KR101160776B1

KR101160776B1 - 완충 장치

Info

Publication number: KR101160776B1
Application number: KR1020107026183A
Authority: KR
Inventors: 다까시 데라오까; 다쯔야 마사무라
Original assignee: 카야바 고교 가부시기가이샤
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2012-06-28
Also published as: WO2010084658A1; US20110056783A1; JP5132590B2; JP2010169199A; US9169891B2; EP2383486A1; EP2383486A4; CN102016347B; KR20100135938A; CN102016347A

Abstract

본 발명에 있어서의 완충 장치(D)는, 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 실린더(1) 내를 2개의 작동실(R1, R2)로 구획하는 격벽 부재(2)와, 2개의 작동실(R1, R2)을 연통하는 통로(3)와, 압력실(R3)과, 상기 압력실(R3) 내에 이동 가능하게 삽입되어 압력실(R3)을 일측 유로(5)를 통해 한쪽 작동실(R2)에 연통되는 한쪽 실(7)과 타측 유로(6)를 통해 다른 쪽 작동실(R1)에 연통되는 다른 쪽 실(8)로 구획하는 프리 피스톤(9)과, 프리 피스톤(9)의 압력실(R3)에 대한 변위를 억제하는 부세력을 발생하는 스프링 요소(10)를 구비하고, 다른 쪽 실(8)과 한쪽 작동실(R2)을 연통하는 우회 유로(11)와 한쪽 실(7)과 다른 쪽 작동실(R1)을 연통하는 우회 유로 중, 어느 한쪽 또는 양쪽을 설치하고, 당해 우회 유로(11)에 릴리프 밸브(12)를 설치하였다.

Description

완충 장치{BUFFER DEVICE}

본 발명은, 완충 장치에 관한 것이다.

JP2006-336816A 및 JP2007-78004A에 기재되는 완충 장치는, 실린더와, 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 실린더 내를 상부 실(室)과 하부 실로 구획하는 피스톤과, 피스톤에 설치된 상부 실과 하부 실을 연통하는 제1 유로와, 피스톤 로드의 선단부로부터 측부에 개통하여 상부 실과 하부 실을 연통하는 제2 유로와, 제2 유로의 도중에 접속되는 압력실을 구비하여 피스톤 로드의 선단부에 장착된 하우징과, 압력실 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 압력실을 한쪽 실과 다른 쪽 실로 구획하는 프리 피스톤과, 프리 피스톤을 부세(附勢)하는 코일 스프링을 구비하고, 이에 의해 압력실 내의 한쪽 실은 제2 유로를 통해 하부실 내로 연통되고, 압력실 내의 다른 쪽 실은 제2 유로를 통해 상부 실에 연통된다.

상기 완충 장치는, 압력실이 프리 피스톤에 의해 한쪽 실과 다른 쪽 실로 구획되어 있으므로, 상부 실과 하부 실은 제2 유로를 통해 직접적으로는 연통되어 있지 않지만, 프리 피스톤이 이동하면 한쪽 실과 다른 쪽 실의 용적비가 변화되어, 프리 피스톤의 이동량에 따라서 압력실 내의 액체가 상부 실과 하부 실로 출입하므로, 외관상은 상부 실과 하부 실이 제2 유로를 통해 연통되어 있는 것처럼 작용한다.

여기서, 완충 장치의 신장 수축시에 있어서의 상부 실과 하부 실의 차압을 P로 하고, 상부 실로부터 유출되는 액체의 유량을 Q로 하고, 상기 차압(P)과 제1 유로를 통과하는 액체의 유량(Q1)의 관계를 나타내는 계수를 C1로 하고, 압력실의 다른 쪽 실 내의 압력을 P1로 하고, 차압(P)과 압력(P1)의 차와 상부 실로부터 압력실의 다른 쪽 실 내로 유입되는 액체의 유량(Q2)의 관계를 나타내는 계수를 C2로 하고, 압력실의 한쪽 실 내의 압력을 P2로 하고, 이 압력(P2)과 한쪽 실로부터 하부 실 내로 유출되는 액체의 유량(Q2)의 관계를 나타내는 계수를 C3으로 하고, 프리 피스톤의 수압 면적인 단면적을 A로 하고, 프리 피스톤의 압력실에 대한 변위를 X로 하고, 코일 스프링의 스프링 상수를 K로 하여, 유량(Q)에 대한 차압(P)의 전달 함수를 구하면, 수학식 1이 얻어진다. 또한, 수학식 1 중, s는 라플라스 연산자를 나타내고 있다.

또한, 상기 수학식 1에 나타내어진 전달 함수 중의 라플라스 연산자 s에 jω를 대입하여, 주파수 전달 함수 G(jω)의 절대치를 구하면, 이하의 수학식 2가 얻어진다.

상기 각 식에 기초하여, 이 완충 장치에 있어서의 유량(Q)에 대한 차압(P)의 전달 함수의 주파수 특성은, 도 12의 보드선도로 나타내는 바와 같이 된다. 전달 게인은, Fa＝K/{2ㆍπㆍA2ㆍ(C1＋C2＋C3)}와 Fb＝K/{2ㆍπㆍA2ㆍ(C2＋C3)}를 절점 주파수(break frequency)로 하고, F＜Fa의 영역에 있어서는 대략 C1이 되고, Fa≤F≤Fb의 영역에 있어서는 C1로부터 C1ㆍ(C2＋C3)/(C1＋C2＋C3)까지 점감하도록 변화되고, F＞Fb의 영역에 있어서는 일정해진다. 즉, 유량(Q)에 대한 차압(P)의 전달 함수의 주파수 특성은, 저주파수 영역에서는 전달 게인이 커지고, 고주파수 영역에서는 전달 게인이 작아진다.

따라서, 이 완충 장치에서는, 도 13 중의 감쇠 특성으로 나타내는 바와 같이, 저주파수의 진동의 입력에 대해서는 큰 감쇠력을 발생하고, 한편 고주파수의 진동의 입력에 대해서는 작은 감쇠력을 발생할 수 있다. 따라서, 차량이 선회 중 등의 입력 진동 주파수가 낮은 장면에 있어서는 높은 감쇠력을 확실하게 발생 가능한 동시에, 차량이 요철 노면을 주행하는 것과 같은 입력 진동 주파수가 높은 장면에 있어서는 낮은 감쇠력을 확실하게 발생시켜, 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 종래의 완충 장치는, 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있는 점에서 유용하지만, 이하의 문제가 있다.

상기 완충 장치에서는, 저주파수 진동에 대해서는 큰 감쇠력을 발생하고, 고주파수 진동에 대해서는 작은 감쇠력을 발생하는 등의 양호한 감쇠 특성을 얻기 위해, 제2 유로의 일부를 이루도록 하우징에 설치되는 오리피스를 통해 한쪽 실과 하부 실이 연통되도록 하고 있다. 이에 의해, 예를 들어 차량이 주행 중에 돌기를 통과하였을 때 등과 같이 피스톤이 매우 높은 속도로 작동하면, 상기한 오리피스에 있어서의 유로 저항이 제1 유로에 있어서의 유로 저항을 훨씬 크게 상회하여, 제1 유로를 흐르는 유량이 제2 유로를 흐르는 유량보다도 대폭 커져, 발생 감쇠력의 저하를 실현할 수 없을 가능성이 있다.

이와 같이 종래의 완충 장치에 있어서는, 피스톤 속도가 높은 경우, 감쇠력이 상승한 상태로 지속되어, 차축측으로부터 차체측으로의 진동의 전달을 억제하는 효과가 저감되어, 차량에 있어서의 승차감을 손상시킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제를 개선하기 위해 창안된 것으로, 피스톤 속도가 높은 경우에 있어서도 감쇠력을 저하시켜, 차량에 있어서의 승차감을 향상시키는 것이 가능한 완충 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는, 실린더와, 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 실린더 내를 2개의 작동실로 구획하는 격벽 부재와, 2개의 작동실을 연통하는 통로와, 압력실과, 상기 압력실 내에 이동 가능하게 삽입되어, 압력실을 일측 유로를 통해 한쪽 작동실로 연통되는 한쪽 실과, 타측 유로를 통해 다른 쪽 작동실로 연통되는 다른 쪽 실로 구획하는 프리 피스톤과, 프리 피스톤의 압력실에 대한 변위를 억제하는 부세력을 발생하는 스프링 요소를 구비한 완충 장치에 있어서, 다른 쪽 실과 한쪽 작동실을 연통하는 우회 유로와, 한쪽 실과 다른 쪽 작동실을 연통하는 우회 유로 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 설치하고, 당해 우회 유로에 릴리프 밸브를 설치한 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 본 발명의 완충 장치는, 차량이 주행 중에 돌기를 통과하는 것과 같은 피스톤 속도가 고속으로 되는 장면에 있어도, 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 구배를 작게 하여, 감쇠력을 확실하게 저하시킬 수 있다. 따라서, 종래의 완충 장치와 같이 감쇠력이 상승한 상태로 지속되어 버려, 차축으로부터 차체로의 진동의 전달을 억제하는 효과가 저감되어 버리는 등의 문제를 해소할 수 있어, 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 완충 장치는, 피스톤 속도가 저속인 경우에는, 저주파 진동에 대해 감쇠력을 크게 하고, 고주파수 영역의 진동에 대해 감쇠력을 작게 할 수 있다. 따라서, 주파수에 따라서 적절한 크기의 감쇠력을 발생시킬 수 있으므로, 차량 선회시에 차량의 자세를 안정시켜, 탑승자에게 불안을 느끼게 하는 것을 방지할 수 있는 동시에, 차축측의 진동의 차체측으로의 전달을 억제하여, 차량에 있어서의 승차감을 양호하게 할 수 있다.

