CN102052421B - 流体压减振器 - Google Patents

Abstract

一种流体压减振器，该流体压减振器包括布置在筒（2）中并具有由筒（2）支撑的基部的缸体（3）和装配到缸体（3）的顶端的头部构件（31）。在筒2中形成有面对头部构件（31）的孔（2b）。环状的止动构件（101）被螺接到头部构件（31）的外周。由头部构件（31）保持并且由卡环（103）在径向上偏压的销构件（102）贯穿孔（2b），由此使筒（2）和缸体（3）的连接变容易。

Description

流体压减振器

技术领域

本发明涉及一种布置在流体压减振器的筒中的缸体的顶端的支撑结构。 

背景技术

用于支撑自动二轮车的前轮的前叉包括例如流体压减振器，该流体压减振器包括外筒、装配在外筒内的内筒、布置在内筒中的缸体以及容纳在缸体并且经由活塞杆由外筒支撑以在缸体中自由滑动的活塞。 

由日本专利局于2008年公开的JP2008-69830A提出了一种流体压减振器，在该流体压减振器中，支撑活塞杆自由地滑动的头部构件被螺接(screw)到缸体的顶端。头部构件的外周与内筒的内周接触，结果，头部构件起到保持缸体和内筒同轴的作用。 

发明内容

为了将头部构件螺接到缸体的顶端，有必要增加形成有螺纹部的缸体顶端的厚度。在缸体的顶端形成螺纹部使得缸体的制造工艺复杂。另外，将头部构件螺接到缸体也花费时间。 

因此，本发明的目的是改进被插入到缸体的顶端和内筒之间的头部构件的结构。 

为了实现上述目的，根据本发明的流体压减振器包括筒；缸体，其布置在所述筒中，并且具有顶端和由所述筒支撑的基部；头部构件，其被支撑在所述缸体的顶端；孔，其形成于所述筒，并且具有面向所述头部构件的开口；环状的止动构件， 其螺接到所述头部构件的外周；以及销构件，其沿径向贯穿所述止动构件。该销构件包括由所述头部构件沿径向向外地支撑的基部和穿入所述孔的顶端部。 

本发明的细节以及其它特征和优点在说明书的其它部分中阐述并且示出在附图中。 

附图说明

图1是包括根据本发明的实施方式的液压减振器的一部分侧视图的纵向截面图。 

图2的(A)和(B)分别是设置在液压减振器中的头部构件的纵向截面图和将头部构件连接到液压减振器的内筒的销构件的放大纵向截面图。 

具体实施方式

参照附图中的图1，布置在自动二轮车前轮两侧以形成前叉的液压减振器包括外筒1和内筒2。 

外筒1的基部经由上支架被固定到车体，内筒2的基部支撑前轮，其中，外筒1的基部与图中的外筒1的上端对应，内筒2的基部与图中的内筒2的下端对应。 

内筒2的顶端(tip)被插入到外筒1中，以便沿着减振器的中心轴线自由滑动。内筒2的基部经由底部构件21被安装到前轮的轮轴。底部构件21被形成为具有底的筒状。内筒2的基部的外周被螺接到底部构件21的内周。 

支撑内筒2以使其沿着中心轴线在轴向上自由滑动的轴承11和轴承12被固定到外筒1的内周。 

在位于轴承11和轴承12之间的外筒1和内筒2之间形成有润滑间隙A。润滑间隙A被供给有工作油，该工作油经由形成在内 筒2中的连通孔2a从内筒2的内部被导入，以确保外筒1相对于内筒2平滑地滑动。 

外筒1的基部由盖构件15封闭。油封13和尘封14与轴承12串联地被配置在外筒1的顶端的开口的内周上。油封13具有紧紧地封闭减振器的作用。尘封14具有将附着到内筒2的外周的灰尘刮掉(scrape away)的作用，由此，防止灰尘与油封13接触并且保持油封13的密封性能。 

