气体弹簧和阻尼力产生机构的制作方法

专利名称：气体弹簧和阻尼力产生机构的制作方法
气体弹簧和阻尼力产生机构
背景技术：
1.发明领域本发明涉及一种气体弹簧以及一种阻尼力产生机构。
2.相关技木的说明在车辆中在车门与车身之间提供多个气体弹簧以减少用于使用者打开车门所必需的力。
日本专利申请特许公开号2001-343044中描述的气体弹簧(例如)在具有一个活塞侧腔和一根杆腔的一个汽缸中含有压缩气体，当活塞处于一个特定的移动范围时，该活塞侧腔和该杆腔通过一个连通部分而彼此相连通。将一个O形环安装在该活塞上。在拉伸冲程中，当在拉伸方向上对活塞施加气体的反作用力时，该O形环关闭了形成于该活塞中的一个流动通道，使得该杆侧腔中的气体通过这个连通部分而流动进入该活塞侧腔之中。因此，当气体弹簧与因气体的反作用力而在拉伸方向上移动的活塞一起延伸时，穿过这个连通部分的气体的流体阻力提供了拉伸阻尼。因此，该气体弹簧协助所施加的操作力来打开连接到该气体弹簧上的一个覆盖构件。另一方面，在压缩冲程中，该O形环打开活塞中的流动通道，这样使得该活塞侧腔中的气体通过这个流动通道和这个连通部分二者而流动进入该杆侧腔之中。因此，当几乎不提供任何阻尼时，活塞可以在压缩方向上平滑地移动，这样使得当操作者施加一个操作力来关闭该覆盖构件时，气体弹簧允许该覆盖构件快速地关闭。
发明概述典型地，将一个O形环安装在一个分隔构件(活塞)上，该分隔构件将汽缸内部的空间分隔开，以便在拉伸冲程中，在活塞与汽缸的内表面之间提供一个紧密的密封件，从而实现一个高的阻尼力。即使是 这样，当从外部向气体弹簧输入振动时，也存在汽缸与分隔构件彼此相接触的风险。当汽缸和分隔构件均由金属制成时，它们在彼此相接触时可能产生一种金属噪声。
本发明的一个目的是提供一种气体弹簧，该气体弹簧能够防止由汽缸和活塞彼此相接触而引起的一种金属噪声的产生，同时实现一个更高的阻尼力。为实现这个目的，本发明提供了一种气体弹簧，包括一个管状汽缸；一根杆，该杆的一端容纳于该汽缸内部并且另一端从该汽缸的一个开口中伸出；以及一个管状分隔构件，该管状分隔构件被安装在该杆的一个末端上并且将该汽缸内部的一个空间分隔开。这个分隔构件包括多个凹槽，该多个凹槽从该其外圆周表面上凹进并且沿着汽缸的一个中心线方向并排地对齐；以及一个连通通道，该连通通道使得在该中心线方向上该汽缸的开口的一侧上该分隔构件的一个端面与在该开口的该侧上形成的多个凹槽之一相连通。该气体弹簧进一步包括一个橡胶制成的环形构件，该环形构件被装配在通过连通通道与该开口的这一侧上的端面相连通的该分隔构件的多个凹槽之一中，并且具有与汽缸的内圆周表面相接触的一个外圆周表面；以及一个树脂制成的装配构件，该装配构件被形成为C形状并且被装配在该分隔构件的多个凹槽之一中，该凹槽被定位成与其中装配有该环形构件的凹槽相比更靠近汽缸的一端，该装配构件具有的外圆周表面被放置成与该分隔构件的外圆周表面相比更靠近汽缸的内圆周表面。该装配构件应当优选地包括从其外圆周表面上凹进的一个凹陷，这样使得该装配构件不妨碍气体或液体的移动。
该装配构件应当优选地被配置成使得它从与中心线方向正交的方向上被装配在该分隔构件的凹槽之中，这样使得该分隔构件不需要被配置成在该中心线方向上是可分的并且可以被配置成是简单的。该分隔构件的连通通道应当优选地通过使该分隔构件的外圆周表面的一个部分凹进而形成。这可以防止当来自不同方向的气体和/或油的流动在拉伸冲程中相接合时，产生一个讨厌的噪声。
该分隔构件应当优选地通过对一种金属粉末进行烧结来整体形成，这样减小了组件的数量，并且也可以更准确地产生阻尼力。从另一个方面来看，本发明提供了安装到一根杆上的一种阻尼力产生机构，该杆的一端容纳于一个汽缸内部并且另一端从该汽缸的一个开口中伸出。这个机构包括一个管状分隔构件，该管状分隔构件被安装在该杆的这一端上并且将该汽缸内部的空间分隔开。这个分隔构件包括多个凹槽，该多个凹槽从其该外圆周表面上凹进并且沿着该汽缸的中心线方向并排地对齐；以及一个连通通道，该连通通道使得在该中心线方向上该汽缸的开口的一侧上该分隔构件的一个端面与在该开口的该侧上形成的多个凹槽之一相连通。