KR102542393B1 - 범프 스토퍼 및 완충기 - Google Patents

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KR102542393B1
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히로히토 가토
나오키 야마모토
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케이와이비 가부시키가이샤
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Abstract

범프 스토퍼(100)는, 캡(110)과, 범프 쿠션(40)을 수용하는 스토퍼(120)와, 칼라(130)를 구비한다. 캡(110)은, 피스톤 로드(30)가 삽입 관통 가능한 로드 구멍(112)을 갖는 판형부(111)와, 실린더(10)를 수용 가능한 통형부(115)를 갖는다. 범프 쿠션(40)은, 판형부(111)에 설치된다. 칼라(130)는, 실린더(10)에 대향하여 판형부(111)에 설치된다.

Description

범프 스토퍼 및 완충기
본 발명은, 범프 스토퍼 및 범프 스토퍼를 구비하는 완충기에 관한 것이다.
완충기의 최대 수축 시에 발생하는 충격을 흡수하는 범프 스토퍼가 알려져 있다(JP4048083B2, JP9-317811A). JP4048083B2 및 JP9-317811A에 개시되는 범프 스토퍼는, 피스톤 로드가 이동 가능하게 삽입된 실린더체의 단부 상, 또는 실린더체를 수용하는 외통의 단부 상에 탑재된다. 피스톤 로드의 최대 수축 시의 충격은, 범프 스토퍼와, 피스톤 로드의 상단부에 설치된 범프 쿠션에 의해 흡수된다.
JP4048083B2에 개시되는 범프 스토퍼는, 범프 쿠션을 수용하는 수평판부와, 수평판부로부터 하방으로 연장되어 절첩되는 절첩부와, 절첩부에 형성된 연통 구멍을 갖는다. 수평판부의 중앙에는, 피스톤 로드가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되어 있다. 절첩부는, 수평판부의 삽입 관통 구멍에 피스톤 로드가 삽입 관통된 상태에서 실린더체의 단부 상에 적재되고, 수평판부와 실린더체 사이에 공간을 확보한다. 수평판부와 피스톤 로드 사이의 간극으로부터 이 공간에 유입된 흙탕물 및 먼지는, 절첩부의 연통 구멍을 통해 범프 스토퍼의 외부로 배출된다.
JP9-317811A에서는, 원판형의 범프 스토퍼가 개시되어 있다. 원판형의 범프 스토퍼의 하면에는 돌조가 형성되어 있다. 돌조의 선단은 완충기의 외통의 코킹부에 용접되어 있고, 돌조에 의해 범프 스토퍼의 평판부와 코킹부 사이에 공간이 확보되어 있다. 범프 스토퍼와 피스톤 로드 사이의 간극으로부터 이 공간으로 유입된 더스트는, 평판부의 하면에 형성되는 통로를 통해 배출된다.
JP4048083B2에 개시되는 범프 스토퍼에서는, 절첩부는, 파이프재 또는 평판을 프레스 가공에 의해 절첩함으로써 형성된다. 절첩부에서는 굽힘 각도가 크기(약 180도) 때문에, 파이프재 또는 평판을 절첩할 때에 절첩부에 균열이 발생하기 쉽다. 그 때문에, 범프 스토퍼의 제조에 고도의 기술이 요구된다.
JP9-317811A에 개시되는 범프 스토퍼에서는, 돌조는, 평판의 상면의 일부를 오목하게 함으로써 형성된다. 그 때문에, 이 범프 스토퍼는, 완충기가 최압축하여 범프 쿠션으로부터 충격을 받았을 때, 돌조 및 오목부가 없는 원래의 평판으로 되돌아가도록 변형되기 쉬워, 강도가 부족할 우려가 있다.
이와 같이, JP4048083B2 및 JP9-317811A에 개시되는 범프 스토퍼는, 절첩부나 돌조라고 하는 복잡한 형상을 갖는다. 그 때문에, 범프 스토퍼의 제조가 곤란한 동시에, 범프 스토퍼가 충분한 강도를 갖지 않을 우려가 있다.
본 발명은, 제조가 용이하고 충분한 강도를 갖는 범프 스토퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 완충기의 최대 수축 시에 발생하는 충격을 범프 쿠션과 협동하여 흡수하는 범프 스토퍼에 관한 것이다. 본 발명의 일 양태에 의하면, 범프 스토퍼는, 완충기의 피스톤 로드가 삽입 관통 가능한 로드 구멍을 갖는 판형부와 완충기의 실린더의 일부를 수용 가능한 통형부를 갖는 캡과, 판형부에 설치되고 범프 쿠션을 수용하는 스토퍼와, 실린더에 대향하여 판형부에 설치되는 칼라를 구비한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 범프 스토퍼를 구비하는 완충기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 범프 스토퍼의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 범프 스토퍼의 저면도이다.
도 4a는 도 1 및 도 3에 도시하는 칼라의 저면도이다.
도 4b는 도 1 및 도 3에 도시하는 캡의 저면도이다.
도 4c는 도 1 및 도 3에 도시하는 스토퍼의 저면도이다.
도 5는 제1 실시 형태의 변형예에 관한 범프 스토퍼의 저면도이다.
