CN101093009A - 泵式位移相关变阻尼减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于各种车辆悬架***的泵式位移相关变阻尼减振器。该减振器具有一个上下封装的外缸筒，筒内设有液压工作缸，工作缸内装有带流通孔的活塞和与之连接的活塞杆以及设置的限位器，工作缸的下部与底阀座连接，上部连接有卸荷阀座和油封座，工作缸与外筒壁之间设置有油液导流罩，其外壁与外缸筒内壁之间的间隙构成油液循环通道。在各液流通道口处分别设置有进油单向阀、流通单向阀和阻尼单向阀。该减振器的阻尼大小可依载荷的变化随机自动调整，能适应各种路面状况的减振性能需要，尤其能避免汽车在恶劣道路上大幅强烈振动的冲击。

Description

泵式位移相关变阻尼减振器

技术领域

本发明属于车辆悬架装置的配置技术领域，是一种适用于各种车辆悬架***的泵式位移相关变阻尼减振器。

背景技术

在公知的技术中，车辆悬架用的减振器中通常设置有复原卸荷阀、复原节流阀和流通阀，底阀座上布设有补偿阀、压缩节流阀和压缩卸荷阀。在车辆行驶的过程中，主要依靠上述阀件的阻尼作用产生的反作用力阻止活塞的上下移动，从而吸收车辆的振动能量并使其转化为热能。而其阻尼力的大小取决于各阀件阀片组弹性的大小。也就是说，一旦将各阀片组调整安装好后，该减振器各阀件的阻尼特性以及减振器的减振性能也就确定，其适应路面状况的范围也随之确定。当车辆行驶的路面状况超出适应范围时，过大的冲击和振动无法得到抑制，减振器的减振性能在车辆行驶过程中无法调整，更不能随机地进行自动调整。而且，所用阀件结构复杂，油液在工作缸内外不能充分循环，散热效果差，密封元件往往因受过高温度的影响而过早失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够简化结构、实现阻尼依载荷的变化随机自动调节，而且反应灵敏，工作可靠，散热效果好，适用于各种不同路面条件的泵式位移相关变阻尼减振器。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：该减振器具有一个上下封装的外缸筒，筒内设有液压工作缸，工作缸内装有带流通孔的活塞和与活塞连接的活塞杆以及设置的限位器，工作缸的下部端口处与底阀座连接，上部端口处连接有卸荷阀座和与卸荷阀座连接的油封座，工作缸与外筒壁之间设置有油液导流罩，导流罩的外壁与外缸筒内壁之间留有间隙，并由该间隙构成油液循环通道，在底阀座液流通道口处设置进油单向阀，活塞液流通道口处设置有流通单向阀或具有阻尼作用的单向阀，在卸荷阀座液流通道口处设有阻尼单向阀，工作缸内壁中部开有至少2条以上的用于泄油减阻的变断面旁通槽。

所述阻尼单向阀是由一个或多个叠置的环状阀片或碟状弹簧阀片构成，其阀片压紧件外缘为倒角或圆弧状。

所述卸荷阀座设有卸荷排油通道，该通道口处设有环形的泄油槽，泄油槽的外缘带有预紧凸台；

所述限位器包括上限位器和下限位器，上限位器和下限位器可以同时分别设置在活塞的上下部位，也可以在活塞的上部单独设置上限位器，或是在底阀座与活塞之间单独设置下限位器。

所述上限位器包括上下对应套装在活塞杆上的簧座，簧座上装有压力弹簧。

所述下限位器包括上簧座和下簧座，两座之间装有压力弹簧，上簧座的外圆周通过橡胶圈与工作缸筒壁接触，其上设有油液通孔；下簧座固装在底阀座上。

按照上述方案制成的泵式位移相关变阻尼减振器，以其简单的结构实现阻尼依载荷的变化随机自动调整，而且阻尼强弱可实现大范围调节，对悬架的振动反应灵敏，调节迅速，能适应各种路面状况的减振性能需要，尤其能避免汽车在恶劣道路上大幅强烈振动的冲击。同时，该减振器的工作油液全部在工作缸内、外连续环流循环，并与外筒壁大面积接触，由此使减振器能够获得极佳的散热效果，避免密封元件的过早失效。该减振器适用于各种车辆对减振阻尼有较高要求的悬架***的配置，具有设计合理、构造简单、工作可靠性强、减振效果好、使用寿命长、造价低等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的放大图；

