KR102138384B1 - 완충기 및 이것을 이용한 차량 - Google Patents

Abstract

양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있는 완충기 및 이것을 이용한 차량을 제공한다.
완충기는, 피스톤의 이동에 의해 한쪽의 실(室)로부터 작동 유체가 유출되는 제1 통로 및 제2 통로와, 제1 통로에 설치되어 감쇠력을 발생시키는 제1 감쇠력 발생 기구와, 내부에 제2 통로의 적어도 일부의 통로가 형성되는 하우징과, 하우징 내에 이동 가능하게 설치되어 제2 통로를 상류측과 하류측으로 구획하는 프리 피스톤과, 하우징 내에서 프리 피스톤을 중립 위치에 유지하는 스프링 부재를 구비하고, 시일 부재보다 실린더의 내부측에 설치되고, 피스톤 로드에 슬라이딩 접촉하는 환형의 탄성 고무부와 탄성 고무부가 고착되는 환형의 베이스부로 이루어지는 마찰 부재와, 마찰 부재의 축방향 양측의 차압을 작게 하는 연통로를 구비하는 제2 감쇠력 발생 기구를 설치했다.

Description

완충기 및 이것을 이용한 차량{DAMPER AND VEHICLE USING THE SAME}

본 발명은 완충기 및 이것을 이용한 차량에 관한 것이다.

완충기에는, 진동 상태에 따라서 감쇠력 특성을 가변으로 하는 감쇠력 가변 기구를 갖는 완충기가 있다(예컨대, 일본 특허 공개 공보 제2011-202800호 참조). 또, 완충기에는, 작동 유체의 누설을 방지하는 시일 부재와는 별도로, 이동하는 피스톤 로드에 대하여 마찰 저항을 발생시키는 마찰 부재를 갖는 것이 있다(예컨대, 일본 특허 공개 공보 제2005-325997호, 일본 특허 공개 공보 제2003-156093호 참조).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 공보 제2011-202800호 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 공보 제2005-325997호 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 공보 제2003-156093호

완충기에서는, 양호한 감쇠력 특성을 얻는 것이 요구되고 있다.

본 발명은, 양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있는 완충기 및 이것을 이용한 차량을 제공한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 완충기는, 피스톤 로드에 슬라이딩 접촉하여 작동 유체의 실린더 외로의 누설을 방지하는 시일 부재와, 피스톤의 이동에 의해 상기 실린더 내의 한쪽의 실(室)로부터 작동 유체가 유출되는 제1 통로 및 제2 통로와, 상기 제1 통로에 설치되어 감쇠력을 발생시키는 제1 감쇠력 발생 기구와, 내부에 상기 제2 통로의 적어도 일부의 통로가 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내에 이동가능하게 설치되어 상기 제2 통로를 상류측과 하류측으로 구획하는 프리 피스톤과, 상기 하우징 내에서 상기 프리 피스톤을 중립 위치에 유지하는 스프링 부재를 구비하는 완충기에 있어서, 상기 시일 부재보다 상기 실린더의 내부측에 설치되고, 상기 피스톤 로드에 슬라이딩 접촉하는 환형의 탄성 고무부와 해당 탄성 고무부가 고착되는 환형의 베이스부로 이루어지는 마찰 부재와, 상기 마찰 부재의 축방향 양측의 차압을 작게 하는 연통로를 구비하는 제2 감쇠력 발생 기구를 갖는다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 상기 베이스부는, 구멍 형성 원판형의 바닥부와, 해당 바닥부의 외주측으로부터 축방향으로 연장되는 통부로 구성되어도 좋다. 상기 탄성 고무부에는, 내주측에 최소 내경부와 해당 최소 내경부의 축방향 양측의 직경 확대부가 설치되고, 외주측에 상기 통부에 고착하는 통부 고착면이 설치되고, 상기 바닥부에 고착되는 바닥부 고착면과 축방향 반대 방향의 개방면의 상기 통부측에 적어도 부분적으로 절결부가 형성되어도 좋다. 상기 절결부의 최심부는, 상기 최소 내경부의 축방향 위치보다 얕아도 좋다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 완충기는, 가진(加振) 속도 0.05 m/s에서의 최대 감쇠력치가, 10 Hz 이상의 주파수일 때에, 1 Hz 이하의 주파수일 때보다도 낮고, 5 Hz 부근의 주파수일 때보다도 높다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 차량은, 상기한 완충기를, 런플랫 타이어를 구비한 차체에 이용하고 있다.

본 발명의 제5 양태에 따르면, 차량은, 상기한 완충기를, 공기압이 240 kPa 이상인 타이어를 구비한 차체에 이용하고 있다.

상기한 완충기 및 차량에 따르면, 양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 피스톤 주변부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 로드 가이드 주변부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 차량으로의 차량 탑재 상태를 개략적으로 나타내는 투과 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 마찰 부재를 나타내는 편측 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 피스톤 속도가 일정한 경우에서의 주파수와 감쇠력과의 관계를 개략적으로 나타내는 특성선도이다.
도 7은 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 피스톤 속도가 일정한 경우에서의 주파수와 감쇠력과의 관계의 실측치를 나타내는 특성선도이다.
도 8은 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 스트로크 위치와 감쇠력과의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 9a는 비교를 위한 다른 마찰 부재를 나타내는 편측 단면도이다.
도 9b는 비교를 위한 다른 마찰 부재를 나타내는 편측 단면도이다.
도 9c는 비교를 위한 다른 마찰 부재를 나타내는 편측 단면도이다.
도 9d는 비교를 위한 다른 마찰 부재를 나타내는 편측 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기 및 다른 마찰 부재를 이용한 완충기의 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 관계를 나타내는 특성선도이다.
도 11a는 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 마찰 부재의 시뮬레이션 결과이다.
도 11b는 다른 마찰 부재의 응력 분포의 시뮬레이션 결과이다.
도 12는 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기 및 다른 마찰 부재를 이용한 완충기의 스트로크와 감쇠력과의 관계를 나타내는 리사주(Lissajous) 파형이다.
도 13은 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 마찰 부재 및 다른 마찰 부재의 정마찰 특성의 시뮬레이션 결과를 슬라이딩 변위에 대한 마찰력의 관계로 나타내는 특성선도이다.
도 14는 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 마찰 부재 및 다른 마찰 부재의 동마찰 특성의 실험 결과를 주파수에 대한 마찰력의 관계로 나타내는 특성선도이다.
도 15는 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 마찰 부재의 변형예를 나타내는 편측 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일실시형태에 따른 완충기의 변형예의 피스톤 주변부를 나타내는 확대 단면도이다.

본 발명의 일실시형태에 따른 완충기를 도면을 참조하여 이하에 설명한다.

도 1에 나타내는 본 실시형태에 따른 완충기(1)는, 작동 유체로서 오일액이 이용되는 유압 완충기이다. 완충기(1)는, 내통(2)과 외통(3)을 갖는 복통식의 실린더(4)를 갖고 있다. 외통(3)은, 내통(2)보다 대직경이며, 내통(2)을 덮도록 내통(2)과 동축형으로 배치되어 있다. 내통(2)과 외통(3)과의 사이는 리저버실(5)로 되어 있다. 또, 본 실시형태는, 복통식에 한하지 않고 단통식의 완충기에도 이용할 수 있다.

완충기(1)는, 도 2에도 나타낸 바와 같이, 피스톤 로드(8)와 피스톤(9)을 갖고 있다. 피스톤(9)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 피스톤 로드(8)의 축방향의 일단부에 연결되어 있다. 따라서, 피스톤(9)은, 피스톤 로드(8)와 일체적으로 이동한다. 피스톤 로드(8)는, 내통(2) 및 외통(3)의 중심축선 상에 배치되어 있고, 그 축방향 일단으로부터 중앙부가 내통(2) 및 외통(3)[즉, 실린더(4)]의 내부에 삽입되고, 그 축방향 타단이 내통(2) 및 외통(3)[즉, 실린더(4)]으로부터 외부에 연장되어 있다. 피스톤(9)은, 실린더(4)의 내통(2) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워져 있고, 내통(2) 내를 두 개의 실(11, 12)로 구획하고 있다. 피스톤 로드(8)는, 실(11, 12) 중 실(11)을 관통하도록 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 실(11)은, 완충기(1)에 있어서 피스톤 로드(8)가 배치되는 로드측의 실로 되어 있다.

실린더(4)의 내통(2) 내에는, 작동 유체로서의 오일액이 봉입되게 되고, 실린더(4) 내의 내통(2)과 외통(3)과의 사이의 리저버실(5)에는, 작동 유체로서의 오일액 및 고압(20∼30기압 정도)의 가스가 봉입된다. 즉, 내통(2)과 외통(3)을 갖는 실린더(4)에는 작동 유체가 봉입되어 있다. 또한, 리저버실(5) 내에는, 고압 가스 대신에 대기압의 공기를 봉입해도 좋다.

완충기(1)는, 도 3에도 나타낸 바와 같이, 로드 가이드(15)와 시일 부재(16)와 마찰 부재(17)를 갖고 있다. 또, 완충기(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 베이스 밸브(18)를 갖고 있다. 로드 가이드(15)는, 실린더(4)에 있어서의 피스톤 로드(8)의 외부 돌출측의 단부 위치에 배치되어 있고, 외통(3)의 내측에 끼워 맞춰지고 내통(2)의 내측에도 끼워 맞춰져 있다. 시일 부재(16)는, 실린더(4)의 단부로서 실린더(4)의 축방향에 있어서의 내외 방향(도 1∼도 3의 상하 방향으로, 이하, 실린더 내외 방향이라 함)의 로드 가이드(15)보다도 외측(도 1∼도 3의 상하 방향 상측)에 배치되어 있다. 마찰 부재(17)는, 시일 부재(16)보다도 실린더 내외 방향의 내측(도 1∼도 3의 상하 방향 하측)으로서 시일 부재(16)와 로드 가이드(15)와의 사이에 배치되어 있다. 베이스 밸브(18)는, 실린더(4) 내의 축방향의 로드 가이드(15), 시일 부재(16) 및 마찰 부재(17)와는 반대측의 단부에 배치되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 로드 가이드(15), 시일 부재(16) 및 마찰 부재(17)는, 모두 환형의 형상을 갖는다. 로드 가이드(15), 시일 부재(16) 및 마찰 부재(17)의 각각의 내측에 피스톤 로드(8)가 슬라이딩 가능하게 삽입 관통된다. 로드 가이드(15)는, 피스톤 로드(8)를, 그 직경 방향 이동을 규제하면서 축방향 이동 가능하게 지지하여, 이 피스톤 로드(8)의 이동을 안내한다. 시일 부재(16)는, 그 내주부에서, 축방향으로 이동하는 피스톤 로드(8)의 외주부에 슬라이딩 접촉하고, 내통(2) 내의 오일액과 외통(3) 내의 리저버실(5)의 고압 가스 및 오일액이 외부에 누설되는 것을 방지한다. 마찰 부재(17)는, 그 내주부에서 피스톤 로드(8)의 외주부에 슬라이딩 접촉하여, 피스톤 로드(8)에 마찰 저항을 발생시킨다. 또한, 마찰 부재(17)는, 시일을 목적으로 하는 것은 아니다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 실린더(4)의 외통(3)은, 원통형의 몸통 부재(21)와 바닥 덮개 부재(22)로 이루어져 있고, 몸통 부재(21)의 축방향의 일단에 바닥 덮개 부재(22)가 끼워 맞추고 있다. 바닥 덮개 부재(22)는, 바닥 덮개부(23)와 막대 형상부(24)를 갖고 있다. 바닥 덮개부(23)는, 그 외주부에서 몸통 부재(21)의 내주부에 끼워 맞추고 있다. 막대 형상부(24)는, 바닥 덮개부(23)의 직경 방향의 중앙으로부터 몸통 부재(21)와는 반대측으로 신장하고 있다. 바닥 덮개 부재(22)는, 바닥 덮개부(23)가 몸통 부재(21)에 끼워 맞춘 상태로 몸통 부재(21)에 용접에 의해 밀폐 상태가 되도록 고정되어 있다. 막대 형상부(24)의 바닥 덮개부(23)와는 반대측에는, 부착 부재(25)가 용접에 의해 고정되어 있다. 실(11, 12) 중, 실린더(4)의 바닥 덮개부(23)측의 실(12)은, 실린더(4) 내의 하부측의 실로 되어있다.

몸통 부재(21)는, 바닥 덮개 부재(22)와는 반대측이 개구부(27)로 되어 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이 개구부(27)에 로킹부(28)를 갖고 있다. 상기한 시일 부재(16) 및 로드 가이드(15)는, 몸통 부재(21)의 개구부(27)측에 끼워 맞춰져 있다. 로킹부(28)는, 몸통 부재(21)에 있어서의 개구부(27)의 단부 위치로부터 직경 방향 내측으로 돌출하고 있고, 시일 부재(16)를 로드 가이드(15)와의 사이에 협지한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 외통(3)의 바닥 덮개부(23)의 실린더 내외 방향 내측(도 1의 상하 방향 상측)에는 베이스 밸브(18)의 베이스 보디(30)가 배치되어 있다. 베이스 보디(30)는, 실린더(4) 내의 실(12)과 상기한 리저버실(5)을 구획한다. 베이스 보디(30)는, 축방향 일측이 타측보다도 소직경이 되는 단차형을 이루고 있다. 베이스 보디(30)는, 대직경측에 있어서 바닥 덮개부(23)에 적재된다.

실린더(4)의 내통(2)은 원통형의 형상을 갖는다. 내통(2)은, 축방향의 일단측이 베이스 밸브(18)의 베이스 보디(30)의 소직경측에 끼워 맞춤 상태로 지지되고, 축방향의 타단측이 외통(3)의 개구부(27)의 내측에 있는 로드 가이드(15)에 끼워 맞춤 상태로 지지되어 있다.

베이스 밸브(18)의 베이스 보디(30)에는, 그 축방향으로 관통하는 삽입 관통 구멍(29)이 직경 방향의 중앙에 형성되어 있고, 이 삽입 관통 구멍(29)의 주위에는 베이스 보디(30)를 축방향으로 관통하는 통로(31a, 31b)가 형성되어 있다. 이들 통로(31a, 31b)는, 내통(2) 내의 실(12)과, 외통(3)과 내통(2)과의 사이의 리저버실(5)을 연통 가능하게 되어 있다. 또, 베이스 보디(30)에는, 바닥 덮개부(23)와는 반대측에 디스크 밸브(33a)가, 바닥 덮개부(23)측에 디스크 밸브(33b)가, 각각 배치되어 있다. 디스크 밸브(33a)는, 체크 밸브이며, 외측의 통로(31a)를 개폐 가능하게 되어 있다. 디스크 밸브(33b)는, 감쇠 밸브이며, 내측의 통로(31b)를 개폐 가능하게 되어 있다. 베이스 보디(30)에는, 그 삽입 관통 구멍(29)에 바닥 덮개부(23)측으로부터 리벳(35)이 삽입되어 있고, 디스크 밸브(33a, 33b)는, 이 리벳(35)의 일단의 두부(頭部)(36)와 타단의 코킹부(37)에서 직경 방향의 내측 부분이 클램핑되어 베이스 보디(30)에 부착되고 있다.

디스크 밸브(33b)는, 디스크 밸브(33a)의 도시 생략된 통로 구멍 및 베이스 보디(30)의 통로(31b)를 통해 실(12)로부터 리저버실(5)측으로의 오일액의 흐름을 허용하여 감쇠력을 발생하는 한편으로 역방향의 오일액의 흐름을 규제한다. 이것과는 반대로, 디스크 밸브(33a)는 베이스 보디(30)의 통로(31a)를 통해 리저버실(5)로부터 실(12)측으로의 오일액의 흐름을 저항없이 허용하는 한편으로 역방향의 오일액의 흐름을 규제한다. 디스크 밸브(33b)는, 피스톤 로드(8)가 실린더(4)로의 진입량을 증대시키는 축소측으로 이동하여 피스톤(9)이 실(12)측에 이동하여 실(12)의 압력이 상승하면 통로(31)를 개방하게 되고, 그때에 감쇠력을 발생하는 축소측의 감쇠 밸브로 되어 있다. 또, 디스크 밸브(33a)는, 피스톤 로드(8)가 실린더(4)로부터의 돌출량을 증대시키는 신장측으로 이동하고 피스톤(9)이 실(11)측에 이동하여 실(12)의 압력이 하강하면 통로(31a)를 개방하게 되지만, 그때에 리저버실(5)로부터 실(12) 내에 실질적으로 감쇠력을 발생시키지 않고서 오일액을 흐르게 하는 흡입 밸브이다.

피스톤 로드(8)가 신장측으로 이동하여 실린더(4)로부터의 돌출량이 증대하면, 그만큼의 오일액이, 리저버실(5)로부터 디스크 밸브(33a)를 개방하면서 통로(31a)를 통해 실(12)에 흐른다. 반대로 피스톤 로드(8)가 축소측으로 이동하여 실린더(4)로의 삽입량이 증대하면, 그만큼의 오일액이 실(12)로부터 디스크 밸브(33b)를 개방하면서 통로(31b)를 통해 리저버실(5)에 흐르게 된다.

