CN107614925A - 缸体装置 - Google Patents

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CN107614925A
CN107614925A CN201680019345.9A CN201680019345A CN107614925A CN 107614925 A CN107614925 A CN 107614925A CN 201680019345 A CN201680019345 A CN 201680019345A CN 107614925 A CN107614925 A CN 107614925A
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田边有未
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Abstract

提供一种能够降低从流体承受的旋转力的缸体装置。在外筒(3)与内筒(2)之间设置有中间筒(17)。中间筒(17)在其与内筒(2)之间形成有供作为电粘性流体的工作流体(20)流动的流路(18A、18B、18C、18D)。流路(18A、18B、18C、18D)绕中间筒(17)倾斜地延伸,在一部分向第一倾斜方向延伸,在其他部分向与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向延伸。为此,在内筒(2)的外周侧设置有间隔壁(21A、21B、21C、21D)。间隔壁(21A、21B、21C、21D)具有向第一倾斜方向延伸的第一顺时针部(21A1、21B1、21C1、21D1)及第二顺时针部(21A3、21B3、21C3、21D3)和向第二倾斜方向延伸的逆时针部(21A2、21B2、21C2、21D2)。

Description

缸体装置
技术领域
本发明涉及一种适合用于对例如汽车、铁路车辆等车辆的振动进行缓冲的缸体装置。
背景技术
通常,在汽车等车辆中,在车体(弹簧上)侧与各车轮(弹簧下)侧之间设置有以液压缓冲器为代表的缸体装置。在此,在专利文献1中公开了如下结构,即,在使用电粘性流体的减振器(缓冲器)中,在内侧的筒与外侧的筒之间设置螺旋部件,将螺旋部件间设为流路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2014/135183号
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1的结构例如基于在螺旋部件间流动的流体(电粘性流体)的剪切阻力向外侧的筒施加旋转力(转矩)。如果该旋转力大,则例如从耐久性方面来看有可能不利。
本发明的目的在于提供一种能够降低从流体承受的旋转力的缸体装置。
用于解决技术问题的手段
本发明一实施方式的缸体装置具有:内筒,其封入有流体的性状因电场或磁场而变化的功能性流体,并且在内部插入有杆;外筒,其设置于该内筒的外侧;流路形成机构,其设置于所述内筒与所述外筒之间,形成有通过所述杆的进退运动而使所述功能性流体从轴向的一端侧向另一端侧流动的流路,并且不能与所述内筒或外筒相对旋转;所述流路绕所述内筒或所述流路形成机构倾斜地延伸,所述流路具有向第一倾斜方向延伸的第一部分和向与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向延伸的第二部分。
根据本发明一实施方式的缸体装置,能够降低从流体承受的旋转力。
附图说明
图1是表示作为实施方式的缸体装置的缓冲器的纵剖视图。
图2是表示内筒的立体图。
图3是表示内筒的侧视图。
图4是表示内筒的展开图。
图5是表示内筒的轴向位置与流体的粘度之间的关系的一个例子的特性线图。
图6是表示内筒的轴向位置与流体的粘度之间的关系的其他例子的特性线图。
具体实施方式
以下,以应用在设置于四轮汽车等车辆的缓冲器的情况为例,按照附图对实施方式的缸体装置进行说明。
在图1中,作为缸体装置的缓冲器1构成为衰减力调整式的液压缓冲器(半主动减振器),使用功能性流体(即电粘性流体)作为封入内部的工作油等工作流体20。缓冲器1与例如由螺旋弹簧构成的悬架弹簧(未图示)一起构成车辆用的悬挂装置。在以下说明中,将缓冲器1的轴向的一端侧记载为“上端”侧,将轴向的另一端侧记载为“下端”侧。
