KR20120095462A

KR20120095462A - 완충 장치

Info

Publication number: KR20120095462A
Application number: KR1020127017357A
Authority: KR
Inventors: 다까시 데라오까; 가즈따까 이나미쯔
Original assignee: 카야바 고교 가부시기가이샤
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2012-08-28
Also published as: CN102686903B; KR101383380B1; US9435394B2; EP2511563A4; EP2511563A1; CN102686903A; WO2011071120A1; US20120234639A1

Abstract

완충 장치는 실린더에 미끄럼 이동 가능하게 수납 장착되어, 실린더 내를 제1과 제2 작동실로 형성하는 피스톤을 구비한다. 유량에 따라서 발생 감쇠력을 증대시키는 감쇠력 발생 요소가 제1과 제2 작동실을 연통한다. 프리 피스톤에 의해 제1 압력실과 제2 압력실로 형성된 압력실이 피스톤과 일체로 형성된다. 제1 연통로가 제1 작동실과 제1 압력실을 연통하고, 제2 연통로가 제2 작동실과 제2 압력실을 연통한다. 제1 작동실과 제2 작동실과의 압력차가 릴리프압을 초과하면 제1 작동실로부터 제2 작동실로의 유체의 흐름을 허용하는, 유량의 증대에 따른 발생 감쇠력의 증대량이 감쇠력 발생 요소보다 작은 릴리프 밸브를 설치함으로써, 피스톤의 고속 작동 시의 발생 감쇠력의 증대를, 피스톤의 진동 주파수에 관계없이 억제할 수 있게 된다.

Description

완충 장치{SHOCK-ABSORBING DEVICE}

본 발명은, 완충 장치의 감쇠력 발생 부재의 어레인지먼트에 관한 것이다.

일본 특허청이 2006년에 발행한 JP2006-336816A 및 2007년에 발행한 JP2007-078004A는, 실린더 내에 수납 장착된 피스톤에 의해 작동실로서 형성된 상부실과 하부실과, 피스톤을 관통하여 상부실과 하부실을 소정의 유통 저항 하에서 연통하는 제1 통로와, 피스톤에 형성된 압력실과, 압력실을 상부실에 연통하는 상부 압력실과, 하부실에 연통하는 하부 압력실에 형성하는 프리 피스톤과, 프리 피스톤을 탄성 지지하는 코일 스프링을 구비한 완충 장치를 개시하고 있다.

압력실은 상부실과 하부실을 직접 연통하고 있지 않지만, 프리 피스톤의 변위에 의해, 상부 압력실과 하부 압력실의 용적비가 변화된다. 즉, 상부실과 상부 압력실 사이 및 하부실과 하부 압력실 사이에서 작동 유체가 이동한다. 그 결과, 압력실은 실질적으로 상부실과 하부실을 연통하는 제2 통로로서 기능한다.

이 완충 장치의 신축에 의해 생기게 되는 상부실과 하부실과의 차압을 P라 하고, 상부실로부터 유출되는 유량을 Q라 하면, 유량 Q에 대한 차압 P의 전달 함수 G(s)는 다음 식 (1)에 의해 구해진다.

단, Q1 = 제1 통로의 유량 ;

C1 = 차압 P와 유량 Q1과의 관계를 나타내는 계수 ;

P1 = 상부 압력실의 압력 ;

P2 = 하부 압력실의 압력 ;

Q2 = 상부실로부터 상부 압력실로의 유입 유량

= 하부 압력실로부터 하부실로의 유출 유량;

C2 = 차압 P와 압력 P1과의 차와 유량 Q2와의 관계를 나타내는 계수 ;

C3 = 압력 P2와 유량 Q2와의 관계를 나타내는 계수 ;

A = 프리피스톤의 수압 면적 ;

K = 코일 스프링의 스프링 정수 ;

s = 라플라스 연산자.

식 (1)의 라플라스 연산자 s에 jω를 대입하여, 주파수 전달 함수 G(jω)의 절대 값을 구하면, 식 (2)가 얻어진다.

식 (1)과 (2)로부터 이해할 수 있도록, 유량 Q에 대한 차압 P의 전달 함수의 주파수 특성은, 다음 식 (3)에 나타내는 꺾임 점 주파수 Fa 및 다음 식 (4)에 나타내는 꺾임 점 주파수 Fb를 갖는다.

도 21을 참조하면, 주파수 F < Fa의 영역에서 전달 게인은 대략 C1과 다름없고, Fa ≤ F ≤ Fb의 영역에서 전달 게인은 C1로부터 C1?(C2＋C3)/(C1＋C2＋C3)까지 점점줄어, F > Fb의 영역에서는 일정해진다. 즉, 유량 Q에 대한 차압 P의 전달 함수의 주파수 특성은, 저주파수 영역에서는 전달 게인이 크고, 고주파수 영역에서는 전달 게인이 작다.

도 22를 참조하면, 이 완충 장치는 저주파수의 진동 입력에 대해서는 큰 감쇠력을 발생하고, 고주파수의 진동 입력에 대해서는 작은 감쇠력을 발생한다. 이 특성은 차량용의 완충 장치로서 바람직한 승차감의 실현에 기여한다. 차량의 선회 중에 작용하는 원심력과 같이, 저주파수의 진동 입력은 큰 감쇠력으로 흡수하고, 차량이 주행 중에 노면의 요철이 초래하는 고주파수의 진동 입력은 작은 감쇠력으로 진동을 감쇠하기 때문이다.

종래 기술의 완충 장치는, 저주파수 진동에 대하여 큰 감쇠력을 발생하고, 고주파수 진동에 대하여 작은 감쇠력을 발생하므로, 제2 통로에 오리피스를 설치하고 있다. 오리피스는 유량이 증대하면 유통 저항을 비약적으로 증대시키는 유량 특성을 가진다. 예를 들어 차량이 주행 중에 노면의 요철을 통과해서 피스톤이 매우 높은 속도로 변위하고, 오리피스의 통로 저항이 제1 통로의 통로 저항을 크게 상회하면, 고주파수 진동에 대하여 작은 감쇠력을 발생한다고 하는 소망의 특성을 실현할 수 없을 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, 따라서 피스톤으로의 입력 진동 주파수에 상관없이, 피스톤의 고속 작동 시의 발생 감쇠력의 증대를 억제할 수 있는 완충 장치를 제공하는 것이다.

이상의 목적을 해결하기 위해, 본 발명에 의한 완충 장치는 실린더와, 실린더에 미끄럼 이동 가능하게 수납 장착되어, 실린더 내를 작동 유체로 채워진 제1 작동실과 제2 작동실로 형성하는 피스톤과, 제1 작동실과 제2 작동실을 연통하는 감쇠력 발생 요소와, 프리 피스톤에 의해 제1 압력실과 제2 압력실로 형성된 중공부와, 제1 작동실과 제1 압력실을 연통하는 제1 연통로와, 제2 작동실과 제2 압력실을 연통하는 제2 연통로와, 제1 연통로와 제2 압력실을 연통하는 바이패스 통로와, 제1 작동실과 제2 작동실과의 압력차가 릴리프압을 초과하면 제1 작동실로부터 제2 작동실로의 유체의 흐름을 허용하는, 바이패스 통로에 설치한 릴리프 밸브를 구비하고 있다.

본 발명의 상세 및 다른 특징이나 이점은, 명세서의 이하의 기재 중에서 설명되는 동시에, 첨부된 도면에 도시된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 완충 장치의 개략 종단면도이다.
도 2는 완충 장치의, 작동유 유량에 대한 차압의 주파수 전달 함수의 게인 특성을 도시하는 다이어그램이다.
도 3은 완충 장치의 입력 진동 주파수에 대한 발생 감쇠력의 특성을 도시하는 다이어그램이다.
도 4는 고속 영역의 피스톤 속도 하에서의 진동 주파수와 완충 장치의 발생 감쇠력과의 관계를 설명하는 다이어그램이다.
도 5는 일정한 진동 주파수 하에서, 피스톤 속도와 완충 장치의 발생 감쇠력과의 관계를 설명하는 다이어그램이다.
도 6은 완충 장치의 상세한 구성을 도시하는 주요부의 확대 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 완충 장치의 개략 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 완충 장치의 감쇠 특성을 도시하는 다이어그램이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 완충 장치의 상세한 구성을 도시하는 주요부의 확대 중단면도이다.
도 10은 도 9의 완충 장치의, 입력 진동 주파수에 대한 발생 감쇠력의 특성을 도시하는 다이어그램이다.
도 11은 도 9에 유사하지만, 릴리프 밸브 유닛의 구성에 관한 배리에이션을 도시한 도면이다.
도 12는 도 9에 유사하지만, 릴리프 밸브 유닛의 구성에 관한 다른 배리에이션을 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 완충 장치의 릴리프 밸브의 리프의 평면도이다.
도 14는 도 12의 완충 장치의 릴리프 밸브의 다른 리프의 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 완충 장치의 주요부의 확대 종단면도이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 완충 장치의 주요부의 확대 종단면도이다.
도 17은 도 16에 유사하지만, 릴리프 밸브 유닛과 압력실 유닛의 구성에 관한 배리에이션을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 완충 장치의 주요부의 확대 종단면도이다.
도 19는 도 18에 유사하지만, 릴리프 밸브 유닛의 구성에 관한 배리에이션을 도시한 도면이다.
도 20은 도 18에 유사하지만, 릴리프 밸브 유닛의 구성에 관한 다른 배리에이션을 도시한 도면이다.
도 21은 종래 기술에 의한 완충 장치의, 작동유 유량에 대한 차압의 주파수 전달 함수의 게인 특성을 도시한 다이어그램이다.
도 22는 종래 기술에 의한 완충 장치의, 입력 진동 주파수에 대한 발생 감쇠력의 특성을 도시한 다이어그램이다.

도면의 도 1을 참조하면, 차량의 차체와 차축 사이에 개재 장착되는 완충 장치(D1)는, 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 삽입된 피스톤(2)을 구비한다. 피스톤(2)에 의해 실린더(1) 내에는 제1 작동실로서의 상부실(R1)과 제2 작동실로서의 하부실(R2)이 형성된다. 상부실(R1)과 하부실(R2)은 피스톤(2)을 관통하는 통로(3)로 접속된다. 통로(3)에는 감쇠력을 발생시키기 위한 감쇠력 발생 요소(14)가 설치된다. 감쇠력 발생 요소(14)는 유량의 증대에 따라서 발생 감쇠력을 증대시키는 유량 의존형의 감쇠 특성을 가진다. 여기에서는, 감쇠력 발생 요소(14)를 오리피스(23)와 리프 밸브(V1, V2)를 병렬로 배치한 공지의 감쇠 기구로 구성한다. 감쇠력 발생 요소(14)로서 초크와 리프 밸브의 조합을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 감쇠력 발생 요소(14)를 유량 의존형 외의 감쇠력 발생 요소로 구성하는 것도 가능하다.

피스톤(2)에는 하부실(R2) 내로 돌출하는 돌출부(15)가 형성된다. 돌출부(15) 내에는, 실린더(1)의 축 방향에 원통 형상을 이루는 중공부(R3)가 형성된다. 중공부(R3)에는 프리 피스톤(9)이 수납 장착된다. 중공부(R3)는 프리 피스톤(9)에 의해 제1 압력실로서의 상부 압력실(7)과 제2 압력실로서의 하부 압력실(8)로 형성된다.

상부 압력실(7)은 제1 연통로로서의 연통로(6)를 거쳐 상부실(R1)에 접속된다. 또한, 연통로(6)의 도중에서 분기되어 하부실(R2)에 이르는 바이패스 통로(11)가 돌출부(15) 내에 설치된다. 바이패스 통로(11)에는 릴리프 밸브(12)가 설치된다.

하부 압력실(8)은 제2 연통로로서의 연통로(5)를 거쳐 하부실(R2)에 접속된다. 연통로(5)에는 오리피스(5a)가 설치된다.

프리 피스톤(9)은 스프링(10)에 의해 탄성 지지된다.

실린더(1)의 하부실(R2) 하방에는, 프리 피스톤(13)을 거쳐 가스실(G)이 형성된다.

프리 피스톤(13)의 상방 실린더(1) 내에는 작동유 등의 유체가 충전된다. 유체로서 작동유 이외에 예를 들어 물이나 수용액을 사용할 수 있다.

피스톤(2)은 실린더(1)에 축 방향으로부터 미끄럼 이동 가능하게 삽입된 피스톤 로드(4)의 선단부에 결합한다. 피스톤 로드(4)와 실린더(1) 사이에는 시일 부재가 개재된다. 이에 의해, 피스톤 로드(4)의 미끄럼 이동에 대하여 실린더(1)는 액밀 상태를 유지한다.

완충 장치(D1)는 소위 한쪽 로드형이며, 완충 장치(D1)의 신축, 즉 피스톤 로드(4)의 실린더(1)에 대한 침입과 퇴출에 수반하는 실린더(1) 내의 용적 변동은, 가스실(G) 내의 가스의 팽창과 수축에 따라서 프리 피스톤(13)이 실린더(1) 내를 미끄럼 이동함으로써 흡수된다.

실린더(1) 내에 프리 피스톤(13)과 가스실(G)을 설치하는 대신에, 실린더(1)의 외측에 가스와 작동유를 봉입한 리저버를 설치하고, 리저버 내의 가스의 팽창과 수축에 의해, 완충 장치(D1)의 신축에 수반하는 실린더(1)의 용적 변화를 흡수하도록 해도 좋다. 또한, 완충 장치(D1)를 양 로드형으로 구성해서 리저버나 가스실(G)을 생략하는 것도 가능하다.

이상과 같이 구성된 완충 장치(D1)에 있어서, 피스톤 로드(4)와 실린더(1) 사이에 신축 방향의 하중이 작용하지 않는 뉴트럴 상태에서는, 프리 피스톤(9)은 중공부(R3) 내의 스프링(10)에 의해 중공부(R3) 내의 중립 위치로 보유 지지되고 있다. 중립 위치는 반드시 중공부(R3)의 축 방향의 중간점일 필요는 없다.

이 완충 장치(D1)에 있어서, 프리 피스톤(9)의 미끄럼 이동 방향은 피스톤(2)의 변위 방향과 반대 방향이 된다. 즉, 완충 장치(D1)가 수축되면, 피스톤(2)이 실린더(1) 내를 도면의 하부 방향으로 변위한다. 이때, 수축되는 하부실(R2)의 작동유가 하부 압력실(8)로 유입하는 결과, 프리 피스톤(9)은 피스톤(2)에 대하여 도면의 상부 방향으로 상대 변위한다. 완충 장치(D1)가 신장되면, 피스톤(2)은 실린더(1) 내를 도면의 상부 방향으로 변위한다. 이때, 수축되는 상부실(R1)의 작동유가 상부 압력실(7)로 유입하는 결과, 프리 피스톤(9)은 피스톤(2)에 대하여 도면의 하부 방향으로 상대 변위한다.

