KR102140364B1

KR102140364B1 - 실린더 장치

Info

Publication number: KR102140364B1
Application number: KR1020177037442A
Authority: KR
Inventors: 유 이시마루; 나오키 이시바시; 다카유키 오노; 마코토 다지마
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2020-07-31
Also published as: DE112016002997T5; JP6423532B2; US10533624B2; KR20180022708A; WO2017002595A1; CN107709823B; US20180195574A1; CZ2017804A3; CN107709823A; CZ308063B6; JPWO2017002595A1

Abstract

스토퍼 기구(11)는, 내통(5) 내의 단부에 설치되는 제2 실린더(12)와, 피스톤 로드(7)의 이동에 따라 이동하여 제2 실린더(12)에 끼움 장착될 수 있게 설치되는 제2 피스톤(13)을 갖는다. 제2 피스톤(13)은, 피스톤 로드(7)에 결합되는 스토퍼(14)와, 스토퍼(14)와 소성 흐름에 의해 일체화되고, 스토퍼(14)와의 사이에서 제2 피스톤(13)의 외측 주위에 링 홈(16)을 형성하는 캐슬(15)과, 스토퍼(14)와 캐슬(15)로 형성되는 링 홈(16)에 축방향으로 변위 가능하게 그리고 또한 빠짐 방지 상태로 부착되고, 고리형에서 일부가 분리된 둘레 방향의 양끝을 갖는 피스톤 링(17)을 포함하도록 구성된다.

Description

실린더 장치

본 발명은, 예컨대 사륜 자동차 등의 차량에 탑재되어, 차량의 진동을 완충시키는 데 적합하게 이용되는 실린더 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사륜 자동차 등의 차량에는, 각 차륜(차축측)과 차체 사이에 실린더 장치로서의 유압 완충기가 설치되어, 차량의 진동을 완충시키도록 하고 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 이러한 종류의 종래 기술에 의한 실린더 장치에는, 피스톤 로드의 최대 신장 시에 유압적인 쿠션 작용을 발생시켜 완전 신장 방지를 행하는 구성으로 한 유압식의 스토퍼 기구가 설치되어 있다.

특허문헌 1 : 국제 공개 제2005/106282호

그런데, 종래 기술의 실린더 장치는, 스토퍼 기구를 구성하는 피스톤 링이 빠지는 것을 방지하기 위해, 스토퍼 기구를 구성하는 피스톤 링을 스토퍼 기구에 형성된 링 홈에 조립하는 구성으로 하고 있다. 이 경우, 피스톤 링을 링 홈에 조립할 때에, 피스톤 링의 직경을 확장시킬 필요가 있기 때문에, 피스톤 링이 파손될 우려가 있고, 나아가 조립이 복잡해져 버린다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 전술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 스토퍼 기구의 구성 부품을 피스톤 로드에 조립할 때의 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 실린더 장치를 제공하는 것에 있다.

(1). 전술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 의한 실린더 장치는, 작동 유체(流體)가 봉입된 제1 실린더와, 상기 제1 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 끼움 장착되고, 상기 제1 실린더 내부를 구획하는 제1 피스톤과, 상기 제1 피스톤에 연결된 피스톤 로드와, 상기 제1 실린더의 일단측에 설치되고 상기 피스톤 로드를 삽입 관통시켜 슬라이딩 가능하게 안내하는 로드 가이드와, 상기 피스톤 로드가 신장 또는 수축되어 상기 제1 실린더 내의 단부에 도달할 때에 작동하는 스토퍼 기구를 구비한 실린더 장치로서, 상기 스토퍼 기구는, 상기 제1 실린더 내의 단부에 설치된 제2 실린더와, 상기 피스톤 로드의 이동에 따라 이동하여 상기 제2 실린더에 끼움 장착될 수 있게 된 제2 피스톤을 가지며, 상기 제2 피스톤은, 상기 피스톤 로드에 결합되는 제1 부재와, 상기 제1 부재와 일체화되고, 상기 제1 부재와의 사이에서 상기 제2 피스톤의 외측 주위에 링 홈을 형성하는 제2 부재와, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재로 형성되는 상기 링 홈에 축방향으로 변위 가능하게 그리고 또한 빠짐 방지 상태로 부착되고, 고리형에서 일부가 분리된 둘레 방향의 양끝을 갖는 피스톤 링을 포함하고, 상기 피스톤 로드에는, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재와 상기 피스톤 링으로 구성되는 서브 조립체가 고정되는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 스토퍼 기구의 구성 부품을 피스톤 로드에 조립할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 실린더 장치로서의 유압 완충기를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1 중의 제2 피스톤을 확대하여 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 메탈 플로우에 의해 스토퍼와 캐슬을 일체 결합시키는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 4는 메탈 플로우에 의해 스토퍼와 캐슬을 일체 결합시킨 단면도이다.
도 5는 피스톤 로드의 완전 신장 시의 스토퍼 기구를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 6은 피스톤 로드의 신장 행정의 스토퍼 기구를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 7은 피스톤 로드의 수축 행정의 스토퍼 기구를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 8은 제1 변형예에 있어서, 메탈 플로우에 의해 스토퍼와 캐슬을 일체 결합시킨 단면도이다.
도 9는 제2 변형예에 의한 완충기를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관한 실린더 장치를, 유압 완충기에 적용한 경우를 예를 들어, 첨부 도면에 따라서 상세히 설명한다.

도 1에 있어서, 1은 실린더 장치의 대표예로서의 유압 완충기를 나타내고 있다. 이 유압 완충기(1)는, 그 외각을 이루는 통형상의 외통(2)과, 후술하는 내통(5), 제1 피스톤(6), 피스톤 로드(7), 로드 가이드(9) 및 스토퍼 기구(11)를 포함하여, 복통식의 완충기로서 구성되어 있다.

유압 완충기(1)의 외통(2)은, 그 일단(도 1의 하단)측이 하부 캡(도시하지 않음)에 의해 폐색된 폐색단이 되고, 타단측으로서의 상단측은 개구단이 되어 있다. 외통(2)의 개구단(상단)측에는, 직경 방향 내측으로 굴곡되어 형성된 코킹부(2A)가 설치되고, 그 코킹부(2A)는, 외통(2)의 개구단측을 폐색하는 덮개(3)를 빠짐 방지 상태로 유지하고 있다.

