KR102072874B1 - 실린더 장치 - Google Patents

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KR102072874B1
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료스케 다케노
데루아키 야마나카
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히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

스토퍼 기구(11)는, 제1 실린더(5) 내의 단부(5A)에 마련되는 제2 실린더(12)와, 피스톤 로드(7)의 이동에 따라 이동하여 제2 실린더(12)에 끼움 장착 가능하도록 마련되는 제2 피스톤(13)과, 환형으로서 일부가 분리된 둘레 방향의 양단을 갖는 피스톤 링(17)으로 구성된다. 제2 피스톤(13)의 외측 주위에는, 바닥면(14A)과 일측 단부면(14B)과 타측 단부면(14C)으로 구성되는 둘레홈(14)이 마련되고, 둘레홈(14)에는 피스톤 링(17)이 축 방향으로 이동 가능하게 마련된다. 피스톤 링(17)의 양단에는, 축 방향 접촉부들(17A1, 17B1)과 직경 방향 접촉부들(17A2, 17B2)을 가지고, 피스톤 링(17)이 둘레홈(14)의 일측 단부면(14B)에 접촉하였을 때에, 피스톤 링(17)의 단부면과의 사이에 제1 통로(19)가 구성된다.

Description

실린더 장치{CYLINDER DEVICE}
본 발명은, 예컨대 4륜 자동차 등의 차량에 탑재되어, 차량의 진동을 완충하는 데 적합하게 이용되는 실린더 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 4륜 자동차 등의 차량에는, 각 차륜(차축측)과 차체 사이에 실린더 장치로서의 유압 완충기가 마련되어, 차량의 진동을 완충하도록 하고 있다(예컨대, 일본 실용 공개 소화50-23593호 공보, 일본 실용 공고 평성4-25551호 공보 참조). 이 종류의 관련 기술에 따른 실린더 장치에는, 피스톤 로드의 최대 신장 시에 쿠션 작용을 발생시켜 완전 신장 방지를 행하는 구성으로 한 유압식의 스토퍼 기구가 마련된다.
유압식의 스토퍼 기구는 여러가지 개발되어 있지만, 구성을 간소화하면서, 더욱 피스톤 로드의 최대 신장 시의 충격을 완화하고자 하는 요구가 있다.
본 발명은, 전술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 적은 부품 개수로 피스톤 로드의 최대 신장 시의 충격 완화를 할 수 있는 실린더 장치를 제공하는 것에 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 실린더 장치는, 작동 유체가 봉입되는 제1 실린더와, 상기 제1 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착되어, 상기 제1 실린더 내를 구획하는 제1 피스톤과, 상기 제1 피스톤에 연결되는 피스톤 로드와, 상기 제1 실린더의 일단측에 마련되어 상기 피스톤 로드를 삽입 관통시켜 미끄럼 이동 가능하게 안내하는 로드 가이드와, 상기 피스톤 로드가 신장하여 또는 축소하여 상기 제1 실린더 내의 단부에 달할 때에 작동하는 스토퍼 기구를 구비한다. 상기 스토퍼 기구는, 상기 제1 실린더 내의 단부에 마련되는 제2 실린더와, 상기 피스톤 로드의 이동에 따라 이동하여 상기 제2 실린더에 끼움 장착 가능하게 마련되는 제2 피스톤을 구비한다. 상기 제2 피스톤의 외측 주위에는 바닥면과 일측 단부면과 타측 단부면으로 구성되는 둘레홈이 마련된다. 상기 둘레홈에는, 환형으로서 일부가 분리된 둘레 방향의 양단을 갖는 피스톤 링이 축 방향으로 이동 가능하게 마련된다. 상기 피스톤 링의 양단에는, 서로 축 방향으로 접촉 가능한 축 방향 접촉부들과 서로 직경 방향으로 접촉 가능한 직경 방향 접촉부들을 가지고, 상기 피스톤 링이 상기 둘레홈의 상기 제1 실린더 내의 상기 단부측인 상기 일측 단부면에 접촉하였을 때에, 상기 피스톤 링의 단부면과의 사이에 제1 통로가 구성된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 실린더 장치로서의 유압 완충기를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 피스톤 로드의 신장 행정 시의 스토퍼 기구를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 3은 피스톤 로드의 축소 행정 시의 스토퍼 기구를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1 중의 제2 피스톤과 피스톤 링을 단일체로서 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4 중의 피스톤 링을 나타내는 저면도이다.
도 6은 제2 실시형태의 제2 피스톤을 단일체로서 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 실린더 장치를, 유압 완충기에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면에 따라 상세하게 설명한다.
여기서, 도 1 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시형태를 나타내고 있다. 도 1에 있어서, 도면 부호 1은 실린더 장치의 대표예로서의 유압 완충기를 나타내고 있다. 유압 완충기(1)는, 그 외각(外殼)을 이루는 통형의 외통(2)과, 내통(5)과, 제1 피스톤(6)과, 피스톤 로드(7)와, 로드 가이드(9)와, 스토퍼 기구(11)를 구비한다.
유압 완충기(1)의 외통(2)은, 그 일단(도 1 중의 하단)측이 보텀 캡(도시하지 않음)에 의해 폐색된 폐색단이 되며, 타단측으로서의 상단측은 개구단으로 되어 있다. 외통(2)의 개구단(상단)측에는, 직경 방향 내측으로 굴곡하여 형성된 코오킹부(2A)가 마련된다. 상기 코오킹부(2A)는, 외통(2)의 개구단측을 폐색하는 덮개(3)를 빠짐 방지 상태로 유지한다.
환형 원판으로 이루어지는 덮개(3)는, 외통(2)의 개구단(상단)측을 폐색하기 위해 후술하는 로드 가이드(9)에 접촉한 상태로, 그 외주측이 외통(2)의 코오킹부(2A)에 의해 고정된다. 덮개(3)의 내주측에는, 탄성 재료로 이루어지는 로드 시일(4)이 부착된다. 상기 로드 시일(4)은, 후술하는 피스톤 로드(7)와 덮개(3) 사이를 시일한다.
제1 실린더로서의 내통(5)은, 외통(2) 내에 외통(2)과 동축이 되도록 마련된다. 상기 내통(5)의 일단(하단)측은, 상기 보텀 캡측에 보텀 밸브(도시하지 않음)를 통해 감합하여, 고정된다. 내통(5)은, 그 타단측인 단부에, 직경 방향 외향으로 직경 확장하여 형성된 통형의 직경 확장부(5A)를 구비한다. 상기 직경 확장부(5A)의 상단측 내주에는, 후술하는 로드 가이드(9)가 감합하여 부착된다. 내통(5) 내에는, 작동 유체로서의 오일액이 봉입된다. 작동 유체로서는, 오일액, 오일에 한정되지 않고, 예컨대 첨가제를 혼재시킨 물 등을 이용할 수 있다.
