缓冲器的制作方法

文档序号:12070789阅读:246来源:国知局
缓冲器的制作方法与工艺

本发明涉及一种缓冲器。



背景技术:

在日本JP2013-181582A中公开了一种缓冲器,在用于烛式独立悬架的该缓冲器中,为了实现轻量化而将外筒设为树脂制。为了提高强度、刚度,在该缓冲器的外筒的外侧设有多个肋。



技术实现要素:

然而,为了提高强度、刚度而设置的肋设于外筒的外侧,因此外筒大型化,有可能产生与其他零件之间的干涉。并且,通过设有多个肋,外筒的重量增加,因此,导致将外筒设为树脂制所实现的缓冲器的轻量化的效果减小。

本发明的目的在于,即使在将缓冲器的外筒设为树脂制的情况下,也能在不使外筒大型化的前提下使外筒的强度、刚度提高。

用于解决问题的方案

根据本发明的一技术方案,提供一种缓冲器,该缓冲器包括:内壳,其为金属制,能够被填充工作液;外壳,其为树脂制,覆盖所述内壳地配置,在该外壳与所述内壳之间形成用于贮存工作液的贮存室;以及突出部,其从所述内壳的外周面和所述外壳的内周面中的任一者朝向另一者突出并抵接于另一者。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的缓冲器的剖视图。

图2是沿着图1的II-II线的剖视图。

图3是本发明的第2实施方式的缓冲器的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。

<第1实施方式>

参照图1和图2说明本发明的第1实施方式的缓冲器100。图1所示的缓冲器100是用于汽车等车辆的烛式独立悬架的双筒式缓冲器。

如图1和图2所示,缓冲器100包括:金属制的内壳1,其能够被填充作为工作液的工作油;树脂制的外壳2,其覆盖内壳1地配置,在该外壳2与内壳1之间形成用于贮存工作油的贮存室130;突出部20,其从外壳2的内周面朝向内壳1的外周面地突出并抵接于内壳1的外周面;活塞3,其滑动自如地插入到内壳1内,并在内壳1内划分出伸长侧室110和压缩侧室120;以及活塞杆4,其进退自如地插入到内壳1中,且一端与活塞3相连结。缓冲器100的活塞杆4的另一端借助未图示的上悬臂架连结于车身,并且,缓冲器100借助形成于外壳2的支架2d结合于用于支承车轮的转向节等支承构件50。

内壳1具有:筒状的内管6;杆引导件7,其嵌入到内管6的靠伸长侧室110侧的端部,用于将活塞杆4支承为滑动自如;以及基阀8,其嵌合于内管6的靠压缩侧室120侧的端部。构成内壳1的这些构件由钢铁材料、铝合金形成。

杆引导件7具有:小径部7a,其嵌入到内管6内;大径部7b,其直径比小径部7a的直径大;台阶部7d,其设于小径部7a与大径部7b之间;以及杆贯穿孔7c,其沿轴向贯通地形成,供活塞杆4贯穿。在杆贯穿孔7c内插入有衬套9。贯穿杆贯穿孔7c的活塞杆4隔着衬套9被杆引导件7支承为滑动自如。

基阀8具有将压缩侧室120和贮存室130连通的通路8a、8b。在通路8a设有在缓冲器100伸长时开阀而打开通路8a的单向阀16。在通路8b设有阻尼阀17,该阻尼阀17在缓冲器100收缩时开阀而打开通路8b,并且,对通过通路8b而从压缩侧室120向贮存室130移动的工作油的流动施加阻力。

滑动自如地插入到内壳1中的活塞3具有将伸长侧室110和压缩侧室120连通的通路3a、3b。在通路3a设有阻尼阀18,该阻尼阀18在缓冲器100伸长时开阀而打开通路3a,并且,对通过通路3a而从伸长侧室110向压缩侧室120移动的工作油的流动施加阻力。在通路3b设有在缓冲器100收缩时开阀而打开通路3b的单向阀19。

