CN101334080B - 冲击吸收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的冲击吸收装置备有充填了液体的缸室、配设在该缸室内部的活塞、与该活塞连接着的活塞杆、受纳来自压缩侧缸室的液体而使上述活塞产生衰减力的蓄力器；在上述缸室的内周面上，在上述活塞的行程范围内形成了一条螺旋状的衰减槽，该衰减槽的槽宽沿该衰减槽全长是一定的，该衰减槽的深度沿着螺旋朝上述活塞杆的推入方向渐渐减小，上述活塞的沿上述轴线的方向的长度比上述衰减槽的螺距小。

Description

冲击吸收装置

技术领域

本发明涉及冲击吸收装置，该冲击吸收装置控制因缸室内的活塞移动而产生的、液体从压缩侧缸室的流出，使活塞杆产生衰减力，借助该衰减力吸收作用在活塞杆上的机械冲击力。

背景技术

以往通过文献1(日本实开昭62-194946号公报)等的揭示了解了冲击吸收装置，该冲击吸收装置，备有封入了液体的管内的缸室、将该缸室划分为两个室的活塞、一端与该活塞连接而另一端伸出到管外部的活塞杆；该冲击吸收装置，控制因缸室内的活塞滑动而产生的、具有粘性的液体从压缩侧缸室的流出，使活塞杆产生衰减力。

上述文献1记载的已往技术的冲击吸收装置，控制因活塞滑动而产生的、液体从压缩侧缸室的流出，该冲击吸收装置中，把一端封闭着的缸做成为双重构造，在内侧的缸壁面上，形成了若干个沿缸轴方向以预定间距配设的贯通孔，使得活塞在内侧的缸内部沿轴方向移动时排除的粘性流体，通过上述贯通孔，流出到内侧缸的外侧。

另外，上述文献1记载的冲击吸收装置，在外侧管的内部，隔开预定间隙配设着内侧管，把粘性液体封入两管间的液体室和内侧管内的缸室，在将液体室与缸室连通的连通路上设置节流阀，并且，在内侧管上，设置内径朝着活塞杆的推入方向渐渐减小的锥部，使得活塞外周面与内侧管内周面之间的流路截面面积朝着上述活塞杆的推入方向渐渐减小。

但是，这种与活塞行程相应地可控制流出的液体的量的冲击吸收装置，当机械的冲击力作用在活塞杆上使活塞杆朝推入方向移动时，使从压缩侧缸室流出的液体在内侧管与外侧管之间移动，由于如此构成，必须要将缸管做成为双重构造，存在着零部件多、构造复杂的问题。而且，在内侧管的内面设置锥部时，其锥面本身的形成精度直接对活塞外周面与内侧管内周面之间的间隙所决定的流路截面面积有较大的影响，因此，不仅必须对该锥面进行高精度的加工，而且，要高精度地控制作用于活塞杆的衰减力也是非常困难的。

发明内容

本发明的课题是提供一种冲击吸收装置，该冲击吸收装置使活塞外周面与管内周面之间的流路截面面积朝着活塞杆的推入方向渐渐减小，其中，只要在上述管的内周面设置衰减槽这样简单的加工，就可以使对在活塞外周面与缸室内周面之间流动的流体的负荷，与活塞杆的朝推入方向的移动量大致成比例地直线性增大，可高精度地控制作用于活塞杆的衰减力。

为了解决上述课题，本发明提供的冲击吸收装置，备有：形成在管内并且内部充填了液体的缸室、可在沿着该缸室的轴线的方向自由位移地配设在该缸室内部的活塞、一端与该活塞连接而另一端伸出到管外部的活塞杆、和蓄力器，当活塞杆被冲击力推入管内而使上述活塞位移了时，该蓄力器通过受纳从压缩侧缸室来的液体，使上述活塞杆产生衰减力。

在上述缸室的内周面上，形成了相对于上述轴线倾斜的一条螺旋状的衰减槽，该衰减槽在上述活塞杆的行程范围中延伸，该衰减槽的槽宽沿衰减槽全长是一定的，该衰减槽的深度沿着螺旋朝上述活塞杆的推入方向渐渐减小；另外，上述活塞的沿上述轴线的方向的长度形成得比上述衰减槽的螺距小。

