体积变化补偿装置和阻尼装置

文档序号:144203 发布日期:2021-10-22 浏览:62次 >En<

阅读说明:本技术 体积变化补偿装置和阻尼装置 (Volume change compensation device and damping device ) 是由 中屋一正 于 2020-03-17 设计创作,主要内容包括:本发明提供体积变化补偿装置和具备该体积变化补偿装置的阻尼装置,能够以简单的结构减轻制造负担。阻尼装置(100)由旋转阻尼器构成,在转子(120)的轴体(121)内具备体积变化补偿装置(140)。体积变化补偿装置(140)在经由连接通路(141a)与阻尼装置(100)的工作液收纳部(103)连通的主体筒(141)内,具备被内筒活塞按压弹性体(145)按压的内筒活塞(142)。内筒活塞(142)形成为在连接通路(141a)侧开口的有底圆筒状,在其内部,内筒内小活塞(143)被小活塞按压弹性体(144)向底部(142b)按压。另外,在内筒活塞(142)的底部(142b)形成有空气孔(142c)。内筒内小活塞(143)根据内筒活塞(142)内的工作液(150)的量而在内筒活塞(142)内滑动。(The invention provides a volume change compensation device and a damping device with the volume change compensation device, which can reduce the manufacturing burden with a simple structure. The damper device (100) is composed of a rotary damper, and a volume change compensation device (140) is provided in a shaft body (121) of a rotor (120). The volume change compensation device (140) is provided with an inner cylinder piston (142) which is pressed by an inner cylinder piston pressing elastic body (145) in a main body cylinder (141) which is communicated with a working fluid containing part (103) of the damping device (100) through a connecting passage (141 a). The inner cylinder piston (142) is formed in a bottomed cylindrical shape that opens to the connection passage (141a), and inside of the inner cylinder, the inner cylinder small piston (143) is pressed toward the bottom (142b) by a small piston pressing elastic body (144). In addition, an air hole (142c) is formed in the bottom (142b) of the inner cylinder piston (142). The inner cylinder small piston (143) slides within the inner cylinder piston (142) in accordance with the amount of the working fluid (150) within the inner cylinder piston (142).)

体积变化补偿装置和阻尼装置

技术领域

本发明涉及与液密地收纳液体的工作液收纳部连接来补偿上述液体的体积变化的体积变化补偿装置和具备该体积变化补偿装置的阻尼装置。

背景技术

以往,在四轮或者两轮的自行式车辆或者工业用机械设备中,在转动机构中作为动能的衰减装置使用旋转阻尼器。例如,在下述专利文献1中,公开了如下的旋转阻尼器,具备衰减特性不同的两个衰减力产生要素而在转子的正转时和反转时衰减力不同。在该情况下,为了补偿由工作油的温度变化引起的体积变化,在旋转阻尼器设置有具备体积变化补偿装置的阻尼装置温度补偿机构。

专利文献1:日本特开平11-82593号公报

然而,在上述专利文献1所公开的旋转阻尼器的温度补偿机构中,通过封入到气体室内的气体的体积变化来补偿工作油的体积变化,因此存在如下的问题,结构复杂化并且高精度地制作用于气密地保持气体的构造的工艺上和经济上的制造负担较大。

发明内容

本发明是为了应对上述问题而完成的,其目的在于,提供能够利用简单的结构来减轻制造负担的体积变化补偿装置和具备该体积变化补偿装置的阻尼装置。

为了实现上述目的,本发明的特征在于,一种体积变化补偿装置,其与液密地收纳由液体构成的工作液的工作液收纳部连接而补偿工作液的体积变化,其特征在于,该体积变化补偿装置具备:主体筒,其形成为筒状,一个开口部与工作液收纳部连通而收纳工作液的一部分;内筒活塞,其形成为有底圆筒状,在主体筒内收纳工作液的一部分并且沿着轴线方向滑动自如地设置;内筒内小活塞,其沿着轴线方向滑动自如地设置在内筒活塞内;以及内筒活塞按压弹性体,其设置在主体筒内的相对于内筒活塞与上述一个开口部侧相反的一侧而将内筒活塞向一个开口部侧弹性地按压,内筒活塞在主体筒内以向一个开口部侧开口的朝向配置,并且,在内筒活塞的内筒内小活塞所对置的底部形成有用于使空气向该内筒活塞内流通的空气孔。

根据这样构成的本发明的特征,体积变化补偿装置能够主要通过收纳在内筒活塞内的工作液来补偿工作液收纳部内的工作液的体积减少,并且能够主要通过主体筒的容积来补偿工作液收纳部内的工作液的体积增加。即,在本发明的体积变化补偿装置中,作为流体,仅使用收纳在工作液收纳部内的工作液,就能够补偿该工作液的体积变化,因此能够以简单的结构减轻制造负担。

另外,本发明的其他的特征在于,在上述体积变化补偿装置中,还具备小活塞按压弹性体,该小活塞按压弹性体设置在内筒活塞内而将内筒内小活塞向底部侧弹性地按压。

根据这样构成的本发明的其他的特征,体积变化补偿装置能够通过小活塞按压弹性体而使内筒内小活塞强制地位于内筒活塞的底部侧,因此在内筒活塞内填充工作液时,能够将工作液可靠地填充到内筒活塞的容量极限。即,体积变化补偿装置能够使针对工作液收纳部内的工作液的体积减少的补偿量最大化。另外,在体积变化补偿装置中,即使客户等在大气压下向内筒活塞内填充工作液时,也能够在使内筒活塞往复位移而抽出该内筒内的空气时通过小活塞按压弹性体而强制性地使内筒内小活塞位于内筒活塞的底部侧,因此能够防止空气残留在内筒活塞内。

