KR101503532B1

KR101503532B1 - 유압 완충기의 조립 방법 및 유압 완충기

Info

Publication number: KR101503532B1
Application number: KR1020080090464A
Authority: KR
Inventors: 류 야자키; 아츠시 마에다
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2015-03-17
Also published as: US20090107780A1; JP5077549B2; EP2055510A3; EP2055510A2; EP2055510B1; JP2009108982A; US8267382B2; CN101423009A; CN101423009B; KR20090044996A

Abstract

본 발명의 목적은, 가스실에 가스를 봉입하기 위한 가스 충전 구멍을 필요로 하지 않는 유압 완충기를 제공하는 것이다.

실린더, 피스톤, 피스톤 로드 등의 유압 완충기의 내장 부품류를 수용하는 외부 쉘(2)을 조립 장치(54)의 결합부(56)에 결합하여, 가스압실(55)과 외부 쉘(2)의 내부를 연통시킨다. 가스압실(55) 및 외부 쉘(2)의 내부에 저압 가스를 공급한다. 저압 가스의 압력하에, 오일 탱크 서브 어셈블리(S)를 외부 쉘(2)에 삽입하고 압입하여 오일 탱크(10)를 형성하고, 다이어프램(12)에 의해 오일실(13)과 가스실(14)을 구획한다. 이에 의해, 가스실(14)에 저압 가스를 봉입할 수 있어, 가스실(14)에 가스를 충전하기 위한 가스 충전 구멍을 필요로 하지 않을 수 있다.

Description

유압 완충기의 조립 방법 및 유압 완충기{METHOD FOR ASSEMBLING HYDRAULIC DAMPER AND HYDRAULIC DAMPER}

본 발명은 유압 완충기에 관한 것이다.

종래, 예컨대 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 피스톤 로드의 신축에 의해 오일 탱크의 유액(油液)을 실린더 내에 공급하는 펌프 수단과, 피스톤 로드의 신축 위치에 따라 펌프 수단 및 실린더로부터 오일 탱크로 압유(壓油)를 복귀시키는 복귀 수단을 구비하고, 주행시의 현가 장치의 진동을 이용하여 펌프 수단 및 복귀 수단을 작동시켜 실린더 내의 압력을 적절하게 가감하여 피스톤 로드의 신장 길이를 일정하게 조정함으로써, 자동적으로 일정한 표준 차고를 유지하도록 한, 소위 셀프 레벨링식 유압 완충기가 제안되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 평 10-138730 호 공보

이와 같은 셀프 레벨링식 유압 완충기에 있어서, 오일 탱크 또는 리저버를 다이어프램(가요막) 또는 프리 피스톤에 의해 격리하여, 유액 중으로 가스가 혼입되는 것을 방지하도록 한 것이 있다.

그러나, 상기 종래의 오일 탱크 또는 리저버를 다이어프램 또는 프리 피스톤에 의해 격리하여 제1 압력이 봉입된 하나의 가스실과 상기 제1 압력과는 상이한 제2 압력의 제2 가스가 봉입된 다른 가스실을 설치한 종래의 유압 완충기는 다음과 같은 문제가 있다. 종래 이 종류의 유압 완충기에서는, 오일 탱크 또는 리저버의 가스실에 정해진 압력의 가스를 봉입하기 위해, 실린더부의 외벽에 가스 충전 구멍이 형성되어 있어, 유압 완충기를 제조할 때에는, 각 부품을 조립하여 유압 완충기를 조립한 후, 가스 충전 구멍으로부터 가스실에 정해진 압력의 가스를 봉입하고, 충전 구멍에 플러그를 용접하여 가스실을 밀폐하도록 하였다. 이 때문에, 용접에 의한 열의 영향, 스퍼터의 발생에 의해, 고무 부품인 다이어프램이 열화하거나, 프리 피스톤의 슬라이딩면에 문제가 생기거나, 또 플러그의 선단부의 접촉에 의해 다이어프램이 손상될 우려가 있다.

본 발명은, 상기와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로, 가스실에 가스를 봉입하기 위한 가스 충전 구멍이 불필요한 유압 완충기의 조립 방법 및 유압 완충기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 유압 완충기의 조립 방법은, 일단에 개구를 가지며 바닥이 있는 통형상의 외부 쉘을 준비하는 공정과,

상기 외부 쉘의 내부에 상기 개구로부터 제1 압력의 제1 가스를 도입하는 공 정과,

상기 제1 가스의 압력하에, 상기 제1 가스가 봉입되는 가스실을 형성하는 구획 부재를 상기 외부 쉘에 삽입하여 상기 외부 쉘 내에 가스실을 형성하는 공정과,

상기 외부 쉘 내에 유액을 충전하는 공정과,

상기 외부 쉘 내에 상기 제1 압력과는 상이한 제2 압력의 제2 가스를 충전하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 유압 완충기는, 상기 조립 방법에 의해 가스실의 가스 충전 구멍이 불필요한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 가스실에 가스를 봉입하기 위한 가스 충전 구멍을 필요로 하지 않을 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

