KR20240022632A - 실린더 장치 및 제어 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

체크 밸브에 형성되는 오리피스, 및 체크 밸브에 형성된 오리피스의 유로 면적을 가변으로 함으로써 피스톤 주파수를 조정하는 것이 가능하여, 피스톤 주파수의 조정의 자유도를 향상시킬 수 있다.

Description

실린더 장치 및 제어 밸브 장치

본 발명은, 감쇠력 특성을 조정할 수 있는 실린더 장치 및 상기 실린더 장치에 장착되는 제어 밸브 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 주파수 감응형 감쇠 밸브 장치를 구비한 쇼크 업소버가 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본특허공표 제2018-533703호 공보

특허문헌 1에 기재된 쇼크 업소버(이하 「종래의 실린더 장치」라고 칭한다)는, 하중 휨 특성을 시일 링(15)의 고무의 경도를 가변으로 함으로써 조정하기 때문에, 하중 휨 특성의 조정의 자유도가 낮다.

본 발명의 목적의 하나는, 하중 휨 특성의 조정의 자유도를 향상시킨 주파수 감응형 실린더 장치 및 상기 실린더 장치에 장착되는 제어 밸브 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일실시형태에 따른 실린더 장치는, 작동 유체가 봉입되는 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 실린더 내를 구획하는 피스톤과, 일단측이 상기 피스톤에 연결되고, 타단측이 상기 실린더의 외부로 연장되어 나오는 피스톤 로드와, 상기 피스톤의 이동에 의해 작동 유체가 유출되는 제1 통로와, 상기 제1 통로와 병렬로 설치되는 제2 통로와, 상기 제1 통로에 설치되는 제1 감쇠력 발생 기구와, 바닥이 있는 통형으로 형성되고, 축형 부재가 관통하는 케이스 부재와, 상기 축형 부재가 관통하고, 상기 케이스 부재 내에서 상기 케이스 부재의 바닥부에 대향하여 설치되며, 상기 케이스 부재 내의 작동 유체에 의해 이동 가능한 이동 부재와, 상기 케이스 부재 내를 상기 이동 부재에 의해 구획하여 형성되는 제1실 및 제2실과, 상기 케이스 부재의 바닥부를 관통하는 제1 관통 구멍과, 상기 제1 관통 구멍과 병렬로 설치되는 바이패스 통로와, 상기 바이패스 통로에 설치되고, 상기 제1실 내의 압력이 소정 압력에 도달했을 때에 밸브를 개방하는 제2 감쇠력 발생 기구와, 상기 케이스 부재와 상기 이동 부재의 사이에 설치되고, 상기 이동 부재의 이동을 억제하는 탄성체를 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시형태에 따른 제어 밸브 장치는, 실린더 장치에 부착되고, 상기 실린더 장치의 피스톤의 이동에 의해 생기는 작동 유체의 흐름을 액추에이터에 의해 제어하는 제어 밸브 장치로서, 제1 통로와, 상기 제1 통로와 병렬로 설치되는 제2 통로와, 상기 제1 통로에 설치되는 제1 감쇠력 발생 기구와, 상기 제1 감쇠력 발생 기구가 발생시키는 감쇠력을 조정하는 액추에이터와, 바닥이 있는 통형으로 형성되고, 축형 부재가 관통하는 케이스 부재와, 상기 축형 부재가 관통하고, 상기 케이스 부재 내에서 상기 케이스 부재의 바닥부에 대향하여 설치되며, 상기 케이스 부재 내의 작동 유체에 의해 이동 가능한 이동 부재와, 상기 케이스 부재 내를 상기 이동 부재에 의해 구획하여 형성되는 제1실 및 제2실과, 상기 케이스 부재의 바닥부를 관통하는 제1 관통 구멍과, 상기 제1 관통 구멍과 병렬로 설치되는 바이패스 통로와, 상기 바이패스 통로에 설치되고, 상기 제1실 내의 압력이 소정 압력에 도달했을 때에 밸브를 개방하는 제2 감쇠력 발생 기구와, 상기 케이스 부재와 상기 이동 부재의 사이에 설치되고, 상기 이동 부재의 이동을 억제하는 탄성체를 갖는다.

본 발명의 일실시형태에 의하면, 주파수 감응형 실린더 장치 및 상기 실린더 장치에 장착되는 제어 밸브 장치에서의 하중 휨 특성의 조정의 자유도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 실린더 장치의 설명도이다.
도 2는 도 1에서의 신장측 감쇠력 발생 기구를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1에서의 축소측 감쇠력 발생 기구, 파일럿 밸브 및 페일 세이프 밸브를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 4는 축소측 파일럿 케이스의 평면도이다.
도 5는 도 4에서의 A-A 단면을 도시하는 도면이다.
도 6은 제2 실시형태에 따른 실린더 장치의 요부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 7은 제3 실시형태에 따른 실린더 장치의 감쇠력 발생 기구의 설명도이다.
도 8은 도 7에서의 요부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 9는 제4 실시형태에 따른 실린더 장치의 감쇠력 발생 기구의 설명도이다.
도 10은 제5 실시형태에 따른 실린더 장치의 감쇠력 발생 기구의 설명도이다.
도 11은 제6 실시형태에 따른 실린더 장치의 감쇠력 발생 기구의 설명도이다.
도 12는 제7 실시형태에 따른 실린더 장치의 감쇠력 발생 기구의 설명도이다.

(제1 실시형태)

본 발명의 제1 실시형태를, 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

편의상, 도 1에서의 상하 방향을 그대로 「상하 방향」이라고 칭한다. 도 1에, 감쇠력 발생 기구(110)(제어 밸브 장치)가 실린더(2)에 내장된, 소위 피스톤 내장형의 감쇠력 조정식 실린더 장치를 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 장치(1)는, 실린더(2)의 외측에 외통(3)이 설치되는 복통 구조를 이룬다. 실린더 장치(1)는, 실린더(2) 내에 슬라이딩 가능하게 끼워지고, 실린더(2) 내를 실린더 상실(2A)(제1실)과 실린더 하실(2B)(제2실)의 2실로 구획하는 피스톤(5)과, 일단측이 피스톤(5)에 연결되고, 타단측(도 1에서의 상측)이 실린더(2)의 외부로 연장되어 나오는 피스톤 로드(6)와, 피스톤 로드(6)에 고정되고, 실린더 상실(2A)과 실린더 하실(2B)을 쌍방향으로 유통 가능하게 연통하고, 피스톤(5)의 이동에 따르는 작동 유체의 흐름을 제어하여 감쇠력 특성을 가변으로 하는 감쇠력 발생 기구(110)를 구비한다.

실린더(2)와 외통(3)의 사이에는 리저버(4)가 형성된다. 피스톤(5)은, 상단측이 실린더 상실(2A)로 개구되는 신장측 통로(7)(제1 통로)와, 하단측이 실린더 하실(2B)로 개구되는 축소측 통로(8)(제2 통로)를 갖는다. 실린더(2)의 하단부에는, 실린더 하실(2B)과 리저버(4)를 구획하는 베이스 밸브(21)가 설치된다. 베이스 밸브(21)에는, 실린더 하실(2B)과 리저버(4)를 연통하는 통로(22, 23)가 설치된다.

통로(22)에는, 리저버(4)측으로부터 실린더 하실(2B)측으로의 오일액(작동 유체)의 유통을 허용하는 체크 밸브(24)가 설치된다. 한편, 통로(23)에는, 실린더 하실(2B)측의 오일액의 압력이 설정 압력에 도달함으로써 개방되어, 실린더 하실(2B)측의 압력(오일액)을 리저버(4)측으로 밀어내는 디스크 밸브(25)가 설치된다. 한편, 작동 유체로서, 실린더(2) 내에는 오일액이 봉입되고, 리저버(4) 내에는 오일액 및 가스가 봉입된다. 또한, 외통(3)의 하단에는 바텀 캡(50)이 접합된다.

감쇠력 발생 기구(110)는, 밸브 기구부와 솔레노이드(81)(액추에이터)로 이루어진다. 밸브 기구부는, 축부(32)가 피스톤(5)의 축구멍(9)에 삽입 관통되는 피스톤 볼트(31)와, 신장측 통로(7)의 작동 유체의 흐름을 제어하는 신장측 감쇠력 발생 기구(111)와, 축소측 통로(8)의 작동 유체의 흐름을 제어하는 축소측 감쇠력 발생 기구(171)를 갖는다.

