KR20200128099A - 완충기 - Google Patents

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미끼오 야마시따
다이스께 다나베
나오후미 하라다
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히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

완충기는, 작동유 액이 봉입된 실린더와, 해당 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착된 피스톤과, 해당 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부에 연장 돌출된 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 작동유 액이 흐르는 복수의 통로와, 해당 통로의 일부에 마련되어 작동유 액의 흐름을 억제해서 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구를 구비한다. 상기 감쇠력 발생 기구는, 상기 통로가 그 내부를 관통하는 밸브 본체와, 해당 밸브 본체에 돌출되어, 상기 통로를 둘러싸는 환상의 시트와, 상기 시트에 착좌 가능하게 적재되는 디스크를 갖고, 상기 디스크와 상기 시트가 접촉하는 접촉 폭은, 둘레 방향 위치에 따라 다르다. 이에 의해, 복잡한 구조로 하지 않고, 디스크 밸브의 개방 전후에 있어서의 급격한 감쇠력의 변화를 억제할 수 있는 완충기가 얻어진다.

Description

완충기
본 발명은, 피스톤 로드의 스트로크에 대하여, 유체 압력을 이용해서 감쇠력을 발생시키는 완충기에 관한 것으로, 특히 자동차 등의 차량의 서스펜션 장치에 장착되는 완충기로서 적합한 것이다.
예를 들어 자동차 등의 차량의 서스펜션 장치에 장착되는 통형 완충기는, 일반적으로, 작동 액이 봉입된 실린더 내에 로드가 연결된 피스톤이 미끄럼 이동 가능하게 마련되고, 피스톤부에 오리피스 및 디스크 밸브 등을 포함하는 감쇠력 발생 기구가 마련된 구조로 되어 있다. 이에 의해, 로드의 신축에 수반하는 실린더 내의 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 생기는 작동 액의 흐름을 오리피스 및 디스크 밸브에 의해 제어해서 감쇠력을 발생시키도록 하고 있다.
자동차 등의 차량의 서스펜션 장치에 장착되는 상기 완충기에서는, 기름 등을 작동유 액으로 한 유압 완충기가 사용되고 있다. 종래의 완충기는, 예를 들어 작동유 액이 봉입된 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 마련되고, 실린더 내를 2개의 방으로 나누는 피스톤과, 일단부가 상기 피스톤에 연결되고, 타단부가 상기 실린더의 외부로 돌출되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤에 마련되어, 상기 2개의 방을 연통시키는 작동유 유로와, 상기 피스톤에서의 작동유 유로의 단부에 마련되어, 상기 피스톤의 작동 시에 상기 작동유 유로를 흐르는 작동유에 유동 저항을 부여해서 감쇠력을 발생시키는 디스크 밸브를 구비하고 있다.
또한, 상기 피스톤에는 상기 디스크 밸브가 착좌하는 밸브 시트부(시트)가 마련되어 있다. 상기 디스크 밸브는, 복수매의 적층된 디스크를 포함하고 있고, 필요에 따라, 상기 피스톤이 저속으로 왕복 이동할 때의 감쇠력을 발생시킬 목적으로, 일부 디스크의 외주부에는 절결이나 구멍을 포함하는 오리피스가 마련되어 있다.
그러나, 종래의 완충기에서는, 디스크 밸브의 개방 전후에 있어서 감쇠력이 급격하게 변화하기 때문에, 승차감 등의 관점에서 바람직한 것은 아니었다.
이 과제를 해결하기 위해서, 예를 들어 일본 특허 공개 평3-163234호 공보(특허문헌 1)에 기재되어 있는 것에서는, 실린더 내를 격벽 부재(피스톤)를 개재해서 상하 2개의 유실로 구획하고, 상기 격벽 부재에는 상기 2개의 유실을 연통하는 복수의 포트를 마련하고, 포트의 출구 단부에 리프 밸브를 개폐 가능하게 마련하고 있는 유압 완충기에 있어서, 각 포트의 출구에 홈상의 개구부를 형성하여, 적어도 하나의 개구부의 리프 밸브에 대한 수압 면적을 크게 한 완충기가 개시되어 있다.
이러한 구조로 함으로써, 수압 면적이 다른 리프 밸브를 개방하는 타이밍을 어긋나게 할 수 있기 때문에, 밸브 개방 직후의 감쇠력을 조정할 수 있어, 밸브 개방 전후에서의 감쇠력의 변화가 작은 완충기가 얻어진다.
또한, 일본 실용 신안 출원 소59-133428호(일본 실용 신안 공개 소61-47134호)의 마이크로 필름(특허문헌 2)인 것에는, 피스톤에 천공한 유로에 의해 감쇠력을 발생시키는 구성의 유압 완충기에 있어서, 피스톤의 압축측 또는 신장측의 라운드면(환상 시트부)을 적어도 2단으로 하여, 제1 밸브 기구를 소경 라운드면측에, 제2 밸브 기구를 대경 라운드면측에 순차 마련한 유압 완충기가 기재되어 있다.
이렇게 적어도 2단의 환상 시트부를 갖는 구성으로 하여, 디스크 밸브의 개방에 수반해서 작동유 유로를 전환함으로써 마찬가지의 효과를 실현하는 완충기가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평3-163234호 공보 일본 실용 신안 출원 소59-133428호(일본 실용 신안 공개 소61-47134호)의 마이크로 필름
상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 완충기에서는, 복수의 리프 밸브를 사용하고 있기 때문에, 밸브 폐쇄 시의 시일성을 확보하는 것이 곤란해진다는 과제가 있다.
즉, 밸브 폐쇄 시에는, 시트부를 개재해서 피스톤과 디스크 밸브가 밀착되어, 작동유 유로를 좁힘으로써 감쇠력을 확보할 필요가 있는데, 리프 밸브의 경우, 피스톤의 둘레 방향에서 시트부(홈상의 개구부)의 직경이 다르기 때문에, 상기 시트부와 상기 디스크 밸브의 평면도를 확보해서 밀착시킬 필요가 있다. 이 때문에 높은 치수 정밀도로 상기 시트부를 제작할 필요가 있고, 또한 리프 밸브의 구조도 복잡해진다는 과제가 있었다.
또한, 상기 특허문헌 2에 기재된 완충기에서는, 환상의 시트부를 사용하고 있기 때문에, 예를 들어 피스톤 중심의 디스크 밸브를 적층시키는 부분을 상기 시트부보다도 낮게 함으로써, 상기 디스크 밸브를 적층 고정시킬 때, 피스톤 로드의 축 방향으로 여분 하중을 가하는 것을 비교적 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 상기 시트부와 상기 디스크 밸브를 밀착시키는 것이 가능하다.
그러나, 이 특허문헌 2의 것에서는, 복수(2단)의 환상 시트부를 갖는 구성으로 하고 있기 때문에, 피스톤의 구조가 복잡해지고, 또한 상기 여분 하중을 부여할 때, 상기 복수의 환상 시트부 모두가 상기 디스크 밸브와 밀착할 필요가 있어, 디스크 밸브의 휨에 제한이 걸리는 과제가 있었다.
본 발명의 목적은, 복잡한 구조로 하지 않고, 디스크 밸브의 개방 전후에 있어서의 급격한 감쇠력의 변화를 억제할 수 있는 완충기를 얻는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 완충기는, 작동유 액이 봉입된 실린더와, 해당 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착된 피스톤과, 해당 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장 돌출된 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 작동유 액이 흐르는 복수의 통로와, 해당 통로의 일부에 마련되어 작동유 액의 흐름을 억제해서 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구를 구비하고, 상기 감쇠력 발생 기구는, 상기 통로가 그 내부를 관통하는 밸브 본체와, 해당 밸브 본체에 돌출되어, 상기 통로를 둘러싸는 환상의 시트와, 상기 시트에 착좌 가능하게 적재되는 디스크를 갖고, 상기 디스크와 상기 시트가 접촉하는 접촉 폭은, 둘레 방향 위치에 따라 다르게 구성한 것에 있다.
본 발명의 완충기의 다른 특징은, 작동유 액이 봉입된 실린더와, 해당 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착된 피스톤과, 해당 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장 돌출된 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 작동유 액이 흐르는 복수의 통로와, 해당 통로의 일부에 마련되어 작동유 액의 흐름을 억제해서 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구를 구비하고, 상기 감쇠력 발생 기구는, 상기 통로가 그 내부를 관통하는 상기 피스톤과, 해당 피스톤의 축 방향 양측에 돌출되어 마련되어, 상기 복수의 통로의 한쪽을 각각 둘러싸는 복수의 환상의 밸브 시트부와, 상기 복수의 밸브 시트부 각각에 착좌 가능하게 적재되고 또한 상기 피스톤의 축 방향 양측에 각각 고정되어 복수의 디스크를 갖는 디스크 밸브와, 상기 복수의 밸브 시트부의 적어도 하나는, 상기 디스크와 상기 시트가 접촉하는 접촉 폭을 둘레 방향 위치에 따라 다른 구성으로 하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 복잡한 구조로 하지 않고, 디스크 밸브의 개방 전후에 있어서의 급격한 감쇠력의 변화를 억제할 수 있는 완충기를 얻을 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 완충기의 실시예 1을 도시하는 종단면도이다.
도 2는 도 1에서의 피스톤 주변의 주요부 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III선의 화살표 방향으로 본 피스톤의 저면도이다.
도 4는 실시예 1의 완충기에서의 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 변화를 설명하는 선도이다.
도 5는 종래의 완충기에 있어서 시트 폭을 바꾸었을 경우의 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 변화를 설명하는 선도이다.
도 6은 본 발명의 완충기의 실시예 2를 설명하는 도면으로, 도 2에 상당하는 주요부 확대 단면도이다.
도 7a는 도 6의 VII-VII선의 화살표 방향으로 본 도면이다.
도 7b는 도 7a에 도시하는 완충기의 변형예를 도시하는 도면으로, 도 7a에 상당하는 도면이다.
