CN1871452A - 与行程相关的旁路 - Google Patents

Abstract

减振器具有压力缸，活塞组件可滑动地设置在压力缸内，并连接到活塞杆。活塞组件将压力缸分为上工作腔和下工作腔。活塞组件包括压缩阀组件和回弹阀组件。活塞组件还包括连接到活塞杆的外壳，外壳限定了压力腔，压力腔内可滑动设置了活塞，以限定上流体区和下流体区。压力腔通过穿过活塞杆延伸的通道和上工作腔连通。外壳、活塞和流体腔提供了在回弹和压缩时的两级阻尼，并提供了软阻尼和硬阻尼之间的平滑过渡。

Description

与行程相关的旁路

技术领域

本发明涉及适于用于悬架***，例如用于汽车车辆的悬架***，中的液压阻尼器或者减振器。更具体地，本发明涉及具有为小运动幅值提供相对低水平阻尼并为大运动幅值提供相对高水平阻尼的两级阻尼特性的液压阻尼器。

背景技术

常规现有技术的液压阻尼器或者减振器包括限定了工作腔的缸，工作腔内可滑动地设置了活塞，活塞将缸的内部分为上工作腔和下工作腔。活塞杆连接至活塞，并且延伸出缸的一端。包含了第一阀***，以在液压阻尼器的伸张行程期间产生阻尼力，并且包含了第二阀***，以在液压阻尼器的压缩行程期间产生阻尼力。

已经开发了各种类型的阻尼力产生装置，以关于活塞在缸中的速度和/或位移产生所需的阻尼力。这些多力阻尼力产生装置已经被开发，以在车辆正常运行期间提供相对小或者低的阻尼力，而在要求伸张悬架运动的操纵期间提供相对大或者高的阻尼力。车辆的正常运行伴随有车辆簧下质量的小的或者细微的振动，因此需要软行驶或者悬架***的低阻尼特性，以从这些小的或者细微的振动中隔离簧上部分。在例如转弯或者刹车操纵期间，车辆的簧上质量将试图承受相对慢和/或者大的振动，因此需要硬行驶或者悬架***的高阻尼特性，以支撑簧上质量并且提供车辆的稳定操作特性。因此，通过从簧上质量消除高频/小激励，同时在引起簧上质量更大激励的车辆操纵期间仍为悬架***提供必要的阻尼或者硬行驶，这些多力阻尼力产生装置提供了平滑稳定状态行驶的优点。

液压阻尼器的连续发展包括更易于制造、成本更低并能提高所需力产生特性的多力阻尼力产生装置的发展。

发明内容

本发明提供了能提供根据行程幅值变化的阻尼的多级液压阻尼器或者减振器技术。为小行程提供软阻尼，为大行程提供硬阻尼。可变阻尼由流体缸和位于下工作腔中的活塞杆端部的活塞组件提供。流体缸的内部与上工作腔中的液压流体连通。当减振器经历小行程时，流体通过两个单独的流动路径流动，以提供软阻尼。当减振器经历大行程时，两个路径之一的流体流动逐渐减少，以提供硬阻尼。