내통(5)과 외통(2) 사이에는, 환형의 리저버실(A)이 형성된다. 이 리저버실(A) 내에는, 상기 오일액과 함께 가스가 봉입된다. 이 가스는, 대기압 상태의 공기여도 좋고, 또한 압축된 질소 가스 등의 기체여도 좋다. 리저버실(A) 내의 가스는, 피스톤 로드(7)의 축소 시(축소 행정)에, 상기 피스톤 로드(7)의 진입 체적분을 보상하도록 압축된다.
제1 피스톤(6)은, 내통(5) 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착된다. 상기 제1 피스톤(6)은, 내통(5)(제1 실린더) 내를 보텀측 오일실(B)과 로드측 오일실(C)의 2실로 구획한다. 또한, 제1 피스톤(6)에는, 보텀측 오일실(B)과 로드측 오일실(C)을 연통시킬 수 있는 오일 통로(6A, 6B)가 형성된다. 또한, 제1 피스톤(6)의 상단면에는, 축소측의 디스크 밸브(6C)가 마련된다. 축소측의 디스크 밸브(6C)는, 피스톤 로드(7)의 축소에 의해 제1 피스톤(6)이 하향으로 미끄럼 이동 변위할 때에, 오일 통로(6A)를 유통하는 오일액에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시킨다. 한편, 제1 피스톤(6)의 하단면에는, 신장측의 디스크 밸브(6D)가 마련된다. 신장측의 디스크 밸브(6D)는, 피스톤 로드(7)의 신장에 의해 제1 피스톤(6)이 상향으로 미끄럼 이동 변위할 때에, 오일 통로(6B)를 유통하는 오일액에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시킨다.
피스톤 로드(7)는, 그 일단(하단)측이 제1 피스톤(6)에 연결된다. 즉, 상기 피스톤 로드(7)는, 하단측이 내통(5) 내에 삽입되어, 너트(8) 등에 의해 제1 피스톤(6)의 내주측에 고착된다. 또한, 피스톤 로드(7)의 상단측은, 로드 가이드(9), 덮개(3) 등을 통해 외부로 신축 가능하게 돌출한다. 피스톤 로드(7)에는, 제1 피스톤(6)의 부착 위치로부터 미리 결정된 치수만큼 이격된 위치에, 환형 홈(7A)이 마련된다. 이 환형 홈(7A)은, 피스톤 로드(7)의 외주측에 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 둘레홈으로 형성된다. 후술하는 제2 피스톤(13)의 감합부(16)가, 환형 홈(7A)에 감합되고, 이에 의해, 제2 피스톤(13)이 피스톤 로드(7)에 고정된다.
로드 가이드(9)는, 단차식 원통형으로 형성되고, 외통(2)의 상단측에 감합되며, 내통(5)의 일단측인 직경 확장부(5A)의 상단측에도 고정된다. 이에 의해, 로드 가이드(9)는, 내통(5)의 상측 부분을 외통(2)의 중앙에 위치 결정한다. 또한, 로드 가이드(9)는, 그 내주측에서, 피스톤 로드(7)를, 유압 완충기(1)의 축 방향을 따라 미끄럼 이동 가능하게 안내(가이드)한다. 또한, 외통(2)의 코오킹부(2A)에 의해 덮개(3)를 외측으로부터 로드 가이드(9)에 코오킹 고정할 때에, 로드 가이드(9)는, 상기 덮개(3)를 내측으로부터 지지하는 지지 구조물을 구성한다.
로드 가이드(9)는, 예컨대, 금속 재료, 경질의 수지 재료 등에 성형 가공, 절삭 가공 등을 실시함으로써, 소정의 형상으로 형성된다. 즉, 로드 가이드(9)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상측에 위치하며 외통(2)의 내주측에 삽입되는 대직경부(9A)와, 상기 대직경부(9A)의 하측에 위치하며 내통(5)의 내주측에 삽입되는 소직경부(9B)를 구비한다. 로드 가이드(9)는, 대직경부(9A)와, 소직경부(9B)에 의해, 단차식 원통형으로 형성된다. 상기 소직경부(9B)의 내주측에는, 피스톤 로드(7)를 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 가이드하는 가이드부(10)가 마련된다. 이 가이드부(10)는, 예컨대 금속제 통체의 내주면을 불소계 수지(4불화에틸렌) 등으로 피복한 미끄럼 이동 통체로서 구성된다.
또한, 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)에는, 덮개(3)와 대향하는 대직경부(9A)의 상면측에, 환형의 오일 저장실(9C)이 마련된다. 상기 오일 저장실(9C)은, 로드 시일(4) 및 피스톤 로드(7)를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 환형의 공간부로서 형성된다. 그리고, 오일 저장실(9C)은, 로드측 오일실(C) 내의 오일액(또는, 이 오일액 중에 혼입된 가스)이 피스톤 로드(7)와 가이드부(10)의 조그만 간극 등을 통해 누출되었을 때에, 이 누출된 오일액 등을 일시적으로 저장하기 위한 공간을 제공한다.
또한, 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)에는, 외통(2)측의 리저버실(A)에 항상 연통된 연통로(9D)가 마련된다. 이 연통로(9D)는, 상기 오일 저장실(9C)에 저장된 오일액(가스를 포함함)을 외통(2)측의 리저버실(A)로 유도한다. 또한, 덮개(3)와 로드 가이드(9) 사이에는, 역지 밸브(도시하지 않음)가 마련된다. 즉, 덮개(3)와 로드 가이드(9) 사이에 마련되는 상기 역지 밸브는, 오일 저장실(9C) 내에 누출 오일이 증가하여 넘친 경우에, 이 넘친 오일액이 로드 가이드(9)의 연통로(9D)[리저버실(A)]측을 향하여 흐르는 것을 허락하며, 리저버실(A)로부터 오일 저장실(9C)측으로의 역방향의 흐름을 저지한다.
다음에, 본 실시형태에서 채용한 유압식의 스토퍼 기구(11)에 대해서 상세하게 설명한다. 이 스토퍼 기구(11)는, 피스톤 로드(7)가 외통(2) 및 내통(5)으로부터 미끄럼 이동하여(신장하여 또는 축소하여), 내통(5) 내의 단부(완전 신장 위치)에 달하였을 때에 후술하는 바와 같이 작동하여, 유압적인 쿠션 작용에 의해 피스톤 로드(7)의 신장 동작을 정지시켜, 소위 완전 신장 방지를 행한다.