液压减振器容纳有阻尼器，该阻尼器包括位于内筒2中的缸体3、活塞5和活塞杆4。 

缸体3与内筒2同轴地布置于内筒2中。活塞杆4的基部被固定到外筒1。固定到活塞杆4的顶端的活塞5被插入到缸体3中。活塞5响应于减振器的伸长和收缩而在缸体3中沿轴向滑动。在这里，减振器的伸长和收缩指的是外筒1和内筒2的伸长和收缩。 

缸体3填充有工作油。缸体3的内部由活塞5分隔成油室R1和油室R2，其中，油室R1位于活塞杆4所在的一侧，而油室R2位于活塞5的与活塞杆4所在的一侧相反的一侧。 

储油室R形成在缸体3和内筒2之间。在储存室R的油面O以上形成填充有气体的气室G。气室G响应于液压减振器的伸长和收缩而膨胀和收缩，同时在外筒1和内筒2上施加压缩气体的回弹力，或者换句话说起到气体弹簧的作用。惰性气体被用作填充到气室G中的气体。也可以用空气填充气室G。 

盖构件15可以设置有如气阀等的气压调节机构。不管液压减振器是伸长还是收缩，连通孔2a都应当被形成在油面O下方的面对工作油的位置。 

收缩阻尼阀6被设置在缸体3的底部。收缩阻尼阀6允许缸体3中的过剩的工作油在液压减振器收缩时在预定的流阻下从油室R2流入到储油室R中。在收缩阻尼阀6的外周上形成有凸缘 61。凸缘61由缸体3和底部构件21夹持。收缩阻尼阀6设置有止回阀，其允许工作油在液压减振器伸长时从储油室R流入到油室R2中，同时防止工作油沿相反方向流动。 

在活塞5中设置有伸长阻尼阀51，以允许工作油在预定的流阻下从油室R1流入到油室R2中，其中油室R1在液压减振器伸长时收缩。活塞5还设置有收缩止回阀52，其允许工作油从油室R2无阻力地流入到油室R1中，其中油室R1在液压减振器收缩时扩大。 

导引构件22被固定到底部构件21的内周。缸体3的基部3a被装配到导引构件22中，由此导引构件22起到确保缸体3和内筒2之间同轴。代替设置导引构件22，可以在底部构件21的内周上形成指向底部构件21的中心的多个突起，以便保持缸体3的基部3a。 

与例如使用螺栓将缸体3固定到底部构件21相比，上述支撑结构更易于实现将缸体3支撑到底部构件21。 

头部构件(head member)31被支撑在缸体3的顶端。具体地，头部构件31的基部的外周被装配到缸体3的顶部的内周。与螺接相比，该装配结构不需要在头部构件31和缸体3中形成有螺纹部，因此易于将头部构件31装配到缸体3。 

伸长限制弹簧S1在油室R1中与活塞杆4平行地由活塞5支撑。当液压减振器伸长到临近最长状态时，伸长限制弹簧S1通过与头部构件31的基部接触而被压缩，由此防止活塞5与头部构件31碰撞。 

悬簧S被夹持在头部构件31的顶端和固定到外筒1的基部的弹簧座16之间。弹簧座16经由配合件17被支撑在盖构件15的突出部15a的外周。配合件17被装配到突出部15a的外周，并且响应于设置在盖构件15外部的外调节器18的转动操作而沿轴向移 位，由此轴向地移动悬簧S的支撑位置。通过轴向地移动悬簧S的支撑位置，悬簧S施加到外筒1和缸体3上的弹簧负载发生变化。 

盖构件15包括位于外调节器18内部的内调节器19。在活塞5中形成有绕开伸长阻尼阀51的旁路通道。设置内调节器19用来操作设置在旁路通道中的针阀。能够通过操作内调节器19来调节减振器的伸长阻尼力。 

头部构件31被形成为筒状，并且套管构件32被固定到头部构件31的内周以支撑活塞杆4自由地滑动。 

参照图2的(A)和(B)，在头部构件31的内部设置有包括油锁定件71和保持件72的油锁定机构7。保持件72是固定到活塞杆4的外周的构件并且设置有径向向外开口的环形槽。油锁定件71是环状构件，该环状构件在轴向和径向上相对于环形槽以较小间隙保持在环形槽中。形成在环形槽的底部和油锁定件71之间的间隙被称为间隙A1。油锁定件71的外周在头部构件31的内周上滑动。 