该机构进一步包括一个橡胶制成的环形构件，该环形构件被装配在通过连通通道与该开口的该侧上的端面相连通的所述分隔构件的多个凹槽之一当中、并且具有与该汽缸的内圆周表面相接触的一个外圆周表面；以及一个树脂制成的装配构件，该装配构件被形成为一个C形状并且被装配在分隔构件的多个凹槽之一中，该凹槽被定位成与其中装配有该环形构件的凹槽相比更靠近汽缸的所述一端，该装配构件具有的一个外圆周表面被放置成与该分隔构件的外圆周表面相比更靠近汽 缸的内圆周表面。通过本发明，可以防止因汽缸和活塞彼此相接触而产生的金属噪声，同时可以实现一个更高的阻尼力。
附图简要说明

图1是展示根据一个实施方案的气体弹簧的构形的示意 图2A和图2B是展示根据应用于例如汽车的车辆上的实施方案的气体弹簧的 图3A和图3B是展示一个活塞、一个密封构件以及一个限流环的构形的示意性透视
图4A和图4B是展示装配在活塞上的该密封构件和该限流环的截面视 图5A是展示在拉伸冲程中气体弹簧的动作的图，并且图5B是展示在压缩冲程中气体弹簧的动作的 图6是展示根据一个第一对比性实例的产生一种气体弹簧的一部分的一个阻尼力的截面视 图7是展示根据一个第二对比性实例的产生一种气体弹簧的一部分的一个阻尼力的截面视 图8是展示根据拉伸冲程的后面的阶段中的第二对比实例的气体弹簧的一个截面视图，其中汽缸的另一端与一端相比被放置成更高；并且图9是展示根据拉伸冲程的后面的阶段中的实施方案的气体弹簧的一个截面视图，其中汽缸的另一端与一端相比被放置成更高。
优选实施方案的说明本发明的一个实施方案将通过参考附图进行详细地描述。
图1是展示根据该实施方案的气体弹簧I的构形的示意图。
气体弹簧I是在车辆上被安装在车门D与车身之间的一种装置，以便减少用于用户打开车门D所必需的力(见图2B)。
气体弹簧I包括例如空气的一种气体密封于其中的一个汽缸2以及在汽缸2内部产生一个阻尼力的一个阻尼力产生部件3。汽缸2是由金属(例如，STKM)制成的一个薄的管状构件，该汽缸的一端在管的中心线方向(以下有时简称为“中心线方向”)上是闭合的，而另一端是开放的。这个汽缸2包括通过使一个内圆周表面向外凹下而形成的在该中心线方向上延伸的一个汽缸凹槽2a。
阻尼力产生部件3包括一个活塞4，该活塞是在汽缸2内部限定一个气腔R的一个分隔构件的一个实例。这个阻尼力产生部件3将在随后进行更详细的描述。气体弹簧I进一步包括一根杆5,该杆在中心线方向上的一端上安装有活塞4、另一端伸出到汽缸2外部并且具有一个圆柱形杆引导件6，该圆柱形杆引导件由树脂或类似物制成并且被置于汽缸2的该另一端上，用于对杆5沿该中心线方向的移动进行引导。气体弹簧I进一步包括一个已知的气体密封件7，该气体密封件被置于在该汽缸2的该另一端上与该杆引导件6相比更靠近汽缸2的一端，以用于防止气体从汽缸2泄露；以及一个回弹停止件8，该回弹停止件被置于活塞4与气体密封件7之间，以便在活塞4与气体密封件7之间固定一个适当的空间 。杆5是一个柱状构件并且包括一个第一柱状部分51，该第一柱状部分在一端被放置在该中心线方向上；以及一个第二柱状部分52，该第二柱状部分被放置成与第一柱状部分51相比在该中心线方向上更靠近另一端并且与第一柱状部分51相比具有一个更大的直径。杆5在伸出到汽缸2外部的另一端上形成有一个安装孔53，该安装孔是一个圆形通孔；并且一个树脂衬套54被附接到这个安装孔53上。气体弹簧I经由这个衬套54连接到车辆的车门D上。回弹停止件8是一个圆柱形树脂构件，该圆柱形树脂构件具有的外径与汽缸2的内径基本上相同。回弹停止件8具有的内径大于杆5的第二柱状部分52的外径，这样使得该回弹停止件沿该中心线方向是可移动的。
