KR20150018461A

KR20150018461A - 완충기

Info

Publication number: KR20150018461A
Application number: KR1020140102100A
Authority: KR
Inventors: 미키오 야마시타
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2015-02-23
Also published as: US20150041265A1; CN104343881A; DE102014215655A1; JP2015034618A

Abstract

본 발명에서는 통형의 완충기의 외통(3)의 측부의 케이스(25) 내에 감쇠력 발생 기구(26)를 수용하고 너트(34)의 체결에 의해 고정한다. 실린더(2)에 연통하는 환형 통로(21)를 형성하는 세퍼레이터 튜브(20)의 지관(23)과 감쇠력 발생 기구(26)를 통로 부재(32)를 통해 접속한다. 통로 부재(32)의 메인 보디(35)와의 접촉면(32C)의 시일홈(83)의 내주부에, 메인 보디(35)에 직접 접촉하는 지지부(85)를 형성한다. 너트(34)의 체결에 의해, 축력이 메인 보디(35)의 중심부 부근으로부터 지지부(85)에 전달되어, 플랜지부(32B)를 케이스(25)의 플랜지부(25A)에 압착하여 통로 부재(32)를 고정한다. 메인 보디(35)는, 중심부 부근에 축력이 작용하기 때문에, 휘어지기 어려워져 축 방향의 두께를 작게 하는 것이 가능해진다.

Description

완충기{SHOCK ABSORBER}

본 발명은 피스톤 로드의 스트로크에 대하여, 실린더 내의 작동 유체의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 완충기에 관한 것이다.

예컨대, 일본 특허 공개 제2013-11342호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 자동차 등의 차량의 서스펜션 장치에 장착되는 통형의 완충기에 있어서, 피스톤 로드가 연결된 피스톤이 미끄럼 이동하는 실린더의 측부에, 감쇠력을 발생시키기 위한 감쇠력 발생 기구가 배치되어 있다. 이 완충기는, 실린더의 외주에 외통을 마련하여, 실린더와 외통 사이에 환형의 리저버가 형성된 이중통 구조를 구비하고 있다. 리저버 내에 있어서, 실린더에 세퍼레이터 튜브를 외측에 끼워, 실린더와 세퍼레이터 튜브 사이에 형성한 환형 통로를 통해, 실린더 내부와 외통의 측벽에 부착한 감쇠력 발생 기구가 접속되어 있다.

이와 같이 실린더의 측부에 감쇠력 발생 기구를 배치한 완충기에 있어서는, 서스펜션 장치에의 탑재성을 고려하여, 감쇠력 발생 기구의 소형화가 요구되고 있다.

본 발명은, 실린더부의 측부에 감쇠력 발생 기구를 배치한 통형의 완충기에 있어서, 소형화가 가능한 완충기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 완충기는,

작동 유체가 봉입된 실린더와,

상기 실린더 내에 삽입된 피스톤과,

상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장된 피스톤 로드와,

상기 실린더의 외주에 마련된 외통과,

상기 실린더와 상기 외통 사이에 마련되며, 상기 실린더 내부와 연통하는 환형 통로를 형성하는 대략 원통형의 측벽을 갖는 세퍼레이터 튜브와,

상기 세퍼레이터 튜브의 측벽에 마련되어 직경 방향 외측으로 돌출하여 상기 환형 통로에 연통하는 대략 원통형의 지관과,

상기 지관에 접속되며, 상기 피스톤의 이동에 의해 생기는 작동 유체의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구와,

상기 외통의 측벽에 부착되어 상기 감쇠력 발생 기구를 수용하는 통형의 케이스와,

상기 지관과 상기 감쇠력 발생 기구를 접속하는 통로 부재

를 구비하고,

상기 통로 부재는, 상기 세퍼레이터 튜브의 지관에 감합되는 원통부와, 상기 원통부의 일단부의 외주에 형성된 플랜지부를 가지며,

상기 통로 부재는, 상기 플랜지부가 상기 케이스 및 상기 감쇠력 발생 기구에 접촉하여 상기 케이스 내에 고정되고,

상기 플랜지부의 상기 감쇠력 발생 기구에 접촉하는 접촉면에는, 상기 플랜지부와 상기 감쇠력 발생 기구측 사이를 시일(seal)하는 환형의 시일 부재를 통해 상기 감쇠력 발생 기구에 접촉하는 환형의 시일부와, 상기 시일부의 내주측에 배치되어 상기 감쇠력 발생 기구에 접촉하는 내측 지지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 실린더부의 측부에 감쇠력 발생 기구를 배치한 통형의 완충기에 있어서, 소형화가 가능한 완충기를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 완충기의 종단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 완충기의 감쇠력 발생 기구를 확대하여 나타내는 종단면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 감쇠력 발생 기구의 통로 부재를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 통로 부재의 A-A선에 따른 종단면도이다.
도 5는 도 3에 나타내는 통로 부재의 변형예의 종단면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 완충기인 감쇠력 조정식 완충기(1)는, 실린더(2)의 외측에 외통(3)을 마련한 복통 구조로 되어 있다. 실린더(2)와 외통(3) 사이에 리저버(4)가 형성되어 있다. 실린더(2) 내부에는, 피스톤(5)이 미끄럼 이동 가능하게 끼워져 있고, 이 피스톤(5)에 의해 실린더(2) 내부가 실린더 상부실(2A)과 실린더 하부실(2B)의 2실로 구획되어 있다. 피스톤(5)에는, 피스톤 로드(6)의 일단이 너트(7)에 의해 연결되어 있다. 피스톤 로드(6)의 타단측은, 실린더 상부실(2A)을 지나, 실린더(2) 및 외통(3)의 상단부에 장착된 로드 가이드(8) 및 오일 시일(9)에 삽입 관통되어, 실린더(2)의 외부로 연장되어 있다. 실린더(2)의 하단부에는, 실린더 하부실(2B)과 리저버(4)를 구획하는 베이스 밸브(10)가 마련되어 있다.