도 1은 일 실시 형태에 있어서의 완충 장치의 종단면도이다.
도 2는 유량에 대한 압력의 주파수 전달 함수의 게인 특성을 나타낸 보드선도이다.
도 3은 완충 장치의 진동 주파수에 대한 감쇠 특성을 나타낸 도면이다.
도 4는 피스톤 속도가 고속 영역의 일정 속도에서 완충 장치가 신장 수축되는 경우에 있어서, 완충 장치가 진동 주파수에 대해 발생하는 감쇠력의 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 완충 장치가 어느 진동 주파수에서 진동하는 경우에 있어서, 완충 장치의 피스톤 속도에 대해 발생하는 감쇠력의 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 구체적인 완충 장치의 일부 확대 종단면도이다.
도 7은 구체적인 완충 장치의 제1 변형예에 있어서의 일부 확대 종단면도이다.
도 8은 구체적인 완충 장치의 제2 변형예에 있어서의 일부 확대 종단면도이다.
도 9는 구체적인 완충 장치의 제3 변형예에 있어서의 일부 확대 종단면도이다.
도 10은 구체적인 완충 장치의 제4 변형예에 있어서의 일부 확대 종단면도이다.
도 11은 구체적인 완충 장치의 제5 변형예에 있어서의 일부 확대 종단면도이다.
도 12는 종래의 완충 장치의 유량에 대한 압력의 주파수 전달 함수의 게인 특성을 나타내는 보드선도이다.
도 13은 종래의 완충 장치의 진동 주파수에 대한 감쇠 특성을 나타낸 도면이다.

이하, 도면에 기초하여 본 발명을 설명한다. 본 발명의 완충 장치(D)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 실린더(1) 내를 2개의 작동실인 상부 실(R1) 및 하부 실(R2)로 구획하는 격벽 부재로서의 피스톤(2)과, 상기한 상부 실(R1)과 하부 실(R2)을 연통하는 통로(3)와, 압력실(R3)과, 상기 압력실(R3) 내에 이동 가능하게 삽입되어, 압력실(R3)을, 일측 유로(5)를 통해 하부 실(R2)에 연통하는 한쪽 실(7)과 타측 유로(6)를 통해 상부 실(R1)에 연통하는 다른 쪽 실(8)로 구획하는 프리 피스톤(9)과, 압력실(R3)에 대한 프리 피스톤(9)의 변위를 억제하도록 부세력을 발생시키는 스프링 요소(10)와, 다른 쪽 실(8)과 하부 실(R2)을 연통하는 우회 유로(11)와, 우회 유로(11)에 설치한 릴리프 밸브(12)를 구비하여 구성된다. 완충 장치(D)는, 차량에 있어서의 차체와 차축 사이에 개재 장착되어 감쇠력을 발생하여 차체의 진동을 억제한다.

그리고 상부 실(R1), 하부 실(R2) 및 압력실(R3) 내에는 작동유 등의 유체가 채워지고, 또한 실린더(1) 내의 도면 중 하방에는, 실린더(1)의 내주에 미끄럼 접촉하여 하부 실(R2)과 기체실(G)을 구획하는 미끄럼 이동 격벽(13)이 설치되어 있다.

또한, 상부 실(R1), 하부 실(R2) 및 압력실(R3) 내에 충전되는 유체는, 작동유 이외에도, 예를 들어 물이나 수용액 등의 액체를 사용할 수도 있다.

또한, 피스톤(2)은 실린더(1) 내에 이동 가능하게 삽입 관통된 피스톤 로드(4)의 일단부에 연결되고, 피스톤 로드(4)는 실린더(1)의 도면 중 상단부로부터 외측으로 돌출되어 있다. 또한, 실린더(1) 내는, 피스톤 로드(4)와 실린더(1) 사이에 설치되는 도시하지 않은 밀봉부에 의해 액밀 상태로 유지된다. 또한, 완충 장치(D)는 이른바 편 로드형이므로, 완충 장치(D)의 신장 수축에 수반하여 실린더(1) 내에 출입하는 피스톤 로드(4)의 체적을 보상할 필요가 있지만, 당해 체적은, 미끄럼 이동 격벽(13)이 도 1 중 상하 방향으로 이동하여 기체실(G) 내의 기체의 체적이 팽창 혹은 수축함으로써 보상된다. 이와 같이 완충 장치(D)는, 단통형으로 설정되어 있지만, 미끄럼 이동 격벽(13) 및 기체실(G)의 설치 대신에, 실린더(1)의 외주나 외부에 리저버를 설치하여 당해 리저버에 의해 상기 피스톤 로드(4)의 체적 보상을 행해도 된다. 또한, 완충 장치(D)가 편 로드형이 아닌, 양 로드형이라도 좋다.

또한, 통로(3)의 도중에는, 오리피스나 리프 밸브 등의 감쇠력 발생 요소(14)가 설치되고, 이에 의해 통로(3)를 통과하는 유체의 흐름에 대해 저항을 부여할 수 있다. 이 감쇠력 발생 요소(14)는, 상세하게는 도시하지 않지만, 주지의 오리피스와 리프 밸브를 병렬로 배치한 구성으로 되어 있다. 또한, 감쇠력 발생 요소(14)는 오리피스와 리프 밸브를 병렬로 배치한 구성 이외에도, 예를 들어 초크와 리프 밸브를 병렬로 배치한 구성이나 그 밖의 구성을 채용할 수도 있다.

압력실(R3)은, 하부 실(R2)에 면하도록 피스톤(2)의 하방에 연결되는 하우징(15) 내에 설치한 중공부(15a)로서 형성된다. 중공부(15a)의 내부에는 중공부(15a)의 측벽에 미끄럼 접촉하여 중공부(15a) 내를 도 1 중 상하 방향으로 이동 가능한 프리 피스톤(9)이 설치되고, 프리 피스톤(9)은 중공부(15a)를 도 1 중 하방의 한쪽 실(7)과 도 1 중 상방의 다른 쪽 실(8)로 구획하고 있다. 즉, 프리 피스톤(9)은, 압력실(R3)에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 있고, 압력실(R3)에 대해 도 1 중 상하 방향으로 변위할 수 있다.

또한, 프리 피스톤(9)은, 압력실(R3)을 형성하는 중공부(15a)의 하단부에 일단부가 연결되는 스프링 요소(10)의 타단부에 연결되고, 이에 의해 프리 피스톤(9)은 압력실(R3)의 소정 위치에 위치 결정되는 동시에, 압력실(R3)에 대해 이 위치 결정된 위치(이하, 단순히「중립 위치」라 함)로부터 변위하면 스프링 요소(10)로부터 그 변위량에 비례한 가압력이 작용하게 된다. 또한, 상기한 중립 위치는, 프리 피스톤(9)이 압력실(R3)에 대해 스프링 요소(10)에 의해 위치 결정되는 위치이며, 반드시 중공부(15a)의 상하 방향에 있어서의 중간점에 설정되지 않아도 된다.

또한, 압력실(R3)은, 프리 피스톤(9)에 의해 상하에 한쪽 실(7)과 다른 쪽 실(8)로 구획되고, 완충 장치(D)의 신장 수축 방향과 프리 피스톤(9)의 이동 방향이 일치하고 있다. 이에 의해, 완충 장치(D) 전체가 도 1 중 상하 방향으로 진동함으로써, 프리 피스톤(9)의 압력실(R3)에 대한 상하 방향의 진동이 여기되지만, 이것을 피하고자 하는 경우에는, 프리 피스톤(9)의 이동 방향을 완충 장치(D)의 신장 수축 방향과 직교하는 방향, 즉, 도 1 중 좌우 방향으로 설정하여, 한쪽 실(7)과 다른 쪽 실(8)을 도 1 중 횡방향으로 배치하도록 할 수도 있다.

또한, 하우징(15)에는, 하부 실(R2)과 한쪽 실(7)을 연통하는 일측 유로(5)에 교축부(5a)가 설치되어, 교축부(5a)를 통과하는 유체의 흐름에 저항을 부여할 수 있다.

또한, 상부 실(R1)과 다른 쪽 실(8)을 연통하는 타측 유로(6)는, 피스톤 로드(4)의 상부 실(R1)에 면하는 측부에 개방되어 있고, 상부 실(R1)로부터 피스톤(2) 및 하우징(15)을 통해 다른 쪽 실(8)로 통하고 있다.

완충 장치(D)의 신장 수축 행정시에, 실린더(1)에 대한 피스톤(2)의 이동 속도가 고속으로 되면, 상부 실(R1)과 하부 실(R2)의 차압이 커져, 일측 유로(5)의 교축부(5a)가 교축부(5a)를 통과하는 유체의 흐름에 부여하는 저항이 매우 커진다. 이에 의해, 한쪽 실(7)로부터 하부 실(R2)로, 혹은 하부 실(R2)로부터 한쪽 실(7)로 이동하려고 하는 유체의 흐름의 저항이 통로(3)의 유체의 흐름의 저항보다도 매우 커져, 감쇠력은 통로(3)의 유체의 흐름의 저항에 대략 지배되게 된다.