또, 완충 장치(D1) 전체가 도면의 상하 방향으로 변위하면, 프리 피스톤(9)에 상하 방향의 진동이 여기될 가능성이 있다. 이 가능성을 배제하고자 하는 경우에는, 프리 피스톤(9)의 중공부(R3)에 대한 미끄럼 이동 방향을 완충 장치(D)의 신축 방향과 직교하는 방향, 즉 도면의 좌우 방향으로 설정하면 좋다. 구체적으로는, 중공부(R3)를 도면의 좌우 방향에 중심축을 갖는 원통 형상으로 형성하고, 중공부(R3)에 수납 장착한 프리 피스톤(9)의 좌우에 제1 압력실(8)과 제2 압력실(7)을 형성한다.

완충 장치(D1)의 신축 시에, 실린더(1)와 피스톤(2)의 상대 변위 속도가 고속이 되면, 상부실(R1)과 하부실(R2)의 차압이 커져, 연통로(5)의 유량이 증대된다. 이에 수반하여 오리피스(5a)가 작동유의 흐름에 미치는 유통 저항은 현격하게 증대된다. 또한, 하부 압력실(8)로부터 하부실(R2)로, 혹은 하부실(R2)로부터 하부 압력실(8)로 이동하려고 하는 작동유의 유량도 증대된다. 이에 수반하여, 오리피스(5a)가 미치는 유통 저항도 현격하게 증대된다. 일반적으로 오리피스는 유량의 증대에 대하여 유통 저항을 가속도적으로 증대시키는 경향을 가지고 있기 때문이다.

이 완충 장치(D1)에 있어서는, 바이패스 통로(11)에 설치한 릴리프 밸브(12)가, 완충 장치(D1)의 신장 스트로크에 있어서, 실린더(1)와 피스톤(2)의 상대 변위 속도가 고속이 되었을 경우의 감쇠력의 증대를 억제한다.

릴리프 밸브(12)는 바이패스 통로(11)를 폐쇄하는 방향으로 밸브 본체를 가압하는 스프링(12b)과, 스프링(12b)의 가압력에 대향해서 연통로(6)의 압력을 밸브 본체에 작용시키는 파일럿 통로(12c)를 구비한다. 연통로(6)의 압력은 상부실(R1)의 압력과 다름없다. 완충 장치(D1)가 신장될 때의 피스톤(2)의 실린더(1)에 대한 상대 변위 속도가 고속이 됨에 따라서, 연통로(6)와 하부실(R2)의 압력차가 증대된다. 이 압력차가 스프링(12b)의 가압력을 상회하면, 릴리프 밸브(12)는 밸브 본체를 스프링(12b)에 저항해서 리프트시켜, 바이패스 통로(11)를 개방하여 연통로(6)로부터 작동유를 하부실(R2)로 유입시킨다. 릴리프 밸브(12)는 밸브 개방 후는, 유량의 증가에 대한 발생 감쇠력의 증가량이 적은, 비유량 의존형의 감쇠 특성을 가진다. 바꿔 말하면, 릴리프 밸브(12)는 감쇠력 발생 요소(14)에 비해 유량 증가에 대한 발생 감쇠력의 증가량이 작다.

릴리프 밸브(12)를 연통로(6)와 하부실(R2)의 압력차가 아닌, 연통로(6)의 압력에만 의존해서 개폐하는 구조로 하는 것도 가능하다.

다음에 완충 장치(D1)의 신장 스트로크에 있어서의 발생 감쇠력을 설명한다.

피스톤(2)의 실린더(1)에 대한 이동 속도가 느려, 릴리프 밸브(12)가 폐쇄되고 있을 경우에 대해서 최초로 설명한다.

실린더(1)에 대하여 피스톤(2)이 도면의 상하 방향으로 변위되면, 피스톤(2)에 의해 상부실(R1)과 하부실(R2) 중 한쪽이 수축되고, 상부실(R1)과 하부실(R2) 중 다른 한쪽이 확대된다. 수축측실의 압력이 높아지고, 확대측실의 압력이 저하됨으로써, 양자에 압력차가 발생하여, 수축측실의 작동유가 확대측실로 이동한다. 이 작동유의 이동은, 통로(3)와, 연통로(6), 상부 압력실(7), 하부 압력실(8) 및 연통로(5)로 이루어지는 통로를 거쳐 행해진다.

완충 장치(D1)의 신장 스트로크에 있어서, 피스톤 속도가 고속으로 일정한 경우의 발생 감쇠력을 설명한다.

피스톤 속도가 일정한 경우, 진동이 저주파 진동일수록 진동의 진폭이 크다. 이 경우에는, 진동 1주기당, 상부실(R1)로부터 하부실(R2)로 유입하는 작동유의 유량이 커진다. 프리 피스톤(9)의 변위는 이 유량에 대략 비례해서 커진다. 프리 피스톤(9)은 스프링(10)에 가압되고 있으므로, 프리 피스톤(9)의 변위가 커지면, 프리 피스톤(9)이 받는 스프링(10)의 스프링 하중도 증대된다. 이 스프링 하중 상당분, 하부 압력실(8)의 압력은 상부 압력실(7)의 압력보다 낮아진다. 하부 압력실(8)의 압력이 낮아지면, 하부 압력실(8)과 하부실(R2)과의 차압이 작아져, 오리피스(5a)를 거쳐 하부 압력실(8)로부터 하부실(R2)로 유출되는 유량이 감소된다. 오리피스(5a)를 통과하는 유량의 감소분은, 통로(3)의 유량 증가분이 되므로, 완충 장치(D1)의 발생 감쇠력은 큰 상태로 유지된다.

한편, 피스톤 속도가 일정한 경우, 진동이 고주파 진동일수록, 진동의 진폭은 작다. 이 경우에는, 진동 1주기당, 상부실(R1)로부터 하부실(R2)로 이동하는 작동유의 유량은 작다. 프리 피스톤(9)의 변위는 이 유량에 대략 비례해서 작아진다. 프리 피스톤(9)의 변위가 작으면, 프리 피스톤(9)이 받는 스프링(10)의 스프링 하중도 작아진다. 결과적으로, 하부 압력실(8)과 상부 압력실(7)의 압력은 대략 동등해진다. 그 결과, 하부 압력실(8)과 하부실(R2)의 차압은 크게 유지되고, 오리피스(5a)의 통과 유량은 저주파 진동 시보다도 커진다. 그 만큼, 통로(3)의 통과 유량이 감소되므로, 완충 장치(D1)의 발생 감쇠력도 감소된다.

도 2를 참조하면, 이 완충 장치(D1)에 있어서, 피스톤 속도가 저속인 경우의 유량에 대한 차압의 주파수 전달 함수의 게인 특성은, 종래 기술과 같이 식 (2)에서 나타내는 특성을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 이 완충 장치(D1)에 있어서, 입력 진동 주파수에 대한 발생 감쇠력은, 저주파수 영역의 진동에 대해서는 크고, 고주파수 영역의 진동에 대해서는 작다. 이와 같이 하여, 완충 장치(D1)는 발생 감쇠력을 입력 진동 주파수에 의존해서 변화시킬 수 있다.

완충 장치(D1)의 수축 스트로크에 있어서도, 상술한 신장 스트로크와 마찬가지로, 저주파수 영역의 진동에 대해서는 큰 감쇠력을 발생하고, 고주파수 영역의 진동에 대해서는 감쇠력을 감소시킨다. 즉, 이 완충 장치(D1)는 발생 감쇠력을 입력 진동 주파수에 의존해서 변화시킨다.

이상의 특성은 종래 기술에 의한 완충 장치와 같다.

다음에 도 5를 참조하여, 피스톤 속도와 완충 장치(D1)의 발생 감쇠력과의 관계를 설명한다.

완충 장치(D1)에 있어서, 피스톤(2)이 초저속인 경우에는, 감쇠력은 통로(3)에 설치한 감쇠력 발생 요소(14)의 오리피스(23) 및 연통로(5)의 오리피스(5a)에서 발생한다. 오리피스에 고유의 유량 특성에 의해 발생 감쇠력은, 도면의 A부로부터 B부까지의 구간에 나타낸 바와 같이, 피스톤 속도와 함께 급격하게 증대된다. 피스톤 속도가 도면의 B부에 이르면, 감쇠력 발생 요소(14)의 리프 밸브가 개방된다. 피스톤 속도가 다시 상승해서 도면의 C부에 이르면 릴리프 밸브(12)가 개방된다.

릴리프 밸브(12)가 없는 종래 기술에 의한 완충 장치는, 도면의 파선으로 나타낸 바와 같이, 도면의 B부보다 고속의 피스톤 속도 영역에서는, 유량 의존형의 감쇠 특성을 갖는 리프 밸브의 감쇠 특성에 따라서 발생 감쇠력을 증가시킨다.

차량이 주행 중에 노면의 요철을 통과하는 경우와 같이, 급격 또한 진폭이 큰 진동이 완충 장치(D1)에 입력될 경우에는, 입력 진동 주파수에 상관없이 실린더(1)에 대한 피스톤(2)의 이동 속도가 고속이 된다. 이 경우에는, 상부실(R1)로부터 하부실(R2)로의 유량이 증대되고, 오리피스(5a)가 작동유의 흐름에 부여하는 유통 저항은 통로(3)의 작동유의 흐름에 대한 유통 저항을 대폭으로 상회한다.

그 경우에, 종래 기술에 의한 완충 장치에서는, 작동유는 통로(3)만을 거쳐 상부실(R1)로부터 하부실(R2)로 이동하려고 한다. 즉, 완충 장치의 발생 감쇠력은 감쇠력 발생 요소(14)의 리프 밸브의 특성에 따라서, 도면의 파선으로 나타낸 바와 같이 피스톤 속도와 함께 증대된다.

한편, 완충 장치(D1)에 있어서는, 피스톤(2)이 고속으로 신장 작동할 경우에는, 고압이 된 상부실(R1) 내의 압력이 연통로(6)를 거쳐 릴리프 밸브(12)를 밀어서 열어, 바이패스 통로(11)를 통하여 상부실(R1)로부터 하부실(R2)로 작동유를 유출시킨다.

즉, 작동유는 통로(3)뿐만 아니라, 연통로(6) 및 바이패스 통로(11)를 거쳐 상부실(R1)로부터 하부실(R2)로 이동하므로, 완충 장치(D1)의 신장측 발생 감쇠력은 도면의 실선으로 나타낸 바와 같이 작게 억제된다.

도 4를 참조하면, 릴리프 밸브(12)를 설치함으로써, 완충 장치(D1)는 피스톤(2)의 고속 작동 영역에서는 도면의 실선으로 나타낸 바와 같이, 입력 진동 주파수에 상관없이 도면의 파선으로 나타내는 종래 기술의 완충 장치의 발생 감쇠력보다 항상 작은 감쇠력을 발생한다.

또한, 완충 장치(D1)에 따르면 피스톤 속도의 상승에 대한 감쇠력의 증대 구배를 작게 할 수 있다. 따라서, 피스톤(2)이 고속으로 이동할 경우의 발생 감쇠력을 종래 기술의 완충 장치보다 확실하게 저하시킬 수 있다.

이 완충 장치(D1)에 따르면, 따라서 종래 기술의 완충 장치와 같이, 피스톤(2)의 고속 작동 시에 발생 감쇠력이 상승하여 차축으로부터 차체로의 진동 전달을 차단하는 기능이 상실되는 문제를 확실하게 해소할 수 있다. 그로 인해, 이 완충 장치(D1)는 차량의 승차감의 향상에 바람직한 효과를 초래한다.

또, 완충 장치(D1)에 있어서, 도 3의 꺾임 점 주파수(Fa)의 값을 차량의 스프링 상부 공진 주파수의 값 이상이며 차량의 스프링 하부 공진 주파수의 값 이하로 설정하고, 꺾임 점 주파수 Fb를 차량의 스프링 하부 공진 주파수 이하로 설정하는 것이 바람직하다.

이러한 설정에 의해, 완충 장치(D1)는 스프링 상부 공진 주파수의 진동 입력에 대해서는 높은 감쇠력을 발생한다. 높은 감쇠력은 차량의 자세를 안정시키고, 차량의 선회 시에 탑승자에게 불안을 느끼지 않도록 하는 면에서 바람직하다. 한편, 완충 장치(D1)는 스프링 하부 공진 주파수의 진동 입력에 대해서는 낮은 감쇠력을 발생한다. 낮은 감쇠력은 차축의 고주파 진동의 차체로의 전달을 절연하여, 차량의 승차감을 양호하게 하는 면에서 바람직하다.

피스톤(2)의 고속 작동 영역에서의 발생 감쇠력을 억제하는 수단으로서, 릴리프 밸브(12)를 설치하는 대신에, 감쇠력 발생 요소(14)의 유통 저항을 작게 하는 것도 고려된다. 그러나 감쇠력 발생 요소(14)의 유통 저항을 작게 하면, 피스톤 속도가 저속인 경우의 저주파수 영역의 진동에 대한 발생 감쇠력도 작아져 버린다. 결과적으로, 감쇠력 부족이 발생해서 차량 선회 시에 탑승자에게 불안을 느끼게 할 우려가 있다.

이 완충 장치(D1)는, 감쇠력 발생 요소(14)의 유통 저항을 작게 하지 않고, 피스톤(2)의 고속 작동 영역에 있어서의 발생 감쇠력을 낮게 할 수 있으므로, 저주파수 영역의 진동에 대한 감쇠력 부족을 초래할 우려는 없다.

이 완충 장치(D1)에 있어서, 바이패스 통로(11)는 감쇠력을 완충 장치(D1)의 진동 주파수에 따라서 고저시키기 위한 오리피스(5a)와 중공부(R3)로 이루어지는 통로로부터 독립하고 있으므로, 피스톤(2)의 돌출부(15) 이외의 부위에 바이패스 통로(11)를 형성하는 것도 가능하다. 그로 인해, 돌출부(15)의 구조 복잡화나 장대화를 초래하지 않고 바이패스 통로(11)를 설치할 수 있다. 이것은, 완충 장치의 장대화나 제조 비용의 증가를 방지하는 면에서 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서는, 릴리프 밸브(12)의 동작을 설명하기 위해, 피스톤(2)의 속도를 저속 및 고속으로 하는 영역으로 나누고 있다. 이들 영역의 경계는 임의로 설정 가능하지만, 바람직하게는 릴리프 밸브(12)가 밸브 개방할 때의 피스톤 속도, 즉 저속과 고속을 가르는 피스톤 속도를, 감쇠력의 주파수 의존성이 소실되는 피스톤 속도 혹은, 그것보다도 약간 높게 설정한다.

구체적으로는, 감쇠력의 주파수 의존성이 소실되는 피스톤 속도를 실험 등에 의해 파악하고, 파악한 피스톤 속도로 피스톤(2)이 실린더(1)에 대하여 변위될 때의 연통로(6)의 압력으로 릴리프 밸브(12)가 개방되도록, 릴리프 밸브(12)의 밸브 개방압을 설정한다.

