CN100494728C - 重型底阀 - Google Patents

Abstract

双筒减振器具有包括采用泄放型孔的低速控制和采用盘簧的高速/高压排放控制的底阀组件。该底阀组件在减小该减振器固定长度的同时提供了可变阻尼力特性。

Description

重型底阀

技术领域

本发明总地涉及具有独特底阀组件的减振器。更具体地，本发明涉及具有包括低速控制结合响应上升压力的排放控制的底阀组件的减振器。

背景技术

减振器与汽车悬架系统和其它悬架系统一起使用，用来吸收在悬架系统运动期间发生的不希望的振动。为吸收这些不希望的振动，汽车减振器通常连接于汽车的簧上质量(车身)和簧下质量(悬架/底盘)之间。

汽车减振器的最普通类型为活塞位于压力缸中并且通过活塞杆连接至车辆的簧上质量的阻尼器类型。活塞将压力缸分为上工作腔和下工作腔。由于通过阀使得活塞具有当减振器被压缩或者伸张时限制压力缸内上和下工作腔之间的减振液流动的能力，减振器能够产生抵消振动的阻尼力，否则振动将从簧下质量传输至簧上质量。在双筒减振器中，储油腔被限定在压力缸和置于压力缸周围的储油缸之间。底阀位于下工作腔和储油腔之间，从而也在减振器行程期间产生抵消振动的阻尼力，否则振动将从簧下质量传输至簧上质量。

由于减振器阻尼力的大小可以引起行驶特性的变化，通常希望减振器的阻尼力是可变的。在现有技术中的各种设计已经提供了此可变阻尼力特性。

用于提供可变阻尼的减振器经常具有控制减振液在下工作腔和储油腔之间流动的底阀。尽管这样的底阀通常能达到它们控制减振液在储油腔和下工作腔之间流动的预期目的，但是它们通常不能响应减振器要提供的理想阻尼特性而调节减振液的流动。换句话说，现有技术的底阀典型地允许大概相同量的减振液在下工作腔和储油腔之间流动，而不管减振器是需要提供硬阻尼还是软阻尼。

发明内容

本发明提供的减振器具有包括采用孔的低速控制和采用盘簧的高速/高压排放型控制的底阀组件。该底阀组件在减小该减振器固定长度的同时提供了可变阻尼力特性，这对使用螺旋弹簧的典型的排放底阀来说是一种优点。

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。应该理解详细描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为根据本发明的包括独特底阀组件的典型汽车的示意图；

图2为根据本发明的减振器的侧截面视图；

图3为根据本发明的活塞组件的放大的横截面视图；和

图4为根据本发明的底阀组件的放大的横截面视图；

具体实施方式

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

下面参考附图，在附图中相似的参考数字表示相似或者相应的部件，在图1中示出通常由参考数字10表示的包括悬架系统的车辆，悬架系统包含了根据本发明的减振器。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10的一对后轮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操作地连接至车身16。类似地，前悬架14包括适于操作地支撑车辆10的一对前轮24的横向延伸的前轴组件(未示出)。该前轴组件通过第二对减振器26和一对螺旋弹簧28操作地连接至车身16。减振器20和26用于抑制车辆10的簧下质量(也即前和后悬架12和14)和簧上质量(也即车身16)的相对运动。虽然车辆10被描述为具有前和后轴组件的乘客汽车，减振器20和26可以被用于其它类型车辆或者在其它类型的应用中，例如包括独立前和/或独立后悬架系统的车辆。进一步，如此处使用的术语“减振器”意指广泛的阻尼器，且因此包括麦弗逊支柱。

现在参考图2，减振器20被更详细示出。虽然图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描述的底阀组件。减振器26与减振器20的区别仅在于其适于连接至车辆10的簧上和簧下质量的方式。减振器20包括压力缸30、活塞组件32、活塞杆34、储油缸36和底阀组件38。

压力缸30限定了工作腔42。活塞组件32可滑动置于压力缸30中，将工作腔42分成上工作腔44和下工作腔46。密封件48被置于活塞组件32和压力缸30之间，以允许活塞组件32相对于压力缸30滑动，而不产生不适当的摩擦力，并且密封件48从下工作腔46密封上工作腔44。活塞杆34连接到活塞组件32，并且穿过上工作腔44和封闭压力缸30的上端的端盖50延伸。密封系统密封上端盖50、储油缸36和活塞杆34之间的界面。活塞杆34与活塞组件32相对的端部适于被紧固至车辆10的簧上部分。在活塞组件32中的阀在活塞组件32在压力缸30中的运动期间控制上工作腔44和下工作腔46之间的流体运动。由于活塞杆34仅通过上工作腔44而不通过下工作腔46延伸，活塞组件32相对于压力缸30的运动引起上工作腔44中移位的流体量和下工作腔46中移位的流体量的差别。移位的流体量的差别已知为“杆体积”，并且通过底阀组件38流动。