另外,本发明的其他的特征在于,在上述体积变化补偿装置中,还具备延伸配置体,该延伸配置体从内筒活塞的底部呈棒状延伸而从主体筒的相反侧的开口部露出。

根据这样构成的本发明的其他的特征,体积变化补偿装置具备延伸配置体,该延伸配置体从内筒活塞的底部呈棒状延伸而从主体筒的相反侧的开口部露出,因此能够通过延伸配置体从主体筒的露出量而容易地掌握主体筒内的内筒活塞的位置。即,体积变化补偿装置能够通过延伸配置体从主体筒的露出量而向外部示出工作液收纳部内的工作液的体积状况和温度状况。

另外,在体积变化补偿装置中,通过在大气压下向内筒活塞内填充工作液时,对从主体筒突出的延伸配置体进行进退操作,从而能够排出内筒活塞内的空气而防止空气残留。

另外,本发明的其他的特征在于,在上述体积变化补偿装置中,还具备固定件,该固定件将内筒内小活塞固定于内筒活塞的底部。

根据这样构成的本发明的其他的特征,体积变化补偿装置能够通过固定件将内筒内小活塞一体地固定于内筒活塞的底部,因此在向内筒活塞内填充工作液时,能够将工作液可靠地填充到内筒活塞的容量极限。另外,在体积变化补偿装置中,在大气压下向内筒活塞内填充工作液时也能够通过固定件将内筒内小活塞固定于内筒活塞的底部,因此能够防止空气残留在内筒活塞内。

另外,本发明不仅能够作为体积变化补偿装置的发明来实施,也可以作为具备该体积变化补偿装置的阻尼装置的发明来实施。

具体而言,可以是,阻尼装置具备液密地收纳由液体构成的工作液的工作液收纳部、以及在工作液收纳部内一边推压工作液一边滑动的工作液按压体,通过使工作液流动而使输入到工作液按压体的力衰减,该阻尼装置具备技术方案1至技术方案4中任一项所述的体积变化补偿装置。

根据这样构成的本发明的特征,阻尼装置能够主要通过收纳在内筒活塞内的工作液来补偿工作液收纳部内的工作液的体积减少,并且能够主要通过主体筒的容积来补偿工作液收纳部内的工作液的体积增加。即,在本发明的阻尼装置中,作为流体仅使用收纳在工作液收纳部内的工作液,就能够补偿该工作液的体积变化,因此能够以简单的结构减轻制造负担。

另外,在该情况下,可以是,在上述阻尼装置中,阻尼装置由旋转阻尼器构成,该旋转阻尼器具备:外壳,其具有形成为圆筒状的工作液收纳部,并且具有固定叶片,该固定叶片在该工作液收纳部内形成为沿着径向的壁状而将该工作液收纳部内分隔从而妨碍工作液的周向的流动;以及转子,其具有可动叶片,该可动叶片在轴体的外周部将工作液收纳部内分隔并且一边推压工作液一边转动。

根据这样构成的本发明的其他的特征,阻尼装置能够利用旋转阻尼器来补偿工作液的体积变化,该旋转阻尼器具备:外壳,其具有形成为圆筒状的工作液收纳部,并且具有固定叶片,该固定叶片在该工作液收纳部内形成为沿着径向的壁状而将该工作液收纳部内分隔从而妨碍工作液的周向的流动;以及转子,其具有可动叶片,该可动叶片在轴体的外周部将工作液收纳部内分隔并且一边推压工作液一边转动。

另外,在该情况下,可以是,在上述阻尼装置中,体积变化补偿装置形成于构成转子的轴体的内部。

根据这样构成的本发明的其他的特征,阻尼装置的体积变化补偿装置形成于构成转子的轴体的内部,因此能够高效地构成阻尼装置而实现小型化。

另外,在该情况下,可以是,在上述阻尼装置中,构成转子的轴体具有使工作液在被固定叶片分隔的工作液收纳部内的至少两个隔间之间流通的连通路,体积变化补偿装置的主体筒经由连通路而与工作液收纳部连通。

根据这样构成的本发明的其他的特征,阻尼装置的体积变化补偿装置经由形成于构成转子的轴体的连通路而与工作液收纳部连通,因此能够高效地构成阻尼装置而实现小型化。

另外,在该情况下,可以是,在上述阻尼装置中,在该阻尼装置的假定的主要的温度环境下,内筒活塞内被工作液充满到容量极限。

根据这样构成的本发明的其他的特征,在阻尼装置中,在该阻尼装置的假定的主要的温度环境下内筒活塞内被工作液充满到容量极限,因此能够使针对工作液的体积减少的补偿最大化。这里,主要的温度环境是指在设置有阻尼装置的使用环境下的温度范围中阻尼装置被暴露的时间最长的温度或者使用环境中的温度范围的中央值。

附图说明

图1是概略地表示具备本发明的体积变化补偿装置的阻尼装置的整体结构的立体图。

图2是表示图1所示的阻尼装置的外观结构的概况的主视图。

图3是示意性地表示从图2所示的3-3线观察的阻尼装置的构造的纵剖视图。

图4是为了说明图1所示的阻尼装置的转子顺时针转动的动作状态而示意性地表示阻尼装置的横剖面的构造的说明图。

图5是表示从图4所示的状态起转子逆时针转动的状态的说明图。

图6是为了说明从图2所示的6-6线观察的本发明的体积变化补偿装置的小活塞按压弹性体收缩的状态的动作状态而示意性地表示转子和体积变化补偿装置的纵剖面的构造的剖视图。