피스톤(5)에는, 실린더 상부실(2A)과 실린더 하부실(2B) 사이를 연통시키는 통로(11, 12)가 마련되어 있다. 그리고, 통로(12)에는, 실린더 하부실(2B)측으로부터 실린더 상부실(2A)측으로의 유체의 유통만을 허용하는 역지 밸브(13)가 마련되어 있다. 또한, 통로(11)에는, 실린더 상부실(2A)측의 유체의 압력이 정해진 압력에 도달하였을 때 밸브 개방하여, 이것을 실린더 하부실(2B)측으로 릴리프하는 디스크 밸브(14)가 마련되어 있다.

베이스 밸브(10)에는, 실린더 하부실(2B)과 리저버(4)를 연통시키는 통로(15, 16)가 마련되어 있다. 그리고, 통로(15)에는, 리저버(4)측으로부터 실린더 하부실(2B)측으로의 유체의 유통만을 허용하는 역지 밸브(17)가 마련되어 있다. 또한, 통로(16)에는, 실린더 하부실(2B)측의 유체의 압력이 정해진 압력에 도달하였을 때 밸브 개방하여, 이것을 리저버(4)측으로 릴리프하는 디스크 밸브(18)가 마련되어 있다. 작동 유체로서, 실린더(2) 내부에는 오일액이 봉입되고, 리저버(4) 내부에는 오일액 및 가스가 봉입되어 있다.

실린더(2)에는, 상하 양단부에 시일 부재(19)를 통해, 세퍼레이터 튜브(20)가 외측에 끼워져 있다. 실린더(2)와 세퍼레이터 튜브(20) 사이에 환형 통로(21)가 형성되어 있다. 환형 통로(21)는, 실린더(2)의 상단부 부근의 측벽에 마련된 통로(22)를 통해, 실린더 상부실(2A)에 연통되어 있다. 세퍼레이터 튜브(20)의 하부에는, 측방으로 돌출하여 개구하는 원통형의 지관(23)이 형성되어 있다. 또한, 외통(3)의 측벽에는, 지관(23)과 동심으로 지관(23)보다 대직경의 개구(24)가 마련되어 있다. 원통형의 케이스(25)가, 이 개구(24)를 둘러싸도록, 용접 등에 의해 외통(3)의 측벽에 결합되어 있다. 그리고, 케이스(25) 내에 감쇠력 발생 기구(26)가 부착되어 있다. 또한, 지관(23)은 세퍼레이터 튜브(20)와 일체로 형성되어 있지만, 별개의 부재로 하여도 좋다.

다음에, 감쇠력 발생 기구(26)에 대해서, 주로 도 2를 참조하여 설명한다.

감쇠력 발생 기구(26)는, 밸브 블록(30)과, 파일럿 밸브(28)를 작동시키는 솔레노이드 어셈블리(31)를 구비하고 있다. 밸브 블록(30)은, 파일럿형(배압형)의 메인 밸브(27)와, 메인 밸브(27)의 밸브 개방 압력을 제어하는 솔레노이드 구동의 압력 제어 밸브인 파일럿 밸브(28)와, 파일럿 밸브(28)의 하류측에 마련되어 페일(fail) 시에 작동하는 페일 세이프 밸브(29)를 구비하고 있고, 메인 밸브(27)와 파일럿 밸브(28)와 페일 세이프 밸브(29)가 일체로 케이스(25) 내에 편입되어 있다. 그리고, 케이스(25) 중 외통(3)과 이격되는 측의 개구부로부터 케이스(25) 내에 통로 부재(32)를 삽입한다. 계속해서, 밸브 블록(30)과 솔레노이드 어셈블리(31)를 결합하여 일체화하고, 이것을 케이스(25) 내에 삽입하여, 통로 부재(32)에 접촉시킨다. 또한, 너트(34)를 케이스(25)에 나사 장착하여, 너트(34)의 체결에 의해, 밸브 블록(30), 솔레노이드 어셈블리(31) 및 통로 부재(32)가 케이스(25) 내에 고정된다.

케이스(25)는, 그 일단부에, 내측의 플랜지부(25A)가 형성되어 있다. 내측의 플랜지부(25A)의 내면측에는, 직경 방향을 따라 연장되는 복수의 절결(25C)이 형성되어 있다. 이 절결(25C) 및 외통(3)의 개구(24)를 통하여, 리저버(4)와 케이스(25) 내의 실(25B)이 연통되어 있다. 통로 부재(32)는, 대략 원통형의 원통부(32A)와, 그 일단부 외주에 마련된 플랜지부(32B)를 가지고 있다. 원통부(32A)는, 케이스(25)의 플랜지부(25A)의 개구(25E)로부터, 실린더(2)측을 향하여 돌출하고 있다. 원통부(32A)는 지관(23) 내에 감합되고, 플랜지부(32B)가 케이스(25)의 플랜지부(25A)에 접촉하여 고정되어 있다. 통로 부재(32)의 일부는, 시일재(33)에 의해 피복되어 있다. 이 때문에, 통로 부재(32)와 지관(23) 사이의 접합부와, 메인 보디(35)(후술함)와 통로 부재(32) 사이의 접합부가 시일재(33)에 의해 시일되어 있다. 또한, 통로 부재(32)의 구조의 상세에 대해서는, 후술한다.

