CN101809312A - 盘簧入口 - Google Patents

Abstract

一种用于减振器的盘阀组件由于阀盘的轴向运动而打开。阀盘通过阀门弹簧被偏压紧靠阀体。所述阀门弹簧被设计为提供将阀盘偏压紧靠所述阀体的圆周非对称负载。所述盘阀组件可用作活塞回弹阀组件、活塞压缩阀组件、底阀压缩阀组件或底座阀回弹阀组件。

Description

盘簧入口

技术领域

本公开内容涉及汽车减振器。更具体地，本公开内容涉及控制减振器的流体流动特征的阀组件。

背景技术

本部分的陈述仅提供与本公开内容相关的背景信息，并不构成现有技术。

减振器与汽车悬架系统以及其他悬架系统结合使用，以吸收在悬架系统运动期间产生的多余的振动。为了吸收这些多余的振动，通常在车辆的簧上(车身)质量和簧下(悬架/底盘)质量之间连接有汽车减振器。

最常见的汽车减振器类型是阻尼型减振器，其可以是单管式设计或双管式设计中的任一种。在单管式设计中，活塞位于压力管内，并且该活塞通过活塞杆连接至车辆的簧上质量。压力管连接至车辆的簧下质量。活塞将压力管分成上工作室和下工作室。活塞包括：压缩阀系，其在压缩行程期间限制阻尼液从下工作室向上工作室流动；以及回弹阀系，其在回弹或伸张行程期间限制阻尼液从上工作室向下工作室流动。因为压缩阀系和回弹阀系都具有限制阻尼液流动的能力，所以减振器能够产生抵消振动的阻尼力，否则所述振动会从簧下质量传递到簧上质量。

在双管式减振器中，一个流体储存室被限定在压力管和布置在该压力管周围的储存管之间。一个底阀组件(base valve assembly)位于下工作室和流体储存室之间，以控制阻尼液的流动。活塞的压缩阀系被移至底阀组件，且被替换为一个压缩止回阀组件。除了压缩阀系，底阀组件还包括一个回弹止回阀组件。底阀组件的压缩阀系在压缩行程期间产生阻尼力，而活塞的回弹阀系在回弹或伸张行程期间产生阻尼力。所述压缩止回阀组件和回弹止回阀组件二者都允许流体沿一个方向流动，但是禁止流体沿相反方向流动；然而，它们被设计成这种方式是为了避免产生阻尼力。

发明内容

本公开内容针对一种减振器，其包括用于减振器的止回阀组件的全位移设计阀系(full displacement design valving)。止回阀组件被设计为提供充分的流体流动，同时仍然保持减振器组件所要求的耐用性。

