CN105051404B - 缓冲装置 - Google Patents

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Abstract

缓冲装置包括:吸入通路(3),其仅容许自贮存器(R)向压缩侧室(R2)流动;整流通路(4),其仅容许自压缩侧室(R2)向伸长侧室(R1)流动;以及可变阀(V),其仅容许自伸长侧室(R1)向贮存器(R)流动。在缓冲装置的内部,以隔着在作为壳体的底部构件(11)内滑动的自由活塞(5)的方式设有与压缩侧室(R2)相连通的作为压缩侧压力室的大室(16)以及与伸长侧室(R1)相连通的作为伸长侧压力室的外周室(17)。自由活塞(5)的压缩侧承压面积(A1)大于伸长侧承压面积(B1),因此在活塞(2)下降的收缩动作时,伸长侧室(R1)与压缩侧室(R2)成为等压,即使在这样的单向流动型缓冲装置中,自由活塞(5)也下降,因此能够降低高频输入时的阻尼力。

Description

缓冲装置
技术领域
本发明涉及缓冲装置。
背景技术
作为以往的缓冲装置,具有包括如下部件的缓冲装置,即:缸体;活塞,其以滑动自如的方式插入到缸体内;活塞杆,其插入到缸体内,并连结于活塞;缸体内的由活塞划分出的伸长侧室和压缩侧室;中间筒,其覆盖缸体的外周,在该中间筒与缸体之间形成有排出通路;外筒,其覆盖中间筒的外周,在该外筒与中间筒之间形成有贮存器;吸入通路,其仅容许工作油自贮存器向压缩侧室流动;整流通路,其设于活塞,仅容许工作油自压缩侧室向伸长侧室流动;以及阻尼力可变阀,其设在排出通路与贮存器之间。
该缓冲装置无论在伸长时还是在收缩时均通过整流通路和吸入通路这两者的作用使工作油自缸体内经由排出通路向贮存器流出,通过利用阻尼力可变阀调节对工作油的流动施加的阻力,调节缓冲装置所发挥的阻尼力(参照日本JP2009-222136A)。
发明内容
这样的缓冲装置能够调节阻尼力,因此能够发挥最适于车身振动的阻尼力,提高车辆的乘坐舒适性。并且,阻尼力可变阀设于缸体外,因此具有如下优点:不会牺牲缓冲装置的行程长度,与将阻尼力可变阀设于活塞的类型的缓冲装置相比,不会使向车辆搭载的搭载性受损。
在日本JP2009-222136A所公开的缓冲装置中,为了利用阻尼力可变阀调节阻尼力,使用了螺线管。通过调节螺线管对用于控制阻尼力可变阀的开阀压力的先导阀芯所施加的推力,调节阻尼力可变阀对工作油的流动施加的阻力。
另外,为了产生最适于抑制车辆振动的阻尼力,ECU(Electronic Control Unit)根据由各种传感器检测到的车身的振动信息运算出最合适的阻尼力,并基于该运算结果控制螺线管的驱动。
因此,现状是,通过缓冲装置调整阻尼力所能够进行减振的车身振动的频率的上限因阻尼力可变阀的响应性和ECU的运算处理速度而被限制在几Hz左右,而难以抑制该上限以上的频率的振动。
然而,左右车辆的乘坐舒适性的车身振动的频率是高于所述能够进行减振的频带的高频,以往的缓冲装置无法抑制这样的高频的振动。
本发明的目的在于提供一种能够提高车辆的乘坐舒适性的缓冲装置。
本发明的某技术方案是一种缓冲装置,该缓冲装置包括:缸体,其被封入有液体;活塞,其以滑动自如的方式插入到所述缸体内,在所述缸体内划分出伸长侧室和压缩侧室;活塞杆,其一端连结于所述活塞,另一端向所述缸体的外部突出;贮存器,其用于补偿随着所述活塞杆进入到所述缸体和自所述缸体退出而产生的所述缸体内的容积变化;吸入通路,其仅容许液体自所述贮存器向所述压缩侧室流动;整流通路,其仅容许液体自所述压缩侧室向所述伸长侧室流动;阻尼力调整部,其仅容许液体自所述伸长侧室向所述贮存器流动,并且能够改变对液体的流动施加的阻力;壳体,其在内部具有压力室;自由活塞,其以滑动自如的方式插入到所述压力室内,用于在所述压力室内形成伸长侧压力室和压缩侧压力室;以及弹簧元件,其将所述自由活塞定位在所述压力室内的中立位置,并且发挥用于抑制所述自由活塞自中立位置位移的作用力,所述伸长侧室与所述伸长侧压力室相连通,以向滑动方向的一方推压所述自由活塞,并且所述压缩侧室与所述压缩侧压力室相连通,以向滑动方向的另一方推压所述自由活塞,所述自由活塞的作用有所述压缩侧压力室的压力的承压面积大于所述自由活塞的作用有所述伸长侧压力室的压力的承压面积。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的缓冲装置的剖视图。
图2是本发明的第1实施方式的缓冲装置的阻尼特性图。
图3是本发明的第1实施方式的缓冲装置的一实施例的剖视图。
图4是表示本发明的第1实施方式的缓冲装置的变形例的图。
图5是本发明的第2实施方式的缓冲装置的局部放大剖视图。
图6是本发明的第2实施方式的缓冲装置的一实施例的剖视图。
图7是表示缓冲构件的变形例的图。
图8是表示缓冲构件的变形例的图。
图9是表示缓冲构件的变形例的图。
图10是本发明的第3实施方式的缓冲装置的剖视图。
图11是本发明的第3实施方式的缓冲装置的一实施例的剖视图。
图12是表示本发明的第3实施方式的缓冲装置的变形例的图。
图13是本发明的第4实施方式的缓冲装置的局部放大剖视图。
图14是本发明的第4实施方式的缓冲装置的一实施例的局部放大剖视图。
图15是表示液压缓冲机构的变形例的图。
图16是表示液压缓冲机构的变形例的图。
图17是表示液压缓冲机构的变形例的图。
图18是表示液压缓冲机构的变形例的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
<第1实施方式>
首先,说明本发明的第1实施方式的缓冲装置D1。
如图1所示,缓冲装置D1包括:筒状的缸体1;活塞2,其以滑动自如的方式插入到缸体1内,在缸体1内划分出伸长侧室R1和压缩侧室R2这两者;贮存器R;吸入通路3,其仅容许工作油自贮存器R向压缩侧室R2流动;整流通路4,其仅容许工作油自压缩侧室R2向伸长侧室R1流动;阻尼力可变阀V,其作为阻尼力调整部,仅容许工作油自伸长侧室R1向贮存器R流动,并且能够改变对工作油的流动施加的阻力;底部构件11,其作为壳体,在内部具有压力室14;自由活塞5,其以滑动自如的方式插入到压力室14内;弹簧元件6,其将自由活塞5定位在压力室14内的中立位置,并且发挥抑制自由活塞5自中立位置位移的作用力;以及作为用于防止自由活塞5与底部构件11碰撞的缓冲构件的压缩侧缓冲件5e和伸长侧缓冲件5f。
自由活塞5包括:板状的基部5a;小活塞部5b,其以滑动自如的方式插入到压力室14的小截面积部14a内;以及大活塞部5c,其以滑动自如的方式插入到压力室14的大截面积部14b内。
在压力室14,在小截面积部14a内利用小活塞部5b划分出小室15,在大截面积部14b内且是小活塞部5b的外周划分出外周室17,在大截面积部14b内利用大活塞部5c划分出大室16。
伸长侧室R1与外周室17相连通,以向滑动方向的一方推压自由活塞5,并且压缩侧室R2与大室16相连通,以向滑动方向的另一方推压自由活塞5。这样,在自由活塞5的一侧作用有来自伸长侧室R1的压力,在自由活塞5的另一侧作用有来自压缩侧室R2的压力。在本实施方式中,外周室17相当于权利要求书中记载的“伸长侧压力室”,大室16相当于权利要求书中记载的“压缩侧压力室”。
缓冲装置D1还包括活塞杆21,该活塞杆21的一端21a连结于活塞1,另一端(图1中的上端侧)向缸体1的外部突出。活塞杆21被将缸体1的上端密封的环状的杆导引件8支承为滑动自如。
缓冲装置D1包括:中间筒9,其覆盖缸体1的外周,在该中间筒9与缸体1之间形成有用于将伸长侧室R1与贮存器R连通起来的排出通路7;以及外筒10,其为有底筒状,覆盖中间筒9的外周,在该外筒10与中间筒9之间形成有贮存器R。阻尼力可变阀V设在排出通路7与贮存器R之间。缸体1和中间筒9这两者的下端被底部构件11密封。在底部构件11设有压力室14和吸入通路3。
在伸长侧室R1、压缩侧室R2和压力室14内封入有工作油,在贮存器R内封入有工作油和气体。除工作油以外,也可以使用例如水、水溶液这样的液体。
贮存器R用于补偿随着活塞杆21进入到缸体1和自缸体1退出而产生的缸体1内的容积变化。
以下,详细说明缓冲装置D1的各部分。
活塞杆21与杆导引件8之间被密封构件12密封,缸体1内被保持为液密状态。杆导引件8的外周形成为台阶状,杆导引件8嵌合于中间筒9和外筒10,将缸体1、中间筒9和外筒10这三者的图1中的上端开口封闭。
在缸体1的图1中的下端嵌合有底部构件11。底部构件11包括:小径部11a,其嵌合在缸体1内;中径部11b,其嵌合在中间筒9内,该中径部11b的外径比小径部11a的外径大;大径部11c,其设在中径部11b的图1中的下端侧,该大径部11c的外径比中径部11b大;筒部11d,其设在大径部11c的图1中的下端侧;以及多个缺口11e,其设于筒部11d。
在外筒10内收纳有底部构件11、缸体1、中间筒9、杆导引件8和密封构件12,通过将外筒10的图1中的上端弯边(日文:加締める),在外筒10的弯边部10a与外筒10的底部10b之间夹持底部构件11、缸体1、中间筒9、杆导引件8和密封构件12,将它们固定于外筒10。代替将外筒10的开口端弯边,也可以在旋装于外筒10的盖与底部10b之间夹持底部构件11、缸体1、中间筒9、杆导引件8和密封构件12。
吸入通路3包括:通路3a,其设于底部构件11,用于将贮存器R与压缩侧室R2连通起来;以及单向阀3b,其设于通路3a。通路3a自底部构件11的小径部11a形成至大径部11c,经由缺口11e而与贮存器R相连通。单向阀3b被设定为仅容许工作油自贮存器R向压缩侧室R2流动而阻止反方向的流动的单向通行。
在活塞2设有整流通路4,该整流通路4仅容许工作油自压缩侧室R2向伸长侧室R1流动。具体而言,整流通路4包括:通路4a,其设于活塞2,用于将压缩侧室R2与伸长侧室R1连通起来;以及单向阀4b,其设于通路4a。单向阀4b被设定为仅容许工作油自压缩侧室R2向伸长侧室R1流动而阻止反方向的流动的单向通行。
在缸体1的图1中的上端附近设有与伸长侧室R1相连通的透孔1a,伸长侧室R1经由透孔1a而与在缸体1和中间筒9之间形成的环状间隙相连通。缸体1与中间筒9之间的环状间隙形成用于将伸长侧室R1与贮存器R连通起来的排出通路7。
阻尼力可变阀V设于阀体13,该阀体13以架设在外筒10与中间筒9之间的方式固定于外筒10和中间筒9。阻尼力可变阀V包括:流路13a,其用于将排出通路7与贮存器R连接起来;阀芯13b,其设于流路13a;先导通路13c,其使比阀芯13b靠上游侧的伸长侧室R1的压力作用于阀芯13b,向开阀方向推压阀芯13b;以及推压装置13d,其发挥向闭阀方向推压阀芯13b的推压力,并且能够改变该推压力。