从此后提供的详细描述，本发明的进一步适用领域将变得明显。应该理解详述和特例在表明本发明优选实施例的同时，仅为说明的目的并且不为限制本

发明的范围。

附图说明

通过详细描述和附图，本发明将变得被更完全地理解，其中：

图1示出了根据本发明的使用包括多力阻尼力产生装置的减振器的汽车；

图2为根据本发明的包括多力阻尼力产生装置的单筒减振器的横截面侧视图；

图3是示出了在减振器的压缩行程期间图1所示的减振器的活塞组件的放大横截面侧视图；和

图4是示出了在减振器的伸张行程期间图1所示的减振器的活塞组件的放大横截面侧视图。

具体实施方式

下面优选实施例的描述在本质上仅为示范性的，并且决不意图限制本发明、其应用或使用。

下面参考附图，附图中相似的数字代表相似或者相关的部件，图1中示出了总地来说由参考数字10指示的根据本发明的包含具有多力阻尼减振器的悬架***的车辆。车辆10包括后悬架12、前悬架14和车身16。后悬架12具有适于操作地支撑车辆后轮18的横向延伸的后轴组件(未示出)。该后轴组件通过一对减振器20和一对螺旋弹簧22操作地连接到车身16。类似地，前悬架14包括横向延伸的前轴组件(未示出)，以操作地支撑车辆前轮24。前轴组件通过第二对减振器26和一对螺旋弹簧28操作地连接到车身16。减振器20和26用于抑制车辆10的簧下部分(也即前悬架12和后悬架14)和簧上部分(也即车身16)的相对运动。尽管车辆10被描述为具有前后车轴组件的乘客轿车，减振器20和26可以用于其它类型车辆或者其它类型应用，例如包含独立前悬架***和/或独立后悬架***的车辆。进一步，用于此处的术语“减振器”意指通常的阻尼器，并因此包括麦弗逊支柱。

现在参考图2，减振器20被更详细地示出。尽管图2仅示出减振器20，应该理解减振器26也包括下文为减振器20描述的活塞组件。减振器26和减振器20的区别仅在于适于连接至车辆10的簧上和簧下部分的方式。减振器20包括压力缸30、活塞组件32和活塞杆34。

压力缸30限定了工作腔42。活塞组件32可滑动地置于压力缸30内，并且将工作腔42分成上工作腔44和下工作腔46。密封件48置于活塞组件32和压力缸30之间，以允许活塞32相对于压力缸30滑动而不产生不适当的摩擦力，并且从下工作腔46密封上工作腔44。活塞杆34被连接到活塞组件32，并且穿过上工作腔44和穿过封闭压力缸30的上端的上端盖50延伸。密封***52密封上端盖50和活塞杆34之间的界面。活塞杆34的与活塞组件32相对的一端适于紧固到车辆10的簧上部分。在优选实施例中，活塞杆34被紧固到车身16或车辆10的簧上部分。压力缸30充满液体，并且包括用于连接至车辆簧下部分的配件54。在优选实施例中，配件54被紧固到车辆的簧下部分。因此，车辆的悬架运动将引起活塞组件32相对于压力缸30的伸张或者压缩运动。活塞组件32中的阀控制活塞组件32在压力缸30内的运动期间上工作腔44和下工作腔46之间的流体运动。

现在参考图3和4，活塞组件32被连接到活塞杆34，活塞组件32包括活塞体60、压缩阀组件62、伸张或者回弹阀组件64和滑动活塞组件66。活塞杆34包括位于置于压力缸30中的活塞杆34端部的直径减小部分68，以形成为安装活塞组件32的剩余部分的肩70。活塞体60位于减小直径部分68上，压缩阀组件62位于活塞体60和肩70之间，回弹阀组件64位于活塞体60和活塞杆34的螺纹端72之间。活塞体60限定了多个压缩流动通道74和多个回弹流动通道76。

压缩阀组件62包括阀挡80和多个压缩阀板78。阀板78置于与活塞体60相邻，以覆盖多个压缩流动通道74。阀挡80置于阀板78和肩70之间，以限制阀板78的变形。在减振器20的压缩行程期间，流体压力在下工作腔46增大，直到通过流动通道74施加于阀板78的流体压力克服变形阀板78所需的载荷。阀板78弹性弯曲，从而打开流动通道74，以允许流体如图3中箭头82所示从下工作腔46流至上工作腔44。

回弹阀组件64包括多个阀板86。阀板86置于与活塞体60相邻，以覆盖多个回弹流动通道76。滑动活塞组件66通过螺纹拧在活塞杆34的螺纹端72，以保持阀板86紧靠活塞体60，从而关闭流动通道76。在减振器20伸张行程期间，流体压力在上工作腔44中增大，直到通过流动通道76施加于阀板86的流体压力克服变形阀板86所需的负载。阀板86弹性变形，从而打开流动通道76，以允许流体如图4中箭头92所示从上工作腔44流至下工作腔46。