本发明的更多适用领域将通过在本说明书中提供的描述变得很明显。应当理解的是，所述描述和具体实施例仅旨在说明的目的，而并非旨在限制本公开内容的范围。

附图说明

在本说明书中描述的附图仅为了图解说明目的，并不旨在以任何方式限定本公开内容的范围。

图1是包含根据本公开内容的独特底阀组件的普通汽车的示意图；

图2是根据本公开内容的减振器的侧视截面图；

图3是根据本公开内容的活塞组件的放大横截面图；

图4是根据本公开内容的底阀组件的放大横截面图；

图5是在图2-4中示出的底阀组件的接口件的立体图；以及

图6A-6C是在图2-4中示出的接口盘的各种实施方案的立体图。

具体实施方式

以下描述在本质上仅为示例性的，并不旨在限制本公开内容、应用或使用。

现在参考附图，在这几幅附图中相同的参考标号表示相同或相应部件，图1所示为包含具有根据本公开内容的减振器的悬架系统的车辆，且该车辆被总体表示为参考数字10。车辆10包括后悬架12、前悬架14和车身16。后悬架12具有横向延伸的后桥总成(未示出)，其适于可操作地支撑车辆10的一对后轮18。该后桥总成通过一对减振器20和一对螺旋线圈弹簧22可操作地连接至车身16。类似地，前悬架14包括横向延伸的前桥总成(未示出)，以可操作地支撑车辆10的一对前轮24。该前桥总成通过第二对减振器26和一对螺旋线圈弹簧28可操作地连接至车身16。减振器20和26用于阻尼车辆10的簧下部分(即前悬架12和后悬架14)相对于簧上部分(即车身16)的相对运动。虽然车辆10被描述成具有前桥总成和后桥总成的乘用车，但减振器20和26可用于其他类型的车辆或其他类型的应用中，例如包含独立前悬架和/或独立后悬架系统的车辆。此外，在此使用的术语“减振器”指的是广义上的阻尼器，由此将包括麦弗逊立柱(McPherson struts)。

现在参考图2，其更详细地示出了减振器20。虽然图2仅示出了减振器20，但应理解的是，减振器26也包括以下所述的用于减振器20的阀组件。减振器26与减振器20的不同之处仅在于其适于连接至车辆10的簧上质量和簧下质量的方式。减振器20包括压力管30、活塞组件32、活塞杆34、储存管36和底阀组件38。

压力管30限定工作室42。活塞组件32可滑动地布置在压力管30内，并将工作室42分为上工作室44和下工作室46。在活塞组件32和压力管30之间布置有一个密封件48，以允许活塞组件32相对于压力管30滑动而不会产生不适当的摩擦力，同时还允许将上工作室44与下工作室46密封。活塞杆34附接至活塞组件32，且延伸穿过上工作室44以及穿过将压力管30的上端封闭的上端盖50。一个密封系统将上端盖50、储存管36与活塞杆34之间的接口密封。活塞杆34的与活塞组件32相对的端部适于固定至车辆10的簧上部分。在活塞组件32于压力管30内运动期间，活塞组件32内的阀系控制在上工作室44和下工作室46之间的流体运动。因为活塞杆34仅延伸穿过上工作室44而不穿过下工作室46，所以活塞组件32相对于压力管30的运动导致上工作室44内转移的流体量与下工作室46内转移的流体量之间的差异。这种转移的流体量的差异被称为“杆容积(rod volume)”，并且其流过底阀组件38。

储存管36围绕压力管30以限定一个位于管30和36之间的流体储存室52。储存管36的下端被一端盖54封闭，该端盖适于连接到车辆10的簧下质量。储存管36的上端附接至上端盖50。底阀组件38被布置在下工作室46和储存室52之间，以控制在室46和52之间的流体流动。当减振器26在长度上伸张时，由于“杆容积”概念，在下工作室46中需要额外体积的流体。因此，如下文详述的，流体将从储存室52穿过底阀组件38流到下工作室46。当减振器26在长度上压缩时，由于“杆容积”概念，多余体积的流体必须从下工作室46中移除。因此，如下详述的，流体将从下工作室46穿过底阀组件38流到储存室52。

现在参考图3，活塞组件32包括阀体60、压缩止回阀组件62和回弹阀组件64。压缩止回阀组件62被安装在活塞杆34上紧靠凸肩(shoulder)66。阀体60被安装紧靠压缩止回阀组件62，而回弹阀组件64被安装紧靠阀体60。螺母68将这些部件固定至活塞杆34。阀体60限定多个压缩通道70和多个回弹通道72。