고리형 원판으로 이루어진 덮개(3)는, 외통(2)의 개구단(상단)측을 폐색하기 위해 후술하는 로드 가이드(9)에 접촉한 상태로, 그 외주측이 외통(2)의 코킹부(2A)에 의해 고정되어 있다. 덮개(3)의 내주측에는, 탄성 재료로 이루어진 로드 시일(4)이 부착되고, 그 로드 시일(4)은, 후술하는 피스톤 로드(7)와 덮개(3) 사이를 밀봉하고 있다.

제1 실린더로서의 내통(5)은, 외통(2) 내에 동축을 이루어 설치되어 있다. 내통(5)의 일단(하단)측은, 상기 하부 캡측에 하부 밸브(도시하지 않음)를 통해 감합, 고정되어 있다. 내통(5)의 타단(상단)측은, 직경 방향 외향으로 직경을 확장하여 형성된 통형상의 직경 확장부(5A)로 되어 있다. 이 직경 확장부(5A)의 상단측 내주에는, 후술하는 로드 가이드(9)가 감합하여 부착되어 있다. 내통(5) 내에는, 작동 유체로서의 작동 오일(오일액)이 봉입되어 있다. 작동 유체로는, 작동 오일, 오일에 한정되지 않고, 예컨대 첨가제를 혼재시킨 물 등을 이용할 수 있다.

내통(5)과 외통(2) 사이에는 고리형의 리저버실(A)이 형성되고, 이 리저버실(A) 내에는 상기 작동 오일과 함께 가스가 봉입되어 있다. 이 가스는, 대기압 상태의 공기이어도 좋고, 또한 압축된 질소 가스 등의 기체를 이용해도 좋다. 리저버실(A) 내의 가스는, 피스톤 로드(7)의 수축 시(수축 행정)에 그 피스톤 로드(7)의 진입 체적분을 보상하기 위해 압축된다.

제1 피스톤(6)은, 내통(5) 내에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 이 제1 피스톤(6)은, 내통(5)(제1 실린더) 내부를 하부측 오일실(B)과 로드측 오일실(C)의 2실(室)로 구획하고 있다. 또한, 제1 피스톤(6)에는, 하부측 오일실(B)과 로드측 오일실(C)을 연통시킬 수 있는 유로(油路)(6A, 6B)가 형성되어 있다. 또한, 제1 피스톤(6)의 상측 단부면에는, 피스톤 로드(7)의 수축에 의해 제1 피스톤(6)이 하향으로 슬라이딩 변위할 때에, 유로(油路)(6A)를 유통하는 작동 오일에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시키는 수축측의 디스크 밸브(6C)가 배치되어 있다. 한편, 제1 피스톤(6)의 하측 단부면에는, 피스톤 로드(7)의 신장에 의해 제1 피스톤(6)이 상향으로 슬라이딩 변위할 때에, 유로(油路)(6B)를 유통하는 작동 오일에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시키는 신장측의 디스크 밸브(6D)가 배치되어 있다.

피스톤 로드(7)는, 그 일단(하단)측이 제1 피스톤(6)에 연결되어 있다. 즉, 상기 피스톤 로드(7)는, 하단측이 내통(5) 내에 삽입되고, 너트(8) 등에 의해 제1 피스톤(6)의 내주측에 고착되어 있다. 또한, 피스톤 로드(7)의 상단측은, 로드 가이드(9), 덮개(3) 등을 통해 외통(2) 및 내통(5)의 외부로 신축 가능하게 돌출되어 있다. 피스톤 로드(7)에는, 제1 피스톤(6)의 부착 위치로부터 미리 결정된 치수만큼 이격된 위치에, 홈으로서의 고리형 홈(7A)이 형성되어 있다. 이 고리형 홈(7A)은, 예컨대 전조(轉造) 등의 수단을 이용하여 형성되고, 후술하는 스토퍼(14)가 감합하여 고정되는 것이다.

로드 가이드(9)는, 단차가 있는 원통형으로 형성되어, 외통(2)의 상단측에 감합됨과 함께, 내통(5)의 직경 확장부(5A)의 상단측에도 고정되게 설치되어 있다. 이에 따라, 로드 가이드(9)는, 내통(5)의 상측 부분을 외통(2)의 중앙에 위치 결정함과 함께, 내주측에 삽입 관통된 피스톤 로드(7)를 축방향으로 슬라이딩 가능하게 안내하는 것이다. 또한, 로드 가이드(9)는, 덮개(3)를 외통(2)의 코킹부(2A)에 의해 외측으로부터 코킹하여 고정할 때에, 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 함으로써 소정의 형상으로 형성되어 있다. 즉, 로드 가이드(9)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상측에 위치하여 외통(2)의 내주측에 삽입되는 대직경부(9A)와, 그 대직경부(9A)의 하측에 위치하여 내통(5)의 내주측에 삽입되는 소직경부(9B)를 가져, 단차가 있는 원통형으로 형성되어 있다. 이 소직경부(9B)의 내주측에는, 내통(5) 내에 삽입 관통된 피스톤 로드(7)를 축방향으로 슬라이딩 가능하게 안내하는 가이드부(10)가 설치되어 있다. 이 가이드부(10)는, 예컨대 금속제 통체의 내주면을 불소계 수지(4불화에틸렌) 등으로 피복한 슬라이딩 통체로서 구성되어 있다.

또한, 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)에는, 덮개(3)와 대면하는 대직경부(9A)의 상면측에 고리형의 오일 저장실(9C)이 설치되어 있다. 이 오일 저장실(9C)은, 로드 시일(4) 및 피스톤 로드(7)를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 고리형의 공간부로서 형성되어 있다. 그리고, 오일 저장실(9C)은, 로드측 오일실(C) 내의 작동 오일(또는 이 작동 오일 중에 혼입된 가스)이 피스톤 로드(7)와 가이드부(10) 사이의 작은 간극 등을 통해 누출되었을 때에, 이 누출된 작동 오일 등을 일시적으로 저장하기 위한 공간을 제공하는 것이다.

또한, 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)에는, 외통(2)측의 리저버실(A)에 항상 연통하는 연통로(9D)가 설치되어 있다. 이 연통로(9D)는, 상기 오일 저장실(9C)에 저장된 작동 오일(가스를 포함)을 외통(2)측의 리저버실(A)로 유도하는 것이다. 또, 덮개(3)와 로드 가이드(9) 사이에는 역지 밸브(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 즉, 덮개(3)와 로드 가이드(9) 사이에 설치된 상기 역지 밸브는, 오일 저장실(9C) 내에 누출 오일이 증가하여 넘친 경우에, 이 넘친 작동 오일이 로드 가이드(9)의 연통로(9D)[리저버실(A)]측을 향해서 흐르는 것을 허락하여, 역방향의 흐름을 저지하는 것이다.