도 7c는 도 7a에 도시하는 완충기의 또 다른 변형예를 도시하는 도면으로, 도 7a에 상당하는 도면이다.
도 8a는 본 발명의 완충기의 실시예 3을 설명하는 도면으로, 도 2에 상당하는 주요부 확대 단면도이다.
도 8b는 도 8a에 도시하는 디스크(111A)의 형상을 도시하는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 완충기의 실시예 4를 설명하는 도면으로, 도 1에 도시하는 베이스 밸브 주변의 주요부 확대 단면도이다.
도 10은 본 발명의 완충기의 실시예 5를 도시하는 종단면도이다.
도 11은 도 10에 도시하는 감쇠력 발생 기구의 부분을 확대해서 도시하는 주요부 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 완충기의 구체적 실시예를, 도면을 사용해서 설명한다. 각 도면에서 동일 부호를 붙인 부분은 동일 혹은 상당하는 부분을 나타내고 있다.
[실시예 1]
본 발명의 완충기의 실시예 1을 도 1 내지 도 5를 사용해서 설명한다.
도 1은, 본 실시예 1의 완충기의 종단면도이다.
본 실시예에 따른 완충기(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 실린더(2)의 외측에 동심 형상으로 마련된 외통(3)을 갖는 복통 구조의 유압 완충기이며, 작동 액체로서 유액이 봉입되어 있다.
상기 실린더(2)와 상기 외통(3)의 사이에는 리저버(4)가 형성되어 있다. 상기 실린더(2) 내에는, 피스톤(밸브 본체)(5)이 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착되어 있고, 이 피스톤(5)에 의해 실린더(2) 내가 실린더 상부실(2A)과 실린더 하부실(2B)의 2실로 구획 형성되어 있다.
상기 피스톤(5)에는, 피스톤 로드(6)의 일단부가 너트(7)에 의해 연결되어 있고, 이 피스톤 로드(6)의 타단부측은, 상기 실린더 상부실(2A)을 통과하여, 실린더(2) 및 외통(3)의 상단부에 장착된 로드 가이드(8) 및 시일 부재(9)에 삽입 관통되어, 실린더(2)의 외부로 연장 돌출되어 있다. 상기 피스톤(5)과 상기 피스톤 로드(6)는 일체로 이동하고, 상기 피스톤 로드(6)가 실린더(2)로부터의 돌출량을 증가시키는 신장 행정에 있어서 상기 피스톤(5)은 실린더 상부실(2A)측(상방측)으로 이동한다. 한편, 상기 피스톤 로드(6)가 실린더(2)로부터의 돌출량을 저감시키는 수축 행정에 있어서 상기 피스톤(5)은 실린더 하부실(2B)측(하방측)으로 이동한다.
상기 실린더(2) 및 외통(3)의 상단 개구측에 마련되어 있는 상기 로드 가이드(8)의 상측(외부측)에서의 상기 외통(3) 내에, 상기 시일 부재(9)는 장착되어 있다. 또한, 상기 로드 가이드(8)에는 상기 시일 부재(9)보다도 실린더(2)측의 위치에 마찰 부재(24)가 마련되어 있다. 상기 로드 가이드(8), 시일 부재(9) 및 마찰 부재(24)는, 모두 환상을 이루고 있고, 피스톤 로드(6)는, 이들 로드 가이드(8), 마찰 부재(24) 및 시일 부재(9) 각각의 내측에 미끄럼 이동 가능하게 삽입 관통되어 실린더(2)의 외부로 연장 돌출되어 있다.
상기 로드 가이드(8)는, 상기 피스톤 로드(6)의 직경 방향 이동을 규제하면서 축 방향 이동 가능하게 지지하여, 피스톤 로드(6)의 이동을 안내하는 것이다. 상기 시일 부재(9)는, 그 외주부에서 상기 외통(3)에 밀착되고, 그 내주부에서 축 방향으로 이동하는 상기 피스톤 로드(6)의 외주부에 미끄럼 접촉하여, 상기 실린더(2) 내의 유액과, 외통(3) 내의 리저버(4)의 고압 가스 및 유액이 외부로 누설되는 것을 방지하고 있다. 상기 마찰 부재(24)는, 그 내주부에서 상기 피스톤 로드(6)의 외주부에 미끄럼 접촉하여, 상기 피스톤 로드(6)에 마찰 저항을 발생시키는 것으로, 이 마찰 부재(24)는 시일을 목적으로 하는 것이 아니다.
상기 로드 가이드(8)는, 그 외주부가, 하부보다도 상부가 대경이 되는 단차 형상을 이루고 있고, 소경인 하부에서 실린더(2)의 상단의 내주부에 끼움 결합되고, 대경인 상부에서는 외통(3)의 상단의 내주부에 끼움 결합되어 있다. 상기 외통(3)의 상단부는, 일부가 직경 방향 내측에 코오킹되어 있고, 이 코오킹 부분과 상기 로드 가이드(8)의 사이에 상기 시일 부재(9)가 마련되어 있다.
14는 상기 외통(3)의 상부 개구측을 덮도록 마련된 커버 부재로, 이 커버 부재(14)는, 통상부(14a)와 이 통상부(14a)의 상단측으로부터 직경 방향 내측으로 연장 돌출되는 내측 플랜지부(14b)를 갖고 있다. 상기 통상부(14a)의 내주부에는 암나사가 형성되고, 또한 상기 외통(3)의 상단측 외주에는 수나사가 형성되어 있어, 상기 커버 부재(14)는, 외통(3)의 상단 개구부에 씌워진 후, 그 암나사와 상기 외통(3)의 수나사가 나사 결합함으로써, 외통(3)에 고정되어 있다.
상기 피스톤 로드(6)에는, 선단측의 피스톤(5)이 마련되어 있는 부분과 타단부의 사이에, 원환상의 스토퍼 부재(32) 및 완충체(33)가 마련되어 있다. 상기 스토퍼 부재(32)의 내주측에는 피스톤 로드(6)가 삽입 관통되어 있고, 이 스토퍼 부재(32)가 코오킹되어 상기 피스톤 로드(6)의 외주면측에 마련된 고정 홈(도시하지 않음)에 고정되어 있다. 상기 완충체(33)는, 탄성 재료를 포함하고, 그 내주측에 피스톤 로드(6)가 삽입 관통되어 있고, 상기 스토퍼 부재(32)와 상기 로드 가이드(8)의 사이에 마련되어 있다.
상기 외통(3)은, 대략 원통상으로 구성되고, 이 외통(3)의 하부측에는 외통(3)의 저부를 폐색하는 바닥 부재(19)가 끼움 결합 고정되어 있다. 이 바닥 부재(19)의 상방에는, 상기 실린더 하부실(2B)과 상기 리저버(4)를 구획하는 베이스 밸브(밸브 본체)(10)가 설치되어 있고, 이 베이스 밸브(10)는, 상기 실린더(2)의 하단의 내주부에 끼움 결합 고정되어 있다.
상기 베이스 밸브(10)에는, 상기 실린더 하부실(2B)과 상기 리저버(4)를 연통하는 통로(15, 16)가 마련되어 있다. 상기 통로(15)에는, 상기 리저버(4)측으로부터 실린더 하부실(2B)측으로의 유액의 유통만을 허용하는 역류 방지 밸브(디스크)(17)가 마련된다. 또한, 상기 통로(16)에는, 상기 실린더 하부실(2B)측의 유액의 압력이 소정 압력에 달했을 때 밸브를 열어, 이 압력을 리저버(4)측에 릴리프하는 디스크 밸브(18)가 마련된다. 또한, 상기 실린더(2) 내에는 작동 액체로서의 유액이 봉입되고, 상기 리저버(4) 내에는 유액과 질소 가스 등의 가스가 봉입되어 있다.
상기 완충기(1)는, 상기 피스톤 로드(6)의 실린더(2)로부터의 돌출 부분이 상부에 배치되어 차체측과 연결되고, 상기 외통(3) 하부의 바닥 부재(19)에는 설치 아이(13)가 마련되어 차륜측에 연결된다. 이것과는 반대로, 상기 외통(3)측이 차체측에 연결되고, 상기 피스톤 로드(6)측이 차륜측에 연결되도록 해도 된다.
차량의 주행에 수반해서 차륜이 진동하면, 상기 실린더(2)와 상기 피스톤 로드(6)의 위치 관계가 상대적으로 변화하는데, 이때의 변화는 상기 피스톤(5)에 형성된 유로의 유액 저항에 의해 억제된다. 즉, 상기 피스톤(밸브 본체)(5)에는 통로(11, 12)나 통로 구멍(38, 39)이 형성되고, 또한 이들 통로의 유액 저항을 조절하는 디스크 밸브(151, 152) 등이 마련되어 있다. 상기 유액 저항은, 차륜의 진동의 속도나 진폭에 따라 변화하여, 노면으로부터의 진동을 억제함으로써 승차감이 개선되도록 구성되어 있다.
상기 실린더(2)와 상기 피스톤 로드(6)의 사이에는, 차륜으로부터 전달되는 진동 이외에, 차량의 주행에 수반해서 차체에 발생하는 관성력이나 원심력도 작용한다. 예를 들어, 조타에 의해 주행 방향이 변화하면, 차체에 원심력이 발생하고, 이 원심력에 기초하는 힘이 상기 실린더(2)와 상기 피스톤 로드(6)의 사이에 작용한다. 본 실시예의 완충기는, 차량의 주행에 수반해서 차체에 발생하는 힘에 기초하는 진동에 대하여 양호한 특성을 가져, 차량의 주행 시에 있어서의 안정성을 향상시킬 수 있는 것이다.
이어서, 본 실시예의 완충기(1)에서의 주된 감쇠력 발생 기구가 되는 상기 피스톤(5)의 구조에 대해서 상세하게 설명한다. 상기 피스톤(5)에는, 상기 실린더 상부실(2A), 상기 실린더 하부실(2B)간을 연통하는 복수의 통로(11, 12)가 마련되어 있다. 상기 통로(11)에는, 디스크 밸브(152)가 마련되고, 또한 통로 구멍(38)과 연통되어 있다. 상기 통로(12)에는 디스크 밸브(151)가 마련되고, 또한 통로 구멍(39)과 연통되어 있다.
