KR20220011719A

KR20220011719A - 실린더 장치

Info

Publication number: KR20220011719A
Application number: KR1020217042209A
Authority: KR
Inventors: 치가야 세키네; 사츠키 야마모토
Original assignee: 히다치 아스테모 가부시키가이샤
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2022-01-28
Also published as: US20220260130A1; JPWO2020261942A1; JP7113143B2; WO2020261942A1; DE112020002757T5; KR102568588B1; CN114072295A

Abstract

리바운드 제어 기구(11)는, 피스톤(6)과 로드 가이드(9) 사이에 위치하며 피스톤 로드(7)의 외주측에 마련된 스프링 부재(12)와, 로드 가이드(9)측에 마련되며 스프링 부재(12)의 상부(12A)가 부착되는 스프링 받침(13)으로 구성되어 있다. 스프링 받침(13)은, 내통(5)과 로드 가이드(9) 사이에 고정되는 통부(13A)와, 통부(13A)의 하단에 마련되며, 직경 방향의 내측으로 연장되는 제2 플랜지부(13C)를 가지고 있다. 게다가, 제2 플랜지부(13C)에 의해, 스프링 부재(12)의 상단측을 간접적으로 고정하는 구성으로 되어 있다.

Description

실린더 장치

본 개시는 예컨대 4륜 자동차 등의 차량에 탑재되어, 차량의 진동을 완충하는 데 적합하게 이용되는 실린더 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 4륜 자동차 등의 차량에는, 각 차륜(차축측)과 차체 사이에 각각 유압 완충기로서의 실린더 장치가 마련되어 있다. 이 실린더 장치는, 실린더에 대하여 피스톤 로드가 신축함으로써, 차량의 진동을 완충한다. 실린더 장치에는, 피스톤 로드가 크게 신장하였을 때에, 피스톤 로드의 완전 신장 한계를 넘지 않도록 리바운드 제어 기구가 마련되어 있다. 리바운드 제어 기구는, 피스톤 로드의 외주측에 마련된 스프링 부재를 포함하여 구성되어 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1: 미국 특허 제8418820호 명세서

그런데, 특허문헌 1에 따른 것에서는, 리바운드 제어 기구를 구성하는 스프링 부재는, 피스톤 로드를 둘러싸는 코일 스프링으로서 형성되고, 실린더 내에 자유 상태로 배치되어 있다. 이 때문에, 피스톤 로드의 신장, 축소 동작 시에는, 피스톤 로드를 가이드하는 로드 가이드에 대하여 스프링 부재가 충돌하여 소리를 낼 우려가 있다고 하는 문제가 있다.

본 발명의 일실시형태의 목적은, 피스톤 로드의 신장, 축소 동작 시에 스프링 부재가 내는 소리를 억제하여, 정숙성을 향상시킬 수 있도록 한 실린더 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일실시형태는, 작동 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 끼워만들어져, 상기 실린더 내를 로드측실과 보텀측실로 구획하는 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되는 피스톤 로드와, 상기 실린더의 일단에 마련되며 상기 피스톤 로드를 삽입 관통시켜 폐색하는 폐색 부재와, 상기 피스톤이 상기 실린더 내의 상기 폐색 부재를 향하여 이동하는 상기 피스톤 로드의 신장 행정 시에 작동하는 리바운드 제어 기구를 포함하는 실린더 장치에 있어서, 상기 리바운드 제어 기구는, 상기 피스톤과 상기 폐색 부재 사이에 위치하며 상기 피스톤 로드의 외주측에 마련된 스프링 부재와, 상기 폐색 부재측에 마련되며 상기 스프링 부재의 일단이 부착되는 스프링 받침을 포함하고, 상기 스프링 받침은, 상기 실린더와 상기 폐색 부재 사이에 고정되는 통부와, 상기 통부의 타단에 마련되며, 직경 방향의 내측으로 연장되는 제2 플랜지부를 가지고, 상기 제2 플랜지부에 의해, 상기 스프링 부재의 일단측을 간접적으로 또는 직접적으로 고정하는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시형태에 따르면, 피스톤 로드의 신장, 축소 동작 시에 스프링 부재가 내는 소리를 억제할 수 있어, 정숙성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 실린더 장치로서의 유압 완충기를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1 중의 로드 가이드, 리바운드 제어 기구 등을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1 중의 내통, 저항 수단, 스토퍼 기구 등을 피스톤 로드가 축소한 상태에서 나타내는 단면도이다.
도 4는 내통, 저항 수단, 스토퍼 기구 등을 피스톤 로드가 신장한 상태에서 나타내는 도 3과 동일 위치의 단면도이다.
도 5는 내통, 저항 수단, 스토퍼 기구 등을 피스톤 로드가 크게 신장한 상태에서 나타내는 단면도이다.
도 6은 내통, 저항 수단, 스토퍼 기구 등을 피스톤 로드가 크게 신장하고 나서 축소한 상태에서 나타내는 도 5와 동일 위치에서 본 단면도이다.
도 7은 내통, 피스톤 로드, 다른 실린더 및 부시를 도 3 중의 화살표 VII-VII 방향에서 확대하여 본 단면도이다.
도 8은 도 2 중의 저항 수단을 구성하는 축방향 이동 부재를 단체(單體)로 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 2 중의 저항 수단을 구성하는 고정 부재를 단체로 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 스프링 받침을 구비한 리바운드 제어 기구를 로드 가이드 등과 함께 도 2와 동일 위치에서 본 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 스프링 받침을 구비한 리바운드 제어 기구를 로드 가이드 등과 함께 도 2와 동일 위치에서 본 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 실린더 장치를, 유압 완충기에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면에 따라 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에서는, 각종 통로의 형상, 작동유의 흐름이 명료해지도록, 각종 통로를 실제의 것보다 크게 기재하고 있다. 또한, 실시형태에서는, 유압 완충기를, 일단(일측)을 상단(상측)으로 하고, 타단(타측)을 하단(하측)으로 하여 배치한 경우를 예시한다.

먼저, 도 1 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시형태를 나타낸다. 도 1에 있어서, 유압 완충기(1)는, 그 외각을 이루는 통형의 외통(2)과, 후술하는 내통(5), 피스톤(6), 피스톤 로드(7), 로드 가이드(9) 및 스토퍼 기구(14)를 포함하여, 복통식의 완충기로서 구성된다.

유압 완충기(1)의 외통(2)은, 그 일단측이 되는 상단측이 개구단이 되고, 타단측이 되는 하단측이 보텀 캡(2A)에 의해 폐색된 폐색단이 된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 외통(2)의 상단측(개구단측)에는, 직경 방향의 내측으로 굴곡한 코오킹부(2B)가 마련되어 있다. 코오킹부(2B)는, 외통(2)의 개구단측을 폐색하는 덮개체(3)를 빠짐 방지 상태로 유지한다.

환형 원판을 포함하는 덮개체(3)는, 외통(2)의 개구단측을 폐색하기위해 후술하는 로드 가이드(9)에 접촉한 상태에서, 그 외주측이 외통(2)의 코오킹부(2B)에 의해 고정되어 있다. 덮개체(3)의 내주측에는, 탄성 재료를 포함하는 로드 시일(4)이 부착되어 있다. 로드 시일(4)은, 덮개체(3)와 후술하는 피스톤 로드(7) 사이를 시일한다.

실린더로서의 내통(5)은, 외통(2) 내에 중심 축선을 같이하여 마련되어 있다. 내통(5)의 하단측은, 보텀 캡(2A)측에 보텀 밸브(5A)를 통해 감합 상태로 고정되어 있다. 내통(5)의 상단측의 내주에는, 후술하는 스프링 받침(13)을 통해 로드 가이드(9)가 위치 결정 상태로 끼워넣어져 있다. 내통(5) 내에는, 작동 유체로서의 작동유(오일액)가 봉입되어 있다. 작동 유체로서는, 오일액에 한정되지 않고, 예컨대 첨가제를 혼재시킨 물 등을 이용할 수도 있다.

내통(5)과 외통(2) 사이에는, 환형의 리저버실(A)이 형성되어 있다. 이 리저버실(A) 내에는, 전술한 작동유와 함께 가스가 봉입되어 있다. 이 가스는, 대기압 상태의 공기여도 좋고, 또한 압축된 질소 가스 등의 기체를 이용하여도 좋다. 리저버실(A) 내의 가스는, 피스톤 로드(7)의 축소 시(축소 행정 시)에 상기 피스톤 로드(7)의 진입 체적분을 보상하도록 압축된다.

