KR101849784B1 - 완충기 - Google Patents

Abstract

감쇠력 특성을 변경했을 때에도 각각의 특성에 따라 주파수 감응 기구의 감쇠력 가변폭을 임의로 바꿀 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.
피스톤 로드(3)의 하단측에 설치된 주파수 감응 기구(25)는, 피스톤 로드(3)와 일체로 내통(1) 내에서 변위되는 통형상의 하우징(26)과, 프리피스톤(29), O링(30, 31)을 포함하여 구성된다. 통로 면적 가변 기구(32)의 셔터(33)에는, 축 방향으로 연장되는 내측 홀(33A)과, 오리피스 홀(33B)과, 오일 홈(33C, 33D, 33E, 33F)을 설치했다. 셔터(33)의 회동 위치에 따라 오일 홀(3C)과 오리피스 홀(33B)의 사이의 개구 면적을 바꾼다. 오일 홀(3D, 3E)과 오일 홈(33C, 33D)과의 사이, 오일 홀(3F, 3G)과 오일 홈(33C, 33D, 33E, 33F)의 사이의 개구 면적도 셔터(33)의 회동 위치에 따라 가변식으로 조정된다.

Description

완충기{DAMPER}

본 발명은 예컨대 자동차 등의 진동을 완충하는 데 적합하게 사용되는 완충기에 관한 것이다.

일반적으로, 2륜 또는 4륜 자동차 등의 차량에는 차륜측과 차체측의 사이에 유압 완충기가 설치되어, 주행시에 발생하는 상하 방향의 진동 등을 완충하는 구성으로 되어 있다. 이 유압 완충기는 액추에이터를 이용하여 작동 유체가 통과하는 오리피스 면적을 변화시킴으로써 발생하는 감쇠력을 저감쇠력으로부터 고감쇠력까지 적절하게 조정하는 것이 가능하다. 게다가, 주파수 감응 기구(입력 진동 주파수에 따라 감쇠력이 내려가는 기구)를 부여함으로써, 쌍방의 조합에 의해 승차감의 향상을 구현하고 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).

이 주파수 감응 기구는, 예컨대 특허문헌 1의 도 2에 도시한 바와 같이, 감쇠력 특성을 하드하게 설정했을 때에도, 고주파의 입력에 대해서는 저감쇠력으로 하는 것을 가능하게 한다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평 6-94065호 공보

그런데, 전술한 종래 기술에 따른 완충기는, 주파수 감응 기구에 의한 감쇠력 가변폭을 결정하는 오리피스 면적이 일정하게 되어 있다. 따라서, 감쇠력 조정식의 유압 완충기에 의해 발생하는 감쇠력을 하드한 특성, 중간(medium)의 특성 또는 소프트한 특성으로 변경할 때, 각각의 특성에 따라 주파수 감응 기구의 감쇠력 가변폭을 자유로이 바꿀 수 없다.

예컨대, 코너링 시의 롤링을 억제하기 위해 하드한 감쇠력 특성으로 설정한 상태에서, 노면으로부터의 고주파 진동을 저감하기 위해 감쇠력 가변폭을 크게 하고, 또한 양호한 길의 주행시의 승차감을 양호하게 하기 위해 소프트한 감쇠력 특성으로 한 경우에는, 스프링 하 공진 주파수에서의 진동을 억제하기 위해 감쇠력 가변폭을 작게 하는 특성을 얻을 수 없다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 감쇠력 특성을 변경했을 때에도 각각의 특성에 따라 주파수 감응 기구의 감쇠력 가변폭을 임의로 바꿀 수 있도록 한 완충기를 제공하는 것에 있다.

전술한 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명이 채용하는 구성은, 작동 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 이동 가능하게 끼워져 장착되며 상기 실린더 내에 2개의 실을 구획하는 피스톤과, 일단측이 상기 피스톤에 고착되고 타단측이 상기 실린더의 외부로 돌출한 피스톤 로드와, 상기 피스톤의 이동에 의해 상기 실린더 내의 2개의 실 사이에서 작동 유체가 유통하는 주 통로와, 상기 주 통로와 병렬로 설치되고 상기 피스톤의 이동에 의해 상기 실린더 내의 2개의 실 중 어느 하나의 실로부터 다른 실을 향해 작동 유체가 흐르는 제1 통로 및 제2 통로와, 상기 주 통로에 설치되고 상기 피스톤의 이동에 의해 생기는 상기 작동 유체의 흐름을 규제하여 감쇠력을 발생시키는 주 감쇠 밸브와, 상기 제1 통로에 설치되고 상기 피스톤의 이동에 의해 생기는 상기 작동 유체의 흐름을 규제하여 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구와, 상기 제2 통로 중에 설치되고 상기 제2 통로를 상류측과 하류측으로 구획하는 프리피스톤을 구비하며, 상기 제1 통로 및 제2 통로의 도중에는 각각의 통로 면적을 조정할 수 있는 통로 면적 가변 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 데 있다.

본 발명에 따르면, 통로 면적 가변 기구에 의해 제1 통로의 면적과 제2 통로의 면적을 각각 따로따로 조정할 수 있다. 따라서, 완충기에 의해 발생하는 감쇠력을 하드한 특성, 중간의 특성 또는 소프트한 특성 중 어느 하나로 변경했을 때에도, 프리피스톤으로 이루어지는 주파수 감응 기구의 감쇠력 가변폭을 각각의 특성에 따라 자유로이 바꿀 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유압 완충기를 도시한 종단면도이다.
도 2는 도 1 중의 수축측 제어 밸브를 구성하는 메인 밸브 및 디스크 밸브를 확대하여 도시한 종단면도이다.
도 3은 도 2 중의 메인 밸브를 단체(單體)로 하여 하측에서 본 저면도이다.
도 4는 도 2 중의 디스크 밸브를 단체로 하여 하측에서 본 저면도이다.
도 5는 도 1 중의 피스톤 로드와 셔터를 확대하여 도시한 부분 단면도이다.
도 6은 셔터를 도 5 중의 화살표 VI-VI 방향에서 본 횡단면도이다.
도 7은 셔터를 도 5 중의 화살표 VII-VII 방향에서 본 횡단면도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 따른 셔터 위치와 개구 면적의 관계를 도시한 특성도이다.
도 9는 제1 실시 형태에 따른 주파수와 감쇠력의 관계를 도시한 특성선도이다.
도 10은 제2 실시 형태에 따른 유압 완충기를 도시한 종단면도이다.
도 11은 제3 실시 형태에 따른 유압 완충기를 도시한 종단면도이다.
도 12는 제1 및 제2 실시 형태에 따른 유압 완충기 전체를 도시한 종단면도이다.

이하에서 설명하는 실시 형태는 전술한 발명이 해결하고자 하는 과제의 난이나 발명의 효과의 난에 기재한 내용에 그치지 않고 그 밖에도 여러 가지 과제를 해결하는 효과를 나타내고 있다. 이하의 실시 형태가 해결하는 과제의 주요한 것을 전술한 난에 기재한 내용도 포함시켜 다음에 열거한다.

〔특성 개선〕진동 상태에 따라 감쇠력 특성(피스톤 속도에 대한 감쇠력)을 변경할 때, 보다 원활하게 변경하는 등의 특성 설정이 요구되고 있다. 이는 작은 감쇠력이 발생하는 특성과, 큰 감쇠력이 발생하는 특성의 전환이 갑작스럽게 발생하면, 실제로 발생하는 감쇠력도 갑작스럽게 전환되므로, 차량의 승차감이 악화되고, 나아가서는 감쇠력의 전환이 차량의 조타 중에 발생하면, 차량의 거동이 불안정해져, 운전자가 조타에 대해 위화감을 초래할 우려가 있기 때문이다. 따라서, 앞에서 개시한 특허 문헌 1에 개시한 바와 같이 보다 원활하게 변경하는 특성 설정이 검토되고 있는데, 더 많은 특성 개선이 요망되고 있다.

〔대형화의 억제〕주파수 감응 기구는 프리피스톤이 상하 이동하는 영역이 필요하기 때문에, 영역을 크게 하면 축 방향으로 길어질 수 있다. 실린더 장치가 대형화되면 차체에의 부착 자유도가 저하하기 때문에 실린더 장치의 축 방향 길이의 증가는 큰 과제이다. 외부로부터 감쇠력을 조정하는 기구를 설치하면 그만큼의 대형화를 피할 수 없기 때문에, 주파수 감응부의 소형화는 강한 요구가 있다.

〔부품수의 저감〕주파수 감응 기구는, 피스톤 이외에, 하우징이나 프리피스톤 등의 구성 부품이 구비되기 때문에, 부품 수는 늘어나게 된다. 부품수가 늘어나면, 생산성, 내구성, 신뢰성 등에 영향을 끼치기 때문에, 원하는 특성, 즉 진동 주파수가 넓은 영역에 대응한 감쇠력 특성을 얻을 수 있는 특성을 발휘하면서 부품수의 저감이 요구되고 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 완충기를 차량용 유압 완충기에 적용한 경우를 예로 들어 첨부 도면을 따라 상세하게 설명한다.

여기서, 도 1 내지 도 9 및 도 12는 본 발명의 제1 실시 형태를 도시하고 있다. 도 12는 제1 실시 형태의 전체를 도시한 것으로서, 내통(1)의 외주에는 외통(100)이 설치되어 있고, 내통(1)과 외통(100) 사이에는 오일과 가스가 봉입된 리저버실(R)이 설치되어 있다. 리저버실(R)과 바텀측 오일실(B)은 바텀 밸브(101)에 의해 접속되어 있다. 바텀 밸브 기구는 리저버실(R)로부터 바텀측 오일실(B)로 거의 저항 없이 오일액을 흘리는 역류 방지 밸브(102)와, 비교적 큰 감쇠력을 발생시키는 감쇠 밸브(103)를 구비한다.

후술하는 피스톤(2)에 접속된 피스톤 로드(3)는 로드 가이드(104)와 시일(105)을 관통하여 외통(100)으로부터 돌출되어 있다. 또한, 피스톤 로드(3)의 돌출단으로부터는 후술하는 컨트롤 로드(34)가 돌출되어 있다. 피스톤 로드(3)의 선단은 부착 마운트(도시하지 않음)를 통해 자동차에 부착된다. 그리고, 자동차에 부착된 상태에서, 직동형 액추에이터(106)가 자동차의 엔진 룸이나 트렁크 룸 측으로부터 부착된다. 107은 차륜 측에 부착하기 위한 아이(eye)이다.

도 1에서, 내통(1) 내에는 작동 유체로서의 오일액이 봉입되고, 상기 외통(100)과 내통(1)의 사이에는 환형의 리저버실(R)이 형성되어 있다.