如图1和图2所示,外壳2是利用注射模塑成形将如下构件一体地形成的合成树脂制构件:外管2a,其与内管6同轴地形成;卷边部(日文:かしめ部)2b,其在外管2a的靠伸长侧室110侧的端部向径向内侧弯曲而形成;封闭部2c,其封闭外管2a的靠压缩侧室120侧的端部;一对支架2d,其从外管2a的外周沿着轴向伸出且相面对;悬架弹簧支架部2f,其以大致圆环状形成于外管2a的外周。作为合成树脂,为了提高强度和刚度,优选使用含有碳纤维的合成树脂。另外,也可以将封闭部2c与外管2a分体地形成,通过将封闭部2c熔接于外管2a的端部而形成外壳2。

如图2所示,用于支承车轮的转向节等支承构件50贯穿在一对支架2d之间,利用贯穿于形成在支架2d上的螺栓孔2e的未图示的螺栓进行结合。如此,缓冲器100借助向外壳2的侧方伸出的支架2d而与车轮侧相连结。因此,从车轮侧输入的载荷不仅沿缓冲器100的轴向作用,也沿径向作用。

与支架2d同样地形成于外壳2的外周的悬架弹簧支架部2f用于支承未图示的悬架弹簧的一端。

在外壳2与内壳1的杆引导件7之间设有油封11。油封11具有:圆环状的密封主体11a;内周密封部11b,其安装于密封主体11a的内周侧,与活塞杆4的外周滑动接触;以及外周密封件11c,其安装于密封主体11a的外周侧,与外壳2的内周和杆引导件7的上表面相接触。油封11连同内壳1一起被收纳于外壳2内,在该状态下通过使外壳2的卷边部2b向径向内侧弯曲而被固定于外壳2内。具体地说,通过密封主体11a被夹持于外壳2的卷边部2b与杆引导件7的大径部7b之间,从而保持油封11。而且,可利用内周密封部11b防止工作油从活塞杆4与内壳1之间向外部泄漏,可利用外周密封件11c防止工作油从内壳1与外壳2之间向外部泄漏。

如图2所示,突出部20是利用注射模塑成形与外壳2一体地形成的薄板状的树脂制构件,从外管2a的内周面朝向内管6沿径向突出。突出部20在外管2a的内周面的周向上隔开间隔地设有多个,各突出部20的顶端部与内管6的外周面相接触。因此,即使来自车轮侧的载荷经由支架2d沿外壳2的径向作用,外壳2也借助多个突出部20支承于内壳1。如此,外壳2和内壳1之间成为接近于刚性体的形态,因此外壳2的刚度和强度提高。

如图1所示,突出部20设于在贮存室130的轴向上的预定范围内设定的设置区域A1。另外,图1中的长度L是贮存室130的轴向上的全长L,在本第1实施方式中,从外壳2的封闭部2c的内侧面起到杆引导件7的台阶部7d为止的轴向长度相当于长度L。设置区域A1设定在贮存室130的轴向上的全长L的范围内。

图1所示的突出部20的设置区域A1设于外壳2的封闭部2c侧。而且,与设置区域A1在轴向上相邻地设有未设置突出部20的非设置区域A2。也就是说,贮存室130在轴向上被分为设置区域A1和非设置区域A2,设有突出部20的部位的轴向长度设定得比贮存室130的轴向上的全长L短。

接下来,说明与设置区域A1相邻地设置非设置区域A2的理由。

通常,在贮存室130中,与工作油一起封入有氮、空气等加压气体,贮存室130具有能够被填充加压气体的气室131和能够贮存工作油的液室132。缓冲器100被配置为外壳2的封闭部2c侧在铅垂方向上位于下方,因此,液室132位于封闭部2c侧,气室131相对于液室132位于上方。

在活塞杆4进入到内壳1内而缓冲器100处于收缩的状态时,气室131内的加压气体被从内壳1内向贮存室130移动的工作油压缩而成为高压。成为了高压的加压气体对液室132内的工作油进行加压,促进液室132内的工作油在缓冲器100成为伸长状态时向内壳1内移动。