根据油锁定件71在轴向上的位置，油锁定件71和形成环形槽的保持件72的轴向顶部接触。当活塞杆4从图2的(A)所示的位置沿伸长方向移位时，油锁定件71和保持件72的与图中的保持件72的下方的顶端对应的顶部接触。保持件72的该顶部具有例如缺口，以使得即使在油锁定件71与顶部接触的状态下，也能将形成在油锁定件71下方的空间与间隙A1永久地连接。 

同时，在该位置的油锁定件71和保持件72的与图中保持件72的上方的顶端对应的另一顶部之间形成有间隙。 

因此，当活塞杆4在伸长方向上移位时，工作油经由间隙A1在油锁定件71的两侧的空间之间流动，从而不会干扰活塞杆4在伸长方向上的移位。 

另一方面，当活塞杆4将从图中所示的位置沿收缩方向移位时，油锁定件71接触与图中的保持件72的上方的顶端对应的顶部接触。和与图中的油锁定件71的下方的顶端对应的顶部不同，与图中的保持件72的上方的顶端对应的顶部未设置有缺口。 

因此，通过油锁定件71和与图中的保持件72的上方的顶端对应的顶部的接触，可中断图中的油锁定件71的上方的空间和间隙A1之间的工作油流动。结果，图中的头部构件31中的油锁定件71下方的空间中的工作油没有流出的通道，由此，锁定活塞杆4从图2的(A)所示的位置沿收缩方向的移位。 

如图2的(A)所示的油锁定件71的位置与减振器的最大收缩位置对应。在减振器的油锁定件71位于头部构件31的外部的其他操作位置，活塞杆4的移位不会被油锁定件71中断。仅当液压减振器到达最大收缩位置的邻近处时油锁定机构才起作用。 

因而，通过使油锁定件71侵入到头部构件31，油锁定机构锁定减振器的超过最大收缩位置的进一步收缩，同时施加缓冲作用。 

再次参照图1，储油室R中的油面O被提前设定以避免干扰油锁定机构7的上述操作。具体地，油面O被设定为确保当油锁定机构7开始操作时，头部构件31中的位于图1中的油锁定件71下方的空间填充有工作油。 

再次参照图2的(A)和(B)，头部构件31经由多对止动构件101和销构件102构成的连接机构10安装到内筒2。连接机构10确保缸体3和内筒2同轴，同时允许根据下述的结构使缸体3在轴向上相对于内筒2具有微小移位。 

止动构件101是被螺接到头部构件31的基部的外周的环状构件。为此目的，在头部构件31的基部的外周上形成外螺纹31a，并且在止动构件101的基部的内周上形成内螺纹101a。止动构件 101的外周与内筒2的内周接触。 

在止动构件101的与图2的(B)中的止动构件101的上方对应的顶端和内筒2的外周之间形成间隙。贯穿止动构件101的所述顶端沿径向以等间隔角形成多个孔101b。销构件102的顶部102c穿透孔101b。在销构件102的基部上形成有凸缘部102a。凸缘部102a具有比顶部102c的直径大的直径。凸缘部102a被保持在止动构件101的顶端和头部构件31的外周之间的间隙中。 

在凸缘部102a中沿圆周方向形成有面对内筒2的槽102b。内径比头部构件31的外径稍大的卡环103被装配到每一个销构件102的槽102b。每一个销构件102被卡环103径向向外永久偏压。 

应当注意，止动构件101的形状不限于环形。只要内螺纹101a能够形成在止动构件101的基部的内周上并且销构件102的基部能够如上述那样被保持，止动构件101可以被形成为任何形状。 

内筒2与销构件102具有相同数量的孔2b。孔2b形成在径向上以允许销构件102的顶部102c穿透该孔。每一个孔2a的直径均略大于每一个顶部102c的外径。该孔2b的直径设定允许销构件102易于穿透孔2b，由此可省略对严格控制孔2b和销构件102的尺寸的需要。 