2는 내통(1) 내에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤으로서, 상기 피스톤(2)은 내통(1) 내를 로드측 오일실(A)과 바텀측 오일실(B)의 2개의 실로 구획하고 있다. 피스톤(2)에는 로드측 오일실(A)과 바텀측 오일실(B)을 연통시킬 수 있는 오일 경로(2A, 2B)가 각각 복수 개 둘레 방향으로 이격되어 형성되며, 이들 오일 경로(2A, 2B)는 피스톤(2)의 축선에 대해 비스듬하게 경사진 오일 구멍에 의해 구성되어 있다. 오일 경로(2A, 2B)는 로드측 오일실(A)과 바텀측 오일실(B)의 사이에서 오일액을 유통시키는 주 통로를 구성하고 있다.

피스톤(2)의 일측이 되는 하측 단부면에는, 오일 경로(2A)의 일측 개구를 둘러싸도록 형성된 환형 오목부(2C)와, 상기 환형 오목부(2C)의 지름 방향 외측에 위치하며 후술하는 메인 디스크(16)가 이착좌하는 환형 밸브 시트(2D)가 설치된다. 피스톤(2)의 타측이 되는 상측 단부면에는, 오일 경로(2B)의 타측 개구를 둘러싸도록 형성된 환형 오목부(2E)와, 상기 환형 오목부(2E)의 지름 방향 외측에 위치하며 후술하는 메인 디스크(7)가 이착좌하는 환형 밸브 시트(2F)가 설치된다.

3은 내통(1) 내에서 축 방향으로 연장되는 피스톤 로드로서, 상기 피스톤 로드(3)는, 일단측으로서의 하단측이 내통(1) 내에 삽입되고, 후술하는 하우징(26)의 덮개 있는 너트(27) 등에 의해 피스톤(2)에 고착되어 설치되어 있다. 또한, 피스톤 로드(3)의 타단측으로서의 상단측은, 상기 로드 가이드 등을 통해 상기 외통 및 내통(1)의 외부에 돌출되어 있다. 피스톤 로드(3)의 내주측에는, 그 하단측에 개구하여 형성되며 후술하는 셔터(33)가 회동 가능하게 삽입되는 셔터 장입 구멍(3A)과, 상기 셔터 장입 구멍(3A)의 상단측으로부터 상향으로 연장된 소직경의 로드 삽입 구멍(3B)이 축 방향으로 관통하여 설치되어 있다.

또한, 피스톤 로드(3)에는, 셔터 장입 구멍(3A)으로부터 지름 방향 외향으로 연장된 복수 개의 오일 홀(3C, 3D, 3E, 3F, 3G)이 각각 축 방향과 둘레 방향으로 이간되어 설치되어 있다. 이들 오일 홀(3C∼3G) 중 각 오일 홀(3C∼3E)은 피스톤(2)에 의해 내통(1) 내에 구획된 로드측 오일실(A)의 위치에 배치되고, 나머지 각 오일 홀(3F, 3G)은 내통(1) 내의 바텀측 오일실(B)의 위치에 배치되어 있다.

이 중 가장 상측에 위치하는 각 오일 홀(3C)은, 후술하는 셔터(33)의 내측 홀(33A)에 지름 방향의 오리피스 홀(33B)을 통해 연통, 차단된다. 또한, 각 오일 홀(3D, 3E)은 후술하는 셔터(33)의 오일 홈(33C, 33D)을 통해 서로 연통, 차단된다. 각 오일 홀(3F, 3G)은 후술하는 셔터(33)의 오일 홈(33E, 33F)을 통해 서로 연통, 차단된다. 또한, 피스톤 로드(3)의 외주측에는 후술하는 포트 부재(22)가 축 방향으로 위치 결정되는 환형의 단차부(3H)가 형성되어 있다.

4는 본 실시 형태에서 채용한 수축측 감쇠력 발생 기구[이하, 수축측 감쇠 기구(4)라고 함]로서, 상기 수축측 감쇠 기구(4)는, 도 1에 도시한 바와 같이 내통(1)의 로드측 오일실(A) 내에 위치하여 피스톤(2)의 상측에 고정 상태로 부착되어 있다. 수축측 감쇠 기구(4)는, 피스톤 로드(3)의 축소 행정에서 피스톤(2)이 내통(1) 내에서 하향으로 슬라이딩 변위될 때, 바텀측 오일실(B)로부터 피스톤(2)의 각 오일 경로(2B), 후술하는 압력실(C), 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3E, 3D), 후술하는 셔터(33)의 오일 홈(33C, 33D) 등을 통해 로드측 오일실(A)을 향해 유통하는 오일액에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시키는 것이다.

수축측 감쇠 기구(4)는, 후술하는 포트 부재(23)와 피스톤(2)의 사이에 위치하여 피스톤 로드(3)의 외주측에 고정된 덮개 있는 통형상의 상측 케이스체(5)와, 상기 상측 케이스체(5)의 하면측에 끼워맞춤 공차를 두고 감합되는 후술하는 탄성 시일 부재(8)를 가지며 상측 케이스체(5)의 사이에 환형의 압력실(C)을 형성하는 메인 밸브(6)와, 후술하는 외측 체크 밸브(9), 내측 체크 밸브(10) 및 디스크 밸브(11)를 포함하여 구성되어 있다.

수축측 감쇠 기구(4)의 상측 케이스체(5)에는 그 상측 단부면에 형성되며 외측 체크 밸브(9)가 이착좌하는 환형 밸브 시트(5A)와, 상기 환형 밸브 시트(5A)보다 지름 방향 내측에 위치하며 압력실(C)을 환형 밸브 시트(5A)의 내측 부위에 연통시키는 축 방향 오일 경로로서의 오일 구멍(5B)과, 압력실(C)을 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3E)과 항상 연통시키는 지름 방향 오일 경로로서의 오일 홈(5C)이 설치되어 있다. 외측 체크 밸브(9)는, 릴리프 밸브를 구성하는 것으로서, 압력실(C) 내의 압력이 미리 결정된 릴리프 설정압까지 상승했을 때에 개방되고, 이 이외의 경우에는 환형 밸브 시트(5A)에 착좌하여 폐쇄 상태로 유지되는 것이다.

메인 밸브(6)는, 피스톤(2)의 환형 밸브 시트(2F)에 이착좌하는 메인 디스크(7)와, 상기 메인 디스크(7)의 상면 외주측에 가류, 베이크 등의 수단으로 고착하여 설치된 환형의 탄성 시일 부재(8)에 의해 구성되어 있다. 상기 탄성 시일 부재(8)는, 고무 등의 탄성 재료를 이용하여 두께가 두꺼운 링형으로 형성되며, 외측의 로드측 오일실(A)에 대해 내측의 압력실(C)을 액밀식으로 밀봉하고 있다.

또한, 메인 밸브(6)의 메인 디스크(7)는 본 발명의 구성 요건인 주 감쇠 밸브를 겸용하여 구성되어 있다. 메인 밸브(6)는 피스톤 로드(3)의 축소 행정에서 오일실(A, B) 사이의 압력차가 미리 결정된 설정치까지 커지면, 메인 디스크(7)가 환형 밸브 시트(2F)로부터 이좌하여 소정의 수축측 감쇠력을 발생시키는 것이다. 메인 밸브(6)[메인 디스크(7)]의 개방시에는 오일실(A, B) 사이가 피스톤(2)의 오일 경로(2B)를 통해 연통하며, 이에 따라 본 발명의 구성 요건인 주 통로가 형성된다.

메인 밸브(6)의 메인 디스크(7)에는, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이 원형 구멍(7A)과, 상기 원형 구멍(7A)의 지름 방향 외측에 위치하며 둘레 방향으로 이간되어 형성된 복수 개의 원호형 홀(7B)이 설치되어 있다. 메인 디스크(7)는 원형 구멍(7A)을 통해 피스톤 로드(3)의 외주측에 부착된다. 원호형 홀(7B)은 후술하는 디스크 밸브(11)의 절개 구멍(11B)을 통해 피스톤(2)의 환형 오목부(2E)와 상기 압력실(C)을 항상 연통시킨다.

10은 피스톤(2)의 환형 오목부(2E) 내에 설치된 내측 체크 밸브로서, 상기 내측 체크 밸브(10)는 환형 오목부(2E)의 바닥면 측에 이착좌하며, 피스톤(2)의 오일 경로(2B)를 환형 오목부(2E) 내에 대해 연통, 차단한다. 그리고, 내측 체크 밸브(10)는 바텀측 오일실(B) 내의 오일액이 피스톤(2)의 오일 경로(2B) 측으로부터 환형 오목부(2E) 측을 향해 유통하는 것을 허용하고, 반대로 환형 오목부(2E) 측으로부터 오일 경로(2B) 측을 향해 유통하는 것을 저지하는 것이다.

11은 내측 체크 밸브(10)의 상측에 스페이서 등을 통해 설치된 디스크 밸브로서, 상기 디스크 밸브(11)는, 도 2, 도 4에 도시한 바와 같이 원형 구멍(11A)과, 상기 원형 구멍(11A)의 지름 방향 외측에 위치하고 둘레 방향으로 이격되어 형성된 복수 개의 절개 구멍(11B)이 설치된다. 디스크 밸브(11)는, 원형 구멍(11A)을 통해 피스톤 로드(3)의 외주측에 부착된다. 각 절개 구멍(11B)은, 대략 T 자형을 이루는 오일 구멍으로서 형성되어, 메인 디스크(7)의 각 원호형 홀(7B)을 통해 피스톤(2)의 환형 오목부(2E)와 상기 압력실(C)을 항상 연통시킨다. 이 경우, 절개 구멍(11B)은 메인 디스크(7)의 원호형 홀(7B)보다 통로 면적이 충분히 작아, 유통하는 오일액에 수축 작용을 부여하여 감쇠력을 발생시킨다.

12는 디스크 밸브(11)를 메인 디스크(7)와의 사이에서 끼운 백업 디스크로서, 상기 백업 디스크(12)는, 원형 구멍(12A)을 통해 피스톤 로드(3)의 외주측에 부착된다. 백업 디스크(12)는, 그 상측면에서 디스크 밸브(11)와 메인 디스크(7)를 하측으로부터 보강한다. 또한, 백업 디스크(12)는 피스톤(2)의 환형 오목부(2E) 내에 배치되며, 내측 체크 밸브(10)의 최대 개방도를 규제하는 리테이너로도 기능하는 것이다.

13은 본 실시 형태에서 채용한 신장측 감쇠력 발생 기구[이하, 신장측 감쇠기구(13)라고 함]로서, 상기 신장측 감쇠 기구(13)는, 도 1에 도시한 바와 같이 내통(1)의 바텀측 오일실(B) 내에 위치하여 피스톤(2)의 하측에 고정 상태로 부착되어 있다. 신장측 감쇠 기구(13)는, 피스톤 로드(3)의 신장 행정에서 피스톤(2)이 내통(1) 내에서 상향으로 슬라이딩 변위될 때, 로드측 오일실(A)로부터 피스톤(2)의 각 오일 경로(2A), 하측 케이스체(14)의 압력실(D), 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3F, 3G), 후술하는 셔터(33)의 오일 홈(33E, 33F) 등을 통해 바텀측 오일실(B)을 향해 유통하는 오일액에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시키는 것이다.