밸브 블록(30)은, 메인 보디(35)와, 파일럿 핀(36)과, 파일럿 보디(37)를 구비하고 있다. 메인 보디(35)는, 대략 환형의 형상을 가지고 있고, 그 중 외통(3)측의 일단부가, 통로 부재(32)의 플랜지부(32B)에 접촉하고 있다. 메인 보디(35)에는, 축 방향으로 관통하는 통로(38)가 원주 방향을 따라 복수로 마련되어 있다. 통로(38)는, 메인 보디(35)의 일단부에 형성된 환형 오목부(100)를 통해, 통로 부재(32) 내의 통로에 연통하고 있다. 메인 보디(35)의 타단부에는, 복수의 통로(38)의 개구부의 외주측의 위치에 환형의 시트부(39)가 마련되어 있다. 환형의 시트부(39)는, 메인 보디(35)의 타단부로부터, 외통(3)으로부터 이격되는 방향으로 돌출하고 있다. 메인 보디(35)의 타단부에는, 또한, 그 내주측에, 환형의 클램프부(40)가 마련되어 있다. 환형의 클램프부(40)는, 메인 보디(35)의 타단부로부터, 마찬가지로, 외통(3)으로부터 이격되는 방향으로 돌출하고 있다. 메인 보디(35)의 시트부(39)에는, 메인 밸브(27)를 구성하는 메인 디스크 밸브(41)의 외주부가 착좌하고 있다. 메인 디스크 밸브(41)의 내주부는, 리테이너(42) 및 와셔(43)와 함께, 클램프부(40)와 파일럿 핀(36)에 의해 클램프되어 있다. 메인 디스크 밸브(41)의 배면측 외주부에는, 환형의 미끄럼 이동 시일 부재(45)가 예컨대 가류 접착 등의 방법에 의해 고착되어 있다.

파일럿 핀(36)은, 중간부에 대직경부(36A)를 갖는 단차식의 원통형으로, 일단부에 오리피스(46)가 형성되어 있다. 파일럿 핀(36)의 일단부는, 메인 보디(35)에 압입되어 있다. 대직경부(36A)와 클램프부(40)에 의해, 메인 디스크 밸브(41)가 클램프되어 있다. 파일럿 핀(36)은 타단부를 가지고 있다. 파일럿 핀(36)의 타단부는, 파일럿 보디(37)의 통로(50)에 압입되는 감합부로 되어 있다. 파일럿 핀(36)의 타단부는, 축 방향을 따라 연장되는 절결부로서 외주부가 등간격으로 3면에 마련되어 단면 형상이 대략 3각형인 면취부(47)로 되어 있다. 그리고, 면취부(47)는, 파일럿 보디(37)의 중앙의 감합 구멍인 통로(50)에 압입되었을 때, 통로(50)의 내벽과의 사이에 축 방향으로 연장되는 3개의 통로(47A)를 형성한다.

파일럿 보디(37)는, 중간부에 바닥부(37A)를 갖춘 대략 바닥을 갖는 원통형의 형상으로 마련된다. 통로(50)가, 바닥부(37A)의 중앙에 관통하고 있다. 파일럿 핀(36)의 면취부(47)가 통로(50)에 압입되어 있다. 바닥부(37A)가, 후술하는 가요성 디스크(48)를 통해 파일럿 핀(36)의 대직경부(36A)에 접촉하고 있다. 이와 같이 하여, 파일럿 핀(36)은, 메인 밸브(27)와 가요성 디스크(48)를 메인 보디(35) 및 파일럿 보디에 고정하고 있다. 파일럿 보디(37)는, 그 일단측에 원통부(37B)를 구비하고 있다. 원통부(37B)의 내주면에는, 메인 디스크 밸브(41)의 미끄럼 이동 시일 부재(45)가 미끄럼 이동 가능하게 그리고 또한 액밀식으로 감합되어 있다. 이와 같이 하여, 메인 디스크 밸브(41)의 배부에 배압실(49)이 형성되어 있다. 메인 디스크 밸브(41)는, 통로(38)측의 압력을 받으면, 시트부(39)로부터 리프트하여 밸브 개방된다. 이때, 통로(38)가, 하류측의 케이스(25) 내의 실(25B)에 연통된다. 배압실(49)의 내압은, 메인 디스크 밸브(41)에 대하여 밸브 폐쇄 방향으로 작용한다.

