KR101769148B1

KR101769148B1 - 감쇠력 조정식 완충기

Info

Publication number: KR101769148B1
Application number: KR1020100095089A
Authority: KR
Inventors: 히로시 무라카미
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2017-08-17
Also published as: US20110073424A1; JP5387841B2; JP2011075060A; CN102032311A; KR20110035977A; US8348027B2; DE102010046833A1; CN102032311B

Abstract

실린더 내의 피스톤의 활주 이동에 의해 생기는 오일액의 흐름을 파일럿형의 메인 밸브 및 압력 제어 밸브인 파일럿 밸브에 의해 제어하여 감쇠력을 발생시킨다. 파일럿 밸브는, 솔레노이드 액츄에이터의 추력에 의해, 그 밸브 개방 압력을 조정하고, 파일럿실의 내압을 조정하여 메인 밸브의 밸브 개방 압력을 제어한다. 페일시에는, 밸브 스프링의 스프링력에 의해 파일럿 밸브의 밸브체가 후퇴하여 페일 디스크에 접촉한다. 이에 따라, 파일럿 밸브의 하류측의 페일 디스크에 의해 감쇠력을 발생시키고, 메인 밸브의 밸브 개방 압력을 제어하여 적절한 감쇠력을 얻는다.

Description

감쇠력 조정식 완충기{DAMPER OF DAMPING FORCE ADJUSTING TYPE}

본 발명은, 감쇠력을 조정할 수 있는 감쇠력 조정식 완충기에 관한 것이다.

자동차 등의 차량의 서스펜션 장치에 장착되는 완충기에는, 노면 상황, 주행상황 등에 따라서 승차감이나 조종 안정성을 향상시키기 위해 감쇠력을 적절하게 조정할 수 있도록 한 감쇠력 조정식 완충기가 있다.

감쇠력 조정식 완충기는, 일반적으로, 유체가 봉입된 실린더 내에 피스톤 로드를 연결한 피스톤을 활주 이동 가능하게 끼우고, 실린더 내의 피스톤의 활주 이동에 의해 유체가 통과하는 통로에 감쇠력 조정 기구를 설치한 구성으로 되어 있다. 일본 특허 공개 제2001-12534호 공보(특허 문헌 1)의 감쇠력 조정 기구는, 파일럿식의 감쇠 밸브에 의해 유체의 유동을 제어하여 감쇠력을 발생시키고, 또한 파일럿압을 배출하는 통로에 액츄에이터에 의해 구동되는 제어 밸브를 설치하고, 이 제어 밸브를 제어함으로써 감쇠력을 제어한다.

그러나, 일본 특허 공개 제2001-12534호 공보에 기재된 것에서는, 페일시 등의 비통전 상태에 제어 밸브가 폐쇄된 상태가 되어 감쇠력이 지나치게 높아진다는 문제가 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2001-12534호 공보

본 발명은, 구조가 간단하고, 비통전 상태라 하더라도 적절한 감쇠력을 얻을 수 있는 감쇠력 조정식 완충기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 활주 이동 가능하게 끼워진 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되고 상기 실린더의 외부로 연장되어 나온 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 피스톤의 활주 이동에 의해 생기는 유체의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 메인 밸브와, 상기 메인 밸브에 대하여 밸브 폐쇄 방향으로 내압(內壓)을 작용시키는 파일럿실과, 상기 파일럿실에 유체를 도입하는 도입 통로와, 상기 파일럿실과 상기 메인 밸브의 하류측을 연통시키는 파일럿 통로와, 상기 파일럿 통로에 설치된 제어 밸브를 구비하는 감쇠력 조정식 완충기로서, 상기 제어 밸브는, 압박 수단에 의해 밸브 개방 방향으로 압박되는 밸브체와, 솔레노이드의 추력(推力)에 의해 상기 밸브체를 밸브 폐쇄 방향으로 이동시키는 액츄에이터를 갖고, 상기 파일럿 통로의 상기 제어 밸브의 하류측에 페일 밸브가 설치되고, 상기 페일 밸브는, 상기 밸브체가 상기 압박 수단에 의해 압박되어 상기 제어 밸브의 밸브 개방 방향으로 이동했을 때, 상기 밸브체에 접촉하여 상기 파일럿 통로를 폐쇄하고, 파일럿실의 압력이 미리 정해진 압력에 도달했을 때, 상기 밸브체로부터 이격되어 상기 파일럿 통로를 개방하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 감쇠력 조정식 완충기에 의하면, 페일시 등의 비통전 상태에서도 적절한 감쇠력을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 완충기의 주요부인 감쇠력 발생 기구를 확대하여 나타내는 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 완충기의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 완충기의 주요부인 감쇠력 발생 기구를 확대하여 나타내는 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 완충기의 주요부인 감쇠력 발생 기구를 확대하여 나타내는 종단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

