CN103375521B - 多密度颠簸缓冲器 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种一件式、多密度颠簸缓冲器。颠簸缓冲器并入足够软或低的进入率或刚度，这对于提供足够的感受和乘用控制是必要的，以及在高强度撞击事件中管理峰值载荷必需的能量容量，该高强度撞击事件诸如遇见坑洞等。多密度颠簸缓冲器可配置为具有体部的单个一体式构件，其可包括末端端部和基部端部。体部可由弹性材料制成，该弹性材料具有从末端端部处的第一密度至基部端部处的第二密度变化的密度。体部可沿体部从末端端部至基部端部增加或降低密度，其中密度以g/cc为单位。

Description

多密度颠簸缓冲器
技术领域
本公开涉及一种用于在机动车悬挂***中使用的多密度颠簸缓冲器。
背景技术
机动车悬挂***可配置为通过支撑车辆的重量且允许行进中车轮和车辆之间的相对垂直的运动而允许车轮组件跟随道路表面中的高度变化，主要是将车轮扰动从车身隔离开。在机动车的车轮组件在行进中遇见道路输入时，悬挂***承受压缩冲击（颠簸）和延伸冲击（回弹）。
颠簸缓冲器被用于在颠簸中提供力且吸收和存储能量。在高强度撞击事件中，诸如遇见道路中的一系列坑洞、凸块、或外来物体时，颠簸缓冲器可被配置为接触机动车悬挂中的止动件，且可弹性地变形以提供对抗车身的接触力。随着颠簸缓冲器的弹性变形的增加，由颠簸缓冲器提供的力也增加至一极值，在该处缓冲器停止车轮朝向车身的相对运动。
希望的是颠簸缓冲器提供尽可能低的进入率（entryrate）或刚度以改进车辆乘用质量，而仍然保持具有足够能量能力的速率或刚度，以对抗和/或管理高强度撞击事件中的峰值载荷。
发明内容
本公开提供了一种一件式、多密度颠簸缓冲器。颠簸缓冲器并入足够软或低的进入率或刚度，这对于提供足够的感受和乘用控制是必要的，以及在高强度撞击事件中管理峰值载荷必需的能量容量，该高强度撞击事件诸如遇见坑洞等。
多密度颠簸缓冲器可配置为具有体部的单个一体式构件，其可包括末端端部和基部端部。体部可限定出沿纵向轴线的中央孔。
多密度颠簸缓冲器的体部可包括沿纵向轴线的多个离散密度段，其至少包括靠近末端端部的初始末端段以及靠近基部端部段的最终基部段。该多个段中的每一个具有离散的密度，其可为贯穿相应的段的均匀的密度。缓冲器体部可沿体部从初始末端端部段至最终基部端部段增加或降低密度（g/cc)。沿缓冲器的体部的密度的变化允许缓冲器保持足够的能量容量以管理峰值载荷，以及保持相对低的进入率以提供平滑的车辆乘用。
多密度颠簸缓冲器的体部可替换地配置为单个一体件，其具有沿纵向轴线线性地变化的密度，从末端端部至基部端部逐渐增加或降低密度（g/cc），而不是具有离散的均匀的密度的多个段。
当结合附图时，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势从下文中用于实施如在所附的权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例的详尽描述中是轻易地明显的。
附图说明
图1是示例性多密度颠簸缓冲器的透视图。
图2是当车辆停靠时示例性多密度颠簸缓冲器的正视图。
图3是在高强度撞击事件中在挤压中的示例性多密度颠簸缓冲器的正视图。
图4是力和多基线单密度颠簸缓冲器的位移与力和示例性多密度颠簸缓冲器的位移比较的图。
具体实施方式
本领域普通技术人员将认识到诸如“以上”、“以下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等仅用于描述附图，而不代表对本发明的范围的限制。
参见附图，其中相同的附图标记在若干幅视图中对应于相同或相似的构件，本公开提供了一种多密度颠簸缓冲器100。颠簸缓冲器100可在机动车悬挂***中操作。颠簸缓冲器总体可配置成各种形状，其根据特定的需求、压缩要求、以及缓冲器组件的设计调节。
参见图1，多密度颠簸缓冲器100可配置为单个一体式构件，且可由任意弹性材料制成，诸如各种弹性体、微孔聚氨酯材料（microcellularurethanematerial），包括但不限于NDI、MDI、TODI等。
多密度颠簸缓冲器100还可包括体部120，该体部120可包括基部端部103和末端端部104。颠簸缓冲器100可配置为在第一末端端部悬挂构件101和第二基部端部悬挂构件102之间运动。
多密度颠簸缓冲器120可限定沿纵向轴线A从基部端部103至末端端部104的中央孔105。中央孔105还可限定内部径向表面110。中央孔105可配置为接收诸如活塞杆、安装螺栓或其他本领域中已知的紧固件的部件112，其可配置为将颠簸缓冲器100安装至车辆框架（未示出）。部件112可安装在中央孔105中，且保持和内部径向表面110的连续接触。颠簸缓冲器100还可包括外表面111。
末端端部104形状可为多边形或环形的。末端端部104可限定末端空洞106，其可位于末端端部104的中央。末端端部104还可限定绕末端空洞106形成的多个凸起段108以及多个切割段107。多个切割段107和多个凸起段108可配置为降低初始接触中在末端端部104和第一末端端部悬挂构件101之间颠簸缓冲器100的弹簧率（springrate）。
切去段109可形成在末端端部104之下、末端空洞106和中央孔105之间。切去段109可通过从缓冲器体部120在内表面110和外表面111之间移除一部分材料而形成。切去段109可配置为降低初始接触中在末端端部104和第一末端端部悬挂构件101之间颠簸缓冲器100的弹簧率。
基部端部103可限定位于基部端部101和中央孔105之间的结合部处的基部空洞113。基部空洞113可位于基部端部103的中央。
