CN100398866C - 单缸液压减振器 - Google Patents

Abstract

一种单缸液压减振器(1)，设置有一空气腔室(2)，该空气腔室由一柔性管状元件(2a)形成，并以气密方式连接到一缸体(11)和一活塞杆(12)中的每一个上，从而把空气封闭在该空气腔室内。空气腔室(2a)的下端部具有一管状保护器(23)，该保护器接合在缸体(11)的上部。保护器(23)上端部中的一弯曲部分(23a)被保持在缸体(11)的上端面上。位于弯曲部分(23a)和上端面之间的一密封元件(3)包括一芯杆(33)，该芯杆被固定在缸体(11)的上端面上，并且具有一防尘唇部(31)和一防油唇部(32)，一圆形空气密封件(5)被插入在芯杆和弯曲部分之间。

Description

单缸液压减振器

技术领域

本发明涉及用于车辆悬挂装置中的具有空气弹簧的单缸液压减振器的改进。

背景技术

在日本的未审查的专利公开JP2004-332747A中公开了一种用于车辆悬挂装置中的单缸液压减振器，这种单缸减振器在其上部具有一空气腔室。

在这个例子中，空气腔室设置有一压延隔膜(rolling diaphragm)，该压延隔膜的一端侧与一活塞杆呈气密封地相连接，另一端侧与一缸体侧呈气密封地相连接，从而保持空气腔室内呈气密封状态。

发明内容

在缸体由铝材制成的情况下，液压减振器的重量被大大减小。然而，当压延隔膜通过焊接与铝制缸体气密封地连接时，铝材的强度就被降低了，这是很不利的。

由于上述情况，因此，需要一种能克服该相关领域中上述缺陷的单缸液压减振器。通过本发明的公开，本领域的技术人员都会明显地知道，本发明解决了该相关领域中的这种需要以及其它的需要问题。

本发明的目的在于提供一种既能保持空气腔室的气密封性也不会使缸体的强度降低的液压减振器。

为了实现上述目的，在本发明的一个方面中，提供了一种单缸液压减振器，包括：一缸体；一活塞杆，可滑动地从缸体上部移出到外部；一柔性管状元件，用于形成一空气腔室，并分别与缸体的上部和活塞杆呈空气密封性地连接，从而在把空气封闭在空气腔室内，其中：柔性管状元件具有一下端部，该下端部设置有一管状保护器，该管状保护器与缸体上部相接合；保护器上端的内周边具有向内侧弯曲的一柔性部分；该柔性部分被保持在缸体上端面上；一密封元件，被插入在柔性部分和缸体上端面之间；该密封元件具有：接合在内周边侧的活塞杆外周边上的一防尘唇部和一防油唇部，一芯杆，该芯杆的外周边部分通过敛缝端被固定到缸体的上端面上，该敛缝端通过弯曲内周边侧的缸体上端形成，一圆形防空气唇部，该圆形防空气唇部被插入在芯杆和保护器的柔性部分之间，与防尘唇部形成一个整体，并且被保持在芯杆中，从而使得该空气密封件防止空气腔室内的空气从保护器和缸体之间的接合间隙泄漏。

因此，根据本发明的这个方面，由于插入在缸体上端面和保护器弯曲部分之间的空气密封件阻止了空气腔室内的空气发生泄漏，因此，在它们之间无需焊接接合部分就能良好地保持缸体和保护器之间的接合面中的气密性。

因此，当缸体由铝材制成以便使减振器的重量轻时，能可靠地防止因焊接而造成缸体强度降低。

下面将详细描述本发明的一些优选实施例，通过这些描述并结合附图，本领域技术人员就能清楚地理解本发明的这些和其它的目的、特征、方面及优点。

附图说明

参照附图，这些附图构成本发明原始公开的一部分。

图1是本发明第一优选实施例中的单缸液压减振器的一部分的前视剖面图；

图2是图1中的一放大的关键部分的局部剖面前视图；

图3是本发明第二优选实施例中的一放大的关键部分的局部剖面前视图；

图4是本发明第三优选实施例中的一放大的关键部分的局部剖面前视图；

图5是本发明第四优选实施例中的一放大的关键部分的局部剖面前视图。

具体实施方式

下面将参照附图来描述本发明的优选实施例。

下面将描述图1和图2中所示的本发明的第一优选实施例。

如图1所示，本发明第一优选实施例中的单缸液压减振器设置有一缸体11和一空气腔室2，其中的缸体11由铝材制成，空气腔室2用作一空气弹簧，并且被设置在缸体11的上端侧中。但是，图中只表示出了空气腔室2的一部分。

