專利名稱：緩沖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種衰減力調(diào)節(jié)式緩沖器。
背景技術(shù)：
例如在安裝于機(jī)動(dòng)車的懸架裝置的緩沖器中已知有如下的緩沖器，其可以調(diào)節(jié)衰 減力特性，根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)來(lái)適當(dāng)切換衰減力特性，從而可以提高操縱穩(wěn)定性及乘坐 舒適性。而且，在專利文獻(xiàn)1中，記載有如下的緩沖器，其根據(jù)活塞桿的行程頻率，相對(duì)于 基于懸架裝置的簧下振動(dòng)(〃彳、下振動(dòng))的高頻行程而減小衰減力，相對(duì)于基于簧上振動(dòng) (〃+上振動(dòng))的低頻行程而增大衰減力，從而可以吸收路面的凹凸不平，并且可以在加速 或減速時(shí)及轉(zhuǎn)彎時(shí)抑制車體的姿勢(shì)變化，提高乘坐舒適性及操縱穩(wěn)定性。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平5-302639號(hào)公報(bào)但是，在上述專利文獻(xiàn)1記載的緩沖器中，存在如下的問(wèn)題。在該緩沖器中，利用 由活塞分隔的缸體內(nèi)部的兩個(gè)室的差壓使衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的閥體移動(dòng)，在閥體移動(dòng)至規(guī)定 位置時(shí)，使工作流體的通路開(kāi)度變化，從而根據(jù)活塞桿的行程頻率來(lái)調(diào)節(jié)衰減力。因此，在 活塞桿的行程初期，因缸體內(nèi)活塞的滑動(dòng)而產(chǎn)生的工作流體的流動(dòng)消耗在用于使閥體移動(dòng) 上，不會(huì)產(chǎn)生所期待的衰減力。因此，活塞桿處于高頻微振幅行程時(shí)的衰減力不足，而且在 處于低頻行程時(shí)，提升衰減力時(shí)產(chǎn)生滯后而導(dǎo)致衰減力不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在根據(jù)活塞桿的行程頻率來(lái)調(diào)節(jié)衰減力的緩沖器中，可以改 善響應(yīng)性并得到穩(wěn)定的衰減力特性。為了解決上述課題，本發(fā)明的緩沖器，其特征在于，具有封入有工作流體的缸體、 能夠滑動(dòng)地插入該缸體內(nèi)并將所述缸體內(nèi)部分隔為兩個(gè)室的活塞、與該活塞連結(jié)并向所述 缸體的外部突出的活塞桿、將所述缸體內(nèi)的兩個(gè)室之間連通的旁路通路、調(diào)節(jié)該旁路通路 的流路面積的衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含設(shè)置于所述活塞桿的遮擋部件 導(dǎo)向件、被該遮擋部件導(dǎo)向件引導(dǎo)而能夠移動(dòng)的遮擋部件、將所述遮擋部件呈彈性地保持 在初始位置的彈性部件，利用所述遮擋部件和所述遮擋部件導(dǎo)向件形成可變流路，該可變 流路根據(jù)所述遮擋部件的移動(dòng)使開(kāi)度變化來(lái)調(diào)節(jié)所述旁路通路的流路面積，所述遮擋部件 不會(huì)受到所述缸體內(nèi)的兩個(gè)室之間的差壓而移動(dòng)，在其處于所述初始位置時(shí)，所述可變流 路以規(guī)定的開(kāi)度打開(kāi)，所述遮擋部件利用由于該可變流路的工作流體的流動(dòng)而產(chǎn)生的流體 力，抵抗所述彈性部件的彈力并朝關(guān)閉所述可變流路的方向移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，在根據(jù)活塞桿的行程頻率來(lái)調(diào)節(jié)衰減力的緩沖器中，可以改善響應(yīng) 性并得到穩(wěn)定的衰減力特性。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的緩沖器的主要部分即衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的縱剖 面圖。圖2是圖1所示的緩沖器的縱剖面圖。圖3(A)、(B)、(C)是表示圖1所示的衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)的圖。圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的緩沖器的主要部分即衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的縱剖 面圖。圖5是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的緩沖器的主要部分即衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的基于 圖6(B)的C-C線的縱剖面圖。圖6(A)、⑶是基于圖5的A-A線及B-B線的橫剖面圖。圖7是表示圖1所示的緩沖器的衰減力特性的曲線圖。圖8是表示圖1所示的緩沖器的頻率特性的伯德曲線圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1緩沖器2缸體5活塞6活塞桿19衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20旁路通路21遮擋部件導(dǎo)向件22遮擋部件(* Y ^夕)23,24板簧(彈性部件)32A伸展側(cè)可變流路(可變流路)
33A收縮側(cè)可變流路(可變流路)