滑动活塞组件66包括流动通道94、外壳96和滑动活塞组件98。流动通道94穿过活塞杆34延伸，并且包括径向通道100和轴向通道102，轴向通道102开口于外壳96和滑动活塞组件98限定的压力腔104。外壳96是杯形外壳，通过螺纹固定在活塞杆34的螺纹端72上。外壳96压紧阀板86在活塞体60上，并且还用作限制阀板86变形的挡块。滑动活塞组件98滑动容纳于外壳96中，并且限定了上流体腔106和下流体腔108。密封件110置于滑动活塞组件98和外壳96之间，以允许滑动活塞组件98相对于外壳96滑动而不产生不适当的摩擦力，并且从下流体腔108密封上流体腔106。

滑动活塞组件98包括压缩阀112、回弹阀组件114和活塞116。压缩阀组件112包括通过弹簧124偏置至由外壳96限定的环形区122的阀板120，以限定第一压缩泄放阀组件。阀板120限定了节流孔126，由活塞116限定的针128穿过节流孔126延伸，以限定第二压缩泄放阀组件。节流孔126和针128的设计和弹簧124的力量确定了压缩泄放阀组件112的性能。回弹阀组件114包括通过弹簧136偏置至由保持架134限定的环形区132的阀板130，以限定第一回弹泄放阀组件。保持架134通过螺纹连接、压配合或者其它公知方法紧固到外壳96。阀板130限定了节流孔138，由活塞116限定的针140穿过节流孔138延伸，以限定第二回弹阀组件。节流孔138和针140的设计和弹簧136的力量确定了回弹阀组件114的性能。

现在参考图3，在压缩行程期间，在下工作腔46中的流体被压缩，流体通过流动通道74在下工作腔46和上工作腔44之间流动，克服变形阀板78所需的负载而打开流体通道74(箭头82)。下工作腔46中的流体压力还作用于阀板130的底部，引起阀板130抵抗弹簧136的负载翘起。阀板130的翘起引起流体流过阀板130，以如箭头144所示进入受压流体腔108，并且作用于活塞116的底部，引起流体通过节流孔126经过针128流出受压流体腔106，进入受压流体腔104，通过流动通道94进入上工作腔44(箭头146)。随着下工作腔46中流体压力增加，活塞116和阀板130都将缓慢向上移动，减小了通过节流孔126经过针128的流体流动。因此，对小运动来说，将有箭头82和146所示的两个流动通道。随着压缩行程的幅度或者速率增加，通过节流孔126的流体流动(箭头146)将逐渐减小，以提供减振器20从初始软阻尼到硬阻尼情况的平滑过渡。由针128引起的节流孔126缓慢关闭将提供平滑过渡。

现在参考图4，在回弹行程期间，在上工作腔44中的流体被压缩，流体通过流动通道76在上工作腔44和下工作腔46之间流动，克服变形阀板86所需的负载而打开流体通道76(箭头92)。上工作腔44中的流体还通过通道94流动，进入腔104，以作用于阀板120的上表面，引起阀板120抵抗弹簧124的负载翘起。阀板120的翘起引起流体流过阀板120，进入上受压流体腔106(箭头148)。上受压腔106内的流体作用于活塞116，引起流体通过节流孔138经过针140流出受压流体腔108，进入下工作腔46(箭头150)。随着上工作腔44中流体压力增加，活塞116和阀板120都将缓慢向下移动，减小了通过节流孔138经过针140的流体流动。因此，对小运动来说，将有箭头92和150所示的两个流动通道。随着伸张的幅度或者速率增加，通过节流孔138的流体流动(箭头150)将逐渐减小，以提供减振器20从初始软阻尼到硬阻尼情况的平滑过渡。由针140引起的节流孔138缓慢关闭将提供平滑过渡。

因此，减振器20为小行程提供软阻尼或者舒适设置，并为大行程提供硬(安全)设置。多力阻尼特性在压缩和回弹或者伸张中都起作用。此外，多力阻尼不依赖于位置，并且提供软和硬阻尼之间的平滑过渡，避免不希望的切换噪音。尽管本发明被示出包括在单筒减振器中，如果需要，将滑动活塞组件66包括在双筒设计中也在本发明的范围之内。