신장측 감쇠 기구(13)는, 후술하는 포트 부재(24)와 피스톤(2)의 사이에 위치하여 피스톤 로드(3)의 외주측에 고정된 바닥 있는 통 형상의 하측 케이스체(14)와, 상기 하측 케이스체(14)의 상면측에 끼워맞춤 공차를 가지고 감합되는 후술하는 탄성 시일 부재(17)를 가지며 하측 케이스체(14)와의 사이에 환형의 압력실(D)을 형성하는 메인 밸브(15)와, 후술하는 외측 체크 밸브(18), 내측 체크 밸브(19) 및 디스크 밸브(20)를 포함하여 구성되어 있다.

신장측 감쇠 기구(13)의 하측 케이스체(14)는, 수축측 감쇠 기구(4)의 상측 케이스체(5)와 거의 동일하게 구성되며, 환형 밸브 시트(14A), 축 방향 오일 경로로서의 오일 구멍(14B), 지름 방향 오일 경로로서의 오일 홈(14C)을 가지고 있다. 외측 체크 밸브(18)는, 릴리프 밸브를 구성하는 것으로서, 압력실(D) 내의 압력이 미리 결정된 릴리프 설정압까지 상승했을 때에 개방하고, 그 이외의 경우에는 환형 밸브 시트(14A)에 착좌하여 폐쇄 상태로 유지되는 것이다.

메인 밸브(15)는, 수축측 감쇠 기구(4)의 메인 밸브(6)와 동일하게 구성되며, 피스톤(2)의 환형 밸브 시트(2D)에 이착좌하는 메인 디스크(16)와, 상기 메인 디스크(16)의 하면 외주측에 고착되어 설치된 환형의 탄성 시일 부재(17)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 메인 밸브(15)에 대해서도 본 발명의 구성 요건인 주 감쇠 밸브를 겸용하여 구성되어 있다.

메인 밸브(15)는, 피스톤 로드(3)의 신장 행정에서 오일실(A, B) 간의 압력차가 미리 결정된 설정치까지 커지면, 메인 디스크(16)가 환형 밸브 시트(2D)로부터 이좌하여 소정의 신장측 감쇠력을 발생시키는 것이다. 메인 밸브(15)[메인 디스크(16)]의 개방시에는 오일실(A, B) 사이가 피스톤(2)의 오일 경로(2A)를 통해 연통하며, 이에 따라 본 발명의 구성 요건인 주 통로가 형성된다. 메인 밸브(15)의 메인 디스크(16)에도, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이 원형 구멍(16A)과, 복수 개의 원호형 홀(16B)이 설치되어 있다.

19는 피스톤(2)의 환형 오목부(2C) 내에 설치된 내측 체크 밸브로서, 상기 내측 체크 밸브(19)는, 환형 오목부(2C)의 바닥면 측에 이착좌하며, 피스톤(2)의 오일 경로(2A)를 환형 오목부(2C) 내에 대해 연통, 차단한다. 그리고, 내측 체크 밸브(19)는 로드측 오일실(A) 내의 오일액이 피스톤(2)의 오일 경로(2A) 측으로부터 환형 오목부(2C) 측을 향해 유통하는 것을 허용하고, 반대로 환형 오목부(2C) 측으로부터 오일 경로(2A) 측을 향해 유통하는 것을 저지하는 것이다.

20은 내측 체크 밸브(19)의 하측에 스페이서 등을 통해 설치된 디스크 밸브로서, 이 디스크 밸브(20)는, 수축측 감쇠 기구(4)의 디스크 밸브(11)와 동일하게 구성되며, 도 2, 도 4에 도시한 바와 같이 원형 구멍(20A)과 복수 개의 절개 구멍(20B)을 가지고 있다. 디스크 밸브(20)의 각 절개 구멍(20B)은 메인 디스크(16)의 각 원호형 홀(16A)을 통해 피스톤(2)의 환형 오목부(2C)와 상기 압력실(D)을 항상 연통시킨다. 이 경우, 절개 구멍(20B)은 메인 디스크(16)의 원호형 홀(16A)보다 통로 면적이 충분히 작아, 유통하는 오일액에 수축 효과를 발생시킨다.

21은 디스크 밸브(20)를 메인 디스크(16)와의 사이에서 끼운 백업 디스크로서, 상기 백업 디스크(21)는 원형 구멍(21A)을 통해 피스톤 로드(3)의 외주측에 부착된다. 백업 디스크(21)는 그 하측면에서 디스크 밸브(20)와 메인 디스크(16)를 상측으로부터 보강한다. 또한, 백업 디스크(21)는 피스톤(2)의 환형 오목부(2C) 내에 배치되며, 내측 체크 밸브(19)의 최대 개방도를 규제하는 리테이너로도 기능하는 것이다.

22, 23은 피스톤 로드(3)의 단차부(3H)와 상측 케이스체(5)의 사이에 설치된 포트 부재로서, 상기 포트 부재(22, 23)는, 피스톤 로드(3)의 외주측에 감합되어 설치된 환형의 링 등에 의해 구성되어 있다. 포트 부재(22)는, 로드측 오일실(A)과 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3C)의 사이에서 오일액을 유입, 유출시키는 것이다. 또한, 포트 부재(23)는, 로드측 오일실(A)과 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3D)의 사이에서 오일액을 유입, 유출시키는 것이다.

24는 신장측 감쇠 기구(13)의 하측 케이스체(14)와 덮개 있는 너트(27)의 사이에 설치된 다른 포트 부재로서, 상기 포트 부재(24)도 피스톤 로드(3)의 외주측에 감합되어 설치된 환형의 링 등에 의해 구성되어 있다. 포트 부재(24)는 바텀측 오일실(B)과 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3G)의 사이에서 오일액을 유입, 유출시키는 것이다.

25는 피스톤 로드(3)의 하단측에 설치된 주파수 감응 기구로서, 상기 주파수 감응 기구(25)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 피스톤 로드(3)와 일체로 내통(1) 내에서 변위되는 통형상의 하우징(26)과, 상기 하우징(26) 내에 상대 변위 가능하게 설치된 후술하는 프리피스톤(29), O링(30, 31)을 포함하여 구성되어 있다. 하우징(26)은, 피스톤 로드(3)의 하단측에 나사 결합하여 설치된 덮개 부재로서의 덮개 있는 너트(27)와, 바닥 있는 통형체(28)에 의해 구성되어 있다.

덮개 있는 너트(27)는, 피스톤 로드(3)의 하단측 외주에 나사식으로 부착된 내측 너트부(27A)와, 상기 내측 너트부(27A)의 상단측으로부터 지름 방향 외향으로 연장된 환형 덮개부(27B)와, 상기 환형 덮개부(27B)의 외주측으로부터 하향으로 현수되어 내주면이 프리피스톤(29)에 대한 가이드면이 된 외측의 통형상 현수부(27C)에 의해 구성되어 있다. 통형상 현수부(27C)의 하단면은 후술하는 O링(30)이 접촉하는 하우징 접촉면을 구성한다.

바닥 있는 통형체(28)는 상단측이 덮개 있는 너트(27)의 환형 덮개부(27B)에 외측으로부터 코킹 등의 수단으로 고정되고 내통(1) 내에서 하향으로 연장된 통형상부(28A)와, 상기 통형상부(28A)의 하단측을 막는 환형의 바닥판부(28B)로 구성되어 있다. 바닥판부(28B)의 중심측에는 후술하는 하측실(F)과 바텀측 오일실(B)을 연통시키는 연통홀(28C)이 형성되어 있다.

통형상부(28A)의 내주측에는, 후술하는 O링(31)이 접촉하는 하우징 접촉면으로서의 경사 원호면(28D)이 형성되고, 이 경사 원호면(28D)은, 후술하는 프리피스톤(29)의 이동 방향(즉, 축 방향)에 대해 경사진 면이면서, 또한 곡면을 갖는 면을 구성하고 있다. 여기서, 경사 원호면(28D)은 프리피스톤(29)이 하향으로 변위될 때 후술하는 환형 볼록부(29A)와의 사이에서 O링(31)을 탄성적으로 압축 변형시키고, 이 때의 저항력에 의해 프리피스톤(29)의 스트로크 엔드를 향한 변위를 억제하는 기능을 가지고 있다.

29는 하우징(26) 내에 슬라이딩 가능하게 설치된 프리피스톤으로서, 상기 프리피스톤(29)은, 도 1에 도시한 바와 같이 바닥 있는 통형상의 피스톤으로서 형성되고, 그 외주측에는 축 방향의 중간 위치로부터 지름 방향 외향으로 돌출하는 환형 볼록부(29A)가 설치되어 있다. 프리피스톤(29)은, 축 방향의 일측이 되는 하단측이 바닥 있는 통형체(28)의 통형상부(28A) 내에 변위 가능하게 삽입되고, 축 방향의 타측이 되는 상단측이 덮개 있는 너트(27)의 통형상 현수부(27C) 내에 변위 가능하게 삽입되어 있다.

하우징(26) 내에서 축 방향으로 상대 변위되는 프리피스톤(29)은, 덮개 있는 너트(27)의 환형 덮개부(27B)와 바닥 있는 통형체(28)의 바닥판부(28B)에 맞닿음으로써 상하 방향의 스트로크 엔드가 규정된다. 프리피스톤(29)은, 하우징(26) 내(즉, 제2 통로)를 상류측, 하류측의 2실인 상측실(E)과 하측실(F)로 구획하고 있다. 여기서, 제2 통로는 프리피스톤(29)에 구획되어 있으며, 로드측 오일실(A)과 바텀측 오일실(B) 사이에서 오일액이 치환되는 흐름은 생기지 않지만, 프리피스톤(29)이 하우징(26)에 대해 이동하고 있는 동안에는 로드측 오일실(A)의 오일액이 상측실(E)로 유입되고, 하측실(F)로부터는 동일한 양의 오일액이 바텀측 오일실(B) 측으로 압출되므로 실질적으로 흐름을 발생시키고 있다.

프리피스톤(29)의 외주에 설치한 환형 볼록부(29A)는, 그 상하면 측이 경사 원호면(29B, 29C)으로서 형성되고, 이들 경사 원호면(29B, 29C)은 후술하는 O링(30, 31)이 접촉하는 프리피스톤 접촉면으로 되어 있다. 경사 원호면(29B, 29C)은 프리피스톤(29)의 축 방향에 대해 경사진 곡면을 갖는 면을 구성하고 있다. 여기서, 프리피스톤(29)의 경사 원호면(29B)은 O링(30)을 사이에 두고 통형상 현수부(27C)의 하단면과 축 방향으로 대향하며, 경사 원호면(29C)은 바닥 있는 통형체(28)의 경사 원호면(28D)과 O링(31)을 사이에 두고 축 방향으로 대향한다.