상기 디스크 밸브(151)는, 상기 실린더 상부실(2A)측의 유액(작동 액체)의 압력이 설정 압력에 달했을 때, 즉 상기 실린더 하부실(2B)측과 상기 실린더 상부실(2A)측의 유액의 압력차가 소정 차압에 달했을 때 밸브를 열어, 상기 실린더 하부실(2B)측의 유액을 상기 실린더 상부실(2A)측으로 릴리프한다. 또한, 상기 디스크 밸브(152)는, 상기 실린더 상부실(2A)측의 유액의 압력이 설정 압력에 달했을 때 밸브를 열어, 상기 실린더 상부실(2A)의 유액을 상기 실린더 하부실(2B)측으로 릴리프한다.
즉, 차량의 진동 등에 의해 피스톤(5)이 이동하면, 상기 통로(11, 12), 상기 통로 구멍(38, 39) 및 상기 디스크 밸브(151, 152)를 통해서, 상기 피스톤(5)의 이동 속도에 따라, 실린더 상부실(2A)과 실린더 하부실(2B)의 사이에서 유액이 조절되어 흐르도록 구성되어 있다.
본 실시예에서는, 후술하는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 통로 구멍(38)은, 피스톤(5)의 원주 방향으로 등피치로 형성되어 있고, 각각의 통로 구멍(38)의 사이의 외주측에는 상기 통로 구멍(39)이 둘레 방향으로 등피치로 배치되어 있다. 또한, 상기 통로 구멍(38, 39)을 마련하는 피치를 바꾸거나, 상기 통로 구멍(38, 39)을 각각 둘레 방향으로 연속적으로 형성하도록 해도 된다.
상기 피스톤(5)의 외주면에는, 해당 피스톤(5)의 외주면에 일체로 장착되어 실린더(2)의 내면과 미끄럼 이동하는 원환상의 합성 수지제의 미끄럼 이동 부재(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
이어서, 상기 피스톤(5)의 상세 형상을, 도 2를 사용해서 설명한다. 도 2는 도 1에서의 피스톤(5) 주변의 주요부 확대 단면도이다.
피스톤(5)에서의 축 방향의 실린더 하부실(2B)측의 단부에는, 통로(11) 및 통로 구멍(38)의 상기 실린더 하부실(2B)측의 개구보다도 직경 방향 외측에, 환상의 밸브 시트부(시트)(47)가 형성되어 있다. 또한, 상기 피스톤(5)에서의 축 방향의 실린더 상부실(2A)측의 단부에는, 통로(12) 및 통로 구멍(39)의 상기 실린더 상부실(2A)측의 개구보다도 직경 방향 외측에 환상의 밸브 시트부(시트)(49)가 형성되어 있다.
상기 밸브 시트부(47) 및 상기 밸브 시트부(49)의 모퉁이부에는, 제조면 그리고 유액 유로의 급확대, 급축소를 억제하기 위해서, 테이퍼 또는 라운딩을 마련하는 것이 바람직하다.
피스톤 로드(6)에는, 상측으로부터, 환상 부재(107), 디스크(106) 내지 디스크(100), 피스톤(5), 디스크(110) 내지 디스크(116), 환상 부재(117)의 순으로 적층되어 해당 피스톤 로드(6)에 고정되어 있다. 상기 디스크(106 내지 100)에 의해, 디스크 밸브(151)가 구성되고, 또한 상기 디스크(110 내지 116)에 의해, 디스크 밸브(152)가 구성된다. 상기 디스크 밸브(151, 152)는, 피스톤 로드(6)의 이동에 대하여 감쇠력을 발생시키는 것이며, 상기 각 디스크(100 내지 106, 110 내지 116)는, 감쇠력을 적절하게 조정하기 위해서, 각각 다른 두께로 하거나, 하나의 디스크를 복수매의 원판 등으로 구성해도 된다.
상기 각 디스크는 주로 금속으로 제작되고, 어느 디스크든 내경측에 피스톤 로드(6)를 관통 가능한 로드 관통 구멍을 갖는 구멍이 있는 원판상을 이루고 있다. 상기 피스톤(5)과 상기 각 디스크(100 내지 106, 110 내지 116)는, 상기 피스톤 로드(6)에 통과되어 적층된 후, 너트(7)에 의해 소정의 축력이 걸려서 고정되어 있다.
상기 디스크(101)와 상기 디스크(111)는, 상기 피스톤(5)의 축 방향 양단부의 고정부(58)에 고정되는데, 이 고정부(58)는, 피스톤(5)의 축 방향에 대하여, 상기 밸브 시트부(47, 49)와 동일 또는 그것보다 낮은 높이로 형성되어 있다. 이에 의해 상기 디스크 밸브(151)가 상기 밸브 시트부(47)와 용이하게 밀착되어, 유액의 흐름을 저해할 수 있다.
또한, 상기 밸브 시트부(47, 49)는, 그것들의 내경측의 형상이 원형으로 형성되어 있어, 상기 디스크 밸브(151, 152)를 상기 피스톤(5)에 고정했을 때, 상기 밸브 시트부(47)와 디스크(111), 상기 밸브 시트부(49)와 디스크(101)를 각각 둘레 방향으로 균일하게 밀착시킬 수 있어, 유액의 누설을 방지할 수 있다.
디스크(101과 102) 및 디스크(111과 112)에는, 디스크 밸브(151, 152)가 밸브 시트부(47, 49)에 밀착되어 닫혀 있는 경우에도, 약간의 유액이 유통할 수 있도록, 구멍(221)이나 절결(222)이 형성되어 있다. 이들 구멍(221)이나 절결(222)은 오리피스를 구성한다. 본 실시예에서는, 디스크(101) 및 디스크(111)에는 구멍(221)이 형성되고, 이 구멍(221)은, 밸브 시트부(47 혹은 49)와 각각 밀착되어 있는 부분보다도 내경측에 마련되어 있다. 따라서, 밸브 시트부(47)와 디스크(111), 및 밸브 시트부(49)와 디스크(101)는, 전체 둘레에 걸쳐서 밀착되도록 구성되어 있다.
또한, 디스크(102) 및 디스크(112)의 외주 단부측에는, 상기 구멍(221)과 연통하고 또한 실린더 상부실(2A) 또는 실린더 하부실(2B)에 연통하는 절결(222)이 형성되어 있다.
상기 구멍(221)이나 상기 절결(222)의 형상, 개수, 위치는, 대상으로 하는 완충기(1)의 감쇠력 특성에 따라서 임의로 정해진다. 즉, 유액이 흐르는 상기 구멍(221) 또는 상기 절결(222)의 통로 면적을 작게 함으로써, 피스톤 로드(6)의 미끄럼 이동 속도가 작은 경우에도 큰 감쇠력을 얻을 수 있다. 또한, 상기 구멍(221) 또는 상기 절결(222)을 마련하는 위치는, 상기 통로 구멍(38, 39)의 위치와는 관계없이, 도 2에 도시한 바와 같이 통로 구멍(38, 39)의 바로 위에 마련해도 된다.
이어서, 피스톤(밸브 본체)(5)의 상세 형상을, 도 3을 사용해서 설명한다. 도 3은 도 1의 III-III선의 화살표 방향으로 본 피스톤(5)의 저면도이다.
도 3은 피스톤(5)의 하부측의 구성을 도시하고 있으며, 주로 피스톤 로드(6)가 실린더(2)로부터 신장되었을 때, 즉 신장 행정 시에 감쇠력을 발생시키는 부분의 구성을 도시하고 있다.
본 실시예에서는, 밸브 시트부(47)가, 시트 폭이 큰 대 시트부(47a)와 시트 폭이 작은 소 시트부(47b)를 포함하고 있다. 밸브 시트부(47)와 밀착되는 디스크(111)의 외경은, 대 시트부(47a)의 외경 이상의 직경으로 하고 있다. 도 3에서는, 대 시트부(47a)가 통로 구멍(39)에 인접해서 마련되어 있지만, 이와 같은 형태에 한정되는 것은 아니고, 인접하는 통로 구멍(39)의 사이에 상기 대 시트부(47a)를 마련해도 된다. 대 시트부(47a)를 통로 구멍(39)의 사이에 마련하는 경우, 대 시트부(47a)의 직경 방향의 시트 폭을 보다 크게 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도 3에서는, 소 시트부(47b)가 통로 구멍(38)에 인접하고 있지만, 이 형태에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 도 2 및 도 3을 사용하여, 피스톤 로드(6)가 실린더(2)로부터, 도 2의 상방으로 연장되는 신장 행정 시의 유액의 흐름과, 발생하는 감쇠력에 대해서 설명한다.
피스톤 로드(6)의 이동 속도가 작은 경우, 디스크 밸브(152)에 걸리는 유액의 압력은 작기 때문에, 디스크 밸브(152)는 밸브를 열지 않는다.
이 경우, 유액은 실린더 상부실(2A)로부터 통로 구멍(38), 통로(11)를 통해서, 디스크(111)에 형성된 구멍(221) 및 디스크(112)에 형성된 절결(222)로부터, 실린더 하부실(2B)에 유출된다. 또한, 유액은 실린더 상부실(2A)로부터, 디스크(101)에 형성된 구멍(221) 및 디스크(102)에 형성된 절결(222)을 통과해서 통로(12)에 유입되어, 통로 구멍(39)을 통해서 실린더 하부실(2B)에 유출된다.
이때의 피스톤(5)의 미끄럼 이동 속도와 감쇠력의 관계를, 도 4를 사용해서 설명한다. 도 4는, 실시예 1의 완충기(1)에서의 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 변화를 설명하는 선도이다.