또한, 체크 밸브로서의 디스크 밸브(33a)에서 신장측의 감쇠력을 적극적으로 발생시켜도 좋다. 또, 이러한 디스크 밸브(33a, 33b)를 폐지하여 오리피스로 해도 좋다.

피스톤 로드(8)는, 부착 축부(40)와 주축부(41)를 갖고 있다. 부착 축부(40)는, 피스톤(9)이 부착되는 부분이며, 피스톤 로드(8)의 실린더(4) 내로의 삽입 선단측에 형성되어 있다. 주축부(41)는, 피스톤 로드(8)의 부착 축부(40) 이외의 부분이며, 부착 축부(40)보다도 대직경으로 되어 있다. 주축부(41)에는, 직경 방향 외측으로 넓어지는 리테이너(42)가 고정되어 있고, 리테이너(42)의 부착 축부(40)와는 반대에는 원환형의 탄성 재료로 이루어지는 완충체(43)가 설치되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 피스톤(9)에는, 복수(도 2에서는 단면으로 한 관계상 1개소만 도시)의 통로(50a)(제1 통로)와, 복수(도 2에서는 단면으로 한 관계상 1개소만 도시)의 통로(50b)(제1 통로)가 설치되어 있다. 이들 통로(50a) 및 통로(50b)는, 실(11)과 실(12)을 연통시킨다. 피스톤(9)의 실(11)측으로의 이동 시, 즉 피스톤 로드(8)가 실린더(4)로부터 신장되는 신장 행정에 있어서는, 통로(50b)에 대하여 설치된 후술의 감쇠력 발생 기구(51b)가 통로(50b)를 폐색한다. 이 때문에, 피스톤(9)의 이동에 의해서 오일액이, 통로(50a)를 통과하여, 실(11) 및 실(12)의 한쪽인 실(11)로부터 다른 쪽인 실(12)을 향해서 유출된다. 한편, 피스톤(9)의 실(12)측으로의 이동 시, 즉 피스톤 로드(8)가 실린더(4) 내에 진입하는 축소 행정에 있어서는, 통로(50a)에 대하여 설치된 후술의 감쇠력 발생 기구(51a)가 통로(50a)를 폐색한다. 이 때문에, 피스톤(9)의 이동에 의해서 오일액이, 통로(50b)를 통과하고, 실(11) 및 실(12)의 다른 쪽인 실(12)로부터 한쪽인 실(11)을 향해서 유출된다. 피스톤(9)에는, 통로(50a)와 통로(50b)가 동일한 수로 형성되어 있다.

통로(50a)는, 원주 방향에 있어서, 인접하는 것끼리의 사이에 1개소의 통로(50b)를 끼우도록 하여 등피치로 형성되어 있다. 통로(50a)는, 피스톤(9)의 축방향 일측[실(11)측]이 직경 방향 외측으로, 축방향 타측[실(12)측]이 직경 방향 내측으로 개구하고 있다. 그리고, 이러한 통로(50a)에, 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구(51a)(제1 감쇠력 발생 기구)가 설치되어 있다. 감쇠력 발생 기구(51a)는, 피스톤(9)의 축방향의 실(12)측에 배치되어 있다. 통로(50a)는, 상기한 바와 같이 신장 행정시에 오일액이 실(11)로부터 유출되는 신장측의 통로를 구성하고 있다. 통로(50a)에 대하여 설치된 감쇠력 발생 기구(51a)는, 신장측의 통로(50a)의 오일액의 유동을 억제하여 감쇠력을 발생시키는 신장측의 감쇠력 발생 기구로 되어 있다.

또, 통로(50b)는, 원주 방향에 있어서, 인접하는 것끼리의 사이에 1개소의 통로(50a)를 끼우도록 하여 등피치로 형성되어 있다. 통로(50b)는, 피스톤(9)의 축방향 타측[실(12)측]이 직경 방향 외측으로, 축방향 일측[실(11)측]이 직경 방향 내측으로 개구하고 있다. 그리고, 이러한 통로(50b)에, 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구(51b)(제1 감쇠력 발생 기구)가 설치되어 있다. 감쇠력 발생 기구(51b)는, 피스톤(9)의 축방향의 실(11)측에 배치되어 있다. 통로(50b)는, 상기한 축소 행정시에 오일액이 실(12)로부터 유출되는 축소측의 통로를 구성하고 있다. 통로(50b)에 대하여 설치된 감쇠력 발생 기구(51b)는, 축소측의 통로(50b)의 오일액의 유동을 억제하여 감쇠력을 발생시키는 축소측의 감쇠력 발생 기구로 되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 피스톤 로드(8)에는, 주축부(41)의 피스톤(9)과 리테이너(42)와의 사이 위치에, 직경 방향을 따르는 통로 구멍(55)이 형성되어 있다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 피스톤 로드(8)에는, 통로 구멍(55)보다 대직경인 통로 구멍(56)이 축방향을 따라서 부착 축부(40)측을 향해서 형성되어 있다. 통로 구멍(56)은, 통로 구멍(55)과 연통되어 부착 축부(40)의 선단부에서 개구하고 있다. 이들 통로 구멍(55, 56)이, 피스톤 로드(8)에 설치되는 로드 내통로(57)를 구성하고 있고, 이 로드 내통로(57)는, 그 통로 구멍(55)측이 실(11)과 항상 연통하고 있다.

피스톤 로드(8)에는, 부착 축부(40)의 피스톤(9)에 대하여 주축부(41)와는 반대측에, 감쇠력 가변 기구(58)가 부착되어 있다. 감쇠력 가변 기구(58)는, 로드 내통로(57)의 통로 구멍(56)을 덮도록 부착되어 있고, 내부가 로드 내통로(57)에 연통하고 있다.

전술한 완충기(1)는, 도 4에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 차량(V)의 각 차륜(W) 각각에 대하여 설치된다. 그때에, 예컨대 완충기(1)의 일방측은 차체(B)에 의해 지지되고, 타방측이 차륜(W)측에 고정된다. 구체적으로는, 피스톤 로드(8)로 차체(B)측에 연결되고, 실린더(4)의 피스톤 로드(8)의 돌출측과는 반대측이 차륜(W)측에 연결된다. 또한, 상기와는 반대로, 완충기의 타방측이 차체(B)에 의해 지지되고 완충기의 일방측이 차륜(W)측에 고정되도록 해도 좋다.

차륜(W)이 주행함에 따라 진동하면 해당 진동으로 인해 실린더(4)와 피스톤 로드(8)와의 위치가 상대적으로 변화되지만, 상기 변화는 도 2에 나타내는 피스톤(9)에 형성된 통로의 유체 저항에 의해 억제된다. 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이 피스톤(9)에 형성된 통로의 유체 저항은 진동의 속도나 진폭에 따라 상이하도록 만들어져 있고, 진동을 억제함으로써, 승차감이 개선된다. 상기 실린더(4)와 피스톤 로드(8)와의 사이에는, 차륜(W)이 발생하는 진동 외에, 차량(V)의 주행에 따라 차체(B)에 발생하는 관성력이나 원심력도 작용한다. 예컨대 핸들 조작에 의해 주행 방향이 변화함으로써 차체(B)에 원심력이 발생하고, 이 원심력에 기초한 힘이 상기 실린더(4)와 피스톤 로드(8)와의 사이에 작용한다. 이하에 설명하는 바와 같이, 본 실시형태의 완충기(1)는 차량(V)의 주행에 수반하여 차체(B)에 발생하는 힘에 기초한 진동에 대하여 양호한 특성을 갖고 있고, 차량(V)의 주행시에 있어서의 높은 안정성이 얻어진다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 피스톤(9)은, 대략 원판형의 피스톤 본체(61)와, 피스톤 본체(61)의 외주면에 장착되는 슬라이딩 접촉 부재(62)를 갖고 있다. 피스톤(9)은, 슬라이딩 접촉 부재(62)에 있어서 실린더(4) 내에 슬라이딩 접촉한다. 피스톤 본체(61)에는, 직경 방향의 중앙에 축방향으로 관통하도록 삽입 관통 구멍(63)이 형성되어 있고, 이 삽입 관통 구멍(63)에 피스톤 로드(8)의 부착 축부(40)가 삽입 관통된다. 삽입 관통 구멍(63)은 축방향 일측이 소직경 구멍부(64)로 되어 있고, 축방향 타측이 소직경 구멍부(64)보다도 대직경인 대직경 구멍부(65)로 되어 있다. 또, 이 피스톤 본체(61)에, 삽입 관통 구멍(63)을 둘러싸도록 하여 상기한 통로(50a, 50b)가 형성되어 있다.

피스톤 본체(61)의 축방향의 실(12)측의 단부에는 시트부(71a)가 형성되어 있다. 시트부(71a)는, 신장측의 통로(50a)의 일단 개구 위치의 외측에 원환형으로 형성되어 있다. 피스톤 본체(61)의 축방향의 실(11)측의 단부에는 시트부(71b)가 형성되어 있다. 시트부(71b)는, 축소측의 통로(50b)의 일단의 개구 위치의 외측에 원환형으로 형성되어 있다. 시트부(71a)는 감쇠력 발생 기구(51a)를 구성하고 있다. 시트부(71b)는 감쇠력 발생 기구(51b)를 구성하고 있다.

피스톤 본체(61)에 있어서, 시트부(71a)의 삽입 관통 구멍(63)과는 반대측은, 시트부(71a)보다도 축선 방향 높이가 낮은 환형의 단차부(72b)로 되어 있다. 이 단차부(72b)의 위치에 축소측의 통로(50b)의 타단이 개구하고 있다. 또, 동일하게, 피스톤 본체(61)에 있어서, 시트부(71b)의 삽입 관통 구멍(63)과는 반대측은, 시트부(71b)보다도 축선 방향 높이가 낮은 환형의 단차부(72a)로 되어 있다. 이 단차부(72a)의 위치에 신장측의 통로(50a)의 타단이 개구하고 있다.

감쇠력 발생 기구(51a)는, 상기한 시트부(71a)와, 시트부(71a)의 전체에 동시에 착좌 가능한 환형의 디스크(75a)로 구성되어 있고, 디스크 밸브로 되어 있다. 디스크(75a)는 복수매의 환형의 단체 디스크가 중합됨으로써 구성되어 있다. 디스크(75a)의 피스톤 본체(61)측에는, 디스크(75a)보다도 소직경인 스페이서(76a)가 배치되어 있고, 디스크(75a)의 피스톤 본체(61)와는 반대측에는, 디스크(75a)보다도 소직경인 환형의 밸브 규제 부재(77a)가 배치되어 있다.

감쇠력 발생 기구(51a)는, 시트부(71a)와 디스크(75a)와의 사이에, 이들이 맞닿은 상태에 있어도 통로(50a)를 실(12)과 연통시키는 고정 오리피스(78a)를 갖고 있다. 고정 오리피스(78a)는, 시트부(71a)에 형성된 홈 혹은 디스크(75a)에 형성된 개구에 의해서 형성되어 있다. 디스크(75a)는, 시트부(71a)로부터 이좌(離座)함으로써 통로(50a)를 개방한다. 그때에, 밸브 규제 부재(77a)는 디스크(75a)의 개방 방향으로의 규정 이상의 변형을 규제한다. 감쇠력 발생 기구(51a)는, 통로(50a)에 설치되고, 피스톤(9)의 실(11)측으로의 슬라이딩에 의해서 통로(50a)에 생기는 오일액의 흐름을 억제하여 감쇠력을 발생시킨다.

동일하게, 감쇠력 발생 기구(51b)는, 상기한 시트부(71b)와, 시트부(71b)의 전체에 동시에 착좌 가능한 환형의 디스크(75b)로 구성되어 있고, 디스크 밸브로 되어 있다. 디스크(75b)도 복수 매의 환형의 단체 디스크가 중합됨으로써 구성되어 있다. 디스크(75b)의 피스톤 본체(61)와는 반대측에는, 디스크(75b)보다도 소직경인 환형의 밸브 규제 부재(77b)가 배치되어 있다. 밸브 규제 부재(77b)는, 피스톤 로드(8)의 주축부(41)의 부착 축부(40)측의 단면에 맞닿아 있다.

감쇠력 발생 기구(51b)는, 시트부(71b)와 디스크(75b)와의 사이에, 이들이 맞닿음 상태에 있어도 통로(50b)를 실(11)과 연통시키는 고정 오리피스(78b)를 갖고 있다. 고정 오리피스(78b)는, 시트부(71b)에 형성된 홈 혹은 디스크(75b)에 형성된 개구에 의해서 형성되어 있다. 디스크(75b)는, 시트부(71b)로부터 이좌함으로써 통로(50b)를 개방하고, 그때에, 밸브 규제 부재(77b)는 디스크(75b)의 개방 방향으로의 규정 이상의 변형을 규제한다. 감쇠력 발생 기구(51b)는, 통로(50b)에 설치되고, 피스톤(9)의 실(12)측으로의 슬라이딩에 의해서 통로(50b)에 생기는 오일액의 흐름을 억제하여 감쇠력을 발생시킨다.

본 실시형태에서는, 감쇠력 발생 기구(51a, 51b)가 내주 클램프의 디스크 밸브인 예를 나타냈지만, 이것에 한하지 않고, 감쇠력을 발생하는 기구이면 좋고, 예컨대, 디스크 밸브를 코일 용수철로 가압하는 리프트 타입의 밸브로 해도 좋고, 또, 포핏 밸브라도 좋다.

피스톤 로드(8)의 부착 축부(40)의 선단에는, 수나사(80)가 형성되어 있고, 이 수나사(80)에 상기한 감쇠력 가변 기구(58)가 나사 결합되어 있다. 감쇠력 가변 기구(58)는, 주파수(진동 상태)에 의해 외부로부터 제어되지 않고 감쇠력을 가변으로 하는 주파수 감응부이다. 감쇠력 가변 기구(58)는, 수나사(80)에 나사 결합된 상태로, 상기한 밸브 규제 부재(77a), 디스크(75a), 스페이서(76a), 피스톤(9), 디스크(75b) 및 밸브 규제 부재(77b)를 피스톤 로드(8)의 주축부(41)의 단부면과의 사이에 협지하게 되고, 너트를 겸용하고 있다.

감쇠력 가변 기구(58)는, 덮개 부재(82)와 하우징 본체(83)로 이루어지는 하우징(85)과, 프리 피스톤(87)과, O 링(88)(스프링 부재)과, O 링(89)(스프링 부재)으로 구성되어 있다. 덮개 부재(82)에는, 피스톤 로드(8)의 일단측의 수나사(80)에 나사 결합되는 암나사(81)가 형성되어 있다. 하우징 본체(83)는, 덮개 부재(82)에 그 일단 개구측이 폐색되도록 부착되는 대략 원통형을 이루고 있다. 프리 피스톤(87)은, 이 하우징(85) 내에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. O 링(88)은, 프리 피스톤(87)과 하우징(85)의 덮개 부재(82)와의 사이에 개재되어 프리 피스톤(87)이 하우징(85)에 대하여 축방향의 덮개 부재(82)측으로 이동했을 때에 압축 변형하는 축소측의 탄성체로 되어 있다. O 링(89)은, 프리 피스톤(87)과 하우징(85)의 하우징 본체(83)와의 사이에 개재되어 프리 피스톤(87)이 하우징(85)에 대하여 상기와는 반대측으로 이동했을 때에 압축 변형하는 신장측의 탄성체로 되어있다. 또한, 도 2에 있어서는 편의상 자연 상태의 O 링(88, 89)을 도시하고 있다. 특히 O 링(89)은, 시일로서도 기능하기 때문에, 부착된 상태로 항상, 단면 비원형으로 변형하고 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기한 O 링(88)은 프리 피스톤(87)이 일방향으로 이동했을 때에 압축 변형하여 프리 피스톤(87)의 변위에 대하여 저항력을 발생시키는 저항 요소가 되고 있고, O 링(89)은 프리 피스톤(87)이 다른 방향으로 이동했을 때에 압축 변형하여 프리 피스톤(87)의 변위에 대하여 저항력을 발생시키는 저항 요소로 되어 있다.

덮개 부재(82)는, 절삭 가공을 주체로 하여 형성된다. 덮개 부재(82)는, 덮개 내통부(91)와, 덮개 기판부(92)와, 덮개 외통부(93), 그리고 끼워 맞춤 볼록부(94)를 갖고 있다. 덮개 내통부(91)는 대략 원통형을 이루고 있고, 그 내주부에, 상기한 암나사(81)가 형성되어 있다. 덮개 기판부(92)는, 이 덮개 내통부(91)의 축방향의 일단부로부터 직경 방향 외측으로 연장하는 구멍 형성 원판형을 이루고 있다. 덮개 외통부(93)는, 덮개 기판부(92)의 외주측으로부터 덮개 내통부(91)와 동일한 방향으로 연장하고 있다. 끼워 맞춤 볼록부(94)는, 덮개 외통부(93)의 축방향의 덮개 기판부(92)와 동측으로부터 직경 방향 외측으로 돌출하는 환형을 이루고 있다.