본 실시 형태에 있어서는 오리피스(5a)를 연통로(5)에 설치하고, 연통로(6)와 하부실(R2)을 연통하는 바이패스 통로(11)에 릴리프 밸브(12)를 설치함으로써, 완충 장치(D1)가 고속으로 신장될 때의 발생 감쇠력을 저하시키도록 하고 있다. 이에 대해, 오리피스(5a)를 연통로(6)에 설치하고, 바이패스 통로(11)가 오리피스(5a)와 하부 압력실(8) 사이의 연통로(5)와 상부실(R1)을 접속하도록 구성하고, 하부 압력실(8)의 압력으로 개방하는 릴리프 밸브(12)를 바이패스 통로(11)에 설치하는 것도 가능하다. 이 구성에 의해, 완충 장치(D1)가 고속으로 수축될 때의 발생 감쇠력을 저하시킬 수 있다.

바이패스 통로(11)를 이와 같이 접속한 다음, 바이패스 통로(11)에 설치하는 릴리프 밸브(12)의 방향을 반대로 하면, 완충 장치가 고속으로 신장될 때의 발생 감쇠력을 저하시킬 수 있다.

또한, 연통로(6)와 하부실(R2)을 연통하는 바이패스 통로(11)와는 별도로, 연통로(5)와 상부실(R1)을 접속하는 제2 바이패스 통로를 설치하고, 제2 바이패스 통로에도 릴리프 밸브를 설치함으로써, 완충 장치(D1)의 신장 스트로크와 수축 스트로크의 양쪽에 있어서, 피스톤(2)이 고속으로 작동할 때의 발생 감쇠력을 저하시킬 수 있다. 제2 바이패스 통로를 설치하는 대신에, 바이패스 통로(11)에 2기(其)의 반대 방향의 릴리프 밸브를 병렬로 설치해도 좋다.

이상의 실시 형태에 있어서, 중공부(R3)를 피스톤(2)의 돌출부(15) 내에 형성하고 있다. 그러나 중공부(R3)를 예를 들어 실린더(1)의 외측에 설치하는 것도 가능하다.

도 6을 참조하여, 이상 설명한 완충 장치(D1)의 보다 구체적인 구성을 설명한다. 기본 구조를 나타내는 도 1의 완충 장치(D1)에 대하여, 구체적 구성을 도시하는 이 도면의 완충 장치를 완충 장치(D11)라 칭한다. 도 1과 도 6에서 형상이 달라도, 동일 참조 부호가 붙여진 부재는 동일한 부재이다.

완충 장치(D11)에 있어서, 피스톤(2)은 피스톤 본체(2A), 릴리프 밸브 유닛(2B) 및 압력실 유닛(2C)으로 이루어진다. 릴리프 밸브 유닛(2B)과 압력실 유닛(2C)이 도 1의 돌출부(15)를 구성한다. 피스톤(2)은 피스톤 로드(4)에 고정된다.

피스톤 로드(4)는 하단부에 소경부(4a)를 구비한다. 소경부(4a)의 선단부 외주에는 수나사(4b)가 형성된다.

피스톤 로드(4)에는 소경부(4a)의 선단부와, 상부실(R1)을 향한 피스톤 로드(4)의 외주에 개구부를 각각 갖는 축 방향의 연통로(6)가 형성된다. 연통로(6)에 조임부를 설치하는 것도 가능하다.

피스톤 본체(2A)는 디스크부(21)와 스커트(22)를 구비하고, 외주를 실린더(1)의 내주에 미끄럼 접촉한다. 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)는 피스톤 본체(2A)의 중심부를 축 방향으로 관통한다. 소경부(4a)는 다시 릴리프 밸브 유닛(2B)을 관통하고, 선단부 외주의 수나사(4b)를 압력실 유닛(2C)에 나사 결합함으로써, 피스톤(2)을 피스톤 로드(4)에 고정한다.

피스톤 본체(2A)에는 디스크부(21)를 종관해서 상부실(R1)과 하부실(R2)을 연통하는 통로(3)가 형성된다. 통로(3)는 복수의 통로(3A)와 통로(3B)로 구성된다. 통로(3A)의 상부실(R1)에 대한 개구부는, 적층 리프 밸브(V1)로 폐색된다. 통로(3B)의 하부실(R2)에 대한 개구부는 적층 리프 밸브(V2)로 폐색된다.

적층 리프 밸브(V1과 V2)는 모두, 중심에 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)를 관통시킨 원형의 복수의 리프 적층체로 하여 구성된다. 적층 리프 밸브(V1)는 디스크 형상의 밸브 스토퍼(33)를 거쳐 디스크부(21)와 피스톤 로드(4)에 끼움 지지된다. 적층 리프 밸브(V2)는 디스크부(21)와 릴리프 밸브 유닛(2B)에 끼움 지지된다.

피스톤 본체(2A)의 스커트(22)는 디스크부(21)로부터 피스톤 로드(4)의 중심축과 평행하게 하부실(R2)을 향해 돌출된다. 스커트(22)에는 실린더(1)의 내주면에 미끄럼 접촉하는 베어링이 형성된다. 적층 리프 밸브(V2)와 릴리프 밸브 유닛(2B)의 일부는 스커트(22)의 내측에 하방으로부터 침입한 상태에서 디스크부(21)와 피스톤 로드(4)에 끼움 지지된다. 이와 같이 스커트(22)의 내측에 적층 리프 밸브(V2)와 릴리프 밸브 유닛(2B)의 일부를 수용함으로써, 피스톤(2)의 스트로크 길이를 확보하면서, 압력실 유닛(2C)과 피스톤 본체(2A)의 거리를 짧게 할 수 있다. 압력실 유닛(2C)과 피스톤 본체(2A)의 거리가 짧은 것은, 완충 장치(D11)의 스트로크 거리를 확보하는 면에서 바람직하다. 또한, 스커트(22)에 의해 실린더(1)와 피스톤 본체(2A)의 서로 접하는 길이가 길어지는 것은, 피스톤(2)의 실린더(1)에 대한 덜걱거림을 억제하는 면에서 바람직하다.

적층 리프 밸브(V1과 V2)는 각각, 디스크부(21)에 형성된 밸브 시트에 착석함으로써 통로(3)를 폐쇄한다. 도 1에 도시한 오리피스(23)는 완충 장치(D1)에 있어서는, 적층 리프 밸브(V1과 V2)에 형성된 작은 절결, 혹은 적층 리프 밸브(V1과 V2)의 밸브 시트에 형성된 미소한 오목부에 의해 구성된다. 이들의 오리피스는 적층 리프 밸브(V1과 V2)가 밸브 시트에 착석된 상태라도, 상부실(R1)과 하부실(R2)의 압력차에 따라서 소량의 작동유를 유통시킨다.

적층 리프 밸브(V1)의 휨량은 밸브 스토퍼(33)로 규제된다. 적층 리프 밸브(V2)의 휨량은 밸브 디스크(40)로 규제된다.

적층 리프 밸브(V1)는 완충 장치(D11)의 수축 시에 하부실(R2)과 상부실(R1)의 차압에 의해 밸브 개방하고, 통로(3A)를 거쳐 하부실(R2)로부터 상부실(R1)로 작동유를 유통시킨다. 적층 리프 밸브(V2)는 완충 장치(D11)의 신장 시에 상부실(R1)과 하부실(R2)의 차압에 의해 밸브 개방하고, 통로(3B)를 거쳐 상부실(R1)로부터 하부실(R2)로 작동유를 유통시킨다.

적층 리프 밸브(V1)와 적층 리프 밸브(V1)의 밸브 시트에 형성된 오리피스가 완충 장치(D11)의 수축 작동 시의 감쇠력 발생 요소(14)에 상당한다. 또한, 적층 리프 밸브(V2)와 적층 리프 밸브(V2)의 밸브 시트에 형성된 오리피스가 완충 장치(D11)의 신장 작동 시의 감쇠력 발생 요소(14)에 상당한다. 오리피스는 본질적으로 유량 증가에 대하여 유통 저항을 급증시키는 특성을 갖는다. 또 적층 리프 밸브(V1과 V2)는 리프의 적층 구조에 의해, 유량의 증가에 대하여 유통 저항을 직선으로 증대시키는 특성을 가진다. 결과적으로, 감쇠력 발생 요소(14)는 유량의 증가와 함께 발생 감쇠력을 증대시키는 유량 의존형의 감쇠 특성을 갖는다.

릴리프 밸브 유닛(2B)은 밸브 디스크(40)와 릴리프 밸브(12)를 구비한다. 밸브 디스크(40)의 내측에는 바이패스 통로(11)가 형성된다. 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)에는, 밸브 디스크(40)의 내측에 개방해서 연통로(6)와 바이패스 통로(11)를 연통하는 통과 구멍(4c)이 래디얼 방향으로 형성된다.

릴리프 밸브(12)는 바이패스 통로(11)의 하부실(R2)을 향하는 개구부에 설치된다. 여기에서는, 릴리프 밸브(12)는 복수의 리프의 적층체로서 구성된다. 단, 본 발명은 릴리프 밸브(12)의 구조에 의존하지 않는다. 릴리프 밸브(12)에 다른 형식의 밸브를 사용하는 것도 가능하다.

릴리프 밸브(12)는 외주부를 밸브 디스크(40)에 형성된 밸브 시트에 착석시킴으로써 바이패스 통로(11)를 폐쇄한다. 밸브 디스크(40)를, 초기 상태에 있어서 릴리프 밸브(12)의 외주를 도면의 하부 방향으로 휘게 하면서, 릴리프 밸브(12)에 접촉시킴으로써, 릴리프 밸브(12)에 초기 하중을 부여할 수 있다. 이 초기 하중에 의해, 릴리프 밸브(12)의 밸브 개방압은 적층 리프 밸브(V2)의 밸브 개방압보다 약간 높게 설정된다.

릴리프 밸브(12)를 복수의 적층된 리프로 구성할 경우에는, 리프 사이에 링을 끼움 지지하고, 링의 하측에 위치하는 리프를 미리 링의 두께에 따라서 휘게 해 둠으로써 릴리프 밸브(12)의 초기 하중을 설정하는 것도 가능하다. 링의 직경은 바로 아래의 리프 직경보다 작게, 또한 그 아래의 리프 직경보다 크게 한다.

압력실 유닛(2C)은, 플랜지(35)를 형성한 내통(34)과, 바닥이 있는 통 형상의 외통(36)을 구비한다.

내통(34)의 내주에는 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)에 형성한 수나사(4b)에 나사 결합하는 암나사(34a)가 형성된다. 내통(34)의 상단부(34b)는 릴리프 밸브(12)의 중앙부에 도면의 하방으로부터 접촉하고, 릴리프 밸브(12)의 중앙부를 하방으로부터 지지한다.

피스톤 로드(4)의 소경부(4a)의 외주에는, 밸브 스토퍼(33), 적층 리프 밸브(V1), 디스크부(21), 적층 리프 밸브(V2), 밸브 디스크(40), 릴리프 밸브(12)가 이 순서로 적층되고, 소경부(4a)의 수나사(4b)에 내통(34)의 암나사(34a)를 나사 결합함으로써 적층 상태로 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)에 고정된다. 즉 압력실 유닛(2C)은 중공부(R3)를 형성할 뿐만 아니라, 피스톤 본체(2A)와 릴리프 밸브 유닛(2B)을 피스톤 로드(4)에 고정하는 피스톤 너트의 역할을 한다. 또, 외통(36)의 외주를 진원 이외의 단면 형상, 예를 들어 진원의 일부를 절결한 형상이나 육각형 등의 형상으로 함으로써, 압력실 유닛(2C)을 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)에 체결하는 작업이 쉬워진다. 또한, 릴리프 밸브(12)를 밸브 디스크(40)의 피스톤 본체(2A)측이 아닌, 압력실 유닛(2C)측에 배치한 것으로 완충 장치(D11)의 조립에 있어서, 릴리프 밸브(12)가 정확하게 세트되었는지의 여부를 쉽게 확인할 수 있다.

외통(36)은 상부 방향의 개구부를 플랜지(35)의 외주에 코킹 가공으로 고정함으로써 일체화되어, 내측에 중공부(R3)를 형성한다. 내통(34)과 외통(36)의 일체화는, 코킹 가공에 한정되지 않으며, 용접 등의 방법에 의해서도 실현 가능하다. 플랜지(35)는 릴리프 밸브(12)의 리프트에 의한 변형을 방해하지 않는 위치에 형성된다. 외통(36)의 내주에는 단차부(36b)가 형성된다.

프리 피스톤(9)은 바닥이 있는 통 형상을 이루고, 외통(36)의 내측에 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 수납 장착된다. 프리 피스톤(9)에 의해 외통(36)의 내측에는 상부 압력실(7)과 하부 압력실(8)이 형성된다. 프리 피스톤(9)은 상부 압력실(7)에 배치된 코일 스프링(10b)과, 하부 압력실(8)에 배치된 코일 스프링(10a)에 의해 중립 위치에 탄성 지지된다. 도 1에 도시한 스프링(10)은 완충 장치(D11)에 있어서는 코일 스프링(10a, 10b)에 의해 구성된다. 코일 스프링(10a, 10b)은 프리 피스톤(9)의 외통(36) 내의 중립 위치로부터의 변위량에 따른 탄성력을 변위와 반대 방향으로 프리 피스톤(9)에 미치게 한다. 이와 같이 코일 스프링(10a, 10b)으로 프리 피스톤(9)을 양측으로부터 탄성 지지함으로써, 프리 피스톤(9)에 항상 중립 위치를 향하게 한 압박력이 작용한다. 이것은, 입력 주파수에 의존한 감쇠력을 안정적으로 발생시키는 면에서 바람직하다.

코일 스프링(10b)의 하단부는 프리 피스톤(9)의 내주를 따라 배치되고, 프리 피스톤(9)의 내측에 있어서 프리 피스톤(9)의 저부(9a)에 접촉한다. 코일 스프링(10a)의 상단부는 프리 피스톤(9)의 저부(9a)로부터 축 방향으로 돌출 설치된 돌기(9b)의 외주에 끼워 맞추면서, 코일 스프링(10b)과 반대 방향으로부터 프리 피스톤(9)의 저부(9a)에 접촉한다. 프리 피스톤(9)에 대한 이상의 접촉 구조에 의해, 코일 스프링(10a, 10b)은 프리 피스톤(9)에 대한 래디얼 방향의 위치 어긋남이 규제된다.

프리 피스톤(9)의 상단부의 개구부는 저부의 내경에 대하여 약간 대경으로 형성된다. 코일 스프링(10b)이 수축되고, 권선 직경이 확대됨으로써, 코일 스프링(10b)이 프리 피스톤(9)의 내벽면에 스쳐, 작동유의 콘터미네이션의 원인이 되는 것을 방지하기 위해서이다.