피스톤 볼트(31)에는 공통 통로(51)가 형성된다. 공통 통로(51)는, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)와 동축의 축방향 통로를 갖는다. 축방향 통로는, 상단이 피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)로 개구되는 축방향 통로(52)와, 하단이 폐색되는 축방향 통로(54)와, 축방향 통로(52, 54) 사이에 형성되는 축방향 통로(53)를 갖는다. 축방향 통로의 내경은, 축방향 통로(53)가 가장 크고, 축방향 통로(52), 축방향 통로(54)의 순으로 작아진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 신장측 감쇠력 발생 기구(111)는, 피스톤(5)의 하단부면에 형성되는 환형의 시트부(114)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉하는 신장측 메인 밸브(112)를 갖는다. 시트부(114)는, 신장측 통로(7)의 개구보다 외측(외주측)에 형성된다. 신장측 감쇠력 발생 기구(111)는, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 부착되는 바닥이 있는 원통형의 신장측 파일럿 케이스(131)(케이스 부재)를 갖는다. 신장측 파일럿 케이스(131)는, 바닥부(132)와, 피스톤(5)측이 개구되는 원통부(133)를 갖는다.

신장측 메인 밸브(112)에는, 탄성체로 이루어진 환형의 패킹(115)이 베이킹된다. 패킹(115)은, 신장측 파일럿 케이스(131)의 원통부(133)의 내주면(134)의 개구측(도 2에서의 「상측」)에 전체 둘레에 걸쳐 접촉한다. 이것에 의해, 신장측 메인 밸브(112)와 신장측 파일럿 케이스(131)의 사이에는, 환형의 신장측 배압실(113)이 형성된다. 신장측 배압실(113) 내의 압력은, 신장측 메인 밸브(112)에 대하여 밸브 폐쇄 방향으로 작용한다.

신장측 감쇠력 발생 기구(111)는, 축방향 통로(54)로부터, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성되는 직경 방향 통로(56) 및 피스톤 볼트(31)의 축부(32)와 피스톤(5)의 사이에 형성되는 환형 통로(116)를 경유하여, 신장측 통로(7)로 흐르는, 작동 유체의 흐름을 허용하는 체크 밸브(117)를 갖는다. 체크 밸브(117)는, 피스톤(5)의 하단부면에 형성되는 환형의 시트부(118)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉한다. 시트부(118)는, 신장측 통로(7)의 개구보다 내측(내주측)에 형성된다. 체크 밸브(117)에는, 신장측 통로(7)와 축방향 통로(54)를 연통하는 오리피스(119)가 형성된다.

신장측 배압실(113) 내에는, 환형의 스풀로 이루어진 이동체(151)(이동 부재)가 설치된다. 이동체(151)는, 체크 밸브(153)와 디스크 밸브(157)(탄성체)에 의해 지지된다. 이동체(151)의 외주부(155)(외주면(163))는, 신장측 파일럿 케이스(131)의 원통부(133)(내주면(134))의 바닥부(132)측(도 2에서의 「하측」)에 슬라이딩 가능하게 감합된다. 이동체(151)(외주면(163))와 신장측 파일럿 케이스(131)(내주면(134))의 사이는, 메탈 시일에 의해 시일된다. 이동체(151) 및 체크 밸브(153) 및 디스크 밸브(157)는, 신장측 배압실(113)을, 피스톤(5)측(도 2에서의 「상측」)의 제1실(121)과, 반피스톤(5)측(도 2에서의 「하측」)의 제2실(122)로 구획한다.

체크 밸브(153)의 내주부는, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)의 외주에 설치되는 환형의 보스(160)와 피스톤(5)의 사이에서 클램프된다. 피스톤(5)과 보스(160)의 사이에는, 피스톤(5)측으로부터 순서대로, 스페이서(161), 신장측 메인 밸브의 내주부, 복수매의 스페이서(162) 및 체크 밸브(153)의 내주부가 배치된다. 한편, 디스크형 부재인 디스크 밸브(157)의 내주부는, 보스(160)와 신장측 파일럿 케이스(131)의 내주부의 사이에서 클램프된다. 보스(160)와 이동체(151)의 내주면(163)(대향면)의 사이에는, 일정한 간극(152)이 형성된다.

체크 밸브(153)는, 이동체(151)의 피스톤(5)측(도 2에서의 「상측」)에 형성되는 환형의 시트부(154)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉한다. 체크 밸브(153)는, 신장측 배압실(113)의 제1실(121) 내의 압력(파일럿압)을 유지함과 더불어, 축방향 통로(54)로부터, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성되는 직경 방향 통로(57), 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성되는 2면폭부(35)(바이패스 통로) 및 체크 밸브(153)에 형성되는 오리피스(156)를 경유하여, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)로 흐르는, 작동 유체의 흐름을 허용한다. 신장측 배압실(113)의 제1실(121) 내의 압력은, 이동체(151)의 시트부(154)보다 외주측의 부분(면)에 작용한다. 이동체(151)의 외주부(155)의 피스톤(5)측은, 신장측 메인 밸브(112)의 패킹(115)과의 간섭을 회피하기 위해, 시트부(154)가 형성되는 내주측 부분보다 낮게 되어 있다.

디스크 밸브(157)는, 이동체(151)의 외주부(155) 근방의 반피스톤(5)측(도 2에서의 「하측」)에 형성되는 환형의 시트부(158)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉한다. 디스크 밸브(157)는, 외경이 상이한 디스크를 복수매(본 실시형태에서는 「4장」, 외경이 동일한 디스크를 1장 이상 적층함으로써 가능) 적층함으로써 구성된다. 신장측 배압실(113)의 제2실(122) 내의 압력은, 이동체(151)의 시트부(158)보다 외주측의 부분(면)에 작용한다. 이동체(151)의 시트부(158)의 내측(내주측)에는, 오목부(165)가 형성된다. 오목부(165)와 디스크 밸브(157)의 사이에는, 일정한 간극(166)이 형성된다.

신장측 배압실(113)의 제2실(122)은, 신장측 파일럿 케이스(131)의 바닥부(132)에 형성되는 복수개(도 2에 「2개」만 표시)의 통로(137)(제1 관통 구멍)에 의해, 실린더 하실(2B)에 연통된다. 각 통로(137)는, 신장측 파일럿 케이스(131)의 바닥부(132)의 외주부(135)의 피스톤(5)측에 형성되는 환형의 시트면(138)으로 개구된다. 한편, 시트면(138)보다 내주측에는, 바닥부(132)의 내주부와의 사이에 오목부(139)가 형성된다.

한편, 이동체(151)의 외주연부(155)에는, 신장측 파일럿 케이스(131)의 시트면(138)측(도 2에서의 「하측」)으로 돌출되는 환형의 볼록부(167)가 형성된다. 볼록부(167)는, 디스크 밸브(157)의 탄성력에 저항하여 이동체(151)가 반피스톤(5)측으로 이동했을 때에, 신장측 파일럿 케이스(131)의 시트면(138)에 접촉함으로써, 각 통로(137)의 피스톤(5)측의 개구를 폐색하고, 신장측 배압실(113)의 제2실(122)과 실린더 하실(2B)의 연통을 차단한다. 한편, 이동체(151)의 시트부(158)에는, 신장측 배압실(113)의 제2실(122)과, 간극(166) 및 간극(152), 통로(168) 및 제1실(121)을 경유하여, 체크 밸브(153)에 형성되는 오리피스(156)를 연통시키는, 오리피스(159)가 형성된다. 또한, 이동체(151)의 볼록부(167)의 내주측에는, 디스크 밸브(157)가 배치된다.

신장측 파일럿 케이스(131)의 반피스톤(5)측에는, 디스크 밸브(123)(제2 감쇠력 발생 기구)가 설치된다. 디스크 밸브(123)의 외주연부는, 신장측 파일럿 케이스(131)의 외주부(135)의 반피스톤(5)측(도 2에서의 「하측」)에 형성되는 환형의 시트부(124)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 시팅된다. 시트부(124)는, 통로(137)의 반피스톤(5)측의 개구 근방에 배치된다. 디스크 밸브(123)의 내주부는, 신장측 파일럿 케이스(131)의 내주부와 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 나사 결합되는 너트(17)의 사이에서 클램프된다. 신장측 파일럿 케이스(131)와 너트(17)의 사이에는, 피스톤(5)측(도 2에서의 「상측」)으로부터 순서대로, 디스크 밸브(123), 스페이서(19) 및 와셔(18)가 배치된다.