缓冲器1构成为包含内筒2、外筒3、活塞5、活塞杆8、中间筒17等。内筒2形成为沿轴向延伸的圆筒状的筒体,将后述的工作流体20(即功能性流体)封入内部。在内筒2的内部插入有后述的活塞杆8,在内筒2的外侧,同轴地设置有外筒3。
外筒3构成缓冲器1的外壳,形成为圆筒体。外筒3的下端侧是利用底盖4通过焊接手段等封闭的封闭端。底盖4与后述的底阀12的阀体13一起构成基底部件。外筒3的上端侧为开口端,在该开口端侧,铆接部3A向径向内侧弯曲地形成。铆接部3A以防脱状态对密封部件11的环状板体11A的外周侧进行保持。
另一方面,内筒2以与该外筒3同轴的方式设置于外筒3内。内筒2的下端侧嵌合安装于底阀12的阀体13,上端侧嵌合安装于杆引导件9。在内筒2,始终与后述的流路18连通的油孔2A作为径向的横孔沿周向分离地形成多个(例如四个)。内筒2内的杆侧油室B通过油孔2A与流路18连通。
内筒2与外筒3一起构成缸体,在该缸体内封入有工作流体20。在此,在实施方式中,作为填充(封入)到缸体内的流体、即成为工作油的工作流体20,使用电粘性流体(ERF:Electric Rheological Fluid)。在图1中,封入的工作流体20被表示成了无色透明。
电粘性流体是流体的性状因电场而变化的功能性流体的一种,电粘性流体是性状因电场(电压)而变化的流体。即,电粘性流体是流通阻力(衰减力)根据施加的电压而变化的流体。电粘性流体例如由通过硅油等构成的基油(原油)和混入(分散)到该基油且可使粘性根据电场的变化而改变的粒子(微粒子)构成。缓冲器1构成为通过在后述的流路18内产生电位差,并且控制通过该流路18的电粘性流体的粘度,从而控制(调整)所产生的衰减力。在本实施方式中,以电粘性流体等功能性流体为例进行说明,也可以使用油、水等工作液。
在内筒2与外筒3之间,形成有环状的储液室A。在储液室A内,与工作流体20一起封入有气体。该气体可以是大气压状态的空气,另外也可以使用压缩的氮气等气体。在活塞杆8缩小(收缩行程)时,为了补偿该活塞杆8的进入体积,压缩储液室A内的气体。
活塞5以能够滑动的方式嵌装(嵌插)在内筒2内。活塞5将内筒2内划分为杆侧油室B和底侧油室C。在活塞5上,能够连通杆侧油室B和底侧油室C的油路5A、5B分别沿周向分离地形成多个。在此,实施方式的缓冲器1为单向流动构造。因此,内筒2内的工作流体20在活塞杆8的收缩行程和拉伸行程这两个行程中,始终从杆侧油室B(即内筒2的油孔2A)朝向流路18单向地(即在图1中用双点划线表示的箭头F的方向)流通。
为了实现这样的单向流动构造,在活塞5的上端面例如设置有收缩侧止回阀6,当活塞5在活塞杆8的缩小行程(收缩行程)中在内筒2内朝下滑动位移时,收缩侧止回阀6开阀,在除此以外的其他时刻闭阀。收缩侧止回阀6允许底侧油室C内的油液(工作流体20)在各油路5A内向杆侧油室B流通,阻止油液向与此相反的方向流通。
在活塞5的下端面例如设置有伸长侧的盘阀7。当活塞5在活塞杆8的伸长行程(拉伸行程)中在内筒2内朝上滑动位移时,如果杆侧油室B内的压力超过释放设定压,则伸长侧的盘阀7开阀,将此时的压力经由各油路5B向底侧油室C侧释放。
作为杆的活塞杆8在内筒2内沿轴向(与内筒2及外筒3、进一步说是缓冲器1的中心轴线相同的方向,图1的上下方向)延伸。即,活塞杆8的下端侧在内筒2内与活塞5连结(固定),上端侧向成为缸体的内筒2及外筒3的外部延伸出来。在该情况下,在活塞杆8的下端侧,利用螺母8A等固定(固定安装)活塞5。另一方面,活塞杆8的上端侧经由杆引导件9向外部突出。此外,可以使活塞杆8的下端进一步延伸而从底部(例如底盖4)侧朝外突出,形成为所谓的双杆结构。
在内筒2和外筒3的上端侧,以封闭这些内筒2和外筒3的上端侧的方式嵌合设置有带阶梯的圆筒状的杆引导件9。杆引导件9支承活塞杆8,通过对例如金属材料、硬质的树脂材料等实施成形加工、切削加工等而形成为规定形状的筒体。杆引导件9将内筒2的上侧部分及后述的中间筒17的上侧部分定位在外筒3的中央。与此同时,杆引导件9在其内周侧对活塞杆8以能够沿轴向滑动的方式进行引导(导向)。
在此,杆引导件9由环状的大径部9A和短筒状的小径部9B形成为带阶梯的圆筒状,大径部9A位于上侧并插嵌于外筒3的内周侧,小径部9B位于该大径部9A的下侧并插嵌于内筒2的内周侧。在杆引导件9的小径部9B的内周侧,设置有能够沿轴向滑动地引导活塞杆8的引导部9C。引导部9C是通过对例如金属筒的内周面施以四氟乙烯涂层而形成的。