스프링(10)을, 코일 스프링(10a, 10b) 대신에 접시 스프링 등으로 구성하는 것도 가능하다. 혹은, 일단부를 프리 피스톤(9)에 걸어 고정하고, 다른 일단부를 내통(34) 또는 외통(36)에 걸어 고정한 단일 코일 스프링으로 스프링(10)을 구성하는 것도 가능하다.

프리 피스톤(9)은 선단 개구부, 즉 도면의 상단부를 플랜지(35)에 접촉함으로써 도면 상방으로의 변위가 저지된다. 또한, 저부(9a)를 외통(36)의 단차부(36b)에 접촉함으로써 도면의 하방으로의 변위가 저지된다.

프리 피스톤(9)의 외주에는 링 형상 홈(9d)과, 링 형상 홈(9d)과 하부 압력실(8)을 연통하는 통과 구멍(9e)이 형성된다.

외통(36)의 측면에는 프리 피스톤(9)의 중립 위치에서 링 형상 홈(9d)에 대치하는 오리피스(38, 39)가 개방된다. 오리피스(38, 39)는 프리 피스톤(9)이 중립 위치에 있는 상태에서는, 링 형상 홈(9d)과 통과 구멍(9e)을 거쳐 하부실(R2)과 하부 압력실(8)을 연통한다. 오리피스(38, 39)는 프리 피스톤(9)이 중립 위치로부터 상방 혹은 하방으로 변위되면, 변위와 함께 개구 면적을 축소한다. 오리피스(38, 39)는, 프리 피스톤(9)이 플랜지(35) 또는 단차부(36b)에 접촉하는 스트로크 엔드에 있어서 완전하게 폐쇄된다. 프리 피스톤(9)의 변위에 따라서 개구 면적을 변화시키는 오리피스(38, 39)는 프리 피스톤(9)이 스트로크 엔드에 도달한 후, 적층 리프 밸브(V1 또는 V2)가 개방될 때에 발생 감쇠력이 단계적으로 급증하지 않도록, 적층 리프 밸브(V1 또는 V2)가 개방되기 전에 프리 피스톤(9)이 스트로크 엔드에 근접함에 따라 완충 장치(D11)의 발생 감쇠력을 증대시키는 역할을 한다. 오리피스(38, 39)는 도 6에만 도시되어 있으며, 도 1에서는 생략되어 있다.

외통(36)의 저부에는 하부실(R2)과 하부 압력실(8)을 연통하는 오리피스(5a)가 형성된다.

완충 장치(D11)에 따르면, 바이패스 통로(11)와 릴리프 밸브(12)를 구비하는 릴리프 밸브 유닛(2B)이 압력실 유닛(2C)으로부터 독립하여 구성되므로, 압력실 유닛(2C)의 구조가 간단해진다. 또한, 바이패스 통로(11)와 릴리프 밸브(12)를 구비하지 않는 상기 종래 기술에 의한 완충 장치와 피스톤 본체(2A)나 압력실 유닛(2C)을 공용할 수 있다.

도 7을 참조해서 본 발명의 제2 실시 형태를 설명한다.

본 실시 형태에 의한 완충 장치(D2)는, 연통로(6)와 하부실(R2) 사이에 흐름 방향에 따른 2기의 릴리프 밸브(12, 17)를 구비하는 점이 도 1에 도시하는 제1 실시 형태와 다르다. 그로 인해, 완충 장치(D2)는 바이패스 통로(11)와 병렬해서 연통로(6)와 하부실(R2)을 접속하는 바이패스 통로(16)를 구비하고, 바이패스 통로(16)에 릴리프 밸브(17)를 설치하고 있다. 바이패스 통로(11)와 릴리프 밸브(12)는 도 1에 도시한 제1 실시 형태와 마찬가지로 구성된다.

릴리프 밸브(17)는 하부실(R2)의 압력이 연통로(6)의 압력을 상회하고, 차압이 릴리프압에 도달하면 바이패스 통로(16)를 개방하여, 하부실(R2)의 작동유를 연통로(6)를 거쳐 상부실(R1)로 유출시킨다.

이하의 설명에서는, 바이패스 통로(11)를 제1 바이패스 통로, 바이패스 통로(16)를 제2 바이패스 통로, 릴리프 밸브(12)를 제1 릴리프 밸브, 릴리프 밸브(17)를 제2 릴리프 밸브라 칭한다.

완충 장치(D2)의 다른 구성은 도 1의 완충 장치(D1)와 동일하다.

도 8을 참조하면, 완충 장치(D2)에 따르면, 신장과 수축 중 어떠한 스트로크에 관해서도 도면의 실선으로 나타낸 바와 같이, 피스톤 속도 상승에 대한 발생 감쇠력의 증대를 억제할 수 있다. 도면의 파선은 릴리프 밸브(12, 17)를 설치하지 않는 케이스에 상당한다.

도면의 점 A는 완충 장치(D2)의 신장 스트로크에 있어서의 제1 릴리프 밸브(12)의 밸브 개방 타이밍에 상당한다. 도면의 점 B는 완충 장치(D2)의 수축 스트로크에 있어서의 제2 릴리프 밸브(17)의 밸브 개방 타이밍에 상당한다.

제1 릴리프 밸브(12)의 밸브 개방 타이밍은 제1 릴리프 밸브(12)의 밸브 개방압에 의해 설정된다. 제2 릴리프 밸브(17)의 밸브 개방 타이밍은 제2 릴리프 밸브(17)의 밸브 개방압에 의해 설정된다. 제1 릴리프 밸브(12)가 밸브 개방된 후의 완충 장치(D2)의 피스톤 속도에 대한 발생 감쇠력의 증대 특성은, 제1 바이패스 통로(11)의 유통 저항에 의존한다. 제2 릴리프 밸브(17)가 밸브 개방된 후의 완충 장치(D2)의 피스톤 속도에 대한 발생 감쇠력의 증대 특성은, 제2 바이패스 통로(16)의 유통 저항에 의존한다. 이들은, 설계자의 의도에 따라서 자유롭게 설정 가능하다.

본 실시 형태에 따르면, 완충 장치(D2)의 수축 스트로크에 있어서의 피스톤 속도에 대한 발생 감쇠력의 증대 구배가 작아진다. 따라서, 차륜이 노면 돌기에 올라 앉았을 때의 임펙트 쇼크의 저감 효과가 높다. 또한. 신장 스트로크에 있어서의 피스톤 속도에 대한 발생 감쇠력의 증대 구배도 작아진다. 이에 의해, 가라앉은 차체의 되흔들림에 의한 충격을 완화할 수 있게 된다. 이 완충 장치(D2)에 따르면, 신축 양쪽의 스트로크로 피스톤 속도에 대한 감쇠력 특성을 독립적으로 자유롭게 설정할 수 있으므로, 차량의 선회 시에 차체를 확실하게 지지하면서 차량이 받는 임펙트 쇼크를 저감할 수 있어, 유연하면서도 확실하게 차량의 주변 장치를 실현할 수 있다.

도 9를 참조하여, 이상 설명한 제2 실시 형태에 의한 완충 장치(D2)의 보다 구체적인 구성을 설명한다. 기본 구조를 나타내는 도 7의 완충 장치(D2)에 대하여, 구체적 구성을 도시하는 이 도면의 완충 장치를 완충 장치(D21)라 칭한다. 도 7과 도 9에서 형상이 달라도, 동일 참조 부호가 붙여진 부재는 동일한 부재다.

이 완충 장치(D21)에 있어서도, 도 6의 완충 장치(D11)와 마찬가지로, 피스톤(2)은 피스톤 본체(2A), 릴리프 밸브 유닛(2B) 및 압력실 유닛(2C)으로 구성된다.

피스톤 본체(2A)의 구성은 감쇠력 발생 요소로서의 적층 리프 밸브(V1과 V2)를 포함하여 도 6의 완충 장치(D11)와 동일하다.

완충 장치(D21)에 있어서, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)를 관통시킨, 스페이서(43), 제1 릴리프 밸브(12), 밸브 디스크(42), 제2 릴리프 밸브(17), 절결이 형성된 스페이서(44) 및 밸브 케이스(41)를 구비한다. 릴리프 밸브 유닛(2B)은 스페이서(43)를 적층 리프 밸브(V2)에, 밸브 케이스(41)를 압력실 유닛(2C)의 내통(34)의 상단부(34b)에 각각 접촉한 상태에서 피스톤 본체(2A)와 압력실 유닛(2C)에 끼움 지지된다.

밸브 디스크(42)는 디스크 형상의 부재이며, 바닥이 있는 통 형상의 밸브 케이스(41)의 개구부에 고정되어, 밸브 케이스(41)의 내측에 밀폐된 스페이스(45)를 형성한다. 제2 릴리프 밸브(17)와 절결이 형성된 스페이서(44)는 스페이스(45)의 내측에 수납 장착된다. 밸브 디스크(42)와 밸브 케이스(41) 사이에 필요에 따라서 O링이나, 각이진 링 및 링 형상 패킹 등의 시일 부재를 개재 장착한다.

밸브 디스크(42)에는 밸브 디스크(42)를 경사 방향으로 관통하여 스페이스(45)에 연통하는 경사 구멍(42a, 42b)이 형성된다. 경사 구멍(42a, 42b)은, 밸브 디스크(42)의 도면 상방으로부터 하방을 향함에 따라 피스톤 로드(4)의 중심으로부터 멀어지는 경사 구멍(42a)과, 밸브 디스크(42)의 도면 상방으로부터 하방을 향함에 따라서 피스톤 로드(4)의 중심에 가까운 경사 구멍(42b)으로 구성된다. 경사 구멍(42a)의 입구는 밸브 디스크(42)의 하단부에 형성되고, 출구는 밸브 디스크(42)의 상단부에 형성된다. 경사 구멍(42b)의 입구는 밸브 디스크(42)의 상단부에 형성되고, 출구는 밸브 디스크(42)의 하단부에 형성된다.

경사 구멍(42a)의 출구는 밸브 디스크(42)의 상단부에 형성된 링 형상 홈의 내측에 설치된다. 경사 구멍(42b)의 입구는 밸브 디스크(42)의 상단부의 링 형상 홈의 외측에 위치한다. 경사 구멍(42b)의 출구는 밸브 디스크(42)의 하단부에 형성된 링 형상 홈의 내측에 설치된다. 경사 구멍(42a)의 입구는 밸브 디스크(42)의 하단부의 링 형상 홈의 외측에 위치한다.

절결이 형성된 스페이서(44)는 거꾸로 선 바닥이 있는 통 형상으로 형성되고, 저면을 제2 릴리프 밸브(17)에 접하고, 개구부를 밸브 케이스(41)의 저부에 접한다. 절결이 형성된 스페이서(44)에는 스페이스(45)와 통과 구멍(4c)을 연통하는 절결(44a)이 형성된다.

제1 릴리프 밸브(12)는 복수의 적층된 리프로 구성된다. 스페이서(43)는 적층 리프 밸브(V2)와 제1 릴리프 밸브(12) 사이에 개재 장착된다. 제1 릴리프 밸브(12)와 적층 리프 밸브(V2)는 스페이서(43)에 의해 각각 밸브 개방 변위의 휨량이 규제된다. 제1 릴리프 밸브(12)는 밸브 케이스(41)의 외측에 배치되고, 밸브 디스크(42)에 도면 상방으로부터 외주를 착석시킴으로써, 밸브 디스크(42) 상단부의 링 형상 홈을 폐쇄한다. 이에 의해, 경사 구멍(42a)의 출구가 폐쇄되는 한편, 링 형상 홈의 외측에 개방하는 경사 구멍(42b)의 입구는 폐쇄되지 않는다.

제2 릴리프 밸브(17)는 제1 릴리프 밸브(12)와 동일하게 복수의 적층된 리프로 구성된다. 제2 릴리프 밸브(17)는 절결이 형성된 스페이서(44)의 저면에 의해 밸브 개방 시의 휨량이 규제된다. 제2 릴리프 밸브(17)는 밸브 디스크(42)에 도면의 하방으로부터 외주를 착석시킴으로써, 밸브 디스크(42)의 하단부의 링 형상 홈을 폐쇄한다. 이에 의해, 경사 구멍(42b)의 출구가 폐쇄되는 한편, 링 형상 홈의 외측에 개방하는 경사 구멍(42a)의 입구는 폐쇄되지 않는다.

릴리프 밸브(12)의 밸브 개방압은, 각각의 리프의 초기 휨에 의해 임의로 설정 가능하다. 제1 릴리프 밸브(12)의 피스톤 속도에 대한 발생 감쇠력의 증가 특성은 기본적으로 제1 바이패스 통로(11)의 유통 저항에 의존하지만, 제1 바이패스 통로(11)의 유통 저항에 한정되지 않고, 제1 릴리프 밸브(12)의 리프의 적층수에 의해서도 설정 가능하다. 제2 릴리프 밸브(17)에 대해서도 마찬가지이다. 릴리프 밸브(12, 17)의 밸브 개방압 및 감쇠력 특성을 서로 독립하여 임의로 설정 가능한 것은 물론이다.

스페이스(45)는 절결(44a)과 통과 구멍(4c)을 거쳐 항상 연통로(6)에 연통하고 있다. 이상의 구성에 의해, 경사 구멍(42a)이 도 7에 도시한 제1 바이패스 통로(11)를 구성하고, 경사 구멍(42b)이 도 7에 도시한 제2 바이패스 통로(16)를 구성한다.

압력실 유닛(2C)은 도 6의 완충 장치(D11)의 압력실 유닛(2C)의 구성과 기본적으로 동일하다. 유일한 차이로서, 완충 장치(D21)에서는 프리 피스톤(9)의 외주에 링 형상 홈(9c)을 형성하고, 링 형상 홈(9c)에 마찰 부재(48)를 수납 장착하고 있다.

마찰 부재(48)는 외통(36)의 내주면에 미끄럼 접촉하고, 프리 피스톤(9)의 외통(36)에 대한 변위에 진동 주파수에 따른 저항을 미치게 한다. 즉, 완충 장치(D21)의 진폭이 클 경우, 즉 프리 피스톤(9)의 변위가 큰 저주파수 영역의 진동에 있어서는, 마찰 부재(48)는 외통(36)의 내주면에 대하여 미끄럼 이동하고, 마찰력에 의해 프리 피스톤(9)의 외통(36)에 대한 변위를 억제한다. 완충 장치(D21)의 진폭이 작을 경우, 즉 프리 피스톤(9)의 변위가 작은 고주파수 영역의 진동에 있어서는, 마찰 부재(48)는 탄성 변형함으로써, 프리 피스톤(9)의 외통(36)에 대한 변위를 억제하지 않는다. 본 실시 형태에서는 마찰 부재(48)를 프리 피스톤(9)에 장착하고 있지만, 외통(36)에 형성한 링 형상의 수용 홈에 마찰 부재를 수납 장착해도 좋다.

