CN103339404B - 用于具有排放可调谐性的减震器阀的支撑垫圈 - Google Patents

Abstract

一种用于减震器的阀组件包括限定流体通道的阀体。阀盘接合所述阀体以关闭所述流体通道。支轴在第一位置处和从所述第一位置径向向外的第二位置处接合所述阀盘。所述支轴被设计为使得所述第二位置更靠近所述阀体。在一个实施例中，所述支轴相对于所述阀体为凹形。

Description

用于具有排放可调谐性的减震器阀的支撑垫圈

技术领域

本公开针对一种用于减震器的阀组件。更具体而言，本公开针对一种用于减震器的包括支撑垫圈的阀组件，所述支撑垫圈用于调整由所述阀组件产生的阻尼特性。

背景技术

本部分提供与本公开内容相关的背景信息，其未必为现有技术。

减震器与汽车悬架***和其它悬架***结合使用，以吸收悬架***运动期间产生的不期望的振动。为了吸收这些不期望的振动，汽车减震器通常被连接在车辆的簧上质量(车身)与簧下质量(悬架/底盘)之间。

用于汽车的减震器的最常用的类型为可为单管设计或双管设计的缓冲器类型。在单管设计中，活塞位于压力管内，并通过活塞杆连接到车辆的簧上质量。压力管被连接到车辆的簧下质量。活塞将压力管分隔成上工作室和下工作室。活塞包括压缩阀门***和回弹阀门***，压缩阀门***在压缩冲程期间限制阻尼流体从下工作室的流动，回弹阀门***在回弹或伸张冲程期间限制阻尼流体从上工作室向下工作室的流动。因为压缩阀门***和回弹阀门***具有限制阻尼流体流动的能力，所以减震器能够产生抵消振动的阻尼力，否则振动从簧下质量传递到簧上质量。

在双管减震器中，流体储存室被限定在压力管与定位为围绕压力管的储存管之间。底阀组件位于下工作室与流体储存室之间，以控制阻尼流体的流动。活塞的压缩阀门***被移动到底阀组件，并由压缩流体阀组件替代。除压缩阀门***之外，底阀组件还包括回弹流体阀组件。底阀组件的压缩阀门***在压缩冲程期间产生阻尼力，活塞的回弹阀门***在回弹或伸张冲程期间产生阻尼力。压缩流体阀组件和回弹流体阀组件允许流体沿一个方向流动，但是阻止流体沿相反的方向流动；然而，它们通常均被设计为使得它们不产生阻尼力，但是它们可能被设计为有助于阻尼力的产生。

无论用于减震器的决定阻尼载荷的阀门***为活塞组件的一部分或底阀组件的一部分，其通常都包括一个或更多阀盘，该一个或更多阀盘通过一些类型的保持器被夹紧或以其它方式被推压内槽脊或毂。当阀盘的内部被夹紧或推压内槽脊或毂时，阀盘的外部偏置抵靠外槽脊。阀盘组件抵靠槽脊的装配借助所获得的与阀盘或阀盘组的弯曲的相互作用而限定流动限制轮廓。

使阀盘提升离开阀槽脊所需的压力为减震器阀的关键调整特征。利用被夹紧在它们内部处的夹紧盘，该压力控制通常通过调节内槽脊或毂与活塞或底阀的外槽脊之间的轴向距离来实现。轴向距离的这种差异用于将特定的预应力施加到阀盘，从而允许在阀盘偏转以及阀打开之前积累一些压力。然而，活塞加工为昂贵的，且在生产中变换活塞可比其它阀部件耗费更多时间。这使减震器的调整变复杂，因为内槽脊或毂与外槽脊之间的轴向距离的任何改变均将需要新的活塞。阀组件的持续发展包括一种对施加到阀盘的预应力进行控制的新方法，该方法成本较低且易于适应预应力的大小的改变。

发明内容

本部分提供本公开的大致总结，并非其全部范围或其全部特征的全面公开。

本公开为现有技术提供一种支撑垫圈，该支撑垫圈可被构造为控制阀盘上的预应力，进而控制阀组件的阻尼特性。

在被夹紧的盘阀中，偏转阀盘在阀打开期间围绕支轴直径弯曲。该支轴直径可大于活塞或底阀的毂上的夹紧直径。当支轴或支撑垫圈被用于限定支轴直径时，凹形支撑垫圈可被用于将阀盘预压到外槽脊上。支撑垫圈凹曲度的大小将控制预应力的大小，从而控制将阀盘提升离开阀槽脊所需的压力的大小。凹曲度越大，预应力越大，将阀盘提升离开槽脊所需的压力越高。

