CN101424308B - 液压缓冲器 - Google Patents

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Abstract

一种液压缓冲器(10)，内管(12)内的外侧工作油室(20)与液压缸(18)内的活塞杆侧油室(21A)连通，在外管(11)内周和内管(12)外周之间划分出环状油室(17)，该环状油室(17)与内管(12)内的外侧工作油室(20)通过设置于内管(12)的油孔(28)连通，环状油室(17)的截面积形成得比活塞杆(23)的截面积大；该液压缓冲器具有：体积补偿流路(64)，在活塞杆(23)从内侧工作油室(21)退出的伸长行程中，使内侧工作油室(21)或外侧工作油室(20)的油流向储油室(22)；和单向阀(60)，在伸长行程中阻止油从内侧工作油室(21)或外侧工作油室(20)流向储油室(22)。

Description

液压缓冲器
技术领域
本发明涉及一种车辆用液压缓冲器。
背景技术
作为前叉等的液压缓冲器，存在如日本特开2003-269515(专利文献1)所记载的车辆用液压缓冲器，该车辆用液压缓冲器为，经由分别固定在外管内周的开口部和内管外周的前端部的衬套，将内管滑动自如地插入外管内，并划分出由该外管的内周、内管的外周和上述2个衬套所围的环状油室，在上述内管的内周设置间隔部件，在下部划分出油室，并且在上部划分出储油室，将安装于上述外管的活塞杆滑动自如地插入该间隔部件，在插入上述内管的活塞杆的前端部固定在该内管内滑动的活塞，将上述油室划分为收容上述活塞杆的活塞杆侧油室和不收容上述活塞杆的活塞侧油室，并通过设置于上述内管的油孔，使上述环状油室与上述活塞杆侧油室或活塞侧油室连通，在该车辆用液压缓冲器中，上述环状油室的截面积形成得比上述活塞杆的截面积大，且在上述间隔部件上设置在伸长行程时阻止从上述油室向上述储油室的流动的单向阀，并且，在上述间隔部件上设置通过上述油室和上述储油室的体积补偿用微小流路。
在以往的液压缓冲器中，在压缩行程中，进入内管的活塞杆的进入容积量的工作油，通过内管的油孔从内管内的油室转移至环状油室。此时，由于环状油室的容积增加量ΔS1(补给量)比活塞杆的容积增加量ΔS2大，所以向环状油室的油的必要补给量中、(ΔS1-ΔS2)的不足量，经由单向阀从储油室补给。而且，在伸长行程中，从内管退出的活塞杆的退出容积量的工作油，通过内管的油孔从环状油室转移至内管内的油室。此时，由于环状油室的容积减少量ΔS1(排出量)比活塞杆的容积减少量ΔS2大，所以从环状油室的油的排出量中、(ΔS1-ΔS2)的剩余量，通过微小流路向储油室排出。在该伸长行程中，微小流路的通路阻力产生伸长减振力。
专利文献1所记载的液压缓冲器存在以下问题。
(1)设置在液压缓冲器的活塞上的减振阀装置产生的减振力，是活塞两侧的活塞杆侧油室和活塞侧油室的压力差ΔP乘以活塞面积A。在为了提高车辆的乘坐舒服度而要将减振力设定得较小时，为了确保阀的耐久性而需要赋予阀一定的刚性，所以在减小压力差ΔP时是有限度的，需要减小活塞面积A。但是，在以往的液压缓冲器中，使活塞直接在内管中滑动，由于与该前叉所要求的刚性的关系，为了减小活塞面积A而减小内管直径存在困难，结果，难以将减振力设定得较小。
(2)当使用液压缓冲器的车种变化时，每当内管直径变化，活塞尺寸也需要改变，不能使活塞共用化。
发明内容
本发明的课题为，在液压缓冲器中可相对于内管的直径而独立地设定活塞尺寸，该液压缓冲器为，将内管滑动自如地插入外管内，通过设置于内管的油孔，将在外管内周和内管外周之间划分的环状油室与内管内的工作油室连通。