도 10을 참조하면, 마찰 부재(48)를 설치하지 않을 경우에는, 저주파수 영역의 진동에 대하여 프리 피스톤(9)이 필요 이상으로 변위함으로써, 도면의 파선으로 나타낸 바와 같이 특히 저주파수 영역의 진동에 대하여 발생 감쇠력이 저하될 가능성이 있다. 마찰 부재(48)를 설치하면, 도면의 실선으로 나타낸 바와 같이, 저주파수 영역의 진동에 대한 발생 감쇠력을 큰 상태로 유지할 수 있다. 이와 같이, 마찰 부재(48)를 사용함으로써, 차량이 요철 노면을 주행할 때의 진동과 같이 입력 진동 주파수가 높은 진동에 대해서는 발생 감쇠력을 작은 상태로 유지하고, 차량이 선회 중에 더해지는 원심력과 같은 저주파수의 진동 입력에 대하여 발생 감쇠력을 큰 상태로 유지할 수 있다.

또한, 마찰 부재(48)를 O링이나 각이진 링 등의 시일 부재로 구성하면, 프리 피스톤(9)과 외통(36)의 미끄럼 이동 간극이 시일되어, 상부 압력실(7)로 한 압력실(8)과의 사이의 작동유의 누설이 저지된다. 따라서, 마찰 부재(48)를 시일 부재로 구성하는 것은, 완충 장치(D21)에 설정한대로의 감쇠력 특성을 확실하게 발휘시키는 면에서 바람직하다.

절결이 형성된 스페이서(44)의 절결(44a)은, 바닥이 있는 통 형상의 절결이 형성된 스페이서(44)의 통부의 일부를 절결하여 형성해도, 통부를 관통하는 구멍으로서 형성해도 좋다. 밸브 케이스(41)의 형상은 스페이스(45)를 형성하는 기능을 갖는 것 및 제2 릴리프 밸브(17)의 동작을 저해하지 않는 것이라고 하는 조건을 충족시키는 것이면, 원통 형상에 한정되지 않는다. 밸브 케이스(41)를 밸브 디스크(42)와 일체화하고, 혹은 압력실 유닛(2C)과 일체화하는 것도 가능하다. 밸브 케이스(41)를 압력실 유닛(2C)과 일체화할 경우에는, 밸브 디스크(42)의 외주에 외통(36)을 걸어 고정하거나, 혹은 밸브 케이스(41)를 내통(34) 또는 외통(36) 중에 설치하면 좋다. 밸브 케이스(41)를 이와 같이 구성하면, 밸브 케이스(41)를 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)에 직접 고정할 필요가 없어진다. 또한, 밸브 케이스(41)를 이와 같이 구성하면, 스페이스(45) 내의 작동유가, 밸브 케이스(41)와 밸브 디스크(40)의 간극 또는 밸브 케이스(41)와 내통(34)의 간극을 거쳐 하부실(R2)로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

도 11을 참조하여, 제2 실시 형태의 릴리프 밸브 유닛(2B)의 구성에 관한 배리에이션을 설명한다.

도 11에 도시한 완충 장치(D22)에 있어서, 제1 바이패스 통로(11)는 밸브 디스크(42)를 피스톤 로드(4)의 중심축 방향으로 관통하는 직접 구멍(52a)으로 구성되고, 제2 바이패스 통로(16)는 밸브 디스크(42)를 피스톤 로드(4)의 중심축 방향으로 관통하는 직접 구멍(52b)으로 구성된다.

직접 구멍(52a)의 입구와 직접 구멍(52b)의 출구는 동일 원주 위에 위치한다. 직접 구멍(52a)의 출구와 직접 구멍(52b)의 입구도 동일 원주 위에 위치한다.

이로 인해, 제1 릴리프 밸브(12)를 착석시키기 위해, 밸브 디스크(42)의 상단부에 형성되는 밸브 시트(42c)는, 직접 구멍(52a)의 출구를 둘러싸고, 직접 구멍(52b)의 입구를 피한 꽃잎형의 평면 형상으로 형성된다. 마찬가지로, 제2 릴리프 밸브(17)를 착석시키기 위해, 밸브 디스크(42)의 하단부에 형성되는 밸브 시트(42d)는 직접 구멍(52b)의 출구를 둘러싸고, 직접 구멍(52a)의 입구를 피한 꽃잎형의 평면 형상으로 형성된다.

완충 장치(D22)의 다른 구성은 도 9의 완충 장치(D21)와 동일하다.

이와 같이 바이패스 통로(11, 16)를 직접 구멍(52a, 52b)으로 구성함으로써, 밸브 디스크(42)에 대한 천공 작업이 용이해진다.

도 12 내지 도 14를 참조하여, 제2 실시 형태의 릴리프 밸브 유닛(2B)의 구성에 관한 다른 배리에이션을 설명한다.

도 12에 도시한 완충 장치(D23)에 있어서, 제1 바이패스 통로(11)는 밸브 디스크(42)를 피스톤 로드(4)의 중심축 방향으로 관통하는 직접 구멍(62a)으로 구성되고, 제2 바이패스 통로(16)는 밸브 디스크(42)를 피스톤 로드(4)의 중심축 방향으로 관통하는 직접 구멍(62b)으로 구성된다. 직접 구멍(62a)은 피스톤 로드(4)의 중심축을 중심으로 하는 원주 위에 복수 형성된다. 직접 구멍(62b)은 피스톤 로드(4)의 중심축을 중심으로 하는, 직접 구멍(62a)을 형성하는 원보다 소경의 원주 위에 복수 형성된다.

직접 구멍(62a)은 밸브 디스크(42)의 상단부에 형성한 링 형상 홈(63a)에 개방한다. 직접 구멍(62b)은 밸브 디스크(42)의 하단부에 형성한 링 형상 홈(63b)에 개방한다. 제1 릴리프 밸브(12)에는 직접 구멍(62b)의 입구를 향한 복수의 구멍부(64)가 형성된다. 제1 릴리프 밸브(12)는 밸브 디스크(42)의 상단부에 착석함으로써, 링 형상 홈(63a)을 폐쇄한다.

제1 릴리프 밸브(12)를 복수의 리프의 적층체로 구성할 경우에는, 직접 구멍(62b)의 입구를 덮는 모든 리프에 구멍부(64)를 형성할 필요가 있다.

도 14를 참조하면, 제1 릴리프 밸브(12)를 구성하는 복수의 리프 중 밸브 디스크(42)로부터 피스톤 로드(4)의 중심축 방향으로 가장 먼 리프(12e)에는 복수의 관통 구멍(65)을 형성한다.

도 13을 참조하면, 다른 리프(12f)에는 복수의 아치 형상의 관통 구멍(66)을 형성한다. 관통 구멍(65, 66)은 동일한 원주 위에 형성된다. 관통 구멍(65)이 관통 구멍(66)에 겹치는 것으로, 제1 릴리프 밸브(12)를 관통하는 구멍부(64)가 형성된다.

완충 장치(D23)의 다른 구성은 도 9의 완충 장치(D21)와 동일하다.

구멍부(64)를 도 13과 도 14에 도시한 바와 같이 형성함으로써, 리프(12e, 12f)를 적층할 때에 원주 방향에 관한 위치 결정을 행하지 않아도, 관통 구멍(65, 66)의 오버랩을 확보할 수 있다. 따라서, 구멍부(64)의 유통 단면적이 리프(12e, 12f)의 원주 방향의 상대 위치에 의해 변화되지 않아, 제1 릴리프 밸브(12)의 조립 작업이 용이해진다.

한편, 밸브 디스크(42)의 하단부에 형성된 링 형상 홈(63b)은 제2 릴리프 밸브(17)가 밸브 디스크(42)의 하단부에 착석함으로써 폐쇄된다. 직접 구멍(62a)의 입구는 제2 릴리프 밸브(17)의 외측에 위치하므로, 제2 릴리프 밸브(17)의 개폐에 관계없이 항상 개방 상태를 유지한다.

또, 직접 구멍(62b)을 직접 구멍(62a)의 외측에 배치할 경우에는, 제2 릴리프 밸브(17)에 구멍부(64)를 형성하고, 직접 구멍(62a)의 입구를 구멍부(64)를 거쳐 항상 스페이스(45)에 연통시킨다.

도 15를 참조하여, 본 발명의 제3 실시 형태를 설명한다.

이 도면의 완충 장치(D3)는, 단일 릴리프 밸브(12)를 사용해서 피스톤(2)의 신장 스트로크와 수축 스트로크의 양쪽에 관해서, 피스톤 속도에 대한 발생 감쇠력 특성을 변화시킨다. 그로 인해, 완충 장치(D3)에 있어서는 도 6에 도시한 완충 장치(D11)와는 다른 구성의 릴리프 밸브(12)가 사용된다.

구체적으로는, 이 완충 장치(D3)에 있어서, 릴리프 밸브(12)는 중심에 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)를 관통시킨 편평한 링 형상의 단체 리프로 구성된다. 릴리프 밸브(12)를 적층한 리프로 구성하는 것도 가능하다. 릴리프 밸브(12)의 외주는, 밸브 디스크(40)에 설치한 링 형상의 밸브 시트(40a)에 착석하고, 릴리프 밸브(12)의 내주는 내통(34)의 도면 상단부(34b)에 착석한다. 릴리프 밸브(12)는, 밸브 디스크(42)에 형성된 바이패스 통로(11)의 하부실(R2)을 향한 개구부를 개폐한다.

연통로(6)로 유도된 상부실(R1)의 압력이 하부실(R2)의 압력을 상회해서 차압이 제1 릴리프압 이상이 되면, 내주를 내통(34)의 상단부(34b)로 지지한 릴리프 밸브(12)는 외주를 도면 하방으로 휘게 해서 밸브 시트(40a)로부터 리프트시켜, 바이패스 통로(11)를 개방하여 상부실(R1)의 작동유를 연통로(6)를 거쳐 하부실(R2)로 유입시킨다.

하부실(R2)의 압력이 연통로(6)로 유도된 상부실(R1)의 압력을 상회해서 차압이 제2 릴리프압 이상이 되면, 외주를 밸브 디스크(42)의 밸브 시트(40a)로 지지한 릴리프 밸브(12)는 내주를 도면 상방으로 휘게 해서 내통(34)의 상단부(34b)로부터 리프트시켜, 바이패스 통로(11)를 개방하여 하부실(R2)의 작동유를 연통로(6)를 거쳐 상부실(R2)로 유입시킨다.

즉, 밸브 시트(40a)는 제1 작동실(R1)로부터 제2 작동실(R2)로의 흐름에 대하여 릴리프 밸브(12)의 밸브 시트로서 기능을 하는 동시에, 반대 방향의 흐름에 대해서는 릴리프 밸브(12)의 지지 부재로서 기능을 한다. 내통(34)의 상단부(34b)는 제2 작동실(R2)로부터 제1 작동실(R1)로의 흐름에 대하여 릴리프 밸브의 밸브 시트로서 기능을 하는 동시에, 반대 방향의 흐름에 대해서는 릴리프 밸브(12)의 지지 부재로서 기능을 한다. 즉, 릴리프 밸브(12)는 다른 지지 부재에 의해 내주와 외주를 반대 방향으로부터 각각 지지한다.

이상의 구조에 의해, 릴리프 밸브(12)는 바이패스 통로(11)의 양 방향의 흐름에 대하여 릴리프 기능을 발휘한다. 완충 장치(D3)의 다른 구성은, 도 6에 도시한 완충 장치(D11)와 동일하다.

완충 장치(D3)의 신장 스트로크에 있어서 피스톤 속도가 고속이 될 경우에는, 연통로(6)로 유도된 상부실(R1)의 압력으로 바이패스 통로(11)를 개방하고, 완충 장치(D3)의 신장 시의 발생 감쇠력이 과대해지는 것을 방지한다. 또한, 완충 장치(D3)의 수축 스트로크에 있어서 피스톤 속도가 고속이 될 경우에는, 하부실(R2)의 압력으로 바이패스 통로(11)를 개방하고, 완충 장치(D)의 수축 시의 발생 감쇠력이 과대해지는 것을 방지한다. 이와 같이 하여, 피스톤 속도가 고속이 되었을 경우에, 피스톤(2)의 스트로크 방향에 상관없이, 발생 감쇠력의 증대를 억제할 수 있게 된다. 이 완충 장치(D3)에 있어서는, 제2 실시 형태와 같이 2개의 바이패스 통로(11, 16) 및 2기의 릴리프 밸브(12, 17)를 설치하는 일 없이, 단일의 바이패스 통로(11)와 단일의 릴리프 밸브(12)를 사용해서 신축 양쪽의 스트로크로 피스톤 속도에 대한 발생 감쇠력의 증대를 억제할 수 있다.

도 16과 도 17을 참조해서 본 발명의 제4 실시 형태를 설명한다.

본 실시 형태에 의한 완충 장치(D41, D42)는, 바이패스 통로(11, 16)가 상부실(R1)을 상부 압력실(7)을 거쳐 하부실(R2)에 연통하는 점이 제2 실시 형태와 다르다.

도 16에 도시한 완충 장치(D41)에 있어서, 릴리프 밸브 유닛(2B)의 밸브 케이스(41)는 밸브 디스크(42)의 외주와 압력실 유닛(2C)의 내통(34)의 상단부(34b)의 외주에 각각 끼워 맞추는 통체(77)를 구비한다. 통체(77)와 밸브 디스크(42)의 외주 사이에는 시일링(76)이 개재 장착된다. 시일링(76)은 스페이스(45)와 하부실(R2)과의 사이의 작동유의 누설을 방지하는 동시에, 통체(77)와 밸브 디스크(42)의 래디얼 방향의 덜걱거림을 흡수한다.

밸브 디스크(42)에는 도 9의 완충 장치(D21)와 같은 복수의 경사 구멍(42a, 42b)이 형성된다. 경사 구멍(42a)이 제1 바이패스 통로(11)에 상당하고, 경사 구멍(42b)이 제2 바이패스 통로(16)에 상당한다.

밸브 디스크(42)의 상단부에는 경사 구멍(42a)의 출구에 연통하는 링 형상 홈(71a)이 형성된다. 제1 릴리프 밸브(12)는 복수의 리프의 적층체로 구성되어, 링 형상 홈(71a)을 폐쇄한다. 경사 구멍(42b)의 입구는 래디얼 방향에 관해서 제1 릴리프 밸브(12)의 외측에서 밸브 디스크(42)의 상단부에 개방한다.

밸브 디스크(42)의 하단부에는 경사 구멍(42b)의 출구에 연통하는 링 형상 홈(71b)이 형성된다. 제2 릴리프 밸브(17)는 복수의 리프의 적층체로 구성되어, 링 형상 홈(71b)을 폐쇄한다. 경사 구멍(42a)의 입구는 래디얼 방향에 관해서 제2 릴리프 밸브(17)의 외측에서 밸브 디스크(42)의 하단부에 개방한다.

