CN106015430A - 一种缓冲装置及油气弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓冲装置及油气弹簧，装置包括：缸体；导向套与缸体连接；活塞杆，包括第一端部和与第一端部连接的空心部；活塞杆穿设于缸体和导向套内；其中，缸体内壁与第一端部端面之间为无杆腔；空心部内腔为杆内腔；空心部外壁、缸体内壁和导向套端面之间为环腔；其中，空心部上开设有通孔，连接杆内腔和环腔；空心部的外壁，与第一端部的连接部设置有沟槽，沟槽从连接部延伸至通孔，以在导向套遮挡通孔时，杆内腔和环腔仍能通过沟槽导通。本发明提供的油气弹簧，解决了现有技术中的油气弹簧，存在的进入行程终端时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击的技术问题。实现了平缓的减速制动，提高油气弹簧的可靠性的技术效果。

Description

一种缓冲装置及油气弹簧

技术领域

本发明涉及汽车机械技术领域，尤其涉及一种缓冲装置及油气弹簧。

背景技术

油气弹簧不仅是汽车悬架的弹性元件，而且也起到液压减振器的作用，可以衰减车轮所受路面颠簸引起车身的振动，其减振作用依靠阻尼装置提供。油气弹簧具有以下特点：非线性刚度、非线性阻尼、车身高度调节、悬架***结构紧凑、通用性、适应性好、改变油气弹簧腔填充压力，可以得到不同的悬架刚度特性和蓄能器储能大。

然而，油气弹簧缸属于快速动作液压缸，在液压力的驱动下具有很大的动量，它在行程终端，当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击。

也就是说，现有技术中的油气弹簧，存在进入行程终端时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击的技术问题。

发明内容

本发明通过提供一种缓冲装置及油气弹簧，解决了现有技术中的油气弹簧，存在的进入行程终端时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击的技术问题。

一方面，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种缓冲装置，包括：

缸体，所述缸体为空心柱体；

导向套，所述导向套为空心柱体，所述导向套与所述缸体固定连接；

活塞杆，所述活塞杆包括第一端部和与所述第一端部连接的空心部；所述活塞杆穿设于所述缸体和所述导向套内；所述第一端部的直径与所述缸体内径匹配，所述空心部的直径与所述导向套内径匹配；所述空心部的直径小于所述第一端部的直径；其中，所述缸体内壁与所述第一端部端面之间为无杆腔；所述空心部内腔为杆内腔；所述空心部外壁、所述缸体内壁和所述导向套端面之间为环腔；

其中，所述空心部上开设有通孔，以连接所述杆内腔和所述环腔；所述空心部的外壁，与所述第一端部的连接部设置有沟槽，所述沟槽从所述连接部延伸至所述通孔，以在所述导向套遮挡所述通孔时，所述杆内腔和所述环腔仍能通过所述沟槽导通，以缓冲所述活塞杆与所述缸体的相对运动。

可选的，所述沟槽具体为：环绕所述空心部与所述第一端部的连接部的环状沟槽。

可选的，所述环腔内充满液压油；所述杆内腔充满液压油和高压氮气。

另一方面，提供一种油气弹簧，包括上述缓冲装置，还包括：蓄能器和阻尼装置，所述蓄能器通过所述阻尼装置与所述缸体连通，所述蓄能器和所述阻尼装置与所述无杆腔连通。

可选的，所述油气弹簧还包括：刮尘圈总成，所述刮尘圈总成包括挂尘圈和刮尘圈壳体；所述挂尘圈和所述刮尘圈壳体通过螺栓及垫片与所述导向套固定连接。

可选的，所述油气弹簧还包括：上吊耳总成和下吊耳总成；其中，所述上吊耳总成和所述下吊耳总成分别位于所述油气弹簧的两端；所述上吊耳总成与所述缸体上远离所述导向套的一端连接；所述下吊耳总成与所述活塞杆的第二端部连接；所述第二端部与所述第一端部相对。