本发明是一种液压缓冲器，将车轴侧内管滑动自如地插入车体侧外管内，将液压缸立设在内管内部，在内管和液压缸上部设置间隔部件，分别在间隔部件下部的内管和液压缸之间划分出外侧工作油室、在液压缸内部划分出内侧工作油室，并且在间隔部件上部划分出储油室，穿通间隔部件将安装于外管侧的活塞支持部件插入液压缸内的内侧工作油室，在活塞支持部件的前端部设置在液压缸内滑动的活塞，将液压缸内的内侧工作油室划分为收容活塞支持部件的活塞杆侧油室和不收容活塞杆的活塞侧油室，内管内的外侧工作油室与液压缸内的活塞杆侧油室连通，在外管内周和内管外周之间划分出环状油室，通过设置于内管的油孔连通该环状油室与内管内的外侧工作油室，环状油室的截面积形成得比活塞支持部件的截面积大；该液压缓冲器具有：在活塞支持部件从内侧工作油室退出的伸长行程中、内侧工作油室或外侧工作油室的油流向储油室的体积补偿流路；和在伸长行程中阻止油从内侧工作油室或外侧工作油室流向储油室的单向阀。
附图说明
图1是表示液压缓冲器的整体的剖视图。
图2是图1的下部放大剖面图。
图3是图1的中部放大剖面图。
图4是图1的上部放大剖面图。
图5是图3的要部放大剖面图。
具体实施方式
前叉(液压缓冲器)10是将外管11配置在车体侧、将内管12配置在车轮侧的倒立型前叉，如图1～图4所示，经由在外管11的下端开口部内周固定的导向衬套11A和在内管12的上端开口部外周固定的导向衬套12A(在内管12的内周、在导向衬套12A的下部附带具备密封部件12B)，将内管12滑动自如地插入外管11的内部。11B是油封，11C是防尘密封。在外管11的上端开口部液密地螺装有盖13，在外管11的外周设置有车体侧安装部件。在内管12的下端开口部液密地插装有底片(bottom piece)14、车轴托架15而构成内管12的底部，在车轴托架15上设置有车轴安装孔16。此时，形成内管12的底部的底片14形成为有底筒状，而填装到车轴托架15的内径台阶部，并且，内管12的下端部螺装于车轴托架15的内径，内管12的下端面被夹压保持在底片14的外周台阶部和车轴托架15的内径台阶部之间。
前叉10划分由外管11的内周、内管12的外周和上述2个导向衬套11A、12A划分的环状油室17。
前叉10将液压缸18立设在外管12的内部。液压缸18的下端部螺装于底片14的内周而与底片14的底面对接，并在与外管12隔着环状间隙的状态下与该外管12同轴配置。
前叉10在内管12和液压缸18的上部设置间隔部件19。间隔部件19螺装于液压缸18的上端外周，并且，隔着密封部件19A液密地插装在内管12的上端侧内周。
前叉10分别在间隔部件19下部的外管12和液压缸18之间划分出外侧工作油室20、在液压缸18的内部划分出内侧工作油室21，并且，在间隔部件19的上部划分出储油室22。在储油室22中，其下侧区域为油室22A(油面L)、上侧区域为空气室22B。
如图5所示，前叉10将安装在外管11上的活塞杆23穿通间隔部件19而插入至液压缸18内的内侧工作油室21。具体地说，在盖13中心部的下端部上螺装活塞杆23，并用锁定螺母24将其固定。
前叉10在于从间隔部件19插入液压缸18的活塞杆23的前端部螺装的活塞螺栓25上，固定在液压缸18的内周滑动的活塞26，将上述内侧工作油室21划分为收容活塞杆23的活塞杆侧油室21A和不收容活塞杆23的活塞侧油室21B。活塞26由活塞螺母25A固定。
前叉10通过设置于液压缸18的油孔27，使内管12内的外侧工作油室20和液压缸18内的内侧工作油室21的活塞杆侧油室21A常时连通。
前叉10通过设置于外管12的油孔28，使上述环状油室17与内管12内的外侧工作油室20常时连通。
前叉10在设置于外管11的上端开口部的盖13的下端面、和设置于内管12和液压缸18的上部的间隔部件19的上端面之间，夹装有悬挂弹簧30。在活塞杆23的上端侧外周，设置有对悬挂弹簧30的内周进行导向的弹簧导向件31。前叉10通过悬挂弹簧30的伸缩振动吸收车辆行走时从路面接受的冲击力。