덮개 내통부(91)의 덮개 외통부(93)의 내주면은, 덮개 기판부(92)측으로부터 순서대로, 원통면부(96) 및 경사면부(97)를 갖고 있다. 원통면부(96)는 일정 직경을 이루고 있다. 경사면부(97)는 원통면부(96)에 연결되어 있고, 원통면부(96)로부터 축방향으로 떨어질수록 대직경이 되는 원환형을 이루고 있다. 경사면부(97)는 덮개 부재(82)의 중심 축선을 포함하는 단면이 대략 원호형을 이루고 있다.

하우징 본체(83)는, 절삭 가공을 주체로 하여 형성되는 것으로, 대략 원통형을 이루고 있다. 하우징 본체(83)는, 축방향 일측에 직경 방향 내측으로 돌출하는 내측 환형 돌기(100)가 형성되어 있다. 하우징 본체(83)의 내주면에는, 축방향 일측으로부터 순서대로, 소직경 원통면부(101), 경사면부(102), 대직경 원통면부(103) 및 끼워 맞춤 원통면부(104)가 형성되어 있다. 소직경 원통면부(101)는 일정 직경을 이루고 있다. 경사면부(102)는, 소직경 원통면부(101)에 연결되어 있고, 소직경 원통면부(101)로부터 떨어질수록 대직경이 되는 원환형으로 되어 있다. 대직경 원통면부(103)는, 경사면부(102)에 연결되어 있고, 소직경 원통면부(101)보다 대직경인 일정 직경을 이루고 있다. 경사면부(102)는 하우징 본체(83)의 중심축선을 포함하는 단면이 대략 원호형을 이루고 있다. 소직경 원통면부(101)와 경사면부(102)는, 내측 환형 돌기(100)에 형성되어 있다. 또한, 하우징 본체(83)를 원통형으로 기술하고 있지만, 내주면은 단면 원형이 되는 것이 바람직하지만, 외주면은, 다각형 등단면 비원형이라도 좋다.

이러한 하우징 본체(83)는, 끼워 맞춤 원통면부(104)가 축방향의 내측 환형 돌기(100)와는 반대측의 단부까지 연장하는 상태로, 끼워 맞춤 원통면부(104)에, 덮개 부재(82)의 끼워 맞춤 볼록부(94)가 끼워 맞춤된다. 그 후, 하우징 본체(83)의 끼워 맞춤 볼록부(94)보다도 축방향의 내측 환형 돌기(100)와는 반대측의 부분이 내측으로 절곡되어짐으로써, 하우징 본체(83) 및 덮개 부재(82)가 일체화되어 하우징(85)이 된다. 덮개 부재(82)의 덮개 외통부(93)는, 하우징(85)에 있어서 대직경 원통면부(103)보다도 직경 방향 내측에 돌출하는 원환형의 소직경부를 구성하고 있고, 이 부분에 경사면부(97)가 형성되어 있다. 또, 하우징 본체(83)의 내측 환형 돌기(100)는, 하우징(85)에 있어서 대직경 원통면부(103)보다도 직경 방향 내측으로 돌출하는 원환형의 소직경부를 구성하고 있고, 이 부분에 경사면부(102)가 형성되어 있다. 이들 경사면부(97)와 경사면부(102)가 축방향에 대향하도록 배치되어 있다.

프리 피스톤(87)은, 절삭 가공을 주체로 하여 형성된다. 프리 피스톤(87)은, 대략 원통형의 피스톤 통부(108)와 판형의 피스톤 폐판부(109)를 갖고 있다. 피스톤 폐판부(109)는, 피스톤 통부(108)의 축방향의 일측을 폐색하도록 형성되어 있다. 피스톤 통부(108)에는, 축방향의 중간 위치에 외측 환형 돌기(110)가 형성되어 있다. 외측 환형 돌기(110)는, 피스톤 통부(108)의 다른 부분보다 대직경으로서 직경 방향 외측에 돌출하는 원환형을 이루고 있다. 외측 환형 돌기(110)는, 프리 피스톤(87)의 축방향의 중앙 위치보다 약간 피스톤 폐판부(109)와는 반대측으로 어긋나 형성되어 있다.

피스톤 통부(108)의 외주면에는, 축방향의 피스톤 폐판부(109)측으로부터 순서대로, 테이퍼면부(112), 소직경 원통면부(113), 경사면부(114), 대직경 원통면부(115), 경사면부(116), 소직경 원통면부(117) 및 테이퍼면부(118)가 형성되어 있다. 경사면부(114), 대직경 원통면부(115) 및 경사면부(116)는, 외측 환형 돌기(110)에 형성되어 있다.

테이퍼면부(112)는, 축방향의 소직경 원통면부(113)와는 반대측만큼 소직경이 되는 테이퍼형을 이루고 있다. 소직경 원통면부(113)는 테이퍼면부(112)의 대직경측에 연결되어 있고, 일정 직경으로 되어 있다. 경사면부(114)는 소직경 원통면부(113)에 연결되어 있고, 소직경 원통면부(113)로부터 축방향으로 떨어질수록 대직경이 되는 원환형을 이루고 있다. 대직경 원통면부(115)는, 경사면부(114)의 대직경측에 연결되어 있고, 소직경 원통면부(113)보다 대직경인 일정 직경을 이루고 있다. 경사면부(114)는, 프리 피스톤(87)의 중심 축선을 포함하는 단면이 대략 원호형을 이루고 있다.

경사면부(116)는, 대직경 원통면부(115)에 연결되어 있고, 대직경 원통면부(115)로부터 떨어질수록 소직경이 되는 원환형을 이루고 있다. 경사면부(116)의 소직경측에는, 소직경 원통면부(117)가 연결되어 있다. 소직경 원통면부(117)는, 소직경 원통면부(113)와 동일 직경인 일정 직경으로 되어 있다. 테이퍼면부(118)는, 소직경 원통면부(117)에 연결되어 있고, 축방향의 소직경 원통면부(117)와는 반대측만큼 소직경이 되는 테이퍼형을 이루고 있다. 경사면부(116)는 프리 피스톤(87)의 중심 축선을 포함하는 단면이 대략 원호형을 이루고 있다. 외측 환형 돌기(110)는 그 축선 방향의 중앙 위치를 통과하는 평면에 대하여 대칭 형상을 이루고 있다. 프리 피스톤(87)에는, 통로 구멍(119)이 프리 피스톤(87)의 주위 방향에 간격을 두어 복수 개소에 형성되어 있다. 통로 구멍(119)은, 외측 환형 돌기(110)의 축방향의 중앙 위치에 형성되어 있고, 외측 환형 돌기(110)를 직경 방향으로 관통하고 있다.

프리 피스톤(87)은, 피스톤 폐판부(109)를 축방향의 내측 환형 돌기(100)측에 배치하도록 하여, 하우징(85) 내에 배치된다. 프리 피스톤(87)은, 하우징(85) 내에 배치된 상태로, 대직경 원통면부(115)가 하우징 본체(83)의 대직경 원통면부(103)의 위치를 축방향으로 이동한다. 또, 프리 피스톤(87)은, 하우징(85) 내에 배치된 상태로, 일측의 테이퍼면부(112) 및 소직경 원통면부(113)가 하우징 본체(83)의 소직경 원통면부(101)의 위치를 축방향으로 이동한다. 또, 프리 피스톤(87)은, 하우징(85) 내에 배치된 상태로, 타측의 소직경 원통면부(117) 및 테이퍼면부(118)가 덮개 부재(82)의 덮개 외통부(93)의 원통면부(96)의 위치를 축방향으로 이동한다.

프리 피스톤(87)이 하우징(85) 내에 배치된 상태로, 하우징 본체(83)의 경사면부(102)와 프리 피스톤(87)의 경사면부(114)가 이들의 직경 방향에 있어서 위치를 중합시킨다. 따라서, 하우징 본체(83)의 경사면부(102)와, 프리 피스톤(87)의 경사면부(114)가 프리 피스톤(87)의 이동 방향에서 대향한다. 덧붙여, 덮개 부재(82)의 덮개 외통부(93)의 경사면부(97)와 프리 피스톤(87)의 경사면부(116)가 이들의 직경 방향에 있어서 위치를 중합시킨다. 따라서, 덮개 부재(82)의 경사면부(97)와, 프리 피스톤(87)의 경사면부(116)가 프리 피스톤(87)의 이동 방향에서 대향한다.

그리고, 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(113) 및 경사면부(114)와, 하우징 본체(83)의 경사면부(102) 및 대직경 원통면부(103)와의 사이에, O 링(89)(도 2에 있어서 자연 상태를 도시)이 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 프리 피스톤(87)의 외측 환형 돌기(110)와 하우징(85)의 내측 환형 돌기(100)와의 사이에, O 링(89)이 배치되어 있다. 이 O 링(89)은, 자연 상태에 있을 때, 중심축선을 포함하는 단면이 원형상을 이루고 있다. O 링(89)은, 자연 상태에 있을 때, 내경이 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(113)보다도 소직경이고, 외경이 하우징 본체(83)의 대직경 원통면부(103)보다도 대직경으로 되어 있다. 즉, O 링(89)은, 프리 피스톤(87) 및 하우징(85)의 양방에 대하여 이러한 직경 방향으로 간섭을 갖고 끼워 맞춤된다.

또, 하우징(85)의 대직경 원통면부(103) 및 경사면부(97)와, 프리 피스톤(87)의 경사면부(116) 및 소직경 원통면부(117)와의 사이에, O 링(88)(도 2에 있어서 자연 상태를 도시)이 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 프리 피스톤(87)의 외측 환형 돌기(110)와 하우징의 덮개 외통부(93)와의 사이에, O 링(88)이 배치되어 있다. 이 O 링(88)은, 자연 상태에 있을 때, 중심 축선을 포함하는 단면이 원형상을 이루고 있다. O 링(88)은, 자연 상태에 있을 때, 내경이 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(117)보다도 소직경이고, 외경이 하우징(85)의 대직경 원통면부(103)보다도 대직경으로 되어 있다. 즉, O 링(88)도, 프리 피스톤(87) 및 하우징(85)의 양방에 대하여 이러한 직경 방향으로 간섭을 갖고 끼워 맞춤된다.

양방의 O 링(88, 89)은, 동일한 크기의 공통 부품이며, 프리 피스톤(87)을 하우징(85) 내에서 하우징(85)에 대하여 축방향의 소정의 중립 위치에 유지하도록 가압한다. 그와 함께, O 링(88, 89)은, 탄성 변형함으로써, 프리 피스톤(87)의 하우징(85)에 대한 축방향 양측의 이동을 허용한다.

프리 피스톤(87)에 있어서는, O 링(88)이 소직경 원통면부(117), 경사면부(116)에 접촉한다. 이들 소직경 원통면부(117) 및 경사면부(116) 중 경사면부(116)는, 프리 피스톤(87)의 이동 방향에 대하여 경사하고 있다. 또, 하우징(85)에 있어서는, O 링(88)이 하우징(85)의 대직경 원통면부(103) 및 경사면부(97)에 접촉한다. 이들 대직경 원통면부(103) 및 경사면부(97) 중 경사면부(97)는, 프리 피스톤(87)의 이동 방향에 대하여 경사하고 있다.

바꿔 말하면, 프리 피스톤(87)의 외주부에 외측 환형 돌기(110)를 설치하고, 이 외측 환형 돌기(110)의 축방향 양면은, 경사면부(114)와 경사면부(116)를 구성하고 있다. 또, 하우징(85)의 내주에 있어서의, 외측 환형 돌기(110)의 양측의 위치에, 경사면부(102)를 갖는 내측 환형 돌기(100)와, 경사면부(97)를 갖는 덮개 외통부(93)를 설치하고 있다. 또, 외측 환형 돌기(110)와, 내측 환형 돌기(100) 및 덮개 외통부(93)와의 사이에 각각 O 링(89) 및 O 링(88)을 설치하고 있다.

또한, 감쇠력 가변 기구(58)를 조립하는 경우에는, 예컨대 하우징 본체(83) 내에 경사면부(102)의 위치까지 O 링(89)을 삽입한다. 그리고, 이들 하우징 본체(83) 및 O 링(89)의 내측에 프리 피스톤(87)을 끼워 맞춘다. 그때에, 프리 피스톤(87)은, 대직경 원통면부(115)가, 하우징 본체(83)의 대직경 원통면부(103)에 안내되고, 그 후, 테이퍼면부(112)가 소직경측으로부터, O 링(89) 및 하우징 본체(83)의 소직경 원통면부(101)에 삽입된다. 다음으로, 하우징 본체(83)와 프리 피스톤(87)과의 사이에 경사면부(116)의 위치까지 O 링(88)을 삽입한다. 그리고, 덮개 부재(82)를 하우징 본체(83)에 끼워 맞춤시켜 하우징 본체(83)를 코킹한다. 이와 같이 미리 조립된 감쇠력 가변 기구(58)가, 피스톤 로드(8)의 부착 축부(40)의 수나사(80)에 암나사(81)를 나사 결합시켜 부착된다. 그때에, 하우징(85)의 덮개 기판부(92)가 밸브 규제 부재(77a)에 맞닿는다. 감쇠력 가변 기구(58)의 외경 즉 하우징(85)의 외경은, 내통(2)의 내경보다도 유로 저항이 되지 않을 정도로 작게 설정되어 있다.

피스톤 로드(8)에는, 상기한 바와 같이 실(11)에 항상 연통하는 로드 내통로(57)가 형성되어 있다. 하우징(85) 내에는, 로드 내통로(57)에 항상 연통하는 하우징 내통로(121)가 형성되어 있다. 이들 로드 내통로(57) 및 하우징 내통로(121)가 로드측 통로(122)(제2 통로)를 구성하고 있다. 따라서, 하우징(85)에는, 내부에 로드측 통로(122)의 일부의 통로로서의 하우징 내통로(121)가 형성되어 있다. 프리 피스톤(87)은, 이 하우징(85) 내에 이동 가능하게 설치되어 로드측 통로(122)를 상류측과 하류측으로 구획한다. 로드측 통로(122)는, 내통(2) 내의 실(11) 및 실(12) 중의 한쪽인 실(11)과 연통되어 있다. 로드측 통로(122)는, 피스톤(9)의 실(11)측으로의 이동에 의해 실(11)의 압력이 상승하면 실(11)로부터 오일액이 유출된다. 즉, 피스톤(9)의 실(11)측으로의 이동에 의해, 실(11)로부터, 상기한 통로(50a)와, 이것과는 다른 계통의 로드측 통로(122)에 오일액이 유출된다.

하우징 내통로(121)는, O 링(89)과 프리 피스톤(87)과 하우징(85)에 따라서, 피스톤 로드(8)측의 실(11)에 연통하는 로드실측 통로부(123)와, 하부측의 실(12)에 연통하는 하부실측 통로부(124)로 구획되어 있다. 로드실측 통로부(123)는, 실(125)과 통로 구멍(119)과 실(126)로 구성되어 있다. 실(125)은, 덮개 부재(82)와 프리 피스톤(87)과 O 링(88)으로 둘러싸여 있고, 로드 내통로(57)가 개구한다. 통로 구멍(119)은, 프리 피스톤(87)에 형성되어 있고, 이 실(125)로 일단이 개구한다. 실(126)은, 하우징 본체(83)와 O 링(88)과 O 링(89)과 프리 피스톤(87)으로 둘러싸여 있고, 이 통로 구멍(119)의 타단이 개구한다. 하부실측 통로부(124)는, 하우징 본체(83)의 내측 환형 돌기(100)측과 O 링(89)과 프리 피스톤(87)으로 둘러싸인 부분으로 구성되어 있다.

신장 행정으로 피스톤(9)이 실(11)측으로 이동하면, 실(11)의 오일액이 로드 내통로(57) 및 로드실측 통로부(123)에 흐른다. 그러면, 프리 피스톤(87)이 하부실측 통로부(124)의 오일액을 실(12)에 배출하면서 하우징(85)에 대하여 축방향의 덮개 부재(82)와는 반대측으로 이동한다. 그때에, 프리 피스톤(87)과 하우징(85)과의 사이에 설치된 한쪽의 O 링(89)이, 프리 피스톤(87)의 외주부의 O 링(88, 89)사이에 위치하는 외측 환형 돌기(110)의 경사면부(114)와, 하우징(85)의 내주부의 내측 환형 돌기(100)의 경사면부(102)과 맞닿고, 이들로 끼워져 탄성 변형시켜진다. 즉, 이 한쪽의 O 링(89)은, 신장 행정에서의 프리 피스톤(87)의 한쪽으로의 이동에 대하여 탄성력을 발생한다.

축소 행정에서 피스톤(9)이 실(12)측으로 이동하면, 실(12)의 오일액이 프리 피스톤(87)을 압박한다. 그렇게 하면, 프리 피스톤(87)이 하부실측 통로부(124)로 오일액을 주입하면서 하우징(85)에 대하여 축방향의 덮개 부재(82)측으로 이동한다. 그때에, 프리 피스톤(87)과 하우징(85)과의 사이에 설치된 다른 쪽의 O 링(88)이, 프리 피스톤(87)의 외주부의 외측 환형 돌기(110)의 경사면부(116)와, 하우징(85)의 내주부의 덮개 외통부(93)의 경사면부(97)에 맞닿고, 이들로 끼워져 탄성 변형시켜진다. 즉, 이 다른 쪽의 O 링(88)은, 축소 행정에서의 프리 피스톤(87)의 다른 쪽으로의 이동에 대하여 탄성력을 발생한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 로드 가이드(15)는, 로드 가이드 본체(250)와 칼라(251)로 구성되어 있다. 로드 가이드 본체(250)는, 금속제이며, 대략 단차식 원통형의 형상을 갖는다. 칼라(251)는, 원통형의 형상을 갖고 있고, 로드 가이드 본체(250)의 내주부에 끼워 맞춤 고정된다. 칼라(251)는, SPCC재나 SPCE재 등의 금속제의 원통체의 내주에 불소 수지 함침 청동이 피복되어 형성된다.

