CN102388233A - 多筒型液压缓冲器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多筒型液压缓冲器(D)，其根据伸缩而扩大或收缩缸体(1)内的封装有工作流体的工作室(R1、R2)。缸体(1)的外周被外套管(4)覆盖，自外套管(4)的上端朝上突出设置有气体室壳体(10)。外套管(4)和缸体(1)之间的空间及气体室壳体(10)的内侧用作工作流体的贮存器(5)。在气体室壳体(10)的内侧形成有与工作流体的液面(S)相面对的气体室(6)。根据该结构，能够在抑制外套管(4)的直径的增大的同时，确保横置多筒型液压缓冲器(D)时的气体室(6)的容积。

Description

多筒型液压缓冲器

技术领域

本发明涉及一种横置使用的多筒型液压缓冲器。

背景技术

日本专利局2008年发行的特开平08-200428号提出了一种在安装于外套管中的缸体和外套管之间设置有贮存器的多筒型液压缓冲器。

在缸体的内侧安装有柱塞，与柱塞相连接的柱塞杆自缸体以沿轴向滑动自如的方式突出。缸体的内侧被柱塞划分成两个工作室。在各工作室中填充有由非压缩性流体构成的工作流体。若柱塞在缸体内滑动，则一个工作室扩大而另一个工作室缩小。此时，工作油自收缩的工作室经由通路向扩大的工作室流动，在设置于通路的阻尼阀的流动阻力的作用下产生阻尼力。

欲确保缓冲器的行程距离，相比于使柱塞杆自缸体向轴向两侧突出的双杆式缓冲器，缓冲器优选使柱塞杆自缸体仅向一个方向突出的单杆式缓冲器，该多筒型液压缓冲器也为单杆式。

在单杆式的缓冲器中，两个工作室的合计容积根据柱塞杆进入缸体中的进入体积而变动。因此，在单杆式的缓冲器中，需要设置用于贮存缸体内过剩的工作流体且若缸体内工作流体不足则向缸体内供给工作流体的贮存器。

因此，该多筒型液压缓冲器具有以同轴方式覆盖缸体的外套管，将外套管和缸体之间的环状间隙用作贮存器。为了补偿贮存器内的工作流体的体积变动，在贮存器中与工作流体一起密封有气体。

发明内容

在以使缸体朝向水平方向即所谓的横置状态使用该多筒型液压缓冲器的情况下，要求贮存器满足几个条件。

即，若作为压缩性流体的气体进入缸体内的流体室，则缓冲器不能产生适宜的阻尼力，因此贮存器内的液面必须始终位于比用于连接贮存器和缸体内的流体室之间的通路高的位置。

此外，贮存器内的气体根据贮存器内的液量而收缩。当缓冲器处于收缩极限时缸体内的两个油室的合计容积最小，在该状态下，贮存器内的液量最大。因而，当缓冲器处于收缩极限时，贮存器内的气体被压缩的程度最大。压缩气体的压力经由工作流体而作用于用于密封柱塞杆的外周的、安装于缸体盖的密封构件。

欲相对于较高的气压维持柱塞杆的良好密封性，需要对密封构件施加较大的紧固力。但是，对密封构件施加较大的紧固力，会加大柱塞杆的滑动阻尼，并且对密封构件的耐久性也带来不良影响。因而，优选的是，将贮存器内的气体密封容积设定得较大，以使缓冲器处于收缩极限时的气压不会过大。

若加大贮存器的气体密封容积，则贮存器整体所需的容积也增大。此外，如上述那样，必须将贮存器内的液面设定在始终位于比用于连接贮存器和缸体内的流体室之间的通路高的位置。欲满足这些必要条件，不得不加大外套管的外径。结果，导致在贮存器内贮存大量的工作流体和气体。根据这种理由，横置使用的液压缓冲器往往其外径尺寸变大，并且重量也变重。

因而，本发明的目的在于提供一种适于横置并小径的单杆式多筒型液压缓冲器。

为了达到以上目的，本发明的多筒型液压缓冲器包括：缸体，其配置成中心轴线朝向水平方向；柱塞杆，其相对于缸体沿中心轴线方向伸缩；工作室，其封装有非压缩性的工作流体，并根据柱塞杆的伸缩而在缸体内扩大或收缩；外套管，其覆盖缸体的外周；以及贮存器，其连接于工作室，并用于贮存工作流体。贮存器具有气体室壳体和位于外套管和缸体之间的空间，该气体室壳体自外套管的上端朝上突出设置，该气体室壳体的内侧封装有气体。

