CN101802440B - 半第三管设计 - Google Patents

Abstract

一种具有控制用于减振器的阻尼负载的外部阀门的减振器。该外部阀门大致平行于减振器的轴线延伸，且被附接至减振器的储存管。该外部阀门的入口与中间室连通，所述中间室与减振器的工作室连通。该阀门的出口与减振器的储存室连通。该外部阀门在减振器的压缩行程和伸长行程中都控制阻尼负载。

Description

半第三管设计

技术领域

本公开内容涉及用于悬架***例如机动车辆所用的悬架***中的液压缓冲器或减振器。更具体地，本公开内容涉及具有一个外部安装的电磁控制阀的液压缓冲器或减振器。该外部安装的电磁控制阀被直接附接至储存管，且沿与该储存管的轴线平行的方向延伸。

背景技术

在此部分的陈述仅提供与本公开内容相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。

传统的液压缓冲器或减振器包括一个适于在一端附接至车辆的簧载或非簧载质量(sprung or unsprung mass)的缸。一个活塞可滑动地布置在该缸内，同时该活塞将缸的内部分成两个流体室。一个活塞杆连接至活塞，且自液压缸的一端延伸出，其中该活塞杆适于附接至车辆的其他簧载或非簧载质量。一般被包含在活塞内的第一阀门***(valving system)，在减振器的活塞相对于缸的伸长行程期间发挥作用以产生阻尼负载。一般以单管道设计被包含在活塞内和以双管道设计包含在底座阀组件(base valve assembly)中的第二阀门***，在减振器的活塞相对于缸的压缩行程期间发挥作用，以产生阻尼负载。

已经开发了各种类型的调节机构来相对于簧载或非簧载质量的位移速度和/或幅度而产生阻尼力。这些调节机构主要开发用来在车辆的正常稳态运行期间提供相对小或低的阻尼特性，以及在需要扩大的悬架运动的车辆操纵期间提供相对大或高的阻尼特性。车辆的正常稳态运行伴有车辆非簧载质量的小或轻微的振动，因此需要悬架***的软乘坐性(soft ride)或低阻尼特性将簧载质量与这些小振动隔离。例如在转向或制动操纵期间，车辆的簧载质量将试图进行相对慢和/或大的运动或振动，这则需要悬架***的硬乘坐性(firm ride)或高阻尼特性，以支撑簧载质量和为车辆提供稳定的操纵特性。这些用于减振器阻尼率的可调节机构通过将高频率/小幅度的激励与非簧载质量隔离，而提供平滑稳定状态乘坐性的优势，同时在引起簧载质量的低频率/大激励的车辆操纵期间，仍为悬架***提供所需的阻尼或硬乘坐性。通常，这些阻尼特性通过一个外部安装的控制阀来控制。

减振器继续发展包括调节***的发展，所述调节***的发展为车辆设计者提供一种连续可变***，该连续可变***不仅能够在用于该***的空间有限时被封装在车辆中，而且还可为车辆特别定制，以相对于车辆和其悬架***的各种监测条件提供特定阻尼量。

发明内容

根据本公开内容的减振器包括一个限定一工作室的压力管。一个活塞可滑动地布置在工作室内的压力管上，且该活塞将工作室分为上工作室和下工作室。一个储存管围绕压力管，以限定一个储存室。一个中间管被布置在储存管和压力管之间，以限定一个中间室。一个外部控制阀被紧固至储存管，使得该外部阀组件大致平行于储存管的轴线布置。该外部控制阀与中间室和储存室连通。控制阀的进口与中间室连通，并且控制阀的出口与储存室连通。该控制阀产生用于缓冲器或减振器的不同的压力流特性，该压力流特性控制缓冲器或减振器的阻尼特性。该不同的压力流特性随被供应至控制阀的电流而变化。

根据在此提供的描述，其他的适用领域将变得明显。应理解的是，所述描述和具体实施例仅旨在说明的目的，并不旨在限制本公开内容的范围。

附图说明

在此描述的附图仅出于说明的目的，并不旨在以任何方式限制本公开内容的范围。

图1示出了包含根据本公开内容的减振器的机动车辆；

图2是图1所示减振器中的一个的侧视横截面图；

图3是图2所示的外部安装的控制阀的放大的侧视横截面图，且示出了在压缩行程中的流体流；以及

图4是图2所示的外部安装的控制阀的放大的侧视横截面图，且示出了在伸长行程中的流体流。

具体实施方式

以下描述在本质上仅是示例性的，且并不旨在限制本公开内容、应用或使用。现在参考这些在这几幅附图中用相同的参考标号表示相同部件的附图，图1所示为包含具有根据本公开内容的减振器的悬架***的车辆，该车辆用参考标号10表示。