본 발명의 제1 실시형태에 관해, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 감쇠력 조정식 완충기(1)는, 실린더(2)의 외측에 외통(3)을 설치한 복통 구조로 되어 있고, 실린더(2)와 외통(3) 사이에 리저버(4)가 형성되어 있다. 실린더(2) 내에는, 피스톤(5)이 활주 이동 가능하게 끼워져 있고, 이 피스톤(5)에 의해 실린더(2) 내부가 실린더 상실(2A)와 실린더 하실(2B)의 2실로 구획되어 있다. 피스톤(5)에는, 피스톤 로드(6)의 일단이 너트(7)에 의해 연결되어 있고, 피스톤 로드(6)의 타단측은, 실린더 상실(2A)을 통과하고, 실린더(2) 및 외통(3)의 상단(上端)부에 장착된 로드 가이드(8) 및 오일 밀봉부(9)를 삽입 관통하여, 실린더(2)의 외부로 연장되어 나와 있다. 실린더(2)의 하단(下端)부에는, 실린더 하실(2B)과 리저버(4)를 구획하는 베이스 밸브(10)가 설치되어 있다.

피스톤(5)에는, 실린더 상하실(2A, 2B) 사이를 연통시키는 통로(11, 12)가 형성되어 있다. 그리고, 통로(12)에는, 실린더 하실(2B)측으로부터 실린더 상실(2A)측으로의 유체의 통과만을 허용하는 체크 밸브(13)가 설치되어 있다. 또, 통로(11)에는, 실린더 상실(2A)측의 유체의 압력이 미리 정해진 압력에 도달했을 때 밸브를 개방하여, 이 압력을 실린더 하실(2B)측으로 릴리프하는 디스크 밸브(14)가 설치되어 있다.

베이스 밸브(10)에는, 실린더 하실(2B)과 리저버(4)를 연통시키는 통로(15, 16)가 형성되어 있다. 그리고, 통로(15)에는, 리저버(4)측으로부터 실린더 하실(2B)측으로의 유체의 통과만을 허용하는 체크 밸브(17)가 설치되어 있다. 또, 통로(16)에는, 실린더 하실(2B)측의 유체의 압력이 미리 정해진 압력에 도달했을 때 밸브를 개방하여, 이 압력을 리저버(4)측으로 릴리프하는 디스크 밸브(18)가 설치되어 있다. 작동 유체로서, 실린더(2) 내에는 오일액이 봉입되고, 리저버(4) 내에는 오일액 및 가스가 봉입되어 있다.

실린더(2)에는, 상하 양단부에 밀봉 부재(19)를 개재시켜 세퍼레이터 튜브(20)가 바깥쪽에 끼워져 있으며, 실린더(2)와 세퍼레이터 튜브(20) 사이에 환상 통로(21)가 형성되어 있다. 환상 통로(21)는, 실린더(2)의 상단부 부근의 측벽에 형성된 통로(22)에 의해 실린더 상실(2A)에 연통되어 있다. 세퍼레이터 튜브(20)의 측벽의 하부에는, 직경이 작은 개구부(23)가 돌출되어 있다. 또, 외통(3)의 측벽에는 개구(23)와 대략 동심으로 직경이 큰 개구(24)가 형성되고, 외통(3)의 측벽의 개구(24)에 감쇠력 발생 기구(25)가 부착되어 있다.

다음으로, 감쇠력 발생 기구(25)에 관해, 주로 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 감쇠력 발생 기구(25)는, 외통의 개구(24)에 부착된 원통형의 케이스(26) 내에, 파일럿형(배압형)의 메인 밸브(27)와, 메인 밸브(27)의 밸브 개방 압력을 제어하는 솔레노이드 구동의 압력 제어 밸브인 파일럿 밸브(28)가 설치되어 있다. 감쇠력 발생 기구(25)는, 또한 파일럿 밸브(28)의 하류측에, 페일시에 작동하는 페일 밸브(29)가 설치되어 있다.

케이스(26) 내에는, 개구(24)측으로부터 순서대로, 환상의 통로 플레이트(30), 볼록형상의 통로 부재(31), 환상의 메인 밸브 부재(32), 볼록형상의 오리피스 통로 부재(33), 중간부에 바닥부를 갖는 원통형의 파일럿 밸브 부재(34), 환상의 유지 부재(35) 및 원통형의 솔레노이드 케이스(36)가 삽입되어 있다. 이들은, 서로 접촉하여, 솔레노이드 케이스(36)를 너트(37)에 의해 케이스(26)에 결합함으로써 고정되어 있다.