30, 31은 주파수 감응 기구(25)의 저항 요소를 구성하는 탄성체로서의 O링으로서, 상기 O링(30, 31)은 하우징(26)의 통형상부(28A)와 프리피스톤(29)의 외주면의 사이에 배치되며, 양자간을 액밀식으로 밀봉하고 있다. 하우징(26) 내의 상측실(E)과 하측실(F)은 O링(30, 31)에 의해 서로 밀봉된 상태로 유지된다.

프리피스톤(29)이 하우징(26) 내에서 상향으로 변위될 때에는, 통형상 현수부(27C)의 하단면과 프리피스톤(29)의 환형 볼록부(29A)[경사 원호면(29B)]의 사이에서 O링(30)이 탄성적으로 압축 변형된다. 이 때 O링(30)은 프리피스톤(29)의 스트로크 엔드를 향한 상향 변위에 대한 저항력을 발생시킨다. 또한, 프리피스톤(29)이 하우징(26) 내에서 하향으로 변위될 때에는, 통형상부(28A) 측의 경사 원호면(28D)과 프리피스톤(29)의 환형 볼록부(29A)[경사 원호면(29C)]의 사이에서 O링(31)이 탄성적으로 압축 변형된다. 이 때 O링(31)은 프리피스톤(29)의 스트로크 엔드를 향한 하향 변위에 대한 저항력을 발생시킨다.

32는 본 실시 형태에서 채용한 통로 면적 가변 기구로서, 상기 통로 면적 가변 기구(32)는, 후술하는 셔터(33), 컨트롤 로드(34) 및 스테핑 모터 등의 액추에이터(도시하지 않음)를 포함하여 구성되어 있다. 통로 면적 가변 기구(32)의 액추에이터는, 예컨대 피스톤 로드(3)의 돌출단 측에 설치되며, 컨트롤 로드(34)를 통해 셔터(33)를 회동 조작하는 것이다.

33은 피스톤 로드(3)의 셔터 장입 구멍(3A) 내에 설치된 셔터로서, 상기 셔터(33)는, 통로 면적 가변 기구(32)의 개구 면적 가변 부재를 구성하는 것이다. 셔터(33)는, 컨트롤 로드(34)의 하단측에 일체 회전하도록 설치되고, 피스톤 로드(3)의 셔터 장입 구멍(3A) 내에서 컨트롤 로드(34)와 함께 회동된다. 컨트롤 로드(34)는 피스톤 로드(3)의 로드 삽입 구멍(3B) 내에 삽입 관통되어 설치되고, 그 상단측이 상기 액추에이터의 출력축(도시하지 않음)에 연결된다.

셔터(33)의 내주측은 축 방향으로 연장되는 내측 홀(33A)이 되고, 그 하단측은 하우징(26) 내의 상측실(E)과 항상 연통되어 있다. 또한, 셔터(33)에는 내측 홀(33A)로부터 지름 방향 외향으로 뚫린 개구로서의 오리피스 홀(33B)과, 상기 오리피스 홀(33B)로부터 셔터(33)의 축 방향으로 이간되어 셔터(33)의 외주면에 형성된 오일 홈(33C, 33D)과, 상기 오일 홈(33C, 33D)으로부터 축 방향으로 이간되어 셔터(33)의 외주면에 형성된 다른 오일 홈(33E, 33F)이 설치되어 있다.

오리피스 홀(33B)은, 도 5에 도시한 바와 같이 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3C)과 축 방향, 지름 방향으로 대향하는 위치에 배치되며, 셔터(33)의 회동 위치에 따라 오일 홀(3C)을 내측 홀(33A)에 대해 연통, 차단한다. 여기서, 본 발명의 구성 요건인 제2 통로는, 로드측 오일실(A)에 연통하는 포트 부재(22), 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3C), 셔터(33)의 오리피스 홀(33B), 내측 홀(33A) 및 하우징(26)에 의해 구성되어 있다. 이 제2 통로는, 상기 주 통로에 대해 병렬인 통로로 되어 있다. 그리고, 제2 통로의 일부를 구성하는 하우징(26) 내는 프리피스톤(29)에 의해 상측실(E)과 하측실(F)로 구획되어 있다.

셔터(33)의 오일 홈(33C, 33D)은 셔터(33)의 회동 위치에 따라 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3D, 3E) 사이를 연통, 차단하는 것이다. 여기서, 오일 홈(33C)은 도 5에 도시한 바와 같이 셔터(33)의 축 방향에서 치수 α의 범위에 걸쳐 연장되고, 오일 홈(33D)은 치수 α보다 짧은 치수 β(β<α)의 범위로 형성되어 있다. 그리고, 오일 홈(33C)은, 도 6에 도시한 바와 같이 셔터(33)의 외주면에 형성된 원호형 홈으로 이루어지며, 그 홈 폭은 셔터(33)의 둘레 방향으로 대략 같게 되어 있다. 한편, 오일 홈(33D)은, 도 7에 도시한 바와 같이 셔터(33)의 외주면을 원호형으로 절개하여 형성되며, 그 홈 폭은 셔터(33)의 둘레 방향으로 점차 작아지게 되어 있다.

여기서, 셔터(33)의 오일 홈(33C, 33D)은 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3D, 3E), 수축측 감쇠 기구(4)의 압력실(C), 메인 디스크(7)의 원호형 홀(7B), 디스크 밸브(11)의 절개 구멍(11B)(도 2∼도 4 참조) 및 피스톤(2)의 오일 경로(2B) 등과 함께, 본 발명의 구성 요건인 수축측 제1 통로를 구성하며, 이 제1 통로는 상기 주 통로에 대해 병렬인 통로로 되어 있다.

셔터(33)의 오일 홈(33E, 33F)은, 셔터(33)의 회동 위치에 따라 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3F, 3G) 사이를 연통, 차단하는 것이다. 여기서, 오일 홈(33E)은 전술한 오일 홈(33D)과 대략 동일하게 셔터(33)의 축 방향으로 치수 β의 범위로 형성되고, 그 홈 폭은 도 7에 도시한 바와 같이 셔터(33)의 둘레 방향으로 점차 작아지게 되어 있다. 또한, 오일 홈(33F)은 전술한 오일 홈(33C)과 대략 동일하게 셔터(33)의 축 방향으로 치수 α의 범위에 걸쳐 형성되며, 그 홈 폭은 도 6에 도시한 바와 같이 셔터(33)의 둘레 방향으로 대략 같게 되어 있다.

또한, 셔터(33)의 오일 홈(33E, 33F)은 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3F, 3G), 신장측 감쇠 기구(13)의 압력실(D), 메인 디스크(16)의 원호형 홀(16B), 디스크 밸브(20)의 절개 구멍(20B)(도 2 내지 도 4 참조) 및 피스톤(2)의 오일 경로(2A) 등과 함께 본 발명의 구성 요건인 신장측 제1 통로를 구성하며, 이 제1 통로는 상기 주 통로에 대해 병렬인 통로로 되어 있다.

피스톤 로드(3)의 셔터 장입 구멍(3A) 내에는 셔터(33)의 하측(축 방향의 일측)에 위치하여 통체(35)가 설치되고, 셔터(33)의 상측(축 방향의 타측)에는 통형상의 가이드 부재(36)와 시일 부재(37)가 설치되어 있다. 시일 부재(37)는, 셔터 장입 구멍(3A)과 컨트롤 로드(34)의 사이로부터 오일액이 외부로 누설하는 것을 저지하는 것이다. 상기 통체(35)는 셔터(33)가 셔터 장입 구멍(3A)으로부터 하방으로 탈락하는 것을 방지하는 탈락 방지 부재를 구성하고 있다. 통체(35)의 내주측은 내측 홀(35A)이 되며, 이 내측 홀(35A)도 상기 제2 통로의 일부를 구성하고 있다.

제1 실시 형태에 따른 유압 완충기는 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것으로서, 다음에 그 작동에 대해 설명한다.

먼저, 유압 완충기를 차량에 실장할 때에는, 피스톤 로드(3)의 상단측이 차량의 차체 측에 부착되고, 상기 외통의 바텀측이 차륜 측에 부착된다. 차량의 주행시에는, 노면의 요철 등에 의해 상하 방향의 진동이 발생하면, 피스톤 로드(3)가 내통(1)으로부터 신장, 축소하도록 변위되어, 수축측 감쇠 기구(4)와 신장측 감쇠 기구(13) 등에 의해 감쇠력을 발생시킬 수 있어, 차량의 진동을 완충할 수 있다.

즉, 피스톤 로드(3)의 축소 행정에서는, 피스톤 로드(3)가 내통(1) 내로 진입하고, 바텀측 오일실(B) 내가 로드측 오일실(A)보다 고압이 되므로, 바텀측 오일실(B) 내의 오일액이 피스톤(2)의 오일 경로(2B)로부터 내측 체크 밸브(10)를 통해 환형 오목부(2E) 내로 유입되고, 이 유입 오일은 디스크 밸브(11)의 절개 구멍(11B), 메인 디스크(7)의 원호형 홀(7B)(도 2 내지 도 4 참조)을 통해 수축측 감쇠 기구(4)의 압력실(C) 내로 흐른다.

그리고, 압력실(C) 내의 오일액은 상측 케이스체(5)의 오일 홈(5C)으로부터 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3E), 셔터(33)의 오일 홈(33D, 33C), 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3D) 및 포트 부재(23)를 통해 로드측 오일실(A) 내로 유통하고, 예컨대 디스크 밸브(11)의 절개 구멍(11B), 셔터(33)의 오일 홈(33D, 33C) 등에 의해 축소측의 감쇠력을 발생할 수 있다.

이 상태에서, 피스톤 로드(3)의 축소 속도가 빨라져, 오일실(A, B) 사이의 압력차가 상기 설정치를 초과하게 되면, 주 감쇠 밸브를 구성하는 메인 밸브(6)의 메인 디스크(7)가 환형 밸브 시트(2F)로부터 이좌하여 개방되고, 소정의 축소측 감쇠력을 발생할 수 있다. 또한, 수축측 감쇠 기구(4)의 외측 체크 밸브(9)는, 압력실(C) 내의 압력이 릴리프 설정압까지 상승했을 때에 개방되어, 압력실(C) 내의 압력 상승을 억제하는 릴리프 밸브로서 기능한다.

한편, 피스톤 로드(3)의 신장 행정에서는, 로드측 오일실(A) 내가 바텀측 오일실(B)보다 고압이 되므로, 로드측 오일실(A) 내의 오일액이 피스톤(2)의 오일 경로(2A)로부터 체크 밸브(19)를 통해 환형 오목부(2C) 내에 유입되고, 이 유입 오일은 디스크 밸브(20)의 절개 구멍(20B), 메인 디스크(16)의 원호형 홀(16B)을 통해 신장측 감쇠 기구(13)의 압력실(D) 내로 흐른다.