다음으로, 본 실시형태에서 채용한 유압식의 스토퍼 기구(11)에 관해 상세히 설명한다. 이 스토퍼 기구(11)는, 피스톤 로드(7)가 외통(2) 및 내통(5)으로부터 외측으로 신장하여(신장 또는 수축하여), 내통(5)의 단부(완전 신장 위치)에 도달했을 때에 후술하는 바와 같이 작동하고, 유압적인 쿠션 작용에 의해 피스톤 로드(7)의 신장 작동을 정지시켜, 소위 완전 신장 방지를 행하는 것이다.

여기서, 스토퍼 기구(11)는, 제2 실린더(12)와 제2 피스톤(13)을 갖고 있다. 제2 실린더(12)는, 내통(5) 중 피스톤 로드(7)의 돌출단측 근처에 위치한 직경 확장부(5A)의 내측에 고정되어 설치되어 있다. 또한, 제2 피스톤(13)은, 제1 피스톤(6)보다 로드 가이드(9)측에 위치하여 피스톤 로드(7)의 외주측에 설치되어 있다. 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시(완전 신장시)에는, 제2 피스톤(13)이 제2 실린더(12)의 내주측에 슬라이딩 가능하게 삽입(진입)되는 것이다.

제2 실린더(12)는, 내통(5)의 직경 확장부(5A) 내에 통형상의 컬러(12A)를 통해 빠짐 방지 상태로 설치된 슬리브(12B)를 갖고 있다. 슬리브(12B)의 상단측은, 로드 가이드(9)의 소직경부(9B)의 하단측에 감합하여 고정되어 있다. 슬리브(12B)의 하단측은, 테이퍼형으로 확대되어 개방된 개구단(12C)을 형성하고 있다. 이 개구단(12C)은, 피스톤 로드(7)와 일체로 움직이는 제2 피스톤(13)이 슬리브(12B) 내로 슬라이딩 가능하게 삽입되는 것을 원활하게 하여 보상하는 것이다.

제2 피스톤(13)은, 제1 피스톤(6)과 제2 실린더(12) 사이에 설치되고, 스토퍼 기구(11)의 가동부를 구성하고 있다. 즉, 제2 피스톤(13)은, 피스톤 로드(7)의 이동에 따라 내통(5) 내부에서 일체로 이동(변위)하고, 제2 실린더(12)에 끼움 장착될 수 있게 설치되어 있다. 제2 피스톤(13)은, 피스톤 로드(7)에 결합되는 스토퍼(14)와, 스토퍼(14)의 상측에 위치하는 캐슬(15)과, 스토퍼(14)와 캐슬(15) 사이에 위치하는 피스톤 링(17)과, 캐슬(15)의 상측에 위치하는 쿠션 부재(18)를 갖고 있다.

제1 부재로서의 스토퍼(14)는, 제2 피스톤(13)의 하측에 위치하여, 피스톤 로드(7)의 외주측에서, 고리형 홈(7A)에 빠짐 방지 상태로 감합된다. 이 스토퍼(14)는, 통형부(14A)와, 플랜지부(14B)와, 절결(14C)과, 감합부(14D)를 갖고 있다. 즉, 스토퍼(14)는, 금속 재료를 이용하여, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상측에 위치하는 통형부(14A)와, 그 통형부(14A)의 하측에 위치하는 대직경부로서의 플랜지부(14B)를 구비하고, 단차가 있는 원통형으로 형성되어 있다. 이 스토퍼(14)는, 캐슬(15)과 피스톤 링(17)을 피스톤 로드(7)에 빠짐 방지 상태로 부착함과 함께, 유압 스토퍼로서 작동 오일의 흐름을 억제하여 감쇠력을 발생시키는 것이다.

여기서, 통형부(14A)의 상단측[캐슬(15)측]에 위치하는 결합부 형성면(14A1)은, 메탈 플로우(소성 흐름)에 의해 캐슬(15)의 스토퍼 부착 구멍(15A)의 고리형 홈(15A1) 내에 빠짐 방지 상태로 감합된다. 즉, 이 결합부 형성면(14A1)이 메탈 플로우에 의해 고리형 홈(15A1) 내에 감합할 때에, 통형부(14A)보다 약간 큰 외경 치수를 갖는 결합부(14A2)가 형성된다(도 3, 도 4 참조). 이 소성 변형부로서의 결합부(14A2)에 의해, 스토퍼(14)와 캐슬(15)은 일체적으로 결합(일체화)되고, 스토퍼(14)와 캐슬(15) 사이에 피스톤 링(17)을 빠짐 방지 상태로 부착할 수 있다.

플랜지부(14B)는, 통형부(14A)의 하단측[제1 피스톤(6)측]으로부터 직경 방향 외향으로 돌출되고, 통형부(14A)보다 큰 외경 치수를 갖도록 형성되어 있다. 플랜지부(14B)의 상측 단부면은, 피스톤 링(17)의 하측 단부면과 접촉하여, 피스톤 링(17)이 제1 피스톤(6)측으로 탈락하는 것을 규제하고 있다. 이 플랜지부(14B)의 상측 단부면에는, 플랜지부(14B)의 상측 단부면을 부분적으로 약간 절결하여 형성된 절결(14C)이 형성되어 있다(도 2 참조). 이 절결(14C)은, 작동 오일의 흐름을 조절하는 스로틀 통로를 구성하며, 피스톤 로드(7)의 신장 시에 작동 오일의 흐름을 억제하여 후술하는 바와 같이 감쇠력을 발생시키는 것이다.

감합부(14D)는, 스토퍼(14)의 플랜지부(14B)의 하단 내주측에 위치하며, 후술하는 메탈 플로우에 의해 직경 방향 내측으로 직경이 축소된다. 이에 따라, 감합부(14D)는, 피스톤 로드(7)의 고리형 홈(7A)에 감합하고, 스토퍼(14) 전체를 피스톤 로드(7)에 빠짐 방지 상태, 회전 방지 상태로 고정한다. 이 감합부(14D)는, 스토퍼(14)의 내경에 비해 소정 치수만큼 작은 내경을 가지며, 스토퍼(14)의 플랜지부(14B)와 일체적으로 형성되어 있다. 감합부(14D)는, 메탈 플로우에 의해 고리형 홈(7A) 내에 빠짐 방지 상태로 감합하게 결합되어, 스토퍼(14)를 피스톤 로드(7)에 고정하는 역할을 하는 것이다.