로드 가이드 본체(250)는, 축방향 일측에 대직경 외경부(252)가 형성되고, 축방향 타측에 대직경 외경부(252)보다도 소직경인 소직경 외경부(253)가 형성된 외형 형상을 갖는다. 로드 가이드 본체(250)는, 대직경 외경부(252)에 있어서 외통(3)의 몸통 부재(21)의 내주부에 끼워 맞추고, 소직경 외경부(253)에 있어서 내통(2)의 내주부에 끼워 맞춘다.

로드 가이드 본체(250)의 직경 방향의 중앙에는, 대직경 구멍부(254)와 중직경 구멍부(255)와 소직경 구멍부(256)가 형성되어 있다. 대직경 구멍부(254)는, 로드 가이드 본체(250)의 축방향의 대직경 외경부(252)측에 형성되어 있다. 중직경 구멍부(255)는, 대직경 구멍부(254)보다도 약간 소직경이며, 로드 가이드 본체(250)의 축방향의 대직경 구멍부(254)보다도 소직경 외경부(253)측에 형성되어 있다. 소직경 구멍부(256)는, 중직경 구멍부(255)보다도 소직경이며, 로드 가이드 본체(250)의 축방향의 중직경 구멍부(255)보다도 소직경 외경부(253)측에 형성되어 있다.

중직경 구멍부(255)에는, 그 내주면 및 바닥면에 연속하여 연통 홈(257)이 형성되어 있다. 연통 홈(257)은 중직경 구멍부(255)의 내주면에 축방향의 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 중직경 구멍부(255)의 바닥면에 직경 방향의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 즉, 연통 홈(257)은, 대직경 구멍부(254)의 내주면과 소직경 구멍부(256)의 내주면을 연결하도록 형성되어 있다.

로드 가이드 본체(250)의 축방향의 대직경 외경부(252)측의 단부에는, 소직경 환형 볼록부(258) 및 이것보다 대직경인 대직경 환형 볼록부(259)가 형성되어 있다. 소직경 환형 볼록부(258) 및 대직경 환형 볼록부(259)는, 모두 로드 가이드 본체(250)의 축방향의 대직경 외경부(252)측의 단부로부터 축방향 외측으로 돌출하도록 형성되어 있다. 로드 가이드 본체(250)에는, 대직경 환형 볼록부(259)와 소직경 환형 볼록부(258)와의 사이의 대직경 환형 볼록부(259)측에, 연통 구멍(261)이 형성되어 있다. 연통 구멍(261)은, 로드 가이드 본체(250)를 축방향을 따라서 관통하고 있고, 외통(3)과 내통(2)과의 사이의 리저버실(5)에 연통하고 있다. 칼라(251)는, 로드 가이드 본체(250)의 소직경 구멍부(256) 내에 끼워 맞춤되어 고정되어 있다. 로드 가이드(15)에는, 이 칼라(251) 내에 피스톤 로드(8)가 주축부(41)의 외주부에 있어서 슬라이딩 접촉하도록 삽입 관통된다.

시일 부재(16)는, 실린더(4)의 축방향의 일단부에 배치되고, 그 내주부에 있어서 피스톤 로드(8)의 주축부(41)의 외주부에 압접한다. 시일 부재(16)는, 로드 가이드(15)와 피스톤 로드(8)의 주축부(41)와의 간극으로부터 누설하는 오일액 등의 외측으로의 누설을 규제한다.

시일 부재(16)는, 시일부(265)와 원환형의 환형 부재(266)로 이루어지는 일체 성형품의 시일 부재 본체(267)와, 환형의 스프링(268)과, 환형의 스프링(269)으로 구성되어 있다. 시일부(265)는, 니트릴 고무나 불소 고무 등의 슬라이딩성이 좋은 탄성 고무 재료로 구성되어 있다. 환형 부재(266)는, 시일부(265) 내에 매설되어 시일 부재(16)의 형상을 유지하고, 고정을 위한 강도를 얻기 위한 것으로, 금속제이다. 스프링(268)은, 시일 부재 본체(267)의 시일부(265)의 실린더 내외 방향 외측의 외주부에 끼워 맞춤되어 있다. 스프링(269)은, 시일부(265)의 실린더 내외 방향 내측의 외주부에 끼워 맞춤되어 있다. 또한, 도 3에 있어서는, 시일 부재(16)를, 피스톤 로드(8)가 삽입 관통되기 전의 자연 상태로 나타내고 있다[피스톤 로드(8)에 파고들어 있는 것은 아님].

시일부(265)는, 그 직경 방향 내측에, 원환통형의 더스트 립(272)과, 원환통형의 오일 립(273)을 갖고 있다. 더스트 립(272)은, 환형 부재(266)의 내주측의 실린더 내외 방향 외측으로부터 축방향을 따라서 환형 부재(266)로부터 떨어지는 방향으로 연장하고 있다. 오일 립(273)은, 환형 부재(266)의 내주측의 실린더 내외 방향 내측으로부터 축방향을 따라서 환형 부재(266)로부터 떨어지는 방향으로 연장하고 있다. 또, 시일부(265)는, 그 직경 방향 외측에, 외주 시일(274)과, 원환형의 시일 립(275)을 갖고 있다. 외주 시일(274)은, 시일부(265)의 직경 방향의 외단 위치에서 환형 부재(266)의 외주면을 덮고 있다. 시일 립(275)은, 외주 시일(274)로부터 실린더 내외 방향 내측에 연장하고 있다. 또한, 시일부(265)는, 원환형의 체크 립(276)을 갖고 있다. 이 체크 립(276)은, 직경 방향 중간 부분의 실린더 내외 방향 내측으로부터, 실린더 내외 방향 내측에 연장되고 있다.

더스트 립(272)은, 전체로서 환형 부재(266)로부터 실린더 내외 방향 외측으로 떨어질수록 내경이 소직경이 되는 끝이 가는 통형의 형상을 갖고, 그 외주부에는, 상기한 스프링(268)을 끼워 맞춤시키는 환형 홈(278)이 직경 방향 안쪽으로 오목하게 형성되어 있다.

오일 립(273)은, 전체로서 환형 부재(266)로부터 실린더 내외 방향 내측으로 떨어질수록 소직경이 되는 끝이 가는 통형상의 형상을 갖고, 그 외주부에는, 상기한 스프링(269)이 끼워 맞춤되는 환형 홈(279)이 직경 방향 안쪽에 오목하게 형성되어 있다. 또, 오일 립(273)은, 내주부의 실린더 내외 방향 내측이 단차형을 이루고 있다.

시일 부재(16)는, 더스트 립(272)이 실린더 내외 방향의 외측에 배치되고, 오일 립(273)이 실린더 내외 방향의 내측에 배치된 상태로, 외주 시일(274)에 있어서 외통(3)의 몸통 부재(21)의 내주부에 밀봉 접촉한다. 시일 부재(16)는, 이 상태로, 환형 부재(266)의 위치가 로드 가이드(15)의 대직경 환형 볼록부(259)와 외통(3)의 코킹된 로킹부(28)에 협지되어 로킹된다. 이 때에, 시일 부재(16)는, 시일 립(275)이, 로드 가이드(15)의 대직경 환형 볼록부(259)와 외통(3)과의 사이에 배치되어 이들에 밀봉 접촉한다. 또, 오일 립(273)이 로드 가이드(15)의 대직경 구멍부(254) 내에 배치된다.

그리고, 실린더(4)에 부착된 상태의 시일 부재(16)에는, 더스트 립(272) 및 오일 립(273)의 내측에 피스톤 로드(8)의 주축부(41)가 삽입 관통된다. 이 상태로, 피스톤 로드(8)는 그 일단이 실린더(4)의 일단으로부터 돌출한다. 또, 이 상태로, 더스트 립(272)은, 실린더(4)의 피스톤 로드(8)가 돌출하는 일단측에 설치되고, 오일 립(273)은, 더스트 립(272)의 실린더 내외 방향의 내측에 설치된다.

더스트 립(272)의 환형 홈(278)에 끼워 맞춤되는 스프링(268)은, 더스트 립(272)의 피스톤 로드(8)로의 밀착 방향의 체결력을 일정 상태로 유지한다. 또, 이 스프링(268)은, 설계 사양을 만족시키기 위한 체결력의 조정에도 이용된다. 오일 립(273)의 환형 홈(279)에 끼워 맞춤되는 스프링(269)은, 오일 립(273)의 피스톤 로드(8)로의 밀착 방향의 체결력을 조정한다.

시일부(265)의 로드 가이드(15)측의 체크 립(276)은, 로드 가이드(15)의 소직경 환형 볼록부(258)의 외주측에 소정의 간섭을 갖고 전체 둘레에 걸쳐 밀봉 접촉 가능해지고 있다. 여기서, 로드 가이드(15)와 피스톤 로드(8)와의 간극으로부터 누설된 오일액은, 시일 부재(16)의 체크 립(276)보다도 이 간극측의 주로 대직경 구멍부(254)에 의해 형성되는 실(285)에 고인다. 체크 립(276)은, 이 실(285)의 압력이, 리저버실(5)의 압력보다도 소정량 높아졌을 때에 개방되어 실(285)에 고인 오일액을 연통 구멍(261)을 통해 리저버실(5)에 흘린다. 즉, 체크 립(276)은, 실(285)로부터 리저버실(5)로의 방향으로만 오일액 및 가스의 유통을 허용하여 역방향의 유통을 규제하는 역지 밸브로서 기능한다.

상기의 시일 부재(16)는, 더스트 립(272)이 그 간섭 및 스프링(268)에 의한 긴박력으로 피스톤 로드(8)에 밀착하여 기밀성을 유지한다. 또, 시일 부재(16)는, 외부 노출시에 피스톤 로드(8)에 부착된 이물의 진입을 주로 이 더스트 립(272)이 규제한다. 시일 부재(16)는, 오일 립(273)이 그 간섭 및 스프링(269)에 의한 긴박력으로 피스톤 로드(8)에 밀착하여 기밀성을 유지한다. 또, 시일 부재(16)는, 피스톤 로드(8)의 내통(2) 내로의 진입시에 피스톤 로드(8)에 부착된 오일액이, 피스톤 로드(8)의 외부로의 노출에 수반하여 외부로 누출하는 것을 주로 이 오일 립(273)이 규제한다.

마찰 부재(17)는, 로드 가이드(15)의 중직경 구멍부(255) 내에 끼워 맞춤되게 되고, 따라서, 시일 부재(16)보다 실린더(4)의 내부측에 배치되어 있다. 마찰 부재(17)는, 그 내주부에 있어서 피스톤 로드(8)의 주축부(41)의 외주부에 압접하게 되고, 피스톤 로드(8)로의 마찰 저항을 발생시킨다.

마찰 부재(17)는, 원환형의 탄성 고무부(291)와 원환형의 베이스부(292)로 이루어지는 일체 성형품이다. 탄성 고무부(291)는, 니트릴 고무나 불소 고무 등의 탄성 고무 재료로 구성되어 있고, 베이스부(292)에 고착되어 있다. 베이스부(292)는 금속제로 되어 있고, 탄성 고무부(291)의 형상을 유지하여, 고정을 위한 강도를 얻기 위한 부재이다. 또한, 도 3에 있어서는, 마찰 부재(17)를, 피스톤 로드(8)가 삽입 관통되기 전의 자연 상태로 나타내고 있다[피스톤 로드(8)에 파고들어 있는 것은 아님].

도 5에 편측의 단면을 나타내는 바와 같이, 마찰 부재(17)는, 베이스부(292)가, 바닥부(301)와 통부(302)로 이루어져 있다. 바닥부(301)는 구멍 형성 원판형의 형상을 갖고, 통부(302)는 바닥부(301)의 외주측으로부터 축방향으로 연장되는 원통형의 형상을 갖는다. 이들 바닥부(301) 및 통부(302)는 중심축을 일치시키고 있다. 바꿔 말하면, 바닥부(301)에 대하여 통부(302)는 수직으로 연장하고 있다.

바닥부(301)는, 내저면(303)과 내단면(304)과 외저면(305)을 갖고 있다. 내저면(303)은, 축방향의 통부(302)측에 있어 원형의 평탄면으로 구성되어 있다. 내단면(304)은 직경 방향의 통부(302)와는 반대측에 있어 원통면으로 구성되어 있다. 외저면(305)은, 축방향의 통부(302)와는 반대측에 있어 원형의 평탄면으로 구성되어 있다. 내저면(303)의 내주단부는, 내단면(304)의 축방향의 일단부에 연결되어 있고, 외저면(305)의 내주단부는, 내단면(304)의 축방향의 타단부에 연결되어 있다.

통부(302)는, 내주면(306)과 선단면(307)과 외주면(308)을 갖고 있다. 내주면(306)은, 직경 방향의 바닥부(301)측에 있어 원통면으로 구성되어 있다. 선단면(307)은, 축방향의 바닥부(301)와는 반대측에 있어 원형의 평탄면으로 구성되어 있다. 외주면(308)은, 직경 방향의 바닥부(301)와는 반대측에 있어 원통면으로 구성되어 있다. 내주면(306)의 바닥부(301)와는 반대측의 단부는 선단면(307)의 내경부에 연결되어 있고, 외주면(308)의 바닥부(301)와는 반대측의 단부는 선단면(307)의 외경부에 연결되어 있다. 내저면(303)과 내주면(306)과의 상호 근접측에는 원환형의 내측 R 모따기(309)가 형성되어 있고, 외저면(305)과 외주면(308)과의 상호 근접측에도 원환형의 외측 R 모따기(310)가 형성되어 있다.

탄성 고무부(291)는, 베이스부(292)와 중심축을 일치시킨 원환형의 형상을 갖고, 주부(321)와 중간부(322)와 피복부(323)를 갖고 있다. 주부(主部)(321)는, 베이스부(292)의 통부(302)의 직경 방향 내측 그리고 바닥부(301)의 축방향의 통부(302)측에 형성되어 있다. 중간부(322)는, 주부(321)의 내주부의 축방향의 바닥부(301)측의 단부로부터 축방향 외측으로 연장하고 있고, 바닥부(301)의 내주측에 형성되어 있다. 피복부(323)는, 중간부(322)의 축방향의 주부(321)와는 반대측으로부터 직경 방향 외측으로 연장하고 있고, 바닥부(301)의 외저면(305)의 내주측의 일부를 덮고 있다.

주부(321)는, 외주측의 통부 고착면(326)에서 베이스부(292)의 통부(302)의 내주면(306)에 고착되어 있다. 또, 주부(321)는, 통부 고착면(326)의 축방향의 일측에 연결되는 각부 고착면(327)에서 베이스부(292)의 내측 R 모따기(309)에 고착되어 있다. 또, 주부(321)는, 각부 고착면(327)의 통부 고착면(326)과는 반대측에 연결되는 바닥부 고착면(328)에서 베이스부(292)의 바닥부(301)의 내저면(303)에 고착되어 있다. 중간부(322)는, 바닥부 고착면(328)의 각부 고착면(327)과는 반대측에 연결되는 내주 고착면(329)에서 베이스부(292)의 바닥부(301)의 내단면(304)에 고착되어 있다. 피복부(323)는, 내주 고착면(329)에 연결되는 외면 고착면(330)에서 베이스부(292)의 바닥부(301)의 외저면(305)에 고착되어 있다.

탄성 고무부(291)는, 주부(321)의 바닥부 고착면(328)과는 축방향 반대 방향에 개방면(335)을 갖고 있다. 개방면(335)은, 베이스부(292)에 고착되지 않은 탄성 변형 가능한 면으로 되어 있다. 또, 탄성 고무부(291)는, 주부(321) 및 중간부(322)의 내주측에 내주면(336)을 갖고 있다. 내주면(336)도 베이스부(292)에 고착되지 않는 탄성 변형 가능한 면으로 되어 있다.

탄성 고무부(291)는, 그 내주부가, 최소 내경부(337)와 직경 확대부(338)와 직경 확대부(339)와 정직경부(340)를 갖고 있다. 최소 내경부(337)는, 마찰 부재(17)의 중에서 최소 직경으로 되어 있다. 직경 확대부(338)는, 최소 내경부(337)의 축방향 일측에 있어 최소 내경부(337)로부터 떨어질수록 대직경이 되는 테이퍼형의 형상을 갖는다. 직경 확대부(339)는, 최소 내경부(337)의 축방향 타측에 있어 최소 내경부(337)로부터 떨어질수록 대직경이 되는 테이퍼형의 형상을 갖는다. 정직경부(340)는, 일정 직경이며, 축방향의 개방면(335)과는 반대측의 직경 확대부(339)의 최소 내경부(337)와는 반대측에 연결되어 있다. 바꿔 말하면, 탄성 고무부(291)에는, 내주측에 최소 내경부(337)와 최소 내경부(337)의 축방향 양측의 직경 확대부(338, 339)와 정직경부(340)가 설치되어 있다. 탄성 고무부(291)는, 직경 확대부(338, 339)의 경계 부분이 최소 내경부(337)로 되어 있다.

