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JPS6225893B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6225893B2
JPS6225893B2 JP54118892A JP11889279A JPS6225893B2 JP S6225893 B2 JPS6225893 B2 JP S6225893B2 JP 54118892 A JP54118892 A JP 54118892A JP 11889279 A JP11889279 A JP 11889279A JP S6225893 B2 JPS6225893 B2 JP S6225893B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
valve spool
valve
spring
piston rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54118892A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55112443A (en
Inventor
Ee Deiyangu Saimon
Eichi Nafuto Manii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Euclid Inc
Original Assignee
Euclid Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Euclid Inc filed Critical Euclid Inc
Publication of JPS55112443A publication Critical patent/JPS55112443A/en
Publication of JPS6225893B2 publication Critical patent/JPS6225893B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F5/00Liquid springs in which the liquid works as a spring by compression, e.g. combined with throttling action; Combinations of devices including liquid springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/26Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs
    • B60G11/265Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs hydraulic springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/516Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics resulting in the damping effects during contraction being different from the damping effects during extension, i.e. responsive to the direction of movement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔発明の背景〕 本発明は荒地走行用荷重牽引車輛の衝撃緩和懸
架構造(ride strut、本明細書において「ライド
ストラツト」と称する)に関するもので、より具
体的には圧縮性液体を使用するライドストラツト
と、その保守方法に関するものである。 荷重牽引用荒地走行車輌はハイウエイの建設や
鉱山などの分野で使用されている。永年、これら
車輛は、タイヤによつて与えられる限られた弾力
性を除いて、ばねサスペンシヨンなしで製造され
ていた。これらばねなし車輛は時速10マイル(約
16Km)程度の比較的低速で運転され、この速度で
は運転者も車輛も固いサスペンシヨンにより課さ
れる苦痛に耐えることができた。 ところが近代的荒地用牽引車は最早かような低
速では運転されない。たとえば採鉱作業におい
て、これら荒地用車輛は牽引路に沿つて時速40マ
イル(約64Km)程度で運転されている。搬送能力
も、運転速度と同様、有効荷重が200トンまたは
それ以上になる程大いに増加されている。かよう
な速度と有効荷重であるとすると、運転者も車輛
自体も疲労の限度にあるから、弾性サスペンシヨ
ンがどうしても必要になる。 最初のばね式サスペンシヨンは道路走行用車輛
のそれと原則的に同様であつた。たとえば、車輛
はコイルばねサスペンシヨンとばね作用を減衰さ
せる衝撃吸収体とを備えて製造されていた。 最近になつて、サスペンシヨンと衝撃吸収機能
との双方を行なうよう意図されたライドストラツ
ト(ride strut)が開発されている。これらスト
ラツト(懸架体)はゴム、金属および液体を含め
た種々の内蔵式スプリングを使用している。 多数の様々なライドストラツトが提案もされ開
発もされているが、どれも荒地荷重牽引により惹
き起こされる過酷さが過度の破損の原因となるた
め十分満足でない。破損は、(a)ストラツトが高価
であること、(b)失なわれた車輛からの生産高が極
めて高価であること、(c)特に故障が天候条件の厳
しい遠隔地で起きた場合は荷重牽引車の修理はし
ばしば困難であること、のため法外に高くつくも
のである。 いわゆる液体弾性ライドストラツトが何年か前
から或る用途で知られているが、荒地荷重牽引用
としては欠陥を露呈している。これらストラツト
の場合、液体シリコーンなどのような圧縮性液体
が弾性サスペンシヨンを与える。典型的ストラツ
トは含液室を区画するシリンダーを有する。ポー
ト付きピストンがこの室内にあり、ピストン棒に
連結されている。ピストン棒はシリンダーの一端
から伸長する。車輛の重量がピストン棒とシリン
ダー内に押し込んで液体を圧縮し、一種のばね作
用を行なわせる。ポート付きピストンはこの作用
を緩和する機能を有し、従つて衝撃吸収体として
機能する。 液体ストラツトの1つの大きな利点は、ストラ
ツト自体が破損しない限り液体ばねが無限の寿命
を有効に持ち続けることである。ばねが有効に無
限の寿命をもつ理由は、失なわれた液体を補強す
るため液体ストラツトに追加液を充填し得るから
である。適正液の適切量がある限り、適当なばね
能力が維持され、金属およびゴムばねと違つて、
ばね疲労はサスペンシヨンの寿命のフアクターと
しては除かれる。 液体ストラツトの他の利点は、ピストンの一側
から他側へ調節された流体の流れを許容するのに
適当にポートをつけたピストンを用いれば、液体
ライドストラツトはばねサスペンシヨンとして
も、ばね作用を減衰させる衝撃吸収体としても機
能するということである。 ところで、液体ストラツトはこれらの利点をも
つてはいるものの、従来のストラツトはなお欠点
をもつていた。1つの欠点は、いわゆる“反動”
(rebound)条件下で課される力に適切に耐える
能力がないことである。反動条件は、車輛がはね
て地面から浮いた時、または車輪が穴などに落ち
てストラツトが延びてしまい、車輪と車軸の上に
車輛を支持するよう圧縮されているのではなく、
車輪と車軸の重量を吊り下げるように伸長してし
まつた時に起きる。 ライドストラツトの反動問題を解決しようとの