여기서, 스토퍼 기구(11)는, 내통(5)의 단부인 피스톤 로드(7)의 돌출단측 쪽에 위치하며 직경 확장부(5A)의 내측에 마련되는 제2 실린더(12)와, 제1 피스톤(6)보다 로드 가이드(9)측에 위치하며 피스톤 로드(7)의 외주측에 마련되는 제2 피스톤(13)과, 피스톤 링(17)을 구비한다. 이 스토퍼 기구(11)에서는, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시(완전 신장 시)에, 제2 피스톤(13) 및 피스톤 링(17)이 제2 실린더(12)의 내주측으로 미끄럼 이동 가능하게 삽입(진입)되는 것이다.
제2 실린더(12)는, 후술하는 칼라(12C)와, 칼라(12C)를 통해 내통(5)의 직경 확장부(5A) 내에 빠짐 방지 상태로 마련되는 슬리브(12A)를 구비한다. 제2 실린더(12)는, 내통(5)(제1 실린더)과 동축이 되도록 내통(5)의 내측에 고정되도록 마련되고, 내통(5)과는 별개체로 되어 있다. 즉, 슬리브(12A)의 상단측은, 로드 가이드(9)의 소직경부(9B)의 하단측과 내통(5)의 직경 확장부(5A) 사이에, 통형의 칼라(12C)를 통해 감합하여 고정된다. 슬리브(12A)는, 그 하단측은, 테이퍼형으로 확장 개방한 개구단(12B)을 가지고 있다. 이 개구단(12B)은, 피스톤 로드(7)와 일체로 움직이는 제2 피스톤(13)이 슬리브(12A) 내로 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 것을 원활화하도록, 보상한다.
제2 피스톤(13)은, 제1 피스톤(6)과 제2 실린더(12) 사이에 마련되고, 스토퍼 기구(11)의 가동부를 구성한다. 즉, 제2 피스톤(13)은, 피스톤 로드(7)의 이동에 따라 내통(5) 내를 일체로 이동(변위)하여, 제2 실린더(12)에 끼움 장착 가능하게 마련된다. 제2 피스톤(13)은, 금속 재료를 이용한 환형체를 이루고, 피스톤 로드(7)의 외주측에서, 환형 홈(7A)에 빠짐 방지 상태로 감합된다. 제2 피스톤(13)의 상단면은 후술하는 쿠션 부재(18)의 하단면과 접촉한다. 또한, 제2 피스톤(13)의 외측 주위(외주)에는, 단면 'ㄷ' 자형의 둘레홈(14)이 마련된다.
둘레홈(14)은, 후술하는 피스톤 링(17)의 내주면과 대향하여 둘레 방향으로 연장되는 외주면으로서의 원형상의 바닥면(14A)과, 상기 바닥면(14A)의 축 방향 일측(상측)에 위치하여 피스톤 링(17)의 상단면이 접촉 가능하게 된 일측 단부면(14B)과, 상기 일측 단부면(14B)과 축 방향(위, 아래 방향)으로 대향하도록, 바닥면(14A)의 축 방향 타측(하측)에 위치하여 피스톤 링(17)의 하단면이 접촉 가능하게 된 타측 단부면(14C)을 구비한다. 이 둘레홈(14)에는, 환형으로서 일부가 분리된 둘레 방향의 양단을 갖는 피스톤 링(17)이, 착탈 가능하게 마련된다.
또한, 둘레홈(14)의 바닥면(14A)에는, 후술하는 피스톤 링(17)의 절결부(17D)와 걸어 맞추는 직육면체형의 걸어 맞춤 돌기(15)가 마련된다(도 4 참조). 이 걸어 맞춤 돌기(15)는, 일측 단부면(14B)으로부터 축 방향으로 이격된 위치에서, 바닥면(14A)으로부터 직경 방향 외향으로 돌출하여 형성된다. 그리고, 걸어 맞춤 돌기(15)는, 피스톤 링(17)을 제2 피스톤(13)의 둘레홈(14) 내에 부착할 때에, 피스톤 링(17)의 절결부(17D)에 걸어 맞춤으로써, 제2 피스톤(13)에 대하여 피스톤 링(17)이 정확하게 위치 결정되어, 피스톤 링(17)의 제2 피스톤(13)에 대한 오조립을 방지한다. 또한, 제2 피스톤(13)의 걸어 맞춤 돌기(15)는, 피스톤 링(17)이 둘레홈(14)의 둘레 방향으로 위치 어긋나는 것을 방지하는 회전 방지 돌기로서도 기능한다.
제2 피스톤(13)의 축 방향 타측[제1 피스톤(6)측]에 위치하는 하단부에는, 피스톤 로드(7)의 환형 홈(7A)에 감합하여 고정되는 감합부(16)가 마련된다. 이 감합부(16)는, 제2 피스톤(13)의 내직경과 비교하여 소정 치수만큼 작은 내직경을 가지고, 제2 피스톤(13)과 일체적으로 형성된다. 감합부(16)는, 메탈 플로우[소성 유동(流動)]에 의해 환형 홈(7A) 내에 빠짐 방지 상태로 감합되어, 제2 피스톤(13)을 피스톤 로드(7)에 고정하는 역할을 이루는 것이다.
피스톤 링(17)은, 제2 피스톤(13)의 둘레홈(14) 내에, 축 방향으로 이동 가능하게 마련된다. 피스톤 링(17)은, 제2 피스톤(13)과 함께, 스토퍼 기구(11)의 가동부를 구성한다. 이 피스톤 링(17)은, 탄성 재료(예컨대, 불소계 수지)를 이용한 링으로서 형성된다. 여기서, 피스톤 링(17)은, 예컨대 둘레 방향의 도중 부위(1 부분)가 절단된 C자형의 링에 의해 직경 확장 축소 가능하게 구성된다. 이 때문에, 피스톤 링(17)이 제2 피스톤(13)과 함께 슬리브(12A) 내로 진입하였을 때에, 피스톤 링(17)의 외주면은 슬리브(12A)의 내주면에 미끄럼 접촉한다. 이 결과, 피스톤 링(17)의 외주면은, 슬리브(12A)와 제2 피스톤(13) 사이를 시일하여, 오일액의 유통을 제한할 수 있다.
피스톤 링(17)은, 제2 피스톤(13)의 둘레홈(14) 내에 착탈 가능하게 부착되고, 이 상태로 둘레홈(14)에 대하여 유동가능하게 끼움된다. 자유 길이 상태(외력을 가하고 있지 않은 자유로운 상태)의 피스톤 링(17)은, 그 외직경 치수가 내통(5)의 내직경보다 작고, 슬리브(12A)의 내직경보다 약간 큰 치수로 형성된다. 또한, 피스톤 링(17)의 축 방향 일측에 위치하는 상단면 각 코너측에는, 피스톤 링(17)이 슬리브(12A) 내에 진입할 때의 손상이나 갉힘 등을 방지하기 위해, 모따기 가공이 이루어진다.