통로 플레이트(30)는, 케이스(26)의 단부(端部)에 형성된 내측 플랜지(26A)에 접촉하여 고정되어 있다. 통로 플레이트(30)에는, 리저버(4)와 케이스(26)의 내의 실(26B)을 연통시키는 복수의 통로(38)가 축방향을 따라서 관통되어 있다. 통로 부재(31)는, 직경이 작은 선단부가 통로 플레이트(30)를 관통하고, 직경이 큰 숄더부가 통로 플레이트(30)에 접촉하여 고정되어 있다. 통로 부재(31)의 선단부는, 세퍼레이터 튜브(20)의 개구(23)에 밀봉 부재(39)의 개재하에 액밀식으로 끼워 맞춰져 있고, 이것에 의해, 통로 부재(31)를 축방향으로 관통하는 통로(40)가 환상 통로(21)에 연통되어 있다. 통로 부재(31)의 직경이 큰 단부에는 환상 홈(41)이 형성되고, 환상 홈(41)은 직경 방향의 절결부(42)를 통해 통로(40)에 연통되어 있다.

메인 밸브 부재(32)는, 일단부가 통로 부재(31)의 대직경부에 접촉하여 고정되어 있다. 메인 밸브 부재(32)와 통로 부재(31)의 접촉부는, 환상 홈(41)에 마련된 밀봉 부재(43)에 의해 밀봉되어 있다. 메인 밸브 부재(32)에는, 축방향으로 관통하는 통로(44)가 원주방향을 따라서 복수개 형성되고, 통로(44)는 통로 부재(31)의 환상 홈(41)에 연통되어 있다. 메인 밸브 부재(32)의 타단부에 있어서는, 복수의 통로(44)의 개구부의 외주측에 환상의 시트부(45)가 돌출되고, 내주측에 환상의 클램프부(46)가 돌출되어 있다.

메인 밸브 부재(32)의 시트부(45)에는, 메인 밸브(27)를 구성하는 디스크 밸브(47)의 외주부가 착좌되어 있다. 디스크 밸브(47)의 내주부는, 클램프부(46)와 오리피스 통로 부재(33)의 직경이 큰 숄더부에 의해 클램프되어 있다. 디스크 밸브(47)의 배면측 외주부에는, 환상의 활주 이동 밀봉 부재(48)가 고착되어 있다. 볼록형상의 오리피스 통로 부재(33)는, 소직경부가 메인 밸브 부재(32)의 중앙의 개구부에 삽입되고, 직경이 큰 숄더부가 디스크 밸브(47)에 접촉하여 고정되어 있다. 오리피스 통로 부재(33)에는, 축방향을 따라서 통로(49)가 관통되어 있다. 통로(49)는, 직경이 작은 선단부에 형성된 고정 오리피스(50)를 통하여, 통로 부재(31)의 통로(40)에 연통되어 있다.

파일럿 밸브 부재(34)는, 중간부에 바닥부(34A)를 갖는 대략 원통형으로 되어 있고, 바닥부(34A)의 일단부가 오리피스 통로 부재(33)에 접촉하여 고정되어 있다. 파일럿 밸브 부재(34)의 일단측의 원통부의 내주면에, 디스크 밸브(47)의 활주 이동 밀봉 부재(48)가 활주 이동 가능하게 액밀식으로 끼워 맞춰져, 디스크 밸브(47)의 배후에 파일럿실(51)을 형성하고 있다. 디스크 밸브(47)는, 통로(44)측의 압력을 받아 개방되어, 통로(44)를 하류측의 케이스(26) 내의 실(26B)에 연통된다. 파일럿실(51)의 내압(內壓)은, 디스크 밸브(47)에 대하여 밸브 폐쇄 방향으로 작용한다. 파일럿 밸브 부재(34)의 바닥부(34A)의 중앙부에, 포트(52)가 관통되어 있다. 포트(52)는, 오리피스 통로 부재(33)의 통로(49)에 연통되어 있다. 파일럿실(51)은, 절결부(53)를 통하여 통로(49)에 연통되어 있다. 절결부(53)는, 오리피스 통로 부재(33)에 있어서 파일럿 밸브 부재(34)의 바닥부(34A)와의 접촉부에 형성되어 있다. 이들 절결부(53), 통로(49) 및 고정 오리피스(50)가, 파일럿실(51)에 오일액을 도입하는 도입 통로를 구성하고 있다.

유지 부재(35)는, 그 일단측의 외주부에 환상 볼록부(54)가 형성되어 있다.