推压装置13d能够利用螺线管控制向闭阀方向推压阀芯13b的压力,根据自外部向螺线管供给的电流量控制所述压力。取代于此,推压装置13d也可以是仅利用螺线管等驱动器推压阀芯13b的装置,或者也可以是根据供给的电流量、电压量控制推压力的装置。
在工作油为磁流变流体的情况下,代替阻尼力可变阀V,还可以使用能够使磁场作用于将排出通路7和贮存器R连通起来的流路13a的部件,例如线圈等。在该情况下,根据自外部供给至线圈的电流量调整磁场的大小,从而调整对经过流路13a的磁流变流体的流动施加的阻力。另外,在工作油为电流变流体的情况下,代替阻尼力可变阀V,还可以使用能够使电场作用于将排出通路7和贮存器R连通起来的流路13a的部件。在该情况下,根据自外部施加的电压调整电场的大小,从而调整对经过流路13a的电流变流体的流动施加的阻力。
在缓冲装置D1进行收缩动作时,活塞2向图1中的下方移动,压缩侧室R2被压缩,压缩侧室R2内的工作油经由整流通路4流向伸长侧室R1。在该收缩动作时,活塞杆21进入到缸体1内,因此在缸体1内与杆进入到缸体1内的体积相当的量的工作油过剩,过剩量的工作油被自缸体1压出而经由排出通路7向贮存器R排出。缓冲装置D1利用阻尼力可变阀V对经过排出通路7流向贮存器R的工作油施加阻力,从而使缸体1内的压力上升,发挥压缩侧阻尼力。
在缓冲装置D1进行伸长动作时,活塞2向图1中的上方移动,伸长侧室R1被压缩,伸长侧室R1内的工作油经由排出通路7向贮存器R排出。在该伸长动作时,活塞2向上方移动,压缩侧室R2的容积扩大,自贮存器R经由吸入通路3供给与压缩侧室R2的容积的扩大量相当的量的工作油。并且,缓冲装置D1利用阻尼力可变阀V对经过排出通路7流向贮存器R的工作油施加阻力,从而使伸长侧室R1内的压力上升,发挥伸长侧阻尼力。
像这样,在缓冲装置D1进行伸缩动作时,必定是缸体1内的工作油经由排出通路7向贮存器R排出,该缓冲装置D1是工作油按照压缩侧室R2、伸长侧室R1、贮存器R的顺序以单向流动的方式循环的单向流动型缓冲装置,由单一的阻尼力可变阀V产生伸长侧和压缩侧这两侧的阻尼力。如果将活塞杆21的截面积设定为活塞2的截面积的二分之一,那么若是振幅相同则能够将自缸体1排出的工作油量设定为在伸长侧和压缩侧这两侧相等,因此若阻尼力可变阀V在伸长侧和压缩侧这两侧对工作油的流动施加的阻力相同,则能够使伸长侧和压缩侧这两侧的阻尼力相等。
压力室14由设于底部构件11的中空部形成,在以与图1中的上下方向垂直的方式剖切所得到的内壁截面中被隔出的面积在中途变化。压力室14包括在图1中的下侧的内壁截面中隔出的面积较小的小截面积部14a、在图1中的上侧的内壁截面隔出的面积较大的大截面积部14b以及设在小截面积部14a与大截面积部14b的中途的台阶部14c。小截面积部14a和大截面积部14b沿着自由活塞5的滑动方向形成。
自由活塞5形成为阶梯状。自由活塞5的小活塞部5b自基部5a的图1中的下端竖立设置,形成为筒状,以滑动自如的方式插入到小截面积部14a内。大活塞部5c自基部5a的图1中的上端的外周竖立设置,形成为筒状,以滑动自如的方式插入到大截面积部14b内。自由活塞5在压力室14内沿缓冲装置D1的轴向移动。
压力室14的小室15由小活塞部5b划分出,大室16由大活塞部5c划分出,外周室17划分形成于大截面积部14b内的基部5a与台阶部14c之间且是小活塞部5b的外周。
在自由活塞5的大活塞部5c的外周安装有与大截面积部14b的内周滑动接触的密封圈5d,从而防止大室16和外周室17经由自由活塞5的外周连通起来。也可以在小活塞部5b的外周也设置用于防止外周室17与小室15相连通的密封圈。
在自由活塞5的基部5a的面向大室16的面设有压缩侧缓冲件5e,在基部5a的面向外周室17的面设有伸长侧缓冲件5f。压缩侧缓冲件5e和伸长侧缓冲件5f通过熔敷、熔接、粘接等固定于自由活塞5。
小室15经由形成于底部构件11的通路18和缺口11e而与贮存器R相连通,在小室15作用有来自贮存器R的压力。大室16经由形成于底部构件11的小径部11a的压缩侧通路19而与压缩侧室R2相连通,在大室16作用有来自压缩侧室R2的压力。这样,大室16作为与压缩侧室R2相连通的压缩侧压力室发挥作用。
外周室17经由形成于底部构件11的作为伸长侧通路的节流通路20以及以与节流通路20相对的方式形成于缸体1的下端附近的透孔1b而与排出通路7相连通。排出通路7与伸长侧室R1相连通,因此外周室17经由排出通路7而与伸长侧室R1相连通,在外周室17作用有来自伸长侧室R1的压力。这样,外周室17作为与伸长侧室R1相连通的伸长侧压力室发挥作用。
外周室17利用为了使缓冲装置D1形成为单向流动结构而设置的排出通路7而与伸长侧室R1相连通。因此,无需另外设置用于将外周室17与伸长侧室R1连通起来的通路,因此能够谋求缓冲装置D1的成本降低以及轻量化。
大室16内的压力以自由活塞5的基部5a和大活塞部5c这两者的面向大室16的端面为承压面积(压缩侧承压面积A1)作用于自由活塞5的基部5a和大活塞部5c这两者的面向大室16的端面,向压缩小室15和外周室17的方向(图1中的下方)推压自由活塞5。
另一方面,外周室17内的压力以自由活塞5的基部5a的面向外周室17的端面为承压面积(伸长侧承压面积B1)作用于自由活塞5的基部5a的面向外周室17的端面,向压缩大室16的方向(图1中的上方)推压自由活塞5。
像这样,来自伸长侧室R1的压力以向滑动方向的一方(图1中的上方)推压自由活塞5的方式作用于自由活塞5,并且来自压缩侧室R2的压力以向滑动方向的另一方(图1中的下方)推压自由活塞5的方式作用于自由活塞5。并且,自由活塞5的来自压缩侧室R2的压力所作用的压缩侧承压面积A1被设定为大于自由活塞5的来自伸长侧室R1的压力所作用的伸长侧承压面积B1。在本实施方式中,自由活塞5的作为压缩侧压力室发挥作用的大室16的压力所作用的压缩侧承压面积A1被设定为大于自由活塞5的作为伸长侧压力室发挥作用的外周室17的压力所作用的伸长侧承压面积B1。
小室15内的压力以自由活塞5的基部5a和小活塞部5b这两者的面向小室15的端面为承压面积C1作用于自由活塞5的基部5a和小活塞部5b这两者的面向小室15的端面,向压缩大室16的方向(图1中的上方)推压自由活塞5。像这样,在小室15作用有来自贮存器R的压力。
弹簧元件6发挥用于抑制自由活塞5在压力室14内位移的作用力。弹簧元件6包括:压缩侧弹簧6a,其以压缩状态安装在大室16内且是大截面积部14b的顶面与自由活塞5的基部5a之间;以及伸长侧弹簧6b,其以压缩状态安装在小室15内且是小截面积部14a的底面与自由活塞5的基部5a之间。在自由活塞5自中立位置位移时,压缩侧弹簧6a和伸长侧弹簧6b发挥欲使自由活塞5返回到中立位置的作用力。像这样,自由活塞5被压缩侧弹簧6a和伸长侧弹簧6b自上下两侧夹持而被定位在压力室14内的规定的中立位置。中立位置并不是指压力室14的轴向上的中央,而是指自由活塞5被弹簧元件6定位的位置。
作为弹簧元件6,只要将自由活塞5定位于中立位置并能够发挥作用力即可,因此也可以使用螺旋弹簧以外的部件。例如,也可以使用碟形弹簧等弹性体弹性支承自由活塞5。并且,也可以使用一端连结于自由活塞5、另一端连结于大截面积部14b的顶面或小截面积部14a的底面的单一的弹簧元件。
在本实施方式中,作为弹簧元件6使用了压缩侧弹簧6a和伸长侧弹簧6b,并且自由活塞5为在基部5a的两侧设有筒状的小活塞部5b和大活塞部5c的形状,因此能够将压缩侧弹簧6a收纳在大活塞部5c内,将伸长侧弹簧6b收纳在小活塞部5b内。由此,能够确保压缩侧弹簧6a和伸长侧弹簧6b这两者的伸缩空间,能够充分确保自由活塞5的行程长度并且能够缩短压力室14的全长。在不限制缓冲装置D1的全长、行程长度而能够充分确保压力室14的全长的情况下,还能够将小活塞部5b和大活塞部5c做成实心圆柱状。
缓冲装置D1构成为以上那样,利用自由活塞5在压力室14划分出作为伸长侧压力室的外周室17和作为压缩侧压力室的大室16,在自由活塞5移动时,大室16的容积和外周室17的容积发生变化。
在缓冲装置D1进行伸长动作时,活塞2向图1中的上方移动,因此自被压缩的伸长侧室R1经由阻尼力可变阀V向贮存器R排出工作油,自贮存器R经由吸入通路3向被扩大的压缩侧室R2供给工作油。因此,伸长侧室R1的压力上升,压缩侧室R2的压力与贮存器R的压力大致相等。
大室16经由压缩侧通路19而与压缩侧室R2相连通,因此大室16的压力为来自压缩侧室R2的压力,为与贮存器R的压力大致相等的压力。另外,小室15也与贮存器R相连通,因此小室15的压力也为与贮存器R的压力大致相等的压力。另一方面,外周室17与伸长侧室R1相连通,因此外周室17的压力为来自伸长侧室R1的压力。
因而,在缓冲装置D1进行伸长动作的情况下,在自由活塞5的压缩侧承压面积A1和承压面积C1作用有与贮存器R的压力大致相等的压力,在伸长侧承压面积B1作用有比贮存器R的压力高的来自伸长侧室R1的压力,因此自由活塞5向图1中的上侧移动。在自由活塞5移动时,与自由活塞5的移动量相应的量的工作油流入外周室17,与自由活塞5的移动量相应的量的工作油自大室16向压缩侧室R2排出,因此压力室14作为形式上的流路发挥作用,工作油自伸长侧室R1绕过阻尼力可变阀V向压缩侧室R2流动。外周室17与伸长侧室R1经由节流通路20连通起来,因此能够抑制自由活塞5急剧位移。
在自由活塞5向上方移动而位移至行程末端附近时,压缩侧缓冲件5e与大截面积部14b的顶面抵接而被压缩,从而抑制自由活塞5继续位移,位移速度被减速。这样,能够防止自由活塞5与底部构件11剧烈碰撞,从而能够降低因自由活塞5与底部构件11接触而产生的击打声。
在缓冲装置D1进行收缩动作时,活塞2向图1中的下方移动,因此被压缩的压缩侧室R2和被扩大的伸长侧室R1经由整流通路4连通起来,自缸体1经由阻尼力可变阀V向贮存器R排出工作油。因此,伸长侧室R1的压力与压缩侧室R2的压力大致相等,均上升。
大室16经由压缩侧通路19而与压缩侧室R2相连通,因此大室16的压力为来自压缩侧室R2的压力。压缩侧室R2与伸长侧室R1相连通,因此大室16的压力为与伸长侧室R1的压力大致相等的压力。另一方面,外周室17也经由节流通路20而与伸长侧室R1相连通,因此外周室17的压力为来自伸长侧室R1的压力。
因而,在缓冲装置D1进行收缩动作的情况下,在自由活塞5的压缩侧承压面积A1和伸长侧承压面积B1作用有与伸长侧室R1的压力大致相等的压力,在承压面积C1作用有贮存器R的压力,因此自由活塞5向图1中的下侧移动。在自由活塞5移动时,自外周室17向排出通路7排出工作油,但自压缩侧室R2向大室16流入工作油,自小室15向贮存器R排出工作油,因此大室16的容积扩大量减去外周室17的容积缩小量而得到的量的工作油自缸体1向贮存器R移动。像这样,压力室14作为形式上的流路发挥作用,所述量的工作油自缸体1绕过阻尼力可变阀V向贮存器R流动。