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。參照?qǐng)D1至圖3對(duì)本發(fā)明的第一實(shí) 施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖1及圖2所示，本實(shí)施方式的緩沖器1是所謂的雙筒式緩沖器，其構(gòu) 成如下的雙重筒結(jié)構(gòu)，即在缸體2的外周設(shè)置有外筒3，在缸體2和外筒3之間形成有環(huán)狀 貯存室4。在缸體2內(nèi)可滑動(dòng)地插入活塞5，通過(guò)該活塞5，將缸體2內(nèi)部分隔為缸體上室 2A和缸體下室2B這兩個(gè)缸室。在活塞5上利用螺母7連結(jié)活塞桿6的一端部，活塞桿6的 另一端側(cè)可滑動(dòng)且液體密封地貫通在缸體2及外筒3的上端部設(shè)置的導(dǎo)桿8及油封9并向 外部突出。在缸體2的下端部設(shè)置有將缸體下室2B和貯存室4劃分的基體閥10，在缸體2 內(nèi)，作為工作流體而封入有工作液，在貯存室4內(nèi)封入有工作液及氣體。在活塞5上設(shè)置有將缸體上下室2A、2B之間連通的伸展側(cè)通路11及收縮側(cè)通路 12。在伸展側(cè)通路11設(shè)置有伸展側(cè)圓盤(pán)閥13，該伸展側(cè)圓盤(pán)閥13控制工作流體自缸體上 室2A側(cè)向缸體下室2B側(cè)的流動(dòng)并產(chǎn)生衰減力；在收縮側(cè)通路12設(shè)置有收縮側(cè)圓盤(pán)閥14， 該收縮側(cè)圓盤(pán)閥14控制工作流體自缸體下室2B側(cè)向缸體上室2A側(cè)的流動(dòng)并產(chǎn)生衰減力。而且，在基體閥10設(shè)置有將缸體下室2B和貯存室4連通的伸展側(cè)通路15及收縮 側(cè)通路16。在伸展側(cè)通路15設(shè)置有僅容許工作流體自貯存室4側(cè)向缸體下室2B側(cè)流動(dòng)的 單向閥17，在收縮側(cè)通路16設(shè)置有收縮側(cè)圓盤(pán)閥18，該收縮側(cè)圓盤(pán)閥18控制工作流體自 缸體下室2B側(cè)向貯存室4側(cè)的流動(dòng)并產(chǎn)生衰減力。在缸體上室2A內(nèi)的活塞桿6的端部，與活塞5鄰接地設(shè)置有衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)19。 對(duì)于衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)19，參照?qǐng)D1進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，在貫通活塞5的活塞桿6的端部 內(nèi)部，沿其軸心設(shè)置有旁路通路20。旁路通路20的一端部在活塞桿6的端面朝缸體下室 2B內(nèi)開(kāi)口，另一端部沿徑向延伸并朝活塞桿6側(cè)面的缸體上室2A側(cè)開(kāi)口，從而繞過(guò)活塞5的伸展側(cè)及收縮側(cè)通路11、12將缸體上下室2A、2B之間連通。在缸體上室2A內(nèi)的活塞桿6的外周部，與活塞5鄰接地嵌合并固定有圓筒狀遮擋 部件導(dǎo)向件21。在遮擋部件導(dǎo)向件21的外周部，可滑動(dòng)地嵌合有圓筒狀遮擋部件22，遮擋 部件22利用固定于遮擋部件導(dǎo)向件21兩端部的彈性部件即盤(pán)狀板簧23、24呈彈性地被保 持。遮擋部件導(dǎo)向件21及其兩端部的板簧23、24，它們的一端側(cè)利用嵌合于活塞桿6的外 周槽25的止動(dòng)環(huán)26并隔著墊圈27及保持器28沿軸向被定位，另一端側(cè)利用螺母29將墊 圈30及保持器31擰入活塞桿6外周的螺紋部，從而沿軸向被定位而固定。另外，遮擋部件 導(dǎo)向件21及其兩端部的板簧23、24也可以省略螺母29及墊圈30而利用螺母7與活塞5 一并進(jìn)行固定。在遮擋部件導(dǎo)向件21上形成有作為外周槽的伸展側(cè)導(dǎo)向槽32及收縮側(cè)導(dǎo)向槽 33，收縮側(cè)導(dǎo)向槽33利用貫通遮擋部件導(dǎo)向件21側(cè)壁的通路34，與旁路通路20的活塞桿 6側(cè)面的開(kāi)口部連通。另外，通路34和旁路通路20連接的連接部，利用在活塞桿6和遮擋 部件導(dǎo)向件21之間設(shè)置的0型環(huán)35并通過(guò)將螺母29緊固，從而自缸體上室2A被密封。在遮擋部件22上形成有作為內(nèi)周槽的遮擋部件槽36。遮擋部件槽36的軸向?qū)?度，比遮擋部件導(dǎo)向件21的伸展側(cè)導(dǎo)向槽32和收縮側(cè)導(dǎo)向槽33之間的寬度寬，在遮擋部 件22位于圖1所示的初始位置時(shí)，遮擋部件槽36構(gòu)成將伸展側(cè)及收縮側(cè)導(dǎo)向槽32、33兩 者連通的全開(kāi)換向閥(才一)。而且，遮擋部件22如圖3(B)所示，通過(guò)向下方 移動(dòng)，使在伸展側(cè)導(dǎo)向槽32和遮擋部件槽36之間形成的伸展側(cè)可變流路32A縮小來(lái)調(diào)節(jié) 其流路面積，此時(shí)，在收縮側(cè)導(dǎo)向槽33和遮擋部件槽36之間形成的收縮側(cè)可變流路33A打 開(kāi)。而且，遮擋部件22如圖3(C)所示，通過(guò)向上方移動(dòng)，使在收縮側(cè)導(dǎo)向槽33和遮擋部件 槽36之間形成的收縮側(cè)可變流路33A縮小來(lái)調(diào)節(jié)其流路面積，此時(shí)，伸展側(cè)可變流路32A 打開(kāi)。在伸展側(cè)及收縮側(cè)導(dǎo)向槽32、33的緣部，形成有用于調(diào)節(jié)伸展側(cè)及收縮側(cè)可變流路 32A、33A的流路面積相對(duì)于遮擋部件22的行程的變化量的缺口 32B、33B。