파일럿 보디(37)의 바닥부(37A)에는, 통로(51)가 관통하고 있다. 통로(51)의 개구의 주위에는, 가요성 디스크(48)측을 향하여 돌출된 시트부가 마련되어 있다. 이 시트부에 가요성 디스크(48)가 착좌하며, 배압실(49)의 내압에 의해 가요성 디스크(48)가 휘어짐으로써, 배압실(49)에 체적 탄성을 부여하고 있다. 이에 의해, 메인 디스크 밸브(41)의 밸브 개방 동작 시에 배압실(49)의 내압이 과도하게 상승하여 밸브 개방이 불안정해지는 것을 방지하고 있다. 파일럿 핀(36)에 접촉하는 가요성 디스크(48)의 내주 가장자리부에는, 직경 방향으로 연장되는 가늘고 긴 절결(52)이 형성되어 있다. 파일럿 핀(36)의 면취부(47)와, 파일럿 보디(37)의 통로(50) 사이에는, 통로(47A)가 형성되어 있다. 긴 절결(52)과 통로(47A)에 의해, 배압실(49)과 통로(50)가 연통되어 있다.

파일럿 보디(37)의 타단측의 원통부(37C) 내에, 밸브실(54)이 형성되어 있다. 파일럿 보디(37)의 바닥부(37A)에는, 통로(50)의 개구의 둘레 가장자리부에 있어서, 후술하는 파일럿 밸브 부재(56)측을 향하여 돌출하는 환형의 시트부(55)가 형성되어 있다. 밸브실(54) 내에는, 시트부(55)에 착좌하거나 이격하여 통로(50)를 개폐하는 파일럿 밸브(28)가 마련되어 있다. 파일럿 밸브(28)는, 밸브체인 파일럿 밸브 부재(56)를 구비하고 있다. 파일럿 밸브 부재(56)는, 대략 원통형이며, 시트부(55)에 착좌하거나 이격되는 선단부가 끝이 가늘게 된 테이퍼형으로 형성되고, 기단측 외주부에 대직경의 플랜지형의 스프링 수취부(57)가 형성되어 있다. 파일럿 밸브 부재(56)의 선단측의 내주부에는, 소직경의 로드 수취부(58)가 형성되어 있다. 파일럿 밸브 부재(56)의 후방부의 개구의 내주 가장자리부는, 테이퍼부(56A)가 형성되어 확대 개방되어 있다.

파일럿 밸브 부재(56)는, 편향 부재인 파일럿 스프링(59), 페일 세이프 스프링(60) 및 페일 세이프 디스크(61)에 의해, 시트부(55)에 대향하여 축 방향으로 이동 가능하게 탄성적으로 유지되고 있다. 파일럿 보디(37)의 타단측의 원통부(37C)는, 내직경이 개구측을 향하여 단계적으로 커지고, 내주부에 2개의 단차부(62, 63)가 형성되어 있다. 파일럿 스프링(59)의 직경 방향 외측 단부가, 단차부(62)에 지지되어 있다. 단차부(63)에, 페일 세이프 스프링(60), 환형의 리테이너(64), 페일 세이프 디스크 밸브(61), 리테이너(65), 스페이서(66) 및 유지 플레이트(67)가 중첩되어 배치되어 있다. 원통부(37C)의 단부에 감합된 캡(68)에 의해, 파일럿 밸브 부재(56), 파일럿 스프링(59), 페일 세이프 스프링(60), 환형의 리테이너(64), 페일 세이프 디스크 밸브(61), 리테이너(65), 스페이서(66) 및 유지 플레이트(67)가, 고정되어 있다.

솔레노이드 어셈블리(31)는, 솔레노이드 케이스(71) 내에, 코일(72)과, 코일(72) 내에 삽입된 코어(73, 74)와, 코어(73, 74)에 안내된 플런저(75)와, 플런저(75)에 연결된 중공의 작동 로드(76)를 편입하여 일체화한 것이다. 이들은, 솔레노이드 케이스(71)의 후단부에 코오킹에 의해 부착된 환형의 스페이서(77) 및 컵형의 커버(78)에 의해 서로 고정되어 있다. 코일(72), 코어(73, 74), 플런저(75) 및 작동 로드(76)에 의해, 솔레노이드 액츄에이터가 구성되어 있다. 그리고, 리드선(도시하지 않음)을 통해 코일(72)에 통전함으로써, 전류에 대응하여 플런저(75)에 축방향의 추진력을 발생시킨다. 작동 로드(76)의 선단부는, 외주 가장자리부를 가지고 있다. 이 외주 가장자리부에는 테이퍼부(76A)가 형성되어 있고, 이에 의해, 작동 로드(76)의 선단부는 끝이 가는 형상으로 되어 있다. 중공의 작동 로드(76) 내에 형성된 연통로(76B)에 의해, 통로(50)와, 밸브실(54)과, 작동 로드(76)의 배후부의 실(室)이 연통하고 있다. 또한, 플런저(75)에는, 그 양 단측에 형성된 실(室)들을 서로 연통시키는 연통로(75A)가 마련되어 있다. 이들 연통로(76B, 75A)에 의해, 작동 로드(76) 및 플런저(75)에 작용하는 유체력을 밸런스시키며, 이들의 이동에 대하여 적절한 감쇠력을 부여한다.