根据上述本发明的冲击吸收装置，只要在上述管的内周面上，借助形成槽深渐渐变浅的一条螺旋状衰减槽这样简单的加工，就可以使得针对在活塞外周面与缸室内周面之间流动的液体的负荷，与活塞杆的向推入方向的移动量大致成比例地直线增大，可以高精度地控制作用在活塞杆上的衰减力。

本发明中优选的是，上述衰减槽的沿上述轴线的轴线方向槽宽，形成为大致等于上述活塞的长度的尺寸或形成为其以上的尺寸，另外，上述衰减槽的底壁是平坦的。

本发明中，上述衰减槽，在上述活塞的行程范围内可以形成为一个螺距；另外，上述活塞也可以以浮动状态支承在上述活塞杆的前端。

本发明中优选的是，上述缸室的杆导出侧端部，与构成上述蓄力器的弹性部件室连通，在该弹性部件室内收容着收缩膨胀自由的弹性部件。

附图说明

图1是本发明冲击吸收装置的纵断面图。

图2是上述冲击吸收装置的吸收冲击时的纵断面图。

图3是缸室的展开图。

图4是图3中的IV-IV线的断面图。

图5是图3中的V-V线的断面图。

图6是表示本发明的冲击吸收装置中的衰减槽形成的流路有效截面面积与活塞行程的关系的曲线图。

图7是表示本发明的冲击吸收装置中的衰减槽长度和深度的关系的线型图。

具体实施方式

参照图1～7说明本发明的实施例。如图1和图2所示，本实施例的冲击吸收装置10，具有圆筒状的管11。在管11内的轴线A方向的一半部侧(头侧)，形成了缸室12；与活塞杆14连接着的活塞13，与该活塞杆14一起能在上述轴线A方向滑动地嵌插在该缸室12内；上述缸室12被该活塞13划分成上述活塞杆14侧的第一缸室12A和其相反侧的第二缸室12B。上述缸室12的两端分别被法兰部20b和塞子17堵塞住，上述法兰部20b形成在轴承盒20的轴线A方向的第一端侧，上述塞子17拧入在上述管11的头侧端11a的开口11c内；该缸室12的内径，除了衰减槽16的部分以外，整体上在轴线A方向是实质上均匀的。

在上述活塞杆14的基端部形成了小径部14a，该小径部14a松缓地嵌合在活塞13的中心孔13a内，在该小径部14a的前端，用螺母25固定着圆形的弹簧导引件22，这样，上述活塞13在上述小径部14a的一端的台阶部14b与上述弹簧导引件22之间，以浮动状态支承在该小径部14a上。

另外，沿轴线A在上述管11内延伸的上述活塞杆14，穿过设在该管11的另外半部侧(杆侧)内部的套筒状的上述轴承盒20、设在该轴承盒20的轴线A方向的第二端侧内周的密封件23、和安装在上述管11的杆侧端11b的杆盖21，该活塞杆14的前端伸出到该管11的外部。

上述轴承盒20，形成了导引上述活塞杆14的轴承部20a，夹持在上述杆盖21与管11内的台阶部11d之间，这样，固定于该管11；上述密封件23，夹持在上述轴承盒20与杆盖21之间而固定位。

在上述轴承盒20的外周与管11的内周之间，形成了构成蓄力器31的弹性部件室24，在该弹性部件室24内，配设着例如由独立气泡形成部件构成的收缩膨胀自由的弹性部件19。另外，在上述轴承盒20的法兰部20b外周的一部分与上述管11的内周的一部分之间，设有将上述弹性部件室24与第一缸室12A连通的连通路26，在上述第一及第二缸室12A、12B、连通路26以及弹性部件室24的内部，封入了液体30，最好是油那样的有粘性的液体30。

另外，上述第一及第二缸室12A、12B，借助上述活塞13的外周与管11的内周之间以及该活塞13的内周与活塞杆14的小径部14a外周之间的小间隙、和后述的衰减槽16，而相互连通。

该构造中，在上述活塞杆14被荷载F推入管11内的行程中，从图1的状态新进入缸室12内的只是上述活塞杆14的一部分(进入部分)。这时，与该活塞杆14的进入部分的体积相当量的液体30，从上述缸室12通过上述连通路26流入弹性部件室24，使上述弹性部件19收缩而收容在该弹性部件室24内，这样，上述缸室12内的容积变化得到补偿。