그리고, 압력실(D) 내의 오일액은 하측 케이스체(14)의 오일 홈(14C)으로부터 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3F), 셔터(33)의 오일 홈(33E, 33F), 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3G) 및 포트 부재(24)를 통해 바텀측 오일실(B) 내로 유통하고, 예컨대 디스크 밸브(20)의 절개 구멍(20B), 셔터(33)의 오일 홈(33E, 33F) 등에 의해 신장측의 감쇠력을 발생할 수 있다.

이 상태에서, 피스톤 로드(3)의 신장 속도가 빨라져, 오일실(A, B) 사이의 압력차가 상기 설정치를 초과하게 되면, 주 감쇠 밸브를 구성하는 메인 밸브(15)의 메인 디스크(16)가 환형 밸브 시트(2D)로부터 이좌되어 개방되어, 소정의 신장측 감쇠력을 발생할 수 있다. 또한, 신장측 감쇠 기구(13)의 외측 체크 밸브(18)는, 압력실(D) 내의 압력이 릴리프 설정압까지 상승했을 때에 개방되어, 압력실(D) 내의 압력 상승을 억제하는 릴리프 밸브로서 기능한다.

다음으로, 통로 면적 가변 기구(32)의 셔터(33)에 의해 제1 통로와 제2 통로의 통로 면적을 각각 바꿈으로써 감쇠력을 가변식으로 조정하는 경우에 대해 설명한다.

제1 실시 형태에서는, 도 8 중에 도시한 사선부(38)와 같이, 셔터(33)를 위치 a에 배치했을 때, 셔터(33)의 오일 홈(33C, 33D)이 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3D, 3E)과 정면으로 마주 대한 상태에서 양자간의 개구 면적(즉, 감쇠력 조정측인 제1 통로의 통로 면적)이 최대의 개구 면적이 된다. 또한, 셔터(33)를 위치 a로부터 위치 b로 회동시켰을 때에도, 그 개구 면적은 최대의 면적으로 유지된다. 그러나 셔터(33)를 위치 b로부터 위치 c, d로 회동시켰을 때에는, 예컨대 오일 홈(33D)에 의해 상기 개구 면적이 점차 작아지고, 위치 d일 때에는 개구 면적이 제로가 되어, 오일 홀(3D, 3E) 사이는 셔터(33)의 외주면에 의해 폐쇄되어 차단된다. 또한, 셔터(33)를 위치 d로부터 위치 e로 회동시켰을 때에도, 그 개구 면적은 제로로 유지된다.

한편, 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3C)과 오리피스 홀(33B)의 사이의 개구 면적(즉, 주파수 감응측인 제2 통로의 통로 면적)은, 도 8 중에 도시한 사선부(39)와 같이, 셔터(33)를 위치 a로 했을 때, 개구 면적은 제로가 된다. 그러나, 셔터(33)를 위치 a로부터 위치 b로 회동시켰을 때에는, 오리피스 홀(33B)이 오일 홀(3C)에 정면으로 마주하여 최대의 개구 면적이 된다. 또한, 셔터(33)를 위치 b로부터 위치 d로 회동시켰을 때에는 그 개구 면적은 최대의 면적으로 유지된다. 나아가, 위치 e로 회동시켰을 때에는 개구 면적이 제로가 된다.

이와 같이, 제1 실시 형태에서는, 감쇠력 조정측의 개구 면적이 위치 a∼b 사이에서 일정(최대의 개구 면적)할 때, 주파수 감응측의 개구 면적이 제로에서 최대의 개구 면적이 될 때까지 커지도록 제어되고, 감쇠력 조정측의 개구 면적이 위치 b∼d 사이에서 제로까지 점차 작아질 때에는, 주파수 감응측의 개구 면적이 일정(최대의 개구 면적)하며, 감쇠력 조정측의 개구 면적이 위치 d∼e 사이에서 개구 면적 제로일 때에는, 주파수 감응측의 개구 면적이 점차 작아져 위치 e에서 제로가 되는 구성으로 되어 있다.

이 때, 피스톤 로드(3)의 축소 속도(또는 신장 속도)가 일정한 경우를 가정하면, 피스톤 로드(3)의 신축 주파수에 대한 감쇠력의 특성은, 도 9에 도시한 특성선 40∼43으로 나타낼 수 있다. 즉, 셔터(33)의 회동 위치가 위치 a일 때에는 감쇠력 조정측의 개구 면적이 크고 주파수 감응측의 개구 면적이 제로이기 때문에, 위치 a에서의 감쇠력 특성은 도 9 중에 도시한 특성선 40과 같이 소프트한 감쇠력으로서, 주파수에 대해 변화하지 않는 설정으로 할 수 있다.

또한, 셔터(33)의 회동 위치를 위치 a로부터 위치 b로 전환하면, 감쇠력 조정측의 개구 면적은 일정하게 유지되지만, 주파수 감응측의 개구 면적은 최대 면적이 될 때까지 커지기 때문에, 위치 b에서의 감쇠력 특성은 도 9 중에 도시한 특성선 41과 같이 저주파수 대역에서는 소프트한 감쇠력으로서, 고주파수 대역에서는 더 소프트하게 설정할 수 있다.

나아가, 셔터(33)의 회동 위치를 위치 b로부터 위치 d로 전환하면, 감쇠력 조정측의 개구 면적이 점차 작아져 주파수 감응측의 개구 면적은 최대 면적으로 일정하게 유지되기 때문에, 위치 d에서의 감쇠력 특성은 도 9 중에 도시한 특성선 42와 같이 저주파수 대역에서는 하드한 감쇠력으로서, 고주파수 대역에서는 소프트하게 설정할 수 있다.

나아가, 셔터(33)의 회동 위치를 위치 d로부터 위치 e로 전환하면, 감쇠력 조정측의 개구 면적이 제로로 유지되고, 주파수 감응측의 개구 면적이 제로까지 점차 작아지기 때문에, 위치 e에서의 감쇠력 특성은 도 9 중에 도시한 특성선 43과 같이 저주파수 대역에서는 하드한 감쇠력으로서, 고주파수 대역에서도 하드한 감쇠력을 유지한 주파수에 대해 변화하지 않는 설정으로 할 수 있다.

이와 같이 하여, 제1 실시 형태에 따르면, 도 9 중에 도시한 특성선 40∼43과 같이 저주파수 대역의 감쇠력 이외에, 각 회동 위치에서의 고주파수 대역의 감쇠력 가변폭(저감률)을 조정할 수 있으므로, 예컨대 셔터(33)의 회동 위치를 위치 b로 했을 때에는, 특성선 41과 같이 저속 주행시에는 저주파수 대역에서 소프트, 그리고 주파수 감응의 기능을 작동시켜 고주파수 대역에서 보다 소프트하게 하여, 승차감 중시의 컴포트 모드로 제어할 수 있다.

또한, 셔터(33)를 위치 a로 전환하여 특성선 40과 같이 설정하면, 주파수 감응의 기능이 OFF가 되어, 스프링 하 공진 주파수 부근에서도 감쇠력을 높게 유지할 수 있으므로, 돌기를 타고 넘어간 후의 스프링 하 진동 등을 억제할 수 있다. 또한 고속 주행시에는 조종 안정성 중시의 스포츠 모드로 제어할 수 있다. 셔터(33)를 위치 d로 전환하여 특성선 42와 같이 설정하면, 스프링 상 제진 등 승차감 제어에 사용하는 하드한 감쇠력으로 한 후에, 주파수 감응의 기능을 작동시켜 고주파 진동을 억제할 수 있어, 주파수 감응의 기능이 없는 것에 비해 고차원의 승차감 제어가 가능하거나, 또는, 보다 간단한 제어로 동등한 레벨의 승차감 제어가 가능해진다. 셔터(33)를 위치 e로 전환하여 특성선 43과 같이 설정하면, 핸들링 시의 롤링 억제 등에 사용하는 하드한 감쇠력으로 한 후에, 주파수 감응의 기능이 OFF가 되어, 조종 안정성의 제어 성능을 최대한으로 발휘할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따르면, 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3D, 3E), 셔터(33)의 오일 홈(33C, 33D), 수축측 감쇠 기구(4)의 압력실(C), 메인 디스크(7)의 원호형 홀(7B), 디스크 밸브(11)의 절개 구멍(11B) 및 피스톤(2)의 오일 경로(2B) 등에 의해 수축측 제1 통로를 구성할 수 있다. 또한, 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3F, 3G), 셔터(33)의 오일 홈(33E, 33F), 신장측 감쇠 기구(13)의 압력실(D), 메인 디스크(16)의 원호형 홀(16B), 디스크 밸브(20)의 절개 구멍(20B) 및 피스톤(2)의 오일 경로(2A) 등에 의해 신장측 제1 통로를 구성할 수 있다. 그리고, 제2 통로를 포트 부재(22), 피스톤 로드(3)의 오일 홀(3C), 셔터(33)의 오리피스 홀(33B), 내측 홀(33A) 및 하우징(26) 등에 의해 구성할 수 있다.

이와 같이 구성되는 제1 통로의 면적과 제2 통로의 면적을 통로 면적 가변 기구(32)의 셔터(33)에 의해 각각 따로따로 조정할 수 있기 때문에, 완충기에 의해 발생하는 감쇠력을 하드한 특성, 중간의 특성 또는 소프트한 특성 중 어느 하나로 변경했을 때에도 프리피스톤(29) 등으로 이루어지는 주파수 감응 기구(25)의 감쇠력 가변폭을 각각의 특성에 따라 자유로이 바꿀 수 있어, 차량의 승차감을 중시한 제어와 조종 안정성을 중시한 제어를 적절하게 구현할 수 있다.

이 경우, 차량 고유의 특성이나 목적(승차감 중시/조종 안정성 중시 등)에 따라 수축측, 신장측 감쇠 기구(4, 13)의 오리피스 면적과, 주파수 감응 기구(25)의 감쇠력 가변폭을 결정하는 오리피스 면적을 각각 독립적으로 조정할 수 있다. 또한, 감쇠력의 제어가 어려운 고주파수 대역에서도 주파수 감응 기구(25)에 의해 고주파수 대역만 감쇠력을 내릴 수 있으므로 복잡한 제어를 할 필요가 없다. 따라서, 제어 CPU의 스펙 다운에 의해 저렴한 구성이 되고, 또한 제어 빈도가 적기 때문에, 내구성의 점에서도 유리하다.