另一方面,在杆引导件9的外周侧,在大径部9A与小径部9B之间,嵌合安装有环状的保持部件10。保持部件10以沿轴向定位的状态对后述的中间筒17的上端侧进行保持。保持部件10由例如电绝缘性材料(绝缘体)形成,将内筒2及杆引导件9与中间筒17之间保持为电绝缘的状态。
在杆引导件9的大径部9A与外筒3的铆接部3A之间,设置有环状的密封部件11。密封部件11构成为包含金属性的环状板体11A和弹性体11B,环状板体11A在中心设置有供活塞杆8插入的孔,弹性体11B由橡胶等弹性材料构成,通过烧结等手段固定安装于该环状板体11A。密封部件11通过使弹性体11B的内周与活塞杆8的外周侧滑动接触,从而将其与活塞杆8之间液密、气密地封闭(密封)。
在内筒2的下端侧(一端侧)设置有位于该内筒2与底盖4之间的底阀12。底阀12构成为包含阀体13、拉伸侧止回阀15和盘阀16。阀体13在底盖4与内筒2之间划分出储液室A和底侧油室C。在阀体13上,能够连通储液室A和底侧油室C的油路13A、13B分别沿周向隔开间隔地形成。
在阀体13的外周侧形成有阶梯部13C,内筒2的下端内周侧嵌合固定于该阶梯部13C。另外,在阶梯部13C,环状的保持部件14嵌合安装于内筒2的外周侧。保持部件14以沿轴向定位的状态保持后述的中间筒17的下端侧。保持部件14由例如电绝缘性材料(绝缘体)形成,将内筒2及阀体13与中间筒17之间保持为电绝缘的状态。另外,在保持部件14上形成有使后述的流路18与储液室A连通的多个油路14A。
拉伸侧止回阀15例如设置于阀体13的上表面侧。当活塞5在活塞杆8的伸长行程中朝上滑动位移时,拉伸侧止回阀15开阀,在除此以外的其他时刻闭阀。拉伸侧止回阀15允许储液室A内的油液(工作流体20)在各油路13A内向底侧油室C流通,阻止油液向相反方向流动。
缩小侧的盘阀16例如设置在阀体13的下表面侧。当活塞5在活塞杆8的缩小行程中朝下滑动位移时,如果底侧油室C内的压力超过释放设定压,则缩小侧的盘阀16开阀,将此时的压力经由各油路13B向储液室A侧释放。
在外筒3与内筒2之间,设置有由沿轴向延伸的压力管构成的作为流路形成机构的中间筒17。中间筒17使用导电性材料形成,并构成筒状的电极。中间筒17在其与内筒2之间形成有通过活塞杆8的进退运动而使工作流体20从轴向的上端侧向下端侧流动的流路(通路)18(18A、18B、18C、18D)。
即,中间筒17经由沿轴向(上下方向)分离地设置的保持部件10、14安装于内筒2的外周侧。在该情况下,中间筒17的上端侧不能经由保持部件10及杆引导件9相对于外筒3相对旋转,中间筒17的下端侧不能经由保持部件14、阀体13及底盖4相对于外筒3相对旋转。并且,中间筒17在内部形成有以遍及整周地包围在内筒2的外周侧的方式延伸的环状通路、即流通工作流体20的流路18。
流路18利用在内筒2上形成为径向横孔的油孔2A始终与杆侧油室B连通。即,在图1中,如利用箭头F对工作流体20的流动方向表示的那样,缓冲器1在活塞5的压缩行程及拉伸行程两者中,使工作流体20从杆侧油室B通过油孔2A向流路18流入。当活塞杆8在内筒2内进退运动时(即反复进行收缩行程和拉伸行程的期间),流入流路18内的工作流体20通过该进退运动而从流路18的轴向的上端侧向下端侧流动。
流入流路18内的工作流体20从中间筒17的下端侧经由保持部件14的油路14A向储液室A流出。此时,工作流体20的压力在流路18的上游侧(即油孔2A侧)最高,在流路18内流通期间因为承受流路(通路)阻力而逐渐下降。因此,流路18内的工作流体20当在流路18的下游侧(即保持部件14的油路14A)流通时是最低的压力。
流路18向在外筒3及内筒2内利用活塞5的滑动而流通的流体、即作为工作流体20的电粘性流体施加阻力。为此,中间筒17经由产生高电压的高电压驱动器(未图示)与作为电源的蓄电池19的正极连接。中间筒17是向作为流路18内的流体的工作流体20、即作为功能性流体的电粘性流体施加电场的电极(电极部件)。在该情况下,中间筒17的两端侧被电绝缘的保持部件10、14电绝缘。另一方面,内筒2经由杆引导件9、底阀12、底盖4、外筒3、高电压驱动器等与负极(大地)连接。
高电压驱动器基于从用于可变地调整缓冲器1的衰减力的控制器(未图示)输出的指令(高电压指令),使从蓄电池19输出的直流电压升压并将其向中间筒17供给(输出)。由此,在中间筒17与内筒2之间、即在流路18内,产生与施加于中间筒17的电压对应的电位差,使电粘性流体的粘度变化。在该情况下,缓冲器1能够根据施加于中间筒17的电压,将产生衰减力的特性(衰减力特性)从硬(Hard)的特性(硬特性)连续地调整为软(soft)的特性(软特性)。此外,缓冲器1即使没有连续地调整衰减力特性,也能够两级或者多级地调整衰减力特性。
