CN113833799B - 一种汽车用减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车用减振器，包括活塞杆、端盖、储油缸、支撑座、工作缸、底阀总成、第一活塞阀总成、第二活塞阀总成及油封；活塞杆伸入工作缸的一端连接有第一活塞阀总成和第二活塞阀总成；工作缸包括第一工作缸，在第一工作缸的中部设置有直径扩大的第二工作缸，在第一工作缸与第二工作缸之间过渡的第三工作缸。本技术方案的汽车用减振器在不同工况下，减振器阀系参与工作不同，形成不同的阻尼力组合能有效提升车辆的使用性能；车身相对车轮运动范围小工况下，减振器具有较小的阻尼力提高车辆舒适性；车身相对车轮运动范围大工况下，减振器具有较大的阻尼力从而减小车身侧倾、增加轮胎与路面之间的作用力提高轮胎抓地性能和行驶安全性。

Description

一种汽车用减振器

技术领域

本发明属于汽车减振技术领域，具体涉及一种汽车用减振器。

背景技术

减振器是车辆重要的阻尼元件，将车辆振动的动能转化为减振器的热能散发到大气中。减振器相对速度低时，如车辆行驶在鹅卵石路面或粗糙路面，希望减振器具有较小的阻尼特性，改善底盘与路面高频激励间的隔绝提高驾驶舒适性；减振器相对速度高时，希望减振器具有较大的阻尼特性，提高车辆侧倾控制减小车辆侧倾、增大轮胎与地面间的作用力提高行驶安全性。汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性对悬架减振器特性的要求因路面、载荷、汽车运动状态等具体行驶工况不同而不同，理想的减振器特性应能够适应上述不同行驶工况的要求而进行调节。

减振器的阻尼特性是减振器的重要特性之一，直接影响汽车的操控性、舒适性、NVH以及安全性等。不同的汽车需要不同的阻尼特性，甚至同一台车动力总成等配置不同阻尼特性都不同。因此对减振器的可调性及差异化的阻尼特性要求较高。

现有用于减振器阀系阻尼调节结构种类不多，但差异却较大。就阻尼调节方式来分类，主要有：一种是依靠变刚度限位弹簧改变液压流通量和流通速度实现液压流通控制，流通阻尼调节范围广，但由于弹簧刚度波动不利于减振器液压阻尼一致性，且弹簧高度占用较大空间；另一种是依靠阻尼片堆积高度改变液压流通面积实现液压流通控制，结构简单、控制结构一致性高，但受限于阀座种类限制，流通阻尼调节范围较小。

目前大多悬架减振器为被动式减振器，如图1至图4所示，该减振器包括活塞杆01、端盖02、弹簧托盘03、储油缸04、外连接支架05、支撑座06、工作缸07、底阀总成08、活塞阀总成09、限位环010、缓冲块011和油封012。其中，活塞阀总成09包括限位垫圈013、活塞衬套014、螺母015、复原阀系016及流通阀系017。弹簧托盘03焊接在储油缸04上，储油缸04底部与外连接支架05圆柱面配合处为过盈配合并在储油缸04底端面进行焊接，工作缸07与底阀总成08过盈配合后放入储油缸04，支撑座06对活塞杆01轴向运动起导向作用、支撑座06外端面下部与工作缸07过盈配合，油封012对减振器起防尘密封作用并对活塞杆01起润滑作用，活塞杆01上连接有活塞阀总成09铆接有限位环010对活塞杆01的轴向运动起限位作用、缓冲块011缓冲限位环010与支撑座06的撞击减小撞击声音和冲击。储油缸04和工作缸07内含有减振器液压油，当活塞杆01上下运动(轴向)减振器内液压油形成高压部分和低压部导致液压油流经底阀总成08、活塞阀总成09从而形成阻尼力吸收振动能力。该减振器的阻尼特性根据车辆的行驶路面、载荷、车速等不同进行设定，传统被动减振器阀系设定空间有限，不能兼顾各个工况只能采用折中的方法，使车辆的性能达不到最佳。

阻尼力调整空间有限，不能满足不同工况车辆对减振器阻尼力的需求，导致：

1)车辆行驶在鹅卵石路面、粗糙路面等车身相对车轮运动范围小、频率高工况，要求减振器阻尼力小隔绝路面激励传递到车身，提高乘坐舒适性。传统被动式减振器兼顾其他工况，车身相对车轮运动范围小、频率高工况阻尼力降不下来。

2)车辆行驶大转弯等车身相对车轮运动范围大、频率低工况，要求减振器具有较大的阻尼力减小车身侧倾、增加轮胎与路面之间的作用力提高轮胎抓地性能和行驶安全性。传统被动式减振器此种工况阻尼力提升空间有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车用减振器，以解决现汽车用减振器的减振器阀系设定空间有限，不能兼顾各个工况只能采用折中的方法，使车辆的性能达不到最佳的问题。

为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：

一种汽车用减振器，包括活塞杆、端盖、储油缸、支撑座、工作缸、底阀总成、第一活塞阀总成、第二活塞阀总成及油封；

所述工作缸与底阀总成过盈配合后放入储油缸内，活塞杆依次穿过端盖、油封及支撑座后伸入工作缸内，支撑座对活塞杆的轴向运动起导向作用，支撑座外端面下部与工作缸过盈配合，端盖将油封压盖于储油缸上；

