CN105143707B - 缓冲器及使用该缓冲器的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种缓冲器及使用该缓冲器的车辆,具有:在活塞杆从最短侧规定位置(Sa1)进一步进入缸体的内部的范围(Aa0)内,伸长侧衰减系数为硬状态的最短侧特性;以及在活塞杆从最长侧规定位置(Sa4)更靠缸体的外部伸出的范围(Aa4)内,伸长侧衰减系数为软状态的最长侧特性;短侧规定位置(Sa1)和最长侧规定位置(Sa4)之间的伸长侧衰减力特性具有相对于活塞杆的行程的衰减系数变化率大的部分(Sa1至Sa2,Sa3至Sa4)和小的部分(Sa2至Sa3),至少在活塞杆从最短侧规定位置(Sa1)向伸长侧移动时,使衰减系数变化率增大。

Description

缓冲器及使用该缓冲器的车辆
技术领域
本发明涉及缓冲器及使用该缓冲器的车辆。
本申请基于2013年3月28日在日本申请的特愿2013-070010号主张优先权,在此引用其内容。
背景技术
在缓冲器中,存在位移感应式缓冲器(例如,参照专利文献1、2)。位移感应式缓冲器设置有对产生衰减力的盘阀施力的施力弹簧,根据活塞相对于缸体的位置使施力弹簧的弹力变化,从而使衰减力可变。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开平2-283928号公报
专利文献2:(日本)特开平2-283929号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
在这种缓冲器中,要求衰减力特性进一步提高。
本发明提供能够实现衰减力特性进一步提高的缓冲器及使用该缓冲器的车辆。
用于解决技术课题的技术方案
根据本发明第一方式,缓冲器具备:缸体,其封入有工作液体;活塞,其能够滑动地嵌入安装在所述缸体内,并将所述缸体内划分成两室;活塞杆,其与所述活塞连结,并且向所述缸体的外部伸出;连通路,其连通成通过所述活塞的移动来使所述工作液体在所述两室间流动;衰减力产生构件,其设于所述连通路,抑制由于所述活塞的移动而产生的所述工作液体的流动并产生衰减力。所述衰减力产生构件具有如下特性:在所述活塞杆从最短侧规定位置进一步进入所述缸体的内部的范围内,伸长侧衰减系数为硬状态的最短侧特性;在所述活塞杆从最长侧规定位置进一步向所述缸体的外部伸出的范围内,伸长侧衰减系数为软状态的最长侧特性;当所述活塞杆处于所述最短侧规定位置和所述最长侧规定位置之间时,伸长侧衰减系数为在所述硬状态和所述软状态之间变化的状态的特性。所述最短侧规定位置和所述最长侧规定位置之间的伸长侧衰减力特性具有相对于所述活塞杆的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分。至少在所述活塞杆从所述最短侧规定位置向伸长侧移动时,使所述衰减系数变化率增大。
根据本发明第二方式,在所述第一方式的缓冲器中,所述伸长侧衰减力特性的所述衰减系数变化率小的部分的范围可以比所述衰减系数变化率大的部分的范围大。
根据本发明第三方式,在所述第一方式的缓冲器中,所述衰减系数变化率小的部分的衰减系数可以确定为,相对于在所述活塞杆或者所述缸体上施加的质量的变化,所述衰减系数与临界衰减系数的比为恒定。
根据本发明第四方式,在所述第二方式的缓冲器中,所述衰减系数变化率小的部分的衰减系数可以确定为,相对于在所述活塞杆或者所述缸体上施加的质量的变化,所述衰减系数与临界衰减系数的比为恒定。
根据本发明第五方式,在所述第一方式的缓冲器中,所述衰减力产生构件可以根据所述活塞杆的位置调节所述连通路的通路面积。
根据本发明第六方式,缓冲器具备:缸体,其封入有工作液体;活塞,其能够滑动地嵌入安装在所述缸体内,并将所述缸体内划分成两室;活塞杆,其与所述活塞连结,并且向所述缸体的外部伸出;连通路,其连通成通过所述活塞的移动来使所述工作液体在所述两室间流动;衰减力产生构件,其设于所述连通路,抑制由于所述活塞的移动而产生的所述工作液体的流动并产生衰减力。所述衰减力产生构件具有如下特性:在所述活塞杆从最长侧规定位置进一步向所述缸体的外部伸出的范围内,缩短侧衰减系数为硬状态的最长侧特性;在所述活塞杆从最短侧规定位置进一步进入所述缸体的内部的范围内,缩短侧衰减系数为软状态的最短侧特性;在所述最长侧规定位置和所述最短侧规定位置之间,缩短侧衰减系数为在所述软状态和所述硬状态之间变化的状态的特性。所述最长侧规定位置和所述最短侧规定位置之间的缩短侧衰减力特性具有相对于所述活塞杆的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分。至少在所述活塞杆从所述最长侧规定位置向缩短侧移动时,使所述衰减系数变化率增大。
根据本发明第七方式,在所述第六方式的缓冲器中,所述衰减力产生构件可以具有通路面积调节机构,该通路面积调节机构根据所述活塞杆的位置调节所述连通路的通路面积。
根据本发明第八方式,车辆将所述第一方式的缓冲器仅用于前轮及后轮中的后轮侧。
根据本发明第九方式,车辆将所述第五方式的缓冲器仅用于前轮及后轮中的后轮侧。
发明效果
根据上述本发明的方式,能够实现缓冲器及车辆的衰减力特性进一步提高。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的缓冲器的剖视图。
图2是表示本发明第一实施方式的缓冲器的主要部分的剖视图。
图3是本发明第一实施方式的缓冲器的一个通路面积调节机构周围的剖视图。
图4是表示本发明第一实施方式的缓冲器的调节针的侧视图。
图5是将本发明第一实施方式的缓冲器的调节针的外径R扩大表示的曲线图。
图6是表示本发明第一实施方式的缓冲器的活塞杆的行程位置P和衰减系数C的关系的曲线图。
图7是示意表示搭载有本发明第一实施方式的缓冲器的车辆的透视立体图。
图8是表示本发明第二实施方式的缓冲器的剖视图。
图9是表示本发明第二实施方式的缓冲器的主要部分的剖视图。
图10是表示本发明第二实施方式的缓冲器的调节针的侧视图。
图11是将本发明第二实施方式的缓冲器的调节针的外径R扩大表示的曲线图。
图12是表示本发明第二实施方式的缓冲器的活塞杆的行程位置P和衰减系数C的关系的曲线图。
图13是表示本发明第三实施方式的缓冲器的剖视图。
图14是表示本发明第三实施方式的缓冲器的主要部分的剖视图。
图15是表示本发明第三实施方式的缓冲器的弹簧机构的轴向位置P和弹簧常数K的关系的曲线图。
图16是表示本发明第三实施方式的缓冲器的轴向位置P处的可变节流孔的通路面积R的曲线图。
图17是表示本发明第三实施方式的缓冲器的活塞杆的行程位置P和衰减系数C的关系的曲线图。
图18是表示本发明第三实施方式的缓冲器的变形例的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
[第一实施方式]
基于图1至图7,对本发明第一实施方式进行说明。在以下的说明中,为了帮助理解,将图的下侧定义为一侧及下侧,将图的上侧定义为另一侧及上侧。
第一实施方式的缓冲器1为衰减力调节式缓冲器。如图1所示,第一实施方式的缓冲器1是所谓的多筒式液压缓冲器。第一实施方式的缓冲器1具有缸体10。缸体10具有圆筒状的内筒11和有底圆筒状的外筒12。内筒11封入有作为工作液体的油液。外筒12比内筒11直径大,并且呈同心状设成覆盖内筒11。在该内筒11和外筒12之间形成储液室13。
在内筒11内能够滑动地嵌入安装有活塞15。该活塞15将内筒11内划分成上室16和下室17这两室。在内筒11内的上室16及下室17内封入有油液。在储液室13内封入有油液和气体。
活塞杆18的第二端部插入内筒11内,该活塞杆18的第一端部向缸体10的外部伸出。活塞15与插入缸体10内的活塞杆18的第二端部连结。杆引导件21安装于内筒11及外筒12的第一端开口部。油封22安装于外筒12的第一端开口部。活塞杆18插通杆引导件21和油封22,并向缸体10的外部伸出。
杆引导件21的外周部具有上部比下部直径大的阶梯形状。杆引导件21在下部嵌合于内筒11的上端的内周部,在上部嵌合于外筒12的上部的内周部。基阀23设于外筒12的底部并划分出内筒11内的下室17和储液室13。内筒11的下端的内周部与基阀23嵌合。外筒12的上端部向径向内侧敛缝。油封22及杆引导件21由外筒12的上端部和内筒11夹持。
活塞杆18具有杆主体25、前端杆26和螺母27。杆主体25插通杆引导件21及油封22并向外部伸出。前端杆26与杆主体25的缸体10内侧的端部螺纹结合并连结成一体。螺母27与前端杆26的位于与杆主体25相反的一侧的端部(图1下侧的端部)螺纹结合并连结成一体。
在杆主体25的径向的中央,在从前端杆26侧的端部(图1下侧。以下,有时记作“第二端部”)至相反侧的端部(图1上侧。以下,有时记作“第一端部”)附近的途中位置,形成有沿着轴向的插入孔28。另外,在前端杆26的径向的中央形成有沿着轴向的贯通孔29。该插入孔28和贯通孔29构成活塞杆18的插入孔30。从而,活塞杆18形成为中空。调节针31的第二端侧支承于基阀23侧。调节针31的中间部及第二端侧插入活塞杆18的插入孔30内。插入孔30和调节针31之间形成为油液能够在活塞杆18内流动的杆内连通路(连通路)32。
在活塞杆18的杆主体25的外周侧,在活塞15侧设有圆环状的活塞侧弹簧支承件35,在活塞侧弹簧支承件35的与活塞15相反的一侧设有圆环状的杆引导件侧弹簧支承件36。该活塞侧弹簧支承件35及杆引导件侧弹簧支承件36通过使杆主体25在内侧插通而构成为能够沿着杆主体25滑动。在活塞侧弹簧支承件35和杆引导件侧弹簧支承件36之间夹装有由螺旋弹簧构成的回弹缓冲弹簧38,并且使杆主体25插通该回弹缓冲弹簧38的内侧。在杆引导件侧弹簧支承件36上,在与回弹缓冲弹簧38相反的一侧的位置设有圆环状的由弹性材料构成的缓冲体39。缓冲体39也通过使杆主体25在内侧插通而构成为能够沿着杆主体25滑动。
该缓冲器1的例如第一侧由车体支承,并且车轮侧固定于第二侧。具体地,利用活塞杆18连结于车体侧,并且利用安装于外筒12的底部外侧的安装孔40连结于车轮侧。另外,也可以与此相反地固定为,缓冲器1的第二侧由车体支承,并且车轮侧固定于缓冲器1的第一侧。
如图2所示,在杆主体25的第二端部形成有螺纹孔43,该螺纹孔43比插入孔28直径大并且与插入孔28连通。
贯通孔29形成前端杆26的杆内连通路32。贯通孔29由大径孔部47和小径孔部48构成,该大径孔部47位于杆主体25侧,该小径孔部48位于与杆主体25相反的一侧,并且比大径孔部47直径小。在前端杆26上,从杆主体25侧起依次形成均沿径向贯通的通路孔49、通路孔50及通路孔51。通路孔49至51均形成在前端杆26的轴向的大径孔部47的位置。
前端杆26从轴向的杆主体25侧起依次具有螺纹轴部55、凸缘部56、保持轴部57、中间轴部58和安装轴部59。螺纹轴部55与杆主体25的螺纹孔43螺纹结合。在螺纹轴部55与螺纹孔43螺纹结合的状态下,使杆主体25抵接于凸缘,凸缘部56具有比螺纹轴部55及杆主体25大的外径。保持轴部57比凸缘部56直径小,并且在与凸缘部56轴向上相反的一侧的部分形成有外螺纹61。在保持轴部57的比外螺纹61更靠凸缘部56侧形成有上述通路孔49。中间轴部58具有比保持轴部57的外螺纹61的谷径稍小的外径。安装轴部59形成为比中间轴部58更小的直径。在安装轴部59的与中间轴部58轴向上相反的一侧的端部形成有外螺纹62。在安装轴部59上,在比外螺纹62更靠中间轴部58侧的范围内形成有通路孔50及通路孔51。通路孔50位于中间轴部58侧。通路孔51位于外螺纹62侧。