또한, 플랜지부(14B)의 하측 외주면에는, 메탈 플로우에 의해 직경 방향 내측으로 직경 축소시켜 감합부(14D)를 형성할 때에, 아래로 향할수록 점차 직경이 축소되는, 비스듬히 하향하는 경사면으로 이루어진 테이퍼면(14E)이 형성된다. 이 테이퍼면(14E)은, 스토퍼(14)의 외주측을 흐르는 작동 오일의 가이드면이 되어 작동 오일의 흐름을 원활하게 하는 것이다.

제2 부재로서의 캐슬(15)은, 스토퍼(14)의 상측에 위치하여 피스톤 로드(7)의 외주측에 삽입 관통되게 설치되어 있다. 이 캐슬(15)은, 금속 재료를 이용하여 통형체로서 형성되어 있다. 캐슬(15)에는, 스토퍼 부착 구멍(15A)과, 복수 개의 오목부(15B)를 갖고 있다. 여기서, 캐슬(15)은, 스토퍼(14), 피스톤 링(17), 쿠션 부재(18)와 함께, 스토퍼 기구(11)의 가동부[제2 피스톤(13)]를 구성하고 있다.

스토퍼 부착 구멍(15A)은, 캐슬(15)의 단부면[스토퍼(14)와 대향하는 단부면]으로부터 축방향으로 연장되는, 바닥이 있는 구멍으로 이루어지며, 그 바닥부에는 직경 방향으로 외향으로 직경이 확장된 고리형 홈(15A1)이 형성되어 있다. 스토퍼(14)의 결합부(14A2)는, 스토퍼 부착 구멍(15A)의 고리형 홈(15A1) 내에 메탈 플로우에 의해 끼움 부착된다. 이에 따라, 스토퍼(14)는 캐슬(15)에 빠짐 방지 상태, 회전 방지 상태로 고정되고, 캐슬(15)과 스토퍼(14)는 일체적으로 결합된다.

오목부(15B)는, 통형체로 이루어진 캐슬(15)의 하측 단부면[스토퍼(14)가 결합되는 단부면]에 위치하여, 캐슬(15)의 둘레 방향으로 등간격으로 복수개(예컨대 5개) 배치되어 있다. 이들 오목부(15B)는, 캐슬(15)의 하측 단부면을 직경 방향으로 절결함으로써, 작동 오일이 캐슬(15)의 하측 단부면과 피스톤 링(17)의 상측 단부면 사이를 유통하도록 하기 위한 유로를 형성하고 있다. 이와 같이, 오목부(15B), 다시 말해서 절결을 형성함으로써, 캐슬(15)과 피스톤 링(17) 사이를 작동 오일이 항상 유통할 수 있다.

링 홈(16)은, 스토퍼(14)와 캐슬(15) 사이에 위치하여, 스토퍼(14)의 통형부(14A)의 외주면[제2 피스톤(13)의 외측 주위]에 형성되어 있다. 이 링 홈(16)은, 메탈 플로우에 의해 캐슬(15)과 스토퍼(14)를 일체적으로 결합함으로써, 스토퍼(14)와 캐슬(15)에 의해 단면이 コ자형인 둘레홈으로서 형성되어 있다. 즉, 캐슬(15)의 하측 단부면은 링 홈(16)의 상측 단부면을 구성하고, 스토퍼(14)의 플랜지부(14B)의 상측 단부면은 링 홈(16)의 하측 단부면을 구성하고 있다. 이 경우, 캐슬(15)의 오목부(15B)는, 링 홈(16)에 형성된 절결로서, 작동 오일이 캐슬(15)과 피스톤 링(17) 사이를 항상 유통시킨다. 링 홈(16)에는, 피스톤 링(17)이 헐겁게 끼워져, 빠짐 방지 상태로 축방향으로 소정 범위에서 변위 가능하게 부착된다.

피스톤 링(17)은, 링 홈(16) 내에 헐겁게 끼워져, 스토퍼(14)와 캐슬(15) 사이에 빠짐 방지 상태로 설치되어 있다. 즉, 피스톤 링(17)은, 스토퍼(14)와 캐슬(15)에 의해 축방향의 이동이 규제되어, 플랜지부(14B)의 상측 단부면과 캐슬(15)의 하측 단부면 사이에서 약간 축방향으로 변위할 수 있다. 피스톤 링(17)은, 스토퍼(14)를 캐슬(15)에 메탈 플로우로 결합할 때의 열에 대하여, 충분한 내열성을 갖는 수지 재료를 이용하여 형성되어 있다.

여기서, 피스톤 링(17)은, 내열성이 높은 탄성 재료(예컨대 불소계 수지)를 이용하여 고리형에 형성되며, 예컨대 둘레 방향의 도중 부위(1곳)가 컷트부(17A)의 위치에서 절단된 C자형의 링에 의해 직경이 축소ㆍ확대 가능하게 구성되어 있다. 즉, 피스톤 링(17)은, 일부가 분리된 둘레 방향의 양쪽 단부로서의 컷트부(17A)를 갖고 있다. 이 때문에, 피스톤 링(17)이 슬리브(12B) 내로 진입했을 때에, 피스톤 링(17)의 외주면은 슬리브(12B)의 내주면에 슬라이딩 접촉한다. 그 결과, 피스톤 링(17)의 외주면은, 슬리브(12B)와 제2 피스톤(13) 사이를 밀봉하여, 작동 오일의 유통을 제한할 수 있다.

피스톤 링(17)은, 스토퍼(14)의 플랜지부(14B)의 상측 단부면과 캐슬(15)의 하측 단부면 사이의 링 홈(16) 내에 착탈 가능하게 부착된다. 자유 길이 상태(외력을 가하지 않은 자유로운 상태)의 피스톤 링(17)은, 그 외경 치수가 내통(5)의 내경보다 작고, 슬리브(12B)의 내경보다 약간 큰 치수로 형성되어 있다. 또한, 피스톤 링(17)의 축방향 일측에 위치하는 상측 단부면 모서리측에는, 피스톤 링(17)이 슬리브(12B) 내에 진입할 때의 손상이나 긁힘 등을 방지하기 위해, 모서리부가 원호형을 이루도록 면취 가공이 실시되어 있다.

