KR20220131558A - 완충기 - Google Patents

Abstract

완충기(1)는, 내통(3)을 갖는 실린더 측의 부재와, 내통(3)에 대하여 상대 이동하는 피스톤(4) 및 피스톤 로드(9)를 갖는 피스톤 측의 부재와, 위상 보정 연통로(15)를 구비하고 있다. 위상 보정 연통로(15)는, 일측 실이 되는 보텀 측의 유실(B)과 타측 실이 되는 로드 측의 유실(C)의 사이에 형성되어 있다. 즉, 위상 보정 연통로(15)는, 실린더 측의 부재가 되는 내통(3)에 형성되어 있으며, 보텀 측의 유실(B)과 로드 측의 유실(C)을 연통한다. 위상 보정 연통로(15)는, 축 방향으로 진행하면서 동일한 직경으로 여러 바퀴 선회(주회)하는 나선형의 관로(15C)를 가짐으로써, 감쇠력의 위상을 진행시키는 힘(축력)을 발생시키는 제2 감쇠 기구로서 구성되어 있다.

Description

완충기

본 개시는 예컨대 자동차 등의 차량의 진동을 저감하는 완충기에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 피스톤 속도에 대하여 위상이 90° 진행하는 스프링 하 가속도가 되도록 액츄에이터를 제어함으로써 액츄에이터 등으로 인한 응답 지연을 보상하는 서스펜션 제어 장치가 기재되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개 2005-255152호 공보

예컨대 액츄에이터를 갖추지 않은 재래식 완충기의 경우, 외부로부터 작동 유체의 흐름을 제어할 수 없다. 이 때문에, 피스톤 속도에 대한 감쇠력 위상의 지연으로 인해, 스프링 상(차체)을 제진(制振)하는 힘이 감소하고, 스프링 상을 가진(加振)하는 힘이 증가할 가능성이 있다. 이에 따라, 고주파 입력에 대한 승차감 저하를 초래할 가능성이 있다.

본 발명의 일 실시형태의 목적은, 액츄에이터의 제어에 의하지 않고서 고주파 진동에 대한 감쇠력 지연을 억제할 수 있는 완충기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 실시형태의 완충기는, 작동 유체가 봉입되는 실린더를 갖는 실린더 측의 부재와, 상기 실린더 내부를 일측 실과 타측 실로 구획하는 피스톤 및 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드를 갖는 피스톤 측의 부재와, 상기 피스톤 측의 부재에 형성되어 상기 일측 실과 상기 타측 실을 연통하는 제1 연통로와, 상기 실린더 측의 부재에 형성되어 상기 일측 실과 상기 타측 실을 연통하는 제2 연통로와, 상기 제1, 제2 연통로에 각각 설치되는 제1 감쇠 기구, 제2 감쇠 기구를 구비하고, 상기 제2 감쇠 기구는, 상기 제2 연통로 안의 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정부이다.

또한, 본 발명의 일 실시형태의 완충기는, 작동 유체가 봉입되는 실린더를 갖는 실린더 측의 부재와, 상기 실린더 내부를 일측 실과 타측 실로 구획하는 피스톤 및 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드를 갖는 피스톤 측의 부재와, 상기 피스톤 로드의 진입 및 후퇴를 보상하는 리저버실과, 상기 일측 실 또는 상기 타측 실과 상기 리저버실을 연통하는 제3 연통로와, 상기 제3 연통로에 설치되는 제3 감쇠 기구를 구비하고, 상기 제3 감쇠 기구는, 상기 제3 연통로 안의 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정부이다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 액츄에이터의 제어에 의하지 않고서 고주파의 진동에 대한 감쇠력 지연을 억제할 수 있다.

[도 1] 제1 실시형태에 의한 완충기를 도시하는 종단면도이다.
[도 2] 완충기의 스카이훅 댐퍼 제어 규칙과 그 근사(近似) 규칙의 관계를 도시하는 설명도이다.
[도 3] 감쇠력 위상 지연 있음, 지연 없음, 진행 있음의 세 가지 경우의 완충기의 변위(댐퍼 변위)와 감쇠력의 관계를 도시하는 특성선도(변위-감쇠력 리사쥬 그래프)이다.
[도 4] 작동 유체의 관성력(오일 관성력)에 의한 축력(軸力)을 산출하기 위한 설명도이다.
[도 5] 연통로의 길이(통로 길이)마다 완충기의 변위와 감쇠력의 관계를 도시하는 특성선도이다.
[도 6] 감쇠력의 위상 지연이 오일 관성력에 의해서 보정되는 점을 도시하는 설명도(변위-댐퍼 축력, 시간-댐퍼 축력 및 피스톤 속도)이다.
[도 7] 연통로의 길이(통로 길이)마다 주파수와 위상의 관계를 도시하는 특성선도이다.
[도 8] 완충기의 상대 속도와 진폭과 주파수의 관계(완충기의 작동 영역)를 도시하는 특성선도이다.
[도 9] 주파수와 진폭이 각각 다른 세 가지 경우의 감쇠력과 보정 감쇠력을 도시하는 특성선도(변위-축력)이다.
[도 10] 위상 보정 연통로(위상 보정 디바이스)가 있는 경우와 없는 경우의 미저속(微低速)의 감쇠력 특성을 도시하는 특성선도(피스톤 속도-감쇠력)이다.
[도 11] 제2 실시형태에 의한 완충기를 도시하는 종단면도이다.
[도 12] 도 11에서의 (XII)부의 확대 단면도이다.
[도 13] 유로 형성 부재를 구성하는 도입 디스크와 통로 디스크를 도시하는 평면도이다.
[도 14] 변형예에 의한 피스톤 로드, 피스톤, 주파수 감응부(感應部) 등을 도시하는 종단면도이다.
[도 15] 비교예에 의한 주파수 감응부를 구비한 완충기의 변위(스트로크)와 감쇠력의 관계를 도시하는 특성선도이다.
[도 16] 도 15에서의 가장 내측의 특성선을 확대하여 도시하는 특성선도이다.
[도 17] 비교예에 의한 주파수 감응부를 구비한 완충기의 감쇠력과 피스톤 속도의 시간 변화를 도시하는 특성선도이다.
[도 18] 제3 실시형태에 의한 완충기를 도시하는 종단면도이다.
[도 19] 도 18에서의 감쇠력 조정 장치를 확대하여 도시하는 단면도이다.
[도 20] 도 19에서의 감쇠력 조정 밸브, 주파수 감응부, 유로 형성 부재 등을 확대하며 또한 도 19의 우측을 상측으로 하여 도시하는 확대 단면도이다.
[도 21] 유로 형성 부재를 구성하는 도입 디스크와 통로 디스크를 도시하는 평면도이다.
[도 22] 위상 보정 연통로(위상 보정 디바이스)가 있는 경우와 없는 경우의 피스톤 속도와 감쇠력의 관계를 도시하는 특성선도(피스톤 속도-감쇠력)이다.

이하, 실시형태에 의한 완충기를, 차량(예컨대 사륜자동차)에 탑재되는 감쇠력 조정식 유압 완충기에 적용한 경우를 예로 들어 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 첨부 도면(예컨대 도 14, 도 18 내지 도 21)은 설계도에 준한 정확성을 가지고서 그려진 도면이다.

도 1 내지 도 10은 제1 실시형태를 도시하고 있다. 도 1에 있어서, 완충기(1)는 예컨대 자동차 등의 차량용 유압 완충기이다. 완충기(1)는 예컨대 코일 스프링으로 이루어지는 현가 스프링(도시하지 않음)과 함께 차량용 서스펜션 장치를 구성한다. 또한, 이하의 설명에서는, 완충기(1)의 축 방향의 일단 측을 「하단」 측으로 하고, 축 방향의 타단 측을 「상단」 측으로 하여 설명하지만, 완충기(1)의 축 방향의 일단 측을 「상단」 측으로 하고, 축 방향의 타단 측을 「하단」 측으로 하여도 좋다.

완충기(1)는 외통(2)과 내통(3)과 피스톤(4)과 피스톤 로드(9)와 위상 보정 연통로(15)를 포함하여 구성되어 있다. 외통(2)은 바닥을 가진 통 형상으로 형성되어 있고, 완충기(1)의 외각(外殼)을 구성하고 있다. 외통(2)은, 일단 측이 되는 하단 측이 바닥부(2A)로서 폐색되고, 타단 측이 되는 상단 측은 개구되어 있다. 외통(2)의 상단 측의 개구는 로드 가이드(7) 및 로드 시일(8)에 의해 폐색되어 있다.

실린더로서의 내통(3)은 외통(2) 내에 동축으로 설치되어 있다. 내통(3)은 외통(2)과 함께 복통식(twin-tube)의 실린더 장치(완충기)를 구성하고 있다. 즉, 내통(3)의 외주 측에는 외통(2)이 형성되어 있다. 내통(3) 및 외통(2) 내에는 작동 유체(작동액)로서의 오일액(작동유)이 봉입되어 있다. 작동액인 오일액은, 오일에 한하지 않고, 예컨대 첨가제를 혼재시킨 물 등이라도 좋다. 내통(3)은, 하단 측이 보텀 밸브(10)에 감합(嵌合)하여 부착되어 있고, 상단 측이 로드 가이드(7)에 의해 폐색되어 있다. 내통(3)은 외통(2)과의 사이에 환상의 리저버실(A)을 형성(규정)하고 있다. 즉, 내통(3)과 외통(2)의 사이에는 리저버실(A)이 마련되어 있다.

리저버실(A) 내에는 작동 액체인 오일액과 함께 가스가 봉입되어 있다. 이 가스는 예컨대 대기압 상태의 공기라도 좋고, 또한 압축된 질소 가스라도 좋다. 리저버실(A)은 피스톤 로드(9)의 진입 및 후퇴를 보상한다. 보텀 밸브(10)는 내통(3)의 하단 측에 위치하며 외통(2)의 바닥부(2A)와 내통(3)의 사이에 마련되어 있다. 내통(3)은 보텀 밸브(10)에 의해 일단 측이 폐색됨으로써 바닥을 가진 통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 외통 및 보텀 밸브를 설치하지 않고, 바닥을 가진 통 형상의 실린더(내통)에 의해 단통식(mono-tube)의 실린더 장치(완충기)를 구성하여도 좋다.

피스톤(4)은 내통(3) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입(삽입 장착)되어 있다. 피스톤(4)은, 내통(3) 내부를 2개의 실(즉, 일측 실이 되는 보텀 측의 유실(油室)(B)과 타측 실이 되는 로드 측의 유실(C))로 구획(규정)하고 있다. 피스톤(4)에는, 보텀 측의 유실(B)과 로드 측의 유실(C) 사이를 연통할 수 있게 하는 유로(4A, 4B)가 형성되어 있다. 유로(4A, 4B)는, 피스톤(4)의 이동에 의해, 내통(3)(실린더) 안의 유실(B, C) 중 한쪽의 실에서 다른 쪽의 실로 향해서 작동 액체(오일액)가 유통하는 것을 허용하는 통로를 구성하고 있다. 즉, 각각이 제1 연통로로서의 유로(4A) 및 유로(4B)는, 일측 실이 되는 보텀 측의 유실(B)과 타측 실이 되는 로드 측의 유실(C)을 연통한다. 유로(4A) 및 유로(4B)는 피스톤(4)의 이동에 의해서 작동 유체(오일액)의 흐름이 생기는 메인 유로(제1 유로)이다.

피스톤(4)에는, 축소 측(수축 측)의 감쇠 밸브를 구성하는 축소 측의 밸브(5)(이하, 압축 측의 밸브(5)라고 한다)가 마련되어 있다. 압축 측의 밸브(5)는 예컨대 피스톤(4)의 상측에 설치되는 디스크 밸브에 의해 구성되어 있다. 압축 측의 밸브(5)는, 피스톤 로드(9)의 축소 행정(수축 행정)에서 피스톤(4)이 내통(3)을 따라 아래로 향하여 미끄럼 이동 변위할 때, 보텀 측의 유실(B)에서 로드 측의 유실(C)로 향해서 유로(4A) 안을 유통하는 오일액에 대하여 저항력을 부여한다. 이에 따라, 피스톤 로드(9)의 축소 행정에서 소정의 감쇠력을 발생시킨다. 즉, 압축 측의 밸브(5)는, 내통(3) 안의 피스톤(4)의 미끄럼 이동에 의해서 생기는 작동 유체(오일액)의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시킨다. 압축 측의 밸브(5)는 제1 연통로로서의 유로(4A)에 설치된 제1 감쇠 기구에 상당한다.

피스톤(4)에는, 신장 측(연장 측)의 감쇠 밸브를 구성하는 신장 측의 밸브(6)(이하, 신장 측의 밸브(6)라고 한다)가 마련되어 있다. 신장 측의 밸브(6)는 예컨대 피스톤(4)의 하측에 설치되는 디스크 밸브에 의해 구성되어 있다. 신장 측의 밸브(6)는, 피스톤 로드(9)의 신장 행정(연장 행정)에서 피스톤(4)이 내통(3)을 따라 위로 향하여 미끄럼 이동 변위할 때, 로드 측의 유실(C)에서 보텀 측의 유실(B)로 향해서 유로(4B) 안을 유통하는 오일액에 대하여 저항력을 부여한다. 이에 따라, 피스톤 로드(9)의 신장 행정에서 소정의 감쇠력을 발생시킨다. 즉, 신장 측의 밸브(6)는, 내통(3) 안의 피스톤(4)의 미끄럼 이동에 의해서 생기는 작동 유체(오일액)의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시킨다. 신장 측의 밸브(6)는 제1 연통로로서의 유로(4B)에 설치된 제1 감쇠 기구에 상당한다.

외통(2)과 내통(3)의 상단 측(개구단 측)은 로드 가이드(7)와 로드 시일(8)에 의해 폐색되어 있다. 로드 가이드(7)는 피스톤 로드(9)가 축 방향으로 변위하는 것을 미끄럼 이동 가능하게 가이드하는 가이드 부재이다. 로드 가이드(7)는 외통(2)과 내통(3)의 상단 측(개구단 측)에 감합하여 설치되어 있다.

로드 시일(8)은 로드 가이드(7)의 상면 측에 마련되어 있다. 로드 시일(8)은, 예컨대 코어 메탈로서 금속성의 환상 판과, 환상 판에 베이킹 등의 수단으로 부착된 고무 등의 탄성 시일 재료에 의해 구성되어 있다. 로드 시일(8)은, 그 내주가 피스톤 로드(9)의 외주 측에 미끄러져 접함으로써, 외통(2) 및 내통(3)과 피스톤 로드(9)의 사이를 액밀(液密), 기밀(氣密)하게 밀봉(시일)한다.

피스톤 로드(9)는, 기단(基端) 측이 되는 하단 측이 내통(3) 안으로 삽입되고, 선단(先端) 측이 되는 상단 측이 로드 가이드(7)를 통해 내통(3) 밖으로 돌출되어 있다. 즉, 피스톤 로드(9)는 피스톤(4)에 연결되어 내통(3)의 외부로 연장된다. 피스톤 로드(9)의 하단 측에는, 압축 측의 밸브(5) 및 신장 측의 밸브(6)와 함께 피스톤(4)이 부착되어 있다. 또한, 피스톤 로드(9)의 하단을 더욱 연장시켜 보텀부 측에서 바깥쪽으로 향해 돌출시켜, 소위 양(兩)로드로 하여도 좋다. 즉, 내통(3)은 적어도 그 일단으로부터 피스톤 로드(9)가 돌출되어 있다.

보텀 밸브(10)는 내통(3)의 하단 측에 마련되어 있다. 보텀 밸브(10)는, 리저버실(A)과 보텀 측의 유실(B)을 구획(규정, 격리)하는 밸브 보디(11)와, 밸브 보디(11)에 설치된 축소 측의 스로틀 밸브(12)와, 밸브 보디(11)에 설치된 신장 측의 역지 밸브(13)에 의해 구성되어 있다. 밸브 보디(11)에는, 리저버실(A)과 보텀 측의 유실(B)을 연통할 수 있게 하는 유로(11A, 11B)가 형성되어 있다.

그런데, 차량의 스프링 하에서 스프링 상으로의 고주파 진동의 전달을 저감하여, 승차감의 한층 더한 개선을 도모할 것이 요구되고 있다. 이에 대하여, 댐퍼(완충기)의 유압에 의한 감쇠력은, 작동 주파수가 높아지면, 피스톤 속도에 대하여 지연을 일으키는 경향으로 된다. 즉, 피스톤의 작동에 대하여, 진동 주파수가 커질수록 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 위상 지연이 생기는 경향으로 된다. 이에 따라, 고주파 진동에 있어서의 제진성의 저하와 진동 전달의 증가를 초래하여, 승차감이 저하할 가능성이 있다.