汽缸2含有的油量虽然小但是对于使杆引导件6和气体密封件7润滑并且对于维持良好的密封性能所必需的量来说是充足的。气体弹簧I进一步包括:一个连接板61，该连接板的一端具有一个安装孔61a并且在中心线方向上的另一端固定到汽缸2的一端的外侧上，该安装孔是一个圆形通孔；以及一个托架64，该托架经由安装在安装孔61a内部的一个树脂衬套62和一个销63连接到这个连接板61上。托架64在该中心线方向上在另一端具有一个安装孔64a，该安装孔是一个圆形通孔，并且销63被插入这个安装孔64a以及安装在连接板61的安装孔61a中的衬套62中。销63经由插在远端上的一个盘状垫圈65通过在远端上卷缘而被紧固。因此，固定到汽缸2上的连接板61被连接到安装于车身上的托架64上，这样使得气体弹簧I被连接到车身上。图2A和图2B是展示根据应用于例如汽车的车辆上的实施方案的气体弹簧I的图。图2A是示出其中车门D关闭时的车辆的图，而图2B是示出其中车门D打开时的车辆的图。
提供于气体弹簧I的汽缸2的一端上的托架64被附接到车身的一个上部部件上，而杆5的另一端被附接到车门D上。因此，当车门D关闭时，汽缸2的一端被放置成比另一端高，如图2A中所示。换句话说，当车门D打开并且当杆5从汽缸2中逐渐伸出时，汽缸2的另一端达到了比一端更高的一个位置，如图2B中所示。接下来，将描述气体弹簧I的阻尼力产生部件3。
阻尼力产生部件3包括上述活塞4 (见图3A);—个密封构件9，如一个O形环(见图3A)，被附接到活塞4上，用于密闭地密封该汽缸2的内圆周表面；以及一个限流环10 (见图3A)，即使当从汽缸2的外部施加一个力时，该限流环也限定汽缸2的内圆周表面与活塞4之间的接触。图3A和图3B是展示活塞4、密封构件9以及限流环10的构形的示意性透视图。图3A是示出活塞4、密封构件9以及限流环10中的每一个的构形的示意图，而图3B是示出所组装的所述活塞、密封构件以及限流环的图，其中该密封构件9和限流环10被附接到活
塞4上。
图4A和图4B是展示装配在活塞4上的密封构件9和限流环10的截面视图。图4A是沿图1的IVa-1Va的截面，而图4B是沿图4A的IVb-1Vb的截面。活塞4基本上是一个圆柱形的构件。活塞4的外圆周直径小于汽缸2的内圆周直径，这样使得在活塞4的外圆周表面与汽缸2的内圆周表面之间形成一个空隙。活塞4的内圆周直径等于或大于杆5 的第一柱形部件51的外圆周直径并且小于第二柱形部件52的外圆周直径，这样使得活塞4在中心线方向上在另一端上的端面4a抵靠在杆5的第二柱形部件52的在中心线方向上在一端的一个端面上。活塞4被附接到杆5的一端上，以便起到一个分隔构件的作用，该分隔构件将汽缸2内部的气腔R分成两个部分。即，汽缸2被分隔成一个气腔RA (见图1 )，该气腔被活塞4以及汽缸2的中心线方向上的一端等包围；以及另一个气腔RB (见图1)，该气腔汽缸被活塞4、汽缸2以及气体密封件7等包围。活塞4具有多个凹槽，该多个凹槽从外圆周表面上凹进并且是沿中心线方向并排地对齐的。这个实施方案的活塞4包括两个凹槽，S卩:在中心线方向上在一个端侧上形成的一个第一凹槽41以及在另一端侧上形成的一个第二凹槽42。第一凹槽41和第二凹槽42在各处均形成有恒定的宽度。第一凹槽41具有一个四边形的截面形状。第一凹槽41的底部41a可以与多个倒角拐角成线性关系或者弯曲成一个圆弧的形状。类似地，第二凹槽42具有一个四边形的截面形状。第二凹槽42的底部42a可以与多个倒角拐角成线性关系或者弯曲成以一个圆弧的形状。
活塞4包括多个环圆周地相等地间隔的连通通道43，这些连通通道使活塞4的在中心线方向上的另一端上的端面与第二凹槽42相连通。这些连通通道43通过使外圆周表面向内(朝向中心线)凹进而形成。
活塞4是通过对一种金属粉末进行烧结来整体形成的。
该密封构件9是具有一个圆形的截面形状的一个环形的O形环，并且由具有高弹性的一种材料(如，橡胶)形成。密封构件9具有的宽度与活塞4的第二凹槽42的宽度相比较小，这样使得该密封构件被装配在活塞4的第二凹槽42中并且可以在第二凹槽42内部的这个位置中沿中心线方向移动。密封构件9具有一个外径，这样使得当密封构件9被装配在活塞4的第二凹槽42中时，该密封构件的外圆周表面与汽缸2的内圆周表面相接触。即，密封构件9具有的一个外径等于或大于汽缸2的内圆周直径。密封构件9具有的内径大于第二凹槽42的底部42a的直径，这样使得当密封构件9被装配在其中时，在该密封构件的内表面与活塞4的第二凹槽42的底部42a之间存在一个空隙。