进一步的适用领域从在此提供的描述将变得明显。在该发明内容中的描述和特定示例仅用于例示的目的，并非意欲限制本公开的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于所选实施例而不是所有可能实施方式的例示目的，并且不意欲限制本公开的范围。

图1为包含由根据本发明的设备界定的至少一个减震器的典型的汽车的示意性图示；

图2为根据本发明的减震器的侧视剖视图；

图3为根据本发明的活塞组件的放大剖视图；

图4为根据本发明的底阀组件的放大剖视图；

图5为图3和图4中例示的活塞组件和底阀组件上的阀组件的放大视图；

图6为根据本公开另一实施例的阀组件的放大视图；

图7为根据本公开另一实施例的阀组件的放大视图；

图8为根据本公开另一实施例的支撑垫圈的放大视图；

图9为根据本公开另一实施例的支撑垫圈的放大视图；以及

图10为根据本公开另一实施例的支撑垫圈的放大视图。

相应的附图标记在附图的数个视图中始终指示相应的部分。

具体实施方式

优选实施例的以下描述在本质上仅为示例性的，并且决不意欲限制本发明、其应用或用途。

现在参见附图，在附图中相似的附图标记在数个视图中始终指示相似或相应的部分，图1示出包括悬架***且通常由附图标记10指示的车辆，该悬架***包含具有根据本公开的阀组件的减震器。车辆10包括后悬架12、前悬架14和车身16。后悬架12具有适于操作性地支撑车辆10的一对后轮18的横向延伸的后轴组件(未示出)。后轴组件借助一对减震器20和一对螺旋弹簧22而***作性地连接到车身16。类似地，前悬架14包括用于操作性地支撑车辆10的一对前轮24的横向延伸的前轴组件(未示出)。前轴组件借助第二对减震器26和一对螺旋弹簧28而***作性地连接到车身16。减震器20和26用于缓冲车辆10的簧下质量(即，分别为前悬架12和后悬架14)和簧上质量(即，车身16)的相对运动。虽然车辆10已经被描绘为具有前轴组件和后轴组件的客车，但是减震器20和26可被用于其它类型的车辆和/或在诸如包括独立前悬架***和/或独立后悬架***的车辆之类的其它类型的应用中使用。而且，在此使用的术语“减震器”是指一般而言的阻尼器，因而将包括麦弗逊支柱。

现在参见图2，更详细地示出减震器20。虽然图2仅例示减震器20，但是将理解的是，减震器26也包括下述用于减震器20的阀组件。减震器26与减震器20的区别仅在于其适于被连接到车辆10的簧上质量和簧下质量的方式。减震器20包括压力管30、活塞组件32、活塞杆34、储存管36和底阀组件38。

压力管30限定工作室42。活塞组件32被滑动地设置在压力管30内，并将工作室42分隔成上工作室44和下工作室46。密封件48被设置在活塞组件32与压力管30之间以允许活塞组件32相对于压力管30的滑动运动，而不产生不期望的摩擦力，并将上工作室44与下工作室46密封。活塞杆34被附接到活塞组件32，并延伸穿过上工作室44并穿过关闭压力管30的上端和储存管36的上端的上端盖50。密封***密封上端盖50、储存管36和活塞杆34之间的界面。活塞杆34的与活塞组件32相反的端部适于被紧固到车辆10的簧上部分。活塞组件32内的阀门***在活塞组件32在压力管30内移动期间控制流体在上工作室44与下工作室46之间的运动。由于活塞杆34仅延伸穿过上工作室44而不穿过下工作室46，所以活塞组件32相对于压力管30的运动引起在上工作室44中排出的流体的量与在下工作室46中排出的流体的量的差。该排出的流体量的差被称为“杆体积”，并且其流动通过底阀组件38。

储存管36围绕压力管30以限定位于管30和36之间的流体储存室52。储存管36的底端被端盖54关闭，端盖54适于被连接到车辆10的簧下部分。储存管36的上端被附接到上端盖50。底阀组件38被设置在下工作室46与储存室52之间，以控制流体在室46与室52之间的流动。当减震器20沿长度延伸时，由于“杆体积”概念而在下工作室46中需要额外体积的流体。因此，流体将如下所述的那样通过底阀组件38从储存室52流动到下工作室46。当减震器20沿长度压缩时，由于“杆体积”概念而必须将过量的流体从下工作室46移除。因此，流体将如下所述的那样通过底阀组件38从下工作室46流动到储存室52。