내통(34)에는 밸브 케이스(41) 내의 스페이스(45)에 연통하는 복수의 관통 구멍(72)이, 피스톤 로드(4)의 중심축을 중심으로 하는 원주 위에 형성된다. 이로 인해, 내통(34)은 도 6의 완충 장치(D11)보다도 대경으로 형성된다. 단, 내통(34)의 상단부(34b)의 통체(77)와의 끼워 맞춤부는 단차(34c)를 거쳐 약간 소경으로 형성된다. 한편, 통체(77)의 내통(34)의 상단부(34b)와의 끼워 맞춤부(77a)는 약간 두껍게 형성된다. 이들의 끼워 맞춤부 사이에는 시일링(73)이 끼움 지지된다. 시일링(73)은 스페이스(45)와 하부실(R2)과의 사이의 작동유의 누설을 방지하는 동시에, 통체(77)와 내통(34)의 래디얼 방향의 덜걱거림을 흡수한다.

도 9의 완충 장치(D21)와 달리, 완충 장치(D41)에 있어서, 제2 릴리프 밸브(17)는 내통(34)의 상단부(34b)로 플레이트(74)와 스페이서(75)를 거쳐 직접 지지된다.

스페이서(75)는 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)의 외주에 끼워 맞추고, 제2 릴리프 밸브(17)의 리프가 휘기 위한 공간을 확보하는 역할을 한다.

플레이트(74)는 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)의 외주에 끼워 맞추는, 내통(34)의 상단부(34b)의 단부면보다 직경이 큰 원형의 플레이트로 구성된다. 플레이트(74)는 통체(77)의 끼워 맞춤부(77a)를 단차(34c)와 끼움 지지하고, 끼워 맞춤부(77a)가 내통(34)의 상단부(34b)로부터 누락되는 것을 저지하는 역할을 한다. 관통 구멍(72)과 스페이스(45) 사이의 작동유의 유통을 방해하지 않도록, 플레이트(74)의 관통 구멍(72)에 대응하는 위치에 구멍부(74a)가 형성된다.

이 완충 장치(D41)에 있어서는, 상부실(R1)이 연통로(6), 상부 압력실(7), 관통 구멍(72)을 거쳐 항상 밸브 케이스(41) 내의 스페이스(45)에 연통하고 있다.

스페이스(45)의 작동유는 경사 구멍(42a)과 제1 릴리프 밸브(12)를 거쳐 하부실(R2)로 유출 가능하며, 하부실(R2)의 작동유는 경사 구멍(42b)과 제2 릴리프 밸브(17)를 거쳐 스페이스(45)로 유출 가능하다.

이 완충 장치(D41)에 있어서도, 피스톤 속도가 고속이 되면, 신장 스트로크에서는 제1 릴리프 밸브(12)가 개방되어 상부실(R1)로부터 하부실(R2)로의 작동유의 유통을 허용하고, 수축 스트로크에서는 제2 릴리프 밸브(17)가 개방되어 하부실(R2)로부터 상부실(R1)로의 작동유의 유통을 허용한다. 따라서, 이 완충 장치(D41)에 의해서도, 제2 및 제3 실시 형태와 마찬가지로, 신축 양 방향의 스트로크에 있어서, 피스톤 속도의 상승에 대한 발생 감쇠력의 증가율을 작게 억제할 수 있다.

이 완충 장치(D41)는, 제2 실시 형태의 절결이 형성된 스페이서(44) 대신에, 제2 릴리프 밸브(17)가 휘기 위한 공간을 확보하는 스페이서(75)를 사용하고 있다. 따라서, 밸브 디스크(42)와 내통(34)의 거리가 짧아져, 완충 장치(D41)의 전체 길이에 대하여 가능한 스트로크 거리를 길게 할 수 있다.

도 17을 참조하여, 제4 실시 형태의 배리에이션을 설명한다.

이 도면의 완충 장치(D42)는 도 16의 완충 장치(D41)와 다음의 점에서 다르다. 즉, 완충 장치(D42)에 있어서는, 압력실 유닛(2C)을 외통(36)과 내통(34)으로 구성하는 대신에, 원통 형상의 하우징(81)과 하우징(81)의 하단부 개구부를 폐쇄하는 캡(82)으로 구성한다. 또한, 릴리프 밸브 유닛(2B)의 밸브 케이스(41)를 생략하고, 릴리프 밸브 유닛(2B)의 밸브 디스크(42)와 제2 릴리프 밸브(17)를 하우징(81)에 수납 장착하고 있다.

하우징(81)은 제1 연신부로서의 상부(81a), 격벽부(81b) 및 제2 연신부로서의 하부(81c)로 이루어진다.

상부(81a)는 원통 형상을 이루고, 격벽부(81b)로부터 릴리프 밸브 유닛(2B)을 향해 연장된다. 상부(81a)의 선단부는 밸브 디스크(42)의 외주에 장착된다. 상부(81a)와 밸브 디스크(42)에 형성된 스페이스(45)에는 제2 릴리프 밸브(17)와 스페이서(75)가 수용된다. 도 16의 완충 장치(D41)에서 사용된 플레이트(74)는 여기에서는 생략되고, 제2 릴리프 밸브(17)는 스페이서(75)를 거쳐 격벽부(81b)로 지지된다.

격벽부(81b)는 상부(81a)와 하부(81c)를 이격하는 기능을 갖고, 중심에는 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)의 선단부의 수나사(4b)에 나사 결합하는 나사 결합 구멍(83)이 형성된다.

하부(81c)는 원통 형상을 이루고, 격벽부(81b)로부터 피스톤 로드(4)의 중심축 방향에 관해서 릴리프 밸브 유닛(2B)과 반대 방향으로 연장한다.

캡(82)은 하부(81c)의 하단부에 코킹에 의해 고정된다. 캡(82)의 외주에는 코킹에 의한 하부(81c)의 하단부의 소성 변형을 촉진하기 위한 모따기부(82a)를 형성해 둔다. 캡(82)은 하부 압력실(8) 내로 돌출하는 볼록부(82c)를 구비한다. 볼록부(82c)에는 오리피스(5a)가 형성된다. 볼록부(82c)는 완충 장치(D42)의 조립 시에 캡(82)의 표리의 식별을 쉽게 한다. 또한, 볼록부(82c)는 코일 스프링(10a)의 래디얼 방향의 위치 결정에 도움이 된다. 볼록부(82c)를 생략하는 것도 가능하다.

하우징(81)의 하부(81c)의 하단부 외주에는, 체결 공구로 파지 가능한 파지부(81d)가 형성된다. 파지부(81d)의 외형은, 체결 공구의 형상에 맞추어 미리 설정되어, 예를 들어 원형을 평행선으로 잘라낸 형상이나 육각 형상 등의 진원형 이외의 형상이 적용된다. 파지부(81d)는 하우징(81)의 외측으로부터 체결 공구가 액세스 가능하며, 체결 공구가 끼워 맞춤 가능한 축 방향 길이를 갖는다.

하우징(81)의 피스톤 로드(4)에 대한 부착은, 체결 공구에 파지된 파지부(81d)를 거쳐, 하우징(81)의 나사 결합 구멍(83)을 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)의 수나사(4b)에 체결함으로써 행해진다. 하우징(81)을 피스톤 로드(4)에 고정하기에 앞서, 캡(82)을 하우징(81)의 하부(81c)의 하단부에 코킹에 의해 고정한다. 나사 결합 구멍(83)을 수나사(4b)에 체결할 때에, 캡(82)은 하우징(81)과 일체로 회전하므로, 체결 토크는 캡(82)에는 작용하지 않는다. 하우징(81)의 피스톤 로드(4)에 대한 이 고정 구조는, 캡(82)과 하우징(81)과의 덜걱거림을 방지하는 면에서 바람직하다.

하부(81c)의 내측에는 프리 피스톤(9)을 수납 장착한 중공부(R3)가 형성된다. 중공부(R3)에는 하방을 향해 직경을 확대하기 위해, 단차부(81f)가 형성된다. 중공부(R3)가 가장 내경이 작은 격벽부(81b)로부터 하방을 향해 단계적으로 내경을 확대함으로써, 하우징(81)의 가공을 쉽게 하기 위해서다. 대응해서 프리 피스톤(9)은 저부(9a)를 상부 방향으로 한 상태에서 중공부(R3)에 수납 장착된다. 프리 피스톤(9)은 상부 방향의 저부(9a)를 단차부(81f)에 접촉함으로써 상방으로의 변위가 저지되고, 하부 방향의 선단부를 캡(82)에 접촉함으로써 하방으로의 변위가 저지된다.

중공부(R3)는 프리 피스톤(9)에 의해 상부 압력실(7)과 하부 압력실(8)로 형성된다. 프리 피스톤(9)은 상부 압력실(7)에 수납 장착된 코일 스프링(10b)과 하부 압력실(8)에 수납 장착된 코일 스프링(10a)에 의해 중공부(R3) 내의 중립 위치에 탄성 지지된다.

격벽부(81b)에는 상부(81a)의 내측에 형성되는 스페이스(45)와 하부(81c)의 상부 압력실(7)을 연통하는 관통 구멍(72)이 형성된다. 관통 구멍(72)은 격벽부(81b)를 피스톤 로드(4)의 중심축 방향으로 관통한다. 관통 구멍(72)의 상부 압력실(7)에 대한 개구부가 코일 스프링(10b)에 의해 폐색되지 않도록, 관통 구멍(72)의 상부 압력실(7)에 대한 개구부에는 원주 방향으로 간격을 두고 형성된 아치형의 복수의 절결(72a)을 마련한다.

프리 피스톤(9)의 외주에는 링 형상 홈(9d)과, 링 형상 홈(9d)과 하부 압력실(8)을 연통하는 통과 구멍(9e)이 형성된다. 하우징(81)에는 프리 피스톤(9)의 중립 위치에서 링 형상 홈(9d)에 대치하는 오리피스(38, 39)가 형성된다.

프리 피스톤(9)에는 도 16의 완충 장치(D41)와 같은 링 형상 홈(9c)이 형성되고, 링 형상 홈(9c)에 마찰 부재(48)가 수납 장착된다. 링 형상 홈(9c)의 축 방향 위치는 링 형상 홈(9d)과 프리 피스톤(9)의 하부 방향 선단부와의 사이로 한다. 프리 피스톤(9)은 링 형상 홈(9c)에 마찰 부재(48)를 장착한 상태에서 하우징(81)에 삽입된다. 링 형상 홈(9c)은 링 형상 홈(9d)보다 도면의 하측에 형성되어 있으므로, 프리 피스톤(9)을 하우징(81)에 삽입할 때에, 마찰 부재(48)는 오리피스(38, 39)와 간섭하지 않는다. 링 형상 홈(9c)의 위치를 이렇게 설정하는 것은, 따라서 마찰 부재(48)의 손상 방지의 면에서 바람직하다.

완충 장치(D42)의 다른 구성은, 도 16의 완충 장치(D41)와 동일하다.

이 완충 장치(D42)에 따르면, 도 16의 완충 장치(D41)와 비교하여, 릴리프 밸브 유닛(2B)의 밸브 케이스(41)나 압력실 유닛(2C)의 내통(34)이 불필요해진다.

완충 장치(D41 및 D42)에 있어서, 밸브 디스크(42)에 경사 구멍(42a, 42b)을 형성하는 대신에, 도 11의 완충 장치(D22)의 직접 구멍(52a, 52b)이나, 도 12의 완충 장치(D23)의 직접 구멍(62a, 62b)을 형성하는 것도 가능하다.

도 18 내지 도 20을 참조해서 본 발명의 제5 실시 형태를 설명한다.

본 실시 형태에 의한 완충 장치(D51, D52, D53)는, 릴리프 밸브 유닛(2B)이 2기의 밸브 디스크(91, 92)를 구비하는 점이 제2 실시 형태와 다르다. 피스톤 본체(2A)와 압력실 유닛(2C)의 구성은 제2 실시 형태의 완충 장치(D21, D22 및 D23)와 동일하다.

도 18에 도시한 완충 장치(D51)에 있어서, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 밸브 디스크(91), 제2 릴리프 밸브(17), 스페이서(94), 밸브 디스크(92) 및 제1 릴리프 밸브(12)를 구비한다. 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)는 이들의 부재를 관통한다. 이들의 부재는, 소경부(4a)에 나사 결합하는 압력실 유닛(2C)의 내통(34)과 피스톤 본체(2A)의 적층 리프 밸브(V2)에 끼움 지지된다.

밸브 디스크(91)에는, 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)에 끼워 맞추고, 피스톤 본체(2A)를 향해 축 방향으로 돌출하는 통 형상의 스페이서(91c)가 형성된다. 밸브 디스크(92)는 바닥이 있는 통 형상으로 형성되고, 선단 개구부를 밸브 디스크(91)의 외주에 끼워 맞춘다. 밸브 디스크(91, 92)는 내측의 스페이스(93)에 제2 릴리프 밸브(17)와 스페이서(94)를 수납 장착한 밸브 케이스(41)를 구성한다. 밸브 디스크(92)와 밸브 디스크(91)의 끼워 맞춤부에 시일링을 개재 장착하는 것도 바람직하다. 또한, 밸브 디스크(91)를 선단부를 하방을 향하게 한 바닥이 있는 통 형상으로 형성하고, 밸브 디스크(91)의 선단 개구부를 밸브 디스크(92)의 외주에 끼워 맞추게 하는 것도 가능하다.

밸브 디스크(91)에는 축 방향으로 복수의 관통 구멍(91a)이 형성된다. 관통 구멍(91a)의 상단부는 하부실(R2)에 개방한다. 관통 구멍(91a)의 하단부는 밸브 디스크(91)의 하단부에 형성된 링 형상 홈(91d)에 연통한다. 밸브 케이스(41) 내에 수납 장착된 제2 릴리프 밸브(17)는 적층된 복수의 리프로 이루어지고, 밸브 디스크(91)의 하단부에 착석함으로써 링 형상 홈(91d)을 스페이스(93)로부터 차단한다. 스페이서(94)는 제2 릴리프 밸브(17)와 밸브 디스크(92)의 저면과의 사이에 개재 장착되어, 제2 릴리프 밸브(17)의 중앙부를 지지한다.

피스톤 로드(4)에는 제2 실시 형태의 완충 장치(D21, D22 및 D23)와 마찬가지로, 소경부(4a)를 관통하여 상부실(R1)과 상부 압력실(7)을 연통하는 연통로(6)와, 연통로(6)에 연통하여, 소경부(4a)의 외주면에 개방하는 통과 구멍(4c)이 형성된다.

밸브 디스크(92)의 저부의 소경부(4a)를 향한 내주면에는 통과 구멍(4c)을 향하는 위치에 링 형상 홈(95)이 형성된다. 밸브 디스크(92)의 저부에는 다시, 링 형상 홈(95)을 스페이스(93)에 연통하는 포트(96)와, 링 형상 홈(95)을 밸브 디스크(92)의 하단부에 형성한 링 형상 홈(92a)으로 유도하는 포트(97)가 형성된다.

제1 릴리프 밸브(12)는 적층된 복수의 리프로 이루어지고, 내통(34)의 상단부(34b)로 중앙부가 지지되고, 밸브 디스크(92)의 하단부에 착석함으로써 링 형상 홈(92a)을 하부실(R2)로부터 차단한다.

