CN1114723A - 缓冲器的阀结构 - Google Patents

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Abstract

一种缓冲器的阀结构，包括由环形弹性板制成的其内周侧或外周侧被夹持的阀部件，及承接该阀部件自由端侧的阀支座，作为分隔部件把油缸内部分为两个油室，其间的压力差使阀部件挠曲而形成衰减流路，形成了相对于油缸的活塞杆进退动作产生衰减力的缓冲器的阀结构。上述阀部件是将内、外径相同的环形弹性板的副阀、中间板、主阀叠置在阀支座部一侧而构成，在中间板自由端侧至少加工出一个容许副阀挠曲的切口部；也可省去中间板，而将切口部加工在主阀上。

Description

缓冲器的阀结构
本发明系关于缓冲器，特别是与随着缓冲器中活塞的进退动作而能产生减振力的阀结构有关。
过去的油压缓冲器的结构是在如图14中所示的油缸101中插入活塞杆102，在活塞杆102的前端安装与油缸101的内周表面滑动相接的活塞103，并由其分出两个油室S1，S2，在活塞103上加工出压缩侧油路104和伸张侧油路105，在活塞103的两侧设有开、闭压缩侧油路104的压缩侧阀门106及开、闭伸张侧油路105的伸张侧阀产107，在压缩侧阀门106上形成槽缝109a。伸张侧阀门107是把多个板阀111、112、113依次重叠在活塞103的支座面(支承面)110一侧的结构。
并且，把这些板阀111、112、113做成圆形，而支承它们的支承面110则作成如图15(a)所示的圆形(圆环状)，这种结构的阀的伸张行程的衰减力特性如图6中线III所示，在活塞速度低时，油室S1中的工作油从压缩侧阀109的槽缝109a流入与压缩侧油路104连通的油室S2而得到比较陡的衰减力特性，由于支座面110为圆形(圆环形)，活塞速度为中速时，流入伸张侧油路105的工作油使伸张侧阀107打开而得到比较缓的衰减力特性，这种有圆形支座面的场合，衰减力特性曲线在低速区与中速区上产生拐点，因而得不到线性特性。
若把支座面作成如图15(b)中所示的非圆形(非圆环形)，如图6中线II所示，在活塞速度在低速区时，阀门慢慢地开启，从而得到从低速区至中速区大致呈线性的衰减力特性，可是，在非圆形支座面的情况下，从同一图中可以看出在高速区中阀门开度大，衰减力特性变得比较陡。
因此，在实开昭60-99341号公报中公开了保持圆形支座面不变，而使构成阀107的一部分的且作为中间板的板阀112的形状成为如图15(c)中所示的偏心形状，这样在活塞移动中能使作为副阀的板阀111与作为主阀的板阀113的整个圆周的一部分开始挠曲后然后逐渐成为全圆周挠曲状态，从而使从低速区到中速区不产生拐点的方案。
如该实开昭60-99341号公报中公开的那样，把构成阀的中间板制成偏心形状，圆形的支座面可获得与其它情况相同的中速区的衰减力特性，但难于掌握中间板形状与所生衰减力的相互关系。
鉴于上述的问题，本发明的目的是提供一种随着活塞的进退动作在整个速度域中有平滑的而且从低速区到中速区大体为线性衰减力特性的缓冲器的阀结构。
本发明的缓冲器的阀结构包括用圆环形弹性板制成的阀部件，其被夹持部位可以是内周侧，或是外周侧承接及阀部件自由端侧的阀支座，并由其作为分隔件把油缸内部分成两个油室，对应于此2油室之间的压力差使上述阀部件挠曲而形成衰减流道，这样就形成相对于油缸活塞杆的进退动作而产生衰减力的缓冲器的阀结构，上述阀部件为内、外径相同的圆环形弹性板做成，是把副阀，中间板、主阀叠置在上述阀支座一侧上而构成的，在上述中间板上至少形成一个在其开启的自由端侧容许上述副阀挠曲的切口部。