如图2所示，通过敛缝工序，使作为缸体11开口端的上端的整个周边向内弯曲。通过向内弯曲的一敛缝端部11a，把一油密封件固定到缸体11的上端面上，缸体11的上端开口由该油密封3封闭住。

一活塞杆12穿过油密封件3的中央。油密封件3对那些附着到活塞杆12表面上油进行刮扫，从而阻止油从缸体11内部泄漏到外部。

油密封件3密封保持在这样一个状态，即，油密封件座落在支撑元件4的上端，通过这个支撑元件4，活塞杆12被可滑动地支撑着。

如图1所示，空气腔室2由一柔性管状元件2a构成，该柔性管状元件包括：一管状压延隔膜21，它由诸如橡胶的柔性材料制成；一活塞管22，它由金属管或类似件制成，并连接在延隔膜21下端的内侧；一保护器23，它由相同的材料即金属管或类似件制成，并且连接在活塞管22的内侧。

保持器23的上端部与缸体11气密封地连接，这将在后面被描述。压延隔膜21的上端(图中未示)与活塞杆12上端的外周边气密封地连接，从而形成一封闭的空间，以便把气体封闭在压延隔膜21内。这个气体封闭空间的压缩或膨胀就起到空气弹簧的作用，从而沿着膨胀方向把弹力施加到活塞杆12上。

更具体地说，压延隔膜21被制造成管状，并且具有比活塞管22大得多的的直径，或者被制造成其它形状，并且该压延膜设置有所谓的松驰部分，这个松驰部分被制造成能在下端部进行卷绕。在压延隔膜21内侧向上翻的另一个端部与活塞管22上端部的外周边相接合，并且呈气密封地被夹紧在其上，例如，利用一夹环21a来夹紧。

压延隔膜21限定出一个被封闭在所谓的橡胶膜内侧的空气空间A，该空间空间用作一空气弹簧，它可通过空气空间A中所封闭的空气或其它气体的压力，促使活塞杆12朝着膨胀方向移动。

在许多情况下，活塞管22都被制成下部收缩的管状形状。活塞管22的上端部被气密封地连接到压延隔膜21的下端部，活塞管22的直径缩小部分的下端部接合到保持器23下端部的外周边上，并且也呈气密封地连接。

保护器23的直径小于活塞管22的直径，但是，该保护器23被制成管状，并且其直径稍大于缸体11的直径，从而该保护器从缸体11外侧覆盖住缸体11的上部。保护器23的上端构成一个向内弯曲的弯曲部分23a，并且通过该弯曲部分23a接合到缸体11的上端面上。

保护器23和活塞管22两者都由相同的金属材料制成，并且各自的连接部分都通过焊接(焊接部分由附图标记M表示)被气密封地接合。

应当注意到，保护器23可由铝材制成。在这种情况中，活塞管22的下端部和保护器23的下端部不通过焊接接合，而是例如被保持在这样一种状态，即，密封材料位于它们之间，保护器23下端的外周边被压配到活塞管22的下端部内，从而在它们之间形成一预定的气密封结构。

在保护器23由铝材制成，缸体由铝材制成的情况下，有助于减小具有保护器23的空气腔室2的重量，从而使得具有空气弹簧的单缸液压减振器的整体重量能被进一步减小。

保护器23具有所说的上部，该上部是一个缩径部分23b，它与弯曲部分23a相连，该缩径部分23b的内部直径基本上与缸体11的外部直径相当。在保护器23上端中的弯曲部分23a与缸体11上端的敛缝端部11a接触之前，保护器23的缩径部分23b被迫移动成与缸体相接合，以便进行固定。在这个点，保护器23的下端部被制造成具有预定的间隙至缸体11的外周边上。这样就在保护器23和缸体11之间具有一间隙S，以便与大气相连通，来自缸体11的热量可通过这条间隙S被释放到外部。

通过使保护器23的上端部向内弯曲，从而把弯曲部分23a制造成一突缘形状。这种方法与突缘部分即弯曲部分23a由一不同部件制成、然后被通过焊接被连接到保护器23上的方法相比，更容易制造部件，并且具有机械强度更容易于保证的优点。

把弯曲部分23a制造成突缘形状的原因在于，这样更易于实现阻挡空气从弯曲部分23a和一子密封件5之间通过，对于其中的子密封件5，后面将会被描述。

此外，如图2所示，油密封3成整体地包括一防尘唇部31和一防油唇部32，每个都具有一内部表面，该内部表面与活塞杆12的外周边滑动接触，并且被设置在一圆形的芯杆33的内周边侧，此外，一外周边唇部34被成整体地保持在芯杆33的外周边侧，以便保持与缸体11的内周边成流体密封状态。芯杆33的一外部周边部分被放置在缸体11的敛缝端部11a和支撑元件4之间，并且通过敛缝被固定在其内。