在说明书的以下记载中说明并在附图中示出本发明的具体内容及其他特征、优点。

附图说明

图1是本发明的实施例的横置使用的单杆式多筒型液压缓冲器的纵剖视图。

具体实施方式

参照图1，本发明的横置用单杆式多筒型液压缓冲器D包括：缸体1，其配置成中心轴线朝向水平方向；柱塞2，其安装于缸体1内；柱塞杆3，其与柱塞2连接而自缸体1沿轴向突出；外套管4，其以与缸体1同轴的方式覆盖缸体1的外周；以及气体室壳体10，其在外套管4的上端朝上突出设置。

在柱塞杆3的突出端和缸体1的基端分别固定有环构件。液压缓冲器D以缸体1的中心轴线处于水平状态的方式，借助这些环构件连结于例如车辆的车体和车室(キヤビン)这种应缓冲相对振动的两个构件。

缸体1内被柱塞2划分成位于柱塞杆3周围的工作室R1和位于与柱塞杆3相反一侧的工作室R2。在工作室R1和工作室R2中填充有工作油这种由非压缩性流体构成的工作流体。工作室R1和工作室R2经由贯穿柱塞2而形成的通路2a相连通。在通路2a中设置有节流件(orifice)2b，该节流件2b是用于对工作流体的流动施加阻力而产生阻尼力的伸缩双向的阻尼力产生部件。

柱塞杆3贯穿环状的杆导引件7，该杆导引件7固定在缸体1的图中左侧的端部。在杆导引件7的内周设置有用于滑动自如地支承柱塞杆3外周的轴承11。

在外套管4的图中左侧的端部的内周，以覆盖杆导引件7的方式安装有筒状的密封壳12。柱塞杆3自杆导引件7突出之后，再贯穿密封壳12沿轴向突出。在密封壳12的内侧保持有与柱塞杆3的外周滑动接触的环状的密封构件13。

由缸体1的外周和位于其外侧的外套管4形成的环状截面的空间用作贮存工作流体的贮存器5。

沿轴向贯穿杆导引件7的周缘部而形成有连通孔7a。连通孔7a连通密封壳12的内侧和贮存器5之间。连通孔7a是为了使自缸体1穿过柱塞杆3和轴承11之间的间隙向密封壳12流出的工作流体回流到贮存器5而设置的。即，若密封壳12内的压力超过贮存器5的压力，则由此密封壳12内的工作流体经由连通孔7a回流到贮存器5。连通孔7a具有防止密封壳12内的工作流体压力过度上升的功能。

缸体1的位于图中右侧的基端被隔壁9闭塞。在外套管4的图中右侧的端部的内周固定有用于覆盖隔壁9的盖体8。上述环构件固定于盖体8。

在盖体8和隔壁9之间形成有空间15。空间15经由形成于隔壁9的下端的切槽9e与贮存器5始终连通。贯穿隔壁9而形成有用于连通工作室R2和空间15的两个通路9a、9b。在通路9a上设置有单向阀9c，该单向阀9c无阻力地容许工作流体自空间15流入工作室R2，而切断工作流体逆向流动。在通路9b中设置有用作缩侧阻尼力产生部件的缩侧阻尼阀9d，该缩侧阻尼阀9d使工作流体在预定的流动阻力下自工作室R2向空间15流出，另一方面切断工作流体逆向流动。

气体室壳体10包括筒部10b和底部10a，该底部10a闭塞筒部10b的一端。以使筒部10b位于横置的液压缓冲器D的外套管4之上、且使气体室壳体10的中心轴线与外套管4的中心轴线大致正交的方式，自外套管4的上端朝上突出设置气体室壳体10。在外套管4外周的该位置上预先形成有开口部4a。外套管4的位于开口部4a周围的壁面4b预先呈大致圆筒形状朝上弯曲。气体室壳体10以底部10a朝上的状态使筒部10b的顶端进入壁面4b的内侧，利用焊接固定于外套管4。