车辆10包括后悬架12、前悬架14和车身16。后悬架12具有适于可操作地支撑一对后轮18的横向延伸的后桥总成(未示出)。该后桥通过一对减振器20和一对弹簧22附接至车身16。类似地，前悬架14包括横向延伸的前桥总成(未示出)以可操作地支撑一对前轮24。该前桥总成通过一对减振器26和一对弹簧28附接至车身16。减振器20和26用于缓冲车辆10的非簧载部分(即前悬架12和后悬架14)相对于簧载部分(即车身16)的相对运动。虽然车辆10被描述成具有前桥和后桥总成的乘用车，但减振器20和26可用于其他类型的车辆或其他类型的应用中，所述其他类型的车辆或其他类型的应用包括但并不限于：包含非独立前悬架和/或非独立后悬架的车辆，包含独立前悬架和/或独立后悬架或其他本领域内已知的悬架***的车辆。此外，在此使用的术语“减振器”通常意味着是指缓冲器，且因此将包括麦弗逊柱(McPherson struts)和其他本领域内已知的缓冲器设计。

现在参考图2，更详细地示出了减振器26。虽然图2仅示出了减振器26，但应理解的是，减振器20也包括以下对于减振器26所述的控制阀设计。减振器20与减振器26的不同之处仅在于其适于被连接至车辆10的簧载和非簧载质量的方式。减振器26包括压力管30、活塞组件32、活塞杆34、储存管36、底座阀组件38、中间管40和外部安装的控制阀42。

压力管30限定一个工作室44。活塞组件32可滑动地布置在压力管30内，且将工作室44分为上工作室46和下工作室48。一个密封件布置在活塞组件32和压力管30之间，以不仅使上工作室46与下工作室48密封，而且允许活塞组件32相对于压力管30的滑动运动而不会产生不适当的摩擦力。活塞杆34附接至活塞组件32，且穿过上工作室46和将压力管30的上端封闭的上杆导组件50延伸。一个密封***将上杆导组件50、储存管36和活塞杆34之间的界面密封。活塞杆34的与活塞组件32相对的端部适于被紧固至车辆10的簧载质量。由于活塞杆34仅延伸穿过上工作室46而不穿过下工作室48，因此活塞组件32相对于压力管30的伸长和压缩运动引起上工作室46内转移的流体量和下工作室48内转移的流体量的差异。这种转移的流体量的差异被称为为“杆体积(rod volume)”，且其在伸长运动期间流经底座阀组件38。在活塞组件32相对于压力管30的压缩运动期间，活塞组件32内的阀门允许从下工作室48至上工作室46的流体流，且流体流的“杆体积”穿过控制阀42流动，如下所述。

储存管36围绕压力管30以限定一个位于管30和36之间的储存室52。储存管36的下端由适于被连接到车辆10的非簧载质量的底座罩(base cup)54封闭。储存管36的上端被附接至上杆导组件50。底座阀组件38布置在下工作室48和储存室52之间，以控制从储存室52到下工作室48的流体流。当减振器26在长度上伸长时，由于“杆体积”概念，在下工作室48中需要额外体积的流体。因此，如下文详细所述，流体将穿过底座阀组件38从储存室52流到下工作室48。当减振器26在长度上压缩时，由于“杆体积”概念，多余体积的流体必须从下工作室48中除去。因此，流体将从下工作室48穿过活塞组件32、穿过控制阀42流到储存室52，如下详细所述。

活塞组件32包括活塞体60、压缩阀组件62和伸长阀组件64。一个螺母66被装配至活塞杆34，以将压缩阀组件62、活塞体60和伸长阀组件64紧固至活塞杆34。活塞体60限定多个压缩通道68和多个伸长通道70。底座阀组件38包括阀体72、伸长阀组件74和压缩阀组件76。阀体72限定多个伸长通道78和多个压缩通道80。

在压缩行程期间，下工作室48中的流体被压缩，使得流体压力反作用在压缩阀组件62。压缩阀组件62在下工作室48和上工作室46之间起止回阀的作用。如下文所述，在压缩行程期间，用于减振器26的阻尼特性被控制阀42单独控制，或可能地被与底座阀组件38平行工作的控制阀42控制。如下文所述，在压缩行程期间，控制阀42控制由于“杆体积”概念而从下工作室48到上工作室46、到控制阀42、到储存室52中的流体流。在压缩行程期间，压缩阀组件76控制从下工作室48到储存室52的流体流。压缩阀组件76可设计为安全液压减压阀、与控制阀42平行工作的阻尼阀，或者压缩阀组件可从底座阀组件38中被除去。在伸长行程期间，压缩通道68被压缩阀组件62封闭。