도 6은 도 1에 도시하는 완충기의 단면도이며, 완충기가 수축한 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 범프 스토퍼를 구비하는 완충기의 단면도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 범프 스토퍼의 저면도이다.
도 9는 도 8의 IX-IX선을 따르는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 범프 스토퍼를 구비하는 완충기의 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시하는 범프 스토퍼의 저면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 여기서는, 작동 유체로서 작동유가 사용되는 유압 완충기에 대해 설명하지만, 작동수 등의 다른 유체를 작동 유체로서 사용해도 된다.
<제1 실시 형태>
먼저, 도 1 내지 도 4c를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 범프 스토퍼(100) 및 범프 스토퍼(100)를 구비하는 완충기(1)에 대해 설명한다. 완충기(1)는, 예를 들어 차량의 차체(5)와 차축(도시하지 않음) 사이에 설치되고 감쇠력을 발생시켜 차체(5)의 진동을 억제한다.
완충기(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 작동유가 봉입되는 실린더(10)와, 실린더(10) 내에 진퇴 가능하게 삽입되는 피스톤 로드(30)를 구비한다. 실린더(10)에는 피스톤(도시하지 않음)이 미끄럼 이동 가능하게 수용되어 있고, 피스톤 로드(30)의 일단부는 피스톤에 연결되어 있다. 피스톤에 의해, 실린더(10)의 내부가 신장측실(11)과 도시하지 않은 압축측실로 구획되어 있다.
실린더(10)는, 대략 통형의 튜브(12)와, 튜브(12)의 일단부에 설치되는 로드 가이드(13) 및 오일 시일(14)을 갖는다. 로드 가이드(13) 및 오일 시일(14)은, 튜브(12)의 단부를 내측으로 구부림으로써 튜브(12)에 고정된다.
로드 가이드(13)는 환형으로 형성되어 있고, 로드 가이드(13)의 내주에는 부시(15)가 설치되어 있다. 피스톤 로드(30)는, 부시(15)를 통해 로드 가이드(13)에 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있다.
오일 시일(14)은, 환상의 베이스 메탈(14a)과, 베이스 메탈(14a)의 내주에 설치되는 립(14b, 14c)을 갖는다. 립(14b, 14c)은, 가황 접착에 의해 베이스 메탈(14a)에 접합된다.
립(14b)은 피스톤 로드(30)와 미끄럼 접촉하여, 실린더(10) 내의 작동유가 외부로 누설되는 것을 방지한다. 립(14c)은, 피스톤 로드(30)와 미끄럼 접촉하여, 이물이 실린더(10) 내로 유입되는 것을 방지한다.
피스톤 로드(30)의 타단부에는 수나사부(31)가 형성되어 있다. 수나사부(31)가 차체(5)의 구멍(5a)에 삽입 관통된 상태에서 도시하지 않은 너트가 수나사부(31)에 나사 결합됨으로써, 피스톤 로드(30)는 차체(5)에 고정된다.
튜브(12)의 타단부에는 보텀 부재(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 보텀 부재에 의해 튜브(12)의 개구가 폐색되어 있다. 보텀 부재에는 차축에 설치되는 연결부(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 연결부에 의해 보텀 부재(실린더(10))가 연결된다.
전술한 피스톤은, 신장측실(11)과 압축측실을 연통하는 제1 및 제2 피스톤 통로를 갖는다. 제1 및 제2 피스톤 통로에는, 각각, 제1 및 제2 감쇠 밸브가 설치되어 있다.
제1 감쇠 밸브는, 완충기(1)의 수축 시에 압축측실과 신장측실(11)의 차압에 의해 개방되어 제1 피스톤 통로를 개방함과 함께, 제1 피스톤 통로를 통해 압축측실로부터 신장측실(11)로 이동하는 작동유의 흐름에 저항을 부여한다. 또한, 제1 감쇠 밸브는, 완충기(1)의 신장 시에는, 제1 피스톤 통로를 폐색한다.
제2 감쇠 밸브는, 완충기(1)의 신장 시에 신장측실(11)과 압축측실의 차압에 의해 개방되어 제2 피스톤 통로를 개방함과 함께, 제2 피스톤 통로를 통해 신장측실(11)로부터 압축측실로 이동하는 작동유의 흐름에 저항을 부여한다. 또한, 제2 감쇠 밸브는, 완충기(1)의 수축 시에는, 제2 피스톤 통로를 폐색한다.
이와 같이, 완충기(1)는, 신축 동작에 수반하여 감쇠력을 발생하고, 차체(5)의 진동을 억제한다.
또한, 완충기(1)는, 실린더(10)와 차체(5) 사이에서 피스톤 로드(30)의 외주에 설치되는 범프 쿠션(40)과, 실린더(10)에 설치되는 범프 스토퍼(100)를 더 구비한다.
범프 쿠션(40)은 수축 가능한 재료로 이루어진다. 완충기(1)의 수축 시에 범프 쿠션(40)이 범프 스토퍼(100)에 닿아 수축함으로써, 완충기(1)의 작동에 의해 발생하는 충격이 흡수된다. 이와 같이, 범프 스토퍼(100)는, 완충기(1)의 최대 수축 시에 발생하는 충격을 범프 쿠션(40)과 협동하여 흡수한다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 범프 스토퍼(100)는, 실린더(10)의 상단측을 덮는 캡(110)과, 캡(110)에 지지되는 스토퍼(120)와, 캡(110)의 내측에 설치되는 칼라(130)를 구비한다.
