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具有與位置相關的阻尼器組件的液壓懸架阻尼器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201280077481.5

申請日:

2012.12.03

公開號:

CN104919207A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16F 9/49申請日:20121203|||公開
IPC分類號: F16F9/49; F16F9/18 主分類號: F16F9/49
申請人: 北京京西重工有限公司
發明人: P·E·卡思; R·P·戈爾澤斯克; P·A·弗拉赤特; L·K·弗埃瑞克
地址: 102402北京市房山區竇店鎮普安路85號
優先權:
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司11127 代理人: 張旭東
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201280077481.5

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.08.17|||2015.10.14|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

提供了一種液壓阻尼器,其具有與位置相關的閥總成(3),從而防止活塞在壓縮沖程結束時突然停止。該與位置相關的閥總成(3)包括:支撐構件(31),其將阻尼器(2)的內管(22)分區,并且設置有軸向開口(312);軸向構件(32),其可滑動地設置在所述支撐構件(31)的所述軸向開口(312)內;剛性閥體(33),其固定在所述軸向構件(32)上;固定在所述軸向構件(32)上的壓縮沖程閥瓣組件(35)和回彈沖程閥瓣組件(34)。

權利要求書

權利要求書
1.  一種液壓阻尼器,尤其是機動車輛懸架阻尼器,包括:
填充有工作液體的管,
活塞組件,其以可滑動的方式設置在所述管內,并將所述管分成壓縮腔和回彈腔,并且該活塞組件附接至活塞桿,該活塞桿通過活塞桿引導件伸出所述管外,該活塞桿引導件位于所述管的回彈端,其中,所述活塞組件設置有回彈閥和壓縮閥,以便在所述阻尼器的回彈沖程和壓縮沖程期間,控制工作液體在所述壓縮腔和所述回彈腔之間的流動,
位于所述管的壓縮端處的底閥組件,其中所述底閥組件設置有回彈閥和壓縮閥,以便控制工作液體在所述壓縮腔和位于所述管外的附加壓縮腔之間的流動,
其特征在于:
所述與位置相關的閥總成(3)包括:
支撐構件(31),其將所述阻尼器(2)的內管(22)分區,并且設置有軸向開口(312)和至少一個通道(313),該至少一個通道(313)用于工作流體在壓縮腔(25)和附加壓縮腔(28)之間的基本暢通的流動,該附加壓縮腔(28)被限定在底閥組件(26)和所述支撐構件(31)之間;
軸向構件(32),其以可滑動的方式設置在所述支撐構件(31)的所述軸向開口(312)內,并且在所述附加壓縮腔(28)側設置有用于限制所述軸向構件相對于所述支撐構件(31)位移進入所述壓縮腔(25)內的裝置(321);
剛性閥體(33),其固定在所述軸向構件(32)上,并且設置有至少一個壓縮通道(331)和至少一個回彈通道(332),用于工作液體在壓縮腔(25)和所述附加壓縮腔(28)之間的流動;
壓縮沖程閥瓣組件(35),其固定在所述軸向構件(32)上,包括至少一個偏轉閥瓣(351),并且通常覆蓋所述閥體(33)的所述至少一個壓縮通道(331)的壓縮側;
回彈沖程閥瓣組件(34),其固定在所述軸向構件(32)上,包括至少一個偏轉閥瓣(341),并且在正常狀態下覆蓋所述閥體(33)的所述至少一個回彈通道(332)的回彈側;
固定裝置(325),其用于固定所述閥體(33)、所述壓縮沖程閥瓣組件(35)和所述回彈沖程閥瓣組件(34)在所述軸向構件(32)上的位置;
第一彈簧(36),其設置在所述支撐構件(31)和所述剛性閥體(33)的壓縮側之間,以便在正常狀態下將所述軸向構件(32)壓入壓縮腔(25)內;
第二彈簧(37),其固定至所述閥體(33)的回彈側。

2.  根據權利要求1所述的液壓阻尼器,其特征在于,所述支撐構件(31)的形式為固定在底閥組件(26)和阻尼器管(22)之間的插入件。

3.  根據權利要求2所述的液壓阻尼器,其特征在于,所述與位置相關的閥總成(3)還包括固定至第二彈簧(37)的回彈側的限位塊(38)。

4.  根據權利要求3所述的液壓阻尼器,其特征在于,所述限位塊(38)浮動地設置在阻尼器管(22)內。

5.  根據權利要求4所述的液壓阻尼器,其特征在于,所述壓縮沖程閥瓣組件(35)和/或所述回彈沖程閥瓣組件包括至少一個止擋件(353),該止擋件(353)用于限制所述閥瓣組件(35)的偏轉。