쿠션 부재(18)는, 피스톤 로드(7)의 외주측에 삽입 관통되어 설치된 충돌 방지용의 완충 부재이며, 제2 피스톤(13)가 로드 가이드(9)에 충돌하여 충격을 가하는 것을 완화하는 것이다. 쿠션 부재(18)는, 탄성 변형 가능한 합성 수지, 고무 재료 또는 경질 고무 재료[예컨대, 피스톤 링(17)보다 연질의 탄성 재료]를 이용하여 통형체로서 형성되어 있다. 이에 따라, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시에, 만일 제2 피스톤(13)이 로드 가이드(9)에 충돌(접촉)하는 경우에도, 이때의 충격을 완화하고, 또한 피스톤 로드(7)가 그 이상 신장되는 것을 규제한다. 쿠션 부재(18)는, 요철면(18A)과 요홈(18B)을 갖고 있다. 여기서, 쿠션 부재(18)는, 스토퍼(14), 캐슬(15), 피스톤 링(17)과 함께, 스토퍼 기구(11)의 가동부[제2 피스톤(13)]를 구성하고 있다.

요철면(18A)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 쿠션 부재(18)의 상면에 위치하여 파형으로 형성되어 있다. 이 때문에, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시에 제2 피스톤(13)이 제2 실린더(12) 내로 진입하고, 쿠션 부재(18)의 요철면(18A)이 가령 로드 가이드(9)[소직경부(9B)]의 하면에 접촉하더라도, 양자간에 밀착 현상 등이 생기는 것은 파형의 요철면(18A)에 의해 방지될 수 있다(도 5 참조).

요홈(18B)은, 통형체로 이루어진 쿠션 부재(18)의 외주측에 위치하여, 쿠션 부재(18)의 둘레 방향으로 등간격으로 복수개(예컨대 6개) 배치되어 있다. 이 요홈(18B)은, 쿠션 부재(18)의 외주면을 축방향으로 연장되도록 절결함으로써, 작동 오일이 제2 실린더(12)의 슬리브(12B)와 쿠션 부재(18) 사이를 유통할 수 있게 하는 유로를 형성하고 있다.

본 실시형태에 의한 실린더 장치로서의 유압 완충기(1)는, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 것이며, 다음에 그 조립 방법에 관해 설명한다.

우선, 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 조립 공정(서브 조립) 및 고정 공정을 행한다.

제2 피스톤(13)의 조립 공정으로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 결합부 형성면(14A1)측으로부터 스토퍼(14)의 통형부(14A) 내에, 피스톤 링(17)을 헐겁게 끼우도록 넣어서 장착한다. 이 경우, 피스톤 링(17)의 자유 길이 상태의 내경 치수는, 스토퍼(14)의 통형부(14A)의 외주면(외경 치수)보다 약간 크다. 이 때문에, 캐슬(15)의 부착 상태에서, 피스톤 링(17)은 플랜지부(14B)의 단부면과 캐슬(15)의 단부면[오목부(15B)가 형성된 면] 사이에서 축방향으로 약간 변위할 수 있다.

피스톤 링(17)의 부착 후에, 캐슬(15)의 스토퍼 부착 구멍(15A)의 바닥면에 스토퍼(14)의 결합부 형성면(14A1)이 접촉하도록 캐슬(15)을 스토퍼(14)에 조립한다. 그리고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 초경 지그 공구(19)를 스토퍼(14)의 결합부 형성면(14A1)에 접촉하도록 스토퍼(14)의 내주측에 삽입 관통시킨 상태로, 구동 모터(도시하지 않음)에 의해 초경 지그 공구(19)를 고속 회전시킨다. 이 경우, 초경 지그 공구(19)의 원호형을 이루는 면취면(19A)이 스토퍼(14)의 결합부 형성면(14A1)에 접촉하고 있다. 이에 따라, 결합부 형성면(14A1)은, 마찰열에 의해 수초간 고온(예컨대 1000℃ 전후)이 되고, 국부 변형(연화, 소성 흐름)이 생겨, 캐슬(15)의 스토퍼 부착 구멍(15A)의 고리형 홈(15A1)과 감합하는 결합부(14A2)가 형성된다. 그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 캐슬(15)은 스토퍼(14)에 대하여 메탈 플로우에 의해 빠짐 방지 상태로 일체로 결합된다.

다음으로, 제2 피스톤(13)의 고정 공정으로서, 도 4에 나타낸 바와 같이 조립한 스토퍼(14), 캐슬(15), 피스톤 링(17)으로 이루어진, 사전 서브 조립된 서브 조립체(20)를, 역방향으로 반전시킨다. 이 상태로 서브 조립체(20)를 피스톤 로드(7)의 외주면을 따라서 하단측이 되는 제1 피스톤(6)측으로부터 삽입한다. 그리고, 스토퍼(14)의 감합부(14D)를, 예컨대 메탈 플로우 등의 고정 수단을 이용하여 고리형 홈(7A)에 감합시키고, 이에 따라 제2 피스톤(13)의 스토퍼(14)만을 피스톤 로드(7)에 고정한다. 이때, 스토퍼(14), 캐슬(15), 피스톤 링(17)으로 이루어진 서브 조립체(20)는, 피스톤 로드(7)의 외주측에 고정된다. 그 후, 피스톤 로드(7)의 외주측에는, 쿠션 부재(18)가 캐슬(15)의 상측으로부터 헐겁게 끼워지도록 삽입 관통되고, 쿠션 부재(18)의 하측 단부면은 캐슬(15)의 상측 단부면과 접촉한다.

한편, 스토퍼 기구(11)의 제2 실린더(12)는, 내통(5)의 직경 확장부(5A)의 내측에, 통형상의 컬러(12A)를 통해 슬리브(12B)를 감합함으로써 조립된다. 이 상태에서, 내통(5)의 내측에 피스톤 로드(7)를 삽입 관통하여 설치하고, 이때, 제1 피스톤(6)을 내통(5) 내에 슬라이딩 가능하게 삽입한다.

그 후에는, 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)를 외통(2)에 압입하고 소직경부(9B)를 내통(5)에 압입한 후, 로드 시일(4) 등이 부착된 덮개(3)를 로드 가이드(9)의 상측에 배치한다. 다음으로, 로드 가이드(9)가 축방향으로 덜컹거리지 않도록, 원통형의 압박 기구(도시하지 않음) 등에 의해 덮개(3)를 통해 로드 가이드(9)를 내통(5)에 압박한다. 이 상태에서, 외통(2)의 상측 단부를 직경 방향 내측으로 절곡함으로써, 덮개(3)의 외경측과 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)를 코킹부(2A)에 의해 고정시킨다.