그리고, 신장측 배압실(113)의 제1실(121) 내의 압력이 일정한 압력에 도달하면, 디스크 밸브(157)의 탄성력에 저항하여 이동체(151)가 반피스톤(5)측으로 이동하고, 체크 밸브(153)가 시트부(154)로부터 언시팅된다. 이때, 신장측 배압실(113)의 제1실(121) 내의 작동 유체(압력)는, 체크 밸브(153)에 형성된 오리피스(156), 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(35), 신장측 파일럿 케이스(131)의 내주부에 형성된 복수개(도 2에 「2개」만 표시)의 절결(140) 및 신장측 파일럿 케이스(131)의 내주부와 시트부(124)의 사이에 형성된 환형의 오목부(141)를 경유하고, 디스크 밸브(123)를 개방시켜, 실린더 하실(2B)로 흐른다(밀려나간다). 디스크 밸브(123)(제2 감쇠력 발생 기구)는, 신장측 배압실(113)로부터 실린더 하실(2B)로의 작동 유체의 흐름에 대하여 저항력을 부여한다.

한편, 축소 행정 시에는, 실린더 하실(2B)의 작동 유체(압력)를, 신장측 파일럿 케이스(131)에 형성된 통로(137)(배압 도입 통로), 이동체(151)의 시트부(158)에 형성된 오리피스(159) 및 이동체(151)를 축방향(도 2에서의 「상하 방향」)으로 관통하는 통로(168)(제2 관통 구멍) 및 간극(152)을 경유하고, 체크 밸브(153)를 개방시켜, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)에 도입함으로써, 실린더 하실(2B)의 압력에 의해 신장측 메인 밸브(112)가 개방되는 것을 억지한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 축소측 감쇠력 발생 기구(171)는, 피스톤(5)의 상단부면에 형성되는 환형의 시트부(174)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉하는 축소측 메인 밸브(172)를 갖는다. 시트부(174)는, 축소측 통로(8)의 개구보다 외측에 형성된다. 축소측 감쇠력 발생 기구(171)는, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 부착되는, 바닥이 있는 원통형의 축소측 파일럿 케이스(191)를 갖는다. 축소측 파일럿 케이스(191)는, 바닥부(192)와, 피스톤(5)측(도 3에서의 「하측」)이 개구되는 원통부(193)를 갖는다.

축소측 메인 밸브(172)에는, 탄성체로 이루어진 환형의 패킹(175)이 베이킹된다. 패킹(175)은, 축소측 파일럿 케이스(191)의 원통부(193)의 내주면(194)에 전체 둘레에 걸쳐 접촉한다. 이것에 의해, 축소측 메인 밸브(172)와 축소측 파일럿 케이스(191)의 사이에는, 환형의 축소측 배압실(173)이 형성된다. 축소측 배압실(173) 내의 압력은, 축소측 메인 밸브(172)에 대하여 밸브 폐쇄 방향으로 작용한다.

축소측 감쇠력 발생 기구(171)는, 축방향 통로(52)로부터, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 직경 방향 통로(55), 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(36), 피스톤 볼트(31)의 축부(32)와 피스톤(5)의 사이에 형성된 환형 통로(176)를 경유하여, 축소측 통로(8)로 흐르는, 작동 유체의 흐름을 허용하는 체크 밸브(177)를 갖는다. 체크 밸브(177)는, 피스톤(5)의 상단부면에 형성되는 환형의 시트부(178)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉한다. 시트부(178)는, 축소측 통로(8)의 개구보다 내측(내주측)에 형성된다. 체크 밸브(177)에는, 축소측 통로(8)와 축방향 통로(52)를 연통하는 오리피스(179)가 형성된다.

축소측 파일럿 케이스(191)의 피스톤(5)측(도 3에서의 「하측」)에는, 체크 밸브(180)가 설치된다. 체크 밸브(180)의 외주연부는, 축소측 파일럿 케이스(191)에 형성되는 환형의 시트부(181)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉한다. 체크 밸브(180)는, 실린더 하실(2B)로부터, 체크 밸브(177)에 형성된 오리피스(179), 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(36) 및 체크 밸브(180)에 형성된 오리피스(182)를 경유하여, 축소측 배압실(173)로 흐르는, 작동 유체의 흐름을 허용한다. 한편, 축소측 파일럿 케이스(191)의 내주부와 피스톤(5)의 내주부의 사이에는, 축소측 파일럿 케이스(191)측으로부터 순서대로, 체크 밸브(180), 스페이서(183), 리테이너(184), 스페이서(185), 축소측 메인 밸브(172), 스페이서(186) 및 체크 밸브(177)가 배치된다.

축소측 파일럿 케이스(191)의 반피스톤(5)측(도 3에서의 「상측」)에는, 디스크 밸브(187)(릴리프 밸브)가 설치된다. 디스크 밸브(187)는, 축소측 배압실(173) 내의 압력이 소정 압력에 도달했을 때에 개방되어, 축소측 배압실(173) 내의 작동 유체(압력)를 실린더 상실(2A)로 밀어내는, 릴리프 밸브이다.

도 4, 도 5를 참조하면, 디스크 밸브(187)와 축소측 파일럿 케이스(191)의 사이에는, 축소측 파일럿 케이스(191)의 축구멍(195)의 주위에 등간격으로 배치되는 부채형의 시트부(196)에 의해 구획되는, 복수개(본 실시형태에서는 「5개」)의 수압실(197)이 형성된다. 각 시트부(196)의 중앙에는, 디스크 밸브(187)에 접촉하는 시팅부(198)가 형성된다. 각 수압실(197)은, 축소측 파일럿 케이스(191)의 내주부에 형성된 절결(199), 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(36), 체크 밸브(180)에 형성된 오리피스(182), 체크 밸브(180)를 경유하여, 축소측 배압실(173)에 연통된다.

한 쌍의 인접하는 시트부(196) 사이에는, 둘레 방향으로 연장되는 시트부(200)가 형성된다. 디스크 밸브(187)와 축소측 파일럿 케이스(191)의 사이에는, 시트부(200) 및 한 쌍의 시트부(196)에 의해 구획되는 수압실(201)이 형성된다. 수압실(201)은, 시트부(200)에 형성되는 절결(202)에 의해 실린더 상실(2A)에 연통된다. 축소측 파일럿 케이스(191)에는, 바닥부(192)를 축방향(도 5에서의 「상하 방향」)으로 관통하는 통로(203)가 형성된다. 통로(203)는, 상단이 수압실(201)로 개구되고, 하단이 시트부(181)의 내측(내주측)에 형성되는 환형의 오목부(204)로 개구된다. 한편, 절결(202)의 유로 면적을 가변으로 함으로써, 신장 행정 시에, 실린더 상실(2A)로부터 축소측 배압실(173)로 도입하는 작동 유체의 유량을 조정할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 공통 통로(51) 내의 작동 유체의 흐름은, 파일럿 밸브(61)에 의해 제어된다. 파일럿 밸브(61)는, 공통 통로(51)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 밸브 스풀(62)과, 축방향 통로(54)의 개구 주연에 형성되는 시트부(63)를 갖는다. 밸브 스풀(62)은, 중실축으로 이루어지고, 축방향 통로(52)에 삽입되는 슬라이딩부(64)와, 시트부(63)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉하는 밸브체(65)를 갖는다.

밸브 스풀(62)의 상단에는, 헤드부(67)가 형성된다. 헤드부(67)의 하단부에는, 외플랜지형의 스프링 받침(68)이 형성된다. 스프링 받침(68)에는, 밸브체(65)를 밸브 개방 방향으로 압박하는 스프링 디스크(69)의 내주부가 접속된다. 후술하는 솔레노이드(81)의 코일(82)에 대한 제어 전류가 0 A일 때(페일일 때), 밸브 스풀(62)의 헤드부(67)는, 스프링 디스크(69)의 압박력(스프링력)에 의해, 후술하는 솔레노이드(81)의 작동 로드(83)의 하단에 접촉한다(압박된다).