在自由活塞5向下方移动而位移至行程末端附近时,伸长侧缓冲件5f与底部构件11的台阶部14c抵接而被压缩,从而抑制自由活塞5继续位移,位移速度被减速。这样,能够防止自由活塞5与底部构件11剧烈碰撞,从而能够降低因自由活塞5与底部构件11接触而产生的击打声。
像这样,使来自伸长侧室R1的压力以向滑动方向的一方(图1中的上方)推压自由活塞5的方式作用于自由活塞5,并且使来自压缩侧室R2的压力以向滑动方向的另一方(图1中的下方)推压自由活塞5的方式作用于自由活塞5,并且,将自由活塞5的来自压缩侧室R2的压力所作用的压缩侧承压面积A1设定为大于自由活塞5的来自伸长侧室R1的压力所作用的伸长侧承压面积B1,因此即使是在进行收缩动作时伸长侧室R1和压缩侧室R2在结构上成为等压的单向流动型缓冲装置,也能够使自由活塞5动作而使压力室14作为形式上的流路发挥作用。
在此,在向缓冲装置D1输入的振动频率较低的情况和较高的情况这两种情况下,以活塞速度相同这样的条件考虑,在输入频率较低的情况下,输入的振动的振幅变大,自由活塞5的振幅变大。在该情况下,行程量变大,自缸体1向贮存器R排出的工作油的流量变多,并且自由活塞5的振幅变大,弹簧元件6的作用力变大。因此,自由活塞5难以继续移动,因此经由作为形式上的通路发挥作用的压力室14的伸长侧室R1与压缩侧室R2之间的工作油的往来减少,经过阻尼力可变阀V的流量增多。因此,缓冲装置D1所产生的阻尼力被维持在较高的状态。
相对于此,在向缓冲装置D1输入的输入频率较高的情况下,输入的振动的振幅变小,活塞2的振幅也较小。在该情况下,自缸体1向贮存器R排出的流量较少,自由活塞5的振幅也变小,因此自由活塞5自弹簧元件6受到的作用力变小。因此,无论缓冲装置D1处于伸长行程还是处于收缩行程,经过作为形式上的流路发挥作用的压力室14的流量相对于经过阻尼力可变阀V的流量的比例均高于低频振动时。因此,缓冲装置D1所产生的阻尼力降低。
在缓冲装置D1的伸缩速度高到一定程度时,节流通路20对工作油的流动呈现较大的阻力,自由活塞5难以动作,因此几乎不发挥阻尼力降低效果。因此,缓冲装置D1的阻尼特性如图2所示那样推移。图2中的各实线示出了利用阻尼力可变阀V将缓冲装置D1的伸长侧和压缩侧这两则的阻尼力分别设为较弱、中等、较强的情况下的阻尼特性,虚线示出了在设定为较弱、中等、较强的阻尼特性的状况下向缓冲装置D1输入高频振动而使阻尼力降低的情况下的特性。
如图2所示,对于缓冲装置D1,能够使阻尼力的变化取决于输入振动频率,针对车辆的弹簧上构件的共振频带的低频振动的输入,通过产生较高的阻尼力,使车身(弹簧上构件)的姿态稳定,从而能够防止在车辆转弯时让乘客感到不安。另一方面,在输入车辆的弹簧下构件的共振频带的高频振动时,必然产生较低的阻尼力而隔离车轮侧(弹簧下构件侧)的振动向车身侧(弹簧上构件侧)的传递,从而能够使车辆的乘坐舒适性良好。
缓冲装置D1通过调整阻尼力可变阀V对工作油的流动施加的阻力,能够调节阻尼力。也就是说,对于该缓冲装置D1,在利用阻尼力可变阀V调整阻尼力的同时,还能够针对高频振动降低阻尼力。
因此,对于相对较低的频带的振动,缓冲装置D1通过利用阻尼力可变阀V的控制来调整阻尼力,不仅能够对车身振动进行减振,而且对于利用阻尼力可变阀V的控制无法抑制的高频振动,缓冲装置D1能够利用机械原理来发挥低阻尼力,从而能够隔离来自车轮侧的振动而有效地抑制车身振动。
另外,压缩侧缓冲件5e和伸长侧缓冲件5f防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声被降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置D1所产生的阻尼力突变。
因而,采用缓冲装置D1,能够抑制自由活塞5与底部构件11之间产生击打声,并且能够防止阻尼力突变,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。
降低阻尼力的频带能够根据自由活塞5的压缩侧承压面积A1、伸长侧承压面积B1、承压面积C1、通路18、压缩侧通路19、节流通路20的流路阻力以及弹簧元件6的弹簧常数(压缩侧弹簧6a与伸长侧弹簧6b的合成弹簧常数)的设定来任意决定。因而,代替节流通路20或者在节流通路20的基础上,还可以将通路18和压缩侧通路19中的一者或两者设为节流通路,若无需设置节流通路,则也可以不在所有的通路18、19、20都设置节流口(日语:オリフィス)。另外,还可以在通路18、19、20不设置节流口,而是设置长通道节流件(日文:チョーク絞り)。
另外,自由活塞5在弹簧元件6的作用力下向中立位置进行定位而向中立位置返回,因此能够防止发生如下情况,即:自由活塞5在行程末端停止,在高频振动输入时缓冲装置D1无法发挥阻尼力降低效果。自由活塞5的外周的截面形状和压力室14的内壁的截面形状也可以是圆形以外的形状。
在本实施方式中,小室15被设为与贮存器R相连通。取代于此,也可以使小室15与缓冲装置D1的外部相连通而向大气开放,或者在小室15内封入低压的气体而将小室15设为气室。即使这样,也在缓冲装置D1进行伸长动作的情况下,自由活塞5向图1中的上侧移动,与自由活塞5的移动量相应的量的工作油流入外周室17,与自由活塞5的移动量相应的量的工作油自大室16向压缩侧室R2排出,压力室14作为形式上的流路发挥作用,工作油自伸长侧室R1绕过阻尼力可变阀V向压缩侧室R2移动。另一方面,在缓冲装置D1进行收缩动作的情况下,自由活塞5向图1中的下侧移动,与外周室17和大室16这两者的总计容积的扩大量相应的量的工作油自缸体1绕过阻尼力可变阀V向贮存器R移动,因此经过阻尼力可变阀V的工作油的流量减少。因而,同使小室15与贮存器R相连通的情况相同,缓冲装置D1针对高频振动能够发挥降低阻尼力的效果。
在将小室15内设为气室的情况下,还能够将伸长侧弹簧6b设为气体弹簧。另外,在使小室15向大气开放或成为气室的情况下,无需使小室15与贮存器R相连通,因此能够将用于形成压力室14的底部构件11固定于活塞杆21或也能够将底部构件11设于活塞杆21内。但是,通过使小室15与贮存器R相连通,具有这样的优点,即:能够将压力室14完全收纳在缓冲装置D1内,并且能够防止气体自小室15混入到外周室17或大室16。
自由活塞5在向图1中的下方移动时压缩小室15和外周室17,因此既可以不将伸长侧缓冲件5f配置在外周室17内,而是将伸长侧缓冲件5f设于自由活塞5的基部5a的下端面而配置在小活塞部5b内,也可以将伸长侧缓冲件5f设于小活塞部5b的下端面而配置在小室15内。另外,也可以将压缩侧缓冲件5e和伸长侧缓冲件5f设于底部构件11而不是设于自由活塞5,在自由活塞5位移至行程末端附近时,压缩侧缓冲件5e和伸长侧缓冲件5f抵接于自由活塞5。
而且,作为缓冲构件,既可以仅包括在大室16被压缩时抑制自由活塞5与底部构件11剧烈碰撞的压缩侧缓冲件5e,也可以仅包括在小室15被压缩时抑制自由活塞5与底部构件11剧烈碰撞的伸长侧缓冲件5f。
以上,概略地说明了底部构件11。在将底部构件11具体应用于缓冲装置时,例如,如图3所示,能够利用具有供自由活塞5插入的中空部22a的外壳构件22以及用于封闭外壳构件22的中空部22a的圆板状的盖构件23构成底部构件11。以下,进行详细说明。
外壳构件22为在内部具有中空部22a的大致圆柱状构件,在外周具有三个台阶部。三个台阶部形成为随着朝向图3中的上方去而逐级缩径。第一级台阶部的外周嵌合于缸体1的内周面,第三级台阶部的外周嵌合于中间筒9的内周面,下端部的外径大于中间筒9的内径。在第三级台阶部的外周面安装有密封圈24,密封圈24用于防止排出通路7与贮存器R经由外壳构件22的外周连通起来。外壳构件22的下端部形成为筒状,在该下端部形成有多个连通内外的缺口22b。
外壳构件22具有在图3中的上端开口的中空部22a,利用盖构件23封闭中空部22a而形成压力室25。并且,在中空部22a的内周面形成有台阶部25c,在中空部22a的顶端侧形成有小截面积部25a,在基端侧形成有直径大于小截面积部25a的直径的大截面积部25b。
外壳构件22包括:透孔22c,其贯通内外周而通到台阶部25c的附近;通路22d,其在外壳构件22的下端面开口,与中空部22a相连通;以及通路22e,其形成在偏离外壳构件22的中心线的位置,并沿轴向贯通外壳构件22。
盖构件23包括:螺栓贯穿孔23a,其沿着中心轴线形成;接套23b,其为筒状,形成于盖构件23的图3中的下端;以及孔23c,其形成在偏离盖构件23的中心线的位置,并沿轴向贯通盖构件23。通过将外壳构件22的顶端面插入嵌合于盖构件23的接套23b内,将中空部22a封闭,从而形成压力室25。
在螺栓贯穿孔23a贯穿有螺栓26。螺栓26包括:杆部26a,其在顶端具有螺纹部;以及头部26b,其直径大于杆部26a的直径。在螺栓26的杆部26a的外周安装有圆盘状的单向阀27。单向阀27利用螺母28固定于盖构件23,用于打开/关闭孔23c,该螺母28旋装于在螺栓26的杆部26a形成的螺纹部。
在螺栓26形成有沿着中心轴线贯通的通路26d,通路26d与形成于头部26b的顶端表面的槽26c相连通。压力室25与压缩侧室R2经由通路26d连通起来。通过压缩侧缓冲件5e与螺栓26的头部26b的图3中的下表面相触碰,防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞。因此,以在压缩侧缓冲件5e与头部26b相触碰时不会封闭通路26d的方式设置槽26c。为了避免通路26d被封闭,作为设置槽26c这一方法以外的方法,例如也可以将通路26d形成为在不与压缩侧缓冲件5e抵接的部位开口。
在外壳构件22的中空部22a内收纳有自由活塞5、压缩侧弹簧6a和伸长侧弹簧6b。通过将外壳构件22的顶端面插入嵌合于盖构件23的接套23b内,压缩侧弹簧6a和伸长侧弹簧6b被压缩,从而将自由活塞5定位在中立位置。
利用自由活塞5在压力室25内划分出小室15、大室16和外周室17。小室15经由外壳构件22的通路22d而与贮存器R相连通,大室16经由螺栓26的槽26c、通路26d而与压缩侧室R2相连通,外周室17经由透孔22c而与排出通路7相连通。透孔22c面向台阶部25c开口,因此在自由活塞5完全紧贴于台阶部25c之前,外周室17与排出通路7之间的连通不会被阻断。