为减少零件数量，上述阀部件可制成内外径相同的圆环形弹性板，把副阀、主阀叠置在上述阀支座一侧上而构成，在上述主阀的开启自由端侧至少加工出1个容许上述副阀挠曲的切口部。
最好使上述阀支座部分为圆形，而且使上述切口的形状是由扇形，半圆形，U字形中至少一种构成。
图1是应用本发明的第1实施例的阀结构的缓冲器中活塞附近剖视图；
图2是图1中所示的阀结构的中间板平面图；
图3(a)是表示图1所示的缓冲器的活塞在低速区阀结构动作状态的透视图；
图3(b)是表示图3(a)动作状态时衰减力特性的曲线图；
图4(a)是表示图1所示的缓冲器的活塞在中高速区附近阀结构动作状态的透视图；
图4(b)是表示图4(a)动作状态时衰减力特性的曲线图；
图5(a)是表示图1所示的缓冲器的活塞在中高速区阀结构动作状态的透视图；
图5(b)是表示图5(a)动作状态时衰减力特性的曲线图；
图6是表示相应于各种阀结构的衰减力特性的曲线图；
图7(a)是上述第1实施例的中间板变型例的平面图；
图7(6)是上述第1实施例的中间板第2变型例的平面图；
图8是应用本发明的第2实施例的阀结构的缓冲器活塞附近的剖面图；
图9是应用本发明的第3实施例阀结构的缓冲器活塞附近剖面图；
图10是图9所示阀结构的中间板平面图；
图11(a)是图9中所示缓冲器的活塞阀结构低速区阀动作状态的透视图；
图11(b)是表示图11(a)动作状态时的衰减力特性的曲线图；
图12(a)是表示图9所示的缓冲器的活塞靠近中高速区的阀结构动作状态的透视图；
图12(b)是表示图12(a)动作状态时的衰减力特性的曲线图；
图13(a)是表示图9所示的缓冲器阀结构在活塞中高速区的动作状态的透视图；
图13(b)是表示图13(a)动作状态时衰减力特性的曲线图；
图14是应用过去的阀结构的缓冲器中活塞附近剖视图；
图15(a)是表示过去的支座面形状的平面图；
图15(b)是表示与图15(a)中不同的过去的支座面形状的平面图；
图15(c)是表示过去的中间板的平面图。
下面，通过附图来详细说明本发明最佳实施例缓冲器及缓冲器阀结构。
图1是第1实施例的缓冲器，特别是其阀结构的纵剖视图、如该图中所示，从下面把活塞杆2插入油缸1中，在此活塞杆2的前端安装与油缸1内周表面滑动相接的活塞(分隔部件)3，由其将油缸1分为两个油室S1、S2，在活塞3中形成压缩侧油路4与伸张侧油路5，把开闭压缩侧油路4的压缩侧阀装置(或阀部件)6安装在活塞3的下面，把开闭伸张侧油路5的伸张侧阀装置(阀部件)7安装在活塞3的上面，在压缩侧阀装置6的背面设置板8，伸张侧阀7的背面上设置板9、9，把它们夹在挡图10、11之间并用螺母12固定。
压缩侧阀装置6由两个圆形阀14、15组成，在内侧的圆形阀14上形成切缝14a，而伸张侧阀装置7由圆形的副阀17、主阀18、和位于其间的中间板19构成，活塞3中包围着伸张侧油路5并与副阀17相接的支座面20为圆形支座面。
在此把中间板19作成与副阀17及主阀18的外径相同，并如图2所示的那样在夹住轴线的大致对称的2个位置上形成扇形的切口部19a，此切口部19a容许副阀17在2个油室S1、S2的压力差作用下产生部分的挠曲、
这样，在本实施例中，就由压缩侧油路4、开闭该压缩侧油路的压缩侧阀装置6、伸张侧油路5及开闭该伸张侧油路5的伸张侧阀装置7而构成衰减力产生装置。
在如上构成的缓冲器的门结构中，活塞杆2在伸张行程向下运动时，活塞速度为低速时油室S1中的工作油从压缩侧阀门6的切14a流入压缩侧油路4、如图3(a)所示地与伸张侧阀7无关地通过压缩侧油路4而流入油室S2，即，切缝14a作为衰减力产生用的孔口。因而衰减力特性从图3(b)中所示的点线圆圈围成的区域依照压缩侧油路4的开口特性慢慢地升高。