피스톤(6)은, 내통(5) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워만들어져 있다. 이 피스톤(6)은, 내통(5) 내를 하측에 위치하는 보텀측실(B)과, 상측에 위치하는 로드측실(C)의 2실로 구획하고 있다. 또한, 피스톤(6)에는, 보텀측실(B)과 로드측실(C)을 연통 가능한 오일로(6A, 6B)가 형성되어 있다. 또한, 피스톤(6)의 상단면에는, 피스톤 로드(7)의 축소에 의해 피스톤(6)이 하향으로 슬라이딩 변위할 때에, 오일로(6A)를 유통하는 작동유에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시키는 축소측의 디스크 밸브(6C)가 배치되어 있다. 한편, 피스톤(6)의 하단면에는, 피스톤 로드(7)의 신장에 의해 피스톤(6)이 상향으로 슬라이딩 변위할 때에, 오일로(6B)를 유통하는 작동유에 저항력을 부여하여 소정의 감쇠력을 발생시키는 신장측의 디스크 밸브(6D)가 배치되어 있다.

피스톤 로드(7)는, 그 하단측이 피스톤(6)에 연결되어 있다. 즉, 피스톤 로드(7)는, 하단측이 내통(5) 내에 삽입되어, 너트(8) 등에 의해 피스톤(6)에 부착되어 있다. 또한, 피스톤 로드(7)의 상단측은, 로드 가이드(9), 덮개체(3) 등을 통해 외부로 신축 가능하게 돌출한다. 피스톤 로드(7)의 외주면(7A)은, 로드 가이드(9)에 마련된 후술하는 가이드부(10)와 후술하는 다른 실린더(15)에 마련된 부시(19)가 미끄럼 접촉한다. 또한, 피스톤 로드(7)에는, 피스톤(6)의 부착 위치로부터 미리 결정된 치수만큼 이격한 위치에 환형홈(7B)(도 3 참조)이 마련되어 있다. 이 환형홈(7B)에는, 후술하는 고정구(22)의 감합부(22B)가 밖에서 끼워진 상태로 고정된다.

로드 가이드(9)는, 내통(5)의 상단에 마련되어 있다. 로드 가이드(9)는, 피스톤 로드(7)가 삽입 관통한 상태에서 외통(2)의 상단측을 폐색하는 폐색 부재를 구성한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 로드 가이드(9)는, 단차를 갖는 원통형으로 형성되며, 외통(2)의 상단측 및 내통(5)의 상단측에 끼워넣어져 고정되어 있다. 이에 의해, 로드 가이드(9)는, 내통(5)의 상측 부분을 후술하는 스프링 받침(13)을 통해 외통(2)과 동축 위치에 위치 결정한다. 또한, 로드 가이드(9)는, 내주측에 삽입 관통되어 있는 피스톤 로드(7)를 축방향으로 슬라이딩 가능하게 가이드한다. 로드 가이드(9)는, 덮개체(3)를 외통(2)의 코오킹부(2B)에 의해 외측으로부터 코오킹 고정할 때에, 덮개체(3)를 내측으로부터 지지한다.

로드 가이드(9)는, 상측에 위치하며 외통(2)의 내주측에 끼워넣어지는 대직경부(9A)와, 대직경부(9A)의 하측에 위치하며 내통(5) 내에 삽입되는 소직경부(9B)에 의해 단차를 갖는 원통형으로 형성되어 있다. 여기서, 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)에는, 덮개체(3)와 대향하는 대직경부(9A)의 상면측에 피스톤 로드(7)를 둘러싸는 환형의 오일 저장실(9C)이 마련되어 있다. 이 오일 저장실(9C)은, 로드측실(C) 내의 작동유(작동유에 혼입한 가스를 포함함)가 피스톤 로드(7)와 가이드부(10)의 약간의 간극 등을 통해 누출되었을 때에, 이 누출된 작동유 등을 일시적으로 저장하기 위한 공간이 된다.

또한, 로드 가이드(9)의 대직경부(9A)에는, 외통(2)측의 리저버실(A)에 상시 연통한 연통로(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 이 연통로는, 오일 저장실(9C)에 저장된 작동유(가스를 포함함)를 외통(2)측의 리저버실(A)로 유도한다. 또한, 오일 저장실(9C)에는, 체크 밸브(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 이 체크 밸브는, 오일 저장실(9C) 내에 누출유가 증가하여 넘친 경우에, 이 넘친 작동유가 로드 가이드(9)의 연통로(리저버실(A))측을 향하여 흐르는 것을 허용하고, 역방향의 흐름을 저지한다.

로드 가이드(9)의 소직경부(9B)는, 내통(5)보다 소직경인 원통체로서 형성되어 있다. 소직경부(9B)의 외주측은, 스프링 받침 감합면(9D)이 된다. 이 스프링 받침 감합면(9D)은, 후술하는 스프링 받침(13)의 통부(13A)의 내주측에 압입되어 있다. 또한, 소직경부(9B)의 내주측에는, 피스톤 로드(7)를 축방향으로 슬라이딩 가능하게 가이드하는 원통형의 부시 등을 포함하는 가이드부(10)가 마련되어 있다. 이에 의해, 소직경부(9B)는, 스프링 받침(13)과 내통(5)의 상측 부분이 피스톤 로드(7)와 동축이 되도록 내측으로부터 위치 결정된다.

다음에, 본 실시형태의 특징 부분이 되는 리바운드 제어 기구(11)의 구성 및 기능에 대해서 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 리바운드 제어 기구(11)는, 내통(5) 내에 위치하며 로드 가이드(9)와 다른 실린더(15) 사이에 마련되어 있다. 리바운드 제어 기구(11)는, 피스톤(6)이 내통(5) 내의 로드 가이드(9)를 향하여 이동하는 피스톤 로드(7)의 신장 행정 시에, 이 피스톤 로드(7)의 신장을 제어(제한)하도록 작동한다. 리바운드 제어 기구(11)는, 후술하는 스프링 부재(12)와 스프링 받침(13)에 의해 구성되어 있다. 또한, 스프링 부재(12)는, 후술하는 스토퍼 기구(14)의 일부도 구성하고 있다.

스프링 부재(12)는, 리바운드 스프링을 구성하는 것이며, 내통(5) 내(로드측실(C))에서 피스톤 로드(7)의 외주측에 마련되어 있다. 또한, 스프링 부재(12)는, 피스톤(6)과 로드 가이드(9) 사이, 자세히는, 다른 실린더(15)와 스프링 받침(13) 사이에 배치되어 있다. 스프링 부재(12)는, 스프링성을 갖는 금속제의 소선들을 소정의 간격을 가지고 나선형으로 권회시킨 압축 코일 스프링으로서 형성되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 스프링 부재(12)는, 일단(로드 가이드(9)측의 단부)이 되는 상부(12A)가 스프링 받침(13)의 제2 플랜지부(13C)에 간접적으로 부착되어 있다. 즉, 스프링 부재(12)의 상부(12A)에는, 제2 플랜지부(13C)에 맞춤 결합된 제3 플랜지부(13D)의 스프링 부착부(13E)가 압입 상태로 감합되어 있다. 이때에, 스프링 부재(12)는, 상부(12A)에 위치하는 소선들의 간극에 스프링 부착부(13E)의 고정부(13E1)가 고정되어 있다. 이에 의해, 스프링 부재(12)의 상부(12A)측은, 스프링 받침(13)에 대하여 확실하게 부착되어 있다.

한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 스프링 부재(12)의 타단(다른 실린더(15)측의 단부)이 되는 하부(12B)는, 다른 실린더(15)에 부착되어 있다. 자세히는, 스프링 부재(12)의 하부(12B)는, 다른 실린더(15)의 스프링 부착통(15E)의 외주측에 억지 끼워맞춤 상태로 밖에서 끼워져 있다. 이에 의해, 스프링 부재(12)의 하부(12B)측은, 다른 실린더(15)에 의해 피스톤 로드(7)와의 사이에 적절한 간극이 확보되어 있다.

