專利名稱：液壓缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在缸體部的側(cè)部設(shè)有阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的液壓缸。
背景技術(shù)：
作為安裝于機(jī)動車等的懸掛裝置的筒型減震器，例如有如日本特開2008-45738 號公報(bào)(特別是圖9)所述那樣的減震器，該減震器構(gòu)成為將連接有活塞桿的活塞可滑動地 插入在封入有工作液的缸體內(nèi)，在缸體的側(cè)部設(shè)置了內(nèi)部具有由盤閥和節(jié)流孔等構(gòu)成的阻 尼閥的通路。在日本特開2008-45738號公報(bào)所記載的減震器中，將圓筒狀的缸體沿軸向分 割成三個(gè)筒體，前述通路與分割后的缸體中的中間缸體一體成型。因此，以前的缸體由于被分割為三個(gè)而存在多個(gè)連接部，所以存在生產(chǎn)率差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高生產(chǎn)率的液壓缸。為了解決上述課題，本發(fā)明的液壓缸具有缸體，其封入有工作液；活塞桿，其一 端向所述缸體的外部延伸；連接件，其一端固定在所述缸體的外表面，另一端與使所述缸體 內(nèi)的工作液向外部流通的配管連接；以及阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，其設(shè)于所述連接件的內(nèi)部，通過 控制因所述活塞桿的行程而產(chǎn)生的工作液的流動來產(chǎn)生阻尼力；所述阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)由閥 座部件和圓形的盤閥構(gòu)成，該閥座部件被收納在所述連接件內(nèi)且具有使所述工作液流動的 通路和閥座，該盤閥安裝在設(shè)置于所述閥座部件的閥座上；所述連接件和所述缸體的固定 部通過焊接被固定，所述固定部的內(nèi)徑面積比所述盤閥的外徑面積小。根據(jù)本發(fā)明的液壓缸，不僅能夠得到所需的耐久性，還能夠提高生產(chǎn)率。


圖1是將本發(fā)明第一實(shí)施方式的液壓缸的主要部分即阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向外筒安 裝的安裝部放大表示的縱剖面圖；圖2是圖1所示的液壓缸的縱剖面圖；圖3是將圖1所示的液壓缸的變形例的主要部分即阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的安裝部放大 表示的縱剖面圖；圖4是將圖1所示的液壓缸的其他變形例的主要部分即阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的安裝部 放大表示的縱剖面圖；圖5是本發(fā)明第二實(shí)施方式的液壓缸的縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。參照圖1及圖2說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
本實(shí)施方式的液壓缸1被搭載于懸掛裝置，并被安裝于機(jī)動車的前后、左右的各 車輪，通過管路并經(jīng)由外部的液壓回路將它們相互連接，該液壓缸1用于進(jìn)行如下操作，即 通過利用外部液壓回路的儲液器(7· - Λ > —々)和阻尼閥等來控制因車體的姿勢變化 等而產(chǎn)生的液壓缸之間的工作液的流動，從而控制車體的振動和姿勢。關(guān)于如上所述的懸 掛裝置、外部的液壓回路等，公開在例如上述日本特開2008-45738號公報(bào)中。如圖1及圖2所示，液壓缸1構(gòu)成為在圓筒狀內(nèi)筒2的外周設(shè)有圓筒狀外筒3并 在它們之間形成有環(huán)狀通路4的雙筒結(jié)構(gòu)。在內(nèi)筒2內(nèi)可滑動地插入有活塞5，該活塞5將 內(nèi)筒2的內(nèi)部分隔為缸室2Α和缸室2Β兩個(gè)缸室?；钊麠U6的一端部通過螺母7與活塞5 連接，活塞桿6的另一端側(cè)可滑動且液密地插入在安裝于內(nèi)筒2和外筒3的下端部的導(dǎo)桿 8和油封9中，并向外部突出。導(dǎo)桿8和油封9利用保持器10，11固定，該保持器10，11嵌 合在外筒3內(nèi)部并通過斂縫(L· ^ )而固定。缸室2Α和環(huán)狀通路4通過設(shè)于導(dǎo)桿8的 切口 12連通。內(nèi)筒2和外筒3通過將拉拔管、接合管等通常使用的圓筒管切斷而分別由一根 管形成。由此，相比通過由鑄造等制成的管和兩根圓筒管來構(gòu)成外筒的上述日本特開 2008-45738號公報(bào)所述的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，成本低廉且部件數(shù)量也少，從而能 夠得到輕量化的缸體。另外，所述內(nèi)筒2和外筒3構(gòu)成本發(fā)明的缸體。