試みはなされているが、いずれも十分満足すべき
ものでない。たとえば、反動クツシヨンとしてゴ
ム製円板を使用する試みがなされているが、これ
は液体シリコーンなどのような液体ばね物質に曝
されると過度の速さで劣化しやすい。 反動調節における他の試みは、(a)ストラツトま
たはその他の車輛部品の損傷を抑止し実質的に防
止する働きをする、反動条件に望まれる高い減衰
率、および(b)ストラツトが車輛支持材として機能
するよう作用しているときに所望のピストン運動
の速さを許容するためポート付きピストンを通じ
ての十分な流速、の双方を実現することができな
い。 〔発明の要説〕 本発明は、前述の諸問題を克服する液体ライド
ストラツトが設けられている車輛を提供するもの
である。高い反動減衰率を実現することにより、
すぐれた反動特性が得られる。 本発明に従つて構成されたライドストラツト
は、一端を閉じられたシリンダー内で往復するよ
うに配置されたピストンを有する。シリンダー他
端は、前記ピストンに連結されたピストン棒と摺
動密封関係をなす詰物部材を支持している。ピス
トンはそれを通る調節された液体をもたらすため
の通路と、シリンダー内表面に摺動密封関係で係
合するためのシール部材とを有する。 ピストンは従つてシリンダー内を2つの部分に
分割する。1つはピストンとシリンダーの閉鎖端
との間、もう1つはピストンと詰物部材との間で
ある。いずれの部分も液体で満たされ、ピストン
内通路による流体流のためストラツト内圧は、突
然負荷が相当変化した後の短時間を除いて、均等
化される。 このライドストラツトは、圧縮時にピストンを
通じる高速の液流と、正常動作範囲を通じての伸
長時にピストンを通じる中間速の液流と、そして
反動伸長中に極めて低い流速とを有する。正常範
囲動作を実行するため、多数の閉塞されない通路
がピストン内に設けられ、他方その他のピストン
内通路には逆止弁が含まれる。弁付き通路は圧縮
時ほとんど閉塞されない液流を許容するが、正常
範囲の伸長時は流れを減少させる。 極めて高い反動減衰率は、ピストン内通路を通
る流れを追加的弁作用を通じてさらに制限するこ
とによつて実現される。この弁作用はピストン棒
により支持されている一対のフランジ付きカラー
により与えられるものであり、その一方が反動伸
長下ではピストンと強制係合されるのである。 両カラーは第1ばねにより互いに離れる方向へ
偏倚されており、ピストンに近い方のカラー(弁
部材)は第2の弱いばねによりピストンから離れ
る方向へ偏倚されている。ストラツトの最大伸長
に達すると、ピストンから遠い方のカラー(共同
作用部材)が障害に出合うから、この共同作用部
材はピストンの方へ押し戻される。すると、第2
のばねは弱いから弁部材はピストンに係合するよ
うに変位され、オリフイスは被覆される。 弁部材には多数の少さい通孔が設けられている
から、液は弁部材を通つて流れ得る。環形みぞが
これら通孔の出口を連絡しており、また環形みぞ
はオリフイスと重なつているから、いかにストラ
ツトの伸長が極大であつても、極めてわずかな液
だけが弁部材とピストンを通つて流れ得る。オリ
フイス、環形みぞ、および弁部材を通る通孔の寸
法を適切に選択することにより、ストラツト伸長
下における液の流れは極めて正確に調節され得
る。 ピストン棒の一部はまた弾性パツドをも支持
し、これは極端なストラツトの圧縮が起きたと
き、シリンダーの一部と係合してライドストラツ
ト構成部材への過度の応力がかかることを防止す
る。かように極端なストラツト圧縮はまれにしか
起きないが、弾性パツドはそのような場合にスト
ラツトを保護する安全手段として役立つ。 以上述べたような諸特徴は、極めて頑丈で、か
つ簡単な液体ライドストラツトをもたらすもの
で、これは種々の要求条件に全く正確に適応し得
るものである。本発明の追加的な有利な特徴は図
面を参照しつつ以下好適実施態様につき説明する
ところから明らかであろう。 〔好適実施態様の説明〕 第1図に衝撃緩和懸架構造(ride strut)組合
せ体10が示されている(以下、「ライドストラ
ツト」という)。ライドストラツト10はいくつ
かのサブアセンブリー、すなわちボデー部(また
はハウジング構造)12、ピストン棒14を含む
ロツド部13、ピストン部(またはピストン構
造)16、および弁部(または弁手段)18から
構成されている。このライドストラツトは200ト
ンまで、またはそれ以上の荷重を搬送する大型荒
地用牽引車輛に使用される。 一例として、170トン用車輛に使用されるライ
ドストラツトは、伸長した状態で、全長が約82イ
ンチ(約208cm)、ピストン径が約8インチ(約20
cm)、ピストン棒の径が約4.25インチ(約11cm)
である。このライドストラツトは、車輛の静穏状
態から約4.50インチ(約11cm)程度のストローク
(または圧縮行程)と、同じく車輛静穏状態から
約1.50インチ(約3.8cm)程度の反動延長(また
は伸長行程)とを行なう。 ボデー部12は、ばね作用を行なう圧縮性シリ
コーン液体で満たされる。使用可能な液体は、圧
縮性の範囲が500psiで0.36%から30000psiで11.6
%までであるシリコーン油である。前記寸法のラ
イドストラツトについて約4.4ガロン(約17)
の液が要る。 (1) ボデー部12 ボデー部は、細長いシリンダー20から成る筒
状ハウジング構造であつて、下端(第1図で左
端)は端部キヤツプ22で塞がれる。シリンダー
20の上端(第1図で右端)には環状の詰物部材
24がピストン棒14と摺動密封状態で螺入さ
れ、シリンダー上端を閉じる。ロツドアイ(ピン
穴部材)26が端部キヤツプから外側へ延設さ
れ、車輛の車軸に取りつけるための穴28を備え
ている。補強部材30がロツドアイ26の両側に
ある。端部キヤツプ、ロツドアイおよび補強部材
は互いに溶接により永久的に固着されている。 端部キヤツプは第3図に詳示するように鋸歯ね
じ32によりシリンダー20内に固着される。鋸
歯ねじとしたのは、端部キヤツプをシリンダー端
部から押し出そうとするボデー内圧によつて起き
るような、一方向への重荷重によく適応できるか
らである。 シール34が端部キヤツプとシリンダーの間に
介装され、ハウジングからの液漏れを防ぐ。第4
図を参照するとシール34は端部キヤツプに形成
した円周みぞ38内に配置されたOリング36か
ら成る。みぞ38内にはテーパーリング40も配
置され、Oリングを圧縮するとともにそれ自身も
シリンダー20の内表面に対し圧縮される。 衝撃吸収液は端部キヤツプを通じてライドスト
ラツト内へ充填される(もし必要ならライドスト
ラツトから抜き取られもする)。端部キヤツプの
露出部からその中心へ向けて第1通路44(第1
図)が径方向内方へ延びている。この通路44は
軸方向に延びる第2通路46に連通し、第2通路
は端部キヤツプの内方端に形成された凹み部48
に通じている。特に第2図を参照すると、閉止栓
52を有する装入弁50が第1通路44の露出側
端部に嵌め込まれている。装入弁と閉止栓は、ボ
ルト56で端部キヤツプに固着されたU字形ブラ
ケツト54により保護される。ボルトとU字形ブ
ラケツトを取つてしまえば、閉止栓52にも、従
つて装入弁50にも手を触れられる。 端部キヤツプには別の通気弁58(第2図)が
設けられる。この通気弁は装入弁50から角度を
ずらして配置され、前記第1、第2通路44,4
6と同様な通路(図示せず)を介してボデー内部
と連通している。ボデー内部に液体が装入される
と、内圧は最終的にライドストラツトが伸長状態
になる点まで増加する。これが、車輛の高さとラ
イドストラツトの内部予圧を調節する方法であ
る。同様に、車輛高さと予圧が大きすぎるなら、
液体を装入弁から漏出すればよい。 第1,8および9図を参照すると、詰物部材2