그리고, 스프링 부재(12)는, 피스톤 로드(7)가 크게 신장하였을 때 이외에는, 로드측실(C)에서 다른 실린더(15)를 축방향에 위치 결정한다. 또한, 스프링 부재(12)는, 피스톤 로드(7)가 크게 신장하였을 때에, 압축됨으로써 피스톤 로드(7)의 신장을 억제하며, 예컨대 차량이 코너링할 때의 차체의 롤을 억제한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 스프링 받침(13)은, 로드 가이드(9)측, 즉, 내통(5)의 상단측에 마련되어 있다. 스프링 받침(13)에는, 스프링 부재(12)의 상부(12A)가 빠짐 방지 상태로 부착된다. 여기서, 스프링 받침(13)은, 로드 가이드(9)와 내통(5) 사이에 마련되어 있다. 이에 의해, 스프링 받침(13)은, 로드 가이드에 의해 내통을 지지하는 경우와 비교하여, 일반적으로 철계 금속으로 형성되는 로드 가이드(9)를 소형화할 수 있다. 게다가, 스프링 받침(13)은, 예컨대, 알루미늄 합금 등의 경금속재, 수지재 등을 이용하여 형성함으로써, 유압 완충기(1)의 경량화를 도모할 수 있다.

스프링 받침(13)은, 내통(5)과 로드 가이드(9) 사이에 끼어 마련되는 통부(13A)와, 통부(13A)의 상단에 마련되며, 직경 방향의 외측으로 연장되어 내통(5)의 상단에 의해 축방향에 위치 결정되는 제1 플랜지부(13B)와, 통부(13A)의 하단에 마련되며, 직경 방향의 내측으로 연장되는 제2 플랜지부(13C)와, 제2 플랜지부(13C)에 맞춤 결합되는 제3 플랜지부(13D)와, 제3 플랜지부(13D)로부터 피스톤(6)을 향하여 돌출하여 마련된 스프링 부착부(13E)를 포함하여 구성된다. 스프링 부착부(13E)는, 스프링 부재(12)의 상부(12A)측에 압입된다. 바꾸어 말하면, 스프링 부착부(13E)는, 외주측에 스프링 부재(12)의 상부(12A)가 감합된다.

이와 같이, 제1 실시형태에 따른 스프링 받침(13)은, 통부(13A), 제1 플랜지부(13B) 및 제2 플랜지부(13C)를 포함하는 단차를 갖는 원통체와, 제3 플랜지부(13D)와 스프링 부착부(13E)를 포함하는 단차를 갖는 원통체의 2부재에 의해 형성되어 있다. 따라서, 스프링 받침(13)은, 내통(5), 피스톤 로드(7), 스프링 부재(12) 등의 형상 변경(사양 변경)에도 조급하게, 또한 저렴하게 대응할 수 있다. 또한, 다른 유압 완충기에도 사용할 수 있다.

제2 플랜지부(13C)는, 통부(13A)로부터 직경 방향의 내측으로 돌출하여 형성되어 있다. 이에 의해, 제2 플랜지부(13C)는, 로드 가이드(9)의 소직경부(9B) 하단과의 사이에 제3 플랜지부(13D)를 끼워 축방향에 고정할 수 있다. 제3 플랜지부(13D)는, 피스톤 로드(7)의 외주면(7A)으로부터 통부(13A)의 내주면까지 연장된 원환형체로서 형성되며, 외주측이 제2 플랜지부(13C)에 맞춤 결합된다.

스프링 부착부(13E)는, 제3 플랜지부(13D)의 내직경측으로부터 피스톤 로드(7)의 외주면(7A)을 따라 연장된 원통체로서 형성되어 있다. 스프링 부착부(13E)에는, 그 외주측에 스프링 부재(12)의 상부(12A)측이 억지 끼워맞춤 상태로 감합된다. 여기서, 스프링 부착부(13E)의 외주측에는, 축방향의 중간부에 위치하며 직경 방향의 외향으로 돌출한 돌기부를 포함하는 1개 또는 복수개의 고정부(13E1)가 마련되어 있다. 이 고정부(13E1)는, 스프링 부재(12)를 형성하는 소선들 사이의 간극에 삽입됨으로써, 스프링 부착부(13E)와 스프링 부재(12)를 강고하게 연결한다. 이에 의해, 스프링 받침(13)은, 제2 플랜지부(13C)에 의해, 스프링 부재(12)의 상부(12A)측을 간접적으로 고정할 수 있다.

또한, 스프링 받침(13)이 내통(5) 내에 삽입되기 전에, 스프링 받침(13)에는, 미리 스프링 부재(12)를 부착해 둘 수 있다. 따라서, 스프링 받침(13)을 스프링 부재(12)에 압입할 때에 발생하는 부스러기, 마모분 등의 이물이 내통(5) 내에 혼입하는 것을 방지할 수 있다.

스토퍼 기구(14)는, 내통(5) 내에 위치하며 로드 가이드(9)와 피스톤(6) 사이에 마련되어 있다. 스토퍼 기구(14)는, 피스톤(6)이 내통(5) 내의 로드 가이드(9)를 향하여 이동하는 피스톤 로드(7)의 신장 행정 시에 작동한다. 스토퍼 기구(14)는, 피스톤 로드(7)가 신장하였을 때에 단계적인 제동(유압 저항)을 부여하면서, 피스톤 로드(7)의 신장 동작을 제한하여, 완전 신장 한계를 넘지 않도록 한다. 스토퍼 기구(14)는, 전술한 스프링 부재(12), 후술하는 다른 실린더(15), 저항 수단(16), 다른 피스톤(21), 부시(19)를 포함하여 구성된다.

다른 실린더(15)는, 피스톤 로드(7)에 대하여 이동 가능하게 마련되어 있다. 게다가, 다른 실린더(15)는, 스프링 부재(12)의 하부(12B)에 부착되어, 내통(5) 내를 상, 하방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 다른 실린더(15)는, 로드측실(C)을, 피스톤(6)측의 실(C1)과 로드 가이드(9)측의 실(C2)로 구획하고 있다. 다른 실린더(15)는, 후술하는 바와 같이 내통(5), 피스톤 로드(7) 중 어디에도 접촉하지 않기 때문에, 내통(5), 피스톤 로드(7)의 재질에 영향을 받지 않고, 알맞은 재질, 예컨대, 알루미늄 합금 등의 경금속재, 수지재 등을 이용하여 형성할 수 있다.

도 3 내지 도 6에 나타내는 바와 같이, 다른 실린더(15)는, 내통(5)의 로드 가이드(9)측의 바닥부(15A)와, 바닥부(15A)로부터 피스톤(6)측을 향하여 연장되는 통부(15B)를 가지고 있다. 여기서, 바닥부(15A) 및 통부(15B)의 외직경 치수는, 내통(5)보다 약간 작은 치수로 설정되어 있다. 한편, 바닥부(15A)의 내직경 치수는, 피스톤 로드(7)보다 약간 큰 치수로 설정되어 있다. 통부(15B)의 내직경 치수는, 후술하는 다른 피스톤(21)이 진입할 수 있도록, 피스톤 로드(7)보다 큰 치수로 설정되어 있다.

이에 의해, 도 7에 나타내는 바와 같이, 내통(5)과 바닥부(15A), 통부(15B) 사이에는, 환형 간극(20A)이 형성되어 있다. 이 환형 간극(20A)은, 피스톤(6)측의 실(C1)과 로드 가이드(9)측의 실(C2) 사이에서 작동유를 유통시킬 수 있다. 또한, 환형 간극(20A)은, 내통(5)에 대한 다른 실린더(15)의 접촉을 방지한다.

바닥부(15A)의 내주측은, 부시(19)를 끼워붙이기 위한 부시 끼워붙임부(15C)가 된다. 바닥부(15A)의 외주측에는, 상부 위치를 직경 축소함으로써 단차부(15D)가 형성되어 있다. 이 단차부(15D)는, 원통면(15D1)과, 원통면(15D1)의 하단측에 위치하며, 후술하는 축방향 이동 부재(17)가 착좌하는 환형 밸브 시트(15D2)에 의해 형성되어 있다. 바닥부(15A)의 상부에는, 내직경측으로부터 상향으로 돌출한 스프링 부착통(15E)이 마련되어 있다. 이 스프링 부착통(15E)에는, 스프링 부재(12)의 하부(12B)가 억지 끼워맞춤 상태로 밖에서 끼워진다. 또한, 스프링 부착통(15E)에는, 스프링 부재(12)와 바닥부(15A) 사이에 끼인 상태로 후술하는 고정 부재(18)가 밖에서 끼워져 있다. 스프링 부착통(15E)의 내주면은, 피스톤 로드(7)의 외주면(7A)에 접촉하지 않도록, 피스톤 로드(7)의 외주면(7A)으로부터 이격된다.

통부(15B)의 내주면(15B1)의 하단부는, 서서히 확장된 테이퍼면부(15B2)로 되어 있다. 이 테이퍼면부(15B2)는, 피스톤 로드(7)가 신장하였을 때에 피스톤 로드(7)와 함께 상측으로 이동되는 다른 피스톤(21)을, 통부(15B) 내에 원활하게 안내한다.

