TWI449853B - 油壓式減震器 - Google Patents

Description

油壓式減震器

本發明是關於油壓式減震器，利用油的流動阻力，來緩衝當使移動物體停止時的衝擊。

油壓式減震器其所具有的構造，例如在專利文獻1所記載，在缸體殼體的活塞室內，充填礦油等的油，並且在外周保持著油的流通間隙的狀態，收容著制動用的活塞，將與該活塞連結的桿部，可自由滑動地貫穿上述缸體殼體的桿側端壁(套筒)而朝外部延伸。當移動物體衝撞該桿部的前端而讓上述活塞移位時，藉由流動於上述流通間隙的油的流動阻力，來吸收上述移動物體的運動能量。

一般來說，上述桿部，藉由回復彈簧的彈壓力而通常佔據前進端也就是初期位置，當上述移動物體衝撞時後退進行過緩衝動作之後，以上述回復彈簧的彈壓力而再回復到初期位置，反覆進行這樣的動作。此時，在該桿部的表面，藉由附著上在活塞室內所充填的油，而形成油膜，所以藉由該桿部反覆進行後退/前進，則活塞室內的油有少許會分別通過該桿部而流出外部，結果，活塞室內的油量漸漸減少，讓油壓式減震器的緩衝性能降低，而到達其使用壽命。

為了防止因為油量減少導致緩衝性能降低，在上述桿部的外周與桿側端壁的內周之間設置刮削器，以該刮削器將附著於桿部外周的油膜刮落，使其回到上述活塞室內，藉此達到減少流出量即可。

可是，上述油膜，一方面會作為用來供設置於上述桿側端壁的桿部襯墊與上述桿部的滑動的潤滑油的功能，所以如果將該油膜過於去除的話，桿部的滑動阻力增大而滑動特性會變差，並且上述桿部襯墊會磨耗而密封性降低。

因此，不得不要讓必須量的油作為潤滑油流出，將油的流出量降低也有其限度。而且這種情形成為用來防止：油量減少導致油壓式減震器的緩衝性能降低的最大瓶頸。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特開2006-250309號公報

本發明的目的，在油壓式減震器，要達到：藉由將附著在桿部的外周的油膜去除至極限而減低油的流出量，同時可確保上述桿部與桿部襯墊之間良好的滑動性，且防止該桿部襯墊的磨耗。

用以達成上述目的的本發明的油壓式減震器，在具有頭側端壁及桿側端壁的缸體殼體的內部，具有充填著油的活塞室，在該活塞室內朝該活塞室的軸線方向可自由移動地收容有緩衝用的活塞，在該活塞連結著桿部的基端部，並且該桿部的前端部貫穿上述桿側端壁而導出到上述缸體殼體的外部，在該桿部的外周與上述桿側端壁的內周之間中介有桿部襯墊，其特徵為：上述桿部襯墊，具有：具有用來將附著在上述桿部外周的油膜刮落的稜邊的第一凸緣、以及將供給到上述桿部的外周的潤滑油予以保持的環狀的潤滑油保持構件；該潤滑油保持構件，在較上述第一凸緣更靠近桿部前端的位置接觸於該桿部的外周。

在本發明，上述桿部襯墊，在較上述第一凸緣更靠近桿部前端的位置具有密封用的第二凸緣，在該第一凸緣與第二凸緣之間中介有上述潤滑油保持構件。

在本發明，在上述桿部襯墊的內周形成有環狀的凹溝，讓上述潤滑油保持構件嵌合於該凹溝內。

本發明，隔介著微小的滑動間隙包圍上述桿部的套筒，從上述桿側端壁朝向上述活塞室側延伸，上述桿部，在位於該桿部的外周、與上述桿側端壁及套筒的內周之間的上述滑動間隙內的部分，具有：用來使通過該滑動間隙內的油而作用於上述桿部襯墊的壓力減低的迷宮式構造。