活塞侧弹簧支承件35具有圆筒状部65、抵接凸缘部66和圆筒状的突出部67。抵接凸缘部66形成为从圆筒状部65的轴向一端侧向径向外侧伸出。突出部67形成为从抵接凸缘部66的外周部向与圆筒状部65轴向上相反的一侧稍稍突出。该活塞侧弹簧支承件35在将圆筒状部65配置在回弹缓冲弹簧38的内侧的状态下,在抵接凸缘部66上与回弹缓冲弹簧38的轴向的端部抵接。
在活塞侧弹簧支承件35和前端杆26的凸缘部56之间夹装有传递部件71和波形弹簧72。传递部件71具有圆环形状,并配置在比波形弹簧72更靠活塞侧弹簧支承件35侧。传递部件71具有基板部75和筒状部76。基板部75具有有孔圆板形状。筒状部76形成为在轴向上从基板部75的外周缘部伸出。筒状部76形成有与基板部75相反的一侧为大径的阶梯。通过在筒状部76的前端部的内周侧形成倒角,而在筒状部76的前端部形成径向上比其他部分薄的抵接部80。
杆主体25插通传递部件71的内侧。传递部件71构成为基板部75与活塞侧弹簧支承件35的突出部67的内侧嵌合并且与抵接凸缘部66抵接。
波形弹簧72在俯视图中具有圆环形状。在自然状态下,如图2的中心线右侧所示,波形弹簧72具有通过径向及周向中至少一方的位置变化来使轴向位置变化的形状。波形弹簧72在使杆主体25插通内侧的同时配置在传递部件71的筒状部76的内侧,并且配置在传递部件71的基板部75的与活塞侧弹簧支承件35相反的一侧。波形弹簧72通过在轴向上平坦地弹性变形来产生轴向上的作用力。波形弹簧72进行施力以使处于其轴向两侧的前端杆26的凸缘部56和传递部件71在轴向上隔开规定距离。
这里,若活塞杆18向从缸体10突出的伸长侧、即上侧移动,则和活塞杆18的前端杆26的凸缘部56一起,波形弹簧72、传递部件71、活塞侧弹簧支承件35、回弹缓冲弹簧38、图1所示的杆引导件侧弹簧支承件36及缓冲体39向杆引导件21侧移动,而在规定位置,缓冲体39与杆引导件21抵接。
若活塞杆18进一步向突出方向(上侧)移动,则缓冲体39被压扁之后,缓冲体39及杆引导件侧弹簧支承件36相对于缸体10成为停止状态。另一方面,图2所示的前端杆26的凸缘部56、波形弹簧72、传递部件71及活塞侧弹簧支承件35进一步移动并使回弹缓冲弹簧38的长度缩短。此时的回弹缓冲弹簧38的作用力相对于活塞杆18的移动作为阻力发挥作用。这样,设于内筒11内的回弹缓冲弹簧38弹性地作用于活塞杆18并抑制活塞杆18的伸出。另外,通过如上所述地使回弹缓冲弹簧38成为活塞杆18伸出的阻力,抑制了所搭载的车辆在旋转时的内周侧车轮的悬空,抑制了车体的侧倾量。
这里,若活塞杆18向突出方向移动并且图1所示的缓冲体39与杆引导件21抵接,则在如上所述地使回弹缓冲弹簧38的长度在活塞侧弹簧支承件35与杆引导件侧弹簧支承件36之间缩短之前,活塞杆18的凸缘部56和传递部件71抵抗波形弹簧72的作用力而压扁(参照图2的中心线左侧)。由此,使传递部件71稍稍向轴向的凸缘部56侧移动。
如图3所示,从前端杆26的凸缘部56侧起,多张盘85、开闭盘86、多张中间盘87、抵接盘88、通路形成部件89、夹层部90和螺母91依次设于凸缘部56的与活塞侧弹簧支承件35轴向上相反的一侧。
多张盘85均具有有孔圆板形状,并具有比传递部件71的抵接部80的内径小的外径。开闭盘86具有有孔圆板形状,并具有与传递部件71的抵接部80的外径大致相等的外径。在开闭盘86的外周侧形成有圆环状的开闭部93,该开闭部93从轴向的第一面向第二面侧凹陷,再从轴向的第二面向第一面侧突出。开闭部93形成为与传递部件71的抵接部80等径。
多张中间盘87均具有有孔圆板形状,并具有比开闭盘86小的外径。另外,在抵接盘88侧的中间盘87的外周侧设有多个缺口87A。抵接盘88具有有孔圆板形状,并具有与开闭盘86相同大小的外径。在抵接盘88的径向中间部形成有C形的贯通孔88A。通路形成部件89具有有孔圆板形状,并具有比抵接盘88小的外径。在通路形成部件89的内周侧设有多个缺口89A。夹层部90由多张有孔圆板形状的部件构成,并具有比通路形成部件89大的外径。在中间盘87、抵接盘88及通路形成部件89中形成通路96。通路96使中间盘87的径向外侧即上室16与通路孔49连通。通路96由缺口87A、贯通孔88A和缺口89A构成。缺口87A形成于中间盘87的外周部。贯通孔88A形成于抵接盘88的径向中间位置。缺口89A形成于通路形成部件89的内周部。
上述多张盘85、开闭盘86、多张中间盘87、抵接盘88、通路形成部件89和夹层部90配置于前端杆26并使保持轴部57插通各自的内侧,在该状态下,螺母91在其内螺纹97处与外螺纹61螺纹结合。由此,多张盘85、开闭盘86、多张中间盘87、抵接盘88、通路形成部件89及夹层部90由前端杆26的凸缘部56和螺母91在轴向上被夹持。
如图3的中心线右侧所示,在传递部件71利用波形弹簧72的作用力使基板部75在轴向上从前端杆26的凸缘部56离开的状态下,使抵接部80从开闭盘86的开闭部93离开。从而,使开闭部93从抵接盘88离开。这里,中间盘87、抵接盘88及通路形成部件89的通路96和开闭盘86的开闭部93与抵接盘88的间隙构成节流孔98。该节流孔98和前端杆26的通路孔49构成连通路99。连通路99使上室16和杆内连通路32连通。
如图3的中心线左侧所示,利用回弹缓冲弹簧38的作用力,传递部件71使基板部75向凸缘部56侧移动并将波形弹簧72压扁。其结果为,传递部件71的抵接部80与开闭盘86的开闭部93抵接,并使开闭部93与抵接盘88抵接。由此,封闭节流孔98并且将上室16与杆内连通路32的经由连通路99的连通截断。
传递部件71、活塞侧弹簧支承件35、回弹缓冲弹簧38、图1所示的杆引导件侧弹簧支承件36及缓冲体39构成弹簧机构100。弹簧机构100设在内筒11内,第一端能够与内筒11的端部侧的图1所示的杆引导件21抵接,第二端能够与图3所示的开闭盘86抵接。如图3所示,弹簧机构100利用弹力抵抗波形弹簧72的作用力并对开闭盘86向闭阀方向施力。而且,该弹簧机构100和开闭节流孔98的开闭盘86及抵接盘88构成通路面积调节机构101。通路面积调节机构101按照根据活塞杆18的位置变化的回弹缓冲弹簧38的作用力调节节流孔98、即连通路99的通路面积。换言之,节流孔98是通路面积可变的可变节流孔。
节流孔98的通路面积相对于以缸体10为基准的活塞杆18的行程位置的关系通过通路面积调节机构101变化。具体地,当活塞杆18处于从缩短侧的端位置至伸长侧的规定的关闭起始位置之间时,节流孔98的通路面积为最大的恒定值。在关闭起始位置处,弹簧机构100抵抗波形弹簧72的作用力开始关闭开闭盘86。此时,节流孔98的通路面积随着朝向伸长侧而成正比例地减小,当活塞杆18处于使开闭盘86的开闭部93抵接于抵接盘88的规定的闭位置时达到最小。在比该规定的闭位置靠伸长侧,节流孔98的通路面积为最小的恒定值。
如图2所示,活塞15由活塞主体105和圆环状的滑动部件106构成。活塞主体105支承于前端杆26。滑动部件106安装于活塞主体105的外周面并在缸体10的内筒11内滑动。
在活塞主体105上设有多条连通路111和多条连通路112。连通路111使上室16和下室17连通,在活塞15向上室16侧的移动、即伸长行程中,油液从上室16朝向下室17流出(在图2中由于截面的关系仅图示一个部位)。在连通路112中,在活塞15向下室17侧的移动、即缩短行程中,油液从下室17朝向上室16流出(在图2中由于截面的关系仅图示一个部位)。在圆周方向上,连通路111等间距地形成为在各连通路111间夹着一个部位的连通路112。在连通路111中,活塞15的轴向第一端侧(图2上侧)朝向径向外侧开口,轴向第二端侧(图2下侧)朝向径向内侧开口。
而且,针对一半的连通路111设置衰减力产生机构(衰减力产生构件)114。衰减力产生机构114抑制活塞15的移动并产生衰减力。衰减力产生机构114配置于活塞15的轴向的第二端侧即下室17侧。连通路111构成为当活塞15向活塞杆18伸出缸体10外的伸长侧移动时用于油液通过的伸长侧的通路。针对它们设置的衰减力产生机构114是限制伸长侧的连通路111的油液的流动并产生衰减力的伸长侧的衰减力产生机构。
在圆周方向上,构成剩余一半的连通路112等间距地形成为在各连通路112间夹着一个部位的连通路111。连通路112的活塞15的轴线方向第二端侧(图2下侧)朝向径向外侧开口,轴线方向第一端侧(图2上侧)朝向径向内侧开口。
而且,在这剩余一半的连通路112上设置衰减力产生机构(衰减力产生构件)115。衰减力产生机构115抑制活塞15的移动并产生衰减力。衰减力产生机构115配置于活塞15的轴向的第一端侧即轴线方向的上室16侧。连通路112构成为当活塞15向活塞杆18进入缸体10内的缩短侧移动时用于油液通过的缩短侧的通路。针对它们设置的衰减力产生机构115是限制缩短侧的连通路112的油液的流动并产生衰减力的缩短侧的衰减力产生机构。
活塞主体105具有大致圆板形状,并在其中央形成有插通孔116。插通孔116沿轴向贯通,并使上述前端杆26的安装轴部59插通。在活塞主体105的下室17侧的端部,在伸长侧的连通路111的第二端开口位置的外侧,呈圆环状形成有座部117。座部117构成衰减力产生机构114。在活塞主体105的上室16侧的第一端部,在缩短侧的连通路112的第一端开口位置的外侧,呈圆环状形成有座部118。座部118构成衰减力产生机构115。
在活塞主体105中,座部117的与插通孔116相反的一侧具有轴线方向的高度比座部117低的阶梯形状,并且缩短侧的连通路112的第二端在该阶梯形状的部分开口。另外,同样地,在活塞主体105中,座部118的与插通孔116相反的一侧具有轴线方向的高度比座部118低的阶梯形状,并且伸长侧的连通路111的第二端在该阶梯形状的部分开口。
伸长侧的衰减力产生机构114是压力控制式的阀机构。衰减力产生机构114从轴向的活塞15侧起依次具有:多张盘121、衰减阀主体122、多张盘123、座部件124、多张盘125和阀限制部126。
座部件124具有底部131、内侧圆筒状部132和外侧圆筒状部133。底部131具有沿着与轴正交的方向的有孔圆板形状。内侧圆筒状部132具有沿着轴向的圆筒形状,并形成于底部131的内周侧。外侧圆筒状部133具有沿着轴向的圆筒形状,并形成于底部131的外周侧。底部131相对于内侧圆筒状部132及外侧圆筒状部133向轴向的第一端侧偏移。在底部131上形成有在轴向上贯通的多个贯通孔134。在内侧圆筒状部132的内侧形成有小径孔部135。小径孔部135的轴向的底部131侧与前端杆26的安装轴部59嵌合。在内侧圆筒状部132的内侧,在轴向上的与底部131相反的一侧形成有比小径孔部135直径大的大径孔部136。在座部件124的外侧圆筒状部133上,在其轴向上的底部131侧的端部形成有环状的座部137。多张盘125落座在该座部137上。
由座部件124的底部131、内侧圆筒状部132和外侧圆筒状部133包围的空间中的、轴向上与底部131相反的一侧的空间(图3的活塞主体侧)和座部件124的贯通孔134构成先导室140。先导室140对衰减阀主体122向活塞15的方向施加压力。前端杆26的上述通路孔51、座部件124的大径孔部136、形成于后述盘123的节流孔151连接于杆内连通路32及先导室140,构成先导室流入通路141。先导室流入通路141构成为能够将油液从上室16及下室17经由杆内连通路32导入先导室140。从而,具有先导室流入通路141的伸长侧的衰减力产生机构114设于杆内连通路32。