피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)의 반피스톤(5)측(도 3에서의 「상측」)의, 밸브 스풀(62)의 상단부 외주에는, 환형의 제1실(37)이 형성된다. 피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)의 외주에는, 상단측이 개구된 바닥이 있는 원통형의 캡(38)이 부착된다. 캡(38)과 피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)의 사이는, 환형의 시일 부재(39)에 의해 시일된다. 캡(38)과 피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)의 사이에는, 환형의 제2실(40)이 형성된다. 캡(38)의, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)를 삽입 관통시키는 축구멍(41)은, 축부(32)에 형성된 2면폭부(36)에 연통된다.

피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)와 캡(38)의 사이에는, 헤드부(33)측으로부터 순서대로, 디스크 밸브(42), 스페이서(43) 및 리테이너(44)가 설치된다. 디스크 밸브(42), 스페이서(43) 및 리테이너(44)는, 제2실(40) 내에 설치된다. 디스크 밸브(42)는, 헤드부(33)에 형성된 복수개(도 3에서는 「2개」만 표시)의 통로(45)를 경유하는 제1실(37)로부터 제2실(40)로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 체크 밸브이다.

디스크 밸브(42)의 외주연부는, 피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)에 형성되는 환형의 시트부(46)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉한다. 시트부(46)는, 통로(45)의 개구보다 외측(외주측)에 설치된다. 리테이너(44)의 내주연부에는, 제2실(40)을, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(36) 및 캡(38)의 축구멍(41)에 연통시키는, 복수개(도 3에서는 「2개」만 표시)의 절결(47)이 형성된다. 캡(38)과 디스크 밸브(187)의 사이에는 리테이너(48)가 설치된다.

피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)에 형성된 제1실(37)에는, 페일 세이프 밸브(71)가 구성된다. 페일 세이프 밸브(71)는, 밸브 스풀(62)의 헤드부(67)의 스프링 받침(68)(밸브체)이 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉하는 시트부(본 실시형태에서는 「스프링 디스크(69)의 내주부」)를 갖는다. 스프링 디스크(69)의 외주연부는, 피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)와, 솔레노이드(81)의 코어(84)의 사이에서 유지된다.

밸브 스풀(62)의 밸브체(65)에는, 2면폭으로 이루어진 절결(66)(도 3에 하나만 표시)이 형성된다. 그리고, 코일(82)에 대한 제어 전류가 0 A일 때(페일일 때), 밸브 스풀(62)이 파일럿 밸브(61)의 밸브 개방 방향(도 3에서의 상방향)으로 이동하고, 밸브체(65)가 축방향 통로(52)에 감합된다. 이것에 의해, 밸브체(65)와 축방향 통로(52)의 사이에는, 축방향 통로(52, 53) 사이를 연통하는 한 쌍의 오리피스(72)(도 3에 하나만 표시)가 형성된다.

도 1, 도 3을 참조하면, 코일(82)에 대한 통전 시에는, 밸브 스풀(62)의 밸브체(65)가 시트부(63)에 시팅하고, 파일럿 밸브(61)가 폐쇄된다. 이 파일럿 밸브(61)의 폐쇄 상태에서는, 밸브 스풀(62)은, 밸브체(65)가, 축방향 통로(54)의 개구 면적과 동일 면적의 원형의 수압면에 의해 축방향 통로(54)측의 압력을 받는 한편, 슬라이딩부(64)가, 슬라이딩부(64)의 단면적으로부터 밸브체(65)의 헤드부(부호 생략)의 단면적을 뺀 면적과 동일 면적의 환형의 수압면에 의해 축방향 통로(52)측의 압력을 받는다. 여기서, 파일럿 밸브(61)의 밸브 개방 압력은, 코일(82)에 대한 통전을 제어함으로써 조절할 수 있다. 코일(82)에 대한 통전의 전류치가 작은 소프트 모드 시에는, 스프링 디스크(69)의 압박력과 플런저(86)가 발생시키는 추진력이 평형을 이루고, 밸브체(65)가 시트부(63)로부터 일정한 거리만큼 이격된 상태가 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(81)는, 솔레노이드 기구부, 요크(87) 및 코일(82)(전기자 코일)을 갖는다. 솔레노이드 기구부는, 작동 로드(83)와, 작동 로드(83)의 외주에 고정되는 플런저(86)(전기자)와, 상하로 분할되는 코어(85, 84)를 갖는다. 코어(85, 84)는, 홀더(88)에 의해 동축으로 또한 상하 방향으로(에) 일정 간격을 두고 유지된다. 작동 로드(83)는, 코어 덮개체(89)에 부착되는 부시(90, 91) 및 코어(84)에 부착되는 부시(91)에 의해, 축방향(도 1에서의 「상하 방향」)으로(에) 안내된다. 작동 로드(83)에는, 로드 내 통로(92)가 형성된다.

바닥이 있는 원통형의 요크(87)의 하단부와 코어(84)의 사이는, 시일 부재(93)에 의해 시일된다. 피스톤 볼트(31)의 원통부(34)와 코어(84)의 하단부의 사이에는, 환형 통로(94)가 형성된다. 환형 통로(94)는, 피스톤 볼트(31)의 원통부(34)에 설치된 복수개(도 1에서는 「2개」만 표시)의 통로(95)에 의해 실린더 상실(2A)에 연통된다. 솔레노이드(81)의 코어(84)의 내측(밸브 스풀(62)의 헤드부(67)의 외주)에는, 스풀 배압실(96)이 형성된다. 스풀 배압실(96)은, 작동 로드(83)에 형성된 절결(부호 생략) 및 로드 내 통로(97)를 경유하여, 코어 덮개체(89)의 내측에 형성되는 로드 배압실(97)에 연통된다. 한편, 요크(87)의 상단부에는, 피스톤 로드(6)의 하단부가 연결된다. 즉, 피스톤 로드(6)의 하단은, 요크(87) 및 피스톤 볼트(31)를 통해 피스톤(5)에 연결된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(6)의 중공부(10)(축구멍)에는 케이블(101)이 삽입 관통된다. 케이블(101)은, 피스톤 로드(6)의 중공부(10)의 하단측 개구로부터 돌출시킨 전선(102, 103)이, 솔레노이드(81)의 터미널(104, 105)에 접속된다. 여기서, 터미널(104)은 코일(82)의 정극 단자에 접속되고, 터미널(105)은 코일(82)의 부극 단자에 접속된다. 또한, 케이블(101)은, 피스톤 로드(6)의 중공부(10)의 상단측 개구로부터 돌출시킨 전선(102, 103)이, 차량측(전력 공급 장치측)의 커넥터(도시 생략)에 접속된다.

여기서, 감쇠력 발생 기구(110)가 밸브 개방 제어 기구로서 기능할 때, 신장 행정에서의 피스톤(5)의 이동 속도(이하 「피스톤 속도」라고 칭한다)의 저속 영역에는, 실린더 상실(2A)의 작동 유체가, 신장측 통로(7), 체크 밸브(117)에 형성된 오리피스(119), 환형 통로(116), 직경 방향 통로(56), 축방향 통로(54), 직경 방향 통로(57), 2면폭부(35) 및 오리피스(156)를 경유하여, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)에 도입된다.

그리고, 신장 행정 시에는, 실린더 상실(2A)의 작동 유체가, 절결(202), 수압실(201), 통로(203) 및 오목부(204)를 경유하고, 체크 밸브(180)를 개방시켜, 축소측 배압실(173)에 도입된다. 이것에 의해, 신장 행정 시에, 축소측 메인 밸브(172)가 실린더 상실(2A)의 압력에 의해 개방되는 것이 억지된다.

신장 행정 시에 축소측 배압실(173)에 도입된 작동 유체는, 오리피스(182), 2면폭부(36), 체크 밸브(177) 및 축소측 통로(8)를 경유하여, 실린더 하실(2B)로 흐르기 때문에, 신장측 메인 밸브(112)의 개방 전, 즉, 피스톤 속도의 저속 영역에는, 오리피스(182)에 의한 오리피스 특성 및 체크 밸브(177)에 의한 밸브 특성의 감쇠력이 얻어진다.

축소 행정 시에는, 실린더 하실(2B)의 작동 유체가, 축소측 통로(8), 오리피스(179), 2면폭부(36) 및 오리피스(182)를 경유하여, 축소측 배압실(173)에 도입된다. 그리고, 축소 행정 시에는, 실린더 하실(2B) 작동 유체가, 신장측 파일럿 케이스(131)에 형성된 통로(137), 제2실(122), 시트부(158)에 형성된 오리피스(159) 및 이동체(151)에 형성된 통로(168)를 경유하고, 체크 밸브(153)를 개방시켜, 신장측 배압실(113)에 도입된다. 이것에 의해, 축소 행정 시에, 신장측 메인 밸브(112)가 실린더 하실(2B)의 압력에 의해 개방되는 것이 억지된다.

