CN102434618B

CN102434618B - 缓冲器

Info

Publication number: CN102434618B
Application number: CN201110300049.5A
Authority: CN
Inventors: 西村诚; 山崎仁; 香川伸一; 吉田哲生
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2031-09-28
Also published as: DE102011083607A1; US8469162B2; KR101776323B1; DE102011083607B4; KR20120033253A; CN102434618A; US20120073918A1

Abstract

本发明提供一种缓冲器，在封入油液的缸体内，插入与活塞杆(6)连结的活塞(5)，通过衰减力产生机构(25)控制由于活塞(5)的移动而产生的油液的流动，从而产生衰减力。在缸体(2)的外周设置分离管(20)，使油液通过一体地形成在分离管(20)的圆筒状的侧壁的支管(45)，并在衰减力产生机构(25)流动。通过将支管(45)的外周部设定为前端细的锥面，在对支管(45)进行拉深加工时，就会抑制支管(45)与分离管(20)的侧壁之间的结合部的板厚的减少。其结果，提高分离管(20)的耐压性，由于薄壁化而能够实现轻量化。

Description

缓冲器

技术领域

本发明涉及一种缓冲器，根据活塞杆的冲程，控制缸体内的工作流体的流动，产生衰减力。

背景技术

例如，如日本特开平11-159563号公报所记载地，在安装于机动车等车辆的悬挂装置的筒型缓冲器中，在缸体的外周配置圆筒状部件，使它们之间形成环状通路，并且，一体地形成使圆筒状部件的侧壁向径向外侧圆筒状地突出且与环状通路连通的支管。

如上述特开平11-159563号公报所记载地，在圆筒状部件的侧壁一体地形成支管，并作为工作流体的通路的缓冲器中，需要确保圆筒状部件和支管对高压工作流体的充分耐压性，并且，为了轻量化，也需要使圆筒状部件和支管的板厚变薄。

发明内容

本发明目的在于提供一种缓冲器，其提高分离管的耐压性，该分离管的耐压性设置在缸体的外周并具有圆筒状侧壁和支管，并能够使该分离管薄壁化，在上述圆筒状侧壁形成有使工作流体在该缸体的侧壁之间流通的环状通路，该支管从该侧壁向径向外侧突出。

为了解决上述问题，本发明是安装在能够相对地移动的两个部件之间的缓冲器，其包括，

缸体，封入有工作流体；活塞，插入该缸体内；

活塞杆，与该活塞连结并向所述缸体的外部延伸；

外筒，设置在所述缸体的外周；

分离管，设置在所述缸体的外周，并具有圆筒状侧壁，该圆筒状侧壁在与所述缸体之间形成有与所述缸体内连通的环状通路；

容器，形成在所述缸体与所述外筒之间的所述分离管的外侧，并封入有工作流体和气体；

支管，一体地形成在所述分离管的圆筒状侧壁，并向径向外侧大致圆筒状地突出，且形成有与所述环状通路连通的通路；

衰减力产生机构，配置在所述外筒的外部；

连结管，从所述衰减力产生机构延伸，在外周设置有环状密封部，并嵌合在所述支管内，

所述支管通过拉深加工而形成在所述分离管的圆筒状外壁，并且具有：

弯曲部，形成在基端且内周和外周弯曲；

筒部，与该弯曲部连续且朝向前端侧形成，内径成为相同直径，

该筒部的外径从基端侧向前端侧方向减小。

并且，本发明是一种缓冲器用的分离管，

所述分离管设置在封入工作流体的缸体的外周，并具有，

圆筒状侧壁，在与所述缸体之间形成有与所述缸体内连通的环状通路；

支管，所述支管一体地形成在所述圆筒状侧壁，并形成有大致圆筒状地向径向外侧突出且与所述环状通路连通的通路，

所述支管通过拉深加工形成在所述分离管的圆筒状侧壁，并具有，

弯曲部(51)，具有形成在基端且内周和外周弯曲；

筒部(52)，与该弯曲部连续且向着前端侧形成，内径成为相同直径，

该筒部的外径从基端侧向前端侧方向减小。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式中的缓冲器的纵剖面图。