在伸长行程期间，上工作室46中的流体被压缩，使得流体压力反作用在伸长阀组件64上。伸长阀组件64被设计为当上工作室46内的流体压力超过预定限值时将打开的安全液压减压阀，或者被设计为与控制阀42平行工作以改变阻尼曲线形状的典型压力阀，如下所述。在伸长行程期间，用于减振器26的阻尼特性被控制阀42单独控制，或被与伸长阀组件64平行的控制阀42控制，如下所述。控制阀42控制从上工作室46到储存室52的流体流。在伸长行程期间，进入下工作室48的流体的置换流穿过底座阀组件38流动。下工作室48中的流体被降压，使得储存室52中的流体压力打开伸长阀组件74，且允许流体从储存室52穿过伸长通道78流到下工作室48。伸长阀组件74在储存室52和下工作室48之间起止回阀的作用。在伸长行程期间，用于减振器26的阻尼特性被控制阀42单独控制，以及可能地被与控制阀42平行的伸长阀组件64控制，如下所述。

中间管40在上端部与上杆导组件50接合，且其部分地穿过储存室52延伸，以与双侧密封环82接合，从而限定一个中间室84。双侧密封环82密封地与压力管30、储存管36、控制阀42和中间管40接合，且将储存室52分为上储存室86和下储存室88。第二单侧密封环90密封地与中间管40、储存管36和控制阀42接合。在双侧密封环82和单侧环90之间限定一个与中间室84连通的流体入口92，在双侧密封环82和储存管36之间限定一个与上储存室86连通的第一流体出口94，以及在单侧密封环90和储存管36之间限定一个与下储存室88连通的第二流体出口96。

现在参考图3和4，更详细地图解了控制阀42。控制阀42包括一下阀壳100、一上阀壳102、一壳盖104、一阀组件106、一电磁阀组件108和三个夹环(transfer ring)110。下阀壳100被附接至上阀壳102。壳盖104被附接至上阀壳102，以限定一个第二储存室112。

控制阀42使用三个夹环110被紧固至储存管36。一个夹环110限定第一流体出口94，第二夹环110限定流体入口92，以及第三夹环110限定第二流体出口96。流体入口92穿过多个贯穿中间管40延伸的孔114与中间室84连通。如果有必要的话，一个在116处示出的附加焊接可被用于将控制阀42紧固至储存管36。第一流体出口94、第二流体出口96和流体入口92必须被定位得尽可能地低，使得它们一直在上储存室86的由参考标号118示出的流体面之下。这将避免产生对减振器26的工作具有消极作用的泡沫。

阀组件106和电磁阀组件108被布置在下阀壳100、上阀壳102和壳盖104的组合内。阀组件106包括阀座120，而电磁阀组件108包括阀体组件122。阀座120限定一个接收来自流体入口92的流体的轴向孔124。阀体组件122限定一个轴向孔126以及多个与第一流体出口94、第二流体出口96和第二储存室112连通的径向通道128。第一流体出口94与上储存室86连通，且第二流体出口96与下储存室88连通。

参考图3，将描述当控制阀42单独控制在压缩行程期间用于减振器26的阻尼负载时，减振器26的操作。在压缩行程期间，压缩阀组件62将打开，以允许流体从下工作室48流到上工作室46。由于“杆体积”概念，在上工作室46中的流体将流到上储存室86中，如以下详细所述。

首先，少量的流体——泄放流——将穿过至少一个贯穿上杆导组件50延伸的泄放通道(未示出)流入上储存室86。一旦泄放流已达到其最大流体流量，主流体流将穿过在上杆导组件50中形成的通路132流动并且进入中间室84。该流体将从中间室84穿过所述多个孔114流入流体入口92。用于减振器26的更高的或主流动阻尼特性由阀组件106和电磁阀组件108的配置确定。同样地，阀组件106和电磁阀组件108被配置为提供一个预定的阻尼函数，该阻尼函数通过提供至电磁阀组件108的信号控制。该预定的阻尼函数可以是在基于车辆10的运行条件下的软阻尼函数至硬阻尼函数之间的任何位置。在低的活塞速度下，控制阀42保持关闭，且流体穿过泄放通道流动。在更高的活塞速度下，随着流体流量的上升，在阀体组件122的柱塞134上的流体压力将使阀体组件122的柱塞134与阀体组件122的阀座136分离，且流体将在阀体组件122的柱塞134和阀体组件122的阀座136之间穿过径向通道128、穿过第一流体出口94流至上储存室86，且进入第二储存室112，如图3中箭头所示。在第二储存室112中的流体面被参考标号120示出。在压缩行程期间，用于减振器26的阻尼特性将通过阀组件106的设计、电磁阀组件108的设计和供应至电磁阀组件108的电流量来控制。