본 발명의 유압 완충기의 조립 방법에 의해 제조되는 유압 완충기에 관해, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 유압 완충기(1)는, 대략 바닥이 있는 원통형의 외부 쉘(2) 내에 실린더(3)가 삽입된 이중통 구조로 되어 있고, 외부 쉘(2)의 개구부에 시일 부재(4)(밀폐 수단)가 장착되고 외부 쉘(2)과 실린더(3) 사이에 환형의 챔버가 형성되어 있다. 외부 쉘(2)에는, 하단부측이 벌지 가공 등에 의해 직경이 팽창되어 직경 팽창부(5)가 형성되고, 또 직경 팽창부(5)의 위쪽 부분이 약간 확장되어 스프링 받침 지지부(6)가 형성되어 있다. 외부 쉘(2)의 바닥부는, 캡 부재(7)의 상단이 외부 쉘(2) 내에 삽입되고 외측으로부터 외부 쉘(2)의 바닥부와 캡 부재(7)가 용접되어 폐색되어 있다. 외부 쉘(2)의 직경 팽창부(5)와 실린더(3) 사이에는 칸막이 부재(8)(원통형 부재)가 삽입되어 있고, 칸막이 부재(8)의 상단부에 형성된 외측 플랜지부(9)가 외부 쉘(2)에 끼워 맞춰지고, 외부 쉘(2)과 실린더(3) 사이의 환형의 챔버가 직경 팽창부(5)에 면하는 하부의 오일 탱크(10)와 상부의 리저버(11)로 구획되어 있다.

오일 탱크(10)(제1 챔버)는, 가요성의 다이어프램(12)(가요성의 막, 구획 부재)에 의해 내주측의 오일실(13)과 외주측의 가스실(14)(저압 가스실)로 구획되어 있다. 그리고, 실린더(3) 및 오일 탱크(10)의 오일실(13)에는 유액이 봉입되고, 오일 탱크(10)의 가스실(14)에는 저압 가스(제1 가스)가 봉입되고, 또 리저버(11)(제2 챔버)에는 유액 및 고압 가스(제2 가스)가 혼재되어 봉입되어 있다.

칸막이 부재(8)의 하단부와 캡 부재(7) 사이에는, 환형의 유지 부재(15)가 개재되어 있다. 유지 부재(15)의 내주부에 베이스 가이드(16)가 끼워 맞춰지고, 캡 부재(7)와 베이스 가이드(16) 사이에 유실(油室; 17)이 형성되어 있다. 베이스 가이드(16)와 실린더(3)의 하단부와의 사이에는 베이스 부재(18)가 개재되어 있고, 베이스 가이드(16)와 베이스 부재(18) 사이에 유실(19)이 형성되어 있다. 외부 쉘(2)의 하단부와 칸막이 부재(8) 사이에는 환형 부재(20)가 끼워 맞춰져 있다. 환형 부재(20)는 캡 부재(7)의 가장자리부와 칸막이 부재(8)의 외주의 단차부에 의해 끼워져 고정되어 있다. 오일 탱크(10)의 다이어프램(12)은, 칸막이 부재(8)의 외측 플랜지부(9) 및 환형 부재(20)에 의해 기밀하게 클램프되어 있다.

캡 부재(7)와 베이스 가이드(16) 사이의 유실(17)은, 환형 부재(20)에 설치된 유로(油路)(21)에 의해 오일 탱크(10)의 오일실(13)에 연통되어 있다. 베이스 가이드(16)와 베이스 부재(18) 사이의 유실(19)은, 실린더(3)와 칸막이 부재(8) 사이에 형성된 환형 유로(22)(연통로)를 통해 리저버(11)에 연통되어 있다. 또, 베이스 부재(18)에 의해 형성된 오리피스(23)(후술)에 의해 실린더(3)와 유실(19)[즉, 환형 유로(22)를 통해 리저버(11)]이 연통되어 있다.

실린더(3) 내에는, 환형의 피스톤(24)이 슬라이딩 가능하게 끼워져 있고, 이 피스톤(24)에 의해 실린더(3) 내부가 실린더 상실(3A)과 실린더 하실(3B)의 2실로 구획되어 있다. 피스톤(24)에는, 피스톤 볼트(25) 및 너트(26)에 의해 중공의 피스톤 로드(27)의 일단부가 연결되어 있다. 피스톤 로드(27)의 타단측은, 외부 쉘(2) 및 실린더(3)의 상단부에 장착된 로드 가이드(28) 및 시일 부재(4)에 삽입 관통되어 실린더(3) 및 외부 쉘(2)의 외부로 연장되어 있다.

피스톤(24)에는, 실린더 상실(3A)과 실린더 하실(3B)을 연통시키는 신장측 통로(29) 및 축소측 통로(30)가 설치되고, 또 신장측 통로(29) 및 축소측 통로(30)의 유액의 유동을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 신장측 디스크 밸브(31), 축소측 디스크 밸브(32) 및 오리피스(33)로 이루어진 감쇠력 발생 기구가 설치되어 있다.

피스톤 로드(27)에는, 실린더(3) 및 리저버(11)와 오일 탱크(10) 사이에서 유액을 교환함으로써 차고 조정을 행하는 셀프 레벨링 기구(L)(펌프 기구, 복귀 기구)가 내장되어 있다.