다음으로, 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 따라, 자동차의 주행 시에 진동이 발생한 경우에는, 피스톤 로드(7)가 내통(5), 외통(2)으로부터 축방향으로 수축, 신장될 때에, 제1 피스톤(6)의 디스크 밸브(6C, 6D) 등에 의해 수축측, 신장측의 감쇠력이 발생하여, 차량의 상하 진동을 감쇠하도록 완충할 수 있다.

즉, 피스톤 로드(7)가 신장 행정에 있는 경우에는, 로드측 오일실(C) 내부가 고압 상태가 되기 때문에, 로드측 오일실(C) 내의 압유가 디스크 밸브(6D)를 통해 하부측 오일실(B) 내로 유통하고, 신장측의 감쇠력이 발생한다. 그리고, 내통(5)으로부터 진출한 피스톤 로드(7)의 진출 체적분에 해당하는 분량의 작동 오일이, 리저버실(A) 내로부터 하부 밸브(도시하지 않음)를 통해 하부측 오일실(B) 내에 유입된다.

이때, 로드측 오일실(C) 내부가 고압 상태가 되기 때문에, 로드측 오일실(C) 내의 작동 오일은, 예컨대 피스톤 로드(7)와 가이드부(10)의 작은 간극 등을 통해 오일 저장실(9C) 내에 누출되는 경우가 있다. 또한, 오일 저장실(9C) 내에 누출 오일이 증가하면, 넘친 작동 오일은, 덮개(3)와 로드 가이드(9) 사이에 설치한 역지 밸브(도시하지 않음)를 통해 로드 가이드(9)의 연통로(9D)측으로 유도되어, 서서히 리저버실(A) 내에 환류된다. 이 경우, 피스톤 링(17)의 외주면과 내통(5)의 내주면 사이는 간극이 비어 있기 때문에, 작동 오일은 이 간극을 통해 스토퍼 기구(11)의 일측과 타측을 흐른다.

한편, 피스톤 로드(7)의 수축 행정에서는, 제1 피스톤(6)의 하측에 위치하는 하부측 오일실(B) 내부가 고압이 되기 때문에, 하부측 오일실(B) 내의 압유가 제1 피스톤(6)의 디스크 밸브(6C)를 통해 로드측 오일실(C) 내로 유통하여, 수축측의 감쇠력을 발생시킨다. 그리고, 내통(5) 내로의 피스톤 로드(7)의 진입 체적분에 해당하는 분량의 작동 오일이, 하부측 오일실(B)로부터 상기 하부 밸브를 통해 리저버실(A) 내로 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 충분한 간극이 비어 있기 때문에, 작동 오일은 이 간극을 통해 스토퍼 기구(11)의 일측과 타측을 흐른다.

그런데, 피스톤 로드(7)가 외통(2)의 외측으로 크게 신장될 때에는, 스토퍼 기구(11)의 가동부인 제2 피스톤(13)이 제2 실린더(12)의 내주측으로 슬라이딩 가능하게 삽입(진입)된다. 이때, 피스톤 링(17)의 외주면이 슬리브(12B)의 내주면에 슬라이딩 접촉하고, 피스톤 링(17)은 스토퍼(14)의 플랜지부(14B)와 캐슬(15) 사이에서 축방향으로 상대 변위한다. 즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 피스톤 링(17)의 하측 단부면은 스토퍼(14)의 플랜지부(14B)의 상면에 접촉된다.

이 경우, 피스톤 링(17)의 자유 길이 상태의 내경 치수는, 스토퍼(14)의 통형부(14A)의 외주면보다 약간 크기 때문에, 피스톤 링(17)과 스토퍼(14)의 통형부(14A)의 외주면 사이에는 간극이 형성된다. 그리고, 이 간극과 플랜지부(14B)에 형성된 절결(14C)에 의해, 작동 오일의 유통을 허용하는 작은 통로[유로(油路)]가 형성된다. 이 통로에 의해, 제2 피스톤(13)의 축방향 일측(상측)으로부터 타측(하측)을 향해서 제2 실린더(12) 내의 작동 오일이 배출된다.

이에 따라, 제2 실린더(12) 내에서 제2 피스톤(13)의 축방향 일측(상측)으로부터 타측(하측)으로 배출 방향으로 유통하는 작동 오일에는, 절결(14C)을 유통할 때에 큰 스로틀 저항이 부여된다.

이 때문에, 피스톤 로드(7)가 크게 신장되어, 제2 피스톤(13)이 피스톤 링(17)과 함께 제2 실린더(12) 내에 삽입되도록 진입한 상태[피스톤 로드(7)의 완전 신장 상태]에서는, 전술한 작동 오일의 스로틀 저항에 의해 피스톤 로드(7)의 신장 작동을 억제하는 방향의 힘을 발생시킬 수 있다. 이 힘은, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시의 충격 완화력을 구성하는 것이다. 그 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, 가령 쿠션 부재(18)가 제2 실린더(12)의 내측에서 로드 가이드(9)의 하면에 충돌하는 위치까지, 피스톤 로드(7)가 최대 신장된 경우에도, 이때에는, 충돌 방지용의 쿠션 부재(18)가 탄성 변형함으로써 충격을 완화할 수 있다. 또한, 피스톤 로드(7)의 더 이상의 신장 작동을 억제할 수 있다(도 5 참조).

한편, 이와 같이 최대 신장된 피스톤 로드(7)가 수축 행정으로 전환되었을 때[제2 피스톤(13)이 제2 실린더(12)로부터 하측으로 빠져 나가는 방향으로 변위할 때]에는, 피스톤 링(17)이 제2 실린더(12)의 슬리브(12B)에 슬라이딩 접촉함으로써, 피스톤 링(17)이 상향으로 상대 변위하도록 작동한다. 즉, 도 7에 나타낸 바와 같이, 피스톤 링(17)의 상측 단부면은 캐슬(15)의 하측 단부면에 접촉한다.