在将外壳构件22嵌合于盖构件23而使它们一体化时,孔23c经由通路22e而与贮存器R相连通。在缓冲装置D1进行伸长动作时若使压缩侧室R2内的压力降低时,单向阀27的外周侧挠曲而开阀。由此,贮存器R与压缩侧室R2经由孔23c和通路22e连通起来。由单向阀27、孔23c和通路22e构成吸入通路3。
在将底部构件11嵌合于缸体1的下端时,盖构件23的接套23b的图3中的上端与缸体1的下端相抵接。在利用外筒10的弯边部10a和外筒10的底部10b夹持底部构件11和缸体1时,在底部构件11作用有轴向力,外壳构件22和盖构件23被挤压在一起,两者一体化而不会分离。
设有阻尼力可变阀V的阀体13以架设在外筒10与中间筒9这两者之间的方式固定于外筒10和中间筒9这两者。因此,中间筒9构成为未被杆导引件8和底部构件11上下夹持而容许相对于杆导引件8和底部构件11沿上下方向移动。通过容许中间筒9沿上下方向移动,即使阻尼力可变阀V的相对于中间筒9的安装位置出现一定程度的误差也能够组装缓冲装置D1。
伸长侧室R1与排出通路7经由形成于杆导引件8的缺口8a连通起来。取代于此,也可以使伸长侧室R1与排出通路7经由形成于缸体1的孔连通起来。
在外壳构件22的最小径部即最顶端的外周安装有密封圈29。由此,盖构件23与外壳构件22之间被密封,能够防止排出通路7与大室16直接连通。
通过以上那样构成底部构件11,能够将底部构件11顺畅地装于缓冲装置D1,能够实现缓冲装置D1。
图4表示第1实施方式的变形例。在图4所示的变形例中,外壳构件22的顶端的筒状部的内周被压入到盖构件23,并且在盖构件23形成有通到孔23c的环状槽23d。由此,外壳构件22的筒状部的内周无间隙地压入到环状槽23d的内周面,因此大室16与吸入通路3之间的连通被阻止,从而能够得到稳定的阻尼力降低效果。也可以在接套23b的内周面安装密封圈29,该密封圈29紧贴于外壳构件22的筒状部的外周。
<第2实施方式>
图5表示第2实施方式的缓冲装置D2。
在缓冲装置D2中,外周室17与贮存器R相连通,小室15经由节流通路30而与伸长侧室R1相连通。在这一点上,缓冲装置D2与缓冲装置D1不同,其它的所有结构与缓冲装置D1的结构相同。以下,在附图中对与缓冲装置D1相同的结构标注同一附图标记并省略详细说明。
小室15经由节流通路30、形成于缸体1的透孔1b、以及排出通路7而与伸长侧室R1相连通。外周室17经由形成于底部构件11的通路31而与贮存器R相连通。与缓冲装置D1同样地,大室16经由压缩侧通路19而与压缩侧室R2相连通。
即使构成为这样,也是来自伸长侧室R1的压力以向滑动方向的一方(图5中的上方)推压自由活塞5的方式作用于自由活塞5,并且来自压缩侧室R2的压力以向滑动方向的另一方(图5中的下方)推压自由活塞5的方式作用于自由活塞5。并且,自由活塞5的来自压缩侧室R2的压力所作用的压缩侧承压面积A2被设定为大于自由活塞5的来自伸长侧室R1的压力所作用的伸长侧承压面积B2。在本实施方式中,自由活塞5的作为压缩侧压力室发挥作用的大室16的压力所作用的压缩侧承压面积A2被设定为大于自由活塞5的作为伸长侧压力室发挥作用的小室15的压力所作用的伸长侧承压面积B2。
来自贮存器R的压力以向滑动方向的一方推压自由活塞5的方式作用于除来自伸长侧室R1的压力所作用的伸长侧承压面积B2以外的部位。即,将自由活塞5的面向外周室17的端面作为承压面积C2来发挥作用。
缓冲装置D2构成为以上那样,利用自由活塞5在压力室14划分出作为伸长侧压力室的小室15和作为压缩侧压力室的大室16,在自由活塞5移动时,小室15的容积和大室16的容积发生变化。
在缓冲装置D2进行伸长动作时,活塞2向图5中的上方移动,因此自被压缩的伸长侧室R1经由阻尼力可变阀V向贮存器R排出工作油,自贮存器R经由吸入通路3向被扩大的压缩侧室R2供给工作油。因此,伸长侧室R1的压力上升,压缩侧室R2的压力与贮存器R大致相等。
大室16经由压缩侧通路19而与压缩侧室R2相连通,因此大室16的压力为来自压缩侧室R2的压力,为与贮存器R的压力大致相等的压力。另外,外周室17也与贮存器R相连通,因此外周室17的压力也成为与贮存器R的压力大致相等的压力。另一方面,小室15与伸长侧室R1相连通,因此小室15的压力为来自伸长侧室R1的压力。
因而,在缓冲装置D2进行伸长动作的情况下,在自由活塞5的压缩侧承压面积A2和承压面积C2作用有与贮存器R的压力大致相等的压力,在伸长侧承压面积B2作用有比贮存器R的压力高的来自伸长侧室R1的压力,因此自由活塞5向图5中的上方移动。在自由活塞5移动时,与自由活塞5的移动量相应的量的工作油流入小室15,与自由活塞5的移动量相应的量的工作油自大室16向压缩侧室R2排出,因此压力室14作为形式上的流路发挥作用,工作油自伸长侧室R1绕过阻尼力可变阀V向压缩侧室R2流动。小室15与伸长侧室R1经由节流通路30连通起来,因此能够抑制自由活塞5急剧位移。
在缓冲装置D2进行收缩动作时,活塞2向图5中的下方移动,因此被压缩的压缩侧室R2和被扩大的伸长侧室R1经由整流通路4连通起来,自缸体1经由阻尼力可变阀V向贮存器R排出工作油。因此,伸长侧室R1的压力与压缩侧室R2的压力大致相等,均上升。
大室16经由压缩侧通路19而与压缩侧室R2相连通,因此大室16的压力为来自压缩侧室R2的压力。压缩侧室R2与伸长侧室R1相连通,因此大室16的压力为与伸长侧室R1的压力大致相等的压力。另一方面,小室15也经由节流通路30而与伸长侧室R1相连通,因此小室15的压力为来自伸长侧室R1的压力。
因而,在缓冲装置D2进行收缩动作的情况下,在自由活塞5的压缩侧承压面积A2和伸长侧承压面积B2作用有与伸长侧室R1的压力大致相等的压力,在承压面积C2作用有贮存器R的压力,因此自由活塞5向图5中的下方移动。在自由活塞5移动时,自小室15向排出通路7排出工作油,但自压缩侧室R2向大室16流入工作油,自外周室17向贮存器R排出工作油,因此大室16的容积扩大量减去小室15的容积缩小量而得到的量的工作油自缸体1向贮存器R移动。像这样,压力室14作为形式上的流路发挥作用,所述量的工作油自缸体1绕过阻尼力可变阀V向贮存器R流动。
像这样,使来自伸长侧室R1的压力以向滑动方向的一方(图5中的上方)推压自由活塞5的方式作用于自由活塞5,并且使来自压缩侧室R2的压力以向滑动方向的另一方(图5中的下方)推压自由活塞5的方式作用于自由活塞5,并且,将自由活塞5的来自压缩侧室R2的压力所作用的压缩侧承压面积A2设定为大于自由活塞5的来自伸长侧室R1的压力所作用的伸长侧承压面积B2,因此即使是在进行收缩动作时伸长侧室R1和压缩侧室R2在结构上成为等压的单向流动型缓冲装置,也能够使自由活塞5动作而使压力室14作为形式上的流路发挥作用。
因此,缓冲装置D2也能够使阻尼力的变化取决于输入振动频率,针对车辆的弹簧上构件的共振频带的低频振动的输入,产生较高的阻尼力,从而能够使车身(弹簧上构件)的姿态稳定,防止在车辆转弯时让乘客感到不安。另一方面,在输入车辆的弹簧下构件的共振频带的高频振动时,必然产生较低的阻尼力,隔离车轮侧(弹簧下构件侧)的振动向车身侧(弹簧上构件侧)传递,从而能够使车辆的乘坐舒适性良好。
缓冲装置D2通过调整阻尼力可变阀V对工作油的流动施加的阻力,能够调节阻尼力。也就是说,对于该缓冲装置D2,在利用阻尼力可变阀V调整阻尼力的同时,还能够针对高频振动降低阻尼力。
因此,对于相对较低的频带的振动,缓冲装置D2也通过利用阻尼力可变阀V的控制来调整阻尼力,不仅能够对车身振动减振,而且对于利用阻尼力可变阀V的控制无法抑制的高频振动,缓冲装置D2也能够利用机械原理来发挥低阻尼力,从而能够隔离来自车轮侧的振动而有效地抑制车身振动。
另外,压缩侧缓冲件5e和伸长侧缓冲件5f防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声被降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置D2所产生的阻尼力突变。
因而,采用缓冲装置D2,也能够抑制自由活塞5与底部构件11之间发生击打声,并且能够防止阻尼力突变,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。
降低阻尼力的频带能够根据自由活塞5的压缩侧承压面积A2、伸长侧承压面积B2、承压面积C2、压缩侧通路19、通路31、节流通路30的流路阻力以及弹簧元件6的弹簧常数(压缩侧弹簧6a与伸长侧弹簧6b的合成弹簧常数)的设定来任意决定。因而,代替节流通路30或者在节流通路20的基础上,还可以将压缩侧通路19和通路31中的一者或两者设为节流通路,若无需设置节流通路,则也可以不在所有的通路19、30、31都设置节流口。另外,还可以在通路19、30、31不设置节流口,而是设置长通道节流件。
在本实施方式中,外周室17被设为与贮存器R相连通。取代于此,也可以使外周室17与缓冲装置D2的外部相连通而向大气开放,或者在外周室17内封入低压的气体而将外周室设为气室。即使这样,也在缓冲装置D2进行伸长动作的情况下,自由活塞5向图5中的上侧移动,与自由活塞5的移动量相应的量的工作油流入小室15,与自由活塞5的移动量相应的量的液体自大室16向压缩侧室R2排出,压力室14作为形式上的流路发挥作用,工作油自伸长侧室R1绕过阻尼力可变阀V向压缩侧室R2移动。另一方面,在缓冲装置D2进行收缩动作的情况下,自由活塞5向图5中的下侧移动,与外周室17和大室16这两者的总计容积的扩大量相应的量的工作油自缸体1绕过阻尼力可变阀V向贮存器R移动,因此经过阻尼力可变阀V的工作油的流量减少。因而,同使外周室17与贮存器R相连通的情况相同,缓冲装置D2针对高频振动能够发挥降低阻尼力的效果。
在将外周室17设为气室的情况下,还能够将伸长侧弹簧6b设为气体弹簧。另外,在使外周室17向大气开放或成为气室的情况下,无需使外周室17与贮存器R相连通,因此能够将用于形成压力室14的底部构件11固定于活塞杆21或将底部构件11设于活塞杆21内。但是,通过使外周室17与贮存器R相连通,具有这样的优点,即:能够将压力室14完全收纳在缓冲装置D2内,并且能够防止气体自外周室17混入到小室15或大室16。
以上,概略地说明了底部构件11。在将底部构件11具体应用于缓冲装置时,例如,如图6所示,能够利用具有供自由活塞5插入的中空部32a的大致有底筒状的外壳构件32以及用于封闭外壳构件32的中空部32a的大致有顶筒状的盖构件33构成底部构件11。以下,进行详细说明。
外壳构件32包括:中空部32a,其在内周具有台阶部32b;环状槽32c,其形成于外壳构件32的外周;节流通路34,其自环状槽32c通到中空部32a;通孔35,其自底部贯通至台阶部32b,通到中空部32a;以及螺纹部32d,其形成于图6中的下端外周。