4は鋸歯ねじ64でシリンダー内に固着された内
方へ延びるカラー部62を有する。鋸歯ねじ64
は第3図に図示した鋸歯ねじ32と同一である。
詰物部材24はまた端部フランジ部65を有し、
これはシリンダー20の端部に重なつて係合して
いる。詰物部材はピストン棒14に対し漏れ止め
閉止体を構成するとともにピストン棒の調心を行
なう。ピストン棒とほゞ同径の内孔を有するロツ
ドシール66がカラー部62に支持されている。
第8,9図を参照すると、ロツドシール66は(a)
カラー部62の相補形状部分に合致する切頭円錐
形部68と、(b)ライドストラツト下端(図で左
端)の向きに軸方向へ面した離間した一対の唇状
部70a,70bとを有する。ロツドシール66
は、抗摩擦性および密封性のゆえに、ポリテトラ
フルオロエチレン(TEFLON)から形成され
る。 唇状部70a,70b間にはOリング72が挿
入され、それらの間に適当な径方向間隔を保つて
いる。他のOリング74が外側の唇状部70aを
取巻いてカラー部62の内表面と係合している。 環状の保持部材76(以下、反動止め76とも
いう)がカラー部62の内端にボルト78(1個
のみ図示してある)により固着される。保持部材
76はロツドシール66の外側唇状部70aと係
合して、これを所定位置に保持する。ボルト78
は保持部材のさらに穴部80内に嵌入している。
保持部材76の内径はピストン棒の外径より大き
いから、液体はその間を流れ得る。 保持部材は径方向に延びる通路82を有し、こ
れは軸方向に延びる通路84と交わつている。軸
方向通路86がカラー部62を貫通し、前記軸方
向通路84と中心を一致させている。通路86に
は栓90を有する抽気弁88が嵌入している。こ
の構造により、組立て中に液がシリンダー内へ充
填されるとき空気はシリンダーから追い出され
る。抽気弁と栓は、カラー部62に形成された、
はしぐり孔92内に納められるから、ライドスト
ラツトが完全に圧縮されたときも損傷されること
はない。 カラー部62には鋸歯ねじ64の方へ液が漏れ
ることを最小にし、または防止するため、外側シ
ール94が設けられる。第5図を参照すると、シ
ール94はカラー部に形成された円周みぞ98内
に配置されたOリング96から成る。みぞ98内
にはテーパーリング100も納められ、Oリング
を外向きに圧縮するとともにそれ自身もシリンダ
ー20の内表面に対し押しつけられる。 カラー部62とピストン棒14の間には割りリ
ング製ガイド102が配置される。(第1,8,
9図)。ガイド102はロツドシール66の上端
と係合する。ガイド102は第9図に明示のよう
に詰物部材24の肩104との係合により固定に
保持される。 塵埃、その他の汚染物をガイド102、ロツド
シール66から排除するために、塵埃除け106
が肩104とピストン棒14の境目に設けられ
る。第6図を参照すると、塵埃除け106は軸方
向に面した唇状部110a,110bを有する環
状リング108から成る。唇状部110a,11
0bの間にはOリング112が嵌め込まれ、唇状
部を膨ませてシール機能を発揮させる。 (2) ロツド部13 ピストン棒14は、細長い円筒部(大径部)1
16と、これに続く順次に径の縮小する部分11
8(中間径部)、120(小径部)から構成され
る。中間径部118と小径部120とは傘状面1
21でつながつているが、大径部116と中間径
部118とは径方向に延びる肩と傘119によつ
てつながつている。中間径部118には弁部18
(後述)が支持され、ピストン部16(後述)は
中間径部118と小径部120とにまたがつて支
持されている。 第8図に明示のように、ピストン棒の他端(右
端)から、ねじ付円筒部122が突出している。
このねじ付円筒部122に螺合されたナツト12
8により、開口126付きの円板124がピスト
ン棒に固着される。2部分から成るロツドアイ
(ピン穴部材)130(第1図にその1部分だけ
を示す)が円板124から外方へ延び、車輛のフ
レームに取付けるための開口132を有してい
る。円板とロツドアイは互いに溶接により永久的
に固着される。 ピストン棒を塵埃その他の汚染物から遮蔽する
ため、ゴム製の円筒状覆いまたはブーツ134が
円板の外周に固着される。このブーツはシリンダ
ー20の外表面と同心で、ダストシールOリング
114を取巻いている。覆いまたはブーツ134
は塵埃の進入を困難にするに便な距離だけボデー
12に重なつている。ブーツは円板124の外周
みぞの中へ陥凹され、円周クランプ136によつ
てそこへ固着される。 ライドストラツト内の液量が適正かどうかを知
るため、シリンダー20の外周にはバンド137
が固着される。バンド137の軸方向沿いの位置
は、適量の液がライドストラツト内にあつて車輛
が空の時、ブーツ134の下縁がバンド137に
重なるように選定する。バンド137はシリンダ
ーおよびブーツと際立つて違う色のテープ製とす
ると、容易に見分けられるから好適である。 円板124の内表面には弾性パツド138が固
着され、ライドストラツトの最大圧縮時にカラー
部62の端部への衝撃を緩和する。このパツド
は、そのはしぐり穴142に挿通したボルト14
0により円板に固着される。パツド内径とピスト
ン棒大径部116の間に隙間が設けられ、同様に
パツドの外径とブーツ134の間にも隙間が設け
られる。これら隙間は、はしぐり穴142と相俟
つて、圧縮時に構成部材の損傷の可能性を減ずる
ようにパツドを屈撓させる。 (3) ピストン部16 ピストン部は、ピストン棒14の内端(下端)
近くに支持された環状のサブアセンブリーであ
る。これに含まれるピストン143は貫通孔を有
し、その内径形状はピストン棒の中間径部11
8、小径部120の表面と協働するように、かつ
傘状部121から離れるように輪廓づけられる。
小径部120の端部にナツト144が螺合され
る。ピストン143はピストン棒の端部上に固く
嵌め込まれ、中間径部118を取巻き肩119に
当接しているスペーサスリーブ145に押しつけ
られるから、ピストン143とピストン棒14の
間の相対運動は阻止される。(第8,9図)。 ピストン部16は2つの主たる機能を行なう。
すなわち(a)シリンダーとピストンロツドの同心関
係を維持することと、(b)急激なピストン行程の
間、ダツシユポツトとして作用することである。
これらを達成するため、ピストン部16はシリン
ダー20の内表面と摺動密封関係で係合して、ボ
デー内の室を第1部分146と第2部分148
(第8図)に分割している。これら部分の容積は
ピストン部がシリンダー内を上下動すると相対的
に変化することは明らかである(ただし第1部分
146は常に第2部分148より大きい)。両容
積間の関係は、ピストン棒圧縮時にピストン棒が
第2部分内で次第に大きな部分を占めるから、線
形に変化するものではない。すなわち、室の総容
積はピストン棒がボデー内に入り液が圧縮される
に従い減少する。 ピストン143は、それが移動したとき液体が
室の一方から他方へ通過できるように通孔を有す
る。ピストンの正常動作範囲内で圧縮および伸長
時に所望の流率を実現するためには、オリフイス
と逆止弁の組合せが効果的であると認められた。 シールと逆止弁構造を第7図に詳しく示す。割
り軸受リング150がピストンの外周の円周みぞ
152内に配置されている。シール作用は、ピス
トン外周の円周みぞ156内のピストンシールリ
ング154によつても得られる。軸受リングとシ
ールリングは両者一緒になつてシリンダー20の
内表面に対する有効な摺動密封関係を設定するよ
う働く。 互いに直径上に離隔した2個の逆止弁が設けら
れる。なお第1,8,9図ではこの弁に通じる通
路と絞り通路174の両方を示すため2種の面で