前叉10在活塞26上具有减振力产生装置40(图3)。
减振力产生装置40具有压缩侧流路41和伸长侧流路42。压缩侧流路41通过阀限制器(valve stopper)41B所支撑的压缩侧盘阀41A(压缩侧减振阀)开关。伸长侧流路42通过阀限制器42B所支撑的伸长侧盘阀42A(伸长侧减振阀)开关。另外，阀限制器41B、阀41A、活塞26、阀42A和阀限制器42B构成插装在活塞螺栓25上的阀组装体，由螺装于活塞螺栓25的活塞螺母25A夹持固定。
减振力产生装置40在压缩行程中通过压缩侧盘阀41A的弯曲变形来产生压缩减振力。而且，在伸长行程中通过伸长侧盘阀42A的弯曲变形来产生伸长减振力。通过该压缩减振力和伸长减振力，来对上述悬挂弹簧30的伸缩振动进行减振。
前叉10在活塞螺栓25的上端面和弹簧座51之间夹装回弹弹簧52，该弹簧座51设置在液压缸18上端侧的间隔部件19的面向活塞杆侧油室21A的下端面上。在前叉10伸到最长时，通过在活塞螺栓25的上端面和弹簧座51之间对回弹弹簧52加压，来限制最长行程。
然而，在前叉10中，由外管11和内管12的环状间隙构成的上述环状油室17的截面积S1，形成得比活塞杆23的截面积(外径所围的面积)S2大(S1＞S2，但也可以是S1≥S2)。
而且，在间隔部件19上设置有单向阀60，该单向阀60在压缩行程中允许油从储油室22流向活塞杆侧油室21A、在伸长行程中阻止油从活塞杆侧油室21A流向储油室22。在间隔部件19和弹簧座51的内周设置有阀室61，在阀室61上端侧的台阶部61A、和阀室61下端侧的弹簧座51上的支撑弹簧62之间，收容有单向阀60。单向阀60的尺寸比台阶部61A与弹簧座51之间的间隔小，在下端面上形成有横槽。单向阀60被设为与阀室61的内周滑动连接而可上下变位。在单向阀60的外周与阀室61的内周之间，形成有允许油从储油室22流向活塞杆侧油室21A的流路。单向阀60具有滑动自如地支持活塞杆23的衬套63，该衬套63被压入单向阀60的内周。在压缩行程中，单向阀60与进入液压缸18的活塞杆23一起移动而向下移动，并与弹簧座51对接，并且在与台阶部61A之间形成间隙，储油室22的油可经由其外周流入活塞杆侧油室21A。在伸长行程中，单向阀60与从液压缸18退出的活塞杆23一起移动而向上移动，并与台阶部61A对接，关闭与该台阶部61A之间的间隙，阻止活塞杆侧油室21A的油通过与上述压缩行程的相反路径向储油室22排出。
而且，在间隔部件19上设置有体积补偿流路64，该体积补偿流路64在伸长行程中，使外侧工作油室20(也可以是内侧工作油室21的活塞杆侧油室21A)的油流向储油室22。体积补偿流路64具有微小流路64A。
前叉10的动作如下。
(压缩行程)
在压缩行程中，进入液压缸18的活塞杆23进入容积量的工作油，通过液压缸18的油孔27、外侧工作油室20和内管12的油孔28，从活塞杆侧油室21A转移至环状油室17。此时，环状油室17的容积增加量ΔS1(补给量)比活塞杆23的容积增加量ΔS2大，所以向环状油室17的油的必要补给量中、(ΔS1-ΔS2)的不足量，通过单向阀60从储油室22补给。
如上所述，在该压缩行程中，通过压缩侧盘阀41A的弯曲变形来产生压缩减振力。
(伸长行程)
在伸长行程中，从内管12退出的活塞杆23的退出容积量的工作油，通过内管12的油孔28从环状油室17转移至内管12内的外侧工作油室20。此时，环状油室17的容积减少量ΔS1(排出量)比活塞杆23的容积减少量ΔS2大，所以从环状油室17的油的排出量中、(ΔS1-ΔS2)的剩余量，通过体积补偿流路64的微小流路64A向储油室22排出。