现在参见图3，活塞组件32包括阀体60、压缩流体阀组件62和回弹阀组件64。压缩流体阀组件62被装配抵靠活塞杆34上的肩部66。阀体60被装配抵靠压缩流体阀组件62，回弹阀组件64被装配抵靠阀体60。螺母68将这些部件紧固到活塞杆34。

阀体60限定多个压缩通道70和多个回弹通道72。密封件48包括多个肋74，多个肋74与多个环形槽76配合以允许活塞组件32的滑动运动。

压缩流体阀组件62包括保持器78、阀盘80和弹簧82。保持器78在一端邻接肩部66，并在另一端邻接阀体60。阀盘80邻接阀体60，并关闭压缩通道70同时使回弹通道72打开。弹簧82被设置在保持器78与阀盘80之间以使阀盘80偏置抵靠阀体60。在压缩冲程期间，下工作室46中的流体被加压，致使流体压力作用于阀盘80。当阀盘80上的流体压力克服弹簧82的偏置载荷时，阀盘80与阀体60分离以打开压缩通道70并允许流体从下工作室46流动到上工作室44。通常，弹簧82仅在阀盘80上施加轻载荷，其不会对减震器20的阻尼特性起作用，虽然压缩流体阀组件可被设计为对减震器20的阻尼特性起作用。减震器20在压缩冲程期间的阻尼特性通过底阀组件38形成，底阀组件38如下所述的那样调节流体由于“杆体积”概念从下工作室46向储存室52的流动。在回弹冲程期间，压缩通道70被阀盘80关闭。

回弹阀组件64包括多个阀构件84和保持器86。保持器86被设置在阀构件84与螺母68之间。阀构件84被滑动地接纳在活塞杆34上并邻接阀体60，以关闭回弹通道72同时使压缩通道70打开。保持器86也被滑动地接纳在活塞杆34上，并且其邻接阀构件84。螺母68将保持器86抵靠阀构件84夹紧，并将阀构件84抵靠阀体60夹紧。多个阀构件84包括泄放盘88、阀盘90和支轴92。泄放盘88包括至少一个狭槽96，至少一个狭槽96允许有限量的泄放流绕过回弹阀组件64。支轴92为泄放盘88和阀盘90提供支轴或弯曲点。当流体压力施加于盘88和90时，它们将在支轴92的外周边缘处弹性偏转，以打开回弹阀组件64。

在回弹冲程期间，上工作室44中的流体被加压，致使流体压力反作用于阀盘88和90。可控量的流体将流动通过泄放盘88的狭槽96。一旦通过狭槽96的流动达到饱和，上工作室44中的流体压力将增加。当反作用于阀盘88和90的流体压力克服阀盘88和90的弯曲载荷时，阀盘88和90弹性偏转以打开回弹通道72，并允许流体从上工作室44流动到下工作室46。阀盘88和90的刚度、回弹通道72的尺寸以及支轴92的设计将决定减震器20在回弹时的阻尼特性。在阀盘88和90偏转之前，可控量的流体从上工作室44通过狭槽96流动到下工作室46，以提供低速可调谐性。

现在参见图4，底阀组件38包括阀体120、进入或回弹流体阀组件122、压缩阀组件124、保持螺栓126和保持螺母128。阀体120通过压配合或通过本领域已知的其它方法被紧固到压力管30和端盖54。端盖54被紧固到储存管36，并且其限定多个流体通道130，多个流体通道130允许储存室52与底阀组件38之间的连通。阀体120限定多个进入或回弹流体通道132、多个压缩通道134和中心孔138。保持螺栓126延伸穿过中心孔138并螺纹接合保持螺母128，以将回弹流体阀组件122和压缩阀组件124二者紧固到阀体120。

回弹流体阀组件122包括阀盘140和阀簧142。阀盘140为环形构件，其限定内孔144，以允许流体如下所述的那样流动到达压缩通道134。通过位于阀盘140与保持螺母128之间的阀簧142使阀盘140偏置抵靠阀体120的上表面。阀盘140关闭多个回弹流体通道132。在减震器20的回弹冲程期间，下工作室46中的流体压力减小直到储存室52和回弹流体通道132内的流体压力能够克服阀簧142的偏置力。当作用于阀盘140的流体压力超过由阀簧142施加的偏置力时，阀盘140移动远离阀体120以使流体从储存室52流动到下工作室46。