在該情況，上述迷宮式構造，是由將上述桿部的外周包圍的複數周圍溝所構成，在該周圍溝內，充填有黏度較上述油更大的高黏度油。

藉由本發明，即使藉由桿部襯墊的第一凸緣將桿部外周的油膜刮落至極限，也能藉由從設置在上述桿部襯墊的潤滑油保持構件所供給的潤滑油，良好地維持該桿部襯墊與上述桿部的滑動性，並且也防止該桿部襯墊的磨耗。結果，使油的流出量減少至極限而能延長油壓式減震器的壽命，同時能維持上述桿部與桿部襯墊的良好滑動性、且能提升該桿部襯墊的耐久性。

第1圖～第3圖是顯示本發明的油壓式減震器的第一實施方式。該減震器，具有圓筒狀的缸體殼體1。該缸體殼體1，具有：位於軸線L方向的基端側的頭側端壁2及位於前端側的桿側端壁3、以及位於中間的中間壁4；在該中間壁4與上述頭側端壁2之間形成有活塞室5，在該中間壁4與上述桿側端壁3之間形成有儲壓室6，在該活塞室5及儲壓室6的內部以加壓狀態充填著油7。上述活塞室5與儲壓室6，是以上述中間壁4的連通孔4a相互連通。

在上述活塞室5的內部，將外徑較該活塞室5的內徑更小的緩衝用的活塞10，在其外周與上述缸體殼體1的內周之間保持著油7流通的間隙S的狀態，收容成朝該缸體殼體1(活塞室5)的軸線L方向自由移動，在該活塞10連結著桿部11的基端部。在該桿部11的基端部藉由螺母14安裝著彈簧座板13，在該彈簧座板13與上述頭側端壁2之間，配設有：隨時將上述活塞10朝向抵接於中間壁4的初期位置(第1圖的位置)彈壓的回復彈簧12。

上述活塞10，藉由在貫穿中心的安裝孔10a內，嵌合上述桿部11的基端的細徑化的安裝部11a，而以浮動狀態安裝於該桿部11，藉由卡止於上述彈簧座板13，防止從該桿部11脫落。

另一方面，上述桿部11的前端部，可自由滑動地貫穿上述中間壁4與套筒8與上述桿側端壁3，而延伸到缸體殼體1的外部。

在第1圖的初期位置，制動對象也就是移動物體衝撞到上述桿部11的前端，而壓入方向的衝擊力F作用於該桿部11時，藉由該桿部11所按壓的活塞10，於上述活塞室5內朝第2圖的緩衝位置移動，伴隨該動作，在該活塞10與上述頭側端壁2之間形成的頭側分室5a內的油7，通過上述間隙s，移動到在上述活塞10與中間壁4之間形成的桿側分室5b內，此時藉由該油7的流動阻力，吸收上述移動物體的運動能量而進行緩衝動作。

當除去上述移動物體造成的作用力時，上述活塞10及桿部11，藉由上述回復彈簧12的彈壓力而前進，回復到第1圖的初期位置，此時，上述桿側分室5b內的油7，通過上述間隙s而移動到頭側分室5a內。而同時，讓桿側分室5b的油7，通過在上述桿部11與活塞10之間形成的間隙P而移動到頭側分室5a內也可以。

上述缸體殼體1與頭側端壁2形成為一體，在該頭側端壁2的中央部，形成有：用來將上述油7充填到缸體殼體1內的注入孔15，該注入孔15，是以插塞16封住，該插塞16兼作為：用來對充填的油7給予預壓的調壓構件。該插塞16，藉由將基端的公螺紋部16a螺合於上述注入孔15的母螺紋部15a而安裝於該注入孔15內，藉由旋轉該插塞16使其前進，則能將上述缸體殼體1內的油7加壓。

上述桿側端壁3，是與上述缸體殼體1不同地形成，隔介著O型環17而嵌裝於該缸體殼體1的內部。該桿側端壁3，一體地具有：包圍上述桿部11的外周而朝上述頭側端壁2側延伸的圓筒狀的上述套筒8，在該桿側端壁3及套筒8的內周與上述桿部11的外周之間，形成有：如第3圖所示的微小的滑動間隙G。