因此,若填充有加压气体的气室131的容积减小,则被工作油压缩的加压气体的压缩比变高,被压缩了的加压气体的压力成为设定值以上。具有设定值以上的压力的加压气体将会对液室132的工作油过度地进行加压。并且,若工作油的压力过度地上升,则产生工作油自密封部的泄漏等,引起缓冲器的缓冲功能的降低。

此处,若将前述的突出部20设于贮存室130的整个轴向的范围内,则突出部20会使气室131的容积减小。也就是说,若设置区域A1设定于气室131所到达的范围内,则加压气体的压缩比变高,有可能产生工作油的泄漏等。

为了避免这样的现象,增大外壳2的外径而扩大气室131的容积即可,但外壳2的大型化将引起重量的增加、与其他零件之间的干涉。

因此,在本第1实施方式中,为了抑制气室131的容积减小,在贮存室130中的气室131侧设有非设置区域A2。设置区域A1与非设置区域A2之间的比例在考虑外壳2的强度和刚度的提高以及气室131的容积的确保的基础上进行设定,优选设为1:1~3:1。另外,在设置区域A1内,突出部20也可以沿轴向断续地设置。通过沿轴向断续地而非连续地设置突出部20,能够抑制因设置突出部20而引起的重量的增加。

另外,只要不会由于设置突出部20而对加压气体的压缩比造成影响,就也可以不设置非设置区域A2而在贮存室130的轴向上的全长L的范围内设置突出部20。在该情况下,外壳2的刚度和强度进一步提高。另外,在该情况下也是,突出部20也可以沿轴向断续地设置。通过使突出部20沿轴向断续地而非连续地设置,能够抑制因设置突出部20而引起的重量的增加并且提高外壳2的刚度和强度。

另外,如图2所示,突出部20沿周向隔开间隔地设有6处。突出部20的数量不限定于此,能够任意地设定。不过,突出部20的数量越多则外壳2的强度和刚度越是提高,但若增加突出部20的数量,则贮存室130的容积减小,能够贮存的工作油量减少。为了扩大贮存室130的容积,增大外壳2的外径即可,但外壳2的大型化将引起重量的增加、与其他零件之间的干涉。因此,突出部20的数量在考虑贮存室130的容积的确保和外壳2的强度和刚度的基础上进行设定,优选的是设为6处~10处。

基于同样的理由,图2所示的突出部20的厚度t1也在考虑贮存室130的容积和外壳2的强度和刚度的基础上进行设定。突出部20的厚度t1越厚则外壳2的强度和刚度越是提高,但若增大突出部20的厚度t1,则贮存室130的容积减小,能够贮存的工作油量减少。在将突出部20与外壳2一起通过注射模塑成形一体地形成的情况下,在也考虑了成形性的基础上,优选设为2mm以上、4mm以下。另外,突出部20在外管2a的内周面的周向上隔开间隔地设置,因此不会阻碍设于基阀8的通路8a、8b与贮存室130之间的连通。

突出部20既可以如上述那样与外壳2一体地形成,也可以与内壳1一体地形成。在与内壳1一体地形成的情况下,突出部20利用与内壳1相同的金属材料形成,从内壳1的外周面朝向外壳2的内周面突出并抵接于外壳2的内周面。另外,突出部20也可以是与内壳1和外壳2分体的。在该情况下,突出部20在利用合成树脂、铝合金或者钢铁材料等形成之后接合于内壳1的外周面或者外壳2的内周面。

接下来,说明缓冲器100的动作。

在活塞杆4从内壳1退出、即缓冲器100伸长时,工作油从由于活塞3移动而容积缩小的伸长侧室110经由通路3a向容积扩大的压缩侧室120移动。另外,与活塞杆4的从内壳1退出的部分的体积相应的量的工作油经由通路8a从贮存室130向压缩侧室120供给。