在气体室壳体10的内侧设置有密封有气体的气体室6。气体室6经由开口部4a连通于外套管4的内侧，成为贮存器5的一部分。封装在液压缓冲器D中的工作流体的量如下设定：工作流体的与气体室6相面对的液面S相对于贮存器5内的工作流体的增减、即相对于液压缓冲器D的伸缩始终位于通路9a、9b的上方。这是防止气体室6的气体进入缸体1内所需要的。

更优选的是，以使液面S始终在气体室6内上升或下降的方式，设定封装在液压缓冲器D中的工作流体的量。由此，即使在液面S起伏或倾斜的情况下，也能够防止气体室6的气体进入缸体1内。

若液压缓冲器D伸长，则柱塞2在缸体1内向图的左向移动，工作室R1缩小且工作室R2扩大。伴随这种情况，工作流体自工作室R1经由通路2a向工作室R2移动，节流件2b的流动阻力带来压力损失，从而产生阻尼力。此外，柱塞杆3向缸体1的外侧退出，由此工作室R1和工作室R2的合计容积增大。关于容积增大导致缸体1内不足的工作流体，自贮存器5经由隔壁9的通路9a和单向阀9c无阻力地流入缸体1内，补偿缸体1内的容积变动。伴随这种情况，贮存器5的工作流体的液面S下降，气体室6扩大。这样，当液压缓冲器D伸长时，节流件2b产生与伸长速度对应的伸侧阻尼力。

若液压缓冲器D收缩，则柱塞2在缸体1内向图的右向移动，工作室R1扩大，工作室R2缩小。伴随这种情况，工作流体自工作室R2经由通路2a向工作室R1移动，节流件2b的流动阻力带来压力损失，从而产生阻尼力。此外，柱塞杆3进入缸体1的内侧，由此工作室R1和工作室R2的合计容积减小。关于容积减小导致缸体1内过剩的过剩工作流体，在预定的流动阻力下经由隔壁9的通路9b、缩侧阻尼阀9d及空间15向贮存器5流出，补偿缸体1内的容积变动。伴随这种情况，贮存器5的工作流体的液面S上升，气体室6收缩。当液压缓冲器D收缩时，如此节流件2b和缩侧阻尼阀9d产生与收缩速度对应的缩侧阻尼力。

在该液压缓冲器D中，在收缩时缩侧阻尼阀9d产生阻尼力，因此也可以不必一定利用节流件2b产生缩侧阻尼力。例如，也可以在柱塞2中设置2条单向通行的通路，在一条通路上设置作为伸侧阻尼力产生部件的节流件或其他阻尼力产生部件，在另一条通路上设置无阻力地容许工作流体自工作室R2向工作室R1流动并切断工作流体逆向流动的单向阀。

在该液压缓冲器D中，能够将气体室壳体10用作贮存器5的一部分，因此无需扩大外套管4的直径就能够确保贮存器5所需的工作流体的贮存容量。

虽然气体室壳体10的形状是任意的，但通过设置成有底的筒状甚至杯状，气体室壳体10在外套管4上的焊接变得容易。

在该液压缓冲器D中，自外套管4的上端朝上突出设置有气体室壳体10，由此无需扩大外套管4的直径就能够充分地确保气体室6的容量。因此，即使在液压缓冲器D处于收缩极限状态的情况下，气体室6也不会发生过度的压力上升，柱塞杆3在气体室6的压力下作用于密封构件13的压力也不会过度上升。因而，能够防止由压缩气体的压力带来的、柱塞杆3的滑动阻力过度增大，从而液压缓冲器D在整个行程位置顺畅地工作。此外，还能够防止密封构件13的耐久性下降。

如上，根据本发明，能够在有效利用全长较短这种单杆式液压缓冲器的优点的同时，抑制缓冲器的外径尺寸、重量增加。

此外，若以使工作流体的液面S始终在气体室壳体10内变动的方式设定液压缓冲器D的工作流体的封装量，则能够可靠地防止气体混入缸体1，从而还能够增加液压缓冲器D的工作流体的封装量。

在该液压缓冲器D中，气体室壳体10突出设置于在横置状态下成为外套管4的上端的位置，因此即使在安装到车辆之前的状态下，也能够容易地对液压缓冲器D的各部位和配置方向之间建立关联性。结果，液压缓冲器D的安装作业变得容易，能够在防止安装时的误操作的方面也得到良好效果。