따라서, 실린더(1)에 대한 피스톤(2)의 이동 속도가 고속으로 된 경우에 감쇠력을 낮추기 위해, 하우징(15)에는 다른 쪽 실(8)과 하부 실(R2)을 연통하는 우회 유로(11)가 설치된다. 또한, 우회 유로(11)에는 다른 쪽 실(8)의 압력을 파일럿압으로 하는 릴리프 밸브(12)가 설치된다. 릴리프 밸브(12)는, 밸브 본체(12a)와, 우회 유로(11)를 폐쇄하는 방향으로 밸브 본체(12a)를 부세하는 스프링(12b)과, 밸브 본체(12a)에 스프링(12b)의 부세력에 대항하는 방향으로 다른 쪽 실(8)의 압력을 작용시키는 파일럿 통로(12c)로 구성된다. 완충 장치(D)가 신장될 때의 피스톤 속도가 고속으로 되어 다른 쪽 실(8)의 압력이 소정압으로 되면, 파일럿압에 의해 밸브 본체(12a)에 작용하는 힘이 스프링(12b)의 가압력을 극복하여, 밸브 본체(12a)가 스프링(12b)을 압박하여 줄어들게 하는 방향으로 이동한다. 이에 의해, 우회 유로(11)가 개방되어, 다른 쪽 실(8)이 하부 실(R2)에 연통되므로, 다른 쪽 실(8) 내의 압력을 하부 실(R2)로 릴리프할 수 있다.

계속해서, 완충 장치(D)의 작동에 대해 설명한다. 우선, 완충 장치(D)의 신장 수축시의 피스톤 속도가 낮아, 우회 유로(11)의 릴리프 밸브(12)가 개방되지 않는 경우의 동작에 대해 설명한다. 이 경우, 완충 장치(D)의 신장 수축에 의해 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 도 1 중 상하 이동하면, 피스톤(2)에 의해 상부 실(R1)과 하부 실(R2) 중 한쪽이 압축되고, 상부 실(R1)과 하부 실(R2) 중 다른 쪽이 팽창되므로, 상부 실(R1)과 하부 실(R2) 중 압축되는 쪽의 압력이 높아지는 동시에, 상부 실(R1)과 하부 실(R2) 중 팽창(용적 확대)되는 쪽의 압력이 저하되어 양자에 차압이 발생한다. 이에 의해, 상부 실(R1)과 하부 실(R2) 중 압축측의 액체는 통로(3)와, 타측 유로(6), 다른 쪽 실(8), 한쪽 실(7) 및 일측 유로(5)로 이루어지는 유로를 통해 상부 실(R1)과 하부 실(R2) 중 확대측으로 이동한다.

그리고 신장 행정에서 완충 장치(D)의 입력 속도가 저주파 입력시와 고주파 입력시에서 동일한 것으로 하여, 우선 저주파 입력시의 동작을 설명한다. 이 경우에는 입력 진폭이 크기 때문에, 상부 실(R1)로부터 하부 실(R2)로 이동하는 유체의 1주기에 있어서의 유량은 커진다. 이 유량에 대략 비례하여, 프리 피스톤(9)의 변위량도 커지지만, 프리 피스톤(9)은 스프링 요소(10)에 의해 부세되어 있으므로, 프리 피스톤(9)의 변위량이 커지면, 프리 피스톤(9)이 스프링 요소(10)로부터 받는 부세력도 커지고, 그만큼 압력실의 한쪽 실(7)의 압력은, 다른 쪽 실(8)의 압력보다 낮아진다. 한쪽 실(7)의 압력이 낮아지면, 한쪽 실(7)과 하부 실(R2)의 차압이 작아져, 교축부(5a)를 통과하는 유량이 감소한다. 이 교축부(5a)를 통과하는 유량이 감소한만큼, 통로(3)의 유량이 증가하므로 감쇠력은 큰 상태로 유지된다.

반대로, 고주파 입력시에는, 입력 진폭이 작기 때문에, 상부 실(R1)로부터 하부 실(R2)로 이동하는 유체의 1주기에 있어서의 유량은 작아지고, 프리 피스톤(9)이 움직이는 변위도 작아진다. 그러면, 프리 피스톤(9)이 스프링 요소(10)로부터 받는 부세력이 작아져, 압력실의 한쪽 실(7)의 압력은 다른 쪽 실(8)의 압력과 대략 동등해진다. 이에 의해, 한쪽 실(7)과 하부 실(R2)의 차압이 크게 유지되므로, 교축부(5a)를 통과하는 유량이 저주파시보다도 커지고, 그만큼 통로(3)의 유량이 감소하고 감쇠력도 감소한다.

이와 같이, 피스톤 속도가 낮은 경우에는, 유량에 대한 차압의 주파수 전달 함수의 주파수에 대한 게인 특성은, 종래예와 마찬가지로 수학식 2로 나타내어지는 도 2와 같은 특성으로 된다. 또한, 진동 주파수에 대한 감쇠력의 게인을 나타내는 완충 장치(D)의 감쇠력 특성은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 저주파수 영역의 진동에 대해서는 큰 감쇠력을 발생하고, 고주파수 영역의 진동에 대해서는 감쇠력을 작게 할 수 있어, 완충 장치(D)의 감쇠력의 변화를 입력 진동 주파수에 의존시킬 수 있다.

이에 대해, 차량이 주행 중에 돌기를 타고 넘는 급격한 대진폭의 진동이 입력되는 장면에 있어서는, 입력 진동 주파수에 따르지 않고 실린더(1)에 대한 피스톤(2)의 이동 속도가 고속으로 되어, 상부 실(R1)로부터 하부 실(R2)로 흐르는 유체의 유량이 커진다. 이에 의해, 교축부(5a)의 유체 저항은 통로(3)의 유체 저항보다도 매우 커져, 감쇠력이 통로(3)의 감쇠력 발생 요소(14)의 사양으로 설정된 값까지 높아진다.

그러나 본 실시 형태의 완충 장치(D)에 있어서는, 신장 작동하는 경우이며, 피스톤 속도가 고속으로 상방으로 이동하는 경우에는, 고압으로 된 상부 실(R1) 내의 압력이 다른 쪽 실(8)로 전파되어 릴리프 밸브(12)를 개방시키므로, 우회 유로(11)가 개방되어, 타측 유로(6) 및 다른 쪽 실(8)을 통해 상부 실(R1)과 하부 실(R2)이 연통 상태로 된다.

그러면, 유체는 통로(3)뿐만 아니라, 타측 유로(6), 다른 쪽 실(8) 및 우회 유로(11)로 이루어지는 유로도 통해, 상부 실(R1)로부터 하부 실(R2)로 이동하므로, 완충 장치(D)가 발생하는 신측(伸側) 감쇠력을 저하시킬 수 있다.

도 4 및 도 5는, 완충 장치의 감쇠력 특성을 나타내는 도면으로, 파선은 종래의 완충 장치의 감쇠 특성을 나타내고, 실선은 본 실시 형태의 완충 장치(D)의 감쇠 특성을 나타내고 있다. 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 완충 장치(D)에 있어서는, 차량이 주행 중에 돌기에 올라 타고 통과하는 피스톤 속도가 고속으로 되는 장면이라도, 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 구배를 작게 하여, 감쇠력을 확실하게 저하시킬 수 있다. 이에 의해, 종래의 완충 장치와 같이 감쇠력이 상승한 상태로 지속되어, 차축으로부터 차체로의 진동의 전달을 억제하는 효과가 저감되는 등의 문제를 해소할 수 있어, 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 5에 나타내는 저주파수 영역의 진동 입력에 있어서, 피스톤 속도가 극저속 영역에서의 감쇠 특성은, 유체가 통로(3)의 감쇠력 발생 요소(14)에 있어서의 오리피스를 우선적으로 통과함으로써 상승하는 특성으로 되어 있고, 피스톤 속도가 저속 영역에 있어서 도중에 감쇠 특성에 변곡점이 나타나는 것은, 리프 밸브가 개방되어 리프 밸브에 의한 특성이 지배적으로 되기 때문이다.

또한, 고주파수 영역의 진동 입력에 의해 피스톤 속도가 극저속 영역 및 저속 영역에 있는 경우에는, 도 5의 점선으로 나타내는 저주파수 영역의 진동 입력의 감쇠 특성에 대해 낮은 감쇠 특성이 얻어져, 주파수에 따라서 적절한 크기의 감쇠력을 발생시킬 수 있다. 그리고 도 3의 감쇠 특성에 있어서의 절점 주파수 중 작은 쪽의 값인 절점 주파수 Fa의 값을, 차량의 스프링상 공진 주파수의 값 이상이며 차량의 스프링하 공진 주파수의 값 이하로 설정하고, 큰 쪽의 값인 절점 주파수 Fb를 차량의 스프링하 공진 주파수 이하로 설정함으로써, 완충 장치(D)는 스프링상 공진 주파수의 진동의 입력에 대해서는 높은 감쇠력을 발생할 수 있고, 차량의 자세를 안정시켜, 차량 선회시에, 탑승자에게 불안을 느끼게 하는 것을 방지 할 수 있는 동시에, 스프링하 공진 주파수의 진동이 입력되면 반드시 낮은 감쇠력을 발생하게 되므로, 차축측의 진동이 차체측으로 전달되는 것을 억제하여, 차량에 있어서의 승차감을 양호하게 할 수 있다.