此时,利用阻尼阀18对通过通路3a的工作油的流动施加阻力,产生阻尼力。

在活塞杆4向内壳1进入、即缓冲器100收缩时,工作油从由于活塞3移动而容积缩小的压缩侧室120经由通路3b向容积扩大的伸长侧室110移动。另外,与活塞杆4的进入到内壳1内的部分的体积相应的量的工作油经由通路8b从压缩侧室120向贮存室130排出。

此时,利用阻尼阀17对通过通路8b的工作油的流动施加阻力,产生阻尼力。

如上述那样,缓冲器100在伸长时从贮存室130向压缩侧室120供给工作油,在收缩时从压缩侧室120向贮存室130排出工作油。由此,由于活塞杆4在内壳1内进退而引起的容积变化得到补偿。

采用以上的第1实施方式,产生以下所示的效果。

要输入外力的树脂制的外壳2借助突出部20被支承于金属制的内壳1,外壳2和内壳1之间成为接近于刚性体的形态。因此,即使在将缓冲器100的外壳2设为树脂制的情况下,也能够在不使外壳2大型化的前提下提高外壳2的刚度和强度。

<第2实施方式>

接着,参照图3说明本发明的第2实施方式的缓冲器200。以下,以与第1实施方式的缓冲器100之间的不同点为中心进行说明,对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。

缓冲器200与第1实施方式在如下方面不同:在外壳2的封闭部2c侧设有非设置区域A2。具体地说,如图3所示,非设置区域A2设于外壳2的封闭部2c侧,与非设置区域A2在轴向上相邻地设有设置区域A1。

接下来,说明在外壳2的封闭部2c侧设置非设置区域A2的理由。

在活塞杆4向内壳1内进入而缓冲器200处于收缩的状态时,内壳1内的工作油向贮存室130移动。另一方面,在活塞杆4从内壳1内退出而缓冲器200处于伸长的状态时,贮存室130内的工作油向内壳1移动。这些工作油的移动经由形成于基阀8的通路8a、8b进行。

如此,在贮存室130的位于基阀8附近的位置频繁地进行工作油的移动。因此,在基阀8附近,若贮存室130内的流路阻力变大,则工作油的移动变慢,另外,在基阀8附近,若贮存室130的容积减小,则能够移动的工作油量减少。这些现象将引起缓冲器的缓冲功能的降低。

此处,若将突出部20设于贮存室130内的位于基阀8附近的位置,则突出部20将会使贮存室130的容积减小,并且,会对向贮存室130流入、自贮存室130流出的工作油施加阻力。也就是说,若在外壳2的封闭部2c侧设置设置区域A1,则有可能导致工作油的移动变缓慢,缓冲器200的缓冲功能降低。

为了避免这样的现象,增大外壳2的外径而扩大贮存室130的容积、确保基阀8附近的工作油的贮存量并且减小流路阻力即可,但外壳2的大型化将引起重量的增加、与其他零件之间的干涉。

因此,在本第2实施方式中,在贮存室130内的位于基阀8附近的位置设有未设置突出部20的非设置区域A2。另外,在设置区域A1内,突出部20也可以沿轴向断续地设置。通过沿轴向断续地而非连续地设置突出部20,能够抑制因设置突出部20而引起的重量的增加。

另外,在本第2实施方式中,除了非设置区域A2之外,还隔着设置区域A1地在相反侧设有另外的非设置区域A3。该另外的非设置区域A3为了抑制气室131的容积的减小而设于气室131侧。因此,在本第2实施方式中,与上述的第1实施方式同样地,能够确保气室131的容积,抑制加压气体的压缩比变高。在该情况下,非设置区域A2相当于第1非设置区域,另外的非设置区域A3相当于第2非设置区域。