在遮擋部件導(dǎo)向 件21及遮擋部件22的伸展側(cè)導(dǎo)向槽32側(cè)的端部，設(shè)置有用于將伸展側(cè)導(dǎo)向槽32總是與 缸體上室2A連通的槽37、38。板簧23、24將直徑不同的多個(gè)盤(pán)層疊而構(gòu)成，與在遮擋部件22的兩端部形成的環(huán) 狀凸部抵接，將遮擋部件22呈彈性地保持在圖1所示的初始位置，該遮擋部件22抵抗該彈 簧力而能夠移動(dòng)，而且，兼用作根據(jù)層疊的盤(pán)之間的摩擦，相對(duì)于遮擋部件22的移動(dòng)使衰 減力作用的衰減機(jī)構(gòu)。另外，板簧23、24在初始狀態(tài)下?lián)锨?，以?guī)定的設(shè)定載荷呈彈性地保 持遮擋部件22。而且，根據(jù)遮擋部件22的質(zhì)量、板簧23、24的彈簧力及摩擦力而構(gòu)成單自 由度振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量、彈簧及減振器的各要素。接著對(duì)如上所述構(gòu)成的本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。在活塞桿6處于伸展行程 時(shí)，通過(guò)缸體2內(nèi)的活塞5的滑動(dòng)，缸體上室2A側(cè)的工作流體被加壓，并通過(guò)衰減力調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)19的缺口 37、38、伸展側(cè)導(dǎo)向槽32、遮擋部件槽36、收縮側(cè)導(dǎo)向槽33、收縮側(cè)通路34及旁 路通路20朝缸體下室2B側(cè)流動(dòng)。此時(shí)，根據(jù)伸展側(cè)導(dǎo)向槽32和遮擋部件槽36之間的伸 展側(cè)可變流路32A的流路面積，產(chǎn)生節(jié)流孔特性的衰減力。而且，活塞速度上升，在缸體上 室2A側(cè)的工作流體的壓力達(dá)到活塞5的伸展側(cè)圓盤(pán)閥13的開(kāi)閥壓力時(shí)，將伸展側(cè)圓盤(pán)閥 13打開(kāi)，缸體上室2A的工作流體通過(guò)伸展側(cè)通路11朝缸體下室2B流動(dòng)，根據(jù)伸展側(cè)圓盤(pán) 閥13的開(kāi)度而產(chǎn)生閥特性的衰減力。此時(shí)，基體閥10的單向閥17被打開(kāi)，體積與活塞桿6自缸體2內(nèi)退出的量相應(yīng)的工作流體，自貯存室4通過(guò)伸展側(cè)通路15流入缸體下室2B。而且，在活塞桿6處于收縮行程時(shí)，通過(guò)缸體2內(nèi)的活塞5的滑動(dòng)，缸體下室2B側(cè) 的工作流體被加壓，并通過(guò)衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)19的旁路通路20、通路34、收縮側(cè)導(dǎo)向槽33、遮 擋部件槽36、伸展側(cè)導(dǎo)向槽32及缺口 37、38朝缸體上室2A側(cè)流動(dòng)。此時(shí)，根據(jù)收縮側(cè)導(dǎo)向 槽33和遮擋部件槽36之間的收縮側(cè)可變流路33A的流路面積，產(chǎn)生節(jié)流孔特性的衰減力。 而且，活塞速度上升，當(dāng)缸體下室2B側(cè)的工作流體的壓力達(dá)到活塞5的收縮側(cè)圓盤(pán)閥14的 開(kāi)閥壓力時(shí)，將收縮側(cè)圓盤(pán)閥14打開(kāi)，缸體下室2B側(cè)的工作流體通過(guò)收縮側(cè)通路12向缸 體上室2A流動(dòng)，根據(jù)收縮側(cè)圓盤(pán)閥14的開(kāi)度而產(chǎn)生閥特性的衰減力。此時(shí)，體積與活塞桿 6進(jìn)入缸體2內(nèi)的量相應(yīng)的工作流體自缸體下室2B打開(kāi)基體閥10的收縮側(cè)圓盤(pán)閥18，通 過(guò)伸展側(cè)通路16向貯存室4流動(dòng)并壓縮貯存室4內(nèi)的氣體。對(duì)于衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)19而言，在初始狀態(tài)下，遮擋部件22利用板簧23、24呈彈性 地被保持在圖3(A)所示的初始位置。在活塞桿6處于伸展行程時(shí)，當(dāng)工作流體自伸展側(cè)導(dǎo) 向槽32通過(guò)遮擋部件槽36向收縮側(cè)導(dǎo)向槽33流動(dòng)時(shí)，在伸展側(cè)導(dǎo)向槽32和遮擋部件槽 36之間的伸展側(cè)可變流路32A、及遮擋部件槽36和收縮側(cè)導(dǎo)向槽33之間的收縮側(cè)可變流 路33A，流路面積縮小，流速提高而產(chǎn)生噴流。這些噴流產(chǎn)生欲使遮擋部件22沿關(guān)閉該流路 的方向移動(dòng)的流體力，但在伸展行程時(shí)，根據(jù)工作流體的流向，在伸展側(cè)可變流路32A產(chǎn)生 的流體力比在收縮側(cè)可變流路33A產(chǎn)生的流體力大。其結(jié)果是，根據(jù)該流體力的差，遮擋部 件22抵抗板簧23、24的彈簧力，如圖3(B)所示向下方移動(dòng)，并關(guān)閉伸展側(cè)可變流路32A。此時(shí)，作用于遮擋部件22的流體力F可以用下式表示。F =-P · Q · V · cos θ 士 ρ .Ll · Q-mf · X〃 ... (1)。在此，P 工作流體密度、Q 流量、V 流速、θ 噴流角度、Ll 自流入點(diǎn)或流出點(diǎn)到噴流間的長(zhǎng)度(在本實(shí)施方式中，在伸展行程 中為流出點(diǎn)33Α和噴流的距離、在收縮行程中為流出點(diǎn)32Α和噴流的距離)、mf 遮擋部件 槽內(nèi)的工作流體的質(zhì)量、X"遮擋部件的位移。