또한, 주파수 감응 기구(25)의 하우징(26)과 프리피스톤(29) 사이에는 저항 요소가 되는 O링(30, 31)을 설치하는 구성으로 하였으므로, O링(30, 31)은 하우징(26) 내에서 프리피스톤(29)이 축 방향으로 변위될 때 저항력을 발생할 수 있어, 주파수 감응 기구(25)에 의한 감쇠력을 매끄러운 특성으로 변경할 수 있다.

또한, 프리피스톤(29)에 대해 O링(30, 31)이 접촉하는 프리피스톤 접촉면을 환형 볼록부(29A)의 상하면 측에 형성된 경사 원호면(29B, 29C)으로 하고, 하우징(26)에 대해 O링(31)이 접촉하는 하우징 접촉면을 통형상부(28A)의 내주면에 형성한 경사 원호면(28D)으로 하며, 이들 경사 원호면(28D, 29B, 29C)을 프리피스톤(29)의 이동 방향에서 서로 대향시킴과 아울러, 그 이동 방향에 대해 경사지게 하고, 또한 곡면을 갖는 구성으로 하였다.

따라서, 예컨대 O링(31)을 경사 원호면(28D, 29C) 사이에서 끼워 탄성 변형시킬 때 O링(31)이 급격하게 변형하는 것을 억제하여, 그 변형을 원활하게 할 수 있다. 게다가, 경사 원호면(28D, 29B, 29C)의 곡률을 O링(30, 31)의 탄성 변형 전의 곡률보다 크게 함으로써 프리피스톤(29)의 변위에 따른 O링(30, 31)의 변형을 원활하게 할 수 있어, 결과적으로 감쇠력을 원활하게 컨트롤할 수 있다.

다음으로, 도 10은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내며, 제2 실시 형태의 특징은 수축측 제1 통로와 신장측 제1 통로를 공통의 동일한 통로로서 형성하는 구성으로 한 것에 있다. 또한, 제2 실시 형태에서는 전술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하기로 한다.

도면에서, 71은 제2 실시 형태에서 채용한 피스톤으로서, 상기 피스톤(71)은 제1 실시 형태에서 언급한 피스톤(2)과 대략 동일하게 구성되며, 내통(1) 내를 로드측 오일실(A)과 바텀측 오일실(B)의 2실로 구획하고 있다. 피스톤(71)에는 로드측 오일실(A)과 바텀측 오일실(B)을 연통시킬 수 있는 오일 경로(71A, 71B)가 각각 복수 개 피스톤(71)의 둘레 방향으로 이간되어 형성되어 있다. 이들 오일 경로(71A, 71B)는 로드측 오일실(A)과 바텀측 오일실(B)의 사이에서 오일액을 유통시키는 주 통로를 구성하고 있다.

또한, 피스톤(71)에는 오일 경로(71A)의 일측 개구를 둘러싸도록 피스톤(71)의 일측이 되는 하측 단부면에 형성된 환형 오목부(71C)와, 상기 환형 오목부(71C)의 지름 방향 외측에 위치하며 후술하는 신장측의 디스크 밸브(73)가 이착좌하는 환형 밸브 시트(71D)와, 오일 경로(71B)의 타측 개구를 둘러싸도록 피스톤(71)의 타측이 되는 상측 단부면에 형성된 환형 오목부(71E)와, 상기 환형 오목부(71E)의 지름 방향 외측에 위치하며 후술하는 축소측의 디스크 밸브(74)가 이착좌하는 환형 밸브 시트(71F)가 설치되어 있다.

72는 제2 실시 형태에서 채용한 피스톤 로드로서, 상기 피스톤 로드(72)는 제1 실시 형태에서 언급한 피스톤 로드(3)와 대략 동일하게 구성되며, 일단측으로서의 하단측이 하우징(26)의 덮개 있는 너트(27) 등에 의해 피스톤(71)에 고착되어 있다. 또한, 피스톤 로드(72)의 내주측에는 그 하단측에 개구하여 형성되며 후술하는 셔터(78)가 회동 가능하게 삽입되는 셔터 장입 구멍(72A)과, 상기 셔터 장입 구멍(72A)의 상단측으로부터 상향으로 연장된 소직경의 로드 삽입 구멍(72B)이 축 방향으로 관통하여 설치되어 있다.

또한, 피스톤 로드(72)에는 셔터 장입 구멍(72A)으로부터 지름 방향 외향으로 연장된 복수 개의 오일 홀(72C, 72D, 72E)이 각각 축 방향과 둘레 방향으로 이간되어 설치되어 있다. 이들 오일 홀(72C∼72E) 중 각 오일 홀(72C, 72D)은 로드측 오일실(A)에 개구하도록 배치되고, 나머지 각 오일 홀(72E)은 내통(1) 내의 바텀측 오일실(B)에 개구하도록 배치되어 있다.

이 중 가장 상측에 위치하는 각 오일 홀(72C)은, 후술하는 셔터(78)의 내측 홀(78A)에 지름 방향의 오리피스 홀(78B)을 통해 연통, 차단된다. 또한, 각 오일 홀(72D, 72E)은 후술하는 셔터(78)의 오일 홈(78C, 78D)을 통해 서로 연통, 차단된다. 나아가, 피스톤 로드(72)의 외주측에는 후술하는 포트 부재(75)가 축 방향으로 위치 결정되는 환형의 단차부(72F)가 형성되어 있다.

73, 74는 본 실시 형태에서 채용한 주 감쇠 밸브로서의 디스크 밸브를 나타내며, 상기 디스크 밸브(73, 74) 중 피스톤(71)의 일측이 되는 하단면에 설치된 신장측의 디스크 밸브(73)는 피스톤 로드(72)의 신장 행정에서 피스톤(71)이 상향으로 슬라이딩 변위될 때 각 오일 경로(71A) 내를 유통하는 오일액에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시킨다. 또한, 피스톤(71)의 타측이 되는 상단면에 설치된 축소측의 디스크 밸브(74)는 피스톤 로드(72)의 축소 행정에서 피스톤(71)이 하향으로 슬라이딩 변위될 때 각 오일 경로(71B) 내를 유통하는 오일액에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시키는 것이다.

75, 76은 피스톤 로드(72)의 단차부(72F)와 피스톤(71)의 사이에 설치된 포트 부재로서, 상기 포트 부재(75, 76)는 피스톤 로드(72)의 외주측에 감합되어 설치된 환형의 링 등에 의해 구성되어 있다. 포트 부재(75)는 로드측 오일실(A)과 피스톤 로드(72)의 오일 홀(72C)의 사이에서 오일액을 유입, 유출시키는 것이다. 또한, 포트 부재(76)는 로드측 오일실(A)과 피스톤 로드(72)의 오일 홀(72D)의 사이에서 오일액을 유입, 유출시키는 것이다.

77은 피스톤(71)과 덮개 있는 너트(27)의 사이에 설치된 다른 포트 부재로서, 상기 포트 부재(77)도 피스톤 로드(72)의 외주측에 감합되어 설치된 환형의 링 등에 의해 구성되어 있다. 포트 부재(77)는 바텀측 오일실(B)과 피스톤 로드(72)의 오일 홀(72E)의 사이에서 오일액을 유입, 유출시키는 것이다.

78은 본 실시 형태에서 채용한 셔터로서, 상기 셔터(78)는, 제1 실시 형태에서 언급한 셔터(33)와 대략 동일하게 통로 면적 가변 기구(32)의 개구 면적 가변 부재를 구성하고 있다. 셔터(78)에는 축 방향으로 연장되는 내측 홀(78A)과, 상기 내측 홀(78A)로부터 지름 방향 외향으로 뚤린 개구로서의 오리피스 홀(78B)과, 상기 오리피스 홀(78B)로부터 셔터(78)의 축 방향으로 이간되어 셔터(78)의 외주면에 형성된 오일 홈(78C, 78D, 78E)이 설치되어 있다. 오일 홈(78C, 78D, 78E)은 피스톤 로드(72)의 오일 홀(72D, 72E)과 함께 감쇠력 발생 기구를 구성하는 것이다.

셔터(78)의 오일 홈(78C, 78D, 78E)은 서로 연통한 홈에 의해 형성되며, 셔터(78)의 회동 위치에 따라 피스톤 로드(72)의 오일 홀(72D, 72E) 사이를 연통, 차단한다. 여기서, 오일 홈(78C, 78E)은 제1 실시 형태에서 언급한 오일 홈(33D)(도 7 참조)과 동일한 형상을 가지며, 오일 홈(78D)은 제1 실시 형태에서 언급한 오일 홈(33C)(도 6 참조)과 동일한 형상을 가지고 있다. 셔터(78)의 오일 홈(78C∼78E)은 피스톤 로드(72)의 오일 홀(72D, 72E) 및 포트 부재(76, 77) 등과 함께 본 발명의 구성 요건인 제1 통로를 구성하며, 이 제1 통로는 상기 주 통로에 대해 병렬인 통로로 되어 있다.

오리피스 홀(78B)은 피스톤 로드(72)의 오일 홀(72C)과 축 방향, 지름 방향으로 대향하는 위치에 배치되며, 셔터(78)의 회동 위치에 따라 오일 홀(72C)을 내측 홀(78A)에 대해 연통, 차단한다. 여기서, 본 발명의 구성 요건인 제2 통로는 로드측 오일실(A)에 연통하는 포트 부재(75), 피스톤 로드(72)의 오일 홀(72C), 셔터(78)의 오리피스 홀(78B), 내측 홀(78A) 및 하우징(26)에 의해 구성되어 있다. 이 제2 통로는 상기 주 통로에 대해 병렬인 통로로 되어 있다.

따라서, 이와 같이 구성되는 제2 실시 형태에서도, 전술한 제1 실시 형태와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제2 실시 형태에서는 피스톤 로드(72)의 오일 홀(72D, 72E) 및 셔터(78)의 오일 홈(78C∼78E) 등에 의해 구성되는 제1 통로를 수축측과 신장측에 공통인 동일한 통로로서 형성할 수 있고, 전체의 구조를 단순화하여 간소화할 수 있다. 그리고, 상기 제1 실시 형태와 제1, 제2 변형예에서 언급한 효과와 대략 동일한 효과를 보다 저렴하게 구현할 수 있다.

다음으로, 도 11은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내며, 제3 실시 형태의 특징은 통로 면적 가변 기구의 액추에이터를 전자 비례 솔레노이드에 의해 구성하고, 통로 면적 가변 부재를 피스톤 로드의 축 방향으로 변위시키는 구성으로 한 것에 있다. 또한, 제3 실시 형태에서는 전술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하기로 한다.

도면에서, 81은 제3 실시 형태에서 채용한 피스톤 로드로서, 상기 피스톤 로드(81)는, 도 11 중에 도시한 바와 같이 내통(1) 내에서 축 방향으로 연장된 통형상 로드(82)와, 상기 통형상 로드(82)의 일측(하단측)에 연결 부재(83)를 통해 연결되며 후술하는 비례 솔레노이드(87)가 내부에 수납되어 배치된 통형 케이스(84)와, 상기 통형 케이스(84)의 하단측에 탈부착 가능하게 고정 설치된 단차 형성 로드(85)를 포함하여 구성되어 있다. 통형상 로드(82)의 타측(상단측)은 내통(1)의 외부에 돌출하는 돌출단으로 되어 있다.