图3是图2中阻尼单向阀的局部放大图；

图4是本发明实施例1的结构示意图；

图5本发明实施例2的结构示意图；

图6是本发明实施例3的结构示意图；

图7是本发明工作状态阻尼特性示意图。

具体实施方式

参看图1、图2、图3，本发明的泵式位移相关变阻尼减振器是由油封座1、油封2、卸荷阀座3、导流罩4、活塞杆5、工作缸6、外缸筒7、上限位器8、活塞9、下限位器10、底阀座11及两端与悬架***连接的连接件12组成，其中：在外缸筒7内的工作缸6中装有活塞9及与活塞连接的活塞杆5，工作缸7的下部端口处与底阀座11密封连接，上部端口处设置有卸荷阀座3和与卸荷阀座3连接的油封座1，油封座1内装有油封2。在底阀座11液流通道口处设置进油单向阀11a；活塞9液流通道口处设置有流通单向阀9a，也可将它设置成具有阻尼作用的单向阀，各阀件均由一个或多个环状阀片或碟状弹簧阀片、弹簧座和压簧构成，都可起到阻尼单向阀的作用。卸荷阀座3上设有一个或多个卸荷通道孔3b，并在通道口上设置有用于卸荷的阻尼单向阀3a，用于活塞9在工作缸6内上下运动时工作油液在阻尼状态下的卸压，该阀由置于卸荷阀座3和油封座1之间的一个或多个环状阀片或碟状弹性阀片3a1及预紧调整垫片3a2构成，卸荷阀座3的卸荷排油通道3b的通道口处设有环形的泄油槽3a3，泄油槽的外缘带有预紧凸台3a4，以使阀片压紧后形成自身预紧力，并由此调整对卸荷液流阻尼的大小，预紧调整垫片3a2与阀片接触面的外缘为倒角或圆弧状，以避免阀片开启时的应力集中，同时利于阀片的向上变形。工作缸6与外筒壁之间设置有油液导流罩4，导流罩4的外壁与外缸筒7内壁之间的间隙构成环状截面的油液循环通道，使回油与外缸筒7内壁有较大的接触面积，有利于工作油液的散热。工作缸6中部内壁开有至少2条以上具有变断面的旁通槽6a，当活塞位于此区域产生位移时，可起到泄油减阻的作用，同时实现小振幅时泄油流量大，阻尼小；大振幅时泄油流量小，阻尼大，以适应车辆在较好路面上行驶时减振小阻尼范围的自动调节。

在工作缸6内设置的限位器，包括上限位器8和下限位器10，该限位器可以有三种不同的实施方式：

参看图4，是本发明的实施例1，图中表示可以同时配置上限位器8和下限位器10，并分别置于活塞9的上、下部位。

参看图5，是本发明的实施例2，图中表示可以在活塞9的上部单独配置上限位器8。

参看图6，是本发明的实施例3，图中表示可以在活塞9下部靠近底阀座处单独配置下限位器10。

本发明中的上限位器8包括上下对应的簧座，两簧座之间装有压力弹簧，用于活塞快速向上移动时的缓冲。下限位器10包括上簧座和下簧座，两簧座之间装有压力弹簧，用于活塞快速向下移动时的缓冲，下限位器10的上簧座通过O形橡胶圈与工作缸6的筒壁接触，用于上簧座的移动导向，通过O形橡胶圈外表面与工作缸表面的摩擦力作用，可使压力弹簧回程时的反弹力限制在一定范围内。上簧座上设有油液通孔10b，保证簧座上下油液的连通。活塞9上设置多个呈环状布置的流通孔9b，当活塞9向下移动到某一位置时，下限位器10的上端面10a与活塞9接触并可堵住流通孔9b，或者当活塞9向上移动到某一位置时，上限位器8的上端面8a与卸荷阀座3接触并可堵住卸荷排油通道3b，此时减振器的阻尼力急剧增大而起到阻尼限位的作用。当减振器工作时，活塞9上移，油液由储油腔7a通过底阀座11上的进油单向阀11a进入活塞9下部的工作腔；同时活塞9上部的油液的一部分通过工作缸6上的旁通槽6a流向活塞9的下方；另一部分油液被迫通过卸荷阀座3上的卸荷排油通道3b经阻尼单向阀3a、导流罩4外周的油液循环通道流入储油腔7a。当活塞9下移时底阀座11上的进油单向阀11a关闭，活塞9下部的油液被迫通过活塞9上的流通单向阀9a补充活塞9上方容积的增加，其剩余部分被挤过卸荷阀座3上的卸荷排油通道3b经阻尼单向阀3a、导流罩4外周的环形通道流入储油腔7a。