在(1)式中，第一項(xiàng)表示穩(wěn)定流體力。根據(jù) 伯努利定理可知，因流速的增大而導(dǎo)致的壓力下降在遮擋部件22表面的各部位伴隨著壓 力的高低而分布，穩(wěn)定流體力因根據(jù)該壓力分布而產(chǎn)生的可動(dòng)方向的力的不平衡而產(chǎn)生。 而且，穩(wěn)定流體力與在收縮部流動(dòng)的工作流體的質(zhì)量流量和噴流速度的切線方向成分之積 成比例。第二項(xiàng)表示非穩(wěn)定流體力。另外，在自遮擋部件槽36流出時(shí)符號(hào)為“正”，在流入 時(shí)為“負(fù)”。而且，第三項(xiàng)表示工作流體的慣性力。第二項(xiàng)及第三項(xiàng)根據(jù)工作流體的流動(dòng)及 收縮部的開(kāi)度變動(dòng)而產(chǎn)生，由于與第一項(xiàng)的穩(wěn)定流體力相比足夠小，因此，可以忽略。穩(wěn)定流體力總是沿關(guān)閉流路的方向作用于遮擋部件22，由于遮擋部件22在初始 狀態(tài)下利用板簧23、24的彈簧力呈彈性地被保持在初始位置，因此，當(dāng)產(chǎn)生流體力時(shí)，遮擋 部件22沿關(guān)閉流路的方向移動(dòng)至穩(wěn)定流體力與板簧23、24的彈簧力平衡的位置。根據(jù)(1) 式，穩(wěn)定流體力與工作流體的流速成比例、即與活塞桿6的行程速度成比例。另一方面，由于單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量、構(gòu)成彈簧及減振器的遮擋部件22及板 簧23、24的特性(遮擋部件22的質(zhì)量、板簧23、24的彈簧常數(shù)、板簧23、24的衰減系數(shù))影 響遮擋部件22的移動(dòng)，因此，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定這些特性，可以根據(jù)活塞桿6的行程頻率來(lái)控制 遮擋部件22的移動(dòng)。在本實(shí)施方式中，設(shè)定遮擋部件22的質(zhì)量、板簧23、24的彈簧常數(shù)及 衰減力，以便在活塞桿6的行程頻率處于懸架裝置的簧上共振(〃彳、上共振)頻率ω 1附 近的低頻區(qū)域，使相對(duì)于遮擋部件22移動(dòng)的阻力減小，在處于簧下共振( 下共振)頻率ω 2附近的高頻區(qū)域，使阻力增大。由此，當(dāng)活塞桿6自靜止?fàn)顟B(tài)以簧上共振頻率ω 1附近的低頻開(kāi)始行程時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生由遮擋部件22的初始位置處的伸展側(cè)導(dǎo)向槽32和遮擋部件槽36之間的伸展側(cè)流路32Α 的流路面積所確定的節(jié)流孔特性的低衰減力，隨著行程速度上升，作用于遮擋部件22的流 體力增大，遮擋部件22朝關(guān)閉伸展側(cè)可變流路32Α的方向移動(dòng)，節(jié)流孔特性的衰減力增大。 此時(shí)，在低頻行程區(qū)域，由遮擋部件22的質(zhì)量、板簧23、24的彈簧常數(shù)及衰減力產(chǎn)生的阻力 小，因此，如圖7中實(shí)線所示，衰減力迅速上升，因活塞速度上升，缸體上室2Α的壓力達(dá)到伸 展側(cè)圓盤(pán)閥13的開(kāi)閥壓力。在活塞桿6的行程速度達(dá)到最大速度后下降時(shí)，工作流體的流 速降低，流體力減小，由此，遮擋部件22打開(kāi)流路，衰減力平滑地減小并收斂，因此，不會(huì)導(dǎo) 致車體的動(dòng)作變得不穩(wěn)定。而且，在活塞桿6以簧下共振頻率ω 2附近的高頻進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，在行程開(kāi)始時(shí)刻， 開(kāi)始產(chǎn)生由遮擋部件22的初始位置處的伸展側(cè)導(dǎo)向槽32和遮擋部件槽36之間的伸展側(cè) 可變流路32Α的流路面積所確定的節(jié)流孔特性的低衰減力。接著，活塞速度在短時(shí)間內(nèi)上 升，作用于遮擋部件22的流體力也上升，但在高頻行程區(qū)域，由遮擋部件22的質(zhì)量、板簧 23,24的彈簧常數(shù)及衰減力產(chǎn)生的阻力增大，因此，遮擋部件22的移動(dòng)變小，如圖7中虛線 所示，衰減力緩慢上升，可以充分吸收簧下振動(dòng)。在此，斜度變化的程度由缺口 32Β、33Β的 面積(形狀、寬度、深度、數(shù)量)和彈簧特性23、24確定。此時(shí)，遮擋部件22在缸體上室2Α內(nèi)，作用于其兩端部的壓力總是平衡，不會(huì)將缸 體上下室2Α、2Β間的差壓作為推力，因此，相對(duì)于活塞桿6的行程，不會(huì)產(chǎn)生為了使遮擋部 件22移動(dòng)而不產(chǎn)生衰減力的無(wú)效行程，可以迅速提升所期待的衰減力，可以抑制響應(yīng)滯后 或衰減力的不足并得到穩(wěn)定的衰減力。圖8表示緩沖器1的活塞桿6速度一定時(shí)相對(duì)于行程頻率(輸入)的衰減力(輸 出)的傳遞函數(shù)的伯德曲線圖。在簧上共振頻率ω 1以下的區(qū)域，成為高增益GLF，隨著頻 率的增加，增益逐漸降低，在簧下共振頻率ω 2，大致成為低增益GHF。相位特性在簧上共振 頻率ω 和簧下共振頻率ω2之間呈現(xiàn)滯后。這是因?yàn)?，在活塞桿6的行程的后半，遮擋部 件22沿關(guān)閉方向移動(dòng)，衰減力增大。在簧下共振頻率ω2以上的區(qū)域，相位滯后回到零。該頻率特性的增益曲線可以利用由遮擋部件22的質(zhì)量和板簧23、24的彈簧常數(shù) 所確定的固有振動(dòng)頻率及板簧23、24的衰減比來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。