6.  根據前述權利要求中任一項所述的液壓阻尼器,其特征在于,所述閥體(33)設置有:
多個回彈通道(332),優選地圍繞其縱向軸線等角度設置;
多個壓縮通道(331),優選地圍繞其縱向軸線等角度設置,相對于所述回彈通道(332)更靠近徑向內側;
軸向周側突出部(333),其對所述回彈通道(332)的出口區域和所述壓縮通道(331)的入口區域進行流體流動限制,并且
所述回彈沖程閥瓣組件(34)包括所述壓縮通道(331)的入口區域上的多個孔。

7.  根據前述權利要求中任一項所述的液壓阻尼器,其特征在于,所述第一彈簧(36)的剛度比所述第二彈簧(37)的剛度大。

8.  基本上如本文中參照附圖描述且在附圖中示出的所述液壓阻尼器。

說明書

說明書具有與位置相關的阻尼器組件的液壓懸架阻尼器
技術領域
本發明涉及液壓阻尼器,尤其是一種機動車輛懸架阻尼器。
背景技術
液壓懸架阻尼器通常包括填充有工作液體的管件,該管件內置入可滑動的活塞。該活塞附接至通過活塞桿引導件伸至阻尼器外側的活塞桿,并且其形式為包括回彈閥和壓縮閥的活塞組件,回彈閥和壓縮閥在阻尼器的回彈和壓縮沖程過程中控制工作流體流經活塞。一些阻尼器還包括具有單獨的回彈閥和壓縮閥的基部(底部)組件,從而控制工作流體流入和流出附加的補償腔。
通常,由阻尼器產生的阻尼力與活塞的速度有關,并且機動車輛懸架被設計成,提供活塞在管內相對于一些中立位置向上和向下的通暢移動,中立位置是針對靜止狀態的機動車輛的額定負載進行限定的。
不幸的是,活塞的中立位置在日常車輛開放過程中發生變化。在超載車輛的情況下,阻尼器的中立位置顯著偏移向管的壓縮腔,而在車輛空載情況下,將顯著偏移向管的回彈腔。在這兩種情況下,中立位置的偏移可以導致一種情況,即其中活塞的位移將超出其設置沖程限制,從而導致懸架終止(supension closure)或壓縮限位塊接合(jounce bumper engagement),這將影響安全性、舒適性、耐久性和噪聲問題。另一方面,即使對于額定負載的車輛,活塞的位移也可以超出其設定沖程限制,例如當在粗糙的路面上行駛或者在路上顛簸時。
為了防止在壓縮沖程結束時活塞與位于阻尼器壓縮腔端部的元件的接觸,通常使用壓縮止擋件或限位塊(bumper)。這樣的止擋件安裝在活塞上或底閥上,目的在于阻止工作流體流至補償腔而終止活塞的沖程。然而,這樣的壓縮止擋件不能保證合適的能量耗散,并且它們的作用與活塞在接合限位器的時刻的速度無關。因此它們的特點并不為車輛的乘客提供適當的舒適度,更不用說乘客的安全。
美國專利申請US 2010/0059321公開了一種位置敏感阻尼器,該阻尼器具有獨立 于主活塞且偏向中立位置、以可滑動的方式安裝在管中的第二減震活塞組件。第二減震活塞組件具有減震流路和常開狀態的旁通流路。當異常強烈的沖擊發生時,主活塞的位移超出其正常的位移范圍,并且其阻擋部分被旁通流路阻擋,因此迫使工作流體流經第二減震活塞組件的減震流路。
美國專利4,768,629公開了一種雙管振動阻尼器,其中當在壓縮沖程過程中達到預定的位置時,活塞作用于支承彈簧上。支承彈簧作用于控制構件上。諸如浮動盤的控制構件與壓縮通道配合,以響應于活塞正開始作用在支承彈簧上來減小壓縮通道的橫截面面積。以這種方式,在活塞的壓縮沖程過程中獲得了液壓支承功能。控制構件被通過返回彈簧朝向支承彈簧偏壓。支承彈簧借助其遠離控制構件的端部作用在摩擦環上,摩擦環由缸體的內表面摩擦引導。返回彈簧的偏壓行為比沿缸體的內表面移動摩擦環所需的力更大。