图2是放大表示安装有图1的缓冲器中的缓冲板的、分离管的支管部分的纵剖面图。

图3是图2所示的分离管的支管部分的主视图。

图4是进一步放大显示图2所示的分离管的支管部分的纵剖面图。

图5是表示插入支管的连结管的变形例的、支管部分的纵剖面图。

具体实施方式

不仅是上述发明内容部分记载的内容，下面的实施方式还能够解决其他各种问题，并实现效果。不仅上述部分所记载的内容，下述实施方式解决的主要问题还包括下面所列举的内容。

(增大衰减力)近来，在缓冲器中，进一步增大衰减力正在得到广泛要求。这是因为，进行滚动或倾斜等的车体向一侧倾斜等动作时，通过增大衰减力，抑制车体的动作，从而能够实现稳定行驶。然而，如果增大衰减力，则缸体内压变高，容器内的压力与缸体内的压力之间的差压变大，因此，应力就会集中在圆筒状部件与支管的接合部，存在耐压性降低的问题。

(特性改善)如上述特开平11-159563号公报所记载地，在容器内封入有油液和气体，由于从衰减力产生机构流入容器的油液的喷流，在容器内的油液的液面附近就会产生旋涡、气泡，存在产生曝气的问题。一旦产生曝气就不能得到稳定的衰减力，因此，需要解决该问题，改善衰减特性。因此，虽然可以考虑在从衰减力产生机构向容器流入的流入口附近配置缓冲板来抑制喷流的产生，但是，在固定缓冲板时，为了易于组装，并防止污染，优选不使用焊接。因此，虽然考虑到了使用支管来束缚缓冲板，但是，为此，需要进一步延长支管的轴长。

(轻量化)由于耗油量提高等，要求安装在机动车上的零件尽可能的轻量化。因此，不仅需要确保缸体或分离管、外筒的耐压性，而且需要使它们的壁厚变薄。如果在壁厚薄的部件形成支管，则支管部分的壁厚就会变得更薄，难以确保耐压性。权衡地形成在支管的壁厚变薄的同时确保耐压性的支管成为一个大问题。

下面，参照附图，对本发明的各实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的缓冲器1是筒形的衰减力调整型液压缓冲器、是在缸体2的外侧设置有外筒3的多筒结构，在缸体2与外筒3之间形成有环状的容器4。在缸体2内，嵌装有可滑动的活塞5，通过该活塞5，将缸体2内划分为缸体上室2A和缸体下室2B的两个室。活塞杆6的一端被螺母7连结在活塞5。活塞杆6的另一端通过活塞上室2A，并插通安装在缸体2和外筒3的上端部的杆导向件8和油封9，并向缸体2的外部延伸。缸体2的下端部设置有对缸体下室2B和容器4进行分隔的阀座10。

在活塞5设置有对缸体上室2A与缸体下室2B之间进行连通的通路11、12。并且，在通路12设置有止回阀13，该止回阀13仅仅容许流体从缸体下室2B侧向缸体上室2A侧流通。并且，在通路11设置有盘阀14，该盘阀14在缸体上室2A侧的流体的压力达到规定压力时进行开阀，将其向缸体下室2B侧释放。

在阀座10设置有使缸体下室2B与容器4进行连通的通路15、16。并且，在通路15设置有止回阀17，该止回阀17仅仅容许流体从容器4侧向缸体下室2B侧流动。并且，在通路16设置有盘阀18，该盘阀18在缸体下室2B侧的流体压力达到规定压力时进行开阀，将其向容器4侧释放。作为工作流体，在缸体2内封入油液，在容器4内封入油液和气体。

在缸体2的上下两端部隔着密封部件19外嵌有分离管20，在缸体2的侧壁与设置在其外周的分离管20的圆筒状侧壁之间形成有环状通路21。环状通路21通过设置在缸体2的上端部附近的侧壁的通路22与缸体上室2A连通。小径的大致圆筒状的支管45在分离管20的侧壁的下部突出，该支管45具有作为与环状通路21连通的通路的连接口23。并且，在外筒3的侧壁，与支管45大致同圆心地开设有大径的流入口24，在外筒3的侧壁的流入口24安装有衰减力产生机构25。