한편, 상술한 특허문헌 1에는, 피스톤 속도에 대하여 위상이 90° 진행하는 스프링 하 가속도가 되도록 액츄에이터를 제어함으로써, 액츄에이터 등으로 인한 응답 지연을 보상하는 서스펜션 제어 장치가 기재되어 있다. 그러나, 액츄에이터를 갖추지 않은 재래식 완충기의 경우, 외부로부터 작동 유체의 흐름을 제어할 수 없다. 이 때문에, 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 위상 지연에 의해, 스프링 상(차체)을 제진하는 힘이 감소하고, 스프링 상을 가진하는 힘이 증가할 가능성이 있다. 이에 따라, 고주파 입력에 대한 승차감의 저하를 초래할 가능성이 있다.

보다 자세히 설명하면, 유압 감쇠력은 피스톤 속도에 대하여 위상 지연을 생기게 한다. 이 위상 지연은 주파수가 높아질수록(가속도가 커질수록) 커진다. 이 감쇠력의 위상 지연은, 스프링 상 공진 부근(예컨대 1.5 Hz 부근)의 저주파에서는 지연이 작아 문제가 될 가능성은 낮지만, 주파수가 높아지면 위상의 지연은 커져, 고주파 진동 저감 성능과 음진(音振) 저감 성능에 미치는 영향이 커질 가능성이 있다. 즉, 감쇠력의 위상이 피스톤 속도의 위상에 대하여 지연되면, 제진 영역의 감쇠력이 저하하고, 가진 영역의 감쇠력이 증가하는 경향으로 된다. 이에 따라, 스프링 상으로의 진동 전달률이 증가함으로 인해 승차감이 저하하면서 또한 음진 성능의 저하를 초래할 가능성이 있다. 또한, 스프링 하 제진성에 영향을 미칠 가능성도 있어, 스프링 하의 덜걱거림, 덜덜거리는 느낌이 악화할 가능성이 있다.

그래서 실시형태에서는, 오일 관성력을 이용하여, 피스톤 속도보다 위상이 진행된 가속도 위상의 힘을 발생함으로써, 위상 지연이 큰 주파수가 높은 영역에서 위상 지연을 개선한다. 즉, 후술하는 것과 같이, 제1 실시형태에서는, 피스톤 상실(로드 측의 유실(C))과 피스톤 하실(보텀 측의 유실(B))의 사이를 연통하는 연통로(위상 보정 연통로(15))를 마련함과 더불어 상기 연통로를 소정의 길이로 설정함으로써, 고주파 진동에 대하여 연통로 안의 오일액(오일)의 관성력에 의한 가속도 위상의 압력을 작동실(피스톤 상실, 피스톤 하실)에 작용시킨다. 이에 따라, 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 위상 지연을 해소하고, 또한, 피스톤 속도에 대하여 진행 위상으로 할 수 있다. 이 결과, 제진 영역의 감쇠력을 증가하고, 가진 영역의 감쇠력을 감소하여, 스프링 상 진동의 저감과 진동 전달의 저감을 도모할 수 있다.

즉, 도 2 및 도 3은 댐퍼의 감쇠력의 제어 규칙과 댐퍼의 감쇠력 위상의 관계를 도시하고 있다. 도 2의 좌측에 도시하는 것과 같이, 댐퍼의 감쇠력의 제어 규칙으로서는, 스프링 상 진동의 제진성과 노면에서 스프링 상으로의 진동 전달 저감이 우수한 스카이훅 댐퍼 제어가 알려져 있다. 이에 대하여, 도 2의 우측에 도시하는 것과 같이, 스카이훅 댐퍼 제어의 근사 규칙(스카이훅 댐퍼 근사 규칙)으로서, 댐퍼 스트로크의 위치(변위)와 작동 방향(신장, 축소)에 따라 감쇠력의 대소를 제어하는 것이 유효하다는 것이 알려져 있다. 여기서, 도 2에서의 가진 영역은 댐퍼가 스프링 상을 가진하는 힘을 발생하는 영역으로 된다. 가진 영역에서는 감쇠력을 저감함으로써 스프링 상으로의 전달을 저감할 수 있다. 도 2에서의 제진 영역은 댐퍼가 스프링 상을 제진하는 힘을 발생하는 영역이다. 제진 영역에서는 감쇠력을 증대함으로써 스프링 상의 진동을 저감할 수 있다.

한편, 도 3은 완충기의 변위(댐퍼 변위)와 감쇠력의 관계, 즉, 변위-감쇠력의 리사쥬(리사쥬 파형, 이력 곡선 형상)을 도시하고 있다. 피스톤 속도에 대한 댐퍼 감쇠력의 위상이 지연 방향으로 되면, 근사 규칙의 제진 영역의 감쇠력을 저감하고, 가진 영역의 감쇠력을 증가시키는 경향으로 된다. 이 경우는, 스프링 상 진동의 제진성이 저하하며 또한 노면에서 스프링 상으로의 진동 전달이 증가함으로써 승차감이 저하할 가능성이 있다. 이에 대하여, 반대로 피스톤 속도에 대한 댐퍼 감쇠력의 위상이 진행 방향으로 되면, 근사 규칙의 제진 영역의 감쇠력이 증가하고, 가진 영역의 감쇠력을 저감하는 경향으로 된다. 이 경우는, 스프링 상 진동의 제진성 향상과 노면에서 스프링 상으로의 진동 전달의 저감에 의해 승차감이 향상될 수 있다.

그래서 실시형태에서는, 댐퍼의 감쇠력의 위상을 진행시킴으로써 제진 영역의 감쇠력을 증대하고, 가진 영역의 감쇠력을 저감함으로써 근사 규칙을 따르는 감쇠력 특성을 실현한다. 즉, 실시형태에서는, 오일 관성력을 이용하여, 피스톤 속도보다 위상이 진행된 가속도 위상의 힘을 발생함으로써, 유압 감쇠력의 위상 지연이 큰 주파수가 높은 영역에서 위상 지연을 개선한다. 이를 위해서, 실시형태에서는, 댐퍼(완충기)는, 오일 관성력에 의해 감쇠력의 위상을 보정하는 위상 보정 기구(위상 보정 디바이스)를 구비하고 있다. 이에 따라, 고주파에 있어서의 댐퍼 감쇠력의 위상 지연을 개선하여 승차감을 향상시킬 수 있다. 이하, 위상 보정 기구에 관해서 설명한다.

도 1에 도시하는 것과 같이, 제1 실시형태에서는, 완충기(1)는 위상 보정 기구가 되는 위상 보정 연통로(15)를 구비하고 있다. 위상 보정 연통로(15)는, 내통(3)의 외주 측, 바꿔 말하면, 내통(3)과 외통(2) 사이의 리저버실(A)에 형성되어 있다. 위상 보정 연통로(15)는 통형의 관로로서 구성되어 있고, 통로 길이 l이 단면적 a에 대하여 크다(예컨대 30≤통로 길이 l/단면적 a≤1200 [1/mm]). 즉, 완충기(1)는, 내통(3)을 갖는 실린더 측의 부재와, 내통(3)에 대하여 상대 이동하는 피스톤(4) 및 피스톤 로드(9)를 갖는 피스톤 측의 부재를 구비하고 있다. 그리고, 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정 연통로(15)는 실린더 측의 부재(내통(3))에 배치되어 있다.

위상 보정 연통로(15)는, 내통(3)의 내주면과의 개구부를 통해 로드 측의 유실(C)과 연통하는 직선형의 타측 연통로(15A)(이하, 상부 연통로(15A)라고 한다)와, 내통(3)의 내주면과의 개구부를 통해 보텀 측의 유실(B)에 연통하는 직선형의 일측 연통로(15B)(이하, 하부 연통로(15B)라고 한다)와, 상부 연통로(15A)와 하부 연통로(15B) 사이에 형성되어 상부 연통로(15A)와 하부 연통로(15B)를 접속하는 나선형 관로(15C)를 구비하고 있다. 나선형 관로(15C)는 둘레 방향으로 연장되면서 축 방향으로 진행하는 나선형의 관로로서 형성되어 있다. 또한, 피스톤(4)(압축 측의 밸브(5), 신장 측의 밸브(6))에는 고정 오리피스(Constant orifice)는 설치되어 있지 않다. 고정 오리피스(Constant orifice)는, 예컨대 상부 연통로(15A), 하부 연통로(15B) 및 나선형 관로(15C)에 있어서의 관로 마찰 저항이 그 역할을 한다. 나선형 관로(15C)는 완충기(1)의 작동에 의해 변동하는 리저버실(A)의 오일면 부근에 배치되어 있다.

위상 보정 연통로(15)는, 일측 실이 되는 보텀 측의 유실(B)과 타측 실이 되는 로드 측의 유실(C) 사이에 형성되어 있다. 위상 보정 연통로(15)는, 제1 연통로(유로(4A) 및 유로(4B))와 마찬가지로, 피스톤(4)의 이동에 의해서 작동 유체(오일액)의 흐름이 생기는 연통로(제2 연통로)이다. 즉, 위상 보정 연통로(15)는, 실린더 측의 부재가 되는 내통(3)(보다 구체적으로는 내통(3)의 외주면과 외통(2)의 내주면 사이의 리저버실(A))에 형성되어 있으며, 보텀 측의 유실(B)과 로드 측의 유실(C)을 연통한다. 그리고, 위상 보정 연통로(15)에는 제2 감쇠 기구가 설치되어 있다. 이 경우, 제2 감쇠 기구는, 위상 보정 연통로(15)의 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정부로서 구성되어 있다. 즉, 위상 보정 연통로(15)는, 축 방향으로 진행하면서 동일한 직경으로 여러 바퀴 선회(주회)하는 나선형 관로(15C)를 가짐으로써, 감쇠력의 위상을 진행시키는 힘(축력)을 발생시키는 감쇠 기구로서 구성되어 있다. 바꿔 말하면, 위상 보정 연통로(15)는, 보텀 측의 유실(B)과 로드 측의 유실(C)의 사이에서 통로 길이가 큰(통로 길이 l이 단면적 a에 대하여 큰) 스로틀 통로(오리피스부)로 되어 있다. 나선형 관로(15C)는 상면에서 볼 때 시점이 종점을 넘는 위치까지 둘레 방향으로 연장되어 있다(즉, 360°를 넘어 연장되어 있다). 또한, 위상 보정 연통로(15)는, 예컨대 축 방향으로 직선상으로 연장되는 부분(상부 연통로, 하부 연통로)을 생략하고, 전체를 나선형 관로에 의해 구성하여도 좋다.

도 4는 오일 관성력의 설명도이다. 도 4를 참조하면서 오일 관성력에 의한 댐퍼 축력을 계산한다. 실린더(내통(3))의 단면적을 「Ac」로 하고, 로드(피스톤 로드(9))의 단면적을 「Ar」로 하고, 하측 실(보텀 측의 유실(B))과 상측 실(로드 측의 유실(C))을 접속하는 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 단면적을 「a」로 하고, 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 길이를 「l」로 하고, 댐퍼(완충기(1))의 스트로크의 가속도(상대 가속도)를 「G」로 하고, 오일액의 밀도인 오일 밀도를 「ρ」로 한다. 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 오일 질량 m은 다음 수학식 1이 된다.

댐퍼(완충기(1))에 가속도 G가 작용했을 때의 오리피스부(위상 보정 연통로(15)) 안의 오일(오일액)에 작용하는 가속도 g는 다음 수학식 2가 된다.

이때, 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 오일 관성력 f는 다음 수학식 3이 된다.

오일 관성력 f에 의한 압력실(보텀 측의 유실(B), 로드 측의 유실(C))의 작용 압력 Δp는 다음 수학식 4가 된다.

따라서, 댐퍼(완충기(1))의 가속도 위상으로 작용하는 축력 Fg는 다음 수학식 5가 된다. 즉, 오일 관성력 f에 의해 댐퍼(완충기(1))의 가속도 위상으로 작용하는 축력 Fg는 「가속도(G)」와 「오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 길이 l과 단면적 a의 비(l/a)」에 비례한다.

도 5는 댐퍼 감쇠력 위상에 대한 오일의 관성력이 미치는 영향을 도시하고 있다. 도 5에서의 「배관 길이 a, b, c」는, 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 길이(배관 길이)가 각각 다르며, a<b<c이다. 또한, 도 5에서의 「종래 구조의 댐퍼」는 오리피스부(위상 보정 연통로(15))가 형성되어 있지 않다. 피스톤 밸브(압축 측의 밸브(5), 신장 측의 밸브(6))와 병렬로 형성된 위상 보정 연통로(15) 내의 오일 관성력은, 피스톤 가속도 위상으로 발생하므로, 피스톤 속도 위상보다 진행한 위상의 압력을 압력실(보텀 측의 유실(B), 로드 측의 유실(C))에 작용시킬 수 있다. 이 관성력은 가속도에 비례한 크기의 힘을 발생하고, 관성력에 의해 압력실(보텀 측의 유실(B), 로드 측의 유실(C))에 작용하는 압력의 크기도 가속도에 비례한 크기가 된다. 가속도의 크기는 댐퍼(완충기(1))의 가진 주파수의 2승에 비례한다.

댐퍼(완충기(1))의 감쇠력은, 가진 주파수가 커질수록 지연 위상으로 되지만, 관성력의 영향을 작용시킴으로써, 고주파의 가진에 있어서도 지연 위상을 해소하고, 진행 위상으로 할 수 있다. 따라서, 고주파 입력에 대하여, 도 2에 도시하는 스카이훅 댐퍼 근사 규칙에 적합한, 제진 영역의 감쇠력 증대와 가진 영역의 감쇠력 저감을 양립하여, 승차감의 향상이 도모된다. 즉, 오일 관성력은 댐퍼 가진 가속도의 위상으로 가속도에 비례하여 발생한다. 이 때문에, 관성력을 작용시킴으로써, 특히 유압 감쇠력의 위상 지연이 큰 고주파 진동에 대하여 감쇠력 위상을 진행 방향으로 개선하여, 스카이훅 댐퍼 근사 규칙에 의거한 감쇠력 특성으로 할 수 있다. 따라서, 고주파 진동에 대하여, 스프링 상(차체)을 제진하면서 노면으로부터의 진동의 절연 성능을 향상시켜, 승차감을 향상시킬 수 있다.

도 6은 실시형태에 의한 오일 관성력에 의한 위상 지연의 개선 효과를 도시하고 있다. 도 6에서의 상단은 변위와 댐퍼 축력의 리사쥬 파형을 나타내고, 하단은 시간축 파형을 나타내고 있다. 실시형태에서는, 오일 관성력을 이용하여, 피스톤 속도보다 위상이 진행된 가속도 위상의 힘을 발생한다. 즉, 지연이 있는 감쇠력(축력)에 오일 관성력(축력)을 가한다. 이에 따라, 유압 감쇠력의 위상 지연이 커지는 주파수가 높은 영역, 예컨대 20 Hz에서 위상 지연을 개선할 수 있다.

도 7은 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 길이와 감쇠력 위상의 관계를 도시하고 있다. 도 7에서의 「종래 구조의 댐퍼」는 오리피스부(위상 보정 연통로(15))가 형성되어 있지 않다. 또한, 도 7에서의 「배관 길이 A, B, C, D」는 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 길이 l과 단면적 a의 비(l/a)가 A<B<C<D이다. 도 8은 완충기의 상대 속도와 진폭과 주파수의 관계(완충기의 작동 영역)를 도시하고 있다. 도 9는 주파수와 진폭이 각각 다른 세 가지 경우의 감쇠력과 보정 감쇠력(오리피스부에 의해서 보정된 감쇠력)을 도시하고 있다. 도 9의 (A)는 스프링 상 공진 주파수 부근(저주파 대진폭, 주파수 1.5 Hz, 진폭±20 mm)의 감쇠력과 보정 감쇠력을 도시하고 있고, 도 9의 (B)는 울툭불툭한 느낌의 영역(고주파 미진폭, 주파수 20 Hz, 진폭±0.5 mm)의 감쇠력과 보정 감쇠력을 도시하고 있고, 도 9의 (C)는 드르륵거리는 느낌의 영역(고주파 미진폭, 주파수 40 Hz, 진폭±0.08 mm)의 감쇠력과 보정 감쇠력을 도시하고 있다.