한편, 제1 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(110)는, 피스톤 속도가 동일하더라도, 피스톤 주파수에 따라서 감쇠력을 가변으로 하는 감쇠력 가변 기구로서 기능한다. 피스톤 주파수가 높을 때, 피스톤(5)의 진폭은 작다. 이러한 피스톤 주파수가 높을 때의 신장 행정 시에는, 디스크 밸브(157)(탄성체)의 휨량이 작다.

이때, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)에 작동 유체가 도입되면, 이동체(151)가 반피스톤(5)측으로 이동하여 시트부(154)가 체크 밸브(153)로부터 언시팅되지만, 이동체(151)의 외주부(155)의 볼록부(167)는 신장측 파일럿 케이스(131)의 시트면(138)에 시팅되지 않기 때문에, 신장측 배압실(113)의 제2실(122)은 실린더 하실(2B)과 연통된다.

이것에 의해, 제2실(122)의 작동 유체가 실린더 하실(2B)로 흐름으로써, 제1실(121)의 용적이 증가하기 때문에, 제1실(121)의 압력 상승이 억제된다. 그 결과, 신장측 메인 밸브(112)가 개방되기 쉬워져, 신장측 감쇠력 발생 기구(111)(제1 감쇠력 발생 기구)의 감쇠력 특성이 소프트해진다. 이때, 하드 특성의 디스크 밸브(123)(제2 감쇠력 발생 기구)는 개방되지 않는다.

그리고, 피스톤 주파수가 낮을 때, 피스톤(5)의 진폭은 크다. 이러한 피스톤 주파수가 낮을 때의 신장 행정 시에는, 디스크 밸브(157)(탄성체)의 휨량이 크다. 이때, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)에 작동 유체가 도입되면, 이동체(151)가 반피스톤(5)측으로 이동하고, 이동체(151)의 외주부(155)의 볼록부(167)가 신장측 파일럿 케이스(131)의 시트면(138)에 시팅된다. 이것에 의해, 신장측 배압실(113)의 제2실(122)과 실린더 하실(2B)의 연통이 차단되고, 제1실(121)의 압력이 상승하기 때문에, 신장측 감쇠력 발생 기구(111)(제1 감쇠력 발생 기구)의 신장측 메인 밸브(112)의 밸브 개방 압력이 높아진다.

피스톤 주파수가 낮을 때의 신장 행정 시에, 신장측 배압실(113) 내의 압력이 소정 압력에 도달하면, 신장측 배압실(113) 내의 작동 유체는, 체크 밸브(153)에 형성된 오리피스(156), 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(35), 신장측 파일럿 케이스(131)에 형성된 절결(140) 및 오목부(141)를 경유하고, 디스크 밸브(123)(제2 감쇠력 발생 기구)를 개방시켜, 실린더 하실(2B)로 흐른다. 이때, 디스크 밸브(123)에 의한 하드 특성의 감쇠력을 발생시킨다.

제1 실시형태에서는, 피스톤 주파수는, 체크 밸브(117)에 형성된 오리피스(119) 및 체크 밸브(153)에 형성된 오리피스(156)에 의해 유로 면적을 가변으로 하여, 즉, 실린더 상실(2A)로부터 신장측 배압실(113)에 도입하는 작동 유체의 유량을 가변으로 함으로써 조정할 수 있다. 또한, 신장측 메인 밸브(112)의 밸브 개방 압력은, 피스톤 주파수가 높을 때, 신장측 메인 밸브(112)의 디스크 강성을 가변으로 함으로써 조정할 수 있다. 한편, 신장측 메인 밸브(112)의 밸브 개방 압력은, 피스톤 주파수가 낮을 때, 디스크 밸브(123)(제2 감쇠력 발생 기구)의 디스크 강성을 가변으로 함으로써 조정할 수 있다.

여기서, 상기 종래의 실린더 장치는, 이동체의 하중 휨 특성을 시일 링의 고무의 경도를 가변으로 함으로써 조정하기 때문에, 과도 특성(하드 감쇠력으로부터 소프트 감쇠력의 전환)에 영향을 미치는 이동체의 하중 휨 특성의 자유도가 낮아, 개선의 여지가 있었다.

이것에 대하여, 제1 실시형태에서는, 디스크 밸브(157)의 밸브 적층 방법을 바꿈으로써 이동체의 하중 휨 특성을 미세하게 조정하는 것이 가능하여, 이동체의 하중 휨 특성의 조정의 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, 체크 밸브(117)에 형성된 오리피스(119) 및 체크 밸브(153)에 형성된 오리피스(156)의 유로 면적을 가변으로 함으로써 피스톤 주파수를 조정하는 것이 가능하여, 피스톤 주파수의 조정의 자유도를 향상시킬 수 있다.

또한, 종래의 실린더 장치에서의 조정 기구(주파수 감응부)를, 제1 실시형태와 같은 피스톤 내장형의 감쇠력 조정식 실린더 장치에 적용한 경우, 조정 기구의 축길이만큼 감쇠력 발생 기구(제어 밸브 장치)의 축길이가 길어져, 실린더 장치가 대형화하여, 소형 차량에 배치하는 것이 어려웠다.

이것에 대하여, 제1 실시형태에서는, 신장측 배압실(113)을, 이동체(151)(이동 부재)에 의해 피스톤(5)측의 제1실(121)과 반피스톤(5)측의 제2실(122)로 구획하고, 신장측 파일럿 케이스(131)의 바닥부(132)에 제2실(122)과 실린더 하실(2B)을 연통시키는 통로(137)(제1 관통 구멍)를 형성하며, 이동체(151)의 외주부(155)의 볼록부(167)를 신장측 파일럿 케이스(131)의 시트면(138)에 시팅ㆍ언시팅 가능하게 접촉시킴으로써, 제2실(122)과 실린더 하실(2B)의 연통을 제어하도록 구성했기 때문에, 신장측 감쇠력 발생 기구(111)(제1 감쇠력 발생 기구), 나아가서는 실린더 장치(1)의 축길이가 길어지는 것을 억제할 수 있다.

(제2 실시형태)

다음으로, 도 6을 참조하여 제2 실시형태를 설명한다.

한편, 제1 실시형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 호칭 및 부호를 이용하고, 중복 설명을 생략한다.

제1 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(110)(도 2 참조)에서는, 이동체(151)의 외주면(163)과 신장측 파일럿 케이스(131)의 내주면(134)의 사이를 메탈 시일에 의해 시일함으로써, 신장측 배압실(113)을 피스톤(5)측의 제1실(121)과 반피스톤(5)측의 제2실(122)로 구획했다.

이것에 대하여, 제2 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(211)(제어 밸브 장치)에서는, 이동체(151)(이동 부재)의 외주면(163)과 신장측 파일럿 케이스(131)의 내주면(134)의 사이를 환형의 시일 링(212)(예컨대 「O-링」 등)에 의해 시일함으로써, 감쇠력 발생 기구(110)(제어 밸브 장치)를 구성했다. 시일 링(212)은, 이동체(151)의 외주면(163)에 형성되는 환형의 시일 홈(213)에 부착된다.

제2 실시형태에 의하면, 전술한 제1 실시형태와 동등한 작용 효과를 발휘한다.

(제3 실시형태)

다음으로, 도 7, 도 8을 참조하여 제3 실시형태를 설명한다.

한편, 제1 내지 제2 실시형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 호칭 및 부호를 이용하고, 중복 설명을 생략한다.

제3 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(221)(제어 밸브 장치)는, 제1 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(110)에 대하여, 공통 통로(51), 파일럿 밸브(61) 및 솔레노이드(81)를 구비하지 않는다. 감쇠력 발생 기구(221)에서는, 피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)가 피스톤 로드(6)의 하단에 직접 연결된다. 신장측 파일럿 케이스(131)에 형성된 신장측 배압실(113)은, 프리 밸브(251)(이동 부재)에 의해, 피스톤(5)측의 제1실(121)과 반피스톤(5)측의 제2실(122)로 구획된다.