利用盖构件33封闭中空部32a而形成压力室36。在中空部32a的顶端侧形成有小截面积部36a,在基端侧形成有直径大于小截面积部36a的直径的大截面积部36b。
节流通路34与小截面积部36a相连通,通孔35与外周室17相连通。节流通路34形成为即使自由活塞5最大程度地压缩小室15也不会被封闭。具体而言,节流通路34包括:纵孔34a,其以自中空部32a的底面向图6中的下方延伸的方式形成;以及横孔34b,其将纵孔34a与环状槽32c连通起来,作为节流口发挥作用。
盖构件33包括:孔33c,其自筒部33a的图6中的下端贯穿至顶部33b的图6中的上端;螺栓贯穿孔33d,其沿着顶部33b的中心轴线形成;螺纹部33e,其形成于筒部33a的内周;形成于筒部33a的外周的三个台阶部33f、33g、33h;以及贯通孔33i,其在筒部33a的台阶部33f与台阶部33g之间开口,与环状槽32c相连通。在筒部33a的下端形成有缺口33j,筒部33a的内部和外部经由缺口33j连通起来。
盖构件33的台阶部33f与缸体1的图6中的下端相抵接,盖构件33的比台阶部33f靠顶端侧(图6中的上侧)的部分嵌合在缸体1内。并且,中间筒9嵌合于筒部33a的外周且是自台阶部33g至台阶部33h的部位。因而,在筒部33a的外周且是自台阶部33f到台阶部33g为止的部位与中间筒9之间设有用于形成排出通路7的环状间隙。在筒部33a的嵌合于中间筒9的部分的外周安装有密封圈37,从而防止排出通路7与贮存器R经由盖构件33与中间筒9之间的间隙连通起来。在向盖构件33的筒部33a内插入外壳构件32并将螺纹部32d旋装于螺纹部33e时,外壳构件32被固定于盖构件33,并且中空部32a被封闭而形成压力室36。
在螺栓贯穿孔33d贯穿有螺栓38。螺栓38包括:杆部38a,其在顶端具有螺纹部;以及头部38b,其直径大于杆部38a的直径。在螺栓38的杆部38a的外周安装有圆盘状的单向阀39。单向阀39利用螺栓38和螺母40固定于盖构件33,用于打开/关闭孔33c,该螺母40旋装于在杆部38a形成的螺纹部。
在螺栓38形成有沿着中心轴线贯通的通路38d,通路38d与形成于头部38b的表面的槽38c相连通。压力室36与压缩侧室R2经由通路38d连通起来。通过压缩侧缓冲件5e与螺栓38的头部38b的图6中的下表面相触碰,防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞。因此,以在压缩侧缓冲件5e与头部38b相触碰时不会封闭通路38d的方式设置槽38c。为了避免通路38d被封闭,作为设置槽38c这一方法以外的方法,例如也可以将通路38d形成为在不与压缩侧缓冲件5e抵接的部位开口。
在外壳构件32的中空部32a内收纳有自由活塞5、压缩侧弹簧6a和伸长侧弹簧6b。在将外壳构件32固定于盖构件33时,压缩侧弹簧6a和伸长侧弹簧6b被压缩,从而将自由活塞5定位在中立位置。
利用自由活塞5在压力室36内划分出小室15、大室16和外周室17。小室15经由节流通路34、贯通孔33i和排出通路7而与伸长侧室R1相连通,大室16经由螺栓38的槽38c、通路38d而与压缩侧室R2相连通,外周室17经由通孔35和缺口33j而与贮存器R相连通。通孔35在台阶部32b开口,因此在自由活塞5完全紧贴于台阶部32b之前,外周室17与贮存器R之间的连通不会被阻断。
盖构件33的孔33c经由缺口33j而与贮存器R相连通。在缓冲装置D2进行伸长动作而使压缩侧室R2内的压力降低时,单向阀39的外周侧挠曲而开阀。由此,贮存器R经由孔33c而与压缩侧室R2相连通。由单向阀39和孔33c构成吸入通路3。
在将底部构件11嵌合于缸体1的下端时,盖构件33的台阶部33f与缸体1的下端相抵接。通过利用外筒10的弯边部10a和外筒10的底部10b夹持底部构件11和缸体1,将底部构件11和缸体1固定为相对于外筒10不会移动。
设有阻尼力可变阀V的阀体13以架设在外筒10与中间筒9这两者之间的方式固定于外筒10和中间筒9这两者。因此,中间筒9构成为未被杆导引件8和底部构件11上下夹持而容许相对于杆导引件8和底部构件11沿上下方向移动。
通过以上那样构成底部构件11,能够将底部构件11顺畅地装于缓冲装置D2,能够实现缓冲装置D2。
在缓冲装置D2中,需要使在图6中配置在压力室14的下方的小室15与下端配置在比小室15的下端靠上侧的位置的排出通路7相连通。并且,为了避免节流通路34被自由活塞5封闭,需要设置包括节流通路34、环状槽32c和贯通孔33i的复杂的通路。因而,若如缓冲装置D1那样使配置在比小室15靠上侧的外周室17与排出通路7相连通,则通路形状简单且加工容易。
另外,在所述第1实施方式和第2实施方式中,压力室14、25、36形成为使自由活塞5能够沿附图中的上下方向移动。取代于此,也能够将压力室14、25、36形成为使自由活塞5不是沿附图中的上下方向而是能够沿横向、倾斜方向移动,也能够使自由活塞5难以受到向缓冲装置D1、D2输入的上下方向的振动的影响。但是,通过将压力室14、25、36形成为使自由活塞5能够沿附图中的上下方向移动,容易确保自由活塞5的行程量,能够采用大型的自由活塞5。
接着,说明缓冲构件的变形例。
图7所示的变形例的缓冲构件包括:伸长侧缓冲件50,其安装在伸长侧弹簧6b与底部构件11之间;以及压缩侧缓冲件51,其安装在压缩侧弹簧6a与自由活塞5的基部5a之间。以下,详细说明伸长侧缓冲件50和压缩侧缓冲件51。
伸长侧缓冲件50包括:板50a,其为环状,层叠于底部构件11的压力室25的底面;保持筒50b,其以自板50a的内周竖立设置的方式形成,具有连通内外的孔;以及缓冲体50c,其由橡胶等弹性体构成,固定于保持筒50b的靠自由活塞侧的端部的内周。板50a被伸长侧弹簧6b和底部构件11夹持而固定于底部构件11的中空部的底面。保持筒50b具有孔,因此不会阻断通路22d。缓冲体50c形成为顶端自保持筒50b向自由活塞侧突出的凸状。
在自由活塞5向图7中的下方移动而位移至行程末端附近时,缓冲体50c与自由活塞5的基部5a相触碰,并且因自由活塞5的位移而被压缩。缓冲体50c发挥与压缩程度相应的大小的反作用力而使自由活塞5的移动速度逐渐减速,从而防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,阻止击打声产生。
代替所述结构,也可以将伸长侧缓冲件50安装在伸长侧弹簧6b与自由活塞5的基部5a之间而固定于自由活塞5侧。即,伸长侧缓冲件50利用伸长侧弹簧6b固定于自由活塞5和底部构件11中的一者。像这样,伸长侧缓冲件50利用伸长侧弹簧6b而被固定,因此具有无需通过熔敷、粘接进行固定这样的优点。
压缩侧缓冲件51包括:板51a,其为环状,层叠于自由活塞5的基部5a;保持筒51b,其以自板51a的内周竖立设置的方式形成;以及缓冲体51c,其由橡胶等弹性体构成,固定于保持筒51b的内周。板51a被压缩侧弹簧6a和自由活塞5夹持而固定于自由活塞5的基部5a的靠大室侧的面。压缩侧缓冲件51插入到自由活塞5的大活塞部5c内,并且以在径向上不晃动的方式收纳在自由活塞5的大活塞部5c内。缓冲体51c形成为顶端自保持筒51b向螺栓侧突出的凸状。
在自由活塞5向图7中的上方移动而位移至行程末端附近时,缓冲体51c与螺栓26的头部26b相触碰,并且因自由活塞5的位移而被压缩。缓冲体51c发挥与压缩程度相应的大小的反作用力而使自由活塞5的移动速度逐渐减速,从而防止自由活塞5与构成底部构件11的盖构件23猛烈碰撞,阻止击打声产生。
代替所述结构,也可以将压缩侧缓冲件51安装在压缩侧弹簧6a与盖构件23之间而固定于底部构件11。即,压缩侧缓冲件51被压缩侧弹簧6a固定于自由活塞5和底部构件11中的一者。像这样,压缩侧缓冲件51利用压缩侧弹簧6a而被固定,因此具有无需通过熔敷、粘接进行固定这样的优点。
在图7所示的变形例中,通路26d形成为在头部26b的侧方开口,去掉了图3和4所示的槽26c,而将图7中的下表面形成为平滑面。由此,能够抑制因压缩侧缓冲件51与头部26b相触碰而导致压缩侧缓冲件51劣化。
如以上那样,与缓冲装置D1同样,包括伸长侧缓冲件50和压缩侧缓冲件51的缓冲装置也能够通过防止自由活塞5与底部构件11碰撞来抑制两者之间产生击打声,并且能够防止阻尼力突变,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。伸长侧缓冲件50和压缩侧缓冲件51当然也能够应用于缓冲装置D2。
图8所示的变形例的缓冲构件60是贯穿自由活塞5的基部5a的橡胶构件。以下,详细说明缓冲构件60。
在自由活塞5的基部5a的中央部形成有用于保持缓冲构件60的保持筒5g。保持筒5g以自基部5a向小室15侧突出的方式形成,在保持筒5g内插入并固定有棒状的缓冲构件60。缓冲构件60的图8中的上端部60a和图8中的下端部60b向保持筒5g的外部突出,主体部60c由保持筒5g保持。向保持筒5g固定缓冲构件60的固定方法能够采用粘接、熔接、压入等这样的各种方法。
缓冲构件60的上端部60a为半球状,设置为向大室16侧突出而与螺栓26的头部26b的下表面相对,从而构成压缩侧缓冲件。缓冲构件60的下端部60b为半球状,设置为向小室15侧突出而与压力室25的底部相对,从而构成伸长侧缓冲件。
在自由活塞5向图8中的上方移动而位移至行程末端附近时,缓冲构件60的上端部60a与螺栓26的头部26b相触碰而抑制自由活塞5的位移。另一方面,在自由活塞5向图8中的下方移动而位移至行程末端附近时,缓冲构件60的下端部60b与设于底部构件11的压力室25的底部相触碰而抑制自由活塞5的位移。
如以上那样,与缓冲装置D1同样,具备缓冲构件60的缓冲装置也能够通过防止自由活塞5与底部构件11碰撞来抑制两者之间产生击打声,并且能够防止阻尼力突变,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。缓冲构件60当然也能够应用于缓冲装置D2。
另外,缓冲构件60为橡胶构件,因此,即使以贯穿自由活塞5的方式设置,也不会使小室15与大室16连通起来。因此,无需顾虑密封问题。并且,与图1和图4中的缓冲装置D1的缓冲构件、图5和图6中的缓冲装置D2的缓冲构件相比,零部件个数较少并且不花费组装工时。这样,缓冲构件60的设置成本较低。
图9所示的变形例的缓冲构件包括:伸长侧缓冲件70,其为环状,设于底部构件11,作为第一弹性体;以及压缩侧缓冲件71,其为环状,设于底部构件11,作为第二弹性体。以下,详细说明伸长侧缓冲件70和压缩侧缓冲件71。