本发明的描述本质上是示范性的，因此不离开本发明要旨的变化确定为本发明的范围内。那样的变化不被认为脱离了本发明的精神和范围。

Claims (13)

1、一种两级减振器，包括：

限定了腔的压力缸；

可滑动地设置在所述压力缸中的活塞件，所述活塞件分隔所述腔和下工作腔；

穿过所述上工作腔延伸并且伸出所述压力缸的活塞杆，所述活塞杆被连接到所述活塞件；

连接到所述活塞件的第一阀组件，所述第一阀组件允许流体通过由所述活塞件限定的第一通道从所述上工作腔流动到所述下工作腔，所述第一阀组件限制从所述下工作腔至所述上工作腔的流体流动；

连接到所述活塞件的第二阀组件，所述第二阀组件允许流体通过由所述活塞件限定的第二通道从所述下工作腔流动到所述上工作腔，所述第二阀组件限制从所述上工作腔至所述下工作腔的流体流动；

连接到所述活塞杆的外壳，所述外壳限定了压力腔；

可滑动地设置于所述压力腔中的活塞，所述活塞在所述外壳中限定了上流体腔；

设置在所述压力腔和所述上流体腔之间的第一泄放阀组件，所述第一泄放阀组件控制所述压力腔和所述上流体腔之间的流体流动，所述第一泄放阀组件包括穿过第一节流装置延伸的第一针；和

通过所述活塞杆限定的第三通道，所述第三通道在所述上工作腔和所述压力腔之间延伸。

2、如权利要求1所述的两级减振器，其中所述活塞在所述外壳中限定了下流体腔。

3、如权利要求2所述的两级减振器，其中所述减振器进一步包括第二泄放阀组件，所述第二泄放阀组件设置在所述下流体腔和所述下工作腔之间，用于控制所述下流体腔和所述下工作腔之间的流体流动。

4、如权利要求3所述的两级减振器，其中所述减振器进一步包括第三泄放阀组件，所述第三泄放阀组件设置在所述下流体腔和所述下工作腔之间，用于控制所述下流体腔和所述下工作腔之间的流体流动。

5、如权利要求3所述的两级减振器，其中所述减振器进一步包括第三泄放阀组件，所述第三泄放阀组件设置在所述上流体腔和所述压力腔之间，用于控制所述压力腔和所述上流体腔之间的流体流动。

6、如权利要求5所述的两级减振器，其中所述减振器进一步包括第四泄放阀组件，所述第四泄放阀组件设置在所述下流体腔和所述下工作腔之间，用于控制所述下流体腔和所述下工作腔之间的流体流动。

7、如权利要求6所述的两级减振器，其中所述第二泄放阀组件包括穿过第二节流装置延伸的第二针，所述第三泄放阀组件包括第一阀板和偏置所述第一阀板至所述外壳的第一偏置件，所述第一阀板限定了所述第一节流装置，所述第四泄放阀组件包括第二阀板和偏置所述第二阀板至所述外壳的第二偏置件，所述第二阀板限定了所述第二节流装置。

8、如权利要求7所述的两级减振器，其中所述第一针和第二针被连接到所述活塞。

9、如权利要求3所述的两级减振器，其中所述第二泄放阀组件包括穿过第二节流装置延伸的第二针。

10、如权利要求9所述的两级减振器，其中所述第一针和第二针被连接到所述活塞。

11、如权利要求1所述的两级减振器，其中所述外壳螺纹连接至所述活塞杆。

12、如权利要求1所述的两级减振器，其中所述减振器进一步包括第二泄放阀组件，所述第二泄放阀组件设置在所述上流体腔和所述压力腔之间，用于控制所述压力腔和所述上流体腔之间的流体流动。

13、如权利要求12所述的两级减振器，其中所述第二泄放阀组件包括阀板和偏置所述阀板至所述外壳的偏置件，所述阀板限定了所述第一节流装置。

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