断面を取つたので、1個の逆止弁だけを158に
示してある。第7図を参照すると、逆止弁158
はピストンを完全貫通する通路160を通る液流
を制御する。通路160は、はしぐり穴161を
有する。このはしぐり穴の下端に環状の弁座16
2がスナツプリング164によつて定着されてい
る。弁体166がはしぐり穴161内に限られた
軸方向運動をするように配置されている。弁体1
66は、弁座と選択的に係合して実質的に液密シ
ールを構成するテーパー状端部168を有してい
る。弁体166はまた多数の径方向に延びる通路
170をも有し、これは軸方向に延びる弁体内孔
172に連通している。内孔172は軸方向に延
びる径の小さい絞り通路173に連通している。 本発明のライドストラツトを圧縮したとき、ピ
ストンは第1図で左へ進められ、すると弁体16
6はそれに衝突する液体の作用で第8図に示す位
置へ右に押される。こうして弁体166のテーパ
ー状端部は弁座から離れ、液は通路170と絞り
通路173の両方を通つて弁体内孔172へ流入
する。ライドストラツトの伸長時は、ピストンは
第1図で右へ動かされ、衝突する液によつて弁体
のテーパー状端部はその弁座に押しつけられ、液
は絞り通路173を通つてのみ逆止弁を通過する
ことができ、径方向通路170を通らない。 ピストンを通る液の2通路流れは、互いに直径
上に離隔した2個の絞り通路(これらは同一であ
るから1個だけを174に示してある)によつて
も与えられる。図示の絞り通路174は、図示の
目的のため弁つき通路160に対し180゜ずれた
位置にあるかのように示してあるが、実際は90゜
の関係である。絞り通路はピストンを貫通する通
孔176内に絞りオリフイス体178を螺入して
(第8,9図)形成される。適当な寸法の通孔を
有するオリフイス体と逆止弁体を選択することに
よつて、ライドストラツトの緩衝特性は極めて正
確に設定され得る。オリフイス体と逆止弁の弁体
とは比較的安価であるが、精密な流れ制御をもた
らすから、一旦所望寸法が経験的に選定されれ
ば、一定した緩衝特性をもつライドストラツトが
迅速かつ有利な工賃で製造され得る。 (4) 弁部18 弁部は、隔設した環状の共同作用をする弁部材
または弁スプール180,182を有し、これら
はばね偏倚のもとで限られた軸方向運動ができ
る。これらはスペーサスリーブ145の上に滑動
可能に支持されている。共同作用をする弁部材は
多数の肩つきボルト186により一体的に保持さ
れている。ボルトの頭は共同作用部材182に形
成された、はしぐり穴188内に正常に配置さ
れ、他方ボルトの柄部は連結孔189内で摺動可
能である。つる巻きばね190が共同作用弁部材
のフランジ部191a,191bの間に配置され
て、これらをボルト186により許容される範囲
内で互いに離れる方向へ偏倚している。 径の小さいつる巻きばね192がピストン14
3と弁部材180との間に配置されている。この
小さいばね192は弁部材180に作用して弁部
18を第8図に示すように右へ偏倚する。このば
ね作用は共同作用部材を肩119との係合に維持
するとともに、弁部18を反動条件下を除きピス
トン内通路から離して維持する。 第10,11図を参照すると、弁部材および共
同作用部材180,182は液の通過を許容する
種々の通孔を有している。弁部材180はこれを
貫通する4個の通孔194を有する。環形みぞ1
96が弁部材180のピストン143に面する側
に形成され、前記通孔194を連絡しているか
ら、弁部材がピストンに対し押しつけられたとき
も、なお液体は弁とピストンを通じて流れ得る
が、通孔194の制限効果により大いに減少され
た割合となる。反動時の流路は、弁部材の通孔1
94、環形みぞ196、およびピストン部16の
絞り通路172,174を通るものである。 共同作用部材182は弁スプールを完全貫通す
る多数の通孔198を有する。通孔198は、当
初ストラツトに液を充填するとき、有効かつ完全
な通気抜きをなさしめる。 〔作 用〕 負荷のない車輛条件下のライドストラツト構成
部材の関係は図面に示してない。第1図は、車輛
から外した諸部品間の、十分な液をボデー12内
に充填してあるときの関係を示す。空の車輛にお
いては、ロツド部13およびピストン部16は、
ブーツ134の底がバンド137に重なるまで、
ボデー部12に対し第1図で左へ移動する。この
条件下で弁部18は、第8図(これはストラツト
の完全圧縮状態を示している)に示すのと同様
に、ピストンからも保持部材からも離れている。
従つて、運動の正常動作範囲において、弁部は液
体の流れに何ら影響を与えない。 ライドストラツトが荷重を受けたとき、諸構成
部材は第8図に示す位置へ動かされる。圧縮行程
中に受ける衝突液によつて弁体166はその弁座
かから離されてしまつているから、液はピストン
を通つて下方の室から上方の室へ最大流速で流れ
ている。第8図の状況で、カラー部62はそのフ
ランジ65を含めて弾性パツド138に当つてい
るから、ライドストラツトに加えられた力からの
エネルギーはパツドによつて吸収されつつある。 ピストン部とロツド部が第8図の位置から立ち
上がると、弁体166は弁座162に座着して流
れを制限する。この流れ制限は、圧縮性液のばね
作用を減衰させる衝撃吸収効果をもたらす。この
状況は、ストラツト伸長の間、ストラツトをつけ
た車輛の空状態が得られるまで継続する。 ストラツトが極端な反動条件下で非荷重である
と、共同作用部材182は環状の保持部材(反動
止め)76に係合する(第9図)。さらにわずか
に伸長が続くと、比較的軽い小ばね192は弁部
材180が第9図に示すようにピストンと接触す
るまで圧縮される。弁部材をピストンに対置する
ことはライドストラツトの減衰特性を大いに増強
する。ピストンを通る液流は、ピストンを通るす
べての通孔が弁部材により被覆されるから、激減
する。環形みぞ196を介して弁部材の通路17
2および絞りオリフイス174と連通している小
さい弁部材通孔194を除いて、上方の室部分か
ら下方への液の流れは最早不可能である。 正常状況の下で、本ライドストラツトは第8図
と第9図に示す位置の間を作動される。これらの
状況の下で、ばね190,192とパツド138
は圧縮されないから、液の圧縮特性とピストンの
ダツシユポツト特性とがライドストラツトの減衰
能力を規定する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a shock mitigating suspension structure (ride strut, referred to herein as a "ride strut") for a load-hauling vehicle for rough terrain, and more specifically to a ride strut structure that uses a compressible liquid. This article concerns ride struts and how to maintain them. Load-hauling rough terrain vehicles are used in areas such as highway construction and mining. For many years, these vehicles were manufactured without spring suspension, except for the limited resiliency provided by the tires. These springless vehicles run at 10 miles per hour (approx.