密封构件9的内径小于活塞4的外圆周直径，这样使得一旦密封构件9被装配在活塞4的第二凹槽42中，该密封构件就不可能脱离第二凹槽42。限流环10是一个C形的环。也就是说，限流环10具有一个环圆周地切断部分10a，这样使得当没有任何外部力施加到环10上时，一个圆周末端IOb并不与另一个圆周末端IOc相接触。限流环10具有的宽度基本上等于或略微小于活塞4的第一凹槽41的宽度，并且具有的一个内径基本上等于或略微大于活塞4的第一凹槽41的底部41a的内径，这样使得限流环10被装配在活塞4的第一凹槽41中。限流环10具有一个四边形的截面形状。环10的内圆周可以具有与多个倒角拐角成线性关系或者弯曲成一个圆弧的形状，以便符合活塞4的第一凹槽41的底部41a的形状。限流环10由一种弹性地可变形的树脂形成，这样使得可以通过使一个圆周末端IOb与另一个圆周末端IOc伸展分开而从与中心线方向正交的一个方向将该限流环装配进入活塞4的第一凹槽41之中。当限流环10被装配在活塞4的第一凹槽41中时，限流环10的外圆周直径IOd大于活塞4的外圆周表面的直径。当限流环10被装配在活塞4的第一凹槽41中并且不经受来自外圆周侧的任何外部力时，限流环10的外圆周直径IOd等于或小于汽缸2的内圆周表面的直径。可替代地，当限流环10被插入汽缸2之中时，限流环10的外圆周直径IOd变得与汽缸2的内圆周表面基本上相同，这是因为该限流环经受了来自汽缸2的内圆周表面的力并且减少了在一个圆周末端IOb与另一个圆周末端IOc之间的切断部分IOa或空隙的大小。因此，当限流环10被装配在活塞4`上并且活塞4被插入汽缸2中时，限流环10的外圆周表面IOd被放置成与活塞4的外圆周表面相比更靠近汽缸2的内圆周表面。因此，当从外部向气体弹簧I输入振动时，限流环10防止汽缸2与活塞4相接触。这个限流环10用作一个装配构件的一个实例。限流环10进一步包括多个环圆周地相等间隔的凹陷10e，这些凹陷从该限流环的外圆周表面IOd上向内凹进。因此，具有这些凹陷IOe的限流环10并不密封汽缸2的内圆周表面并且允许气体和油从一个气腔RA移动到另一个气腔RB，并且反之亦然。如上所述配置的阻尼力产生部件3可以在这些部件被组装之后而被安装到杆5上，即，在密封构件9和限流环10被装配到活塞4上之后，或者密封构件9和限流环10可以在活塞4被附接到杆5上之后被装配到活塞4上。为了将具有密封构件9和/或限流环10装配到其上的活塞4或仅仅活塞4装配到杆5上,使活塞4的在中心线方向上另一端上的端面4a抵靠在杆5的第二柱形部件52的在中心线方向上一端上的端面上，并且使杆5的第一柱形部件51的远端(一端)压缩并变形，这样使得活塞4被机械地紧固到杆5上。将对如上所述的气体弹簧I的动作进行描述。图5A是展示在拉伸冲程中气体弹簧I的动作的图，而图5B是展示在压缩冲程中气体弹簧I的动作的图。
在拉伸冲程中，装配在活塞4的第二凹槽42中的密封构件9被另一个气腔RB中试图流动进入一个气腔RA中的气体所推动，这样使得该密封构件抵靠在活塞4的第二凹槽42的一端上的一个侧面上并且在那里密封该汽缸2的内圆周表面。因此，如图5A中由一个箭头所示，另一个气腔RB中的气体通过形成于汽缸2中的汽缸凹槽2a而流动进入一个气腔RA中。就在这时，流动阻力在拉伸方向上产生了阻尼力，并且因此拉伸杆5的速度得到了控制。在压缩冲程中，密封构件9被一个气腔RA中试图流动进入另一个气腔RB中的气体所推动，这样使得该密封构件抵靠在活塞4的第二凹槽42的另一端上的一个侧面上并且在那里密封该汽缸2的内圆周表面。在这种状态下，在密封构件9与活塞4的第二凹槽42的一个末端上的该侧面之间存在一个空隙，并且因此，如由图5B中的箭头所指示，一个气腔RA中的气体通过这个空隙以及活塞4的多个连通通道43而流动进入另一个气腔RB中。一个气腔RA中的气体也通过形成于汽缸2中的汽缸凹槽2a而流动进入另一个气腔RB中。因此，几乎不会产生任何阻尼力，这样使得压缩冲程是快速的。将与具有一个不同构形的一个气体弹簧I相比较来解释如以上描述构形的根据这个实施方案的气体弹簧I的有利效果。