환상 볼록부(54)는, 파일럿 밸브 부재(34)의 타단측의 원통부의 단부에 접촉하여 고정되고, 이것에 의해, 파일럿 밸브 부재(34)의 원통부의 내부에 밸브실(55)이 형성되어 있다. 파일럿 밸브 부재(34) 및 유지 부재(35)는, 케이스(26) 내에 끼워 맞춰진 솔레노이드 케이스(36)의 원통부를 유지 부재(35)의 외주부에 끼워 맞춤으로써, 직경 방향으로 위치 결정되어 있다.

그리고, 포트(52), 밸브실(55) 및 절결부(56, 57)에 의해 파일럿실(51)을 디스크 밸브(47)[메인 밸브(27)]의 하류측의 실(26B)에 연통하도록 구성되어 있다. 밸브실(55) 내에는, 포트(52)를 개폐하는 압력 제어 밸브인 파일럿 밸브(28)의 밸브체(58)가 설치되어 있다.

솔레노이드 케이스(36)에는, 코일(59)과, 코일(59) 내에 삽입된 코어(60, 61)와, 코어(60, 61)에 안내된 플런저(62)와, 플런저(62)에 연결된 중공의 작동 로드(63)가 장착되어 있다. 이들에 의해 솔레노이드 액츄에이터(S)를 구성하고, 작동 로드(63)의 선단부가 유지 부재(35)를 관통하여 밸브실(55) 내의 밸브체(58)에 연결되어 있다. 그리고, 리드선(64)을 통해 코일(59)에 통전시킴으로써, 통전 전류에 따라서 플런저(62)에 축방향의 추력을 발생시키게 되어 있다.

밸브체(58)는, 파일럿 밸브 부재(34)의 포트(52)에 대향하는 테이퍼형의 선단부에 환상의 시트부(65)가 형성되어 있다. 시트부(65)가, 포트(52) 주위의 시트면(66)에 대하여 착좌되거나 떨어짐으로써, 포트(52)를 개폐하도록 되어 있다. 그리고, 밸브체(58)는, 밸브체(58)와 파일럿 밸브 부재(34)의 바닥부(34A) 사이에 개재된 압박 수단인 밸브 스프링(67)(압축 코일 스프링)의 스프링력에 의해 압박되어 있다. 이것에 의해, 밸브체(58)는, 통상은 도 1에 나타내는 후퇴 위치에 있고 밸브 개방상태로 되어 있다. 한편, 코일(59)로의 통전에 의한 플런저(62)의 추력에 의해, 밸브체(58)는 밸브 스프링(67)의 스프링력에 저항하여 전진하고, 시트부(65)가 시트면(66)에 착좌하여 포트(52)를 폐쇄한다. 플런저(62)의 추력, 즉 코일(59)로의 통전 전류에 의해, 밸브체(58)의 포트(52)에 대한 밸브 개방 압력을 조정함으로써, 포트(52), 즉 파일럿실(51)의 내압을 제어한다.

밸브체(58)에는 중공의 작동 로드(63)가 관통하고 있고, 밸브 폐쇄시, 즉 시트부(65)가 시트면(66)에 착좌했을 때, 작동 로드(63) 내의 통로(63A)를 포트(52) 내에 개구시키고, 통로(63A)에 의해 포트(52)와 코어(61) 내의 작동 로드(63)의 배후의 실(61A)을 연통시킨다. 이에 따라, 밸브체(58)에 작용하는 포트(52)부 압력의 수압 면적을 작게 하여, 플런저(62)의 추력에 대한 밸브체(58)의 밸브 개방 압력의 가변폭을 크게 취하도록 하고 있다.

다음으로, 페일 밸브(29), 즉 오리피스(68A) 및 페일 디스크(70)에 관해 설명한다.

밸브체(58)의 후단면(後端面)의 외주부에는, 환상의 시트부(58A)가 돌출되어 있다. 시트부(58A)에는, 하나 또는 복수 적층된 환상의 시트 디스크(68)가 접촉하고 있다. 시트 디스크(68)는, 내주부가 작동 로드(63)에 부착된 고정 링(69)에 접촉하여, 밸브체(58)에 고정되어 있다. 파일럿 밸브 부재(34)의 원통부의 단부와 유지 부재(35)의 환상 볼록부(54) 사이에, 환상의 페일 디스크(70)의 외주부가 클램프되어 있다. 페일 디스크(70)의 내주연부에, 밸브체(58)에 고정된 시트 디스크(68)의 외주연부가 착좌/분리됨으로써, 밸브실(55) 내에서 포트(52)와 절결부(56) 사이의 유로를 개폐하도록 되어 있다. 또한, 페일 디스크(70)의 둘레 방향에 부분적으로 절결부가 형성되어 있다.