伸长侧缓冲件70嵌合并固定于在外壳构件22形成的小截面积部25a,且层叠于小截面积部25a的底面,与自由活塞5的靠小室侧的面、即小活塞部5b的面向小室15的端面(图8中的下端面)相对。压缩侧缓冲件71嵌合并固定于在外壳构件22的中空部的开口端设置的环状凹部25d内,与自由活塞5的靠大室侧的面、即大活塞部5c的面向大室16的端面(图8中的上端面)相对。
伸长侧缓冲件70和压缩侧缓冲件71例如既可以是橡胶等树脂制的橡胶圈,也可以是防松垫圈。并且,也可以使伸长侧缓冲件70和压缩侧缓冲件71中的任一者为防松垫圈,使另一者为橡胶圈。并且,伸长侧缓冲件70和压缩侧缓冲件71这两者的截面形状任意,除方形圈、O形圈以外,还能够采用其它的各种形状。
伸长侧缓冲件70和压缩侧缓冲件71在与自由活塞5相触碰时抑制自由活塞5继续向行程末端侧移动,并且在因自由活塞5向行程末端侧移动而被压缩时发挥与压缩量相应的大小的回弹力而使自由活塞5的速度逐渐减速,从而防止自由活塞5与外壳构件22碰撞或自由活塞5与盖构件23碰撞。
如以上那样,与缓冲装置D1同样,包括伸长侧缓冲件70和压缩侧缓冲件71的缓冲装置也能够通过防止自由活塞5与底部构件11碰撞来抑制两者之间产生击打声,并且能够防止阻尼力突变,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。伸长侧缓冲件70和压缩侧缓冲件71当然也能够应用于缓冲装置D2。
采用以上的第1实施方式和第2实施方式,取得以下所示的效果。
采用本实施方式的缓冲装置,针对相对较低的频带的振动,能够通过利用阻尼力可变阀V调整阻尼力,对车身振动减振,而且针对利用阻尼力可变阀V无法抑制的高频振动,能够利用机械原理来发挥低阻尼力,能够隔离来自车轮侧的振动而有效地抑制车身振动。因此,能够飞跃性地提高车辆的乘坐舒适性。
并且,缓冲构件防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置所产生的阻尼力突变。
因而,采用本实施方式的缓冲装置,能够抑制自由活塞5与底部构件11之间产生击打声并且能够防止阻尼力突变,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。
<第3实施方式>
接着,说明本发明的第3实施方式的缓冲装置D3。以下,在附图中对与所述第1实施方式和第2实施方式相同的结构标注同一附图标记并省略详细说明,以与第1实施方式和第2实施方式不同的点为中心进行说明。
第3实施方式的缓冲装置D3具备用于抑制自由活塞5与底部构件11碰撞的液压缓冲机构L来代替设置缓冲构件,在这一点上与所述第1实施方式和第2实施方式不同。
参照图10说明缓冲装置D3。以下,以与图1所示的缓冲装置D1不同的点为中心进行说明。
液压缓冲机构L为可变节流阀,设于作为伸长侧通路的节流通路20的中途,在自由活塞5在压力室14内自中立位置起位移规定量时该液压缓冲机构L使流路面积减少,并且使流路面积与自由活塞5的自中立位置起的位移量相应地减少。液压缓冲机构L既可以是自由活塞5的自中立位置起的位移量越大则使流路面积减少越多的机构,也可以是对流路面积设定下限而不会使流路面积减少到下限以下的机构。另外,可变节流阀开始减少流路面积时的自由活塞5的位移量能够在自由活塞5未到达行程末端的范围内任意设定。例如,可以设定为0而在自由活塞5自中立位置起位移时立刻使流路面积减少,另外,也可以将可变节流阀开始减少流路面积时的自由活塞5的自中立位置起的位移量设定为在自由活塞5的移动方向的两侧不同。
在缓冲装置D3进行伸长动作的情况下,如第1实施方式中所说明的那样,自由活塞5向图10中的上方移动。此时,在自由活塞5自中立位置起位移规定量以上时,作为液压缓冲机构L的可变节流阀使流路面积减少,因此工作油难以流入外周室17内,自由活塞5的移动速度被减速,而抑制自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,从而能够降低两者接触时的击打声。
另一方面,在缓冲装置D3进行收缩动作的情况下,如第1实施方式中所说明的那样,自由活塞5向图10中的下方移动。此时,在自由活塞5自中立位置起位移规定量以上时,作为液压缓冲机构L的可变节流阀使流路面积减少,因此难以自外周室17内排出工作油,自由活塞5的移动速度被减速,而抑制自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,从而能够降低两者接触时的击打声。
采用图10所示的缓冲装置D3,液压缓冲机构L抑制自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置D3所产生的阻尼力突变。
因而,采用缓冲装置D3,能够抑制自由活塞5与底部构件11之间产生击打声并且能够防止阻尼力突变,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。
降低阻尼力的频带能够根据自由活塞5的压缩侧承压面积A1、伸长侧承压面积B1、承压面积C1、通路18、压缩侧通路19、作为液压缓冲机构L的可变节流阀的流路阻力以及弹簧元件6的弹簧常数(压缩侧弹簧6a与伸长侧弹簧6b的合成弹簧常数)的设定来任意决定。因而,代替液压缓冲机构L或者在液压缓冲机构L的基础上,也可以在通路18和压缩侧通路19中的一者或两者设置可变节流阀。
接着,参照图11说明图10所示的缓冲装置D3的具体结构。以下,以与图3所示的缓冲装置D1不同的点为中心进行说明。
节流通路20包括:第1节流通路20a,其在外壳构件22的自顶端侧起第二级台阶部的外周开口,通到大截面积部25b的内周的台阶部25c的附近;以及第2节流通路20b,其在外壳构件22的自顶端侧起第二级台阶部的外周开口,通到大截面积部25b的内周。
自由活塞5包括:环状槽5h,其形成于大活塞部5c的外周;以及孔5i,其形成在基部5a的比小活塞部5b靠外周侧的位置,用于将外周室17与环状槽5h连通起来。
在自由活塞5被弹簧元件6定位于中立位置的状态下,大活塞部5c的环状槽5h与第2节流通路20b相对而彼此连通。在自由活塞5自中立位置起沿图11中的上下方向位移规定量以上时,环状槽5h与第2节流通路20b之间的连通面积减少,在环状槽5h与第2节流通路20b不再相对时,第2节流通路20b被大活塞部5c封闭。
小室15经由外壳构件22的通路22d而与贮存器R相连通,大室16经由螺栓26的通路26d而与压缩侧室R2相连通。外周室17经由第1节流通路20a和排出通路7而与伸长侧室R1相连通,并且在环状槽5h与第2节流通路20b相对的状态下外周室17还经由孔5i、环状槽5h、第2节流通路20b和排出通路7而与伸长侧室R1相连通。因此,在图11所示的缓冲装置D3中,作为伸长侧通路的节流通路20包括第1节流通路20a、孔5i、环状槽5h、第2节流通路20b和排出通路7,因自由活塞5的位移而使第2节流通路20b的流路面积发生变化。作为液压缓冲机构L的可变节流阀利用自由活塞5和外壳构件22构成。
在图11所示的缓冲装置D3中,液压缓冲机构L抑制自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置D3所产生的阻尼力突变。
另外,通过利用自由活塞5和外壳构件22来构成液压缓冲机构L,能够通过简单的结构将可变节流阀设于节流通路20,零部件个数也不会增加。
图12表示第3实施方式的变形例。在图12所示的变形例中,外壳构件22的顶端的筒状部的内周被压入到盖构件23,并且在盖构件23形成有通到孔23c的环状槽23d。由此,外壳构件22的筒状部的内周无间隙地压入到环状槽23d的内周面,因此大室16与吸入通路3之间的连通被阻止,从而能够得到稳定的阻尼力降低效果。也可以在接套23b的内周面安装密封圈29,该密封圈29紧贴于外壳构件22的筒状部的外周。
<第4实施方式>
图13表示第4实施方式的缓冲装置D4。
在缓冲装置D4中,外周室17与贮存器R相连通,小室15与伸长侧室R1经由节流通路30连通起来,该节流通路30在中途设有作为液压缓冲机构L1的可变节流阀。在这一点上,缓冲装置D4与图10所示的缓冲装置D3不同,其它的所有结构与图10所示的缓冲装置D3的结构相同。另外,缓冲装置D4具备用于抑制自由活塞5与底部构件11碰撞的液压缓冲机构L1来代替设置缓冲构件,在这一点上与图5所示的缓冲装置D2不同。以下,在附图中对与缓冲装置D3和缓冲装置D2相同的结构标注同一附图标记并省略详细说明。
液压缓冲机构L1为可变节流阀,设于作为伸长侧通路的节流通路30的中途,在自由活塞5在压力室14内自中立位置起位移规定量时该液压缓冲机构L1使流路面积减少,并且使流路面积与自由活塞5的自中立位置起的位移量相应地减少。液压缓冲机构L1既可以是自由活塞5的自中立位置起的位移量越大则使流路面积减少越多的机构,也可以是对流路面积设定下限而不会使流路面积减少到下限以下的机构。另外,可变节流阀开始减少流路面积时的自由活塞5的位移量能够在自由活塞5未到达行程末端的范围内任意设定。例如,可以设定为0而在自由活塞5自中立位置起位移时立刻使流路面积减少,另外,也可以将可变节流阀开始减少流路面积时的自由活塞5的自中立位置起的位移量设定为在自由活塞5的移动方向的两侧不同。
在自由活塞5自中立位置起向上方位移规定量以上时,作为液压缓冲机构L1的可变节流阀使流路面积减少,因此工作油难以流入小室15内,自由活塞5的移动速度被减速,而抑制自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,从而能够降低两者接触时的击打声。
另一方面,在自由活塞5自中立位置起向下方位移规定量以上时,作为液压缓冲机构L1的可变节流阀使流路面积减少,因此难以自小室15内排出工作油,自由活塞5的移动速度被减速,而抑制自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,从而能够降低两者接触时的击打声。
采用图13所示的缓冲装置D4,液压缓冲机构L1抑制自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置D4所产生的阻尼力突变。
因而,采用缓冲装置D4,能够抑制自由活塞5与底部构件11之间产生击打声并且能够防止阻尼力突变,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。