图6是示出根据一个第一对比实例的一个气体弹簧I的一个阻尼力产生部件100的截面视图。
这个第一对比性实例的气体弹簧I与本发明的实施方案的气体弹簧I的不同之处仅在于该阻尼力产生部件100。下文将仅描述该差异。根据该第一对比性实例的气体弹簧I的阻尼力产生部件100包括:由两个部件组成的一个活塞110和由 树脂(例如特氟龙 )制成并具有一个四边形截面形状的一个环形密封构件120。根据该第一对比性实例的气体弹簧I不包括与根据本发明的实施方案的该阻尼力产生部件3的限流环10等效的任何部件。活塞110是由定位在一端的一个第一部件111和定位在另一端的一个第二部件112组成的一个金属构件。
该第一部件111是形成有一个通孔的一个盘状构件，该通孔具有的直径等于或大于该杆5的第一柱状部件51的外圆周表面的直径。该第一部件111的外圆周直径小于该汽缸2的内圆周直径，这样使得在该第一部件111的外圆周表面与该汽缸2的内圆周表面之间形成有一个空隙。该第二部件112包括一个第一圆柱形部分113和一个第二圆柱形部分114，该第一圆柱形部分具有的外圆周直径小于该第一部件111的外圆周直径，该第二圆柱形部分具有的外圆周直径大于该第一圆柱形部分113的外圆周直径并且小于该汽缸2的内圆周直径。该第一圆柱形部分113和该第二圆柱形部分114 二者都具有等于或大于该杆5的第一柱状部件51的外圆周直径的一个内圆柱直径。该第二圆柱形部分114包括一个凹陷114a,该凹陷从该外圆周表面凹进，这样以从第二圆柱形部分114的一个端面向其另一个端面延伸穿过该第二圆柱形部分。该密封构件120由树脂制成，与根据本发明的实施方案的阻尼力产生部件3的密封构件9不同。该密封构件是环形的、不具有一个切断部分，如根据本发明的实施方案的阻尼力产生部件3的限流环10的切断部分10a。因此，该密封构件不能弹性地变形，并且不能从该圆柱形构件的外圆周表面、从与该中心线方向正交的一个方向装配进入一个向内凹进的凹槽之中，如根据本发明的实施方案的阻尼力产生部件3的活塞4的第二凹槽42。这是由于以下原因:根据该第一对比性实例的阻尼力产生部件100的活塞110是由两个部件组成的，这两个部件在轴向方向上分开以便该密封构件120能够被保持在这两个部件之间。
该密封构件120具有的宽度小于该活塞110的第一部件111与该第二部件112的第二圆柱形部分114之间的距离，这样使得该密封构件被装配在其间并且能够在这个位置中沿该中心线方向移动。如以上描述构形的根据该第一对比性实例的气体弹簧I操作如下。
在拉伸冲程中，该密封构件120被另一个气腔RB中试图流动进入一个气腔RA中的气体所推动，这样使得该密封构件抵靠在该活塞110的第一部件111上并且在那里密封该汽缸2的内圆周表面。因此，另一个气腔RB中的气体穿过形成于该汽缸2中的汽缸凹槽2a而流动进入一个气腔RA中。就在这时，流动阻力在拉伸方向上产生阻尼力并且因此该拉伸杆5的速度得到了控制。在压缩冲程中，该密封构件120被一个气腔RA中的试图流动进入另一个气腔RB中的气体所推动，这样使得该密封构件抵靠在该活塞110的第二部件112的第二圆柱形部分114上并且在那里密封该汽缸2的内圆周表面。在此状态下，在该密封构件120与该活塞110的第一部件111之间存在一个空隙，并且因此一个气腔RA中的气体穿过这个空隙和该活塞110的第二部件112的凹陷114a而流动进入另一个气腔RB中。一个气腔RA中的气体还穿过形成于该汽缸2中的汽缸凹槽2a而流动进入另一个气腔RB中。因此，几乎不会产生任何阻尼力，这样使得该压缩冲程是快速的。接下来 ，将解释根据本发明的实施方案的气体弹簧I优于如以上描述构形的根据该第一对比性实例的气体弹簧I的优点。
根据本发明的实施方案的气体弹簧I的阻尼力产生部件3包括与根据该第一对比性实例的气体弹簧I的阻尼力产生部件100不同的一个橡胶制成的密封构件9，这样使得与树脂制成的(例如特氟龙)密封构件120相比，该阻尼力产生部件提供一个更紧的密封件并且能够表现出稳定的密封性能。虽然该活塞110要求在该中心线方向上可分开以保持该树脂制成的密封构件120的两个部件，但是该高弹性橡胶制成的密封构件9不需要可分成两个部分的一种构形。因此，活塞4具有较少数量的部件，这样使得避免了该活塞4的可能导致降低阻尼力的任何轴向偏差，并且也能以较低的成本制成该活塞4。图7是展示根据一个第二对比实例的一个气体弹簧I的一个阻尼力产生部分200的截面视图。