또한, 통로(3)에 있어서의 감쇠력 발생 요소(14)에 있어서의 저항을 작게 함으로써, 피스톤 속도가 고속으로 되었을 때의 감쇠력을 작게 하는 것도 생각할 수 있지만, 그렇게 하면 피스톤 속도가 저속이며 저주파수 영역의 진동에 대해 발생하는 감쇠력이 작아지므로, 감쇠력 부족을 발생하여 차량 선회시에 탑승자에게 불안을 느끼게 한다고 하는 문제가 발생할 수 있다. 이에 대해, 본 실시 형태의 완충 장치(D)에서는, 통로(3)의 감쇠력 발생 요소(14)에 있어서의 저항을 작게 하는 일 없이 피스톤 속도가 고속시에 있어서의 감쇠력을 낮게 할 수 있으므로, 이러한 문제를 초래하는 일은 없다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 릴리프 밸브(12)의 동작을 설명하기 위해, 편의상, 피스톤 속도를 저속 및 고속으로 구분하고 있지만, 이들 구분의 경계의 속도는 각각 임의로 설정할 수 있다. 또한, 릴리프 밸브(12)가 개방될 때의 피스톤 속도, 즉, 저속과 고속을 나누는 피스톤 속도는, 감쇠력의 주파수 의존성이 소실되는 피스톤 속도 혹은 그보다도 약간 높게 설정하면 좋다. 또한, 릴리프 밸브의 밸브 개방압의 설정시에는, 구체적으로는 예를 들어 감쇠력의 주파수 의존성이 소실되는 피스톤 속도를 파악해 두고, 파악된 피스톤 속도로 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 변위될 때에, 다른 쪽 실(8) 내의 압력을 파일럿압으로 하여 릴리프 밸브(12)가 개방되어 우회 유로(11)가 개방되도록 릴리프 밸브(12)의 밸브 개방압을 조절하면 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는, 우회 유로(11)에 의해, 완충 장치(D)가 신장될 때에 압력 상승하는 다른 쪽 실(8)을 하부 실(R2)에 연통시켜, 릴리프 밸브(12)가 다른 쪽 실(8)의 압력을 파일럿압으로 하여 밸브 개방 동작하므로, 완충 장치(D)의 신장 작동시에 있어서의 감쇠력 저하를 실현하고 있지만, 이 대신에, 릴리프 밸브(12)의 방향을 도 1에 도시하는 방향과는 역방향으로 형성함으로써 하부 실(R2)의 압력을 파일럿압으로 하여 밸브 개방 동작하도록 설정해도 좋다. 이 경우에는, 완충 장치(D)가 수축할 때이며 피스톤 속도가 고속으로 되는 장면에 있어서, 릴리프 밸브(12)가 밸브 개방 동작하여 우회 유로(11)를 통해 하부 실(R2)의 압력을 상부 실(R1)로 릴리프할 수 있으므로, 완충 장치(D)의 수축 행정시에 있어서의 감쇠력을 저하시킬 수 있다.

또한, 우회 유로(11)를 한쪽 실(7)과 상부 실(R1)을 연통하도록 설치하고, 릴리프 밸브(12)가 한쪽 실(7)의 압력을 파일럿압으로 하여 밸브 개방 동작하도록 설정하는 동시에, 교축부를 일측 유로(5)가 아닌 타측 유로(6)에 설치하도록 해도 좋다. 이에 의해, 완충 장치(D)가 수축할 때이며 피스톤 속도가 고속으로 되는 장면에 있어서, 릴리프 밸브(12)가 밸브 개방 동작하여 우회 유로(11)를 통해 하부 실(R2)의 압력을 상부 실(R1)로 릴리프할 수 있으므로, 완충 장치(D)의 수축 행정시에 있어서의 감쇠력을 저하시킬 수 있다. 또한, 상기와 같이 우회 유로(11)에 의해 한쪽 실(7)과 상부 실(R1)을 연통하는 경우에 있어서, 릴리프 밸브(12)를 역방향으로 설치함으로써, 완충 장치(D)의 신장 행정시에 있어서의 감쇠력을 저하시킬 수 있다.

또한, 다른 쪽 실(8)과 하부 실(R2)을 우회 유로(11)에 의해 연통하는 것에 더하여, 이와는 독립적으로 한쪽 실(7)과 상부 실(R1)을 별개의 우회 유로에 의해 연통하여 당해 우회 유로에 릴리프 밸브를 설치함으로써, 완충 장치(D)의 신장 행정과 수축 행정의 양쪽에 있어서 감쇠력을 저하시킬 수 있다.

또한, 상기한 완충 장치(D)에 있어서는, 압력실이 실린더 내에 형성되어 있지만, 실린더 외부에 설치하는 것도 가능하다.

이상에서는 완충 장치(D)를 개념적으로 설명하였지만, 이하 완충 장치(D)의 구체적인 구성에 대해 설명한다.

구체적인 완충 장치(D)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 실린더(20)와, 실린더(20) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 실린더(20) 내를 2개의 작동실인 상부 실(R1) 및 하부 실(R2)로 구획하는 격벽 부재인 피스톤(21)과, 일단부가 피스톤(21)에 연결되는 피스톤 로드(22)와, 피스톤(21)에 형성된 상부 실(R1) 및 하부 실(R2)을 연통하는 통로(21a, 21b)와, 피스톤 로드(22)의 선단부에 고정되어 압력실(R3)을 형성하는 하우징(23)과, 상기 하우징(23) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되고, 압력실(R3)을, 일측 유로(24)를 통해 하부 실(R2)에 연통하는 한쪽 실(26)과 타측 유로(25)를 통해 상부 실(R1)에 연통하는 다른 쪽 실(27)로 구획하는 프리 피스톤(28)과, 한쪽 실(26) 내와 다른 쪽 실(27) 내에 각각 수용되어 프리 피스톤(28)을 양측으로부터 탄성 지지하는 스프링 요소인 한 쌍의 코일 스프링(29, 30)과, 다른 쪽 실(27)과 하부 실(R2)을 연통하는 우회 유로(31)와, 당해 우회 유로(31)에 설치한 릴리프 밸브(32)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 도시는 하지 않았지만, 도 1에 도시한 완충 장치(D)와 마찬가지로, 실린더(20)의 하방에는, 미끄럼 이동 격벽이 설치되어 있고 기체실이 설치되어 있다.

이하, 각 부에 대해 상세하게 설명한다. 피스톤 로드(22)는, 그 도 6 중 하단부측에 소직경부(22a)가 형성되는 동시에, 소직경부(22a)의 선단부측에는 나사부(22b)가 형성되어 있다.

그리고 피스톤 로드(22)에는, 소직경부(22a)의 선단부에 개방되는 동시에 피스톤 로드(22)의 내부를 통해 피스톤 로드(22)의 측부로 빠지는 타측 유로(25)가 형성되어 있다. 또한, 도시는 하지 않았지만, 이 타측 유로(25)의 도중에, 저항이 되는 교축부 등의 밸브를 설치해도 좋다.

피스톤(21)은 환 형상으로 형성되는 동시에, 그 내주측에 피스톤 로드(22)의 소직경부(22a)가 삽입되어 있다. 또한, 이 피스톤(21)에는, 상부 실(R1)과 하부 실(R2)을 연통하는 통로(21a, 21b)가 설치되고, 통로(21a)의 도 6 중 상단부는 감쇠력 발생 요소인 적층 리프 밸브(V1)에 의해 폐색되고, 다른 쪽 통로(21b)의 도 6 중 하단부도 감쇠력 발생 요소인 적층 리프 밸브(V2)에 의해 폐색되어 있다.

이 적층 리프 밸브(V1, V2)는, 모두 환 형상으로 형성되고, 내주측에는 피스톤 로드(22)의 소직경부(22a)가 삽입되고, 적층 리프 밸브(V1)의 휨량을 규제하는 환 형상의 밸브 스토퍼(33)와 함께 피스톤(21)에 적층되어 있다.

그리고 적층 리프 밸브(V1)는, 완충 장치(D)의 수축시에 하부 실(R2)과 상부 실(R1)의 차압에 의해 휘어 개방되어 통로(21a)를 개방하여 하부 실(R2)로부터 상부 실(R1)로 이동하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 동시에, 완충 장치(D)의 신장시에는 통로(21a)를 폐색한다. 한편, 적층 리프 밸브(V2)는, 적층 리프 밸브(V1)와는 반대로 완충 장치(D)의 신장시에 통로(21b)를 개방하고, 수축시에는 통로(21b)를 폐색한다. 즉, 적층 리프 밸브(V1)는, 완충 장치(D)의 수축시에 있어서의 압측(壓側) 감쇠력을 발생하는 감쇠력 발생 요소이고, 적층 리프 밸브(V2)는, 완충 장치(D)의 신장시에 있어서의 신측 감쇠력을 발생하는 감쇠력 발생 요소이다. 또한, 적층 리프 밸브(V1, V2)에 의해 통로(21a, 21b)를 폐쇄한 상태에 있어도, 도시하지 않은 주지의 오리피스에 의해 상부 실(R1)과 하부 실(R2)이 연통되도록 되어 있다. 오리피스는, 예를 들어 적층 리프 밸브(V1, V2)의 외주에 절결부를 형성하거나, 적층 리프 밸브(V1, V2)가 착좌하는 밸브 시트에 오목부를 형성하거나 하여 형성된다.

이와 같이, 통로를 일방 통행으로 하는 경우에는, 도시하는 바와 같이, 통로(21a, 21b)를 설치하여 각각을 완충 장치(D)의 신장시 혹은 수축시만 액체가 통과하도록 구성하면 좋고, 또한 통로가 쌍방향 흐름을 허용하는 경우에는 통로(21a, 21b) 중 하나만을 설치하도록 해도 좋다.

그리고 피스톤 로드(22)의 나사부(22b)에는, 상기 적층 리프 밸브(V2)의 하방으로부터 릴리프 밸브(32)가 적층되는 동시에, 압력실(R3)을 형성하는 하우징(23)이 나사 장착되고, 이 하우징(23)에 의해, 상기한 피스톤(21), 적층 리프 밸브(V1, V2), 밸브 스토퍼(33) 및 릴리프 밸브(32)가 피스톤 로드(22)에 고정된다. 이와 같이, 하우징(23)은 내부에 압력실(R3)을 형성할 뿐만 아니라, 피스톤(21)을 피스톤 로드(22)에 고정하는 역할도 하고 있다.