솔레노이드 케이스(71)는, 일단측에 케이스(25) 내에 감합되는 원통부(71A)를 가지고 있다. 원통부(71A) 내에, 파일럿 보디(37)에 부착된 캡(68)의 외주의 돌출부가 감합된다. 원통부(71A)와 케이스(25) 사이는 O링(80)에 의해 시일되어 있다. 솔레노이드 케이스(71)는, 이하와 같이 하여, 밸브 블록(30)에 연결된다. 우선, 원통부(71A)의 내부로 돌출하는 작동 로드(76)의 선단부를, 밸브 블록(30)에 편입된 파일럿 밸브 부재(56)에 삽입하여, 로드 수취부(58)에 접촉시킨다. 계속해서, 파일럿 보디(37)에 부착된 캡(68)의 외주의 돌출부를, 원통부(71A) 내에 감합시킨다. 이와 같이 하여, 솔레노이드 케이스(71)는 밸브 블록(30)에 연결된다. 그리고, 솔레노이드 케이스(71)는, 그 외주홈에 장착된 멈춤 링(81)을 너트(34)에 의해 누름으로써 케이스(25)에 고정된다.

도 2는 밸브 블록(30)과 솔레노이드 블록(31)이 결합되고, 작동 로드(76)가 파일럿 밸브 부재(56)에 삽입된 상태로, 코일(72)에의 비통전 시의 상태를 나타내고 있다. 코일(72)에의 비통전 시에 있어서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 페일 세이프 스프링(60)의 스프링력에 의해, 파일럿 밸브 부재(56)는, 작동 로드(76)와 함께 후퇴하여, 스프링 수취부(57)가 페일 세이프 디스크(61)에 접촉한다. 이때, 파일럿 스프링(59)은, 파일럿 밸브 부재(56)에 대하여 스프링력을 작용시키지 않는다. 코일(72)에의 통전에 의해, 작동 로드(76)로 파일럿 밸브 부재(56)를 압박하여 시트부(55)를 향하여 전진시킨다. 이 결과, 파일럿 밸브 부재(56)가, 페일 세이프 스프링(60) 및 파일럿 스프링(59)의 스프링력에 대항하여, 시트부(55)에 착좌한다. 이때, 코일(72)에의 통전 전류에 의해, 파일럿 밸브 부재(56)의 밸브 개방 압력을 제어할 수 있다.

다음에, 감쇠력 발생 기구(26)의 통로 부재(32)에 대해서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 더욱 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 통로 부재(32)는, 대략 원통형의 원통부(32A)와, 원통부(32A)의 일단부 외주에 일체로 형성된 플랜지부(32B)를 구비하고 있다. 원통부(32A)는, 플랜지부(32B)를 갖는 일단측의 대직경부(81A)와 타단측의 소직경부(81B)를 갖는 단차식 원통형으로 형성되어 있다. 통로 부재(32)는, 원통부(32A)의 내외주부와, 원통부(32A)의 선단부와, 플랜지부(32B)의 메인 보디(35)에 접촉하는 접촉면(32C)의 일부가 고무제의 시일재(33)로 피복되어 있다. 원통부(32A)의 소직경부(81B)의 외주부를 피복하는 시일재(33)가, 지관(23)과 소직경부(81B) 사이를 시일하는 지관 시일부를 형성하고 있다. 플랜지부(32B)의 접촉면(32C)에는, 외주측에 환형의 시일홈(83)이 형성되어 있다. 또한, 접촉면(32C)에는, 시일홈(83)의 내주부로부터 플랜지부(32B)의 내주부까지 연장되는 원주 방향으로 등간격으로 복수의(도시된 예에서는 4개의) 지지부(85)가 형성되어 있다. 지지부(85)는, 시일홈(83)의 외주측의 플랜지부(32B)와 동일 평면이다. 이에 의해, 접촉면(32C)에는, 시일홈(83)과 지지부(85)에 의해 둘러싸이는 4개의 대략 부채형의 직경 방향홈(84)이 형성되게 된다.

통로 부재(32)를 피복하는 시일재(33)는, 원통부(32A)의 내면으로부터, 직경방향홈(84) 및 시일홈(83)을 덮도록 연장되어 있다. 그리고, 시일홈(83) 내에 충전된 시일재(33)에 의해, 플랜지부(32B)와 메인 보디(35) 사이를 시일하는 시일 부재(86)가 형성되어 있다. 시일부(86)의 중앙부에는 립부(86A)가 돌출하고 있다. 시일재(33)는, 가류 접착 등에 의해 통로 부재(32)에 고착되어 있다. 이와 같이, 시일재(33)는, 지관 시일부를 포함하는 원통부(32A), 플랜지부(32B), 및 시일홈(83) 내에, 일체적으로 연결되어 고착되어 있다. 따라서, 예컨대, 시일재(33)를 가류 접착으로 통로 부재(32)에 고착하는 경우에는, 한번에 시일재(33)를 통로 부재(32)에 고착시킬 수 있기 때문에, 생산성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서, 지지부(85)는, 시일재(33)로 피복되어 있지 않지만, 피복되어 있어도 좋다. 또한, 본 실시형태에서, 직경 방향홈(84)은, 시일재(33)로 피복되어 있지만, 통로 부재(32)와 메인 보디(35) 사이의 시일은, 시일홈(83) 내에 장착되는 시일 부재(86)에 의해 이루어지기 때문에, 직경 방향홈(84)을 시일재(33)로 피복하지 않아도 좋다.

이에 의해, 통로 부재(32)의 플랜지부(32B)의 접촉면(32C)에는, 외주측의 시일홈(83) 내의 시일 부재(86)를 통해 메인 보디(35)에 접촉하는 시일부와, 그 내주측에서 메인 보디(35)에 직접 접촉하는 지지부(85)[시일재(33)로 피복된 직경 방향홈(84)을 제외한 부분]가 형성되어 있다.