在上述桿側端壁3的內周形成的凹段部19，安裝有：將該桿側端壁3的內周與上述桿部11的外周之間予以密封的環狀的桿部襯墊20，該桿側端壁3與桿部襯墊20，是以在上述缸體殼體1的端部處安裝的環狀的固定構件21，而被固定在安裝位置。

上述套筒8，如第1圖及第2圖所示，在缸體殼體1的軸線L方向長長地形成，其功能也作為供上述桿部11用的軸承及導引部。藉此，即使偏向荷重作用於桿部11，也能使該桿部11朝適當方向前後移動，所以能夠防止：活塞10接觸活塞室5的壁面而妨礙移動，而能穩定地進行衝擊的緩衝。

上述中間壁4，雖然是一體地設置於上述套筒8的前端，而也可形成為與上述套筒8為不同個體而結合於該套筒8。或者，也能夠與缸體殼體1一體地形成。並且，將該中間壁4形成為獨立的構件，將其以抵接於套筒8的前端的狀態而嵌裝於缸體殼體1的內部。

上述儲壓室6，是將上述套筒8周圍予以包圍的圓筒狀的腔室，藉由上述桿側端壁3與中間壁4來區劃軸線L方向的兩端部，該儲壓室6的外徑，較上述活塞室5的內徑更大。

在該儲壓室6的內部，將藉由伴隨桿部11的進退動作所產生的內部容積變化而膨脹及收縮的環狀的彈性構件22，收容成：朝缸體殼體1的軸線L方向及徑方向可自由伸縮。該彈性構件22，是由可自由伸縮的多孔質材所構成，作為該多孔質材，是使用例如具有獨立氣泡的丁腈橡膠(NBR)製或是合成樹脂製的發泡體。該彈性構件22，在上述儲壓室6內配設成包圍上述套筒8，在上述桿部11佔據前進端的位置的第1圖的初期狀態，是處於：藉由加壓的油7的壓力而被彈性壓縮的狀態，藉由利用該收縮所產生的空間，而在上述儲壓室6內形成有儲油槽23。

上述彈性構件22的非壓縮時的軸線L方向長度與外徑及內徑，希望是形成為：與上述儲壓室6的軸線L方向長度與內徑及外徑大致相等、或稍小或稍大的程度。換言之，上述彈性構件22的非壓縮時的較佳的大小，是大致符合上述儲壓室6全體的大小，此時在該儲壓室6內並未形成上述儲油槽23。

上述儲油槽23，是通過在上述中間壁4形成的連通孔4a而與上述活塞室5相互連通，所以被封入到上述活塞室5與儲油槽23的內部的上述油7，是處於：藉由壓縮的上述彈性構件22的彈性復原力所加壓的狀態。

上述儲油槽23，上述活塞10及桿部11從前進端的位置也就是初期位置，開始後退而當移動到第2圖的緩衝位置時，從上述頭側分室5a流動到桿側分室5b的油7的一部分，也就是將進入該桿側分室5b的與桿部11的體積部分相當的量的油予以收容，吸收上述兩分室5a、5b的容積差，而因應於活塞10的位置所流入的油量不同，所以相對應該儲油槽23的容積也會變化。具體來說，當將活塞10壓入而將其移動到緩衝位置時，流入到儲油槽23內的油7的量會漸漸變多，所以彈性構件22的壓縮量也漸漸變多，而該儲油槽23的容積會擴大，相反地，當活塞10從緩衝位置朝初期位置回復時，由於上述儲油槽23內的油7流出，所以彈性構件22伸張，而儲油槽23內的容積縮小。

在圖示的例子中，藉由將上述彈性構件22朝軸線L方向壓縮，而在儲壓室6的其中一端側形成上述儲油槽23，而上述彈性構件2藉由油7而在軸線L方向且在徑方向都被壓縮，所以不一定侷限於該例子，在上述彈性構件22的內周或外周形成上述儲油槽23也可以。