多张盘121具有有着比活塞15的座部117小的外径的有孔圆板形状。衰减阀主体122由盘145和密封部件146构成。盘145具有能够落座于活塞15的座部117的有孔圆板形状。密封部件146具有圆环形状,由橡胶材料构成,并固定于盘145的与活塞15相反的面的外周侧。衰减阀主体122和活塞15的座部117设在设于活塞15的连通路111与设于座部件124的先导室140之间。衰减阀主体122和座部117构成伸长侧的衰减阀147。伸长侧的衰减阀147抑制因活塞15向伸长侧的移动而在连通路111中产生的油液的流动并产生衰减力。因此,衰减阀147是盘阀。另外,在盘145上,除了使活塞杆18的安装轴部59插通的中央的孔之外,在轴向上未形成贯通的部分。
衰减阀主体122的密封部件146与座部件124的外侧圆筒状部133的内周面接触,对衰减阀主体122和外侧圆筒状部133的间隙进行密封。从而,衰减阀主体122和座部件124之间的上述先导室140相对于衰减阀主体122向活塞15的方向、即为了与座部117抵接而闭阀的方向作用内压。衰减阀147是具有先导室140的先导式的衰减阀。若衰减阀主体122从活塞15的座部117离座并打开,则衰减阀147使来自连通路111的油液经由活塞15和座部件124之间的径向的通路148流向下室17。
多张盘123具有比盘145直径小的有孔圆板形状。在其中的座部件124侧的盘123上形成有由开口部构成的节流孔151。如上所述,座部件124的大径孔部136内和先导室140通过节流孔151连通。
多张盘125具有能够落座于座部件124的座部137的有孔圆板形状。多张盘125和座部137构成盘阀153。盘阀153抑制设于座部件124的先导室140与下室17之间的油液的流动。在多张盘125中的座部137侧的盘125上形成有由开口部构成的节流孔154,即使在盘125与座部137抵接的状态下,该节流孔154也使先导室140与下室17连通。盘阀153通过多张盘125从座部137离座,来以比节流孔154更广的通路面积使先导室140与下室17连通。阀限制部126由多个圆环状的部件构成,与多张盘125抵接,并限制盘125向打开方向的超出规定的变形。
缩短侧的衰减力产生机构115也与伸长侧的衰减力产生机构114相同地是压力控制式的阀机构。衰减力产生机构115从轴向的活塞15侧起依次具有:多张盘181、衰减阀主体182、多张盘183、座部件184、多张盘185和阀限制部186。
座部件184具有底部191、内侧圆筒状部192和外侧圆筒状部193。底部191具有沿着轴正交方向的有孔圆板形状。内侧圆筒状部192具有在底部191的内周侧形成的沿着轴向的圆筒形状。外侧圆筒状部193沿着轴向呈圆筒状形成于底部191的外周侧。底部191相对于内侧圆筒状部192及外侧圆筒状部193向轴向的第一端侧偏移。在底部191上形成有在轴向上贯通的多个贯通孔194。在内侧圆筒状部192的内侧形成有小径孔部195。小径孔部195的轴向的底部191侧与前端杆26的安装轴部59嵌合。在轴向上的与底部191相反的一侧形成有比小径孔部195直径大的大径孔部196。在外侧圆筒状部193上,在其轴向的底部191侧的端部形成有环状的座部197。多张盘185落座在座部197上。
由座部件184的底部191、内侧圆筒状部192和外侧圆筒状部193包围的空间中的、与底部191相反的一侧的空间(比底部191靠活塞主体105侧的空间)和贯通孔194构成先导室200。先导室200对衰减阀主体182向活塞15的方向施加压力。前端杆26的通路孔50、座部件184的大径孔部196、形成于后述盘183的节流孔211通过连接于杆内连通路32及先导室200,而构成先导室流入通路201。先导室流入通路201利用上述结构能够将油液从上室16及下室17经由杆内连通路32导入先导室200。从而,具有先导室流入通路201的缩短侧的衰减力产生机构115设于杆内连通路32。
多张盘181具有有着比活塞15的座部118小的外径的有孔圆板形状。衰减阀主体182具有盘205和密封部件206。盘205具有能够落座于活塞15的座部118的有孔圆板形状。密封部件206具有由橡胶材料构成的圆环形状,并固定于盘205的与活塞15相反的面的外周侧。衰减阀主体182和活塞15的座部118设在设于活塞15的连通路112与设于座部件184的先导室200之间并构成缩短侧的衰减阀207。缩短侧的衰减阀207抑制因活塞15向缩短侧的移动而在连通路112中产生的油液的流动并产生衰减力。因此,衰减阀207是盘阀。另外,在盘205上,除了使活塞杆18的安装轴部59插通的中央的孔之外,在轴向上未形成贯通的部分。
密封部件206与座部件184的外侧圆筒状部193的内周面接触,对衰减阀主体182和座部件184的外侧圆筒状部193的间隙进行密封。从而,衰减阀主体182和座部件184之间的先导室200相对于衰减阀207的衰减阀主体182向活塞15的方向、即为了与座部118抵接而闭阀的方向作用内压。衰减阀207是具有先导室200的先导式的衰减阀。若衰减阀主体182从活塞15的座部118离座并打开,则衰减阀207使来自连通路112的油液经由活塞15和座部件184之间的径向的通路208流向上室16。
多张盘183具有比盘205直径小的有孔圆板形状。在其中的座部件184侧的盘183上形成有由开口部构成的节流孔211。如上所述,座部件184的大径孔部196内和先导室200通过节流孔211连通。
多张盘185具有能够落座于座部件184的座部197的有孔圆板形状。多张盘185和座部197构成盘阀213。盘阀213抑制设于座部件184的先导室200与上室16之间的油液的流动。在多张盘185中的座部197侧的盘185上形成有由开口部构成的节流孔214,即使在盘185与座部197抵接的状态下,该节流孔214也使先导室200与上室16连通。盘阀213通过多张盘185从座部197离座,来以比节流孔214更广的通路面积使先导室200与上室16连通。阀限制部186由多个圆环状的部件构成,与多张盘185抵接,并限制盘185向打开方向的超出规定的变形。
前端杆26的前端的外螺纹62与上述螺母27螺纹结合。螺母27由螺母主体300和保持部件301构成。螺母主体300为金属制并形成为与外螺纹62螺纹结合的环状。保持部件301为金属制,并与螺母主体300螺纹结合。环部件302及O型圈303通过保持部件301保持于螺母主体300。
螺母主体300具有环状的主部307、大致圆筒状的筒状部308和内凸缘部309。主部307在内周部形成有内螺纹305,在外周部形成有工具卡合部306。内螺纹305与前端杆26的外螺纹62螺纹结合。工具卡合部306形成为能够在外周部上装卸扳手等拧紧工具。筒状部308从主部307的内周侧且轴向的第二端向轴向外侧(图2下方)伸出并形成为大致圆筒状。内凸缘部309从筒状部308的轴向的中间位置在整周向径向内侧突出并形成为圆环状。在螺母主体300上,在筒状部308的外周部形成有外螺纹310。
保持部件301具有筒状部316和内凸缘部317。筒状部316在内周部形成有内螺纹314,在外周部形成有工具卡合部315。内螺纹314与螺母主体300的外螺纹310螺纹结合。工具卡合部315形成为能够装卸扳手等拧紧工具。内凸缘部317从筒状部316的轴向一端在整周向径向内侧突出并形成为圆环状。内凸缘部317的内径形成为与螺母主体300的内凸缘部309的内径相等。
环部件302为金属制并具有圆环形状,其内周面及外周面各自的轴向两侧被倒角。环部件302形成为厚度比螺母主体300的筒状部308自内凸缘部309突出的长度稍薄。另外,环部件302的内径比螺母主体300的内凸缘部309及保持部件301的内凸缘部317的内径小。环部件302的外径比内凸缘部309、317的内径大。
O型圈303是橡胶制的弹性部件并具有圆环形状。当O型圈303处于自然状态时,内径比环部件302的外径小,外径比螺母主体300的筒状部308的内径大。
在组装上述螺母27的情况下,使O型圈303嵌合于螺母主体300的筒状部308的自内凸缘部309突出的部分的内侧。使环部件302嵌合于O型圈303的内侧,并使保持部件301的内螺纹314与螺母主体300的外螺纹310螺纹结合。此时,拧入保持部件301,直到使内凸缘部317与螺母主体300的端面中、位于筒状部308的与主部307相反的一侧的端面抵接。由此,在螺母主体300的内凸缘部309和保持部件301的内凸缘部317之间保持O型圈303及环部件302。此时,O型圈303配置在环部件302的外周侧并弹性变形。其结果为,对环部件302的外周部和螺母主体300的筒状部308的间隙进行密封,同时利用其弹性力将环部件302保持成相对于螺母27呈同心状。由于该中立状态,环部件302构成为在使O型圈303进一步弹性变形的同时能够在全部径向上移动。
如上所述地预先组装的螺母27将螺母主体300的轴向上与保持部件301相反的一侧配置于阀限制部126侧,使内螺纹314与前端杆26的外螺纹62螺纹结合。若拧上螺母27,则将阀限制部126、多张盘125、座部件124、多张盘123、衰减阀主体122、多张盘121、活塞15、多张盘181、衰减阀主体182、多张盘183、座部件184、多张盘185及阀限制部186各自的内周侧夹持在螺母27和前端杆26的中间轴部58的安装轴部59侧的阶梯面225之间。在该状态下,环部件302能够在径向上移动地配置于活塞杆18的第二端侧。
调节针31为金属制,如图4所示,具有主体轴部229和支承凸缘部230。支承凸缘部230从主体轴部229的第一端向径向扩张。如图1所示,调节针31在支承凸缘部230处支承于基阀23。如图4所示,在主体轴部229中具有大径轴部231、第一锥形轴部232、第二锥形轴部233、第三锥形轴部234、小径轴部235。大径轴部231形成在支承凸缘部230侧。第一锥形轴部232形成于大径轴部231上的与支承凸缘部230相反的一侧的位置。第二锥形轴部233形成于第一锥形轴部232上的与大径轴部231相反的一侧的位置。第三锥形轴部234形成于第二锥形轴部233上的与第一锥形轴部232相反的一侧的位置。小径轴部235形成于第三锥形轴部234上的与第二锥形轴部233相反的一侧。
图5是表示调节针31的各部的直径(针径R)与轴向位置(P)的关系的曲线图。轴向位置Pa1的缩短侧(图5左侧)表示大径轴部231。大径轴部231具有恒定直径。轴向位置Pa1至Pa2表示第一锥形轴部232。第一锥形轴部232形成为第二端侧(基阀侧,图4左侧)与大径轴部231相连,并且越靠向第一端侧(第二锥形轴部233侧,图4右侧)直径越小的锥形状。轴向位置Pa2至Pa3表示第二锥形轴部233。第二锥形轴部233形成为第二端侧与第一锥形轴部232相连,并且越靠向第一端侧直径越小的锥形状。轴向位置Pa3至Pa4表示第三锥形轴部234。第三锥形轴部234形成为第二端侧与第二锥形轴部233相连,并且越靠向第一端侧直径越小的锥形状。轴向位置Pa4的伸长侧(图5右侧)表示小径轴部235。小径轴部235为恒定直径,并且一端侧与第三锥形轴部234相连。从而,小径轴部235比大径轴部231直径小。关于大径侧和小径侧的直径差除以轴向长度的锥度,轴向位置Pa3至Pa4的第三锥形轴部234比轴向位置Pa1至Pa2的第一锥形轴部232小,轴向位置Pa2至Pa3的第二锥形轴部233比轴向位置Pa3至Pa4的第三锥形轴部234小。换言之,在从第一锥形轴部232至第三锥形轴部234的锥度中,第一锥形轴部232最大,第二锥形轴部233最小,第三锥形轴部234为它们的中间值。