따라서, 탄성 고무부(291)의 내주면(336)은, 직경 확대부(338)의 테이퍼면형의 내주면(338A)과, 직경 확대부(339)의 테이퍼면형의 내주면(339A)과, 정직경부(340)의 원통면형의 내주면(340A)으로 구성되어 있다. 한쪽의 직경 확대부(338)의 내주면(338A)의 최소 내경부(337)와는 반대측의 단부가 개방면(335)에 연결되어 있다. 다른쪽의 직경 확대부(339)의 내주면(339A)의 최소 내경부(337)와는 반대측의 단부가 정직경부(340)의 내주면(340A)에 연결되어 있다.

최소 내경부(337)는 주부(321)에 형성되어 있고, 최소 내경부(337)는, 축방향 위치를 베이스부(292)의 통부(302)와 중합시키고 있다. 바꿔 말하면, 최소 내경부(337)는, 베이스부(292)의 바닥부(301)에 대하여 축방향 위치를 어긋나게 하고 있다.

피복부(323)는, 모따기(345)와 외면(346)과 외주면(347)을 갖고 있다. 모따기(345)는, 정직경부(340)의 내주면(340A)의 직경 확대부(339)와는 반대측의 단부에 연결되어 있고, 정직경부(340)로부터 축방향으로 떨어질수록 대직경이 되는 테이퍼형의 형상을 갖는다. 외면(346)은, 모따기(345)의 정직경부(340)와는 반대측의 단부로부터 직경 방향 내측으로 연장하고 있고, 원형의 평탄면으로 구성되어 있다. 외주면(347)은, 외면(346)의 모따기(345)와는 반대측에 있어 원통면형을 이루고 있다. 즉, 탄성 고무부(291)는, 중간부(322) 및 피복부(323)를 설치함으로써, 베이스부(292)의 바닥부(301)의 주부(321)에 대하여 반대측까지 돌아들어가는 형상으로 되어 있다.

전술한 바와 같이, 탄성 고무부(291)는, 베이스부(292)와 중심축을 일치시키고 있고, 자세하게는, 개방면(335), 최소 내경부(337), 내주면(338A, 339A)을 포함하는 직경 확대부(338, 339), 내주면(340A)을 포함하는 정직경부(340), 모따기(345), 외면(346) 및 외주면(347)이 베이스부(292)와 중심축을 일치시키고 있다. 이 중심축이, 마찰 부재(17)의 중심축으로 되어 있다.

탄성 고무부(291)에는, 주부(321)의 개방면(335)의 통부(302)측 즉 직경 방향 외측에, 절결부(351)가 형성되어 있다. 절결부(351)는, 개방면(335)의, 절결부(351) 이외의 주면부(350)보다도 축방향의 바닥부(301)측에 바닥부(301)까지 도달하지 않는 범위에서 오목하게 형성되어 있다. 개방면(335)의 직경 방향 내측의 주면부(350)는, 마찰 부재(17)의 중심축을 중심으로 하는 원환형을 이루고 있다. 주면부(350)는, 마찰 부재(17)의 중심축에 직교하는 면내에 배치되는 원형의 평탄면으로 이루어져 있다. 절결부(351)는, 마찰 부재(17)의 중심축을 중심으로 하여 마찰 부재(17)의 주위 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 원환형을 이루고 있고, 직경 방향에 있어서 바닥부(301)의 통부(302)측 및 내측 R 모따기(309)와 위치를 중합시키도록 형성되어 있다.

절결부(351)는, 주부(321)의 축방향 두께의 절반에 차지 않는 깊이로 형성되어 있다. 절결부(351)는, 오목저면(352)과 외측 연장면(353)과 내측 연장면(354)을 갖고 있다. 오목저면(352)은, 마찰 부재(17)의 중심선을 포함하는 단면에 의한 형상이 원호형을 이루고 있고, 축방향의 바닥부(301)측에 오목해있다. 외측 연장면(353)은, 오목저면(352)의 직경 방향 외측의 단부로부터, 축방향의 바닥부(301)와는 반대측에, 바닥부(301)로부터 떨어질수록 대직경이 되도록 경사하여 연장하는 테이퍼형의 형상을 갖는다. 내측 연장면(354)은, 오목저면(352)의 직경 방향 내측의 단부로부터, 축방향의 바닥부(301)와는 반대측에, 바닥부(301)로부터 떨어질수록 소직경이 되도록 경사하여 연장하는 테이퍼형의 형상을 갖는다. 절결부(351)는, 오목저면(352)의 축방향의 바닥부(301)측의 단부 즉 바닥 위치가, 깊이가 가장 깊은 최심부(355)로 되어 있다. 오목저면(352), 외측 연장면(353) 및 내측 연장면(354)도 마찰 부재(17)의 중심축을 중심으로 하여 형성되어 있고, 최심부(355)도 마찰 부재(17)의 중심축을 중심으로 원형상을 이루고 있다.

탄성 고무부(291)의 주부(321)는, 절결부(351)의 통부(302)측에 연장부(360)를 갖고 있다. 연장부(360)는, 절결부(351)의 최심부(355)보다 축방향의 얕은 위치까지 연장되고 있다. 연장부(360)는, 내주면이, 오목저면(352)의 최심부(355)보다도 직경 방향 외측 부분 및 외측 연장면(353)으로 구성되어 있고, 외주면이 통부 고착면(326)으로 구성되어 있다. 이 연장부(360)의 축방향 선단 위치는, 주면부(350)과 대략 일치하고 있고, 베이스부(292)의 통부(302)의 선단면(307)보다도 소정량 바닥부(301)측으로 되어 있다. 바꿔 말하면, 베이스부(292)의 통부(302)의 내주면(306)은, 그 선단면(307)측의 일부를 제외하여, 연장부(360)를 포함하는 탄성 고무부(291)로 피복되어 있다.

절결부(351)의 최심부(355)의 깊이는, 최소 내경부(337)의 축방향 위치보다 얕게 되어 있다. 즉, 최심부(355)는, 마찰 부재(17)의 축방향에 있어서, 최소 내경부(337)보다도 바닥부(301)와는 반대측에 위치하고 있고, 직경 확대부(338, 339) 중의 바닥부(301)와는 반대측의 직경 확대부(338)와 위치를 중합시키고 있다.

탄성 고무부(291)는, 마찰 부재(17)의 중심선에 대한, 절결부(351)의 직경 방향 내측의 내측 연장면(354)의 각도 α가, 직경 확대부(338, 339) 중의 바닥부 고착면(328)측의 직경 확대부(339)의 내주면(339A)의 각도 β보다도 커지고 있다. 바꿔 말하면, 바닥부 고착면(328)측의 직경 확대부(339)의 내주면(339A)의 바닥부(301)와는 반대측으로의 연장면과, 절결부(351)의 직경 방향 내측의 내측 연장면(354)이, 축방향에 바닥부 고착면(328)으로부터 떨어짐에 따라 직경 방향에 근접하게 되어 있다. 탄성 고무부(291)는, 직경 확대부(338)의 내주면(338A)과 직경 확대부(339)의 내주면(339A)이 이루는 각의 각도 γ가 120°이상으로 되어 있고, 마찰 부재(17)의 중심선의 방향에 대한, 내주면(339A)의 각도 β는, 내주면(338A)의 각도 δ보다도 커지고 있다.

상기 구조의 마찰 부재(17)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 탄성 고무부(291)의 개방면(335)이 실린더 내외 방향의 외측에 배치되고, 베이스부(292)의 바닥부(301)가 실린더 내외 방향의 내측에 배치된 상태로, 로드 가이드(15)의 대직경 구멍부(254)측으로부터 중직경 구멍부(255)에 끼워 맞춤된다. 이 때, 마찰 부재(17)는, 베이스부(292)의 통부(302)가 중직경 구멍부(255)의 내주면에 끼워 맞추고, 바닥부(301)가 탄성 고무부(291)의 피복부(323)를 변형시키면서 중직경 구멍부(255)의 저면에 맞닿는다.

그리고, 실린더(4)에 부착된 상태의 마찰 부재(17)에는, 탄성 고무부(291)의 내측에 피스톤 로드(8)의 주축부(41)가, 소정의 간섭을 갖고 삽입 관통된다. 따라서, 마찰 부재(17)는, 탄성 고무부(291)가 직경 방향 외측에 탄성 변형하면서 피스톤 로드(8)의 주축부(41)에 밀착한다. 그리고, 피스톤 로드(8)가 실린더 내외 방향으로 이동하면 이것에 탄성 고무부(291)가 슬라이딩 접촉한다. 그때에, 마찰 부재(17)는, 마찰 특성의 조정을 행한다.

상기한 바와 같이 마찰 부재(17)를 끼워 맞춤시킨 상태로 로드 가이드(15)의 중직경 구멍부(255)와 마찰 부재(17)와의 사이에는, 중직경 구멍부(255)에 형성된 연통 홈(257)에 의해서 연통로(361)가 형성된다. 이 연통로(361)가 로드 가이드(15)의 소직경 구멍부(256)측과 대직경 구멍부(254)측 즉 실(285)측을 연통시킨다. 로드 가이드(15)의 소직경 구멍부(256)측은, 칼라(251)와 피스톤 로드(8)와의 미소 간극을 통해 실(11)에 연통하고 있다. 따라서, 연통로(361)는 실(285)과 실(11)을 연통시키고, 이들의 차압을 작게 한다. 바꿔 말하면, 연통로(361)는, 마찰 부재(17)의 축방향 양측을 연통시켜 마찰 부재(17)의 축방향 양측의 차압을 작게 한다. 따라서, 마찰 부재(17)는, 적극적으로 시일로서의 역할을 다하는 것은 아니다. 마찰 부재(17) 및 연통로(361)가, 마찰 부재(17)에 의해서 피스톤 로드(8)의 슬라이딩 저항이 되어 완충기(1)에 감쇠력을 발생시키는 감쇠력 발생 기구(370)(제2 감쇠력 발생 기구)를 구성한다.

또한, 연통로(361) 대신에, 또는, 연통로(361)에 더하여, 마찰 부재(17)의 내주에 축방향 양측의 차압을 작게 하는 연통로를 설치해도 좋다. 또, 연통로(361)는 항상 연통하고 있지 않아도, 예컨대, 마찰 부재(17)의 축방향 양측에 대하여 역지 밸브를 설치해도 좋다. 요컨대, 마찰 부재(17)가 완전한 시일로서 작용하는 것이 아니면 좋다.

다음으로, 이상에서 설명한 완충기(1)의 작동에 관해서 설명한다.

우선, 피스톤(9)에 설치된 감쇠력 발생 기구(51a, 51b) 및 피스톤 로드(8)에 설치된 감쇠력 가변 기구(58)의 작동과, 이들에 의해 생기는 완충기(1)의 특성에 관하여 주로 도 2를 참조하여 설명한다.

피스톤 로드(8)가 신장측으로 이동하는 신장 행정에서는, 실(11)로부터 통로(50a)를 통해 실(12)에 오일액이 흐른다. 피스톤 속도가 미저속 영역인 경우는, 실(11)로부터 통로(50a)에 도입된 오일액이, 기본적으로, 시트부(71a)와 시트부(71a)에 맞닿는 디스크(75a)와의 사이에 형성된 항상 개구의 고정 오리피스(78a)를 통해 실(12)에 흐르고, 그때 오리피스 특성(감쇠력이 피스톤 속도의 2승에 거의 비례함)의 감쇠력이 발생한다. 또한, 피스톤 속도가 상승하여 저속 영역에 달하면, 실(11)로부터 통로(50a)에 도입된 오일액이, 기본적으로 디스크(75a)를 개방하면서 디스크(75a)와 시트부(71a)와의 사이를 통과하여 실(12)에 흐르게 된다. 이 때문에, 밸브 특성(감쇠력이 피스톤 속도에 거의 비례함)의 감쇠력이 발생한다.

피스톤 로드(8)가 축소측에 이동하는 축소 행정에서는, 실(12)로부터 통로(50b)를 통해 실(11)에 오일액이 흐른다. 피스톤 속도가 미저속 영역인 경우는, 실(12)로부터 통로(50b)에 도입된 오일액이, 기본적으로, 시트부(71b)와 시트부(71b)에 맞닿는 디스크(75b)와의 사이에 형성된 항상 개구의 고정 오리피스(78b)를 통해 실(11)에 흐르고, 그때 오리피스 특성(감쇠력이 피스톤 속도의 2승에 거의 비례함)의 감쇠력이 발생한다. 또, 피스톤 속도가 상승하여 저속 영역에 달하면, 실(12)로부터 통로(50b)에 도입된 오일액이, 기본적으로 디스크(75b)를 개방하면서 디스크(75b)와 시트부(71b)와의 사이를 통과하여 실(11)에 흐른다. 이 때문에, 밸브 특성(감쇠력이 피스톤 속도에 거의 비례함)의 감쇠력이 발생한다.

여기서, 피스톤 속도가 느릴 때, 즉 미저속 영역(예컨대 0.05 m/s)의 주파수가 비교적 높은 영역(예컨대 7 Hz 이상)은, 예컨대 노면이 미세한 표면의 요철로부터 생기는 진동이며, 이러한 상황에서는 감쇠력을 낮추는 것이 바람직하다. 또, 동일하게 피스톤 속도가 느릴 때라도, 상기와는 반대로 주파수가 비교적 낮은 영역(예컨대 2 Hz 이하)은, 소위 차체의 롤에 의한 흔들림 등의 진동이며, 이러한 상황에서는 감쇠력을 높이는 것이 바람직하다. 도 6은, 피스톤 속도 즉 완충기(1)의 가진 속도가 0.05 m/s에서의 특성을 나타내고 있다.

이것에 대응하여, 상기한 감쇠력 가변 기구(58)가, 피스톤 속도가 동일하게 느린 경우라도, 주파수에 따라서 감쇠력을 가변으로 한다. 즉, 피스톤 속도가 느릴 때, 피스톤(9)의 왕복 운동의 주파수가 높아지면, 그 신장 행정에서는, 실(11)의 압력이 높아져, 피스톤 로드(8)의 로드 내통로(57)를 통해 감쇠력 가변 기구(58)의 하우징 내통로(121)의 로드실측 통로부(123)에 실(11)로부터 오일액을 도입시키면서, 프리 피스톤(87)이 축방향의 실(12)측에 있는 O 링(89)의 가압력에 대항하여 하우징(85)에 대하여 축방향의 실(12)측에 이동한다. 이와 같이 프리 피스톤(87)이 축방향의 실(12)측에 이동함으로써, 하우징 내통로(121)에 실(11)로부터 오일액을 도입하고, 실(11)로부터 통로(50a)에 도입되어 감쇠력 발생 기구(51a)를 통과하여 실(12)에 흐르는 오일액의 유량이 감소한다. 이에 따라, 도 6의 주파수가 f2(예컨대 5 Hz) 이상의 영역에 나타낸 바와 같이, 감쇠력이 낮아진다.

계속되는 축소 행정에서는, 실(12)의 압력이 높아지기 때문에, 피스톤 로드(8)의 로드 내통로(57)를 통해 감쇠력 가변 기구(58)의 하우징 내통로(121)의 로드실측 통로부(123)로부터 실(11)에 오일액을 배출시키면서, 이제까지 축방향의 실(12)측에 이동하고 있었던 프리 피스톤(87)이 축방향의 실(11)측에 있는 O 링(88)의 가압력에 대항하여 하우징(85)에 대하여 축방향의 실(11)측으로 이동한다. 이와 같이 프리 피스톤(87)이 축방향의 실(11)측에 이동함으로써, 실(12)의 용적을 확대하고, 실(12)로부터 통로(50b)에 도입되어 감쇠력 발생 기구(51b)를 통과하여 실(11)에 흐르는 오일액의 유량이 감소한다. 이에 따라, 감쇠력이 낮아진다.

피스톤(9)의 주파수가 높은 영역에서는, 프리 피스톤(87)의 이동의 주파수도 따라서 높아진다. 그 결과, 상기한 신장 행정 시마다, 실(11)로부터 하우징 내통로(121)의 로드실측 통로부(123)에 오일액이 흐르고, 축소 행정 시마다, 실(12)의 용적이 프리 피스톤(87)의 이동만큼 확대하는 것이 되어, 예컨대, 도 6의 주파수가 f3(예컨대 10 Hz) 이상의 영역에서의 파선으로 나타낸 바와 같이, 감쇠력이 낮아진 상태로 유지된다.