캡(110)은, 피스톤 로드(30)가 삽입 관통 가능한 제1 로드 구멍(112)을 갖는 판형부(111)와, 실린더(10)의 상단측을 수용 가능한 통형부(115)를 갖는다. 제1 로드 구멍(112)은, 판형부(111)의 제1면(내면)(111a)과 제2면(외면)(111b) 사이를 관통하도록 형성되어 있다. 이하에 있어서, 제1 로드 구멍(112)을 단순히 「로드 구멍(112)」이라고도 칭한다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는, 각각, 칼라(130), 캡(110) 및 스토퍼(120)의 저면도이다. 도 4a, 도 4b 및 도 4c에는, 피스톤 로드(30)가 일점쇄선에 의해 그려져 있다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 로드 구멍(112)은, 판형부(111)의 대략 중앙에 위치하고 있다. 로드 구멍(112)의 내주면은, 원호형으로 형성되는 복수의 곡면부(112a)와, 곡면부(112a)로부터 판형부(111)의 외측을 향해 오목해지도록 형성되는 복수의 오목형 면부(112b)를 갖는다. 오목형 면부(112b)에 의해, 대략 직사각 형상의 개구부(112c)가 구획되어 있다.
본 실시 형태에서는, 각 오목형 면부(112b)는 3개의 평면으로 형성되지만, 1개의 곡면으로 형성되어 있어도 된다. 오목형 면부(112b)가 1개의 곡면으로 형성되는 경우에는, 개구부(112c)는 대략 반원 형상으로 구획된다.
원호형의 각 곡면부(112a)의 중심은 대략 일치하고, 곡면부(112a)의 곡률 반경은 피스톤 로드(30)의 반경보다 크다. 그 때문에, 범프 스토퍼(100)가 실린더(10)(도 1 참조)에 설치된 상태에서는, 로드 구멍(112)의 내벽면과 피스톤 로드(30) 사이에 간극이 형성된다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 통형부(115)는, 판형부(111)와 연속해서 형성되어 있다. 통형부(115)가 실린더(10)를 수용한 상태에서는, 판형부(111)의 내면(111a)이 실린더(10)의 단부면(오일 시일(14))과 대향한다.
통형부(115)는, 내측으로 돌출되는 복수의 돌기부(116)를 갖는다. 복수의 돌기부(116)는, 통형부(115)의 외주면을 오목하게 함으로써 형성되어 있다. 통형부(115)가 실린더(10)를 수용한 상태에서는, 복수의 돌기부(116)는, 통형부(115)를 밀어 개방하도록 실린더(10)의 외주면에 맞닿는다. 그 때문에, 캡(110)으로부터 실린더(10)를 빼내기 위해서는 비교적 큰 힘이 필요해져, 캡(110)이 실린더(10)로부터 빠지는 것을 방지할 수 있다.
스토퍼(120)는, 판형부(111)의 외면(111b)에 설치되어 있고, 프로젝션 용접에 의해 캡(110)에 고정되어 있다. 범프 쿠션(40)은, 완충기(1)의 수축 시에는 스토퍼(120)에 의해 받아내어진다.
스토퍼(120)의 대략 중앙에는 원형의 제2 로드 구멍(121)이 형성되어 있다(도 4c 참조). 범프 스토퍼(100)는, 제2 로드 구멍(121)에 피스톤 로드(30)이 삽입 관통한 상태에서 실린더(10)에 설치된다.
스토퍼(120)의 제2 로드 구멍(121)의 내주면은, 판형부(111)의 로드 구멍(112)의 내주면보다 내측에 위치하고 있다. 그 때문에, 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극은, 판형부(111)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극보다 작다. 따라서, 판형부(111)의 로드 구멍(112)의 크기에 관계없이, 범프 쿠션(40)이 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극으로 들어가기 어려워, 범프 쿠션(40)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 스토퍼(120)는 판형부(111)의 외면(111b)에 설치되어 있기 때문에, 스토퍼(120)는 피스톤 로드(30)의 축 방향으로 오일 시일(14)로부터 이간된다. 따라서, 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극을 좁혀도, 스토퍼(120)와 오일 시일(14)(더 구체적으로는 립(14c))의 접촉을 방지할 수 있다.
판형부(111)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극은 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극과 비교하여 크기 때문에, 판형부(111)의 로드 구멍(112)의 내주면은, 피스톤 로드(30)의 직경 방향으로 립(14c)으로부터 이격된다. 따라서, 판형부(111)와 실린더(10) 사이의 간격을 좁혀도, 판형부(111)와 립(14c)의 접촉을 방지할 수 있다.