设置区域A1、非设置区域A2以及另外的非设置区域A3之间的比例在考虑外壳2的强度和刚度的提高、缓冲器200的缓冲功能和气室131的容积的确保等的基础上进行设定。这样,在本第2实施方式中,也与上述第1实施方式同样地,设有突出部20的部位的轴向长度设定得比贮存室130的轴向上的全长L短。

另外,只要不会由于设置突出部20而对加压气体的压缩比、工作油的流动造成影响,就也可以不设置非设置区域A2、A3而在贮存室130的轴向上的全长L的范围内设置突出部20。在该情况下,外壳2的刚度和强度进一步提高。另外,在该情况下也是,突出部20也可以沿轴向断续地设置。通过使突出部20沿轴向断续地而非连续地设置,能够抑制因设置突出部20而引起的重量的增加并且提高外壳2的刚度和强度。

采用以上的第2实施方式,产生以下所示的效果。

要输入外力的树脂制的外壳2借助突出部20被支承于金属制的内壳1,外壳2和内壳1之间成为接近于刚性体的形态。因此,即使在将缓冲器200的外壳2设为树脂制的情况下,也能够在不使外壳2大型化的前提下提高外壳2的刚度和强度。

以下,总结说明本发明的实施方式的结构、作用以及效果。

缓冲器100、200的特征在于,其包括:金属制的内壳1,其能够被填充工作液;树脂制的外壳2,其覆盖内壳1地配置,在该外壳2与内壳1之间形成用于贮存工作液的贮存室130;以及突出部20,其从内壳1的外周面和外壳2的内周面中的任一者朝向另一者突出并抵接于另一者。

在该结构中,要输入外力的树脂制的外壳2和金属制的内壳1之间借助突出部20相接触,成为接近于刚性体的形态。因此,即使来自车轮侧的载荷经由支架2d沿外壳2的径向作用,外壳2也被内壳1支承。如此,与在外壳2的外侧设置肋的情况相比较,不会使外壳2大型化,并且能够将重量的增加抑制为最小限度并提高外壳2的刚度和强度。

另外,其特征在于,在贮存室130内形成有能够被填充气体的气室131,外壳2呈一端被封闭部2c封闭的有底圆筒状,贮存室130具有设有突出部20的设置区域A1和与设置区域A1在轴向上相邻且未设置突出部20的非设置区域A2,设置区域A1设于封闭部2c侧,非设置区域A2设于气室131侧。

在该结构中,在封闭部2c侧设有设置区域A1,在贮存室130中的气室131侧设有非设置区域A2。因此,能够利用设于设置区域A1的突出部20在不使外壳2大型化的前提下提高外壳2的刚度和强度。并且,由于在气室131侧未设置突出部20,因此可抑制气室131的容积的减小。因此,能够防止加压气体的压缩比过度地升高。并且,突出部20仅设于贮存室130的轴向上的局部,因此与在贮存室130的轴向全长的范围内设置突出部20的情况相比较,能够将因设置突出部20而引起的重量的增加抑制为最小限度。

另外,其特征在于,在贮存室130内形成有能够被填充气体的气室131,外壳2呈一端被封闭部2c封闭的有底圆筒状,贮存室130具有设有突出部20的设置区域A1和与设置区域A1在轴向上相邻且未设置突出部20的非设置区域A2,设置区域A1设于气室131侧,非设置区域A2设于封闭部2c侧。

在该结构中,设置区域A1设于贮存室130中的气室131侧,非设置区域A2设于贮存室130中的基阀8附近。因此,能够利用设于设置区域A1的突出部20在不使外壳2大型化的前提下提高外壳2的刚度和强度。并且,在贮存室130的位于基阀8附近的位置未设置突出部20,因此不会阻碍在贮存室130与内壳1内之间移动的工作油的流动。因此,能够防止缓冲器200的缓冲功能的降低。并且,突出部20仅设于贮存室130的轴向上的局部,因此与在贮存室130的轴向全长的范围内设置突出部20的情况相比较,能够将因设置突出部20而引起的重量的增加抑制为最小限度。