도 4에서, 오리피스 영역이란, 피스톤 로드(6)의 이동 속도가 작아, 디스크 밸브(152)는 밸브를 열지 않고, 상기 구멍(221) 및 상기 절결(222)을 통해서 유액이, 실린더 상부실(2A)로부터 실린더 하부실(2B)에, 또는 실린더 하부실(2B)로부터 실린더 상부실(2A)에 흐를 경우의 감쇠력 특성을 나타내고 있다. 피스톤 로드(6)의 이동 속도가 작은 경우에는, 감쇠력은 도 4에 도시하는 오리피스 영역이 되고, 이 오리피스 영역에서는 피스톤(5)의 미끄럼 이동 속도(피스톤 속도)의 증가에 수반해서 급격하게 감쇠력이 증가하는 오리피스 특성이 된다.
그 후, 피스톤 로드(6)의 이동 속도가 더 증가하면, 디스크 밸브(152)에 걸리는 유액의 압력이 증가하여, 디스크 밸브(152)가 밸브를 연다. 이 경우의 유액의 흐름은, 상술한 오리피스 영역에서의 흐름(구멍(221) 및 절결(222)을 통한 흐름)에, 디스크 밸브 영역에서의 흐름도 더해진다. 즉, 디스크 밸브(152)가 밸브를 열면, 피스톤(5)의 밸브 시트부(47)의 전체 둘레에 걸쳐서, 디스크(111)와 밸브 시트부(47)의 사이에 간극이 형성되고, 이 간극으로부터도 유액이 유출된다. 따라서, 피스톤(5)에서의 유액이 흐르는 유로의 면적이 급격하게 증가한다.
이때의 감쇠력은, 도 4의 디스크 밸브 영역에 나타내는 바와 같이, 피스톤(5)의 미끄럼 이동 속도에 대하여 감쇠력의 변화가 작은 특성이 된다. 종래의 완충기와 같이, 밸브 시트부의 시트 폭이 일정하게 형성되어 있는 것에서는, 도 4의 점선으로 나타내는 바와 같이 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 전환된 직후에는, 감쇠력의 기울기가 급격하게 변화하는 감쇠력 특성이 된다.
상기 디스크 밸브 영역의 기울기는 디스크 밸브의 강성에 의존하여, 종래의 완충기에서는, 디스크 밸브의 강성이 일정하기 때문에, 감쇠력 특성은 거의 일정해진다. 즉, 디스크 밸브의 강성이 동일한 경우의 감쇠력 특성은, 도 5에 도시하는 바와 같이 된다. 도 5는 종래의 완충기에 있어서 시트 폭을 바꾸었을 경우의 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 변화를 설명하는 선도이다. 도 5에서, 곡선 a는 시트 폭이 작은 경우의 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 변화를 나타내고, 곡선 c는 시트 폭이 큰 경우, 곡선 b는 시트 폭이 a와 c의 중간인 경우의 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 변화를 나타내고 있다.
곡선 c로 나타내는 바와 같이, 시트 폭이 큰 경우에는, 밸브 시트부와 디스크의 사이의 유동 저항이 커지기 때문에 감쇠력은 커지고, 곡선 a로 나타내는 바와 같이, 시트 폭이 작은 경우에는 감쇠력은 작아진다. 또한, 곡선 a 내지 c로 나타내는 바와 같이, 시트 폭의 대소에 상관없이, 곡선 a 내지 c로 나타내는 바와 같이 감쇠력의 변화의 기울기는 마찬가지의 기울기가 된다.
이에 반해, 본 실시예의 완충기(1)와 같이, 밸브 시트부(47)의 둘레 방향으로, 시트 폭이 큰 대 시트부(47a)와 시트 폭이 작은 소 시트부(47b)를 마련함으로써, 도 4에 실선의 곡선으로 나타내는 바와 같이, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 전환된 직후에 있어서의 감쇠력의 기울기를 완만하게 할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는, 디스크 밸브(152)의 개방에 의해 생기는, 디스크(111)와 밸브 시트부(47)의 간극의 유액 유로에 있어서, 대 시트부(47a)와 소 시트부(47b)에서의 유액의 유동 저항이 다르기 때문에, 소 시트부(47b)로부터 주로 유액이 흐르게 된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 밸브 시트부의 시트 폭이 작은 경우에는, 유동 저항이 감소하기 때문에 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 전환된 직후의 감쇠력의 변화의 기울기는 작아지지만, 그 후의 디스크 밸브 영역에서의 감쇠력도 저하된다. 한편, 밸브 시트부의 시트 폭이 큰 경우에는, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 전환된 직후의 감쇠력의 변화의 기울기는 커지고, 그 후의 디스크 밸브 영역에서의 감쇠력도 증가한다.
이에 반해, 본 실시예에서는, 밸브 시트부(47)의 시트 폭을 둘레 방향에서 변화시켜, 시트 폭이 큰 대 시트부(47a)와, 시트 폭이 작은 소 시트부(47b)를 마련하고 있으므로, 그것들의 시트 폭의 크기와, 상기 대 시트부(47a)와 상기 소 시트부(47b)의 둘레 방향의 비율을 조절할 수 있다. 이에 의해, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 전환된 초기의 감쇠력의 변화의 기울기와 디스크 밸브 영역에서의 감쇠력의 크기를 조정하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 상기 대 시트부(47a)와 상기 소 시트부(47b)의 둘레 방향의 비율과 시트 폭을 적절히 조절함으로써, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 전환된 초기의 감쇠력의 변화의 기울기를 작게 하여, 디스크 밸브 영역에서도 충분한 감쇠력이 얻어지는 완충기(1)를 실현하는 것이 가능하게 된다. 즉, 도 4의 실선으로 나타낸 바와 같이 디스크 밸브 영역 초기의 감쇠력을 저하시킴으로써, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 변화했을 때의 감쇠력이 급격한 변화를 억제할 수 있으므로, 승차감을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서는, 밸브 시트부(47)는, 둘레 방향에서 불균일한 시트 폭을 갖게 되지만, 밸브 시트부(47)의 내경측은 원형을 유지하고, 외경을 바꿈으로써 대 시트부(47a)와 소 시트부(47b)를 형성하고 있다. 이 때문에, 디스크 밸브(152)를 고정시키기 위한 축력에 의해, 디스크(111)를 밸브 시트부(47)에 압박했을 때, 밸브 시트부(47)의 상기 원형의 부분에서, 전체 둘레에 걸쳐서 간극 없이, 상기 밸브 시트부(47)에 상기 디스크(111)를 밀착시킬 수 있다. 따라서, 밸브 시트부(47)는, 비원형으로 되어 있지만, 그것에 의해서 생기는 누설은 고려할 필요가 없다.
종래의 완충기에서는, 밸브 시트부의 폭이 둘레 방향으로 일정해서, 본 실시예와 같이, 대 시트부와 소 시트부를 마련하고 있지 않으므로, 도 5에 도시한 바와 같은 특성이 되어, 도 4의 실선으로 나타내는 바와 같은 감쇠력 특성으로 할 수가 없다. 즉, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 전환된 초기의 감쇠력의 변화의 기울기를 작게 하여, 디스크 밸브 영역에서도 충분한 감쇠력이 얻어지는 완충기를 실현할 수가 없다.
또한, 종래의 완충기에서도, 디스크 밸브의 강성을 조정함으로써 감쇠력의 상승 특성을 조정하는 것은 가능하지만, 강성의 조정을 위해서는, 디스크의 매수가 증가하고, 또한 피스톤 속도가 큰 범위에서의 감쇠력의 조정값이 저하되는 등의 단점이 있다. 이에 반해 본 실시예에서는, 디스크 밸브의 강성을 바꾸지 않고, 피스톤측의 형상을 변경함으로써 조정을 할 수 있기 때문에, 디스크 매수의 증가를 억제할 수 있고, 피스톤 속도가 큰 범위에서의 감쇠력의 조정값도 크게 할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 따른 완충기(1)는, 밸브 시트부(47)를, 대 시트부(47a)와 소 시트부(47b)로 구성하고, 상기 밸브 시트부(47)와 밀착되는 디스크(111)의 외경을, 대 시트부(47a) 이상의 직경으로 하고 있다. 이 때문에, 디스크 밸브 영역 초기에서의 감쇠력을 저하시킴으로써, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 변화했을 때의 감쇠력의 급격한 변화를 억제할 수 있어, 간단한 구성으로 승차감을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 실시예 1에서는, 밸브 시트부(47)를, 대 시트부(47a)와 소 시트부(47b)의 2종류의 시트 폭을 포함하는 예를 나타냈지만, 3종류 이상의 시트 폭을 포함하거나, 밸브 시트부(47)의 외형측의 형상을 타원형 등으로 해서, 밸브 시트부의 둘레 방향에서 연속적으로 시트 폭이 변화하는 구성으로 해도, 상술한 본 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 1의 설명에서는, 밸브 시트부(47)에 대 시트부(47a)와 소 시트부(47b)를 마련한 예를 설명했지만, 밸브 시트부(49)에 대 시트부(47a)와 소 시트부(47b)를 마련하는 구성으로 하거나, 밸브 시트부(47과 49) 양쪽에 대 시트부와 소 시트부를 마련하는 구성으로 해도 된다. 밸브 시트부(47)의 내경측은 원형 또는 타원 등, 실질적으로 원형이고 요철이 없으며, 외경측을 내경측으로부터 돌출시키고 있으면 된다. 즉, 내경측에 오목부가 없으면 된다.
[실시예 2]
본 발명의 완충기의 실시예 2를, 도 6 및 도 7a를 사용해서 설명한다. 도 6은 도 2에 상당하는 주요부 확대 단면도, 도 7a는 도 6의 VII-VII선의 화살표 방향으로 본 도면에서, 피스톤과 디스크의 저면도이다. 또한, 도 1 내지 도 3과 동일 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분이며, 실시예 1과 마찬가지의 부분에 관한 설명은 생략하고, 상이한 부분을 중심으로 설명한다.