다음으로, 셀프 레벨링 기구(L)에 관해 설명한다. 중공의 피스톤 로드(27)의 내부에는, 펌프 튜브(34)가 삽입되어, 피스톤 볼트(25)와 스프링(35)에 의해 끼워져 고정되어 있다. 실린더(3) 내에는, 그 축심을 따라 관형의 펌프 로드(36)가 배치되어 있고, 펌프 로드(36)의 기단부는 베이스 부재(18)의 개구에 삽입 관통되어 베이스 가이드(16)에 연결되어 있다. 펌프 로드(36)와 베이스 부재(18)의 개구의 사이에 아주 작은 간극이 형성되어 있고, 이 간극에 의해 실린더 하실(3B)과 유실(19)[즉 리저버(11)]을 연통시키는 오리피스(23)가 형성되어 있다. 펌프 로드(36)의 선단부는, 펌프 튜브(34) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워 맞춰져 펌프 튜브(34) 내에 펌프실(37)을 형성하고 있다. 펌프 로드(36) 내의 유로(38)는, 베이스 가이드(16)에 설치된 유로(38A)(제2 유로)를 통해 유실(17)[따라서, 유로(21)를 통해 오일 탱크(10)의 오일실(13)]에 연통되어 있다.

펌프실(37)은, 펌프 로드(36)의 선단부에 설치된 체크 밸브(39)를 통해 펌프 로드(36) 내의 유로(38)에 연통되어 있고, 체크 밸브(39)는 유로(38)로부터 펌프실(37)로의 유액의 흐름만을 허용한다. 또, 펌프실(37)은, 펌프 튜브(34)의 단부에 설치된 체크 밸브(40)를 통해, 중공의 피스톤 로드(27)와 펌프 튜브(34) 사이에 형성된 환형의 유로(41)에 연통되어 있고, 또한 유로(41)는 실린더 상실(3A)에 연통되어 있다. 체크 밸브(40)는 펌프실(37)로부터 유로(41)로의 유액의 유통만을 허용한다.

펌프 로드(36)의 측면부에는, 선단부로부터 정해진 길이에 걸쳐 축방향을 따라 연장되는 홈(42)이 형성되어 있고, 통상은 펌프실(37)이 홈(42)을 통해 실린더 하실(3B)에 연통되고, 피스톤 로드(27)가 정해진 위치까지 단축되었을 때, 펌프 튜브(34)에 의해 홈(42)과 실린더 하실(3B)과의 연통이 차단되게 되어 있다. 또, 펌프 로드(36)의 측벽에는, 릴리프 포트(43)가 설치되어 있고, 릴리프 포트(43)는 통상은 펌프 튜브(34)에 의해 폐쇄되고, 피스톤 로드(27)가 정해진 위치까지 신장되었을 때, 펌프 튜브(34)로부터 노출되어 실린더 하실(3B)과 펌프 로드(36) 내의 유로(38)를 연통시킨다.

베이스 가이드(16)에는, 유실(19)측[즉, 고압의 실린더(3) 및 리저버(11)측]의 압력이 과도하게 상승되었을 때, 밸브를 열어 이 압력을 챔버(17)측[즉, 저압의 오일 탱크(10)측]으로 릴리프하는 상시 폐쇄 릴리프 밸브(44)가 설치되어 있다. 외부 쉘(2)의 스프링 받침 지지부(6)의 외주에는, 현가 스프링(도시하지 않음)의 하단부를 받치기 위한 환형의 스프링 받침(45)이 끼워 맞춰져 고정되어 있다. 그리고, 유압 완충기(1)는, 피스톤 로드(27)의 선단부를 차체측(도시하지 않음)에 연결하고, 외부 쉘(2)의 하단부에 부착된 부착 아이(46)를 차륜측(도시하지 않음)에 연결함으로써 차량의 현가 장치에 장착되어 스프링 받침(45)에 의해 현가 스프링의 하단부를 받친다.

다음으로, 오일 탱크(10)의 시일 구조에 관해 더욱 상세히 설명한다.

다이어프램(12)의 상단부는, 칸막이 부재(8)의 외측 플랜지부(9)(끼워맞춤부)에 형성된 외주 홈(47)에 끼워 맞춰지는 형상으로 형성되어 있고, 외주 홈(47)과 외부 쉘(2)의 중간부의 내주면[직경 팽창부(5)의 상측에 형성되는 소직경부(5A)]과의 사이에서 클램프되어, 리저버(11)와 오일 탱크(10)의 오일실(13) 및 가스실(14) 사이를 시일하고 있다. 또한, 칸막이 부재(8)의 외측 플랜지부(9)는, 리저버(11)측으로 축방향으로 연장되어 외주 홈(48)이 형성되어 있고, 외주 홈(48)에 O 링(49)이 끼워 맞춰져, O 링(49)에 의해 외부 쉘(2)과 외측 플랜지부(9) 사이를 시일하고 있다. 다이어프램(12)의 하단부는, 환형 부재(20)(끼워맞춤부)에 형성된 외주 홈(50)에 끼워 맞춰지는 형상으로 형성되어 있고, 외주 홈(50)과 외부 쉘(2)의 하단부의 내주면[직경 팽창부(5)의 하측에 형성되는 소직경부(5B)] 사이에서 클램프되어 오일실(13)과 가스실(14) 사이를 시일하고 있다.