可选的，所述上吊耳总成和所述下吊耳总成上均开设有用于填充液体和/或气体的填充阀。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供的缓冲装置及油气弹簧，在导通杆内腔和环腔的通孔处设置沟槽结构，使得当所述通孔被导向套遮挡时，杆内腔和环腔仍能通过沟槽与导向套之间的缝隙连通，从而在通孔组件减小至被遮挡后，继续通过缝隙节流提供缓冲，提供“完整通孔”-“通孔逐渐较小”-“缝隙节流”三级减速，达到了平缓的减速制动效果，消除油缸在行程终点产生的冲击及噪声，避免引起各类阀、配管及相关机械部件的损坏，提高油气弹簧的可靠性。进一步，设置通孔来提供缓冲，不需要设置额外的缓冲装置，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中缓冲装置的结构图；

图2为本申请实施例中通孔的结构图；

图3为本申请实施例中缓冲装置的缓冲示意图；

图4为本申请实施例中活塞杆的结构图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种缓冲装置及油气弹簧，解决了现有技术中的油气弹簧，存在的进入行程终端时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击的技术问题。实现了平缓的减速制动，提高油气弹簧的可靠性的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：

本申请提供一种缓冲装置，包括：

缸体，所述缸体为空心柱体；

导向套，所述导向套为空心柱体，所述导向套与所述缸体固定连接；

活塞杆，所述活塞杆包括第一端部和与所述第一端部连接的空心部；所述活塞杆穿设于所述缸体和所述导向套内；所述第一端部的直径与所述缸体内径匹配，所述空心部的直径与所述导向套内径匹配；所述空心部的直径小于所述第一端部的直径；其中，所述缸体内壁与所述第一端部端面之间为无杆腔；所述空心部内腔为杆内腔；所述空心部外壁、所述缸体内壁和所述导向套端面之间为环腔；

其中，所述空心部上开设有通孔，以连接所述杆内腔和所述环腔；所述空心部的外壁，与所述第一端部的连接部设置有沟槽，所述沟槽从所述连接部延伸至所述通孔，以在所述导向套遮挡所述通孔时，所述杆内腔和所述环腔仍能通过所述沟槽导通，以缓冲所述活塞杆与所述缸体的相对运动。

通过上述内容可以看出，本申请实施例提供的缓冲装置及油气弹簧，在导通杆内腔和环腔的通孔处设置沟槽结构，使得当所述通孔被导向套遮挡时，杆内腔和环腔仍能通过沟槽与导向套之间的缝隙连通，从而在通孔组件减小至被遮挡后，继续通过缝隙节流提供缓冲，提供“完整通孔”-“通孔逐渐较小”-“缝隙节流”三级减速，达到了平缓的减速制动效果，消除油缸在行程终点产生的冲击及噪声，避免引起各类阀、配管及相关机械部件的损坏，提高油气弹簧的可靠性。进一步，设置通孔来提供缓冲，不需要设置额外的缓冲装置，成本低。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

在本实施例中，提供了一种缓冲装置，请参考图1，所述缓冲装置包括：

缸体1，所述缸体1为空心柱体；

导向套2，所述导向套2为空心柱体，所述导向套2与所述缸体1固定连接；

活塞杆3，所述活塞杆3包括第一端部31和与所述第一端部连接的空心部32；所述活塞杆3穿设于所述缸体1和所述导向套2内；所述第一端部31的直径与所述缸体1内径匹配，所述空心部32的直径与所述导向套2内径匹配；所述空心部32的直径小于所述第一端部31的直径；其中，所述缸体1内壁与所述第一端部31端面之间为无杆腔4；所述空心部32内腔为杆内腔5；所述空心部32外壁、所述缸体1内壁和所述导向套2端面之间为环腔6；

其中，所述空心部32上开设有通孔33，以连接所述杆内腔5和所述环腔6；所述空心部32的外壁，与所述第一端部31的连接部设置有沟槽34，所述沟槽34从所述连接部延伸至所述通孔33，以在所述导向套2遮挡所述通孔33时，所述杆内腔5和所述环腔6仍能通过所述沟槽34导通，以缓冲所述活塞杆3与所述缸体1的相对运动。

在具体实施过程中，所述缓冲装置可以由于油气弹簧，也可以用于其他需缓冲的设备，在此不作限制。

下面详细介绍所述缓冲装置的结构和工作原理：

首先，介绍所述缓冲装置的结构。

在具体实施过程中，所述沟槽34如图2所示，可以为：环绕所述空心部32与所述第一端部31的连接部的环状沟槽。当然，在具体实施过程中，所述沟槽也可以未环绕所述连接部，仅设置在开设有通孔33的位置。