如图2所示,调节针31插入螺母27的环部件302的内侧和插入孔30。插入孔30由活塞杆18的贯通孔29和插入孔28构成。在调节针31和活塞杆18之间形成杆内连通路32。这里,螺母27的环部件302和调节针31的间隙以比杆内连通路32狭窄的通路面积使杆内连通路32和下室17连通。其结果为,螺母27的环部件302和调节针31的间隙成为可变节流孔(连通路)237。可变节流孔237根据直径如上所述地变化的调节针31相对于螺母27相对移动的轴向位置使通路面积变化。换言之,可变节流孔237由环部件302的内周部和调节针31的外周部的与环部件302的内周部对置的部分形成。因此,可变节流孔237构成为能够根据活塞杆18相对于缸体10的位移使通路面积变化。即,可变节流孔237根据活塞杆18的位置使通路面积变化。
具体地,若使调节针31的大径轴部231与环部件302的轴向位置相对,则可变节流孔237的通路面积最狭窄,成为实质上限制油液的流通的状态。另外,若使调节针31的小径轴部235与环部件302的轴向位置相对,则可变节流孔237的通路面积最广,成为允许油液的流通的状态。而且,若使调节针31的第一锥形轴部232、第二锥形轴部233及第三锥形轴部234与环部件302的轴向位置相对,则可变节流孔237成为允许油液的流通的状态。而且,可变节流孔237构成为环部件302位于越靠向小径轴部235侧的位置则通路面积越广。此外,通过活塞杆18的第一锥形轴部232至第三锥形轴部234的形状,使可变节流孔237的通路面积相对于环部件302向伸长侧在轴向上的移动量的扩大率变化。即,当环部件302在第一锥形轴部232上移动时该扩大率最大,当环部件302在第二锥形轴部233上移动时该扩大率最小。另外,当环部件302在第三锥形轴部234上移动时,该扩大率比在第一锥形轴部232上移动时小,并且比在第二锥形轴部233上移动时大。
保持于螺母27的环部件302及O型圈303和设于缸体10侧的调节针31构成通路面积调节机构(衰减力产生构件)238。通路面积调节机构238根据活塞杆18的位置调节可变节流孔237的通路面积。换言之,通路面积调节机构238利用调节针31调节可变节流孔237的通路面积。
可变节流孔237的通路面积相对于以缸体10为基准的活塞杆18的行程位置的关系通过上述通路面积调节机构238变化。当活塞杆18比缩短侧的最短侧规定位置Sa1更靠缩短侧时,环部件302和大径轴部231的轴向位置相对,可变节流孔237的通路面积为最小的恒定值。另外,从最短侧规定位置Sa1至伸长侧的第一中间规定位置Sa2,环部件302和第一锥形轴部232的轴向位置相对,可变节流孔237的通路面积随着靠向伸长侧而成正比地变大。此时,可变节流孔237的通路面积以最大的扩大率扩大。另外,从第一中间规定位置Sa2至伸长侧的第二中间规定位置Sa3,环部件302和第二锥形轴部233的轴向位置相对,可变节流孔237的通路面积随着靠向伸长侧而成正比地变大。此时,可变节流孔237的通路面积以最小的扩大率扩大。另外,从第二中间规定位置Sa3至伸长侧的最长侧规定位置Sa4,环部件302和第三锥形轴部234的轴向位置相对,可变节流孔237的通路面积随着靠向伸长侧而成正比地变大。此时,可变节流孔237的通路面积以上述中间的扩大率扩大。另外,在最长侧规定位置Sa4的伸长侧,环部件302与小径轴部235的轴向位置相对,可变节流孔237的通路面积为最大的恒定值。
如图1所示,在外筒12的底部和内筒11之间设有基阀23。基阀23具有:大致圆板状的基阀部件241、盘242、盘243、安装销244、卡止部件245、支承板246。基阀部件241与内筒11的下端嵌合并划分出下室17和储液室13。盘242设于基阀部件241的下侧、即储液室13侧。盘243设于基阀部件241的上侧、即下室17侧。安装销244将盘242及盘243安装于基阀部件241。卡止部件245安装于基阀部件241的外周侧。支承板246和基阀部件241夹持调节针31的支承凸缘部230。在安装销244与基阀部件241之间夹持盘242及盘243的径向中央侧。
在基阀部件241上,使安装销244插通径向的中央的销插通孔248形成于该销插通孔248的外侧。在基阀部件241上,使油液在下室17和储液室13之间流通的多个通路孔249形成于通路孔249的外侧。在基阀部件241上形成有使油液在下室17和储液室13之间流通的多个通路孔250。储液室13侧的盘242允许油液从下室17经由内侧的通路孔249向储液室13的流动。另一方面,储液室13侧的盘242限制油液从储液室13经由内侧的通路孔249向下室17的流动。盘243允许油液从储液室13经由外侧的通路孔250向下室17的流动。另一方面,盘243限制油液从下室17经由外侧的通路孔250向储液室13的流动。
盘242和基阀部件241构成缩短侧的衰减阀252。缩短侧的衰减阀252在缩短行程中开阀,油液从下室17流向储液室13并产生衰减力。盘243和基阀部件241构成吸入阀253。吸入阀253在伸长行程中开阀,油液从储液室13流向下室17内。另外,由于与设于活塞15的缩短侧的衰减力产生机构115的关系,吸入阀253主要发挥如下功能,不会实质产生衰减力地使油液从下室17流向储液室13,以将因活塞杆18向缸体10的进入而产生的油液的多余部分排出。
卡止部件245具有筒形状,并使基阀部件241嵌合于其内侧。基阀部件241利用卡止部件245嵌合于内筒11下端的内周部。在卡止部件245的活塞15侧的端部形成有向径向内侧伸出的卡止凸缘部255。支承板246的外周部卡止于卡止凸缘部255的与活塞15相反的一侧。支承板246的内周部卡止于调节针31上的支承凸缘部230的活塞15侧。由此,卡止部件245及支承板246将调节针31的支承凸缘部230保持成与安装销244抵接的状态。其结果为,调节针31在一端侧的支承凸缘部230处固定于缸体10侧。
在第一实施方式的缓冲器1中,在活塞杆18相对于缸体10从图6所示的最短侧规定位置Sa1进一步压入缸体10的内部的最短侧规定范围Aa0内,回弹缓冲弹簧38的长度不缩短。如图2及图3的中心线右侧所示,通路面积调节机构101未被包括回弹缓冲弹簧38的弹簧机构100按压,而使开闭盘86从抵接盘88离开,从而连通路99的节流孔98的通路面积为最大。另外,在最短侧规定范围Aa0内,通路面积调节机构238使环部件302与调节针31的大径轴部231的轴向位置相对来将可变节流孔237大致封闭。在最短侧规定范围Aa0内,杆内连通路32经由上述连通路99而与上室16连通。另外,在最短侧规定范围Aa0内,伸长侧的衰减力产生机构114的先导室140和缩短侧的衰减力产生机构115的先导室200均经由杆内连通路32而与上室16连通。
在最短侧规定范围Aa0内,在活塞杆18向缸体10的外部拉出的伸长行程中,活塞15向上室16侧移动,上室16的压力上升并且下室17的压力下降。于是,上室16的压力经由形成于活塞15的伸长侧的连通路111作用于伸长侧的衰减力产生机构114的衰减阀147的衰减阀主体122。此时,先导室140经由连通路99、杆内连通路32及先导室流入通路141而与上室16连通。由于使向座部117的方向的先导压作用于衰减阀主体122,所以先导室140成为接近上室16的压力状态,随着上室16的压力上升而先导压也上升。
在该状态中,当活塞速度慢时,先导室140的压力上升能够追随上室16的压力上升。因此,衰减阀主体122受到的压差变小,成为难以从座部117离开的状态。从而,来自上室16的油液从连通路99、杆内连通路32及先导室流入通路141通过先导室140,经由盘阀153的多张盘125的节流孔154向下室17流动,产生节流孔特性(衰减力与活塞速度的平方大致成正比)的衰减力。因此,在衰减力相对于活塞速度的特性中,相对于活塞速度的上升,衰减力的上升率比较高。
另外,即使在活塞速度比上述情况快时,衰减阀主体122也不会从座部117离开。来自上室16的油液从连通路99、杆内连通路32及先导室流入通路141通过先导室140,在打开盘阀153的多张盘125的同时通过座部137和多张盘125之间,向下室17流动,产生阀特性(衰减力与活塞速度大致成正比)的衰减力。因此,在衰减力相对于活塞速度的特性中,相对于活塞速度的上升,衰减力的上升率稍稍下降。如上所述,在最短侧规定范围Aa0内,为图6中由实线表示的、表示伸长行程的衰减力的伸长侧衰减系数高且基本恒定的硬的伸长侧硬状态。
另外,在最短侧规定范围Aa0内,在活塞杆18向缸体10的内部压入的缩短行程中,活塞15向上室17侧移动,下室17的压力上升并且上室16的压力下降。于是,上室17的液压经由形成于活塞15的缩短侧的连通路112作用于缩短侧的衰减力产生机构115的衰减阀207的衰减阀主体182。此时,使向座部118的方向的先导压作用于衰减阀主体182的先导室200经由连通路99、杆内连通路32及先导室流入通路201而与上室16连通。因此,成为接近上室16的压力状态,先导压下降。从而,衰减阀主体182受到的压差变大,比较容易从座部118离开地打开,油液经由活塞15和座部件184之间的径向的通路208流向上室16侧。如上所述,在最短侧规定范围Aa0内,为图6中由虚线表示的、表示缩短行程的衰减力的缩短侧衰减系数低且基本恒定的软的状态。
以上,在最短侧规定范围Aa0内,活塞杆18从最短侧规定位置Sa1进一步压入缸体10的内部。在最短侧规定范围Aa0内,为最短侧特性,其中,图6中由实线表示的伸长侧衰减系数为硬的伸长侧硬状态,图6中由虚线表示的缩短侧衰减系数为软的状态。
另外,在最长侧规定范围Aa4内,活塞杆18相对于缸体10从最长侧规定位置Sa4进一步向缸体10的外部伸出。在最长侧规定范围Aa4内,缓冲体39与杆引导件21抵接,包括回弹缓冲弹簧38的弹簧机构100的长度缩短。由此,如图2及图3的中心线左侧所示,通路面积调节机构101利用弹簧机构100的传递部件71将波形弹簧72压扁,使开闭盘86与抵接盘88抵接,从而封闭连通路99。另外,在最长侧规定范围Aa4内,通路面积调节机构238使环部件302与调节针31的小径轴部235的轴向位置相对来使可变节流孔237的通路面积最大。在该最长侧规定范围Aa4内,杆内连通路32经由可变节流孔237而与下室17连通。另外,在最长侧规定范围Aa4内,伸长侧的衰减力产生机构114的先导室140和缩短侧的衰减力产生机构115的先导室200均经由可变节流孔237、杆内连通路32及先导室流入通路141、201而与下室17连通。
在最长侧规定范围Aa4内,在活塞杆18向缸体10的外部拉出的伸长行程中,活塞15向上室16侧移动,上室16的压力上升并且下室17的压力下降。于是,上室16的压力经由形成于活塞15的伸长侧的连通路111作用于伸长侧的衰减力产生机构114的衰减阀主体122。此时,先导室140经由可变节流孔237、杆内连通路32及先导室流入通路141而与下室17连通。由于使向座部117的方向的先导压作用于衰减阀主体122,所以先导室140成为接近下室17的压力状态,先导压下降。从而,衰减阀主体122受到的压差变大,比较容易从座部117离开地打开。其结果为,衰减阀主体122中,油液经由活塞15和座部件124之间的径向的通路148向下室17侧流动。由此,衰减力下降。如上所述,在最长侧规定范围Aa4内,图6中由实线表示的伸长行程的伸长侧衰减系数降低,成为软的伸长侧软状态。最短侧规定范围Aa0和最长侧规定范围Aa4的衰减系数的差为衰减系数的可变幅度w。