在內(nèi)筒2的上端部安裝有作為第二阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)13。阻尼力 產(chǎn)生機(jī)構(gòu)13在通過焊接固定于外筒3上端部的通路部件14的內(nèi)部嵌合而固定。在通路部 件14中，作為第二連接口的連接口 15沿軸向貫通，缸室2Β經(jīng)由阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)13與連接 口 15連通，環(huán)狀通路4的上端部由阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)13和通路部件14封閉。在阻尼力產(chǎn)生 機(jī)構(gòu)13上設(shè)有容許工作液自連接口 15側(cè)向缸室2Β側(cè)流動的單向閥及由控制工作液自缸 室2Β側(cè)向連接口 15側(cè)的流動并產(chǎn)生阻尼力的節(jié)流孔(才U 7 4 7 )、盤閥等構(gòu)成的阻尼機(jī) 構(gòu)。該結(jié)構(gòu)與后述的阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19的結(jié)構(gòu)相同。另外，上述通路部件14在外周設(shè)有螺紋，構(gòu)成用于安裝到車體的安裝部。在外筒3側(cè)壁的中間部設(shè)有圓形開口 16，在開口 16連接有將阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19 收納于內(nèi)部的連接件17。連接件17包含一端部被縮小直徑的圓筒狀閥殼18、被收納于閥 殼18內(nèi)的阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19、以及利用螺母20安裝于閥殼18大徑側(cè)的開口端部的連接部 件21。另外，在連接部件21設(shè)有作為與閥殼18內(nèi)部連通的第一連接口的連接口 27，在該 連接口 27的外側(cè)周圍形成有多個(gè)螺釘孔21Α，與未圖示的外部液壓回路連接的連接配管的 前端利用螺釘連接。在閥殼18的直徑縮小的一端側(cè)的開口部22周圍，環(huán)狀接合部23突出。通過使接 合部23與外筒3的開口 16周圍的外周面抵接，并將接合部23與外筒3側(cè)壁焊接，使閥殼 18與外筒3接合。接合部23和外筒3通過擴(kuò)散接合特別是通過電容式焊接而連接在一起。 電容式焊接能夠在短時(shí)間進(jìn)行焊接，可以縮短制造時(shí)間，因此是最優(yōu)選的，但只要是能夠?qū)?閥殼18與管接合的手段，也可以利用其他的摩擦接合等進(jìn)行接合。阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19具有有底圓筒狀的外側(cè)閥部件24、利用銷25與外側(cè)閥部件 24底部的內(nèi)側(cè)一體結(jié)合的內(nèi)側(cè)閥部件26。阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19將外側(cè)閥部件24與閥殼18 內(nèi)部嵌合，利用螺母20的緊固，通過連接部件21使外側(cè)閥部件24外周的臺階部24Α與閥 殼18內(nèi)周的臺階部抵接而固定。
在阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19設(shè)有用于將閥殼18的開口部22與連接部件21的連接口 27 連通的延伸側(cè)通路28及收縮側(cè)通路29。延伸側(cè)通路28由彼此連通的設(shè)于外側(cè)閥部件24 底部的內(nèi)周側(cè)的通路28A和設(shè)于內(nèi)側(cè)閥部件26的通路28B構(gòu)成。收縮側(cè)通路29設(shè)于外側(cè) 閥部件24底部的外周側(cè)。在內(nèi)側(cè)閥部件26的閥座26A上，受到延伸側(cè)通路28的工作液的 壓力而打開并產(chǎn)生阻尼力的圓形阻尼閥30安裝于閥座26A而被設(shè)置。在阻尼閥30上，設(shè) 有將延伸側(cè)通路28始終與連接口 27連通的節(jié)流孔30A。另外，在外側(cè)閥部件24上，設(shè)有僅 容許工作液自收縮側(cè)通路29的連接口 27側(cè)向開口 22側(cè)流動的盤狀單向閥31。在此，阻尼 閥30和單向閥31構(gòu)成本發(fā)明的盤閥，外側(cè)閥部件24和內(nèi)側(cè)閥部件26構(gòu)成閥座部件。閥殼18的接合部23的直徑d(在外筒3和閥殼18的連接面上內(nèi)壓作用的部分的 直徑，該連接部構(gòu)成本發(fā)明的固定部)設(shè)定為，比閥殼18的開口部22側(cè)內(nèi)徑的直徑D(閥 殼18內(nèi)的通過阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19施加壓力且比阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19更靠近缸體側(cè)的部分 的最大內(nèi)徑)小，且開口部22相對于阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19的延伸側(cè)通路28和收縮側(cè)通路29 具有足夠的流路面積。