프리 밸브(251)는, 원환형의 디스크(252)와, 디스크(252)의 외주연부에 고착되는 환형의 탄성 시일 부재(253)를 갖는, 패킹이 있는 디스크로 이루어진다. 탄성 시일 부재(253)는, 디스크(252)의 피스톤(5)측(도 8에서의 「상측」)에 설치되는 립부(254)를 갖는다. 립부(254)는, 신장측 파일럿 케이스(131)의 원통부(133)의 반피스톤(5)측(도 8에서의 「하측」)에 형성되는 소내경부(231)에 슬라이딩 가능하게 접촉된다.

탄성 시일 부재(253)는, 선단부(256)(하단)가 신장측 파일럿 케이스(131)의 바닥부(132)의 시트면(138)에 접촉하는 환형 시일부(255)(탄성체)를 갖는다. 환형 시일부(255)는, 디스크(252)의 축평면(피스톤 볼트(31)의 축선을 포함하는 평면)에 의한 단면이, 선단부(256)를 향해 테이퍼형으로 형성된다. 신장측 파일럿 케이스(131)의 시트면(138)에서의, 탄성 시일 부재(253)의 환형 시일부(255)의 선단부(256)와의 접촉부의 외측(외주측)에는, 각 통로(137)가 개구된다.

환형의 탄성 시일 부재(253)와, 신장측 파일럿 케이스(131)의 바닥부(132) 및 원통부(133)의 소내경부(231)의 사이에는, 환형의 제3실(230)이 형성된다. 제3실(230)은, 디스크(252)의 축평면에 의한 단면이 대략 직각삼각형으로 형성된다. 신장측 배압실(113)의 제2실(122)은, 탄성 시일 부재(252)의 환형 시일부(255)의 선단부(256)에 형성된 절결(257), 제3실(230) 및 신장측 파일럿 케이스(121)에 형성된 각 통로(137)를 경유하여, 실린더 하실(2B)에 연통된다.

프리 밸브(251)의 디스크(252)는, 환형의 파일럿 케이스 리테이너(241)와 원환형의 디스크(258)에 의해, 피스톤 볼트(31)의 축방향(도 8에서의 「상하 방향」)으로 이동 가능하게 지지된다. 디스크(258)의 내경부에는, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)가 삽입된다. 디스크(258)의 외경은, 프리 밸브(251)의 디스크(252)의 내경보다 크다. 이것에 의해, 프리 밸브(251)의 디스크(252)의 내주연부가, 디스크(258)의 외주연부에 의해 수용된다.

한편, 프리 밸브(151)의 디스크(252)와 디스크(258)의 접촉부(259)는, 실린더 하실(2B)로부터, 통로(137), 제3실(230), 환형 시일부(255)에 형성된 절결(257) 및 제2실(122)을 경유하여, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)로 흐르는, 작동 유체의 흐름을 허용하는 체크 밸브, 및 제1실(121)과 제2실(122)을 연통 가능한 제2 관통 구멍으로서 기능한다.

파일럿 케이스 리테이너(241)의 축구멍(242)에는, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)가 삽입된다. 파일럿 케이스 리테이너(241)는, 신장측 배압실(113)의 제1실(121) 내에 설치된다. 파일럿 케이스 리테이너(241)의 반피스톤(5)측(도 8에서의 「하측」)의 외주연부에는, 환형의 시트부(243)가 형성된다. 시트부(243)는, 프리 밸브(251)의 디스크(252)의 탄성 시일 부재(253) 근방을 받친다.

파일럿 케이스 리테이너(241)의 내주부와 시트부(243)의 사이에는, 환형의 오목부(245)가 형성된다. 한편, 오목부(245)는, 프리 밸브(251)의 디스크(252)의 내주연부가 파일럿 케이스 리테이너(241)의 내주부에 접촉했을 때, 파일럿 케이스 리테이너(241)의 내주부에 형성되는 복수개(도 8에서는 「2개」만 표시)의 절결(246), 및 절결(243)에 의해 제1실(121)과 제2실(122)이 연통된다.

파일럿 케이스 리테이너(241)는, 신장측 메인 밸브(112)와 신장측 파일럿 케이스(131)의 사이에 설치된다. 신장측 메인 밸브(112)의 내주부와 파일럿 케이스 리테이너(241)의 내주부의 사이에는, 피스톤(5)측(도 8에서의 「상측」)으로부터 순서대로, 복수매(본 실시형태에서는 「2장」)의 스페이서(222), 디스크 밸브(223), 1장의 스페이서(222) 및 디스크(225)가 배치된다. 디스크 밸브(223)에는, 신장 행정 시에, 실린더 상실(2A)의 작동 유체를, 신장측 통로(7)(제1 통로), 체크 밸브(117)에 형성된 오리피스(119) 및 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(35)를 경유하여, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)에 도입하는, 오리피스(224)가 형성된다.

한편, 파일럿 케이스 리테이너(241)의 내주부와 신장측 파일럿 케이스(131)의 내주부의 사이에는, 피스톤(5)측으로부터 순서대로, 스페이서(226), 스페이서(227), 디스크(258) 및 디스크(228)가 배치된다. 스페이서(227)는, 프리 밸브(251)의 디스크(252)와 동일한 판두께를 갖고, 프리 밸브(251)의 디스크(252)의 내주에 배치된다. 또한, 스페이서(227)의 외경은, 프리 밸브(251)의 디스크(252)의 내경보다 작다. 이것에 의해, 스페이서(227)와 디스크(252)의 사이에는, 환형의 간극(229)이 형성된다.

제3 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(110)는, 피스톤 속도가 동일하더라도, 피스톤 주파수에 따라서 감쇠력을 가변시키는, 감쇠력 가변 기구로서 기능한다. 피스톤 주파수가 높을 때, 피스톤(5)의 진폭은 작다. 이러한 피스톤 주파수가 높을 때의 신장 행정 시에는, 프리 밸브(251)의 휨량이 작다. 이때, 신장측 배압실(113)의 제2실은, 환형 시일부(255)에 형성된 절결(257), 제3실(230) 및 통로(137)를 경유하여, 실린더 하실(2B)에 연통된다.

이것에 의해, 제2실(122)의 작동 유체가 실린더 하실(2B)에 흐름으로써, 제1실(121)의 용적이 증가하기 때문에, 제1실(121)의 압력 상승이 억제된다. 그 결과, 신장측 메인 밸브(112)가 개방되기 쉬워져, 신장측 감쇠력 발생 기구(111)(제1 감쇠력 발생 기구)의 감쇠력 특성이 소프트해진다. 이때, 하드 특성의 디스크 밸브(123)(제2 감쇠력 발생 기구)는, 개방되지 않는다.

그리고, 피스톤 주파수가 낮을 때, 피스톤(5)의 진폭은 크다. 이러한 피스톤 주파수가 낮을 때의 신장 행정 시에는, 프리 밸브(251)의 휨량이 크다. 이때, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)에 작동 유체가 도입되면, 프리 밸브(251)의 탄성 시일 부재(253)가 통로(137)의 개구를 폐색한다. 이것에 의해, 신장측 배압실(113)의 제2실(122)과 실린더 하실(2B)의 연통이 차단되고, 제1실(121)의 압력이 상승하기 때문에, 신장측 감쇠력 발생 기구(111)(제1 감쇠력 발생 기구)의 신장측 메인 밸브(112)의 밸브 개방 압력이 높아진다.

피스톤 주파수가 낮을 때의 신장 행정 시에, 신장측 배압실(113) 내의 압력이 소정 압력에 도달하면, 신장측 배압실(113) 내의 작동 유체는, 디스크 밸브(223)에 형성된 오리피스(224), 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(35), 신장측 파일럿 케이스(131)에 형성된 절결(140) 및 오목부(141)를 경유하고, 디스크 밸브(123)(제2 감쇠력 발생 기구)를 개방시켜 실린더 하실(2B)로 흐른다. 이때, 디스크 밸브(123)에 의한 하드 특성의 감쇠력을 발생시킨다.

제3 실시형태에서는, 피스톤 주파수는, 체크 밸브(117)에 형성된 오리피스(119) 및 디스크 밸브(223)에 형성되는 오리피스(224)의 유로 면적을 가변으로 하여, 즉, 실린더 상실(2A)로부터 신장측 배압실(113)에 도입하는 작동 유체의 유량을 가변으로 함으로써 조정할 수 있다. 또한, 신장측 메인 밸브(112)의 밸브 개방 압력은, 피스톤 주파수가 높을 때, 신장측 메인 밸브(112)의 디스크 강성을 가변으로 함으로써 조정할 수 있다. 한편, 신장측 메인 밸브(112)의 밸브 개방 압력은, 피스톤 주파수가 낮을 때, 디스크 밸브(123)(제2 감쇠력 발생 기구)의 디스크 강성을 가변으로 함으로써 조정할 수 있다.