储油缸36环绕压力缸30，以限定位于缸30和36之间的储油腔52。储油缸36的底部被适于连接至车辆10的簧下部分的端盖54封闭。储油缸36的上端连接到上端盖50。底阀组件38置于下工作腔46和储油腔52之间，以控制腔46和52之间的流体流动。当减振器20沿长度伸张，由于“杆体积”，在下工作腔46中需要另外的流体体积。因此，流体将如下文详述的通过底阀组件38从储油腔52流至下工作腔46。当减振器20沿长度压缩，由于“杆体积”，过度的流体必须被从下工作腔46移走。因此，流体将如下文详述的通过底阀组件38从工作腔46流至储油腔52。

现在参考图3，活塞组件32包括活塞体60、压缩阀组件62和回弹阀组件64。压缩阀组件62靠着活塞杆34的肩66装配。活塞体60靠着压缩阀组件62装配，并且回弹阀组件64靠着活塞体60装配。螺母68紧固这些部件至活塞杆34。

活塞体60限定了多个压缩通道70和多个回弹通道72。密封件48包括与多个环形槽76相配的多个肋74，以允许活塞组件32滑动。

压缩阀组件62包括保持架78、阀盘80和弹簧82。保持架78的一端毗邻肩66，另一端毗邻活塞体60。阀盘80毗邻活塞体60，封闭压缩通道70，同时让回弹通道72打开。弹簧82被置于保持架78和阀盘80之间，以将阀盘80偏压到活塞体60。在压缩行程期间，下工作腔46中的流体被加压，引起流体压力对阀盘80的作用。当对阀盘80的流体压力克服弹簧82的偏置载荷，阀盘80从活塞体60分离，以打开压缩通道70，并且允许流体从下工作腔向上工作腔流动。典型地，弹簧82仅在阀盘80上施加轻载荷，压缩阀组件62类似于腔46和44之间的止回阀。由于如下文详述的“杆体积”概念，减振器20的阻尼特性由调节从下工作腔46至储油腔52的流体流动的底阀组件38控制。在回弹行程期间，压缩通道70被阀盘80封闭。

回弹阀组件64包括隔套84、多个阀盘86、保持架88和碟形弹簧90。隔套84由螺纹连接至活塞杆34，并且被置于活塞体60和螺母68之间。隔套84保持活塞体60和压缩阀组件62，同时允许螺母68拧紧而不压缩阀盘80或者多个阀盘86。保持架78、活塞体60和隔套84提供肩66和螺母68之间的连续固体连接，以方便螺母68至隔套84的拧紧和紧固，并且由此定位活塞杆34。阀盘86滑动容纳在隔套84上，并且毗邻活塞体60，以封闭回弹通道72，同时让压缩通道70打开。保持架88也滑动容纳在隔套84上，并且毗邻阀盘86。碟形弹簧90将保持架88偏压至阀盘86，并且将阀盘86偏压至活塞体60。多个阀盘86包括泄放盘92、阀盘94、间隔盘96和支点盘98。泄放盘92包括至少一个允许绕过回弹阀组件64的少量泄放的槽100。支点盘98为泄放盘92、阀盘94和间隔盘96提供支点或者弯曲点。当流体压力施加于盘92和94，它们将在间隔盘96和支点盘98的外围边缘弹性变形，以打开回弹阀组件64。垫片102位于螺母68和碟形弹簧90之间，以控制碟形弹簧90的预载荷，并且因此控制如下文详述的排放压力。因此，回弹阀组件64的排放特征的校准从压缩阀组件62的校准相分离。

在回弹行程期间，上工作腔44中的流体被加压，引起流体压力作用于阀盘86。当作用于阀盘86的流体压力克服阀盘86的弯曲载荷，阀盘86弹性变形，打开回弹通道72，从而允许流体从上工作腔44流至下工作腔46。阀盘86的力量和回弹通道的尺寸将确定减振器20在回弹中的阻尼特性。在阀盘86变形之前，可控量的流体通过槽100从上工作腔44流至下工作腔46，以提供低速可调节性。当在上工作腔44中的流体压力达到预定级别，流体压力将克服碟形弹簧90的偏置载荷，引起保持架88和多个阀盘86的轴向运动。保持架88和阀盘86的轴向运动完全打开回弹通道72，因此允许形成了流体压力排放的大量减振液的通过，这对于防止减振器20和/或者车辆10受损是有用的。