具体来讲，所示所述沟槽的横截面可以如图2所示为方形沟槽，也可以为弧形沟槽或波浪状沟槽，在本申请中不作限制。

具体来讲，所述沟槽34从所述连接部延伸至所述通孔33，以在所述导向套2遮挡所述通孔33时，沟槽34底面与导向套2之间还存在一缝隙，以使所述杆内腔5和所述环腔6中的液体和/或气体仍能通过所述沟槽34导通，以提供多一级缓冲，该缓冲能延续至导向套2完全遮挡所述沟槽34。

在具体实施过程中，可以如图2所示，设置所述沟槽34连接所述第一端部31和通孔33，以使所述活塞杆3在运动到行程末端时，也能受到沟槽34底面与导向套2之间的缝隙的缓冲；当然，也可以，设置所述沟槽34与所述第一端部31间隔一段距离，在此不作限制。

在具体实施过程中，所述环腔6内充满液压油；所述杆内腔5充满液压油和高压氮气。

具体来讲，本实施例提供的缓冲装置在导通杆内腔和环腔的通孔处设置沟槽结构，使得当所述通孔被导向套遮挡时，杆内腔和环腔仍能通过沟槽与导向套之间的缝隙连通，从而在通孔组件减小至被遮挡后，继续通过缝隙节流提供缓冲，提供“完整通孔”-“通孔逐渐较小”-“缝隙节流”三级减速，达到了平缓的减速制动效果，消除油缸在行程终点产生的冲击及噪声，避免引起各类阀、配管及相关机械部件的损坏，提高可靠性。

接下来，介绍所述缓冲装置的工作原理。

下面以活塞杆3的第一端部31沿靠近所述导向套2的方向运动为压缩行程；活塞杆3的第一端部31沿远离所述导向套2的方向运动为伸张行程：

请参考图3，图3为所述缓冲装置的缓冲示意图，如图3所示，当缓冲装置工作时，活塞杆3作直线往复运动。当活塞杆3在到达压缩行程末端之前的一定距离内，环腔6的油液通过通孔33从环腔6进入杆内腔5；当进入压缩行程末端时，通孔33逐渐被导向套2遮挡，通流面积减小，阻尼力变大；当进入压缩行程最末端时，通孔33已完全被导向套2遮挡，剩余的液压油被封闭，活塞杆3上的环形沟槽34与导向套2组成节流缝隙，液压油通过缝隙进入杆内腔5，阻尼力达到最大。在此过程中，液压油在排油时经过了“完整通孔”-“通孔逐渐较小”-“缝隙节流”三级减速，达到了平缓的减速制动效果。

当缓冲装置伸张行程时，活塞杆3反向运动，液压油运动方向与上述过程相反。启动时，杆内腔5的油通过缝隙进入环腔6，压力作用在活塞杆3的端部上；再经历通孔33逐渐变大，最终完全露出，经过了“缝隙节流”-“通孔逐渐增大”-“完整通孔”三级缓冲。

在具体实施过程中，可以根据具体的缓冲需要，通过控制沟槽34的深度来设置节流缝隙的大小，从而控制缓冲效果。

基于同一发明构思，本申请还提供了实施例二。

实施例二

在本实施例中，提供了一种油气弹簧，所述油气弹簧包括实施例一中所述的缓冲装置，所述油气弹簧还包括：

蓄能器和阻尼装置，所述蓄能器通过所述阻尼装置与所述缸体连通，所述蓄能器和所述阻尼装置与所述无杆腔连通。

在具体实施过程中，所述油气弹簧可以是汽车悬架的弹性元件，也可以是移动机器人的弹性元件，在此不作限制。

在本申请实施例中，所述油气弹簧还包括：蓄能器和阻尼装置，所述蓄能器通过所述阻尼装置与所述缸体1连通，所述蓄能器和所述阻尼装置与所述无杆腔4连通。

在本申请实施例中，所述油气弹簧还包括：

刮尘圈总成，所述刮尘圈总成包括挂尘圈和刮尘圈壳体；所述挂尘圈和所述刮尘圈壳体通过螺栓及垫片与所述导向套2固定连接。所述刮尘圈总成用于防止灰尘进入缸体1。

较优的，所述油气弹簧，还包括：

上吊耳总成和下吊耳总成；其中，所述上吊耳总成和所述下吊耳总成分别位于所述油气弹簧的两端；所述上吊耳总成与所述缸体1上远离所述导向套2的一端连接；所述下吊耳总成与所述活塞杆3的第二端部连接；所述第二端部与所述第一端部相对。