此時(shí)，由于遮擋部件22構(gòu)成二 階滯后系統(tǒng)，因此，通過(guò)將固有振動(dòng)頻率設(shè)定在車輛的共振頻率附近、進(jìn)而較小地設(shè)定衰減 比，由此，在車輛的共振頻率附近可以提高增益。閥特性的衰減力的上限由伸展側(cè)圓盤(pán)閥13 確定，雖然不會(huì)超過(guò)圖7中實(shí)線所示的值，但若節(jié)流孔特性的斜度增大，則吸收的能量也增 多，因此，可以提高衰減效果。 而且，在衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)19中，在活塞桿6處于收縮行程時(shí)，當(dāng)工作流體自收縮側(cè) 導(dǎo)向槽33通過(guò)遮擋部件槽36向伸展側(cè)遮擋部件槽32流動(dòng)時(shí)，在收縮側(cè)導(dǎo)向槽33和遮擋 部件槽36之間的收縮側(cè)可變流路33Α、及遮擋部件槽36和伸展側(cè)導(dǎo)向槽32之間的伸展側(cè) 可變流路32Α，流路縮小，流速提高而產(chǎn)生噴流。根據(jù)這些噴流，產(chǎn)生欲使遮擋部件22沿關(guān) 閉該流路的方向移動(dòng)的流體力。而且，在收縮側(cè)可變流路33Α產(chǎn)生的流體力，比在伸展側(cè)可 變流路32Α產(chǎn)生的流體力大，利用該流體力之差，遮擋部件22抵抗板簧23、24的彈簧力，如 圖3 (C)所示，向上方移動(dòng)，從而關(guān)閉收縮側(cè)可變流路33Α。由此，與上述伸展行程時(shí)的情況同樣地，可以根據(jù)活塞桿6的行程頻率來(lái)調(diào)節(jié)衰減力。如上所述，在衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)19中，根據(jù)自遮擋部件槽36通向伸展側(cè)導(dǎo)向槽32 的伸展側(cè)可變流路32A的收縮，調(diào)節(jié)活塞桿6處于伸展行程時(shí)的衰減力，并根據(jù)自遮擋部件 槽36通向收縮側(cè)導(dǎo)向槽33的收縮側(cè)可變流路33A的收縮，調(diào)節(jié)活塞桿6處于收縮行程時(shí) 的衰減力，因此，在伸展側(cè)和收縮側(cè)可以獨(dú)立地設(shè)定衰減力特性。接著，參照?qǐng)D4對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中，相對(duì)于 圖1及圖2所示的第一實(shí)施方式，對(duì)于同樣的部分使用同一附圖標(biāo)記，僅詳細(xì)說(shuō)明不同部 分。圖4是表示本實(shí)施方式的緩沖器的主要部分即活塞部。如圖4所示，在本實(shí)施方 式中，在貫通活塞5的活塞桿6的小直徑的前端部安裝有衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)39。衰減力調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)39在圓筒狀遮擋部件導(dǎo)向件40內(nèi)可滑動(dòng)地嵌合有遮擋部件41，遮擋部件導(dǎo)向件40兩 端的開(kāi)口部利用螺母部件42及蓋部件43封閉。螺母部件42及蓋部件43嵌合于遮擋部件 導(dǎo)向件40內(nèi)的對(duì)遮擋部件41進(jìn)行引導(dǎo)的導(dǎo)向部40A兩側(cè)的擴(kuò)徑部，并與導(dǎo)向部40A的端 部抵接，通過(guò)將擴(kuò)徑部的端部鉚接而被固定。而且，螺母部件42與活塞桿6的前端部螺合 而連接，遮擋部件導(dǎo)向件40的內(nèi)部與活塞桿6的旁路通路20連通。在遮擋部件導(dǎo)向件40的內(nèi)周部形成有沿著周向的導(dǎo)向槽44，導(dǎo)向槽44利用設(shè)置 于遮擋部件導(dǎo)向件40側(cè)壁的通路45與缸體下室2B連通。在遮擋部件41的外周部，與導(dǎo) 向槽44相對(duì)地形成有沿著周向的遮擋部件槽46。在遮擋部件41上，形成有沿軸向貫通其 中心部的軸向通路47，軸向通路47利用徑向通路48與遮擋部件槽46連通。在軸向通路 47上，在相對(duì)于徑向通路48的開(kāi)口而位于蓋部件43側(cè)的部位，作為使衰減力作用于遮擋部 件41的移動(dòng)的衰減機(jī)構(gòu)而設(shè)置有阻尼孔148。遮擋部件41利用板簧49、50呈彈性地被保持在圖4所示的初始位置。一側(cè)的板 簧49，其外周部被夾在遮擋部件導(dǎo)向件40的導(dǎo)向部40A的一端部和螺母部件42之間，內(nèi) 周部與遮擋部件41的一端部抵接。而且，另一側(cè)的板簧50，其外周部被夾在遮擋部件導(dǎo)向 件40的導(dǎo)向部40A的另一端部和蓋部件43之間，內(nèi)周部與遮擋部件41的另一端部抵接。 板簧49、50以具有初始撓曲的方式與遮擋部件41抵接，并以規(guī)定的設(shè)定載荷呈彈性地保持 遮擋部件41。在遮擋部件41被保持在上述初始位置的狀態(tài)下，遮擋部件槽46和導(dǎo)向槽44 重疊，在它們之間形成的可變流路46A打開(kāi)，由此，衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)39構(gòu)成全開(kāi)換向閥，通 過(guò)使遮擋部件41朝圖4的上方移動(dòng)，將該流路關(guān)閉。如上述第一實(shí)施方式那樣，也可以在 導(dǎo)向槽44或者遮擋部件槽46的緣部設(shè)置缺口來(lái)調(diào)節(jié)它們之間的流路特性。通過(guò)如上所述構(gòu)成，在活塞桿6處于伸展行程時(shí)，在伸展側(cè)圓盤(pán)閥13打開(kāi)之前，缸 體上室2A側(cè)的工作流體通過(guò)旁路通路20流到遮擋部件導(dǎo)向件40內(nèi)，進(jìn)而通過(guò)軸向通路 47、徑向通路48、遮擋部件槽46、導(dǎo)向槽44及通路45朝缸體下室2B側(cè)流動(dòng)。