외부 쉘(2) 및 실린더(3)의 상단부에 장착된 시일 부재(4)의 구조에 관해 설명한다. 실린더(3)의 상단부에 끼워 맞춰져 피스톤 로드(27)를 안내하는 로드 가이드(28)의 상부와 기밀하게 맞닿는 시일 캡(51)이 외부 쉘(2)에 끼워 맞춰져 있다. 그리고, 시일 캡(51)의 상부와 맞닿는 패킹 케이스(52)가 외부 쉘(2)의 상단부에 나사식으로 장착되어 시일 캡(51) 및 로드 가이드(28)를 고정하고 있다. 패킹 케이스(52)의 내주부에는, 피스톤 로드(27)와의 사이를 시일하는 오일 시일(53)이 장착되어 유액 및 가스를 시일하고 있다.

다음으로, 이상과 같이 구성한 유압 완충기(1)의 작동에 관해 설명한다.

피스톤 로드(27)의 신축에 따른 실린더(3) 내의 피스톤(24)의 슬라이딩에 의해 실린더 상하실(3A, 3B) 사이에서 신장측 및 축소측 유로(29, 30)를 통과하는 유액의 흐름이 발생하고, 이 유액의 유동을 신장측 및 축소측 디스크 밸브(31, 32) 및 오리피스(33)에 의해 제어하여 감쇠력을 발생시킨다. 이때, 피스톤 로드(27)의 침입, 후퇴에 의한 실린더(3) 내의 용적 변화를 리저버(11) 내의 가스의 압축 및 팽창에 의해 보상한다.

다음으로, 유압 완충기(1)의 차고 조정 기능에 관해 설명한다.

통상, 공차(空車) 시에 피스톤 로드(27)의 신장 길이는, 정해진 표준 범위 내에 있다. 이 상태에서는, 펌프실(37)은, 펌프 로드(36)의 홈(42)에 의해 실린더 하실(3B)에 연통되어 있기 때문에, 피스톤 로드(27)가 신축되더라도 펌핑 동작은 행해지지 않아, 그 차고가 유지된다.

적재 하중의 증가 등에 의해 차고가 저하되어, 피스톤 로드(27)의 신장 길이가 정해진 표준 범위보다 짧아지면, 펌프 튜브(34)에 의해 홈(42)이 실린더 하실(3B)로부터 차단된다. 이 상태에서는, 주행중에 피스톤 로드(27)가 신축되면, 신장 행정시에는, 펌프 로드(36)가 후퇴하여 펌프실(37)이 확대, 감압되고, 체크 밸브(39)가 열려, 오일 탱크(10)의 오일실(13)의 유액이 유로(21), 유실(17), 유로(38A) 및 유로(38)를 통과하여 펌프실(37)에 도입된다. 축소 행정시에는, 펌프 로드(36)가 전진하여 펌프실(37)이 축소, 가압되고, 체크 밸브(40)가 열려, 펌프실(37)로부터 유액이 유로(41)를 통과하여 실린더 하실(3B)에 공급되어 피스톤 로드(27)를 신장시킨다. 이렇게 하여, 주행중인 피스톤 로드(27)의 신축에 의해 펌핑 동작을 반복함으로써, 피스톤 로드(27)를 신장시켜 차고를 높인다. 그리고, 차고가 정해진 표준 범위에 도달하면, 상술한 바와 같이 홈(42)에 의해 펌프실(37)이 실린더 하실(3B)에 연통되어 펌핑 동작이 해제된다.

또, 적재 하중의 감소 등에 의해 차고가 상승하여, 피스톤 로드(27)의 신장 길이가 정해진 표준 범위를 넘으면, 펌프 로드(36)의 릴리프 포트(43)가 펌프 튜브(34)로부터 노출되어, 릴리프 포트(43)에 의해 실린더 하실(3B)과 유로(38)가 연통된다. 이에 의해, 실린더 하실(3B)의 유액이 오일 탱크(10)의 오일실(13)로 복귀되고, 피스톤 로드(27)가 단축되어 차고가 낮아진다. 그리고, 차고가 낮아져 피스톤 로드(27)의 신장 길이가 정해진 표준 범위까지 단축되면, 릴리프 포트(43)가 펌프 튜브(34)에 의해 차단되어, 그 차고가 유지된다.

이렇게 하여, 주행시의 피스톤 로드(27)의 신축을 이용하여, 펌핑 동작 및 복귀 동작을 적절히 반복함으로써, 피스톤 로드(27)의 신장 길이를 정해진 표준 범위로 조정하여, 적재 하중에 관계없이 차고를 자동으로 일정하게 조정할 수 있다.

다음으로, 유압 완충기(1)의 조립 방법에 관해, 도 1을 참조하여 설명한다.

외부 쉘(2)에 캡 부재(7)를 용접하여 외부 쉘(2)의 일단부를 밀폐하고 (클로징 가공에 의해 폐색해도 됨), 조립 장치(54)를 사용하여, 외부 쉘(2)의 개구단으로부터 오일 탱크 서브 어셈블리(S)를 삽입하고 끼워 맞춰 오일 탱크(10)를 형성한다. 오일 탱크 서브 어셈블리(S)는, 칸막이 부재(8), 다이어프램(12), 유지 부재(15), 베이스 가이드(16), 환형 부재(20) 및 O 링(49)을 서브 어셈블리한 것이다.