시트 디스크(68)의 외주연부 또는 페일 디스크(70)의 내주연부에는, 포트(52)와 절결부(56)를 항상 연통시키는 오리피스(68A)(절결부)가 형성되어 있다. 유지 부재(35)에는, 시트 디스크(68)에 접촉하여 밸브체(58)의 후퇴 위치를 제한하는 스토퍼(71)가 돌출되어 있다. 밸브체(58)의 후퇴 위치를 제한하는 스토퍼는, 다른 부위에 설치해도 좋다. 또, 밸브체(58)의 후퇴 위치의 제한은 플런저(62)와 코어(61)가 접촉하는 위치에서 규제해도 좋다.

그리고, 코일(59)로의 비통전시에, 밸브체(58)는 밸브 스프링(67)의 스프링력에 의해 후퇴하여, 도 1에 나타낸 바와 같이, 시트 디스크(68)가 페일 디스크(70)에 접촉하여, 밸브실(55) 내에서 포트(52)와 절결부(56) 사이의 유로를 폐쇄하고 있다. 이 상태에서, 밸브실(55) 내의 포트(52)측의 유체의 압력이 상승하여 미리 정해진 압력에 도달하면, 페일 디스크(70)가 휘어져, 페일 디스크(70)가 시트 디스크(68)로부터 이격되어 포트(52)와 절결부(56) 사이의 유로를 개방한다.

한편, 상술한 바와 같이, 코일(59)로의 통전에 의해 밸브체(58)의 시트부(65)를 시트면(66)에 착좌시킨 파일럿 밸브(28)에 의한 압력 제어 상태에서는, 시트 디스크(68)가 페일 디스크(70)로부터 이격되어, 밸브실(55)과 절결부(56) 사이의 유로는, 페일 디스크(70)의 중앙의 개구를 통해 연통 상태가 된다.

이상과 같이 구성한 본 실시형태의 작용에 관해 다음에 설명한다.

감쇠력 조정식 완충기(1)는, 차량의 서스펜션 장치의 스프링 위와 스프링 아래의 사이에 장착되어 있다. 리드선(64)이 차재 컨트롤러 등에 접속되고, 통상의 작동 상태에서는, 코일(59)에 통전하여, 밸브체(58)의 시트부(65)를 시트면(66)에 착좌시켜, 파일럿 밸브(28)에 의한 압력 제어를 실행한다.

피스톤 로드(6)의 신장 행정시에는, 실린더(2) 내의 피스톤(5)의 이동에 의해, 피스톤(5)의 체크 밸브(13)가 폐쇄되고, 디스크 밸브(14)의 밸브 개방전에는, 실린더 상실(2A)측의 유체가 가압되어 통로(22) 및 환상 통로(21)를 통과하여, 세퍼레이터 튜브(20)의 개구(23)를 통해 감쇠력 발생 기구(25)의 통로 부재(31)의 통로(40)에 유입된다.

이 때, 피스톤(5)이 이동한 만큼의 유체가 리저버(4)로부터 베이스 밸브(10)의 체크 밸브(17)를 개방하여 실린더 하실(2B)에 유입된다. 실린더 상실(2A)의 압력이 피스톤(5)의 디스크 밸브(14)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 디스크 밸브(14)가 개방되어, 실린더 상실(2A)의 압력을 실린더 하실(2B)에 릴리프함으로써, 실린더 상실(2A)의 과도한 압력 상승을 방지한다.

감쇠력 발생 기구(25)에서는, 통로 부재(31)의 통로(40)를 통해 유입된 유체가, 메인 밸브(27)의 디스크 밸브(47)의 밸브 개방전(피스톤 속도 저속 영역)에는, 오리피스 통로 부재(33)의 고정 오리피스(50), 통로(49) 및 파일럿 밸브 부재(34)의 포트(52)를 통과하고, 파일럿 밸브(28)의 밸브체(58)를 밀어서 개방하여 밸브실(55) 내에 유입된다. 또한, 케이스(26) 내의 실(26B) 및 통로 플레이트(30)의 통로(38)를 통과하여 리저버(4)로 흐른다. 그리고, 피스톤 속도가 상승하여 실린더 상실(2A)측의 압력이 디스크 밸브(47)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 통로(40)에 유입된 유체는, 절결부(42), 환상 홈(41) 및 통로(44)를 통과하고, 디스크 밸브(47)를 밀어서 개방하여 케이스(26) 내의 실(26B)로 직접 흐른다.

