(10, 20)이 개방된다.

일방측 디스크(1)의 외주 시트면(12)과 타방측 디스크(2)의 외주 시트면(22)을 접촉시켰을 때, 일방측 디스크(1)의 내주 시트면(11)과 타방측 디스크(2)의 내주 시트면(21) 사이에 간극(S)(도 3a)이 형성된다.

또한, 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)은 타방측 디스크(2)의 내주 시트면(21)과 타방측 디스크(2)의 외주 시트면(22) 사이를 따라 복수 형성되고(도 2), 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)의 사이에 탄성 변형부(24)가 형성된다.

본 실시 형태에 관한 감쇠 밸브가 적용되는 완충기는, 작동 유체를 수용하는 실린더(5)와, 실린더(5)의 상단부를 밀봉하는 헤드 부재(도시하지 않음)와, 헤드 부재를 미끄럼 이동 가능하게 관통하는 피스톤 로드(4)와, 피스톤 로드(4)의 장착부에 고정되는 피스톤(P)과, 피스톤(P)으로 구획되는 한쪽 실(A) 및 다른 쪽 실(B)과, 실린더(5)의 하단부측을 밀봉하는 밀봉 부재(도시하지 않음)와, 실린더(5) 내에 진입하는 피스톤 로드(4)의 체적분의 실린더 내용적 변화를 보상하는 리저버(도시하지 않음) 혹은 에어실(도시하지 않음)을 구비하여 구성된다.

실린더(5)에 대해 피스톤 로드(4)와 함께 피스톤(P)이 상하 방향으로 이동하면, 한쪽 실(A)과 다른 쪽 실(B)을, 포트(3a, 3b)를 통해 작동 유체가 교류한다. 그리고, 그 작동 유체의 흐름에 대해, 각각 대응하는 리프 밸브(6a, 6b)로 저항을 부여하여 소정의 압력 손실을 발생시킴으로써, 완충기에 소정의 감쇠력을 발생시킨다.

이하, 감쇠 밸브에 대해 상세하게 설명한다.

피스톤(P)은, 상하로 분할되어 있고, 한쪽 실(A)측에 일방측 디스크(1)가 배치되고, 다른 쪽 실(B)측에 타방측 디스크(2)가 배치된다.

또한, 피스톤(P)에는, 작동 유체가 한쪽 실(A)로부터 다른 쪽 실(B)로 통과하는 것을 허용하는 일방측의 포트(3a)와, 작동 유체가 다른 쪽 실(B)로부터 한쪽 실(A)로 통과하는 것을 허용하는 타방측의 포트(3b)가 형성된다.

일방측의 포트(3a)는 일방측 디스크(1)의 내주측에 형성되어 일방측의 포트(3a)의 입구측에 위치하는 관통 구멍(10)과, 관통 구멍(10)에 연통됨과 함께, 타방측 디스크(2)에 형성되어 일방측의 포트(3a)의 출구측에 위치하는 관통 구멍(20)을 포함하여 구성된다. 타방측의 포트(3b)는 입구가 타방측 디스크(2)로 막아지지 않도록, 일방측 디스크(1)의 외주측에 형성된다.

또한, 일방측 디스크(1)에는, 타방측의 포트(3b)의 출구 단부에 이어지는 창(14)과, 창(14)을 둘러싸는 꽃잎 형상의 밸브 시트(15)가 형성된다. 밸브 시트(15)의 외측에는 개구 창(16)이 형성되어 있고, 밸브 시트(15)에 이격 및 착좌하는 리프 밸브(6b)가 일방측의 포트(3a)의 입구를 막지 않도록 되어 있다.

타방측 디스크(2)에는, 일방측의 포트(3a)의 출구 단부에 이어지는 환상의 창(25)과, 창(25)의 외주측에 형성되는 환상의 밸브 시트(26)가 형성된다.