다른 쪽에서, 피스톤 속도가 느릴 때, 피스톤(9)의 주파수가 낮아지면, 프리 피스톤(87)의 이동의 주파수도 따라 낮아진다. 이 때문에, 신장 행정의 초기에, 실(11)로부터 하우징 내통로(121)의 로드실측 통로부(123)에 오일액이 흐르지만, 그 후는 프리 피스톤(87)이 O 링(89)을 압축하여 하우징(85)에 대하여 축방향의 실(12)측에서 정지하고, 실(11)로부터 하우징 내통로(121)의 로드실측 통로부(123)에 오일액이 흐르지 않게 되기 때문에, 실(11)로부터 통로(50a)에 도입되어 감쇠력 발생 기구(51a)를 통과하여 실(12)에 흐르는 오일액의 유량이 감소하지 않는 상태가 되고, 예컨대, 도 6의 주파수가 f1(예컨대 2 Hz) 이하의 영역에 나타낸 바와 같이, 감쇠력이 높아진다.

계속되는 축소 행정에서도, 그 초기에, 실(12)의 용적이 하우징(85)에 대한 프리 피스톤(87)의 이동만큼 확대하게 되지만, 그 후는 프리 피스톤(87)이 O 링(88)을 압축하여 하우징(85)에 대하여 축방향의 실(11)측에서 정지하고, 실(12)의 용적에 영향받지 않게 되기 때문에, 실(12)로부터 통로(50b)에 도입되어 감쇠력 발생 기구(51b)를 통과하여 실(11)에 흐르는 오일액의 유량이 감소하지 않는 상태가 되어, 감쇠력이 높아진다.

피스톤(9)이 정지하여, 실(11)과 실(12)과의 압력이 동등해지면, 고무 재료로 이루어지는 O 링(88, 89)의 탄성력에 의해서, 프리 피스톤(87)이 도 2에 나타내는 중립 위치에 배치된다. 이와 같이 프리 피스톤(87)이 중립 위치에 있을 때, O 링(88)이, 하우징(85)의 대직경 원통면부(103)와 경사면부(97)와 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(117)와 경사면부(116)에 접촉하고 있고, O 링(89)이, 하우징(85)의 대직경 원통면부(103)와 경사면부(102)와 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(113)와 경사면부(114)에 접촉하고 있다. 따라서, 이들 O 링(88, 89)이 상호 대향 방향으로 프리 피스톤(87)을 압박한다.

프리 피스톤(87)이 중립 위치에 있을 때, 하우징(85)의 내측 환형 돌기(100)의 소직경 원통면부(101)와, 프리 피스톤(87)의 테이퍼면부(112) 및 소직경 원통면부(113)가, 축방향 위치를 중합시키고 있고, 직경 방향으로 대향하고 있다. 이 때의 소직경 원통면부(101)와 테이퍼면부(112) 및 소직경 원통면부(113)와의 사이의 간극(131)은, 그 직경 방향 단면적(A1)이, 소직경 원통면부(101)의 내경을 직경으로 하는 원의 면적으로부터, 소직경 원통면부(113)의 외경을 직경으로 하는 원의 면적을 감산한 것이 된다.

또한, 프리 피스톤(87)이 중립 위치로부터 덮개 부재(82)와는 반대측에 이동하면, 하우징(85)의 소직경 원통면부(101)에 대하여, 프리 피스톤(87)의 테이퍼면부(112)가 축방향 위치를 어긋나게 하게 되고, 하우징(85)의 소직경 원통면부(101)는 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(113)와만 축방향 위치를 중합시켜, 직경 방향으로 대향한다. 따라서, 직경 방향 단면적(A1)은 중립 상태와 동일한 일정하게 유지된다. 한편, 프리 피스톤(87)이 중립 위치로부터 덮개 부재(82)측에 이동하면, 하우징(85)의 소직경 원통면부(101)에 대하여, 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(113)가 축방향 위치를 어긋나게 하게 된다. 그렇게 하면, 하우징(85)의 소직경 원통면부(101)는, 프리 피스톤(87)의 테이퍼면부(112)와만 축방향 위치를 중합시켜 직경 방향으로 대향하고, 최종적으로 프리 피스톤(87)과는 직경 방향으로 대향하지 않는 상태가 된다. 따라서, 직경 방향 단면적(A1)은 중립 상태보다도 서서히 커진 후, 단숨에 확대된다.

프리 피스톤(87)이 중립 위치에 있을 때, 하우징(85)의 대직경 원통면부(103)와, 프리 피스톤(87)의 외측 환형 돌기(110)의 대직경 원통면부(115)가, 축방향 위치를 중합시키고 있고, 직경 방향으로 대향하고 있다. 이 때의 대직경 원통면부(103)와 대직경 원통면부(115)와의 사이의 간극(132)은, 그 직경 방향 단면적(A2)이, 대직경 원통면부(103)의 내경을 직경으로 하는 원의 면적으로부터, 대직경 원통면부(115)의 외경을 직경으로 하는 원의 면적을 감산한 것이 된다.

또한, 프리 피스톤(87)이 중립 위치로부터 축방향의 어느쪽의 방향으로 이동하더라도, 하우징(85)의 대직경 원통면부(103)와 프리 피스톤(87)의 대직경 원통면부(115)가, 축방향 위치를 중합시키고 있고, 직경 방향으로 대향하고 있다. 따라서, 직경 방향 단면적(A2)는 항상 일정하게 유지된다.

프리 피스톤(87)이 중립 위치에 있을 때, 하우징(85)의 덮개 외통부(93)의 원통면부(96)와, 프리 피스톤(87)의 테이퍼면부(118)가, 축방향 위치를 중합시키고 있고, 직경 방향으로 대향하고 있다. 이 때의 원통면부(96)와 테이퍼면부(118)와의 사이의 간극(133)은, 직경 방향 단면적(A3)이, 원통면부(96)의 내경을 직경으로 하는 원의 면적으로부터, 테이퍼면부(118)에 있어서 원통면부(96)의 경사면부(97)측의 단부와 축방향 위치가 맞는 부분의 외경을 직경으로 하는 원의 면적을 감산한 것이 된다.

또, 프리 피스톤(87)이 중립 위치로부터 덮개 부재(82)와는 반대측에 이동하면, 하우징(85)의 원통면부(96)에 대하여, 프리 피스톤(87)의 테이퍼면부(118)가 축방향 위치를 서서히 어긋나게 하게 되고, 최종적으로 하우징(85)의 원통면부(96)는 프리 피스톤(87)과는 축방향 위치를 중합시키지 않게 된다. 따라서, 직경 방향 단면적(A3)은 중립 상태보다도 서서히 커진 후, 단숨에 확대된다. 한편, 프리 피스톤(87)이 중립 위치로부터 덮개 부재(82)측에 이동하면, 하우징(85)의 원통면부(96)에 대하여, 프리 피스톤(87)의 테이퍼면부(118)가 축방향 위치를 서서히 어긋나게 하게 되고, 최종적으로 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(117)가 축방향 위치를 중합시켜, 직경 방향으로 대향한다. 따라서, 직경 방향 단면적(A3)은 중립상태보다도 서서히 작아지고, 그 후, 일정해진다.

그리고, 본 실시형태에 있어서, 프리 피스톤(87)이 중립 위치에 있는 상태에서, 상기한 간극(131)과 간극(132)과 간극(133)은 직경 방향 단면적이, 간극(131)의 직경 방향 단면적(A1)이 간극(132)의 직경 방향 단면적(A2) 및 간극(133)의 직경 방향 단면적(A3)보다도 작게 되어 있다. 즉, 직경 방향 단면적(A1)<직경 방향 단면적(A2), 그리고, 직경 방향 단면적(A1)<직경 방향 단면적(A3)으로 되어 있다. 보다 자세하게는, 직경 방향 단면적(A1)<직경 방향 단면적(A2)<직경 방향 단면적 A3으로 되어 있다. 바꿔 말하면, 프리 피스톤(87)이 중립 위치에 있는 상태로, 간극(131)의 직경 방향 최소치가, 간극(132)의 직경 방향 최소치 및 간극(133)의 직경 방향 최소치보다도 작아지고 있고, 간극(132)의 직경 방향 최소치가 간극(133)의 직경 방향 최소치보다도 작아지고 있다. 또한 바꿔 말하면, 프리 피스톤(87)이 중립 위치에 있는 상태로, 간극(131)이 가장 직경 방향 간극이 좁은 부분이 되고, 간극(132)이 다음으로 직경 방향 간극이 좁은 부분이 되며, 간극(133)이 다음으로 직경 방향 간극이 좁은 부분이 된다.

하우징(85)의 대직경 원통면부(103)와 프리 피스톤(87)의 외측 환형 돌기(110)의 대직경 원통면부(115)와의 사이의 간극(132)은, 통로 구멍(119)의 외측 출구에서의 압력 손실을 낮출 수 있도록 설정되어 있다. 이에 따라, 상실(6)에 압력 변화가 생기더라도, 프리 피스톤(87)의 내측의 실(125)과 외측의 실(126)과의 압력을 원활하게 동등하게 할 수 있다. 따라서, 프리 피스톤(87) 및 O 링(88)의 거동 안정화를 도모할 수 있다.

프리 피스톤(87)은, 신장 행정에 있어서 상실(6)의 오일액이 높아져 하우징(85)에 대하여 덮개 부재(82)와는 반대측에 이동하면, 하우징(85)의 소직경 원통면부(101)와 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(113)와의 사이의 간극(131)이, 간극(131∼133) 중에서 가장 직경 방향 간극이 좁은 부분이 되고, 그 직경 방향 단면적(A1)은, 소직경 원통면부(101)의 내경을 직경으로 하는 원의 면적으로부터 소직경 원통면부(113)의 외경을 직경으로 하는 원의 면적을 감산한 것이 된다. 이 상태에서는, 소직경 원통면부(101)와 소직경 원통면부(113)가 맞닿음으로써, 하우징(85)에 대한 프리 피스톤(87)의 직경 방향의 상대 이동이 규제된다. 또한, 로드실측 통로부(123)의 실(126)과 하부실측 통로부(124)와의 사이에 있어, 신장 행정에 있어서 간극(131)을 향하여 이동하는 방향의 차압이 발생하는 O 링(89)이, 프리 피스톤(87)의 외측 환형 돌기(110)에 의한 압박에 더하여, 이 차압에 의해서 간극(131)측으로 더욱 이동시켜지는 경우가 있더라도, 소직경 원통면부(101)와 소직경 원통면부(113)와의 간극(131)의 직경 방향 단면적(A1)이 좁은 것으로부터, 간극(131)에 끼워지는 「물림」의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 신뢰성을 유지할 수 있다.

또, 프리 피스톤(87)은, 축소 행정에 있어서 하실(7)의 오일액이 높아져 하우징(85)에 대하여 덮개 부재(82)측에 이동하면, 하우징(85)의 소직경 원통면부(101)와 프리 피스톤(87)의 소직경 원통면부(113)가 축방향으로 위치를 어긋나게 함으로써 하우징(85)의 대직경 원통면부(103)와 프리 피스톤(87)의 대직경 원통면부(115)와의 사이의 간극(132)이, 간극(131∼133) 중에서 가장 직경 방향 간극이 좁은 부분이 되고, 그 직경 방향 단면적(A2)은, 대직경 원통면부(103)의 내경을 직경으로 하는 원의 면적으로부터 대직경 원통면부(115)의 외경을 직경으로 하는 원의 면적을 감산한 것이 된다. 이 상태에서는, 대직경 원통면부(103)와 대직경 원통면부(115)가 맞닿음으로써, 하우징(85)에 대한 프리 피스톤(87)의 직경 방향의 상대 이동이 규제된다. 이 때, O 링(89)에는, 상기와는 역방향의 간극(132)을 향해서 이동하는 방향의 차압이 생기지만, 프리 피스톤(87)으로부터 받는 힘이 적기 때문에, O 링(89)의 간극(132)측으로 이동은 억제되고, 간극(132)의 직경 방향 단면적(A2)이 약간 넓더라도 「물림」의 발생은 억제된다. 따라서, 신뢰성을 유지할 수 있다.

또, 피스톤(9)이 정지하고 프리 피스톤(87)이 중립 위치에 있는 상태로, 상기한 간극(131∼133)은, 간극(131)의 직경 방향 단면적(A1)이 간극(132)의 직경 방향 단면적(A2) 및 간극(133)의 직경 방향 단면적(A3)보다도 작게 되어 있다. 이와 같이, 간극(131∼133)의 직경 방향 단면적(A1∼A3)에 대소 관계를 붙임으로써, 프리 피스톤(87)의 이들 간극(131∼133)을 형성하는 테이퍼면부(112), 소직경 원통면부(113), 대직경 원통면부(115), 소직경 원통면부(117) 및 테이퍼면부(118)의 동축도를 완만하게 할 수 있다. 이상에 의해, 신뢰성을 유지하면서 생산성을 개선할 수 있다.

그런데, 상기한 감쇠력 발생 기구(51a, 51b) 및 감쇠력 가변 기구(58)에 의해 생기는 완충기(1)의 특성으로는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 주파수가 f2(예컨대 5 Hz) 이상으로 높아지면 감쇠력이 낮아지지만, 차량(V)의 스프링 하 공진 주파수인 15 Hz 부근(13∼17 Hz)의 감쇠력이 낮으면, 차량(V)의 스프링 하의 진동이 커져, 스프링 하 제진성을 악화시켜 버린다. 이 때문에, 승차감이 악화되어 버린다. 또한, 소프트의 설정으로 감쇠력이 너무 낮으면, 주파수가 낮은 상태라도 감쇠력의 초기의 시동이 나빠지고, 핸들링의 응답성이 악화되어 버린다. 이러한 문제는, 상기한 일본 특허 공개 공보 제2011-202800호에 기재된 완충기에 있어서도 동일하게 생기는 것이다.

이것에 대하여, 본 실시형태 1에서는, 도 3에 나타내는 마찰 부재(17)와 연통로(361)를 갖는 감쇠력 발생 기구(370)를 설치하고, 그 마찰 부재(17)에 의해서, 피스톤 속도가 미저속으로서 미진폭 입력시의 피스톤 로드(8)로의 작용력을 적정화하고 있다. 즉, 마찰 부재(17)를 이용하면, 피스톤 속도가 미저속으로서 미진폭의 입력시에, 피스톤 속도가 0부터의 시동의 마찰 영역에 있어서, 마찰 부재(17)는 피스톤 로드(8)와 슬라이딩을 일으키지 않고 탄성 고무부(291)의 탄성 변형에 의한 스프링력이 발생하고, 이 스프링력이 작용력이 된다(동스프링 영역). 그 후, 어느 정도(0.1 mm) 이상 피스톤 로드(8)가 움직이면, 마찰 부재(17)와 피스톤 로드(8)와의 사이에서 슬라이딩이 발생하고, 동마찰력이 발생한다(동마찰 영역). 본 실시형태에서는, 마찰 부재(17)에 의해서 미진폭 시의 동스프링 상수가 향상하여 동마찰 계수가 높아지고, 주파수가 높은 영역에서의 감쇠력을 감쇠력 발생 기구(51a, 51b) 및 감쇠력 가변 기구(58)에 의한 감쇠력보다도 높일 수 있다. 즉, 도 6의 주파수가 f3(예컨대 10 Hz) 이상의 영역에서의 파선으로 나타내는, 감쇠력 발생 기구(370)가 설치되어 있지 않은 경우보다도, 도 6의 주파수가 f3부터 f4(예컨대 13 Hz) 이상의 영역에서의 실선으로 나타내는 감쇠력 발생 기구(370)가 설치되어 있는 경우 쪽이 감쇠력이 높고, 즉 하드측에 근접한다. 이에 따라, 양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있고, 스프링하 제진성이 향상되어 승차감이 향상된다.

도 4에 나타내는 차체(B)의 차륜(W)에 부착된 타이어(T)가, 펑크 발생 시에도 소정 거리의 주행이 가능한 런플랫 타이어나, 공기압이 240 kPa 이상인 저연비 타이어인 경우에, 타이어(T)의 강성(스프링 상수)이 높고, 스프링하 진동이 커져 승차감이 악화 경향이 된다. 특히, 이러한 타이어(T)를 구비한 차체(B)에 상기 완충기(1)를 설치함으로써, 상기한 스프링하 제진성을 향상시키는 효과가 높다.

구체적으로는, 본 실시형태의 완충기(1)에 따르면, 가진 속도 0.05 m/s에서의 감쇠력 특성의 실측치가 도 7에 나타내는 특성이 된다. 이 특성에서는, 최대 감쇠력치가, 10 Hz 이상의 주파수일 때에, 1 Hz 이하의 주파수일 때보다도 낮고 소프트측이 되고, 5 Hz 부근(구체적으로는 5 Hz)의 주파수일 때보다도 높고 하드측이 된다.

또, 피스톤 속도가 미저속으로서 미진폭의 입력시에, 감쇠력 발생 기구(370)의 마찰 부재(17)에 의해서 감쇠력을 빠르게 상승시킬 수 있기 때문에, 스티어링을 중립 위치에 유지한 상태로부터의 핸들링의 응답성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 완충기(1)는, 그 스트로크와 감쇠력과의 관계를 나타내는 리사주 파형이 도 8에 실선으로 나타낸 바와 같이 되고, 도 8에 파선으로 나타내는 감쇠력 발생 기구(370)가 설치되어 있지 않은 경우와 비교해서, 행정 반전시의 반전 초기에 있어서 감쇠력이 높은 상태를 유지할 수 있도록 되어 있다.