在衰减力产生机构25，在安装于外筒的流入口24的圆筒状的壳体26内设置有操纵型(背压型)的主阀27和控制主阀27的开阀压力的螺线管驱动的压力控制阀，即、控制阀28。并且，在控制阀28的下游侧设置有在故障时工作的故障阀29。并且，形成入口通路的连结管30液体密封地插入支管45的连接口23。油液被从连接口23导入连结管30，并通过主阀27、控制阀28以及故障阀29，流入壳体26所包围的室26A。室26A内的油液通过壳体26的端部的通路31和外筒3的流入口24，流入容器4。

此时，在主阀27打开前，通过控制阀28控制油液的流动并产生衰减力，在打开主阀27时，主要通过主阀27产生衰减力。并且，将控制阀28的上游侧的油液的一部分导入主阀27的背部的背压室32，使其内压作用在主阀27的闭阀方向。通过经由导线41使螺线管40通电的电流来调整控制阀28的控制压力，从而能够调整衰减力，其结果，背压室的内压变化，从而能够调整主阀27的开阀压力和开度。并且，故障阀29在进行等待信号停车时或者万一螺线管40的通电断路时进行闭阀，代替成为常开状态的主阀27限制油液的流动，由此，防止衰减力的过度减小，维持适当的衰减力。

在容器4内设置有作为隔壁部件的缓冲板33。缓冲板33安装在分离管20的外周面且与外筒3的流入口24相对的部位。如图2和图3所示，分离管33是沿着分离管20的外周面弯曲的板状部件。并且，从正面侧(图3侧)看，缓冲板33包括半圆形的上部和从该上部向下方延伸的长方形的下部。

在缓冲板33设置有作为束缚部的开口部36。分离管20的支管45插入缓冲板33的开口部36。通过在插入了缓冲板33的开口部36的分离管20的支管45嵌入齿状垫圈44，由此，缓冲板33固定安装在分离管20。在齿状垫圈44，在环状的弹簧部件的内周部，一体地形成有放射状延伸的多个爪部44A。通过使放射状的爪部44A弯曲，就能够将支管45压入齿状垫圈44，一旦压入后，由于楔效果就难以脱落。将沿着缓冲板33的上部和侧部的周缘部配置为大致U字形的弹性密封部件，即、橡胶制的隔壁部件43通过烧结粘合在缓冲板33。隔壁部件43的剖面形状大致为三角形，三角形的底边粘合在缓冲板33的主体，顶部按压在外筒3的内周面，从而提高缓冲板33与外筒3之间的密封性，并抑制噪音的产生。

下面，参照图4对形成有分离管20的支管45的部分的形状进行详细说明。

如图4所示，在分离管20的圆筒状侧壁一体地形成有大致为圆筒状的支管45，大致为圆筒状的支管45向径向外侧突出。由此，在大致为圆筒状的支管45内形成有作为与环状通路21连通的连接口23的圆形的开口。支管45的外周部成为前端细的锥面45A。锥面45A的锥角θ1在16°左右。另外，在通过拉深加工等塑性变形形成支管45时，该锥面45A中的轴向剖面的外径部分严密地成为若干凹曲面。

支管45的锥面45A与分离管20的侧壁之间的结合部46的外周部带着半径为R1的圆角并圆滑地弯曲。

在分离管20的直径为40～45mm左右，且连接口23的内径D为12mm左右时，结合部46的外周部的圆角的半径R1为1.5mm左右即可。并且，结合部46的内周部也带着圆角并圆滑地弯曲，其板厚T1与分离管20的侧壁的板厚T0大致相同。

在本发明中，在该支管45的轴向，将内周和外周的弯曲部分定义为弯曲部51。并且，在该支管45的轴向，将从弯曲部51至前端定义为筒部52。

支管45的前端的外周部不带着锥形，也就是说，沿轴向外径成为一定的圆筒部45B。

由此，在筒部52，与基端侧的外周部、成为锥面45A的部分的外径变小的比例相比，前端侧的圆筒部45B的外径的变小的比例(在圆筒部45B为0)较小。另外，该圆筒部45B也可以带着与基端侧相比，外径变小的比例小的锥形。