图7是示意性地表示从图6所示的状态起将工作液填充到内筒活塞内的状态的剖视图。

图8是示意性地表示从图6所示的状态起阻尼装置侧的工作液的温度降低而体积收缩从而内筒活塞内的工作液流出到阻尼装置侧的状态的剖视图。

图9是示意性地表示从图7所示的状态起阻尼装置侧的工作液的温度上升而体积增加从而工作液进一步流入到主体筒内的状态的剖视图。

图10是示意性地表示本发明的变形例的体积变化补偿装置的纵剖面的构造的转子的局部放大剖视图。

具体实施方式

以下,一边参照附图一边对本发明的体积变化补偿装置和具备该体积变化补偿装置的阻尼装置的一个实施方式进行说明。图1是概略地表示具备体积变化补偿装置140的阻尼装置100的整体结构的立体图。另外,图2是表示图1所示的阻尼装置100的外观结构的概况的主视图。另外,图3是示意性地表示从图2所示的3-3线观察的阻尼装置100的构造的纵剖视图。另外,图4是为了说明图1所示的阻尼装置100的转子120顺时针转动的动作状态而示意性地表示阻尼装置100的横剖面的构造的说明图。另外,图5是表示从图4所示的状态起转子120逆时针转动的状态的说明图。

此外,在本说明书中参照的各图中,为了容易理解本发明,存在将一部分的构成要素夸张地表示等示意性地表示的部分。因此,各构成要素间的尺寸、比率等有时不同。该阻尼装置100是安装于将两轮的自行式车辆(摩托车)的后轮支承为能够上下运动的摆臂的基端部而在后轮的上下运动时使动能衰减的衰减装置。

(阻尼装置100的结构)

阻尼装置100具备外壳101。外壳101是旋转自如地保持转子120并且构成阻尼装置100的壳体的部件,由铝材、铁材、锌材、或者聚酰胺树脂等各种树脂材料构成。具体而言,外壳101主要由外壳主体102和盖体110构成。

外壳主体102是收纳后述的转子120的可动叶片126、127和工作液150并且旋转自如地支承转子120的轴体121的一个端部的部件,形成为筒体的一端较大地开口并且另一端较小地开口的有底圆筒状。更具体而言,外壳主体102在上述筒体的一端较大地开口的开口部102a侧形成有圆筒状的工作液收纳部103,并且以在该工作液收纳部103的底部103a开口的状态形成有转子支承部107。

如图4和图5分别所示,工作液收纳部103是收纳转子120的可动叶片126、127并且液密地收纳工作液150的空间,由隔着在外壳主体102内配置于中央部的转子120而相互对置的两个半圆筒的空间构成。在这些工作液收纳部103内,固定叶片104、105分别与外壳主体102一体地形成。

固定叶片104、105是与转子120一同将工作液收纳部103内分隔而形成隔间R1~隔间R4的壁状的部分,沿着外壳主体102的轴线方向从收纳部壁面103b朝向内侧呈凸状伸出而形成。在该情况下,两个固定叶片104、105设置在收纳部壁面103b的内周面的周向上的相互对置的位置。这些各固定叶片104、105形成为与后述的盖体110和转子120的轴体121分别对置的前端部分分别凹陷成凹状的槽状,在这些各槽内嵌入有密封体106。

密封体106是用于确保形成在工作液收纳部103内的隔间R1~隔间R4的液密性的部件,丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或者氟橡胶等各种橡胶材料等弹性材料在侧面观察时形成为L字形而构成。该密封体106以在滑动自如的状态下与盖体110的内侧面和转子120的轴体121的外周面分别紧贴的方式从固定叶片104、105的各前端部伸出地安装。

转子支承部107是以旋转自如的状态支承转子120的轴体121的一个端部的圆筒状的部分。该转子支承部107经由轴承和密封件等密封材料而液密地支承转子120的支承轴部122。

盖体110是用于将形成于外壳主体102的工作液收纳部103液密地封堵的部件,形成为圆筒状的转子支承部111的一个端部形成为呈凸缘状伸出的形状。转子支承部111是以旋转自如的状态支承转子120的轴体121的另一个端部的圆筒状的部分。该转子支承部111经由轴承和密封件等密封材料而液密地支承转子120的连接部123的外周部。

另外,在盖体110分别设置有旁通通路112a、112b、调整针113a、113b和排气孔114a~114d。旁通通路112a是使工作液收纳部103内的隔间R1与隔间R2相互连通而使工作液150相互流通并且使隔间R1和隔间R2分别与外部连通的通路。旁通通路112b是使工作液收纳部103内的隔间R2与隔间R4连通而使工作液150相互流通并且使隔间R2和隔间R4分别与外部连通的通路。

另外,调整针113a、113b是用于将旁通通路112a、112b内分别相对于外部密闭并且调整流通的工作液150的流量的部件,通过使用螺丝刀等工具(未图示)而使之转动,能够增减工作液150的流通量。

排气孔114a~114d分别与隔间R1~隔间R4独立地连通,是在排出隔间R1~隔间R4内的空气时所使用的贯通孔。这些各排气孔114a~114d被插塞装卸自如地封堵。该盖体110通过4个螺栓115而安装在外壳主体102中的工作液收纳部103开口的一侧的端部。

转子120是配置在外壳101的工作液收纳部103内而将工作液收纳部103内分别分隔为作为4个空间的隔间R1、隔间R2、隔间R3和隔间R4,并且用于通过在该工作液收纳部103内转动而使这些隔间R1、隔间R2、隔间R3和隔间R4的各隔间的容积分别增减的部件,主要由轴体121和可动叶片126、127构成。