상기의 감쇠력 발생 기구(51a, 51b) 및 감쇠력 가변 기구(58)에 의한 유압 감쇠력을 발생시키는 유압 감쇠 영역에 대하여, 피스톤 속도가 더욱 느린 영역은, 기본적으로 감쇠력 발생 기구(51a, 51b) 및 감쇠력 가변 기구(58)에 의한 감쇠력이 거의 발생하지 않는다. 이 때문에, 항상 발생하고 있는 시일 부재(16) 및 마찰 부재(17)에 의한 피스톤 로드(8)로의 탄성력 및 마찰 저항과 피스톤(9)의 내통(2)으로의 마찰 저항이 감쇠력의 주발생원이 된다. 이러한 마찰 영역에 있어서, 마찰 부재(17)의 설정에 의해서 피스톤 로드(8)로의 작용력을 적정화할 수 있다.

상기한 일본 특허 공개 공보 제2005-325997호에는, 바닥부와 통형부를 갖는 바닥있는 통형의 금속고리의 바닥부에, 통형부와의 사이에 간극을 설치하여 탄성 고무 재료로 이루어지는 마찰체를 가류 접착한 마찰 부재가 기재되어 있다(일본 특허 공개 공보 제2005-325997호의 도 10 참조). 또, 상기한 일본 특허 공개 공보 제2003-156093호에는, 이것과는 상이한 것으로서, 바닥부와 통형부를 갖는 바닥있는 통형의 코어에 통형부와의 사이에 간극이 없도록 고무를 인화한 마찰 부재가 기재되어 있다(일본 특허 공개 공보 제2003-156093호의 도 6(D) 등 참조).

이 종류의 마찰 부재를 이용한 완충기에서는, 피스톤 속도가 0부터의 움직이기 시작의 마찰 영역에 있어서, 마찰 부재는 피스톤 로드와 슬라이딩을 일으키지 않고 고무의 탄성 변형에 의한 스프링력이 발생하고, 이 스프링력이 작용력이 된다(동스프링 영역). 그 후, 어느 정도(0.1 mm) 이상 피스톤 로드가 움직이면, 마찰 부재와 피스톤 로드와의 사이에서 슬라이딩이 발생하여, 동마찰력이 발생한다(동마찰 영역).

최근의 개발에 있어서, 이 마찰 영역에서의 동스프링 영역을 확대하고, 동마찰 영역을 작게 함으로써, 유압 감쇠 영역으로의 접속을 순조롭게 하는 것과, 피스톤 속도의 상승에 대한 감쇠력의 상승의 기울기를 크게 하는 것이 가능해지고, 그 결과, 고주파의 까칠까칠한 진동을 억제하여 승차감을 좋게 하고, 롤의 시작이나 수습 시에 힘을 발생하게 되어 조종 안정성이 보다 좋아지는 것을 알았다.

그런데, 상기한 일본 특허 공개 공보 제2005-325997호에 기재된 바와 같이, 금속환의 통형부와의 사이에 간극을 설치하여 마찰체를 설치하는 것이면, 마찰체의 강성이 낮고, 피스톤 로드(8)의 이동에 대하여 마찰체가 미끄러지기 시작하는 것이 빠르기 때문에, 마찰 영역에서의 동스프링 영역이 좁고, 동마찰 영역이 넓게 된다. 이 때문에, 유압 감쇠 영역에 들어가기까지의 사이에 감쇠력이 일정해지는 특성이 되어, 유압 감쇠력에 순조롭게 연결될 수 없다. 또, 피스톤 속도가 0부터 극저속의 영역에서 피스톤 속도의 상승에 대한 감쇠력의 상승의 기울기가 작고, 동스프링 영역의 효과가 작다는 과제가 있었다. 또, 일본 특허 공개 공보 제2003-156093호와 같이, 코어의 통형부와의 사이에 간극이 없도록 고무를 설치하는 것이면, 고무를 피스톤 로드에 억누르는 힘을 크게 함으로써 피스톤 속도가 0부터 극저속의 영역에서 피스톤 속도의 상승에 대한 감쇠력의 상승의 기울기가 커지지만, 피스톤 로드(8)의 이동에 대하여 마찰체가 미끄러지기 시작하는 힘을 크게 할 수 있지만 고무의 변형이 곤란하고, 결과로서, 미끄러지기 시작하기까지의 스트로크가 작고, 동스프링 영역은 그다지 넓게는 되지 않으며, 미끄러지기 시작하면 마찰 저항이 급격히 내려가고, 감쇠력이, 유압 감쇠 영역에 들어가기까지의 사이 일정해지는 특성이 되어, 유압 감쇠력에 순조롭게 연결될 수 없다. 이와 같이 유압 감쇠 영역에 들어가기까지의 사이, 즉, 미진폭, 미진동 그리고 고주파시의 감쇠력 특성의 개선이 요구되고 있다.

본 실시형태에 따른 완충기(1)에 따르면, 삽입된 마찰 부재(17)의 탄성 고무부(291)는, 바닥부 고착면(328)과 축방향 반대 방향의 개방면(335)의 통부(302)측에 형성된 절결부(351)의 최심부(355)가, 내주측의 축방향 양측의 직경 확대부(338, 339)의 사이의 최소 내경부(337)의 축방향 위치보다 얕게 되어 있다. 따라서, 절결부(351)의 깊이가 얕아지는 만큼, 피스톤 로드(8)로의 압축력이 높아져, 동스프링 영역에서 피스톤 속도의 상승에 대한 감쇠력의 상승의 기울기가 커진다. 또, 유압 감쇠 영역에 들어가기까지의 사이, 피스톤 로드(8)의 이동으로, 가장 높은 압축력을 발생시키는 최소 내경부(337)를 피스톤 로드(8)에 대하여 밀착시키면서, 주부(321)에 최심부(355)를 중심으로 하여 도 5에 화살표 R로 나타낸 바와 같이 회전하는 것 같은 변형이 생기게 되고, 따라서, 피스톤 로드(8)에 대하여 미끄러지지 않고서, 동스프링력을 발생시키는 영역(스트로크)이 넓어진다. 이에 따라, 동마찰 영역이 감소하고, 피스톤 속도의 상승에 대하여 순조롭게 감쇠력이 오르도록 특성이 변화되어, 유압 감쇠력에 순조롭게 연결되게 되고, 양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있다. 따라서, 특히 미진폭, 미진동 그리고 고주파시의 감쇠력 특성을 개선할 수 있고, 탑재 차량의 승차감 및 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 또, 종래는 감쇠력의 상승의 기울기를 크게 하기 위해서, 마찰 부재를 복수 조합하여 이용하는 경우가 있었지만, 하나의 마찰 부재(17)로 감쇠력의 상승의 기울기를 크게 할 수 있기 때문에, 복수의 마찰 부재를 조합시키는 경우와 비교해서 비용을 저감할 수 있고, 기본 길이도 단축 가능하다. 또한, 복수의 마찰 부재를 조합해도 동스프링 영역을 충분히 증가시키지는 못하는 것에 대하여, 상기 실시형태에서는, 동스프링 영역을 증가시킬 수 있다. 또한, 유압 완충기의 요구 사양에 따라서는, 상기 실시형태의 마찰 부재(17)를 복수 조합하여 이용해도 좋다.

구체적으로, 본 실시형태에 따른 완충기(1)의 마찰 부재(17)와 도 9a∼도 9d에 나타내는 비교예의 각 마찰 부재를 완충기에 각각 내장한 경우에 관해서, 피스톤 속도에 대한 감쇠력의 특성을 실험에 의해 구했다. 또한, 도 9a에 나타내는 비교예는, 본 실시형태에 대하여 베이스부(292)의 통부(302)와의 사이 전체에 간극을 갖고 탄성 고무부(291a)를 설치한 마찰 부재(17a)(특허문헌 2의 도 10에 나타내는 것에 대응)이다. 도 9b에 나타내는 비교예는, 본 실시형태에 대하여 최소 내경부(337b)을 최심부(355)보다도 바닥부 고착면(328)과는 반대측에 위치시킨 탄성 고무부(291b)를 설치한 마찰 부재(17b)이다. 도 9c에 나타내는 비교예는, 본 실시형태에 대하여 베이스부(292)의 통부(302)와의 사이 전체에 간극을 갖고 탄성 고무부(291c)를 설치하고 최소 내경부(337c)를 바닥부 고착면(328)과는 반대측에 어긋나게 한 마찰 부재(17c)이다. 도 9d에 나타내는 비교예는, 베이스부(292)의 통부(302)와의 사이에 간극 및 절결부가 없도록 탄성 고무부(291d)를 설치한 마찰 부재(17d)이다. 또한, 마찰 부재(17d)는, 일본 특허 공개 공보 제2003-156093호의 도 6(D)에 나타내는 것에 대응한다.

그 결과, 마찰 부재(17a, 17b, 17c)는, 모두 도 10에 파선 a1로 나타낸 바와 같이, 피스톤 속도가 0부터 극저속 V1까지의 영역은, 마찰 영역 중 동스프링 영역에서, 탄성 고무부(291)가 피스톤 로드에 대하여 미끄러지지 않고, 탄성 고무부(291)의 탄성 변형에 의한 스프링력이 발생하지만, 최소 내경부(337)의 외경측이 공간으로 되어 있기 때문에, 억누르는 힘이 약하고 피스톤 속도의 상승에 대한 감쇠력의 상승의 기울기가 작다. 그 후, V1∼V2의 사이는 마찰 영역 중의 동마찰 영역에서, 탄성 고무부(291)가 피스톤 로드에 대하여 미끄러져, 동마찰 상태가 되고, 감쇠력이 일정해지는 특성이 된다. 또, 피스톤 속도가 V2 이상으로 하면, 유압 감쇠 영역에 들어가, 오리피스, 감쇠 밸브에 의한 감쇠력이 전술의 동마찰에 중첩하여 지배적이 된다. 이 V1∼V2의 사이와, 피스톤 속도가 V2 이상의 유압 감쇠력과의 경계의 변화가 커지고, 피스톤 속도가 V2 이상의 유압 감쇠력에 순조롭게 연결될 수 없었다.

즉, 마찰 부재(17a)와 같이 베이스부(292)의 통부(302)와의 사이 전체에 간극을 갖고 탄성 고무부(291a)를 설치하면, 피스톤 로드(8)에 압박되면 탄성 고무부(291a)가 간극에 들어감으로써 강성이 약해지고, 상기한 회전하는 것 같은 변형을 일으키기 어렵다. 따라서, 피스톤 로드(8)에 대하여 곧 미끄러져 버리기 때문에, 감쇠력이 일정해지는 특성이 되어 버린다. 또, 마찰 부재(17b)와 같이 탄성 고무부(291b)의 최소 내경부(337b)를 바닥부 고착면(328)과는 반대측으로 어긋나게 하면, 베이스부(292)와는 먼 부분이 피스톤 로드(8)에 큰 압축력으로 슬라이딩 접촉하게 되기 때문에, 강성이 약한 부분의 변형이 크고, 상기한 회전하는 것 같은 변형을 일으키기 어렵다. 따라서, 피스톤 로드(8)에 대하여 곧 미끄러져 버리기 때문에, 감쇠력이 일정해지는 특성이 되어 버린다.

또한, 마찰 부재(17d)는, 탄성 고무부(291d)의 강성이 높아져, 도 10에 일점쇄선 d1로 나타낸 바와 같이, 피스톤 속도가 0부터 극저속 V0까지의 영역은, 마찰영역 중 동스프링 영역에서, 탄성 고무부(291)가 피스톤 로드에 대하여 미끄러지지 않고, 탄성 고무부(291)의 탄성 변형에 의한 스프링력이 발생한다. 이 때, 탄성 고무부(291d)를 누르는 힘을 늘림으로써 피스톤 속도의 상승에 대한 감쇠력의 상승의 기울기가 커지지만, 외측에 공간이 없기 때문에, 본 실시형태와 같이 회전하는 것 같은 변형을 일으키기 어렵고, 곧(V1보다 빠르게) 미끄러져 버린다.

그 후, V0∼V2의 사이는 마찰 영역 중의 동마찰 영역에서, 탄성 고무부(291)가 피스톤 로드에 대하여 미끄러지고, 동마찰 상태가 되며, 감쇠력이 일정해지는 특성이 된다. 또, 피스톤 속도가 V2 이상이 되면, 유압 감쇠 영역에 들어가, 오리피스, 감쇠 밸브에 의한 감쇠력이 전술의 동마찰에 중첩하여 지배적이게 된다. 이 V0∼V2의 사이와, 피스톤 속도가 V2 이상의 유압 감쇠력과의 경계의 변화가 커져, 피스톤 속도가 V2 이상의 유압 감쇠력에 순조롭게 이어질 수 없었다.

이들에 대하여, 본 실시형태의 마찰 부재(17)는, 도 10에 실선 x1로 나타낸 바와 같이, 피스톤 속도가 0부터 극저속 V2까지의 영역은, 마찰 영역 중 동스프링 영역에서, 탄성 고무부(291)가 피스톤 로드에 대하여 미끄러지지 않고, 탄성 고무부(291)의 탄성 변형에 의한 스프링력이 발생한다. 이 때, 탄성 고무부(291)를 누르는 힘을 늘림으로써 피스톤 속도의 상승에 대한 감쇠력의 상승의 기울기가 커진다.

그 후, V2 전후로, 탄성 고무부(291)가 피스톤 로드에 대하여 미끄러지고, 동마찰 상태가 되어, 감쇠력이 일정해지는 특성이 된다. 또, 피스톤 속도가 V2 이상이 되면, 유압 감쇠 영역에 들어가, 오리피스, 감쇠 밸브에 의한 감쇠력이 전술의 동마찰에 중첩하여 지배적이게 된다. 따라서, 피스톤 속도가 V0부터 V2 이상까지 유압 감쇠력에 순조롭게 연결될 수 있다. 이 결과, 양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있고, 탑재 차량의 승차감 및 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 또, 최소 내경부(337)를 바닥부 고착면(328)에 너무 가까이 하면, 베이스부(292)에 가까운 곳에서 응력이 높아져 내구성이 저하되어 버린다.

또한, 상기 실시형태에서는, 동마찰 영역이 없는 것을 나타냈지만, 본원 발명은, 동스프링 영역을 넓히는 것이 목적으로, 제품 사양에 따라서는, 동마찰 영역을 설치해도 좋다.

이와 같이, 상기 실험의 결과로부터 분명한 바와 같이, 베이스부(292)의 통부(302)와 탄성 고무부와의 사이 전체에 간극을 설치한 경우는, 억누르는 힘이 부족하고, 또, 베이스부(292)의 통부(302)와 탄성 고무부와의 사이 전체를 매립한 경우는, 억누르는 힘은 늘릴 수 있지만, 회전 방향으로의 변형을 할 수 없기 때문에, 동스프링 영역을 넓히기 어렵다.

여기서, 도 9b, 즉, 본 실시형태에 대하여 최소 내경부(337b)를 최심부(355)보다도 바닥부 고착면(328)과는 반대측에 위치시킨 경우, 왜, 충분히 동스프링 영역을 넓힐 수 없는지를 검증하기 위해서, 응력의 시뮬레이션을 행했다. 그 결과를 도 11a, 11b에 나타낸다.

도 11a, 도 11b는 φ12.5, μ=0.3의 피스톤 로드의 외주부에 마찰 부재를 슬라이딩 접촉시켰을 때에 탄성 고무부(291)에 발생하고 있는 응력 분포를 나타내는 시뮬레이션 결과이다. 색이 희게 될수록 응력이 높고, 검은 부분이 낮은 상태를 표시하고 있다. 또한, 본 발명은 이 수 치수, 마찰 계수에 한정되지 않는다. 도 11A가 본 실시형태이고, 도 11b가 도 9b의 비교예이다.

본 실시형태의 마찰 부재(17)인 도 11a에 나타내는 탄성 고무부(291)는, 피스톤 로드와 슬라이딩 접촉하는 최소 내경부(337) 부근에서 흰 부분이 집중하고 있고, 응력 집중이 일어나 있는 것이 상정된다. 또, 최심부(355)에도 응력이 생기고 있고, 최소 내경부(337) 부근에서 최심부(355)에 걸쳐서 비스듬히, 주위에 비교해서 응력이 높은 부분이 있다.

이로부터, 피스톤 로드가 신장함에 따라서, 최소 내경부(337)가 상측에 이동하더라도, 최심부(355)의 응력이 높은 부분과 근접해 가고, 또한 응력이 높아지기 때문에, 충분한 억누르는 힘이 유지된다. 따라서, 탄성 고무부(291)는 회전 변형하면서 피스톤 로드에 대하여 정지 마찰 상태를 유지할 수 있고, 이 결과, 동스프링 영역이 넓어진 것이 추정된다.