칼라(130)는, 판형부(111)의 내면(111a)에 설치되어 있고, 프로젝션 용접에 의해 캡(110)에 고정되어 있다. 범프 스토퍼(100)가 실린더(10)에 설치된 상태에서는, 칼라(130)는 실린더(10)에 대향하고, 판형부(111)와 실린더(10)를 이간한다. 그 때문에, 스토퍼(120)가 오일 시일(14)로부터 충분히 이간되어, 스토퍼(120)와 오일 시일(14)의 접촉을 더 확실하게 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4a에 도시한 바와 같이, 칼라(130)는 판형부(111)를 지지하는 복수의 지지부(131)와, 인접하는 지지부(131)를 연결하는 복수의 연결부(132)를 갖는다. 복수의 지지부(131)는, 연결부(132)에 의해 일체화된다. 즉, 칼라(130)는 1개의 부재로서 형성된다. 따라서, 칼라(130)를 캡(110)에 설치할 때, 칼라(130)를 용이하게 다룰 수 있다. 후술하는 제2 및 제3 실시 형태에 있어서도, 마찬가지의 효과를 불러온다.
칼라(130)에는, 복수의 지지부(131)와 복수의 연결부(132)에 의해 원형의 제3 로드 구멍(133)이 형성되어 있다. 범프 스토퍼(100)는, 칼라(130)의 제3 로드 구멍(133)에 피스톤 로드(30)가 삽입 관통된 상태에서 실린더(10)에 설치된다.
칼라(130)의 제3 로드 구멍(133)의 반경은 판형부(111)의 곡면부(112a)의 곡률 반경과 일치하고, 제3 로드 구멍(133)의 내주면과 곡면부(112a)는 단차 없이 연속되어 있다. 판형부(111)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극이 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극과 비교하여 크기 때문에, 판형부(111)의 곡면부(112a)와 단차 없이 연속되는 제3 로드 구멍(133)의 내주면은, 피스톤 로드(30)의 직경 방향으로 립(14c)으로부터 충분히 이격된다. 따라서, 칼라(130)와 립(14c)의 접촉이 방지된다.
복수의 지지부(131)는, 인접하는 개구부(112c) 사이에 방사상으로 배치되어 있다. 이에 의해, 인접하는 지지부(131) 사이에는, 로드 구멍(112)의 개구부(112c)와 연통되는 방사상의 통로(140)가 형성된다. 통로(140)는, 실린더(10)의 외주면과 통형부(115)의 내주면 사이의 간극을 통해 통형부(115)의 외측과 연통되어 있다.
「통형부(115)의 외측」이라 함은, 통형부(115)의 내측을 제외한 공간을 의미하고, 구체적으로는, 도 1에 있어서, 통형부(115)의 좌측 단부보다 좌측의 공간, 통형부(115)의 우측 단부보다 우측의 공간, 통형부(115)의 상단보다 상측의 공간 및 통형부(115)의 하단보다 하측의 공간을 포함한다. 본 실시 형태에서는, 통로(140)는 실린더(10)의 외주면과 통형부(115)의 내주면 사이의 간극을 통해, 통형부(115)의 하단보다 하측의 공간과 연통되어 있다.
통로(140)가 인접하는 지지부(131) 사이에 형성되어 있으므로, 판형부(111)의 통로 형성 부분이 양측의 지지부(131)에 의해 지지되어 변형되기 어렵다. 따라서, 통로(140)의 단면 형상의 변형을 방지할 수 있어, 판형부(111)의 로드 구멍(112)으로부터 캡(110) 내로 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡(110)의 외측으로 배출할 수 있다.
범프 쿠션(40)의 수축에 수반하여, 범프 쿠션(40)의 주변에 공기의 흐름이 발생한다. 유체의 흐름에 의해, 판형부(111)의 로드 구멍(112)의 내주면과 피스톤 로드(30) 사이의 간극에 유체 및 진애가 유입되는 경우가 있다. 또한, 판형부(111)의 로드 구멍(112)의 내주면과 피스톤 로드(30) 사이의 간극에 물과 같은 액체가 유입되는 경우가 있다.
본 실시 형태에서는, 통로(140)는, 통형부(115)의 내측을 통해 판형부(111)의 로드 구멍(112)과 통형부(115)의 외측을 연통하고 있다. 그 때문에, 판형부(111)의 로드 구멍(112)의 내주면과 피스톤 로드(30) 사이의 간극에 유입된 유체나 진애는, 로드 구멍(112)의 개구부(112c) 및 통로(140)를 통해 캡(110)의 외측으로 배출된다.
연결부(132)는, 오목형 면부(112b)보다 직경 방향 내측을 연장되도록 로드 구멍(112)의 개구부(112c)에 걸쳐 있다. 그 때문에, 통로(140)는, 로드 구멍(112)의 개구부(112c)와 연통된다. 따라서, 통로(140)에 있어서의 흐름이 연결부(132)에 의해 차단되지 않아, 로드 구멍(112)으로부터 캡(110) 내로 유입되는 유체나 진애를 더 확실하게 캡(110)의 외측으로 배출할 수 있다.
또한, 연결부(132)는, 지지부(131)에 대해 오목해지는 일 없이, 지지부(131)를 따라 평면형으로 형성된다. 그 때문에, 칼라(130)가 심플해진다. 게다가, 연결부(132)와 스토퍼(120)가 접촉하지 않도록 연결부(132)와 스토퍼(120) 사이의 간극을 고려할 필요가 없어, 칼라를 제작하는 것이 용이해진다.