结合图2，参看图7，是本发明泵式位移相关变阻尼减振器工作状态的阻尼特性示意图，其工作原理是：当车辆在较好的路面上行驶时，振动较小，活塞9在工作缸6中部的旁通槽6a的柔软区小幅度上下移动，随着活塞9上下油液压力的变化，受压缩一面的油液通过旁通槽6a流入减压的一面，此时减振阻尼最小。车辆行驶至稍差的路面时，随着车辆振动幅度的增大，活塞9则在旁通槽6a部位的上下过渡区之间的上下移动，由于旁通槽6a为变断面，活塞位移接近旁通槽6a的端部时，其泄油流量减小，减振阻尼力增大。车辆在更差的路面上行驶时，活塞9的位移幅度则在上下正常区之间的区域范围，当活塞9向上位移至旁通槽6a上正常区时，上部工作缸腔的油液压力增大，并使活塞9上的流通单向阀9a关闭，卸荷阻尼单向阀3a开启，压力油液在有阻尼状态下通过该阀经导向罩4与外缸筒壁之间的油液循环通道泄入外缸筒7下部的储油腔，并经底阀座11上的进油单向阀11a泵入活塞9下部的工作腔；当活塞9向下位移至下正常区时，下部工作腔的油液压力增大，并使底阀座11上的阻尼卸荷单向阀11a关闭，活塞9上的流通单向阀9a开启，压力油液通过流通单向阀9a进入活塞上部工作腔，再通过卸荷排油通道3b，在有较大阻尼状态下通过卸荷单向阀3a，再经导向罩4与外缸筒壁之间的环形油液循环通道泄入外缸筒7下部的储油腔；由此以更大的阻尼力达到减振的效果。当车辆在很差的路面上行驶时，活塞9位移幅度则在接近工作缸6两端的强力上下抑制区之间的范围移动，当在上抑制区向上移动时，则上限位器8的上簧座顶面8a会将卸荷阀座3的卸荷排油通道3b堵塞，上部工作腔的油压停止卸荷或者有很少量的油液通过配合间隙或专门设置的缝隙微量卸荷，活塞9上行的阻尼达到最大；当活塞9在下抑制区向下移动时，则下限位器的上簧座顶面会将活塞上的液流通孔堵塞，下部工作腔的油压停止卸荷或者有很少量的油液通过配合间隙或专门设置的缝隙微量卸荷，活塞9下行的阻尼达到最大，从而达到最大阻尼的减振效果。由此可见，本发明减振器在工作缸6内部油液经进油单向阀11a自下而上不断“泵油”，而从卸荷阀座3上的卸荷阻尼单向阀3a排出的用于卸压的油液总是自上而下，经导流罩4外周的环形通道流入储油腔7a的下部。在导流罩4的外壁与外缸筒7的内壁之间所形成的油液循环通道，能够避免高速流动的油液与空气相混产生乳化，并使油液得到良好的散热。同时，旁通槽6a与卸荷阻尼单向阀3a的弹性元件的刚度相配合，以及与上、下限位器8、10相配合，可以使阻尼随活塞9的行程而改变。这种减振器的阻力系数为位移的函数，对于悬架高度随载荷而变化的普通悬架，可以实现阻尼随载荷自动调节，由此可以避免汽车在恶劣道路上大幅振动的强烈冲击。

Claims (6)

1、一种泵式位移相关变阻尼减振器，其特征在于：该减振器具有一个上下封装的外缸筒，筒内设有液压工作缸，工作缸内装有带流通孔的活塞和与活塞连接的活塞杆以及设置的限位器，工作缸的下部端口处与底阀座连接，上部端口处连接有卸荷阀座和与卸荷阀座连接的油封座，工作缸与外筒壁之间设置有油液导流罩，导流罩的外壁与外缸筒内壁之间留有间隙，并由该间隙构成油液循环通道，在底阀座液流通道口处设置进油单向阀，活塞液流通道口处设置有流通单向阀或具有阻尼作用的单向阀，在卸荷阀座液流通道口处设有阻尼单向阀，工作缸内壁中部开有至少2条以上的用于泄油减阻的变断面旁通槽。

2、根据权利要求1所述的泵式位移相关变阻尼减振器，其特征在于：所述阻尼单向阀是由一个或多个叠置的环状阀片或碟状弹簧阀片构成，其阀片压紧件外缘为倒角或圆弧状。

3、根据权利要求1所述的泵式位移相关变阻尼减振器，其特征在于：所述卸荷阀座设有卸荷排油通道，该通道口处设有环形的泄油槽，泄油槽的外缘带有预紧凸台。

4、根据权利要求1所述的泵式位移相关变阻尼减振器，其特征在于：所述限位器包括上限位器和下限位器，上限位器和下限位器可以同时分别设置在活塞的上下部位，也可以在活塞的上部单独设置上限位器，或是在底阀座与活塞之间单独设置下限位器。

5、根据权利要求1或4所述的泵式位移相关变阻尼减振器，其特征在于：所述上限位器包括上下对应套装在活塞杆上的簧座，簧座上装有压力弹簧。

6、根据权利要求1或4所述的泵式位移相关变阻尼减振器，其特征在于：所述下限位器包括上簧座和下簧座，两座之间装有压力弹簧，上簧座的外圆周通过橡胶圈与工作缸筒壁接触，其上设有油液通孔；下簧座固装在底阀座上。

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