连接机构10优选由多对销构件102和孔2b构成，但是至少一对销构件102和孔2b就能够构成连接机构10。 

通过连接机构10将头部构件31安装到内筒2的工艺执行如下。 

具体地，销构件102被插入到止动构件101的孔101b。卡环103被装配到每一个销构件102的凸缘部102a的槽102b，由此径向向外偏压销构件102。 

结果，每一个销构件102的顶部102c从止动构件101的外周 沿径向突出。在该状态中，止动构件101被装配到内筒2的内周。在该工艺中，销构件102通过与内筒2的内周接触而暂时地退回到孔101b。销构件102的顶部102c优选地被形成为具有成圆形的顶面，以易于在内筒2的内周上滑动。 

止动构件101接着在内筒2中沿轴向和径向移动，直至销构件102的顶部102c穿透该孔2b。 

当止动构件101到达内筒2中的正确位置时，销构件102的顶部102c由于卡环103的偏置力而自动地穿透孔2b。以这种方式容易地将止动构件101安装到内筒2。 

在止动构件101被正确地安装到内筒2的状态下，使卡环103侵入到每一个销构件102的凸缘部102a的槽102b中，其中销构件102通过顶部102c穿透孔2b。因此，卡环103不会从槽102b中落下。 

接着，头部构件31被固定到已经安装到内筒2的止动构件101。缸体3的顶端的内周被提前装配到头部构件31的基部的外周。头部构件31与缸体3一起被插入到内筒2的内部，并且头部构件31的基部的外周上的外螺纹31a被螺接到止动构件101的基部的内周上的内螺纹101。这是固定缸体3所需的仅有的螺纹连接操作。 

在以这种方式将头部构件31螺接到止动构件101之后，底部构件21被螺接到内筒2的基部的外周，同时将收缩阻尼阀6的凸缘61夹持在缸体3的基部与底部构件21之间。由此，收缩阻尼阀6被固定到缸体3的底部，而无需使用诸如螺栓等的固定构件。 

当底部构件21被螺接到内筒2的基部的外周时，由于销构件102的顶部102c的直径与孔2b的直径之间的差别而导致的连接机构10中的松弛(slackness)被消除了。具体地，当底部构件21被牢固地螺接到内筒2的基部的外周时，缸体3的下方的顶端 被底部构件21推动，使得缸体相对于内筒2在轴向上移动，即，在图1中朝上方移动。 

在连接机构10中，销构件102在与缸体3的移位方向相同的方向上被孔101b的边缘(rim)向上推，直至与孔2b的边缘接触。结果，每一个销构件102的顶部102c由孔2b的边缘和孔101b的边缘在轴向上被夹持。顶部102c和孔2b之间的松弛可以与顶部102c与孔101a之间的松弛一样以这种方式被消除。 

通过将底部构件21稳固地螺接到内筒2的基部的外周，内筒2和缸体3结合为一体。 

通过将头部构件31固定到止动构件101，每一个销构件102的凸缘部102a的槽102b由头部构件31的外周闭合，这也起到防止卡环103从槽102b落下的作用。 

如上所述，在该液压减振器中，由于头部构件31被简单地插入到缸体3中，头部构件31和缸体3之间连接结构被简化。在该液压减振器中不需要改变缸体3的顶端的厚度或者在缸体3的顶端形成螺纹部。 

头部构件31和止动构件101之间以及内筒2和底部构件21之间的两个螺纹连接消除了内筒2与止动构件101之间连接松弛。结果，通过简单的组装工艺，内筒2与缸体3被稳固地结合为一体。 