이상과 같이 구성한 감쇠력 조정식 완충기(1)의 작용에 대해서 설명한다.

감쇠력 조정식 완충기(1)는, 차량의 서스펜션 장치의 스프링 위와 스프링 아래 사이에 장착된다. 통상의 작동 상태에서는, 차재 컨트롤러에 의해, 코일(72)에 통전하여, 파일럿 밸브 부재(56)를 파일럿 보디(37)의 시트면에 착좌시켜, 파일럿 밸브(28)에 의한 압력 제어를 실행한다.

피스톤 로드(6)의 신장 행정 시에는, 실린더(2) 내의 피스톤(5)의 이동에 의해, 피스톤(5)의 역지 밸브(13)가 폐쇄되고, 디스크 밸브(14)의 밸브 개방 전에는, 실린더 상부실(2A)측의 유체가 가압되어, 통로(22) 및 환형 통로(21)를 지나, 세퍼레이터 튜브(20)의 지관(23)으로부터 감쇠력 발생 기구(26)의 통로 부재(32)에 유입된다.

이때, 피스톤(5)이 이동한 만큼의 오일액이, 리저버(4)로부터 베이스 밸브(10)의 역지 밸브(17)를 개방하여 실린더 하부실(2B)에 유입된다. 또한, 실린더 상부실(2A)의 압력이 피스톤(5)의 디스크 밸브(14)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 디스크 밸브(14)가 개방되어, 실린더 상부실(2A)의 압력을 실린더 하부실(2B)로 릴리프함으로써, 실린더 상부실(2A)의 과도한 압력 상승을 방지한다.

통상 상태는, 코일(72)이 통전되고, 파일럿 밸브 부재(56)는 시트부(55)측으로 이동한다. 감쇠력 발생 기구(26)에서, 통로 부재(32)로부터 유입된 오일액은, 메인 밸브(27)의 메인 디스크 밸브(41)의 밸브 개방 전(피스톤 속도 저속 영역)에 있어서, 파일럿 핀(36)의 오리피스 통로(46), 파일럿 보디(37)의 통로(50)를 지나, 파일럿 밸브(28)의 파일럿 밸브 부재(56)를 눌러 개방시켜 밸브실(54) 내에 유입된다. 그리고, 밸브실(54)로부터, 페일 세이프 디스크(65)의 개구를 지나, 유지 플레이트(67)의 개구(67A), 캡(68)의 절결(70A), 케이스(25) 내의 실(25B), 및 케이스(25)의 플랜지부(25A)에 형성한 절결(25F)을 지나 리저버(4)에 흐른다. 그리고, 피스톤 속도가 상승하여 실린더 상부실(2A)측의 압력이 메인 디스크 밸브(41)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 통로 부재(32)에 유입된 오일액은, 환형 오목부(100) 및 통로(38)를 지나, 메인 디스크 밸브(41)를 눌러 개방시켜 케이스(25) 내의 실(25B)에 직접 흐른다.

피스톤 로드(6)의 축소 행정 시에는, 실린더(2) 내의 피스톤(5)의 이동에 의해, 피스톤(5)의 역지 밸브(13)가 개방되고, 베이스 밸브(10)의 통로(15)의 역지 밸브(17)가 폐쇄되며, 디스크 밸브(18)의 밸브 개방 전에는, 실린더 하부실(2B)의 유체가 실린더 상부실(2A)에 유입되고, 피스톤 로드(6)가 실린더(2) 내에 침입한 만큼의 유체가, 실린더 상부실(2A)로부터, 상기 신장 행정 시와 동일한 경로를 지나 리저버(4)에 흐른다. 또한, 실린더 하부실(2B) 내의 압력이 베이스 밸브(10)의 디스크 밸브(18)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 디스크 밸브(18)가 개방되어, 실린더 하부실(2B)의 압력을 리저버(4)에 릴리프함으로써, 실린더 하부실(2B)의 과도한 압력 상승을 방지한다.

이에 의해, 피스톤 로드(6)의 신축 행정 시에, 감쇠력 발생 기구(26)에 있어서, 메인 밸브(27)의 메인 디스크 밸브(41)의 밸브 개방 전(피스톤 속도 저속 영역)에 있어서는, 오리피스 통로(46) 및 파일럿 밸브(28)의 파일럿 밸브 부재(56)의 밸브 개방 압력에 의해 감쇠력이 발생하고, 디스크 밸브(47)의 밸브 개방 후(피스톤 속도 고속 영역)에 있어서는, 그 개방도에 따라 감쇠력이 발생한다. 그리고, 코일(72)에의 통전 전류에 의해 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력을 조정함으로써, 피스톤 속도에 관계없이, 감쇠력을 직접 제어할 수 있다. 이때, 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력에 의해, 파일럿 핀(36)의 면취부(47)에 의해 형성되는 통로(47A) 및 디스크(48A)의 절결(52)을 통해, 파일럿 밸브(28)의 상류측의 통로(50)에 연통하는 배압실(49)의 내압이 변화한다. 배압실(49)의 내압은, 메인 디스크 밸브(41)의 밸브 폐쇄 방향으로 작용하기 때문에, 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력을 제어함으로써, 메인 디스크 밸브(41)의 밸브 개방 압력을 동시에 조정할 수 있고, 이에 의해, 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓게 할 수 있다.