그러나, 이 경우, 캐슬(15)에는 복수의 오목부(15B)가 형성되어 있기 때문에, 피스톤 링(17)의 상측 단부면과 오목부(15B) 사이에는 작동 오일이 유통하는 절결(간극)이 형성된다. 이 때문에, 피스톤 로드(7)의 수축 행정에서는, 제2 피스톤(13)의 축방향 타측으로부터 일측으로 제2 실린더(12) 내부를 향해 작동 오일이 원활하게 유통하는 것이, 캐슬(15)의 복수 개의 오목부(15B)에 의해 허용될 수 있고, 피스톤 로드(7)의 수축 작동을 원활하게 할 수 있다.

특히, 복수 개의 오목부(15B)가 형성하는 간극은, 플랜지부(14B)의 절결(14C)의 유로 면적보다 큰 유로 면적을 갖도록 형성되어 있기 때문에, 피스톤 로드(7)의 신장 시에 비교해서, 피스톤 로드(7)의 수축 시에 작동 오일의 유로 면적이 커진다. 그 결과, 제2 피스톤(13)은, 제2 실린더(12) 내로부터 하측으로 원활하게 진출하도록 작동하고, 피스톤 로드(7)의 원활한 수축 작동을 보상할 수 있다.

이렇게 하여, 본 실시형태에 의하면, 내통(5)의 직경 확장부(5A)의 내측에 고정되게 설치된 제2 실린더(12)와 피스톤 로드(7)의 외주측에 설치된 제2 피스톤(13)에 의해 유압식의 스토퍼 기구(11)를 구성하고 있다. 이 제2 피스톤(13)은, 피스톤 로드(7)에 결합되는 스토퍼(14)와, 스토퍼(14)의 상측에 위치하는 캐슬(15)과, 스토퍼(14)와 캐슬(15)에 의해 형성되는 링 홈(16)에 부착되는 피스톤 링(17)과, 쿠션 부재(18)를 갖고 있다.

여기서, 스토퍼(14)와 캐슬(15)은 일체화되고, 스토퍼(14)와 캐슬(15) 사이에 링 홈(16)을 형성하는 구성으로 하고 있다. 이 경우, 피스톤 링(17)을 스토퍼(14)에 삽입하여 스토퍼(14)와 캐슬(15)을 결합함으로써, 피스톤 링(17)을 링 홈(16) 내에 부착하고 있다. 이에 따라, 피스톤 링(17)을 링 홈(16) 내에서 축방향으로 변위 가능하게 그리고 또한 빠짐 방지 상태로 부착할 수 있다. 또한, 스토퍼(14)와 캐슬(15)과 피스톤 링(17)에 의해 서브 조립체(20)를 구성하고 있다. 그 결과, 적은 부품수로 스토퍼 기구(11)를 구성할 수 있기 때문에, 스토퍼 기구(11)의 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 스토퍼(14)의 결합부 형성면(14A1)을 메탈 플로우시킴으로써 소성 변형부로서의 결합부(14A2)를 형성하고, 그 결합부(14A2)를 이용하여, 스토퍼(14)와 캐슬(15)을 일체화하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 스토퍼(14)와 캐슬(15)을 빠지지 않게 유지하여 견고하게 결합할 수 있다.

또한, 스토퍼(14)에는, 작동 오일의 흐름을 억제하여 감쇠력을 발생시키는 스로틀부로서의 절결(14C)을 형성하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 피스톤 로드(7)가 최대 신장 위치에 근접했을 때에는, 피스톤 링(17)이 스토퍼(14)의 플랜지부(14B)와 접촉하고, 절결(14C)에만 작동 오일이 흐르게 하는 유로가 형성될 수 있다. 그 결과, 작동 오일의 유통을 억제하고 감쇠력을 발생시킬 수 있기 때문에, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시의 충격 완화력을 발생시킬 수 있다.

또한, 캐슬(15)의 오목부(15B)는, 링 홈(16)에 형성된 절결로서, 작동 오일이 캐슬(15)과 피스톤 링(17) 사이에서 항상 유통되게 하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 피스톤 로드(7)의 수축 행정에서는, 제2 피스톤(13)의 축방향 타측으로부터 일측으로 제2 실린더(12) 내부를 향해서 작동 오일이 원활하게 유통하는 것을 허용할 수 있고, 피스톤 로드(7)의 수축 작동을 원활하게 할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 초경 지그 공구(19)를 이용하여 스토퍼(14)의 결합부 형성면(14A1)을 메탈 플로우시켜, 결합부(14A2)를 형성하는 구성으로 했다. 이 경우, 예컨대 도 8에 나타내는 제1 변형예과 같이, 내측 지그(22)와 외측 지그(21)를 이용하여 메탈 플로우를 행하는 구성으로 해도 좋다. 즉, 서브 조립체(20)를 구성하는 스토퍼(14)와 캐슬(15)과 피스톤 링(17)은, 가이드 부재로서의 내측 지그(22) 및 외측 지그(21)를 이용하여, 직경 방향 및 축방향으로 위치 결정된다. 이 경우, 내측 지그(22)를 캐슬(15)의 내주측에 삽입하고, 일단이 단차형으로 형성된 외측 지그(21)를 캐슬(15)의 외주측에 삽입함으로써, 서브 조립체(20)의 조립 작업을 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서, 스토퍼(14)의 감합부(14D)를, 예컨대 메탈 플로우 등의 고정 수단을 이용하여 고리형 홈(7A)에 감합시키고, 이에 따라 제2 피스톤(13)을 피스톤 로드(7)에 고정하는 구성으로 했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 도 9에 나타내는 제2 변형예와 같이 구성해도 좋다. 즉, 피스톤 로드(7)의 고리형 홈(7A)에, 고정 링으로서의 링 부재(31)를 감합시키고, 그 링 부재(31)에 스토퍼(14)를 얹어 놓는 구성으로 해도 좋다. 이에 따라, 제2 피스톤(13)을 피스톤 로드(7)에 고정할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서, 스토퍼(14)와 캐슬(15)은 메탈 플로우를 이용하여 일체화되는 구성으로 했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 나사, 접착, 용접 등의 수단을 이용하여, 스토퍼와 캐슬을 일체화하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 캐슬(15)에 5개의 오목부(15B)를 형성하는 구성으로 했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 캐슬에 1개 내지 4개 또는 6개 이상의 오목부를 형성하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 쿠션 부재(18)의 상면에 파형의 요철면(18A)을 형성하는 구성으로 했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 쿠션 부재의 상측 단부면으로부터 하측 단부면을 향해서 축방향으로 관통하는 관통 구멍을 형성하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 피스톤 링(17)을, 예컨대 내열성을 갖는 불소계 합성 수지를 이용하여 직경을 축소ㆍ확장 가능한 링으로서 형성하는 경우를 예를 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 고강도의 섬유 강화 수지 재료 등을 이용하여 피스톤 링을 형성해도 좋고, 금속 재료를 이용하여 피스톤 링을 형성해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서, 제2 실린더(12)는, 내통(5)(제1 실린더) 안에 제2 실린더(12)가 되는 통을 삽입하고, 내통(5)과 제2 실린더(12)를 별개의 부재로 설치하는 구성으로 했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 내통의 직경을 축소시켜, 내통과 제2 실린더를 일체로 형성하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 외통(2)과 내통(5)을 포함한 복통식의 완충기를 예를 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 단일한 실린더 내에 피스톤을 슬라이딩 가능하게 삽입하여 설치하는 단통식의 완충기에도 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 사륜 자동차의 각 차륜측에 부착하는 유압 완충기(1)를 실린더 장치의 대표예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대 이륜차에 이용하는 유압 완충기이어도 좋고, 차량 이외의 여러 가지 기계, 건축물 등에 이용하는 실린더 장치에 이용해도 좋은 것이다.