由于油密封件3按上述方式制成，因此，在活塞杆12进入缸体11时，通过防尘唇部31把那些附着在活塞杆12外周边上的灰尘刮扫掉，并且在活塞杆12从缸体11移出时，那些附着在活塞杆12外周边上的油通过防油唇部32被刮除掉。

由于外周边唇部34具有上述的液体密封特性，因此，在油密封件3中，可防止位于缸体11的敛端部11a和芯杆33之间的空气通过外周边唇部34泄漏到缸体11内。

如图2所示，子密封件5被制造成圆形，并且被设置在油密封件3的芯杆33和保护器23的弯曲部分23a之间，从而阻止空气在弯曲部分23a和缸体11的敛缝端部11a之间以及在油密封件3的芯杆33和缸体11的敛缝端部11a之间发生泄漏。

然而，至于空气在油密封件3的芯杆33和缸体11的敛缝端部11a之间的通过而言，由于油密封件3的外周边唇部34最终能阻止空气泄漏到缸体11内，因此，没有必要绝对地阻止空气在油密封件3的芯杆33和缸体11的敛缝端部11a之间通过。

从这可以断定，关于上述子密封件5，可以选择任何的结构，只要能确保阻止空气在保护器23的弯曲部分23a和缸体11的敛缝端部11a之间发生泄漏即可。

因此，图2所示的子密封件5包括一圆形金属件51和一圆形空气密封件52，所说的圆形金属件51被保持在油密封件3的芯杆33和保护器23的弯曲部分23a之间，所说的圆形空气密封件52邻近金属件51内周边。空气密封件52被保持成与金属件51的内周边成一整体。应当注意到，金属件51的厚度被制造成与芯杆33的厚度相同。

在这个方面，空气密封件52被设计成可被保护器23的弯曲部分23a挤压和变形，因此，迫使该空气密封件52与弯曲部分23a和油密封件3的芯杆33紧密接触。于是，空气密封件52阻止空气在弯曲部分23a和空气密封件52之间以及在芯杆33和空气密封件52之间泄漏，也就是，阻止空气从空气腔室2内的空气空间A通过弯曲部分23a和敛缝端部11a之间的间隙流入外部。

然而，在被挤压和变形之前的空气密封件52被构造成使得它的两个唇端部52a向上和向下延伸，如图中的虚线所示。

从上面的描述可以知道，子密封件5可以采用任何形状，只要子密封件5能执行预定的功能即可。例如，在图3所示的第二优选实施例中，子密封件5由O形环53制成。

在子密封件5是O形环53的情况下，O形环53被接收在一圆形槽部23c中，该圆形槽部被制造成在保护器23的弯曲部分23a中朝向下方。

即使在由O形环53制成的子密封件5中，当子密封件5被保持在油密封件3的芯杆33和保护器23的弯曲部分23a之间的圆形槽部23c中时，该子密封件5被挤压和变形。

图4表示出了第三优选实施例，其中，子密封件5与油密封件3形成一个整体。

油密封件3成整体地包括：一防尘唇部31和一防油唇部32，每个唇部都具有一个与活塞杆12的外周边滑动接触的内表面，并且被设置在一圆形的芯杆33的内周边侧，此外，防空气唇部54被设置在防尘唇部31的外侧并环绕着该防尘唇部31，而且与芯杆33保持成一个整体。油密封件3包括一外周边唇部34，该外周边唇部34被成整体地保持在芯杆33的外周边侧，以便与缸体11的内周边保持着一种液体密封状态。

防空气唇部54被保护器23的弯曲部分23a挤压和变形，从而迫使该防空气唇部54与弯曲部分23a以及油密封件3的芯杆33紧密接触。于是，防空气唇部54就阻止了空气在弯曲部分23a和防空气唇部54之间泄漏。

然而，在弯曲部分23a挤压该防空气唇部54并使其变形之前，一个所谓的唇端54a向上立着，如图中虚线所示。

此外，图5中表示出了第四优选实施例。油密封件3中的芯杆被分成两层，这两层由一上层和一下层组成，即一上部芯杆36和一下部芯杆33，防空气唇部54被保持在上部芯杆36中。

防空气唇部54以及防尘唇部31被整体地保持在上部芯杆36中，防油唇部32和外周边唇部34被整体地保持在下部芯杆33中。上部芯杆36保持住防空气唇部54和防尘唇部31，下部芯杆33单独地保持住防油唇部32和外周边唇部34，因此，与把全部的唇部，即防尘唇部31、防油唇部32、外周边唇部34以及防空气唇部54成整体地保持在单个芯杆33中相比，部件制造更加容易。