단차 형성 로드(85)는 제1 실시 형태에서 언급한 피스톤 로드(3)의 하부측과 대략 동일하게 구성되며, 하우징(26)의 덮개 있는 너트(27) 등에 의해 피스톤(2)에 고착되어 있다. 여기서, 단차 형성 로드(85)의 상단측은 통형 케이스(84)의 하단측에 감합 상태로 부착되는 대직경의 부착 보스부(85A)로 되어 있다. 단차 형성 로드(85)는 이 부착 보스부(85A)를 제외하고 제1 실시 형태의 피스톤 로드(3)(도 1 참조)의 하부측과 대략 동일하게 구성되어 있다.

즉, 단차 형성 로드(85)의 내주측에는 그 하단측에 개구하여 형성되며 후술하는 스풀(88)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 스풀 슬라이딩 구멍(85B)이 축 방향으로 설치되어 있다. 또한, 단차 형성 로드(85)에는 스풀 슬라이딩 구멍(85B)으로부터 지름 방향 외향으로 연장된 복수 개의 오일 홀(85C, 85D, 85E, 85F, 85G)이 각각 축 방향과 둘레 방향으로 이간되어 설치되어 있다. 이들 오일 홀(85C∼85G) 중 각 오일 홀(85C∼85E)은 피스톤(2)에 의해 내통(1) 내에 구획된 로드측 오일실(A)의 위치에 배치되고, 나머지 각 오일 홀(85F, 85G)은 내통(1) 내의 바텀측 오일실(B)의 위치에 배치되어 있다.

이 중 가장 상측에 위치하는 각 오일 홀(85C)은 후술하는 스풀(88)의 내측 홀(88A)에 지름 방향의 오리피스 홀(88B)을 통해 연통, 차단된다. 또한, 각 오일 홀(85D, 85E)은 후술하는 스풀(88)의 오일 홈(88C)을 통해 서로 연통, 차단된다. 각 오일 홀(85F, 85G)은 후술하는 스풀(88)의 오일 홈(88D)을 통해 서로 연통, 차단된다. 나아가, 단차 형성 로드(85)의 부착 보스부(85A)에는 포트 부재(22)가 축 방향으로 위치 결정되는 환형의 단차부(85H)가 형성되어 있다.

86은 본 실시 형태에서 채용한 통로 면적 가변 기구, 87은 상기 통로 면적 가변 기구(86)의 액추에이터를 구성하는 전자 비례 솔레노이드[이하, 비례 솔레노이드(87)라고 함]로서, 상기 비례 솔레노이드(87)는 피스톤 로드(81)의 통형 케이스(84) 내에 수납되어 설치된 통형상의 코일부(87A)와, 상기 코일부(87A)의 내주측에 고정 설치된 고정 홀더부(87B)와, 상기 고정 홀더부(87B)와 축 방향으로 대향하여 코일부(87A)의 내주측에 변위 가능하게 설치된 가동 철심(87C)과, 상기 가동 철심(87C)의 중심측에 고정 설치된 출력 로드(87D)와, 고정 홀더부(87B)와 가동 철심(87C)의 사이에 배치되어 상기 출력 로드(87D)를 가동 철심(87C)과 함께 축 방향 상향으로 탄성 바이어스시키는 스프링(87E)을 포함하여 구성되어 있다.

비례 솔레노이드(87)는 코일부(87A)에 대해 리드선(87F) 등을 통해 외부로부터 급전을 수행함으로써 가동 철심(87C)과 출력 로드(87D)가 함께 스프링(87E)에 대항하여 축 방향으로 변위된다. 이때, 출력 로드(87D)의 축 방향의 변위량은 코일부(87A)에 흐르는 전류치에 비례하여 제어된다. 이에 따라, 후술하는 스풀(88)은 단차 형성 로드(85)의 스풀 슬라이딩 구멍(85B) 내를 제1 실시 형태의 도 8과 같이 축 방향으로 슬라이딩 변위된다.

88은 본 실시 형태에서 채용한 개구 면적 가변 부재로서의 스풀로서, 상기 스풀(88)은 제1 실시 형태에서 언급한 셔터(33) 대신에 피스톤 로드(81)[단차 형성 로드(85)]의 스풀 슬라이딩 구멍(85B) 내에 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 스풀(88)은 비례 솔레노이드(87)의 출력 로드(87D)에 의해 스풀 슬라이딩 구멍(85B) 내에서 축 방향으로 직동된다. 스풀(88)에는 축 방향으로 연장되는 내측 홀(88A)과, 상기 내측 홀(88A)로부터 지름 방향 외향으로 뚤린 개구로서의 오리피스 홀(88B)과, 상기 오리피스 홀(88B)로부터 스풀(88)의 축 방향으로 각각 이간되어 스풀(88)의 외주면에 형성된 환형의 오일 홈(88C, 88D)이 설치되어 있다.

오리피스 홀(88B)은, 도 11에 도시한 바와 같이 단차 형성 로드(85)의 오일 홀(85C)과 축 방향, 지름 방향으로 대향하는 위치에 배치되며, 스풀(88)의 슬라이딩 변위에 따라 오일 홀(85C)을 내측 홀(88A)에 대해 연통, 차단한다. 여기서, 스풀(88)의 오리피스 홀(88B)과 내측 홀(88A)은 로드측 오일실(A)에 연통하는 포트 부재(22), 단차 형성 로드(85)의 오일 홀(85C) 및 하우징(26) 등과 함께 본 발명의 구성 요건인 제2 통로를 구성한다.

스풀(88)의 오일 홈(88C)은 스풀(88)의 슬라이딩 변위에 따라 단차 형성 로드(85)의 오일 홀(85D, 85E) 사이를 연통, 차단하는 것이다. 여기서, 오일 홈(88C)은 단차 형성 로드(85)의 오일 홀(85D, 85E), 수축측 감쇠 기구(4)의 압력실(C), 메인 디스크(7)의 원호형 홀(7B), 디스크 밸브(11)의 절개 구멍(11B)(도 2 내지 도 4 참조) 및 피스톤(2)의 오일 경로(2B) 등과 함께 본 발명의 구성 요건인 수축측 제1 통로를 구성하고 있다.

스풀(88)의 오일 홈(88D)은 스풀(88)의 슬라이딩 변위에 따라 단차 형성 로드(85)의 오일 홀(85F, 85G) 사이를 연통, 차단하는 것이다. 여기서, 오일 홈(88E)은 단차 형성 로드(85)의 오일 홀(85F, 85G), 신장측 감쇠 기구(13)의 압력실(D), 메인 디스크(16)의 원호형 홀(16B), 디스크 밸브(20)의 절개 구멍(20B) 및 피스톤(2)의 오일 경로(2A) 등과 함께 본 발명의 구성 요건인 신장측 제1 통로를 구성하고 있다.

단차 형성 로드(85)의 스풀 슬라이딩 구멍(85B) 내에는 스풀(88)의 하측(축 방향의 일측)에 위치하여 통체(89)가 설치되고, 상기 통체(89)의 내주측은 상기 제2 통로의 일부를 구성하는 내측 홀(89A)로 되어 있다. 스풀(88)의 하단과 통체(89)의 사이에는 리턴 스프링(90)이 설치되고, 상기 리턴 스프링(90)은 스풀(88)을 비례 솔레노이드(87)의 출력 로드(87D) 측을 향해 항상 탄성 바이어스시키고 있다.

따라서, 이와 같이 구성되는 제3 실시 형태에서도 비례 솔레노이드(87)의 출력 로드(87D)로 스풀(88)을 축 방향으로 슬라이딩 변위(직동)시킴으로써 상기 제1 통로(감쇠력 조정측의 개구 면적)와 제2 통로(주파수 감응측의 개구 면적)를 제1 실시 형태의 도 8 중에 도시한 사선부(38, 39)와 같이 개별적으로 조정할 수 있어, 전술한 제1 실시 형태와 거의 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

특히, 제3 실시 형태에 따르면, 통로 면적 가변 기구(86)의 액추에이터로 비례 솔레노이드(87)를 사용하고 있기 때문에, 감쇠력의 조정을 연속적으로 수행할 수 있고, 보다 정밀도가 높은 감쇠력 조정이 가능해지므로, 높은 제어 효과를 얻을 수 있다. 또한, 액추에이터로서의 비례 솔레노이드(87)를 내통(1)의 내부[즉, 피스톤 로드(81)의 통형 케이스(84)]에 내장했기 때문에, 차량에 대한 상기 완충기의 탑재성을 높일 수 있고, 액추에이터가 엔진 룸 내에 돌출되어 장착되지 않아 공간이 절약되고 또한 안전하다.

또한, 상기 제1, 제3 실시 형태에서는 전술한 수축측 제1 통로와 신장측 제1 통로를 동일한 형상으로 형성한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예컨대 수축측의 오일 홈(33C, 33D)[오일 홈(88C)]과 신장측의 오일 홈(33E, 33F)[오일 홈(88D)]을 서로 다른 형상으로 함으로써 예컨대 신장측을 하드한 감쇠력 특성으로 했을 때 수축측을 부드러운 감쇠력 특성으로 설정하거나, 신장측을 소프트한 감쇠력 특성으로 했을 때 수축측을 하드한 감쇠력 특성으로 설정하는 등 수축측과 신장측에서 서로 다른 감쇠력 특성을 얻는 것도 가능하다.

한편, 상기 제1 실시 형태에서는 제1 통로와 제2 통로를 하나의 셔터(33)를 이용하여 각각의 통로 면적을 가변으로 조정하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예컨대 제1 통로와 제2 통로를 각각 별개의 셔터로 각각의 통로 면적을 개별적으로 조정하는 구성으로 할 수도 있고, 개개의 셔터를 각각 개별적인 액추에이터로 회동 조작하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 통로 면적 가변 기구는 액추에이터가 아니라 수동으로 셔터를 회동 조작하는 구성일 수도 있다. 그리고, 이 점은 제2, 제3 실시 형태에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 상기 제1 실시 형태에서는 하우징(26)과 프리피스톤(29) 사이에 저항 요소로서의 O링(30, 31)을 설치하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예컨대 일본 특허 공개 평 7-19642호 공보, 상기 특허 문헌 1에 기재된 완충기와 같이, 예컨대 코일 스프링, 판 스프링 등의 스프링을 저항 요소로서 사용하는 구성일 수도 있다. 또한, 저항 요소로서의 탄성체는 O링에 한정되지 않으며, 단면이 사각형, 비원형인 탄성 링 등을 사용할 수도 있다. 그리고, 이 점은 제2, 제3 실시 형태에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 상기 각 실시 형태에서는 자동차 등의 차량에 설치하는 완충기로서의 유압 완충기를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예컨대 진동원이 되는 다양한 기계, 건축물 등에 사용하는 감쇠력 조정식의 완충기에도 적용하는 것이 가능하다.