저항 수단(16)은, 실린더로서의 내통(5)과 다른 실린더(15) 사이에 마련되어 있다. 그리고, 저항 수단(16)은, 축방향 이동 부재(17)와 고정 부재(18)에 의해 구성된다.

축방향 이동 부재(17)는, 단면이 직사각 형상인 원환형체(도 8 참조)를 포함하며, 다른 실린더(15)의 단차부(15D)를 둘러싸도록 마련되어 있다. 축방향 이동 부재(17)는, 다른 실린더(15)에 대하여 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 축방향 이동 부재(17)의 외직경 치수는, 내통(5)의 내직경 치수보다 작은 치수로 설정되어 있다. 한편, 축방향 이동 부재(17)의 내직경 치수는, 단차부(15D)의 원통면(15D1)의 외직경 치수보다 크고, 환형 밸브 시트(15D2)의 외직경 치수보다 작은 치수로 설정되어 있다. 이에 의해, 축방향 이동 부재(17)는, 내주면과 단차부(15D)의 원통면(15D1) 사이에, 작동유가 유통하는 환형의 통로를 형성한다. 또한, 축방향 이동 부재(17)의 내직경 치수에 대해서 상세히 서술하면, 내주면의 직경 치수는, 피스톤(6)측의 실(C1)과 로드 가이드(9)측의 실(C2) 사이에서 작동유가 원활하게 흐르도록, 즉, 큰 유통 저항을 발생시키지 않도록, 원통면(15D1)의 외직경 치수보다 큰 치수로 설정되어 있다.

또한, 축방향 이동 부재(17)는, 상면(17A)과 하면(17B)을 갖는다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 축방향 이동 부재(17)의 상면(17A)은, 고정 부재(18)의 하면에 접촉, 이격한다. 한편, 도 4에 나타내는 바와 같이, 축방향 이동 부재(17)의 하면(17B)은, 단차부(15D)의 환형 밸브 시트(15D2)에 밸브 개방, 밸브 폐쇄 가능하게 접촉한다. 이와 같이, 축방향 이동 부재(17)는, 원환형의 밸브체를 구성한다.

고정 부재(18)는, 다른 실린더(15)를 구성하는 스프링 부착통(15E)에 밖에서 끼워진 상태로 부착되어 있다. 고정 부재(18)는, 단면이 직사각 형상인 환형체를 포함하고, 그 외주측에는, 둘레 방향에 간격을 가지고 복수개, 예컨대 4개의 절결부(18A)(도 9 참조)가 마련되어 있다. 각 절결부(18A)는, 통로부를 구성한다. 고정 부재(18)의 외직경 치수는, 축방향 이동 부재(17)의 내직경 치수보다 큰 치수로 설정되어 있다. 이에 의해, 고정 부재(18)는, 축방향 이동 부재(17)의 빠짐 방지 부재로서 기능한다. 게다가, 각 절결부(18A)는, 축방향 이동 부재(17)의 상면(17A)이 접촉한 상태라도, 피스톤(6)측의 실(C1)과 로드 가이드(9)측의 실(C2) 사이에서 작동유가 작은 유통 저항으로 원활하게 흐르도록 할 수 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 저항 수단(16)은, 피스톤 로드(7)가 화살표 b 방향으로 신장하였을 때에, 축방향 이동 부재(17)의 하면(17B)을 다른 실린더(15)의 단차부(15D)의 환형 밸브 시트(15D2)에 접촉시킨다. 이에 의해, 저항 수단(16)은, 축방향 이동 부재(17)의 외주면과 내통(5)의 내주면 사이의 약간의 간극을 스로틀 통로로 하여, 작동유의 유통 저항을 높일 수 있다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 피스톤 로드(7)가 화살표 a 방향으로 축소하였을 때에는, 축방향 이동 부재(17)의 상면(17A)은, 단차부(15D)의 환형 밸브 시트(15D2)로부터 이격하기 때문에, 작동유를 저저항으로 유통시킬 수 있다.

도 3에 화살표 D, E로 나타내는 바와 같이, 저항 수단(16)은, 피스톤 로드(7)가 화살표 a 방향으로 축소하였을 때에는, 피스톤(6)측의 실(C1)로부터 로드 가이드(9)측의 실(C2)을 향하여 많은 작동유가 유통하는 것을 허용할 수 있다. 한편, 도 4에 화살표 F, G로 나타내는 바와 같이, 저항 수단(16)은, 피스톤 로드(7)가 화살표 b 방향으로 신장하였을 때에, 로드 가이드(9)측의 실(C2)로부터 피스톤(6)측의 실(C1)을 향하여 적은 작동유만을 유통시킨다.

부시(19)는, 미끄럼 접촉 부재의 일례이며, 피스톤 로드(7)와 다른 실린더(15) 사이에 마련되어 있다. 부시(19)는, 다른 실린더(15)의 부시 끼워붙임부(15C)에 압입 상태로 끼워붙여져 있다. 부시(19)는, 예컨대, 자기 윤활성과 내마모성을 갖는 구리 합금 등의 금속 재료 또는 수지 재료를 이용한 원통체로서 형성되어 있다. 부시(19)의 내주면은, 피스톤 로드(7)의 외주면에 대하여 미끄럼 접촉한다. 이에 의해, 부시(19)는, 다른 실린더(15)를 피스톤 로드(7)와 항상 동축에 배치하고 있다.

따라서, 다른 실린더(15)는, 부시(19)에 의한 직경 방향의 위치 결정 기능에 의해, 내통(5), 피스톤 로드(7)와 동축(동심원)에 배치되기 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 내통(5)과 다른 실린더(15)의 바닥부(15A), 통부(15B) 사이에는, 전체 둘레에 걸쳐 환형 간극(20A)이 형성되어 있다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 피스톤 로드(7)의 외주면(7A)과 다른 실린더(15)의 스프링 부착통(15E)의 내주면 사이에는, 전체 둘레에 걸쳐 환형 간극(20B)이 형성되어 있다. 즉, 부시(19)는, 내통(5)과 다른 실린더(15)가 접촉하지 않도록, 또한 피스톤 로드(7)와 다른 실린더(15)가 접촉하지 않도록, 이들을 항상 이격시킨다. 이에 의해, 다른 실린더(15)는, 내통(5)이나 피스톤 로드(7)에 접촉함으로써 스커핑 등의 손상을 발생시키지 않는다. 이에 의해, 다른 실린더(15)는, 내통(5), 피스톤 로드(7)의 재질에 영향을 받지 않고, 기능적, 비용적으로도 알맞은 재질을 이용하여 형성할 수 있다.

한편, 부시(19)의 내주측에는, 축방향의 전체 길이에 걸쳐 절결됨으로써, 피스톤 로드(7)와 다른 실린더(15) 사이에 위치하며 연통로(19A)가 마련되어 있다. 이 연통로(19A)는, 환형 간극(20B)과 함께 피스톤(6)측의 실(C1)과 로드 가이드(9)측의 실(C2) 사이에서 작동유를 유통시키는 후술하는 내주 통로(29)의 일부를 구성하고 있다. 피스톤 로드(7)가 크게 신장하였을 때에는, 연통로(19A)를 통과한 작동유가, 또한 후술하는 다른 피스톤(21)에 의해 저항이 부여됨으로써, 피스톤 로드(7)의 신장 동작이 억제된다.

다른 피스톤(21)은, 피스톤 로드(7)의 이동을 따라 이동하며, 다른 실린더(15) 내에 끼워만듦 가능하게 마련되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 다른 피스톤(21)은, 피스톤(6)과 다른 실린더(15) 사이에 마련되며, 스토퍼 기구(14)의 일부를 구성하고 있다. 다른 피스톤(21)은, 피스톤 로드(7)의 이동(신축 동작)에 따라 피스톤 로드(7)과 일체로 내통(5) 내를 이동(변위)한다. 또한, 다른 피스톤(21)은, 피스톤 로드(7)가 크게 신장하였을 때에 다른 실린더(15) 내에 끼워만들어진다.

다른 피스톤(21)은, 피스톤 로드(7)에 결합되는 고정구(22)와, 고정구(22)의 상측에 위치하는 캐슬(23)과, 고정구(22)와 캐슬(23) 사이에 위치하는 피스톤 링(25) 및 파형 와셔(26)와, 캐슬(23)의 상측에 위치하는 쿠션 부재(27)를 포함하여 구성되어 있다.