参考图4，将描述当控制阀42单独控制在伸长行程期间用于减振器26的阻尼负载时，减振器26的操作。在伸长行程期间，压缩阀组件62将关闭，以阻止流体从上工作室46流至下工作室48。

首先，少量的流体——泄放流——将穿过至少一个贯穿上杆导组件50延伸的泄放通道流入上储存室88。一旦泄放流已达到其最大流体流量，主流体流将穿过在上杆导组件50中形成的通路132流动并且进入中间室84。该流体将从中间室84穿过多个孔114流入流体入口92。用于减振器26的更高的或主流动阻尼特性由阀组件106和电磁阀组件108的配置确定。同样地，阀组件106和电磁阀组件108被配置为提供一个预定的阻尼函数，该阻尼函数通过提供至电磁阀组件108的信号来控制。该预定的阻尼函数可以是在基于车辆10的运行条件下的软阻尼函数至硬阻尼函数之间的任何位置。在低的活塞速度下，控制阀42保持关闭，且流体穿过泄放通道流动。在更高的活塞速度下，随着流体流量的上升，在阀体组件122的柱塞134上的流体压力将使阀体组件122的柱塞134与阀体组件122的阀座136分离，且流体将在阀体组件122的柱塞134和阀体组件122的阀座136之间穿过径向通道128、穿过第二流体出口96流至下储存室88，且进入第二储存室112，如图4中箭头所示。在压缩行程期间，用于减振器26的阻尼特性将通过阀组件106的设计、电磁阀组件108的设计和供应至电磁阀组件108的电流来控制。

Claims (12)

1.一种减振器，包括：

压力管，其形成一个工作室；

活塞组件，其可滑动地布置在所述压力管内，所述活塞组件将所述工作室分为上工作室和下工作室；

储存管，其围绕所述压力管布置；

中间管，其布置在所述压力管和所述储存管之间，在所述中间管和所述压力管之间限定一个中间室，在所述储存管和所述压力管之间限定一个第一储存室；

第一密封环，其布置在所述第一储存室内，所述第一密封环将所述储存室分为上储存室和下储存室；

阀组件，其被安装至所述储存管，所述阀组件具有一个与所述中间室连通的入口、一个与所述上储存室连通的第一出口和一个与所述下储存室连通的第二出口，

底座阀组件，其位于所述下工作室和所述下储存室之间，所述底座阀组件控制所述下工作室和所述下储存室之间的流体流动。

2.根据权利要求1所述的减振器，其中所述阀组件包括一个限定一壳轴线的圆柱形壳，并且所述储存管限定一个储存管轴线，所述壳轴线与所述储存管轴线平行。

3.根据权利要求2所述的减振器，其中所述壳轴线与所述储存管轴线间隔开。

4.根据权利要求1所述的减振器，其中所述阀组件限定一个第二储存室。

5.根据权利要求4所述的减振器，其中所述阀组件包括一个布置在所述入口和所述第二储存室之间的可变阀。

6.根据权利要求5所述的减振器，其中所述可变阀布置在所述入口和所述第一出口之间，以及所述入口和所述第二出口之间。

7.根据权利要求1所述的减振器，其中所述阀组件包括一个电磁阀组件。

8.根据权利要求1所述的减振器，其中所述阀组件包括一个布置在所述入口和所述第一出口之间，以及所述入口和所述第二出口之间的可变阀。

9.根据权利要求1所述的减振器，还包括一个布置在所述第一储存室内的第二密封环，所述第二密封环将所述第一储存室与所述中间室密封。

10.根据权利要求9所述的减振器，其中所述入口布置在所述第一和第二密封环之间。

11.根据权利要求1所述的减振器，还包括一个布置在所述上储存室内的第二密封环，所述第二密封环将所述上储存室与所述中间室密封。

12.根据权利要求11所述的减振器，其中所述入口布置在所述第一和第二密封环之间。

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