接著說明如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式的作用。液壓缸1的通路部件14和活塞桿 6分別與機(jī)動車的各車輪的彈簧上側(cè)及彈簧下側(cè)連接，另外，構(gòu)成懸掛裝置的外部液壓回路 分別與通路部件14的連接口 15和連接部件21的連接口 27連接。在活塞桿6的伸出行程過程中，利用活塞5在內(nèi)筒2內(nèi)的滑動，缸室2A側(cè)的工作液 被加壓，該工作液通過切口 12、環(huán)狀通路4、開口 16、開口部22、延伸側(cè)通路28及連接口 27 流向外部的液壓回路。另一方面，在利用活塞5在內(nèi)筒2內(nèi)的滑動而被減壓的缸室2B中， 工作液自與通路部件14的連接口 15連接的外部液壓回路，通過阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)13的單向 閥流入該缸室2B內(nèi)。由此，相對于活塞桿6的行程，由阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19的節(jié)流孔30A和 阻尼閥30產(chǎn)生阻尼力，另外，由外部的液壓回路產(chǎn)生的阻力作用。另外，在活塞桿6的收縮行程過程中，利用活塞5在內(nèi)筒2內(nèi)的滑動，缸室2B側(cè)的 工作液被加壓，該工作液通過阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)13，流向與通路部件14的連接口 15連接的外 部液壓回路。另一方面，在利用活塞5在內(nèi)筒2內(nèi)的滑動而被減壓的缸室2A中，工作液自 與連接口 27連接的外部液壓回路，通過收縮側(cè)通路29、單向閥31、開口部22、開口 16、環(huán)狀 油路4及切口 12流入該缸室2A內(nèi)。由此，相對于活塞桿6的行程，由阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)13 的阻尼機(jī)構(gòu)產(chǎn)生阻尼力，另外，外部液壓回路的阻力作用。此時(shí)，例如在安裝于左右車輪的液壓缸1之間，將連接件17的連接口 27，15與具 有儲液器的外部液壓回路連接，并將缸室2A和缸室2B彼此連接，由此，相對于左右車輪的 液壓缸1的同方向(同相)的行程，由儲液器產(chǎn)生的反作用力減小，相對于不同方向(反 相)的行程，由儲液器產(chǎn)生的反作用力增大，因此，可以作為抑制車體旋轉(zhuǎn)時(shí)的姿勢變化的 穩(wěn)定器發(fā)揮作用。在通常的考慮中，若減小接合部23的直徑d，則因未圖示的連接配管等的重量而 導(dǎo)致彎曲方向的應(yīng)力作用于連接部23，故不會想到減小直徑d。但是，在本發(fā)明中特別考慮 20MPa以上的高壓作用于連接部23的液壓缸，使閥殼18的一端部縮小直徑，并使與外筒3 接合的焊接部即接合部23的直徑d比阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19的直徑D小，由此，可以減小因由 活塞5加壓的工作液的壓力而在焊接部即接合部23產(chǎn)生的圓周方向的應(yīng)力(周向應(yīng)力) 及縱向應(yīng)力。其結(jié)果，可以提高焊接部相對于工作液的壓力的強(qiáng)度，總體可以提高液壓缸的
5耐久性。特別是，在液壓缸1中，由于在活塞桿6的伸出行程過程中被加壓的缸室2A內(nèi)的 高液壓直接作用于接合部23，因此，提高接合部23抗液壓的強(qiáng)度顯得重要。在此，內(nèi)壓ρ作用于薄壁(壁厚t)的圓筒(直徑d)時(shí)的圓周方向應(yīng)力σ (周向 應(yīng)力)為σ = dp/2t (1)另外，縱向應(yīng)力τ為τ = dp/4t (2)。由式(1)及式⑵可知，在開口部22相對于阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19的延伸側(cè)通路28 和收縮側(cè)通路29得到足夠的流路面積的范圍內(nèi)，通過充分減小作為焊接部的接合部23的 直徑d，因工作液的壓力而在接合部23產(chǎn)生的圓周方向應(yīng)力σ和縱向應(yīng)力τ減小，因此， 可以提高接合部23相對于工作液的壓力的強(qiáng)度。如上述日本特開2008-45738號公報(bào)所記載的現(xiàn)有例那樣，接合部23的直徑d與 阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19的直徑D相同，該直徑為D = 35mm，如果求出接合部23的壁厚為tl = 1.5mm時(shí)的圓周方向應(yīng)力σ 和縱向應(yīng)力τ 1，以及在本實(shí)施方式中接合部23的直徑為d =13mm、接合部23的壁厚為t2 = 2. 