CN101235861A - 吸震器的电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁阀，其安装在汽车的吸震器上用于调节阻尼力。本发明提供一种吸震器的电磁阀，其中，借由调节抵抗圆盘阀的背压，而对于阻尼力进行调整。电磁阀包括：背压腔，借由从背压调节流体通道而注入的流体来产生抵抗圆盘阀的背压；以及阀芯，借由所述电磁阀的操作而在阀芯导引部内移动，以控制背压调节流体通道的开启/关闭或开口率，其中，背压调节流体通道包括：可变孔隙、背压腔以及固定孔隙。可变孔隙的开口率由阀芯及阀芯导引部来调节。固定孔隙形成于圆盘阀上。

Description

吸震器的电磁阀
技术领域
本发明涉及一种电磁阀(solenoid valve)，其安装在汽车的吸震器(shock absorber)上用于调节阻尼力。
背景技术
随着汽车普及，用户对汽车的知识及要求水平越来越高，且对于功能表现例如汽车的输出功率、安静特性、乘坐舒适度、操作稳定性以及类似的目的、汽车的便利性及经济效益等，已成为准备购车的用户的重要选择依据。
汽车在驾驶过程中会持续受到震动，此震动是从地面经由车轮传递至汽车的。因此，车身(或车架)与车轴(或轮轴)之间设置有吸震装置以防止震动直接传递至车身，从而改善汽车的乘坐舒适度。另外，利用抑制车身的无规律的震动，而使汽车的驾驶稳定性得到提高。悬挂装置(suspension means)是一种位于车身与车轴之间的耦合装置，其包括前述的吸震装置。基本上，悬挂装置包括多种元件，例如底盘弹簧、吸震器、稳定器、橡胶轴套、控制臂及类似元件，其中吸震器用于抑制底盘弹簧的自由震动以改善乘坐舒适性，稳定器用于调节汽车高度。
详细而言，吸震器安装在车身(或车架)与车轮之间用于抑制及阻止从地面传递过来的震动。吸震器吸收车身的垂直震动能量以提高乘坐舒适度、保护车上的货物、并降低车身每一部件的动态应力，从而提高汽车的耐用性/寿命。此外，吸震器抑制非簧载质量(unsprung mass)的运动以保证车胎的地面接触性能、并抑制因惯性力造成的汽车的姿态变化，从而提高汽车的动态性能。
同时，为了根据路况和驾驶状态提高汽车的乘坐舒适度或操控稳定度，业界发展出一种能够适当地调节阻尼力特性的阻尼力可变吸震器(dampingforce variable shock absorber)。基本上，现有的阻尼力可变吸震器主要是以电磁阀操作的方式来控制阻尼力的变化，并根据阻尼力控制方式大致可分为反向型(reverse type)及普通型(normal type)。
详细而言，普通型阻尼力可变吸震器配置成：使得回弹阻尼力与压缩阻尼力根据电磁阀电流同时增加或降低。例如，现有普通型阻尼力可变吸震器是在软模式(soft mode)中利用施加预定电磁阀电流来控制回弹及压缩冲程(stroke)中的阻尼力，而在硬模式(hard mode)中利用施加比该预定值高的电磁阀电流来控制回弹及压缩冲程中的阻尼力。阻尼力控制是以这样一种方式达成，即阀芯根据电磁阀操作的移动以控制背压(backpressure)在背压腔(或控制腔)内的产生及调节，其中此背压腔形成在用于改变阻尼力的圆盘阀(disc valve)的后部。
然而，用于改变前述现有吸震器的阻尼力的圆盘阀包括：多个圆盘、环、固定器(retainer)及类似具有各种尺寸及形状的结构，因此圆盘阀具有复杂的结构。另外，圆盘阀具有大量数量的部件，使得安装圆盘阀耗费大量时间和劳动。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种吸震器的电磁阀，其中用于改变阻尼力且结构复杂、元件数量多的电磁阀的阀固定器可配置成一体的结构，从而可简化电磁阀的结构及安装。
从一个观点看，本发明提供一种吸震器的电磁阀，其中，借由调节抵抗圆盘阀的背压，而对于阻尼力是进行调节。电磁阀包括背压腔，借由从背压调节流体通道而注入的流体来产生抵抗圆盘阀的背压；以及阀芯(spool)，借由电磁阀的操作而在阀芯导引部内移动，以控制背压调节流体通道的开启/关闭或开口率，其中，背压调节流体通道包括：可变孔隙、背压腔以及固定孔隙。可变孔隙的开口率由阀芯及阀芯导引部来调节。固定孔隙形成于圆盘阀上。
可变孔隙可包括：流体导引槽及流体通道至少其中之一，其中，流体导引槽形成在阀芯上，且流体导引槽的开口率由阀芯导引部根据阀芯的移动而进行调节。流体通道形成在阀芯导引部上且与背压腔为流体相通。流体通道的开口率是根据阀芯的移动而进行调节。
圆盘阀可包括：第一阀盘及第二阀盘，堆叠在阀固定器的环形阀片上；第一阀弹簧及第二阀弹簧，设置成与第一阀盘及第二阀盘由间隔器隔开一定间隔；以及盘环(disc ring)，夹设在第一阀盘及第二阀盘的外周边与第一阀弹簧及第二阀弹簧的外周边之间。
优选的是，与阀固定器紧密接触的第一阀盘具有向内周边开口的切口；堆叠在第一阀盘上并与盘环紧密接触的第二阀盘具有向外周边开口的切口；与盘环紧密接触的第一阀弹簧具有向外周边开口的切口；以及堆叠在第一阀弹簧上的第二阀弹簧不具有切口。形成在第二阀盘及第一阀弹簧上的切口形成固定孔隙。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是根据本发明的电磁阀的横截面视图。