또한, 디스크(1, 2)는, 각 맞댐면의 대응하는 위치에 환상의 내주 시트면(11, 21)과, 내주 시트면(11, 21)의 외측에 형성되는 환상의 외주 시트면(12, 22)을 각각 갖고, 각 내주 시트면(11, 21)과 각 외주 시트면(12, 22) 사이에 환상 홈(13, 23)이 각각 형성된다.

또한, 상기 대응하는 위치라 함은, 디스크(1, 2)를 겹쳤을 때에, 디스크(1, 2)의 내주 시트면(11, 21)과 외주 시트면(12, 22)이, 각각 맞추어지는 위치이면 되고, 내주 시트면(11, 21), 외주 시트면(12, 22)이나 환상 홈(13, 23)이, 완전히 동일한 위치나 형상으로 설정될 필요는 없다.

일방측 디스크(1)의 환상 홈(13)에는, 일방측 디스크(1)의 관통 구멍(10)이 이어져 형성되고, 타방측 디스크(2)의 환상 홈(23)에는, 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)이 이어져 형성된다. 관통 구멍(10, 20)은, 환상 홈(13, 23)을 통해 연통되고, 일방측의 포트(3a)를 구성한다.

디스크(1, 2)의 축심부에는, 피스톤 로드(4)의 장착부(40)가 관통하고 있고, 이 장착부(40)는 피스톤(P)으로부터 돌출되어 있다.

피스톤 로드(4)의 장착부(40)의 외경은, 피스톤 로드(4)의 외경보다 소직경으로 형성되어 있고, 그 외경이 다른 부분에 단차부(42)가 형성된다.

또한, 장착부(40)의 선단(41)에는, 나사 홈(도시하지 않음)이 형성되어 너트(N)가 나사 장착하고 있다. 너트(N)와 단차부(42) 사이에는, 단차부(42)측으로부터 순서대로, 밸브 스토퍼(7), 스페이서(8), 리프 밸브(6b), 일방측 디스크(1), 타방측 디스크(2), 심(9), 리프 밸브(6a), 스페이서(8)가 끼움 지지된다.

복수의 리프 밸브(6a)는 내주측이 너트(N)와 단차부(42) 사이에 끼움 지지되어 피스톤 로드(4)의 장착부(40)에 고정됨과 함께, 외주측이 타방측 디스크(2)의 밸브 시트(26)에 접촉하고, 일방측의 포트(3a)의 출구 단부를 폐색한다.

복수의 리프 밸브(6b)는 내주측이 너트(N)와 단차부(42) 사이에 끼움 지지되어 피스톤 로드(4)의 장착부(40)에 고정됨과 함께, 외주측이 일방측 디스크(1)의 밸브 시트(15)에 접촉하여, 타방측의 포트(3b)의 출구 단부를 폐색한다.

따라서, 리프 밸브(6a, 6b)는, 내주측이 고정 단부로 되어 외주측이 휨으로써, 포트(3a, 3b)를 개방할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 본 실시 형태에 있어서는, 너트(N)를 체결하여 피스톤(P)이나 리프 밸브(6a, 6b)를 피스톤 로드(4)의 장착부(40)에 고정하였을 때에, 타방측 디스크(2)의 시트부(27)와 밸브 시트(26)의 높이가, 시트부(27)보다도 밸브 시트(26)의 쪽이 높아지도록 설정된다.

따라서, 일방측의 포트(3a)를 개폐하는 리프 밸브(6a)를, 피스톤 로드(4)의 장착부(40)에 고정하였을 때에, 리프 밸브(6a)의 외주측에 초기 휨을 부여할 수 있다.

또한, 리프 밸브(6a)와 타방측 디스크(2) 사이에는, 일방측의 포트(3a)의 출구 단부를 막지 않는 크기로 형성된 환판상의 심(9)이, 리프 밸브(6a, 6b)와 마찬가지로, 내주측을 고정 단부로 하여 피스톤 로드(4)의 장착부(40)에 고정되어 있다.