轴体121是支承可动叶片126、127的圆棒状的部分,由铝材、铁材、锌材、或者聚酰胺树脂等各种树脂材料构成。该轴体121的两端部分别形成为筒状,在它们中的一个(在图3中为上侧)端部的外周部形成有支承轴部122并且在内周部形成有后述的主体筒141。另外,在轴体121中的另一个(在图3中为下侧)端部形成有连接部123。

支承轴部122是被上述转子支承部107滑动自如地支承的由圆周面构成的部分。主体筒141构成后述的体积变化补偿装置140的一部分。连接部123是用于与安装有阻尼装置100的两个部件之间中的一个部件连接的部分。本实施方式中,连接部123由剖面形状为六边形状的有底筒状的孔构成。

另外,如图4和图5分别所示,在该轴体121分别形成有第一双向连通路124和第一单向连通路125。第一双向连通路124是在通过可动叶片126、127向一方的转动而使容积同时减少、并且通过该可动叶片126、127向另一方的转动而使容积同时增加的两个隔间之间能够相互进行工作液150的流通的通路。本实施方式中,第一双向连通路124以贯通轴体121的状态形成,使得通过可动叶片126、127的图示逆时针的转动而使容积同时减少并且通过图示顺时针的转动而使容积同时增加的隔间R1与隔间R3相互连通。

第一单向连通路125是在通过可动叶片126、127向上述一方的转动而使容积同时增加并且通过该可动叶片126、127向上述另一方的转动而使容积同时减少的两个隔间间使工作液150仅从一方向另一方流通的通路。在本实施方式中,第一单向连通路125以经由单向阀125a贯通轴体121的状态形成,使得在通过可动叶片126、127的图示逆时针的转动而使容积同时增加并且通过图示顺时针的转动而使容积同时减少的隔间R2与隔间R4中使工作液150仅从隔间R2向隔间R4流通。另外,该第一单向连通路125在相对于单向阀125a的工作液150的流通方向的上游侧也与上述体积变化补偿装置140连通。

单向阀125a是在使隔间R2与隔间R4连通的第一单向连通路125中允许工作液150从隔间R2侧向隔间R4侧的流通并且阻止从隔间R4侧向隔间R2侧的流动的阀。

可动叶片126、127是用于将工作液收纳部103内分隔为多个空间并且使这些各空间的容积分别液密地增减的部件,由沿轴体121(工作液收纳部103)的径向延伸的板状体分别构成。在该情况下,该两个可动叶片126、127形成为隔着轴体121相互向相反方向(换言之,假想的同一平面上)延伸。这些可动叶片126、127形成为与底部103a、收纳部壁面103b和盖体110的内侧面分别对置的C字形(或者“コ”字型)的前端部分分别凹陷成凹状的槽状,在这些各槽内嵌入有密封体128。

密封体128与上述密封体106同样,是用于确保在工作液收纳部103内形成的隔间R1~隔间R4的液密性的部件,构成为将丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或者氟橡胶等各种橡胶材料等弹性材料形成为在侧面观察时为C字形(或者“コ”字型)。该密封体128以在滑动自如的状态下分别与底部103a、收纳部壁面103b和盖体110的内侧面紧贴的方式从可动叶片126、127的各前端部伸出地安装。

由此,可动叶片126、127与上述固定叶片104、105配合地在工作液收纳部103内相互液密地形成4个空间即隔间R1、隔间R2、隔间R3和隔间R4。更具体而言,在工作液收纳部103内,由固定叶片104和可动叶片126形成隔间R1,由可动叶片126和固定叶片105形成隔间R2,由固定叶片105和可动叶片127形成隔间R3,由可动叶片127和固定叶片104形成隔间R4。即,隔间R1、隔间R2、隔间R3和隔间R4在工作液收纳部103内沿着周向依次邻接地形成。

在这些可动叶片126、127分别形成有第二双向连通路131和第二单向连通路132。第二双向连通路131形成于将隔间R1和隔间R2分隔的可动叶片126,以使得由第一双向连通路124连通的作为两个连通隔间的隔间R1和隔间R3中的隔间R1、与由第一单向连通路125连通的作为两个单侧连通隔间的隔间R2和隔间R4中的隔间R2相互连通。

该第二双向连通路131构成为使工作液150从作为单侧连通隔间的隔间R2侧向作为连通隔间的隔间R1侧流通并且限制工作液150从隔间R1侧向隔间R2侧流通。具体而言,第二双向连通路131构成为单向阀131a与节流阀131b排列配置。

单向阀131a由使工作液150从隔间R2侧向隔间R1侧流通并且阻止工作液150从隔间R1侧向隔间R2侧的流动的阀构成。另外,节流阀131b由在隔间R1与隔间R2之间限制工作液150的流动并且能够使工作液150向双方向流通的阀构成。在该情况下,限制节流阀131b中的工作液150的流动是指:相对于单向阀131a中的工作液150的流动容易性,在同一条件(例如,压力和工作液的粘度等)下,工作液150很难流动。

第二单向连通路132形成于将隔间R3和隔间R4分隔的可动叶片127,以使得在第二双向连通路131不连通的连通隔间即隔间R3与第二双向连通路131不连通的单侧连通隔间即隔间R4之间限制工作液150使其仅从单侧连通隔间即隔间R4侧向连通隔间即隔间R3侧流通。具体而言,第二单向连通路132构成为使工作液150仅从隔间R4侧向隔间R3侧流通的单向阀132a与限制工作液150的流通量的节流阀132b串联配置。在该情况下,限制节流阀132b中的工作液150的流动是指,相对于单向阀132a中的工作液150的流动容易性,在同一条件(例如,压力和工作液的粘度等)下,工作液150很难流动。