形成连接口23的支管45中的筒部52的内周面不带着锥面，即，沿轴向内径成为一定的圆筒面45C。该圆筒面的轴向长度为3.5～4mm左右。在支管45的前端的内周缘部形成以锥角θ2锥状地倒角的倒角部47。支管45的前端面48成为平坦面。

并且，为了提高缓冲板33的开口部36插入支管45时的组装性，并防止其脱落，将由分离管20的侧壁与圆筒部45B所成的角θ3设定为90°。

下面，对通过拉深加工在分离管20的圆筒面一体形成支管45的方法进行说明。

在分离管20的圆筒状侧壁通过切削或穿孔等形成作为下孔的、轴向大径、周向小径的椭圆的孔。在分离管20的外周侧且在椭圆的孔的周围配置外模，通过使穿孔器从分离管20的内周侧抵在椭圆的孔，然后对外模加压，在分离管20的圆筒状侧壁形成向外周侧延伸的支管45。此时，通过适当地设定穿孔的形状或外模的形状、加压的时刻，来将锥面45A、圆筒部45B、圆筒面45C形成为所希望的形状。为了有效地利用分离管20的厚度来形成支管45，为了充分地确保最多地承受缸体2内的液压产生的应力的结合部46的厚度，将结合部46的内周和外周设定为弯曲的弯曲部51，厚度T1与分离管20的厚度T0大致相同。从结合部46连续在内周侧形成圆筒状的圆筒面45C，在外周侧形成锥面45A。锥面45A的部分的厚度比结合部46的厚度薄。

并且，支管45随着接近前端侧，其厚度进一步减小。即，支管45的外径从作为基端侧的结合部46朝向前端侧方向减小。从基端侧至前端侧，支管45的内径成为相同直径。并且，如果将形成衰减力产生机构25的入口通路的连结管30插入连接口23，则设置在连结管30的外周的环状密封部，即、密封部件50与筒部52的内周接触，通过对它们之间进行密封，在缸体2侧朝向前端侧会产生压力梯度。由此，由于不在筒部52的密封部的支管45的前端侧作用高液压，液压产生的应力减小，因此，也可以使筒部52的厚度变薄。总之，只要结合部46的厚度是能够耐受液压产生的应力的厚度，筒部52的密封部件50的外侧具有用于保持连结管30的厚度即可。

下面，对上述结构的本实施方式的作用进行说明。

缓冲器1安装在使活塞杆6侧朝向上方、使阀座10侧朝向下方，且能够在车辆的悬挂装置的弹簧上(车体侧)与弹簧下(车轮侧)之间等进行相对移动的部件之间，导线41连接在控制装置。

在活塞杆6的伸长冲程时，通过缸体2内的活塞5的移动关闭活塞5的止回阀13，在盘阀14打开前，缸体上室2A侧的流体被加压，通过通路22和环状通路21，从分离管20的连接口23流入衰减力产生机构25的入口通路30。之后，从入口通路30流入的流体通过主阀27、控制阀28以及故障阀29，向被壳体26包围的室26A流动，然后，通过壳体26的端部的通路31和外筒3的流入口24流入容器4。

此时，活塞5所移动的部分的流体从容器4、并打开阀座10的止回阀17，向缸体下室2B流入。另外，如果缸体上室2A的压力达到活塞5的盘阀14的开阀压力，则盘阀14打开，通过将缸体上室2A的压力向缸体下室2B释放，防止缸体上室2A的压力的过度上升。

在活塞杆6的收缩冲程时，通过缸体2内的活塞5的移动，活塞5的止回阀13打开，阀座10的通路15的止回阀17关闭，在盘阀18开阀前，缸体下室2B的流体向缸体上室2A流入，活塞杆6进入缸体2内的那部分的流体从缸体上室2A、通过与上述伸长冲程相同的路径、向容器4流动。另外，如果缸体下室2B的压力达到阀座10的盘阀18的开阀压力，则盘阀18打开，通过将缸体下室2B的压力向容器4释放，防止缸体下室2B的压力的过度上升。