한편, 제3 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(221)의, 축소측 감쇠력 발생 기구(235)는, 종래의 컨벤셔널한 축소측 감쇠력 발생 기구와 구조 및 작용이 동일하기 때문에, 명세서의 기재를 간결하게 하는 것을 목적으로 하여, 축소측 감쇠력 발생 기구(235)의 상세한 설명을 생략한다.

제3 실시형태에 의하면, 전술한 제1 및 제2 실시형태와 동등한 작용 효과를 발휘한다.

(제4 실시형태)

다음으로, 도 9를 참조하여 제4 실시형태를 설명한다.

한편, 제1 내지 제3 실시형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 호칭 및 부호를 이용하고, 중복 설명을 생략한다.

제4 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(261)(제어 밸브 장치)는, 제3 실시형태와 마찬가지로, 제1 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(110)에 대하여, 공통 통로(51), 파일럿 밸브(61) 및 솔레노이드(81)를 구비하지 않는다. 감쇠력 발생 기구(261)에서는, 피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)(도 7 참조)가 피스톤 로드(6)(도 7 참조)의 하단에 직접 연결된다.

또한, 제1 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(110)(도 2 참조)에서는, 이동체(151)(이동 부재)의 반피스톤(5)측으로의 이동을, 디스크 밸브(157)(탄성체)에 의해 억제하도록 구성했다.

이것에 대하여, 제4 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(261)에서는, 이동체(151)(이동 부재)의 반피스톤(5)측(도 9에서의 「하측」)으로의 이동을, 디스크 밸브(157)와 이동체(151)의 외주부(155)에 고착되는 환형의 탄성 부재(262)의 2개의 탄성체에 의해 억제하도록 구성된다.

탄성 부재(262)(탄성체)는, 반피스톤(5)측(도 9에서의 「하측」)으로 돌출되고, 선단부(하단)가 신장측 파일럿 케이스(131)의 외주부(135)에 형성된 시트면(138)에 접촉한다. 탄성 부재(262)는, 이동체(151)의 축평면(피스톤 볼트(31)의 축선을 포함하는 평면)에 의한 단면이, 선단을 향해 테이퍼형으로 형성된다. 또한, 탄성 부재(262)는, 축방향(도 9에서의 「상하 방향」)의 길이(높이)가, 직경 방향의 길이(이동체(151)의 외주부(155)의 볼록부(167)의 폭 동일 길이)보다 길게 되어 있다.

신장측 파일럿 케이스(131)의 바닥부(132)에는, 신장측 배압실(113)의 제2실(122)을 실린더 하실(2B)에 연통시키는 통로(263)가 형성된다. 통로(263)의 제2실(122)측은, 시트면(138)의, 탄성 부재(262)가 접촉하는 부분보다 내측(내주측)으로 개구된다.

제4 실시형태에 의하면, 전술한 제1 내지 제3 실시형태와 동등한 작용 효과를 발휘한다.

(제5 실시형태)

다음으로, 도 10을 참조하여 제5 실시형태를 설명한다.

한편, 제1 내지 제4 실시형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 호칭 및 부호를 이용하고, 중복 설명을 생략한다.

제4 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(261)(도 9 참조)에서는, 이동체(151)(이동 부재)의 반피스톤(5)측(도 9에서의 「하측」)으로의 이동을, 디스크 밸브(157)와 이동체(151)의 외주부(155)에 고착되는 환형의 탄성 부재(262)의 2개의 탄성체에 의해 억제하도록 구성했다.

이것에 대하여, 제5 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(271)(제어 밸브 장치)에서는, 이동체(151)(이동 부재)의 반피스톤(5)측(도 10에서의 「하측」)으로의 이동을, 디스크 밸브(157)와 코일 스프링(272)의 2개의 탄성체에 의해 억제하도록 구성했다. 코일 스프링(272)은, 이동체(151)의 외주부(155)의 볼록부(167)와 신장측 파일럿 케이스(131)의 바닥부(132)의 사이에 개재된다.

제5 실시형태에 의하면, 전술한 제1 내지 제4 실시형태와 동등한 작용 효과를 발휘한다.

(제6 실시형태)

다음으로, 도 11을 참조하여 제6 실시형태를 설명한다.

한편, 제1 내지 제5 실시형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 호칭 및 부호를 이용하고, 중복 설명을 생략한다.

제5 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(271)(도 10 참조)에서는, 이동체(151)(이동 부재)의 반피스톤(5)측(도 10에서의 「하측」)으로의 이동을, 디스크 밸브(157)와 코일 스프링(272)의 2개의 탄성체에 의해 억제하도록 구성했다.

이것에 대하여, 제6 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(281)(제어 밸브 장치)에서는, 이동체(151)(이동 부재)의 반피스톤(5)측(도 11에서의 「하측」)으로의 이동을, 디스크 밸브(157)와 접시 스프링(282)의 2개의 탄성체에 의해 억제하도록 구성했다. 접시 스프링(282)은, 이동체(151)의 외주부(155)와 신장측 파일럿 케이스(131)의 바닥부(132)의 사이에 개재된다. 한편, 신장측 배압실(113)의 제2실(122)과 실린더 하실(2B)은, 제1 실시형태(도 2 참조)와 마찬가지로, 신장측 파일럿 케이스(131)의 바닥부(132)에 형성된 복수개(도 11에서는 「2개」만 표시)의 통로(137)에 의해 연통된다.

제6 실시형태에 의하면, 전술한 제1 내지 제5 실시형태와 동등한 작용 효과를 발휘한다.

(제7 실시형태)

다음으로, 도 12를 참조하여 제7 실시형태를 설명한다.

한편, 제1 내지 제6 실시형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 호칭 및 부호를 이용하고, 중복 설명을 생략한다.

제7 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(291)(제어 밸브 장치)는, 제3 내지 제6 실시형태와 마찬가지로, 제1 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(110)에 대하여, 공통 통로(51), 파일럿 밸브(61) 및 솔레노이드(81)를 구비하지 않는다. 감쇠력 발생 기구(291)에서는, 피스톤 볼트(31)의 헤드부(33)(도 7 참조)가 피스톤 로드(6)(도 7 참조)의 하단에 직접 연결된다.

제1 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(110)에서는, 신장측 배압실(113)의 제1실(121) 내에 설치된 체크 밸브(153)에 의해, 신장측 배압실(113)의 제1실(121) 내의 압력(파일럿압)을 유지하도록 구성했다.

이것에 대하여, 제7 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(291)에서는, 제1 실시형태에서의 감쇠력 발생 기구(110)의 체크 밸브(153)로서 기능하는 기구를, 디스크 밸브(123)(제2 감쇠력 발생 기구)측에 설치했다.

신장측 배압실(113)의 제1실(121)에는, 원환형의 디스크 밸브(292)가 설치된다. 디스크 밸브(292)의 내경부에는, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)가 삽입된다. 디스크 밸브(292)의 외경은, 이동체(151)에 형성된 환형의 시트부(154)의 외경보다 작다. 디스크 밸브(292)의 내주부는, 스페이서(162)와 리테이너(294)의 사이에서 클램프된다. 디스크 밸브(292)에는, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)과 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(35)를 연통하는 오리피스(293)가 형성된다.

리테이너(294)는, 디스크 밸브(292)와 보스(160)의 사이에 배치되고, 내경부에는 피스톤 볼트(31)의 축부(32)가 삽입된다. 리테이너(294)의 외경은, 보스(160)의 외경보다 크다. 이동체(151)의 내주연부의 피스톤(5)측(도 12에서의 「상측」)에는, 환형의 오목부(295)가 형성된다. 이동체(151)의 오목부(295)는, 리테이너(294)의 외주부의 반피스톤(5)측의 면에 의해 받쳐진다.