如上所述，在该伸长行程中，通过伸长侧盘阀42A的弯曲变形来产生伸长减振力。而且还产生基于上述微小流路64A的通路阻力的伸长减振力。
根据本实施例，发挥以下的作用效果。
(a)在前叉10中，在压缩行程中，进行液压缸18的活塞杆23的进入容积量的工作油，从活塞杆侧油室21A通过外侧工作油室20而从内管12的油孔28转移至环状油室17。此时，环状油室17的容积增加量ΔS1(补给量)比活塞杆23的容积增加量ΔS2大，所以向环状油室17的油的必要补给量中、(ΔS1-ΔS2)的不足量，通过单向阀60从储油室22补给。
在伸长行程中，从液压缸18退出的活塞杆23的退出容积量的工作油，通过内管12的油孔28从环状油室17转移至外侧工作油室20，进而转移至活塞杆侧油室21A。此时，环状油室17的容积减少量ΔS1(排出量)比活塞杆23的容积减少量ΔS2大，所以从环状油室17的油的排出量中、(ΔS1-ΔS2)的剩余量，通过体积补偿流路64的微小流路64A向储油室22排出。
(b)前叉10在进行上述(a)的体积补偿动作时，活塞26不在内管12内滑动、而在内管12内部的液压缸18内滑动。因此，在根据与前叉所要求的刚性的关系来决定内管12的直径时，能够与内管12的直径无关系地设定活塞面积A。在根据与阀41A、42的刚性的关系，活塞26两侧的活塞杆侧油室21A和活塞侧油室21B的压力差ΔP1不可减小时，也可较小地设定活塞面积A，并减小前叉10的减振力产生装置40产生的减振力，可提高车辆的乘车舒服度。
(c)在前叉10的使用车种变化、内管12的直径变化时，活塞26的尺寸也可不随内管12的直径的变化而变化，活塞26可共用化。
以上，根据附图对本发明的实施例进行了详细说明，但本发明的具体结构不限于本实施例，只要是不脱离本发明要点的范围的设计变化等，都包含于本发明。本发明的单向阀60，不限于在压缩行程中允许油从储油室22流向内侧工作油室21(活塞杆侧油室21A)，在伸长行程中阻止油从内侧工作油室21(活塞杆侧油室21A)流向储油室22；也可以是在压缩行程中允许油从储油室22流向外侧工作油室20，在伸长行程中阻止油从外侧工作油室20流向储油室22。
而且，本发明的体积补偿流路64，不限于在伸长行程中使外侧工作油室20的油流向储油室22，也可以使内侧工作油室21(活塞杆侧油室21A)的油流向储油室22。

Claims (3)

1.一种液压缓冲器，
车轴侧的内管滑动自如地插入车体侧的外管内，
内管的内部立设有液压缸，
内管和液压缸的上部设置有间隔部件，分别在间隔部件下部的内管和液压缸之间划分出外侧工作油室、在液压缸的内部划分出内侧工作油室，并且在间隔部件的上部划分出储油室，
安装在外管侧的活塞杆穿通间隔部件而插入液压缸内的内侧工作油室，活塞杆的前端部设置有在液压缸内滑动的活塞，
液压缸内的内侧工作油室划分为收容活塞杆的活塞杆侧油室和不收容活塞杆的活塞侧油室，
内管内的外侧工作油室与液压缸内的活塞杆侧油室连通，
外管的内周和内管的外周之间划分出环状油室，通过设置于内管的油孔连通该环状油室和内管内的外侧工作油室，
环状油室的截面积形成得比活塞杆的截面积大，
该液压缓冲器具有：体积补偿流路，在活塞杆从内侧工作油室退出的伸长行程中，使内侧工作油室或外侧工作油室的油流向储油室；和单向阀，在伸长行程中阻止油从内侧工作油室或外侧工作油室流向储油室。
2.如权利要求1所述的液压缓冲器，
上述间隔部件螺装于上述液压缸的上端外周，并且经由密封部件而液密地插装于上述内管上端侧的内周。
3.如权利要求1或2所述的液压缓冲器，
上述体积补偿流路以及单向阀设置在上述间隔部件上。
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