另外,在最长侧规定范围Aa4内,在活塞杆18向缸体10的内部压入的缩短行程中,活塞15向下室17侧移动,下室17的压力上升并且上室16的压力下降。于是,下室17的液压经由形成于活塞15的缩短侧的连通路112作用于缩短侧的衰减力产生机构115的衰减阀207的衰减阀主体182。此时,先导室200经由可变节流孔237、杆内连通路32及先导室流入通路201而与下室17连通。由于使向座部118的方向的先导压作用于衰减阀主体182,所以先导室200成为接近下室17的压力状态,随着下室17的压力上升而先导压也上升。
在该状态中,当活塞速度慢时,先导室200的压力上升能够追随下室17的压力上升。因此,衰减阀主体182受到的压差变小,成为难以从座部118离开的状态。从而,来自下室17的油液从可变节流孔237、杆内连通路32及先导室流入通路201通过先导室200,经由盘阀213的多张盘185的节流孔214向上室16流动,产生节流孔特性(衰减力与活塞速度的平方大致成正比)的衰减力。因此,在衰减力相对于活塞速度的特性中,相对于活塞速度的上升,衰减力的上升率比较高。
另外,即使在活塞速度比上述情况快时,也是衰减阀主体182难以从座部118离开的状态。因此,来自下室17的油液从可变节流孔237、杆内连通路32及先导室流入通路201通过先导室200,在打开盘阀213的多张盘185的同时通过座部197和多张盘185之间,向上室16流动,产生阀特性(衰减力与活塞速度大致成正比)的衰减力。因此,在衰减力相对于活塞速度的特性中,相对于活塞速度的上升,衰减力的上升率稍稍下降。如上所述,缩短行程的缩短侧衰减系数比伸长侧衰减系数高,缩短侧衰减系数为硬的状态。
即使在最长侧规定范围的缩短行程内,若当因路面的落差等发生冲击震动时等,活塞速度为进一步高速的区域,则先导室200的压力上升无法追随下室17的压力上升。此时,在缩短侧的衰减力产生机构115的衰减阀207的衰减阀主体182上作用的压差所引起的力的关系为,从形成于活塞15的连通路112施加的开方向的力比从先导室200施加的闭方向的力大。从而,在该区域内,随着活塞速度的增加而衰减阀207打开,衰减阀主体182从座部118离开,除了油液通过盘阀213的座部197和多张盘185之间向上室16流动之外,油液经由活塞15和座部件184之间的径向的通路208向上室16流动,因此能够抑制衰减力的上升。此时的衰减力相对于活塞速度的特性中,相对于活塞速度的上升,衰减力的上升率几乎为零。从而,当因路面的落差等发生冲击震动时等,活塞速度快且频率比较高的情况下,通过如上所述地抑制相对于活塞速度增加的衰减力上升,来充分吸收震动。
以上,在最短侧规定范围Aa4内,为最长侧特性,其中,图6中由实线表示的伸长侧衰减系数为软的伸长侧软状态,图6中由虚线表示的缩短侧衰减系数为硬的状态。
而且,当活塞杆18相对于缸体10位于最短侧规定位置Sa1和最长侧规定位置Sa4之间的中间规定范围Sa1至Sa4时,缓冲器1具有伸长侧衰减系数为在伸长侧硬状态和伸长侧软状态之间变化的状态的特性。
在中间规定范围Sa1至Sa4内,与最短侧规定范围Aa0相同,回弹缓冲弹簧38不缩短,通路面积调节机构101使连通路99的节流孔98的通路面积最大。另外,在中间规定范围Sa1至Sa4内,通路面积调节机构238使环部件302与调节针31的第一锥形轴部232、第二锥形轴部233及第三锥形轴部234中的任意一个的轴向位置相对,并将可变节流孔237打开。而且,随着活塞杆18从最短侧规定位置Sa1朝向最长侧规定位置Sa4而将可变节流孔237扩大并打开。在中间规定范围Sa1至Sa4内,杆内连通路32经由上述连通路99而与上室16连通同时经由可变节流孔237而与下室17连通。伸长侧的衰减力产生机构114的先导室140与上室16及下室17连通。而且,活塞杆18越靠向最短侧规定位置Sa1侧则先导室140向下室17的连通量越狭窄,活塞杆18越靠向最长侧规定位置Sa4侧,则先导室140向下室17的连通量越扩大。
在中间规定范围Sa1至Sa4内,在活塞杆18向缸体10的外部拉出的伸长行程中,活塞15向上室16侧移动,上室16的压力上升并且下室17的压力下降。于是,上室16的压力经由形成于活塞15的伸长侧的连通路111作用于伸长侧的衰减力产生机构114的衰减阀147的衰减阀主体122。此时,使向座部117的方向的先导压作用于衰减阀主体122的先导室140经由连通路99、杆内连通路32及先导室流入通路141而与上室16连通,并且经由可变节流孔237而与下室17连通。因此,先导室140成为比活塞杆18处于不与下室17连通的最短侧规定范围Aa0时低的压力状态,先导压下降。从而,与最短侧规定范围Aa0相比,衰减阀主体122受到的压差变大而更容易从座部117离开。其结果为,油液经由活塞15和座部件124之间的径向的通路148向下室17侧流动。由此,衰减力下降。在此基础上,油液经由连通路99、杆内连通路32及可变节流孔237,从上室16向下室17流动。由此,衰减力也下降。
如上所述,当活塞杆18处于中间规定范围Sa1至Sa4时,随着可变节流孔237的通路面积增加而衰减力下降。而且,关于决定可变节流孔237的通路面积的调节针31的锥度,第一锥形轴部232最大,第二锥形轴部233最小,第三锥形轴部234处于它们中间。因此,当环部件302在第一锥形轴部232上移动时,即活塞杆18从最短侧规定位置Sa1移动至第一中间规定位置Sa2时,可变节流孔237的相对于设于活塞杆18的环部件302向伸长侧的轴向的移动量的通路面积的扩大率最大。当环部件302在第二锥形轴部233上移动时,即活塞杆18从第一中间规定位置Sa2移动至第二中间规定位置Sa3时,通路面积的扩大率最小。当环部件302在第三锥形轴部234上移动时,即活塞杆18从第二中间规定位置Sa3移动至最长侧规定位置Sa4时,通路面积的扩大率处于上述最大和最小之间。
其结果为,活塞杆18处于中间规定范围Sa1至Sa4时的伸长侧衰减力特性具有相对于活塞杆18的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分。具体地,活塞杆18处于从第一中间规定位置Sa2至第二中间规定位置Sa3的第二中间规定范围Sa2至Sa3时的衰减系数变化率αa2,比活塞杆18处于从最短侧规定位置Sa1至第一中间规定位置Sa2的第一中间规定范围Sa1至Sa2时的衰减系数变化率αa1小。另外,活塞杆18处于从第二中间规定位置Sa3至最长侧规定位置Sa4的第三中间规定范围Sa3至Sa4时的衰减系数变化率αa3比衰减系数变化率αa1小且比衰减系数变化率αa2大。另外,小的衰减系数变化率αa2的行程范围Sa2至Sa3比将更大的衰减系数变化率αa1、αa3的行程范围Sa1至Sa2和行程范围Sa3至Sa4合起来的范围更广。在此基础上,在得到小的衰减系数变化率αa2的第二中间规定范围Sa2至Sa3中,衰减系数C被确定为,相对于在活塞杆18或者缸体10上施加的质量的变化,与临界衰减系数Cc的比C/Cc为恒定。若设弹簧常数为k、质量为w,则临界衰减系数Cc是从而取决于质量。与此相对,调节衰减系数C以使比C/Cc为恒定。该调节通过使调节针31的直径变化来进行。
第一实施方式的缓冲器1得到如上所述的位置感应的衰减力变化特性。
在第一实施方式中,如图7所示,支承车辆V的车体B的两个前轮Wf及两个后轮Wr中,仅在两个后轮Wr上,在与车体B之间安装上述缓冲器1。即,在两个前轮Wf上,在与车体B之间安装与缓冲器1不同的缓冲器1。而且,本实施方式的缓冲器1设定为,当处于对没有乘车人员及装载物且停在水平位置的车体B进行支承的1G位置时,其活塞杆18处于第一中间规定位置Sa2和第二中间规定位置Sa3之间的第二中间规定范围Sa2至Sa3,环部件302处于第二锥形轴部233的中间位置。即,缓冲器1设定为,当在1G位置时,处于衰减系数变化率αa1至αa3中最小的衰减系数变化率αa2的第二中间规定范围Sa2至Sa3内。
上述专利文献1、2所记载的缓冲器是位置感应式的缓冲器,但构成为在对形成于活塞的通路进行开闭的盘阀上直接施加弹簧的弹簧荷重来提高开阀压力。因此,为了能够在伸长侧的位置和缩短侧的位置对衰减力进行调节,需要伸长侧和缩短侧两个弹簧。另外,为了增大衰减力可变幅度,需要提高弹簧刚度,但如果提高弹簧刚度,则弹簧反力的作用也变大,不仅衰减力的变化剧烈,活塞杆18的行程也变小,搭载车辆的乘车舒适度变差。另外,无法进行增大衰减力可变幅度、且减小反力的设定,从而存在无法自由地设定缓冲器的特性的问题。
与此相对,根据如上所述的第一实施方式,具有根据活塞杆18的位置调节节流孔98的通路面积的通路面积调节机构101、和根据活塞杆18的位置调节可变节流孔237的通路面积的通路面积调节机构238。因此利用通路面积调节机构101和通路面积调节机构238,在活塞杆18从最短侧规定位置Sa1进一步压入缸体10的内部的最短侧规定范围Aa0内,能够得到伸长侧衰减系数为硬的伸长侧硬状态且缩短侧衰减系数为软的状态的最短侧特性。而且,利用通路面积调节机构101和通路面积调节机构238,在活塞杆18从最长侧规定位置Sa4进一步向缸体10的外部伸出的最长侧规定范围Aa4内,能够得到伸长侧衰减系数为软的伸长侧软状态且缩短侧衰减系数为硬的状态的最长侧特性。这样,对用于油液流通的节流孔98、237的通路面积进行调节,因此能够使衰减力平滑地变化,搭载车辆的乘车舒适度变得良好。
另外,即使在设计阶段,在通路面积调节机构101中,不改变回弹缓冲弹簧38的弹簧刚度,仅通过改变开闭盘86的特性或中间盘87的缺口87A的面积就能够几乎不改变反力特性地调节衰减力特性。另外,在通路面积调节机构238中,通过改变调节针31的外形,能够不改变反力特性地改变衰减力特性。由此,提高了设计自由度,也能够容易地进行衰减特性的调谐。以下各实施方式也具有同样的效果。
另外,通过得到上述最长侧特性及最短侧特性,能够减小在弹簧上励振的力(即软),增大在弹簧上制振的力(即硬),不通过电子控制就得到天棚(スカイフック)控制那样的高品质的乘车舒适度。
如图5中虚线所示,利用一定锥度的锥形面连接活塞杆18的大径轴部231的小径轴部235侧的端部位置Pa1和小径轴部235的大径轴部231侧的端部位置Pa4,将1G位置设定在该一定的变化率的范围内。其结果为,当活塞杆18处于最短侧规定位置Sa1和最长侧规定位置Sa4之间时以一定的变化率连接伸长侧衰减系数,1G位置设定在该一定的变化率的范围内。即,以一定的变化率连接伸长侧硬状态和伸长侧软状态,1G位置设定在该一定的变化率的范围内。若这样设定,则在乘车人数及装载重量变化并且缓冲器伸缩的情况下,衰减系数变化大,搭载车辆V的乘车舒适度或操纵稳定性的特性变化变大。另外,即使在缓冲器1的微动作时衰减力变化变大,因此对于良好路面上的微转向,侧倾及俯仰的两个方向的制振性、响应性也恶化,操纵稳定性恶化。