在上述活塞杆14从管11出来的行程中，与上述相反地，液体30从弹性部件室24流出，填补到缸室12内。

在上述弹簧导引件22周缘的凹状的导引部22a与管11内的缸室12中的头侧端的弹簧座11e之间，安装着复位弹簧18；上述活塞13和活塞杆14被该复位弹簧18朝着将该活塞杆14推出管11外侧的方向推压。另外，当推入方向的机械冲击力作用在活塞杆14上时，该复位弹簧18被压缩，也使得上述冲击力缓和。

另外，上述轴承盒20的第二端侧外周面与管11内周面之间，由于安装着O形环28而密封；另外，上述第二端侧的内周面与活塞杆14的外周面之间，由上述密封件23密封。另外，螺合在上述管11的头侧端11a上的上述塞子17的外周面与该管11内周面之间，用O形环29密封。另外，在上述管11的外周，沿其大致全长设有安装螺纹部27，用该安装螺纹部27，可以调节位置地把冲击吸收装置10安装在预定的机器上。

在上述缸室12的呈圆筒状的内周面15上，设有相对于该缸室12的轴线A倾斜的一条螺旋状的上述衰减槽16，该衰减槽16绕着该轴线A地形成。该衰减槽16，控制因活塞13在上述缸室12内滑动而产生的液体30的流动，使上述活塞杆14产生衰减力。该衰减槽16如图3的展开图所示，在上述缸室12的内周面15的、与上述活塞13的行程范围对应的部分，从该缸室12的杆导出侧端部朝着头侧、在该缸室12的内周面15上至少形成一周，即，在上述活塞13的行程范围内，该衰减槽16以一个螺距(间距，pitch)的程度延伸。

上述衰减槽16，具有平坦的槽底16a和垂直于该槽底16a的左右的槽侧壁16b，其槽宽W1、即与该衰减槽16的螺旋正交的方向的槽宽W1，沿该衰减槽16的全长是一定的。另外，该衰减槽16的深度D，如图7的线型图夸张所示，沿着衰减槽16的螺旋朝着上述活塞杆14的推入方向渐渐减小。另外，该衰减槽16的沿上述轴线A方向的槽宽W2、即轴线方向槽宽W2，大致等于或大于上述活塞13的轴线A方向长度L。优选的是，上述衰减槽16的轴线方向槽宽W2，形成为上述活塞13的长度L的1～2倍左右。因此，该活塞13的长度L，必然地比上述衰减槽16的螺距小。

另外，上述衰减槽16的槽底16a与左右的槽侧壁16b相连的角落部，在图示例中是尖锐的角，但该角落部也可以是缓缓的圆弧形。

这样，在上述活塞13与缸室12的内周面15之间，借助上述衰减槽16，形成了该缸室12内的液体30与上述活塞13的移动一起朝轴线A方向流动的流路、即该液体30在第一缸室12A与第二缸室12B之间流动的流路。这时，在上述衰减槽16内，上述液体30不是沿上述活塞13的外周面朝着平行于该活塞13轴线A的方向直线地流动，而是朝着沿上述衰减槽16的方向一边旋回，一边在该活塞13的周围朝轴线A方向流动。也就是说，作为旋回流和轴线方向流的复合流，朝着螺旋方向流动，这时的上述液体30的粘性阻力，对上述活塞13付与制动力。

另外，衰减槽16倾斜地横切上述活塞13的周面，倾斜地形成了流路，所以，与沿轴线A方向笔直的流路相比，其流路长度增长，随之制动力也增加。而且，上述液体30的流动，不是朝着平行于轴线A的方向笔直地流动，而是朝着螺旋方向流动，所以，这样也增大了制动力。结果，用长度短的活塞可有效地产生制动力。另外，上述衰减槽16的深度D，是朝着活塞杆14的推入方向渐渐减小，与上述活塞13的移动同时通过该衰减槽16内流路的液体30的流量被大幅控制，结果，有效地控制从第二缸室12B中的液体30的流出，使活塞杆14产生适度的衰减力，可吸收作用于活塞杆14上的机械冲击力。