따라서, 리프 밸브(6a)의 초기 휨량은, 심(9)의 두께로 조정할 수 있고, 이 휨량의 설정에 의해, 리프 밸브(6a)가 타방측 디스크(2)의 밸브 시트(26)로부터 이격되어 일방측의 포트(3a)를 개방할 때의 밸브 개방압을 조정할 수 있다.

또한, 밸브 시트(26, 15)에 착좌하는 리프 밸브(6a, 6b)의 외주측에는, 각각 절결부(60, 61)가 형성되고, 오리피스를 형성하고 있다.

그런데, 본 실시 형태에 있어서, 타방측 디스크(2)에 형성되는 관통 구멍(20)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 타방측 디스크(2)의 환상 홈(23)을 따라 원호 형상으로 형성되고, 동일 형상의 관통 구멍(20)이 3개소에 등간격으로 배치된다. 그리고, 이들 관통 구멍(20)의 사이에, 변형되기 쉬운 탄성 변형부(24)가 각각 형성된다. 또한, 이들 관통 구멍(20)의 각 개구 면적(포트 직경)의 총합(총 개구 면적)은 일방측 디스크(1)의 관통 구멍(10)의 개구 면적(포트 직경)의 총합(총 개구 면적)보다도 크게 설정되어 있고, 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)으로 일방측의 포트(3a)를 좁히지 않도록 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 관통 구멍(10, 20)을 피스톤 로드(4)의 중심축과 직교하는 평면에서 절단하였을 때의 각각의 단면적은, 입구로부터 출구에 걸쳐 동등하게 설정되므로, 관통 구멍(10, 20)의 각각의 단면적의 총합은, 관통 구멍(10, 20)의 각각의 총 개구 면적에 상당한다. 그러나, 관통 구멍(10, 20)이 부분적으로 직경 축소되어 있는 경우에는, 관통 구멍(10, 20)의 가장 직경 축소되는 부분의 각각의 단면적의 총합이, 관통 구멍(10, 20)에 있어서의 각각의 총 개구 면적에 상당한다.

탄성 변형부(24)에는, 도 1, 3a, 3b에 도시하는 바와 같이, 환상 홈(23)을 따라, 단면이 역사다리꼴 형상인 홈(24a)이 원호 형상으로 형성되어 있고, 탄성 변형부(24)의 두께를 얇게 하여 보다 변형되기 쉬운 형상으로 하고 있다.

또한, 디스크(1, 2)에 있어서의 외주 시트면(12, 22)과 내주 시트면(11, 21)의 높이는, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 일방측 디스크(1)의 외주 시트면(12)과 타방측 디스크(2)의 외주 시트면(22)을 접촉시켰을 때에, 일방측 디스크(1)의 내주 시트면(11)과 타방측 디스크(2)의 내주 시트면(21) 사이에 간극(S)이 발생하도록 설정된다.

그리고, 너트(N)를 체결하면, 그 체결력에 의해 타방측 디스크(2)의 탄성 변형부(24)가 변형되고, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 타방측 디스크(2)의 환상 홈(23)보다도 내주측이, 일방측 디스크(1)의 방향으로 평행 이동한다.

따라서, 내주 시트면(11, 21)의 간극(S)이 찌부러짐과 함께, 일방측 디스크(1)의 외주 시트면(12)에 타방측 디스크(2)의 외주 시트면(22)이 가압되어 밀착되므로, 일방측의 포트(3a)의 도중으로부터 작동 유체가 누설되는 일이 없다.

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

우선, 피스톤(P)이 한쪽 실(A)의 방향으로 이동하는 완충기의 신장 시에 있어서는, 한쪽 실(A) 내의 내압이 높아지고, 한쪽 실(A) 내의 작동 유체는, 개구 창(16) 및 일방측의 포트(3a)를 통과하여 다른 쪽 실(B) 내로 이동하려고 한다.

완충기의 신축 속도인 피스톤 속도가 저속 영역에 있는 경우에는, 작동 유체는, 리프 밸브(6a)의 외주측에 형성한 절결부(60)에 의해 형성되는 오리피스를 통과한다.