피스톤 로드(6)의 수축 행정시에는, 실린더(2) 내의 피스톤(5)의 이동에 의해, 피스톤(5)의 체크 밸브(13)가 개방되고, 베이스 밸브(10)의 통로(15)의 체크 밸브(17)가 폐쇄되어, 디스크 밸브(18)의 밸브 개방전에는, 피스톤 하실(2B)의 유체가 실린더 상실(2A)에 유입되고, 피스톤 로드(6)가 실린더(2) 내에 침입한 만큼의 유체가 실린더 상실(2A)로부터, 상기 신장 행정시와 동일한 경로를 통과하여 리저버(4)로 흐른다. 실린더 하실(2B) 내의 압력이 베이스 밸브(10)의 디스크 밸브(18)의 밸브 개방 압력에 도달하면, 디스크 밸브(18)가 개방되어, 실린더 하실(2B)의 압력을 리저버(4)에 릴리프함으로써, 실린더 하실(2B)의 과도한 압력 상승을 방지한다.

이에 따라, 피스톤 로드(6)의 신축 행정시 모두에서는, 감쇠력 발생 기구(25)에서, 메인 밸브(27)의 디스크 밸브(47)의 밸브 개방전(피스톤 속도 저속 영역)에는, 고정 오리피스(50) 및 파일럿 밸브(28)의 밸브체(58)의 밸브 개방 압력에 의해 감쇠력이 발생하고, 디스크 밸브(47)의 밸브 개방후(피스톤 속도 고속 영역)에는, 그 개방도에 따라서 감쇠력이 발생한다. 그리고, 코일(59)로의 통전 전류에 의해 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력을 조정함으로써, 피스톤 속도에 관계없이 감쇠력을 직접 제어할 수 있다. 이 때, 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력에 의해, 그 상류측의 통로(49)에 연통하는 배압실(55)의 내압이 변화하고, 배압실(55)의 내압은 디스크 밸브(47)의 밸브 폐쇄 방향으로 작용하기 때문에, 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력을 제어함으로써, 디스크 밸브(47)의 밸브 개방 압력을 동시에 조정할 수 있고, 이에 따라 감쇠력 특성의 조정 범위를 넓게 할 수 있다.

이 때, 코일(59)로의 통전 전류를 작게 하여, 플런저(62)의 추력을 작게 하면, 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력이 저하되어, 소프트측의 감쇠력이 발생하고, 통전 전류를 크게 하여, 플런저(62)의 추력을 크게 하면, 파일럿 밸브(28)의 밸브 개방 압력이 상승하여, 하드측의 감쇠력이 발생하기 때문에, 일반적으로 사용 빈도가 높은 소프트측의 감쇠력을 저전류로 발생시킬 수 있어, 소비 전력을 저감할 수 있다.

코일(59)의 단선, 차재 컨트롤러의 고장 등의 페일 발생에 의해, 플런저(62)의 추력이 상실된 경우에는, 밸브 스프링(67)의 스프링력에 의해 밸브체(58)가 도 1에 나타내는 위치까지 후퇴하여, 포트(52)가 개방되고, 밸브체(58)의 시트 디스크(68)가 페일 디스크(70)에 접촉하여, 밸브실(55) 내의 포트(52)와 절결부(56) 사이의 유로를 폐쇄한다. 이 상태에서는, 밸브실(55) 내에서의 포트(52)로부터 절결부(56)로의 유체의 흐름이, 페일 밸브(29), 즉 오리피스(68A) 및 페일 디스크(70)에 의해 제어되기 때문에, 오리피스(68A)의 유로 면적 및 페일 디스크(70)의 밸브 개방 압력의 설정에 의해, 원하는 감쇠력을 발생시키고, 파일럿실(51)의 내압, 즉 메인 밸브(27)의 밸브 개방 압력을 조정할 수 있다. 그 결과, 페일시에도 적절한 감쇠력을 얻을 수 있다.