关于以上的说明，将申请日为2009年4月28日的日本特愿2009-109348号的内容引入到其中以合并。

以上，虽然通过几个特定实施例对本发明进行了说明，但是，本发明并不限于上述各实施例。对于本领域技术人员来说，可在权利要求书的技术范围内对这些实施例进行各种修改或变更。

例如，在以上说明的液压缓冲器D中，作为阻尼力产生部件设置有节流件2b和缩侧阻尼阀9d，但本发明不依赖于液压缓冲器D所具有的阻尼力产生部件的形式、配置。也可以使用节流件、阻塞口、簧片阀等能够对工作流体的流动产生阻尼力的任意的阻挡部件。

通路2a不限于一个，也可以设置多个。而且，也可以并列设置只容许液体自工作室R1向工作室R2流动的单向通行的通路、及只容许液体自工作室R2向工作室R1流动的单向通行的通路。

关于气体室壳体10，也可以是上述说明以外的结构。例如，可通过使外套管4的上端向上方鼓起来形成气体室壳体，在其内侧设置气体室6。但是，将有底的筒状甚至杯状的气体室壳体10焊接于外套管4的加工较为容易，并且能够将外套管4的直径抑制得较小。

在该液压缓冲器D中，工作流体根据伸缩利用通路2a在工作室R1和工作室R2之间双向流动。但是，本发明也可以适用于如下的单向通行型的所谓的单向流动式的液压缓冲器：其对伸缩的任意工作，均使工作流体自工作室R2经由工作室R1向贮存罐R流动，根据需要自贮存罐R流入工作室R2。

产业上的可利用性

如以上所说明的那样，本发明的横置使用的多筒型液压缓冲器适合于吸收车辆的车体和车轴之间的水平方向的振动，但其用途不限于此。

本发明的实施例所包含的排他性质或特征在权利要求书中给出。

Claims (5)

1.一种多筒型液压缓冲器(D)，包括：

缸体(1)，其配置成中心轴线朝向水平方向；

柱塞杆(3)，其相对于缸体(1)沿中心轴线方向伸缩；

工作室(R1、R2)，其封装有非压缩性的工作流体，并根据柱塞杆(3)的伸缩而在缸体(1)内扩大或收缩；

外套管(4)，其覆盖缸体(1)的外周；以及

贮存器(5)，其连接于工作室(R1、R2)，并用于贮存工作流体，贮存器(5)具有气体室壳体(10)和位于外套管(4)和缸体(1)之间的空间，该气体室壳体(10)自外套管(4)的上端朝上突出设置，该气体室壳体(10)的内侧封装有气体。

2.根据权利要求1所述的多筒型液压缓冲器(D)，其中，

上述多筒型液压缓冲器(D)还包括通路(9a、9b)，该通路(9a、9b)用于连通贮存器(5)和工作室(R1、R2)，

贮存器(5)内的成为气体和工作流体的交界的液面(S)不管多筒型液压缓冲器(D)的伸缩状态如何始终位于通路(9a、9b)的上方。

3.根据权利要求2所述的多筒型液压缓冲器(D)，其中，

液面(S)始终存在于气体室壳体(10)的内侧。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多筒型液压缓冲器(D)，其中，

上述多筒型液压缓冲器(D)还包括柱塞(2)，该柱塞(2)连接于柱塞杆(3)，并在缸体(1)的内侧沿中心轴线方向滑动，

工作室(R1、R2)包括：第1工作室(R1)，其由柱塞(2)划分形成在柱塞杆(3)的周围；以及第2工作室(R2)，其划分形成在隔着柱塞(2)与柱塞杆(3)相反的一侧；

柱塞(2)具有阻尼力产生部件(2b)，该阻尼力产生部件(2b)施加阻力的同时允许工作流体在第1工作室(R1)和第2工作室(R2)之间双向流动，

多筒型液压缓冲器(D)还包括：阻尼力产生部件(9d)，其施加阻力的同时允许工作流体自第2工作室(R2)向贮存器(5)流出；以及单向阀(9c)，其无阻力地允许工作流体逆向流动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多筒型液压缓冲器(D)，其中，

气体室壳体(10)形成为有底的筒状，并通过焊接固定于在外套管(4)的上端朝上形成的开口部(4a)的周围。

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