该第二对比性实例的气体弹簧I与本发明的实施方案的气体弹簧I的不同之处仅在于该阻尼力产生部件3。下文将仅描述该差异。
根据该第二对比性实例的气体弹簧的阻尼力产生部件200包括:一个金属活塞210和由橡胶制成并且具有一个圆形截面形状的一个环形密封构件220。根据该第二对比性实例的气体弹簧I不包括与根据本发明的实施方案的阻尼力产生部件3的限流环10等效的任何部件。
该活塞210基本上是一个圆柱形构件。该活塞210的外圆周直径小于该汽缸2的内圆周直径，这样使得在该活塞210的外圆周表面与该汽缸2的内圆周表面之间形成一个空隙。该活塞210的内圆周直径等于或大于该杆5的第一柱状部件51的外圆周直径并且小于该第二柱状部件52的外圆周直径。该活塞210具有一个凹槽211，该凹槽从该活塞的外圆周表面凹进并且在各处均形成有恒定的宽度。该凹槽211具有一个四边形的截面形状。该凹槽211的底部211a可以与多个倒角拐角成线性关系，或弯曲成一个圆弧的形状。该活塞210进一步包括多个环圆周地相等间隔的通孔212，这些通孔从该中心线方向上的另一端处的端面延伸直至该凹槽211。该密封构件220是具有一个圆形截面形状并且由具有高弹性的一种材料如橡胶制成的一个环形O形环。该密封构件220具有的宽度小于该活塞210的凹槽211的宽度，这样使得该密封构件被装配在该活塞210的凹槽211中并且能够沿该中心线方向在该凹槽211内部的这个位置中移动。该密封构件220具有一个外部直径，这样使得当该密封构件220被装配在该活塞210的凹槽211中时，该密封构件的外圆周表面接触该汽缸2的内圆周表面。即，该密封构件220具有的外部直径等于或大于该汽缸2的内圆周直径。
该密封构件220具 有的内部直径大于该凹槽211的底部211a的直径，这样使得当该密封构件220被装配在其中时，在该密封构件的内圆周表面与该活塞210的凹槽211的底部211a之间存在一个空隙。该密封构件220的内部直径小于该活塞210的外圆周直径，这样使得一旦该密封构件220被装配在该活塞210的凹槽211中，该密封构件220就不可能脱离该凹槽211。如以上描述构形的根据该第二对比性实例的气体弹簧I操作如下。
在拉伸冲程中，装配在该活塞210的凹槽211中的密封构件220被另一个气腔RB中试图流动进入一个气腔RA中的气体所推动，这样使得该密封构件抵靠在该活塞210的凹槽211的一端处的一个侧面并且在那里密封该汽缸2的内圆周表面。因此，另一个气腔RB中的气体穿过形成于该汽缸2中的汽缸凹槽2a而流动进入一个气腔RA中。就在这时，流动阻力在拉伸方向上产生阻尼力并且因此该拉伸杆5的速度得到了控制。在压缩冲程中，该密封构件220被一个气腔RA中试图流动进入另一个气腔RB中的气体所推动，这样使得该密封构件抵靠在该活塞210的凹槽211的另一端处的一个侧面上并且在那里密封该汽缸2的内圆周表面。在此状态下，在该密封构件220与该活塞210的凹槽211的一端处的该侧面之间存在一个空隙，并且因此一个气腔RA中的气体穿过这个空隙和该活塞210的该多个通孔212而流动进入另一个气腔RB之中。一个气腔RA中的气体还穿过形成于该汽缸2中的汽缸凹槽2a而流动进入另一个气腔RB之中。因此，几乎不会产生任何阻尼力，这样使得该压缩冲程是快速的。接下来，将解释根据本发明的实施方案的气体弹簧I优于如以上描述构形的根据该第二对比实例的气体弹簧I的优点。
在根据该第二对比性实例的气体弹簧I中，该密封构件220的外圆周表面接触该汽缸2的装配在活塞210的凹槽211内的位置中的内圆周表面。然而，因为这个密封构件220是由橡胶制成的，所以该密封构件具有低刚度。该密封构件220的内部直径大于该凹槽211的底部211a的直径，这样使得在该密封构件220的内圆周表面与该活塞210的凹槽211的底部211a之间存在一个空隙，该空隙用于允许在压缩冲程中一个气腔RA中的气体易于流动进入另一个气腔RB之中。由于此，当从外部向该第二对比性实例的气体弹簧输入振动时，该密封构件220可以变形，从而引起该金属汽缸2接触该金属活塞210，由此可以产生一个