It was operated at relatively low speeds (16 km/h) at which both driver and vehicle could endure the pain imposed by the stiff suspension. However, modern rough terrain tractors are no longer operated at such low speeds. For example, in mining operations, these rough terrain vehicles are driven along towpaths at speeds of up to 40 miles per hour. Conveying capacity, as well as operating speed, has been greatly increased, with payloads reaching 200 tons or more. At such speeds and payloads, the fatigue of both the driver and the vehicle itself is at its limit, making an elastic suspension a necessity. The first spring suspensions were similar in principle to those of road vehicles. For example, vehicles were manufactured with coil spring suspensions and shock absorbers to dampen the spring action. Recently, ride struts have been developed that are intended to perform both suspension and shock absorption functions. These struts use a variety of self-contained springs, including rubber, metal, and liquid. A number of different ride struts have been proposed and developed, but none have been fully satisfactory because the harshness caused by rough terrain load traction can cause excessive failure. Failures are due to (a) the high cost of the struts, (b) the extremely high yield from the lost vehicle, and (c) the high loading costs, especially if the failure occurs in a remote location with severe weather conditions. Repairs to tow vehicles are often difficult and therefore prohibitively expensive. Although so-called hydroelastic ride struts have been known for some years in some applications, they have exhibited deficiencies for rough terrain load traction. For these struts, a compressible liquid, such as liquid silicone, provides elastic suspension. A typical strut has a cylinder that defines a fluid-containing chamber. A ported piston is located within this chamber and is connected to the piston rod. A piston rod extends from one end of the cylinder. The weight of the vehicle forces the piston rod and fluid into the cylinder, compressing the fluid and creating a type of spring action. The ported piston has the function of mitigating this effect and thus acts as a shock absorber. One major advantage of liquid struts is that the liquid spring effectively lasts an infinite life unless the strut itself breaks. The reason the spring effectively has an infinite life is because the fluid strut can be filled with additional fluid to compensate for lost fluid. As long as there is a proper amount of fluid, proper spring capacity is maintained, and unlike metal and rubber springs,
Spring fatigue is excluded as a factor in suspension life. Another advantage of liquid ride struts is that, with a piston suitably ported to allow controlled fluid flow from one side of the piston to the other, liquid ride struts can also be used as spring suspensions. It also functions as a shock absorber that dampens the impact. However, although liquid struts have these advantages, conventional struts still have drawbacks. One drawback is the so-called “recoil”
The inability to adequately withstand forces imposed under (rebound) conditions. A recoil condition occurs when the vehicle bounces off the ground, or when a wheel falls into a pothole, causing the struts to extend, rather than being compressed to support the vehicle over the wheels and axle.
This occurs when the wheels and axles stretch to suspend the weight. Attempts have been made to solve the ride strut recoil problem, but none have been entirely satisfactory. For example, attempts have been made to use rubber discs as recoil cushions, but these are susceptible to deterioration at an excessive rate when exposed to liquid spring materials such as liquid silicone. Other approaches to recoil control are (a) high damping rates desired for recoil conditions that serve to deter and substantially prevent damage to the strut or other vehicle components; and (b) the ability of the strut to serve as a vehicle support. Both cannot achieve sufficient flow rates through the ported piston to allow the desired rate of piston movement when operative. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a vehicle equipped with a liquid ride strut that overcomes the aforementioned problems. By achieving a high recoil damping rate,
Provides excellent recoil characteristics. A ride strut constructed in accordance with the present invention has a piston disposed to reciprocate within a cylinder closed at one end. The other end of the cylinder supports a filler member in a sliding sealing relationship with a piston rod connected to the piston. The piston has a passageway for directing conditioned liquid therethrough and a seal member for engaging the inner cylinder surface in a sliding sealing relationship. The piston thus divides the interior of the cylinder into two parts. one between the piston and the closed end of the cylinder, and the other between the piston and the filling member. Both parts are filled with liquid, and because of the fluid flow through the piston passages, the strut internal pressure is equalized except for a short time after a sudden and significant change in load. The ride strut has a high velocity fluid flow through the piston during compression, an intermediate velocity fluid flow through the piston during extension through the normal operating range, and a very low fluid velocity during recoil extension. To provide normal range operation, a number of unobstructed passageways are provided within the piston, while other passageways within the piston include check valves. Valved passageways allow nearly unobstructed fluid flow during compression, but reduce flow during normal range extension. Extremely high recoil damping rates are achieved by further restricting flow through the piston passage through additional valving. This valving is provided by a pair of flanged collars supported by the piston rod, one of which is forced into engagement with the piston under recoil extension. Both collars are biased away from each other by a first spring, and the collar (valve member) closer to the piston is biased away from the piston by a second, weaker spring. When maximum extension of the strut is reached, the collar (cooperating member) remote from the piston encounters an obstruction and is forced back towards the piston. Then, the second
Since the spring is weak, the valve member is displaced into engagement with the piston and the orifice is covered. The valve member is provided with a large number of small holes so that liquid can flow through the valve member. An annular groove connects the outlets of these holes, and since the annular groove overlaps the orifice, only a very small amount of liquid will pass through the valve member and piston, no matter how maximal the strut extension. It can flow. By appropriately selecting the dimensions of the orifice, annular groove, and passage through the valve member, the flow of liquid under strut extension can be regulated very precisely. A portion of the piston rod also supports a resilient pad that engages a portion of the cylinder to prevent undue stress on the ride strut components in the event of extreme strut compression. do. Although such extreme strut compressions are rare, the elastic pads serve as a safety measure to protect the struts in such cases. The above-mentioned features result in a very robust and simple liquid ride strut, which can be adapted quite precisely to different requirements. Additional advantageous features of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A combination ride strut 10 (hereinafter referred to as the "ride strut") is shown in FIG. The ride strut 10 is made up of several subassemblies: a body part (or housing structure) 12, a rod part 13 containing a piston rod 14, a piston part (or piston structure) 16, and a valve part (or valve means) 18. It is configured. This ride strut is used on large rough terrain vehicles carrying loads up to 200 tons or more. As an example, a ride strut used on a 170 ton vehicle, when extended, has an overall length of approximately 82 inches and a piston diameter of approximately 8 inches.
cm), the diameter of the piston rod is approximately 4.25 inches (approximately 11 cm)
It is. This ride strut has a stroke (or compression stroke) of approximately 4.50 inches (approximately 11 cm) from a quiet state of the vehicle, and a recoil extension (or extension stroke) of approximately 1.50 inches (approximately 3.8 cm) from a quiet state of the vehicle. and The body portion 12 is filled with a compressible silicone liquid that provides a spring action. Available fluids have compressibility range from 0.36% at 500psi to 11.6% at 30000psi
% silicone oil. Approximately 4.4 gallons (approximately 17) for a ride strut of the above dimensions
liquid is required. (1) Body part 12 The body part is a cylindrical housing structure consisting of an elongated cylinder 20, and the lower end (left end in FIG. 1) is closed with an end cap 22. An annular filling member 24 is screwed into the upper end (right end in FIG. 1) of the cylinder 20 in a sliding and sealing manner with the piston rod 14 to close the upper end of the cylinder. A rod eye 26 extends outwardly from the end cap and includes a hole 28 for attachment to a vehicle axle. Reinforcing members 30 are on either side of the rod eye 26. The end cap, rod eye and reinforcing member are permanently secured to each other by welding. The end cap is secured within the cylinder 20 by serrated screws 32 as shown in detail in FIG. Serrated threads are used because they better accommodate heavy loads in one direction, such as those caused by internal body pressure that tends to force the end cap away from the end of the cylinder. A seal 34 is interposed between the end cap and the cylinder to prevent fluid leakage from the housing. Fourth
Referring to the figures, seal 34 consists of an O-ring 36 disposed within a circumferential groove 38 formed in the end cap. A tapered ring 40 is also disposed within the groove 38 and compresses the O-ring as well as itself against the inner surface of the cylinder 20. Shock absorbing fluid is filled into the ride strut through the end cap (and can be withdrawn from the ride strut if necessary). A first passageway 44 extends from the exposed portion of the end cap toward its center.
) extends radially inward. This passageway 44 communicates with a second axially extending passageway 46 which is a recess 48 formed in the inner end of the end cap.