如第3圖所示，上述桿部襯墊20，是由合成橡膠材料或合成樹脂材料所構成的凸緣狀的襯墊，一體地具有：與上述桿部11的外周接觸的兩個密封用的凸緣26、27。其中第一凸緣26，設置在：較另一方的第二凸緣27更靠近桿部11的基端的位置(靠近活塞10的位置)，具有朝向該桿部11的基端側而尖突狀的稜邊26a，以該稜邊26a，當上述桿部11從緩衝位置回復到初期位置時，將附著於該桿部11的外周的油膜7a刮落使其回到上述滑動間隙G內。於是該第一凸緣26，兼具備有：密封用的功能、以及作為將油膜7a刮落的刮削器的功能。

另一方面，上述第二凸緣27，在較上述第一凸緣26更靠近桿部11的前端的位置，將前端朝向上述桿部11的前端方向設置，藉由在該位置接觸於上述桿部11的外周，將該桿部11與上述桿側端壁3之間密封。

作為上述合成橡膠材料，適合使用丁腈橡膠或氟化乙烯橡膠等，作為合成樹脂材料，適合使用聚氨酯樹脂或四氟化乙烯樹脂。

上述桿部襯墊20，最好形成為：形成為多孔質而藉由浸漬潤滑油等的潤滑劑而具有自我潤滑性。

上述桿部襯墊20，進一步具有：用來保持潤滑油的環狀的潤滑油保持構件28。該潤滑油保持構件28，是與上述桿部襯墊20形成為不同個體，所以為了安裝該潤滑油保持構件28，在上述桿部襯墊20的內周，在上述第一凸緣26與第二凸緣27之間的位置形成有環狀的凹溝29，讓上述潤滑油保持構件28嵌合於該凹溝29內，讓該潤滑油保持構件28的內周接觸於上述桿部11的外周。

上述潤滑油保持構件28，是由具有矩形的剖面形狀且可自由伸縮的多孔質材所構成，所以在內部含浸有潤滑油，當與上述桿部11滑動時將該潤滑油一點一點少許供給到該桿部11的外周面，來保持該桿部11與上述桿部襯墊20的各凸緣26、27之間的潤滑性。

上述潤滑油保持構件28，與上述彈性構件22同樣地，能以例如丁腈橡膠製或合成樹脂製的發泡體所形成。上述潤滑油保持構件28的剖面形狀，即使是矩形以外的任意的形狀都可以，例如也可以作成圓形、橢圓形、U字型、D字型等。

針對具有上述構造的油壓式減震器的作用加以說明。當該油壓式減震器非作動時，如第1圖所示，上述活塞10藉由回復彈簧12按壓，而佔據著與中間壁4抵接的初期位置。此時，在上述儲壓室6內，藉由被壓縮的上述彈性構件22而形成儲油槽23，藉由上述彈性構件22的復原力而讓缸體殼體1內的油7處於被加壓的狀態。

當在該狀態移動物體衝撞到桿部11時，藉由該桿部11按壓活塞10，使其朝第2圖的緩衝位置移動。而且伴隨著該活塞10及桿部11的移動，讓頭側分室5a內的油7通過活塞10的外周的間隙S而朝桿側分室5b內流動，藉由此時的流動阻力來吸收移動物體的運動能量。而流入到桿側分室5b的油7之中，進入該桿側分室5b的相當於桿部11的體積部分的量的油，流入到上述儲油槽23內，進一步壓縮上述彈性構件22，而使該儲油槽23的容積擴大。

當移動物體造成的作用力沒有作用於上述桿部11時，活塞10及桿部11藉由上述回復彈簧12的彈壓力而回復到前進端也就是初期位置。此時，上述儲油槽23內的油7，藉由彈性構件22的彈性復原力而從儲油槽23被推擠出，通過桿側分室5b而流入到頭側分室5a，而可進行上述活塞10的回復。而收縮的上述彈性構件22，在油7從儲油槽23流出的同時會復原，而成為第1圖所示的初期狀態。