通过这些第一双向连通路124、第一单向连通路125、第二双向连通路131和第二单向连通路132,阻尼装置100限制在隔间R1至隔间R4间的工作液150的流动从而在转子120的转动时产生衰减力。即,本实施方式的阻尼装置100由在旋转运动时产生衰减力的旋转阻尼器构成。

体积变化补偿装置140是用于补偿由工作液收纳部103内的工作液150的温度变化引起的膨胀或者收缩导致的体积变化的设备,以与第一单向连通路125连通的状态设置在转子120的轴体121内。该体积变化补偿装置140具备主体筒141。

主体筒141是滑动自如地收纳内筒活塞142并且收纳工作液收纳部103内的工作液150的一部分的部分,形成为圆筒状。在该情况下,主体筒141的容积形成为能够对收纳于工作液收纳部103的工作液150的假定体积增加量的工作液150和在主体筒141内滑动的内筒活塞142进行收纳的大小(内径和轴线方向的长度)。

在该主体筒141形成有连接通路141a,该连接通路141a在一个(在图3中为下侧)端部与工作液收纳部103连通而在与工作液收纳部103之间使工作液150流通。连接通路141a以主体筒141的一个(在图3中为下侧)端部开口得比主体筒141的内径小而与形成在轴体121内的第一单向连通路125连通的方式呈直线状延伸地形成。在该情况下,连接通路141a也可以相对于第一单向连通路125的内径形成为相同或者相同内径以上的内径,但通过形成为小于第一单向连通路125内径的内径,能够使工作液150很难从主体筒141侧流出。

在主体筒141的内部分别设置有内筒活塞142、内筒活塞按压弹性体145和插塞146。内筒活塞142是滑动自如地收纳内筒内小活塞143并且在主体筒141内收纳向工作液收纳部103内供给的工作液150的部分,构成为将铝材、铁材、锌材、或者聚酰胺树脂等各种树脂材料形成为有底圆筒状。在该情况下,内筒活塞142以向连接通路141a侧开口的朝向配置在主体筒141内。

该内筒活塞142的外周面形成为在主体筒141内滑动自如的外径并且形成有环状的两个槽,在这些各槽内分别嵌入有O型环142a,该O型环142a用于液密地收纳被引导到主体筒141内的工作液150。另外,在内筒活塞142的底部142b分别形成有空气孔142c和延伸配置体142d。空气孔142c是为了确保收纳在内筒活塞142内的内筒内小活塞143的滑动而使空气向内筒活塞142内流通的贯通孔。

延伸配置体142d是用于显示主体筒141内的内筒活塞142的位置、即工作液收纳部103内的工作液150的体积状况的部件。具体而言,延伸配置体142d形成为从内筒活塞142的底部142b的中心部沿轴线方向延伸而从主体筒141的图示上侧端部突出地露出的长条的圆棒状。

另一方面,内筒活塞142的内部的容积形成为能够对为了补充收纳于工作液收纳部103的工作液150的假定体积减少所需要的工作液150和在该内筒活塞142内滑动的内筒内小活塞143进行收纳的大小(内径和轴线方向的长度)。在该内筒活塞142的内部分别设置有内筒内小活塞143和小活塞按压弹性体144。

内筒内小活塞143是用于在内筒活塞142内使工作液150相对于连接通路141a流出或者流入并且收纳工作液150的部件,构成为将铝材、铁材、锌材、或者聚酰胺树脂等各种树脂材料形成为圆柱状。该内筒内小活塞143的外周面形成为在内筒活塞142内滑动自如的外径并且形成有环状的一个槽,在该槽内分别嵌入有O型环143a,该O型环143a用于液密地收纳被引导到内筒活塞142内的工作液150。

小活塞按压弹性体144是用于在内筒活塞142内始终向底部142b侧弹性地按压内筒内小活塞143的部件,由螺旋弹簧构成。该小活塞按压弹性体144的一个(在图3中为下侧)端部按压主体筒141的一个(在图3中为下侧)端部处的连接通路141a的周围,并且另一个(在图3中为上侧)端部按压内筒内小活塞143。

内筒活塞按压弹性体145是用于在主体筒141内始终向连接通路141a侧弹性地按压内筒活塞142的部件,由螺旋弹簧构成。该内筒活塞按压弹性体145的一个(在图3中为下侧)端部按压内筒活塞142的底部142b,并且另一个(在图3中为上侧)端部按压插塞146。

该内筒活塞按压弹性体145的弹力被设定为如下的强度,在阻尼装置100的使用时所假定的主要的温度环境中的工作液收纳部103内的压力作用于内筒活塞142的状态下能够将内筒活塞142向主体筒141的连接通路141a侧的端部按压。这里,主要的温度环境是指在设置有阻尼装置100的使用环境中的温度范围中阻尼装置100被暴露的时间最长的温度或者使用环境中的温度范围的中央值。在本实施方式中,主要的温度环境被设定为25℃。

插塞146是用于在主体筒141内承受上述内筒活塞按压弹性体145的按压力的部件,构成为将金属材或者树脂材料形成为圆筒状。该插塞146在外周部形成内螺纹,与主体筒141中的设置有连接通路141a的一侧的相反侧的另一个(在图3中为上侧)端部进行螺纹嵌合。另外,在插塞146的形成于中心部的贯通孔146a中滑动自如地贯通有从内筒活塞142延伸的延伸配置体142d。