本發明的目的在于,提供一種阻尼器,該阻尼器將防止活塞在壓縮沖程結束時的突然停止,其具有僅包括幾個元件的簡單經濟的構造,這將提供多功能的調節選項。本發明的其他目的在于提供一種具有與位置相關的閥組件的阻尼器,其無需對阻尼器的剩余元件進行實質性修改,并且可以在已經生產完成的阻尼器中被用作附加設備。
發明內容
為了實現上述和其他目的,根據本發明的阻尼器設置有與位置相關的閥組件,其包括:
支撐構件,其將阻尼器的內管分區,并且設置有軸向開口和至少一個通道,該通道用于工作流體在壓縮腔和附加壓縮腔之間的基本暢通流動,該附加壓縮腔被限定在底閥組件和所述支撐構件之間;
軸向構件,其以可滑動的方式設置在所述支撐構件的所述軸向開口內,并且在所述附加壓縮腔側設置有用于限制軸向構件相對于支撐構件位移進入壓縮腔內的裝置;
剛性閥體,其固定在所述軸向構件上,并且設置有至少一個壓縮通道和至少一個回彈通道,用于工作液體在壓縮腔和所述附加壓縮腔之間的流動;
壓縮沖程閥瓣組件,其固定在所述軸向構件上,包括至少一個偏轉閥瓣,并且在正常狀態下覆蓋所述閥體的所述至少一個壓縮通道的壓縮側;
回彈沖程閥瓣組件,其固定在所述軸向構件上,包括至少一個偏轉閥瓣,并且在 正常狀態下覆蓋所述閥體的所述至少一個回彈通道的回彈側;
固定裝置,其用于固定所述閥體、所述壓縮沖程閥瓣組件和所述回彈沖程閥瓣組件在所述軸向構件上的位置;
第一彈簧,其設置在所述支撐構件和所述閥體的壓縮側之間,以在正常狀態下將所述軸向構件壓入壓縮腔內;
第二彈簧,其固定至所述閥體的回彈側。
這樣的構造能夠在活塞組件到達預定沖程位置時提供增加的阻尼力,該預定沖程位置主要由與位置相關的閥組件的高度限定,此外,由于設置了液壓閥瓣組件和回彈閥瓣組件,這樣的構造還能夠提供各種調節機會,以形成這種與活塞桿的位置以及速度有關的阻尼力特性。
本說明書中參照阻尼器的特定元件使用的術語“回彈”,表示這些元件或特定元件的這些部分指向活塞桿,或者針對工作液體的流動方向,是指在阻尼器的回彈沖程期間發生的流動方向。相類似地,本文參照阻尼器的特定元件所使用的術語“壓縮”,表示這些元件或元件的這些部分指向活塞桿的相反方向,或者針對工作液體的流動方向,是指在阻尼器的壓縮沖程期間發生的流動方向。
優選地,所述支撐構件的形式為固定在底閥組件和阻尼器管之間的插入件。得益于此,可以容易地用與位置相關的閥組件對現有阻尼器進行補充,而無需改動其他阻尼器元件。
優選地,所述與位置相關的閥組件還包括固定至第二彈簧的回彈側的限位塊。
限位塊可以防止第二彈簧的上自由端與活塞組件的回彈閥最終接合,并且還可以使第二彈簧穩定,因此在由活塞組件對其進行壓縮期間減少彈簧的可能的軸向變形。
優選地,限位塊浮動地設置在阻尼器管內。這就減少了限位塊和阻尼器管之間的摩擦。
優選地,所述壓縮沖程閥瓣組件和/或所述回彈沖程閥瓣組件包括至少一個止擋件,從而限制所述閥瓣組件的偏轉。該止擋件還提供了調節阻尼器性能的機會。
在與位置相關的閥組件的優選構造中,閥體設置有:
多個回彈通道,優選地圍繞其縱向軸線等角度設置;
多個壓縮通道,優選地圍繞其縱向軸線等角度設置,其相對于所述回彈通道更靠近徑向內側;
軸向周側突出部,其對所述回彈通道的出口區域和所述壓縮通道的入口區域進行流體流動限制,并且
所述回彈沖程閥瓣組件包括所述壓縮通道的入口區域上的多個孔。
優選地,所述第一彈簧的剛度比所述第二彈簧的剛度大。得益于此,彈簧的相對位移也是不同的,即第一彈簧的收縮慢于第二彈簧的收縮,使得在支撐構件和剛性閥體之間的通道最終關閉之后,且在與位置相關的閥組件從單純的機械(彈簧彈性力)位置相關操作模式轉換至機械和液壓(壓縮沖程閥瓣組件和回彈沖程閥瓣組件)操作模式之前,需要一些時間。這使得能夠對與位置相關的閥組件進行附加調節。