在专利文献1中公开了如下结构,即,在使用电粘性流体的减振器(缓冲器)中,在内侧的筒与外侧的筒之间设置螺旋部件(连续向一个方向旋转的间隔壁),将螺旋部件间设为流路。在该结构的情况下,通过将流路设为螺旋状,能够确保流路的长度。但是,在螺旋部件间流动的流体(电粘性流体)因为向一个方向连续设置(流动),所以会基于流体的剪切阻力向外侧的筒施加旋转力(转矩),外侧的筒有可能旋转。因此,需要在外侧的筒上设置用于承受旋转力的止转件(例如,爪部和与该爪部卡合的被卡合部),除了构造变得复杂以外,有生产率降低的可能性。而且,重复向设置止转件的部分(例如,爪部和与该爪部卡合的被卡合部)施加负荷(转矩)容易导致产生磨损,从耐久性方面来看有可能不利。
相对于此,在实施方式中,流路18由在中间筒17的内周侧绕周向倾斜地延伸的四条流路18A、18B、18C、18D构成。在该情况下,该各流路18A、18B、18C、18D在一部分向第一倾斜方向(例如,从外筒3的铆接部3A侧观察时的顺时针方向)延伸,在其他部分向与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向(例如,从外筒3的铆接部3A侧观察时的逆时针方向)延伸。由此,相对于在第一倾斜方向的流路中流动的流体力,在第二倾斜方向的流路中流动的流体力向消除方向作用,因此,能够降低从工作流体20向内筒2施加的(合计的)旋转力(转矩、力矩)。此外,在本实施方式中,由四条流路构成,但也可以由一条流路构成。
为此,在内筒2的外周侧,设置有绕中间筒17及内筒2倾斜地延伸的四个间隔壁21A、21B、21C、21D。间隔壁21A、21B、21C、21D隔开流路18A、18B、18C、18D,固定于内筒2(与内筒2设为一体)。各间隔壁21A、21B、21C、21D的高度(径向厚度)尺寸例如被设定为内筒2的内周面中除各间隔壁21A、21B、21C、21D以外的部分与中间筒17的内周面之间的分离尺寸以下。优选的是,通过使高度尺寸与分离尺寸相同,使在四条流路18A、18B、18C、18D中流动的工作流体20不会越过各间隔壁21A、21B、21C、21D而向沿周向邻接的流路18A、18B、18C、18D流出。
如图4的展开图所示,各间隔壁21A、21B、21C、21D如正弦曲线、余弦曲线之类的波状线(例如,在向顺时针方向围绕中间筒17的周围一周之前向作为相反方向的逆时针方向折返的曲线或直线、与此相反的在向逆时针方向围绕中间筒17的周围一周之前向作为相反方向的顺时针方向折返的曲线或直线)那样,在一部分向第一倾斜方向(例如,顺时针方向或逆时针方向)延伸,在其他部分向与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向(例如,逆时针方向或顺时针方向)延伸。
即,各间隔壁21A、21B、21C、21D具有第一顺时针(右旋)部21A1、21B1、21C1、21D1、逆时针(左旋)部21A2、21B2、21C2、21D2和第二顺时针(右旋)部21A3、21B3、21C3、21D3,第一顺时针(右旋)部21A1、21B1、21C1、21D1是向第一倾斜方向延伸的一部分,逆时针(左旋)部21A2、21B2、21C2、21D2是向与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向延伸的其他部分,第二顺时针(右旋)部21A3、21B3、21C3、21D3是向第一倾斜方向延伸的作为一部分。顺时针(右旋)和逆时针(左旋)与从轴向的上端侧(一端侧)观察中间筒17(缓冲器1)时的工作流体20的流通方向、即从图1至图4的上侧向下侧观察中间筒17(缓冲器1)时的工作流体20的流通方向对应。
另外,第一顺时针部21A1、21B1、21C1、21D1和逆时针部21A2、21B2、21C2、21D2通过第一连接部(第一折返部)21A4、21B4、21C4、21D4连接。而且,逆时针部21A2、21B2、21C2、21D2和第二顺时针部21A3、21B3、21C3、21D3通过第二连接部(第二折返部)21A5、21B5、21C5、21D5连接。在该情况下,能够使第一连接部21A4、21B4、21C4、21D4及第二连接部21A5、21B5、21C5、21D5、即向第一倾斜方向延伸的部分与向第二倾斜方向延伸的部分之间的连接部分(折返部分)的厚度比其他部分厚(例如沿内筒2的周向或径向增厚)。由此,能够增厚功能性流体最大程度地作用流体力的部分的厚度,能够减轻应力集中的部分的负荷。