통로(140)의 유로 단면은, 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극에 있어서의 유로 단면과 비교하여 크다. 그 때문에, 이 간극으로부터 통로(140)로 유입된 유체 및 진애는, 통로(140) 내에서 체류하기 어렵다. 따라서, 로드 구멍(112)으로부터 캡(110) 내로 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡(110)의 외측으로 배출할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 로드 구멍(112)과 캡(110)의 외측을 연통하는 통로(140)가 캡(110)과 칼라(130)에 의해 형성되므로, 캡(110)을 복잡한 형상으로 형성할 필요가 없다. 따라서, 범프 스토퍼(100)를 용이하게 형성할 수 있음과 함께, 범프 스토퍼(100)의 강도의 저하를 방지할 수 있다.
도 5는, 본 실시 형태의 변형예에 관한 범프 스토퍼(101)를 도시하는 저면도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 판형부(111)에는 원 형상의 로드 구멍(112)이 형성되어 있다. 또한, 칼라(130)는 연결부(132)(도 3 및 도 4a 참조)에 상당하는 부분을 갖고 있지 않고, 복수의 지지부(131)는 서로 분리되어 있다. 이러한 범프 스토퍼(101)에 있어서도, 통로(140)가 칼라(130)와 캡(110)에 의해 형성된다. 따라서, 범프 스토퍼(101)를 용이하게 형성할 수 있음과 함께, 범프 스토퍼(101)가 강도의 저하를 방지할 수 있다.
범프 스토퍼(101)에서는, 복수의 지지부(131)가 서로 분리되어 있으므로, 인접하는 지지부(131) 사이에 연결부(132) 등의 부재가 없어, 통로(140)의 폭이 넓어진다. 따라서, 통로(140)에 있어서의 흐름 저항을 저감할 수 있고, 로드 구멍(121)으로부터 캡(110) 내에 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡(110)의 외측으로 배출할 수 있다.
다음으로, 완충기(1)의 동작에 대해 설명한다. 범프 스토퍼(100)는, 완충기(1)가 수축할 때에만 범프 쿠션(40)과 협동하여 충격을 흡수하기 때문에, 여기서는, 완충기(1)의 수축 동작에 대해서만 설명한다.
완충기(1)가 수축하면, 범프 쿠션(40)은 범프 스토퍼(100)에 닿는다(도 6 참조). 범프 쿠션(40)이 수축함으로써, 완충기(1)의 최대 수축 시에 발생하는 충격이 흡수된다.
범프 쿠션(40)의 수축에 수반하여, 범프 쿠션(40)의 주변에 공기의 흐름이 발생한다. 이때, 판형부(111)의 로드 구멍(112)의 내주면과 피스톤 로드(30) 사이의 간극에 유체 및 진애가 유입된다.
판형부(111)의 로드 구멍(112)의 내주면과 피스톤 로드(30) 사이의 간극에 유입된 유체 및 진애는, 통로(140)를 통해 캡(110)의 외측으로 배출된다(도 6 중에 화살표로 나타내는 경로). 따라서, 캡(110) 내의 압력의 상승 및 캡(110) 내에서의 진애의 퇴적을 방지할 수 있다.
<제2 실시 형태>
다음으로, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 범프 스토퍼(200)에 대해 설명한다. 제1 실시 형태에 있어서의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
도 7은, 범프 스토퍼(200)를 구비하는 완충기(2)의 단면도이다. 도 8은, 범프 스토퍼(200)의 저면도이다. 도 9는, 도 8의 IX-IX선을 따르는 단면도이다.
범프 스토퍼(200)는, 캡(110)과, 스토퍼(120)와, 캡(110)의 내측에 설치되는 칼라(230)를 구비한다. 칼라(230)는, 복수의 지지부(131)와, 인접하는 지지부(131)를 연결하는 복수의 연결부(232)를 갖는다.
연결부(232)는, 로드 구멍(112)에 들어가도록 지지부(131)에 대해 피스톤 로드(30)의 축 방향으로 오목하게 되어 있다. 구체적으로는, 도 9에 도시한 바와 같이, 연결부(232)는 지지부(131)와 연속하여 형성된 기부(232a)와, 기부(232a)와 연속하여 형성된 중간부(232b)를 갖는다. 기부(232a)는 스토퍼(120)를 향해 구부러져 있고, 중간부(232b)는 스토퍼(120)에 접하고 있다.
도 9에 도시된 형태에서는, 연결부(232)의 두께는 지지부(131)의 두께와 대략 동등하게, 연결부(232)의 오목부는, 기부(232a)를 구부림으로써 형성되어 있다. 그 때문에, 연결부는 지지부(131)에 대해 피스톤 로드(30)의 축 방향으로 돌출되어 있다.
연결부(232)의 오목부는, 기부(232a)를 구부리는 일 없이 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 연결부(232)의 두께를 지지부(131)의 두께보다 얇게 함으로써 오목부가 형성되어 있어도 된다.
범프 스토퍼(200)는, 제1 실시 형태에 관한 범프 스토퍼(100)가 발휘하는 효과 외에도, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.