또한, 코일(72)에의 통전 전류를 작게 하여, 플런저(75)의 추진력을 작게 하면, 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력이 저하하여, 소프트(soft)측의 감쇠력이 발생한다. 한편, 통전 전류를 크게 하여, 플런저(75)의 추진력을 크게 하면, 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력이 상승하여, 하드(hard)측의 감쇠력이 발생하기 때문에, 일반적으로 사용 빈도가 높은 소프트측의 감쇠력을 저전류로 발생시킬 수 있어, 소비 전력을 절감할 수 있다.

코일(72)의 단선, 차재 컨트롤러의 고장 등의 페일(fail)의 발생에 의해, 플런저(75)의 추진력이 상실된 경우에는, 페일 세이프 스프링(60)의 스프링력에 의해 파일럿 밸브 부재(56)가 후퇴하여, 통로(50)가 개방된다. 한편, 파일럿 밸브 부재(56)의 스프링 수취부(57)가 페일 세이프 디스크(61)에 접촉하여, 밸브실(54)과 케이스(25) 내의 실(25B) 사이의 유로를 폐쇄한다.

이 상태에서, 밸브실(54) 내에 있어서의 통로(50)로부터 케이스(25) 내의 실(25)에의 오일액의 흐름은, 페일 세이프 밸브(29)에 의해 제어되게 되기 때문에, 페일 세이프 디스크(61)의 밸브 개방 압력의 설정에 의해 원하는 감쇠력을 발생시키며, 배압실(49)의 내압, 즉, 메인 디스크 밸브(41)의 밸브 개방 압력을 조정할 수 있다. 그 결과, 페일 시에 있어서도 적절한 감쇠력을 얻을 수 있다.

감쇠력 발생 기구(26)의 조립 시에, 너트(34)의 체결에 의한 축력에 의해, 메인 보디(35)를 통해, 통로 부재(32)의 플랜지부(32B)가 케이스(25)의 플랜지부(25A)에 압착된다. 이에 의해, 통로 부재(32)는, 메인 보디(35)와 플랜지부(25A) 사이에 고정된다. 이때, 메인 보디(35)에 축력을 전달하는 파일럿 핀(36)이 소직경이기 때문에, 그 축력은, 주로 메인 보디(35)의 중심부 부근에 전달되게 된다. 그리고, 도 4 중에 화살표(X, Y)로 나타내는 바와 같이, 이 축력은, 메인 보디(35)로부터 통로 부재(32)에 전달될 때, 주로, 메인 보디(35)에 직접 접촉하는 지지부(85)에 전달된다. 따라서, 메인 보디(35)에 가해지는 축력은, 메인 보디(35)의 중심부 부근에 전달되는, 화살표(Y)로 나타내는 축력이 중심이 된다. 따라서, 본 실시형태에 나타내는 바와 같이, 축력이 메인 보디(35)의 중심부 부근에 주로 전달되는 것에 있어서는, 시일홈(83)의 내측의 지지부(85)만을 축력 지지부로 하여도 좋다. 그 경우에는, 시일홈(83)의 외측의 플랜지부(32B)와 비교하여 시일홈(83)의 내측의 지지부(85)의 돌출 높이가 높아지도록, 즉, 지지부(85)만이 메인 보디(35)에 접촉하도록 하여도 좋다. 또한, 이 축력은, 시일홈(83)의 외주부로부터도 플랜지부(32B)에 전달된다. 이와 같이, 소직경의 파일럿 핀(36)으로부터 전달되는 축력은, 메인 보디(35)의 중심부 부근으로부터, 통로 부재(32)의 플랜지부(32B)의 시일홈(83)의 내주측의 지지부(85)(중심부 부근)를 통하여 케이스(25)의 플랜지부(25A)에 효율적으로 전달된다. 그 결과, 메인 보디(35)의 축 방향의 두께를 작게 할 수 있어, 감쇠력 발생 기구(26)의 소형화 및 경량화가 가능해진다. 또한, 메인 보디(35)를 소결에 의해 용이하게 제조할 수 있어, 제조 비용을 절감할 수 있다.

한편, 일본 특허 공개 제2013-11342호 공보에 기재된 것과 같이, 통로 부재(32)의 플랜지부(32B)의 내주부에 오목부를 형성하고, 그 오목부에 시일부가 배치된 구성의 경우, 너트(34)의 체결에 의해 파일럿 핀(36)으로부터 메인 보디(35)의 중심부 부근에 전달된 축력은, 플랜지부(32B)의 오목부가 아닌 메인 보디(35)의 외주부 부근으로부터 통로 부재(32)의 플랜지(32B)의 외주부 부근에 전달되게 되기 때문에, 메인 보디(35)는 휘어지기 쉬워져, 필요한 강성을 얻기 위해서는 축 방향의 두께를 크게 할 필요가 있다.

다음에, 상기 실시형태의 통로 부재(32)의 변형예에 대해서, 도 5를 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 상기 실시형태의 것에 대하여, 동일한 부분에는, 동일한 참조 부호를 이용하고, 상이한 부분에 대해서만 상세하게 설명한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 통로 부재(32')는, 판재를 프레스 성형함으로써 제조되어 있다. 이 때문에, 상기 실시형태의 것에 대하여, 판 두께가 얇고, 오목형의 시일홈(83) 및 직경 방향홈(84)이 형성된 부분의 이면은, 볼록형으로 팽출되어 있다. 또한, 원통부(32A)의 대직경부(81A) 대신에 테이퍼부(81C)가 형성되어 있다. 이에 의해, 상기 실시형태와 동일한 작용 효과를 나타낸다.