金属噪声。相比之下，在根据本发明的实施方案的气体弹簧I中，由刚度高于橡胶的一种树脂制成的限流环10被装配在该活塞4的第一凹槽41中，并且该限流环10的外圆周表面IOd被放置成与该活塞4的外圆周表面相比更靠近该汽缸2的内圆周。因此，即使从外部向根据本发明的实施方案的气体弹簧I输入振动，该限流环10也通过与该汽缸2的内圆周表面相接触来防止该金属汽缸2接触该金属活塞4，由此将不会产生金属噪声。
这个限流环10仅需要在从外部向该气体弹簧I输入振动时防止该汽缸2接触该活塞
4。因为该限流环不要求具有与例如根据该第一对比性实例的气体弹簧的密封构件120 —样的一个密封功能，所以该限流环不需要由例如特氟龙制成，这样使得可以选择一种比较便宜的材料用于该环。另外，根据本发明的实施方案的气体弹簧I不太可能产生在该第二对比性实例的气体弹簧I的拉伸冲程中因含油气体穿过该汽缸凹槽2a而产生的声音。下文将对此进行更详细的解释。
图8是示出根据该第二对比性实例的气体弹簧I在拉伸冲程的后面阶段的一个截面视图，其中该汽缸2的另一端被放置成比一端高。图9是示出根据本发明的实施方案的气体弹簧I在拉伸冲程的后面阶段的一个截面视图，其中该汽缸2的另一端被放置成比一端高。在根据第二对比性实例的气体弹簧I中，装配在该活塞210的凹槽211中的密封构件220抵靠在该活塞210的凹槽211的一端处的侧面上并且在这个位置密封该汽缸2的内圆周表面。由于在该 密封构件220与该活塞210的凹槽211的另一端处的侧面之间存在一个空隙，所以已经穿过该活塞210的这些通孔212的气体和油穿过这个空隙并且朝向形成于该汽缸2中的汽缸凹槽2a流动(气体和油在箭头A的方向上移动)。气体和油(主要是油)还从另一个气腔RB穿过形成该汽缸2中的汽缸凹槽2a而流向一个气腔RA (油在箭头B的方向上移动)。在箭头A的方向上移动的气体和油以及在箭头B的方向上移动的油的这些流动在相结合时以及在该含油气体流过该汽缸凹槽2a时产生一个声音。相比之下，在根据本发明的实施方案的气体弹簧I中，因为这些连通通道43是通过使该活塞4的外圆周表面向内凹进形成的，所以不存在与该第二对比性实例的气体弹簧I中在箭头A的方向上流动的那些气体和油相对应的气体和油的流动。因此，根据本发明的实施方案的气体弹簧I不会产生因含油气体穿过该汽缸凹槽2a而引起的一个声音。为防止在根据该第二对比性实例的气体弹簧I中由该汽缸2与该活塞210彼此相接触而引起的噪声，该活塞210本身可以由树脂制成。作为替代方案，活塞210可以由两个部件形成，例如像根据该第一对比性实例的气体弹簧I的活塞110，并且这些部件之一可以由树脂制成。然而，用作该活塞210的材料的树脂可以因随时间流逝而增大的恒定应力而经受一个永久变形，并且这个蠕变可以因高温而加速，其结果是该活塞210可能最终发出吱嘎声。
此外，一个树脂制成的活塞(该活塞不是通过切割工艺产生的)具有的尺寸准确度低于一个烧结的金属活塞，这使得该树脂制成的活塞难以采用易于经受大的尺寸改变的一个橡胶制成的O形环并且要求高的准确度来形成一个密封表面。
如上所述，根据本发明的实施方案的气体弹簧I的阻尼力产生部件3包括活塞4、橡胶制成的密封构件9以及树脂制成的限流环10，这样使得该阻尼力产生部件可以在实现一个较高阻尼力时防止产生由该汽缸与活塞彼此相接触而引起的一个金属噪声。这些效果是通过简单的构形来实现的，如该阻尼力产生部件3被构形成具有:通过烧结而整体形成的活塞4、可以通过弹性地变形而适合该活塞4的密封构件9，以及C形的限流环10，该限流环可以由一种便宜的树脂形成并且可以从与该中心线方向正交的一个方向上装配在该活塞4上。
参考数字说明1:气体弹簧 2:汽缸
3:阻尼力产生部件 4:活塞 5:杆
6:杆引导件7:气体密封件 8:回弹停止件9:密封构件10:限流环