活塞杆伸入工作缸的一端连接有第一活塞阀总成和第二活塞阀总成；

所述工作缸包括第一工作缸，在第一工作缸的中部设置有直径扩大的第二工作缸，在第一工作缸与第二工作缸之间过渡的第三工作缸；

在车辆水平匀速行驶状态下，第二活塞阀总成位于第二工作缸中间位置。

进一步的，所述第一活塞阀总成与第二活塞阀总成的结构相同，均包括限位垫圈、活塞、活塞衬套、流通阀系、复原阀系及螺母。

进一步的，所述第一活塞阀总成的阀片的刚度小于第二活塞阀总成的阀片的刚度。

进一步的，所述第二工作缸的长度与第一活塞阀总成和第二活塞阀总成之间的距离相等。

进一步的，所述活塞杆自外向内依次包括第一活塞杆、第二活塞杆、第三活塞杆及第四活塞杆，所述第二活塞杆为第一活塞杆与第三活塞杆之间的过渡部分，所述第一活塞杆、第三活塞杆及第四活塞杆的直径依次减小；所述第一活塞阀总成连接于第四活塞杆上，所述第二活塞阀总成连接于第三活塞杆上。

进一步的，在第一活塞杆上设置有限位环及缓冲块。

进一步的，在储油缸的外侧设置有端盖及外连接支架。

本发明的有益效果是：

本技术方案的汽车用减振器在不同工况下，减振器阀系参与工作不同，形成不同的阻尼力组合能有效提升车辆的使用性能；车身相对车轮运动范围小工况下，减振器具有较小的阻尼力提高车辆舒适性；车身相对车轮运动范围大工况下，减振器具有较大的阻尼力从而减小车身侧倾、增加轮胎与路面之间的作用力提高轮胎抓地性能和行驶安全性。

附图说明

图1为现有汽车用减振器结构示意图；

图2为图1的轴向剖视图；

图3为连接有活塞阀总成、限位环及缓冲块的活塞杆结构示意图；

图4为图2的A部放大示意图；

图5为本发明汽车用减振器的轴向剖视图；

图6为本发明汽车用减振器的轴向剖视局部图；

图7为图6的B处放大示意图；

图8为本发明工作缸的正视图；

图9为图8的C处放大示意图；

图10为连接有活塞阀总成的活塞杆结构示意图；

图11为连接有限位环及缓冲块的活塞杆正视图。

附图标记说明

01、活塞杆，02、端盖，03、弹簧托盘，04、储油缸，05、外连接支架，06、支撑座，07、工作缸，08、底阀总成，09、活塞阀总成，010、限位环，011、缓冲块，012、油封，013、限位垫圈，014、活塞衬套，015、螺母，016、复原阀系，017、流通阀系，1、活塞杆，2、端盖，3、弹簧托盘，4、储油缸，5、外连接支架，6、支撑座，7、工作缸，8、底阀总成，9、第一活塞阀总成，10、第二活塞阀总成，11、限位环，12、缓冲块，13、油封，071、第一工作缸，072、第二工作缸，073、第三工作缸，101、限位垫圈，102、活塞，103、活塞衬套，104、流通阀系，105、复原阀系，106、螺母，111、第一活塞杆，112、第二活塞杆，113、第三活塞杆，114、第四活塞杆。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

如图5至图11所示，本申请涉及一种汽车用减振器，该减振器包含活塞杆1、端盖2、弹簧托盘3、储油缸4、外连接支架5、支撑座6、工作缸7、底阀总成8、第一活塞阀总成9、第二活塞阀总成10、限位环11、缓冲块12和油封13。

弹簧托盘3焊接在储油缸4上，储油缸4底部与外连接支架5圆柱面配合处为过盈配合并在储油缸4底端面进行焊接，工作缸7与底阀总成8过盈配合后放入储油缸4，支撑座6对活塞杆1轴向运动起导向作用、支撑座6外端面下部与工作缸7过盈配合，油封13对减振器起防尘密封作用并对活塞杆1起润滑作用，活塞杆1上连接有第一活塞阀总成9和第二活塞阀总成10；第一活塞阀总成与第二活塞阀总成的结构相同，均包括限位垫圈101、流通阀系104、活塞102、活塞衬套103、复原阀系105及螺母106，上述各部分依次套于活塞杆上，活塞衬套套于活塞上，并由限位垫圈及螺母将流通阀系、活塞及复原阀系固定。

铆接有限位环11对活塞杆1的轴向运动起限位作用、缓冲块12缓冲限位环11与支撑座6的撞击减小撞击声音和冲击。储油缸4和工作缸7内含有减振器液压油，当活塞杆1上下运动(轴向)减振器内液压油形成高压部分和低压部导致液压油流经底阀总成8、第一活塞阀总成9、第二活塞阀总成10从而形成阻尼力吸收振动能力。