颠簸缓冲器体部120还可包括沿纵向轴线A、位于基部端部103和末端端部104之间、形成在外表面111上的多个回旋部（convolute）115。
如图1所示，多密度颠簸缓冲器体部120可包括多个段116、117等，其相应的段的每一个都由弹性材料制成，且贯穿地具有离散的均匀的密度，体部的密度从末端端部104至基部端部103逐段地逐渐增加或降低（以g/cc为单位）。
多密度颠簸缓冲器体部120可包括至少两个段，初始末端段116和最终基部段117。初始末端段116可包括具有较低进入率的较低密度材料，以提供平滑的车辆乘用；替换地，初始末端段116可由具有相对高进入率的较高密度材料制成，以提供足够的能量容量以管理峰值载荷。最终基部段117可由相对紧密的材料制成，其具有足够的能量容量以管理峰值载荷；替换地，最终基部段117可由具有较低进入率的较低密度材料制成，以提供平滑的车辆乘用。颠簸缓冲器120的密度可在初始尖端段116和最终基部段117之间增加高达300%。
在其中颠簸缓冲器体部120的密度从末端端部104至基部端部103以g/cc逐渐增加的构造中，形成最终基部段117的材料的密度应超过形成初始末端段116以及靠近末端段104的多个附加的在前段的材料的密度。
在其中颠簸缓冲器体部120的密度从末端端部104至基部端部103以g/cc逐渐降低的构造中，形成初始末端段116的材料的密度应超过形成最终基部段117以及靠近基部段104的多个附加的在前段的材料的密度。
尽管图1中示出了仅两个离散段116、117，将理解多密度颠簸缓冲器120可包括在初始末端段116和最终基部段117之间、贯穿地具有离散的均匀的密度的任意数量的段，其从末端端部104至基部端部103密度（g/cc)增加或降低。
替换地，多密度颠簸缓冲器体部120可配置为一体件，而不是具有离散的密度的多个段116、117等。该示例性构造的多密度颠簸缓冲器体部120可配置为具有沿体部120和纵向轴线A从末端端部104至基部端部103逐渐增加或降低地连续变化的密度（以g/cc为单位）。沿体部120从末端端部104至基部端部103的密度的变化可为线性变化。
在其中颠簸缓冲器体部120的密度从末端端部104至基部端部103逐渐增加的构造中，颠簸缓冲器体部120的密度可从末端端部104至基部端部103连续地增加高达300%（以g/cc为单位）。
替换地，在其中颠簸缓冲器体部120的密度从末端端部104至基部端部103逐渐降低的构造中，颠簸缓冲器体部120的密度可从基部端部103至末端端部104增加高达300%（以g/cc为单位）。
总体地参见图2和3，在操作中，颠簸缓冲器100可接触机动车悬挂中的止动件或第二基部悬挂构件102。颠簸缓冲器100可弹性地变形，以吸收撞击或颠簸力F，其可由第一末端端部悬挂构件101施加至多密度颠簸缓冲器100。
如图3所示，多密度颠簸缓冲器100可沿纵向轴线A在末端端部悬挂构件101和第二基部端部悬挂构件102之间被轴向地压缩。随着达到最大的颠簸，在第一末端端部悬挂构件101和多密度颠簸缓冲器100之间交换颠簸力F和能量。在一示例性构造中，其中缓冲器100的密度以g/cc为单位从末端端部104至基部端部103增加，初始末端段116通过提供对抗颠簸力F的低进入率、弹性、反作用力R而提供对颠簸力F的第一阶段响应。该初始端部段116还可吸收颠簸能量直至其完全被压缩或饱和。该反作用对于在具有预定、离散密度的多个横截面中具有增加的密度的相应的后续的段的每一个都是类似的。
随着颠簸力F和颠簸能量从末端端部104至基部端部103移动通过后续的段116、117等，反作用力R增加，且车辆乘用的感受以增加的方式刚化，以最小化乘用中断和增加载荷控制。最终基部段117通过提供对抗颠簸力F的高进入率弹性反作用力R而提供对颠簸的第二阶段响应，直至在高强度撞击事件中被压缩或饱和。
如图4中的图所示，以虚线格式示出的单一的低密度颠簸缓冲器可具有提供软初始进入率的能力，如块201处所示。块201处示出的低密度缓冲器100牺牲了承受高强度悬挂事件的能量容量，如在块202处所示。替换地，单一高密度缓冲器100可具有足够的能量容量以承受高强度撞击事件，如在块203处所示。这些高密度颠簸缓冲器100在块204处牺牲了软初始进入率，损耗了车辆的乘用质量。
多密度颠簸缓冲器100允许充分的能量容量，以承受高强度撞击事件，以及保持乘用质量。通过示例的方式，缓冲器100中密度以g/cc为单位从末端端部104至基部端部103增加。这样的示例性颠簸缓冲器100提供由靠近末端端部104的较低密度的材料提供的较软的初始进入率，其可向车辆乘客提供改进的乘用质量，如在块205处示出的。附加地，多密度颠簸缓冲器100还由于靠近基部端部103的高密度材料而保持增加的能量容量，如在块206处示出的，用于诸如坑洞等的高强度悬挂事件。
多密度颠簸缓冲器允许通过简单地操控单个构件中的密度而不是使用附加的构件（诸如具有较颠簸缓冲器100自身密度更高或更低的周界环、颠簸缓冲器100杯、或载荷安装撞针帽（loadmountstrikercap），这些都是现有技术中已知的）而调节力-压缩曲线。多密度颠簸缓冲器可被附加地配置为和周界环、颠簸缓冲器杯、或载荷安装撞针帽一起使用，以进一步改进力-压缩曲线。但是，多密度构成允许进行该操控而不必需有附加的构件。
该详尽的描述和附图或图表仅用于支持和描述本发明，但本发明的范围应仅有权利要求书限定。尽管已经描述了用于执行所公开的发明的最佳模式（如果已知的话）以及其他是私立，存在有各种可替换设计和实施例用于实施由所附的权利要求书限定的本发明。
相关申请的交叉引用
该申请要求2012年4月25日申请的美国专利申请No.61/638,124的美国临时申请的权益，其被通过引用的方式全文合并于此。