与此相对,在本实施方式中,如图4和图5的实线所示,利用锥度最大的第一锥形轴部232、最小的第二锥形轴部233和中间的第三锥形轴部234连接活塞杆18的大径轴部231和小径轴部235。其结果为,如图6中实线所示,当活塞杆18位于最短侧规定位置Sa1和最长侧规定位置Sa4之间的中间规定范围Sa1至Sa4时,具有伸长侧衰减系数为在伸长侧硬状态和伸长侧软状态之间变化的状态的伸长侧衰减力特性。而且,该伸长侧衰减力特性具有相对于活塞杆18的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分。在活塞杆18从最短侧规定位置Sa1向伸长侧移动的初期,即从最短侧规定位置Sa1至第一中间规定位置Sa2的第一中间规定范围Sa1至Sa2中,伸长侧衰减力特性为大的衰减系数变化率αa1。因此,在其后的第一中间规定位置Sa2至第二中间规定位置Sa3的第二中间规定范围Sa2至Sa3中,可以设定比衰减系数变化率αa1小的衰减系数变化率αa2。而且,通过将1G位置设定在该衰减系数变化率αa2的第二中间规定范围Sa2至Sa3,能够使1G位置处的衰减系数变化率为小的衰减系数变化率αa2。因此,即使在乘车人数及装载重量变化的情况下,也能够抑制搭载车辆V的乘车舒适度和操纵稳定性的特性变化。另外,即使在缓冲器1的微动作时衰减力变化也变小,因此对于良好路面上的微转向,也提高了侧倾及俯仰的两个方向的制振性、响应性。对于操纵稳定性,若1G位置处的衰减系数变化率大,则相对于转向输入,回转内侧(向伸长方向移动的一侧)的弹簧上的悬空明显,侧倾量变大。但是,通过使1G位置处为小的衰减系数变化率αa2,能够适当地抑制回转内侧的弹簧上的悬空,提高操纵稳定性。即,在输入小的良好路面上,能够确保通用的缓冲器的操纵稳定性及乘车舒适度,并且在不平整道路上能够得到天棚控制的乘车舒适度。另外,也可以使衰减系数变化率αa2为0。在该情况下,能够使良好路面上为与通用的缓冲器相同的操纵稳定性和乘车舒适度,而仅在不平整道路上使衰减系数变化。
另外,小的衰减系数变化率αa2的行程范围Sa2至Sa3比将更大的衰减系数变化率αa1的行程范围Sa1至Sa2和衰减系数变化率αa3的行程范围Sa3至Sa4合起来的范围更广。因此,即使乘车人数及装载重量的变化比较大,也能够抑制搭载车辆V的乘车舒适度和操纵稳定性的特性变化。后述第二实施方式及第三实施方式也相同。
另外,小的衰减系数变化率αa2中的衰减系数C被确定为,相对于在活塞杆18或者缸体10上施加的质量的变化,与临界衰减系数Cc的比C/Cc为恒定。因此,相对于乘车人数及装载重量变化,能够进一步抑制搭载车辆V的乘车舒适度和操纵稳定性的特性变化。后述第二实施方式及第三实施方式也相同。
另外,使用通路面积调节机构238,其根据活塞杆18的位置调节作为连通路的可变节流孔237的通路面积。因此,能够容易且详细地进行基于活塞杆18的位置的如上所述的衰减力特性的调节。后述第二实施方式也相同。
另外,将上述缓冲器1仅用于前轮Wf及后轮Wr中的、受到乘车人数及装载重量的变化的影响大的后轮Wr。因此,能够有效地抑制搭载车辆V的乘车舒适度或操纵稳定性的特性变化。后述第二实施方式及第三实施方式也相同。
另外,也可以对大径轴部231及第一锥形轴部232的边界外周部、第一锥形轴部232及第二锥形轴部233的边界外周部、第二锥形轴部233及第三锥形轴部234的边界外周部、第三锥形轴部234及小径轴部235的边界外周部中的至少一个实施R倒角。由此,当衰减系数的变化率变化时能够使衰减系数平滑地变化。后述第二实施方式也相同。
[第二实施方式]
接下来,主要基于图8至图12以与第一实施方式不同的部分为中心对第二实施方式进行说明。另外,对于与第一实施方式相同的部位,利用相同称呼、相同标记表示。
在图8所示的第二实施方式中,未设置图1所示的第一实施方式的弹簧机构100及通路面积调节机构101,如图9所示,通路孔49始终与上室16连通。另外,在前端杆26未形成有图2所示的第一实施方式的小径孔部48,该部分也是大径孔部47。在此基础上,未设置图2所示的第一实施方式的构成可变节流孔237的螺母27,取而代之设置螺母501。而且,在前端杆26的大径孔部47的通路孔49和通路孔50之间形成有向径向内侧突出的环状凸部502。在该环状凸部502和调节针31之间形成作为杆内连通路32的一部分的可变节流孔503。该环状凸部502和调节针31构成通路面积调节机构(衰减力产生构件)505。通路面积调节机构505根据活塞杆18的位置调节作为杆内连通路32的一部分的可变节流孔503的通路面积。换言之,通路面积调节机构505利用调节针31调节可变节流孔503的通路面积。
如图10所示,第二实施方式的调节针31具有大径轴部511、第一锥形轴部512、第二锥形轴部513、第三锥形轴部514、小径轴部515。大径轴部511位于主体轴部229中的与支承凸缘部230相反的一侧。第一锥形轴部512形成于大径轴部511的支承凸缘部230侧。第二锥形轴部513形成于第一锥形轴部512的与大径轴部511相反的一侧。第三锥形轴部514形成于第二锥形轴部513上的与第一锥形轴部512相反的一侧。小径轴部515形成于第三锥形轴部514上的与第二锥形轴部513相反的一侧。
图11是将调节针31的各部分(轴向位置P)的直径R扩大表示的曲线图。从轴向位置的左端部至Pc1表示大径轴部511,并且大径轴部511为恒定直径。轴向位置Pc1至Pc2表示第一锥形轴部512。第一锥形轴部512形成为第一端侧与大径轴部511相连,并且越靠向第二端侧直径越小的锥形状。轴向位置Pc2至Pc3表示第二锥形轴部513。第二锥形轴部513形成为第一端侧与第一锥形轴部512相连,并且越靠向第二端侧直径越小的锥形状。轴向位置Pc3至Pc4表示第三锥形轴部514。第三锥形轴部514形成为第一端侧与第二锥形轴部513相连,并且越靠向第二端侧直径越小的锥形状。轴向位置Pc4至图11的右侧端部表示小径轴部515。小径轴部515为恒定直径,并且一端侧与第三锥形轴部514相连。从而,小径轴部515比大径轴部511直径小。关于大径侧和小径侧的直径差除以轴向长度的锥度,第三锥形轴部514比第一锥形轴部512小。第二锥形轴部513的锥度比第三锥形轴部514的锥度小。换言之,在从第一锥形轴部512至第三锥形轴部514的锥度中,第一锥形轴部512最大,第二锥形轴部513最小,第三锥形轴部514为它们的中间值。
可变节流孔503由固定于缸体10的调节针31和活塞杆18的环状凸部502形成。通过调节针31的主体轴部229具有上述形状,可变节流孔503能够根据活塞杆18相对于缸体10的位移使通路面积变化。即,可变节流孔503根据活塞杆18的位置使通路面积变化。
具体地,若使调节针31的大径轴部511与环状凸部502的轴向位置相对,则可变节流孔503的通路面积最狭窄,成为实质上限制油液的流通的状态。另外,若使调节针31的小径轴部515与环状凸部502的轴向位置相对,则可变节流孔503的通路面积最广,成为允许油液的流通的状态。而且,若使调节针31的第一锥形轴部512、第二锥形轴部513及第三锥形轴部514与环状凸部502的轴向位置相对,则可变节流孔503成为允许油液的流通的状态。而且,环状凸部502构成为位于越靠向小径轴部515侧的位置则通路面积越广。当环状凸部502在第一锥形轴部512上移动时,可变节流孔503的相对于环状凸部502向缩短侧的轴向的移动量的通路面积的扩大率最大。当环状凸部502在第二锥形轴部513上移动时,通路面积的扩大率最小。当环状凸部502在第三锥形轴部514上移动时,通路面积的扩大率比在第一锥形轴部512上移动时小,比在第二锥形轴部513上移动时大。
可变节流孔503的通路面积相对于以缸体10为基准的活塞杆18的行程位置的关系通过上述通路面积调节机构505变化。当活塞杆18处于比伸长侧的最长侧规定位置Sc1更靠伸长侧时,环状凸部502和大径轴部511的轴向位置相对,可变节流孔503的通路面积为最小的大致恒定值。另外,最长侧规定位置Sc1至缩短侧的第一中间规定位置Sc2与环状凸部502和第一锥形轴部512的轴向位置相对。由此,可变节流孔503的通路面积随着靠向缩短侧而成正比地变大。此时,可变节流孔503的通路面积以最大的扩大率扩大。另外,第一中间规定位置Sc2至缩短侧的第二中间规定位置Sc3与环状凸部502和第二锥形轴部513的轴向位置相对。由此,可变节流孔503的通路面积随着靠向缩短侧而成正比地变大。此时,可变节流孔503的通路面积以最小的扩大率扩大。另外,第二中间规定位置Sc3至缩短侧的最短侧规定位置Sc4与环状凸部502和第三锥形轴部514的轴向位置相对。由此,可变节流孔503的通路面积随着靠向伸长侧而成正比地变大。此时,可变节流孔503的通路面积以上述最大和最小的中间的扩大率扩大。另外,在最短侧规定位置Sc4至缩短侧,环状凸部502与小径轴部515的轴向位置相对。由此,可变节流孔503的通路面积为最大的大致恒定值。
在第二实施方式的缓冲器1中,在最长侧规定范围Ac0内,活塞杆18相对于缸体10从图12所示的最长侧规定位置Sc1进一步向缸体10的外部伸出。在最长侧规定范围Ac0内,通路面积调节机构505使环状凸部502与调节针31的大径轴部511的轴向位置相对来将可变节流孔503大致封闭。
在该最长侧规定范围Ac0内,在活塞杆18向缸体10的内部压入的缩短行程中,活塞15向下室17侧移动,下室17的压力上升并且上室16的压力下降。于是,下室17的液压经由形成于活塞15的缩短侧的连通路112作用于缩短侧的衰减力产生机构115的衰减阀207的衰减阀主体182。此时,利用通路面积调节机构505,使环状凸部502与调节针31的大径轴部511的轴向位置相对来将可变节流孔503大致封闭。先导室200使向座部118的方向的先导压作用于衰减阀主体182。先导室200经由杆内连通路32而与下室17连通,因此成为接近下室17的压力状态,在下室17的压力上升的同时先导压也上升。
在该状态中,当活塞速度慢时,先导室200的压力上升能够追随下室17的压力上升。因此,衰减阀主体182受到的压差变小,成为难以从座部118离开的状态。从而,来自下室17的油液从杆内连通路32及先导室流入通路201通过先导室200,经由盘阀213的多张盘185的节流孔214向上室16流动。此时,产生衰减力与活塞速度的平方大致成正比的节流孔特性的衰减力。因此,衰减力相对于活塞速度的特性中,相对于活塞速度的上升,衰减力的上升率比较高。
另外,即使在活塞速度比上述情况快时,也是衰减阀主体182难以从座部118离开的状态。此时,来自下室17的油液从杆内连通路32及先导室流入通路201通过先导室200,在打开盘阀213的多张盘185的同时通过座部197和多张盘185之间,向上室16流动。其结果为,产生衰减力与活塞速度大致成正比的阀特性的衰减力。因此,衰减力相对于活塞速度的特性中,相对于活塞速度的上升,衰减力的上升率稍稍下降。如上所述,在最长侧规定范围Ac0内,为缩短行程的缩短侧衰减系数大致恒定的硬的状态。
以上,在活塞杆18从最长侧规定位置Sc1进一步向缸体10的外部伸出的最长侧规定范围Ac0内,得到图12所示的伸长侧衰减系数为硬的缩短侧硬状态的最长侧特性。
在最短侧规定范围Ac4内,活塞杆18相对于缸体10从最短侧规定位置Sc4进一步压入靠缸体10的内部。在最短侧规定范围Ac4内,通路面积调节机构505使调节针31的小径轴部515的轴向位置与环状凸部502的位置相对,使可变节流孔503的通路面积为最大。在最短侧规定范围Ac4内,杆内连通路32经由上述可变节流孔503而与上室16连通,伸长侧的衰减力产生机构114的先导室140和缩短侧的衰减力产生机构115的先导室200均经由可变节流孔503、杆内连通路32及先导室流入通路141、201而与上室16及下室17连通。
在缩短行程中,在最短侧规定范围Ac4内,活塞杆18向缸体10的内部压入。在缩短行程中,活塞15向上室17侧移动,下室17的压力上升并且上室16的压力下降。于是,上室17的压力经由形成于活塞15的缩短侧的连通路112作用于缩短侧的衰减力产生机构115的衰减阀207的衰减阀主体182。先导室200使向座部118的方向的先导压作用于衰减阀主体182。此时,先导室200经由可变节流孔503、杆内连通路32及先导室流入通路201而与上室16连通。因此,先导室200成为接近上室16的压力状态,先导压下降。从而,衰减阀主体182受到的压差变大,比较容易从座部118离开地打开,油液经由活塞15和座部件184之间的径向的通路208流向上室16侧。另外,杆内连通路32利用连通路99使下室17的油液向上室16侧流动。从而,衰减力下降。如上所述,在最短侧规定范围Ac4内,为图12所示的缩短行程的缩短侧衰减系数大致恒定的软的状态。