由此，在活塞杆6的伸长和收缩冲程时，在衰减力产生机构25，在主阀27打开前(活塞速度低的区域)，利用控制阀28产生衰减力，在主阀27打开后(活塞高速区域)，按照其开度产生衰减力。并且，通过利用螺线管40的通电电流调整控制阀28的控制压力，就能够调整衰减力，其结果，背压室32的内压变化，从而能够调整主阀27的开阀压力和开度。并且，故障阀29在车由于信号而停车时或者万一螺线管40的通电断路时闭阀，并且代替成为常开状态的控制阀限制油液的流动，防止衰减力的过度减小，从而能够维持适当的衰减力。

通过设置缓冲板33，通过缓冲板33的隔壁部件43，将油液从衰减力产生机构25、通过通路31和外筒3的流入口24、流入容器4内的部位与容器4内的油液的液面S隔离。由此，在从衰减力产生机构25通过通路31和外筒3的流入口24流入容器4内的油液中，在使用状态下，限制油液在容器4内向上方流动。由此，能够防止由于通过流入口24并流入容器4内的油液的喷流而在液面S附近产生旋涡和气泡，抑制容器4内的气体溶入油液中，从而难以产生曝气和气穴，能够得到稳定的衰减力。

并且，利用缓冲板，对从衰减力产生机构25流入容器4内的油液的流路面积的急剧扩大进行缓和，因此，向容器4的流入造成的油液的流速的急剧上升得到缓和，能够抑制旋涡的产生。其结果，对伴随着旋涡而产生的气泡和气体向油液中的溶入进行抑制，从而难以产生曝气和气穴，能够得到稳定的衰减力。

在形成分离管20的连接口23的支管45，在其外周部形成锥面45A，其与分离管20的侧壁的结合部46的外周部和内周部圆滑地弯曲，结合部46的板厚T1与分离管20的侧壁的板厚T0大致相同。因此，结合部46的强度提高，并且，由于环状通路21与容器4之间的差压，在结合部46产生的应力减小。其结果，能够提高对液压液的耐压性，由于分离管20的薄壁化而能够实现轻量化。

由于形成连接口23的支管45的内周面是不带锥状的圆筒面45C，因此，在形成衰减力产生机构25的入口通路的连结管30被插入时，能够确保必要的密封性，防止油液的泄漏。通过在支管45的前端的内周缘部形成倒角部47，在组装时就能够容易地将连结管30插入。通过在支管45的前端外周部是形成不带锥状的圆筒部45B，在利用齿状垫圈44将缓冲板33安装在支管45时，由于齿状垫圈44的爪部44A与圆筒部45B卡合，从而能够得到充分的保持力。

另外，以往，周知的是，在分离管的圆筒状侧壁一体地形成支管时，在分离管的侧壁形成平坦部，在平坦部穿设圆形的下孔，并进行去毛刺加工。由此，虽然下孔被形成为圆形，且能够使加工时的力在圆周方向均一，能够提高可加工性，但是，此时，应力易于集中在支管与平坦部的结合部，从而产生耐压性降低的问题。

对此，在本实施方式中，通过将支管45的外周部设定为前端细的锥面45A，就能够抑制其与拉深加工时的分离管20的侧壁的结合部46的板厚T1的减小，能够使板厚T1与分离管20的侧壁的板厚T0大致相等。此时，虽然支管45的前端部的板厚变薄，但是，由于衰减力产生机构25的连结管30插入连接口23，它们的接合部被密封部件50密封，从密封部件50的缸体侧接触点向支管45的前端侧的接触点具有压力梯度，作用的压力变小，由于在不与前端侧的密封部接触的部分没有作用高液压，因此，重量不会增大，能够得到可耐高压的分离管20。

并且，作为在能够进一步确保分离管的耐压性的同时，使壁厚变薄的方法，通过上述实施方式在分离管形成支管后，也可以实施氮化处理。

下面，对在分离管实施氮化处理的实施方式进行说明。

在由缸体2、设置在缸体2的外周的外筒3、设置在缸体的外周周围，并具有形成与缸体内连通的环状通路的圆筒状侧壁的分离管20构成的缓冲器中，由于筒体是三重结构，因此，与单管式或双管式缓冲器相比，具有重量增大的问题。