在该情况下,在插塞146的中心部形成的贯通孔146a在与延伸配置体142d之间形成有间隙,使主体筒141中的插塞146与内筒活塞142之间的内部空间成为与内筒活塞142的外部相同的气压(例如,大气压)。由此,由于空气经由空气孔142c在内筒活塞142内出入,因此内筒内小活塞143在该内筒活塞142内容易沿轴线方向位移。

工作液150是用于对在工作液收纳部103中转动的可动叶片126、127施加阻力从而使阻尼装置100发挥阻尼功能的物质,被充满在工作液收纳部103内。该工作液150由具有与阻尼装置100的规格对应的粘性的、具有流动性的液状、凝胶状或者半固体状的物质构成。在该情况下,工作液150的粘度根据阻尼装置100的规格而适当地选定。在本实施方式中,工作液150由油、例如矿物油或者硅油等构成。

(工作液150向体积变化补偿装置140的填充)

接下来,对在这样构成的体积变化补偿装置140中填充工作液150的作业进行说明。首先,作业者分别准备未组装体积变化补偿装置140的阻尼装置100和构成体积变化补偿装置140的各部件,将这些各部件组装于阻尼装置100而将体积变化补偿装置140组装于阻尼装置100。

具体而言,作业者在内筒内小活塞143的外周面安装O型环143a,并且在内筒活塞142的外周面安装O型环142a。接下来,作业者在内筒活塞142内插入内筒内小活塞143和小活塞按压弹性体144。接下来,作业者将组装有O型环142a、内筒内小活塞143和小活塞按压弹性体144的内筒活塞142插入到在构成转子120的轴体121的一个(在图3中为上侧)端部侧形成的主体筒141内。

接下来,作业者在插入了内筒活塞142的主体筒141内插入了内筒活塞按压弹性体145之后,在主体筒141的上述另一个(在图3中为上侧)端部安装插塞146。由此,作业者能够将体积变化补偿装置140组装于阻尼装置100。在该情况下,体积变化补偿装置140的内筒活塞142被内筒活塞按压弹性体145向主体筒141的连接通路141a侧的端部弹性地按压,并且内筒内小活塞143被小活塞按压弹性体144向内筒活塞142的底部142b弹性地按压。

接下来,作业者向体积变化补偿装置140填充工作液150。具体而言,如图6所示,作业者通过使用未图示的真空泵的抽真空作业,经由阻尼装置100的排气孔114a~114d中的至少一个来吸引工作液收纳部103内的空气而使之成为真空状态。由此,体积变化补偿装置140的内筒内小活塞143克服小活塞按压弹性体144的弹力并且隔着小活塞按压弹性体144与主体筒141的连接通路141a侧的端部紧贴。即,内筒活塞142的容积最小。

接下来,如图7所示,作业者使用未图示的工作液供给用泵,经由旁通通路112a、112b中的至少一个而向工作液收纳部103内供给工作液150。在该情况下,体积变化补偿装置140的主体筒141经由连接通路141a而与工作液收纳部103连通。因此,作业者能够使工作液150分别充满隔间R1~隔间R4、第一双向连通路124、第一单向连通路125、第二双向连通路131、第二单向连通路132和内筒活塞142内。

该情况下,作业者填充工作液150,直到内筒活塞142内的内筒内小活塞143与底部142b紧贴为止。即,作业者以达到内筒活塞142内的容量极限的最大容量填充工作液150。在该情况下,作业者通过以使从主体筒141突出的延伸配置体142d不位移的方式限制位移,从而能够防止内筒活塞142的意外的位移。

另外,作业者也可以预先调查并掌握包含内筒活塞142的容积在内的阻尼装置100整体的工作液150的容量,通过填充该掌握的定量的工作液150,而以内筒活塞142内的最大容量填充工作液150。由此,作业者能够向工作液收纳部103内和体积变化补偿装置140的内筒活塞142内填充工作液150。此外,该工作液150向阻尼装置100的填充作业可以在与阻尼装置100的假定主要的温度环境相同的温度环境的房间或者装置内进行。

这样构成的阻尼装置100设置在相互可动地连结的两个部件间。例如,阻尼装置100将两轮的自行式车辆(未图示)的基本骨架即车架侧作为固定侧而安装有外壳101,并且使将两轮的自行式车辆的后轮支承为能够上下运动的摆臂的基端部侧作为可动侧而安装有转子120。此外,在图7和后述的图8~图10中,用浓阴影表示工作液150。

(阻尼装置100的动作)

接下来,对这样构成的阻尼装置100的动作进行说明。该阻尼装置100在自行式车辆的行驶时,在摆臂上下运动时对摆臂产生衰减力。

具体而言,如图4所示,在阻尼装置100中,在自行式车辆的后轮从摆臂下降的状态起爬上台阶等而上升的情况下,转子120按照图示顺时针转动。即,阻尼装置100的可动叶片126朝向固定叶片105转动,并且可动叶片127朝向固定叶片104转动。

在该情况下,阻尼装置100通过第一双向连通路124、第一单向连通路125、第二双向连通路131和第二单向连通路132的作用,限制仅隔间R4的工作液150的流出而成为高压状态,因此产生与后述的图示逆时针时的衰减力相比较小的衰减力并且转子120按照图示顺时针转动。

另一方面,如图5所示,在阻尼装置100中,在自行式车辆的后轮越过台阶而摆臂从上升的状态起下降的情况下,转子120按照图示逆时针转动。即,阻尼装置100的可动叶片126朝向固定叶片104转动并且可动叶片127朝向固定叶片105转动。