이와 같이, 통전시의 유체 통로와 페일시의 유체 통로를 공통화(직렬화)하고 있기 때문에, 구조를 간단하게 할 수 있고, 또 스페이스 효율을 높일 수 있다. 또한, 페일 디스크(70)가 디스크 밸브이기 때문에, 예를 들어 볼 밸브를 이용한 구성과 비교하면, 디스크 밸브와 밸브체의 단부에 의해 페일시의 통로를 개폐하고 있기 때문에, 생산성, 조립성을 높일 수 있다. 또, 코일(59)로의 저전류의 통전에 의해, 일반적으로 사용 빈도가 높은 소프트측의 감쇠력를 얻을 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감할 수 있고, 또 비통전시에는, 페일 밸브(29)에 의해 소프트측보다 큰 적절한 감쇠력을 얻을 수 있기 때문에, 차량의 조종 안정성을 확보하여, 페일 세이프를 실현할 수 있고, 또한 하드측 고정에 의한 차체에 대한 진동 입력의 증대 등의 폐해를 방지할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 관해, 도 3을 참조하여 설명한다. 상기 제1 실시형태에 대하여, 동일한 부분에는 동일한 부호를 이용하고, 상이한 부분에 관해서만 상세히 설명한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 페일 밸브(29)의 페일 디스크(70)의 외주부는 클램프되어 있지 않고, 유지 부재(35)와 파일럿 밸브 부재(34)에 의해 형성된 내주 홈(72)에 삽입되어 축방향으로 일정 거리만큼 이동 가능하게 부동(浮動) 지지되어 있다. 또, 밸브체(58)의 환상 볼록부(54) 및 시트 디스크(68)를 생략하여, 밸브체(58)의 단부면의 외주연부가, 페일 디스크(70)의 내주연부에 직접 접촉하도록 하였다. 오리피스(68A)는, 페일 디스크(70)의 내주연부 또는 밸브체(58)의 단부면의 외주연부에 설치할 수 있다. 또, 밸브실(55)은, 유지 부재(35)를 축방향으로 관통하는 통로(77), 유지 부재(35)의 단부에 형성된 절결부(78), 유지 부재(35)의 외주부에 형성된 절결부(79) 및 파일럿 밸브 부재(34)의 절결부(57)를 통해, 케이스(26) 내의 실(26B)에 연통되어 있다. 이에 따라, 상기 제1 실시형태와 동일한 작용 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 내구성을 높일 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 관해, 도 4를 참조하여 설명한다. 상기 제1 실시형태에 대하여, 동일한 부분에는 동일한 부호를 이용하고, 상이한 부분에 관해서만 상세히 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 유지 부재(35)가 생략되어 있다. 그리고, 파일럿 밸브 부재(34)의 원통부의 단부에 솔레노이드 케이스(36)가 접촉하고, 밸브실(55)에 연통하는 절결부(56)가 파일럿 밸브 부재(34)의 원통부의 단부에 형성되어 있다. 페일 밸브(29)의 페일 디스크(73)는, 내주부가 코어(60)로부터 돌출된 원통부(60A)에 부착되어, 외주부가 휘어지게 되어 있다. 원통부(60A)는, 밸브체(58)의 스토퍼를 겸하고 있다. 또, 파일럿 밸브(28)의 밸브체(58)는, 기단부에 직경 확대부(74)가 형성되고, 직경 확대부(74)의 외주부가 파일럿 밸브 부재(34)의 원통부의 내주면에 활주 이동 접촉하여 안내되어 있다. 직경 확대부(74)에는, 페일 디스크(73)에 대향하여 복수의 통로(75)가 축방향으로 관통되어 있고, 복수의 통로(75)의 외주부에 페일 디스크(73)가 착좌하는 환상의 시트부(76)가 돌출되어 있다. 오리피스(68A)는, 페일 디스크(73)의 외주부 또는 시트부(76)에 형성할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 밸브실(55) 내에서, 유체는, 밸브체(58)의 직경 확대부(74)의 통로(75)를 통해 절결부(56)로 흐른다. 그리고, 페일시에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 밸브체(58)의 직경 확대부(74)의 시트부(76)가 페일 디스크(73)에 접촉하여 통로(75)를 폐쇄하고, 포트(52)측의 압력에 의해 밸브체(58)가 후퇴하고, 스토퍼로서의 원통부(60A)에 접촉한 후 페일 디스크(73)가 휘어지고 시트부(76)로부터 이격됨으로써 통로(75)를 개방한다. 이에 따라, 상기 제1 실시형태와 동일한 작용 효과를 나타낸다.

상기 제1 내지 제3 실시형태에서, 작동 유체는, 작동의 안정성 및 취급의 편의성 때문에 오일액 및 가스를 이용하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 다른 유체를 단독 또는 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 또, 피스톤, 실린더, 밸브 등의 구성 부재의 단면 형상은, 밀봉성, 가공성 등을 고려하면 원형인 것이 바람직하지만, 다각형 등의 다른 형상으로 하는 것도 가능하다.

또한, 상기 제1 내지 제3 실시형태는, 감쇠력 발생 기구(25)를 실린더의 옆에 설치한 예를 나타냈지만, 피스톤의 활주 이동에 의해 오일액의 흐름이 발생하는 곳이라면, 예를 들어, 피스톤부에 설치해도 좋다.

또한, 상기 제1 내지 제3 실시형태에서는, 파일럿 밸브(28)를 압력 제어 밸브로 한 예를 나타냈지만, 유량을 제어하는 유량 제어 밸브이어도 좋다.

또, 상기 제1 내지 제3 실시형태에서는, 파일럿실(51)과 밸브실(55)을 별도의 실로 하고, 그 사이를 절결부(53)로 접속한 예를 나타냈지만, 파일럿실(51)과 밸브실(55)을 공통의 실로 하고 절결부(53)를 폐지해도 좋다.