본 실시예 2에서는, 실시예 1과는 디스크 밸브(152)의 적층 매수가 다르며, 도 6에 도시하는 바와 같이, 피스톤(5)에 대해서는 실시예 1과 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 본 실시예에서는, 도 2에 도시하는 구멍(221)을 갖는 디스크(111)를 마련하지 않고, 밸브 시트부(47)의 바로 위에 절결(222)을 갖는 디스크(112)가 마련된 구조로 하고 있다.
이에 의해, 디스크 밸브(152)가 닫혀 있는 오리피스 영역에서의 유액의 흐름은, 실린더 상부실(2A)로부터 통로 구멍(38) 및 통로(11)를 통하여, 디스크(112)에 마련된 절결(222)로부터 실린더 하부실(2B)로 유출된다. 또한, 유액은, 실린더 상부실(2A)로부터, 디스크 밸브(151)를 구성하고 있는 디스크(102)의 절결(222)과 디스크(101)에 마련한 구멍(221)을 통과하여, 통로(12)에 유입되고, 또한 통로 구멍(39)을 통해서 실린더 하부실(2B)로 유출된다.
따라서, 실시예 1과 비교하여, 디스크 밸브(152)에서의 오리피스의 유로 길이가 짧은 구성으로 되어 있지만, 디스크(112)의 절결(222)이나 디스크(102)의 절결(222)의 유로 면적을 작게 함으로써, 유동 저항을 증가시켜, 실시예 1과 마찬가지로 감쇠력의 저하를 억제하는 것이 가능하다. 본 실시예에서의 피스톤(5)의 밸브 시트부(47)의 시트 폭은, 실시예 1과 마찬가지로 둘레 방향으로 다른 구성으로 하고 있고, 대 시트부(47a)와 소 시트부(47b)를 갖고 있다.
이 때문에, 디스크(112)의 절결(222) 중, 시트 폭이 큰 부분과 접하고 있는 절결(222)과 시트 폭이 작은 부분과 접하고 있는 절결(222)에서는 시트 폭이 다르기 때문에, 유동 저항이 바뀌어, 절결(222)을 갖는 디스크(112)의 둘레 방향의 위상의 영향이 더해진다.
따라서, 피스톤(5)에 절결(222)이 있는 디스크(112)를 적층할 때는, 미리, 밸브 시트부(47)의 대 시트부(47a) 및 소 시트부(47b)와 디스크(112)의 절결(222)의 둘레 방향의 위상을 고려해서 고정할 필요가 있다. 이에 대한 본 실시예의 대응을, 도 3을 참조하면서 도 7a를 사용해서 설명한다.
도 7a에서, 밸브 시트부(47)의 구조는, 도 3에 도시하는 밸브 시트부(47)와 동일하게 하고 있다. 도 3, 도 7a에서, 밸브 시트부(47)의 둘레 방향으로 비슷한 부분을 θ로 하면, θ는, 본 실시예에서는 72°가 된다. 즉, 밸브 시트부(47)는, 둘레 방향으로 72° 간격으로 동일한 형상이 된다. 또한, 밸브 시트부(47) 중, 대 시트부(47a)가 마련되어 있는 각도를 θ'로 하면, 본 실시예에서는, θ'는 18°로 하고 있다.
이렇게 구성된 밸브 시트부(47)에 대하여, 디스크(112)에 마련하는 절결의 수는, 이하와 같이 해서 구할 수 있다.
먼저, 밸브 시트부(47)의 둘레 방향으로 비슷한 부분(θ)과, 대 시트부(47a)가 마련되어 있는 각도(θ')의 비 「θ/θ'」를 구한다. 이 예에서는
θ/θ'=72°/18°=4
가 된다. 디스크(112)에 마련하는 절결(222)의 수(n)는, 상기 비 θ/θ'로 구해지는 수의 실수배(정수배)로 하면 된다. 즉, 도 7a에서는, 디스크(112)에 마련하는 절결(222)의 수(n)를 4로 해서, 둘레 방향으로 균등한 간격이 되도록 마련하고 있다.
이와 같이, 「θ/θ'」의 실수배의 절결(222)의 수(n)로 함으로써, 디스크(112)의 둘레 방향의 자세, 즉 디스크(112)를 설치하는 위상의 영향을 받지 않는 구성으로 할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 디스크(112)의 절결(222)과 접하는 대 시트부의 비율은 디스크(112)를 설치하는 위상에 구애되지 않고 항상 일정하게 할 수 있어, 디스크(112)의 설치 위상의 영향을 받지 않는 구성으로 할 수 있다.
또한, 도 7a에 도시하는 예에서는, 디스크(112)에 마련하는 절결(222)의 수를 「θ/θ'」의 값인 4의 1배인 4개로 한 예를 설명했지만, 디스크(112)에 마련하는 절결(222)의 수(n)는 「θ/θ'」의 값인 4의 2배, 3배, …로 실수배의 절결(222)의 수로 해도 된다.
디스크(112)에 마련하는 절결(222)의 수(n)를 「θ/θ'」의 값인 4의 2배인 8개로 한 예를 도 7b에 도시하였다. 8개 마련하는 경우, 모든 절결(222)을 둘레 방향으로 균등 간격으로 배치해도 되지만, 먼저 4개의 절결(222)을 도 7a와 마찬가지로 둘레 방향으로 균등 간격으로 배치하고, 또한 나머지 4개의 절결(222a)을 둘레 방향으로 균등 간격으로 배치하도록 해도 된다. 절결(222)과 절결(222a)의 간격은 임의이어도 되지만, 도 7b에서는 절결(222)에 대하여 절결(222a)을, 대 시트부(47a)가 마련되어 있는 각도인 θ'(18°)의 2배의 각도인 36° 둘레 방향으로 이격된 위치에 배치하고 있다.
디스크(112)에 마련하는 절결(222)의 수(n)를 「θ/θ'」의 값인 4의 3배인 12개로 한 예를 도 7c에 도시하였다. 12개 마련하는 경우에도, 모든 절결(222)을 둘레 방향으로 균등 간격으로 배치해도 되지만, 먼저 4개의 절결(222)을 도 7a와 마찬가지로 둘레 방향으로 균등 간격으로 배치하고, 또한 나머지 8개 중 4개의 절결(222a)을 둘레 방향으로 균등 간격으로 배치한다. 또한, 나머지 4개의 절결(222b)도 둘레 방향으로 균등 간격으로 배치하면 된다. 절결(222, 222a, 222b)의 간격은 임의이어도 되지만, 도 7c에서는 절결(222)에 대하여 절결(222a)을, 대 시트부(47a)가 마련되어 있는 각도인 θ'(18°)의 2배의 각도인 36° 둘레 방향으로 이격된 위치에 배치하고, 절결(222b)에 대해서는 상기 θ'(18°)의 1배의 각도인 18° 둘레 방향으로 이격된 위치에 배치하고 있다.
또한, 본 실시예 2에서는, 디스크(112)에 절결(222)을 마련한 예를 설명했지만, 디스크(112)에 절결(222)을 마련하는 대신에, 밸브 시트부(47)의 대 시트부(47a)나 소 시트부(47b)에 절결을 마련하도록 해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는, 본 실시예 2를 디스크 밸브(152)에 적용한 예를 설명했지만, 디스크 밸브(151)에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있는 것이다.
또한, 도 7a 내지 도 7c에 도시하는 디스크(112)에서는, 피스톤 로드가 관통하는 로드 관통 구멍을 생략해서 도시하고 있다.
[실시예 3]
본 발명의 완충기의 실시예 3을, 도 8a 및 도 8b를 사용해서 설명한다. 도 8a는 도 2에 상당하는 주요부 확대 단면도, 도 8b는 도 8a에 도시하는 디스크(111A)의 형상을 도시하는 평면도이다. 또한, 도 1 내지 도 3과 동일 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분이며, 실시예 1과 마찬가지의 부분에 관한 설명은 생략하고, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
본 실시예 3에서는, 실시예 1과는 디스크 밸브(152)의 구성 및 피스톤(5)의 구성이 다르다. 본 실시예에서는, 피스톤(5)의 밸브 시트부(47)에 대해서는, 도 2에 도시하는 밸브 시트부(47)와 같이, 대 시트부(47a)와 소 시트부(47b)를 갖는 구성으로 하지 않고, 종래의 밸브 시트부와 마찬가지로, 시트 폭이 일정한 원환 형상으로 하고 있다.
한편, 디스크 밸브(151)를 구성하는 디스크 중, 상기 밸브 시트부(47)와 밀착되는 디스크(111A)에 대해서는, 그 외경 형상을, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향에서 변화시키고 있다. 즉, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 직경이 큰 대경부(111Aa)와 직경의 작은 소경부(111Ab)를 갖는 구성으로 하고 있다. 대경부(111Aa)는, 도 3에 도시하는 밸브 시트부(47)의 대 시트부(47a)와 마찬가지로 둘레 방향으로 배치되고, 소경부(111Ab)는, 도 3에 도시하는 밸브 시트부(47)의 소 시트부(47b)와 마찬가지로 둘레 방향으로 배치되어 있다. 이렇게 본 실시예에서는, 디스크(111A)의 외경 형상이, 도 3에서 도시한 대 시트부(47a) 및 소 시트부(47b)와 같이, 둘레 방향으로 다른 외경으로 구성되어 있다.
도 8a에 도시하는 밸브 시트부(47)의 외경은, 이 밸브 시트부(47)와 밀착되는 상기 디스크(111A)의 최대 직경 이상으로 하고, 상기 밸브 시트부(47)의 내경은, 상기 디스크(111A)의 최소 직경 이하로 하고 있다.
또한, 도 8a, 도 8b에서, 221은 구멍이며, 이 구멍(221)은, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 원주 방향으로 거의 전체 둘레에 걸쳐서 형성된 긴 구멍으로 구성되어 있다. 111Ac는 상기 디스크(111A)에서의 상기 구멍(221)보다도 외주측의 부분과 상기 구멍(221)보다도 내주측의 부분을 접속하는 접속부이다. 또한, 80은 피스톤 로드(6)가 관통하는 로드 관통 구멍이다.