고정구(22)는, 다른 피스톤(21)의 하부측에 위치하며, 피스톤 로드(7)의 외주측에서, 환형홈(7B)에 빠짐 방지 상태로 감합되어 있다. 이 고정구(22)는, 금속 재료를 이용하여 형성되며, 베이스부(22A)와 감합부(22B)를 포함하여 구성된다. 이 고정구(22)는, 캐슬(23)를 피스톤 로드(7)에 대하여 빠짐 방지 상태로 부착되며, 피스톤 링(25)의 축방향의 이동을 규제한다.

감합부(22B)는, 고정구(22)의 베이스부(22A)의 하단 내주측에 위치하며, 피스톤 로드(7)의 환형홈(7B)에 감합한다. 이에 의해, 고정구(22)는, 전체가 피스톤 로드(7)에 빠짐 방지, 회전 방지 상태로 고정되어 있다. 이 감합부(22B)는, 예컨대, 메탈 플로우를 이용한 가공에 의해 환형홈(7B) 내에 빠짐 방지 상태로 감합되어 있다.

캐슬(23)은, 고정구(22)의 상측에 위치하며, 피스톤 로드(7)의 외주측에 삽입 관통하여 마련되어 있다. 이 캐슬(23)은, 예컨대 금속 재료를 이용하여 형성된다. 캐슬(23)은, 통형부(23A)와 플랜지부(23B)를 포함하여 구성된다. 캐슬(23)은, 피스톤 로드(7)의 외주면을 따른 원통형의 통형부(23A)와, 통형부(23A)의 상측을 직경 확대한 플랜지부(23B)에 의해 단차를 갖는 원통형으로 형성되어 있다. 통형부(23A)의 외주측은, 링홈(24)으로 되어 있다. 통형부(23A)의 하단은, 고정구(22)의 베이스부(22A)의 상부에 부착되어 있다.

플랜지부(23B)의 상단면에는, 후술의 쿠션 부재(27)의 하단면이 접촉되어 있다. 한편, 플랜지부(23B)의 하단면은, 피스톤 링(25)의 상단면과 접촉하여, 피스톤 링(25)이 로드 가이드(9)측으로 빠지는 것을 규제한다.

링홈(24)은, 고정구(22)와 캐슬(23) 사이에 위치하며, 캐슬(23)의 통형부(23A)의 외주면에 형성되어 있다. 이 링홈(24)은, 고정구(22)와 캐슬(23)에 의해 단면에서 직사각 형상인 공간을 갖는 둘레홈으로서 형성된다. 즉, 고정구(22)의 베이스부(22A)의 상단면은, 링홈(24)의 하단면을 구성한다. 캐슬(23)의 플랜지부(23B)의 하단면은, 링홈(24)의 상단면을 구성한다. 이 링홈(24)에는, 피스톤 링(25)이 축방향으로 소정의 범위에서 변위 가능하게 헐겁게 끼워져 있다.

여기서, 링홈(24)은, 후술하는 피스톤 링(25), 파형 와셔(26)와 함께 스로틀 기능을 갖는 체크 기구를 구성한다. 이 체크 기구는, 작동유의 흐름을 억제하여 감쇠력을 발생시킨다. 이 체크 기구는, 피스톤 로드(7)의 신장 행정 시에 다른 실린더(15) 내의 연통을 차단(약간의 간극에 의한 연통은 존재하지만, 유압 완충기(1)로서의 동작적으로는 차단 상태)하고, 축소 행정 시에 다른 실린더(15) 내를 연통 가능한 상태로 한다.

피스톤 링(25)은, 링홈(24)의 외주측에 간극을 가진 상태로 배치되며, 고정구(22)와 캐슬(23) 사이에 빠짐 방지 상태로 마련되어 있다. 또한, 피스톤 링(25)은, 베이스부(22A)의 상단면과 플랜지부(23B)의 하단면 사이에서 축방향으로 약간 변위할 수 있다. 피스톤 링(25)는, 예컨대, 자기 윤활성과 내마모성을 갖는 구리 합금 등의 금속 재료를 이용하여 환형으로 형성되어 있다. 피스톤 링(25)은, 둘레 방향의 도중 부위(1개소)가 절단된 C자형의 링에 의해 직경 확대, 직경 축소 가능하게 구성되어 있다. 이 때문에, 피스톤 링(25)이 다른 실린더(15)의 통부(15B) 내로 진입하였을 때에, 피스톤 링(25)의 외주면은, 통부(15B)의 내주면에 미끄럼 접촉한다. 이 결과, 피스톤 링(25)의 외주면은, 통부(15B)와 다른 피스톤(21) 사이를 시일하여, 작동유의 유통을 제한할 수 있다.

피스톤 링(25)은, 링홈(24) 내에 착탈 가능하게 부착된다. 자유 길이 상태(외력을 가하지 않은 자유로운 상태)의 피스톤 링(25)은, 그 외직경 치수가 내통(5)의 내직경 치수보다 작고, 통부(15B)의 내직경 치수보다 약간 큰 값으로 설정된다. 또한, 피스톤 링(25)의 상부 외주의 코너부에는, 피스톤 링(25)이 통부(15B) 내에 원활하게 진입할 수 있도록 모따기 가공이 실시되어 있다.

여기서, 피스톤 링(25)의 상부에는, 그 상단면의 일부를 직경 방향으로 절결함으로써 절결홈(25A)이 마련되어 있다. 절결홈(25A)은, 피스톤 링(25)의 상단면이 캐슬(23)의 플랜지부(23B)의 하단면에 접촉하였을 때에, 이 피스톤 링(25)의 상단면과 캐슬(23)의 플랜지부(23B)의 하단면 사이에서 작동유가 유통하는 것을 허용하는 것이다.

파형 와셔(26)는, 링홈(24)에 위치하며, 고정구(22)의 베이스부(22A)의 상단면과 피스톤 링(25)의 하단면 사이에 협지 상태로 마련되어 있다. 파형 와셔(26)는, 베이스부(22A)와 피스톤 링(25)을 축방향(상, 하방향)으로 서로 이격시키는 방향으로 탄성 지지한다. 즉, 파형 와셔(26)는, 피스톤 링(25)을 상시 일단측(로드 가이드(9)측)에 탄성 지지한다.

이에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같이, 파형 와셔(26)는, 피스톤 로드(7)가 크게 축소하였을 때에는, 피스톤 링(25)에 의해 찌부러져 다른 실린더(15) 내의 연통(작동유의 흐름)을 차단한다. 이때에, 파형 와셔(26)와 고정구(22)의 베이스부(22A), 피스톤 링(25) 사이에는, 약간의 간극이 존재한다. 그러나, 이 간극은, 유압 완충기(1)의 동작에는 관여하지 않을 정도의 것이며, 실질적으로는 차단 상태가 된다. 한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 파형 와셔(26)는, 피스톤 로드(7)의 축소 시에, 베이스부(22A)의 상단면과 피스톤 링(25)의 하단면이 접촉하는 것을 억제한다. 이에 의해, 파형 와셔(26)는, 베이스부(22A)의 상단면과 피스톤 링(25)의 하단면 사이에 간극을 형성하여 작동유가 유통하는 것을 허용한다.

쿠션 부재(27)는, 캐슬(23)의 플랜지부(23B)의 상측에 위치하여 마련되어 있다. 쿠션 부재(27)는, 피스톤 로드(7)의 외주측에 마련된 충돌 방지용의 완충 부재이며, 다른 피스톤(21)이 다른 실린더(15)의 통부(15B)에 충돌하였을 때의 충격을 완화하는 것이다. 쿠션 부재(27)는, 탄성 변형 가능한 수지 재료(고무 재료)를 이용하여 통형체로서 형성되어 있다. 이에 의해, 피스톤 로드(7)의 최대 신장 시에, 다른 피스톤(21)이 다른 실린더(15)의 통부(15B)에 충돌(접촉)하는 것 같은 일이 있어도, 이때의 충격을 완화하고, 또한 피스톤 로드(7)가 이 이상으로 신장하는 것을 규제한다.

본 실시형태에 의한 유압 완충기(1)는, 전술과 같이 구성되어 있다. 그리고, 유압 완충기(1)는, 피스톤 로드(7)의 상단측을 자동차의 차체측에 부착하고, 외통(2)의 보텀 캡(2A)측(하단측)을 차축(어느 것도 도시하지 않음)측에 부착한다. 이에 의해, 자동차의 주행 시에 진동이 발생한 경우에는, 피스톤 로드(7)가 내통(5), 외통(2)으로부터 축방향으로 축소, 신장할 때에, 피스톤(6)의 디스크 밸브(6C, 6D) 등에 의해 축소측, 신장측의 감쇠력이 발생되어, 차량의 상, 하진동을 감쇠하도록 완충할 수 있다.