现在参考图4，底阀组件38被示出。底阀组件38包括圆柱端110、入口阀112、螺栓114、碟形弹簧或者盘簧116、螺母118和入口弹簧120。圆柱端110连接到压力缸30，并且从储油腔52分离下工作腔46。圆柱端110还接合储油缸，并且限定了向储油腔52打开的多个流体通道122。圆柱端110限定了通过流体通道122在下工作腔46和储油腔52之间延伸的中央流体通道124。

入口阀112置于中央流体通道124中，并且毗邻在圆柱端110上形成的主要环形区126，以封闭中央流体通道124。入口阀112限定了在下工作腔46和储油腔52之间延伸的多个压缩通道128。螺栓114穿过由入口阀112限定的中央孔130延伸，以在与入口阀112相邻的位置连接碟形弹簧116。螺母118螺纹连接至螺栓114上，以将碟形弹簧116偏压到入口阀112，从而封闭压缩通道128。座盘132置于螺母118和碟形弹簧116之间，以提供碟形弹簧116作用的表面。

入口弹簧120置于入口阀112和螺栓114之间，以将入口阀112偏压到环形区126，从而封闭中央流体通道124。入口弹簧120限定了通过入口弹簧120延伸的多个孔134，以允许在下工作腔46中的流体流入压缩通道128。

在减振器20的回弹行程期间，流体如上所述流过活塞组件32的回弹阀组件64。由于上述的“杆体积”概念，流体需要通过底阀组件38从储油腔52流至下工作腔46。下工作腔46和储油腔52之间的压力差使得入口弹簧120变形，以移动入口阀112使其离开环形区126，从而打开中央流体通道124，以允许流体从储油腔52流入下工作腔46。入口弹簧120被设计为对螺栓114施加最小载荷，以使底阀组件38在回弹行程期间类似止回阀作用。在回弹行程期间的阻尼载荷主要由活塞组件32的回弹阀组件64控制。

在减振器20的压缩行程期间，最小量阻尼负载由活塞组件32的压缩阀组件62产生。在减振器20的压缩行程期间由减振器20产生的主要阻尼力由底阀组件38产生。由于“杆体积”概念，流体需要通过底阀组件38从下工作腔46流至储油腔52。在减振器20的压缩行程期间，在下工作腔46中的流体被加压，并且流自下工作腔46的流体通过在环形区126或者入口阀112中形成的泄放孔140。随着下工作腔46中的压力增加，流体压力通过压缩通道128作用于碟形弹簧116。当下工作腔中的流体压力达到预定值时，流体压力将克服碟形弹簧116的偏置负载，引起碟形弹簧116变形，允许流体流过压缩通道128，从而产生了下工作腔46中流体压力的排放。

本发明的描述本质上是示例性的，因此不离开本发明要旨的变化确定落在本发明的范围内。那样的变化不被认为离开了本发明的精神和范围。

Claims (8)

1、一种减振器，包括：

形成工作腔的压力缸；

可滑动地设置在所述工作腔中的活塞体，所述活塞体将所述工作腔分为上工作腔和下工作腔；

连接到所述活塞体的活塞杆，所述活塞杆穿过所述压力缸的一端延伸；

环绕所述压力缸的储油缸，以在所述储油缸和所述压力缸之间形成储油腔；

置于所述工作腔和所述储油腔之间的底阀组件，包括：

置于所述压力缸和所述储油缸之间的圆柱端，所述圆柱端限定了中央流体通道；

直接接合所述圆柱端以封闭所述中央流体通道的入口阀，所述入口阀限定了多个压缩通道；和

盘簧，产生偏压载荷以将其外围边缘偏压在仅入口阀上，以封闭所述多个压缩通道。

2、如权利要求1所述的减振器，进一步包括将所述入口阀偏压到所述圆柱端的入口弹簧。

3、如权利要求1所述的减振器，其中所述圆柱端限定了环形区，所述入口阀接合所述环形区，以封闭所述中央流体通道。

4、如权利要求3所述的减振器，其中所述环形区限定了泄放孔。

5、如权利要求1所述的减振器，进一步包括穿过所述入口阀延伸的螺栓和由所述螺栓螺纹连接的螺母，所述盘簧置于所述螺母和所述入口阀之间。

6、如权利要求5所述的减振器，进一步包括置于所述螺栓和所述圆柱端之间的入口弹簧，所述入口弹簧将所述入口阀偏压到所述圆柱端。

7、如权利要求6所述的减振器，其中所述圆柱端限定了环形区，所述入口阀接合所述环形区，以封闭所述中央流体通道。

8、如权利要求7所述的减振器，其中所述环形区限定了泄放孔。

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