피스톤 링(17)의 둘레 방향의 양단은, 상보 형상을 이루는 이음매부들(17A, 17B)로 되어 있다. 한쪽의 이음매부(17A)에는, 다른쪽의 이음매부(17B)가 중첩되도록 배치되는 오목홈(17C)이 형성된다. 다른쪽의 이음매부(17B)에는, 그 축 방향 일측을 L자형으로 절결하여 형성된 절결부(17D)가 마련된다. 다른쪽의 이음매부(17B)는, 절결부(17D)에 의해 축 방향 치수가 한쪽의 이음매부(17A)보다 작게 되어 있고, 이에 의해, 이음매부(17B)의 선단측은, 이음매부(17A)의 오목홈(17C) 상에 중첩되도록 배치된다. 이 경우, 피스톤 링(17)이 직경 축소되었을 때에는, 한쪽의 이음매부(17A)의 오목홈(17C)을 따라 다른쪽의 이음매부(17B)가 미끄럼 이동 변위한다. 이 때문에, 다른쪽의 이음매부(17B)의 두께(직경 방향의 두께 치수)는, 오목홈(17C)의 홈 깊이와 거의 같은 치수로 형성된다.
이음매부들(17A, 17B)에는, 서로 중첩될 수 있도록, 피스톤 링(17)의 축 방향[즉, 둘레홈(14)의 축 방향]으로 서로 접촉 가능한 축 방향 접촉부들(17A1, 17B1)과, 피스톤 링(17)[둘레홈(14)]의 직경 방향으로 서로 접촉 가능한 직경 방향 접촉부들(17A2, 17B2)이 형성된다. 오목홈(17C)은, 그 축 방향 일측에 위치하는 벽면이, 축 방향 접촉부(17A1)를 구성하고, 오목홈(17C)의 바닥면이 직경 방향 접촉부(17A2)를 구성한다. 또한, 절결부(17D)는, 이음매부(17B)의 선단측에서 축 방향 접촉부(17B1)를 형성한다.
피스톤 링(17)이 내통(5) 내에서 제2 실린더(12)의 위치에 달하고, 피스톤 링(17)의 외주면이 슬리브(12A)의 내주면과 미끄럼 이동할 때에는, 이에 따라 피스톤 링(17)이 탄성적으로 직경 축소된다. 이에 의해, 피스톤 링(17)의 축 방향 접촉부들(17A1, 17B1)은, 서로 축 방향으로 접촉하고, 직경 방향 접촉부들(17A2, 17B2)은, 직경 방향으로 서로 접촉한다.
여기서, 피스톤 링(17)의 다른쪽의 이음매부(17B)측에 형성한 절결부(17D)는, 피스톤 링(17)의 축 방향 일측(상단면측)에서 2개의 이음매부들(17A, 17B) 사이에, 제1 통로(19)를 형성한다. 이 제1 통로(19)는, 피스톤 링(17)의 상단면이 둘레홈(14)의 일측 단부면(14B)에 접촉하였을 때에도, 제2 피스톤(13)의 둘레홈(14)과 피스톤 링(17)의 단부면(내주면) 사이에 오일액이 유통하는 것을 허용한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 피스톤 로드(7)의 축소 시에도, 후술하는 소돌기(17F)에 의해, 간극(G)이, 피스톤 링(17)과 제2 피스톤(13) 사이에 마련되도록 되어 있다. 제1 통로(19)는, 피스톤 로드(7)의 축소 시에도, 간극(G)와 함께, 피스톤 링(17)의 축 방향 일측과 피스톤 링(17)의 축 방향 타측 사이에서, 오일액의 유통을 허용하는 오일 통로를 형성한다.
피스톤 링(17)의 축 방향 타측에 위치하는 하단부에는, 제2 통로가 되는 오리피스(17E)가 마련된다. 오리피스(17E)는, 피스톤 링(17)의 내주면과 외주면을 연통하는 단면 원호형의 직경 방향 홈으로서 형성된다. 이 오리피스(17E)는, 피스톤 링(17)의 둘레 방향에 등간격으로 3개(복수개) 마련되고, 후술하는 제2 통로의 일부를 구성한다. 이 경우, 각 오리피스(17E)는, 피스톤 링(17)의 둘레 방향으로 절결부(17D)로부터 이격된 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 각 오리피스(17E)는, 스토퍼 기구(11)의 축 방향 일측과 타측을 항상 연통하며, 피스톤 로드(7)의 신장 시에, 소돌기(17F)에 의해 피스톤 링(17)과 제2 피스톤(13) 사이에 마련되는 간극(G)과 함께, 오일액의 유통을 허용하는 오일 통로를 형성한다. 그리고, 피스톤 로드(7)가 크게 신장하여, 제2 피스톤(13)이 피스톤 링(17)과 함께 제2 실린더(12) 내에 끼움 장착되도록 진입한 상태에서는, 제2 실린더(12) 내에서 오일액의 압력(봉입압)이 크게 상승하여, 각 오리피스(17E)를 통해 고압 상태의 오일액이 제1 피스톤(6)측으로 유통된다. 이때의 각 오리피스(17E)를 통과하는 유동(流動) 저항(오일액의 스로틀 작용)에 의해, 피스톤 로드(7)의 신장 동작을 억제하는 방향의 힘을, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시의 충격 완화력으로서 발생시킬 수 있다.
피스톤 링(17)의 내주면에는, 단면 원호형을 이루는 작은 돌기(17F)[이하, 소돌기(17F)라고 함]가 복수개 형성된다. 각 소돌기(17F)는, 피스톤 링(17)의 내주면으로부터 직경 방향 내측을 향하여 돌출한다. 또한, 각 소돌기(17F)는, 피스톤 링(17)의 축 방향을 따라 연장되는 돌출 라인으로서 형성되고, 둘레 방향에 등간격을 가지고 3개 마련된다. 이들 소돌기(17F)는, 제2 피스톤(13)의 바닥면(14A)과 피스톤 링(17) 사이에 간극(G)(도 2, 도 3 참조)을 형성한다. 이 경우, 각 소돌기(17F)는, 피스톤 링(17)의 둘레 방향으로 절결부(17D)로부터 이격된 위치에 형성하는 것이 바람직하다.
쿠션 부재(18)는, 피스톤 로드(7)의 외주측에 삽입 관통하도록 마련되는 충돌 방지용의 완충 부재이며, 로드 가이드(9)에의 충돌을 완화하는 스토퍼를 구성한다. 쿠션 부재(18)는, 탄성 변형 가능한 수지 또는 고무 재료[예컨대, 피스톤 링(17)보다 연질인 탄성 재료]를 이용하여 단면 대략 사각의 통형체로서 형성된다. 또한, 쿠션 부재(18)의 하단면은, 제2 피스톤(13)의 상단면과 접촉한다. 이에 의해, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시에, 만일 제2 피스톤(13)이 로드 가이드(9)에 충돌한 경우라도, 이때의 충격을 완화하고, 또한 피스톤 로드(7)가 그 이상으로 신장하는 것을 규제한다. 여기서, 쿠션 부재(18)는, 제2 피스톤(13) 및 피스톤 링(17)과 함께, 스토퍼 기구(11)의 가동부를 구성한다.