여기서, 유압 완충기(1)는, 피스톤 로드(7)의 완전 신장의 억제 및 완전 신장 한정으로부터 축소 동작으로의 전환 동작의 제어가 어렵다. 이 때문에, 안정적인 저항력이 얻어지지 않아, 승차감이 나빠진다. 그러나, 본 실시형태에서는, 피스톤 로드(7)의 완전 신장, 완전 신장으로부터의 축소 동작 시의 저항력을 안정적으로 제어할 수 있다.

즉, 본 실시형태에 따른 유압 완충기(1)에 있어서, 피스톤 로드(7)가 축소한 경우의 저항력의 제어와, 피스톤 로드(7)가 완전 신장 위치를 향하여 신장하는 경우의 저항력의 제어와, 완전 신장 위치로부터 축소 동작으로 전환하는 동작의 제어에 대해서, 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 3은 피스톤 로드(7)의 완전 신장과는 관계없이, 통상의 피스톤 로드(7)의 축소 행정을 나타내고 있다. 축소 행정에서는, 피스톤 로드(7)는 화살표 a 방향으로 이동한다. 이때에는, 저항 수단(16)의 축방향 이동 부재(17)가 화살표 b 방향으로 이동하여, 고정 부재(18)에 접촉한다.

이에 의해, 피스톤(6)측의 실(C1)의 작동유는, 내통(5)과 다른 실린더(15)의 바닥부(15A), 통부(15B) 사이의 환형 간극(20A) 및 고정 부재(18)의 각 절결부(18A)를 포함하는 외주 통로(28)와, 피스톤 로드(7)의 외주면과 다른 실린더(15)의 통부(15B) 사이의 환형 간극, 부시(19)의 연통로(19A) 및 피스톤 로드(7)의 외주면과 다른 실린더(15)의 스프링 부착통(15E) 사이의 환형 간극(20B)을 포함하는 내주 통로(29)를 통하여 로드 가이드(9)측의 실(C2)에 흐른다. 이때에, 외주 통로(28)에서는, 고정 부재(18)의 각 절결부(18A)에 의해 큰 유로 면적이 확보되어 있어, 많은 작동유를 유통시킬 수 있다.

또한, 내주 통로(29)에서는, 다른 실린더(15)의 통부(15B) 내에 다른 피스톤(21)이 진입하지 않는다. 따라서, 피스톤(6)측의 실(C1)의 작동유를, 부시(19)의 연통로(19A) 등을 통하여 로드 가이드(9)측의 실(C2)에 유통시킬 수 있다. 즉, 도 3에 나타내는 피스톤 로드(7)의 신장 행정에서는, 외주 통로(28)와 내주 통로(29)의 양방이 개방되어, 유통하는 작동유에 부여하는 저항이 최소가 되는 완전 개방 상태로 되어 있다.

한편, 도 4는 다른 실린더(15)의 통부(15B) 내에 다른 피스톤(21)이 진입하지 않는 통상의 피스톤 로드(7)의 신장 행정을 나타낸다. 신장 행정에서는, 피스톤 로드(7)는 화살표 b 방향으로 이동한다. 이때에는, 저항 수단(16)의 축방향 이동 부재(17)가 화살표 a 방향으로 이동하여, 단차부(15D)의 환형 밸브 시트(15D2)에 접촉한다. 이 경우, 내통(5)과 다른 실린더(15) 사이의 환형 간극(20A)은, 축방향 이동 부재(17)에 의해 일부가 폐색된다. 그러나, 로드 가이드(9)측의 실(C2)의 작동유는, 완전 개방 상태의 내주 통로(29)를 통하여 피스톤(6)측의 실(C1)에 유통할 수 있다.

따라서, 피스톤 로드(7)의 완전 신장과는 관계가 없는 통상 시의 축소 행정 및 신장 행정에서는, 유압 완충기(1)는, 피스톤(6)의 디스크 밸브(6C, 6D) 및 보텀 밸브(5A)에 의해 안정적인 감쇠력을 발생시킬 수 있어, 승차감을 양호하게 할 수 있다.

도 5는 피스톤 로드(7)가 완전 신장 위치를 향하여 크게 신장하였을 때의 신장 행정을 나타낸다. 이 신장 행정에서는, 피스톤 로드(7)가 상측을 향하여 화살표 b 방향으로 이동하여, 외주 통로(28), 내주 통로(29)를 통하여, 로드 가이드(9)측의 실(C2)로부터 피스톤(6)측의 실(C1)에 작동유가 유통한다.

이때에는, 저항 수단(16)의 축방향 이동 부재(17)가 화살표 a 방향으로 이동하여, 단차부(15D)의 환형 밸브 시트(15D2)에 접촉한다. 이에 의해, 내통(5)과 다른 실린더(15) 사이의 환형 간극(20A)은, 축방향 이동 부재(17)에 의해 조여진 상태가 된다.

게다가, 피스톤 로드(7)가 크게 신장하였을 때에는, 스토퍼 기구(14)의 다른 피스톤(21)이 다른 실린더(15)의 통부(15B) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워넣어진다(진입된다). 이때, 피스톤 링(25)의 외주면은, 통부(15B)의 내주면(15B1)에 미끄럼 접촉한다. 또한, 피스톤 링(25)은, 고정구(22)의 베이스부(22A)와 캐슬(23)의 플랜지부(23B) 사이에서 축방향으로 상대 변위한다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 피스톤 링(25)의 하단면은, 탄성 지지력에 대항하여 파형 와셔(26)를 찌부러뜨린다. 이에 의해, 고정구(22)의 베이스부(22A), 피스톤 링(25)과 파형 와셔(26)는, 약간의 간극을 개재시켜 밀착한 상태가 되기 때문에, 유압 완충기(1)에 있어서의 작동유의 흐름적으로는 차단 상태가 된다. 이때, 피스톤 로드(7)의 신장하는 스피드가 빠른 경우, 다른 실린더(15) 내의 압력은 상승하여, 스프링 부재(12)를 눌러 축소하는 힘이 작용한다. 또한 다른 피스톤(21)의 다른 실린더(15)에의 진입이 진행되면, 다른 실린더(15) 내의 압력과 스프링 부재(12)의 반력이 균형을 이루는 위치까지 스프링 부재(12)를 축소시키는 힘을 발생시킨다.

이 때문에, 피스톤 로드(7)가 크게 신장하여, 다른 피스톤(21)이 피스톤 링(25)과 함께 다른 실린더(15) 내에 끼워넣어지도록 진입한 상태(피스톤 로드(7)의 완전 신장 상태)에서는, 축방향 이동 부재(17)에 의해 조여진 외주 통로(28)만으로 작동유가 유통하게 된다. 이에 의해, 피스톤 로드(7)의 신장 동작에 대하여 큰 유통 저항을 발생시킬 수 있다. 이 결과, 피스톤 로드(7)의 신장 방향의 변위에 대하여 유압적인 쿠션 작용을 부여할 수 있어, 피스톤 로드(7)의 완전 신장을 억제할 수 있다. 이때, 스프링 부재(12)는, 피스톤 로드(7)의 신장 동작과 동조하여 축소한다.

또한, 만약에, 쿠션 부재(27)가 다른 실린더(15)의 바닥부(15A)의 하면에 충돌하는 위치까지, 피스톤 로드(7)가 최대 신장한 경우라도, 이때에는, 충돌 방지용의 쿠션 부재(27)가 탄성 변형함으로써 충격을 완화할 수 있어, 피스톤 로드(7)의 이 이상의 신장 동작을 억제할 수 있다.

한편, 도 6은 피스톤 로드(7)의 완전 신장 위치로부터 축소 동작으로 전환하였을 때의 축소 행정을 나타낸다. 이 축소 행정에서는, 체크 기구는, 파형 와셔(26)의 탄성 지지력 및 피스톤 링(25)이 다른 실린더(15)의 통부(15B)에 미끄럼 접촉함으로써, 피스톤 링(25)이 상향으로 상대 변위하도록 동작한다. 즉, 피스톤 링(25)의 상단면은, 캐슬(23)의 플랜지부(23B)의 하단면에 접촉한다.