當上述桿部11朝向第2圖的緩衝位置移動時，通過上述桿部襯墊20的第一凸緣26而進入到上述滑動間隙G內的桿部部分上附著的油7，當該桿部11從上述緩衝位置回復到第1圖的初期位置時，藉由上述第一凸緣26的稜邊26a而刮落至極限，阻止油7越過該桿部襯墊20而帶到外部。於是，能抑制上述活塞室5內的油量的減少，能確實地避免因為油量減少導致油壓式減震器的功能降低。

可是，要將桿部11的表面的油膜7a完全刮落很難，所以會有極微量的油7流出到外部。在該情況，雖然長時間因為使用上述油壓式減震器而油量稍為減少，而在該情況，只要將上述插塞16弄緊而將活塞室5內的油7加壓即可。而進行這種操作的頻率與習知的減震器相比是非常少。

另一方面，在上述桿部11的外周面，從上述潤滑油保持構件28每次少許地供給潤滑油，藉由該潤滑油，來確保該桿部11與上述桿部襯墊20的第一凸緣26及第二凸緣27之間的潤滑性。於是，則不需要以上述活塞室5內的油7的一部分確保上述潤滑性，所以可以藉由上述第一凸緣26將桿部表面的油膜7a刮落至極限，即使將油膜7a刮落至極限，也能藉由上述潤滑油來良好地維持桿部襯墊20與桿部11的滑動性，並且也防止該桿部襯墊20的磨耗。

結果，能夠防止：使油7的流出量減少至極限而因為油量減少導致減震器的功能降低，並且能維持上述桿部11與桿部襯墊20的良好的滑動性，且能提升該桿部襯墊20的耐久性。

第4圖是顯示減震器的第二實施方式的主要部分，該減震器，其所具備的構造是有效用來提升桿部襯墊20的耐久性及密封性。

也就是說，該減震器，在桿部11的外周，具有迷宮式構造33，該迷宮式構造33是由複數的周圍溝33a所構成，該複數的周圍溝33a形成為圍繞該桿部11：以該迷宮式構造33，來控制：於該桿部11的外周與上述桿側端壁3及套筒8的內周之間的滑動間隙G內流動的油7的流動，藉此，能防止該油導致的過大壓力作用於上述桿部襯墊20。

一般來說，當上述活塞10及桿部11從緩衝位置回復到初期位置時，活塞室5的桿側分室5b內的油7被上述活塞10加壓，除了流入到儲油槽23之外，還流動於上述滑動間隙G內而作用於上述桿部襯墊20。因此，該桿部襯墊20的上述第一凸緣26，受到上述油7所造成的過大壓力而提早磨耗，將油膜7a刮落的功能與密封功能都降低。

可是，如該第二實施方式，在桿部11設置如上述的迷宮式構造33，在通過該迷宮式構造33之間將流動於上述滑動間隙G內的油7的流量進行控制，藉此讓作用於上述第一凸緣26的壓力減低。因此，防止該第一凸緣26磨耗，讓桿部襯墊20的耐久性與密封性提升。

在上述桿部11形成上述迷宮式構造33的部位，必須是即使該桿部11於初期位置與緩衝位置之間進行往復動作，其全部的周圍溝33a也不會從上述桿側端壁3及套筒8的內周脫落的部位，也就是必須是隨時位於上述滑動間隙G內的部位。