제1 실시형태에 따른 실린더 장치로서의 유압 완충기(1)는, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것으로, 다음에, 그 조립 방법에 대해서 설명한다.
유압식의 스토퍼 기구(11)의 가동부를 구성하는 제2 피스톤(13)을 피스톤 로드(7)에 조립할 때에는, 제1 피스톤(6)을 피스톤 로드(7)에 부착하기 전에 제2 피스톤(13)의 고정 공정을 행한다. 즉, 제2 피스톤(13)을, 피스톤 로드(7)의 외주면을 따라 하단측이 되는 제1 피스톤(6)측으로부터 삽입한다. 그리고, 감합부(16)를, 예컨대 메탈 플로우 등의 고정 수단을 이용하여 환형 홈(7A)에 감합시키고, 이에 의해 제2 피스톤(13)을 피스톤 로드(7)에 고정한다.
다음에, 피스톤 링(17)을 로드 가이드(9)측으로부터 피스톤 로드(7)의 외주면을 따라 삽입하여, 제2 피스톤(13)의 둘레홈(14) 내에 피스톤 링(17)을 감입시킨다. 이 경우, 피스톤 링(17)의 자유 길이 상태의 내직경 치수는, 둘레홈(14)의 바닥면(14A)의 외주면보다 약간 크기 때문에, 피스톤 링(17)은 둘레홈(14) 내를 축 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 피스톤 링(17)의 절결부(17D)를 제2 피스톤(13)의 걸어 맞춤 돌기(15)에 걸어 맞춘다. 이에 의해, 피스톤 링(17)의 위, 아래를 반대로 붙이는 오조립 및 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
그 후, 피스톤 로드(7)의 외주측에는, 쿠션 부재(18)가 제2 피스톤(13)의 상측으로부터 감합하도록 삽입 관통되어, 쿠션 부재(18)의 하단면은 제2 피스톤(13)의 상단면에 접촉된다.
한편, 스토퍼 기구(11)의 제2 실린더(12)는, 내통(5)의 직경 확장부(5A)의 내측에, 통형의 칼라(12C)를 통해 슬리브(12A)를 감합함으로써 조립된다. 이 상태로, 내통(5)의 내측에 피스톤 로드(7)를 삽입 관통하도록 마련하고, 이때에, 제1 피스톤(6)을 내통(5) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입 한다.
그 후는, 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)를 외통(2)에, 소직경부(9B)를 내통(5)에 압입한 후, 로드 시일(4) 등이 부착된 덮개(3)를 로드 가이드(9)의 상측에 배치한다. 다음에, 로드 가이드(9)가 축 방향으로 덜컹거리지 않도록, 원통형의 압박구(도시하지 않음) 등에 의해 덮개(3)를 통해 로드 가이드(9)를 내통(5)에 압박한다. 이 상태로, 외통(2)의 상단부를 직경 방향 내측으로 절곡함으로써, 덮개(3)의 외직경측과 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)를 코오킹부(2A)에 의해 고정한다.
다음에, 이와 같이 조립된 유압 완충기(1)는, 피스톤 로드(7)의 상단측을 자동차의 차체측에 부착하고, 외통(2)의 하단측을 차축(모두 도시하지 않음)측에 부착한다. 이에 의해, 자동차의 주행 시에 진동이 발생한 경우에는, 피스톤 로드(7)가 내통(5), 외통(2)으로부터 축 방향으로 축소, 신장할 때에, 제1 피스톤(6)의 디스크 밸브(6C, 6D) 등에 의해 축소측, 신장측의 감쇠력이 발생되어, 차량의 위, 아래 진동을 감쇠하도록 완충할 수 있다.
즉, 피스톤 로드(7)가 신장 행정에 있는 경우에는, 로드측 오일실(C) 내가 고압 상태가 되기 때문에, 로드측 오일실(C) 내의 압유가 디스크 밸브(6D)를 통해 보텀측 오일실(B) 내로 유통하여, 신장측의 감쇠력이 발생한다. 그리고, 내통(5)으로부터 진출한 피스톤 로드(7)의 진출 체적분에 상당하는 분량의 오일액이, 리저버실(A) 내로부터 보텀 밸브(도시하지 않음)를 통해 보텀측 오일실(B) 내에 유입된다.
이때, 로드측 오일실(C) 내가 고압 상태가 되기 때문에, 로드측 오일실(C) 내의 오일액은, 예컨대 피스톤 로드(7)와 가이드부(10)의 조그만 간극 등을 통해 오일 저장실(9C) 내에 누출되는 일이 있다. 또한, 오일 저장실(9C) 내에 누출 오일이 증가하면, 넘친 오일액은, 덮개(3)와 로드 가이드(9) 사이에 마련한 역지 밸브(도시하지 않음)를 통해 로드 가이드(9)의 연통로(9D)측으로 유도되어, 서서히 리저버실(A) 내로 환류된다. 이 경우, 피스톤 링(17)의 외주면과 내통(5)의 내주면 사이는 간극이 비어 있기 때문에, 오일액은 이 간극을 통해 스토퍼 기구(11)의 축 방향 일측과 타측을 흐른다.
한편, 피스톤 로드(7)의 축소 행정에서는, 제1 피스톤(6)의 하측에 위치하는 보텀측 오일실(B) 내가 고압이 되기 때문에, 보텀측 오일실(B) 내의 압유가 제1 피스톤(6)의 디스크 밸브(6C)를 통해 로드측 오일실(C) 내로 유통하여, 축소측의 감쇠력을 발생시킨다. 그리고, 내통(5) 내로의 피스톤 로드(7)의 진입 체적분에 상당하는 분량의 오일액이, 보텀측 오일실(B)로부터 상기 보텀 밸브를 통해 리저버실(A) 내에 유입되고, 리저버실(A)은 내부의 가스가 압축됨으로써, 피스톤 로드(7)의 진입 체적분을 흡수한다. 이 경우도 상기 신장 시와 마찬가지로, 피스톤 링(17)의 외주면과 내통(5)의 내주면 사이는 간극이 비어 있기 때문에, 오일액은 이 간극을 통해 스토퍼 기구(11)의 축 방향 일측과 타측을 흐른다.