因此，虽然正在进行轻量化的研究，但是，我们知道，由于经由活塞杆6向缸体2和外筒3作用横力，因此，强度是必要的，难以使壁厚变薄。进一步进行研究，虽然考虑到可以减小不被直接作用横力的分离管20的壁厚，但是，在分离管内，由于在每次对伸长冲程和收缩冲程进行反转时，压力都会变化，因此，需要讨论确保疲劳强度的同时使壁厚变薄。

因此，作为实现薄壁化和轻量化的同时确保疲劳强度的对策，考虑到可以对分离管的表面进行硬化的氮化处理。作为氮化处理，能够根据分离管的材料和处理时间等适当地选择气体碳氮化处理或其他氮化处理。本实施方式进行气体碳氮化处理，通过使缓冲层的母材的表层自身成为硬化层，就能够在实现分离管的薄壁化和轻量化的同时，确保疲劳强度、维持耐压性。并且，通过使分离管的壁厚变薄，在形成支管时，在分离管的侧壁开设下孔的作业，或者通过穿孔机按压该下孔的作业变简单，能够提高生产率。

另外，在本实施方式中，将外筒52的外侧的锥面45A设定为一个锥面，然而，在使支管45的轴线方向的长度增长时，考虑到密封部的压力梯度，也可以设定为多个锥面以减小前端侧的外径变小的比例，并且，也可以将上述多个锥面设定为平缓地连接的曲面。

并且，在支管45的轴长可以变短时，也可以不设置前端的圆筒部45B。

另外，在本实施方式中，密封部件50覆盖连结管30的整个外周，然而，例如，如图5所示，也可以在形成于连结管30的外周槽设置密封部件60。即使在这种结构中，与作用了高压的密封部件60相比，基端侧的壁厚更厚，因此，也能够确保耐压性。

根据上述实施方式的缓冲器，能够提高一体地形成有支管的分离管的耐压性，实现其薄壁化。

尽管上面仅详细描述了本发明的一些示范性实施例，但本领域技术人员容易理解，在这些示范性实施例中，可以存在许多改进而不脱离本发明的教导和优点(常用：精神和范围)。因此，本发明旨在包括所有这些改进。此外，所有实施例和权利要求的所有特征可以彼此结合，只要它们不相互矛盾。

本发明要求于2010年9月29日和2011年3月31日分别向日本国专利局提交的日本专利申请第2010-218961号和2011-079152的优先权，其整个内容引用在此处作为参考。

本发明通过下述的优选实施例进行了说明。这些不是对本发明范围的限定，只是对本发明的例证。

Claims

1.一种缓冲器，其安装在可相对移动的两个部件之间，包括，

缸体，封入有工作流体；

活塞，插入该缸体内；

活塞杆，与该活塞连结并向所述缸体的外部延伸；

外筒，设置在所述缸体的外周；

支管，一体地形成在所述分离管的圆筒状侧壁，并向径向外侧呈大致圆筒状地突出，且形成有与所述环状通路连通的通路；

衰减力产生机构，配置在所述外筒的外部，且安装在开设于所述外筒的侧壁的流入口；

所述缓冲器的特征在于，

所述支管通过拉深加工而形成在所述分离管的圆筒状侧壁，并且具有：

弯曲部，形成在基端且内周和外周弯曲；

该筒部的外径从基端侧向前端侧方向减小，

在安装于所述两个部件之间的状态下，在所述容器内设置隔壁部件，所述隔壁部件具有隔壁，该隔壁限制来自所述衰减力产生机构的工作流体通过所述流入口向所述容器内上方流动，

所述隔壁部件具有被所述支管的外周插入的开口部。

2.根据权利要求1所述的缓冲器，其特征在于，所述支管的弯曲部的板厚与所述分离管的板厚大致相同。

3.根据权利要求1或2所述的缓冲器，其特征在于，在所述支管的所述筒部的前端侧设置有外径减小的比例比基端侧小的部分。

4.根据权利要求1所述的缓冲器，其特征在于，在所述支管的所述筒部的前端侧沿轴向设置有外径一定的圆筒部。

5.根据权利要求4所述的缓冲器，其特征在于，

所述隔壁部件通过垫圈被束缚在所述支管的外周，所述垫圈具有放射状延伸且与所述圆筒部卡合的多个爪部。