而在活塞速度靠近中速区时则如图4(a)所示，由于与中间板19的切口部19a所对应的副阀17上的17a部分在流入伸张侧油路5的工作油的作用下因有该切口部19a而容许其挠曲，此17a部分首先开始开启，衰减力特性则如图4(b)中所示地在点线圆圈所围成的范围内成为无拐点的光滑状态。
进而，当活塞速度在高速区时，如图5(a)所示地伸张侧阀装置7在流入伸张侧油路5的工作油的作用下全部开启，此时由于支座面20为圆形，其衰减力特性就像图5(b)中点线圆圈所围成领域中那样衰减力不会急剧增高而是慢慢地上升。
这样，由于在中间板19上形成切口部19a，故即使在使用圆形阀门时其衰减力特性也会成为如图6中线I所示出的无拐点的光滑状态，同时在中高速区中也可使衰减力缓慢地变化，这样，由于衰减力依中间板19的切口部19a的数目、形状、角度、深度等而变化，就能容易地掌握中间板19的形状与衰减力之间的相互关系。
此外，上述第1实施例中的中间板19的切口部19a的形状并不仅限于图2中所说明的状态，也可以如图7(a)中所示地使切口部19a形成半圆形、U字状，还可以如图7(b)所示地形成有大中心角的切口部19a及比该切口部19a的中心角小的切口部19a，或者把多种形状组合使用，此外，也适用于非圆形(非圆环状)板，而且不限于伸张侧阀门，也适用于压缩侧阀门、底阀等固定的分隔部件上也能使用。
如以上说明的本发明的第1实施例具有用副阀与主阀夹住中间板的特征，其中间板的外径与主阀、副阀的外径相同，并形成有扇形状的切口部，故在活塞杆2的进退动作的高速区中可得到光滑的衰减力特性，而且从低速区到中速区大致为线性，并且在中高速区可获得由本来的支座面所决定的衰减力特性的同时，借助于中间板的切口部的数目、形状、角度、深度等能容易地掌握住其与产生的衰减力的相互关系。
下面，依据图8中所示的应用了相同阀结构的缓冲器的活塞附近的剖视图来说明本发明第2实施例的阀结构。
在活塞3中，除了伸张侧阀装置21以外，所构成的衰减阀与上述第1实施例相同，伸张侧阀装置21的阀结构由与阀支座部20相接的环状副阀17及与该副阀17的挠曲侧表面相接的主阀22构成。把这两个阀同心地支持在活塞杆2上。此主阀22是由与上述第1实施例的中间板19形状相同，在其自由端一侧开有1个以上的扇形切口22a的弹性板构成的，但与副阀17相比其板厚更大。
于是在这种第2实施例的阀结构中，板厚大的主阀22与副阀17部分相接而弹性地抑制该副阀17的挠曲，用一个这种大板厚的主阀22就能起到使上述第1实施例中主阀18与中间阀19成为一体的作用，结果，能用减少了零件数的简单结构保证从低速区到中速区衰减力特性的设定的自由度。
下面，参照适合图9相同阀结构的缓冲器的活塞附近的剖视图、图10中相同阀结构的中间板平面图及图11至图13中相同阀结构动作过程的说明图来说明本发明第3实施例的阀结构。
活塞23由在其上下方向的油路23a……贯通，其下部同心地设置阀导向件24，在阀导向件24内部，把套筒25嵌套在活塞杆2上，在其与套筒25之间设置能上下运动的阀夹持件26，在其与阀夹持件26之间设置弹簧27。
在阀夹持件26上形成上下方向贯通油路26a……，在阀夹持件26的内周缘侧形成阀支座26b，在同一阀夹持件26的外周缘侧将分别具有相同内径与外径的副阀28、中间板29、主阀30、顶阀31离开阀支座部26b地重叠固定在其上。
在上述中间板29上形成朝向内周侧其作为自由端开设的如图10所示的一对相对的切口29a、29a、切口29a、29a容许活塞在低速区时的副阀28产生挠曲，即由此构成产生衰减力的可变孔口，利用这种切口的大小与数量就能容易地设定从低速区开始到中速区的衰减特性发生地变化。