그런데, 피스톤 로드(7)가 외통(2)의 외측으로 크게 신장할 때에는, 스토퍼 기구(11)의 가동부인 제2 피스톤(13), 피스톤 링(17), 쿠션 부재(18)가, 제2 실린더(12)의 내주측으로 미끄럼 이동 가능하게 삽입(진입)된다. 이때, 피스톤 링(17)의 외주면이 슬리브(12A)의 내주면에 미끄럼 접촉하여, 피스톤 링(17)은 제2 피스톤(13)의 둘레홈(14) 내에서 축 방향으로 상대 변위한다. 즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 피스톤 링(17)의 하단면은, 둘레홈(14)의 타측 단부면(14C)에 접촉한다.
또한, 피스톤 링(17)은, 제2 실린더(12)의 슬리브(12A)에 의해 직경 방향 내측으로 직경이 축소되도록 탄성 변형되며, 한쪽의 이음매부(17A)와 다른쪽의 이음매부(17B)는, 축 방향 접촉부들(17A1, 17B1)이 서로 축 방향으로 접촉하고, 직경 방향 접촉부들(17A2, 17B2)이 직경 방향으로 접촉한다.
또한, 피스톤 링(17)과 제2 피스톤(13)의 둘레홈(14) 사이에는, 각 소돌기(17F)에 의한 간극(G)과 각 오리피스(17E)에 의해, 제2 피스톤(13)의 축 방향 일측으로부터 타측을 향하여 제2 실린더(12) 내의 오일액이 배출되도록, 오일액의 유통을 허용하는 작은 통로(오일 통로)가 형성된다.
이 때문에, 피스톤 로드(7)가 크게 신장하여, 제2 피스톤(13)이 피스톤 링(17)과 함께 제2 실린더(12) 내에 삽입되도록 진입한 상태에서는, 전술한 각 오리피스(17E)에 의한 오일액의 스로틀 저항에 의해 피스톤 로드(7)의 신장 동작을 억제하는 방향의 힘을, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시의 충격 완화력으로서 발생시킬 수 있다. 이 결과, 피스톤 로드(7)의 신장 방향의 변위에 대하여 유압적인 쿠션 작용을 부여할 수 있어, 피스톤 로드(7)의 완전 신장을 억제할 수 있다.
또한, 만약, 쿠션 부재(18)가 제2 실린더(12)의 내측에서 로드 가이드(9)의 하면에 충돌하는 위치까지, 피스톤 로드(7)가 최대 신장한 경우라도, 이때에는, 충돌 방지용의 쿠션 부재(18)가 탄성 변형됨으로써 충격을 완화할 수 있어, 피스톤 로드(7)의 그 이상의 신장 동작을 억제할 수 있다.
한편, 이와 같이 최대 신장한 피스톤 로드(7)가 축소 행정으로 전환하였을 때[제2 피스톤(13)이 제2 실린더(12)로부터 하방으로 진출되는 방향으로 변위할 때]에는, 피스톤 링(17)이 제2 실린더(12)의 슬리브(12A)에 미끄럼 접촉함으로써, 피스톤 링(17)이 상향으로 상대 변위하도록 동작한다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 피스톤 링(17)의 상단면은, 둘레홈(14)의 일측 단부면(14B)에 접촉한다.
그러나, 이 경우에는, 피스톤 링(17)의 절결부(17D)와 둘레홈(14)의 일측 단부면(14B) 사이에는, 피스톤 링(17)의 이음매부들(17A, 17B) 사이에 위치하여 제1 통로(19)가 형성된다. 또한, 제2 피스톤(13)의 둘레홈(14)과 피스톤 링(17) 사이에는, 복수의 소돌기(17F)에 의해 직경 방향의 간극(G)이 형성된다. 이 때문에, 피스톤 로드(7)의 축소 행정에서는, 제2 피스톤(13)의 축 방향 타측으로부터 일측으로 제2 실린더(12) 내를 향하여 오일액이 원활하게 유통되는 것을, 상기 간극(G)과 제1 통로(19)에 의해 허용할 수 있어, 피스톤 로드(7)의 축소 동작을 원활화할 수 있다.
특히, 제1 통로(19)는, 각 오리피스(17E)를 합계한 유로 면적보다 큰 유로 면적을 갖도록 형성되기 때문에, 피스톤 로드(7)의 신장 시에 비해서, 피스톤 로드(7)의 축소 시 쪽이 오일액의 유로 면적이 커진다. 이 결과, 제2 피스톤(13), 피스톤 링(17), 쿠션 부재(18)는, 제2 실린더(12) 내로부터 하방으로 매끄럽게 진출하도록 동작하여, 피스톤 로드(7)의 원활한 축소 동작을 보상할 수 있다.
이렇게 하여, 제1 실시형태에 따르면, 유압식의 스토퍼 기구(11)를, 내통(5)의 직경 확장부(5A)의 내측에 마련되는 제2 실린더(12)와, 피스톤 로드(7)의 외주측에 마련되는 제2 피스톤(13), 피스톤 링(17), 쿠션 부재(18)로 구성한다. 피스톤 링(17)은, C자형의 링에 의해 직경 축소 확장 가능하게 형성되고, 피스톤 링(17)의 둘레 방향의 양단은, 상보 형상을 이루는 이음매부들(17A, 17B)로 되어 있다.
그리고, 이음매부들(17A, 17B) 사이에는, 피스톤 링(17)의 축 방향으로 서로 접촉 가능한 축 방향 접촉부들(17A1, 17B1)과, 피스톤 링(17)의 직경 방향으로 서로 접촉 가능한 직경 방향 접촉부들(17A2, 17B2)이 형성된다. 이에 의해, 피스톤 로드(7)가 최대 신장 위치에 접근하였을 때에는, 축 방향 접촉부(17A1)와 축 방향 접촉부(17B1)가 접촉하고, 또한, 직경 방향 접촉부(17A2)와 직경 방향 접촉부(17B2)가 접촉한다. 이 때문에, 축 방향 접촉부(17A1)와 축 방향 접촉부(17B) 사이와, 직경 방향 접촉부(17A2)와 직경 방향 접촉부(17B2) 사이로부터의 오일액의 유통을 멈춤으로써, 피스톤 로드(7)의 신장 동작을 억제할 수 있다.
또한, 피스톤 링(17)에는, 피스톤 로드(7)가 크게 신장할 때에 감쇠력을 발생시키기 위한 오리피스(17E)를, 제2 통로로서 형성한다. 이에 의해, 각 오리피스(17E)에 의해, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시의 충격 완화력을 발생시킬 수 있다.
한편, 피스톤 로드(7)의 축소 행정에서는, 제2 피스톤(13)의 축 방향 타측으로부터 일측으로 제2 실린더(12) 내를 향하여 오일액이 원활하게 유통하는 것을, 피스톤 링(17)의 절결부(17D)와 둘레홈(14)의 일측 단부면(14B) 사이에 형성한 제1 통로(19)에 의해 허용할 수 있어, 피스톤 로드(7)의 축소 동작을 원활화할 수 있다.