조립 장치(54)는, 가스압실(55)과, 가스압실(55)에 접속된 가스 공급원(도시하지 않음)과, 가스압실 내에 배치된 삽입 장치(도시하지 않음)를 구비한다. 조립 장치(54)에는, 외부 쉘(2)의 개구부를 기밀하게 끼워 맞추고 결합하여 외부 쉘(2)의 내부를 가스압실(55)에 연통시키는 결합부(56)가 설치되어 있다. 그리고, 결합부(56)에 외부 쉘(2)의 개구부를 결합하고, 가스 공급원으로부터 정해진 압력의 저압 가스를 공급함으로써, 가스압실(55) 및 외부 쉘(2)의 내부를 정해진 압력의 저압 가스로 채울 수 있다. 삽입 장치는, 오일 탱크 서브 어셈블리(S)를 세팅하고, 가스압실(55)로부터, 결합부(56)에 결합된 외부 쉘(2) 내로 오일 탱크 서브 어셈블리(S)를 삽입하고 끼워 맞추는 것이다.

도 1의 (A)에 나타낸 바와 같이, 조립 장치(54)의 삽입 장치에 오일 탱크 서브 어셈블리(S)를 세팅하고, 캡(7)이 용접된 외부 쉘(2)을 조립 장치(54)의 결합부(56)에 결합하여, 가스압실(55)과 외부 쉘(2)의 내부를 연통시킨다. 그리고, 가스 공급원으로부터 저압 가스를 공급하여 가스압실(55) 및 외부 쉘(2)의 내부를 정해진 압력의 저압 가스로 채운다.

도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이, 가스압실(55) 및 외부 쉘(2) 내가 정해진 압력의 저압 가스로 채워진 상태에서, 삽입 장치에 의해 오일 탱크 서브 어셈블리(S)를 외부 쉘(2) 내에 삽입한다. 그리고, 도 1의 (C)에 나타낸 바와 같이, 칸막이 부재(8)의 하단부의 환형 부재(20)에 장착된 다이어프램(12)의 하단부 및 칸막이 부재(8)의 상단부의 플랜지부(9)에 장착된 O 링(49) 및 다이어프램(12)의 상단부를 외부 쉘(2)의 직경 팽창부(5)의 상측의 소직경부(5A) 및 하측의 소직경부(5B)의 내주면에 압입한다. 이에 의해, 도 1의 (D)에 나타낸 바와 같이, 외부 쉘(2)의 직경 팽창부(5)와 다이어프램(12) 사이에 가스실(14)을 형성한 후, 외부 쉘(2)을 조립 장치(54)의 결합부(56)로부터 제거한다. 이 때, 외부 쉘(2) 내는, 정해진 압력의 가스압하에 있기 때문에, 가스실(14) 내에는 정해진 압력의 저압 가스가 봉입되게 된다. 이 상태에서는, 다이어프램(12)이 가스실(14) 내의 저압 가스의 압력에 의해 칸막이 부재(8)의 외주면에 눌려져 오일실(13)은 수축되어 있다.

이 상태에서는, 가스실(14) 내의 저압 가스에 대한 칸막이 부재(8)의 축방향 상하의 수압(受壓) 면적은 거의 똑같아졌기 때문에(수압 면적차 제로), 저압 가스의 압력에 의해 칸막이 부재(8)에 작용하는 축방향의 힘이 거의 발생하지 않기 때문에, 외부 쉘(2)로의 압입에 의한 마찰력에 의해 오일 탱크 서브 어셈블리(S)를 확실하게 유지할 수 있어, 오일 탱크 서브 어셈블리(S)가 외부 쉘(2)로부터 빠지는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 오일 탱크 서브 어셈블리(S)가 조립된 외부 쉘(2) 내에, 실린더(3), 펌프 로드(36), 피스톤(24), 피스톤 로드(27) 등의 내장 부품류를 조립하고, 유액을 주입한 후, 시일 부재(4)를 장착하여 외부 쉘(2)의 개구부를 밀폐한다. 그 후, 외부 쉘(2)의 상단부 부근[시일 캡(51)의 하측]에 설치된 고압 가스 충전 구멍으로부터 리저버(11)의 상부에 정해진 압력의 고압 가스를 충전하고, 고압 가스 충전 구멍을 용접 등에 의해 막는다. 리저버(11)에는, 다이어프램이 설치되어 있지 않기 때문에, 용접에 의한 다이어프램의 열화, 손상의 문제가 생기지 않는다.

이렇게 하여, 유압 완충기(1)를 조립할 수 있다. 이 때, 오일 탱크(10)의 다이어프램(12)에 의해 구획된 가스실(14)을 형성하는 외부 쉘(2)의 직경 팽창부(5)에, 가스를 충전하기 위한 가스 충전 구멍을 형성할 필요가 없기 때문에, 용접 등에 의해 가스 충전 구멍을 막는 공정이 불필요하여, 용접 열 및 스퍼터에 의한 다이어프램(12)의 열화, 손상을 방지할 수 있다.