피스톤 속도가 상승하여 저속 영역을 벗어나고, 중고속 영역에 도달하면, 작동 유체는, 리프 밸브(6a)의 외주측을 휘게 하여, 리프 밸브(6a)와 밸브 시트(26)의 간극을 통과한다.

한편, 피스톤(P)이 다른 쪽 실(B)의 방향으로 이동하는 완충기의 수축 시에 있어서는, 다른 쪽 실(B) 내의 압력이 높아지고, 다른 쪽 실(B) 내의 작동 유체는, 타방측의 포트(3b)를 통과하여 한쪽 실(A) 내로 이동하려고 한다.

피스톤 속도가 저속 영역에 있는 경우에는, 작동 유체는, 리프 밸브(6b)의 외주측에 형성한 절결부(61)에 의해 형성되는 오리피스를 통과한다.

피스톤 속도가 상승하여 저속 영역을 벗어나고, 중고속 영역에 도달하면, 작동 유체는, 리프 밸브(6b)의 외주측을 휘게 하여, 리프 밸브(6b)와 밸브 시트(15)의 간극을 통과한다.

즉, 완충기는, 신장 시의 피스톤 속도가 낮은 영역에서는, 절결부(60)에 의해 형성되는 오리피스 특유의, 제곱 특성으로 되는 감쇠 특성(피스톤 속도에 대한 감쇠력 변화)에 의해 감쇠력을 발생시킨다.

본 실시 형태에 있어서는, 일방측의 포트(3a)를 막는 리프 밸브(6a)에 초기 휨을 부여하고 있으므로, 감쇠력을 구동하여 차량의 진동을 확실히 감쇠시킬 수 있다.

그리고, 완충기는, 동일하게 신장 시에 있어서, 피스톤 속도가 높아지면, 리프 밸브(6a)를 밸브 시트(15)로부터 이격시켜 일방측의 포트(3a)를 개방하고, 감쇠 계수가 오리피스보다 작아지는 감쇠 특성에 의해 감쇠력을 발생시킨다.

본 실시 형태에 있어서는, 피스톤(P)이 일방측 디스크(1)와 타방측 디스크(2)로 분할되어 있으므로, 일방측의 포트(3a)의 출구 단부에 이어지는 창(25)을 둘러싸는 밸브 시트(26)를 환상으로 형성함과 함께, 밸브 시트(26)의 직경을 크게 형성할 수 있다. 따라서, 리프 밸브(6a)의 직경을 크게 할 수 있다.

이에 의해, 완충기의 신장 시에 감쇠력을 발생시키는 리프 밸브(6a)를 휘기 쉽게 할 수 있고, 피스톤 속도가 중고속 영역에 있는 경우에, 감쇠 계수를 작게 하고, 감쇠력 과다로 되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 감쇠 밸브를 구비하는 완충기는, 원하는 감쇠 특성을 실현하고, 차량의 승차감을 양호한 것으로 할 수 있다.

도 5는 비교예의 감쇠 밸브가 적용된 완충기의 피스톤부를 도시하는 단면도이다. 또한, 도 6은 비교예의 감쇠 밸브의, 일방측 디스크와 타방측 디스크의 접촉부를 도시하는 단면도이다.

비교예의 감쇠 밸브는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 피스톤(P)이, 일방측 디스크(100)와, 일방측 디스크(100)에 겹쳐 설치되는 타방측 디스크(200)로 분할되어 있다. 피스톤(P)에는, 완충기의 신장 시에 작동 유체가 통과하는 것을 허용하는 일방측의 포트(300a)와, 완충기의 압축 시에 작동 유체가 통과하는 것을 허용하는 타방측의 포트(300b)가 형성된다.