오일 관성력의 크기는 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 길이 l과 단면적 a의 비(l/a)의 값에 비례한다. 이 때문에, 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 길이 l과 단면적 a에 의해 감쇠력 위상을 조정할 수 있다. 예컨대 도 7에서의 배관 길이 B는, 스프링 하 공진점(13 Hz) 부근에서 위상 지연을 거의 0로 하여 길이 l과 단면적 a의 비(l/a)를 조정한 예이다. 이에 따라, 스프링 하 제진성이 향상된다. 또한, 고주파 영역에서는, 감쇠력은 진행 위상으로 되어, 고주파 진동에 대하여 스프링 상 제진과 진동 전달의 저감이 가능하게 된다. 또한, 도 7에서의 배관 길이 C, D는 고주파 진동에의 효과를 더욱 향상시킨 예이며, 고주파에서의 감쇠력 위상은 보다 진행 위상으로 된다.

즉, 도 7에 도시하는 것과 같이, 배관 길이가 짧은(피스톤 보디의 두께 10-15 mm 정도) 종래 구조의 댐퍼는, 주파수가 커짐에 따라, 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 위상은 지연을 생기게 한다. 따라서, 스프링 상 공진(대략 1.5 Hz) 부근에서는 지연이 적고, 스프링 상 진동을 제진할 수 있다. 그러나, 스프링 하 공진(대략 13 Hz) 부근에서는, 위상의 지연에 의해 스프링 하를 충분히 제진할 수 없어, 스프링 하의 덜걱걸림이 생길 가능성이 있다. 또한, 더욱 고주파 입력에서는, 감쇠력 위상의 지연은 더욱 커지고, 스프링 상의 제진력이 감소한다. 이에 따라, 스프링 상으로의 진동 전달이 증가하여, 울툭불툭한 느낌, 드르륵거리는 느낌 등이 커지고, 승차감이 저하할 가능성이 있다.

이에 대하여, 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 길이 l이 커짐에 따라(l/a가 커짐에 따라), 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 위상 지연이 감소한다. 또한, 오리피스부(위상 보정 연통로(15))의 길이 l을 크게 함(l/a를 크게 함)으로써, 고주파에서의 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 위상을 진행 위상으로 할 수 있다. 예컨대 길이 l(비 l/a)을 조정하여, 스프링 하 공진 주파수(13 Hz 부근)에서 감쇠력의 위상을 피스톤 속도 위상 부근에 맞추면, 더욱 고주파에서는 감쇠력은 피스톤 속도에 대하여 진행 위상으로 된다. 이에 따라, 스프링 하의 덜걱거림과 울툭불툭한 느낌, 드르륵거리는 느낌의 저감이 양립되어, 승차감 향상이 가능하게 된다. 차량에 따라서는, 스프링 하의 덜걱거림보다도 고주파 진동의 전달 저감을 중시하는 경우에는, 길이 l(비 l/a)을 더욱 크게 하여, 고주파의 감쇠력 위상을 더욱 진행시킴으로써 승차감 향상을 도모할 수 있다.

어쨋든, 도 9의 (A)에 도시하는 것과 같이, 스프링 상 공진 주파수 부근(저주파 대진폭, 주파수 1.5 Hz, 진폭±20 mm)에서는 감쇠력의 지연은 작다. 또한, 도 9의 (B)에 도시하는 것과 같이, 울툭불툭한 느낌의 영역(고주파 미진폭, 주파수 20 Hz, 진폭±0.5 mm)에서는, 감쇠력의 지연이 커지는 데 대하여, 보정 감쇠력은 지연이 작다. 또한, 도 9의 (C)에 도시하는 것과 같이, 드르륵거리는 느낌의 영역(고주파 미진폭, 주파수 40 Hz, 진폭±0.08 mm)에서는, 감쇠력의 지연이 더욱 커지는 데 대하여, 보정 감쇠력은 진행 위상으로 되어 가진 영역의 감쇠력을 저감할 수 있다. 이와 같이, 위상 보정 디바이스인 위상 보정 연통로(15)에 의한 효과는, 고주파 미진폭의 중요 구역에서 커, 스프링 상으로의 진동 전달을 저감할 수 있고, 음진 성능을 향상시킬 수 있다.

제1 실시형태에 의한 완충기(1)는 상술한 것과 같은 구성을 갖는 것이며, 이어서 그 작동에 관해서 설명한다.

완충기(1)는, 예컨대 피스톤 로드(9)의 선단 측(상단 측)이 차량(자동차)의 차체 측에 부착되고, 외통(2)의 기단 측(하단 측)이 차량의 차륜 측(차축 측)에 부착된다. 이에 따라, 차량의 주행 시에 진동이 발생했을 때에, 피스톤 로드(9)를 신장, 축소시키면서, 피스톤(4)의 압축 측의 밸브(5), 신장 측의 밸브(6), 위상 보정 연통로(15)에 의해서 감쇠력을 발생시켜, 이때의 진동을 감쇠한다.

즉, 피스톤 로드(9)가 축소 행정에 있는 경우에는, 로드 측의 유실(C)보다도 보텀 측의 유실(B) 내부가 고압 상태가 된다. 그리고, 보텀 측의 유실(B) 안의 오일액(압유)은, 피스톤(4)의 유로(4A)와 병렬로 형성된 위상 보정 연통로(15)를 통해 로드 측의 유실(C) 안으로 유통하여, 감쇠력(오일 관성력)을 발생한다. 또한, 보텀 측의 유실(B) 안의 오일액은, 피스톤(4)의 유로(4A), 압축 측의 밸브(5)를 통해 로드 측의 유실(C) 안으로 유통하여, 감쇠력을 발생한다. 이때, 내통(3) 안으로의 피스톤 로드(9)의 진입 체적분에 상당하는 분량의 오일액이, 보텀 측의 유실(B)로부터 보텀 밸브(10)의 스로틀 밸브(12)를 통해 리저버실(A) 안으로 유입한다. 이에 따라, 리저버실(A) 내에서는, 내부에 봉입된 가스가 압축되어, 피스톤 로드(9)의 진입체 적분이 흡수된다.

한편, 피스톤 로드(9)가 신장 행정에 있는 경우에는, 보텀 측의 유실(B)보다도 로드 측의 유실(C) 내부가 고압 상태가 된다. 그리고, 로드 측의 유실(C) 안의 오일액(압유)은, 피스톤(4)의 유로(4B)와 병렬로 형성된 위상 보정 연통로(15)를 통해 보텀 측의 유실(B) 안으로 유통하여, 감쇠력(오일 관성력)이 발생한다. 또한, 로드 측의 유실(C) 안의 오일액은, 피스톤(4)의 유로(4B), 신장 측의 밸브(6)를 통해 보텀 측의 유실(B) 안으로 유통하여, 감쇠력이 발생한다. 이때, 내통(3)으로부터 진출(후퇴)한 피스톤 로드(9)의 진출 체적분(후퇴 체적분)에 상당하는 분량의 오일액이, 리저버실(A) 내부로부터 보텀 밸브(10)의 역지 밸브(13)를 통해 보텀 측의 유실(B) 안으로 유입한다.

도 10은 댐퍼(완충기)의 미저속 시의 감쇠력 특성을 도시하고 있다. 도 5에서, 실선(18)은 위상 보정 디바이스(위상 보정 연통로(15))를 구비한 실시형태의 완충기(1)의 감쇠력 특성을 나타내고 있다. 파선(19)은, 위상 보정 디바이스(위상 보정 연통로(15))를 구비하지 않은(통상의 고정 오리피스를 갖는) 비교예의 완충기의 감쇠력 특성을 나타내고 있다. 실시형태에서는, 비교예(통상의 고정 오리피스)에 대하여 유로 길이를 크게 취함으로써, 미저속에서의 레이놀드수를 저감하여, 유로의 마찰 손실을 증대시킬 수 있다. 즉, 위상 보정 디바이스(위상 보정 연통로(15))는, 레이놀드수가 작은 기동 시 부근에서는, 층류에 가까운 흐름으로 유량과 거의 비례한 감쇠력을 발생한다. 유량이 증가하여 레이놀드수가 커짐에 따라서 유량의 2승에 비례한 특성으로 된다. 한편, 고정 오리피스는 기동 시부터 거의 유량의 2승에 비례한 특성으로 된다. 이에 따라, 실시형태에서는, 비교예(통상의 고정 오리피스)에 대하여, 미저속 시의 감쇠력의 수직상승(rising)을 증가시킬 수 있다. 이 결과, 감쇠력의 수직상승 응답성을 높일 수 있고, 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 즉, 위상 보정 디바이스(위상 보정 연통로(15))는 미저속에서의 감쇠력의 수직상승 특성이 우수하다.

이상과 같이, 제1 실시형태에서는 위상 보정부인 위상 보정 연통로(15)에 의해 감쇠력의 위상을 진행시킬 수 있다. 이 경우, 위상 보정 연통로(15)는, 예컨대 통로 길이 l을 단면적 a에 대하여 크게(예컨대 30≤l/a≤1200 [1/mm])함으로써 구성할 수 있다. 이에 따라, 예컨대 고주파 진동에 대하여, 위상 보정 연통로(15)의 작동 유체의 관성력(오일 관성력)에 의한 가속도 위상의 압력을, 실린더의 작동실(피스톤 상하실)이 되는 보텀 측의 유실(B) 또는 로드 측의 유실(C)에 작용시킬 수 있다. 이 결과, 감쇠력 위상을 피스톤 속도 위상에 대하여 진행시킬 수 있어, 차량의 스프링 상(차체)에 대한 제진 영역의 감쇠력을 증가하며 또한 가진 영역의 감쇠력을 저감할 수 있다. 이 때문에, 스프링 상의 제진성과 진동 전달의 저감을 도모하여, 고주파 입력에 대한 승차감의 향상이 가능하게 된다. 이 경우에, 위상 보정 연통로(15)의 길이 l을 적절히 조정함으로써, 스프링 하 공진 주파수 부근에서 감쇠력 위상을 피스톤 속도 위상에 맞출 수 있다. 이에 따라, 완충기(1)의 감쇠력으로 스프링 하 진동을 적절히 제진할 수 있어, 스프링 하의 덜걱거림을 억제하여, 승차감의 향상(감세감의 개선)이 가능하게 된다.

또한, 제1 실시형태에서는, 위상 보정 연통로(15)는 리저버실(A)에 형성되어 있다. 이 경우, 작동 유체의 관성력(오일 관성력)을 발생하는 위상 보정 연통로(15)는, 실린더가 되는 내통(3)의 외주 측을 주회(周回)하는 나선형 관로(15C)를 구비하고 있다. 그리고, 나선형의 관로(15C)를 리저버실(A)의 액면 위치(오일면 위치)에 배치하고 있다. 이 때문에, 완충기(1)가 고속으로 작동했을 때의 오일면(오일면)의 도동(跳動)을 억제할 수 있다. 즉, 완충기(1)가 스트로크했을 때의 오일면의 변동에 대하여, 나선형 관로(15C)가 오일면의 도동을 억제하는 배플(baffle) 구조의 역할을 하여, 에어레이션의 발생을 억제할 수 있다. 이 결과, 에어레이션 억제에 의한 감쇠력 파형의 래그(빠짐)를 저감할 수 있고, 제진성과 이음의 억제를 도모할 수 있다.

이어서, 도 11 내지 도 13은 제2 실시형태를 도시하고 있다. 제2 실시형태의 특징은 위상 보정 디바이스(위상 보정부)를 로드 가이드에 설치한 데에 있다. 한편, 제2 실시형태에서는, 상술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

제2 실시형태의 완충기(21)는, 외통(2)과 내통(3)과 중간통(22)과 피스톤(4)과 피스톤 로드(9)와 로드 가이드(23)와 위상 보정 연통로(28)를 형성하는 유로 형성 부재(25)를 포함하여 구성되어 있다. 내통(3)의 길이 방향(축 방향)의 일단 측(하단 측)에는, 보텀 측의 유실(B)을 환상 유실(D)에 항상 연통시키는 오일 구멍(3A)이 직경 방향으로 뚫려 형성되어 있다. 외통(2)과 내통(3)의 사이에는 중간통(22)이 배치되어 있다. 중간통(22)은, 축 방향의 일단 측(하단 측)이 보텀 밸브(10)의 밸브 보디(11)에 감합 고정되어 있고, 축 방향의 타단 측(상단 측)이 로드 가이드(23)의 외측 통부(23A)에 감합 고정되어 있다.

중간통(22)은 내통(3)의 외주 측을 전체 둘레에 걸쳐 둘러싸면서 또한 축 방향으로 연장 배치되어 있다. 중간통(22)은 내통(3)과의 사이에 축 방향으로 연장되는 환상 유실(D)을 형성하고 있다. 환상 유실(D)은 리저버실(A)과는 독립된 유실로 되어 있다. 환상 유실(D)은 내통(3)에 형성되어 직경 방향의 오일 구멍(3A)에 의해 보텀 측의 유실(B)과 항상 연통되어 있다. 환상 유실(D)은 위상 보정 연통로(28)와 함께 제2 연통로를 구성하고 있다. 제2 연통로는 피스톤 밸브(압축 측의 밸브(5), 신장 측의 밸브(6))와 병렬로 형성되어 있다. 즉, 제2 연통로는, 실린더 측의 부재가 되는 내통(3)(보다 구체적으로는 내통(3) 및 로드 가이드(23))에 형성되어 있고, 보텀 측의 유실(B)과 로드 측의 유실(C)을 연통한다.

로드 가이드(23)는, 내통(3)의 상측 부분을 외통(2)의 중앙에 위치 결정함과 더불어, 그 내주 측에서 피스톤 로드(9)를 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 가이드한다. 로드 가이드(23)는, 실린더가 되는 내통(3)의 개구에 마련되어 있으며, 피스톤 로드(9)를 가이드한다. 로드 가이드(23)는 내통(3)과 함께 실린더 측의 부재를 구성하고 있다. 즉, 실린더 측의 부재는 내통(3)과 로드 가이드(23)를 갖고 있다. 로드 가이드(23)는, 중간통(22)이 부착되는 외측 통부(23A)와, 내통(3) 및 유로 형성 부재(25)가 커버(24)를 통해 부착되는 내측 통부(23B)를 구비하고 있다. 또한, 로드 가이드(23)에는 내측 통부(23B)에서부터 외측 통부(23A)에 걸쳐 연통 홈(23C)이 형성되어 있다. 연통 홈(23C)은, 유로 형성 부재(25)에 의해 형성되는 위상 보정 연통로(28)와 환상 유실(D)을 접속하는 접속 통로이다.

유로 형성 부재(25)는 위상 보정 연통로(28)를 형성하고 있다. 유로 형성 부재(25)는 커버(24)를 매개로 로드 가이드(23)에 부착되어 있다. 이에 따라, 위상 보정 연통로(28)는 로드 가이드(23)에 형성되어 있다. 유로 형성 부재(25)는, 2장의 디스크(26, 27)를 적층함으로써 소용돌이치는 형상의 위상 보정 연통로(28)를 형성하고 있다. 즉, 유로 형성 부재(25)는, 적층되어 위상 보정 연통로(28)를 형성하는 도입 디스크(26)와 통로 디스크(27)를 갖고 있다. 유로 형성 부재(25), 즉, 도입 디스크(26) 및 통로 디스크(27)는, 수납 부재가 되는 커버(24)에 수납된 상태에서 로드 가이드(23)에 부착되어 있다.

커버(24)는, 예컨대 프레스 성형에 의해 형성되어 있고, 원통형의 통부(24A)와, 통부(24A)의 일단 측(하단 측)을 폐색하는 바닥부(24B)와, 통부(24A)의 타단 측(상단 측)에 형성되어 외경 측으로 전체 둘레에 걸쳐 돌출되는 플랜지부(24C)를 구비하고 있다. 바닥부(24B)에는 피스톤 로드(9)가 삽입 관통되는 중심 구멍(24B1)이 형성되어 있다. 통부(24A)는, 바닥부(24B)와 로드 가이드(23)의 사이에서 도입 디스크(26) 및 통로 디스크(27)를 협지한 상태에서 로드 가이드(23)의 내측 통부(23B)에 끼워져 부착된다. 통부(24A)의 내측에는, 도입 디스크(26) 및 통로 디스크(27)의 위치 결정 오목부(26D, 27D)와 계합하는 위치 결정 볼록부(24A1)가 형성되어 있다. 플랜지부(24C)는, 내통(3)의 타단 측(상단 측)의 개구 가장자리와 로드 가이드(23)에 의해 협지되어 있다.