在该情况下,阻尼装置100通过第一双向连通路124、第一单向连通路125、第二双向连通路131和第二单向连通路132的作用,限制隔间R1和隔间R3的工作液150的流出而使得隔间R1和隔间R3分别成为高压状态,因此产生与上述的图示顺时针时的衰减力相比较大的衰减力并且转子120按照图示逆时针转动。即,体积变化补偿装置140与隔间R2连通,该隔间R2在转子120的图示顺时针和逆时针的双转动时都不成为高压状态而维持低压状态。

此外,在图4和图5中,用粗虚线箭头表示转子120的转动方向,并且,用细虚线箭头表示第一双向连通路124、第一单向连通路125、第二双向连通路131和第二单向连通路132中的工作液150的各流通方向。另外,在图4和图5中,用浓阴影表示工作油150的压力相对于其他的隔间相对高的状态,用薄阴影表示压力相对低的状态。

另一方面,体积变化补偿装置140与上述的转子120的转动运动无关地补偿基于工作液150的温度变化的体积变化。具体而言,在体积变化补偿装置140中,在阻尼装置100内的工作液150的温度降低的情况下工作液150整体的体积减少,因此内筒活塞142内的压力减少。在该情况下,内筒内小活塞143在内筒活塞142内被小活塞按压弹性体144向底部142b侧弹性地按压。然而,该小活塞按压弹性体144的按压力与在工作液150的体积减少时从工作液收纳部103作用于内筒活塞142内的工作液150的收缩所引起的吸引力相比充分小。

因此,在工作液收纳部103内的工作液150的体积减少的情况下,内筒内小活塞143能够克服小活塞按压弹性体144的弹力并且容易地向连接通路141a侧位移。由此,如图8所示,体积变化补偿装置140通过工作液收纳部103内的工作液150的体积减少而分别经由连接通路141a和第一单向连通路125向隔间R2供给内筒活塞142内的工作液150,从而补偿工作液收纳部103内的工作液150的体积减少。

另一方面,在工作液150的温度上升的情况下,在体积变化补偿装置140中,阻尼装置100的工作液150整体的体积增加,因此内筒活塞142内的压力上升。在该情况下,内筒内小活塞143在内筒活塞142内朝向底部142b侧的行程残留的情况下朝向底部142b侧位移。另外,内筒内小活塞143在内筒活塞142内与底部142b抵接的情况下将内筒活塞142整体向插塞146侧按压。

在该情况下,将内筒活塞142向连接通路141a侧弹性地按压的内筒活塞按压弹性体145的按压力与在工作液150的体积增加时从工作液收纳部103作用于内筒活塞142内和主体筒141内的工作液150的膨胀所引起的按压力相比较小。

因此,内筒活塞142在工作液收纳部103内的工作液150的体积增加的情况下能够克服内筒活塞按压弹性体145的弹力并且向插塞146侧位移。由此,如图9所示,体积变化补偿装置140通过工作液收纳部103内的工作液150的体积增加而分别经由第一单向连通路125和连接通路141a向主体筒141内供给隔间R2内的工作液150,从而补偿工作液收纳部103内的工作液150的体积增加。

此外,体积变化补偿装置140在内筒活塞142向插塞146侧位移的状态下阻尼装置100内的工作液150的温度降低的情况下,首先,通过分别经由连接通路141a和第一单向连通路125向隔间R2供给主体筒141内的工作液150,而补偿工作液收纳部103内的工作液150的体积减少。而且,体积变化补偿装置140通过在内筒活塞142与主体筒141内的连接通路141a侧的内壁抵靠之后,分别经由连接通路141a和第一单向连通路125向隔间R2供给内筒活塞142内的工作液150,从而补偿工作液收纳部103内的工作液150的体积减少。

另外,体积变化补偿装置140在上述的工作液收纳部103内的工作液150的体积变化的补偿作用的过程中,通过从插塞146突出的延伸配置体142d的突出量而向外部表示工作液收纳部103内的工作液150的体积状况和温度状况。

如根据上述动作方法的说明能够理解的那样,根据上述实施方式,阻尼装置100能够主要通过收纳在内筒活塞142内的工作液150来补偿工作液收纳部103内的工作液150的体积减少,并且能够主要通过主体筒141的容积来补偿工作液收纳部103内的工作液150的体积增加。即,在本发明的阻尼装置100中,作为流体,仅使用收纳在工作液收纳部103内的工作液150,就能够补偿该工作液150的体积变化,因此能够以简单的结构减轻制造负担。

并且,在本发明的实施时,不限于上述实施方式,只要在不脱离本发明的目的的范围内能够进行各种变更。此外,在各变形例的说明中,对于与上述实施方式相同的部分标注相同的附图标记而省略重复的说明。

例如,在上述实施方式中,主体筒141由转子120的轴体121的一部分构成。然而,主体筒141也可以是与轴体121独立地构成而嵌入轴体121内的结构。另外,体积变化补偿装置140也可以不是在轴体121内而是一体地或者独立地设置在轴体121的外部(例如,外壳101或者盖体110)。

另外,在上述实施方式中,体积变化补偿装置140在使工作液收纳部103内成为真空的状态下填充工作液150。然而,体积变化补偿装置140也可以不使工作液收纳部103内成为真空而在大气压下填充工作液150。在该情况下,作业者通过在工作液收纳部103内填充了工作液150的状态下对从主体筒141突出的延伸配置体142d进行进退操作而使内筒活塞142在主体筒141内反复进退,从而能够从主体筒141内和内筒活塞142内排出空气而防止空气残留在主体筒141内和内筒活塞142内。

在该情况下,体积变化补偿装置140可以具备将内筒内小活塞143固定在内筒活塞142的底部142b的固定件147。如图10所示,固定件147能够由螺栓构成,该螺栓贯通内筒活塞142的底部142b而与设置于内筒活塞142的内螺纹进行螺纹嵌合。在该情况下,插塞146从主体筒141卸下。