It is familiar to With particular reference to FIG. 2, a charging valve 50 having a stopcock 52 is fitted into the exposed end of the first passageway 44. The charge valve and stopcock are protected by a U-shaped bracket 54 secured to the end cap with bolts 56. Once the bolt and U-bracket have been removed, the stopcock 52 and therefore the charging valve 50 are accessible. Another vent valve 58 (FIG. 2) is provided in the end cap. This vent valve is arranged angularly offset from the charging valve 50, and is arranged in the first and second passages 44, 4.
It communicates with the inside of the body via a passage (not shown) similar to 6. As liquid is charged inside the body, the internal pressure will eventually increase to the point where the ride strut is in an extended state. This is how the height of the vehicle and the internal preload of the ride struts are adjusted. Similarly, if the vehicle height and preload are too large,
Just let the liquid leak out from the charging valve. Referring to Figures 1, 8 and 9, filling member 2
4 has an inwardly extending collar 62 secured within the cylinder by serrated screws 64. Serrated screw 64
is the same as the serrated screw 32 shown in FIG.
The padding member 24 also has an end flange portion 65;
This overlaps and engages the end of the cylinder 20. The filler member provides a leak-tight closure for the piston rod 14 and provides centering of the piston rod. A rod seal 66 having an inner bore approximately the same diameter as the piston rod is supported by the collar portion 62.
Referring to FIGS. 8 and 9, the rod seal 66 is shown in (a)
(b) a pair of spaced apart lips 70a, 70b facing axially toward the lower end (left end in the figure) of the ride strut; have Rod Seal 66
is formed from polytetrafluoroethylene (TEFLON) for its anti-friction and sealing properties. An O-ring 72 is inserted between the lips 70a, 70b to maintain an appropriate radial spacing therebetween. Another O-ring 74 surrounds the outer lip 70a and engages the inner surface of the collar 62. An annular holding member 76 (hereinafter also referred to as recoil stopper 76) is fixed to the inner end of collar portion 62 by bolts 78 (only one is shown). Retention member 76 engages outer lip 70a of rod seal 66 to hold it in place. bolt 78
is further fitted into the hole 80 of the holding member.
The inner diameter of the retaining member 76 is larger than the outer diameter of the piston rod so that liquid can flow therebetween. The retaining member has a radially extending passageway 82 which intersects an axially extending passageway 84. An axial passage 86 extends through the collar 62 and is centered with the axial passage 84 . A bleed valve 88 having a plug 90 is fitted into the passageway 86 . This construction allows air to be forced out of the cylinder as liquid is filled into the cylinder during assembly. The bleed valve and plug are formed in the collar portion 62.
Since it is housed within the borehole 92, it will not be damaged when the ride strut is fully compressed. Collar portion 62 is provided with an outer seal 94 to minimize or prevent leakage of fluid toward serrated threads 64 . Referring to FIG. 5, seal 94 consists of an O-ring 96 located within a circumferential groove 98 formed in the collar. A tapered ring 100 is also received within the groove 98 and compresses the O-ring outwardly while also pressing itself against the inner surface of the cylinder 20. A split ring guide 102 is disposed between the collar portion 62 and the piston rod 14. (1st, 8th,
Figure 9). Guide 102 engages the upper end of rod seal 66. Guide 102 is held fixed by engagement with shoulder 104 of padding member 24, as best seen in FIG. To exclude dust and other contaminants from the guide 102 and the rod seal 66, a dust screen 106 is installed.
is provided at the boundary between the shoulder 104 and the piston rod 14. Referring to FIG. 6, the dust shield 106 consists of an annular ring 108 having axially facing lips 110a, 110b. Lip-shaped parts 110a, 11
An O-ring 112 is fitted between the holes 0b and inflates the lip portion to perform a sealing function. (2) Rod portion 13 The piston rod 14 has an elongated cylindrical portion (large diameter portion) 1
16, and a successively decreasing diameter portion 11 that follows.
It consists of 8 (intermediate diameter part) and 120 (small diameter part). The intermediate diameter portion 118 and the small diameter portion 120 are the umbrella-shaped surface 1
However, the large diameter portion 116 and the intermediate diameter portion 118 are connected by a shoulder and umbrella 119 that extend in the radial direction. A valve portion 18 is provided in the intermediate diameter portion 118.
(described later) is supported, and the piston portion 16 (described later) is supported astride the intermediate diameter portion 118 and the small diameter portion 120. As clearly shown in FIG. 8, a threaded cylindrical portion 122 protrudes from the other end (right end) of the piston rod.
Nut 12 screwed into this threaded cylindrical portion 122
8, a disk 124 with an opening 126 is fixed to the piston rod. A two-part rod eye 130 (only one portion shown in FIG. 1) extends outwardly from disk 124 and has an opening 132 for attachment to a vehicle frame. The disk and rod eye are permanently secured together by welding. A rubber cylindrical shroud or boot 134 is secured to the outer periphery of the disk to shield the piston rod from dust and other contaminants. This boot is concentric with the outer surface of the cylinder 20 and surrounds the dust seal O-ring 114. wrap or boot 134
overlaps the body 12 by a convenient distance to make it difficult for dust to enter. The boot is recessed into the circumferential groove of disc 124 and secured thereto by circumferential clamp 136. A band 137 is attached to the outer circumference of the cylinder 20 in order to determine whether the amount of fluid in the ride strut is appropriate.
is fixed. The axial position of the band 137 is selected such that the lower edge of the boot 134 overlaps the band 137 when the vehicle is empty with a suitable amount of fluid in the ride strut. It is preferable for the band 137 to be made of tape of a color that is distinctly different from that of the cylinder and boot, so that they can be easily distinguished. A resilient pad 138 is secured to the inner surface of the disc 124 to cushion the end of the collar 62 during maximum compression of the ride strut. This pad is connected to the bolt 14 inserted into the hole 142.
It is fixed to the disk by 0. A gap is provided between the inner diameter of the pad and the large diameter portion of the piston rod 116, and a gap is similarly provided between the outer diameter of the pad and the boot 134. These gaps, along with the boreholes 142, allow the pad to flex during compression to reduce the possibility of component damage. (3) Piston part 16 The piston part is the inner end (lower end) of the piston rod 14.
A closely supported annular subassembly. The piston 143 included in this has a through hole, and the inner diameter shape is the same as that of the intermediate diameter portion 11 of the piston rod.
8. Curved to cooperate with the surface of the small diameter section 120 and away from the umbrella section 121.
A nut 144 is screwed onto the end of the small diameter portion 120. Relative movement between piston 143 and piston rod 14 is prevented since piston 143 is tightly fitted onto the end of the piston rod and pressed against a spacer sleeve 145 that surrounds intermediate diameter 118 and abuts shoulder 119. . (Figures 8 and 9). Piston portion 16 performs two primary functions.
(a) to maintain a concentric relationship between the cylinder and piston rod; and (b) to act as a dosspot during rapid piston strokes.
To accomplish this, the piston portion 16 engages the inner surface of the cylinder 20 in a sliding sealing relationship to separate chambers within the body between the first portion 146 and the second portion 148.