权利要求
1.一种气体弹簧，包括: 一个管状汽缸； 一根杆，所述杆的一端容纳于所述汽缸的内部而另一端从该汽缸的一个开口伸出； 一个管状的分隔构件，所述分隔构件被安装在所述杆的所述一端处并且将所述汽缸内部的一个空间分隔开， 所述分隔构件包括:多个凹槽，该多个凹槽从其外圆周表面上凹进并且沿着该汽缸的一个中心线方向上并排地对齐，以及一个连通通道，该连通通道使得在该中心线方向上该汽缸的所述开口的一侧上该分隔构件的一个端面与在该开口的该侧上形成的该多个凹槽之一相连通； 一个橡胶制成的环形构件，所述环形构件被装配在通过所述连通通道与该开口的该侧上的该端面相连通的所述分隔构件的所述多个凹槽之一当中、并且具有与所述汽缸的一个内圆周表面相接触的一个外圆周表面；以及 一个树脂制成的装配构件，所述装配构件被形成为一个C形状并且被装配在所述分隔构件的所述多个凹槽之一中，该凹槽被定位成与其中装配有所述环形构件的凹槽相比更靠近所述汽缸的所述一端，该装配构件具有的一个外圆周表面，该外圆周表面被放置成与所述分隔构件的外圆周表面相比更靠近该汽缸的该内圆周表面。
2.根据权利要求1所述的气体弹簧，其中所述装配构件包括从其外圆周表面上凹进的一个凹陷。
3.根据权利要求1或2所述的气体弹簧，其中所述装配构件能够从与所述中心线方向正交的一个方向上被装配进入所述分隔构件的所述凹槽之中。
4.根据权利要求1至 3中任一项所述的气体弹簧，其中所述分隔构件的所述连通通道是通过使该分隔构件的外圆周表面的一部分凹进来形成的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气体弹簧，其中所述分隔构件是通过对一种金属粉末进行烧结来整体形成的。
6.—种阻尼力产生机构,该阻尼力产生机构被安装至一根杆上,该杆具有的一端被容纳于一个汽缸内部而另一端从该汽缸的一个开口伸出， 该机构包括: 一个管状分隔构件，该管状分隔构件被安装在所述杆的所述一端处并且分隔出所述汽缸内部的一个空间， 所述分隔构件包括:多个凹槽，该多个凹槽从其外圆周表面上凹进并且沿着一个中心线方向并排地对齐，以及一个连通通道，该连通通道使得在该中心线方向上该汽缸的所述开口的一侧上的该分隔构件的一个端面与形成于该开口的该侧上的该多个凹槽之一相连通； 一个橡胶制成的环形构件，该环形构件被装配在所述分隔构件的通过所述连通通道与该开口的所述侧上的该端面相连通的所述多个凹槽之一当中、并且具有与所述汽缸的一个内圆周表面相接触的一个外圆周表面；以及 一个树脂制成的装配构件，该装配构件被形成为一个C形状并且被装配在所述分隔构件的所述多个凹槽之一中，该凹槽被定位成与其中装配有所述环形构件的该凹槽相比更靠近所述汽缸的所述一端，该装配构件具有的一个外圆周表面，该外圆周表面被放置成与所述分隔构件的该外圆周表面 相比更靠近该汽缸的该内圆周表面。
全文摘要
本发明为气体弹簧和阻尼力产生机构。在此提供了一种技术来用于实现一个较高阻尼力同时防止产生由彼此相接触的一个汽缸和一个分隔构件所引起的金属噪声。一个管状活塞被安装在容纳于一个汽缸内部的一根杆的一端上并且将该汽缸内部的空间分隔开，这个管状活塞包括两个凹槽(第一凹槽和第二凹槽)，这两个凹槽从该管状活塞的外圆周表面凹进并且沿该汽缸的一个中心线方向并排地对齐；以及一个连通通道，该连通通道使得在该汽缸的中心线方向上的一个开口的一侧上的端面与形成于该开口的这一侧上的这两个凹槽之一(第二凹槽)相连通。此外，一个橡胶制成的环形密封构件被装配在通过该连通通道与该开口的这一侧上的该端面相连通的该第二凹槽中，该环形密封构件具有与该汽缸的一个内圆周表面相接触的一个外圆周表面。装配在该第一凹槽中的一个树脂制成的限流环(它是一个C形构件)具有一个外圆周表面，该外圆周表面被放置成与该活塞的外圆周表面相比更靠近该汽缸的内圆周表面。
文档编号F16F9/34GK103225661SQ20121057487
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年1月31日
发明者古川慧, 井上和也 申请人:株式会社昭和