일방측의 포트(300a)는 일방측 디스크(100)의 내주측에 형성되는 관통 구멍(110)과, 관통 구멍(110)에 연통되어 타방측 디스크(200)에 형성되는 관통 구멍(210)으로 이루어지고, 타방측의 포트(300b)는 입구가 타방측 디스크(200)로 막아지지 않도록 일방측 디스크(100)의 외주측에 형성된다.

즉, 타방측 디스크(200)에 일방측의 포트(300a)의 출구를 형성함으로써, 일방측의 포트(300a)를 개폐하는 리프 밸브(600)가 이격 및 착좌하는 밸브 시트(201)를 환상으로 형성함과 함께 대직경으로 하고 있다.

또한, 타방측 디스크(200)의 리프 밸브(600)측에는, 리프 밸브(600)의 고정 단부인 내주측이 설치되는 환상의 시트부(202)가 형성된다. 시트부(202)는 밸브 시트(201)보다도 낮은 위치에 배치되고, 이에 의해, 리프 밸브(600)에 초기 휨을 부여하고 있다.

따라서, 완충기의 신장 시에 있어서의 피스톤 속도가 낮은 영역에서는, 리프 밸브(600)가 밸브 시트(201)로부터 이격하기 어려워지므로, 감쇠력의 상승을 좋게 할 수 있다.

또한, 밸브 시트(201)를 대직경 환상으로 형성함으로써, 리프 밸브(600)의 직경을 크게 할 수 있다. 따라서, 리프 밸브(600)를 휘기 쉽게 할 수 있고, 피스톤 속도가 높은 경우에 감쇠력 과다로 되는 것을 억제하고, 바람직한 감쇠 특성을 실현하여 차량의 승차감을 양호한 것으로 할 수 있다.

또한, 일방측 디스크(100)와 타방측 디스크(200)는, 각 맞댐면의 대응하는 위치에 환상의 내주 시트면(101, 203)과, 이 내주 시트면(101, 203)의 외측에 형성되는 환상의 외주 시트면(102, 204)과, 내주 시트면(101, 203)과 외주 시트면(102, 204) 사이에 형성되어 각 관통 구멍(110, 210)과 연통되는 환상 홈(103, 205)을 각각 갖는다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 타방측 디스크(200)의 외주 시트면(204)에는, 환상의 돌기(204a)가 형성되어 있다. 그리고, 너트(N)의 체결력으로 돌기(204a)를 찌부러뜨림으로써, 일방측 디스크(100)의 외주 시트면(102)과 타방측 디스크(200)의 외주 시트면(204)을 밀착시켜, 일방측의 포트(300a)의 도중으로부터 작동 유체가 누설되는 것을 방지하고 있다.

상기한 바와 같이, 비교예의 감쇠 밸브가 차량용 완충기에 적용되는 경우, 바람직한 감쇠 특성을 실현하여 차량의 승차감을 양호하게 할 수 있다.

그러나, 비교예의 감쇠 밸브에 있어서는, 너트(N)의 체결력으로 돌기(204a)를 찌부러뜨리므로, 큰 체결력이 필요해진다고 하는 문제가 있다. 또한, 타방측 디스크(200)가, 고정 단부로 되는 내주측을 지지점으로 하여, 외주측이 리프 밸브(600)측으로 휘므로, 밸브 시트(201)의 직경이 바뀌고, 감쇠력의 편차가 커진다고 하는 문제가 있다.

이에 반해, 본 실시 형태에서는, 타방측 디스크(2)가, 관통 구멍(20)의 사이에 변형되기 쉬운 탄성 변형부(24)를 구비함으로써, 일방측 디스크(1)의 외주 시트면(12)과 타방측 디스크(2)의 외주 시트면(22)을 밀착시키는 데 필요한 너트(N)의 체결력을 작게 할 수 있다.

또한, 탄성 변형부(24)가 변형됨으로써, 타방측 디스크(2)의 내주 시트면(21)이 일방측 디스크의 방향으로 평행 이동하므로, 타방측 디스크의 밸브 시트(26) 주변의 변형을 억제할 수 있다. 따라서, 밸브 시트(26)의 직경의 변화를 억제할 수 있고, 감쇠력의 편차를 적게 할 수 있다.