도입 디스크(26)는, 중앙부에 형성되어 피스톤 로드(9)가 삽입관통 되는 중심 구멍(26A)과, 중심 구멍(26A)으로부터 직경 방향으로 연장되는 슬릿형의 관통 홈(26B)과, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)을 막는 폐색부(26C)를 갖고 있다. 한편, 통로 디스크(27)는, 도입 디스크(26)의 관통 홈(26B)의 단부(즉, 중심 구멍(26A)과는 반대측의 단부)에 대응하는 위치에서부터 둘레 방향으로 소용돌이치는 형상으로 연장되는 슬릿형의 관통 홈(27A)을 갖고 있다. 또한, 통로 디스크(27)는, 중앙부에 피스톤 로드(9)가 삽입 관통되는 중심 구멍(27E)이 형성되어 있다. 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)은, 둘레 방향으로 연장되면서 점차 직경이 확대되거나 또는 직경이 축소되는 소용돌이치는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 관통 홈(27A)은 동일 평면 위를 주회(orbiting)하여 신장되는 소용돌이치는 형상으로 형성되어 있다.

이 경우, 관통 홈(27A)은, 도 13에 도시하는 것과 같이, 통로 디스크(27)의 가장 직경 방향 내측에 위치하는 내경 측의 단부(27B)에서부터 가장 직경 방향 외측에 위치하는 외경 측의 단부(27C)까지 두 바퀴, 즉, 720° 둘레 방향(시계 방향)으로 연장되어 있다. 이에 따라, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)은 시점이 종점을 넘는 위치까지 둘레 방향으로 연장되어 있다(즉, 360°를 넘어 연장되어 있다). 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)은 도입 디스크(26)의 폐색부(26C)와 커버(24)의 바닥부(24B)에 의해 축 방향으로 막힌다. 이에 따라, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)은 스로틀 통로(오리피스부)가 되는 위상 보정 연통로(28)를 형성하고 있다.

여기서, 도 12에 화살표로 나타내는 것과 같이, 도입 디스크(26)의 중심 구멍(26A) 및 관통 홈(26B)은, 로드 측의 유실(C)의 오일액(작동유)을 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)의 상류 측(일측)이 되는 내경 측의 단부(27B)로 유도하는 도입 통로로 되어 있다. 도입 디스크(26)의 폐색부(26C)는, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)의 내경 측의 단부(27B)에 공급된 오일액이 관통 홈(27A)의 하류 측(일측과는 다른 위치의 타측)이 되는 외경 측의 단부(27C)까지 둘레 방향으로 유통하도록 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)을 막고 있다. 커버(24)의 바닥부(24B)도, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)의 내경 측의 단부(27B)에 공급된 오일액이 관통 홈(27A)의 외경 측의 단부(27C)까지 둘레 방향으로 유통하도록 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)을 막고 있다. 즉, 도입 디스크(26)의 폐색부(26C) 및 커버(24)의 바닥부(24B)는, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)을 관통 방향(상하 방향) 양측에서 막고 있다. 이에 따라, 관통 홈(27A) 안의 오일액은, 피스톤(4)의 이동에 따라 관통 홈(27A) 내부를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 유통할 수 있게 되어 있다.

또한, 도입 디스크(26)의 외주면 및 통로 디스크(27)의 외주면에는, 다른 부분보다도 직경 방향 내측으로 움푹 들어간 위치 결정 오목부(26D, 27D)가 형성되어 있다. 도입 디스크(26)의 위치 결정 오목부(26D)는, 예컨대 직경 방향으로 연장되는 관통 홈(26B)과 대응하는 위치(둘레 방향의 위상이 일치하는 위치)에 형성되어 있다. 도입 디스크(26)의 위치 결정 오목부(26D)는 통로 디스크(27)의 위치 결정 오목부(24D)보다도 내경 측으로 연장되어 있다. 이 경우, 도입 디스크(26)의 위치 결정 오목부(26D)는, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)의 외경 측의 단부(27C)에 대응하는 위치까지 연장되어 있다. 이에 따라, 도입 디스크(26)의 위치 결정 오목부(26D)는, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)의 외경 측의 단부(27C)와 로드 가이드(23)의 연통 홈(23C)을 연통하고 있다. 통로 디스크(27)의 위치 결정 오목부(27D)는, 예컨대 관통 홈(27A)의 단부(내경 측의 단부(27B), 외경 측의 단부(27C))와 대응하는 위치(둘레 방향의 위상이 일치하는 위치)에 형성되어 있다. 위치 결정 오목부(26D, 27D)는, 커버(24)의 통부(24A)의 내주면에 형성된 위치 결정 볼록부(24A1)에 계합한다. 이에 따라, 도입 디스크(26) 및 통로 디스크(27)의 둘레 방향의 위치 결정이 이루어지며 또한 둘레 방향의 변위(회전)가 저지된다.

피스톤 로드(9)의 신장 행정에서는, 로드 측의 유실(C)로부터의 오일액이, 커버(24)의 중심 구멍(24B1) 안, 통로 디스크(27)의 중심 구멍(27E) 안, 도입 디스크(26)의 중심 구멍(26A) 안, 도입 디스크(26)의 관통 홈(26B) 안, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)의 내경 측의 단부(27B), 소용돌이치는 형상의 관통 홈(27A) 안을 지나, 관통 홈(27A)의 외경 측의 단부(27C), 도입 디스크(26)의 위치 결정 오목부(26D) 안, 로드 가이드(23)의 연통 홈(23C) 안, 환상 유실(D), 내통(3)의 오일 구멍(3A)을 통해 보텀 측의 유실(B)로 흐른다. 이에 대하여, 피스톤 로드(9)의 축소 행정에서는, 보텀 측의 유실(B)로부터의 오일액이, 내통(3)의 오일 구멍(3A), 환상 유실(D), 로드 가이드(23)의 연통 홈(23C) 안, 도입 디스크(26)의 위치 결정 오목부(26D) 안, 통로 디스크(27)의 관통 홈(27A)의 외경 측의 단부(27C), 소용돌이치는 형상의 관통 홈(27A) 안을 지나, 관통 홈(27A)의 내경 측의 단부(27B), 도입 디스크(26)의 관통 홈(26B) 안, 도입 디스크(26)의 중심 구멍(26A) 안, 통로 디스크(27)의 중심 구멍(27E) 안, 커버(24)의 중심 구멍(24B1) 안을 통해 로드 측의 유실(C)로 흐른다.

이와 같이, 제2 실시형태에서는, 위상 보정 연통로(28)는 유로 형성 부재(25)(보다 구체적으로는 통로 디스크(27)의 소용돌이치는 형상의 관통 홈(27A))에 의해 형성되어 있다. 위상 보정 연통로(28)는 일측 실이 되는 보텀 측의 유실(B)과 타측 실이 되는 로드 측의 유실(C)의 사이에 형성되어 있다. 위상 보정 연통로(28)는, 제1 연통로(유로(4A) 및 유로(4B))와 마찬가지로, 피스톤(4)의 이동에 의해서 작동 유체(오일액)의 흐름이 생기게 하는 연통로(제2 연통로)이다. 그리고, 위상 보정 연통로(28)에는 제2 감쇠 기구가 설치되어 있다. 이 경우, 제2 감쇠 기구는, 위상 보정 연통로(28)의 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정부로서 구성되어 있다. 즉, 위상 보정 연통로(28)는, 동일 평면 상에서 중심으로부터의 거리를 변화시키면서 연속해서(여러 바퀴) 선회하는 소용돌이치는 형상의 관통 홈(27A)을 가짐으로써, 오리피스로서 감쇠력의 발생에 더하여, 감쇠력의 위상을 진행시키는 힘(축력)을 발생시키는 감쇠 기구로서 구성되어 있다.

제2 실시형태는, 상술한 것과 같은 위상 보정 연통로(28)를 로드 가이드(23)에 형성한 것으로, 그 기본적 작용에 관해서는 상술한 제1 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다. 특히 제2 실시형태에서는, 위상 보정 연통로(28)는 로드 가이드(23)에 형성되어 있다. 이 경우, 작동 유체의 관성력(오일 관성력)을 발생하는 위상 보정 연통로(28)는 디스크(26, 27)를 적층함으로써 구성되어 있다. 이 때문에, 디스크(26, 27)의 매수에 따라 위상 보정 연통로(28)의 길이를 조정할 수 있다. 이에 따라, 위상 보정 연통로(28) 안의 작동 유체의 관성력을 원하는 대로 조정하는 것, 즉, 관성력을 원하는 감쇠력 특성에 맞추는 것을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서는, 재래식 댐퍼, 즉, 가진 주파수에 따라서 감쇠력을 조정하는 주파수 감응부를 구비하지 않은 완충기(1, 21)를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예컨대 도 14에 도시하는 변형예와 같이, 완충기(31)는 가진 주파수에 따라서 감쇠력을 조정하는 주파수 감응부(32)를 구비하는 구성으로 하여도 좋다. 여기서, 주파수 감응부는, 고주파 진폭의 감쇠력(피크치)을 저감하는 효과는 크지만, 고주파가 될수록 위상 지연이 커지는 경향이 있다. 즉, 주파수 감응부는, 프리 밸브, 프리 피스톤 등의 가동부를 갖기 때문에, 주파수 감응부를 구비하지 않은 재래식 댐퍼보다 위상 지연이 커지는 경향이 있다.

도 15는 비교예에 의한 주파수 감응형 완충기의 스트로크(변위)와 감쇠력의 관계(리사쥬 파형)를 도시하고 있다. 비교예에 의한 주파수 감응형 완충기는 제1 실시형태 또는 제2 실시형태와 같은 위상 보정 연통로(15, 28)를 구비하고 있지 않다. 도 16은 도 15에서의 가장 내측의 특성선을 확대하여 도시하고 있다. 즉, 도 16의 특성선은 고주파 미진폭(주파수 31,8 Hz, 진폭±0.05 mm)의 특성(리사쥬 파형)을 나타내고 있다. 그리고, 도 17은 고주파 미진폭(주파수 31,8 Hz, 진폭±0.05 mm) 시의 감쇠력과 피스톤 속도의 시간 변화를 도시하고 있다. 도 16 및 도 17에 도시하는 것과 같이, 위상 보정 연통로(15, 28)를 구비하지 않은 비교예에 의한 주파수 감응형 완충기는 고주파에서 위상 지연이 커지는 경향이 있다. 즉, 주파수 감응형 완충기는, 고주파가 될수록 위상 지연이 커지기 때문에, 주파수 감응 효과를 더욱 유효하게 함에 있어서는 위상 지연을 개선하는 것이 바람직하다.

그래서, 변형예에서는, 제1 실시형태 또는 제2 실시형태와 같은 위상 보정 연통로(15, 28)를 구비한 완충기(1, 21)의 피스톤 로드(9)에 주파수 감응부(32)를 두고 있다. 즉, 도 14에 도시하는 것과 같이, 변형예의 완충기(31)는, 예컨대 외통(도시하지 않음)과 내통(3)과 피스톤(4)과 피스톤 로드(9)와 제1 실시형태의 위상 보정 연통로(15)(도 1) 또는 제2 실시형태의 위상 보정 연통로(28)(도 11)와 주파수 감응부(32)를 구비하고 있다.

주파수 감응부(32)는 예컨대 국제공개 제2017/047661호에 기재된 감쇠력 발생 기구와 같은 것이다. 주파수 감응부(32)는 피스톤 로드(9)에 마련되어 있다. 주파수 감응부(32)는, 보텀 측의 유실(B) 및 로드 측의 유실(C)의 작동유(작동 유체)에 의해 이동할 수 있는 이동 부재가 되는 프리 밸브(33)를 갖고 있다. 즉, 주파수 감응부(32)는, 피스톤(4)의 신장 측의 밸브(6)에 작용하는 배압실(背壓室)(34)과, 배압실(34) 내의 압력에 작용하는 프리 밸브(33)와, 케이스(37)를 구비하고 있다. 프리 밸브(33)는, 디스크 밸브(35)와, 디스크 밸브(35)를 밀어붙이는 스프링 부재로서의 탄성 시일 부재(36)를 갖고 있다. 케이스(37)는, 내부가 프리 밸브(33)에 의해 주파수 감응의 댐퍼 상실(E1)과 댐퍼 하실(E2)로 구획되어 있다.

또한, 피스톤 로드(9)의 소직경부(9A)의 외주면에는 오목 홈(38)이 축 방향으로 연장되어 형성되어 있다. 오목 홈(38)은 피스톤(4)의 유로(4B)에 통로(39)를 통해 연통되어 있다. 또한, 오목 홈(38)은 신장 측의 밸브(6)의 배압실(34)에 오리피스(40)를 통해 연통되어 있다. 또한, 오목 홈(38)은 프리 밸브(33)의 댐퍼 상실(E1)에 오일 유도로(41)를 통해 연통되어 있다. 이에 따라, 댐퍼 상실(E1)은 오일 유도로(41), 오목 홈(38) 및 오리피스(40)를 통해 배압실(34)과 연통되어 있다. 또한, 배압실(34)은 오리피스(40), 오목 홈(38), 통로(39)를 통해 피스톤(4)의 유로(4B)(즉, 로드 측의 유실(C))와 연통되어 있다. 댐퍼 상실(E1) 내의 용적은, 프리 밸브(33)(디스크 밸브(35) 및 탄성 시일 부재(36))의 변위(탄성 변형을 포함한다)에 의해 확대, 축소된다.

예컨대 피스톤 로드(9)의 신장 행정에서는, 프리 밸브(33)의 디스크 밸브(35)와 탄성 시일 부재(36)의 변위(탄성 변형을 포함한다)에 의해 댐퍼 상실(E1) 내의 용적이 확대된다. 이 확대 범위에 있어서, 배압실(34) 내의 압유(壓油)는 댐퍼 상실(E1) 안으로 향해서 유통한다. 이 때문에, 배압실(34) 내의 압력은 프리 밸브(33)의 변위에 의해서 저하하고, 이에 동반하여, 신장 측의 밸브(6)의 밸브 개방 설정압이 내려간다. 이에 따라, 신장 측의 밸브(6)는, 컷오프 주파수 fc의 전후로 발생 감쇠력의 특성이 하드한 상태에서 소프트한 상태로 전환된다.

즉, 프리 밸브(33)는, 피스톤 로드(9) 및/또는 내통(3)의 진동 주파수에 따라서 댐퍼 상실(E1)(즉, 배압실(34))의 내압을 조정하는 주파수 감응 밸브로서 작동한다. 이에 따라, 신장 측의 밸브(6)는, 피스톤 로드(9) 및/또는 내통(3)의 진동 주파수가 컷오프 주파수 fc보다도 낮은 저주파일 때에는, 프리 밸브(33)에 의해 배압실(34) 내의 압력이 내려가는 일은 없고, 밸브 개방 설정압은 상대적으로 높은 압력으로 유지된다. 한편, 진동 주파수가 컷오프 주파수 fc 이상이 되는 고주파일 때에는, 프리 밸브(33)에 의해 배압실(34) 안의 압력이 내려가고, 신장 측의 밸브(6)의 밸브 개방 설정압이 내려가기 때문에, 발생 감쇠력의 특성은 소프트한 상태로 전환된다. 한편, 주파수 감응부(32)의 구성에 관해서는 국제공개 제2 017/047661호에 기재되어 있기 때문에, 이 이상의 자세한 설명은 생략한다.

변형예는, 상술한 것과 같은 주파수 감응부(32)를 제1 실시형태 또는 제2 실시형태의 위상 보정 연통로(15, 28)를 구비한 완충기(1, 21)의 피스톤 로드(9)에 설치한 것으로, 그 기본적 작용에 관해서는 상술한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 의한 것과 각별한 차이는 없다. 특히 제2 실시형태에서는, 주파수 감응부(32)를 구비하고 있기 때문에, 이 주파수 감응부(32)에 의해 고주파 진동 시에 감쇠력을 저감할 수 있다.