在此,各间隔壁21A、21B、21C、21D在周向上的朝向根据流路18A、18B、18C、18D内的工作流体20的粘度分布而不同。具体而言,各间隔壁21A、21B、21C、21D被设定为,在工作流体20沿各间隔壁21A、21B、21C、21D流动时,消除因作用于中间筒17的剪切阻力而产生的力矩(转矩、旋转力)。即,使由第一倾斜方向产生的中间筒17与外筒3之间的第一相对旋转力(例如顺时针的力)和由第二倾斜方向产生的与第一相对旋转力相反方向的中间筒17与外筒3之间的第二相对旋转力(例如逆时针的力)接近相同大小。换言之,以第一相对旋转力和第二相对旋转力大致相同的方式设定各间隔壁21A、21B、21C、21D的形状。
例如,在流路18(18A、18B、18C、18D)内的粘度分布如图5所示为线性的情况下,使图3所示的a和c的长度之和与b的长度之和相等(a+c=b),以使各间隔壁21A、21B、21C、21D的双向(顺时针和逆时针)的轴向长度相等。另外,在流路18(18A、18B、18C、18D)内的粘度分布如图6所示表现为非线性的情况下,能够通过缩短a的长度且使b的长度大于a的长度(a<b),使作用于中间筒17及内筒2的合计转矩为零(几乎为零)。
换言之,各间隔壁21A、21B、21C、21D的双向(顺时针和逆时针)的轴向长度不需要为相同长度。例如,能够在压力(剪切阻力)高的上游侧(上端侧)缩短一个方向(顺时针或逆时针)的轴向长度(设为短流路),在压力低的下游侧(下端侧)延长其他方向(逆时针或顺时针)的轴向长度(设为长流路)。例如能够基于实验、模拟、计算式等调整(调节)一部分(向第一倾斜方向延伸的部分)的轴向长度、周向长度和倾斜度(倾斜量)以及其他部分(向第二倾斜方向延伸的部分)的轴向长度、周向长度和倾斜度(倾斜量),以使流过流路18(18A、18B、18C、18D)的工作流体20向中间筒17施加的旋转力为所希望的值(例如,合计为零或几乎为零)。
在此,各间隔壁21A、21B、21C、21D例如能够由具有电绝缘的高分子材料(包含合成树脂的树脂材料、包含合成橡胶的橡胶材料等)形成。在该情况下,例如能够通过利用沿周向分成四部分的型框覆盖内筒2的外周面,并向内筒2对高分子材料进行注塑成型,从而一体地形成各间隔壁21A、21B、21C、21D。另外,例如,也可以将预先成形的各间隔壁21A、21B、21C、21D与内筒2粘接。
实施方式的缓冲器1具有如上所述的结构,接着对其动作进行说明。
在将缓冲器1安装于汽车等车辆时,例如,将活塞杆8的上端侧安装于车辆的车体侧,并将外筒3的下端侧(底盖4侧)安装于车轮侧(车轴侧)。在车辆行驶时,如果因路面的凹凸等产生上下方向的振动,则活塞杆8相对于外筒3以伸长、缩小的方式位移。此时,基于来自控制器的指令在流路18内产生电位差,对通过油路的工作流体20、即电粘性流体的粘度进行控制,从而可变地调整缓冲器1的产生衰减力。
例如,在活塞杆8的拉伸行程时,通过内筒2内的活塞5的移动,活塞5的收缩侧止回阀6关闭。在活塞5的盘阀7开阀前,对杆侧油室B的油液(工作流体20)加压,使其通过内筒2的油孔2A而流入流路18内。此时,与活塞5的移动相当的量的油液从储液室A打开底阀12的拉伸侧止回阀15而流入底侧油室C。
另一方面,在活塞杆8的收缩行程时,通过内筒2内的活塞5的移动,活塞5的收缩侧止回阀6打开,底阀12的拉伸侧止回阀15关闭。在底阀12(盘阀16)开阀前,底侧油室C的油液流入杆侧油室B。与此同时,与活塞杆8向内筒2内的浸入相当的量的油液从杆侧油室B通过内筒2的油孔2A而流入流路18内。
在任一情况下(拉伸行程时和收缩行程时),流入到流路18内的油液都以与流路18的电位差(中间筒17与内筒2之间的电位差)对应的粘度在流路18内向出口侧(下侧)通过,从流路18经由保持部件14的油路14A流向储液室A。此时,缓冲器1产生与在流路18内通过的油液的粘度对应的衰减力,能够缓冲(衰减)车辆的上下振动。