또한, 상기 실시형태에서는, 통로 부재(32)의 시일홈(83) 내의 시일 부재(86)는, 통로 부재(32)를 피복하는 시일재(33)와 일체로 형성되어 있지만, 이것을 별개의 부재로 하여도 좋고, O링 등의 기존의 시일 부재를 이용하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 시일 부재(86)를 원환형으로 하였지만, 환형이라면 사각형이나 그 외의 형상이어도 좋다. 시일 부재(86)를 원환형으로 하면, 통로 부재(32)에 대한 밸브 보디(35)의 직경 방향의 어긋남을 허용할 수 있기 때문에, 조립성을 향상시킬 수 있다. 상세하게 서술하면, 세퍼레이터 튜브(20)에 형성한 지관(23)을 외통(3)의 개구(24)에 대략 위치 맞춤하고, 통로 부재(32)를 지관(23)에 감합하여, 밸브 블록(30)을 통로 부재(32)에 압박하면서, 통로 부재(32)가 세퍼레이터 튜브(20)에 부착된다. 그때, 시일 부재(86)를 원환형으로 하고 있기 때문에, 통로 부재(32)의 플랜지부(32B)에 대하여, 밸브 블록(30)의 직경 방향의 이동 범위를 크게 잡을 수 있기 때문에, 조립 시의 공차를 허용할 수 있다.

실시예의 모든 피쳐(feature)는 조합될 수 있다.

본 발명에 따르면, 실린더부의 측부에 감쇠력 발생 기구를 배치한 통형의 완충기에 있어서, 소형화가 가능하게 된다.

앞서 본 발명의 일부 실시예만을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 신규의 교시 및 장점으로부터 실질적으로 벗어나지 않으면서 예시적인 실시예에 대해 다수의 변경이 가능함을 이해할 것이다. 이에 따라, 이러한 모든 변형은 본 발명에 범위에 포함되도록 의도된다.

본 발명은 2013년 8월 9일자로 제출된 일본 특허 출원 제2013-166639호의 우선권을 주장한다. 상세한 설명, 청구범위, 도면 및 요약서를 포함하여 2013년 8월 9일자로 제출된 일본 특허 출원 제2013-166639호의 모든 개시내용은 인용함으로써 본 명세서에 포함된다.

1 : 감쇠력 조정식 완충기
2 : 실린더
3 : 외통
4 : 리저버
5 : 피스톤
20 : 세퍼레이터 튜브
23 : 지관
25 : 케이스
26 : 감쇠력 발생 기구

Claims

작동 유체가 봉입된 실린더(2)와,
상기 실린더 내에 삽입된 피스톤(5)과,
상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장된 피스톤 로드(6)와,
상기 실린더의 외주에 마련된 외통(3)과,
상기 실린더와 상기 외통 사이에 마련되며, 상기 실린더 내부와 연통하는 환형 통로를 형성하는 대략 원통형의 측벽을 갖는 세퍼레이터 튜브(20)와,
상기 세퍼레이터 튜브의 측벽에 마련되어 직경 방향 외측으로 돌출하여 상기 환형 통로에 연통하는 대략 원통형의 지관(23)과,
상기 지관에 접속되며, 상기 피스톤의 이동에 의해 생기는 작동 유체의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구(26)와,
상기 외통의 측벽에 부착되어 상기 감쇠력 발생 기구를 수용하는 통형의 케이스(25)와,
상기 지관과 상기 감쇠력 발생 기구를 접속하는 통로 부재(32)
를 구비하고,
상기 통로 부재(32)는, 상기 세퍼레이터 튜브의 지관에 감합되는 원통(32A)부와, 상기 원통부의 일단부의 외주에 형성된 플랜지부(32B)를 가지며,
상기 통로 부재(32)는, 상기 플랜지부(32B)가 상기 케이스(25) 및 상기 감쇠력 발생 기구(26)에 접촉하여 상기 케이스 내에 고정되고,
상기 플랜지부의 상기 감쇠력 발생 기구에 접촉하는 접촉면에는, 상기 플랜지부와 상기 감쇠력 발생 기구측 사이를 시일(seal)하는 환형의 시일 부재를 통해 상기 감쇠력 발생 기구에 접촉하는 환형의 시일부(83)와, 상기 시일부(83)의 내주측에 배치되어 상기 감쇠력 발생 기구에 접촉하는 내측 지지부(85)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
제1항에 있어서,
상기 시일부는, 환형의 시일홈(83)과, 상기 시일홈 내에 장착되는 시일 부재(86)를 포함하는 것을 특징으로 하는 완충기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 통로 부재(32)는, 상기 원통부(32A) 중 적어도 일부를 피복함으로써 상기 원통부와 상기 지관 사이를 시일하는 지관 시일부를 구비하고, 상기 지관 시일부와 상기 시일 부재를 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 완충기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 통로 부재는 프레스 성형품인 것을 특징으로 하는 완충기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내측 지지부는 상기 통로 부재와는 별개의 부재인 것을 특징으로 하는 완충기.