본 실시예 3에 의하면, 디스크(111A)의 외경 형상을 둘레 방향에서 다른 외경 형상으로 구성하고 있으므로, 종래부터 사용되고 있는 일정 시일 폭을 갖는 밸브 시트부를 갖는 피스톤(5)을 이용하여, 실시예 1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 실시예에서도, 디스크 밸브 영역 초기에서의 감쇠력을 저하시킴으로써, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 변화했을 때의 감쇠력의 급격한 변화를 억제할 수 있어, 간단한 구성으로 승차감을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 8a에 도시하는 본 실시예 3에서는, 디스크 밸브(152)의 디스크(111A)만, 외경 형상을 둘레 방향에서 다른 외경 형상으로 구성했지만, 디스크 밸브(151)의 디스크(101)에 대해서도 마찬가지의 구성으로 함으로써, 디스크(111A)와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
[실시예 4]
본 발명의 완충기의 실시예 4를, 도 9를 사용해서 설명한다. 도 9는 본 실시예 4를 설명하는 도면으로, 도 1에 도시하는 베이스 밸브 주변의 주요부 확대 단면도이다. 또한, 도 1 내지 도 3과 동일 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분이며, 실시예 1과 마찬가지의 부분에 관한 설명은 생략하고, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
본 실시예 4는, 실린더(2)의 하단 내주부에 끼움 결합 고정되어 있는 베이스 밸브에 본 발명을 적용한 것이다. 본 실시예 4에서의 베이스 밸브(밸브 본체)(10A)는, 실시예 1의 베이스 밸브(10)와 기본적으로는 마찬가지의 구성으로 되어 있어, 도 9에 도시하는 바와 같이, 디스크 밸브(18)는, 복수매의 디스크(210)와, 하면 시트부(68)에 밀착되고, 외주에 절결(222)을 갖는 1매의 디스크(211)를 구비하고 있다. 또한, 1매의 디스크를 포함하는 역류 방지 밸브(17)를 갖고 있으며, 이들은 설치 핀(60)과 너트(61)에 의해 고정되어 있다.
이 베이스 밸브(10A)에 있어서, 상기 역류 방지 밸브(디스크)(17)는, 석션 밸브로서 기능하고, 규제 디스크(62)와 역류 방지 밸브(17)의 사이에 있는 스프링 부재(63)에 의해 베이스 밸브(10A)의 상면 시트부(67)에 압박되어 밀착되어 있다.
이 역류 방지 밸브(17)는, 피스톤 로드(6)가 신장측으로 이동한 경우에만 밸브를 열어, 리저버(4)로부터 실린더 하부실(2B)에, 상기 베이스 밸브(10A)의 외경측에 마련된 통로(15)를 통해서 유액이 이동한다. 압박측으로 피스톤 로드(6)가 이동한 경우에는, 상기 역류 방지 밸브(17)에 의해 통로(15)는 폐색된다.
한편, 상기 역류 방지 밸브(17)에는 상기 통로(15)보다도 중심측에 구멍(17a)이 마련되어 있어, 이 구멍(17a)으로부터 베이스 밸브(10A)의 내경측에 마련된 통로(16)로 유액이 흐른다. 그 후, 디스크(211)의 외주에 마련된 절결(222)로부터 리저버(4)에 유액이 흐른다. 피스톤 로드(6)의 이동 속도가 커지면, 디스크(211) 및 복수매의 디스크(210)가 밸브를 연다.
본 실시예에서는, 실시예 1에 나타내는 피스톤(5)의 밸브 시트부(47)와 마찬가지로, 베이스 밸브(10A)의 하면 시트부(68)가 대 시트부(68a)와 소 시트부(68b)를 포함하고 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 실시예 1에서 나타낸 피스톤(5)과 마찬가지의 효과를 베이스 밸브(10A)로도 실현할 수 있어, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 변화했을 때의 감쇠력의 급격한 변화를 억제할 수 있어, 간단한 구성으로 승차감을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서는, 오리피스 영역에서 유액은 디스크(211)와 하면 시트부(68)의 사이로부터 흐르는데, 실시예 1에서의 디스크 밸브(152)의 디스크(111)와 같이, 구멍(221)을 갖는 디스크를 1매 끼움으로써, 대 시트부(68a)와 소 시트부(68b)에 의해 생기는 둘레 방향의 위상차, 즉 실시예 2에서 설명한 바와 같은 위상차의 영향을 없앨 수 있다.
또한, 본 발명은, 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형예가 포함된다. 또한, 어떤 실시예의 구성의 일부를 다른 실시예의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 어떤 실시예의 구성에 다른 실시예의 구성을 첨가하는 것도 가능하다.
또한, 상술한 실시예는, 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해서 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상술한 실시예에서는, 피스톤 로드(6)의 신장 행정 시를 예로 주로 설명했지만, 수축 행정 시에 있어서 작동하는 디스크 밸브측에 대해서도, 밸브 시트부의 형상을 대 시트부와 소 시트부로 나눔으로써, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 것이다.
[실시예 5]
본 발명의 완충기의 실시예 5를, 도 10 및 도 11을 사용해서 설명한다. 도 10은 본 실시예 5의 완충기를 도시하는 종단면도, 도 11은 도 10에 도시하는 감쇠력 발생 기구(25)의 부분을 확대해서 도시하는 주요부 확대 단면도이다. 또한, 도 1 내지 도 3과 동일 부호를 붙인 부분은 동일 또는 상당하는 부분이며, 실시예 1과 마찬가지의 부분에 관한 설명은 생략하고, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
본 실시예 5는, 완충기(1)의 하부 측면에 돌출되어 마련되는 감쇠력 발생 기구(25)에 본 발명을 적용한 경우의 예를 나타내는 것이다.
본 실시예에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 완충기에 감쇠력을 발생시키는 수단(감쇠력 발생 기구)으로서, 실시예 1 내지 3에 나타내는 바와 같은 피스톤의 부분에 마련한 감쇠력 발생 기구와, 실시예 4에 나타내는 바와 같은 베이스 밸브의 부분에 마련한 감쇠력 발생 기구를 구비하고, 또한 완충기(1)의 하부 측면에 돌출되어 마련한 감쇠력 발생 기구(25)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 피스톤이나 상기 베이스 밸브의 부분에 마련한 감쇠력 발생 기구에 대해서는, 종래와 마찬가지의 것을 사용해도 된다.
본 실시예의 완충기(1)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 실린더(2)의 외측에 외통(3)을 마련한 이중 통 구조로 되어 있고, 실린더(2)와 외통(3)의 사이에 리저버(4)가 형성되어 있다. 실린더(2) 내에는, 피스톤(5)이 미끄럼 이동 가능하게 삽입되고, 이 피스톤(5)에 의해 실린더(2) 내가 실린더 상부실(2A)와 실린더 하부실(2B)의 2실로 구획 형성되어 있다. 피스톤(5)에는, 피스톤 로드(6)의 일단부가 너트(7)에 의해 연결되고, 이 피스톤 로드(6)의 타단부측은, 실린더 상부실(2A)을 통과하여, 실린더(2) 및 외통(3)의 상단부에 장착된 로드 가이드(8) 및 시일 부재(9)를 관통해서 실린더(2)의 외부로 연장 돌출되어 있다. 실린더(2)의 하단부에는, 실린더 하부실(2B)과 리저버(4)를 구획하는 베이스 밸브(10)가 마련되어 있다.
실린더(2)에는, 상하 양단부에 시일 부재를 개재해서 세퍼레이터 튜브(20)가 밖에서 끼움되어 있고, 실린더(2)와 세퍼레이터 튜브(20)의 사이에는 환상 통로(21)가 형성되어 있다. 상기 환상 통로(21)는, 실린더(2)의 상단부 부근의 측벽에 마련된 통로(220)에 의해 실린더 상부실(2A)에 연통되어 있다. 상기 세퍼레이터 튜브(20)의 측벽에는, 소경의 개구(231)가 마련되고, 또한 상기 외통(3)의 측벽에는, 개구(231)와 대략 동심으로 대경의 개구(230)(도 11 참조)가 마련되어 있고, 이 외통(3)의 개구(230)에 감쇠력 발생 기구(25)가 설치되어 있다.
또한, 상기 피스톤(5)의 부분의 구성 및 베이스 밸브(10)의 부분의 구성은 상술한 실시예와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
이어서, 상기 감쇠력 발생 기구(25)에 대해서, 도 11을 참조하여 설명한다.
감쇠력 발생 기구(25)는, 외통(3)의 개구(230)에 설치된 원통상의 케이스(26) 내에, 파일럿형의 메인 밸브(27) 및 이 메인 밸브(27)의 개방 압력을 제어하는 솔레노이드 구동의 압력 제어 밸브인 파일럿 밸브(28)가 마련되어 있다. 상기 케이스(26) 내에는, 개구(230)측부터 순서대로, 환상의 통로 플레이트(30), 볼록 형상의 통로 부재(31), 환상의 메인 밸브 부재(밸브 본체)(322), 볼록 형상의 오리피스 통로 부재(323), 중간부에 저부(34A)를 갖는 원통상의 파일럿 밸브 부재(34), 환상의 보유 지지 부재(35) 및 원통상의 솔레노이드 케이스(36)가 삽입되어 있다. 이들 부재는, 서로 맞닿아서 고정되어 있다.
상기 통로 플레이트(30)에는, 리저버(4)와 케이스(26) 내의 방(26A)을 연통하는 복수의 통로(380)가 축 방향을 따라 관통되어 있다. 통로 부재(31)는, 소경의 선단부가 통로 플레이트(30)를 관통하고, 대경부의 어깨부가 통로 플레이트(30)에 맞닿아서 고정되어 있다. 통로 부재(31)의 선단부는, 세퍼레이터 튜브(20)의 개구(231)에 시일 부재(도시하지 않음)를 개재해서 액밀적으로 끼움 결합되고, 통로 부재(31)를 축 방향으로 관통하는 통로(40)가 환상 통로(21)에 연통하고 있다. 통로 부재(31)의 대경부의 단부에는, 환상 홈(41)이 형성되고, 환상 홈(41)은, 직경 방향의 절결(42)을 통해서 통로(40)에 연통하고 있다.