상기 실시 형태에 있어서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 오일 탱크 서브 어셈블리(S)의 환형 부재(20)가 끼워 맞춰지는 칸막이 부재(8)의 선단부의 외주에 테이퍼형의 걸림 돌기(57)를 형성함으로써, 칸막이 부재(8)에 환형 부재(20)가 끼워 맞춰져 압입된 후, 걸림 돌기(57)의 단차부에 의해 환형 부재(20)가 빠지는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 오일 탱크 서브 어셈블리(S)를 외부 쉘(2)에 조립한 상태로, 가스실(14) 내의 저압 가스의 압력에 의해 환형 부재(20)가 캡 부재(7)의 상단면와 맞닿고, 수압 면적차가 제로가 아니게 됨으로써 구획 부재(8)에 작용하는 축방향의 힘이 생겨, 오일 탱크 서브 어셈블리(S)가 빠지는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

이하에 본 발명의 제2 내지 제4 실시 형태에 관해 설명한다. 이하의 설명에서, 상기 제1 실시 형태에 대하여, 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하고, 다른 부분에 관해서만 상세히 설명한다.

본 발명의 제2 실시 형태로서, 유압 완충기(1)의 조립 방법의 다른 실시 형태에 관해, 도 3을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 조립 장치(54)에는, 유액 공급원(도시하지 않음)이 설치되어 있고, 외부 쉘(2)에 오일 탱크 서브 어셈블리(S)를 조립한 후, 외부 쉘(2)을 조립 장치(54)의 결합부(56)로부터 제거하지 않고, 도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이, 삽입 장치에 의해 외부 쉘(2) 내에 실린더(3), 펌프 로드(36) 등의 내장 부품류를 조립하고, 유액 공급원으로부터 정해진량의 유액[도 3의 (B), (C) 중에 사선부로 나타냄]을 공급하여 외부 쉘(2) 내에 주입한다.

그 후, 도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이, 가스 공급원으로부터 정해진 압력의 고압 가스를 공급하여 케이스 내에 충전하고, 도 3의 (C)에 나타낸 바와 같이, 삽입 장치에 의해 피스톤(24), 피스톤 로드(27) 등의 나머지 내장 부품류를 조립하여, 고압 가스의 압력하에 시일 부재(4)를 장착하여 외부 쉘(2)의 개구부를 밀폐한다.

이렇게 하여, 유압 완충기(1)를 조립할 수 있다. 이에 의해, 리저버(11)의 고압 가스 충전 구멍도 불필요하게 할 수 있고, 외부 쉘(2)로부터 가스 충전 구멍을 완전히 불필요하게 할 수 있다.

본 발명의 제3 실시 형태로서, 도 5를 참조하여, 본 발명을, 오일 탱크의 오일실과 가스실을 프리 피스톤에 의해 구획한 유압 완충기에 적용한 경우에 관해 설명한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 유압 완충기(58)에서는, 오일 탱크(10)는, 직경 팽창부(5), 다이어프램(12) 및 환형 부재(20)가 생략되는 대신, 칸막이 부재(8)와 외부 쉘(2) 사이에 환형의 프리 피스톤(59)이 슬라이딩 가능하게 끼워져 있고, 이 프리 피스톤(59)에 의해 하부의 오일실(13)과 상부의 가스실(14)이 구획되어 있다. 이에 의해, 상기 제1 실시 형태의 것과 동일하게 작동할 수 있다.

다음으로, 유압 완충기(58)의 조립 방법에 관해 설명한다. 상기 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 캡(7)이 용접된 외부 쉘(2)을 조립 장치(54)의 결합부(56)에 결합하고, 가스 공급원으로부터 저압 가스를 공급하여 가스압실(55) 및 외부 쉘(2) 내를 저압 가스로 채운다. 저압 가스의 압력하에, 삽입 장치를 사용하여 오일 탱크 서브 어셈블리(S')[제1 실시 형태의 서브 어셈블리(S)에 비교하여, 다이어프램(12) 및 환형 부재(20) 대신, 칸막이 부재(8)에 프리 피스톤(59)을 끼워 맞춘 것]를 외부 쉘(2)에 삽입하여 오일 탱크(10)를 형성한다. 이 때, 칸막이 부재(8)의 적당한 위치에 지륜(止輪) 등(도시하지 않음)을 부착하여, 오일 탱크 서브 어셈블리(S')를 외부 쉘(2) 내에 삽입할 때의 프리 피스톤(59)의 이동을 규제함으로써, 필요한 가스실(14)의 용적을 확보해도 된다.