제1 릴리프 밸브(12)는 완충 장치(D51)가 신장 스트로크할 때에, 연통로(6), 통과 구멍(4c), 링 형상 홈(95) 및 포트(97)를 거쳐 작용하는 상부실(R1)의 압력에 따라서 개방하여, 상부실(R1)의 작동유를 하부실(R2)로 유출시킨다. 제2 릴리프 밸브(17)는 완충 장치(D51)가 수축 스트로크할 때에, 관통 구멍(91a)을 거쳐 작용하는 하부실(R2)의 압력에 따라서 개방하고, 하부실(R2)의 작동유를 관통 구멍(91a), 스페이스(93), 포트(96), 링 형상 홈(95), 통과 구멍(4c) 및 연통로(6)를 거쳐 상부실(R1)로 유출시킨다.

이 완충 장치(D51)에 있어서는, 따라서 포트(97)가 제1 바이패스 통로(11)를 구성하고, 관통 구멍(91a)이 제2 바이패스 통로(16)를 구성한다.

이 완충 장치(D51)에 있어서는, 릴리프 밸브(12, 17)를 설치하는 바이패스 통로(11, 16)는 중공부(R3)를 통하지 않고 상부실(R1)과 하부실(R2)을 연통한다. 따라서, 릴리프 밸브(12, 17)의 개폐가 중공부(R3) 내의 압력에 영향을 끼치지 않고, 피스톤 속도가 저속 영역인 경우에, 완충 장치(D51)로의 입력 진동 주파수에 의존한 감쇠력을 안정적으로 발생시킬 수 있다.

이 완충 장치(D51)에 있어서는, 제2 실시 형태의 완충 장치(D21, D22 및 D23)와 달리, 릴리프 밸브(12, 17)는 모두 밸브 디스크(91)에 의해 적층 리프 밸브(V2)로부터 이격되어 있다. 그로 인해, 완충 장치(D51)의 급격한 신장 스트로크에 의해 적층 리프 밸브(V2)로부터 작동유가 분출되어도, 분류가 릴리프 밸브(12)나 릴리프 밸브(17)에 충돌하지 않고, 릴리프 밸브(12)나 릴리프 밸브(17)의 개폐에 영향을 끼치지 않는다. 따라서, 릴리프 밸브(12, 17)는 안정적으로 동작하고, 완충 장치(D51)는 신축 양 스트로크에 있어서 안정된 감쇠력을 발생시킨다.

이 완충 장치(D51)에 있어서, 피스톤 본체(2A)의 스커트(22)의 내경을, 밸브 디스크(92)의 외경보다 큰 직경으로 설정함으로써, 스커트(22)의 내측에 밸브 디스크(92)를 침입시킬 수 있다. 이와 같은 구성은, 완충 장치(D51)의 스트로크 길이를 확보하는 면에서 바람직하다. 또한 스커트(22)의 내경과, 밸브 디스크(92)의 외경과의 사이에 충분한 차이를 마련함으로써, 스커트(22)와 밸브 디스크(92)가 이루는 링 형상 간극이 작동유의 흐름에 부여하는 유통 저항을 작게 억제할 수 있다. 이것은 피스톤 속도나 입력 진동 주파수에 대하여 설정대로의 감쇠 특성을 얻는 면에서 바람직하다.

도 19를 참조하여, 제5 실시 형태의 배리에이션을 설명한다.

완충 장치(D52)는, 릴리프 밸브 유닛(2B)에 있어서의 밸브 디스크(91), 제2 릴리프 밸브(17), 스페이서(94), 밸브 디스크(92) 및 제1 릴리프 밸브(12)의 배치가 도 18의 완충 장치(D51)와 다르다. 이하에 차이점을 설명한다.

완충 장치(D52)에 있어서는, 제1 릴리프 밸브(12)를 착석시키는 밸브 디스크(92)를, 제2 릴리프 밸브(17)를 착석시키는 밸브 디스크(91)의 피스톤 본체(2A)측, 즉 밸브 디스크(91)의 도면 중 상방에 배치한다.

피스톤 로드(4)의 소경부(4a)는, 적층 리프 밸브(V2)의 하방에 있어서, 스페이서(43), 제1 릴리프 밸브(12), 밸브 디스크(92), 스페이서(101), 제2 릴리프 밸브(17) 및 밸브 디스크(91)를 관통한다. 이들의 부재는, 소경부(4a)에 나사 결합하는 압력실 유닛(2C)의 내통(34)과 피스톤 본체(2A)의 적층 리프 밸브(V2)에 끼움 지지된다.

밸브 디스크(92)는 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)의 외주에 끼워 맞추는 저부(92b)와, 저부로부터 도면 중 하부 방향으로 돌출되는 선단부(92c)를 갖는다. 제1 릴리프 밸브(12)는 스페이서(43)로 중앙부를 지지하고, 밸브 디스크(92)의 상단부에 착석한다.

밸브 디스크(92)의 저부(92b)에는. 피스톤 로드(4)의 중심축 방향에 형성된 관통 구멍(92d)과, 피스톤 로드(4)의 소경부(4a)에 형성된 통과 구멍(4c)을 향한 대경부(92f)와, 대경부(92f)와 관통 구멍(92d)을 연통하는 절결(92e)이 형성된다.

밸브 디스크(92)의 선단부(92c)는 밸브 디스크(91)의 외주에 끼워 맞춘다. 밸브 디스크(91, 92)는 내측의 스페이스(93)에 스페이서(101)와 제2 릴리프 밸브(17)를 수납 장착한 밸브 케이스(41)를 구성한다. 스페이스(93)는 절결(92e)에 연통한다.

밸브 디스크(91)는 압력실 유닛(2C)의 내통(34)의 상단부(34b)에 접촉한다. 밸브 디스크(91)에는 피스톤 로드(4)의 중심축 방향으로 관통 구멍(91a)이 형성된다. 관통 구멍(91a)은 밸브 디스크(91)의 하단부에 있어서 하부실(R2)을 향해 개방한다. 제2 릴리프 밸브(17)는 중앙부를 스페이서(101)로 지지하고, 밸브 디스크(91)의 상단부에 착석함으로써 관통 구멍(91a)을 스페이스(93)로부터 차단한다.

제1 릴리프 밸브(12)는 완충 장치(D52)가 신장 스트로크할 때에, 연통로(6), 통과 구멍(4c), 대경부(92f), 절결(92e) 및 관통 구멍(92d)을 거쳐 작용하는 상부실(R1)의 압력에 따라서 개방하여, 상부실(R1)의 작동유를 하부실(R2)로 유출시킨다.

제2 릴리프 밸브(17)는 완충 장치(D52)가 수축 스트로크할 때에, 관통 구멍(91a)을 거쳐 작용하는 하부실(R2)의 압력에 따라서 개방하여, 하부실(R2)의 작동유를 관통 구멍(91a), 스페이스(93), 절결(92e), 대경부(92f), 통과 구멍(4c) 및 연통로(6)를 거쳐 상부실(R1)로 유출시킨다.

이 완충 장치(D52)에 있어서는, 관통 구멍(92d)이 제1 바이패스 통로(11)를 구성하고, 관통 구멍(91a)이 제2 바이패스 통로(16)를 구성한다.

도 20을 참조하여, 제5 실시 형태의 다른 배리에이션을 설명한다.

완충 장치(D53)는, 릴리프 밸브 유닛(2B)의 구성이 도 18의 완충 장치(D51)와 다르다. 이하에 차이점을 설명한다.

완충 장치(D53)에 있어서는, 릴리프 밸브 유닛(2B)의 밸브 디스크(92)를 바닥이 있는 통 형상으로 형성하는 대신에, 밸브 디스크(91, 92)의 외주에 끼워 맞추는 통체(112)를 거쳐 밸브 디스크(91, 92)를 일체화한다. 밸브 디스크(91, 92)의 외주에는 통체(112)의 단부에 접촉하는 플랜지가 형성된다.

밸브 디스크(91, 92) 및 통체(112)에 의해 내측의 스페이스(93)에, 절결이 형성된 스페이서(111)와 제2 릴리프 밸브(17)를 수납 장착한 밸브 케이스(41)가 구성된다. 절결이 형성된 스페이서(111)는 밸브 디스크(91, 92)에 끼움 지지된다.

밸브 디스크(91)에는 완충 장치(D51)와 마찬가지로 관통 구멍(91a)과 링 형상 홈(91d)이 형성된다. 관통 구멍(91a)은 하부실(R2)에 항상 연통한다. 제2 릴리프 밸브(17)는 절결이 형성된 스페이서(111)로 지지되어, 밸브 디스크(91)의 하단부에 착석함으로써 링 형상 홈(91d)을 폐쇄한다.

피스톤 로드(4)에는 연통로(6)와 통과 구멍(4c)이 형성된다. 절결이 형성된 스페이서(111)에는 통과 구멍(4c)과 스페이스(93)를 연통하는 절결(111a)이 형성된다.

밸브 디스크(92)에는 관통 구멍(92h)이 형성된다. 밸브 디스크(92)의 하단부에는 링 형상 홈(92g)이 형성된다. 관통 구멍(92h)의 일단부는 스페이스(93)에 개방하고, 다른 일단부는 링 형상 홈(92g)에 개방한다. 제1 릴리프 밸브(12)는 적층된 복수의 리프로 이루어지고, 내통(34)의 상단부(34b)로 중앙부를 지지하고, 밸브 디스크(92)의 하단부에 착석함으로써 링 형상 홈(92g)을 하부실(R2)로부터 차단한다.

제1 릴리프 밸브(12)는 완충 장치(D53)가 신장 스트로크할 때에, 연통로(6), 통과 구멍(4c), 절결(111a), 스페이스(93) 및 관통 구멍(92h)을 거쳐 작용하는 상부실(R1)의 압력에 따라서 개방하고, 상부실(R1)의 작동유를 하부실(R2)로 유출시킨다.

제2 릴리프 밸브(17)는 완충 장치(D53)가 수축 스트로크할 때에, 관통 구멍(91a)을 거쳐 작용하는 하부실(R2)의 압력에 따라서 개방하고, 하부실(R2)의 작동유를 관통 구멍(91a), 스페이스(93), 절결(111a), 통과 구멍(4c) 및 연통로(6)를 거쳐 상부실(R1)로 유출시킨다.

이 완충 장치(D53)에 있어서는, 관통 구멍(92h)이 제1 바이패스 통로(11)를 구성하고, 관통 구멍(91a)이 제2 바이패스 통로(16)를 구성한다.

완충 장치(D51, D52, D53)는 압력실 유닛(2C)의 구조에는 의존하지 않는다. 릴리프 밸브 유닛(2B)과 간섭하지 않는 범위에서, 압력실 유닛(2C)에는 여러가지 구성을 적용할 수 있다.

이상의 설명에 관해서 2009년 12월 11일을 출원일로 하는 일본에 있어서의 일본 특허 출원 제2009-281220호 및 2010년 9월 10일을 출원일로 하는 일본에 있어서의 일본 특허 출원 제2010-202718호의 내용을 여기에 인용에 의해 합체한다.

이상, 본 발명을 몇 가지의 특정 실시 형태를 통하여 설명해 왔지만, 본 발명은 상기의 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 당업자에게 있어서는, 클레임의 기술범위에서 이들의 실시 형태에 다양한 수정 혹은 변경을 가하는 것이 가능하다.

이상 설명한 실시 형태에 있어서는, 릴리프 밸브 유닛(2B)과 압력실 유닛(2C)을 하부실(R2) 내에 배치하고 있다. 그러나 릴리프 밸브 유닛(2B)과 압력실 유닛(2C) 중 한쪽 또는 양쪽을 상부실(R1)에 배치하는 것도 가능하다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명에 의한 완충 장치는, 피스톤의 고속 작동 시의 발생 감쇠력의 증대를, 피스톤의 진동 주파수에 관계없이 억제할 수 있으므로, 차량의 제진용의 완충 장치에 적합하다.

본 발명의 실시예가 포함하는 배타적 성질 혹은 특징은 이하와 같이 클레임 된다.