이 하우징(23)에 대해 설명하면, 하우징(23)은 피스톤 로드(22)의 나사부(22b)에 나사 결합되는 플랜지(35)가 형성된 내통(34)과, 바닥이 있는 통 형상의 외통(36)으로 구성된다. 외통(36)의 도 6 중 상단부 개구부가 상기 플랜지(35)의 외주를 향해 코킹되어 플랜지(35)의 외주에 장착되고, 이에 의해 외통(36)과 내통(34)이 일체화되고, 이 내통(34) 및 외통(36)에 의해 하부 실(R2) 내에 압력실(R3)을 형성하고 있다. 또한, 내통(34)과 외통(46)의 일체화시에, 상기 코킹 가공 이외에도 용접 등의 다른 방법을 채용하는 것도 가능하다.

그리고 상기와 같이 형성되는 압력실(R3) 내에는, 프리 피스톤(28)이 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어, 압력실(R3)은 도 6 중 상방측의 다른 쪽 실(27)과 하방측의 한쪽 실(26)로 구획되어 있다.

또한, 내통(34)은 상술한 바와 같이 플랜지(35)를 구비하고, 그 내주에는 나사부(34a)가 형성되고, 이 나사부(34a)를 피스톤 로드(22)의 나사부(22b)에 나사 장착함으로써, 하우징(23)을 피스톤 로드(22)의 소직경부(22a)에 고정하는 것이 가능하도록 되어 있다. 그러므로, 외통(36)의 외주의 단면 형상을 진원 이외의 형상, 예를 들어 일부가 절결되어 있었던 형상이나, 육각형 등의 형상으로 해 두면, 하우징(23)을 피스톤 로드(22)의 선단부에 나사 장착하는 작업이 용이해진다.

덧붙여, 내통(34)에 있어서의 플랜지(35)에는, 도 6 중 하단부에 개방되는 복수의 포트(35a)와, 도 6 중 상단부에 개방되어 이들 포트(35a)에 연통되는 환 형상의 창(35b)을 구비하고 있고, 포트(35a) 및 창(35b)에 의해 플랜지(35)를 관통하여 다른 쪽 실(27)을 하부 실(R2)에 연통하는 우회 유로(31)를 형성하고 있다. 또한, 창(35b)의 설치는 임의이고, 포트(35a)를 플랜지(35)의 도 6 중 상단부까지 개방시켜 포트(35a)만을 설치하도록 해도 좋다.

그리고 상기 창(35b)은, 플랜지(35)의 작동실측으로 되는 도 6 중 상단부에 적층되는 릴리프 밸브(32)에 의해 개폐되도록 되어 있고, 릴리프 밸브(32)는 구체적으로는 환 형상 판을 복수 적층하여 구성된 리프 밸브로 되어 있다.

이 릴리프 밸브(32)와 피스톤(21)의 하방에 적층되는 적층 리프 밸브(V2) 사이에는 양자보다 외경이 작고 두꺼운 스페이서(40)가 개재 장착되어 있어, 이에 의해 릴리프 밸브(32)의 외주가 상방으로 휘면서 적층 리프 밸브(V2)의 외주가 하방으로 휘어도 양자가 서로 간섭하는 것이 방지된다.

또한, 플랜지(35)의 창(35b)으로부터 외주측은 내주측보다 도 6의 상방으로 연장 설치되어 있고, 이에 의해 리프 밸브로 되는 릴리프 밸브(32)의 외주가 도 6 중 상방측으로 휘어, 릴리프 밸브(32)에 초기 하중이 부여된다. 그러므로, 다른 쪽 실(27)과 하부 실(R2)의 차압에 의해 릴리프 밸브(32)를 도 6 중 상방측으로 휘게 하는 힘이 초기 하중을 극복할 때까지, 릴리프 밸브(32)는 우회 유로(31)를 폐색한 상태로 되고, 다른 쪽 실(27)과 하부 실(R2)의 차압이 밸브 개방압에 도달하면, 릴리프 밸브(32)의 외주가 도 6 중 상방으로 더욱 휘어 플랜지(35)로부터 이격되어 우회 유로(31)를 개방하고, 다른 쪽 실(27)을 하부 실(R2)에 연통한다. 즉, 릴리프 밸브(32)는, 다른 쪽 실(27)의 압력을 파일럿압으로 하여 밸브 개방 동작하도록 되어 있어, 압력실측의 릴리프 밸브로서 기능하고 있다.

외통(36)은, 도 6 중 하단부가 소직경으로 되어 통부(36a)에 단차부(36b)가 형성되는 동시에, 또한 그 저부(36c)에는 일측 유로(24)의 일부를 구성하는 고정 오리피스(37)가 설치되어 있다.

그리고 상기한 내통(34) 및 외통(36)으로 형성되는 압력실(R3) 내에 삽입되는 프리 피스톤(28)은, 바닥이 있는 통 형상으로 형성되고, 통부(28a)와, 통부(28a)의 일단부를 폐색하는 저부(28b)와, 저부(28b)의 도 6 중 하단부에 설치되어 외통(36)의 저부(36c)를 향해 돌출되는 볼록부(28c)와, 통부(28a)의 외주에 형성된 환 형상 홈(28d)을 구비하여 구성되고, 내측을 내통(34)을 향하게 하는 동시에 통부(28a)를 외통(36)의 내주에 미끄럼 접촉시켜, 압력실(R3)을 한쪽 실(7)과 다른 쪽 실(8)로 구획하고 있다.

또한, 스프링 요소로서의 코일 스프링(29, 30)이, 다른 쪽 실(27) 내이며 내통(34)의 플랜지(35)와 프리 피스톤(28)의 저부(28b) 내측과의 사이 및 한쪽 실(26) 내이며 외통(36)의 저부(36c)와 프리 피스톤(28)의 저부(28b) 외측과의 사이에 각각 개재 장착된다. 이에 의해, 프리 피스톤(28)은 이들 코일 스프링(29, 30)에 의해 상하측으로부터 끼움 지지되어, 압력실(R3) 내의 소정의 중립 위치에 위치 결정되도록 탄성 지지되고, 프리 피스톤(28)의 하우징(23)에 대한 변위량에 비례하여 그 변위를 억제하는 부세력이 프리 피스톤(28)에 작용한다.

또한, 스프링 요소로서는, 프리 피스톤(28)을 탄성 지지할 수 있으면 되므로, 코일 스프링(29, 30) 이외의 것을 채용해도 좋고, 예를 들어 접시 스프링 등의 탄성체를 사용하여 프리 피스톤(28)을 탄성 지지하도록 해도 좋다. 또한, 일단부가 프리 피스톤(28)에 연결되는 단일의 스프링 요소를 사용하는 경우에는, 내통(34) 혹은 외통(36)에 타단부를 고정하도록 해도 좋다.

코일 스프링(29)의 도면 중 하단부는, 프리 피스톤(28)의 통부(28a)의 최심부 내주에 끼워 맞춤되어 반경 방향으로 위치 결정되고, 또한 코일 스프링(30)은 코일 스프링(30)의 내주에 프리 피스톤(28)의 볼록부(28c)가 삽입 관통됨으로써 센터링되어 있다. 이에 의해, 코일 스프링(29, 30)의 프리 피스톤(28)에 대한 위치 어긋남이 방지되어, 안정적으로 프리 피스톤(28)에 부세력을 작용시킬 수 있다.

또한, 프리 피스톤(28)의 통부(28a)의 내주는, 그 최심부에 비교하여 직경 확장되어 있고, 이에 의해 코일 스프링(29)이 압축되어 권선 직경이 확대되었을 때에 코일 스프링(29)의 선재가 통부(28a)의 내주에 스치는 일이 없어, 콘타미네이션의 발생이 방지된다.

또한, 상술한 바와 같이, 볼록부(28c)는 코일 스프링(30)을 센터링하는 기능을 담당하고 있고, 볼록부(28c)의 높이(도 6 중 상하 방향 길이)는, 코일 스프링(30)의 올라 탐[코일 스프링(30)이 볼록부(28c)로부터 빠지는 것]을 충분히 방지 가능한 높이로 설정되어 있다.

계속해서, 상기한 프리 피스톤(28)은, 이 실시 형태의 경우, 상기한 구성에 더하여, 프리 피스톤(28)의 통부(28a) 및 저부(28b)의 내부를 통해 환 형상 홈(28d)과 한쪽 실(26)을 연통하는 구멍(28e)을 구비하고 있다.

또한, 외통(36)의 통부(36a)에는, 하부 실(R2)과 외통(36) 내를 연통하는 2개의 가변 오리피스(38, 39)가 설치되어 있고, 이 가변 오리피스(38, 39)는 프리 피스톤(28)이 코일 스프링(29, 30)에 의해 탄성 지지되어 중립 위치에 있을 때에는 반드시 상기 환 형상 홈(28d)에 대향하여 한쪽 실(26)과 하부 실(R2)을 연통한다. 또한, 프리 피스톤(28)이 내통(34)의 도 6 중 하단부인 스트로크 엔드까지 변위하는, 즉, 프리 피스톤(28)이 외통(36)의 단차부(36b)에 접촉할 때까지 변위하면, 가변 오리피스(38, 39)는 프리 피스톤(28)의 통부(28a)의 외주에 완전히 오버랩되어 폐색된다. 따라서, 일측 유로(24)는 환 형상 홈(28d), 가변 오리피스(38, 39), 구멍(28e) 및 고정 오리피스(37)로 구성되어 있다. 또한, 가변 오리피스(38, 39)를 2개 설치하고 있지만, 그 수는 임의이다.