이것에 대하여, 도 11b에 나타내는 탄성 고무부(291b)는, 최소 내경부(337b) 부근의 피스톤 로드와의 접촉부로부터 최심부(355)에 걸쳐서, 도 11b의 좌우 방향에 응력이 높은 부분이 집중하고 있다. 이것은, 도 11a와 상이하고, 대략 직경 방향(도 11 중 좌우 방향)에 응력이 높은 부분이 연장되고 있기 때문에, 피스톤 로드가 신장함에 따라서, 최소 내경부(337)가 상측에 이동하면, 최심부(355)의 응력이 높은 부분과 이격되기 때문에, 응력이 저하되어, 충분한 억누르는 힘이 얻어지지 않고, 정지 마찰 상태를 유지할 수 없다. 이 때문에, 탄성 고무부(291)는 회전 변형도 작아지고, 이 결과, 동스프링 영역이 충분히 넓어지지 않았다고 추정된다.

또한, 피스톤 로드와의 접촉부가 너무 희지 않고, 응력이 낮은 것으로부터, 동스프링 영역이 충분히 넓어지지 않았다고 추정된다.

도 12에 나타내는 피스톤 로드의 스트로크와 감쇠력과의 관계를 나타내는 리사주 파형을 보면, 마찰 부재(17a, 17b, 17c)를 이용한 경우에는, 모두, 도 12에 파선 a2로 나타낸 바와 같이, 감쇠력이 상승할 때에 큰 단차가 생기고, 마찰 부재(17d)를 이용한 경우는, 도 12에 일점 쇄선 d2로 나타낸 바와 같이, 약간 작아지지만 단차가 생긴다. 이들에 대하여, 본 실시형태의 마찰 부재(17)를 이용한 경우는, 도 12에 실선 x2로 나타낸 바와 같이, 거의 단차가 없는 매끄러운 리사주 파형을 그리게 된다. 또한, 리사주 파형은 매끄러운쪽이 감쇠력이 순조롭게 변화되기 때문에 바람직하다. 감쇠력이 순조롭게 변화하지 않으면 흐트러진 부분이 탑승자에 대하여 위화감을 주어 느껴진다.

도 13은, 정지 마찰 특성의 시뮬레이션 결과이며, 슬라이딩 변위에 대한 마찰력의 관계를 나타내고 있다. 도 13에 실선 x3에 나타내는 특성의 본 실시형태의 마찰 부재(17)는, 도 13에 파선 a3으로 나타내는 특성의 마찰 부재(17a, 17b, 17c)에 비교해서, 큰 정지 마찰 특성을 얻을 수 있고, 나아가서, 강성이 높아져 시동 초기의 기울기 θx를 마찰 부재(17a, 17b, 17c)의 기울기 θa에 대하여 크게 할 수 있다.

마찰 부재(17)의 강성을 높임으로써 완충기(1)의 미진폭 작동 시의 동스프링 상수가 상승하고, 동마찰 특성의 향상이 가능해진다. 도 14는, 동마찰 특성의 실험 결과이며, 주파수에 대한 마찰력의 관계를 나타내고 있다. 도 14에 실선 x4에 나타내는 특성의 본 실시형태의 마찰 부재(17)는, 도 14에 파선 a4로 나타내는 특성의 마찰 부재(17a, 17b, 17c)에 비교해서, 주파수가 높아지면, 동마찰 특성에 있어서 마찰력을 높게 할 수 있다. 이에 따라, 완충기(1)의 유압 감쇠력으로는 제진할 수 없는 영역의 미진동을 제진할 수 있다. 따라서, 양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있고, 탑재 차량의 승차감 및 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 승차감은, 탑재 차량의 달리기가 순조롭게 되어, 감쇠력의 급격한 변화에 의해 생기는 각감(角感) 및 노면에서 차체에 전해지는 진동·거친 감을 저감시킬 수 있다.

탄성 고무부(291)는, 절결부(351)의 통부(302)측에, 최심부(355)보다 축방향의 얕은 위치까지 연장되는 연장부(360)를 설치했기 때문에, 제조가 용이해진다. 또한, 연장부(360)를 형성하지 않고서, 도 15에 나타낸 바와 같이, 절결부(351)의 최심부(355)로부터 통부(302)까지를 주면부(350)와 평행한 저면부(365)로 구성해도, 상기와 동일하게 도 10, 도 12∼도 14에 나타내는 실선 x1∼x4의 특성을 얻을 수 있다. 또, 도 15를 예로 들어 탄성 고무부(291)의 크기에 관해서 설명한다. 도 15에 나타내는 a는 1.0 mm, b는 1.9 mm, c은 1.4 mm, d는 3.1 mm이다. 도 15에 나타내는 탄성 고무부(291)의 주부(321)의 축방향 길이만을 길게 해도, 감쇠력의 상승의 기울기나, 감쇠력 특성은 거의 동등한 것은 실험 결과로부터 분명했다. 또한, 본 발명은 이 수 치수, 마찰 계수에 한정되지 않는다.

탄성 고무부(291)는, 바닥부 고착면(328)측의 직경 확대부(339)의 내주면(339A)의 연장면과 절결부(351)의 직경 방향 내측의 내측 연장면(354)이, 축방향으로 바닥부 고착면(328)으로부터 떨어짐에 따라서 직경 방향으로 근접하기 때문에, 피스톤 로드(8)에서 탄성 고무부(291)가 직경 방향 외측에 압축되었을 때에도, 절결부(351)를 양호하게 유지할 수 있고, 상기한 양호한 특성을 얻을 수 있다. 즉, 절결부(351)의 직경 방향 내측의 내측 연장면(354)의 각도 α가 작아지면 내주측의 강성이 내려가게 되고, 커지면 주부(321)가 회전하기 어려워진다. 상기한 회전을 수반한 압축으로 스트로크를 벌기 위해서는, 각도 α를 바닥부 고착면(328)측의 직경 확대부(339)의 내주면(339A)의 각도 β보다도 크게 하는 것이 바람직하다.

본 실시의 형태의 마찰 부재(17)가 유압 감쇠 영역에 들어가기까지의 스트로크는, ±0.5 mm 정도이지만, 그러한 미진폭 시의 동스프링 상수를 향상시킴으로써, 조종 안정성이라는 관점에서는, 핸들 꺽기의 원활함이나, 경사로로부터 직선로에 들어갈 때의 롤의 스무스한 들어감, 또 승차감이라는 관점에서는 정차 상태로부터 달리기 시작했을 때의 원활함, 노면으로부터 전해지는 거친 감의 저감, 나아가서는 로드 노이즈가 차내에 전해지는 것을 저감한다는 여러 가지 효과를 가져오는 것이 가능해진다. 고급차에 있어서는 특히, 승차감, 조종 안정성, 차내의 정음성은 중요시되고 있고, 미진폭 시, 즉 많게는 고주파 진동 시, 또 미진폭 시의 감쇠력 특성 개선이 차에 초래하는 효과는 절대적이다.

상기에 있어서는, 절결부(351)가 전체 둘레에 걸쳐 연속하고 있어 원환형으로 형성되는 경우를 예로 들어 설명했지만, 주위 방향에 간격을 두어 단속적으로 배치되도록 부분적으로 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 원호형의 절결부(351)를 3개소 이상 등간격으로 형성하는 것이 좋다.

또, 직경 확대부(338, 339)의 내주면(338A, 339A)은, 테이퍼형이 아니라 만곡면형으로 하는 것도 가능하다. 또, 마찰 부재(17)를, 상기와는 반대로, 베이스부(292)의 바닥부(301)를 실린더 내외 방향 외측을 향해서 설치하는 것도 가능하다. 또, 연통로(361)는, 마찰 부재(17)의 축방향 양측의 차압을 작게 하는 것이면 좋고, 체크 밸브를 갖고 있어도 좋다. 마찰 부재(17)의 내주측에 축방향으로 연장되는 연통 홈을 형성하고, 연통로(361)를 이 연통 홈와 피스톤 로드(8)로 형성해도 좋다.

상기 실시형태에서는, 피스톤 로드(8)의 피스톤(9)보다도 축방향의 실(11)측에 통로 구멍(55)을 형성하고, 이 통로 구멍(55)에 교차하도록 통로 구멍(56)을 형성하여 로드 내통로(57)를 형성했다. 이것에 대하여, 도 16에 나타낸 바와 같이, 피스톤 로드(8)의 피스톤(9)의 위치에 통로 구멍(55)을 형성하고, 피스톤(9)의 삽입 관통 구멍(63)의 대직경 구멍부(65)에 이 통로 구멍(55)을 연통시킨다. 그리고, 스페이서(76a)에 통로 홈(380)을 형성하고, 이 통로 홈(380)을 통해 대직경 구멍부(65)를 통로(50a)에 연통시킨다. 이에 따라, 실(11)과 감쇠력 가변 기구(58)의 실(125)을 항상 연통시킨다. 이와 같이 구성하면, 통로 구멍(56)의 깊이를 얕게 할 수 있고, 통로 구멍(56)의 가공이 용이해진다.

또, 상기 실시형태는, 복통식의 유압 완충기에 본 발명을 이용한 예를 나타냈지만, 이것에 한하지 않고, 실린더의 외주에 외통을 설치하지 않는 모노 튜브식의 유압 완충기에 이용해도 좋고, 모든 완충기에 이용할 수 있다. 또, 상기 실시형태에서는, 유압 완충기를 예로 나타냈지만, 유체로서 물이나 공기를 이용하는 것도 가능하다.

이상의 실시형태의 완충기는, 작동 유체가 봉입되는 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 끼워지고, 해당 실린더 내를 2실로 구획하는 피스톤과, 상기 피스톤에 일단이 연결되고 타단이 상기 실린더의 외부에 연장되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드에 슬라이딩 접촉하여 상기 작동 유체의 상기 실린더 외로의 누설을 방지하는 시일 부재와, 상기 피스톤의 이동에 의해 상기 실린더 내의 한쪽의 실로부터 작동 유체가 유출되는 제1 통로 및 제2 통로와, 상기 제1 통로에 설치되어 감쇠력을 발생시키는 제1 감쇠력 발생 기구와, 내부에 상기 제2 통로의 적어도 일부의 통로가 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내에 이동 가능하게 설치되어 상기 제2 통로를 상류측과 하류측으로 구획하는 프리 피스톤과, 상기 하우징 내에서 상기 프리 피스톤을 중립 위치에 유지하는 스프링 부재를 구비하는 완충기에 있어서, 상기 시일 부재보다 상기 실린더의 내부측에 설치되고, 상기 피스톤 로드에 슬라이딩 접촉하는 환형의 탄성 고무부와 해당 탄성 고무부가 고착되는 환형의 베이스부로 이루어지는 마찰 부재와, 상기 마찰 부재의 축방향 양측의 차압을 작게 하는 연통로를 구비하는 제2 감쇠력 발생 기구를 갖는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 마찰 부재와 연통로를 갖는 제2 감쇠력 발생 기구를 설치하고 있기 때문에, 그 마찰 부재에 의해서, 피스톤 속도가 미저속이고 미진폭 입력 시의 피스톤 로드로의 작용력의 적정화를 도모할 수 있다. 따라서, 양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있다.

또, 상기 베이스부는, 구멍 형성 원판형의 바닥부와, 해당 바닥부의 외주측으로부터 축방향으로 연장되는 통부로 구성되고, 상기 탄성 고무부에는, 내주측에 최소 내경부와 해당 최소 내경부의 축방향 양측의 직경 확대부가 설치되고, 외주측에 상기 통부에 고착하는 통부 고착면이 설치되고, 상기 바닥부에 고착하는 바닥부 고착면과 축방향 반대 방향의 개방면의 상기 통부측에 적어도 부분적으로 절결부가 형성되고, 상기 절결부의 최심부는, 상기 최소 내경부의 축방향 위치보다 얕은 것을 특징으로 한다. 따라서, 절결부의 깊이가 얕아지는 만큼, 피스톤 로드로의 압축력이 높아져, 극저속의 영역에서 피스톤 속도 상승에 대한 감쇠력 상승의 기울기가 커진다. 또, 액압 감쇠 영역에 들어가기까지의 사이, 피스톤 로드의 이동으로, 가장 높은 압축력을 발생시키는 최소 내경부를 피스톤 로드에 대하여 밀착시키면서, 탄성 고무부에 최심부를 중심으로 하여 회전하는 변형이 생기게 되고, 따라서, 피스톤 로드에 대하여 미끄러지지 않고서, 마찰력을 발생시키는 영역이 넓어진다. 이에 따라, 피스톤 속도의 상승에 대하여 순조롭게 감쇠력이 오르도록 특성이 변화되고, 유압 감쇠력에 순조롭게 연결되게 되어, 양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있다.

또한, 가진 속도 0.05 m/s에서의 최대 감쇠력치가, 10 Hz 이상의 주파수일 때에, 1 Hz 이하의 주파수일 때보다도 낮고, 5 Hz 부근의 주파수일 때보다도 높음으로써, 피스톤 속도가 미저속으로서 미진폭 입력 시에, 양호한 감쇠력 특성을 얻을 수 있다.

또, 상기한 완충기를, 타이어의 강성(스프링 상수)이 높고 스프링 하 진동이 커져 승차감이 악화 경향이 되는, 런플랫 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어짐으로써, 스프링 하 제진성을 향상시키는 효과가 높다.

또, 상기의 완충기를, 타이어의 강성(스프링 상수)이 높고 스프링 하 진동이 커져 승차감이 악화 경향이 되는, 공기압이 240 kPa 이상인 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어짐으로써, 스프링 하 제진성을 향상시키는 효과가 높다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 밖의 변경이 가능하다. 본 발명은 전술한 설명에 의해서 한정되는 일은 없고, 첨부의 클레임의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (12)

1. 작동 유체가 봉입되는 실린더와,
   상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 끼워지고, 해당 실린더 내를 2개의 실(室)로 구획하는 피스톤과,
   상기 피스톤에 일단이 연결되고, 타단이 상기 실린더의 외부로 연장되는 피스톤 로드와,
   상기 피스톤 로드에 슬라이딩 접촉하여 상기 작동 유체의 상기 실린더 외로의 누설을 방지하는 시일 부재와,
   상기 피스톤의 이동에 의해 상기 실린더 내의 한쪽의 실로부터 작동 유체가 유출되는 제1 통로 및 제2 통로와,
   상기 제1 통로에 설치되어 감쇠력을 발생시키는 제1 감쇠력 발생 기구와,
   내부에 상기 제2 통로의 적어도 일부의 통로가 형성되는 하우징과,
   상기 하우징 내에 이동 가능하게 설치되어 상기 제2 통로를 상류측과 하류측으로 구획하는 프리 피스톤과,
   상기 하우징 내에서 상기 프리 피스톤을 중립 위치에 유지하는 스프링 부재
   를 구비하는 완충기에 있어서,
   상기 시일 부재보다 상기 실린더의 내부측에 설치되고, 상기 피스톤 로드에 슬라이딩 접촉하는 환형의 탄성 고무부와 해당 탄성 고무부가 고착되는 환형의 베이스부로 이루어지는 마찰 부재와,
   상기 마찰 부재의 축방향 양측의 차압을 작게 하는 연통로를 구비하는 제2 감쇠력 발생 기구를 갖고,
   상기 프리 피스톤은 내부실을 포함하며, 상기 제2 통로는 상기 프리 피스톤의 내부실을 상기 실린더의 하나의 실과 연통시키는 것인, 완충기.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스부는, 구멍 형성 원판형의 바닥부와, 해당 바닥부의 외주측으로부터 축방향으로 연장되는 통부로 구성되고,
   상기 탄성 고무부에는, 내주측에 최소 내경부와 해당 최소 내경부의 축방향 양측의 직경 확대부가 설치되고, 외주측에 상기 통부에 고착되는 통부 고착면이 설치되고, 상기 바닥부에 고착되는 바닥부 고착면과 축방향 반대 방향의 개방면의 상기 통부측에 적어도 부분적으로 절결부가 형성되고,
   상기 절결부의 최심부는 상기 최소 내경부의 축방향 위치보다 얕은 것인 완충기.
3. 제1항에 있어서, 가진(加振) 속도 0.05 m/s에서의 최대 감쇠력치가, 10 Hz 이상의 주파수일 때에, 1 Hz 이하의 주파수일 때보다도 낮고, 5 Hz 부근의 주파수일 때보다도 높은 것인 완충기.
4. 제2항에 있어서, 가진 속도 0.05 m/s에서의 최대 감쇠력치가, 10 Hz 이상의 주파수일 때에, 1 Hz 이하의 주파수일 때보다도 낮고, 5 Hz 부근의 주파수일 때보다도 높은 것인 완충기.
5. 제1항에 기재된 완충기를, 런플랫 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어지는 차량.
6. 제2항에 기재된 완충기를, 런플랫 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어지는 차량.
7. 제3항에 기재된 완충기를, 런플랫 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어지는 차량.
8. 제4항에 기재된 완충기를, 런플랫 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어지는 차량.
9. 제1항에 기재된 완충기를, 공기압이 240 kPa 이상인 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어지는 차량.
10. 제2항에 기재된 완충기를, 공기압이 240 kPa 이상인 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어지는 차량.
11. 제3항에 기재된 완충기를, 공기압이 240 kPa 이상인 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어지는 차량.
12. 제4항에 기재된 완충기를, 공기압이 240 kPa 이상인 타이어를 구비한 차체에 이용하여 이루어지는 차량.

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