여기서, 주파수 감응부형 완충기는, 고주파 미진폭의 감쇠력(피크치)을 저감하는 효과는 크지만, 고주파 미진폭으로 될수록 위상 지연이 커지는 경향으로 된다. 즉, 가동부가 되는 주파수 감응부(32)를 구비함으로써 위상 지연이 커지는 경향으로 된다. 이에 대하여, 변형예에서는, 이 위상 지연을 위상 보정부인 위상 보정 연통로(15, 28)에 의해서 억제할 수 있기 때문에, 주파수 감응 효과를 향상시킬 수 있다. 즉, 고주파의 위상 지연을 개선하여, 고주파 입력의 진동 전달을 더욱 저감할 수 있고, 승차감의 한층 더한 향상을 도모할 수 있다.

또한, 변형예에서는, 주파수 감응부(32)는 피스톤 로드(9)에 마련되어 있다. 이 경우, 주파수 감응부(32)는, 피스톤(4)의 신장 측의 밸브(6)에 작용하는 배압실(34)과, 배압실(34) 내의 압력에 작용하는 프리 밸브(33)(디스크 밸브(35))와, 프리 밸브(33)(디스크 밸브(35))를 밀어붙이는 스프링 부재(탄성 시일 부재(36))를 구비하고 있다. 이 때문에, 주파수 감응부(32)는 주파수를 따라서 신장 측의 밸브(6)에 작용하는 배압실(34)의 압력을 조정할 수 있다. 그리고, 위상 보정 연통로(15, 28)에 의해서 피스톤 로드(9)에 마련된 가동부인 주파수 감응부(32)의 위상 지연을 억제할 수 있다.

또한, 변형예에서는, 주파수 감응부(32)는 이동 부재로서 프리 밸브(33)를 구비한 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예컨대 주파수 감응부는, 보텀 측의 유실(일측 실) 및/또는 로드 측의 유실(타측 실)의 작동 유체에 의해 이동할 수 있는 이동 부재로서의 프리 피스톤을 갖는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우, 주파수 감응부는 예컨대 피스톤 로드의 하단 측에 설치할 수 있다. 그리고, 주파수 감응부는, 피스톤 로드와 일체로 내통 내부를 변위하는 케이스와, 케이스 내에 설치되어 케이스 내부를 이동할 수 있는(상대 변위 가능한) 프리 피스톤과, 프리 피스톤을 밀어붙이는 스프링 부재(예컨대 O 링)에 의해 구성할 수 있다.

또한, 변형예에서는, 주파수 감응부(32)는, 피스톤(4)의 제2 밸브가 되는 신장 측의 밸브(6)의 배압실(34)에 작용하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 주파수 감응부는, 예컨대 피스톤의 제1 밸브가 되는 압축 측의 밸브(5)의 배압실에 작용하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 예컨대 주파수 감응부는 제1 밸브의 배압실과 제2 밸브의 배압실 양쪽에 작용하는 구성으로 하여도 좋다. 즉, 주파수 감응부는 제1 밸브의 배압실 및/또는 제2 밸브의 배압실에 작용하는 구성으로 할 수 있다. 바꿔 말하면, 주파수 감응부의 이동 부재(프리 밸브, 프리 피스톤)는, 일측 실 및/또는 타측 실의 작동 유체에 의해 이동할 수 있게 할 수 있다.

또한, 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서는, 재래식 댐퍼, 즉, 액츄에이터에 의해 감쇠력을 조정하는 감쇠력 조정 기구를 구비하지 않은 완충기(1, 21)를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 완충기는, 예컨대 액츄에이터에 의해서 감쇠력을 조정하는 감쇠력 조정 기구를 구비하는 구성으로 하여도 좋다. 즉, 완충기는, 제1 실시형태 또는 제2 실시형태와 같은 위상 보정 연통로(15, 28)와, 스테핑 모터, 솔레노이드 등의 전동 액츄에이터에 의해서 감쇠력을 조정하는 감쇠력 조정 기구(예컨대 감쇠력 조정 밸브)를 구비하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우에는, 감쇠력 조정 기구에 의해 감쇠력을 가변으로 조정할 수 있다. 더구나, 감쇠력 조정 기구에 의해 응답 지연을 보상하는 제어를 행하지 않더라도, 위상 보정 연통로(15, 28)에 의해서, 가동부가 되는 감쇠력 조정 기구에 의한 위상 지연을 억제할 수 있다. 이 때문에, 승차감의 한층 더한 향상을 도모할 수 있다.

이어서, 도 18 내지 도 22는 제3 실시형태를 도시하고 있다. 제3 실시형태의 특징은, 완충기에 감쇠력 조정 밸브를 설치하며 또한 감쇠력 조정 밸브에 주파수 감응부 및 위상 보정부(위상 보정 디바이스)를 설치한 데에 있다. 또한, 제3 실시형태에서는, 상술한 제1 실시형태, 제2 실시형태 및 변형예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도 18에 있어서, 완충기(51)는, 도시하지 않는 컨트롤러로부터의 제어 지령에 따라서 감쇠력을 조정할 수 있는 유니플로우형의 감쇠력 조정식 유압 완충기로서 구성되어 있다. 즉, 완충기(51)는 외통(52)과 내통(54)과 피스톤(4)과 피스톤 로드(9)와 로드 가이드(7)와 중간통(61)과 보텀 밸브(10)와 감쇠력 조정 장치(65)를 구비하고 있다. 완충기(51)의 감쇠력은 컨트롤러로부터의 제어 지령에 따라서 감쇠력 조정 장치(65)에 의해 가변으로 조정된다.

외통(52)은, 바닥을 가진 통 형상으로 형성되어 있으며, 완충기(51)의 외각을 구성하고 있다. 외통(52)은, 일단 측이 되는 하단 측이 보텀 캡(53)을 용접함으로써 폐색되고, 타단 측이 되는 상단 측이 직경 방향 내측으로 굴곡된 코킹부(52A)로 되어 있다. 코킹부(52A)와 내통(54)의 사이에는 로드 가이드(7) 및 로드 시일(8)이 마련되어 있다. 한편, 외통(52)의 하부 측에는 중간통(61)의 접속구(61A)와 동심으로 개구(52B)가 형성되어 있다. 외통(52)의 하부 측에는 개구(52B)와 대향하여 감쇠력 조정 장치(65)가 부착되어 있다. 보텀 캡(53)에는 예컨대 차량의 차륜 측에 부착되는 마운팅 아이(53A)가 마련되어 있다.

외통(52) 내에는 외통(52)과 동축 상에 내통(54)이 마련되어 있다. 내통(54)의 하단 측은 보텀 밸브(10)에 감합하여 부착되어 있다. 내통(54)의 상단 측은 로드 가이드(7)에 감합하여 부착되어 있다. 실린더로서의 내통(54)(및 외통(52)) 내에는 작동액(작동 유체)으로서의 오일액이 봉입되어 있다. 작동액으로서는 오일액, 오일에 한하지 않고, 예컨대 첨가제를 혼재시킨 물 등을 이용하여도 좋다.

내통(54)은 외통(52)과의 사이에 환상의 리저버실(A)을 형성(규정)하고 있다. 즉, 리저버실(A)은 내통(54)과 외통(52)의 사이에 마련되어 있다. 리저버실(A) 내에는 작동 액체인 오일액과 함께 가스가 봉입되어 있다. 이 가스는, 예컨대 대기압 상태의 공기라도 좋고, 또한, 압축된 질소 가스 등의 기체를 이용하여도 좋다. 리저버실(A)은 피스톤 로드(9)의 진입 및 후퇴를 보상한다. 내통(54)의 길이 방향(축 방향) 도중 위치에는, 로드 측의 유실(C)을 환상 유실(F)에 항상 연통시키는 오일 구멍(54A)이 직경 방향으로 뚫려 형성되어 있다.

피스톤(4)은 내통(54) 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼워져 있다. 즉, 피스톤(4)은 내통(54) 내에 미끄럼 이동 가능하게 마련되어 있다. 피스톤(4)은, 내통(54) 내부를 2개의 실(즉, 일측 실이 되는 보텀 측의 유실(B)과 타측 실이 되는 로드 측의 유실(C))로 구획(규정, 격리)하고 있다. 피스톤(4)은 피스톤 로드(9)에 연결되어 있다. 피스톤(4)에는, 로드 측의 유실(C)과 보텀 측의 유실(B)을 연통할 수 있게 하는 유로(4A, 4B)가 각각 여러 개 둘레 방향으로 이격하여 형성되어 있다.

여기서, 피스톤(4)의 하단면에는 신장 측의 디스크 밸브(55)가 마련되어 있다. 신장 측의 디스크 밸브(55)는, 피스톤 로드(9)의 신장 행정(연장 행정)에서 피스톤(4)이 위로 향하러 미끄럼 이동 변위할 때, 로드 측의 유실(C) 내의 압력이 릴리프 설정압을 넘으면 밸브 열림으로 하여, 이때의 압력을 각 유로(4B)를 통해 보텀 측의 유실(B) 측으로 릴리프한다. 릴리프 설정압은, 예컨대 감쇠력 조정 장치(65)가 하드(hard)로 설정되었을 때의 밸브 개방압보다 높은 압력으로 설정되어 있다.

피스톤(4)의 상단면에는, 피스톤 로드(9)의 축소 행정(수축 행정)에서 피스톤(4)이 아래로 향하여 미끄럼 이동 변위할 때에 밸브 열림으로 하고, 이 이외일 때는 밸브 닫힘으로 하는 축소 측의 역지 밸브(56)가 마련되어 있다. 역지 밸브(56)는, 보텀 측의 유실(B) 안의 오일액이 로드 측의 유실(C)로 향해서 각 유로(4A) 안을 유통하는 것을 허용하고, 이것과는 역방향으로 오일액이 흐르는 것을 저지한다. 역지 밸브(56)의 밸브 개방압은, 예컨대 감쇠력 조정 장치(65)가 소프트(soft)로 설정되었을 때의 밸브 개방압보다 낮은 압력으로 설정되어, 실질적으로 감쇠력을 발생하지 않는다. 이 실질적으로 감쇠력을 발생하지 않는다는 것은, 예컨대 피스톤(4)이나 로드 시일(8)의 마찰(friction) 이하의 힘이며, 차의 운동에 대하여 영향을 미치지 않는다.

로드로서의 피스톤 로드(9)는 내통(54) 안을 축 방향으로 연장하고 있다. 피스톤 로드(9)의 하단 측은 내통(54) 내에 삽입되어 있다. 피스톤 로드(9)는 너트(57) 등에 의해 피스톤(4)에 고착하여 설치되어 있다. 피스톤 로드(9)의 상단 측은 로드 가이드(7)를 통해 외통(52) 및 내통(54)의 외부로 돌출되어 있다. 즉, 피스톤 로드(9)는 피스톤(4)에 연결되어 내통(54)의 외부로 연장되어 있다.

내통(54)의 상단 측에는 단차를 가진 원통형의 로드 가이드(7)가 마련되어 있다. 로드 가이드(7)는, 내통(54)의 상측 부분을 외통(52)의 중앙에 위치 결정함과 더불어, 그 내주 측에서 피스톤 로드(9)를 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 가이드한다. 로드 가이드(7)와 외통(52)의 코킹부(52A)의 사이에는 환상의 로드 시일(8)이 형성되어 있다. 로드 시일(8)은, 예컨대 중심에 피스톤 로드(9)가 삽입 관통되는 구멍이 형성된 금속제의 원륜판(annular plate)에 고무 등의 탄성 재료를 베이킹함으로써 구성되어 있다. 로드 시일(8)은, 탄성 재료의 내주가 피스톤 로드(9)의 외주 측에 미끄럼 접촉함으로써, 피스톤 로드(9)와의 사이를 시일한다.

로드 시일(8)에는, 하면 측에 로드 가이드(7)와 접촉하도록 연장되는 체크 밸브로서의 립 시일(58)이 형성되어 있다. 립 시일(58)은 오일 저류실(59)과 리저버실(A)의 사이에 배치되어 있다. 립 시일(58)은, 오일 저류실(59) 안의 오일액 등이 로드 가이드(7)의 리턴 통로(60)를 통해 리저버실(A) 측으로 향하여 유통하는 것을 허용하고, 역방향의 흐름을 저지한다.

외통(52)과 내통(54)의 사이에는 세퍼레이터 튜브가 되는 중간통(61)이 배치되어 있다. 중간통(61)은 예컨대 내통(54)의 외주 측에 상, 하의 통형 시일(62, 62)을 통해 부착되어 있다. 중간통(61)은, 내통(54)의 외주 측을 전체 둘레에 걸쳐 둘러싸면서 또한 축 방향으로 연장되어 배치되어 있다. 중간통(61)은, 내통(54)과의 사이에 축 방향으로 연장되는 환상 유실(F)을 형성하고 있다. 환상 유실(F)은 리저버실(A)과는 독립된 유실로 되어 있다. 환상 유실(F)은, 내통(54)에 형성한 직경 방향의 오일 구멍(54A)에 의해 로드 측의 유실(C)과 항상 연통되어 있다. 중간통(61)의 하단 측에는, 감쇠력 조정 밸브(66)의 통형 홀더(68)가 부착되는 접속구(61A)가 형성되어 있다.

보텀 밸브(10)는, 내통(54)의 하단 측에 위치하며 보텀 캡(53)과 내통(54)의 사이에 마련되어 있다. 보텀 밸브(10)는, 보텀 캡(53)과 내통(54)의 사이에서 리저버실(A)과 보텀 측의 유실(B)을 구획(규정, 격리)하는 밸브 보디(11)와, 밸브 보디(11)의 하면 측에 마련된 축소 측의 디스크 밸브(63)와, 밸브 보디(11)의 상면 측에 마련된 신장 측의 역지 밸브(13)에 의해 구성되어 있다. 밸브 보디(11)에는, 리저버실(A)과 보텀 측의 유실(B)을 연통할 수 있게 하는 유로(11A, 11B)가 각각 둘레 방향으로 간격을 두고서 형성되어 있다.

축소 측의 디스크 밸브(63)는, 피스톤 로드(9)의 축소 행정에서 피스톤(4)이 아래로 향하여 미끄럼 이동 변위할 때, 보텀 측의 유실(B) 내의 압력이 릴리프 설정압을 넘으면 밸브 열림으로 하고, 이때의 압유(압력)를 각 유로(11A)를 통해 리저버실(A) 측으로 릴리프한다. 릴리프 설정압은, 예컨대 감쇠력 조정 장치(65)가 하드로 설정되었을 때의 밸브 개방압보다 높은 압력으로 설정되어 있다.

신장 측의 역지 밸브(13)는, 피스톤 로드(9)의 신장 행정에서 피스톤(4)이 위로 향하러 미끄럼 이동 변위할 때에 밸브 열림으로 하고, 이 이외일 때는 밸브 닫힘으로 한다. 역지 밸브(13)는, 리저버실(A) 안의 오일액이 보텀 측의 유실(B)로 향해서 각 유로(11B) 안을 유통하는 것을 허용하고, 이것과는 역방향으로 오일액이 흐르는 것을 저지한다. 역지 밸브(13)의 밸브 개방압은, 예컨대 감쇠력 조정 장치(65)가 소프트로 설정되었을 때의 밸브 개방압보다 낮은 압력으로 설정되어, 실질적으로 감쇠력을 발생하지 않는다.

이어서, 완충기(51)의 발생 감쇠력을 가변으로 조정하기 위한 감쇠력 조정 장치(65)에 관해서 설명한다. 또한, 도 20은 도 18 및 도 19의 우측을 상측으로 하여 부호를 붙이고 있다. 즉, 도 18 및 도 19의 좌우 방향은 도 20의 상하 방향에 대응한다.

도 18에 도시하는 것과 같이, 감쇠력 조정 장치(65)는, 기단 측(도 18의 좌단 측)이 리저버실(A)과 환상 유실(F)의 사이에 개재하여 배치되고, 선단 측(도 18의 우단 측)이 외통(52)의 하부 측에서 직경 방향 바깥쪽으로 돌출하도록 형성되어 있다. 감쇠력 조정 장치(65)는, 중간통(61) 내의 환상 유실(F)로부터 리저버실(A)로 흐르는 압유(오일액)의 유통을 감쇠력 조정 밸브(66)에 의해 제어하여, 이때에 발생하는 감쇠력을 가변으로 조정한다. 즉, 감쇠력 조정 밸브(66)는, 후술하는 설정압 가변 밸브(70)의 밸브 개방압이 감쇠력 가변 액츄에이터(솔레노이드(75))로 조정됨으로써 발생 감쇠력이 가변으로 제어된다. 감쇠력 조정 장치(65)는, 내통(54) 내의 피스톤(4)의 미끄럼 이동에 의해서 생기는 작동 유체(오일액)의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시킨다.