즉, 상기와 같은 완충 장치(D)에서는, 프리 피스톤(28)의 중립 위치로부터의 변위량이 임의인 변위량으로 될 때, 가변 오리피스(38, 39)의 개구 전부가 환 형상 홈(28d)에 대향하는 상황으로부터 통부(28a)의 외주에 대향하기 시작하는 상황으로 이행하여 서서히 가변 오리피스(38, 39)의 유로 면적이 감소하기 시작하고, 이것에 수반하여 일측 유로(24)에 있어서의 유로 저항이 서서히 증가한다. 상기 임의의 변위량은, 환 형상 홈(28d)의 도 6 중 상하 방향 폭의 크기, 가변 오리피스(38, 39)의 외통(36) 내주측의 개구 위치에 의해 설정된다. 그리고 프리 피스톤(28)의 변위량의 증가에 수반하여 서서히 가변 오리피스(38, 39)의 유로 면적이 감소하여, 프리 피스톤(28)이 스트로크 엔드에 도달하면, 가변 오리피스(38, 39)가 완전히 통부(28a)에 대향하여 폐색되어, 일측 유로(24)에 있어서의 유로 저항이 최대가 되고, 한쪽 실(26)이 고정 오리피스(37)에 의해서만 하부 실(R2)에 연통되도록 되어 있다.

완충 장치(D)는 이상과 같이 구성되고, 계속해서 완충 장치(D)의 작동에 대해 설명한다.

(A) 프리 피스톤(28)의 중립 위치로부터의 변위량이 가변 오리피스(38, 39)를 폐색하기 시작하지 않는 범위 내이며, 릴리프 밸브(32)가 개방되지 않는 경우의 완충 장치(D)에 있어서의 동작

이 경우, 피스톤 속도가 낮아, 다른 쪽 실(27)과 하부 실(R2)의 차압이 릴리프 밸브(32)의 밸브 개방압에 도달하지 않는 상황이므로, 프리 피스톤(28)은 일측 유로(24)의 저항을 변화시키는 일 없이 변위하는 것이 가능하다.

그리고 완충 장치(D)에의 입력 주파수가 낮은 경우와 높은 경우에서 동일한 입력 속도라고 하는 조건하에서 생각하면, 입력 주파수가 낮은 경우, 입력 진폭이 커지므로, 프리 피스톤(28)의 진폭은, 가변 오리피스(38, 39)를 폐색하기 시작하지 않는 범위 내에서 커진다.

프리 피스톤(28)의 진폭이 상기한 범위에서 커지면, 프리 피스톤(28)이 코일 스프링(29, 30)으로부터 받는 부세력이 커지고, 한쪽 실(26) 내의 압력은, 다른 쪽 실(27) 내의 압력보다도 상기 코일 스프링(29, 30)의 부세력만큼 작아진다.

그러면, 한쪽 실(26)과 하부 실(R2)의 차압이 작아져, 일측 통로(24)를 통과하는 유량은 감소한다.

반대로, 완충 장치(D)에의 입력 주파수가 높은 경우, 입력 진폭이 작아지므로, 프리 피스톤(28)의 진폭은 보다 작아진다. 프리 피스톤(28)의 진폭이 작아지면, 프리 피스톤(28)이 코일 스프링(29, 30)으로부터 받는 부세력이 작아져, 한쪽 실(26) 내의 압력은 다른 쪽 실(27) 내의 압력과 대략 동등해진다. 그러면, 한쪽 실(26)과 하부 실(R2)의 차압은 큰 상태로 유지되어, 일측 유로(24)를 통과하는 유량도 큰 상태로 유지된다.

즉, 완충 장치(D)에의 입력 주파수가 낮은 경우에는, 일측 유로(24)를 통과하는 유량은 작고, 입력 주파수가 큰 경우에는, 일측 유로(24)를 통과하는 유량은 커진다. 여기서, 입력 속도가 동일하면, 상부 실(R1)로부터 하부 실(R2)로 흐르는 유량은, 입력 주파수에 따르지 않고 동등해야 하므로, 통로(21a, 21b)의 적층 리프 밸브(V1, V2)를 통과하는 유량은, 입력 주파수가 낮은 경우에는 많아지고, 입력 주파수가 높은 경우에는 적어진다. 따라서, 완충 장치(D)의 감쇠 특성은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 입력 주파수가 낮은 경우에는 감쇠력이 높고, 입력 주파수가 높은 경우에는 감쇠력이 낮아진다.

(B) 프리 피스톤(28)의 중립 위치로부터의 변위량이 가변 오리피스(38, 39)의 양쪽을 폐색하기 시작하여 일측 유로(24)의 유로 저항을 증가시키는 범위인 경우이며, 릴리프 밸브(32)가 개방되지 않는 경우의 완충 장치(D)에 있어서의 동작

이 경우도 피스톤 속도가 낮아, 다른 쪽 실(27)과 하부 실(R2)의 차압이 릴리프 밸브(32)의 밸브 개방압에 도달하지 않는 상황이므로, 프리 피스톤(28)이 하우징(23)에 대해 변위하는 상황이다.

그리고 가변 오리피스(38, 39)가 프리 피스톤(28)의 변위량에 따라서 폐색하기 시작함으로써, 유로 면적이 서서히 작아져, 프리 피스톤(28)이 스트로크 엔드에 도달하면 가변 오리피스(38, 39)는 완전히 폐색되고, 유로 면적은 고정 오리피스(37)의 유로 면적과 동일해져 최소로 된다.

즉, 프리 피스톤(28)이 가변 오리피스(38, 39)를 폐색하기 시작한 후에는 변위량에 따라서 일측 유로(24)의 유로 저항이 서서히 커지고, 프리 피스톤(28)이 스트로크 엔드에 도달하면 유로 저항이 최대로 된다.

여기서, 프리 피스톤(28)이 스트로크 엔드까지 변위하는 것은, 한쪽 실(26) 혹은 다른 쪽 실(27)로의 액체의 유출입량이 많은 경우이며, 구체적으로는 완충 장치(D)의 진동의 진폭이 큰 경우이다.

완충 장치(D)의 진동 주파수가 비교적 높은 경우, 완충 장치(D)는 프리 피스톤(28)이 가변 오리피스(38, 39)를 폐색하기 시작하는 위치로 변위할 때까지는 비교적 낮은 감쇠력을 발생하고, 프리 피스톤(28)이 가변 오리피스(38, 39)를 폐색하기 시작하는 위치를 넘어 변위하게 되면, 일측 유로(24)의 유로 저항이 서서히 커져 간다. 이에 의해, 프리 피스톤(28)의 스트로크 엔드측으로의 이동 속도가 감소되고, 압력실(R3)을 통한 상부 실(R1)과 하부 실(R2)의 액체의 이동량도 감소하여, 그만큼 통로(21a, 21b)를 통과하는 액체량이 증가하므로, 완충 장치(D)의 발생 감쇠력은 서서히 커져 간다.

그리고 프리 피스톤(28)이 스트로크 엔드에 도달하면, 압력실(R3)을 통한 상부 실(R1)과 하부 실(R2)의 액체의 이동은 없어지고, 완충 장치(D)의 신장 수축 방향이 역회전할 때까지는 액체는 통로(21a, 21b)만을 통과하여, 완충 장치(D)는 최대의 감쇠 계수로 감쇠력을 발생하게 된다.

즉, 프리 피스톤(28)이 스트로크 엔드까지 변위해 버리는 고주파수로 대진폭의 진동이 완충 장치(D)에 대해 입력되어도, 프리 피스톤(28)의 중립 위치로부터의 변위량이 임의의 변위량을 초과하면, 프리 피스톤(28)이 스트로크 엔드에 도달할 때까지 완충 장치(D)는 서서히 발생 감쇠력을 크게 하므로, 낮은 감쇠력으로부터 급격하게 높은 감쇠력으로 변화되는 일이 없어진다. 즉, 프리 피스톤(28)이 스트로크 엔드에 도달하여 압력실(R3)을 통한 상부 실(R1)과 하부 실(R2) 사이의 액체의 이동이 없어질 때에 급격하게 감쇠력의 크기가 변화되는 일이 없어져, 저감쇠력으로부터 고감쇠력으로의 감쇠력 변화가 완만해진다. 또한, 프리 피스톤(28)이 압력실(R3)에 있어서의 양단부측의 스트로크 엔드까지 도달할 때에, 발생 감쇠력이 서서히 커지므로, 완충 장치(D)의 신장 압축의 양 행정에 있어서 감쇠력의 급격한 변화를 억제할 수 있다.

따라서, 이 완충 장치(D)에 있어서는, 고주파수이며 진폭이 큰 진동이 입력되어도 발생 감쇠력이 완만하게 변화되므로, 탑승자에게 감쇠력의 변화에 의한 쇼크를 지각시키지 않아도 되어 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다. 특히, 급격한 감쇠력 변화에 의해 차체가 진동하고, 보닛이 공진하여 이음(異音)이 발생해 버리는 사태도 방지할 수 있고, 이 점에서도 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 피스톤 속도가 고속이며, 고정 오리피스(37), 가변 오리피스(38, 39)에 있어서의 유로 저항이 과대해지지 않는 상황에서는, 완충 장치(D)는 상기 (A) 및 (B)에서 설명한 바와 같이, 진동 주파수에 의존한 감쇠력을 발휘하는 동시에, 프리 피스톤(28)이 스트로크 엔드까지 변위할 때에는 감쇠력을 서서히 높여, 저하되어 있었던 감쇠력이 성급하게 커지는 감쇠력 변화를 억제할 수 있다.

이에 대해, 피스톤 속도가 고속이며, 고정 오리피스(37), 가변 오리피스(38, 39)에 있어서의 유로 저항이 과대로 되는 경우이며, 완충 장치(D)가 신장 행정에 있는 경우에는, 압축되는 상부 실(R1)에 타측 유로(25)를 통해 연통되는 다른 쪽 실(27)의 압력이 고압으로 되고, 릴리프 밸브(32)의 외주가 초기 하중을 극복하여 휘어, 플랜지(35)에 설치한 포트(35a) 및 창(35b)으로 이루어지는 우회 유로(31)가 개방된다.