在最短侧规定范围Ac4内,活塞杆18从最短侧规定位置Sc4进一步压入靠缸体10的内部。在最短侧规定范围Ac4内,为图12所示的缩短侧衰减系数为软的缩短侧软状态的最短侧特性。
当活塞杆18相对于缸体10位于最长侧规定位置Sc1和最短侧规定位置Sc4之间的中间规定范围Sc1至Sc4时,缓冲器1具有缩短侧衰减系数为在缩短侧硬状态和缩短侧软状态之间变化的状态的特性。
在中间规定范围Sc1至Sc4内,通路面积调节机构505使环状凸部502与调节针31的第一锥形轴部512、第二锥形轴部513及第三锥形轴部514中的任意一个的轴向位置相对,并将可变节流孔503打开。而且,随着活塞杆18从最长侧规定位置Sc1朝向最短侧规定位置Sc4而将可变节流孔503扩大打开。在中间规定范围Sc1至Sc4内,杆内连通路32经由上述连通路99而与上室16连通同时与下室17连通。缩短侧的衰减力产生机构115的先导室200与上室16及下室17连通。而且,活塞杆18越靠向最长侧规定位置Sc1侧则向下室16的连通量越狭窄,越靠向最长侧规定位置Sc4侧,则向下室16的连通量越扩大。
在中间规定范围Sc1至Sc4内,在活塞杆18向缸体10的内部压入的缩短行程中,活塞15向上室17侧移动,下室17的压力上升并且上室16的压力下降。于是,上室17的压力经由形成于活塞15的缩短侧的连通路112作用于缩短侧的衰减力产生机构115的衰减阀207的衰减阀主体182。先导室200使向座部118的方向的先导压作用于衰减阀主体182。先导室200经由连通路99、包括可变节流孔503的杆内连通路32及先导室流入通路201而与上室16连通,并经由杆内连通路32而与下室17连通。因此,先导室140成为比活塞杆18处于最长侧规定范围Ac0时低的压力状态,先导压下降。从而,与最长侧规定范围Ac0相比,衰减阀主体182受到的压差变大,容易从座部118离开,油液经由活塞15和座部件184之间的径向的通路208流向上室16侧。由此,衰减力下降。在此基础上,油液经由连通路99、包括可变节流孔503的杆内连通路32,从上室17向下室16流动。由此,衰减力也下降。
当活塞杆18处于中间规定范围Sc1至Sc4时,随着可变节流孔503的通路面积增加而衰减力下降。而且,如上所述,关于决定可变节流孔503的通路面积的调节针31的锥度,第一锥形轴部512最大,第二锥形轴部513最小,第三锥形轴部514处于它们中间。因此,当环状凸部502在第一锥形轴部512上移动时,即活塞杆18从最长侧规定位置Sc1移动至第一中间规定位置Sc2时,可变节流孔503的相对于设于活塞杆18的环状凸部502向缩短侧的轴向的移动量的通路面积的扩大率最大。当环状凸部502在第二锥形轴部513上移动时,即活塞杆18从第一中间规定位置Sc2移动至第二中间规定位置Sc3时,扩大率最小。当环状凸部502在第三锥形轴部514上移动时,即活塞杆18从第二中间规定位置Sc3移动至最短侧规定位置Sc4时,扩大率为上述最大和最小的中间值。
其结果为,活塞杆18处于中间规定范围Sc1至Sc4时的伸长侧衰减力特性具有相对于活塞杆18的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分。具体地,活塞杆18处于从第一中间规定位置Sc2至第二中间规定位置Sc3的第二中间规定范围Sc2至Sc3时的衰减系数变化率αc2,比活塞杆18处于从最长侧规定位置Sc1至第一中间规定位置Sc2的第一中间规定范围Sc1至Sc2时的衰减系数变化率αc1小。处于从第二中间规定位置Sc3至最长侧规定位置Sc4的第三中间规定范围Sc3至Sc4时的衰减系数变化率αc3比衰减系数变化率αc1小且比衰减系数变化率αc2大。小的衰减系数变化率αc2的行程范围Sc2至Sc3比将大的衰减系数变化率αc1的行程范围Sc1至Sc2和衰减系数变化率αc3的行程范围Sc3至Sc4合起来的范围更广。在此基础上,小的衰减系数变化率αc2中的衰减系数C被确定为,相对于在活塞杆18或者缸体10上施加的质量的变化,与临界衰减系数Cc的比C/Cc为恒定。
第二实施方式的缓冲器1得到如上所述的位置感应的衰减力变化特性。而且,通过将1G位置设定在小的衰减系数变化率αc2的第二中间规定范围Sc2至Sc3,能够使1G位置处的衰减系数变化率为小的衰减系数变化率αc2。另外,在第二实施方式中,如图12中实线所示,伸长侧的衰减力特性为硬和软之间的适中的大致恒定的特性。
在第二实施方式中,当活塞杆18位于最长侧规定位置Sc1和最短侧规定位置Sc4之间时,具有缩短侧衰减系数为在缩短侧硬状态和缩短侧软状态之间变化的状态的缩短侧衰减力特性。而且,缩短侧衰减力特性具有相对于活塞杆18的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分。活塞杆18从最长侧规定位置Sc1向缩短侧移动的初期的第一中间规定范围Sc1至Sc2为大的衰减系数变化率αc1。因此,在其后的第一中间规定位置Sc2至第二中间规定位置Sc3的第二中间规定范围Sc2至Sc3中,可以设定比衰减系数变化率αc1小的衰减系数变化率αc2。而且,通过将1G位置设定在该衰减系数变化率αc2的第二中间规定范围Sc2至Sc3,使1G位置处的衰减系数变化率为小的衰减系数变化率αc2。因此,即使在乘车人数及装载重量变化的情况下,也能够抑制搭载车辆V的乘车舒适度和操纵稳定性的特性变化。
[第三实施方式]
接下来,主要基于图13至图18以与第一实施方式不同的部分为中心对第三实施方式进行说明。另外,对于与第一实施方式相同的部位,利用相同称呼、相同标记表示。
在图13所示的第三实施方式中,如图14所示,在活塞15和传递机构401之间设有与图2所示的第一实施方式相同的座部件124、盘121、123、125及衰减阀主体122。即,在第三实施方式中,具有与第一实施方式相同的衰减力产生机构114。另外,如图14所示,在活塞杆18上,在安装轴部59的外周部,在周向上隔开间隔地沿着轴向形成多个构成杆内通路602的通路槽603。在活塞15的座部117侧形成有经由连通路111而与上室16连通的通路槽604。通路槽604和盘123的节流孔151与通路槽603连通。
在活塞杆18的安装轴部59上,从盘125的与活塞15相反的一侧起,依次设有阀限制部126、盘609、中间盘610、多张盘611、夹层部612、传递机构401的基部件405及螺母402。夹层部612由多个圆环状的部件构成。阀限制部126的盘609侧的支承部件608比盘609直径大。在盘609和中间盘610中形成有通路615。通路615与由中间盘610形成的盘609及盘611的间隙的可变节流孔616连通。通路615与活塞杆18的杆内通路602连通。从而,可变节流孔616使杆内通路602与下室17连通。
传递机构401的传递部件406的押压突起416与多张盘611中的与盘609相反的一侧的盘611抵接。图13所示的弹簧机构421、传递部件406、图14所示的开闭可变节流孔616的盘611及盘609构成通路面积调节机构621。通路面积调节机构621按照根据活塞杆18的位置变化的弹簧机构421的作用力调节可变节流孔616的通路面积。弹簧机构421的弹簧常数具有图15所示的特性。由弹簧机构421控制的可变节流孔616的通路面积如图16所示地设定。
在最短侧规定范围Ad0内,图18所示的活塞杆18从最短侧规定位置Sd1进一步压入缸体10的内部。在最短侧规定范围Ad0内,弹簧机构421的小径螺旋弹簧430及大径螺旋弹簧432与传递机构401抵接,小径螺旋弹簧430及大径螺旋弹簧432的长度缩短。由此,通路面积调节机构621利用传递机构401的押压突起416按压多张盘611并使其抵接于盘609,从而如图16所示地使可变节流孔616封闭。在最短侧规定范围Ad0内,杆内通路602经由通路槽604及连通路111而仅与上室16连通,衰减力产生机构114的先导室140仅与上室16连通。
在伸长行程中,在最短侧规定范围Ad0内,活塞杆18向缸体10的外部拉出。在伸长行程中,活塞15向上室16侧移动,上室16的压力上升并且下室17的压力下降。于是,上室16的压力经由形成于活塞15的伸长侧的连通路111作用于伸长侧的衰减力产生机构114的衰减阀147的衰减阀主体122。此时,将向座部117的方向的先导压作用于衰减阀主体122的先导室140经由节流孔151、杆内连通路602、通路槽604及连通路111而与上室16连通。因此,成为接近上室16的压力状态,在上室16的压力上升的同时先导压也上升。在该状态下,衰减阀主体122受到的压差变小,成为难以从座部117离开的状态。由此,伸长行程的衰减力变高,成为伸长侧衰减系数大致恒定的硬的伸长侧硬状态。
在最长侧规定范围Ad3内,活塞杆18从最长侧规定位置Sd3进一步向缸体10的外部伸出。在最长侧规定范围Ad3内,传递机构401从弹簧机构421离开,如图16所示地打开可变节流孔616。杆内通路602经由可变节流孔616而与下室17连通。因此,伸长侧的衰减力产生机构114的先导室140经由可变节流孔616、杆内通路602及节流孔151而与下室17连通。另外,连通路111经由可变节流孔616、杆内通路602及通路槽604而与下室17连通。
在伸长行程中,在最长侧规定范围Ad3内,活塞杆18向缸体10的外部拉出。在伸长行程中,活塞15向上室16侧移动,上室16的压力上升并且下室17的压力下降。于是,上室16的压力经由形成于活塞15的伸长侧的连通路111作用于伸长侧的衰减力产生机构114的衰减阀147的衰减阀主体122。先导室140使向座部117的方向的先导压作用于衰减阀主体122。此时,先导室140经由节流孔151、杆内通路602及可变节流孔616而与下室17连通,因此先导压下降。从而,衰减阀主体122受到的压差变大,比较容易从座部117离开地打开,油液经由活塞15和座部件124之间的径向的通路148流向下室17侧。由此,衰减力下降。另外,通路槽604、杆内通路602及可变节流孔616使上室16和下室17连通,因此油液流动。由此,衰减力下降。即,成为伸长侧衰减力大致恒定的软的伸长侧软状态。
而且,当活塞杆18相对于缸体10位于最短侧规定位置Sd1和最长侧规定位置Sd3之间的中间规定范围Sd1至Sd3时,缓冲器1具有伸长侧衰减系数为在伸长侧硬状态和伸长侧软状态之间变化的状态的特性。
中间规定范围Sd1至Sd3中,在最短侧规定位置Sd1和中间规定位置Sd2之间的第一中间规定范围Sd1至Sd2内,安装于活塞杆18的传递机构401从在最短侧规定位置Sd1使弹簧机构421的大径螺旋弹簧432及小径螺旋弹簧430的两个长度缩短的状态变成不受到小径螺旋弹簧430的作用力的状态。抵抗该作用力将可变节流孔616的盘611打开。因此,衰减系数急剧下降至中间规定位置Sd2。即,在第一中间规定范围Sd1至Sd2内,衰减系数变化率为大的衰减系数变化率αd1。