메인 밸브 부재(밸브 본체)(322)는, 일단부가 통로 부재(31)의 대경부에 맞닿아서 고정되고, 메인 밸브 부재(322)와 통로 부재(31)의 맞닿음부는, 환상 홈(41)에 마련된 시일 부재(43)에 의해 시일되어 있다. 메인 밸브 부재(322)에는, 축 방향으로 관통하는 통로(44)가 원주 방향을 따라 복수 마련되고, 통로(44)는 통로 부재(31)의 환상 홈(41)에 연통하고 있다.
상기 메인 밸브 부재(322)의 타단부에는, 복수의 통로(44)의 개구부의 외주측에 밸브 시트부(시트)(45)가 돌출되고, 내주측에 환상의 클램프부(46)가 돌출되어 있다. 메인 밸브 부재(322)의 상기 밸브 시트부(45)에는, 메인 밸브(27)를 구성하는 디스크 밸브(470)의 외주부가 착좌하고 있다. 본 실시예에서는, 상기 밸브 시트부(45)에 대하여 상술한 실시예 1에서의 피스톤(5)의 밸브 시트부(47)와 마찬가지로, 대 시트부(45a)와 소 시트부(45b)를 구비하는 구성으로 하고 있다.
상기 디스크 밸브(470)의 내주부는, 상기 클램프부(46)와 오리피스 통로 부재(323)의 대경부의 어깨부에 의해 클램프되어 있다. 상기 디스크 밸브(470)의 배면측 외주부에는, 환상의 미끄럼 이동 시일 부재(48)가 고착되어 있다. 볼록 형상의 상기 오리피스 통로 부재(323)는, 소경부가 메인 밸브 부재(322)의 중앙의 개구부에 삽입되고, 대경부의 어깨부가 상기 디스크 밸브(470)에 맞닿아서 고정되어 있다. 오리피스 통로 부재(323)에는, 축 방향을 따라 통로(490)가 관통하고, 통로(490)는, 소경부의 선단부에 형성된 고정 오리피스(50)를 통해서 통로 부재(31)의 통로(40)에 연통하고 있다.
상기 파일럿 밸브 부재(34)는, 중간부에 저부(34A)를 갖는 대략 원통상으로, 상기 저부(34A)의 일단부가 오리피스 통로 부재(323)에 맞닿아서 고정되어 있다. 이 파일럿 밸브 부재(34)의 일단부측의 원통부의 내주면에 디스크 밸브(470)의 미끄럼 이동 시일 부재(48)가 미끄럼 이동 가능하면서 또한 액밀적으로 끼움 결합되어, 디스크 밸브(470)의 배면부에 파일럿실(51)을 형성하고 있다. 상기 디스크 밸브(470)는, 상기 메인 밸브 부재(322)의 통로(44)측의 압력을 받아서 밸브를 열어, 상기 통로(44)를 하류측의 케이스(26) 내의 방(26A)에 연통시킨다.
상기 파일럿실(51)의 내압은, 상기 디스크 밸브(470)에 대하여 폐쇄 방향으로 작용한다. 상기 파일럿 밸브 부재(34)의 저부(34A)의 중앙부에는 포트(52)가 관통하고 있고, 이 포트(52)는, 상기 오리피스 통로 부재(323)의 통로(490)에 연통하고 있다. 상기 파일럿실(51)은, 상기 오리피스 통로 부재(323)의 파일럿 밸브 부재(34)의 저부(34A)와의 맞닿음부에 형성된 절결부(53)를 통해서 통로(490)에 연통하고 있어, 상기 절결부(53), 통로(490) 및 고정 오리피스(50)가, 파일럿실(51)에 유액을 도입하는 도입 통로를 형성하고 있다.
상기 보유 지지 부재(35)는, 파일럿 밸브 부재(34)의 원통부의 단부에 맞닿아서 고정되어, 파일럿 밸브 부재(34)의 원통부의 내부에 밸브실(55)을 형성하고 있다. 상기 케이스(26) 내에 끼움 결합되어 마련되어 있는 상기 솔레노이드 케이스(36)의 원통부에, 상기 파일럿 밸브 부재(34) 및 상기 보유 지지 부재(35)의 외주부가 끼움 결합되어, 직경 방향으로 위치 결정되어 있다.
상기 밸브실(55)은, 상기 보유 지지 부재(35)에 형성된 절결(56) 및 파일럿 밸브 부재(34)의 원통부의 외주부에 형성된 절결(57)을 통해서, 케이스(26) 내의 방(26A)에 연통하고 있다. 상기 포트(52), 밸브실(55) 및 절결(56, 57)에 의해, 파일럿실(51)을 디스크 밸브(470)(메인 밸브(27))의 하류측의 방(26A)에 연통시키기 위한 파일럿 통로를 구성하고 있다. 상기 밸브실(55) 내에는, 상기 포트(52)를 개폐하는 압력 제어 밸브인 파일럿 밸브(28)의 밸브체(580)가 마련되어 있다.
상기 솔레노이드 케이스(36)에는, 코일(59)과, 코일(59) 내에 삽입된 코어(70, 71)와, 이들 코어(70, 71)에 안내된 플런저(72)와, 플런저(72)에 연결된 중공의 작동 로드(73)가 내장되어 있다. 이들에 의해 솔레노이드 액추에이터를 구성하고, 작동 로드(73)의 선단부가 상기 보유 지지 부재(35)를 관통해서 상기 밸브실(55) 내의 밸브체(580)에 연결되어 있다. 리드선(74)을 통해서 코일(59)에 통전함으로써, 통전 전류에 따라서 상기 플런저(72)에 축 방향의 추력을 발생시키도록 되어 있다.
상기 밸브체(580)는, 파일럿 밸브 부재(34)의 포트(52)에 대향하는 선단부에 환상의 시트부(75)가 형성되고, 이 시트부(75)가 상기 포트(52)와 상기 밸브실(55)의 접속부에 이격 착좌함으로써, 상기 포트(52)를 개폐하도록 되어 있다. 이 밸브체(580)는, 해당 밸브체(580)와 상기 파일럿 밸브 부재(34)의 저부(34A)의 사이에 개재 장착된 가압 수단인 압축 코일 스프링 등을 포함하는 밸브 스프링(도시하지 않음)의 스프링력에 의해 가압되어, 통상은, 도 11에 도시하는 후퇴 위치에 있어서 개방 상태로 되어 있다.
상기 코일(59)에의 통전에 의해 플런저(72)에 추력이 발생하면, 상기 밸브 스프링의 스프링력에 저항해서 전진하고, 상기 시트부(75)가 착좌해서 상기 포트(52)를 닫는다. 상기 코일(59)에의 통전 전류를 제어해서 상기 플런저(72)의 추력을 조정함으로써, 밸브 개방 압력을 조정할 수 있다. 이에 의해, 상기 포트(52), 즉 상기 파일럿실(51)의 내압을 제어하고 있다.
상기 밸브체(580)에는, 중공의 상기 작동 로드(73)가 관통하고 있어, 밸브 폐쇄 시, 즉, 시트부(75)가 착좌했을 때, 상기 작동 로드(73) 내의 통로(73A)는 상기 포트(52) 내에 개구되어 연통한다. 이에 의해, 상기 통로(73A)를 통해서, 상기 코어(71) 내의 작동 로드(73)의 배면부의 방(71A)과 상기 포트(52)가 연통되므로, 밸브체(580)에 작용하는 포트(52) 내의 압력의 수압 면적을 작게 할 수 있고, 플런저(72)의 추력에 대한 밸브체(580)의 밸브 개방압 가변 폭을 크게 취할 수 있다.
이어서, 본 실시예의 작용에 대해서 설명한다. 리드선(74)이 차량 탑재 컨트롤러 등에 접속되고, 코일(59)에 통전해서 밸브체(580)의 시트부(75)를 착좌시켜, 파일럿 밸브(28)에 의한 압력 제어를 실행한다.
피스톤 로드(6)의 신장 행정 시에는, 실린더 상부실(2A)측의 유액이 가압되어, 도 10에 도시한 통로(220) 및 환상 통로(21)를 통해서, 도 11에 도시한 세퍼레이터 튜브(20)의 개구(231)로부터 감쇠력 발생 기구(25)의 통로 부재(31)의 통로(40)에 유입된다. 이때, 피스톤(5)이 이동한 만큼의 유액이 리저버(4)로부터 실린더 하부실(2B)에 유입된다.
감쇠력 발생 기구(25)에서는, 통로 부재(31)의 통로(40)로부터 유입된 유액은, 피스톤 속도가 작은 메인 밸브(27)의 디스크 밸브(470)의 개방 전에 있어서는, 오리피스 통로 부재(323)의 고정 오리피스(50), 통로(490) 및 파일럿 밸브 부재(34)의 포트(52)를 통과하여, 파일럿 밸브(28)의 밸브체(580)를 밀어서 열어 밸브실(55) 내에 유입된다. 또한, 보유 지지 부재(35)의 절결(56), 파일럿 밸브 부재(34)의 절결(57), 케이스(26) 내의 방(26A) 및 통로 플레이트(30)의 통로(380)를 통과해서 리저버(4)에 흐른다.
피스톤 속도가 상승해서 실린더 상부실(2A)측의 압력이 디스크 밸브(470)의 개방 압력에 달하면, 통로(40)에 유입된 유액은, 절결(42), 환상 홈(41) 및 통로(44)를 통과하여, 디스크 밸브(470)를 밀어서 열어, 밸브 시트부(45)와의 사이에 형성된 간극을 통해서, 케이스(26) 내의 방(26A)으로 직접 흐른다.