그러나, 이 경우, 피스톤 링(25)의 상단면에는 절결홈(25A)이 마련되어 있기 때문에, 화살표 E1로 나타내는 바와 같이, 피스톤 링(25)의 상단면과 캐슬(23)의 플랜지부(23B) 사이에는 작동유가 유통하는 통로가 형성된다. 이 때문에, 피스톤 로드(7)의 축소 행정에서는, 다른 피스톤(21)의 하측으로부터 상측으로 다른 실린더(15) 내를 향하여 작동유가 원활하게 유통하는 것을, 피스톤 링(25)의 절결홈(25A)에 의해 허용할 수 있어, 피스톤 로드(7)를 원활하게 축소시킬 수 있다.

이렇게 하여, 본 실시형태에 따르면, 피스톤(6)이 내통(5) 내의 로드 가이드(9)를 향하여 이동하는 피스톤 로드(7)의 신장 행정 시에 작동하는 리바운드 제어 기구(11)는, 피스톤(6)과 로드 가이드(9) 사이에 위치하며 피스톤 로드(7)의 외주측에 마련된 스프링 부재(12)와, 로드 가이드(9)측에 마련되며 스프링 부재(12)의 상부(12A)가 부착되는 스프링 받침(13)으로 구성된다. 스프링 받침(13)은, 내통(5)과 로드 가이드(9) 사이에 끼어 마련되는 통부(13A)와, 통부(13A)의 상단에 마련되며, 직경 방향의 외측으로 연장되어 내통(5)의 상단에 의해 축방향에 위치 결정되는 제1 플랜지부(13B)와, 통부(13A)의 하단에 마련되며, 직경방향의 내측으로 연장되는 제2 플랜지부(13C)를 가지고 있다. 게다가, 제2 플랜지부(13C)에 의해, 스프링 부재(12)의 상단측을 간접적으로 고정하는 구성으로 되어 있다.

따라서, 피스톤 로드(7)가 신장, 축소한 경우라도, 스프링 부재(12)의 상단측은, 스프링 받침(13)에 고정되어 있다. 이에 의해, 피스톤 로드(7)의 신장, 축소 동작 시의 충돌음의 발생을 억제할 수 있다. 이 결과, 유압 완충기(1)가 동작할 때의 정숙성을 향상시킬 수 있다.

또한, 스프링 받침(13)은, 로드 가이드(9)와 내통(5) 사이에 마련하는 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 스프링 받침(13)을 마련한 분만큼, 철계 금속으로 형성되는 로드 가이드(9)를 소형화할 수 있다. 게다가, 스프링 받침(13)은, 예컨대, 알루미늄 합금 등의 경금속재, 수지재 등을 이용하여 형성한다. 이 결과, 유압 완충기(1)를 경량화할 수 있다.

또한, 스프링 받침(13)에는, 내통(5) 내에 삽입되기 전에, 미리 스프링 부재(12)를 부착해 둘 수 있다. 따라서, 스프링 받침(13)을 스프링 부재(12)에 압입할 때에 발생하는 부스러기, 마모분 등의 이물이 내통(5) 내에 혼입하는 것을 방지할 수 있다.

스프링 받침(13)은, 제2 플랜지부(13C)에 맞춤 결합되는 제3 플랜지부(13D)와, 제3 플랜지부(13D)로부터 피스톤(6)을 향하여 돌출하여 마련되며, 스프링 부재(12)의 상단측에 압입되는 스프링 부착부(13E)를 포함하여 구성된다. 즉, 스프링 받침(13)은, 통부(13A), 제1 플랜지부(13B) 및 제2 플랜지부(13C)를 포함하는 단차를 갖는 원통체와, 제3 플랜지부(13D)와 스프링 부착부(13E)를 포함하는 단차를 갖는 원통체의 2부재에 의해 형성되어 있다.

따라서, 스프링 받침(13)은, 전술한 2개의 단차를 갖는 원통체의 적어도 한쪽을 다른 원통체로 교환함으로써, 내통(5), 피스톤 로드(7), 스프링 부재(12) 등의 형상 변경(사양 변경)에도 조급하게, 또한 저렴하게 대응할 수 있다. 또한, 스프링 받침(13)은, 사양이 상이한 다른 유압 완충기에도 사용할 수 있다.

스프링 부착부(13E)에는, 스프링 부재(12)를 형성하는 소선들 사이의 간극에 고정되는 고정부(13E1)가 돌출하여 형성되어 있다. 이에 의해, 스프링 받침(13)은, 스프링 부착부(13E)의 고정부(13E1)를, 스프링 부재(12)를 형성하는 소선들 사이의 간극에 삽입함으로써, 스프링 부재(12)를 일체적으로 고정할 수 있다.

스프링 받침(13)의 통부(13A)는, 내주측에 로드 가이드(9)가 압입된다. 따라서, 로드 가이드(9)와 스프링 받침(13)은, 압입 가공에 의해 일체적으로 조립할 수 있어, 조립 작업을 용이하게 행할 수 있다.

다음에, 도 10은 본 발명의 제2 실시형태를 나타낸다. 제2 실시형태의 특징은, 스프링 받침은, 제2 플랜지부로부터 피스톤을 향하여 돌출하여 마련된 스프링 부착부를 포함하여 구성되어 있다. 게다가, 스프링 부착부는, 외주측에 스프링 부재가 감합되는 것이다. 또한, 제2 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도 10에 있어서, 제2 실시형태에 이용되는 스프링 받침(31)은, 내통(5)과 로드 가이드(9) 사이에 끼어 마련되는 통부(31A)와, 통부(31A)의 상단에 마련되며, 직경 방향의 외측으로 연장되어 내통(5)의 상단에 의해 축방향에 위치 결정되는 제1 플랜지부(31B)와, 통부(31A)의 하단에 마련되며, 직경 방향의 내측으로 연장되는 제2 플랜지부(31C)와, 제2 플랜지부(31C)의 내직경측으로부터 피스톤(6)을 향하여 돌출하여 마련된 스프링 부착부(31D)를 포함하여 구성된다. 스프링 부착부(31D)는, 스프링 부재(12)의 상부(12A)측에 압입된다. 바꾸어 말하면, 스프링 부착부(31D)는, 외주측에 스프링 부재(12)의 상부(12A)가 감합된다. 또한, 제2 실시형태에 따른 스프링 받침(31)은, 통부(31A), 제1 플랜지부(31B), 제2 플랜지부(31C) 및 스프링 부착부(31D)를 포함하는 단차를 갖는 원통체로서 일체 형성되어 있다.

스프링 부착부(31D)에는, 그 외주측에 스프링 부재(12)의 상부(12A)측이 억지 끼워맞춤 상태로 감합된다. 또한, 스프링 부착부(31D)의 외주측에는, 제1 실시형태에 따른 스프링 부착부(13E)와 동일하게, 직경 방향의 외향으로 돌출하여 고정부(31D1)가 마련되어 있다. 이에 의해, 스프링 받침(31)은, 제2 플랜지부(31C)에 의해, 스프링 부재(12)의 상부(12A)측을 직접적으로 고정할 수 있다.

이렇게 하여, 제2 실시형태에서도, 제1 실시형태와 거의 동일한 작용과 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 스프링 받침(31)을 1개의 단차를 갖는 원통체로서 형성하고 있기 때문에, 부품 개수를 삭감할 수 있어, 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.

다음에, 도 11은 본 발명의 제3 실시형태를 나타낸다. 제3 실시형태의 특징은, 스프링 받침은, 제2 플랜지부로부터 피스톤을 향하여 돌출하여 마련된 스프링 부착부를 포함하여 구성되어 있다. 게다가, 스프링 부착부는, 내주측에 스프링 부재가 감합되는 것이다. 또한, 제3 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도 11에 있어서, 제3 실시형태에 이용되는 스프링 받침(41)은, 내통(5)과 로드 가이드(9) 사이에 끼워 마련되는 통부(41A)와, 통부(41A)의 상단에 마련되며, 직경 방향의 외측으로 연장되어 내통(5)의 상단에 의해 축방향에 위치 결정되는 제1 플랜지부(41B)와, 통부(41A)의 하단에 마련되며, 직경 방향의 내측으로 연장되는 제2 플랜지부(41C)와, 제2 플랜지부(41C)의 외직경측으로부터 피스톤(6)을 향하여 돌출하여 마련된 스프링 부착부(41D)를 포함하여 구성된다. 스프링 부착부(41D)의 내주측에는, 스프링 부재(12)의 상부(12A)측이 압입된다. 또한, 제3 실시형태에 따른 스프링 받침(41)은, 통부(41A), 제1 플랜지부(41B), 제2 플랜지부(41C) 및 스프링 부착부(41D)를 포함하는 단차를 갖는 원통체로서 일체 형성되어 있다.