(Figure 8). It is clear that the volumes of these parts change relative to each other as the piston section moves up and down within the cylinder (although the first part 146 is always larger than the second part 148). The relationship between both volumes does not vary linearly, since the piston rod occupies a progressively larger portion within the second part upon compression of the piston rod. That is, the total volume of the chamber decreases as the piston rod enters the body and the liquid is compressed. Piston 143 has a through hole to allow liquid to pass from one chamber to the other as it moves. An orifice and check valve combination has been found to be effective in achieving the desired flow rates during compression and extension within the normal operating range of the piston. The seal and check valve structure are shown in detail in Figure 7. A split bearing ring 150 is disposed within a circumferential groove 152 on the outer periphery of the piston. Sealing action is also provided by a piston seal ring 154 in a circumferential groove 156 on the outer circumference of the piston. The bearing ring and seal ring together serve to establish an effective sliding sealing relationship with the inner surface of the cylinder 20. Two check valves are provided that are diametrically spaced from each other. In FIGS. 1, 8, and 9, only one check valve is shown at 158 because cross sections are taken in two planes to show both the passage leading to this valve and the restricting passage 174. Referring to FIG. 7, check valve 158
controls fluid flow through passage 160, which extends completely through the piston. The passage 160 has a punch hole 161. An annular valve seat 16 is provided at the lower end of this hollow hole.
2 is secured by a snap spring 164. A valve body 166 is positioned within the borehole 161 for limited axial movement. Valve body 1
66 has a tapered end 168 that selectively engages the valve seat to create a substantially liquid-tight seal. The valve body 166 also has a number of radially extending passageways 170 that communicate with an axially extending body bore 172. The inner hole 172 communicates with a narrow diameter throttle passage 173 that extends in the axial direction. When the ride strut of the present invention is compressed, the piston is advanced to the left in FIG.
6 is pushed to the right by the action of the liquid impinging on it to the position shown in FIG. The tapered end of the valve body 166 thus separates from the valve seat and liquid flows into the valve body bore 172 through both the passage 170 and the throttle passage 173. During extension of the ride strut, the piston is moved to the right in FIG. 1, and the impinging fluid forces the tapered end of the valve body against its seat, and the fluid is only directed back through the throttle passage 173. It can pass through the stop valve and not through the radial passage 170. Two-pass flow of liquid through the piston is also provided by two diametrically spaced restriction passages (only one shown at 174 as they are identical). Although the illustrated throttle passage 174 is shown as being 180 degrees offset from the valved passage 160 for illustrative purposes, it is actually in a 90 degree relationship. The throttle passage is formed by threading a throttle orifice body 178 into a through hole 176 passing through the piston (FIGS. 8 and 9). By selecting an orifice body and a check valve body with appropriately sized through holes, the damping characteristics of the ride strut can be set very precisely. Orifice bodies and check valve discs are relatively inexpensive, provide precise flow control, and once the desired dimensions are empirically selected, ride struts with consistent damping characteristics can be quickly and easily constructed. Can be manufactured at favorable labor costs. (4) Valve Section 18 The valve section has spaced annular cooperating valve members or valve spools 180, 182 which are capable of limited axial movement under spring bias. These are slidably supported on the spacer sleeve 145. The cooperating valve members are held together by a number of shoulder bolts 186. The head of the bolt is normally positioned within a counterbore 188 formed in the cooperating member 182, while the shank of the bolt is slidable within the connecting hole 189. A helical spring 190 is disposed between the flange portions 191a, 191b of the cooperating valve member to bias them away from each other to the extent permitted by the bolts 186. A helical spring 192 with a small diameter is connected to the piston 14.
3 and the valve member 180. This small spring 192 acts on the valve member 180 to bias the valve portion 18 to the right as shown in FIG. This spring action maintains the cooperating member in engagement with the shoulder 119 and maintains the valve portion 18 away from the piston passageway except under recoil conditions. Referring to FIGS. 10 and 11, the valve members and cooperating members 180, 182 have various apertures to permit passage of liquid. Valve member 180 has four through holes 194 extending therethrough. Annular groove 1
96 is formed on the side of the valve member 180 facing the piston 143 and communicates with the through hole 194, so that liquid can still flow through the valve and the piston when the valve member is pressed against the piston. The limiting effect of the through holes 194 results in a greatly reduced proportion. The flow path during reaction is through hole 1 of the valve member.
94, an annular groove 196, and throttle passages 172, 174 of the piston portion 16. Cooperative member 182 has multiple through holes 198 that extend completely through the valve spool. The vents 198 provide effective and complete venting when the strut is initially filled with liquid. [Operation] The relationship of the ride strut components under unloaded vehicle conditions is not shown in the drawings. FIG. 1 shows the relationship between parts removed from the vehicle when sufficient fluid has been filled in the body 12. In an empty vehicle, the rod portion 13 and the piston portion 16 are
Until the bottom of the boot 134 overlaps the band 137,
The body portion 12 is moved to the left in FIG. Under this condition, the valve portion 18 is separated from both the piston and the retaining member, as shown in FIG. 8 (which shows the fully compressed strut).
Therefore, in the normal operating range of motion, the valve part has no effect on the flow of liquid. When the ride strut is loaded, the components are moved to the position shown in FIG. Since the valve body 166 has been separated from its seat by the impinging liquid experienced during the compression stroke, liquid is flowing through the piston from the lower chamber to the upper chamber at maximum flow rate. In the situation of FIG. 8, since the collar 62, including its flange 65, is against the resilient pad 138, the energy from the force applied to the ride strut is being absorbed by the pad. When the piston and rod portions rise from the position shown in FIG. 8, the valve body 166 seats against the valve seat 162 to restrict flow. This flow restriction provides a shock absorbing effect that dampens the spring action of the compressible liquid. This situation continues during strut extension until the strutted vehicle is cleared. When the strut is unloaded under extreme recoil conditions, the cooperating member 182 engages the annular retainer 76 (FIG. 9). After a slight further extension, the relatively light spring 192 is compressed until the valve member 180 contacts the piston as shown in FIG. Opposing the valve member to the piston greatly enhances the damping characteristics of the ride strut. Liquid flow through the piston is greatly reduced because all passage holes through the piston are covered by the valve member. Valve member passage 17 via annular groove 196
2 and the small valve member passage hole 194 which communicates with the restrictor orifice 174, downward flow of liquid from the upper chamber portion is no longer possible. Under normal conditions, the present ride strut is actuated between the positions shown in FIGS. 8 and 9. Under these circumstances, springs 190, 192 and pad 138
Since it is not compressed, the compression characteristics of the fluid and the dartpot characteristics of the piston determine the damping capacity of the ride strut.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る油圧式ライドストラツト
の一部断面側面図、第2図は第1図2−2線で示
される平面から見たライドストラツトの端面図、
第3図はねじの構造の詳細を示す第1図の円3−
3部分の拡大断面図、第4,5および6図はシー
ルと塵埃除けの構造の詳細を示す、それぞれ第1
図の円4−4,5−5および6−6部分の拡大断
面図、第7図はピストンの逆止弁と通路を示す第
1図の円7−7部分の拡大断面図、第8図は完全
圧縮下におけるライドストラツト構成部材間の関
係を示す拡大部分断面図、第9図は反動範囲の伸
長下にあるライドストラツト構成部材間の関係を
示す拡大部分断面図、第10図および第11図は
それぞれ第8図10−10線および11−11線
で示す平面から見た弁の構成部材の端面図であ
る。 10……衝撃緩和懸架構造(ライドストラツ
ト)、12……ボデー部(ハウジング構造)、13
……ロツド部、14……ピストン棒、16……ピ
ストン部(ピストン構造)、18……弁部、20
……シリンダー、24……詰物部材、36,9
6,112……Oリング、143……ピストン、
146,148……シリンダー室の第1部分、第
2部分、158……逆止弁、160……通路、1
72……内孔、173……絞り通路、174……
絞り通路、176……通孔、180,182……
弁部材(共同作用部材;弁スプール)、190,
192……ばね、196……環形みぞ、194,
198……通孔。
FIG. 1 is a partially sectional side view of a hydraulic ride strut according to the present invention, FIG. 2 is an end view of the ride strut as seen from the plane indicated by line 2-2 in FIG.