여기서, 감쇠력 조정 기구로서의 감쇠력 조정 밸브(66)는, 기단 측이 외통(52)의 개구(52B) 주위에 고착되며 선단 측이 외통(52)으로부터 직경 방향 바깥쪽으로 돌출하도록 설치된 밸브 케이스(67), 기단 측이 중간통(61)의 접속구(61A)에 고정되며 또한 선단 측이 환상의 플랜지부(68A)가 되어 밸브 케이스(67)의 내측에 간극을 두고서 배치된 통형 홀더(68), 밸브 케이스(67) 내에 배치되어 통형 홀더(68)의 플랜지부(68A)에 맞닿는 밸브 부재(69), 밸브 부재(69)의 환상 밸브 시트(69A)에 이착좌(離着座)하는 메인의 디스크 밸브로 이루어지는 설정압 가변 밸브(70), 설정압 가변 밸브(70)에 대하여 배압(背壓)을 작용시키는 배압실이 되는 파일럿실(71), 파일럿실(71) 내의 파일럿압(배압)을 솔레노이드(75)로의 통전(전류치)에 따라서 가변으로 설정하여 설정압 가변 밸브(70)의 밸브 개방압을 조절하는 파일럿 밸브 부재(72), 파일럿 밸브 부재(72)가 이착좌하는 파일럿 보디(73)를 포함하여 구성되어 있다.

설정압 가변 밸브(70)는, 파일럿실(71)로부터의 파일럿압(배압)에 의해 밸브 부재(69)의 환상 밸브 시트(69A)에 착좌하는 방향(즉, 밸브 닫힘 방향)의 압력을 수압(受壓)하고 있다. 즉, 설정압 가변 밸브(70)는, 통형 홀더(68)의 입구(환상 유실(F)) 측의 압력을 수압하고, 이 압력이 파일럿실(71) 측의 파일럿압(배압)과 메인 디스크 밸브의 강성에 의한 밸브 개방압을 넘으면, 밸브 부재(69)의 환상 밸브 시트(69A)로부터 이좌(離座)하여 밸브 열림으로 된다.

이 경우, 설정압 가변 밸브(70)는, 파일럿실(71) 내의 파일럿압(배압)이 파일럿 밸브 부재(72)를 통해 조절됨으로써 밸브 개방압이 가변으로 설정된다. 설정압 가변 밸브(70)가 밸브 부재(69)의 환상 밸브 시트(69A)로부터 이좌(밸브 열림)했을 때에는, 환상 유실(F)(중간통(61)) 측으로부터의 압유가 밸브 부재(69) 내의 제1 통로(74)를 통해 설정압 가변 밸브(70)의 외측으로 유출되어, 통형 홀더(68)의 플랜지부(68A)와 밸브 케이스(67)의 사이에서 외통(52)의 개구(52B)를 통해 리저버실(A) 측으로 유통된다.

여기서, 밸브 부재(69) 내의 제1 통로(74)는, 피스톤(4)의 이동에 의해 내통(54) 내의 로드 측의 유실(C)(=환상 유실(F))로부터 리저버실(A)로 작동 유체가 유통하는 유로이다. 설정압 가변 밸브(70)는, 제1 통로(74)에 마련되며, 작동 유체의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 메인 밸브이다. 파일럿실(71)은, 메인 밸브인 설정압 가변 밸브(70)에 대하여 밸브 닫힘 방향으로 압력을 작용시키는 배압실이다.

액츄에이터로서의 솔레노이드(75)는, 감쇠력 조정 밸브(66)와 함께 감쇠력 조정 장치(65)를 구성하여, 감쇠력 가변 액츄에이터로서 이용되고 있다. 도 19에 도시하는 것과 같이, 솔레노이드(75)는, 외부로부터의 통전에 의해 자력(磁力)을 발생하는 통형의 코일(76)과, 코일(76)의 내주 측에 배치된 스테이터 코어(77)와, 스테이터 코어(77)의 내주 측에서 축 방향으로 이동 가능하게 설치된 가동 철심으로서의 플런저(78)와, 플런저(78)의 중심 측에 일체로 설치된 작동 핀(79)과, 코일(76)의 외주를 덮는 커버 부재(80)를 포함하여 구성되어 있다.

커버 부재(80)는, 자성 재료로 이루어지는 요크를 구성하여, 코일(76)의 외주 측에서 자기 회로를 형성하는 것이다. 작동 핀(79)은, 플런저(78) 내부를 축 방향(도 19에서의 좌우 방향)으로 관통하여 연장되고, 좌측의 돌출 단부에는 감쇠력 조정 밸브(66)의 파일럿 밸브 부재(72)가 고정되어 있다. 즉, 파일럿 밸브 부재(72)의 내측에는 솔레노이드(75)의 작동 핀(79)이 감합되어 있다. 파일럿 밸브 부재(72)는 플런저(78) 및 작동 핀(79)과 일체적으로 수평 방향(좌측, 우측 방향)으로 변위한다.

솔레노이드(75)의 플런저(78)에는, 코일(76)에의 통전(전류치)에 비례한 축 방향의 추진력이 발생하며, 파일럿실(71) 내의 파일럿압(배압)은, 파일럿 밸브 부재(72)의 변위에 의해 플런저(78)의 추력에 대응하여 가변으로 설정된다. 즉, 파일럿실(71) 내의 압력에 대항하여 밸브 열림으로 하는 설정압 가변 밸브(70)의 밸브 개방압은, 솔레노이드(75)에의 통전에 따라서 파일럿 밸브 부재(72)를 축 방향으로 변위시킴으로써 조절된다. 바꿔 말하면, 설정압 가변 밸브(70)의 밸브 개방압은, 컨트롤러로 솔레노이드(75)의 코일(76)에 통전하는 전류치를 제어하고, 파일럿 밸브 부재(72)를 축 방향으로 변위시킴으로써 증감된다. 이 때문에, 완충기(51)의 발생 감쇠력은, 솔레노이드(75)에의 통전(전류치)에 비례한 설정압 가변 밸브(70)의 밸브 개방압에 따라서 가변으로 조정할 수 있다.

이어서, 주파수 감응부(81)에 관해서 설명한다.

감쇠력 조정 밸브(66)의 파일럿 보디(73)에는 주파수 감응부(81)가 조립 형성되어 있다. 즉, 제3 실시형태에서는, 주파수 감응부(81)가 감쇠력 조정 밸브(66)와 일체로 설치되어 있다. 주파수 감응부(81)는 감쇠력 조정 밸브(66)(설정압 가변 밸브(70))의 배압실이 되는 파일럿실(71)에 작용한다.

여기서, 파일럿 보디(73)와 밸브 부재(69)의 사이에는 파일럿 핀(82)이 협지되어 있다. 파일럿 핀(82)은 밸브 부재(69)와의 사이에서 설정압 가변 밸브(70)를 협지하고 있다. 파일럿 보디(73)는, 파일럿 밸브 부재(72)가 이착좌하는 밸브 시트부(73A)와, 밸브 시트부(73A)로부터 파일럿 밸브 부재(72) 측으로 향해서 굴곡하면서 외경 측으로 넓어지는 환상 판부(73B)와, 환상 판부(73B)의 외경 측으로부터 설정압 가변 밸브(70) 측으로 향해서 축 방향으로 연장되는 원통부(73C)를 구비하고 있다. 그리고, 파일럿 핀(82)과 파일럿 보디(73)의 사이에는, 고주파의 진동에 대하여 감쇠력을 저감하는 프리 밸브(83)가 협지되어 있다.

프리 밸브(83)는, 예컨대 복수(예컨대 3장)의 디스크(84)와, 디스크(84)의 외경 측에 위치하며 파일럿실(71)과 반대측에 설치된 리테이너(85)와, 리테이너(85)와 파일럿 보디(73)의 원통부(73C)의 내주면의 사이를 시일하면서 또한 리테이너(85)를 통해 디스크(84)를 파일럿실(71) 측으로 향해서 압박하는 O 링(86)을 구비하고 있다. 디스크(84)는 파일럿실(71)을 형성하는 파일럿 보디(73)(원통부(73C))에 대하여 이동 가능하게 마련되어 있다. 디스크(84)는 파일럿 보디(73)의 원통부(73C) 내부를 파일럿실(71)과 가변실(87)로 구획하고 있다. 디스크(84)는 파일럿실(71)의 체적을 변화시킨다.

디스크(84)에는, 파일럿 핀(82) 안의 유로(88)와 파일럿실(71)을 접속하는 연통 오리피스(89)가 마련되어 있다. O 링(86)은 디스크(84)에 대하여 파일럿실(71)과 반대쪽에 마련되어 있다. O 링(86)은 디스크(84)의 외주 측과 파일럿 보디(73)의 원통부(73C)의 내주 측의 사이를 시일한다. 이 경우, O 링(86)은, 파일럿 보디(73)의 원통부(73C)의 내주와 리테이너(85)의 외주에 면압(面壓)이 작용함으로써, 디스크(84)를 밀어붙이는 스프링 부재로서의 기능과 파일럿실(71)을 시일하는 시일 부재로서의 기능을 갖고 있다. 프리 밸브(83)는, 피스톤 로드(9) 및/또는 내통(54)의 진동 주파수에 따라서 파일럿 보디(73)의 원통부(73C) 내부를 이동 또는 정지하도록 상대 변위한다. 이에 따라, 프리 밸브(83)는 파일럿실(71)의 내압을 주파수에 따라서 조정하는 주파수 감응 밸브로서 작동한다.

즉, 고주파 미진폭의 입력 시에는, 연통 오리피스(89)를 통해 파일럿실(71)에 압력이 작용함으로써 디스크(84)가 휘어, 파일럿실(71)의 체적이 증가한다. 이에 따라, 파일럿실(71)의 압력이 내려가고, 설정압 가변 밸브(70)가 열리기 쉽게 되어, 감쇠력을 낮게 억제할 수 있다. 이에 대하여, 저주파 대진폭의 입력 시에는, 연통 오리피스(89)를 통해 파일럿실(71)에 압력이 작용하면, 디스크(84)가 휘어, O 링(86)이 압축된다. 이에 따라, 디스크(84)에 작용하는 힘이 증가하여, 디스크(84)가 휘기 어렵게 됨으로써, 파일럿실(71)의 압력 저하가 멈춘다. 이 결과, 설정압 가변 밸브(70)가 열리기 어렵게 되어, 감쇠력은 높은 특성을 유지한다.

이와 같이, 주파수 감응 밸브가 되는 프리 밸브(83)는, 고주파 입력에 대하여 감쇠력을 저감하여, 진동의 전달 특성을 개선할 수 있다. 그러나, 주파수 감응 밸브가 되는 프리 밸브(83)는, 가동부가 되는 디스크(84), 리테이너(85) 및 O 링(86)에 의한 파일럿실(71)의 체적 변화를 동반하므로, 고주파수에서의 감쇠력 저하에 지연(위상 지연)이 생기는 경향이 있다. 이에 따라, 진동 전달의 저감에 대한 감쇠력 저감 효과가 저하할 가능성이 있다. 그래서, 제3 실시형태에서는, 위상 보정 연통로(90)를 형성하는 유로 형성 부재(91)를 설치하여, 위상 보정 연통로(90)에서의 오일 관성력에 의해 지연을 보정(위상 보정)한다. 즉, 제3 실시형태에서는, 주파수 감응 밸브가 되는 프리 밸브(83)와 위상 보정 연통로(90)를 조합함으로써, 고주파 입력 시의 지연(위상 지연)을 개선한다. 이에 따라, 주파수 감응에 의한 감쇠력 저감 효과를 진동 전달 저감의 효과로서 충분히 얻을 수 있다.

즉, 제3 실시형태에서는, 완충기(51)는, 내통(54)을 갖는 실린더 측의 부재와, 피스톤(4) 및 피스톤 로드(9)를 갖는 피스톤 측의 부재와, 솔레노이드(75)에 의해서 개폐 동작이 조정되는 감쇠력 조정 밸브(66)와, 타측 실이 되는 로드 측의 유실(C)의 작동 유체에 의해 이동할 수 있는 이동 부재로서의 프리 밸브(83)를 갖는 주파수 감응부(81)를 구비하고 있다. 그리고, 제3 실시형태에서는, 감쇠력 조정 밸브(66)에 주파수 감응부(81)와 위상 보정 연통로(90)가 형성되어 있다. 구체적으로는 감쇠력 조정 밸브(66)의 밸브 부재(69)에 위상 보정 연통로(90)를 형성하는 유로 형성 부재(91)가 조립 형성되어 있다. 이에 따라, 유로 형성 부재(91)는 타측 실이 되는 로드 측의 유실(C)과 리저버실(A)의 사이에 마련되어 있다. 즉, 유로 형성 부재(91)는 로드 측의 유실(C)과 리저버실(A)의 사이를 접속하는 유로(92)에 마련되어 있다. 유로(92)는 「환상 유실(F)(로드 측의 유실(C))에 연결되는 통형 홀더(68) 내의 유로(93)(도 19 참조)」와 「리저버실(A)에 이어지는 밸브 케이스(67) 내의 유로(94)(도 19 참조)」 사이의 유로이다. 즉, 유로(92)는 로드 측의 유실(C)(타측 실)과 리저버실(A)을 연통하는 제3 연통로에 상당한다. 유로(92)는 피스톤(4)의 이동에 의해서 오일액(작동 유체)의 흐름이 생기는 유로이다.

감쇠력 조정 밸브(66)의 밸브 부재(69)는, 제1 부재로서의 바닥을 가진 통 형상의 통 부재(95)와, 제2 부재로서의 원판형의 덮개 부재(96)를 갖고 있다. 그리고, 유로 형성 부재(91)는 통 부재(95)와 덮개 부재(96)의 사이에 마련되어 있다. 즉, 밸브 부재(69)(통 부재(95) 및 덮개 부재(96))는 유로 형성 부재(91)를 수납하는 수납 부재에 상당한다. 통 부재(95)의 바닥부(97)에는, 중심 구멍(97A) 및 중심 구멍(97A)에서 직경 방향 바깥쪽으로 연장되는 도입 홈(97B)이 형성되어 있다. 덮개 부재(96)에는, 파일럿 핀(82)이 접속되는 중심 구멍(96A), 설정압 가변 밸브(70)가 이착좌하는 환상 밸브 시트(69A), 설정압 가변 밸브(70)에 의해서 개폐되는 환상 유실(96B)을 형성하는 환상 오목부(96C) 및 환상 오목부(96C)에 개구하는 관통 구멍(96D)이 형성되어 있다.

유로 형성 부재(91)는, 2장의 디스크(98, 99)를 적층함으로써 소용돌이치는 형상의 스로틀 통로(오리피스부)가 되는 위상 보정 연통로(90)를 형성하고 있다. 즉, 유로 형성 부재(91)는, 적층되어 위상 보정 연통로(90)를 형성하는 도입 디스크(98)와 통로 디스크(99)를 갖고 있다. 유로 형성 부재(91), 즉, 도입 디스크(98) 및 통로 디스크(99)는 밸브 부재(69)의 통 부재(95)와 덮개 부재(96)의 사이에 협지된다.

도입 디스크(98)는, 둘레 방향으로 연장되는 관통 홈(98A)과, 통로 디스크(99)의 바닥을 가진 홈(99A)의 개구 측을 막는 폐색부(98B)를 갖고 있다. 즉, 도입 디스크(98)의 외경 측에는, 각각 둘레 방향으로 연장되는 3개의 관통 홈(98A)이 형성되어 있고, 관통 홈(98A)으로부터 벗어난 부분이 폐색부(98B)로 되어 있다. 한편, 통로 디스크(99)는 둘레 방향으로 연장되는 소용돌이치는 형상의 바닥을 가진 홈(99A)을 갖고 있다. 구체적으로 통로 디스크(99)는, 도입 디스크(98)의 관통 홈(98A)에 대응하는 위치에 도입구가 되는 가로 홈(99B)이 형성되어 있다. 통로 디스크(99)는, 가로 홈(99B)을 시점으로 하여 이 가로 홈(99B)으로부터 둘레 방향으로 신장하면서 직경 방향 내측으로 향해서 소용돌이치는 형상으로 연장되는 바닥을 가진 홈(99A)을 갖고 있다.