另外,降低阻尼力的频带能够根据自由活塞5的压缩侧承压面积A2、伸长侧承压面积B2、承压面积C2、压缩侧通路19、通路31、作为液压缓冲机构L1的可变节流阀的流路阻力以及弹簧元件6的弹簧常数(压缩侧弹簧6a与伸长侧弹簧6b的合成弹簧常数)的设定来任意决定。因而,代替液压缓冲机构L1或者在液压缓冲机构L1的基础上,也可以在压缩侧通路19和通路31中的一者或两者设置可变节流阀。
接着,参照图14说明图14所示的缓冲装置D4的具体结构。以下,以与图6所示的缓冲装置D2不同的点为中心进行说明。
外壳构件32包括用于将中空部32a与形成于外周的环状槽32c连通起来的第1节流通路42和第2节流通路43。
第1节流通路42和第2节流通路43分别与小截面积部36a相连通。第1节流通路42形成为即使自由活塞5最大程度压缩小室15也不会被封闭。具体而言,第1节流通路42包括:纵孔34a,其以自中空部32a的底面向图14中的下方延伸的方式形成;以及横孔34b,其将纵孔34a与环状槽32c连通起来,作为节流口发挥作用。第2节流通路43在环状槽32c开口,并且在小截面积部36a的内周开口。
图11所示的缓冲装置D3是包括形成于自由活塞5的环状槽5h和孔5i的结构。取代于此,缓冲装置D4包括:环状槽5j,其呈环状地形成于自由活塞5的小活塞部5b的外周;以及孔5k,其以在小活塞部5b的内周开口的方式形成,将小室15与环状槽5j连通起来。
大室16经由形成于螺栓38的通路38d而与压缩侧室R2相连通。通路38d相当于图13所示的压缩侧通路19。外周室17经由通孔35和缺口33j而与贮存器R相连通。通孔35在外壳构件32的台阶部32b开口,因此,在自由活塞5完全紧贴于台阶部32b之前,外周室17与贮存器R之间的连通不会被阻断。
在自由活塞5被弹簧元件6定位于中立位置时,形成于小活塞部5b的外周的环状槽5j与第2节流通路43相对而彼此连通。在自由活塞5自中立位置起沿图14中的上下方向位移规定量以上时,环状槽5j与第2节流通路43之间的连通面积减少,在环状槽5j与第2节流通路43不再相对时,第2节流通路43被小活塞部5b封闭。
小室15经由第1节流通路42、环状槽32c、贯通孔33i以及排出通路7而与伸长侧室R1相连通,并且在环状槽5j与第2节流通路43相对的状态下小室15还经由孔5k、环状槽5j、第2节流通路43和排出通路7而与伸长侧室R1相连通。因此,在图14所示的缓冲装置D4中,伸长侧通路包括第1节流通路42、环状槽32c、贯通孔33i、孔5k、环状槽5j、第2节流通路43和排出通路7,因自由活塞5的位移而使第2节流通路43的流路面积发生变化。作为液压缓冲机构L1的可变节流阀利用自由活塞5和外壳构件32构成。
在图14所示的缓冲装置D4中,液压缓冲机构L1抑制自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置D4所产生的阻尼力突变。
并且,通过利用自由活塞5和外壳构件32来构成液压缓冲机构L1,能够以简单的结构将可变节流阀设于伸长侧通路,零部件个数也不会增多。
接着,说明液压缓冲机构的变形例。
也可以利用压缩侧通路限制部和长侧通路限制部来构成液压缓冲机构,该压缩侧通路限制部用于在自由活塞5自中立位置起向压缩大室16的压缩方向位移规定量以上时限制压缩侧通路的流路面积,该伸长侧通路限制部用于在自由活塞5自中立位置起向压缩小室15的伸长方向位移规定量以上时限制伸长侧通路的流路面积。
参照图15说明在图15中应用了压缩侧通路限制部和伸长侧通路限制部的缓冲装置D5。缓冲装置D5是将图14所示的缓冲装置D4的液压缓冲机构L1替换为由压缩侧通路限制部和伸长侧通路限制部构成的液压缓冲机构L2的结构。缓冲装置D5的其它结构与缓冲装置D4的相同,因此省略详细说明。
大室16经由形成于螺栓47的通路47a而与压缩侧室R2相连通。通路47a作为压缩侧通路发挥作用。与缓冲装置D4的螺栓38的通路38d相比,通路47a的朝向大室16的开口直径较大。
小室15经由在压力室36的底面开口的纵孔48、与纵孔48相连通的横孔49、形成于外壳构件32的外周的环状槽32c、形成于盖构件33的贯通孔33i而与伸长侧室R1相连通。在横孔49未设置节流口。缓冲装置D4是小室15还经由第2节流通路43而与伸长侧室R1相连通的结构,但在缓冲装置D5中去掉了第2节流通路43。因此,在缓冲装置D5中,伸长侧通路包括纵孔48、横孔49、环状槽32c、贯通孔33i和排出通路7。
在自由活塞5的基部5a的图15中的上端中央部设有棒状的压缩侧柱塞80,在基部5a的图15中的下端中央部设有棒状的伸长侧柱塞81。在缓冲装置D5去掉了在缓冲装置D4中设于自由活塞5的环状槽5j和孔5k。
在自由活塞5自中立位置起向压缩大室16的压缩方向(图15中的上方)位移时,压缩侧柱塞80进入到通路47a内,使作为压缩侧通路的通路47a的流路面积减少。另一方面,在自由活塞5自中立位置起向压缩小室15的伸长方向(图15中的下方)位移时,伸长侧柱塞81进入到纵孔48内,使伸长侧通路的纵孔48和横孔49这两者的流路面积减少。
像这样,在缓冲装置D5中,压缩侧通路限制部利用压缩侧柱塞80构成,伸长侧通路限制部利用伸长侧柱塞81构成。
在自由活塞5自中立位置起向所述压缩方向位移规定量以上时,液压缓冲机构L2使压缩侧通路的流路面积减少而使对工作油的通过施加的阻力增大,因此抑制自由活塞5向所述压缩方向位移而使自由活塞5的移动速度降低,另一方面,在自由活塞5自中立位置起向所述伸长方向位移规定量以上时,液压缓冲机构L2使伸长侧通路的流路面积减少而使对工作油的通过施加的阻力增大,因此抑制自由活塞5向所述伸长方向位移而使自由活塞5的移动速度降低。
朝向所述压缩方向的规定量能够利用压缩侧柱塞80开始进入到通路47a内时的位置设定,因此能够通过调节螺栓47或压缩侧柱塞80的长度来任意设定。朝向所述伸长方向的规定量能够利用伸长侧柱塞81开始进入到纵孔48内时的位置设定,因此能够通过调节伸长侧柱塞81的长度来任意设定。朝向所述压缩方向的规定量和朝向所述伸长方向的规定量也可以不同。
对于缓冲装置D5,在自由活塞5自中立位置起向所述压缩方向或所述伸长方向位移规定量以上时,也能够使自由活塞5的移动速度降低,能够防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置D5所产生的阻尼力突变。也能够利用压缩侧通路限制部和伸长侧通路限制部中的任一者来构成液压缓冲机构L2,另外液压缓冲机构L2也能够与液压缓冲机构L1并用。
如图16所示,在压缩侧柱塞82形成为完全封闭通路47a的开口端的情况下,也能够形成自螺栓47的侧方连通至通路47a的节流孔47b。
如图17所示的缓冲装置D6那样,也可以代替压缩侧柱塞82,而利用环状壁53和环状突起54来构成压缩侧通路限制部,该环状壁53形成于盖构件33并面向大室16,该环状突起54形成于自由活塞5的基部5a,容许环状壁53进入到其内部。
环状壁53在内周具有供中空螺栓55旋装的螺纹部,大室16与压缩侧室R2经由形成于中空螺栓55的通路55a连通起来。因此,通路55a相当于压缩侧通路。另外,在环状壁53形成有贯通环状壁53的内外周的节流孔53a。环状突起54的内径形成为环状壁53能够进入到该环状突起54的内周。并且,环状突起54的长度形成为即使环状壁53进入到环状突起54的内周而环状壁53的顶端抵接于自由活塞5的基部5a,也不会将节流孔53a封闭。
在自由活塞5自中立位置起向压缩大室16的压缩方向(图17中的上方)位移时,环状壁53进入到环状突起54内,通路55a的流路面积减少。
在自由活塞5自中立位置起向所述压缩方向位移规定量以上时,图17所示的液压缓冲机构L3使压缩侧通路的流路面积减少而使对工作油的通过施加的阻力增大,因此抑制自由活塞5向所述压缩方向位移而使自由活塞5的移动速度降低,另一方面,在自由活塞5自中立位置起向所述伸长方向位移规定量以上时,该液压缓冲机构L3使伸长侧通路的流路面积减少而使对工作油的通过施加的阻力增大,因此抑制自由活塞5向所述伸长方向位移而使自由活塞5的移动速度降低。
朝向所述压缩侧的规定量能够利用环状壁53开始进入到环状突起54内时的位置设定,因此能够通过调节环状壁53或环状突起54的长度来任意设定。朝向所述压缩方向的规定量和朝向所述伸长方向的规定量也可以不同。
对于缓冲装置D6,在自由活塞5自中立位置起向所述压缩方向或所述伸长方向位移规定量以上时,也能够使自由活塞5的移动速度降低,能够防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置D6所产生的阻尼力突变。缓冲装置D6的压缩侧通路限制部也能够与缓冲装置D5的伸长侧通路限制部和液压缓冲机构L、L1并用。
说明图18所示的缓冲装置D7。缓冲装置D7是将图14所示的缓冲装置D4的液压缓冲机构L1替换为液压缓冲机构L4的结构。缓冲装置D7的其它结构与图14所示的缓冲装置D4相同,因此省略详细说明。
液压缓冲机构L4包括:压缩侧缓冲室90,在自由活塞5在压力室36内自中立位置起向压缩大室16的压缩方向位移规定量以上时,该压缩侧缓冲室90被自由活塞5封堵而抑制自由活塞5继续位移;以及伸长侧缓冲室91,在自由活塞5在压力室36内自中立位置起向压缩小室15的伸长方向位移规定量以上时,该伸长侧缓冲室91被自由活塞5封堵而抑制自由活塞5继续位移。
具体而言,压缩侧缓冲室90作为环状凹部形成于自由活塞5的大活塞部5c的图18中的上端外周。伸长侧缓冲室91作为环状凹部形成于自由活塞5的小活塞部5b的图18中的下端外周。
在盖构件33的面向大室16的端部形成有向大室16侧突出的环状凸部92,在外壳构件32的中空部32a的底面、即小截面积部36a的内周下端形成有环状凸部93。
环状凸部92的内径形成为该环状凸部92能够进入到用于形成压缩侧缓冲室90的环状凹部内,环状凸部93的内径形成为该环状凸部93能够进入到用于形成伸长侧缓冲室91的环状凹部内。
在自由活塞5自中立位置起向压缩大室16的压缩方向(图18中的上方)位移规定量以上时,环状凸部92进入到用于形成压缩侧缓冲室90的环状凹部内,压缩侧缓冲室90被封堵。由此,即使自由活塞5欲继续向所述压缩方向移动,也由于压缩侧缓冲室90的压力上升而能够限制自由活塞5继续移动。另一方面,在自由活塞5自中立位置起向压缩小室15的伸长方向(图18中的下方)位移规定量以上时,环状凸部93进入到用于形成伸长侧缓冲室91的环状凹部内,伸长侧缓冲室91被封堵。由此,即使自由活塞5欲继续向所述伸长方向移动,也由于伸长侧缓冲室91的压力上升而能够限制自由活塞5继续移动。