此時(shí)，根據(jù)自 遮擋部件槽46通向?qū)虿?4的可變流路46A的收縮，產(chǎn)生節(jié)流孔特性的衰減力。而且，在活塞桿處于收縮行程時(shí)，缸體下室2B側(cè)的工作流體通過(guò)通路45、導(dǎo)向槽 44、遮擋部件槽46、徑向通路48、軸向通路47、遮擋部件室40B及旁路通路20朝缸體上室2A 側(cè)流動(dòng)。此時(shí)，根據(jù)自導(dǎo)向槽44通向遮擋部件槽46的可變流路46A的收縮，產(chǎn)生衰減力。而且，當(dāng)在導(dǎo)向槽44和遮擋部件槽46之間的可變流路46A產(chǎn)生工作流體的流動(dòng) 時(shí)，該流動(dòng)因流路的縮小而成為噴流并產(chǎn)生流體力，該流體力抵抗板簧49、50的彈簧力以使遮擋部件41朝關(guān)閉流路的方向(圖4中的上方)移動(dòng)。此時(shí)，在本實(shí)施方式中，在活塞 桿6處于伸展行程時(shí)，由工作流體自遮擋部件槽46向?qū)虿?4的流動(dòng)而產(chǎn)生的流體力，或 者在處于收縮行程時(shí)，由工作流體自導(dǎo)向槽44向遮擋部件槽46的流動(dòng)而產(chǎn)生的流體力，直 接作用于遮擋部件41以使遮擋部件41移動(dòng)。另一方面，遮擋部件41的慣性力(質(zhì)量)、板簧49、50的彈簧力以及相對(duì)于工作流 體的流動(dòng)的阻尼孔148的收縮而引起的衰減力作用于遮擋部件41的移動(dòng)，該工作流體的流 動(dòng)伴隨著遮擋部件41的移動(dòng)而在軸向通路47產(chǎn)生。這些質(zhì)量、彈簧力及衰減力與上述第一 實(shí)施方式同樣地構(gòu)成單自由度振動(dòng)系統(tǒng)，因此通過(guò)適當(dāng)設(shè)定它們的特性，可以根據(jù)活塞桿6 的行程頻率來(lái)控制遮擋部件22的移動(dòng)。遮擋部件導(dǎo)向件40內(nèi)的遮擋部件41兩端部的遮擋部件室40B、40C，利用軸向通路 47彼此連通，遮擋部件室40B利用旁路通路20與缸體上室2A連通，因此，遮擋部件室40B、 40C具有相同壓力，該壓力與缸體上室2A的壓力相等。因此，遮擋部件41中，作用于其兩端 部的壓力總是平衡，不會(huì)將缸體上下室2A、2B間的差壓作為推力，因此，相對(duì)于活塞桿6的 行程，不會(huì)產(chǎn)生因遮擋部件41的移動(dòng)而不產(chǎn)生衰減力的無(wú)效行程，可以迅速提升衰減力， 可以抑制響應(yīng)滯后或衰減力不足并得到穩(wěn)定的衰減力。接著，參照?qǐng)D5及圖6對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中， 相對(duì)于圖1及圖2所示的第一實(shí)施方式，對(duì)于同樣的部分使用同一附圖標(biāo)記，僅對(duì)不同部分 進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖5示出本實(shí)施方式的緩沖器的主要部分即活塞部。如圖5及圖6所示，在本實(shí) 施方式中，在活塞5上經(jīng)由活塞螺栓51連結(jié)有活塞桿6，在活塞桿6的內(nèi)部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)式衰 減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)52?；钊菟?1貫通活塞5，并利用螺母7固定于活塞5，而且，該活塞螺栓 51擰入活塞桿6的端部并固定。衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)52具有沿活塞桿6的軸心設(shè)置的導(dǎo)向件內(nèi)孔53、可滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)地 嵌合于導(dǎo)向件內(nèi)孔53內(nèi)的有底圓筒狀旋轉(zhuǎn)遮擋部件54、將旋轉(zhuǎn)遮擋部件54呈彈性地保持 的作為彈性部件的扭簧56、使衰減力作用于旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的旋轉(zhuǎn)的作為衰減裝置的衰 減機(jī)構(gòu)57。導(dǎo)向件內(nèi)孔53與活塞螺栓51擰入的螺紋部一體地形成，并與沿軸向貫通活塞螺 栓51的旁路通路20連通。在導(dǎo)向件內(nèi)孔53的側(cè)壁設(shè)置有導(dǎo)向件端口 58。在旋轉(zhuǎn)遮擋部 件54的側(cè)壁，與導(dǎo)向件端口 58相對(duì)地設(shè)置有遮擋部件端口 59，根據(jù)遮擋部件54的旋轉(zhuǎn)位 置，調(diào)節(jié)在導(dǎo)向件端口 58和遮擋部件端口 59之間形成的可變流路59A的流路面積。導(dǎo)向 件端口 58及遮擋部件端口 59沿圓周方向在對(duì)稱位置配置多個(gè)，使作用于旋轉(zhuǎn)遮擋部件54 的工作流體的壓力取得平衡即可。旋轉(zhuǎn)遮擋部件54利用安裝于其底部和導(dǎo)向件內(nèi)孔53的底部之間的推力軸承60 被支承，以使其能夠旋轉(zhuǎn)。扭簧56的導(dǎo)向件內(nèi)孔53側(cè)的一端部沿旋轉(zhuǎn)方向固定地連結(jié)于 旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的底部，另一端部沿旋轉(zhuǎn)方向固定地連結(jié)于活塞桿6，由此，扭簧56將旋轉(zhuǎn) 遮擋部件54呈彈性地保持在圖5及圖6所示的初始位置。