따라서, 제1 실시형태에 따르면, 유압식의 스토퍼 기구(11)를, 내통(5)의 직경 확장부(5A)의 내측에 마련되는 제2 실린더(12)와, 피스톤 로드(7)의 외주측에 마련되는 제2 피스톤(13) 및 피스톤 링(17)으로 구성할 수 있어, 종래의 유압 완충기에 비해서, 보다 적은 부품 개수로, 피스톤 로드 완전 신장 시의 충격을 완화할 수 있다.
또한, 스토퍼 기구(11)의 가동부는, 제2 피스톤(13)과, 피스톤 링(17)과, 쿠션 부재(18)로 구성한다. 이 경우, 적은 부품 개수로 가동부를 구성하기 때문에, 조립 시간을 짧게 할 수 있고, 나아가서는, 조립 작업의 비용을 억제할 수 있다.
또한, 피스톤 링(17)은, 탄성 변형 가능한 재료인 불소계 수지로 형성된다. 이에 의해, 금속성의 피스톤 링을 이용한 경우에 비해서, 조립성이 향상되며, 또한, 유압 완충기 전체의 경량화를 달성할 수 있다. 이 결과, 피스톤 로드 완전 신장 시의 충격 완화를 할 수 있다.
다음에, 도 6은 본 발명의 제2 실시형태를 나타내고 있다. 제2 실시형태의 특징은, 제2 피스톤에 제1 통로와 제2 통로를 마련한 것에 있다. 또한, 제2 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
여기서, 제2 피스톤(21)은, 상기 제1 실시형태에서 서술한 제2 피스톤(13)과 거의 동일하게 구성되고, 그 외측 주위(외주)에는, 제1 실시형태와 동일한 둘레홈(22)이 마련된다. 둘레홈(22)은, 외주면으로서의 바닥면(22A)과 일측 단부면(22B)과 타측 단부면(22C)을 구비한다.
그러나, 제2 피스톤(21)에는, 둘레홈(22)의 일측 단부면(22B)을 부분적으로 절결하도록 복수(예컨대, 4개)의 제1 통로(23)가, 둘레 방향의 절결홈으로서 형성된다. 상기 각 제1 통로(23)는, 피스톤 로드(7)의 축소 행정이라도 둘레홈(22)의 축 방향으로 오일액이 유통하는 것을 허용하는 통로이다. 즉, 제1 통로(23)는, 제2 피스톤(21)의 상단면과 둘레홈(22)의 일측 단부면(22B) 사이를 축 방향으로 절결하며, 제2 피스톤(21)의 둘레 방향으로 90°간격으로 4개 마련된다. 각 제1 통로(23)는, 피스톤 링(17)의 절결부(17D)에 의해 형성되는 제1 통로(19)(도 2, 3 참조)와 함께, 피스톤 로드(7)의 축소 시에 오일액의 원활한 유통을 허용한다.
제1 통로(23)의 축 방향 하측에는, 제1 실시형태와 동일한 걸어 맞춤 돌기(24)가 마련된다. 또한, 둘레홈(22)의 타측 단부면(22C)에는, 오일액이 통과하기 위한 오리피스(25)를 마련한다. 오리피스(25)는, 둘레홈(22)의 타측 단부면(22C)의 표면을 약간 절결한 홈으로 형성된다. 이 오리피스(25)는, 상기 제1 실시예에서 서술한 오리피스(17E)와 마찬가지로, 제2 통로를 구성하고, 피스톤 로드(7)의 신장 시에 오일액의 유량을 압출한다. 또한, 제2 피스톤(21)의 하단부에는, 제1 실시형태에서 서술한 감합부(16)와 동일한 감합부(26)가 마련된다.
이렇게 하여, 제2 실시형태에서도, 제1 실시형태와 거의 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 제2 실시형태에서는, 제2 피스톤(21)의 상단부[일측 단부면(22B)]에 오일액이 통과하기 위한 제1 통로(23)를 4개 마련한다. 이에 의해, 피스톤 로드(7)의 축소 시에 있어서, 오일액의 유로 면적을 크게 할 수 있다. 이 결과, 제2 피스톤(21), 피스톤 링(17), 쿠션 부재(18)는, 제2 실린더(12) 내로부터 하방으로 순조롭게 진출하도록 동작하여, 피스톤 로드(7)의 원활한 축소 동작을 보상할 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 피스톤 링(17)을, 예컨대 불소계 합성 수지를 이용하여 직경 축소 확장 가능한 링으로서 형성하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정는 것이 아니며, 예컨대 합성 고무 또는 천연 고무 등의 고무계 탄성 재료를 이용하여 피스톤 링을 형성하여도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 피스톤 링(17)의 내주면에 소돌기(17F)를 마련하여, 제2 피스톤(13)의 바닥면(14A)과 피스톤 링(17)의 내주면 사이에, 간극(G)을 마련하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 예컨대 제2 피스톤의 둘레홈의 바닥면에 돌기를 마련하여, 예컨대 전술한 바와 같이 간극(G)을 형성하는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 제2 실린더(12)는, 내통(5)(제1 실린더)의 속에 제2 실린더(12)가 되는 통을 삽입하여, 내통(5)과 제2 실린더(12)를 별개체로 마련하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 예컨대 내통을 직경 축소시켜, 내통과 제2 실린더를 일체로 형성하는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 걸어 맞춤 돌기(15, 24)는 피스톤 링(17)의 절결부(17D)에 걸어 맞추는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 예컨대 걸어 맞춤 돌기를 원주형 등의 형상으로 하여도 좋다. 즉, 이러한 돌기는, 피스톤 링의 오조립을 방지할 수 있으면 좋고, 절결부와 걸어 맞추는 형상으로 할 필요는 없다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 걸어 맞춤 돌기(15, 24)는 제2 피스톤(13, 21)의 일측 단부면(14B, 22B)으로부터 축 방향으로 이격하는 위치에 마련하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 예컨대 걸어 맞춤 돌기를, 제2 피스톤의 일측 단부면과 일체물이 되도록 형성하여도 좋다.
또한, 상기 제1 실시형태에 따르면, 제2 피스톤(13)은, 그 외측 주위(외주)에 단면 'ㄷ' 자형의 둘레홈(14)이 마련된 일체물로서 형성되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 예컨대 제2 피스톤을 축 방향으로 위와 아래로 2분할하는 구성, 구체적으로는 둘레홈의 축 방향 중간 위치에서 제2 피스톤을 위와 아래로 2분할하는 구성으로 하여도 좋다. 그리고, 2분할된 제2 피스톤은, 둘레홈의 외주측에 피스톤 링을 장착한 상태로, 2분할된 위와 아래의 2 부재를 서로 접합하여 일체화함으로써, 단일의 제2 피스톤으로서 조립하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 이러한 제2 피스톤과 피스톤 링 사이에 별도 부재로 이루어지는 환형의 디스크를 마련하고, 이 디스크에는 둘레 방향에 간격을 가지고 복수의 절결부를 'U' 자형으로 형성함으로써, 이들 절결에 의해 제1 통로를 구성하여도 좋다. 그리고, 이러한 변경은 제2 실시형태에 있어서도 동일하게 가능하다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 4륜 자동차의 각 차륜측에 부착하는 유압 완충기(1)를 실린더 장치의 대표예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예컨대 2륜차에 이용하는 유압 완충기여도 좋고, 차 이외의 여러가지 기계, 건축물 등에 이용하는 실린더 장치에 이용하여도 좋은 것이다.