在此,通过内筒2的油孔2A(四个油孔2A)流入流路18内的油液即工作流体20在内筒2与中间筒17之间在各间隔壁21A、21B、21C、21D之间的流路18A、18B、18C、18D中从上端侧向下端侧流动。此时,基于在流路18A、18B、18C、18D中流动的工作流体20的剪切阻力对内筒2(及中间筒17)施加旋转力(转矩、力矩)。但是,从在各间隔壁21A、21B、21C、21D的第一顺时针部21A1、21B1、21C1、21D1之间及第二顺时针部21A3、21B3、21C3、21D3之间流动的工作流体20承受的力与从在逆时针部21A2、21B2、21C2、21D2之间流动的工作流体20承受的力彼此为相反方向(彼此抵消)。由此,能够整体减小内筒2从流过流路18A、18B、18C、18D的工作流体20承受的力(能够几乎为零)。
由此,在实施方式中,能够降低内筒2从工作流体20承受的全部(合计)的旋转力(转矩、力矩)。
即,在实施方式中,流路18A、18B、18C、18D具有向第一倾斜方向延伸的部分(第一顺时针部21A1、21B1、21C1、21D1之间及第二顺时针部21A3、21B3、21C3、21D3之间)和向第二倾斜方向延伸的部分(逆时针部21A2、21B2、21C2、21D2之间)。因此,内筒2从在流路18A、18B、18C、18D中流动的工作流体20承受的旋转力在向第一倾斜方向延伸的部分和向第二倾斜方向延伸的部分为彼此相反的方向。
即,能够使由第一倾斜方向产生的内筒2与中间筒17或外筒3之间的第一相对旋转力和由第二倾斜方向产生的内筒2与中间筒17或外筒3之间的第二相对旋转力为彼此相反的方向。由此,能够降低从在流路18A、18B、18C、18D中流动的工作流体20承受的旋转力。
更具体而言,在实施方式中,使第一相对旋转力和第二相对旋转力接近相同的大小。因此,能够使第一相对旋转力与第二相对旋转力彼此抵消,抵消(消除)从流过流路18A、18B、18C、18D的流体承受的旋转力(能够整体几乎为零)。由此,能够省略(废除)内筒2与中间筒17或外筒3之间的止转件(例如爪部和与该爪部卡合的被卡合部)。因此,例如能够简化设置止转件的部分的形状(例如外筒的端面的形状)、减少部件数量、减少加工工时、提高组装性。其结果是,除了在耐久性方面有利以外,还能够提高生产性。而且,因为施加于内筒2的旋转力能够整体几乎为零,所以与施加旋转力的结构相比,能够获得所希望的衰减力。即,能够抑制内筒2旋转对能量的吸收,高效地转换为压力(流通阻力)。
在实施方式中,能够使向第一倾斜方向延伸的部分与向第二倾斜方向延伸的部分之间的连接部分的厚度、即第一连接部21A4、21B4、21C4、21D4及第二连接部21A5、21B5、21C5、21D5的厚度比其他部分的厚度厚(例如沿内筒2的周向或径向增厚)。在该情况下,能够确保施加方向彼此相反的很大的旋转力的第一连接部21A4、21B4、21C4、21D4及第二连接部21A5、21B5、21C5、21D5的强度,能够提高耐久性。
需要说明的是,在实施方式中,对于流路18A、18B、18C、18D,以设置两处向第一倾斜方向延伸的一部分、并设置一处向第二倾斜方向延伸的其他部分的结构的情况为例而进行了说明。即,在实施方式中,对于间隔壁21A、21B、21C、21D,以在上端(一端)与下端(另一端)之间设置两处向第一倾斜方向延伸的顺时针部(第一顺时针部21A1、21B1、21C1、21D1及第二顺时针部21A3、21B3、21C3、21D3)、并设置一处向第二倾斜方向延伸的逆时针部(逆时针部21A2、21B2、21C2、21D2)的结构的情况为例进行了说明。
但是,本发明不限于此,例如,也可以是设置一处向第一倾斜方向延伸的一部分并设置一处向第二倾斜方向延伸的其他部分的结构。另外,也可以是设置一处向第一倾斜方向延伸的一部分并设置两处向第二倾斜方向延伸的其他部分的结构。而且,也可以是将向第一倾斜方向延伸的一部分和向第二倾斜方向延伸的其他部分分别设置多处的结构。在该情况下,向第一倾斜方向延伸的一部分和向第二倾斜方向延伸的其他部分可以为相同数量,也可以是不同数量。在任一情况下,向第一倾斜方向延伸的一部分和向第二倾斜方向延伸的其他部分都优选为沿轴向交替配置。
在实施方式中,对于工作流体20,以从轴向的上端侧向下端侧流动的结构的情况为例进行了说明。但是,本发明不限于此,例如,能够是从轴向的下端侧向上端侧流动的结构、从轴向的左端侧(或右端侧)向右端侧(或左端侧)流动的结构、从轴向的前端侧(或后端侧)向后端侧(或前端侧)流动的结构等从轴向的一端侧向另一端侧流动的结构。
在实施方式中,对于中间筒17,以不能相对于外筒3相对旋转的情况为例进行了说明。但是,本发明不限于此,例如,流路形成机构(中间筒)也可以是不能相对于内筒相对旋转的结构。