压缩止回阀组件62包括一个支撑垫圈84、一个弯曲预负载盘86、一个或多个阀盘88、一个接口盘90、一个接口件92、一个入口阀盘94以及一个可选的孔盘96。支撑垫圈84被螺纹地或滑动地容纳在活塞杆34上，且被布置在阀体60和凸肩66之间。螺母68保持住阀体60和压缩止回阀组件62，同时允许螺母68拧紧而不压缩所述弯曲预负载盘86、阀盘88、接口盘90、接口件92、入口阀盘94或孔盘96。支撑垫圈84紧靠凸肩66定位，且通过布置在支撑垫圈84和阀体60之间的一个或多个垫片98来为阀盘88和接口盘90设置特定预载量。接口件92、入口阀盘94和孔盘96相对于支撑垫圈84和活塞杆34自由地轴向运动，以将压缩通道70打开或封闭，同时使回弹通道72保持打开。流至回弹通道72的流体是通过接口盘90的设计和/或接口件92的设计被提供的，所述接口件92如图5所示包括多个凸出部100。这些部件的轴向运动消除了弯曲这些部件以打开压缩通道70的需要，由此提供了用于阀组件的全位移阀盘。孔盘96包括至少一个槽102，该槽102允许限量的泄放流绕过压缩止回阀组件62。尽管压缩止回阀组件62被描述为包括孔盘96，但下述情况也落在本发明的范围内：省去孔盘96且没有泄放流；省去孔盘96，为阀体60上的密封槽岸(sealing land)提供至少一个槽102；或者如下文所述，省去孔盘96，在回弹阀组件64中提供泄放流。在压缩行程期间，下工作室46中的流体被压缩，使得流体压力反作用在入口阀盘94和孔盘96上。当作用在入口阀盘94和孔盘96上的流体压力克服了接口盘90的偏压负载时，入口阀盘94、孔盘96和接口件92将相对于支撑垫圈84轴向地运动以打开压缩通道70，允许流体从下工作室46流至上工作室44。在回弹行程期间，压缩通道70被入口阀盘94和孔盘96封闭。

回弹阀组件64包括一个接口件108、多个阀盘110和一个弹簧112。阀盘110邻接阀体60且封闭回弹通道72，但使压缩通道70保持打开。弹簧112被布置在接口件108和螺母68之间，以偏压阀盘110紧靠阀体60。如图所示的，多个阀盘110包括一个邻接阀体60的泄放阀盘114。泄放阀盘114包括允许限量泄放流绕过回弹阀组件64的一个或多个泄放槽116。尽管回弹阀组件64被示为包括泄放阀盘114时，但下述情况也落在本发明的范围内：省去泄放阀盘114且没有泄放流；省去泄放阀盘114，为阀体60上的密封槽岸提供一个或多个槽116；或者如上文所述，省去泄放阀盘114，在压缩止回阀组件62中提供泄放流。如果要提供泄放流，那么将使用孔盘96和泄放阀盘114中的任一个或二者。在回弹行程期间，上工作室44中的流体被压缩，使得流体压力反作用于阀盘110。当作用在阀盘110上的流体压力克服了阀盘110的弯曲负载和弹簧112的偏压负载时，阀盘110与阀体60分离以打开回弹通道72，允许流体从上工作室44流向下工作室46。在压缩行程期间，回弹通道72被阀盘110封闭。

如图5所示，接口件92包括被设计为与入口阀盘94相接的多个凸出部100。该多个凸出部向入口阀盘94均匀施加偏压负载，以及允许流体在接口件92和入口阀盘94之间流动以到达压缩通道70。图6A显示了接口盘90，该接口盘包括一个环形中心部分104和多个腿部(leg)106。可选择腿部106的数量和宽度以提供减振器20的具体阻尼特征。如图6A所示，多个腿部106都具有相同的宽度，且对称布置在中心部分104周围。由此，在腿部106之间提供流体流动以到达压缩通道70。图6B显示了一个接口盘90′，其中多个腿部106并不具有相同的宽度，且没有被对称布置在中心部分104周围，因此形成了一种不对称的设计。这种不对称的设计可用于调谐减振器20的阻尼曲线。图6C显示了一种接口盘90″，其是一个没有腿部106的环形盘。

现在参考图4，底阀组件38包括一个阀体120、一个入口或回弹止回阀组件122、一个压缩阀组件124、一个固定螺栓126和一个固定螺母128。阀体120通过压配或通过本领域内公知的其他方法被紧固至压力管30和端盖54。端盖54被固定至储存管36且限定多个流体通道130，所述多个流体通道允许在储存室52和底阀组件38之间的连通。阀体120限定多个入口或回弹流体通道132、多个压缩流体通道134，以及一个中心孔138。固定螺栓126延伸通过中心孔138且与固定螺母128螺纹接合，以将所述回弹止回阀组件122和压缩阀组件124都固定至阀体120。尽管图4显示了固定螺栓126和固定螺母128，但也可使用包括并不限于阀销的其他固定装置。