由此,体积变化补偿装置140能够通过固定件147将内筒内小活塞143固定于内筒活塞142的底部142b,因此在内筒活塞142内填充工作液150时,能够将工作液150可靠地填充到内筒活塞142的容量极限。另外,作业者通过在工作液收纳部103内填充了工作液150的状态下对从主体筒141突出的延伸配置体142d进行进退操作(参照图示虚线箭头)而使内筒活塞142在主体筒141内反复进退,能够从主体筒141内和内筒活塞142内排出空气而防止在主体筒141内和内筒活塞142内残留空气。

另外,在上述实施方式中,体积变化补偿装置140构成为具备小活塞按压弹性体144。然而,体积变化补偿装置140也可以构成为省略小活塞按压弹性体144。

另外,在上述实施方式中,体积变化补偿装置140构成为具备延伸配置体142d。然而,体积变化补偿装置140也可以构成为省略延伸配置体142d。

另外,在上述实施方式中,作业者在内筒活塞142内以容量极限的最大容量填充工作液150。然而,作业者也可以在内筒活塞142内以小于容量极限的量填充工作液150。

另外,在上述实施方式中,作为阻尼装置100采用旋转阻尼器。然而,本发明的阻尼装置能够广泛地应用于阻尼装置,该阻尼装置具备将由液体构成的工作液液密地收纳的工作液收纳部和在工作液收纳部内一边推压工作液一边滑动的工作液按压体,通过使工作液流动,能够使输入到工作液按压体的力衰减。

在该情况下,作为阻尼装置,能够由减振器这样的直动型的阻尼装置构成,该阻尼装置在呈直线状延伸的圆筒体状的气缸内填充工作液,并且具备在该气缸内沿轴线方向一边推开工作液一边位移的活塞杆。在该情况下,气缸相当于本发明的工作液收纳部,并且活塞杆相当于本发明的工作液按压体。此外,在上述实施方式中,可动叶片126、127相当于本发明的工作液按压体。

另外,体积变化补偿装置140能够广泛地应用于具备工作液150的密闭回路的设备或者装置,该工作液150的密闭回路需要与液密地收纳由液体构成的工作液的工作液收纳部连接而补偿工作液的体积变化。例如,体积变化补偿装置140能够与搭载于机床、建设机械、重机或者夹紧装置的密闭回路连接而使用。另外,工作液150也可以采用油以外的液体、例如水。

另外,在上述实施方式中,外壳101将外壳主体102形成为有底筒状。然而,外壳101也可以构成为,将外壳主体102形成为筒状,并且用相当于盖体110的板状体封堵该筒状体的两端部。

另外,在上述实施方式中,阻尼装置100通过固定叶片104、105和可动叶片126、127而将一个工作液收纳部103内分隔为4个隔间即隔间R1、隔间R2、隔间R3和隔间R4。然而,阻尼装置100只要具有通过可动叶片126、127向一方的转动而使容积同时减少并且通过该可动叶片126、127向另一方的转动而使容积同时增加的至少2个隔间,并且具有通过该可动叶片126、127向上述一方的转动而使容积同时增加并且通过该可动叶片126、127向上述另一方的转动而使容积同时减少的至少2个隔间即可。

即,阻尼装置100只要在一个工作液收纳部103内具有在转子120向一个方向的转动时容积同时增加的至少2个隔间以及与这些隔间不同地容积同时减少的至少2个隔间即可。因此,阻尼装置100也可以构成为在一个工作液收纳部103内具有在转子120向一个方向的转动时容积同时增加的3个隔间以及与这些隔间不同地容积同时减少的3个隔间。

另外,在上述实施方式中,阻尼装置100将外壳101作为固定侧,将转子120作为可动侧。然而,阻尼装置100中的转子120相对于外壳101的转动是相对的。因此,阻尼装置100当然也可以将外壳101作为可动侧,将转子120作为固定侧。

另外,在上述实施方式中,第二双向连通路131和第二单向连通路132设置于可动叶片126、127。然而,第二双向连通路131和第二单向连通路132也可以设置于固定叶片104、105。

另外,在上述实施方式中,对阻尼装置100安装于两轮自行式车辆的摆臂的情况进行了说明。然而,阻尼装置100能够安装于两轮自行式车辆中的摆臂以外的场所(例如,座椅的开闭机构)、两轮自行式车辆以外的车辆(四轮自行式车辆中的悬架机构、座椅机构或者开闭门)或者自行式车辆以外的机械装置、电机装置或者器具而使用。

附图标记的说明

R1~R4…隔间;100…阻尼装置;101…外壳;102…外壳主体;102a…开口部;103…工作液收纳部;103a…底部;103b…收纳部壁面;104、105…固定叶片;106…密封体;107…转子支承部;110…盖体;111…转子支承部;112a、112b…旁通通路;113a、113b…调整针;114a~114d…排气孔;115…螺栓;120…转子;121…轴体;122…支承轴部;123…连接部;124…第一双向连通路;125…第一单向连通路;125a…单向阀;126、127…可动叶片;128…密封体;131…第二双向连通路;131a…单向阀;131b…节流阀;132…第二单向连通路;132a…单向阀;132b…节流阀;140…体积变化补偿装置;141…主体筒;141a…连接通路;142…内筒活塞;142a…O型环;142b…底部;142c…空气孔;142d…延伸配置体;143…内筒内小活塞;143a…O型环;144…小活塞按压弹性体;145…内筒活塞按压弹性体;146…插塞;146a…贯通孔;147…固定件;150…工作液。

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