스프링 부착부(41D)에는, 그 내주측에 스프링 부재(12)의 상부(12A)측이 압입 상태로 감합된다. 또한, 스프링 부착부(41D)의 내주측에는, 직경 방향의 내향으로 돌출하여 고정부(41D1)가 마련되어 있다. 이에 의해, 스프링 받침(41)은, 제2 플랜지부(41C)에 의해, 스프링 부재(12)의 상부(12A)측을 직접적으로 고정할 수 있다.

이렇게 하여, 제3 실시형태에서도, 제1 실시형태와 거의 동일한 작용과 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 스프링 받침(41)을 1개의 단차를 갖는 원통체로서 형성하고 있기 때문에, 부품 개수를 삭감할 수 있어, 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 각 실시형태에서는, 슬라이딩 부재로서 미끄럼 베어링을 포함하는 부시(19)를 적용한 경우를 예시한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예컨대, 슬라이딩 부재로서 O링 등을 이용하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 다수의 강구를 이용한 부시를 이용하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 각 실시형태에서는, 스프링 받침의 통부는, 실린더와 폐색 부재 사이에 끼어 마련되며, 상기 통부의 일단에는, 직경 방향의 외측으로 연장되어 실린더의 일단에 의해 축방향에 위치 결정되는 제1 플랜지부를 마련하는 구성으로 하였다. 그러나, 제1 플랜지부를 생략하고, 실린더, 또는 폐색 부재 중 어느 하나에 고정하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 제1 실시형태에서는, 피스톤 로드(7)와 다른 실린더(15) 사이로서, 다른 실린더(15)의 부시(19)에 연통로(19A)를 마련한 경우를 예시한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 부시의 외주측, 다른 실린더의 부시 끼워붙임부에 연통로를 마련하는 구성으로 하여도 좋다. 즉, 연통로는, 부시(미끄럼 접촉 부재)의 상측 위치와 하측 위치 사이에서 작동유를 유통시킬 수 있는 것이면, 이들 구성에 한정되는 것이 아니다. 이 구성은, 다른 실시형태에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.

또한, 각 실시형태에서는, 외통(2)과 내통(5)을 포함한 복통식의 완충기를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 단일 실린더 내에 피스톤을 슬라이딩 가능하게 끼워넣어 마련하는 단통식의 완충기에도 적용할 수 있다.

또한, 각 실시형태에서는, 4륜 자동차의 각 차륜측에 부착하는 유압 완충기(1)를 실린더 장치의 대표예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예컨대 2륜차에 이용하는 유압 완충기여도 좋고, 차 이외의 갖가지 기계, 건축물 등에 이용하는 실린더 장치에 이용하여도 좋은 것이다.

이상 설명한 실시형태에 기초한 실린더 장치로서, 예컨대, 이하에 서술하는 양태의 것이 생각된다.

실린더 장치의 제1 양태로서는, 작동 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 끼워만들어져, 상기 실린더 내를 로드측실과 보텀측실로 구획하는 피스톤과, 상기 피스톤에 연결되는 피스톤 로드와, 상기 실린더의 일단에 마련되며 상기 피스톤 로드를 삽입 관통시켜 폐색하는 폐색 부재와, 상기 피스톤이 상기 실린더 내의 상기 폐색 부재를 향하여 이동하는 상기 피스톤 로드의 신장 행정 시에 작동하는 리바운드 제어 기구를 포함하는 실린더 장치에 있어서, 상기 리바운드 제어 기구는, 상기 피스톤과 상기 폐색 부재 사이에 위치하며 상기 피스톤 로드의 외주측에 마련된 스프링 부재와, 상기 폐색 부재측에 마련되며 상기 스프링 부재의 일단이 부착되는 스프링 받침을 포함하고, 상기 스프링 받침은, 상기 실린더와 상기 폐색 부재 사이에 고정되는 통부와, 상기 통부의 타단에 마련되며, 직경 방향의 내측으로 연장되는 제2 플랜지부를 가지고, 상기 제2 플랜지부에 의해, 상기 스프링 부재의 일단측을 간접적으로 또는 직접적으로 고정하는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

실린더 장치의 제2 양태로서는, 제1 양태에 있어서, 상기 통부의 일단에는, 직경 방향의 외측으로 연장되어 상기 실린더의 일단에 의해 축방향에 위치 결정되는 제1 플랜지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

실린더 장치의 제3 양태로서는, 제1 또는 2 양태에 있어서, 상기 스프링 받침은, 상기 제2 플랜지부에 맞춤 결합되는 제3 플랜지부와, 상기 제3 플랜지부로부터 상기 피스톤을 향하여 돌출하여 마련되며 상기 스프링 부재의 일단측에 압입되는 스프링 부착부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

실린더 장치의 제4 양태로서는, 제1 또는 2 양태에 있어서, 상기 스프링 받침은, 상기 제2 플랜지부로부터 상기 피스톤을 향하여 돌출하여 마련된 스프링 부착부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

실린더 장치의 제5 양태로서는, 제4 양태에 있어서, 상기 스프링 부착부는, 외주측에 상기 스프링 부재가 감합되는 것을 특징으로 한다.

실린더 장치의 제6 양태로서는, 제4 양태에 있어서, 상기 스프링 부착부는, 내주측에 상기 스프링 부재가 감합되는 것을 특징으로 한다.

실린더 장치의 제7 양태로서는, 제3 내지 6 양태에 있어서, 상기 스프링 부착부에는, 상기 스프링 부재를 형성하는 소선들 사이의 간극에 고정되는 고정부가 돌출하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

실린더 장치의 제8 양태로서는, 제1 내지 7 양태에 있어서, 상기 스프링 받침의 상기 통부는, 내주측에 상기 폐색 부재가 압입되는 것을 특징으로 한다.

1 유압 완충기(실린더 장치)
5 내통(실린더)
6 피스톤
7 피스톤 로드
9 로드 가이드(폐색 부재)
11 리바운드 제어 기구
12 스프링 부재
12A 상부(일단)
13, 31, 41 스프링 받침
13A, 31A, 41A 통부
13B, 31B, 41B 제1 플랜지부
13C, 31C, 41C 제2 플랜지부
13D 제3 플랜지부
13E, 31D, 41D 스프링 부착부
13E1, 31D1, 41D1 고정부
B 보텀측실
C 로드측실

Claims

작동 유체가 봉입된 실린더와,
상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 끼워만들어져, 상기 실린더 내를 로드측실과 보텀측실로 구획하는 피스톤과,
상기 피스톤에 연결되는 피스톤 로드와,
상기 실린더의 일단에 마련되며 상기 피스톤 로드를 삽입 관통시켜 폐색하는 폐색 부재와,
상기 피스톤이 상기 실린더 내의 상기 폐색 부재를 향하여 이동하는 상기 피스톤 로드의 신장 행정 시에 작동하는 리바운드 제어 기구
를 포함하는 실린더 장치에 있어서,
상기 리바운드 제어 기구는,
상기 피스톤과 상기 폐색 부재 사이에 위치하며 상기 피스톤 로드의 외주측에 마련된 스프링 부재와,
상기 폐색 부재측에 마련되며 상기 스프링 부재의 일단이 부착되는 스프링 받침
을 포함하고,
상기 스프링 받침은,
상기 실린더와 상기 폐색 부재 사이에 고정되는 통부와,
상기 통부의 타단에 마련되며, 직경 방향의 내측으로 연장되는 제2 플랜지부
를 가지고,
상기 제2 플랜지부에 의해, 상기 스프링 부재의 일단측을 간접적으로 또는 직접적으로 고정하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제1항에 있어서, 상기 통부의 일단에는, 직경 방향의 외측으로 연장되며 상기 실린더의 일단에 의해 축방향에 위치 결정되는 제1 플랜지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 받침은, 상기 제2 플랜지부에 맞춤 결합되는 제3 플랜지부와, 상기 제3 플랜지부로부터 상기 피스톤을 향하여 돌출하여 마련되며 상기 스프링 부재의 일단측에 압입되는 스프링 부착부를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 받침은, 상기 제2 플랜지부로부터 상기 피스톤을 향하여 돌출하여 마련된 스프링 부착부를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제4항에 있어서, 상기 스프링 부착부는, 외주측에 상기 스프링 부재가 감합되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제4항에 있어서, 상기 스프링 부착부는, 내주측에 상기 스프링 부재가 감합되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 부착부에는, 상기 스프링 부재를 형성하는 소선들 사이의 간극에 고정되는 고정부가 돌출하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 받침의 상기 통부는, 내주측에 상기 폐색 부재가 압입되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.