또한, 외주 시트면(12, 22)을 밀착시키는 구조로서는, 탄성 변형부(24)가 변형 가능한 정도로, 타방측 디스크(2)에 형성된 관통 구멍(20)의 간격을 설정하는 것만이면 되므로, 감쇠 밸브를 복잡화시키는 일이 없다.

또한, 본 실시 형태에 관한 완충기는, 신장 시에 있어서, 피스톤 속도가 고속 영역에 도달하여 리프 밸브(6a)가 어느 정도 개방되면, 작동 유체가 일방측의 포트(3a)를 통과할 때의 저항에 의한, 포트 특성의 감쇠력을 발생시킨다.

본 실시 형태에 있어서는, 타방측 디스크(2)에 있어서의 관통 구멍(20)의 총 개구 면적이, 일방측 디스크(1)에 있어서의 관통 구멍(10)의 총 개구 면적보다도 크게 설정된다. 즉, 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)이, 일방측의 포트(3a)를 좁히지 않도록 설정되므로, 일방측 디스크(1)에 있어서의 관통 구멍(10)의 총 개구 면적으로 포트 특성의 감쇠력을 설정할 수 있다.

따라서, 관통 구멍(10)의 총 개구 면적(포트 직경)이 다른 일방측 디스크로 교환함으로써, 피스톤 속도가 고속 영역에 있을 때의 감쇠력을 변경할 수 있는 것은 물론, 중고속 영역의 감쇠력을 구동하고자 하는 경우에는, 일방측 디스크(1)만으로도 사용할 수 있고, 여러 가지 감쇠력 특성을 실현할 수 있다.

또한, 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)의 총 개구 면적을 크게 함으로써, 관통 구멍(20)의 간격이 저절로 좁아지고, 관통 구멍(20)의 사이를 탄성 변형부(24)로 할 수 있다.

또한, 일방측 디스크(1)의 내주 시트면(11)과 외주 시트면(12) 사이에는, 환상 홈(13)이 형성되고, 타방측 디스크(2)의 내주 시트면(21)과 외주 시트면(22) 사이에는, 환상 홈(23)이 형성되므로, 일방측 디스크(1)의 관통 구멍(10)의 위치와 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)의 위치가 어긋나 있어도 관통 구멍(10, 20)을 항상 연통시킬 수 있어, 위치 정렬이 불필요해진다.

또한, 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)이 진원 형상 혹은 타원 형상으로 형성되고, 환상 홈(23)을 따라 복수 형성되어 있는 경우에는, 일방측 디스크(1)의 관통 구멍(10)에 대한 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)의 위치(위상)에 의해 감쇠력이 변화하고, 감쇠력의 편차가 커지는 것이 생각된다. 그러나, 본 실시 형태에 있어서는, 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)이 원호 형상으로 형성되므로, 관통 구멍(20)을 환상 홈(23)의 둘레 방향으로 길게 형성할 수 있다. 따라서, 일방측 디스크(1)의 관통 구멍(10)에 대한 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)의 위치(위상)에 의한 감쇠력의 변화를 억제할 수 있다.

또한, 타방측 디스크(2)에는, 동일 형상의 관통 구멍(20)이 등간격으로 형성되므로, 탄성 변형부(24)가 변형되어, 타방측 디스크(2)의 환상 홈(23)보다도 내주측과 외주측이 축 방향으로 어긋날 때에, 평행하게 어긋나는 것이 가능해진다.

<제2 실시 형태>

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 제2 실시 형태는, 일방측의 포트(3a)를 개폐하는 리프 밸브(6a)에 초기 휨을 부여하기 위한 구성만이 제1 실시 형태와 다르다. 다른 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 있어서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 복수의 리프 밸브(6a) 중 어느 1개소에 링(63)을 개재 장착하고, 링(63)보다도 너트(N)측에 적층되는 리프 밸브(6a)에 초기 휨을 부여하고 있다.