在实施方式中,以在中间筒17与外筒3之间没有设置(省略)例如由爪部(凸部)和与该爪部卡合的被卡合部(凹部)等构成的止转件(卡合部)的结构的情况为例进行了说明。但是,本发明不限于此,例如也可以是在内筒与中间筒之间或中间筒与外筒之间、以及内筒与外筒之间,设置由爪部(凸部)和与该爪部卡合的被卡合部(凹部)等构成的止转件(卡合部)的结构。
在实施方式中,以将限制流路18A、18B、18C、18D的方向的间隔壁21A、21B、21C、21D设置于内筒2(的外周侧)的结构的情况为例进行了说明。但是,本发明不限于此,例如,也可以将间隔壁设置于中间筒(的内周侧)。在该情况下,虽然同样向中间筒施加旋转力,但是通过应用本发明,能够降低其旋转力。另外,也可以是将限制流路18A、18B、18C、18D的方向的间隔壁21A、21B、21C、21D设置于外筒3的结构。在该情况下,虽然向外筒3施加旋转力(转矩、力矩),但也能够将其降低。
在实施方式中,以设置四个限制流路18A、18B、18C、18D的方向的间隔壁21A、21B、21C、21D的结构的情况为例进行了说明。但是,本发明不限于此,例如,也可以设置两个、三个、五个或六个间隔壁等,只要设置多个间隔壁即可,间隔壁的个数能够根据所需的性能(衰减性能)、制造成本、规格等适当地设定。
在实施方式中,以沿上下方向配置缓冲器1的结构的情况为例进行了说明。但是,本发明不限于此,能够根据安装对象沿所希望的方向配置,例如在不引起通气的范围内倾斜地配置等。
在实施方式中,以利用电粘性流体构成作为功能性流体的工作流体20的情况为例进行了说明。但是,本发明不限于此,也可以使用例如流体的性状因磁场而变化的磁性流体(MR流体)构成作为功能性流体的工作流体。在使用磁性流体的情况下,例如可以构成为当在内筒2与中间筒17之间产生磁场并可变地调整产生衰减力时,能够从外部可变地控制所述磁场。另外,利用非磁性材料形成绝缘用的保持部件10、14等即可。
在实施方式中,以将作为缸体装置的缓冲器1用于四轮汽车的情况为例进行了说明。但是,本发明不限于此,例如能够广泛用作两轮车所用的缓冲器、铁路车辆所用的缓冲器、包含一般工业设备的各种机械设备所用的缓冲器、建筑物所用的缓冲器等对应该缓冲的对象进行缓冲的各种缓冲器(缸体装置)。
根据以上实施方式,能够降低从流体承受的旋转力(转矩、力矩)。
即,根据实施方式,流路具有向第一倾斜方向延伸的部分和向第二倾斜方向延伸的部分。因此,从流过流路的流体承受的旋转力在向第一倾斜方向延伸的部分和向第二倾斜方向延伸的部分为彼此相反的方向。即,能够使由第一倾斜方向产生的内筒与流路形成机构之间或流路形成机构与外筒之间的第一相对旋转力和由第二倾斜方向产生的内筒与流路形成机构之间或流路形成机构与外筒之间的第二相对旋转力朝向彼此相反的方向。由此,能够降低从流过流路的流体承受的旋转力。其结果是,在设置止转件的情况下,能够实现止转件的小型化、耐久性的提高。而且,在能够省略(废止)止转件的情况下,除了提高耐久性以外,还能够提高生产性。
根据实施方式,使由第一倾斜方向产生的内筒与流路形成机构之间或流路形成机构与外筒之间的第一相对旋转力和由第二倾斜方向产生的与第一相对旋转力相反方向的内筒与流路形成机构之间或流路形成机构与外筒之间的第二相对旋转力接近相同的大小。因此,第一相对旋转力和第二相对旋转力彼此抵消,能够抵消(消除)从流过流路的流体承受的旋转力。由此,能够省略(废弃)止转件,例如,能够简化没有设置止转件的部分的形状(例如外筒的端面的形状)、减少部件数量、减少加工工时、提高组装性。其结果是,除了在耐久性方面有利以外,还能够提高生产性。
根据实施方式,使向第一倾斜方向延伸的部分和向第二倾斜方向延伸的部分之间的连接部分的厚度比其他部分厚。因此,能够确保施加方向彼此相反的很大的旋转力的连接部分的强度,能够提高耐久性。
作为基于以上实施方式的缸体装置,可列举例如以下所记载的方式的缸体装置。
作为缸体装置的第一方式,具有:内筒,其封入有流体的性状因电场或磁场而变化的功能性流体,并且在内部插入有杆;外筒,其设置于该内筒的外侧;流路形成机构,其设置于所述内筒与所述外筒之间,形成有通过所述杆的进退运动而使所述功能性流体从轴向的一端侧向另一端侧流动的流路,并且不能与所述内筒或外筒相对旋转;所述流路绕所述内筒或所述流路形成机构倾斜地延伸,所述流路具有向第一倾斜方向延伸的第一部分和向与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向延伸的第二部分。
根据上述第二方式,在第一方式的基础上,