이때, 본 실시예에서는, 밸브 시트부(45)를 대 시트부(45a)와 소 시트부(45b)로 하고, 시트 폭을 둘레 방향에서 바꾸고 있기 때문에, 유액의 유동 저항을 둘레 방향에서 바꿀 수 있다. 이에 의해, 도 4에서 도시하는 점선의 특성으로부터, 실선으로 나타낸 바와 같이, 디스크 밸브 영역의 특성을 바꿀 수 있으므로, 상술한 실시예 1 내지 4와 마찬가지로, 오리피스 영역에서 디스크 밸브 영역으로 변화했을 때의 감쇠력의 급격한 변화를 억제할 수 있어, 간단한 구성으로 승차감을 향상시킬 수 있다.
피스톤 로드(6)의 수축 행정 시에는, 실린더(2) 내의 피스톤(5)의 이동에 의해, 실린더 하부실(2B)의 유액이 실린더 상부실(2A)에 유입되어, 피스톤 로드(6)가 실린더(2) 내에 침입한 만큼의 유액이 실린더 상부실(2A)로부터, 상기 신장 행정 시와 마찬가지의 경로를 통해서 리저버(4)로 흐른다.
이에 의해, 피스톤 로드(6)의 신축 행정의 어느 경우에든, 상기 감쇠력 발생 기구(25)에 의해, 피스톤 로드(6)의 미끄럼 이동 속도가 작은 경우에는, 고정 오리피스(50) 및 파일럿 밸브(28)의 밸브체(580)의 밸브 개방 압력에 의해 감쇠력이 발생하고, 피스톤 로드(6)의 미끄럼 이동 속도가 증가하여, 디스크 밸브(470)가 밸브를 열면, 그 개방도에 따라서 감쇠력이 발생한다.
또한, 본 실시예에서는, 코일(59)에의 통전 전류를 제어함으로써, 파일럿 밸브(28)의 개방 압력을 조정할 수 있으므로, 피스톤 속도에 관계 없이, 감쇠력을 직접 제어하는 것도 가능하게 된다. 이때, 파일럿 밸브(28)의 개방 압력에 의해, 그 상류측의 통로(490)에 연통하는 파일럿실(51)의 내압이 변화하고, 그 내압은 상기 디스크 밸브(470)의 폐쇄 방향으로 작용한다. 따라서, 파일럿 밸브(28)의 개방 압력을 제어함으로써, 디스크 밸브(470)의 개방 압력도 동시에 조정할 수 있어, 이에 의해, 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓게 할 수 있다.
1: 완충기 2: 실린더
2A: 실린더 상부실 2B: 실린더 하부실
3: 외통 4: 리저버
5: 피스톤(밸브 본체) 6: 피스톤 로드
7: 너트 8: 로드 가이드
9: 시일 부재 10, 10A: 베이스 밸브(밸브 본체)
11, 12, 15, 16: 통로 13: 설치 아이
14: 커버 부재 14a: 통상부
14b: 내측 플랜지부 17: 역류 방지 밸브
17a: 구멍 18: 디스크 밸브
19: 바닥 부재 20: 세퍼레이터 튜브
21: 환상 통로 24: 마찰 부재
25: 감쇠력 발생 기구 26: 케이스
26A: 방, 27: 메인 밸브
28: 파일럿 밸브 30: 통로 플레이트
31: 통로 부재 32: 스토퍼 부재
33: 완충체 34: 파일럿 밸브 부재
34A: 저부 35: 보유 지지 부재
36: 솔레노이드 케이스 38, 39: 통로 구멍
40: 통로 41: 환상 홈
42: 절결 43: 시일 부재
44: 통로 45, 47, 49: 밸브 시트부(시트)
45a, 47a: 대 시트부 45b, 47b: 소 시트부
46: 클램프부 48: 미끄럼 이동 시일 부재
50: 고정 오리피스 51: 파일럿실
52: 포트 53: 절결부
55: 밸브실 56, 57: 절결
58: 고정부 59: 코일
60: 설치 핀 61: 너트
62: 규제 디스크 63: 스프링 부재
67: 상면 시트부 68: 하면 시트부
68a: 대 시트부 68b: 소 시트부
70, 71: 코어 71A: 방
72: 플런저 73: 작동 로드
73A: 통로 74: 리드선
75: 시트부 80: 로드 관통 구멍
100 내지 106, 110 내지 116, 210, 211: 디스크
107, 117: 환상 부재 111A: 디스크
111Aa: 대경부 111Ab: 소경부
111Ac: 접속부 151, 152: 디스크 밸브
220: 통로 221: 구멍
222: 절결 230, 231: 개구
322: 메인 밸브 부재(밸브 본체)
323: 오리피스 통로 부재 380: 통로
470: 디스크 밸브 490: 통로
580: 밸브체

Claims (12)

  1. 작동유 액이 봉입된 실린더와, 해당 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착된 피스톤과, 해당 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부에 연장 돌출된 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 작동유 액이 흐르는 복수의 통로와, 해당 통로의 일부에 마련되어 작동유 액의 흐름을 억제해서 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구를 구비하고,
    상기 감쇠력 발생 기구는, 상기 통로가 그 내부를 관통하는 밸브 본체와, 해당 밸브 본체에 돌출되어, 상기 통로를 둘러싸는 환상의 시트와, 상기 시트에 착좌 가능하게 적재되는 디스크를 갖고,
    상기 디스크와 상기 시트가 접촉하는 접촉 폭은, 둘레 방향 위치에 따라 다른 완충기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시트의 폭을 둘레 방향에서 변화시킴으로써, 상기 디스크와 상기 시트가 접촉하는 접촉 폭을 둘레 방향 위치에 따라 다른 구성으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 디스크의 외경을 둘레 방향에서 변화시킴으로써, 상기 디스크와 상기 시트가 접촉하는 접촉 폭을 둘레 방향 위치에 따라 다른 구성으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 본체는 상기 실린더 내를 미끄럼 이동하는 피스톤이며, 이 피스톤에 마련된 환상의 시트에서의 상기 디스크와 접촉하는 접촉 폭을 둘레 방향 위치에 따라 다른 구성으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더의 외측에 동심 형상으로 마련된 외통과, 상기 실린더와 상기 외통의 사이에 형성된 리저버를 갖고, 상기 실린더 내는 상기 피스톤에 의해 실린더 상부실과 실린더 하부실로 구획 형성되고,
    상기 밸브 본체는, 상기 실린더의 하단 내주부에 끼움 결합 고정되어, 실린더 하부실과 리저버를 구획하는 베이스 밸브이며, 이 베이스 밸브에 마련된 환상의 시트에서의 상기 디스크와 접촉하는 접촉 폭을 둘레 방향 위치에 따라 다른 구성으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 베이스 밸브에는, 상기 실린더 하부실과 상기 리저버를 연통하는 복수의 통로가 마련되고, 상기 복수의 통로 중 한쪽 통로에는, 상기 리저버측으로부터 실린더 하부실측으로의 유액의 유통만을 허용하는 역류 방지 밸브가 마련되고, 상기 복수의 통로 중 다른 쪽 통로에는, 상기 실린더 하부실측의 유액의 압력이 소정 압력에 달했을 때에 밸브를 열어, 이 압력을 리저버측에 릴리프하는 디스크 밸브가 마련되고,
    상기 디스크 밸브는, 상기 베이스 밸브의 시트에 밀착되고, 외주에 절결을 갖는 디스크를 구비하고 있고, 상기 시트에서의 상기 디스크와 접촉하는 접촉 폭을 둘레 방향 위치에 따라 다른 구성으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더의 외측에 동심 형상으로 마련된 외통과, 상기 실린더와 상기 외통의 사이에 형성된 리저버를 갖고, 상기 실린더 내는 상기 피스톤에 의해 실린더 상부실과 실린더 하부실로 구획 형성되고,
    상기 감쇠력 발생 기구는, 상기 외통의 측면부에 마련되고, 상기 디스크가 착좌하는 환상의 시트가 형성되어 있는 메인 밸브 부재를 갖는 메인 밸브와, 이 메인 밸브의 개방 압력을 제어하는 파일럿 밸브를 구비하고,
    상기 밸브 본체는, 상기 메인 밸브 부재이며, 이 메인 밸브 부재에 마련된 환상의 시트에서의 상기 디스크와 접촉하는 접촉 폭을 둘레 방향 위치에 따라 다른 구성으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  8. 작동유 액이 봉입된 실린더와, 해당 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착된 피스톤과, 해당 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부에 연장 돌출된 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 피스톤의 미끄럼 이동에 의해 작동유 액이 흐르는 복수의 통로와, 해당 통로의 일부에 마련되어 작동유 액의 흐름을 억제해서 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구를 구비하고,
    상기 감쇠력 발생 기구는, 상기 통로가 그 내부를 관통하는 상기 피스톤과, 해당 피스톤의 축 방향 양측에 돌출되어 마련되고, 상기 복수의 통로의 한쪽을 각각 둘러싸는 복수의 환상의 밸브 시트부와,
    상기 복수의 밸브 시트부 각각에 착좌 가능하게 적재되고 또한 상기 피스톤의 축 방향 양측에 각각 고정되어 복수의 디스크를 갖는 디스크 밸브와,
    상기 복수의 밸브 시트부의 적어도 하나는, 상기 디스크와 상기 밸브 시트부가 접촉하는 접촉 폭을 둘레 방향 위치에 따라 다른 구성으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 디스크를 고정하는 피스톤의 고정부는, 상기 피스톤의 축 방향에 대하여, 상기 밸브 시트부와 동일 또는 그것보다 낮은 높이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 밸브 시트부는, 그 내경측을 원형으로 형성하고, 그 외경측을 둘레 방향으로 직경의 다른 형상으로 함으로써, 상기 디스크와 상기 밸브 시트부가 접촉하는 접촉 폭을 둘레 방향 위치에 따라 다른 구성으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 밸브 시트부는, 시트 폭이 큰 대 시트부와, 시트 폭이 작은 소 시트부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
  12. 제10항에 있어서, 상기 디스크 밸브를 구성하는 디스크 중 상기 밸브 시트부와 접하는 디스크는, 상기 밸브 시트부의 바로 위에 절결을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 완충기.
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