5mm時(shí)的圓周方向應(yīng)力σ 2和縱向應(yīng)力τ 2之間的應(yīng) 力比σ2/σ 1及τ 2/τ 1，則成為σ 2/ σ 1 = τ 2/ τ 1 = tl · d/t2 .D = 0· 22。因此，此時(shí)，根據(jù)本實(shí)施方式，與現(xiàn)有例相比，可以將因工作液的內(nèi)壓而在接合部 23產(chǎn)生的圓周方向應(yīng)力σ和縱向應(yīng)力τ降低78%。另外，通過減小接合部23的直徑d，減小由圓筒表面的曲率產(chǎn)生的影響，由此，容 易使接合部23與連接部不平坦的圓筒表面即外筒3的外表面抵接，因此，即便接合部的前 端面為平面，也能進(jìn)行焊接，可以提高生產(chǎn)率。并且，在現(xiàn)有技術(shù)中，與本發(fā)明的連接件相當(dāng)?shù)拈y凸起(弁#卞)連接的是與缸體 相比壓力、壓力變動都小的儲液箱，與此相對，在本第一實(shí)施方式所示的液壓缸中，連接件 與壓力、壓力變動都大的壓力室即外筒3連接。因此，雖然因壓力、壓力變動而產(chǎn)生的疲勞 較大地作用于接合部23，但通過采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以提高接合部23相對于工作液的壓 力變動的強(qiáng)度。另外，上述阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19的直徑D依賴于設(shè)于內(nèi)部的阻尼閥30和單向閥31 等盤閥所需的直徑。即，直徑D比該盤閥的直徑稍大。這樣，由于在一體形成的外筒3上形 成開口 16，并通過焊接將連接件17連接，因此，與將現(xiàn)有技術(shù)所示的缸體沿軸向分割為三 個(gè)筒體的結(jié)構(gòu)相比，可以減少制造工時(shí)、部件數(shù)量，從而可以提高生產(chǎn)率。接著，參照圖3及圖4說明上述第一實(shí)施方式的變形例。另外，對于與圖1和圖2 所示的第一實(shí)施方式同樣的部分，使用同樣的附圖標(biāo)記，下面僅對不同部分詳細(xì)說明。在圖3所示的變形例中，閥殼18的接合部23傾斜，連接件17以朝下方傾斜的狀 態(tài)安裝于外筒3。另外，在圖4所示的變形例中，增大閥殼18的接合部23的突出高度，另 外，使外筒3的開口 16周圍向外側(cè)突出，并使其前端部傾斜，由此，連接件17以朝下方傾斜 的狀態(tài)安裝于外筒3。由此，可以防止阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)17和配置于其周邊的部件產(chǎn)生干涉， 另外，可以調(diào)整與連接部件21的連接口 27連接的外部液壓回路的管路的連接角度。在該 變形例的情況下，需要對閥殼18或外筒3進(jìn)行變形加工，但由于開口 16的內(nèi)徑小，故可以
6采用塑性加工，因此，與上述日本特開2008-45738號公報(bào)所記載的鑄造部件相比，可以實(shí) 現(xiàn)成本廉價(jià)且輕量化。接著，參照圖5說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。對于與圖1和圖2所示的第一實(shí)施 方式同樣的部分，使用同樣的附圖標(biāo)記，僅對不同的部分詳細(xì)說明。如圖5所示，在本實(shí)施方式的液壓缸1'中省略了外筒3，內(nèi)筒2兼作外筒，在內(nèi)筒 2下部的側(cè)壁設(shè)有開口 16'，連接件17的閥殼18的接合部23焊接在內(nèi)筒2的側(cè)壁，開口 部22通過開口 16'與缸室2A直接連通。因此，以使活塞5不干涉開口 16'的方式，在活 塞桿6上設(shè)有限制其伸長方向的行程的回彈止動器32。另外，通路部件14利用螺母33安 裝于內(nèi)筒2的上端部。由此，與上述第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相比，可以簡化結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方 式中，內(nèi)筒2構(gòu)成本發(fā)明的缸體。另外，在上述第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中說明了閥殼18為圓筒形狀的例子， 但是，只要是圓筒，則也可以通過對圓管進(jìn)行拉深加工來成形，由此，可以廉價(jià)地制造且實(shí) 現(xiàn)輕量化，但并不限于此，在因空間限制等導(dǎo)致作為閥殼18的截面形狀不能適用圓形時(shí)， 也可以為橢圓、方形等。另外，在上述第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中說明了開口 16、開口部22、連接部 23都為圓形的情況，但并不限于此，也可以是橢圓、方形。