提交日为2009年10月27日的日本特愿2009-246705的内容通过引用包含于此。 

虽然已经参照特定的实施方式说明了本发明，但是本发明不限于上述实施方式。本领域的技术人员可以在权利要求书的范围内对上述实施方式进行变型和改变。 

例如，在上述实施方式中，本发明被应用到外筒1被固定到车体而内筒2被安装到轮轴的减振器。然而，本发明也可以应用 到内筒被固定到车体而外筒被安装到轮轴的减振器。 

在上述实施方式中，缸体3和底部构件21被配置为夹持收缩阻尼阀6。然而，本发明也可以应用到缸体和底部构件彼此直接接触而无需夹持收缩阻尼阀的减振器。 

在上述实施方式中，一对液压减振器形成了自动二轮车的前叉。但是，前叉也可以由一个减振器和一个包括外筒1和内筒2但不包括阻尼器的伸缩体构成。本发明可以应用到用于这种类型的前叉的减振器。 

在所附的权利要求书中限定要求排他性权益或特权的本发明的实施方式。 

Claims (10)

1.一种流体压减振器，该流体压减振器包括：

筒（2）；

缸体（3），其布置在所述筒（2）中，并且具有顶端和由所述筒（2）支撑的基部；

活塞杆（4），其从所述缸体（3）的顶端插入到所述缸体（3）中；

头部构件（31），其被支撑在所述缸体（3）的顶端，并且支撑所述活塞杆（4）以使所述活塞杆（4）能够自由滑动；

孔（2b），其形成于所述筒（2），并且具有面向所述头部构件（31）的开口；

环状的止动构件（101），其螺接到所述头部构件（31）的外周；以及

销构件（102），其沿径向贯穿所述止动构件（101），该销构件（102）包括由所述头部构件（31）沿径向向外地支撑的基部和穿入所述孔（2b）的顶端部（102c）。

2.根据权利要求1所述的流体压减振器，其特征在于，所述头部构件（31）被装配于所述缸体（3）的顶端。

3.根据权利要求1所述的流体压减振器，其特征在于，所述销构件（102）的顶端部（102c）穿入所述孔（2b），并且在所述顶端部（102c）和所述孔（2b）之间留有间隙。

4.根据权利要求1所述的流体压减振器，其特征在于，所述销构件（102）的基部由所述头部构件（31）以能够沿着所述缸体（3）的中心轴线移动的方式支撑。

5.根据权利要求4所述的流体压减振器，其特征在于，所述销构件（102）的基部包括凸缘部（102a），该凸缘部（102a）保持在形成于所述止动构件（101）和所述头部构件（31）之间的间隙中，并且所述顶端部（102c）贯穿所述止动构件（101），其中在所述顶端部（102c）和所述止动构件（101）之间留有间隙。

6.根据权利要求1所述的流体压减振器，其特征在于，所述流体压减振器还包括底部构件（21），该底部构件（21）被螺接到所述筒（2）并且支撑所述缸体（3）的基部。

7.根据权利要求6所述的流体压减振器，其特征在于，所述流体压减振器还包括：形成在所述缸体（3）中的流体室（R2）；形成在所述筒（2）与所述缸体（3）之间以存储工作流体的流体储存室（R）；以及被夹持在所述底部构件（21）与所述缸体（3）之间以允许流体在所述流体室（R2）和所述流体储存室（R）之间流动的阻尼阀（6）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体压减振器，其特征在于，所述流体压减振器还包括：外筒（1），其支撑所述活塞杆（4）并且以能够自由滑动的方式装配于所述筒（2）；以及活塞（5），其连接到所述活塞杆（4）并且容纳在所述缸体（3）中以便能够自由滑动。

9.根据权利要求8所述的流体压减振器，其特征在于，所述流体压减振器还包括布置在所述头部构件（31）与所述外筒（1）之间的弹簧（S）。

10.根据权利要求8所述的流体压减振器，其特征在于，所述流体压减振器还包括油锁定件（71），该油锁定件（71）被装配到所述活塞杆（4）的外周，并且在所述活塞（5）移位到所述缸体（3）中的特定位置时所述油锁定件（71）侵入所述头部构件（31），所述头部构件（31）、所述油锁定件（71）和活塞杆（4）形成油锁定空间，所述油锁定空间在所述油锁定件侵入所述头部构件（31）时锁定所述活塞（5）的进一步移位。

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