在具体实施过程中，所述油气弹簧的主要连接方式为：上吊耳总成与缸体2为螺纹连接，通过垫片和锁紧螺母防松；活塞杆3与下吊耳总成为螺纹连接；导向套2与缸体1为螺纹连接；刮尘圈总成与导向套2通过螺栓及垫片连接，当然，在具体实施过程中，各关键部件也可以通过卡口结构或摩擦结构连接，在此不作限制。

具体来讲，导向套2、刮尘圈总成与缸体1直接螺栓连接，节约了空间。

在本申请实施例中，所述上吊耳总成和所述下吊耳总成上均开设有用于填充液体和/或气体的填充阀。

其中，所述上吊耳总成上的填充阀用于给所述无杆腔4填充气体和/或液体；所述下吊耳总成上的填充阀用于给所述杆内腔5和所述环腔6填充气体和/或液体。

在本申请实施例中，所述上吊耳总成包括：

上吊耳、O型密封圈和密封挡圈；

其中，所述O型密封圈和所述密封挡圈设置于所述上吊耳与所述缸体1的结合部，所述O型密封圈为弹性密封圈，以增加所述上吊耳总成与所述缸体1的连接密封性。

进一步，所述上吊耳总成还包括：

孔用弹性挡圈和向心轴承；其中，所述上吊耳上开设有上吊耳吊圈通孔；所述孔用弹性挡圈和所述向心轴承设置在所述上吊耳吊圈通孔内。所述向心轴承用来连接车上的销轴，实现与车架的连接。

类似的，所述下吊耳总成包括：

O型密封圈、密封挡圈、下吊耳、孔用弹性挡圈和向心轴承；

其中，所述O型密封圈和所述密封挡圈设置于所述下吊耳与所述活塞杆3的结合部，所述O型密封圈为弹性密封圈，以增加所述下吊耳总成与所述活塞杆3的连接密封性；

其中，所述下吊耳上开设有下吊耳吊圈通孔；所述孔用弹性挡圈和所述向心轴承设置在所述下吊耳吊圈通孔内。

具体来讲，油气弹簧的下吊耳总成通过销轴和悬架臂与车轮相连，上吊耳总成通过销轴和固定在车架上的支座与车架相连。由于油气弹簧的上吊耳和下吊耳内部安装有向心轴承，向心轴承具有自动调心作用，可消除由于油气弹簧上吊耳和下吊耳两安装点左、右出现偏离引起油气弹簧内活塞杆3在上下运动过程中与缸体1产生偏磨的问题。

在本申请实施例中，如图4所示，所述活塞杆3还包括：

锁紧螺母301、压紧环302、唇形组合密封圈303、端盖304和抗磨环305

其中，所述锁紧螺母301、所述压紧环302、所述唇形组合密封圈303和所述抗磨环305均套设在所述第一端部31；

其中，所述端盖304用于密封所述空心部32；所述锁紧螺母301挤压所述压紧环302，进而挤压所述唇形组合密封圈303；所述唇形组合密封圈303为弹性密封圈，以增加所述活塞杆3与所述缸体1内壁的密封性。

进一步，所述唇形组合密封圈包括：O型圈和与所述O型圈连接的密封唇，所述密封唇的尺寸大于所述O型圈；当所述O型圈被所述压紧环挤压时，所述O型圈变形使所述密封唇外径增大，以实现自补偿。

具体来讲，所述压紧环302可以有两个，两个压紧环302在锁紧螺母301的挤压下发生一定的弹性形变，产生类似碟簧的作用力，同时压紧环302作用在唇形组合密封圈303的O型圈上，O型圈挤压变形，使密封唇外径增大，这种结构具有自补偿功能，即使唇形组合密封圈303发生磨损，在碟簧力的作用下，唇口外径能变大，保证密封作用。抗磨环在往复运动中起支撑作用。