Claims

실린더(1)와 ;
실린더(1)에 미끄럼 이동 가능하게 수납 장착되어, 실린더(1) 내를 작동 유체로 채워진 제1 작동실(R1)과 제2 작동실(R2)로 형성하는 피스톤(2)과 ;
제1 작동실(R1)과 제2 작동실(R2)을 연통하는 감쇠력 발생 요소(14)와 ;
프리 피스톤(9)에 의해 제1 압력실(7)과 제2 압력실(8)로 형성된 중공부(R3)와 ;
제1 작동실(R1)과 제1 압력실(7)을 연통하는 제1 연통로(6)와 ;
제2 작동실(R2)과 제2 압력실(8)을 연통하는 제2 연통로(5)와 ;
제1 연통로(6)와 제2 작동실(R2)을 연통하는 바이패스 통로(11)와 ;
제1 작동실(R1)과 제2 작동실(R2)과의 압력차가 릴리프압을 초과하면 제1 작동실(R1)로부터 제2 작동실(R2)로의 유체의 흐름을 허용하는, 바이패스 통로(11)에 설치한 릴리프 밸브(12)를 구비하는, 완충 장치(D1, D11, D2, D21, D22, D23, D3, D41, D42, D51, D52, D53).
제1항에 있어서, 감쇠력 발생 요소(14)는 리프 밸브(V1)와 오리피스(23)로 구성되는, 완충 장치(D1, D11, D21, D22, D23, D3, D41, D42, D51, D52, D53).
제1항 또는 제2항에 있어서, 감쇠력 발생 요소(14)와 중공부(R3)와 릴리프 밸브(12)를, 피스톤(2)과 일체로 형성한, 완충 장치(D1, D11, D21, D22, D23, D3, D41, D42, D51, D52, D53).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 연통로(6)와 제2 작동실(R2)을 접속하는 제2 바이패스 통로(16)와, 제2 작동실(R2)과 제1 작동실(R1)과의 압력차가 릴리프압을 초과하면 제2 작동실(R2)로부터 제1 작동실(R1)로의 유체의 흐름을 허용하는, 제2 바이패스 통로(16)에 설치한 제2 릴리프 밸브(17)를 더 구비하는, 완충 장치(D1, D11, D21, D22, D23, D3, D41, D42, D51, D52, D53).
제4항에 있어서, 피스톤(2)은 실린더(1)에 미끄럼 접촉하고, 감쇠력 발생 요소(14)를 구비한 피스톤 본체(2A)와, 피스톤 본체(2A)의 제2 작동실(R2)측에 인접하고, 제1 바이패스 통로(11)와 제2 바이패스 통로(16)와, 제1 릴리프 밸브(12)와, 제2 릴리프 밸브(17)를 구비하는 릴리프 밸브 유닛(2B)과, 릴리프 밸브 유닛(2B)의 피스톤 본체(2A)와 반대측에 인접하고, 내부에 중공부(R3)를 형성한 압력실 유닛(2C)으로 구성되는, 완충 장치(D1, D11, D21, D22, D23, D3, D41, D42, D51, D52, D53).
제5항에 있어서, 피스톤 본체(2A)와 릴리프 밸브 유닛(2B)을 관통하고, 압력실 유닛(2C)에 나사 결합함으로써, 피스톤 본체(2A)와 릴리프 밸브 유닛(2B)과 압력실 유닛(2C)을 일체화하는 피스톤 로드(4)를 더 구비하는, 완충 장치(D1, D11, D21, D22, D23, D3, D41, D42, D51, D52, D53).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 연통로(5)에 오리피스(5a)를 구비하는, 완충 장치(D1, D11, D21, D22, D23, D3, D41, D42, D51, D52, D53).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 프리 피스톤(9)을 탄성 지지하는 스프링(10, 10a, 10b)을 더 구비하는, 완충 장치(D1, D11, D21, D22, D23, D3, D41, D42, D51, D52, D53).
제6항에 있어서, 제1 연통로(6)는 피스톤 로드(4)의 내측에 형성되고, 피스톤 로드(4)는 제1 연통로(6)에 연통하고, 피스톤 로드(4)의 외주에 개방되는 통과 구멍(4c)을 갖고, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 피스톤 로드(4)의 외주에 끼워 맞추고, 통과 구멍(4c)에 연통하는 동시에 제2 작동실(R2)을 향하는 출구를 갖는 제1 바이패스 통로(11)를 형성한 밸브 디스크(42)를 구비하고, 제1 릴리프 밸브(12)를 제1 바이패스 통로(11)의 출구에 설치한, 완충 장치(D1, D11, D21, D22, D23, D3, D51, D52, D53).
제6항 또는 제9항에 있어서, 압력실 유닛(2C)은 피스톤 로드(4)에 나사 결합하는 내통(34)과 내통(34)의 외주에 고정된 외통(36)을 구비하는, 완충 장치(D1, D11, D21, D22, D23, D3, D41, D51, D52, D53).
제6항에 있어서, 압력실 유닛(2C)과 릴리프 밸브 유닛(2B)은, 피스톤 로드(4)에 나사 결합하는 공통의 하우징(81)을 구비하는, 완충 장치(D42).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 작동실(R1)과 제2 작동실(R2)을 연통하는 단일의 바이패스 통로(11)를 구비하고, 릴리프 밸브(12)를 바이패스 통로(11)에 설치하는 동시에, 릴리프 밸브(12)는 제1 작동실(R1)의 압력이 제2 작동실의 압력(R2)을 상회하고, 또한 제1 작동실(R1)과 제2 작동실(R2)의 차압이 제1 릴리프압 이상이 되었을 경우에, 제1 작동실(R1)로부터 제2 작동실(R2)을 향하는 바이패스 통로(11)의 유체 흐름을 허용하는 동시에, 제2 작동실(R2)의 압력이 제1 작동실(R1)의 압력을 상회하고, 또한 제2 작동실(R2)과 제1 작동실(R1)의 차압이 제2 릴리프압 이상이 되었을 경우에, 제2 작동실(R2)로부터 제1 작동실(R1)을 향하는 바이패스 통로(11)의 유체의 흐름을 허용하는 밸브로 구성되는, 완충 장치(D3).
제12항에 있어서, 릴리프 밸브(11)는 링 형상의 리프와, 바이패스 통로(11)의 일방향 흐름에 대하여 리프의 외주를 지지하는 지지 부재(40a)와, 바이패스 통로(11)의 반대 방향의 흐름에 대하여 리프의 내주를 지지하는 다른 지지 부재(34b)를 구비하는, 완충 장치(D3).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 릴리프압 하에서 제1 작동실(R1)로부터 제2 작동실(R2)로의 작동유의 유통을 허용하는 제1 릴리프 밸브(12)를 구비한 제1 바이패스 통로(11)와, 제2 릴리프압 하에서 제2 작동실(R2)로부터 제1 작동실(R1)로의 작동유의 유통을 허용하는 제2 릴리프 밸브(17)를 구비한 제2 바이패스 통로(16)로, 제1 작동실(R1)과 제2 작동실(R2)을 병렬로 접속한, 완충 장치(D21, D22, D23, D41, D42, D51, D52, D53).
제14항에 있어서, 피스톤(2)은 실린더(1)에 미끄럼 접촉하는, 감쇠력 발생 요소(14)를 구비한 피스톤 본체(2A)와, 피스톤 본체(2A)의 제2 작동실측(R2)에 인접하는 릴리프 밸브 유닛(2B)과, 릴리프 밸브 유닛(2B)의 피스톤 본체(2A)와 반대측에 인접하는, 내부에 중공부(R3)를 형성한 압력실 유닛(2C)으로 구성되고, 완충 장치(D21, D22, D23, D41, D42)는 피스톤 본체(2A)와 릴리프 밸브 유닛(2B)을 관통하고, 압력실 유닛(2C)에 나사 결합함으로써, 피스톤 본체(2A)와 릴리프 밸브 유닛(2B)과 압력실 유닛(2C)을 일체화하는 피스톤 로드(4)를 더 구비하고, 제1 연통로(6)를 피스톤 로드(4)의 내측에 형성하고, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 제1 바이패스 통로(11)와 제2 바이패스 통로(12)를 관통시킨 밸브 디스크(42)를 구비하고, 제1 바이패스 통로(11)의 입구와 제2 바이패스 통로(16)의 출구를 제1 연통로(6)에 접속하고, 제1 바이패스 통로(11)의 출구와 제2 바이패스 통로(16)의 입구를 제2 작동실(R2)에 접속하고, 제1 릴리프 밸브(12)를 제1 바이패스 통로(11)의 출구에 설치하고, 제2 릴리프 밸브(17)를 제2 바이패스 통로(12)의 출구에 설치한, 완충 장치(D21, D22, D23, D41, D42).
제15항에 있어서, 피스톤 로드(4)는 제1 연통로(6)에 연통하고, 피스톤 로드(4)의 외주에 개방되는 통과 구멍(4c)을 갖고, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 통과 구멍(4c)을 둘러싸 밸브 디스크(42)의 외주에 장착된 밸브 케이스(41)를 더 구비하고, 제2 릴리프 밸브(17)는 적층된 리프로 구성되어, 제2 릴리프 밸브(17)와, 제2 릴리프 밸브(17)를 지지하는, 절결(44a)을 갖는 원통 형상의 절결이 형성된 스페이서(44)를 밸브 케이스(41)의 내측에 수납 장착하고, 제1 바이패스 통로(11)의 입구와 제2 바이패스 통로(16)의 출구를 절결(44a)을 거쳐 통과 구멍(4c)에 접속한, 완충 장치(D21, D22, D23).
제16항에 있어서, 제1 바이패스 통로(11)의 출구가 제1 바이패스 통로(11)의 입구보다 피스톤 로드(4) 부근에 위치하고, 제2 바이패스 통로(16)의 출구가 제2 바이패스 통로(16)의 입구보다 피스톤 로드(4) 부근에 위치하도록, 제1 바이패스 통로(11)와 제2 바이패스 통로(16)가 밸브 디스크(42)를 기울어지게 관통하는, 완충 장치(D21).
제16항에 있어서, 제1 바이패스 통로(11)와 제2 바이패스 통로(16)를 피스톤 로드(4)를 중심으로 하는 동심원 위에 형성하고, 제1 릴리프 밸브(12)의 밸브 시트(42c)를 제1 바이패스 통로(11)의 출구를 둘러싸고, 또한 제2 바이패스 통로(16)의 입구를 피하기 위해, 각도와 함께 직경이 변화되는 꽃잎형으로 형성하고, 제2 릴리프 밸브(17)의 밸브 시트(42d)를 제1 바이패스 통로(11)의 입구를 피하고, 또한 제2 바이패스 통로(16)의 출구를 둘러싸기 위해, 각도와 함께 직경이 변화되는 꽃잎형으로 형성한, 완충 장치(D22).
제16항에 있어서, 제1 바이패스 통로(11)가 제2 바이패스 통로(16)보다 피스톤 로드(4)로부터 래디얼 방향으로 이격된 위치에 형성되고, 제1 릴리프 밸브(12)는 제2 바이패스 통로(16)의 입구에 상당하는 부위에 구멍부(64)를 갖는, 완충 장치(D23).
제19항에 있어서, 제1 릴리프 밸브(12)는 제2 바이패스 통로(17)의 입구를 덮는 복수의 적층된 리프(12e, 12f)를 구비하고, 복수의 리프 중 제2 바이패스 통로(17)의 입구로부터 피스톤 로드의 중심축 방향으로 가장 이격된 리프(12e)를 제외한 리프(12f)에 아치 형상의 구멍부(66)를 형성한, 완충 장치(D23).
제15항에 있어서, 제1 연통로(6)는 피스톤 로드(4)의 내측에 형성되어, 제1 압력실(7)에 개방되고, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 밸브 디스크(42)의 외주에 장착된 밸브 케이스(41) 또는 하우징(81)에 의해 형성된, 제1 바이패스 통로(11)의 입구와 제2 바이패스 통로(16)의 출구를 향한 스페이스(45)를 갖고, 압력실 유닛(2C)은 제1 압력실(7)과 스페이스(45)를 연통하는 관통 구멍(72)을 더 구비하는, 완충 장치(D41, D42).
제21항에 있어서, 압력실 유닛(2C)은 피스톤 로드(4)에 나사 결합하는 내통(34)과 내통(34)의 외주에 고정된 외통(36)을 구비하고, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 밸브 디스크(42)의 외주와 내통(34)의 외주에 장착된 통체(77)를 갖는 밸브 케이스(41)를 구비하고, 관통 구멍(72)은 내통(34)을 관통하여 형성되는, 완충 장치(D41).
제22항에 있어서, 통체(77)는 내통(34)의 외주에 끼워 맞추는 끼워 맞춤부(77a)를 갖고, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 끼워 맞춤부(77a)가 내통(34)의 외주로부터 이탈하는 것을 저지하기 위해, 내통(34)의 단부면에 고정되는 동시에, 관통 구멍(72)을 스페이스(45)에 연통하는 구멍부(74a)를 형성한, 내통(34)의 단부면보다 직경이 큰 플레이트(74)를 더 구비하는, 완충 장치(D41).
제21항에 있어서, 압력실 유닛(2C)은 피스톤 로드(4)에 나사 결합하는 격벽부(81b)와, 격벽부(81b)로부터 릴리프 밸브 유닛(2B)을 향해 신장되어, 밸브 디스크(42)의 외주에 장착되는 제1 연신부(81a)와, 격벽부(81b)로부터 릴리프 밸브 유닛(2B)과 반대 방향으로 신장되는 내측에 중공부(R3)를 형성한 제2 연신부(81c)를 구비하는 동시에, 제1 연신부(81a)에 의해 구성된 하우징(81)을 구비하고, 관통 구멍(72)은 격벽부(81b)를 관통하여 형성되는, 완충 장치(D42).
제14항에 있어서, 피스톤(2)은 실린더(1)에 미끄럼 접촉하고, 감쇠력 발생 요소(14)를 구비한 피스톤 본체(2A)와, 피스톤 본체(2A)의 제2 작동실(R2)측에 인접하는 릴리프 밸브 유닛(2B)과, 릴리프 밸브 유닛(2B)의 피스톤 본체(2A)와 반대측에 인접해, 내부에 중공부(R3)를 형성한 압력실 유닛(2C)으로 구성되고, 완충 장치(D51, D52, D53)는 피스톤 본체(2A)와 릴리프 밸브 유닛(2B)을 관통하고, 압력실 유닛(2C)에 나사 결합함으로써, 피스톤 본체(2A)와 릴리프 밸브 유닛(2B)과 압력실 유닛(2C)을 일체화하는 피스톤 로드(4)를 더 구비하고, 제1 연통로(6)를 피스톤 로드(4)의 내측에 형성하고, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 제1 바이패스 통로(11)를 형성한 제1 밸브 디스크(92)와, 제2 바이패스 통로(16)를 형성한 제2 밸브 디스크(91)를 구비하는 동시에, 제1 바이패스 통로(11)의 입구와 제2 바이패스 통로(16)의 출구를 제1 연통로(6)에 접속하고, 제1 바이패스 통로(11)의 출구와 제2 바이패스 통로(16)의 입구를 제2 작동실(R2)에 접속하고, 제1 릴리프 밸브(12)를 제1 바이패스 통로(11)의 출구에 설치하고, 제2 릴리프 밸브(17)를 제2 바이패스 통로(1)의 출구에 설치한, 완충 장치(D51, D52, D53).
제25항에 있어서, 피스톤 로드(4)는 제1 연통로(6)에 연통하고, 피스톤 로드(4)의 외주에 개방되는 통과 구멍(4c)을 갖고, 릴리프 밸브 유닛(2B)은 제1 밸브 디스크(92)와 제2 밸브 디스크(91)로 구성되고, 내측에 통과 구멍(4c)에 연통하는 스페이스(93)를 형성한 밸브 케이스(41)를 더 구비하는, 완충 장치(D51, D52, D53).
제26항에 있어서, 제2 릴리프 밸브(17)는 밸브 케이스(41)의 내측에 수납 장착 되어, 제2 바이패스 통로(16)를 스페이스(93)에 접속하는 동시에, 제1 릴리프 밸브(12)를 밸브 케이스(41)의 외측에 배치한, 완충 장치(D51, D52, D53).
제27항에 있어서, 제1 릴리프 밸브(12)를 제1 밸브 디스크(92)와 압력실 유닛(2c)과의 사이에 배치하고, 제2 릴리프 통로(16)의 입구를 피스톤 본체(2A)를 향해 제2 작동실 내(R2)에 개방한, 완충 장치(D53).
제27항에 있어서, 제1 릴리프 밸브(12)를 제1 밸브 디스크(92)와 피스톤 본체(2A) 사이에 배치하고, 제2 릴리프 통로(16)의 입구를 압력실 유닛(2C)을 향해 제2 작동실 내(R2)에 개방한, 완충 장치(D52).
제29항에 있어서, 제1 밸브 디스크(92)는 통과 구멍(4c)을 스페이스(102)에 연통하는 절결(92e)을 갖는, 완충 장치(D52).
제28항에 있어서, 제1 밸브 디스크(92)의 내측에 관통 구멍을 향한 링 형상 홈(95)을 형성하고, 통과 구멍(4c)을 링 형상 홈(95)을 거쳐 스페이스(93)에 연통시킨, 완충 장치(D51).
제28항에 있어서, 밸브 케이스(41)의 내측에, 제2 릴리프 밸브(17)를 지지하는, 절결(111a)을 갖는 원통 형상의 절결이 형성된 스페이서(111)를 구비하고, 통과 구멍(4c)을 절결(111a)을 거쳐 스페이스(93)에 연통시킨, 완충 장치(D53).
제24항에 있어서, 제2 연신부(81c)의 외주에 공구에 의한 파지부(81d)를 형성한, 완충 장치(D42).