이 경우, 바닥을 가진 홈(99A)은, 도 21에 도시하는 것과 같이, 통로 디스크(99)의 직경 방향 외측에 위치하는 외경 측의 단부(99C)로부터 가장 직경 방향 내측에 위치하는 내경 측의 단부(99D)까지 세 바퀴 반, 즉, 1260° 둘레 방향(시계 방향)으로 연장되어 있다. 내경 측의 단부(99D), 즉, 통로 디스크(99)의 중심에는 관통 구멍(99E)이 형성되어 있다. 통로 디스크(99)의 바닥을 가진 홈(99A)의 개구는, 도입 디스크(98)의 폐색부(98B)에 의해서 막힘으로써, 소용돌이치는 형상으로 연장되는 위상 보정 연통로(90)를 형성하고 있다. 또한, 통로 디스크(99)의 외경 측에는, 도입 디스크(98)의 관통 홈(98A)의 홈 폭과 같은 정도의 길이를 갖는 돌기부(99F)가 둘레 방향으로 등간격으로 이격하는 복수 부위(세 곳)에 형성되어 있다. 이에 따라, 통 부재(95)와 통로 디스크(99)의 사이에 직경 방향의 간극(유로 공간)이 형성되어, 도입 디스크(98)의 관통 홈(98A)을 통과한 오일액이 통로 디스크(99)의 가로 홈(99B)을 통해 바닥을 가진 홈(99A)으로 도입된다. 또한, 관통 홈(98A)을 통과한 오일액은 환상 유실(96B)에도 도입된다.

바닥을 가진 홈(99A)의 단면은, 예컨대 도 20에 도시하는 것과 같이 직사각형으로 할 수 있다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 도시는 생략하지만, 예컨대 홈 폭이 바닥부로 향해서 작아지도록 측면이 경사진 단면 사다리꼴형의 바닥을 가진 홈, 바닥부가 원호형으로 된 단면 U자형의 바닥을 가진 홈, 단면 반원호형의 바닥을 가진 홈 등, 각종의 바닥을 가진 홈을 채용할 수 있다. 도 20에 도시하는 것과 같이, 유로 형성 부재(91)는, 밸브 부재(69)의 덮개 부재(96) 측에서부터 순차 통로 디스크(99), 도입 디스크(98)를 적층함으로써 구성되어 있다. 이에 따라, 파일럿실(71)에 작동 유체를 도입하는 도입 통로가 되는 연통 오리피스(89)보다 내통(54) 측에, 동일 평면 상에서 중심으로부터의 거리를 변화시키면서 연속해서(여러 바퀴) 선회하는 소용돌이치는 형상의 유로가 되는 위상 보정 연통로(90)를 형성하고 있다. 또한, 위상 보정 연통로(90)의 선회 바퀴, 바꿔 말하면, 위상 보정 연통로(90)의 통로 길이(바닥을 가진 홈(99A)의 길이)는, 필요한 감쇠력 지연의 보정 효과를 얻을 수 있도록 적절하게 조정할 수 있다. 또한, 바닥을 가진 홈(99A)의 단면적의 형상, 통로 디스크(99)의 매수 등도 필요에 따라서 조정할 수 있다.

이와 같이, 제3 실시형태에서는, 위상 보정 연통로(90)는 유로 형성 부재(91)(보다 구체적으로는 통로 디스크(99)의 소용돌이치는 형상의 바닥을 가진 홈(99A))에 의해 형성되어 있다. 위상 보정 연통로(90)는, 타측 실이 되는 로드 측의 유실(C)과 리저버실(A) 사이의 유로(92)에 형성되어 있다. 즉, 위상 보정 연통로(90)는, 피스톤(4)의 이동에 의해서 작동 유체(오일액)의 흐름이 생기는 연통로(제3 연통로)인 유로(92)에 형성되어 있다. 그리고, 위상 보정 연통로(90)에는 제3 감쇠 기구가 설치되어 있다. 이 경우, 제3 감쇠 기구는, 위상 보정 연통로(90)의 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정부로서 구성되어 있다. 즉, 위상 보정 연통로(90)는, 동일 평면 상에서 중심으로부터의 거리를 변화시키면서 연속해서(여러 바퀴) 선회하는 소용돌이치는 형상의 바닥을 가진 홈(99A)을 가짐으로써, 오리피스로서 감쇠력의 발생에 더하여, 감쇠력의 위상을 진행시키는 힘(축력)을 발생시키는 감쇠 기구로서 구성되어 있다.

제3 실시형태에 의한 완충기(51)는 상술한 것과 같은 구성을 갖는 것이며, 이어서 그 작동에 관해서 설명한다.

완충기(51)를 자동차 등의 차량에 실장할 때에는, 예컨대 피스톤 로드(9)의 상단 측이 차량의 차체 측에 부착되고, 보텀 캡(53)에 마련된 마운팅 아이(53A) 측이 차륜 측에 부착된다. 또한, 솔레노이드(75)는 차량의 컨트롤러 등에 접속된다. 차량의 주행 시에는, 노면의 요철 등에 의해 상, 하 방향의 진동이 발생하면, 피스톤 로드(9)가 외통(52)으로부터 신장, 축소하도록 변위하여, 감쇠력 조정 장치(65)등에 의해 감쇠력을 발생할 수 있어, 차량의 진동을 완충할 수 있다. 이때, 컨트롤러에 의해 솔레노이드(75)의 코일(76)에의 전류치를 제어하여, 파일럿 밸브 부재(72)의 밸브 개방압을 조정함으로써, 완충기(51)의 발생 감쇠력을 가변으로 조정할 수 있다.

예컨대 피스톤 로드(9)의 신장 행정 시에는, 내통(54) 내의 피스톤(4)의 이동에 의해서 피스톤(4)의 축소 측의 역지 밸브(56)가 닫힌다. 피스톤(4)의 디스크 밸브(55)의 밸브 열림 전에는, 로드 측의 유실(C)의 오일액이 가압되어, 내통(54)의 오일 구멍(54A), 환상 유실(F), 중간통(61)의 접속구(61A)를 통해 감쇠력 조정 밸브(66)에 유입된다. 이때, 피스톤(4)이 이동한 만큼의 오일액은, 리저버실(A)로부터 보텀 밸브(10)의 신장 측의 역지 밸브(13)를 열어 보텀 측의 유실(B)로 유입된다. 또한, 로드 측의 유실(C)의 압력이 디스크 밸브(55)의 밸브 개방 압력에 달하면, 상기 디스크 밸브(55)가 열리고, 로드 측의 유실(C)의 압력을 보텀 측의 유실(B)에 릴리프한다.

한편, 피스톤 로드(9)의 축소 행정 시에는, 내통(54) 내의 피스톤(4)의 이동에 의해서 피스톤(4)의 축소 측의 역지 밸브(56)가 열리고, 보텀 밸브(10)의 신장 측의 역지 밸브(13)가 닫힌다. 보텀 밸브(10)(디스크 밸브(63))의 밸브 열림 전에는 보텀 측의 유실(B)의 오일액이 로드 측의 유실(C)에 유입된다. 이와 함께, 피스톤 로드(9)가 내통(54) 내에 침입한 만큼에 상당하는 오일액이 로드 측의 유실(C)로부터 감쇠력 조정 밸브(66)로 유입된다. 이때, 보텀 측의 유실(B) 내의 압력이 보텀 밸브(10)(디스크 밸브(63))의 밸브 개방 압력에 달하면, 보텀 밸브(10)(디스크 밸브(63))가 열리고, 보텀 측의 유실(B)의 압력을 리저버실(A)에 릴리프한다.

피스톤 로드(9)의 신장 행정에 있어서도 축소 행정에 있어서도, 로드 측의 유실(C) 내의 압유는, 피스톤(4)의 변위에 따라 내통(54) 내부로부터 오일 구멍(54A)을 통해 환상 유실(F) 안으로 유출되고, 환상 유실(F) 안의 압유는 중간통(61)의 접속구(61A)를 통해 감쇠력 조정 장치(65) 측으로 유통된다. 이때, 감쇠력 조정 장치(65)에서는, 감쇠력 조정 밸브(66)의 설정압 가변 밸브(70)의 밸브 열림 전에는, 파일럿 밸브 부재(72)의 밸브 개방 압력에 의해서 감쇠력이 발생하고, 설정압 가변 밸브(70)의 밸브 열림 후에는, 상기 설정압 가변 밸브(70)의 개방도에 따라서 감쇠력이 발생한다. 이 경우, 솔레노이드(75)의 코일(76)에의 통전에 의해 파일럿 밸브 부재(72)의 밸브 개방 압력을 조정함으로써 감쇠력을 제어할 수 있다.

즉, 코일(76)에의 통전 전류를 작게 하여 플런저(78)의 추력을 작게 하면, 파일럿 밸브 부재(72)의 밸브 개방 압력이 저하하고, 소프트 측의 감쇠력이 발생한다. 한편, 코일(76)에의 통전 전류를 크게 하여 플런저(78)의 추력을 크게 하면, 파일럿 밸브 부재(72)의 밸브 개방 압력이 상승하고, 하드 측의 감쇠력이 발생한다. 이때, 파일럿 밸브 부재(72)의 밸브 개방 압력에 의해서, 그 상류 측의 연통 오리피스(89)를 통해 연통하는 파일럿실(71)의 내압이 변화된다. 이에 따라, 파일럿 밸브 부재(72)의 밸브 개방 압력을 제어함으로써, 설정압 가변 밸브(70)의 밸브 개방 압력을 동시에 조정할 수 있고, 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓힐 수 있다.

또한, 고주파 미진폭의 입력 시에는, 디스크(84)의 연통 오리피스(89)를 통해 파일럿실(71)에 압력이 작용함으로써 디스크(84)가 휘고, 파일럿실(71)의 체적이 증가한다. 이에 따라, 파일럿실(71)의 압력이 내려가고, 설정압 가변 밸브(70)가 열리기 쉽게 되어, 감쇠력을 낮게 억제할 수 있다. 이때, 주파수 감응부(81)의 가동부(디스크(84))의 지연(위상 지연)은, 유로 형성 부재(91)에 의해 형성된 위상 보정 연통로(90)의 오일 관성력에 의해 보정된다. 이에 대하여, 저주파 대진폭의 입력 시에는, 디스크(84)의 연통 오리피스(89)를 통해 파일럿실(71)에 압력이 작용하면, 디스크(84)가 휘고, O 링(86)이 압축된다. 이에 따라, 디스크(84)에 작용하는 힘이 증가하여, 디스크(84)가 휘기 어렵게 됨으로써, 파일럿실(71)의 압력 저하가 멈춘다. 이 결과, 설정압 가변 밸브(70)가 열리기 어렵게 되어, 감쇠력은 높은 특성을 유지한다.

제3 실시형태는, 상술한 것과 같은 위상 보정 연통로(90)를 형성하는 유로 형성 부재(91)를 감쇠력 조정 밸브(66)의 밸브 부재(69)에 내장한 것으로, 그 기본적 작용에 관해서는 상술한 제1 실시형태, 제2 실시형태 및 변형예에 의한 것과 각별한 차이는 없다.

즉, 제3 실시형태에서는, 위상 보정부인 위상 보정 연통로(90)에 의해 감쇠력의 위상을 진행시킬 수 있다. 이에 따라, 예컨대 고주파 진동에 대하여, 위상 보정 연통로(90)의 작동 유체의 관성력(오일 관성력)에 의한 가속도 위상의 압력을 작동실에 작용시킬 수 있다. 이 결과, 피스톤 속도 위상에 대하여 지연된 감쇠력 위상을 진행시킬 수 있고, 차량의 스프링 상에 대한 제진 영역의 감쇠력을 증가하며 또한 가진 영역의 감쇠력을 저감할 수 있다. 이 때문에, 차량의 스프링 상의 제진성과 진동 전달의 저감을 도모하여, 고주파 입력에 대한 승차감 향상이 가능하게 된다. 즉, 위상 보정 연통로(90)의 오일 관성력에 의해, 고주파 입력 시의 감쇠력의 위상 지연을 개선할 수 있다.

도 22는 피스톤 속도와 감쇠력의 관계를 도시하고 있다. 도 22에서, 실선(100)은 위상 보정 디바이스(위상 보정 연통로(90))를 구비한 감쇠력 조정식 완충기(51)의 감쇠력 특성을 나타내고 있다. 파선(101)은, 위상 보정 디바이스(위상 보정 연통로(90))를 구비하지 않은(통상의 고정 오리피스를 갖는) 비교예에 의한 감쇠력 조정식 완충기의 감쇠력 특성을 나타내고 있다.

제3 실시형태에서는, 감쇠력 조정 기구(감쇠력 조정 밸브)의 파일럿 오리피스부를 소용돌이치는 형상의 유로가 되는 위상 보정 연통로(90)에 의해 구성하고 있다. 이 경우, 상술한 도 10에 도시하는 특성차로부터, 파일럿 오리피스의 등가 오리피스 직경이 서서히 변화되는 특성으로 된다. 이 때문에, 도 22에 실선(100)으로 나타내는 것과 같이, 파일럿 밸브 부재(72)(파일럿 밸브)의 밸브 열림 후부터 설정압 가변 밸브(70)(메인 밸브)가 밸브 열림으로 되기까지의 감쇠력 변화가 매끄럽게 된다. 특히 하드(Hard)의 감쇠력 특성에서는, 파일럿 밸브 방식의 제어 밸브에서 과제가 되는 밸브 열림 시의 채터링을 저감할 수 있다. 이 때문에, 음진 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 감쇠력의 변화가 매끄럽게 됨으로써, 저크(jerk) 저감에 의한 승차감의 향상을 도모할 수 있다.

즉, 제3 실시형태에서는, 솔레노이드(75)에 의해서 개폐 동작이 조정되는 감쇠력 조정 밸브(66)를 구비하고 있기 때문에, 감쇠력 조정 밸브(66)에 의해 감쇠력을 가변으로 조정할 수 있다. 또한, 작동 유체에 의해 이동할 수 있는 디스크(84)를 갖는 주파수 감응부(81)를 구비하고 있기 때문에, 주파수 감응부(81)에 의해 고주파 진동 시에 감쇠력을 저감할 수 있다. 더구나, 감쇠력 조정 밸브(66)에 의해 응답 지연을 보상하는 제어를 하지 않더라도, 위상 보정 연통로(90)에 의해서, 가동부가 되는 감쇠력 조정 밸브(66) 및 주파수 감응부(81)에 의한 위상 지연을 억제할 수 있다. 이 때문에, 승차감의 한층 더한 향상을 도모할 수 있다.

이 경우, 소용돌이치는 형상의 유로(流路)가 되는 위상 보정 연통로(90)는, 설정압 가변 밸브(70)의 파일럿실(71)에 작동 유체를 도입하는 도입 통로가 되는 연통 오리피스(89)보다 내통(54) 측에 형성되어 있다. 이 때문에, 고주파 입력에 대하여 주파수 감응부(81)의 효과에 의해 감쇠력이 저감했을 때에 생기는 감쇠력의 지연(위상 지연)을, 위상 보정 연통로(90) 내의 오일 관성력에 의해 보정할 수 있다. 즉, 주파수 감응부(81)를 마련함으로써, 고주파 입력에 대하여 감쇠력을 저감할 수 있지만, 그대로로는 속도 위상에 대한 위상 지연이 커지는 경향으로 된다. 그래서, 위상 보정 연통로(90)를 조합함으로써, 고주파의 위상 지연을 개선하고, 고주파 입력의 진동 전달을 더욱 저감할 수 있다. 이에 따라, 승차감의 향상이 가능하게 된다. 더구나, 도 22에 도시하는 것과 같이, 감쇠력 조정 밸브(66)(설정압 가변 밸브(70))의 밸브 개방점에 있어서의 압력 변동을 저감할 수 있고, 음진 성능의 향상도 도모할 수 있다. 또한, 감쇠력 조정 밸브(66)에 주파수 감응부(81)와 위상 보정 연통로(90)를 마련하기 때문에, 이들 위상 보정 연통로(90) 및 주파수 감응부(81)를 감쇠력 조정 밸브(66)와 함께 일체로 취급할 수 있다.

또한, 제3 실시형태에서는, 위상 보정 연통로(90)를 형성하는 유로 형성 부재(91)의 통로 디스크(99)로서 바닥을 가진 홈(99A)을 갖는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예컨대 통로 디스크의 바닥을 가진 홈을 관통 홈으로 하여도 좋다. 이 경우, 필요에 따라서 관통 홈을 폐색하기 위한 폐색 디스크를 따로 둘 수 있다.