尤其是，在把防空气唇部54设置成各种形状的情况下，具有由不同结构形成的防空气唇部54的芯杆36和芯杆33能被组合起来，也就是说，可实现部件的任何组合。

从上面的描述可知，在把芯杆分成由上层和下层组成的两层的情况下，只有防空气唇部54被设置在上部芯杆36(图中未示)，缸体11的上端部通过敛缝操作被处理，从而使得只具有防空气唇部54的芯杆36被重叠在已有的芯杆33上，于是，可以防止空气发生泄漏。

在只具有防空气唇部54的芯杆36被重叠在已有的芯杆33上的情况下，需要注意芯杆36的形状，以便芯杆36内周边的侧端不会干扰被保持在芯杆33中的防尘唇部31。

如上所述，在根据本发明的单缸液压减振器中，保护器23并不是通过焊接连接到缸体11上。因此，即使保护器23和缸体11两者都由铝材制成，其强度也不会被降低，从而可以减小其重量。此外，由于这种液压减振器由单个缸体制成，因此，当把它应用到车辆的悬挂装置上时，悬挂装置可被制造得更小。

与内部封闭了大气压力的多缸减振器相比，这种减振器当活塞杆12相对于缸体11进行伸出/缩回时所产生的减振作用根据空气腔室2中所封闭的空气或气体的高压而改进。在这种情况中，在活塞杆12的伸出操作时，在空气腔室2中，由压延隔膜21所限定的空气空间A的体积根据活塞杆12的杆体积的变化而发生变化，在这方面，由于对应于体积的变化，压延隔膜21发生膨胀/收缩，从而实现预定的空气弹簧效果。

由于减振器中的子密封件5或空气密封件54阻止了空气在保护器23和缸体11之间的接合部分从作为空气弹簧的空气腔室泄漏，因此，能使空气腔室2中永久地保持空气密封，于是就能一直保持良好的空气弹簧的效果。

本申请要求享有日本申请No.2005-050578和2005-050579的优先权。在此引用日本申请No.2005-050578和2005-050579的全文作为参考。

尽管只选择了一些优选的实施例来描述本发明，但是，从这里所作的公开来看，本领域技术会清楚地知道，可以作出各种变型和变化，这均未脱离本发明的范围，本发明的范围由所附的权利要求来限定。此外，前面对本发明优选实施例的描述只是解释性的，本发明并不局限于这些描述，本发明是由所附的权利要求以及它们的等同方案来限定。

Claims (5)

1.一种单缸液压减振器，包括：

一缸体；

一活塞杆，可滑动地从缸体上部移出到外部；

一柔性管状元件，用于形成一空气腔室，并分别与缸体的上部和活塞杆呈空气密封性地连接，从而  把空气封闭在空气腔室内，其中：

柔性管状元件具有一下端部，该下端部设置有一管状保护器，该管状保护器与缸体上部相接合；

保护器上端的内周边具有向内侧弯曲的一柔性部分；

该柔性部分被保持在缸体上端面上；

一密封元件，被插入在柔性部分和缸体上端面之间；该密封元件具有：

接合在内周边侧的活塞杆外周边上的一防尘唇部和一防油唇部，

一芯杆，该芯杆的外周边部分通过敛缝端被固定到缸体的上端面上，该敛缝端通过弯曲内周边侧的缸体上端形成，

一圆形防空气唇部，该圆形防空气唇部被插入在芯杆和保护器的柔性部分之间，与防尘唇部形成一个整体，并且被保持在芯杆中，从而使得该空气密封件防止空气腔室内的空气从保护器和缸体之间的接合间隙泄漏。

2.根据权利要求1所述的单缸液压减振器，其中：

芯杆被分成两层，即，一上层和一下层；

防空气唇部被保持在上层中的芯杆的上表面上。

3.根据权利要求2所述的单缸液压减振器，其中：

防尘唇部和防油唇部被保持在下层中的芯杆内周边侧。

4.根据权利要求1所述的单缸液压减振器，其中：

密封元件包括一外周边唇部，该外周边唇部被设置在芯杆外周边侧，以便与缸体内周边保持一种液体密封状态。

5.根据权利要求1所述的单缸液压减振器，其中：

柔性管状元件包括一压延隔膜，该压延隔膜由管状橡胶膜制成；

压延隔膜的上周边端部以气密方式连接到活塞杆的外周边上；

管状活塞管的一端以气密方式连接到压延隔膜的下周边端部上；

活塞管的另一端以气密方式连接到保护器的一端部上。

Images