Claims (5)

1.一种用于机动车悬挂***的颠簸缓冲器，其包括：
体部，其具有限定了末端空洞的末端端部、限定了基部空洞的基部端部、中央孔、和通过中央孔限定的内部径向表面，其中末端端部限定绕末端空洞形成的多个凸起段和多个切割段；
其中体部由弹性材料制成，该弹性材料具有沿体部从末端端部处的第一密度至基部端部处的第二密度连续地变化的密度，使得弹性材料的密度根据连续函数变化；和
其中，连续函数为线性函数，使得所述弹性材料的密度沿体部从末端端部处的第一密度至基部端部处的第二密度线性地变化。
2.如权利要求1所述的颠簸缓冲器，其中末端端部处的所述第一密度高达基部端部处的所述第二密度的300％。
3.如权利要求1所述的颠簸缓冲器，其中基部端部处的所述第二密度高达末端端部处的所述第一密度的300％。
4.如权利要求1所述的颠簸缓冲器，其中所述颠簸缓冲器形成为单个一体件。
5.如权利要求1所述的颠簸缓冲器，其中所述弹性材料还包括微孔聚氨酯材料。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020160248A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-06 DRiV Automotive Inc. Monolithic suspension module

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4085832A (en) * 1975-05-14 1978-04-25 Gulf & Western Manufacturing Company Multi-chambered foam energy absorber
DE202005012528U1 (de) * 2005-08-05 2005-10-20 Basf Ag Zusatzfeder
JP2006010083A (ja) * 2005-07-13 2006-01-12 Tokai Rubber Ind Ltd バンパスプリング

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3455546A (en) 1966-09-01 1969-07-15 Glass Lab Co Impact-resistant member
DE102005030528A1 (de) 2005-06-30 2007-01-11 Carl Freudenberg Kg Federkörper
US20080012188A1 (en) 2006-07-17 2008-01-17 Dickson Daniel G One-piece microcellular polyurethane insulator having different densities
US8574483B2 (en) 2006-07-17 2013-11-05 Basf Corporation Method of deforming a microcellular polyurethane component

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4085832A (en) * 1975-05-14 1978-04-25 Gulf & Western Manufacturing Company Multi-chambered foam energy absorber
JP2006010083A (ja) * 2005-07-13 2006-01-12 Tokai Rubber Ind Ltd バンパスプリング
DE202005012528U1 (de) * 2005-08-05 2005-10-20 Basf Ag Zusatzfeder

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