상기 제1 내지 제3 실시형태에서는, 일체인 밸브체(58)의 일단이 제어 밸브의 밸브부로서, 타단이 페일 밸브의 밸브 시트로서 기능하는 예를 나타냈지만, 구조가 복잡해지기는 하지만, 제어 밸브의 밸브부와, 페일 밸브의 밸브 시트를 2체로 나누고 이들을 접속하는 구성으로 해도 좋다.

이상에서 본 발명의 일부 예시적인 실시예만을 상세하게 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 신규한 사상 및 이점으로부터 실질적으로 벗어나지 않으면서 예시적인 실시예에 대하여 많은 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 이들 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

본 발명은 2009년 9월 30일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-228705호를 우선권으로 주장한다.

2009년 9월 30일자로 출원되고 명세서, 청구범위 및 도면을 포함한 일본 특허 출원 제2009-228705호는 전체적으로 본원 명세서에 참고로 인용된다.

Claims

감쇠력 조정식 완충기로서,
유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 활주 이동 가능하게 끼워진 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되고 상기 실린더의 외부로 연장되어 나온 피스톤 로드와, 상기 실린더 내의 피스톤의 활주 이동에 의해 생기는 유체의 흐름을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 메인 밸브와, 상기 메인 밸브에 대하여 밸브 폐쇄 방향으로 내압을 작용시키는 파일럿실과, 상기 파일럿실에 유체를 도입하는 도입 통로와, 상기 파일럿실과 상기 메인 밸브의 하류측을 연통시키는 파일럿 통로와, 상기 파일럿 통로에 설치된 제어 밸브를 포함하고,
상기 제어 밸브는, 압박 수단에 의해 밸브 개방 방향으로 압박되는 밸브체와, 솔레노이드의 추력에 의해 상기 밸브체를 밸브 폐쇄 방향으로 이동시키는 액츄에이터를 갖고,
상기 파일럿 통로의 상기 제어 밸브의 하류측에 페일 밸브가 설치되고,
상기 페일 밸브는, 페일 디스크이고, 상기 밸브체가 상기 압박 수단에 의해 압박되어 상기 제어 밸브의 밸브 개방 방향으로 이동했을 때, 상기 밸브체에 접촉하여 상기 파일럿 통로를 폐쇄하고, 파일럿실의 압력이 미리 정해진 압력에 도달했을 때, 상기 페일 디스크가 휘어져 상기 밸브체로부터 이격되어 상기 파일럿 통로를 개방하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
제1항에 있어서, 상기 페일 밸브 또는 상기 페일 밸브와 접촉하는 밸브체 중 적어도 어느 한쪽에 오리피스를 형성하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
제1항에 있어서, 상기 제어 밸브는, 상기 파일럿 통로의 압력이 미리 정해진 압력에 도달했을 때 밸브를 개방하는 압력 제어 밸브인 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
제2항에 있어서, 상기 제어 밸브는, 상기 파일럿 통로의 압력이 미리 정해진 압력에 도달했을 때 밸브를 개방하는 압력 제어 밸브인 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 밸브의 밸브체는 밸브실 내에 설치되고, 상기 밸브실은 일단측이 상기 파일럿실측으로 개구되고, 타단측이 상기 페일 밸브의 하류측으로 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
제5항에 있어서, 상기 밸브실의 일단측은 상기 밸브체의 일단측에 의해 개폐되고, 타단측은 상기 페일 밸브와 상기 밸브체의 타단측에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
제6항에 있어서, 상기 밸브체의 타단측에는 상기 페일 밸브와 접촉하는 환상의 시트부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 페일 밸브의 상기 페일 디스크는 외주부 또는 내주부가 축방향으로 지지되고,
상기 페일 디스크의 내주부 또는 외주부의 지지되어 있지 않은 비지지부측은, 상기 밸브체에 접촉하여 상기 파일럿 통로를 폐쇄하고, 상기 파일럿실의 압력이 미리 정해진 압력에 도달했을 때, 상기 내주부 또는 외주부의 비지지부측이 휘어져 상기 밸브체로부터 이격되어 상기 파일럿 통로를 개방하는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
제8항에 있어서, 상기 제어 밸브의 밸브체는 밸브실 내에 설치되고, 상기 밸브실은 일단측이 상기 파일럿실측으로 개구되고, 타단측이 상기 페일 밸브의 하류측으로 개구되어 있고,
상기 밸브실의 일단측은 상기 밸브체의 일단측에 의해 개폐되고, 타단측은 상기 페일 밸브와 상기 밸브체의 타단측에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.
제9항에 있어서, 상기 밸브체의 타단측에는 상기 페일 밸브와 접촉하는 환상의 시트부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 감쇠력 조정식 완충기.