图2是根据本发明的电磁阀的主要部分的放大横截面示意图。
2：内管                    125：盘环
2a：高压流通道             126：间隔器
3：中间管                  127a：第一阀弹簧
4：外管                    127b：第二阀弹簧
4a：低压流通道             130：背压腔
100：电磁阀                140：电磁阀驱动单元
110：壳体                  142：压杆
120：圆盘阀                150：阀芯
121：连接器                152：流体导引槽
122：阀固定器              160：阀芯导引部
122a：第一流体通道         162：连接端口
123a：第一阀盘             164：第二流体通道
123b：第二阀盘
具体实施方式
下列各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的较佳实施例。用于描述这些实施例的附图仅是用于描述用途，因而，为描述方便，不与本发明的特点直接相关的元件将被省略。
图1是根据本发明的电磁阀的横截面视图。图2是根据本发明的电磁阀的主要部分的放大横截面示意图。
如图1及图2所示，根据本发明实施例的电磁阀100设置在吸震器的外侧。吸震器包括：位于内管2(internal tube)及外管4(external tube)之间的中间管3(intermediate tube)。吸震器具有高压流通道2a及低压流通道4a，其与吸震器的内管2利用通孔(图未示)而为流体相通。
在本实施例中，电磁阀100设置有一个壳体110，壳体110耦合至外管4的外周表面、并连接至高压流通道2a及低压流通道4a。另外，电磁阀100内包括圆盘阀120(disc valve)及背压腔130(back pressure chamber)，其用于改变吸震器的阻尼力。将在下面描述，设置背压腔130是用于在圆盘阀120后部产生背压，以将背压施加至该处。
圆盘阀120安装在阀固定器122(valve retainer)的后部(rear part)，以覆盖与阀固定器122垂直设置的第一流体通道122a。同时，阀固定器122利用连接器121连接前述吸震器的高压流通道2a。这样，从高压流通道经过连接器121注入的高压流流经第一流体通道122a，然后流向圆盘阀120。
此外，圆盘阀120抵挡流经第一流体通道122a的流体。随着对流体的抵抗，圆盘阀120向后偏以使流体流回吸震器的低压流通道4a。圆盘阀120可利用前述操作，为吸震器提供可变的阻尼力。
而且，如上所述的圆盘阀120包括：多个可变形阀盘(transformablediscs)，用于抵抗流体并透过这种抵抗产生及改变阻尼力。如图2所示，圆盘阀120包括：第一阀盘123a及第二阀盘123b、第一阀弹簧127a及至少一第二阀弹簧127b及盘环125(disc ring)，其中，第一阀盘123a及第二阀盘123b堆叠在阀固定器122的环状阀板上；第一阀弹簧127a及至少一第二阀弹簧127b利用间隔器126而与第一阀盘123a及第二阀盘123b分开一个间隔；盘环125置于：第一阀盘123a及第二阀盘123b的外周边、与第一阀弹簧127a及第二阀弹簧127b的外周边之间。
在第一阀盘123a及第二阀盘123b中，与阀固定器122的环状阀板紧密接触的第一阀盘123a具有一个向内周边开口的切口(slit)，而堆叠在第一阀盘123a上且与盘环125紧密接触的第二阀盘123b具有一个向外周边开口的切口(slit)。
而且，在第一阀弹簧127a及第二阀弹簧127b中，与盘环125紧密接触的第一阀弹簧127a具有向外周边开口的切口，而堆叠在第一阀弹簧127a上的至少一第二阀弹簧127b不设置切口。
在此，形成在第二阀盘123b及第一阀弹簧127a上的切口形成固定孔隙(fixed orifice)。
背压腔130设置成：使得背压腔130内的压力可根据电磁阀驱动单元140的操作而自我改变，以使一定背压产生于阀盘120的后部并施加至该后部。背压腔130内的压力改变，亦即，施加至圆盘阀120上的背压使得抵抗流经第一流体通道122a的流体的抵抗力发生变化，从而为吸震器提供可变的阻尼力。
电磁阀驱动单元140包括：压杆142，此压杆142根据电磁阀141的电流值作前后移动。根据本发明的实施例，通过施加相对低的电流值(例如，0.3A)，使压杆142被移动至产生软模式的阻尼力的位置；而通过施加相对高的电流值(例如，1.3A)，使使压杆142被移动至产生硬模式的阻尼力的位置。