压缩阀组件124包括多个阀构件150和保持器152。保持器152被设置在阀构件150与保持螺栓126之间。阀构件150被滑动地接纳在保持螺栓126上，并邻接阀体120以关闭压缩通道134同时使回弹流体通道132打开。保持器152也被滑动接纳在保持螺栓126上，并且其邻接阀构件150。保持螺母128将保持器152抵靠阀构件150夹紧，并将阀构件150抵靠阀体120夹紧。多个阀构件150包括泄放盘154、阀盘156和支轴158。泄放盘154包括至少一个狭槽160，该至少一个狭槽160允许有限量的泄放流绕过压缩阀组件124。支轴158为泄放盘154和阀盘156提供支轴或弯曲点。当流体压力被施加于盘154和156时，它们将在支轴158的外周边缘弹性偏转以打开压缩阀组件124。

在压缩冲程期间，下工作室46中的流体被加压，致使流体压力反作用于阀盘154、156。可控量的流体将流动通过泄放盘154的狭槽160。一旦通过狭槽160的流动达到饱和，下工作室46中的流体压力将增加。当反作用于阀盘154、156的流体压力克服阀盘154、156的弯曲载荷时，阀盘154、156弹性偏转以打开压缩通道134并允许流体从下工作室46流动到储存室52。阀盘154、156的刚度、压缩通道134的尺寸和支轴158的设计将决定减震器20在压缩时的阻尼特性。在偏转之前，可控量的流体从下工作室46通过狭槽160流动到储存室52，以提供低速可调谐性。

现在参见图5，更详细地例示回弹阀组件64和压缩阀组件124。回弹阀组件64和压缩阀组件124包括相同或类似的部件。保持器86和152被制造为沿阀构件84、150的方向具有凹形面，保持器86和152分别直接接合支轴92和158。在装配回弹阀组件64和压缩阀组件124期间，螺母68和128的拧紧分别将保持器86和152抵靠阀构件84和150夹紧，致使阀构件84和150弹性偏转并与保持器86和152的凹形形状相一致。因此，支轴92、158在其装配条件下为凹形支轴，从而支轴92、158的外周或支轴直径使阀盘88、90、154、156沿朝向阀体60、120的方向预加载。支轴92、158的凹形特性致使阀盘88、90、154、156弯曲到内槽脊或毂与外槽脊之间的间隙中，以相对于阀体60、120形成凸形形状。阀盘88、90、154、156弯曲到该间隙中将导致需要更高的压力来使阀盘88、90、154、156提升离开阀体60、120的外槽脊。具有变化的凹曲度的支轴92、158可作为调整选择被用于提供不同的阀打开特性，从而提供不同的阻尼特性。支轴92、158的凹曲度的大小将由保持器86、152的凹曲度的大小决定。

支轴92、158具有邻近活塞杆34的第一表面和与第一表面径向向外隔开的第二表面，第一表面在第一位置处接合阀盘84、150，第二表面在第二位置处接合阀盘84、150。第二位置沿朝向阀体60、120的方向与第一位置隔开。如例示，第二表面比第一表面更靠近阀体60、120。因为阀构件84、150将在支轴92、158的外边缘偏转，所以凹曲度的大小或两个位置或表面的定位之间的差异的程度可被用于调整减震器的阻尼力。如例示，第二表面与第一表面径向向外隔开。第二表面或支轴直径在直径上必然大于第一表面或阀体60、120上的毂直径。在第一位置与第二位置之间必然形成空间，第一位置为阀构件84、150与阀体60、120之间的内部接触处的直径，第二位置为支轴92、158的支轴直径。

支轴92、158在内槽脊或毂与支轴92、158的外径之间的凹形形状决定阀盘88、90、154、156的弯曲或预应力的量。内槽脊或毂内部和/或枢转直径外部的支轴形状可具有许多不同的形状或轮廓，以在围绕阀盘的角位置处提供可控但变化的预应力。

图6例示替代支轴92、158的支轴92’或158’以及保持器86、152。支轴92’、158’分别与保持器86或152构成整体或一体。在该实施例中，凹形形状被直接形成在支轴92’、158’上。

图7例示替代支轴92、158的支轴92”或158”以及保持器86、152。支轴92”、158”分别为与保持器86或152整体形成或一体形成的环形脊的形式。在该实施例中，凹形形状被直接形成在支轴92”、158”上。

图8公开替代保持器86和152的保持器186。保持器186具有变化的凹曲深度。变化的凹曲深度将使支轴92和158的部分具有变化的凹曲深度，这将使阀盘88、90、154、156的部分先于阀盘88、90、154、156的其它部分弯曲，从而形成阀组件的阶梯型或倾斜开口。