附圖說明
下面結合附圖呈現本發明的示例性實施方式,其中:
圖1示意性地示出了右前方機動車輛懸架;
圖2是根據本發明的液壓阻尼器的局部的剖視圖;
圖3是處于正常(未致動)操作模式的與位置相關的閥組件的實施方式的放大剖視圖;
圖4是與位置相關的閥組件在阻尼器壓縮沖程過程中被致動時,其實施方式的放大剖視圖;以及
圖5是與位置相關的閥組件在阻尼器回彈沖程過程中停止使用之前,其實施方式的放大剖視圖。
具體實施方式
圖1示意性地示出了示例性的車輛懸架1的局部,該車輛懸架1通過頂部安裝件(top mount)12和多個設置在頂部安裝件12的上表面的周側的螺釘13附接至車輛底盤11上。頂部安裝件12連接至盤簧14和單管或雙管液壓阻尼器2的桿21。在阻尼器2的管中,以可滑動的方式設置有活塞組件,該活塞組件附接至伸出管外的桿21。在阻尼器管的另一端處連接有轉向節15從而支撐車輪。
在圖2中部分示出的液壓阻尼器2是雙管阻尼器的示例,其可以用于圖1中所示的車輛懸架1中。示意性示出的可移動的活塞組件23,與管22的內側面221滑動配合,從而將管22分成回彈腔24(在活塞組件上方)和壓縮腔25(在活塞組件下方)。 活塞桿21的一端穿過并固定于活塞組件23。活塞桿21的另一端通過密封的桿引導件(未示出)軸向伸出阻尼器2外。活塞組件23設置有壓縮閥組件231和回彈閥組件232,以在活塞移動時控制工作流體在回彈腔24和壓縮腔25之間的流動。
在壓縮端,管22由底閥組件26閉合,底閥組件26設置有回彈閥組件261和壓縮閥組件262,來控制工作流體流入和流出附加的補償腔27,該補償腔27位于管22和阻尼器的第二外管(未在圖中示出)之間。
上面所描述的懸架的一般操作原理,是本領域技術人員所熟知的。
阻尼器2設置有根據本發明的與位置相關的閥總成3,在該實施方式中形式為設置在閥組件26的閥體263和管22之間的插入件。
圖3中詳細示出了在阻尼器的壓縮和回彈沖程過程中(相應地在附圖左側和右側)的非激活的與位置相關的閥總成3。這種操作模式發生在活塞組件23沖程保持在設定范圍內時。
與位置相關的閥總成3具有支撐構件31、軸向構件32、閥體33、回彈沖程閥瓣組件34和壓縮沖程閥瓣組件35、兩個彈簧36、37和限位塊38,其中支撐構件31具有套筒插入件形式且固定至阻尼器管22的壓縮端。支撐構件31將壓縮腔25與附加的壓縮腔28分離。底閥組件26固定地插入至支撐構件31的開口端。
支撐構件31設置有中心軸向開口312和多個圍繞阻尼器2的縱向軸線等角度設置的通道313。
軸向構件32以可滑動的方式設置在支撐構件31的軸向開口312中。軸向構件32在附加壓縮腔28側設置有環形突出部321。環形突出部321形成針對軸向構件32的向上滑動的限制器。
軸向構件32還設置有耐磨面(resisting surface)324,該耐磨面324在該實施方式中由軸向構件32的較窄的部分限定。閥體33以及回彈沖程閥瓣組件34和壓縮沖程閥瓣組件35的部件設置有中心軸向開口,并且移至軸向構件32的較窄部分上。它們都被形式為擋板325的固定裝置進行固定。
閥體33設置有多個回彈通道332和多個壓縮通道331。通道331和332圍繞閥體33的縱向軸線等角度設置,其中由壓縮通道331限定的圓半徑比由所述回彈通道332限定的圓半徑小。