그러면, 액체는 통로(21b)뿐만 아니라, 타측 유로(25), 다른 쪽 실(27) 및 우회 유로(31)도 통해 상부 실(R1)로부터 하부 실(R2)로 이동하게 되어, 완충 장치(D)가 발생하는 신측 감쇠력을 저하시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태의 완충 장치(D)에서는, 차량이 주행 중에 돌기를 올라 타고 통과하는 것과 같은 피스톤 속도가 고속으로 되는 장면에 있어서, 도 4 및 도 5의 파선으로 나타내는 종래의 완충 장치의 감쇠 특성에 대해, 도 4 및 도 5의 실선으로 나타내는 바와 같이, 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 구배를 작게 할 수 있어, 감쇠력을 확실하게 저하시킬 수 있다. 따라서, 종래의 완충 장치와 같이 감쇠력이 상승해 버려, 차축으로부터 차체로의 진동의 전달을 억제하는 효과가 저감되는 등의 문제를 해소할 수 있어, 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 완충 장치(D)의 경우, 압력실(R3)이, 한쪽 작동실인 하부 실(R2) 내에 배치되는 하우징(23)이며, 실린더(1) 내에 삽입 관통되는 피스톤 로드(22)에 나사 결합됨으로써 피스톤 로드(22)에 끼워 맞춤되는 격벽 부재인 피스톤(21)을 상기 피스톤 로드(22)에 고정하는 하우징(23) 내에 설치되고, 또한 우회 유로(31)가 다른 쪽 실(27)과 한쪽 작동실인 하부 실(R2)을 연통하도록 되어 있으므로, 하우징(23)이 피스톤 너트로서도 기능하여 압력실(R3)을 한쪽 작동실인 하부 실(R2) 내에 용이하게 형성할 수 있고, 또한 우회 유로(31)의 설치도 용이해진다.

덧붙여, 하우징(23)은 플랜지(35)가 형성된 내통(34)과, 상기 플랜지(35)의 외주에 장착되는 바닥이 있는 통 형상의 외통(36)을 구비하고 있으므로, 간소한 구조로 피스톤 너트로서의 기능을 만족시키면서 압력실(R3)을 형성할 수 있다.

또한, 우회 유로(31)는 내통(34)의 플랜지(35)를 관통하여 다른 쪽 실(27)과 한쪽 작동실인 하부 실(R2)을 연통하고 있고, 압력실측의 릴리프 밸브(32)는 피스톤 로드(22)에 장착되어 내통(34)의 플랜지(35)의 하부 실(R2)측에 적층되는 환 형상의 리프 밸브에 의해 우회 유로를 개폐하도록 되어 있다. 따라서, 릴리프 밸브(32)는 리프 밸브를 하우징(23)으로 피스톤 로드(22)에 고정하는 것만으로 구성할 수 있다. 또한 릴리프 밸브(32)가 리프 밸브이므로 완충 장치(D)의 축 방향 길이가 길어지는 일이 없고, 또한 스트로크 길이가 제한되는 일도 없다.

또한, 이 완충 장치(D)에 있어서는, 프리 피스톤(28)을 중립 위치로 복귀시키는 부세력을 코일 스프링(29, 30)에 의해 작용시키고 있으므로, 필요할 때에 감쇠력을 입력 주파수에 의존시키는 기능을 발휘할 수 없다고 하는 사태를 회피할 수 있다.

다음에, 도 7을 참조하여 완충 장치의 제1 변형예에 대해 설명한다. 이 변형예에 있어서의 완충 장치는, 다른 쪽 실(27) 내에 수용되는 코일 스프링(29)의 일단부인 상단부와 내통(34)의 플랜지(35) 사이에 스프링 받이(41)를 개재 장착하는 점이, 도 6에 도시한 완충 장치(D)와 다르다. 이 스프링 받이(41)는, 내통(34)의 외주에 끼워 맞춤되는 통부(41a)와, 통부(41a)의 하단부 외주로부터 연장 설치되는 스프링 받이(41b)를 구비하여 구성되고, 스프링 받이(41b)의 외주와 하우징(23)을 구성하는 외통(36)의 내주 사이에는 환 형상 간극이 형성되어 있다.

그리고 이 스프링 받이(41)로 코일 스프링(29)의 상단부를 지지함으로써, 코일 스프링(29)의 도 7 중 상단부가 플랜지(35)에 설치한 포트(35a)에 간섭하여, 이것을 부분적 혹은 전체적으로 폐색해 버리는 것을 저지할 수 있다. 이에 의해, 완충 장치가 신장되어 있고 피스톤 속도가 고속 영역에 있을 때에, 우회 유로(31)에 의해 다른 쪽 실(27)과 한쪽 작동실인 하부 실(R2)을 확실하고 또한 일정한 유로 면적에서 연통시킬 수 있으므로, 완충 장치가 발생하는 감쇠력을 확실하게 저하시킬 수 있어, 저하되었을 때의 감쇠력을 안정시킬 수 있다. 또한, 포트(35a)의 내경을 크게 해도 코일 스프링(29)이 간섭하지 않으므로, 우회 유로(31)가 개방되었을 때의 피스톤 속도에 대한 발생 감쇠력의 특성에 있어서의 구배를 한층 낮출 수 있다.

또한, 도 8을 참조하여 완충 장치의 제2 변형예에 대해 설명한다. 이 변형예에 있어서의 완충 장치는, 하우징(23)에 있어서의 내통(34)의 플랜지(35)와 릴리프 밸브(32)를 구성하는 리프 밸브 사이에, 우회 유로(31)의 일부를 형성하는 환 형상의 개재 장착 부재(42)가 개재 장착되는 점이 도 6에 도시한 완충 장치(D)와 다르다.

이 개재 장착 부재(42)는, 구멍이 뚫린 두꺼운 원반 형상으로 되어 있고, 도 8 중 하방으로부터 복수의 포트(42a)가 개방되고, 도 8 중 상방에 이들 복수의 포트(42a)의 각각에 연통되는 환 형상의 창(42b)이 설치되어 있다.

또한, 내통(34)에 있어서의 플랜지(35)에는, 포트와 창 대신에 플랜지(35)를 관통하는 투과 구멍(35c)이 형성되어 있고, 개재 장착 부재(42)를 내통(34)에 적층하면, 포트(42a)가 플랜지(35)의 투과 구멍(35c)을 통해, 하우징(23) 내의 다른 쪽 실(27)과 한쪽 작동실인 하부 실(R2)을 연통하도록 되어 있다. 즉, 제2 변형예에 있어서의 완충 장치에 있어서는, 우회 유로(31)는 플랜지(35)에 형성한 투과 구멍(35c), 개재 장착 부재(42)의 포트(42a) 및 창(42b)으로 구성되어 있다.

또한, 포트(35a)와 창(35b)을 구비한 플랜지(35)에 개재 장착 부재(42)를 적층하도록 해도 좋고, 이 경우에는 내통(34)과 개재 장착 부재(42)의 주위 방향의 위치 정렬을 행하지 않아도 포트(42a)와 창(35b)이 확실하게 연통되므로 편리하다.

이와 같이, 개재 장착 부재(42)가 우회 유로(31)의 일부를 이루는 포트(42a)를 구비하고 있으므로, 포트(42a)의 형상이나 크기가 다른 개재 장착 부재(42)를 미리 준비해 두면, 당해 개재 장착 부재(42)의 교환에 의해 릴리프 밸브(32)가 우회 유로(31)를 개방할 때의 감쇠 특성을 조절할 수 있다.

또한, 도 9에 도시하는 제3 변형예와 같이, 개재 장착 부재(42)의 창(42b)의 외주에 릴리프 밸브(32)가 이좌(離座)/착좌(着座)하는 환 형상의 시트부(42c)를 설치하고, 시트부(42c)의 도 9 중 상부 방향의 높이가 다른 개재 장착 부재(42)를 미리 준비해 두면, 개재 장착 부재(42)의 교환에 의해 시트부(42c)의 높이를 변경할 수 있고, 이에 의해 릴리프 밸브(32)에 부여하는 초기 하중을 변경하여 릴리프 밸브(32)의 밸브 개방압을 조절할 수 있다.

또한, 릴리프 밸브(32)에 밸브 개방압을 결정하는 초기 하중을 부여하기 위해서는, 상술한 바와 같이 고정 단부가 되는 내주의 지지 위치와 자유 단부가 되는 외주가 우회 유로(31)를 폐쇄한 상태에 있어서의 지지 위치를 축 방향으로 어긋나게 하여 설치함으로써, 릴리프 밸브(32)의 전체를 미리 휘게 해 두면 좋지만, 이 대신에 도 10에 도시하는 제4 변형예와 같이, 릴리프 밸브(32)에 있어서의 리프 밸브를 구성하는 임의의 환 형상 판 사이에 링(43)을 개재 장착하고, 링(43)보다 도 10 중 상방측으로 적층되는 환 형상 판에 초기 휨을 부여함으로써, 릴리프 밸브(32)의 밸브 개방압을 설정하도록 해도 좋다. 이 경우, 링(43)의 판 두께를 조정함으로써 상기 밸브 개방압을 변경할 수 있다.

마지막으로, 도 11을 참조하여 완충 장치의 제5 변형예에 대해 설명한다. 이 변형예에 있어서의 완충 장치는, 릴리프 밸브(44)의 구성이 도 6에 도시한 완충 장치(D)와는 다르다.