이상 설명한 실시형태에 기초하는 완충기로서, 예컨대 이하에 설명하는 양태의 것을 생각할 수 있다.

실린더 장치의 제1 양태로는, 작동 유체가 봉입된 제1 실린더와, 상기 제1 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 끼움 장착되고, 상기 제1 실린더 내부를 구획하는 제1 피스톤과, 상기 제1 피스톤에 연결된 피스톤 로드와, 상기 제1 실린더의 일단측에 설치되고 상기 피스톤 로드를 삽입 관통시켜 슬라이딩 가능하게 안내하는 로드 가이드와, 상기 피스톤 로드가 신장 또는 수축하여 상기 제1 실린더 내의 단부에 도달할 때에 작동하는 스토퍼 기구를 구비한 실린더 장치로서, 상기 스토퍼 기구는, 상기 제1 실린더 내의 단부에 설치된 제2 실린더와, 상기 피스톤 로드의 이동에 따라 이동하여 상기 제2 실린더에 끼움 장착될 수 있게 된 제2 피스톤을 가지며, 상기 제2 피스톤은, 상기 피스톤 로드에 결합되는 제1 부재와, 상기 제1 부재와 일체화되고, 상기 제1 부재와의 사이에서 상기 제2 피스톤의 외측 주위에 링 홈을 형성하는 제2 부재와, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재로 형성되는 상기 링 홈에 축방향으로 변위 가능하게 그리고 또한 빠짐 방지 상태로 부착되고 고리형에서 일부가 분리된 둘레 방향의 양끝을 갖는 피스톤 링으로 이루어지고, 상기 피스톤 로드에는, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재와 상기 피스톤 링으로 구성되는 서브 조립체가 고정되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 스토퍼 기구의 구성 부품을 피스톤 로드에 조립할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다.

제2 양태로는, 제1 양태에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재는, 소성 변형부에 의해 일체화되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 제1 부재와 제2 부재를 빠지지 않게 유지하여 견고하게 결합할 수 있다.

제3 양태로는, 제1 양태 또는 제2 양태에 있어서, 상기 링 홈에는, 작동 유체가 상기 제2 부재와 상기 피스톤 링 사이를 항상 연통시키는 절결이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 제2 부재와 상기 피스톤 링 사이를 작동 유체가 원활하게 유통할 수 있다.

제4 양태로는, 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 피스톤 로드에는 홈이 형성되고, 상기 제1 부재는, 상기 홈에 소성 흐름에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 피스톤 로드와 제1 부재를 견고하게 고정할 수 있다.

제5 양태로는, 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 피스톤 로드에는 홈이 형성되고, 상기 제1 부재는, 상기 홈에 설치된 링 부재에 얹어 놓는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 피스톤 로드와 제1 부재를 간단한 수단으로 고정할 수 있다.

1 : 유압 완충기(실린더 장치)
5 : 내통(제1 실린더)
6 : 제1 피스톤
7 : 피스톤 로드
9 : 로드 가이드
11 : 스토퍼 기구
12 : 제2 실린더
13 : 제2 피스톤
14 : 스토퍼(제1 부재)
15 : 캐슬
15B : 오목부(절결)
16 : 링 홈
17 : 피스톤 링
17A : 컷트부(양끝)
20 : 서브 조립체
31 : 링 부재

Claims

작동 유체가 봉입된 제1 실린더와,
상기 제1 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 끼움 장착되고, 상기 제1 실린더 내부를 구획하는 제1 피스톤과,
상기 제1 피스톤에 연결된 피스톤 로드와,
상기 제1 실린더의 일단측에 설치되고 상기 피스톤 로드를 삽입 관통시켜 슬라이딩 가능하게 안내하는 로드 가이드와,
상기 피스톤 로드가 신장 또는 수축하여 상기 제1 실린더 내의 단부에 도달할 때에 작동하는 스토퍼 기구
를 구비한 실린더 장치로서,
상기 스토퍼 기구는,
상기 제1 실린더 내의 단부에 설치된 제2 실린더와,
상기 피스톤 로드의 이동에 따라 이동하여 상기 제2 실린더에 끼움 장착될 수 있게 형성되는 제2 피스톤
을 가지며,
상기 제2 피스톤은,
상기 피스톤 로드에 결합되는 제1 부재와,
상기 제1 부재와 일체화되고, 상기 제1 부재와의 사이에서 상기 제2 피스톤의 외측 주위에 링 홈을 형성하는 제2 부재와,
상기 제1 부재와 상기 제2 부재로 형성되는 상기 링 홈에 축방향으로 변위 가능하게 그리고 또한 빠짐 방지 상태로 부착되고, 고리형에서 일부가 분리된 둘레 방향의 양끝을 갖는 피스톤 링
을 포함하고,
상기 제1 부재와 상기 제2 부재는, 소성 변형에 의해 일체화되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제1항에 있어서, 상기 링 홈에는, 작동 유체가 상기 제2 부재와 상기 피스톤 링 사이를 항상 연통시키는 절결이 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피스톤 로드에는 홈이 형성되고, 상기 제1 부재는, 소성 흐름에 의해 상기 홈에 결합되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피스톤 로드에는 홈이 형성되고, 상기 제1 부재는, 상기 홈에 설치된 링 부재에 배치되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
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