따라서, 타방측 디스크(2)의 시트부(27)와 밸브 시트(26)의 높이를 바꾸어, 타방측 디스크(2)에 적층되는 리프 밸브(6a) 모든 외주측을 휘게 하는 제1 실시 형태와 비교하여, 본 실시 형태의 리프 밸브(6a)는 일방측의 포트(3a)를 개방한 후, 밸브 시트(26)에 착좌하기 쉽고, 일방측의 포트(3a)를 빠르게 폐색할 수 있다.

또한, 리프 밸브(6a)의 초기 휨량은, 링(63)의 두께로 조정할 수 있고, 이 휨량의 설정에 의해 리프 밸브(6a)가 타방측 디스크(2)의 밸브 시트(26)로부터 이격되어, 일방측의 포트(3a)를 개방할 때의 밸브 개방압을 조정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 감쇠 밸브를 구비한 완충기에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 피스톤 속도가 낮은 영역에서는 감쇠력을 구동함으로써 차량의 진동을 확실히 감쇠시키고, 피스톤 속도가 높아지면 감쇠 계수를 작게 하여 감쇠력 과다로 되지 않도록 하여, 차량에 있어서의 승차감을 양호한 것으로 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 감쇠 밸브에 있어서도, 탄성 변형부(24)를 구비하므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 구조를 복잡하게 하는 일 없이, 작은 체결력으로 일방측 디스크(1)의 외주 시트면(12)과 타방측 디스크(2)의 외주 시트면(22)을 밀착시키고, 감쇠력의 편차를 적게 할 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 구성에 한정하는 취지는 아니다.

예를 들어, 상기 실시 형태에 있어서의 감쇠 밸브는, 완충기의 피스톤부에 적용되는 것으로 하였지만, 완충기의 베이스 밸브부에 적용해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 타방측 디스크(2)가 피스톤 로드(4)의 선단측에 배치되는 구성으로 되어 있지만, 일방측 디스크(1)가 피스톤 로드(4)의 선단측에 배치되는 구성으로 해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 타방측 디스크(2)에 있어서의 관통 구멍(20)의 총 개구 면적이, 일방측 디스크(1)에 있어서의 관통 구멍(10)의 총 개구 면적보다도 크게 설정되지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 각 관통 구멍(10, 20)의 크기는 적절히 설정하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 일방측 디스크(1) 및 타방측 디스크(2)에 환상 홈(13, 23)이 각각 형성되어 있지만, 어느 한쪽에만 관통 구멍(10, 20)에 연통되는 환상 홈을 형성하는 구성으로 해도 되고, 이 경우에도 위치 정렬이 불필요하다. 또한, 관통 구멍(10, 20)의 위치 정렬을 할 수 있으면, 환상 홈(13, 23)을 형성하지 않아도 된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 원호 형상의 관통 구멍(20)이, 타방측 디스크(2)의 환상 홈(23)을 따라 3개소에 형성되지만, 관통 구멍(20)의 형상 및 수는, 관통 구멍(20)의 사이에, 변형되는 것이 용이한 탄성 변형부(24)를 형성 가능하면 적절히 변경할 수 있다.

또한, 타방측 디스크(2)의 관통 구멍(20)이 1개인 경우에는, 관통 구멍(20)이 내주 시트면(21)과 외주 시트면(22) 사이[환상 홈(23)]를 따라 원호 형상으로 형성되고, 관통 구멍(20)의 양단부의 사이에 탄성 변형부(24)가 형성된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 탄성 변형부(24)의 일방측 디스크(1)측에 원호 형상의 홈(24a)을 형성하고 있지만, 탄성 변형부(24)의 리프 밸브(6a)측에 원호 형상의 홈을 형성하거나, 양측에 홈을 형성하여, 탄성 변형부(24)를 변형되기 쉽게 해도 되고, 또한, 탄성 변형부(24)가 변형 가능하면, 홈을 형성하지 않아도 된다.