当然，在具体实施过程中，所述压紧环302的数量可以设置为3个或4个，在此不作限制。

在本申请实施例中，所述导向套2用于引导所述活塞杆3往返运动的方向，所述导向套包括：

压紧环、唇形组合密封圈、O型密封圈、密封挡圈、导向套壳体和抗磨环；

其中，所述压紧环、所述唇形组合密封圈、所述O型密封圈、所述密封挡圈和所述抗磨环均套设在所述导向套壳体上；所述压紧环挤压所述唇形组合密封圈，以增加密封性。

与所述活塞杆3类似，所述导向套2的压紧环可以有两个，两个压紧环在刮尘圈总成的挤压下发生一定的弹性形变，产生类似碟簧的作用力，同时压紧环作用在唇形组合密封圈的O型圈上，O型圈挤压变形，使密封唇外径增大，这种结构具有自补偿功能，即使密封圈发生磨损，在碟簧力的作用下，唇口外径能变大，保证密封作用。抗磨环在往复运动中起支撑作用。

当然，在具体实施过程中，所述压紧环的数量可以设置为3个或4个，在此不作限制。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本申请实施例提供的缓冲装置及油气弹簧，在导通杆内腔和环腔的通孔处设置沟槽结构，使得当所述通孔被导向套遮挡时，杆内腔和环腔仍能通过沟槽与导向套之间的缝隙连通，从而在通孔组件减小至被遮挡后，继续通过缝隙节流提供缓冲，提供“完整通孔”-“通孔逐渐较小”-“缝隙节流”三级减速，达到了平缓的减速制动效果，消除油缸在行程终点产生的冲击及噪声，避免引起各类阀、配管及相关机械部件的损坏，提高油气弹簧的可靠性。进一步，设置通孔来提供缓冲，不需要设置额外的缓冲装置，成本低。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种缓冲装置，其特征在于，所述缓冲装置包括：

缸体，所述缸体为空心柱体；

导向套，所述导向套为空心柱体，所述导向套与所述缸体固定连接；

活塞杆，所述活塞杆包括第一端部和与所述第一端部连接的空心部；所述活塞杆穿设于所述缸体和所述导向套内；所述第一端部的直径与所述缸体内径匹配，所述空心部的直径与所述导向套内径匹配；所述空心部的直径小于所述第一端部的直径；其中，所述缸体内壁与所述第一端部端面之间为无杆腔；所述空心部内腔为杆内腔；所述空心部外壁、所述缸体内壁和所述导向套端面之间为环腔；

其中，所述空心部上开设有通孔，以连接所述杆内腔和所述环腔；所述空心部的外壁，与所述第一端部的连接部设置有沟槽，所述沟槽从所述连接部延伸至所述通孔，以在所述导向套遮挡所述通孔时，所述杆内腔和所述环腔仍能通过所述沟槽导通，以缓冲所述活塞杆与所述缸体的相对运动。

2.如权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于，所述沟槽具体为：环绕所述空心部与所述第一端部的连接部的环状沟槽。

3.如权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于，所述环腔内充满液压油；所述杆内腔充满液压油和氮气。

4.一种油气弹簧，其特征在于，所述油气弹簧包括权利要求1-3任一所述的缓冲装置，所述油气弹簧还包括：

蓄能器和阻尼装置，所述蓄能器通过所述阻尼装置与所述缸体连通，所述蓄能器和所述阻尼装置与所述无杆腔连通。

5.如权利要求4所述的油气弹簧，其特征在于，还包括：

刮尘圈总成，所述刮尘圈总成包括挂尘圈和刮尘圈壳体；所述挂尘圈和所述刮尘圈壳体通过螺栓及垫片与所述导向套固定连接。

6.如权利要求4所述的油气弹簧，其特征在于，还包括：

上吊耳总成和下吊耳总成；其中，所述上吊耳总成和所述下吊耳总成分别位于所述油气弹簧的两端；所述上吊耳总成与所述缸体上远离所述导向套的一端连接；所述下吊耳总成与所述活塞杆的第二端部连接；所述第二端部与所述第一端部相对。

7.如权利要求6所述的油气弹簧，其特征在于，所述上吊耳总成和所述下吊耳总成上均开设有用于填充液体和/或气体的填充阀。