그 후, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 외부 쉘(2)을 조립 장치(54)의 결합부(56)로부터 제거하고, 내장 부품류를 조립하고, 유액을 주입하고, 시일 부재(4)를 장착하여 외부 쉘(2)의 개구부를 밀폐한다. 그리고, 리저버(11)에 고압 가스를 봉입함으로써 유압 완충기(58)를 조립할 수 있다. 또는, 상기 제2 실시 형태와 마찬가지로, 조립 장치(54)에 의해, 모든 내장 부품류를 조립하고, 유액 및 고압 가스를 충전하여 시일 부재(4)에 의해 외부 쉘(2)을 밀폐함으로써 유압 완충기(58)를 조립할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제4 실시 형태로서, 특허문헌 1에 기재된 것과 동일하게, 다이어프램에 의해 오일실과 가스실이 구획된 리저버가 외부 쉘(2)의 하부에 배치되고, 오일실과 가스실의 칸막이가 설치되지 않은 오일 탱크가 외부 쉘(2)의 상부에 배치된 유압 완충기에 본 발명을 적용한 경우에 관해, 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 유압 완충기(60)에서는, 외부 쉘(2)과 실린더(3) 사이의 하부에 리저버(11)가 배치되고, 상부에 오일 탱크(10)가 배치되어 있다. 오일 탱크(10)는, 오일실과 가스실이 구획되어 있지 않다. 한편, 리저버(11)는, 상기 제1 실시 형태의 유압 완충기의 오일 탱크(10)와 동 일하게, 칸막이 부재(8)에 부착된 다이어프램(12)에 의해 오일실(13)과 가스실(14)이 구획되어 있다.

실린더(3)의 하단부에는, 펌프 로드(36)가 연결되는 베이스 부재(61)가 설치되어 있다. 베이스 부재(61)에는, 펌프 로드(36)의 유로(38)를 실린더(3)와 칸막이 부재(8) 사이에 형성된 환형 유로(22)에 연통시키는 유로(62) 및 실린더(3)와 유실(17)을 연통시키는 오리피스(63)가 설치되어 있다. 그리고, 유로(62), 환형 유로(22)를 통해 펌프 로드(36)의 유로(38)와 오일 탱크(10)가 연통되어 있다. 또, 오리피스(63), 유실(17) 및 환형 부재(20)의 유로(21)를 통해 실린더 하실(3B)과 리저버(11)의 오일실(13)이 연통되어 있다. 이에 의해, 상기 제1 실시 형태의 유압 완충기와 동일하게 작동할 수 있다.

그리고, 상기 제1 실시 형태의 조립 공정도에 대하여, 조립 장치(54)의 가스압실(55)에 저압 가스 대신 고압 가스를 공급함으로써, 고압 가스의 압력하에 리저버(11)를 구성할 수 있어, 유압 완충기(60)를 조립할 수 있다. 또한, 상기 제2 실시 형태의 조립 공정도에 대하여, 조립 장치의 가스압실(55)에 고압 가스 대신 저압 가스를 공급함으로써, 저압 가스의 압력하에 오일 탱크를 구성할 수 있어, 유압 완충기(60)를 조립할 수 있다.

이와 같이, 상기 각 실시 형태에 기재한 본 발명에 따르면, 종래 2종류의 압력을 봉입하는 유압 완충기는, 모든 구성 기기를 조립하고 유액을 봉입한 후에, 별도로 외부 쉘에 형성한 구멍을 통해 가스를 충전하여 봉입하는 것인 데 비해, 적어도 1종류의 가스에 대해서는, 구멍을 형성하지 않고 가스를 봉입할 수 있어, 오염 이나 공정수 등의 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 유압 완충기의 조립 방법을 나타내는 공정도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 유압 완충기를 나타내는 종단면도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 유압 완충기의 조립 방법을 나타내는 공정도이다.

도 4는 도 2에 나타내는 유압 완충기의 변형예의 주요부를 확대하여 나타내는 종단면도이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 유압 완충기의 오일 탱크 부분을 확대하여 나타내는 종단면도이다.

도 6은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 유압 완충기의 리저버 부분을 확대하여 나타내는 종단면도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1, 58, 60 : 유압 완충기 2 : 외부 쉘

3 : 실린더 4 : 시일 부재(밀폐 수단)

10 : 오일 탱크 11 : 리저버

12 : 다이어프램 13 : 오일실

14 : 가스실 22 : 환형 유로(연통로)

24 : 피스톤 27 : 피스톤 로드

L : 셀프 레벨링 기구

Claims

일단에 개구를 가지며 바닥이 있는 통 형상의 외부 쉘(2)과, 이 외부 쉘(2) 내에 가스실(14)을 형성하는 구획 부재(12)를 준비하는 공정과,

상기 외부 쉘(2)의 내부에 상기 개구로부터 제1 압력의 가스를 도입하는 공정과,

상기 외부 쉘(2)의 내부가 상기 제1 압력의 가스로 채워진 상태에서, 상기 개구로부터 상기 외부 쉘(2) 내에 상기 구획 부재(12)를 삽입하여, 상기 구획 부재(12)의 내주측 및 외주측에 상기 제1 압력의 가스가 채워지게 하여, 상기 구획 부재(12)의 외주와 상기 외부 쉘(2)의 내주 사이에 상기 제1 압력의 가스가 봉입된 상기 가스실(14)을 형성하는 공정과,

상기 외부 쉘(2) 내에 유액을 충전하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제1항에 있어서, 상기 외부 쉘(2)은 축방향 2곳에 마련된 소직경부(5A, 5B)와, 이들 2곳의 소직경부(5A, 5B) 사이에 마련된 직경 팽창부(5)를 구비하며,