구체적으로는, 릴리프 밸브(44)는 하우징(23)을 구성하는 내통(34)의 플랜지(35)에 있어서 한쪽 작동실인 하부 실(R2)측의 단부에 돌출시킨 환 형상의 밸브 시트(35d)와, 내통(34)과 적층 리프 밸브(V2) 사이에 개재 장착된 소직경인 스페이서(45) 및 스페이서(45)보다 외경이 대직경인 환 형상의 밸브 시트 부재(46)와, 환 형상이며 내주 상면이 밸브 시트 부재(46)의 하단부에 착좌하는 동시에 외주 하면이 밸브 시트(35d)의 상단부에 착좌하는 환 형상의 리프 밸브(47)를 구비하여 구성되어 있다.

또한, 이 완충 장치의 경우, 플랜지(35)에는 창이 설치되어 있지 않고 포트(35e)만이 설치되어 있고, 우회 유로(31)는 다른 쪽 실(27)과 한쪽 작동실인 하부 실(R2)을 연통하는 당해 포트(35e)에 의해 구성된다.

그리고 이 릴리프 밸브(44)는 다른 쪽 실(27)의 압력이 하부 실(R2)의 압력을 상회하여 차압이 밸브 개방압에 도달하면, 다른 쪽 실(27)의 압력에 의해 리프 밸브(47)의 외주측이 도 11 중 상방측으로 휨으로써 밸브 시트(35d)로부터 이좌하여 우회 유로(31)를 개방하고, 상부 실(R1)의 압력을 다른 쪽 실(27)을 통해 하부 실(R2)로 릴리프하는 압력실측의 릴리프 밸브로서 기능하는 동시에, 반대로 하부 실(R2)의 압력이 다른 쪽 실(27)의 압력을 상회하여 차압이 밸브 개방압에 도달하면, 하부 실(R2)의 압력에 의해 리프 밸브(47)의 내주측이 도 11 중 하방측으로 휨으로써 밸브 시트 부재(46)로부터 이좌하여 우회 유로(31)를 개방하고, 하부 실(R2)의 압력을 다른 쪽 실(27)을 통해 상부 실(R1)로 릴리프하는 작동실측의 릴리프 밸브로서도 기능하도록 되어 있다. 즉, 리프 밸브(47)는, 이른바 내외 양방향으로 설정되어 있다.

이와 같이 구성된 릴리프 밸브(44)는, 완충 장치의 신장 행정에 있어서 피스톤 속도가 고속으로 되는 경우에는, 다른 쪽 실(27) 내의 압력에 의해 우회 유로(31)를 개방하므로, 완충 장치의 신장시의 감쇠력을 저하시킬 수 있고, 완충 장치의 수축 행정에 있어서 피스톤 속도가 고속으로 되는 경우에는, 하부 실(R2) 내의 압력에 의해 우회 유로(31)를 개방하므로, 완충 장치의 수축시의 감쇠력을 저하시킬 수 있다. 즉, 릴리프 밸브(44)는, 피스톤 속도가 고속으로 되면 신장 수축의 양측에서 감쇠력을 저하시키는 것이 가능해진다.

또한, 릴리프 밸브(44)는, 이른바 내외 양방향의 리프 밸브(47)를 구비하고 있으므로, 우회 유로를 2개 설치하여 각각에 일방향의 릴리프 밸브를 설치하는 등의 구성을 채용하는 일 없이, 단일의 리프 밸브로, 완충 장치의 신장 수축 양측의 감쇠력을 저하시킬 수 있어, 부품 개수 및 비용의 점에서 유리해진다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지가 아니다.

본원은 2009년 1월 23일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2009-012657에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

실린더(1, 20)와,
상기 실린더(1, 20) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어, 상기 실린더(1, 20) 내를 2개의 작동실(R1, R2)로 구획하는 격벽 부재(2, 21)와,
상기 2개의 작동실(R1, R2)을 연통하는 통로(3, 21a, 21b)와,
압력실(R3)과,
상기 압력실(R3) 내에 이동 가능하게 삽입되어, 상기 압력실(R3)을 일측 유로(5, 24)를 통해 한쪽 상기 작동실(R2)에 연통되는 한쪽 실(7, 26)과, 타측 유로(6, 25)를 통해 다른 쪽 상기 작동실(R1)에 연통되는 다른 쪽 실(8, 27)로 구획하는 프리 피스톤(9, 28)과,
상기 프리 피스톤(9, 28)의 상기 압력실(R3)에 대한 변위를 억제하는 부세력을 발생하는 스프링 요소(10, 29, 30)를 구비한 완충 장치(D)에 있어서,
상기 다른 쪽 실(8, 27)과 상기 한쪽 작동실(R2)을 연통하는 우회 유로(11, 31)와, 상기 한쪽 실(7, 26)과 상기 다른 쪽 작동실(R1)을 연통하는 우회 유로 중, 어느 한쪽 또는 양쪽을 설치하고, 상기 우회 유로(11, 31)에 릴리프 밸브(12, 32)를 설치한, 완충 장치(D).
제1항에 있어서, 상기 우회 유로(11, 31)에,
상기 2개의 작동실(R1, R2) 중 상기 우회 유로(11, 31)에 연통되는 쪽의 작동실(R2)의 압력을 파일럿압으로 하는 작동실(R2)측의 릴리프 밸브와,
상기 한쪽 실(7, 26)과 상기 다른 쪽 실(8, 27) 중 상기 우회 유로(11, 31)에 연통되는 쪽의 실(8, 27)의 압력을 파일럿압으로 하는 압력실(R3)측의 릴리프 밸브(12, 32)를 병렬로 설치한, 완충 장치(D).
제1항에 있어서, 상기 압력실(R3)은, 상기 한쪽 작동실(R2) 내에 배치되는 하우징(15, 23)이며, 상기 실린더(1, 20) 내에 삽입 관통되는 피스톤 로드(4, 22)에 나사 결합됨으로써, 상기 피스톤 로드(4, 22)에 끼워 맞춤되는 상기 격벽 부재(2, 21)를 상기 피스톤 로드(4, 22)에 고정하는, 하우징(15, 23) 내에 설치되고,
상기 우회 유로(11, 31)는, 상기 다른 쪽 실(8, 27)과 상기 한쪽 작동실(R2)을 연통하는, 완충 장치(D).
제3항에 있어서, 상기 하우징(15, 23)은, 플랜지(35)가 형성된 내통(34)과, 상기 플랜지(35)의 외주에 장착되는 바닥이 있는 통 형상의 외통(36)을 구비하여 상기 압력실(R3)을 형성하고,
상기 프리 피스톤(9, 28)은, 상기 압력실(R3) 내를 상기 한쪽 실(7, 26)과 상기 다른 쪽 실(8, 27)로 구획하도록 상기 외통(36)의 내주에 미끄럼 접촉하고,
상기 우회 유로(11, 31)는, 상기 내통(34)의 플랜지(35)를 관통하여 상기 다른 쪽 실(8, 27)과 상기 한쪽 작동실(R2)을 연통하고,
상기 압력실(R3)측의 릴리프 밸브(12, 32)는, 상기 내통(34)의 플랜지(35)의 상기 작동실(R2)측에 적층되도록 상기 피스톤 로드(4, 22)에 장착되는 환 형상의 리프 밸브를 구비하고, 상기 리프 밸브에 의해 상기 우회 유로(11, 31)를 개폐하는, 완충 장치(D).
제4항에 있어서, 상기 리프 밸브는, 복수의 환 형상 판을 적층하여 구성되고,
임의의 상기 환 형상 판 사이에 상기 환 형상 판에 초기 휨을 부여하는 링(43)을 개재 장착한, 완충 장치(D).
제4항에 있어서, 상기 내통(34)의 플랜지(35)와 상기 리프 밸브 사이에 상기 우회 유로(11, 31)의 일부를 형성하는 환 형상의 개재 장착 부재(42)를 삽입한, 완충 장치(D).
제6항에 있어서, 상기 개재 장착 부재(42)에, 상기 리프 밸브가 이좌/착좌하는 동시에 상기 리프 밸브에 초기 휨을 부여하는 환 형상의 시트부(42c)를 설치한, 완충 장치(D).
제4항에 있어서, 상기 리프 밸브는,
상기 다른 쪽 실(8, 27)로부터 상기 한쪽 작동실(R2)을 향하는 흐름에 대해서는 상기 리프 밸브의 외주를 휘게 하여 상기 우회 유로(11, 31)를 개방하는 상기 압력실(R3)측의 릴리프 밸브(12)로서 기능하고,
상기 한쪽 작동실(R2)로부터 상기 다른 쪽 실(8, 27)을 향하는 흐름에 대해서는 상기 리프 밸브의 내주를 휘게 하여 상기 우회 유로(11, 31)를 개방하는 상기 작동실(R2)측의 릴리프 밸브로서 기능하는, 완충 장치(D).
제4항에 있어서, 상기 스프링 요소(10, 29, 30)는, 상기 한쪽 실(7, 26) 내에 수용되는 상기 한쪽 실(7, 26)측의 스프링(30)과 상기 다른 쪽 실(8, 27) 내에 수용되는 상기 다른 쪽 실(8, 27)측의 스프링(29)을 구비하고, 상기 한쪽 실(7, 26)측의 스프링(30)과 상기 다른 쪽 실(8, 27)측의 스프링(29)으로 상기 프리 피스톤(9, 28)을 끼움 지지하고,
상기 내통(34)의 외주에, 상기 우회 유로(11, 31)의 폐색을 저지하도록 상기 다른 쪽 실(8, 27)측의 스프링(29)의 일단부를 지지하는 환 형상의 스프링 받이(41)를 설치한, 완충 장치(D).