回弹止回阀组件122包括固定螺母128、弯曲预负载盘86、多个阀盘88、接口盘90、接口件92、入口阀盘94和孔盘96。固定螺栓126固定阀体120和回弹止回阀组件122，同时允许所述固定螺母128拧紧而不压缩所述弯曲预负载盘86、阀盘88、接口盘90、接口件92、入口阀盘94或孔盘96。通过使用布置在固定螺母128和阀体120之间的一个或多个垫片98来为阀盘88和接口盘90提供特定预载量。接口件92、入口阀盘94和孔盘96相对于固定螺母128自由地轴向运动，以将回弹通道132打开或封闭，但使压缩流体通道134保持打开。流至压缩流体通道134的流体是通过接口盘90的设计和/或接口件92的设计提供的，所述接口件92包括多个凸出部100，如图5所示。这些部件的轴向运动省去了弯曲这些部件以打开回弹通道132的需要，由此提供了用于阀组件的全位移阀盘。孔盘96包括至少一个槽102，该槽102允许限量的泄放流绕过回弹止回阀组件122。尽管回弹止回阀组件122被描述为包括孔盘96，但下述情况也落在本发明的范围内：省去孔盘96且没有泄放流；省去孔盘96，为阀体120上的密封槽岸提供至少一个槽102；或者如下文所述，省去孔盘96，在压缩阀组件124中提供泄放流。

压缩阀组件124包括多个阀盘140和固定螺栓126。阀盘140通过固定螺栓126和固定螺母128被偏压紧靠阀体120的下表面。阀盘140封闭多个压缩流体通道134，但使回弹通道132保持打开。如图所示的，多个阀盘140包括一个紧靠阀体120的泄放阀盘142。泄放阀盘142包括允许限量泄放流绕过压缩阀组件124的一个或多个泄放槽144。尽管压缩阀组件124被描述为包括泄放阀盘142，但下述情况也落在本发明的范围内：省去泄放阀盘142且没有泄放流；省去泄放阀盘142，为阀体120上的密封槽岸提供一个或多个泄放槽144；或者如上所讨论的，省去泄放阀盘142，在回弹止回阀组件122中提供泄放流。如果要提供泄放流，那么将使用孔盘96和泄放阀盘142中的任一个或二者。在减振器20的压缩行程期间，下工作室46中的流体压力会上升，直到压缩流体通道134中的流体压力能够克服阀盘140的弯曲力为止。当作用在阀盘140上的流体压力超过阀盘140的弯曲力时，阀盘140将偏离阀体120，以允许流体从下工作室46向储存室52流动。

如图5所示，接口件92包括被设计为与入口阀盘94相接的多个凸出部100。该多个凸出部提供均匀施加至入口阀盘94的偏压负载，以及允许流体在接口件92和入口阀盘94之间流动以到达回弹流体通道132。

在压缩行程期间，下工作室46中的流体被压缩，使得流体压力反作用于压缩止回阀组件62的孔盘96和入口阀盘94。当作用在孔盘96和入口阀盘94上的流体压力克服了由压缩止回阀组件62的阀盘88和接口盘90所产生的偏压负载时，阀盘88和接口件90将偏离，以允许压缩止回阀组件62的接口件92、入口阀盘94和孔盘96轴向运动来打开压缩通道70，允许流体从下工作室46流向上工作室44。阀盘88和接口盘90的强度以及压缩通道70的尺寸被设计为适用特定量的负载，使得压缩止回阀组件62快速打开以允许流体流动，但压缩止回阀组件62也有助于减振器20的阻尼特征。