상기 구획 부재(12)는 양단부인 하단부와 상단부가 한쌍의 소직경부(5A, 5B)의 내주면에 끼워맞춰져 시일하는 가요성 가요성의 막인 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 외부 쉘(2) 내에 상기 제1 압력과는 상이한 제2 압력의 가스를 충전하는 공정을 포함하는 것인 유압 완충기의 조립 방법.
제3항에 있어서, 상기 외부 쉘(2)의 일단의 개구는, 상기 제2 압력의 가스를 충전한 후, 밀폐 수단(4)에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제3항에 있어서, 상기 외부 쉘(2)의 일단의 개구를 밀폐 수단(4)에 의해 밀폐한 후, 상기 제2 압력의 가스를 충전하는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
일단에 개구를 가지며 바닥이 있는 통 형상의 외부 쉘(2)과,

상기 외부 쉘(2)의 내부에 배치되고 유액이 봉입된 실린더(3)와,

상기 실린더(3) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워진 피스톤(24)과,

일단이 상기 피스톤(24)에 연결되고 타단이 상기 실린더(3)의 외부로 연장된 피스톤 로드(27)와,

상기 피스톤(24)의 이동에 의해 발생하는 유액의 유동을 제어하여 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구(31, 32, 33)와,

상기 외부 쉘(2)과 상기 실린더(3) 사이에 형성되는 원통형의 챔버(10, 11)와,

상기 원통형의 챔버(10, 11)에 설치되고, 외주측에 배치되어 제1 가스가 봉입된 가스실(14)과, 내주측에 배치된 오일실(13)과, 상기 가스실(14)과 상기 오일실(13)을 구획하는 원통형의 다이어프램(12)을 포함하는 제1 챔버(10)와,

상기 원통형의 챔버(10, 11)에 설치되고, 내부에 유액과 제2 가스를 혼재시킨 제2 챔버(11)와,

상기 제1 챔버(10)의 오일실(13) 및 제2 챔버(11) 중 하나(11)와 상기 실린더(3)내를 연통시키는 연통로(22)와,

상기 피스톤 로드(27)의 신축에 의해 상기 제1 챔버(10)의 오일실(13) 및 제2 챔버(11) 중 다른 하나(13)의 유액을 상기 실린더(3)에 공급하는 펌프 기구(34, 36, 37, 39, 40)와,

상기 피스톤 로드(27)가 정해진 값보다 신장되었을 때 개구되어 상기 실린더(3)의 유액을 상기 제1 챔버(10)의 오일실(13) 및 제2 챔버(11) 중 다른 하나(13)에 배출하는 복귀 기구(42)를 구비한 유압 완충기의 조립 방법으로서,

상기 외부 쉘(2)의 내부에 상기 제1 가스를 도입하는 공정과,

상기 외부 쉘(2)의 내부가 상기 제1 가스로 채워진 상태에서, 상기 원통형의 다이어프램(12)를 상기 외부 쉘(2)에 상기 개구로부터 삽입하여 상기 다이어프램(12)의 외주측에 상기 제1 가스가 채워지게 하여, 상기 다이어프램(12)의 외주에 상기 제1 가스가 봉입된 상기 가스실(14)을 형성하는 공정과,

상기 외부 쉘(2)에 상기 개구로부터 상기 실린더(3)를 삽입하는 공정과,

상기 실린더(3) 내에 유액을 충전하는 공정과,

상기 제2 챔버(11)에 상기 제2 가스를 충전하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제6항에 있어서, 상기 오일실(13)은, 상기 외부 쉘(2)의 바닥부측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제7항에 있어서, 상기 다이어프램(12)의 내주에 상기 오일실(13)을 형성하는 원통형 부재(8)를 설치하고, 이 원통형 부재(8)와 상기 실린더(3) 사이에 상기 연통로(22)를 형성한 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제8항에 있어서, 상기 원통형 부재(8)와 상기 다이어프램(12)을 서브 어셈블리하는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 쉘(2)의 축방향 2곳에 소직경부(5A, 5B)를 설치하고, 이들 소직경부(5A, 5B)에 의해 상기 다이어프램(12)의 양단부를 시일하는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제10항에 있어서, 상기 소직경부(5A, 5B) 중에서 상기 외부 쉘(2)의 일단 개구측에 있는 소직경부(5A)는 상기 다이어프램(12)이 걸쳐진 상태로 상기 제1 가스를 상기 가스실(14)에 채워지는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 쉘(2)의 일단의 개구는, 상기 제2 가스를 충전한 후, 밀폐 수단(4)에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 쉘(2)의 일단의 개구를 밀폐 수단(4)에 의해 밀폐한 후, 상기 제2 가스를 충전하는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이어프램(12)의 내주에 상기 오일실(13)을 형성하는 원통형 부재(8)를 설치하고, 이 원통형 부재(8)는 상기 외부 쉘(2)에 삽입된 상태에서 상기 가스실(14)의 제1 가스의 압력에 의해 상기 외부 쉘(2)로부터 빠지지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제14항에 있어서, 상기 원통형 부재(8)는, 상기 외부 쉘(2)의 하단부(5B) 및 중간부(5A)에 기밀하게 끼워 맞춰지고, 그 하단부(5B) 및 중간부(5A)의 끼워맞춤부의 수압(受壓) 면적차에 의해 생기는 축방향의 힘이 상기 끼워맞춤부의 마찰력보다 작은 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
제15항에 있어서, 상기 수압 면적차는 제로인 것을 특징으로 하는 유압 완충기의 조립 방법.
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