연결부(232)가 오목하게 되어 있으므로, 도 7에 나타낸 바와 같이, 통로(240)가 연결부(232)와 실린더(10) 사이에 실린더(10)의 단부면(오일 시일(14)의 표면)을 따라 직선적으로 형성된다. 따라서, 통로(240)에 있어서의 흐름 저항을 저감할 수 있어, 로드 구멍(112)으로부터 캡(110) 내로 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡(110)의 외측으로 배출할 수 있다. 후술하는 제3 실시 형태에 있어서도, 마찬가지의 효과를 가져온다.
연결부(232)는, 스토퍼(120)에 접하고 있지 않아도 된다. 또한, 연결부(232)는, 로드 구멍(112)의 내벽면에 접하고 있어도 된다.
완충기(2)의 동작에 대해서는, 완충기(1)의 동작과 대략 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.
<제3 실시 형태>
다음으로, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 범프 스토퍼(300)에 대해 설명한다. 제1 및 제2 실시 형태에 있어서의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
도 10은 범프 스토퍼(300)를 구비하는 완충기(3)의 단면도이다. 도 11은 범프 스토퍼(300)의 저면도이다.
범프 스토퍼(300)는, 캡(310)과, 스토퍼(120)와, 캡(310)의 내측에 설치되는 칼라(330)를 구비한다. 캡(310)의 판형부(311)에는, 원형의 로드 구멍(312)이 형성되어 있다. 로드 구멍(312)에는 피스톤 로드(30)가 삽입 관통 가능하다.
칼라(330)의 연결부(332)는, 로드 구멍(312)의 원의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하고 있다. 게다가, 연결부(332)는, 지지부(131)에 대해 오목하게 형성된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 연결부(232)가 개구부(112c)에 들어가도록 오목하게 되어 있는 경우, 오목부의 기립부(S)가 통로(240)의 유로 단면 상에 형성된다. 기립부(S) 분만큼, 통로(240)가 좁아진다.
본 실시 형태에서는, 연결부(332)가 로드 구멍(312)의 원의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하므로, 오목부의 기립부가 통로(340)의 유로 단면 상에 없어, 통로(340)의 폭이 넓어진다. 따라서, 통로(340)에 있어서의 흐름 저항을 저감할 수 있어, 로드 구멍(312)으로부터 캡(310) 내로 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡의 외측으로 배출할 수 있다.
또한, 칼라(330)의 연결부(332)는, 환형으로 형성되고 제3 로드 구멍(333)을 갖는다. 피스톤 로드(30)는 제3 로드 구멍(333)에 삽입 관통 가능하다. 복수의 지지부(131)는, 환형의 연결부(332)의 외주에 배치되어 있다. 칼라(330)는, 연결부(332)와 판형부(311)의 로드 구멍(312)의 내주면의 접합에 의해 캡(310)에 고정되어 있다.
연결부(332)는, 판형부(311)의 로드 구멍(312) 내에 배치되어 있다. 그 때문에, 연결부(332)는 캡(310)에 의해 덮이지 않는다. 따라서, 칼라(330)를 캡(310)에 고정할 때, 캡(310)의 외측으로부터 연결부(332)를 볼 수 있어, 연결부(332)를 판형부(311)의 로드 구멍(312)의 내주면에 용이하게 접합할 수 있다.
연결부(332)는, 스토퍼(120)에 접하고 있어도 되고, 접하고 있지 않아도 된다.
범프 스토퍼(300)는, 제1 및 제2 실시 형태에 관한 범프 스토퍼(100, 200)가 발휘하는 효과 외에도, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.
연결부(332)가 캡(310)에 의해 덮이지 않으므로, 칼라(330)를 캡(310)에 고정할 때, 캡(310)의 외측으로부터 연결부(332)를 볼 수 있어, 연결부(332)를 판형부(311)의 로드 구멍(312)의 내주면에 용이하게 접합할 수 있다.
완충기(3)의 동작에 대해서는, 완충기(1)의 동작과 대략 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시 형태의 구성, 작용 및 효과를 정리하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 범프 스토퍼(100, 101, 200, 300)는, 완충기(1, 2, 3)의 최대 수축 시에 발생하는 충격을 범프 쿠션(40)과 협동하여 흡수한다. 범프 스토퍼(100, 101, 200, 300)는, 완충기(1, 2, 3)의 피스톤 로드(30)가 삽입 관통 가능한 로드 구멍(112, 312)을 갖는 판형부(111, 311)와, 완충기(1, 2, 3)의 실린더(10)의 일부를 수용 가능한 통형부(115)를 갖는 캡(110, 310)과, 판형부(111, 311)에 설치되고 범프 쿠션(40)을 수용하는 스토퍼(120)와, 실린더(10)에 대향하여 판형부(111, 311)에 설치되는 칼라(130, 230, 330)를 구비한다.