Figure 3 shows the details of the structure of the screw, circle 3 in Figure 1.
Enlarged cross-sectional views of three parts, Figures 4, 5 and 6 show details of the structure of the seal and dust guard, respectively.
FIG. 7 is an enlarged sectional view of the circle 7-7 in FIG. 9 is an enlarged partial sectional view showing the relationship between the ride strut components under full compression; FIG. 9 is an enlarged partial sectional view showing the relationship between the ride strut components under recoil range extension; FIG. 11 is an end view of the valve components as viewed from the plane shown by lines 10-10 and 11-11 in FIG. 8, respectively. 10... Impact mitigation suspension structure (ride strut), 12... Body part (housing structure), 13
... Rod part, 14 ... Piston rod, 16 ... Piston part (piston structure), 18 ... Valve part, 20
... Cylinder, 24 ... Filling member, 36,9
6,112...O-ring, 143...piston,
146, 148...first part, second part of cylinder chamber, 158...check valve, 160...passage, 1
72... Inner hole, 173... Throttle passage, 174...
Throttle passage, 176... Through hole, 180, 182...
Valve member (cooperative member; valve spool), 190,
192...Spring, 196...Annular groove, 194,
198...through hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 流体室とピストン棒挿通口を画成するハウジ
ング構成と、前記ハウジング構造内に取りつけら
れた前記室を2部分に分割するピストン構造と、
前記2部分間に流体流路を形成するために前記ピ
ストン構成に設けられた少なくとも1つの通孔
と、前記ピストン構造に連結され前記挿通開口を
経て突設されたピストン棒と、前記2部分を実質
的に満たす圧縮性流体と、前記挿通口において密
封を形成するために前記ピストン棒と前記ハウジ
ング構造との間に設置された流体シールとから成
り、 前記ハウジング構造とピストン構造とは動作範
囲と反動範囲とを通じて相対的に可動であり、更
に、 動作範囲においてピストン棒とハウジング構造
とが圧縮方向に相対的に運動するときに前記通孔
の流れを制限する第1の条件と、動作範囲におい
てピストン棒とハウジング構造とが伸長方向に相
対的に運動するときに前記通孔の流れをより制限
する第2の条件と、反動範囲においてピストン棒
とハウジング構造とが相対的に伸長方向に運動す
るときに前記通孔の流れを更に制限する第3の条
件とを設定する弁手段を包含する荒地走行車輛用
の流体ライドストラツトにおいて、 前記手段が、 (i) 第1弁スプールと、 (ii) 該弁スプールをピストン構造から離す方向に
偏倚させるために前記弁スプールとピストン構
造との間に設置された第1ばねと、 (iii) 第1弁スプールをピストン構造との間に位置
するように配置された第2弁スプールと、 (iv) 第1、第2弁スプール間にこれらを離す方向
に偏倚させるように配置された第2ばねと、 から成ることを特徴とする流体ライドストラツ
ト。 2 第2ばねは第1ばねより強く、従つて第2弁
スプールがピストン構造の方へ変位するとき第1
ばねは第1弁スプールがピストンと係合するまで
圧縮され、その時はじめて第2ばねが圧縮される
ものとした特許請求の範囲第1項記載のライドス
トラツト。 3 第1弁スプールは弁スプールがその重なり位
置にあるときピストン構造の通孔と完全に重なり
合う、特許請求の範囲第1項記載のライドストラ
ツト。 4 弁スプールは、第1弁スプールがその重なり
位置にあるとき弁スプールとピストン構造の双方
を通じる流体の流れを許容する通孔を含んでい
る、特許請求の範囲第3項記載のライドストラツ
ト。
[Scope of Claims] 1. A housing structure defining a fluid chamber and a piston rod insertion port, and a piston structure installed in the housing structure and dividing the chamber into two parts;
at least one through hole in the piston arrangement for forming a fluid flow path between the two parts; a piston rod connected to the piston structure and projecting through the insertion opening; a compressible fluid substantially filling the opening, and a fluid seal disposed between the piston rod and the housing structure to form a seal at the opening, the housing structure and the piston structure having a range of motion. a first condition for restricting flow through the through hole when the piston rod and the housing structure move relative to each other in the compression direction in the range of motion; a second condition that further restricts the flow through the through hole when the piston rod and the housing structure move relative to each other in the elongation direction, and the piston rod and the housing structure move relative to each other in the elongation direction in the reaction range; a fluid ride strut for a rough terrain vehicle including valve means for establishing a third condition that sometimes further restricts flow through the through hole, the means comprising: (i) a first valve spool; (ii) a first valve spool; ) a first spring positioned between the valve spool and the piston structure to bias the valve spool away from the piston structure; and (iii) a first spring positioned between the first valve spool and the piston structure. (iv) a second spring disposed between the first and second valve spools so as to bias the first and second valve spools away from each other; . 2 The second spring is stronger than the first spring, so that when the second valve spool is displaced towards the piston structure, the first
2. The ride strut of claim 1, wherein the spring is compressed until the first valve spool engages the piston, and only then is the second spring compressed. 3. The ride strut of claim 1, wherein the first valve spool completely overlaps the through hole of the piston structure when the valve spool is in its overlapping position. 4. The ride strut of claim 3, wherein the valve spool includes a through hole that allows fluid flow through both the valve spool and the piston structure when the first valve spool is in its overlapping position. .
JP11889279A 1978-09-18 1979-09-18 Ride strut for offfroad running vehicle Granted JPS55112443A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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US94344978A 1978-09-18 1978-09-18

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JP11889279A Granted JPS55112443A (en) 1978-09-18 1979-09-18 Ride strut for offfroad running vehicle

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AU (1) AU523062B2 (en)
BE (1) BE878829A (en)
CA (1) CA1125799A (en)
DE (1) DE2937701A1 (en)
FR (1) FR2436291A1 (en)
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SE (1) SE440632B (en)
ZA (1) ZA794632B (en)

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GB2036242B (en) 1982-12-08
SE440632B (en) 1985-08-12
CA1125799A (en) 1982-06-15
DE2937701C2 (en) 1989-08-31
FR2436291A1 (en) 1980-04-11
FR2436291B3 (en) 1981-07-24
AU5078579A (en) 1981-03-26
AU523062B2 (en) 1982-07-08
DE2937701A1 (en) 1980-03-27
SE7907322L (en) 1980-03-19
GB2036242A (en) 1980-06-25
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