用多个切缝31a、……等分顶阀31的外周缘侧。借助于受弹簧27弹力作用的阀夹持件26使顶阀31接合在活塞23的外周缘部分上，阀夹持件26与各阀件成为一体而构成止回阀。顶阀31的切缝31a在由阀夹持件26构成的上述止回阀闭合时，作为产生活塞地低速区中衰减力的固定孔口。
如上述构成的第3实施例的缓冲器的阀结构，在伸张行程中，如图11(a)中所示，副阀28仅在油室S1的压力比油室S2压力稍高的低速区中的活塞速度状态下不开启，此种场合下，相应于在顶阀31的外周缘侧上的多个切缝31a，……作为固定孔口的开口特性，其衰减特性自图11(b)中点线圆图所包围的范围慢慢升高。
随着活塞速度靠近中速区则如图12(a)中所示地在流入油路26a中的工作油作用下副阀28的面对中间板29的切口部29a的一部分的自由端挠曲，形成局部衰减流路(箭头)，此衰减流路的开口面积与速度相应地变化(增大)，衰减特性成为在图12(b)的点线圆圈所围成的领域中不产生拐点的光滑状态。
进而当活塞速度到达高速区时，如图13(a)所示地中间板29全体在流入油路26a的工作油的作用下挠曲而使阀全部开启，在与阀支座部26b的全体之间形成衰减流路(箭头)，此时由于阀支座部26b为圆形，衰减力特性在图13(b)中点线圆圈所围成的领域内不会有衰减力的急剧升高而是缓慢地上升。在压缩行程时，因弹簧27的挠曲而变成止回阀的阀夹持件26的外周缘侧则成为固定的孔口。对于外周侧被夹持的阀结构，也会收到与内周侧被夹持的阀结构的上述第1、2实施例同样的效果。
根据上述的本发明第3实施例，由于使中间板与副阀及主阀的内外径相同，并形成扇形切口部，从低速区到中速区基本为线性，而在高速区在获得由本来的支座部所决定的衰减力特性的同时，能容易地掌握与由于中间板的切口部数目、形状、角度、深度等而产生的衰减力之间的相关的关系，从而能确保衰减特性设定的自由度，又由于主阀与中间板形成一体，以较少部件结构就能取得同样的作用效果。

Claims (4)

1.  一种缓冲器的阀结构，包括用圆环形弹性板制成的阀部件，其被夹持部位可以是内周侧或是外周侧，及承接此阀部件自由端侧的阀支座，并由其作为分隔部件把油缸内部分成两个油室，对应于此2油室间的压力差使上述阀部件挠曲而形成衰减流路，这样就形成相对于油缸的活塞杆的进退动作产生衰减力的缓冲器的阀结构。其特征在于：
上述阀部件为内外径相同的圆环形弹性板做成，把副阀、中间板、主阀叠置在上述阀支座部一侧而构成的，并在上述中间板上至少形成一个在其开启的自由端侧容许上述副阀挠曲的切口部。
2.  一种缓冲器的阀结构，包括用圆环形弹性板制成的阀部件，其夹持部位可以是内周侧或是外周侧，及承接此阀部件自由端侧的阀支座，并由其作为分隔部件把油缸内部分成两个油室，对应于此2油室间的压力差使上述阀部件挠曲而形成衰减流路，这样就形成相对于油缸的活塞杆的进退动作产生衰减力的缓冲器的阀结构，其特征在于：
上述阀部件为内外径相同的圆环形弹性板做成，把副阀、主阀叠置在上述阀支座部一侧而构成的，并在上述主阀的开启自由端侧至少加工出1个，容许上述副阀挠曲的切口部。
3.  如权利要求1与2中任一项中所述的缓冲器的阀结构，其特征在于，上述阀支座部为圆形。
4.  如权利要求1与2中任一项中所述的缓冲器的阀结构，其特征在于，上述切口部的形状至少是扇形、半圆形，U字形中的一种。
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