另外,其特征在于,在贮存室130内形成有能够被填充气体的气室131,外壳2呈一端被封闭部2c封闭的有底圆筒状,贮存室130具有设有突出部20的设置区域A1和与设置区域A1在轴向上相邻且未设置突出部20的第1非设置区域A2和第2非设置区域A3,第1非设置区域A2设于封闭部2c侧,第2非设置区域A3设于气室131侧。

在该结构中,第1非设置区域A2设于贮存室130中的基阀8附近,第2非设置区域A3设于贮存室130中的气室131侧,设置区域A1设于第1非设置区域A2与第2非设置区域A3之间。因此,能够利用设于设置区域A1的突出部20在不使外壳2大型化的前提下提高外壳2的刚度和强度。并且,由于在气室131侧未设置突出部20,因此抑制了气室131的容积的减小。因此,能够防止加压气体的压缩比过度地升高。此外,在贮存室130的位于基阀8附近的位置未设置突出部20,因此不会阻碍在贮存室130与内壳1内之间移动的工作油的流动。因此,能够防止缓冲器200的缓冲功能的降低。并且,突出部20仅设于贮存室130的轴向上的局部,因此与在贮存室130的轴向全长的范围内设置突出部20的情况相比较,能够将因设置突出部20而引起的重量的增加抑制为最小限度。

另外,其特征在于,突出部20在轴向上断续地设置。

在该结构中,突出部20在轴向上断续地设置。因此,与突出部20在轴向上连续地设置的情况相比较,能够抑制因设置突出部20而引起的重量的增加,并且能够提高外壳2的刚度和强度。

另外,其特征在于,在设置区域A1中,突出部20在轴向上断续地设置。

在该结构中,在设置区域A1中,突出部20在轴向上断续地设置。因此,与突出部20在设置区域A1内在轴向上连续地设置的情况相比较,能够抑制因设置突出部20而引起的重量的增加。

另外,其特征在于,设有突出部20的部位的轴向长度设定得比贮存室130的轴向长度短。

在该结构中,设有突出部20的部位的轴向长度设定得比贮存室130的轴向长度短。因此,与突出部20在贮存室130的全长的范围内设置的情况相比较,能够抑制因设置突出部20而引起的重量的增加并且提高外壳2的刚度和强度。

另外,其特征在于,突出部20是与外壳2一体地形成的树脂制构件。

在该结构中,突出部20利用树脂与外壳2一体地形成。因此,不需要单独地制造突出部20,能够将突出部20与外壳2一起利用注射模塑成形等容易地进行制造。另外,由于不需要将突出部20接合于内壳1或者外壳2,因此能够容易地进行缓冲器100、200的组装。并且,突出部20利用树脂而非金属来形成,因此能够抑制因设置突出部20而引起的重量的增加。

另外,其特征在于,突出部20在周向上隔开间隔地设有多个。

在该结构中,内壳1和外壳2借助多个突出部20相接触。因此,外壳2和内壳1之间成为接近于刚性体的形态,其结果,能够提高外壳2的刚度和强度。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分,其主旨并不在于将本发明的保护范围限定为上述实施方式的具体结构。

例如,在上述实施方式中,将缓冲器100、200应用于汽车等车辆,但也可以应用于铁道等车辆、建筑物。

另外,在上述实施方式中,使用工作油作为工作液,但也可以使用水等其他的液体。

另外,在上述实施方式中,在将内壳1、油封11收纳于外壳2内时,使卷边部2b向径向内侧弯曲,利用卷边部2b限制了内壳1、油封11的轴向上的移动。也可以代替卷边部2b,利用结合于外壳2的端部的盖构件来限制内壳1、油封11的轴向上的移动。另外,也可以将树脂制盖与外壳2的端部熔接,利用树脂制盖限制内壳1的轴向上的移动。

本申请基于在2014年9月16日向日本国特许厅提出申请的日本特愿2014-187263主张优先权,该申请的全部内容通过参照被编入本说明书中。

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