이 구성에서는, 칼라(130, 230, 330)가 실린더(10)에 대향하여 판형부(111, 311)에 설치되므로, 캡(110, 310)을 복잡한 형상으로 형성할 필요가 없다. 따라서, 제조가 용이하고 충분한 강도를 갖는 범프 스토퍼(100, 101, 200, 300)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 범프 스토퍼(100, 101, 200, 300)는, 칼라(130, 230, 330)가, 판형부(111, 311)에 방사상으로 배치되고 판형부(111, 311)를 지지하는 복수의 지지부(131)를 갖고, 캡(110, 310)과 칼라(130, 230, 330)에 의해, 통형부(115)의 내측을 통해 로드 구멍(112, 312)과 캡(110, 310)의 외측을 연통하는 통로(140, 240, 340)가 형성되어 있고, 통로(140, 240, 340)는, 인접하는 지지부(131) 사이에 형성되어 있다.
이 구성에서는, 통로(140, 240, 340)가 인접하는 지지부(131) 사이에 형성되어 있으므로, 판형부(111, 311)의 통로 형성 부분이 양측의 지지부(131)에 의해 지지되어, 변형되기 어렵다. 따라서, 통로(140, 240, 340)의 단면 형상의 변형을 방지할 수 있어, 로드 구멍(112, 312)으로부터 캡(110, 310) 내에 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡(110, 310)의 외측으로 배출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 범프 스토퍼(100, 200, 300)는, 칼라(130, 230, 330)가, 인접하는 지지부(131)를 연결하는 연결부(132, 232, 332)를 더 갖는다.
이 구성에서는, 연결부(132, 232, 332)가 인접하는 지지부(131)를 연결하고 있으므로, 복수의 지지부(131)가 연결부(132, 232, 332)에 의해 일체화된다. 따라서, 칼라(130, 230, 330)를 용이하게 다룰 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 범프 스토퍼(100)는, 로드 구멍(112)이 개구부(112c)를 갖고, 연결부(132)가 개구부(112c)의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하고, 또한 지지부(131)를 따라 평면형으로 형성된다.
이 구성에서는, 연결부(132)가 지지부(131)를 따라 평면형으로 형성되므로, 칼라(130)가 심플해진다. 또한, 연결부(132)와 스토퍼(120)가 접촉하지 않도록 연결부(132)와 스토퍼(120) 사이의 간극을 고려하여 칼라(130)를 제작할 필요가 없어, 칼라(130)를 제작하는 것이 용이해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 범프 스토퍼(200)는, 로드 구멍(112)이 개구부(112c)를 갖고, 연결부(232)가 개구부(112c)의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하고, 또한 지지부(131)에 대해 오목하게 형성된다.
이 구성에서는, 연결부(232)가 지지부(131)에 대해 오목하게 되어 있으므로, 통로(240)가 실린더(10)의 단부면을 따라 직선적으로 형성된다. 따라서, 통로(240)에 있어서의 흐름 저항을 저감할 수 있어, 로드 구멍(112)으로부터 캡(110) 내로 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡(110)의 외측으로 배출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 범프 스토퍼(300)는, 로드 구멍(312)이 원 형상이고, 연결부(332)가 로드 구멍(312)의 원의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하고, 또한 지지부(131)에 대해 오목하게 형성된다.
이 구성에서는, 연결부(332)가 로드 구멍(312)의 원의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하기 때문에, 오목부의 기립부가 통로(340)의 유로 단면 상에 없어, 통로(340)의 폭이 넓어진다. 따라서, 통로(340)에 있어서의 흐름 저항을 저감할 수 있어, 로드 구멍(312)으로부터 캡(310) 내로 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡(310)의 외측으로 배출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 범프 스토퍼(300)는, 연결부(332)가 환형으로 형성되어 있고, 판형부(311)의 로드 구멍(312) 내에 배치되어 있다.
이 구성에서는, 환형의 연결부(332)가 로드 구멍(312) 내에 배치되어 있으므로, 연결부(332)는 캡(310)에 의해 덮이지 않는다. 따라서, 칼라(330)를 캡(310)에 고정할 때, 캡(310)의 외측으로부터 연결부(332)를 볼 수 있어, 연결부(332)를 로드 구멍(312)의 내벽면에 용이하게 접합할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 범프 스토퍼(101)는, 복수의 지지부(131)가 서로 분리되어 있다.
이 구성에서는, 복수의 지지부(131)가 서로 분리되어 있으므로, 인접하는 지지부(131) 사이에 연결부(132) 등의 부재가 없어, 통로(140)의 폭이 넓어진다. 따라서, 통로(140)에 있어서의 흐름 저항을 저감할 수 있어, 로드 구멍(121)으로부터 캡(110) 내로 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡(110)의 외측으로 배출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 범프 스토퍼(100, 101, 200, 300)는, 스토퍼(120)의 내주면이, 판형부(111, 311)의 로드 구멍(112, 312)의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 스토퍼(120)의 내주면이 판형부(111, 311)의 로드 구멍(112, 312)의 내주면보다 내측에 위치하므로, 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극은, 로드 구멍(112, 312)의 내주면과 피스톤 로드(30) 사이의 간극보다 작다. 따라서, 로드 구멍(112, 312)의 크기에 관계없이, 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극에 범프 쿠션(40)이 들어가기 어려워, 범프 쿠션(40)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 완충기(1, 2, 3)는, 전술한 범프 스토퍼(100, 101, 200, 300)와, 로드 구멍(112, 312)에 삽입 관통한 피스톤 로드(30)를 구비하고, 통로(140, 240, 340)의 유로 단면은, 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극에 있어서의 유로 단면과 비교하여 큰 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는, 통로(140, 240, 340)의 유로 단면이 스토퍼(120)와 피스톤 로드(30) 사이의 간극에 있어서의 유로 단면과 비교하여 크기 때문에, 이 간극으로부터 통로(140, 240, 340)로 유입된 유체 및 진애는 통로(140, 240, 340) 내에서 정체하기 어렵다. 따라서, 로드 구멍(112, 312)으로부터 캡(110, 310) 내로 유입된 유체 및 진애를 더 확실하게 캡(110, 310)의 외측으로 배출할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.