而且，在旋轉(zhuǎn)遮擋部件54位于 由扭簧56保持的初始位置時(shí)，導(dǎo)向件端口 58與遮擋部件端口 59重疊，從而構(gòu)成在它們之 間形成有規(guī)定開(kāi)度的節(jié)流流路的全開(kāi)換向閥。如圖6(B)中清楚表示的那樣，衰減機(jī)構(gòu)57構(gòu)成為在突出到旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的底部外側(cè)的軸部61和壓入并固定于導(dǎo)向件內(nèi)孔53底部的環(huán)狀減振板62之間形成環(huán)狀室，利 用一對(duì)大致扇形的分隔部63和一對(duì)大致扇形的分隔部64將該室分隔為四個(gè)大致扇形的 室，其中，所述一對(duì)分隔部63自軸部61的外周部沿直徑方向延伸至減振板62內(nèi)周面的最 靠近位置，所述一對(duì)分隔部64自減振板62的內(nèi)周部延伸至軸部61外周面的最靠近位置。 這四個(gè)扇形的室經(jīng)由分隔部63、64和減振板62、軸部61的間隙彼此連通，在這些室內(nèi)充滿 工作流體。由此，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的旋轉(zhuǎn)，工作流體經(jīng)由間隙在四個(gè)扇形室之間流 通，根據(jù)間隙的流通阻力，衰減力進(jìn)行作用。通過(guò)如上所述構(gòu)成，在活塞桿6處于伸展行程時(shí)，在伸展側(cè)圓盤(pán)閥13打開(kāi)之前，缸 體上室2A側(cè)的工作流體通過(guò)導(dǎo)向件端口 58、遮擋部件端口 59、旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的內(nèi)部及 旁路通路20向缸體下室2B側(cè)流動(dòng)。此時(shí)，根據(jù)自導(dǎo)向件端口 58通向遮擋部件端口 59的 可變流路59A的收縮，產(chǎn)生衰減力。而且，在活塞桿處于收縮行程時(shí)，缸體下室2B側(cè)的工作流體通過(guò)旁路通路20、旋 轉(zhuǎn)遮擋部件54的內(nèi)部、遮擋部件端口 59及導(dǎo)向件端口 58向缸體上室2A側(cè)流動(dòng)。此時(shí)，根 據(jù)自遮擋部件端口 59通向?qū)蚣丝?58的可變流路59A的收縮，產(chǎn)生衰減力。而且，當(dāng)在導(dǎo)向件端口 58和遮擋部件端口 59之間的可變流路59A產(chǎn)生工作流體 的流動(dòng)時(shí)，該流動(dòng)因流路的縮小而成為噴流并產(chǎn)生流體力，該流體力抵抗扭簧56的彈簧力 以使旋轉(zhuǎn)遮擋部件54朝關(guān)閉流路的方向(圖6(A)中的右旋轉(zhuǎn)方向)旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，在本實(shí) 施方式中，在活塞桿6處于伸展行程時(shí)，由工作流體自導(dǎo)向件端口 58向遮擋部件端口 59的 流動(dòng)而產(chǎn)生的流體力，或者在處于收縮行程時(shí)，由工作流體自遮擋部件端口 59向?qū)蚣?口 58的流動(dòng)而產(chǎn)生的流體力，直接作用于旋轉(zhuǎn)遮擋部件54以使旋轉(zhuǎn)遮擋部件54旋轉(zhuǎn)。另一方面，由旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的質(zhì)量產(chǎn)生的慣性矩、扭簧56的彈簧力及由衰減機(jī) 構(gòu)57產(chǎn)生的衰減力，作用于旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的旋轉(zhuǎn)。這些質(zhì)量、彈簧力及衰減力與上述第 一實(shí)施方式同樣地，構(gòu)成單自由度振動(dòng)系統(tǒng)，因此，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定它們的特性，可以根據(jù)活 塞桿6的行程頻率來(lái)控制旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的移動(dòng)。由于旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的旋轉(zhuǎn)不會(huì)將缸體上下室2A、2B間的差壓作為推力，因此， 相對(duì)于活塞桿6的行程，不會(huì)產(chǎn)生因旋轉(zhuǎn)遮擋部件54的旋轉(zhuǎn)而不作用衰減力的無(wú)效行程， 可以迅速提升衰減力，可以抑制響應(yīng)滯后或衰減力的不足并得到穩(wěn)定的衰減力。另外，在上述第一實(shí)施方式中，由板簧23、24的層疊的盤(pán)之間的摩擦而產(chǎn)生的衰 減力，在第二實(shí)施方式中，由阻尼孔148產(chǎn)生的衰減力，另外在第三實(shí)施方式中，由衰減機(jī) 構(gòu)57產(chǎn)生的衰減力，使上述衰減力作用于遮擋部件，但即便在省略這些衰減機(jī)構(gòu)而僅由質(zhì) 量及彈簧要素來(lái)構(gòu)成包含遮擋部件的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的情況下，遮擋部件的移動(dòng)成為一 階滯后，也可以根據(jù)活塞桿6的行程頻率控制衰減力。在上述第一至第三實(shí)施方式中，對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于具有貯存室4的雙筒式緩沖器 的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此，也可以適用于在缸體內(nèi)利用自由活塞形成氣體 室的單筒式緩沖器。而且，工作流體并不限于工作液，也可以是氣體，此時(shí)，不需要貯存室4、 基體閥10及自由活塞等。另外，雖然作為彈性部件的板簧上下夾持遮擋部件，但也可以在 上下任一方用板簧夾持遮擋部件。