동일한 복수매(제7 실시형태에서는 「4장」)의 디스크를 적층함으로써 구성된 디스크 밸브(123)에는, 신장측 파일럿 케이스(131)의 시트부(124)의 내측(내주측)에 형성된 환형의 오목부(141)와 실린더 하실(2B)을 연통하는, 오리피스 통로(296)가 형성된다. 신장측 파일럿 케이스(131)의 내주부와 디스크 밸브(123)의 사이에는, 피스톤(5)측(도 12에서의 「상측」)으로부터 순서대로, 디스크 밸브(297), 리테이너(299) 및 체크 밸브(300)가 배치된다.

체크 밸브(300)는, 실린더 하실(2B)로부터 오리피스 통로(296)를 경유하여 오목부(141)로 흐르는, 작동 유체의 흐름을 허용한다. 디스크 밸브(297)에는, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(35)와 환형의 오목부(141)를 연통하는, 오리피스(298)가 형성된다.

그리고, 신장 행정 시에는, 실린더 상실(2A)(도 1 참조)의 작동 유체가, 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(35) 및 디스크 밸브(292)에 형성된 오리피스(293)를 경유하여, 신장측 배압실(113)의 제1실(121)에 도입된다. 이때, 제1실(121)의 압력(파일럿압)은, 체크 밸브(300)가 오리피스 통로(296)의 개구를 차단함으로써 유지된다. 제1실(121) 내의 압력이 상승하여 소정 압력에 도달하면, 디스크 밸브(123)가 개방된다.

또한, 축소 행정 시에는, 실린더 하실(2B)의 작동 유체가, 오리피스 통로(296)를 통과하여 체크 밸브(300)를 개방시키고, 환형의 오목부(141), 디스크 밸브(297)에 형성된 오리피스(298), 피스톤 볼트(31)의 축부(32)에 형성된 2면폭부(35) 및 디스크 밸브(292)에 형성된 오리피스(293)를 경유하여, 신장측 배압실(113)의 제1실에 도입된다. 이것에 의해, 신장측 메인 밸브(122)가 실린더 하실(2B) 내의 압력 상승에 의해 개방되는 것을 억지할 수 있다.

제7 실시형태에 의하면, 전술한 제1 내지 제6 실시형태와 동등한 작용 효과를 발휘한다.

한편, 제1 내지 제7 실시형태에서는, 신장측 감쇠력 발생 기구(111)에 이동체(151)(이동 부재)를 갖는 주파수 조정 기구를 적용했지만, 축소측 감쇠력 발생 기구(171)만, 혹은 신장측 감쇠력 발생 기구(111) 및 축소측 감쇠력 발생 기구(171)의 양쪽에, 주파수 조정 기구를 적용할 수 있다.

또한, 제3 내지 제7 실시형태는, 제1 내지 제2 실시형태와 마찬가지로, 공통 통로(51), 파일럿 밸브(61) 및 솔레노이드(81)를 설치하여 감쇠력 발생 기구(221, 261, 271, 281 및 291)를 구성할 수 있다.

또한, 제7 실시형태는, 이동체(151)의 외주부(155)에, 제2 실시형태와 마찬가지로, 시일 링(212)를 설치함으로써 감쇠력 발생 기구(291)를 구성할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 변형예가 포함된다. 예컨대, 상기 실시형태는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해 상세히 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어떤 실시형태의 구성의 일부를 다른 실시형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어떤 실시형태의 구성에 다른 실시형태의 구성을 가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시형태의 구성의 일부에 대해, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.

본원은, 2021년 8월 2일 출원의 일본특허출원 제2021-126693호에 기초하는 우선권을 주장한다. 2021년 8월 2일 출원의 일본특허출원 제2021-126693호의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 본원에 전체적으로 포함된다.

1: 실린더 장치, 2: 실린더, 5: 피스톤, 7: 신장측 통로(제1 통로), 8: 축소측 통로(제2 통로), 35: 2면폭부(바이패스 통로), 111: 신장측 감쇠력 발생 기구(제1 감쇠력 발생 기구), 121: 제1실, 122: 제2실, 123: 디스크 밸브(제2 감쇠력 발생 기구), 131: 신장측 파일럿 케이스(케이스 부재), 137: 통로(제1 관통 구멍), 151: 이동체(이동 부재), 157: 디스크 밸브(탄성체)

Claims (11)

1. 실린더 장치로서,
   작동 유체가 봉입되는 실린더와,
   상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 실린더 내를 구획하는 피스톤과,
   일단측이 상기 피스톤에 연결되고, 타단측이 상기 실린더의 외부로 연장되어 나오는 피스톤 로드와,
   상기 피스톤의 이동에 의해 작동 유체가 유출되는 제1 통로와,
   상기 제1 통로와 병렬로 설치되는 제2 통로와,
   상기 제1 통로에 설치되는 제1 감쇠력 발생 기구와,
   바닥이 있는 통형으로 형성되고, 축형 부재가 관통하는 케이스 부재와,
   상기 축형 부재가 관통하고, 상기 케이스 부재 내에서 상기 케이스 부재의 바닥부에 대향하여 설치되고, 상기 케이스 부재 내의 작동 유체에 의해 이동 가능한 이동 부재와,
   상기 케이스 부재 내를 상기 이동 부재에 의해 구획하여 형성되는 제1실 및 제2실과,
   상기 케이스 부재의 바닥부를 관통하는 제1 관통 구멍과,
   상기 제1 관통 구멍과 병렬로 설치되는 바이패스 통로와,
   상기 바이패스 통로에 설치되고, 상기 제1실 내의 압력이 정해진 압력에 도달했을 때에 밸브를 개방하는 제2 감쇠력 발생 기구와,
   상기 케이스 부재와 상기 이동 부재의 사이에 설치되고, 상기 이동 부재의 이동을 억제하는 탄성체
   를 구비하는 것인, 실린더 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 감쇠력 발생 기구가 발생하는 감쇠력을 조정하는 액추에이터를 더 구비하는 것인, 실린더 장치.
3. 실린더 장치에 부착되고, 상기 실린더 장치의 피스톤의 이동에 의해 생기는 작동 유체의 흐름을 액추에이터에 의해 제어하는 제어 밸브 장치로서,
   제1 통로와,
   상기 제1 통로와 병렬로 설치되는 제2 통로와,
   상기 제1 통로에 설치되는 제1 감쇠력 발생 기구와,
   상기 제1 감쇠력 발생 기구가 발생하는 감쇠력을 조정하는 액추에이터와,
   바닥이 있는 통형으로 형성되고, 축형 부재가 관통하는 케이스 부재와,
   상기 축형 부재가 관통하고, 상기 케이스 부재 내에서 상기 케이스 부재의 바닥부에 대향하여 설치되며, 상기 케이스 부재 내의 작동 유체에 의해 이동 가능한 이동 부재와,
   상기 케이스 부재 내를 상기 이동 부재에 의해 구획하여 형성되는 제1실 및 제2실과,
   상기 케이스 부재의 바닥부를 관통하는 제1 관통 구멍과,
   상기 제1 관통 구멍과 병렬로 설치되는 바이패스 통로와,
   상기 바이패스 통로에 설치되고, 상기 제1실 내의 압력이 정해진 압력에 도달했을 때에 밸브를 개방하는 제2 감쇠력 발생 기구와,
   상기 케이스 부재와 상기 이동 부재의 사이에 설치되고, 상기 이동 부재의 이동을 억제하는 탄성체
   를 구비하는 것인, 제어 밸브 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 이동 부재에는, 상기 제1실과 상기 제2실을 연통 가능한 제2 관통 구멍이 형성되고,
   상기 제2 관통 구멍에는, 상기 피스톤이 한 방향으로 이동했을 때에 상기 제1실과 상기 제2실을 연통하고, 상기 피스톤이 다른 방향으로 이동했을 때에 상기 제1실과 상기 제2실의 연통을 차단하는 체크 밸브가 설치되는 것인, 제어 밸브 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 이동 부재는 환형의 스풀인 것인, 제어 밸브 장치.
6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 이동 부재는 패킹이 있는 디스크인 것인, 제어 밸브 장치.
7. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탄성체는 디스크형 부재인 것인, 제어 밸브 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 디스크형 부재는, 복수매의 디스크를 적층하여 구성되는 것인, 제어 밸브 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수매의 디스크는, 직경이 상이한 디스크인 것인, 제어 밸브 장치.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체는 스프링을 포함하는 것인, 제어 밸브 장치.
11. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체는, 상기 이동 부재에 설치되는 시일 링을 포함하는 것인, 제어 밸브 장치.

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