如图8和图9所示，本技术方案对工作缸7和活塞杆1进行设计。工作缸7不在是直径不变的圆管，对工作缸7局部进行了直径扩大，第一工作缸071直径保持不变，第二工作缸072为直径扩大部分(外径和内径均扩大)，第三工作缸073是第一工作缸071直径不变部分与第二工作缸072直径扩大部分的圆滑过渡区域。

如图10和图11所示，活塞杆底端整体设计为阶梯轴特征，包含第一活塞杆111、第二活塞杆112为圆锥端面、第三活塞杆113、第四活塞杆114，第二活塞杆112的圆锥端面最小直径大于第三活塞杆113直径，第三活塞杆113直径大于第四活塞杆114直径，第三活塞杆113上紧贴第二活塞杆112的圆锥端面装有第二活塞阀总成10，第四活塞杆114上紧贴第三活塞杆113装有第一活塞阀总成9，第一活塞阀总成9的阀片与第二活塞阀总成10的阀片的刚度不同、第一活塞阀总成9的阀片的刚度小于第二活塞阀总成10的阀片的刚度，因此第一活塞阀总成9产生的阻尼力也小。

车辆水平匀速行驶状态(车轮与车身之间无相对运动)下，第二活塞阀总成10位于第二工作缸072中间位置；第二工作缸072的长度与第一活塞阀总成9和第二活塞阀总成10之间的距离相等。保证了第一活塞阀总成9刚离开第二工作缸072，第二活塞阀总成10就进入第二工作缸072，从而实现减振器具有三段变阻尼的特性。

具体过程如下：当车辆行驶在鹅卵石路面、粗糙路面等车身相对车轮运动范围小的工况下，此时第二活塞阀总成10在第二工作缸072中间位置上下往复运动，由于第二工作缸072的内径大于第二活塞阀总成10的活塞衬套103的外径，减振器液压油不经过第二活塞阀总成10的阀系，此时第二活塞阀总成10不产生阻尼力，只有阀片刚度较小的第一活塞阀总成9产生阻尼力，减振器阻尼力由第一活塞阀总成9产生此时阻尼力较小提高此种工况下车辆行驶舒适性。当车辆行驶在路面不平度稍大的工况，此时第二活塞阀总成10离开第二工作缸072进入第一工作缸071区域，由于第二工作缸072的长度与第一活塞阀总成9和第二活塞阀总成10之间的距离相等，第一活塞阀总成9进入第二工作缸072，第一活塞阀总成9不产生阻尼力，减振器阻尼力由第二活塞阀总成10产生，由于第二活塞阀总成10的阀片的刚度较大，此时产生的阻尼力较大，能快速吸收车身和车轮的振动能力，减小振动对乘员的冲击，提升车辆舒适性。当车辆大转弯、行驶在更加恶劣的路面等车身相对车轮运动范围大工况，此时第一活塞阀总成9和第二活塞阀总成10都离开第二工作缸072区域段，第一活塞阀总成9和第二活塞阀总成10都产生阻尼力，减振器阻尼是第一活塞阀总成9和第二活塞阀总成10产生的阻尼力之和，能有效减小车身侧倾、增加轮胎与路面之间的作用力提高轮胎抓地性能和行驶安全性。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种汽车用减振器，其特征在于，包括活塞杆、端盖、储油缸、支撑座、工作缸、底阀总成、第一活塞阀总成、第二活塞阀总成及油封；

所述工作缸与底阀总成过盈配合后放入储油缸内，活塞杆依次穿过端盖、油封及支撑座后伸入工作缸内，支撑座对活塞杆的轴向运动起导向作用，支撑座外端面下部与工作缸过盈配合，端盖将油封压盖于储油缸上；

活塞杆伸入工作缸的一端连接有第一活塞阀总成和第二活塞阀总成；

所述工作缸包括第一工作缸，在第一工作缸的中部设置有直径扩大的第二工作缸，在第一工作缸与第二工作缸之间过渡的第三工作缸；

在车辆水平匀速行驶状态下，第二活塞阀总成位于第二工作缸中间位置；

所述第二工作缸的长度与第一活塞阀总成和第二活塞阀总成之间的距离相等；

所述第一活塞阀总成的阀片的刚度小于第二活塞阀总成的阀片的刚度。

2.根据权利要求1所述的汽车用减振器，其特征在于，所述第一活塞阀总成与第二活塞阀总成的结构相同，均包括限位垫圈、活塞、活塞衬套、流通阀系、复原阀系及螺母。

3.根据权利要求1所述的汽车用减振器，其特征在于，所述活塞杆自外向内依次包括第一活塞杆、第二活塞杆、第三活塞杆及第四活塞杆，所述第二活塞杆为第一活塞杆与第三活塞杆之间的过渡部分，所述第一活塞杆、第三活塞杆及第四活塞杆的直径依次减小；所述第一活塞阀总成连接于第四活塞杆上，所述第二活塞阀总成连接于第三活塞杆上。

4.根据权利要求3所述的汽车用减振器，其特征在于，在第一活塞杆上设置有限位环及缓冲块。

5.根据权利要求1所述的汽车用减振器，其特征在于，在储油缸的外侧设置有端盖及外连接支架。

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