權(quán)利要求
一種緩沖器，其特征在于，具有封入有工作流體的缸體、能夠滑動(dòng)地插入該缸體內(nèi)并將所述缸體內(nèi)部分隔為兩個(gè)室的活塞、與該活塞連結(jié)并向所述缸體的外部突出的活塞桿、將所述缸體內(nèi)的兩個(gè)室之間連通的旁路通路、調(diào)節(jié)該旁路通路的流路面積的衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含設(shè)置于所述活塞桿的遮擋部件導(dǎo)向件、被該遮擋部件導(dǎo)向件引導(dǎo)而能夠移動(dòng)的遮擋部件、將所述遮擋部件呈彈性地保持在初始位置的彈性部件，利用所述遮擋部件和所述遮擋部件導(dǎo)向件形成可變流路，該可變流路根據(jù)所述遮擋部件的移動(dòng)使開(kāi)度變化來(lái)調(diào)節(jié)所述旁路通路的流路面積，所述遮擋部件不會(huì)受到所述缸體內(nèi)的兩個(gè)室之間的差壓而移動(dòng)，在其處于所述初始位置時(shí)，所述可變流路以規(guī)定的開(kāi)度打開(kāi)，所述遮擋部件利用由于該可變流路的工作流體的流動(dòng)而產(chǎn)生的流體力，抵抗所述彈性部件的彈力并朝關(guān)閉所述可變流路的方向移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的緩沖器，其特征在于，所述遮擋部件導(dǎo)向件設(shè)置于所述活塞桿的外周部，所述遮擋部件是嵌合于所述遮擋部 件導(dǎo)向件外周的圓筒狀部件。
3.如權(quán)利要求1所述的緩沖器，其特征在于，所述可變流路由形成于所述遮擋部件導(dǎo) 向件及所述遮擋部件的至少一方的周向的槽形成。
4.如權(quán)利要求1所述的緩沖器，其特征在于，所述彈性部件是配置于所述遮擋部件的 兩端部且層疊有多個(gè)的盤(pán)狀板簧。
5.如權(quán)利要求1所述的緩沖器，其特征在于，所述旁路通路配置于所述活塞桿內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的緩沖器，其特征在于，所述遮擋部件導(dǎo)向件是固定于所述活塞 桿端部的筒狀部件，在所述遮擋部件導(dǎo)向件內(nèi)能夠移動(dòng)地引導(dǎo)所述遮擋部件。
7.如權(quán)利要求1所述的緩沖器，其特征在于，所述遮擋部件沿所述遮擋部件導(dǎo)向件的 軸向移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的緩沖器，其特征在于，所述遮擋部件相對(duì)于所述遮擋部件導(dǎo)向 件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求1所述的緩沖器，其特征在于，設(shè)置有使衰減力作用于所述遮擋部件的 移動(dòng)的衰減機(jī)構(gòu)。
10.一種緩沖器，其特征在于，具有封入有工作流體的缸體、能夠滑動(dòng)地插入該缸體 內(nèi)并將所述缸體內(nèi)部分隔為兩個(gè)室的活塞、與該活塞連結(jié)并向所述缸體的外部突出的活塞 桿、將所述缸體內(nèi)的兩個(gè)室之間連通的旁路通路、調(diào)節(jié)該旁路通路的流路面積的衰減力調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)，所述衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有通過(guò)移動(dòng)來(lái)開(kāi)閉所述旁路通路的流路的遮擋部件，所述遮擋 部件不自外部被控制，并且不會(huì)受到所述缸體內(nèi)的兩個(gè)室之間的差壓而移動(dòng)，所述遮擋部 件由于流體力而移動(dòng)，該流體力由于該工作流體的流動(dòng)而產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種緩沖器，在根據(jù)活塞桿的行程頻率來(lái)調(diào)節(jié)衰減力的緩沖器中，能夠改善響應(yīng)性并得到穩(wěn)定的衰減力特性。在缸體(2)中插入連結(jié)有活塞桿(6)的活塞(5)。利用衰減力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(19)調(diào)節(jié)將缸體上下室(2A、2B)之間連通的旁路通路(20)的流路面積。利用板簧呈彈性地保持遮擋部件，根據(jù)遮擋部件的移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)伸展及收縮側(cè)可變流路的開(kāi)度，利用其收縮而產(chǎn)生的流體力使遮擋部件移動(dòng)。根據(jù)由遮擋部件和板簧構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)的特性，對(duì)遮擋部件的移動(dòng)施加阻力并根據(jù)活塞桿的行程頻率來(lái)調(diào)節(jié)衰減力。由于不將缸體上下室之間的差壓作為遮擋部件的推力，因此，可以將無(wú)效行程抑制在最小限度，并可以迅速提升所期待的衰減力。
文檔編號(hào)F16F9/50GK101988553SQ201010243769
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者根津隆, 片山茂郎, 石本篤史 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社