特別是，通過將連接部23構(gòu)成為 缸體軸向成為長徑的橢圓，可以增大焊接面積。另外，在上述實(shí)施方式的周向應(yīng)力的說明中，由于作為固定部的接合部23為圓 形，故使用“直徑”這一用語進(jìn)行了說明。在本發(fā)明中，也存在固定部不是圓形的情況，另外， 阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)19可以具有各種形狀，因此，以固定部的內(nèi)壓作用的部分的面積(內(nèi)徑面 積)為比較對象，并且，以盤閥外側(cè)形狀的面積(外徑面積)為比較對象，固定部的內(nèi)徑面 積比盤閥的外徑面積小。另外，在上述第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中，舉例說明了活塞桿6處于彈簧下 側(cè)即所謂的倒立型的結(jié)構(gòu)。其理由是，使連接部23處于振動小的車體側(cè)(彈簧上側(cè))將施 加于連接部23的振動所產(chǎn)生的應(yīng)力更小，故可以使固定部的內(nèi)徑面積更小，另外，也考慮 了向外部液壓回路進(jìn)行配管，但本發(fā)明并不限于此。以上詳細(xì)地論述了本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
，但本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的 教導(dǎo)和特征可對上述具體實(shí)施方式
進(jìn)行各種變更。因此，所有這些變形都包含在本發(fā)明的 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種液壓缸，其特征在于，具有缸體，其封入有工作液；活塞桿，其一端向所述缸體的外部延伸；連接件，其一端固定在所述缸體的外表面，另一端與使所述缸體內(nèi)的工作液向外部流通的配管連接；以及阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，其設(shè)于所述連接件的內(nèi)部，通過控制因所述活塞桿的行程而產(chǎn)生的工作液的流動來產(chǎn)生阻尼力；所述阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)由閥座部件和圓形的盤閥構(gòu)成，該閥座部件被收納在所述連接件內(nèi)且具有使所述工作液流動的通路和閥座，該盤閥安裝在設(shè)置于所述閥座部件的閥座上；所述連接件在其固定部通過焊接被固定；所述固定部的內(nèi)徑面積比所述盤閥的外徑面積小。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓缸，其特征在于，設(shè)有第一連接口，其用于經(jīng)由所述阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)將所述缸體內(nèi)的一側(cè)缸室與外部的液壓 回路連接；第二連接口，其用于經(jīng)由所述第二阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)將所述缸體內(nèi)的另一側(cè)缸室與外部 的液壓回路連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液壓缸，其特征在于，所述連接件的所述固定部與所述缸體 的外表面擴(kuò)散接合。
4.如權(quán)利要求3所述的液壓缸，其特征在于，由圓筒管構(gòu)成所述缸體，在該圓筒管的外 表面設(shè)置圓形的孔，在該孔的周圍接合所述連接件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液壓缸，目的在于減輕因工作液的壓力而在收納阻尼閥的殼體的焊接部中產(chǎn)生的應(yīng)力。在封入有工作液的缸體(2，3)內(nèi)，可滑動地插入連接有活塞桿(6)的活塞(5)，在缸體的外筒(3)側(cè)壁上安裝連接件(17)。通過利用收納于連接件(17)的阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(19)控制因活塞在缸體內(nèi)滑動而產(chǎn)生的工作液的流動，來產(chǎn)生阻尼力。在連接件(17)的閥殼(18)中縮小與外筒(3)焊接的接合部(23)的直徑，以使該直徑小于收納在閥殼(18)內(nèi)的阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(19)的直徑。通過縮小焊接部的接合部(23)的直徑，可以減輕因工作液的液壓而在接合部(23)產(chǎn)生的應(yīng)力，因此可以提高焊接部相對于液壓的強(qiáng)度。
文檔編號F16F9/32GK101936356SQ20101015588
公開日2011年1月5日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者畑秀樹 申請人:日立汽車系統(tǒng)株式會社