同时，根据本实施例的电磁阀100包括：阀芯150(spool)，该阀芯150与压杆142同轴设置、且阀芯150配合压杆142的移动而线性移动。阀芯150沿着阀芯导引部160移动，且阀芯150的一端与压杆142接触，另一端由压缩弹簧155弹性支撑。因此，阀芯150利用压杆142的加压而向前移动，利用压缩弹簧155的回复力而向后移动。
从圆盘阀120上游侧延伸至背压腔130的背压调节流体通道的开启/关闭及/或开口率(opening rate)是受阀芯150的移动的控制，而且，也受阀芯150与阀芯导引部160之间的相互作用的控制。其中，阀芯150的移动是根据电磁阀的操作而为之。
为了开启/关闭背压调节流体通道或调节其开口率，本实施例的阀芯150包括：流体导引槽152，其通过形成在阀芯导引部160上的连接端口162与圆盘阀120的上游侧流体相通。阀芯导引部160形成有第二流体通道164，使从流体导引槽152供应的流体流到背压腔130。
流体导引槽152及第二流体通道164的开口率可由阀芯150的移动来进行调节，且流体导引槽152及第二流体通道164至少其中之一或两者形成可变孔隙(variable orifice)。
如图2中的箭头所示，当背压调节流体通道被开启时，流体经由可变孔隙(即，流体导引槽152及第二流体通道164)供应至背压腔，然后，经由固定孔隙(即，形成在第二阀盘123b及第一阀弹簧127a上的切口)供应至低压流体通道4a。与流体经由固定孔隙、背压腔及可变孔隙流至低压侧的现有电磁阀相比，本发明的流体是经由可变孔隙、背压腔及固定孔隙流至低压侧。
背压调节流体通道处于开启状态时，流体可自由通过流体导引槽152及第二流体通道164流至背压腔130，而背压腔130中的背压上升。相反，如果阀芯150的流体导引槽152由阀芯导引部160的内壁阻断、或第二通道164由阀芯150的移动所阻断，即，如果背压调节流体通道被关闭时，背压腔130实质上不具有抵抗圆盘阀120的背压。
如果根据电磁阀在被施加相对高电流情况下的操作以及在电磁阀的这种操作下，阀芯150的向前移动使背压调节流体通道开启，背压腔130充满流体(如图1的虚线箭头所示)，此流体是沿着背压调节流体通道进行流动，此流体产生对抗圆盘阀120的大背压。在此位置，已通过阀固定器122的第一流体通道122a的流体(由图1中的实线箭头所示)冲击圆盘阀120使圆盘阀120向后偏，然后此流体流向低压流通道4a。在这个过程中，产生高阻尼力。
如果施加相对低的电磁阀电流且使阀芯150向后移，背压调节流体通道被关闭。在这种状态下，高压流(实线箭头所示)推挤圆盘阀120并同时产生软阻尼力，然后流向低压流通道4a。
如上所述，根据本发明，提供了一种吸震器的电磁阀，其中用于改变阻尼力且结构复杂、元件数量多的电磁阀的阀固定器可配置成一体的结构，从而可简化电磁阀的结构及安装。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种吸震器的电磁阀，其中，借由调节抵抗圆盘阀的背压，而对于阻尼力进行调节，所述电磁阀的特征在于其包括：
背压腔，借由从背压调节流体通道而注入的流体来产生抵抗所述圆盘阀的背压；以及
阀芯，借由所述电磁阀的操作而在阀芯导引部内移动，以控制所述背压调节流体通道的开启/关闭或开口率；
其中，所述背压调节流体通道包括：
可变孔隙，所述可变孔隙的开口率由所述阀芯及所述阀芯导引部来调节；
所述背压腔；以及
固定孔隙，所述固定孔隙形成于所述圆盘阀上。
2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：
所述可变孔隙包括：形成在所述阀芯上的流体导引槽，且
所述流体导引槽的开口率由所述阀芯导引部根据所述阀芯的移动而进行调节。
3.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：
所述可变孔隙包括：形成在所述阀芯导引部上的流体通道，且
所述流体通道与所述背压腔为流体相通，所述流体通道的开口率是根据所述阀芯的移动而进行调节。
4.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于所述圆盘阀包括：
第一阀盘及第二阀盘，堆叠在阀固定器的环形阀片上；
第一阀弹簧及第二阀弹簧，设置成与所述第一阀盘及第二阀盘由间隔器隔开一定间隔；以及
盘环，夹设在所述第一阀盘及第二阀盘的外周边、与所述第一阀弹簧及第二阀弹簧的外周边之间。
5.如权利要求4所述的电磁阀，其特征在于：
与所述阀固定器紧密接触的所述第一阀盘具有向内周边开口的切口；
堆叠在所述第一阀盘上并与所述盘环紧密接触的第二阀盘具有向外周边开口的切口；
与所述盘环紧密接触的所述第一阀弹簧具有向外周边开口的切口；且
堆叠在所述第一阀弹簧上的所述第二阀弹簧不具有切口。
6.如权利要求5所述的电磁阀，其特征在于：
形成在所述第二阀盘及第一阀弹簧上的所述切口形成所述固定孔隙。
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