在上述迷宮式構造33的各周圍溝33a內，也可充填黏度較上述油7更高的例如潤滑油這樣的高黏度油，藉此，則更加提高將上述滑動間隙G內的油7的流量(壓力)減低的效果。

上述高黏度油，也可將其含浸於上述潤滑油保持構件28這樣可自由伸縮的多孔質材，藉由將該多孔質材收容於上述周圍溝33a內而充填於該迷宮式構造內。

該第二實施方式的上述以外的構造是與上述第一實施方式相同，所以與第一實施方式相同構造的部分，則用與該第一實施方式相同的圖號，而省略其說明。

1‧‧‧缸體殼體

2‧‧‧頭側端壁

3‧‧‧桿側端壁

5‧‧‧活塞室

7‧‧‧油

7a‧‧‧油膜

8‧‧‧套筒

10‧‧‧活塞

11‧‧‧桿部

20‧‧‧桿部襯墊

26‧‧‧第一凸緣

26a‧‧‧稜邊

27‧‧‧第二凸緣

28‧‧‧潤滑油保持構件

29‧‧‧凹溝

33‧‧‧迷宮式構造

33a‧‧‧周圍溝

L‧‧‧軸線

G‧‧‧滑動間隙

第1圖是本發明的油壓式減震器的第一實施方式的剖面圖，是顯示活塞及桿部在初期位置的狀態。

第2圖是顯示第1圖的油壓式減震器的不同動作狀態的剖面圖，是顯示活塞及桿部已移動到緩衝位置的狀態。

第3圖是第1圖的主要部分放大圖。

第4圖是本發明的油壓式減震器的第二實施方式的局部剖面圖。

1．．．缸體殼體

2．．．頭側端壁

3．．．桿側端壁

4．．．中間壁

4a．．．連通孔

5．．．活塞室

5a．．．頭側分室

5b．．．桿側分室

6．．．儲壓室

7．．．油

8．．．套筒

10．．．活塞

10a．．．安裝孔

11．．．桿部

11a．．．安裝部

12．．．回復彈簧

13．．．彈簧座板

14．．．螺母

15．．．注入孔

15a．．．母螺紋部

16．．．插塞

16a．．．公螺紋部

17．．．O型環

19．．．凹段部

20．．．桿部襯墊

21．．．固定構件

22．．．彈性構件

23．．．儲油槽

26．．．第一凸緣

26a．．．稜邊

27．．．第二稜邊

28．．．潤滑油保持構件

L．．．軸線

G．．．滑動間隙

P．．．間隙

S．．．間隙

Claims (3)

1. 一種油壓式減震器，在具有頭側端壁及桿側端壁之缸體殼體的內部，具有充填著油的活塞室，在該活塞室內收容有可朝該活塞室的軸線方向自由移動的緩衝用的活塞，在該活塞連結著桿部的基端部，並且該桿部的前端部貫穿上述桿側端壁而導出到上述缸體殼體的外部，在該桿部的外周與上述桿側端壁的內周之間中介有桿部襯墊，藉由該桿部及上述活塞的移動，使對上述桿部的前端衝撞的移動物體緩衝地停止，其特徵為：上述桿部襯墊，具有：配置在於上述桿側端壁的內周形成的凹段部內，具有用來將附著在上述桿部外周的油膜予以刮落的稜邊的第一凸緣、在較該第一凸緣更靠近桿部前端的位置設置的密封用的第二凸緣、以及將用來供給到上述桿部的外周的潤滑油予以保持的環狀的潤滑油保持構件；上述潤滑油保持構件，嵌合於環狀的凹溝內，該凹溝在上述桿部襯墊嵌合於上述凹段部內嵌合的部分的內周形成為位於上述第一凸緣與第二凸緣之間，上述潤滑油保持構件，在上述第一凸緣與第二凸緣之間的位置接觸於上述桿部的外周。
2. 如申請專利範圍第1項的油壓式減震器，其中隔介著微小的滑動間隙包圍上述桿部的套筒，從上述桿側端壁朝向上述活塞室側延伸，上述桿部，在位於該桿部的外周與上述桿側端壁及套筒的內周之間的上述滑動間隙內的 部分，具有：用來使通過該滑動間隙內的油而作用於上述桿部襯墊的壓力減低的迷宮式構造。
3. 如申請專利範圍第2項的油壓式減震器，其中上述迷宮式構造，是由將上述桿部的外周包圍的複數周圍溝所構成，在該周圍溝內，充填有黏度較上述油更大的高黏度油。