제3 실시형태에서는, 메인 밸브가 되는 설정압 가변 밸브(70)를 로드 측의 유실(C)(타측 실)로부터 리저버실(A)에 작동 유체가 유통하는 제1 통로(74)에 설치하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예컨대 메인 밸브를 보텀 측의 유실(일측 실)로부터 리저버실에 작동 유체가 유통하는 통로에 설치하는 구성으로 하여도 좋다.

제3 실시형태에서는, 감쇠력 조정 밸브(66)(설정압 가변 밸브(70))의 파일럿실(71)에 작용하는 주파수 감응부(81)를 설치하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예컨대 감쇠력 조정 밸브(66)에 주파수 감응부(81)를 두지 않고서, 도 14에 도시하는 것과 같이 피스톤 로드(9)에 주파수 감응부(32)를 설치하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 주파수 감응부를 생략하고, 감쇠력 조정식 완충기에 위상 보정 연통로(위상 보정부)를 형성하는(즉, 감쇠력 조정 밸브에 주파수 감응부를 두지 않고서 위상 보정 연통로를 형성하는) 구성으로 하여도 좋다. 또한, 감쇠력 조정 밸브를 생략하여도 좋다.

제1 실시형태에서는 외통(2)과 내통(3)으로 이루어지는 복통식 완충기(1)를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예컨대 단통식의 통 부재(실린더)로 이루어지는 완충기에 적용하여도 좋다. 이것은 그 밖의 실시형태 및 변형예에 관해서도 마찬가지다.

또한, 각 실시형태 및 변형예에서는 완충기의 대표예로서 자동차에 부착하는 완충기를 예로 들어 설명했다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 예컨대 철도 차량에 부착하는 완충기에 적용하여도 좋다. 또한, 자동차, 철도 차량 등의 차량에 한하지 않고, 진동원이 되는 다양한 기계, 구조물, 건축물 등에 이용하는 각종 완충기에 적용할 수 있다. 또한, 각 실시형태 및 변형예는 예시이며, 다른 실시형태 및 변형예에서 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.

이상 설명한 실시형태에 기초한 완충기로서, 예컨대 하기에 설명하는 양태의 것을 생각할 수 있다.

제1 양태로서는, 완충기는, 작동 유체가 봉입되는 실린더를 갖는 실린더 측의 부재와, 상기 실린더 내부를 일측 실과 타측 실로 구획하는 피스톤 및 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드를 갖는 피스톤 측의 부재와, 상기 피스톤 측의 부재에 설치되어 상기 일측 실과 상기 타측 실을 연통하는 제1 연통로와, 상기 실린더 측의 부재에 설치되어 상기 일측 실과 상기 타측 실을 연통하는 제2 연통로와, 상기 제1, 제2 연통로에 각각 설치되는 제1 감쇠 기구, 제2 감쇠 기구를 구비하고, 상기 제2 감쇠 기구는 상기 제2 연통로 안의 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정부이다.

이 제1 양태에 의하면, 위상 보정부인 제2 감쇠 기구에 의해 감쇠력의 위상을 진행시킬 수 있다. 이 경우, 제2 감쇠 기구(위상 보정 부재)는, 예컨대 제2 연통로의 길이(통로 길이)를 단면적에 대하여 크게(예컨대 30≤통로 길이 l/단면적 a≤1200 [1/mm]) 함으로써 구성할 수 있다. 이에 따라, 예컨대 고주파 진동에 대하여, 제2 연통로의 작동 유체의 관성력(오일 관성력)에 의한 가속도 위상의 압력을, 실린더의 작동실(피스톤 상하실)이 되는 일측 실 또는 타측 실에 작용시킬 수 있다. 이 결과, 감쇠력 위상을 피스톤 속도 위상에 대하여 진행시킬 수 있고, 차량의 스프링 상에 대한 제진 영역의 감쇠력을 증가하며 또한 가진 영역의 감쇠력을 저감할 수 있다. 이 때문에, 차량의 스프링 상의 제진성과 진동 전달의 저감을 도모하여, 고주파 입력에 대한 승차감의 향상이 가능하게 된다. 이 경우에, 예컨대 제2 감쇠 기구(위상 보정 부재)가 되는 제2 연통로의 길이를 적절하게 조정함으로써, 스프링 하 공진 주파수 부근에서 감쇠력 위상을 피스톤 속도 위상에 맞출 수 있다. 이에 따라, 완충기(댐퍼)의 감쇠력으로 스프링 하 진동을 적절하게 제진할 수 있어, 스프링 하의 덜걱거림을 억제하고, 승차감의 향상(덜걱거리는 느낌의 개선)이 가능하게 된다.

제2 양태로서는, 제1 양태에 있어서, 상기 실린더 측의 부재는, 상기 실린더의 개구에 설치되어 상기 피스톤 로드를 가이드하는 로드 가이드를 갖고 있고, 상기 제2 감쇠 기구는 상기 로드 가이드에 설치되어 있다. 이 제2 양태에 의하면, 위상 보정부인 제2 감쇠 기구를 로드 가이드에 설치하기 때문에, 작동 유체의 관성력(오일 관성력)을 발생하는 제2 연통로를, 예컨대 디스크를 적층함으로써 구성할 수 있다. 이 때문에, 예컨대 디스크의 매수에 따라 제2 연통로의 길이를 조정할 수 있다. 이에 따라, 제2 연통로 안의 작동 유체의 관성력을 원하는 대로 조정하는 것, 즉, 관성력을 원하는 감쇠력 특성에 맞추는 것을 용이하게 실행할 수 있다.

제3 양태로서는, 제1 양태에 있어서, 상기 실린더의 외주 측에는 외통이 형성되어 있고, 상기 실린더와 상기 외통의 사이에는 상기 피스톤 로드의 진입 및 후퇴를 보상하는 리저버실이 마련되어 있고, 상기 제2 감쇠 기구는 상기 리저버실에 설치되어 있다. 이 제3 양태에 의하면, 위상 보정 부재인 제2 감쇠 기구를 리저버실에 설치하기 때문에, 작동 유체의 관성력(오일 관성력)을 발생하는 제2 연통로를, 예컨대 실린더의 외주 측을 주회하는 나선형의 관로에 의해 구성할 수 있다. 이 때문에, 이 나선형의 관로를, 예컨대 리저버실의 액면 위치(오일면 위치)에 배치함으로써, 완충기(댐퍼)가 고속으로 작동했을 때의 오일면(오일면)의 도동을 억제할 수 있다. 즉, 완충기가 스트로크했을 때의 오일면의 변동에 대하여, 나선형의 관로가 오일면의 도동을 억제하는 배플 구조의 역할을 하여, 에어레이션의 발생을 억제할 수 있다. 이 결과, 에어레이션 억제에 의한 감쇠력 파형의 래그(빠짐)를 저감할 수 있고, 제진성과 이음의 억제를 도모할 수 있다.

제4 양태로서는, 제1 양태 내지 제3 양태의 어느 하나에 있어서, 상기 일측 실 및/또는 상기 타측 실의 작동 유체에 의해 이동할 수 있는 이동 부재를 갖는 주파수 감응부를 더 구비하고 있다. 이 제4 양태에 의하면, 주파수 감응부에 의해 고주파 진동 시에 감쇠력을 저감할 수 있다. 여기서, 주파수 감응부를 구비한 완충기는, 고주파 미진폭의 감쇠력(피크치)을 저감하는 효과는 크지만, 고주파 미진폭으로 될수록 위상 지연이 커지는 경향으로 된다. 즉, 가동부가 되는 주파수 감응부를 구비함으로써 위상 지연이 커지는 경향으로 된다. 이에 대하여, 위상 보정부인 제2 감쇠 기구는 상기 위상 지연을 억제할 수 있기 때문에 주파수 감응 효과를 향상시킬 수 있다. 즉, 고주파의 위상 지연을 개선하여, 고주파 입력의 진동 전달을 더욱 저감할 수 있고, 승차감의 한층 더한 향상을 도모할 수 있다.

제5 양태로서는, 제4 양태에 있어서, 상기 주파수 감응부는 상기 피스톤 로드에 설치되어 있다. 이 제5 양태에 의하면, 피스톤 로드에 설치된 가동부인 주파수 감응부의 위상 지연을 억제할 수 있다.

제6 양태로서는, 제1 양태 내지 제5 양태의 어느 하나에 있어서, 액츄에이터에 의해서 감쇠력을 조정하는 감쇠력 조정 기구를 더 구비하고 있다. 이 제6 양태에 의하면, 감쇠력 조정 기구에 의해 감쇠력을 가변으로 조정할 수 있다. 더구나, 감쇠력 조정 기구에 의해 응답 지연을 보상하는 제어를 행하지 않더라도, 위상 보정부인 제2 감쇠 기구에 의해서, 가동부가 되는 감쇠력 조정 기구에 의한 위상 지연을 억제할 수 있다. 이 때문에, 승차감의 한층 더한 향상을 도모할 수 있다.

제7 양태로서는, 완충기는, 작동 유체가 봉입되는 실린더를 갖는 실린더 측의 부재와, 상기 실린더 내부를 일측 실과 타측 실로 구획하는 피스톤 및 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드를 갖는 피스톤 측의 부재와, 상기 피스톤 로드의 진입 및 후퇴를 보상하는 리저버실과, 상기 일측 실 또는 상기 타측 실과 상기 리저버실을 연통하는 제3 연통로와, 상기 제3 연통로에 설치되는 제3 감쇠 기구를 구비하고, 상기 제3 감쇠 기구는, 오리피스로서 감쇠력의 발생에 더하여, 상기 제3 연통로 안의 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정부이다.

이 제7 양태에 의하면, 위상 보정부인 제3 감쇠 기구에 의해 감쇠력의 위상을 진행시킬 수 있다. 이 경우, 제3 감쇠 기구(위상 보정 부재)는, 예컨대 제3 연 통로의 길이(통로 길이)를 단면적에 대하여 크게(예컨대 30≤통로 길이 l/단면적 a≤1200 [1/mm]) 함으로써 구성할 수 있다. 이에 따라, 예컨대 고주파 진동에 대하여, 제3 연통로의 작동 유체의 관성력(오일 관성력)에 의한 가속도 위상의 압력을 작동실에 작용시킬 수 있다. 이 결과, 감쇠력 위상을 피스톤 속도 위상에 대하여 진행시킬 수 있어, 차량의 스프링 상에 대한 제진 영역의 감쇠력을 증가하며 또한 가진 영역의 감쇠력을 저감할 수 있다. 이 때문에, 차량의 스프링 상의 제진성과 진동 전달의 저감을 도모하여, 고주파 입력에 대한 승차감의 향상이 가능하게 된다.

제8 양태로서는, 제7 양태에 있어서, 솔레노이드에 의해서 개폐 동작이 조정되는 감쇠력 조정 밸브를 더 구비하고, 상기 감쇠력 조정 밸브에는 상기 제3 감쇠 기구가 설치되어 있다. 이 제8 양태에 의하면, 감쇠력 조정 밸브에 의해 감쇠력을 가변으로 조정할 수 있다. 더구나, 감쇠력 조정 밸브에 의해 응답 지연을 보상하는 제어를 행하지 않더라도, 위상 보정부인 제3 감쇠 기구에 의해서, 가동부가 되는 감쇠력 조정 밸브에 의한 위상 지연을 억제할 수 있다. 이 때문에, 승차감의 한층 더한 향상을 도모할 수 있다. 더구나, 감쇠력 조정 밸브에 제3 감쇠 기구를 설치하기 때문에, 제3 감쇠 기구를 감쇠력 조정 밸브와 함께 일체로 취급할 수 있다.

제9 양태로서는, 제8 양태에 있어서, 상기 일측 실 및/또는 상기 타측 실의 작동 유체에 의해 이동할 수 있는 이동 부재를 갖는 주파수 감응부를 더 구비하고, 상기 감쇠력 조정 밸브에는 상기 제3 감쇠 기구와 상기 주파수 감응부가 설치되어 있다. 이 제9 양태에 의하면, 주파수 감응부에 의해 고주파 진동 시에 감쇠력을 저감할 수 있다. 더구나, 감쇠력 조정 밸브에 의해 응답 지연을 보상하는 제어를 행하지 않더라도, 위상 보정부인 제3 감쇠 기구에 의해서, 가동부가 되는 감쇠력 조정 밸브 및 주파수 감응부에 의한 위상 지연을 억제할 수 있다. 이 때문에, 승차감의 한층 더한 향상을 도모할 수 있다. 더구나, 감쇠력 조정 밸브에 제3 감쇠 기구와 주파수 감응부를 설치하기 때문에, 제3 감쇠 기구 및 주파수 감응부를 감쇠력 조정 밸브와 함께 일체로 취급할 수 있다.

1, 21, 31, 51: 완충기, 2, 52: 외통, 3, 54: 내통(실린더, 실린더 측의 부재), 4: 피스톤(피스톤 측의 부재), 4A, 4B: 유로(제1 연통로), 5: 압축 측의 밸브(제1 감쇠 기구), 6: 신장 측의 밸브(제1 감쇠 기구), 9: 피스톤 로드(로드), 15, 28: 위상 보정 연통로(제2 연통로, 제2 감쇠 기구, 위상 보정부), 23: 로드 가이드(실린더 측의 부재), 32, 81: 주파수 감응부, 33, 83: 프리 밸브(이동 부재), 66: 감쇠력 조정 밸브(감쇠력 조정 기구), 75: 솔레노이드(액츄에이터), 90: 위상 보정 연통로(제3 감쇠 기구, 위상 보정부), 92: 유로(제3 연통로), A: 리저버실, B: 보텀 측의 유실(일측 실), C: 로드 측의 유실(타측 실)

Claims (9)

1. 작동 유체가 봉입되는 실린더를 갖는 실린더 측의 부재와,
   상기 실린더의 내부를 일측 실(室)과 타측 실로 구획하는 피스톤 및 이 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드를 갖는 피스톤 측의 부재와,
   상기 피스톤 측의 부재에 설치되어 상기 일측 실과 상기 타측 실을 연통하는 제1 연통로와,
   상기 실린더 측의 부재에 설치되어 상기 일측 실과 상기 타측 실을 연통하는 제2 연통로와,
   상기 제1 연통로, 제2 연통로에 각각 설치되는 제1 감쇠 기구, 제2 감쇠 기구
   를 구비하고,
   상기 제2 감쇠 기구는, 상기 제2 연통로 안의 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정부인 것을 특징으로 하는 완충기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 실린더 측의 부재는, 상기 실린더의 개구에 마련되어 상기 피스톤 로드를 가이드하는 로드 가이드를 갖고 있고,
   상기 제2 감쇠 기구는 상기 로드 가이드에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 실린더의 외주 측에는 외통이 형성되어 있고,
   상기 실린더와 상기 외통의 사이에는 상기 피스톤 로드의 진입 및 후퇴를 보상하는 리저버실이 마련되어 있고,
   상기 제2 감쇠 기구는 상기 리저버실에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 일측 실 및/또는 상기 타측 실의 작동 유체에 의해 이동할 수 있는 이동 부재를 갖는 주파수 감응부
   를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 주파수 감응부는 상기 피스톤 로드에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   액츄에이터에 의해서 감쇠력을 조정하는 감쇠력 조정 기구
   를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
7. 작동 유체가 봉입되는 실린더를 갖는 실린더 측의 부재와,
   상기 실린더의 내부를 일측 실과 타측 실로 구획하는 피스톤 및 이 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드를 갖는 피스톤 측의 부재와,
   상기 피스톤 로드의 진입 및 후퇴를 보상하는 리저버실과,
   상기 일측 실 또는 상기 타측 실과 상기 리저버실을 연통하는 제3 연통로와,
   상기 제3 연통로에 설치되는 제3 감쇠 기구
   를 구비하고,
   상기 제3 감쇠 기구는, 상기 제3 연통로 안의 작동 유체의 관성력에 의해서 감쇠력의 위상을 진행시키는 위상 보정부인 것을 특징으로 하는 완충기.
8. 제7항에 있어서,
   솔레노이드에 의해서 개폐 동작이 조정되는 감쇠력 조정 밸브
   를 더 구비하고,
   상기 감쇠력 조정 밸브에는 상기 제3 감쇠 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 일측 실 및/또는 상기 타측 실의 작동 유체에 의해 이동할 수 있는 이동 부재를 갖는 주파수 감응부
   를 더 구비하고,
   상기 감쇠력 조정 밸브에는 상기 제3 감쇠 기구와 상기 주파수 감응부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 완충기.

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