본원은 2015년 11월 20일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2015-227816호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (11)

  1. 완충기의 최대 수축 시에 발생하는 충격을 범프 쿠션과 협동하여 흡수하는 범프 스토퍼이며,
    상기 완충기의 피스톤 로드가 삽입 관통 가능한 로드 구멍을 갖는 판형부와, 상기 완충기의 실린더의 일부를 수용 가능한 통형부를 갖는 캡과,
    상기 판형부에 설치되고 상기 범프 쿠션을 수용하는 스토퍼와,
    상기 실린더에 대향하여 상기 판형부에 설치되는 칼라를 구비하고,
    상기 캡의 두께는 상기 스토퍼 및 상기 칼라의 두께보다 얇고,
    상기 통형부는 상기 실린더의 외주면에 고정 가능한 형상인,
    범프 스토퍼.
  2. 완충기의 최대 수축 시에 발생하는 충격을 범프 쿠션과 협동하여 흡수하는 범프 스토퍼이며,
    상기 완충기의 피스톤 로드가 삽입 관통 가능한 로드 구멍을 갖는 판형부와, 상기 완충기의 실린더의 일부를 수용 가능한 통형부를 갖는 캡과,
    상기 판형부에 설치되고 상기 범프 쿠션을 수용하는 스토퍼와,
    상기 실린더에 대향하여 상기 판형부에 설치되는 칼라를 구비하고,
    상기 칼라는, 상기 판형부에 방사상으로 배치되고 상기 판형부를 지지하는 복수의 지지부를 갖고,
    상기 캡과 상기 칼라에 의해, 상기 통형부의 내측을 통해 상기 로드 구멍과 상기 통형부의 외측을 연통하는 통로가 형성되어 있고,
    상기 통로는, 인접하는 상기 지지부 사이에 형성되어 있는,
    범프 스토퍼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 칼라는, 인접하는 상기 지지부를 연결하는 연결부를 더 갖는,
    범프 스토퍼.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 로드 구멍은 개구부를 갖고,
    상기 연결부는, 상기 개구부의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하고, 또한 지지부를 따라 평면형으로 형성되는,
    범프 스토퍼.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 로드 구멍은 개구부를 갖고,
    상기 연결부는, 상기 개구부의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하고, 또한 상기 지지부에 대해 오목하게 형성되는,
    범프 스토퍼.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 로드 구멍은 원 형상이고,
    상기 연결부는, 상기 로드 구멍의 원의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하고, 또한 상기 지지부에 대해 오목하게 형성되는,
    범프 스토퍼.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결부는, 환형으로 형성되어 있고, 상기 판형부의 상기 로드 구멍 내에 배치되어 있는,
    범프 스토퍼.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 지지부는, 서로 분리되어 있는,
    범프 스토퍼.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스토퍼의 내주면은, 상기 판형부의 상기 로드 구멍의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치하는,
    범프 스토퍼.
  10. 완충기이며,
    제2항에 기재된 범프 스토퍼와,
    상기 판형부의 상기 로드 구멍에 삽입 관통한 피스톤 로드를 구비하고,
    상기 통로의 유로 단면은, 상기 스토퍼와 상기 피스톤 로드 사이의 간극에 있어서의 유로 단면과 비교하여 큰,
    완충기.
  11. 실린더와,
    상기 실린더 내에 진퇴 가능하게 삽입되는 피스톤 로드와,
    상기 피스톤 로드의 외주에 마련되는 범프 쿠션과,
    상기 실린더에 마련되어 최대 수축시 발생하는 충격을 상기 범프 쿠션과 협동하여 흡수하는 범프 스토퍼를 구비하고,
    상기 실린더는
    튜브와,
    상기 튜브의 내주에 마련되어 상기 피스톤 로드의 외주면과 미끄럼 접촉하는 오일 시일을 구비하고,
    상기 오일 시일은 상기 튜브의 단부를 상기 오일 시일과 축방향으로 대향하도록 구부림으로써 상기 튜브에 고정되어 있고,
    상기 범프 스토퍼는
    상기 피스톤 로드가 삽입 관통 가능한 로드 구멍을 갖는 판형부와, 상기 실린더의 일부를 수용하는 통형부를 갖는 캡과,
    상기 판형부에 마련되어 상기 범프 쿠션을 수용하는 스토퍼와,
    상기 튜브에 있어서, 상기 오일 시일과 축방향으로 대향하도록 구부러진 상기 단부와 상기 판형부 사이에 마련되어 상기 오일 시일과 상기 판형부를 이격시키는 칼라를 구비하는,
    완충기.
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