朝向所述压缩方向的规定量能够利用环状凸部92开始进入到用于形成压缩侧缓冲室90的环状凹部内时的位置设定,因此能够通过调节用于形成压缩侧缓冲室90的环状凹部的长度或者环状凸部92的位置和长度来任意设定。朝向所述伸长方向的规定量能够利用环状凸部93开始进入到用于形成伸长侧缓冲室91的环状凹部内时的位置设定,因此能够通过调节用于形成伸长侧缓冲室91的环状凹部的长度或者环状凸部93的位置和长度来任意设定。朝向所述压缩方向的规定量与朝向所述伸长方向的规定量也可以不同。
对于缓冲装置D7,在自由活塞5自中立位置起向所述压缩方向或所述伸长方向位移规定量以上时,也能够使自由活塞5的移动速度降低,能够防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞5不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置D7所产生的阻尼力突变。也能够利用压缩侧缓冲室90和伸长侧缓冲室91中的任一者来构成液压缓冲机构L4,另外液压缓冲机构L4也能够与液压缓冲机构L、L1并用。
液压缓冲机构L4也能够应用于图10和图11所示的缓冲装置D3的结构。另外,对于伸长侧缓冲室91,若在自由活塞5的基部5a的外周形成环状凹部并且在压力室25、36的大截面积部25b、36b的内周下端形成环状凸部,则也能够在外周室17内设置伸长侧缓冲室91。
此外,压缩侧缓冲室90和伸长侧缓冲室91也可以由以上的结构以外的结构形成,只要构成为:在自由活塞5向压缩方向位移规定量以上时,压缩侧缓冲室90被自由活塞5封堵,在自由活塞5向伸长方向位移规定量以上时,伸长侧缓冲室91被自由活塞5封堵,则可以为任意的结构。
采用以上的第3实施方式和第4实施方式,取得以下所示的效果。
液压缓冲机构防止自由活塞5与底部构件11猛烈碰撞,因此,因自由活塞5与底部构件11碰撞而产生的击打声降低,不会给车辆乘客带来不适感、不安感。并且,自由活塞不会突然停止,因此阻尼力降低效果也不会突然消失而使缓冲装置所产生的阻尼力突变。
因而,采用第3实施方式的缓冲装置和第4实施方式的缓冲装置,能够抑制自由活塞5与底部构件11之间产生击打声并且能够防止阻尼力突变,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但所述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分,其宗旨并不在于将本发明的保护范围限定为所述实施方式的具体的结构。
本申请基于2013年3月22日向日本专利局提出申请的日本特愿2013-60600、日本特愿2013-60601和日本特愿2013-60602主张优先权,通过参照将该申请的全部内容引入到本说明书中。

Claims (18)

1.一种缓冲装置,其中,
该缓冲装置包括:
缸体,其被封入有液体;
活塞,其以滑动自如的方式插入到所述缸体内,在所述缸体内划分出伸长侧室和压缩侧室;
活塞杆,其一端连结于所述活塞,另一端向所述缸体的外部突出;
贮存器,其用于补偿随着所述活塞杆进入到所述缸体和自所述缸体退出而产生的所述缸体内的容积变化;
吸入通路,其仅容许液体自所述贮存器向所述压缩侧室流动;
整流通路,其仅容许液体自所述压缩侧室向所述伸长侧室流动;
阻尼力调整部,其仅容许液体自所述伸长侧室向所述贮存器流动,并且能够改变对液体的流动施加的阻力;
壳体,其在内部具有压力室;
自由活塞,其以滑动自如的方式插入到所述压力室内,用于在所述压力室内形成伸长侧压力室和压缩侧压力室;以及
弹簧元件,其将所述自由活塞定位在所述压力室内的中立位置,并且发挥用于抑制所述自由活塞自中立位置位移的作用力,
所述伸长侧室与所述伸长侧压力室相连通,以向滑动方向的一方推压所述自由活塞,并且所述压缩侧室与所述压缩侧压力室相连通,以向滑动方向的另一方推压所述自由活塞,
所述自由活塞的作用有所述压缩侧压力室的压力的承压面积大于所述自由活塞的作用有所述伸长侧压力室的压力的承压面积。
2.根据权利要求1所述的缓冲装置,其中,
所述自由活塞包括:小活塞部,其以滑动自如的方式插入到所述压力室的小截面积部内;以及大活塞部,其以滑动自如的方式插入到所述压力室的大截面积部内,
在所述小截面积部内利用所述小活塞部划分出小室,在所述大截面积部内且是所述小活塞部的外周划分出外周室,在所述大截面积部内利用所述大活塞部划分出大室,
所述小室和所述外周室中的一者为所述伸长侧压力室,所述大室为所述压缩侧压力室。
3.根据权利要求2所述的缓冲装置,其中,
所述小室和所述外周室中的另一者与所述贮存器相连通。
4.根据权利要求1所述的缓冲装置,其中,
该缓冲装置还包括:
外筒,其设在所述缸体的外侧;
中间筒,其设在所述缸体与所述外筒之间;以及
排出通路,其形成在所述缸体与所述中间筒之间,用于将所述伸长侧室与所述贮存器连通起来,
所述壳体以嵌合于所述缸体和所述中间筒这两者的端部的方式设置,
所述贮存器形成于所述中间筒与所述外筒之间,
所述阻尼力调整部设于所述排出通路与所述贮存器之间,
所述伸长侧室经由所述排出通路而与所述伸长侧压力室相连通。
5.根据权利要求4所述的缓冲装置,其中,
所述壳体包括:
外壳构件,其具有中空部,所述自由活塞以能够沿上下方向移动的方式插入到该中空部;以及
盖构件,其用于封堵所述外壳构件的所述中空部而形成所述压力室。
6.根据权利要求1所述的缓冲装置,其中,
该缓冲装置还包括缓冲构件,该缓冲构件用于防止所述自由活塞与所述壳体碰撞。
7.根据权利要求6所述的缓冲装置,其中,
所述自由活塞包括:小活塞部,其以滑动自如的方式插入到所述压力室的小截面积部内;以及大活塞部,其以滑动自如的方式插入到所述压力室的大截面积部内,
在所述小截面积部内利用所述小活塞部划分出小室,在所述大截面积部内且是所述小活塞部的外周划分出外周室,在所述大截面积部内利用所述大活塞部划分出大室,
所述小室和所述外周室中的一者为所述伸长侧压力室,所述大室为所述压缩侧压力室,
所述缓冲构件包括:
伸长侧缓冲件,其用于防止在所述自由活塞向压缩所述小室的方向移动时所述自由活塞与所述壳体碰撞;以及
压缩侧缓冲件,其用于防止在所述自由活塞向压缩所述大室的方向移动时所述自由活塞与所述壳体碰撞。
8.根据权利要求7所述的缓冲装置,其中,
所述弹簧元件包括:伸长侧弹簧,其收纳在所述小室内,且安装在所述自由活塞与所述壳体之间;以及压缩侧弹簧,其收纳在所述大室内,且安装在所述自由活塞与所述壳体之间,
所述伸长侧缓冲件利用所述伸长侧弹簧固定于所述自由活塞和所述壳体中的一者,所述压缩侧缓冲件利用所述压缩侧弹簧固定于所述自由活塞和所述壳体中的一者。
9.根据权利要求7所述的缓冲装置,其中,
该缓冲装置还包括橡胶构件,该橡胶构件贯穿所述自由活塞,
所述橡胶构件的靠小室侧的端部为所述伸长侧缓冲件,所述橡胶构件的靠大室侧的端部为所述压缩侧缓冲件。
10.根据权利要求7所述的缓冲装置,其中,
所述伸长侧缓冲件为第一弹性体,该第一弹性体呈环状,固定于所述壳体,且与所述自由活塞的靠所述小室侧的面相对,
所述压缩侧缓冲件为第二弹性体,该第二弹性体呈环状,固定于所述壳体,且与所述自由活塞的靠所述大室侧的面相对。
11.根据权利要求10所述的缓冲装置,其中,
所述第一弹性体和所述第二弹性体为防松垫圈或橡胶圈。
12.根据权利要求1所述的缓冲装置,其中,
该缓冲装置还包括液压缓冲机构,该液压缓冲机构用于抑制所述自由活塞与所述壳体碰撞。
13.根据权利要求12所述的缓冲装置,其中,
所述自由活塞包括:小活塞部,其以滑动自如的方式插入到所述压力室的小截面积部内;以及大活塞部,其以滑动自如的方式插入到所述压力室的大截面积部内,
在所述小截面积部内利用所述小活塞部划分出小室,在所述大截面积部内且是所述小活塞部的外周划分出外周室,在所述大截面积部内利用所述大活塞部划分出大室,
所述小室和所述外周室中的一者为所述伸长侧压力室,所述大室为所述压缩侧压力室,
该缓冲装置还包括:
伸长侧通路,其用于将所述伸长侧压力室和所述伸长侧室连通起来;以及
压缩侧通路,其用于将所述压缩侧压力室和所述压缩侧室连通起来,
所述液压缓冲机构是根据所述自由活塞的位移而使所述伸长侧通路和所述压缩侧通路中的一者或两者的流路面积减少的可变节流阀。
14.根据权利要求12所述的缓冲装置,其中,
所述自由活塞包括:小活塞部,其以滑动自如的方式插入到所述压力室的小截面积部内;以及大活塞部,其以滑动自如的方式插入到所述压力室的大截面积部内,
在所述小截面积部内利用所述小活塞部划分出小室,在所述大截面积部内且是所述小活塞部的外周划分出外周室,在所述大截面积部内利用所述大活塞部划分出大室,
所述小室和所述外周室中的一者为所述伸长侧压力室,所述大室为所述压缩侧压力室,
该缓冲装置还包括:
伸长侧通路,其用于将所述伸长侧压力室和所述伸长侧室连通起来;以及
压缩侧通路,其用于将所述压缩侧压力室和所述压缩侧室连通起来,
所述液压缓冲机构包括:压缩侧通路限制部,其用于在所述自由活塞自中立位置起向压缩所述大室的压缩方向位移规定量以上时使所述压缩侧通路的流路面积减少;以及伸长侧通路限制部,其用于在所述自由活塞自中立位置起向压缩所述小室的伸长方向位移规定量以上时使所述伸长侧通路的流路面积减少。
15.根据权利要求14所述的缓冲装置,其中,
所述伸长侧通路限制部包括伸长侧柱塞,该伸长侧柱塞设于所述自由活塞,能够进入到所述伸长侧通路内,在所述自由活塞自中立位置起向所述伸长方向位移规定量以上时,所述伸长侧柱塞进入到所述伸长侧通路而使所述伸长侧通路的流路面积减少。
16.根据权利要求14所述的缓冲装置,其中,
所述压缩侧通路限制部包括压缩侧柱塞,该压缩侧柱塞设于所述自由活塞,能够进入到所述压缩侧通路内,在所述自由活塞自中立位置起向所述压缩方向位移规定量以上时,所述压缩侧柱塞进入到所述压缩侧通路而使所述压缩侧通路的流路面积减少。
17.根据权利要求14所述的缓冲装置,其中,
所述壳体包括面向所述大室的环状壁,
所述压缩侧通路经由所述环状壁内而与所述压缩侧室相连通,
所述压缩侧通路限制部包括环状突起,该环状突起形成于所述自由活塞的所述大室侧,容许所述环状壁进入到其内部,
在所述自由活塞自中立位置起向压缩所述大室的压缩方向位移规定量以上时,所述环状壁进入到所述环状突起内而使所述压缩侧通路的流路面积减少。
18.根据权利要求12所述的缓冲装置,其中,
所述液压缓冲机构包括:
压缩侧缓冲室,在所述自由活塞自中立位置起向压缩所述压缩侧压力室的压缩方向位移规定量以上时,该压缩侧缓冲室被所述自由活塞封堵,而抑制所述自由活塞继续位移;以及
伸长侧缓冲室,在所述自由活塞自中立位置起向压缩所述伸长侧压力室的伸长方向位移规定量以上时,该伸长侧缓冲室被所述自由活塞封堵,而抑制所述自由活塞继续位移。
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