이상의 실시 형태에서 언급한 바와 같이, 감쇠력의 제어가 어려운 고주파수 대역에서 주파수 감응 기구의 효과에 의해 감쇠력을 내릴 수 있으므로 복잡한 제어를 할 필요가 없다. 따라서, 제어 CPU의 스펙 다운에 의해 저렴한 구성이 되며, 또한 제어 빈도가 적기 때문에 내구성의 점에서도 유리하다. 한편, 액추에이터를 실린더 내부에 설치할 수 있기 때문에 트렁크 룸 내에 액추에이터를 장착할 필요가 없어 차량 탑재성이나 안전면에서 유리하다.

또한, 본 발명에 따르면, 프리피스톤은 내부에 제2 통로의 적어도 일부의 유로가 형성되는 하우징 내에 이동 가능하게 설치하는 구성으로 하고, 상기 하우징과 상기 프리피스톤 사이에는 상기 프리피스톤의 변위에 대해 저항력을 발생시키는 저항 요소를 배치하는 구성으로 하였다. 이에 따라, 하우징 내에서 프리피스톤이 축 방향으로 변위될 때 저항력을 발생시킬 수 있고, 주파수 감응 기구에 의한 감쇠력을 매끄러운 특성으로 변경할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 저항 요소를 스프링에 의해 구성하였다. 이 경우에는, 상기 특허 문헌 1에 기재된 완충기와 같이, 예컨대 판 스프링 등의 스프링(저항 요소)에 의해 프리피스톤의 변위에 대해 저항력을 발생할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 프리피스톤과 하우징의 사이에는 하나 또는 복수 개의 탄성체를 설치하고, 상기 프리피스톤에 대해 상기 탄성체가 접촉하는 프리피스톤 접촉면 또는 상기 하우징에 대해 상기 탄성체가 접촉하는 하우징 접촉면은 적어도 어느 하나의 면이 상기 프리피스톤의 이동 방향에 대해 경사지는 면을 가지며, 이 경사지는 면이 곡면으로 형성되어 있다. 이에 따라, 탄성체(예컨대, O링)를 경사진 곡면으로 탄성 변형시킬 때 급격한 변형을 억제하여, 그 변형을 원활하게 할 수 있고, 결과적으로 주파수 감응 기구에 의한 감쇠력을 원활하게 변경할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 프리피스톤과 하우징의 사이에는 복수 개의 탄성체를 설치하고, 상기 프리피스톤에 대해 상기 탄성체가 접촉하는 프리피스톤 접촉면과 상기 하우징에 대해 상기 탄성체가 접촉하는 하우징 접촉면은 상기 프리피스톤의 이동 방향으로 대향하는 부분을 갖는 구성으로 하였다. 이에 따라, 탄성체(예컨대, O링)를 양 접촉면 사이에서 끼워 탄성 변형시킬 때 탄성체가 급격하게 변형하는 것을 억제하여, 그 변형을 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 탄성체는 상기 프리피스톤이 일 방향으로 이동했을 때 압축 변형하는 하나의 탄성체와, 상기 프리피스톤이 타 방향으로 이동했을 때 압축 변형하는 다른 탄성체를 갖는 구성으로 하였다. 이에 따라, 주파수 감응 기구에 의한 감쇠력을 원활하게 변경할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따르면, 감쇠력 발생 기구는 신장측 감쇠력 발생 기구와 수축측 감쇠력 발생 기구를 가지며, 제1 통로는 상기 신장측 감쇠력 발생 기구 내를 유통하는 신장측 제1 통로와, 상기 수축측 감쇠력 발생 기구 내를 유통하는 수축측 제1 통로를 가지며, 통로 면적 가변 기구는 상기 신장측 제1 통로와 상기 수축측 제1 통로의 각각의 통로 면적을 조정 가능한 구성으로 했다. 이에 따라, 상기 통로 면적 가변 기구는 상기 신장측 제1 통로의 통로 면적을 조정할 수 있음과 아울러, 상기 수축측 제1 통로의 통로 면적도 조정할 수 있다.

1…내통
2, 71…피스톤
2A, 2B, 71A, 71B…오일 경로(주 통로)
3, 72, 81…피스톤 로드
3C, 72C, 85C…오일 홀(제2 통로)
3D∼3G, 72D, 72E, 85D∼85G…오일 홀(제1 통로)
4…수축측 감쇠 기구(수축측 감쇠력 발생 기구)
5…상측 케이스체
6, 15…메인 밸브
7, 16…메인 디스크(주 감쇠 밸브)
7B, 16B…원호형 홀(제1 통로)
8, 17…탄성 시일 부재
9, 18…외측 체크 밸브
10, 19…내측 체크 밸브
11, 20…디스크 밸브
11B, 20B…절개 구멍(제1 통로)
13…신장측 감쇠 기구(신장측 감쇠력 발생 기구)
14…하측 케이스체
22, 23, 24, 75, 76, 77…포트 부재
25…주파수 감응 기구
26…하우징
27…덮개 있는 너트
28…바닥 있는 통형체
28D…경사 원호면(하우징 접촉면, 경사진 면)
29…프리피스톤
29B, 29C…경사 원호면(프리피스톤 접촉면, 경사진 면)
30, 31…O링(탄성체, 저항 요소)
32, 86…통로 면적 가변 기구
33, 78…셔터(개구 면적 가변 부재)
33A, 78A, 88A…내측 홀(제2 통로)
33B, 78B, 88B…오리피스 홀(개구, 제2 통로)
33C, 33D, 88C…오일 홈(수축측 제1 통로)
33E, 33F, 88D…오일 홈(신장측 제1 통로)
73, 74…디스크 밸브(주 감쇠 밸브)
78C, 78D, 78E…오일 홈(제1 통로, 감쇠력 발생 기구)
84…통형 케이스
85…단차 형성 로드
87…전자 비례 솔레노이드(액추에이터)
88…스풀(개구 면적 가변 부재)
90…리턴 스프링
A…로드측 오일실
B…바텀측 오일,
C, D…압력실
E…상측실
F…하측실

Claims (10)

1. 작동 유체가 봉입된 실린더와,
   상기 실린더 내에 이동 가능하게 끼워져 장착되며 상기 실린더 내에 2개의 실을 구획하는 피스톤과,
   일단측이 상기 피스톤에 고착되고 타단측이 상기 실린더의 외부로 돌출한 피스톤 로드와,
   상기 피스톤의 이동에 의해 상기 실린더 내의 2개의 실 사이에서 작동 유체가 유통하는 주 통로와,
   상기 주 통로와 병렬로 설치되고 상기 피스톤의 이동에 의해 상기 실린더 내의 2개의 실 중 어느 하나의 실로부터 다른 실을 향해 작동 유체가 흐르는 제1 통로 및 제2 통로와,
   상기 주 통로에 설치되고 상기 피스톤의 이동에 의해 생기는 상기 작동 유체의 흐름을 규제하여 감쇠력을 발생시키는 주 감쇠 밸브와,
   상기 제1 통로에 설치되고 상기 피스톤의 이동에 의해 생기는 상기 작동 유체의 흐름을 규제하여 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구와,
   상기 제2 통로 중에 설치되고 상기 제2 통로를 상류측과 하류측으로 구획하는 프리피스톤
   을 구비하며,
   상기 제1 통로 및 제2 통로의 도중에는 각각의 통로 면적을 조정 가능한 통로 면적 가변 기구를 갖고,
   상기 제1 통로 및 제2 통로의 각각의 통로 면적을 조정할 수 있는 상기 통로 면적 가변 기구는 하나의 컨트롤 로드로 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 완충기.
2. 제1항에 있어서, 상기 통로 면적 가변 기구는, 상기 제1 통로의 면적이 작아지는 가변 영역 중에 상기 제2 통로의 면적이 일정한 일정 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 완충기.
3. 제1항에 있어서, 상기 통로 면적 가변 기구는, 상기 제2 통로의 면적이 작아지는 가변 영역 중에 상기 제1 통로의 면적이 일정한 일정 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 완충기.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2 통로는 상기 피스톤 로드 내에 형성되고,
   상기 통로 면적 가변 기구는, 상기 피스톤 로드 내에 배치되고 상기 피스톤 로드의 오일 구멍과 연통하는 개구가 마련된 개구 면적 가변 부재와, 상기 개구 면적 가변 부재를 회전 또는 직동시키는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 완충기.
5. 제1항에 있어서, 상기 프리피스톤은, 내부에 상기 제2 통로의 적어도 일부의 유로가 형성되는 하우징 내에 이동 가능하게 설치되는 구성으로 하고, 상기 하우징과 상기 프리피스톤 사이에는 상기 프리피스톤의 변위에 대해 저항력을 발생시키는 저항 요소를 배치한 것을 특징으로 하는 완충기.
6. 제5항에 있어서, 상기 저항 요소는 스프링인 것을 특징으로 하는 완충기.
7. 제5항에 있어서, 상기 프리피스톤과 상기 하우징의 사이에는 하나 또는 복수 개의 탄성체를 설치하고, 상기 프리피스톤에 대해 상기 탄성체가 접촉하는 프리피스톤 접촉면 또는 상기 하우징에 대해 상기 탄성체가 접촉하는 하우징 접촉면은 적어도 어느 하나의 면이 상기 프리피스톤의 이동 방향에 대해 경사지는 면을 가지며, 이 경사지는 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 완충기.
8. 제5항에 있어서, 상기 프리피스톤과 상기 하우징의 사이에는 복수 개의 탄성체를 설치하고, 상기 프리피스톤에 대해 상기 탄성체가 접촉하는 프리피스톤 접촉면과 상기 하우징에 대해 상기 탄성체가 접촉하는 하우징 접촉면은 상기 프리피스톤의 이동 방향으로 대향하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 완충기.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 탄성체는, 상기 프리피스톤이 일 방향으로 이동했을 때 압축 변형하는 하나의 탄성체와, 상기 프리피스톤이 타 방향으로 이동했을 때 압축 변형하는 다른 탄성체를 갖는 것을 특징으로 하는 완충기.
10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감쇠력 발생 기구는 신장측 감쇠력 발생 기구와 수축측 감쇠력 발생 기구를 가지고, 상기 제1 통로는 상기 신장측 감쇠력 발생 기구 내를 유통하는 신장측 제1 통로와 상기 수축측 감쇠력 발생 기구 내를 유통하는 수축측 제1 통로를 가지며,
    상기 통로 면적 가변 기구는 상기 신장측 제1 통로와 상기 수축측 제1 통로의 각각의 통로 면적을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 완충기.

Images