다음에, 상기 실시형태에 포함되는 발명에 대해서 기재한다. 본 발명에 따르면, 상기 피스톤 링 또는 제2 피스톤 중 적어도 한쪽에는, 상기 스토퍼 기구의 일측과 타측을 항상 연통하는 상기 제2 통로가 형성된다. 또한, 상기 제1 통로 및 상기 제2 통로는, 상기 피스톤 링의 양단에 면한 위치에 형성되는 구성으로 하고 있다.
또한, 상기 피스톤 링의 내주면 또는 상기 둘레홈의 외주면 중 적어도 한쪽에는, 복수의 돌기를 형성하는 구성으로 하고 있다. 또한, 상기 제1 통로는, 상기 피스톤 링의 단부면을 절결한 절결부로 구성하고, 상기 절결부는, 상기 제2 피스톤의 둘레홈에 마련되는 걸어 맞춤 돌기에 걸어 맞춰진다.
또한, 상기 제2 실린더는, 상기 제1 실린더를 직경 축소시켜 상기 제1 실린더와 일체 또는 별개체로 형성되는 구성으로 하고 있다. 또한, 상기 제2 피스톤에는, 상기 피스톤 로드에 형성되는 홈에 감합하는 감합부를 일체적으로 형성하는 구성으로 하여도 좋다.
본 발명에 따르면, 적은 부품 개수로 피스톤 로드의 최대 신장 시의 충격 완화를 할 수 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들만이 이상에서 상세하게 설명되었지만, 당업자들은, 많은 수정들이 본 발명의 신규한 개시 및 장점으로부터 실질적으로 벗어남 없이 예시적인 실시예들에서 가능하다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 따라서, 모든 그러한 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
본 출원은 2014년 2월 28일자로 출원된 일본 특허출원 제2014-039242호에 대한 우선권을 주장한다.
2014년 2월 28일자로 출원된 일본 특허출원 제2014-039242호의 상세한 설명, 청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 통합된다.

Claims (9)

  1. 실린더 장치로서,
    작동 유체가 봉입되는 제1 실린더와,
    상기 제1 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착되어, 상기 제1 실린더 내를 구획하는 제1 피스톤과,
    상기 제1 피스톤에 연결되는 피스톤 로드와,
    상기 제1 실린더의 일단측에 마련되어 상기 피스톤 로드를 삽입 관통시켜 미끄럼 이동 가능하게 안내하는 로드 가이드와,
    상기 피스톤 로드가 신장하여 또는 축소하여 상기 제1 실린더 내의 단부에 달할 때에 작동하는 스토퍼 기구를 구비하고,
    상기 스토퍼 기구는,
    상기 제1 실린더 내의 단부에 마련되는 제2 실린더와,
    상기 피스톤 로드의 이동에 따라 이동하여 상기 제2 실린더에 끼움 장착 가능하게 마련되는 제2 피스톤을 구비하며,
    상기 제2 피스톤은, 그 외측 주위에 마련되는, 바닥면과 일측 단부면과 타측 단부면을 갖는 둘레홈을 구비하고,
    상기 둘레홈에는, 환형으로서 일부가 분리된 둘레 방향의 양단을 갖는 피스톤 링이 축 방향으로 이동 가능하게 마련되며,
    상기 피스톤 링의 양단에는, 서로 축 방향으로 접촉 가능한 축 방향 접촉부들과, 서로 직경 방향으로 접촉 가능한 직경 방향 접촉부들을 가지고,
    상기 피스톤 링이 상기 둘레홈의 상기 제1 실린더 내의 상기 단부측인 상기 일측 단부면에 접촉하였을 때에, 상기 피스톤 링의 단부면과의 사이에 제1 통로가 구성되도록 한 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 피스톤 링 또는 제2 피스톤 중 적어도 한쪽에는, 상기 스토퍼 기구의 일측과 타측을 항상 연통시키는 제2 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 통로 및 상기 제2 통로는, 상기 피스톤 링의 양단에 면한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤 링의 내주면 또는 상기 둘레홈의 외주면 중 적어도 한쪽에, 복수의 돌기를 형성하는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 통로는, 상기 피스톤 링의 단부면을 절결한 절결부를 구비하고, 상기 절결부는, 상기 제2 피스톤의 둘레홈에 마련되는 걸어 맞춤 돌기에 걸어 맞춰지는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 실린더는, 상기 제1 실린더를 직경 축소시켜 상기 제1 실린더와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 실린더는, 상기 제1 실린더와는 별개체로 마련되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 피스톤에는, 상기 피스톤 로드에 형성되는 홈에 감합하는 감합부를 일체적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
  9. 실린더 장치로서,
    작동 유체가 봉입되는 제1 실린더와,
    상기 제1 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착되어, 상기 제1 실린더 내를 구획하는 제1 피스톤과,
    상기 제1 피스톤에 연결되는 피스톤 로드와,
    상기 제1 실린더의 일단측에 마련되어 상기 피스톤 로드를 삽입 관통시켜 미끄럼 이동 가능하게 안내하는 로드 가이드와,
    상기 피스톤 로드가 신장하여 또는 축소하여 상기 제1 실린더 내의 단부에 달할 때에 작동하는 스토퍼 기구를 구비하고,
    상기 스토퍼 기구는,
    상기 제1 실린더 내의 단부에 마련되는 제2 실린더와,
    상기 피스톤 로드의 이동에 따라 이동하여 상기 제2 실린더에 끼움 장착 가능하도록 마련되는 제2 피스톤과,
    상기 피스톤 로드가 크게 신장하여, 제2 피스톤이 피스톤 링과 함께 제2 실린더 내에 삽입되도록 진입한 상태에서, 오일액의 스로틀 저항에 의해 피스톤 로드의 신장 동작을 억제하는 방향의 힘을 발생시킬 수 있는 제2 통로와,
    최대 신장한 피스톤 로드가 축소 행정으로 전환되었을 때, 피스톤 로드의 축소 행정에서, 제2 피스톤의 축 방향 타측으로부터 일측으로 제2 실린더 내를 향하여 오일액이 원활하게 유통하는 것을 허용하는 제1 통로를 구비하는 것인 실린더 장치.
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