在閥體33的回彈側,回彈通道332的出口位于兩個圓形同心內軸向突出部333 和外軸向突出部334之間,其中內突出部333對所述回彈通道332的出口區域和所述壓縮通道331的入口區域進行流體流動限制。壓縮通道332的回彈側在正常狀態下由回彈沖程閥瓣組件34覆蓋,該回彈沖程閥瓣組件34在該實施方式中的形式為具有多個等角度設置在閥體33的壓縮通道331的入口區域上的孔342的偏轉閥瓣341。回彈沖程閥瓣組件34的操作參照圖4和圖5進行具體描述。
在閥體33的壓縮側,壓縮通道331的出口位于圓形軸向突出部335的內部,圓形軸向突出部335對壓縮通道331的出口區域和回彈通道332的入口區域進行流體流動限制。此外,閥體33在壓縮側設置有包圍回彈通道332的出口的接觸式圓形邊緣336。壓縮通道331的壓縮側在正常狀態下由壓縮沖程閥瓣組件35覆蓋,其功能參照圖4詳細描述。
第一彈簧36設置在支撐構件31和閥體33的壓縮側之間,以將軸向構件32的突出部321常壓至支撐構件31。
第二彈簧37具有比第一彈簧36的剛度更小的剛度,第二彈簧36固定地連接至閥體33的回彈側,并且在另一端固定地連接至限位塊38。限位塊38具有浮動地設置在管22中的板形式。
與位置相關的阻尼器組件3的狀態依賴于主活塞組件23的位置。
如圖3中所示,在車輛正常負載狀態期間,主活塞組件23振蕩,不接觸限位塊38,因此組件3保持非激活狀態。在這種狀態下,與位置相關的阻尼器組件3處于最上方的極限位置,并且工作流體以基本通暢的方式流經環形通道39(該環形通道39形成在閥體33的外表面和管22的內表面221之間),并且進一步流經支撐構件31的通道313(該通道313繞開回彈沖程閥瓣組件34和壓縮沖程閥瓣組件35)。
如果活塞組件23在壓縮沖程期間在某一點超出其設定沖程限制,其將開始壓緊限位塊38。起初,活塞組件23的壓力將僅通過被壓縮的第一彈簧36和第二彈簧37引起的壓力被抵消,并且環形通道39將仍與支撐構件31的通道313保持流體連通。顯然,邊緣336和支撐構件31之間的間隙變窄將增大流動限制,并且在某一點第一彈簧36的壓縮將阻止通過環形通道39和通道313的流體連通。
圖4中示出的位置呈現了針對阻尼器2的壓縮沖程,與位置相關的阻尼器組件3的最下方的極限位置。
如所示出的,通過使活塞組件23向下位移實現的工作液體的流動,現在被引導 通過等角度設置在偏轉閥瓣341中的孔342,并通過壓縮通道331。工作液體的壓力導致壓縮沖程閥瓣組件35的成比例的偏轉,從而形成環形突出部335和偏轉的閥瓣組件35之間的槽。工作液體以受限的方式流經該槽,進而流經支撐構件31的通道313,流至附加壓縮腔28,進一步流至補償腔27。
在該實施方式中,壓縮沖程閥瓣組件35由3個偏轉閥瓣351、限制套筒352和止擋件353形成,其中止擋件353限定了偏轉閥瓣351的最大允許偏轉。
通過彈簧36和37產生的機械限制和由與位置相關的阻尼器組件3的偏轉的閥瓣組件35產生的流動限制,顯然與活塞的位置和速度成比例地增加。然而在某一點,活塞組件23將停止開始其回彈沖程。
對應于圖5的位置,示出了在阻尼器2的回彈沖程期間,閥總成3的初始操作階段。如所示出的,彈簧36和37的壓縮結果仍然阻止通道313與環形通道39的流體連通。因此工作液體通過活塞組件23向上位移而被從附加壓縮腔28抽吸,并且以受限的方式流經(如箭頭所示)回彈通道332,進而流經形成在向上偏轉的閥瓣341和外突出部334之間的槽。
本發明的上述實施方式僅僅是示例性的。附圖不一定是按比例的,并且一些特征部可以被夸大或最小化。然而這些和其他因素不應該被認為是對本發明的限定,其期望的保護范圍在附帶的權利要求中被指出。

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