另外，上述衰减槽16，是以在缸室12的内周面15上至少绕一周的方式形成的，所以，可防止活塞13外周面的偏磨耗。

具有上述构造的冲击吸收装置中，如图1所示，在活塞13及活塞杆14位于突出行程端、该冲击吸收装置处于不动作的状态时，上述活塞13的外周面与衰减槽16的深度最大的部位相向，将第二缸室12B和第一缸室12A连通的流路的截面面积最大。在该状态，当推入方向的机械冲击力F作用到上述活塞杆14的前端时，该冲击力F传递到活塞13，随着活塞13朝推入方向的移动，第二缸室12B内的液体30被加压，被加压了的液体30主要通过截面面积最大的上述衰减槽16，流向第一缸室12A侧。

另外，上述液体30，虽然也流过上述活塞13外周与管11内周之间的间隙、以及活塞13内周与活塞杆14的小径部14a外周之间的间隙，但流过的量很小，与衰减力的调节有关的，主要是上述衰减槽16内的液体30的流动。

在第一缸室12A内流动的上述液体30，其一部分通过连通路26流到弹性部件室24，被弹性部件19吸收。液体30由于通过截面面积最大的上述流路流动，所以，比较小的衰减力作用在活塞杆14上。

由于管内周面15的衰减槽16的深度朝着头侧渐渐变浅，所以，由上述衰减槽16形成的缸室12的内周面15和活塞13的外周面之间的流路的截面面积的大小，如图6的线型图夸张地所示，与活塞杆14的朝推入侧的移动量大致成正比地渐渐减小。因此，从第二缸室12B流到第一缸室12A的液体30的流量，与活塞杆14的朝头侧的移动量大致成比例地减少，衰减力渐渐增大。

图2表示活塞杆14被推入的行程的中间的状态，在该状态，流过上述流路的液体30的流量相当地减少，随着活塞杆14的朝头侧的移动，衰减力渐渐增大，持续吸收机械的冲击力，终于活塞杆14停止。图1中，用虚线表示行程终端的活塞13。

作用在活塞杆14上的机械冲击力被吸收，活塞杆14及活塞13停止了后，如果上述冲击的原因被排除的话，则在复位弹簧18的弹力作用下，活塞杆14开始朝伸出方向慢慢移动。这时，与活塞13的移动量相应地，活塞13的外周面相向的衰减槽16的深度增大，所以活塞杆14的移动速度加快，活塞杆14回复到初始位置。

如果想使活塞杆14进行迅速的复位动作，例如，可以在设于活塞13内部的轴线方向通路上，配设只容许液体30从第一缸室12A朝第二缸室12B流动的单向阀。

Claims (5)

1.一种冲击吸收装置，备有：形成在管内并且内部充填了液体的缸室、在沿着该缸室的轴线的方向上自由位移地配设在该缸室内部的活塞、一端与该活塞连接而另一端伸出到管外部的活塞杆、和蓄力器，当该活塞杆被冲击力推入管内而使上述活塞位移时，该蓄力器通过受纳来自压缩侧缸室的液体，使上述活塞杆产生衰减力；其特征在于，

在上述缸室的内周面上，以在上述活塞的行程范围延伸的方式形成了相对于上述轴线倾斜的呈螺旋状的一条衰减槽，该衰减槽的槽宽在该衰减槽的全长上是一定的，该衰减槽的深度沿着螺旋朝上述活塞杆的推入方向渐渐减小，上述衰减槽的沿上述轴线的轴线方向槽宽等于上述活塞的轴线方向长度或者是上述活塞的轴线方向长度以上；

上述活塞的上述轴线方向长度比上述衰减槽的螺距小。

2.如权利要求1所述的冲击吸收装置，其特征在于，上述衰减槽的底壁是平坦的。

3.如权利要求1所述的冲击吸收装置，其特征在于，上述衰减槽，在上述活塞的行程范围内形成一个螺距。

4.如权利要求1所述的冲击吸收装置，其特征在于，上述活塞，以浮动状态支承在上述活塞杆的前端。

5.如权利要求1所述的冲击吸收装置，其特征在于，上述缸室的杆导出侧的端部，与构成上述蓄力器的弹性部件室连通，在该弹性部件室内收容有收缩膨胀自由的弹性部件。

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