第一相对旋转力是由所述第一倾斜方向产生的、所述内筒与所述流路形成机构之间的第一相对旋转力或所述流路形成机构与所述外筒之间的第一相对旋转力,
第二相对旋转力是由所述第二倾斜方向产生的、与所述第一相对旋转力相反方向的所述内筒与所述流路形成机构之间的第二相对旋转力或所述流路形成机构与所述外筒之间的第二相对旋转力,
所述第一相对旋转力与所述第二相对旋转力接近相同的大小。
根据上述第三方式,在第一或第二方式的基础上,使向所述第一倾斜方向延伸的所述第一部分和向所述第二倾斜方向延伸的所述第二部分之间的连接部分的厚度比该连接部分以外的其他部分厚。
根据上述第四方式,缸体装置具有:内筒,其封入有工作液,并且在内部插入有杆;外筒,其设置于该内筒的外侧;流路形成机构,其设置于所述内筒与所述外筒之间,形成有通过所述杆的进退运动而使所述工作流体从轴向的一端侧向另一端侧流动的流路,并且不能与所述内筒或外筒相对旋转;所述流路绕所述内筒或所述流路形成机构倾斜地延伸,所述流路具有向第一倾斜方向延伸的一部分和向与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向延伸的其他部分。
以上仅对本发明的几个实施方式进行了说明,但是本领域技术人员能够容易地理解,能够在实质上不超出本发明的新颖教导和优点的情况下对例示的实施方式加以多种变更或改良。因此,追加了该种变更或改良的方式也包含在本发明的技术范围内。也可以任意组合上述实施方式。
本申请基于在2015年8月31日提出申请的日本专利申请第2015-171298号主张优先权。2015年8月31日提出申请的日本专利申请第2015-171298号的包含说明书、专利权利要求、说明书附图及说明书摘要在内的全部公开内容整体通过参照的方式整合到本申请中。
附图标记说明
1 缓冲器(缸体装置)
2 内筒
3 外筒
5 活塞
8 活塞杆(杆)
17 中间筒(流路形成机构)
18(18A、18B、18C、18D) 流路
20 工作流体(流体、功能性流体)
21A、21B、21C、21D 间隔壁
21A1、21B1、21C1、21D1 第一顺时针部(一部分)
21A2、21B2、21C2、21D2 逆时针部(其他部分)
21A3、21B3、21C3、21D3 第二顺时针部(一部分)
21A4、21B4、21C4、21D4 第一连接部(连接部)
21A5、21B5、21C5、21D5 第二连接部(连接部)

Claims (4)

1.一种缸体装置,其特征在于,具有:
内筒,其封入有流体的性状因电场或磁场而变化的功能性流体,并且在内部插入有杆;
外筒,其设置于该内筒的外侧;
流路形成机构,其设置于所述内筒与所述外筒之间,形成有通过所述杆的进退运动而使所述功能性流体从轴向的一端侧向另一端侧流动的流路,并且不能与所述内筒或外筒相对旋转;
所述流路绕所述内筒或所述流路形成机构倾斜地延伸,
所述流路具有向第一倾斜方向延伸的第一部分和向与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向延伸的第二部分。
2.如权利要求1所述的缸体装置,其特征在于,
第一相对旋转力是由所述第一倾斜方向产生的、所述内筒与所述流路形成机构之间的第一相对旋转力或所述流路形成机构与所述外筒之间的第一相对旋转力,
第二相对旋转力是由所述第二倾斜方向产生的、与所述第一相对旋转力相反方向的、所述内筒与所述流路形成机构之间的第二相对旋转力或所述流路形成机构与所述外筒之间的第二相对旋转力,
所述第一相对旋转力与所述第二相对旋转力接近相同的大小。
3.如权利要求1或2所述的缸体装置,其特征在于,
使向所述第一倾斜方向延伸的所述第一部分和向所述第二倾斜方向延伸的所述第二部分之间的连接部分的厚度比该连接部分以外的其他部分厚。
4.一种缸体装置,其特征在于,具有:
内筒,其封入有工作液,并且在内部插入有杆;
外筒,其设置于该内筒的外侧;
流路形成机构,其设置于所述内筒与所述外筒之间,形成有通过所述杆的进退运动而使所述工作流体从轴向的一端侧向另一端侧流动的流路,并且不能与所述内筒或外筒相对旋转;
所述流路绕所述内筒或所述流路形成机构倾斜地延伸,
所述流路具有向第一倾斜方向延伸的一部分和向与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向延伸的其他部分。
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