본원은 2012년 3월 14일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2012-056845호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

완충기의 감쇠 밸브이며,
일방측 디스크와 상기 일방측 디스크에 겹쳐 설치되는 타방측 디스크를 갖고, 한쪽 실과 다른 쪽 실을 구획하는 밸브 디스크와,
상기 일방측 디스크 및 상기 타방측 디스크에 형성되는 관통 구멍을 포함하여 구성되고, 상기 한쪽 실과 상기 다른 쪽 실을 연통하는 포트와,
상기 밸브 디스크를 관통하는 축 부재와,
상기 축 부재의 선단에 나사 장착하여 상기 축 부재에 상기 밸브 디스크를 고정하는 너트를 구비하고,
상기 일방측 디스크와 상기 타방측 디스크의 각 맞댐면의 대응하는 위치에는, 환상의 내주 시트면과, 상기 내주 시트면의 외측에 형성되는 환상의 외주 시트면이 각각 형성되고,
상기 각 내주 시트면과 상기 각 외주 시트면 사이에 상기 각 관통 구멍이 개방되고,
상기 타방측 디스크의 상기 관통 구멍은, 상기 타방측 디스크의 상기 내주 시트면과 상기 타방측 디스크의 상기 외주 시트면 사이를 따라 복수 형성되고,
상기 타방측 디스크의 상기 관통 구멍의 사이에 탄성 변형부가 형성되고,
상기 너트가 체결되지 않고, 상기 일방측 디스크의 상기 외주 시트면과 상기 타방측 디스크의 상기 외주 시트면이 접촉한 상태에서는, 상기 일방측 디스크의 상기 내주 시트면과 상기 타방측 디스크의 상기 내주 시트면 사이에 간극이 형성되고,
상기 너트가 체결된 상태에서는, 상기 타방측 디스크의 상기 탄성 변형부가 변형되고, 상기 일방측 디스크의 상기 내주 시트면과 상기 타방측 디스크의 상기 내주 시트면이 접촉하는, 완충기의 감쇠 밸브.
제1항에 있어서, 상기 타방측 디스크에 있어서의 상기 각 관통 구멍은, 원호 형상으로 형성됨과 함께 동일 형상을 갖고 등간격으로 배치되는, 완충기의 감쇠 밸브.
제1항에 있어서, 상기 일방측 디스크에 있어서의 상기 외주 시트면과 상기 내주 시트면 사이 및 상기 타방측 디스크에 있어서의 상기 외주 시트면과 상기 내주 시트면 사이 중 적어도 어느 한쪽에, 상기 각 관통 구멍과 연통되는 환상 홈이 형성되는, 완충기의 감쇠 밸브.
제1항에 있어서, 상기 타방측 디스크에 있어서의 상기 관통 구멍의 총 개구 면적이, 상기 일방측 디스크에 있어서의 상기 관통 구멍의 총 개구 면적보다도 크게 설정되는, 완충기의 감쇠 밸브.
제1항에 있어서, 상기 타방측 디스크에 내주측을 고정 단부로 하여 배치되고, 상기 포트를 개폐하는 리프 밸브를 더 구비하는, 완충기의 감쇠 밸브.
제5항에 있어서, 상기 리프 밸브를 복수 구비하고,
복수의 상기 리프 밸브 중 어느 1개소에 개재 장착되는 링을 더 구비하는, 완충기의 감쇠 밸브.
제1항에 있어서, 상기 포트는, 작동 유체가 상기 한쪽 실로부터 상기 다른 쪽 실로 통과하는 것을 허용하는 일방측의 포트임과 함께, 상기 일방측 디스크의 상기 관통 구멍이 상기 일방측 디스크의 내주측에 형성되어 있고,
상기 일방측 디스크의 외주측에는, 작동 유체가 상기 다른 쪽 실로부터 상기 한쪽 실로 통과하는 것을 허용하는 타방측의 포트가 형성되는, 완충기의 감쇠 밸브.