图9公开替代图6中例示的支轴92’的支轴192’，其中支轴92’、158’与保持器86、152构成整体。支轴192’与保持器86、152构成整体或一体，并包括类似于支轴192的变化的凹曲深度。在该实施例中，变化的凹曲深度被直接形成在支轴192’上。

图10公开替代图7中例示的支轴92”的支轴192”。支轴192”为与保持器86、152整体形成或一体形成的环形脊的形式，并包括类似于支轴192的变化的凹曲深度。在该实施例中，变化的凹曲深度被直接形成在支轴192”上。

为了例示和描述的目的，已经提供了实施例的前述描述。其并非意欲为穷尽的或限制本公开。特定实施例的单独的元件或特征通常不限制于该特定实施例，而是，在可应用的场合，为可互换的并可在选择的实施例中使用，即使没有特别显示或描述。特定实施例的单独的元件或特征也可以以许多方式变化。这种变化不被认为偏离本公开，并且所有这种更改意欲被包括在本发明的范围内。

Claims (24)

1.一种减震器，包括：

形成流体工作室的压力管；

设置在所述流体工作室内的活塞，所述活塞将所述流体工作室分隔成上工作室和下工作室，所述活塞限定流体通道；

附接到所述活塞的活塞杆，所述活塞杆延伸穿过所述流体工作室；

附接到所述活塞的阀组件，所述阀组件包括：

邻近所述活塞设置的阀盘，所述阀盘关闭所述流体通道；和

邻近所述阀盘设置的支轴，所述支轴在邻近所述活塞杆的第一位置处和与所述活塞杆隔开的第二位置处接合所述阀盘，

其特征在于，

所述第二位置沿朝向所述活塞的方向与所述第一位置隔开。

2.根据权利要求1所述的减震器，其中所述阀盘相对于所述活塞具有凸起形状。

3.根据权利要求1所述的减震器，其中所述阀组件进一步包括邻近所述支轴设置的保持器。

4.根据权利要求3所述的减震器，其中所述支轴与所述保持器形成单件部件。

5.根据权利要求3所述的减震器，其中所述保持器具有接合所述支轴的凹形表面。

6.根据权利要求1所述的减震器，其中所述支轴包括在所述第二位置处的环形脊。

7.根据权利要求6所述的减震器，其中所述阀组件进一步包括邻近所述支轴设置的保持器。

8.根据权利要求7所述的减震器，其中所述支轴和所述保持器形成单件部件。

9.根据权利要求1所述的减震器，其中所述支轴限定在所述第二位置处的表面，所述表面沿朝向所述活塞的所述方向距所述第一位置具有可变间距。

10.根据权利要求9所述的减震器，其中所述阀组件进一步包括邻近所述支轴设置的保持器。

11.根据权利要求10所述的减震器，其中所述支轴与所述保持器形成单件部件。

12.根据权利要求1所述的减震器，其中所述支轴相对于所述活塞具有凹形形状。

13.一种减震器，包括：

形成流体室的压力管；

接合所述压力管的阀体，所述阀体限定流体通道；

附接到所述阀体的阀组件，所述阀组件包括：

邻近所述阀体设置的阀盘，所述阀盘关闭所述流体通道；

邻近所述阀盘设置的支轴，

其特征在于，

所述支轴具有在第一位置处接合所述阀盘的第一表面和在第二位置处接合所述阀盘的第二表面，所述第二位置从所述第一位置径向向外定位，所述第二表面被设置为比所述第一表面更靠近所述阀体。

14.根据权利要求13所述的减震器，其中所述阀盘相对于所述阀体具有凸起形状。

15.根据权利要求13所述的减震器，其中所述阀组件进一步包括邻近所述支轴设置的保持器。

16.根据权利要求15所述的减震器，其中所述支轴与所述保持器形成单件部件。

17.根据权利要求15所述的减震器，其中所述保持器具有接合所述支轴的凹形表面。

18.根据权利要求13所述的减震器，其中所述支轴包括在所述第二位置处的环形脊。

19.根据权利要求18所述的减震器，其中所述阀组件进一步包括邻近所述支轴设置的保持器。

20.根据权利要求19所述的减震器，其中所述支轴与所述保持器形成单件部件。

21.根据权利要求13所述的减震器，其中所述支轴限定在所述第二位置处的表面，所述表面沿朝向所述阀体的方向距所述第一位置具有可变间距。

22.根据权利要求21所述的减震器，其中所述阀组件进一步包括邻近所述支轴设置的保持器。

23.根据权利要求22所述的减震器，其中所述支轴与所述保持器形成单件部件。

24.根据权利要求13所述的减震器，其中所述支轴相对于所述阀体具有凹形形状。