中间规定范围Sd1至Sd3内,在中间规定位置Sd2和最长侧规定位置Sd3之间的第二中间规定范围Sd2至Sd3内,安装于活塞杆18的传递机构401是仅使大径螺旋弹簧432长度缩短的状态。传递机构401利用上室16的压力抵抗仅与大径螺旋弹簧432收缩量对应的大小的作用力将可变节流孔616的盘611打开。由此,衰减系数变化率为比衰减系数变化率αd1小的衰减系数变化率αd2。从而,中间规定范围Sd1至Sd3的伸长侧衰减力特性具有相对于活塞杆18的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分,在活塞杆18从最短侧规定位置Sd1向伸长侧移动的初期的第一中间规定范围Sd1至Sd2内,使衰减系数变化率大。
第三实施方式的缓冲器1得到如上所述的位置感应的衰减力变化特性。而且,通过将1G位置设定在小的衰减系数变化率αd2的第二中间规定范围Sd2至Sd3,能够使1G位置处的衰减系数变化率为小的衰减系数变化率αd2。
当活塞杆18位于最短侧规定位置Sd1和最长侧规定位置Sd3之间的中间规定范围Sd1至Sd3时,第三实施方式的缓冲器1具有伸长侧衰减系数为在伸长侧硬状态和伸长侧软状态之间变化的状态的伸长侧衰减力特性。而且,该伸长侧衰减力特性具有相对于活塞杆18的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分,活塞杆18从最短侧规定位置Sd1向伸长侧移动的初期、即从最短侧规定位置Sd1至中间规定位置Sd2的第一中间规定范围Sd1至Sd2内,使衰减系数变化率大。因此,在从其后的中间规定位置Sd2至最长规定位置Sd3的第二中间规定范围Sd2至Sd3中,可以设定比衰减系数变化率αd1小的衰减系数变化率αd2。而且,通过将1G位置设定在该衰减系数变化率αd2的第二中间规定范围Sd2至Sd3,能够使1G位置处的衰减系数变化率为小的衰减系数变化率αd2。因此,即使在乘车人数及装载重量变化的情况下,也能够抑制搭载车辆V的乘车舒适度和操纵稳定性的特性变化。
另外,在第三实施方式中,弹簧机构421通过小径螺旋弹簧430及大径螺旋弹簧432这两根弹簧得到上述非线性的特性。但是,如图18所示,也可以使用仅通过一根弹簧得到非线性特性的非线性螺旋弹簧630。
根据如上所述的实施方式,具备:缸体,其封入有工作液体;活塞,其能够滑动地嵌入安装在缸体内,并将所述缸体内划分成两室;活塞杆,其与活塞连结,并且向缸体的外部伸出;连通路,其连通成通过活塞的移动来使所述工作液体在所述两室间流动;衰减力产生构件,其设于所述连通路,抑制由于所述活塞的移动而产生的所述工作液体的流动并产生衰减力;所述衰减力产生构件具有如下特性:在所述活塞杆从最短侧规定位置进一步进入所述缸体的内部的范围内,伸长侧衰减系数为硬状态的最短侧特性;在所述活塞杆从最长侧规定位置进一步向所述缸体的外部伸出的范围内,伸长侧衰减系数为软状态的最长侧特性;当所述活塞杆处于所述最短侧规定位置和所述最长侧规定位置之间时,伸长侧衰减系数为在所述硬状态和所述软状态之间变化的状态的特性;所述最短侧规定位置和所述最长侧规定位置之间的伸长侧衰减力特性具有相对于所述活塞杆的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分,至少在所述活塞杆从所述最短侧规定位置向伸长侧移动时,使所述衰减系数变化率增大。这样,伸长侧衰减力特性具有相对于活塞杆的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分,活塞杆从最短侧规定位置向伸长侧移动的初期为大的衰减系数变化率。因此,其后,可以设定为比它小的衰减系数变化率。而且,通过将1G位置设定在该小的衰减系数变化率的范围内,能够使1G位置处的衰减系数变化率为小的衰减系数变化率。因此,即使在乘车人数及装载重量变化的情况下,也能够抑制搭载车辆的乘车舒适度和操纵稳定性的特性变化。因此,能够实现衰减力特性进一步提高。
另外,所述伸长侧衰减力特性的所述衰减系数变化率小的部分的范围比衰减系数变化率大的部分的范围大。因此,即使乘车人数及装载重量变化比较大,也能够抑制搭载车辆的乘车舒适度和操纵稳定性的特性变化。
另外,所述衰减系数变化率小的部分的衰减系数被确定为,相对于在所述活塞杆或者所述缸体上施加的质量的变化,所述衰减系数与临界衰减系数的比为恒定。因此,相对于乘车人数及装载重量变化,能够进一步抑制搭载车辆V的乘车舒适度和操纵稳定性的特性变化。
另外,具备:缸体,其封入有工作液体;活塞,其能够滑动地嵌入安装在所述缸体内,并将所述缸体内划分成两室;活塞杆,其与所述活塞连结,并且向所述缸体的外部伸出;连通路,其连通成通过所述活塞的移动来使所述工作液体在所述两室间流动;衰减力产生构件,其设于所述连通路,抑制由于所述活塞的移动而产生的所述工作液体的流动并产生衰减力;所述衰减力产生构件具有如下特性:在所述活塞杆从最长侧规定位置进一步向所述缸体的外部伸出的范围内,缩短侧衰减系数为硬状态的最长侧特性;在所述活塞杆从最短侧规定位置进一步进入所述缸体的内部的范围内,缩短侧衰减系数为软状态的最短侧特性;在所述最长侧规定位置和所述最短侧规定位置之间,缩短侧衰减系数为在所述软状态和所述硬状态之间变化的状态的特性;所述最长侧规定位置和所述最短侧规定位置之间的缩短侧衰减力特性具有相对于所述活塞杆的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分,至少在所述活塞杆从所述最长侧规定位置向缩短侧移动时,使所述衰减系数变化率增大。这样,缩短侧衰减力特性具有相对于活塞杆的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分,活塞杆从最长侧规定位置向缩短侧移动的初期为大的衰减系数变化率。因此,其后,可以设定为比它小的衰减系数变化率。而且,通过将1G位置设定在该小的衰减系数变化率的范围内,能够使1G位置处的衰减系数变化率为小的衰减系数变化率。因此,即使在乘车人数及装载重量变化的情况下,也能够抑制搭载车辆的乘车舒适度和操纵稳定性的特性变化。因此,能够实现衰减力特性进一步提高。
另外,所述衰减力产生构件具有通路面积调节机构,该通路面积调节机构根据所述活塞杆的位置调节所述连通路的通路面积。因此,能够容易且详细地进行基于活塞杆的位置的衰减力特性的调节。
另外,将上述缓冲器仅用于前轮及后轮中的后轮侧。因此,能够有效地抑制搭载车辆的乘车舒适度或操纵稳定性的特性变化。
上述各实施方式表示在多筒式液压缓冲器中使用本发明的例子,但不限于此。例如,也可以用于单管式液压缓冲器,甚至可以用于一切缓冲器,上述单管式液压缓冲器没有外筒,并利用能够向缸体10内的下室17的与上室16相反的一侧滑动的分隔体形成气室。当然,也可以将本发明应用于上述基阀23。另外,在缸体10的外部设置与缸体10内连通的油通路,并且在该油通路上设置衰减力产生机构的情况下也能够应用。另外,在上述实施方式中,以液压缓冲器为例表示,但也可以使用水或空气来作为流体。
工业实用性
根据上述缓冲器及车辆,能够实现衰减力特性进一步提高。
附图标记说明
10 缸体
15 活塞
16 上室
17 下室
18 活塞杆
31 调节针
32 杆内连通路
99、111、112 连通路
237、503、616 可变节流孔(连通路)
101、238、505、621 通路面积调节机构(衰减力产生构件)
114、115 衰减力产生机构(衰减力产生构件)
421 弹簧机构(衰减力产生构件)
Sa1、Sb1、Sc4、Sd1 最短侧规定位置
Sa4、Sb3、Sc1、Sd3 最长侧规定位置
V 车辆
Wf 前轮
Wr 后轮

Claims (9)

1.一种缓冲器,其特征在于,具备:
缸体,其封入有工作液体;
活塞,其能够滑动地嵌入安装在所述缸体内,并将所述缸体内划分成两室;
活塞杆,其与所述活塞连结,并且向所述缸体的外部伸出;
连通路,其连通成通过所述活塞的移动来使所述工作液体在所述两室间流动;
衰减力产生构件,其设于所述连通路,抑制由于所述活塞的移动而产生的所述工作液体的流动并产生衰减力;
所述衰减力产生构件具有如下特性:
在所述活塞杆从最短侧规定位置进一步进入所述缸体的内部的范围内,伸长侧衰减系数为硬状态,并且缩短侧衰减系数为软状态的最短侧特性;
在所述活塞杆从最长侧规定位置进一步向所述缸体的外部伸出的范围内,伸长侧衰减系数为软状态,并且缩短侧衰减系数为硬状态的最长侧特性;
当所述活塞杆处于所述最短侧规定位置和所述最长侧规定位置之间的中间规定位置时,伸长侧衰减系数为在所述硬状态和所述软状态之间变化的状态的特性;
所述最短侧规定位置和所述最长侧规定位置之间的伸长侧衰减力特性具有相对于所述活塞杆的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分,至少在所述活塞杆从所述最短侧规定位置向伸长侧移动时,使所述衰减系数变化率增大。
2.根据权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,所述伸长侧衰减力特性的所述衰减系数变化率小的部分的范围比所述衰减系数变化率大的部分的范围大。
3.根据权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,所述衰减系数变化率小的部分的衰减系数被确定为,相对于在所述活塞杆或者所述缸体上施加的质量的变化,所述衰减系数与临界衰减系数的比为恒定。
4.根据权利要求2所述的缓冲器,其特征在于,所述衰减系数变化率小的部分的衰减系数被确定为,相对于在所述活塞杆或者所述缸体上施加的质量的变化,所述衰减系数与临界衰减系数的比为恒定。
5.根据权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,所述衰减力产生构件具有通路面积调节机构,该通路面积调节机构根据所述活塞杆的位置调节所述连通路的通路面积。
6.根据权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,相对于所述活塞杆的行程的衰减系数变化率小的部分成为对没有乘车人员及装载物且停在水平位置的车体进行支承的1G位置。
7.一种缓冲器,其特征在于,具备:
缸体,其封入有工作液体;
活塞,其能够滑动地嵌入安装在所述缸体内,并将所述缸体内划分成两室;
活塞杆,其与所述活塞连结,并且向所述缸体的外部伸出;
连通路,其连通成通过所述活塞的移动来使所述工作液体在所述两室间流动;
衰减力产生构件,其设于所述连通路,抑制由于所述活塞的移动而产生的所述工作液体的流动并产生衰减力;
所述衰减力产生构件具有如下特性:
在所述活塞杆从最长侧规定位置进一步向所述缸体的外部伸出的范围内,缩短侧衰减系数为硬状态,并且伸长侧衰减系数为软状态的最长侧特性;
在所述活塞杆从最短侧规定位置进一步进入所述缸体的内部的范围内,缩短侧衰减系数为软状态,并且伸长侧衰减系数为硬状态的最短侧特性;
在所述最长侧规定位置和所述最短侧规定位置之间的中间规定位置时,缩短侧衰减系数为在所述软状态和所述硬状态之间变化的状态的特性;
所述最长侧规定位置和所述最短侧规定位置之间的缩短侧衰减力特性具有相对于所述活塞杆的行程的衰减系数变化率大的部分和小的部分,至少在所述活塞杆从所述最长侧规定位置向缩短侧移动时,使所述衰减系数变化率增大。
8.根据权利要求7所述的缓冲器,其特征在于,所述衰减力产生构件具有通路面积调节机构,该通路面积调节机构根据所述活塞杆的位置调节所述连通路的通路面积。
9.一种车辆,其特征在于,将权利要求1所述的缓冲器仅用于前轮及后轮中的后轮侧。
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