由于杆流动的概念，在下工作室46中的流体压力也将通过压缩流体通道134反作用于阀盘140。当流体压力超过阀盘140的弯曲负载时，阀盘140将偏离阀体120以允许流体从下工作室46流向储存室52。阀盘140的设计以及压缩流体通道134的尺寸将确定在压缩行程期间减振器20的阻尼特征。在阀盘140的偏离之前，受控量的流体流、泄放流将通过在回弹止回阀组件122中的槽102和/或在压缩阀组件124中的泄放阀盘142中的泄放槽144(如果提供的话)，从下工作室46流向储存室52。

在回弹行程期间，上工作室44中的流体被压缩，使得流体压力通过回弹流体通道72反作用于阀盘110。当流体压力超过阀盘110的预负载和弹簧112的偏压负载时，阀盘140将偏离阀体60以允许流体从上工作室44流向下工作室46。阀盘110、弹簧112的设计以及回弹流体通道72的尺寸将确定在回弹行程期间减振器20的阻尼特征。在阀盘110的偏离之前，受控量的流体流、泄放流将通过在压缩止回阀组件62中的槽102和/或在回弹阀组件64中的泄放阀盘114中的泄放槽116(如果提供的话)，从上工作室44流向下工作室46。

由于杆容积的概念，需要额外量的流体流到下工作室46中，且该流体将从储存室52流出。上工作室44中的压力的上升将引起下工作室46中流体的减少，使得储存室52中的压力将超过下工作室46中的流体压力。该流体压力将反作用在回弹止回阀组件122的孔盘96和入口阀盘94上。当作用在孔盘96和入口阀盘94上的流体压力克服了由回弹止回阀组件122的阀盘88和接口盘90所产生的偏压负载时，阀盘88和接口件90将偏离，以允许回弹止回阀组件122的接口件92、入口阀盘94和孔盘96轴向运动来打开回弹通道132，允许流体从储存室52流向下工作室46。阀盘88和接口盘90的强度以及回弹流体通道132的尺寸被设计为适用特定量的负载，使得回弹止回阀组件122快速打开以允许流体流动，但回弹止回阀组件122也有助于减振器20的阻尼特征。

Claims (20)

1.一种减振器，包括：

压力管，其形成一个工作室；

活塞体，其被布置在由所述压力管形成的所述工作室内，所述活塞体将所述压力管分成上工作室和下工作室，所述活塞体限定多个第一压缩通道、多个第一回弹通道、环绕所述多个第一压缩通道和所述多个第一回弹通道的外部槽岸，以及环绕所述多个第一回弹通道的内部槽岸；

活塞杆，其被附接至所述活塞体，所述活塞体延伸通过所述压力管的一端；

压缩阀组件，其与所述活塞体接合，所述压缩阀组件包括：

第一阀盘，其与所述活塞体的内部槽岸和外部槽岸接合，以封闭所述多个第一压缩通道；

第一接口件，其与所述第一阀盘接合；以及

第一偏压构件，其被布置在所述第一接口件和所述活塞杆之间，所述第一偏压构件将所述第一接口件和所述第一阀盘推向所述活塞体。

2.根据权利要求1所述的减振器，其中所述第一偏压构件是盘簧。

3.根据权利要求2所述的减振器，其中所述盘簧包括环形中心部分，以及从所述环形中心部分向外径向延伸的多个腿部。

4.根据权利要求3所述的减振器，其中所述多个腿部中的一个的宽度不同于所述多个腿部中的另一个的宽度。

5.根据权利要求4所述的减振器，其中所述多个腿部相对彼此不对称地圆周放置。

6.根据权利要求3所述的减振器，其中所述多个腿部相对彼此不对称地圆周放置。

7.根据权利要求1所述的减振器，其中所述减振器还包括回弹阀组件，所述回弹阀组件包括：

第二阀盘，其与所述活塞体接合以封闭所述多个第一回弹通道；

第二接口件，其与所述第二阀盘接合；以及

第二偏压构件，其被放置在所述第二接口件和所述活塞杆之间，所述第二偏压构件将所述第二接口件和所述第二阀盘推向所述活塞体。

8.根据权利要求7所述的减振器，其中所述第二偏压构件是压缩弹簧。

9.根据权利要求1所述的减振器，其中所述减振器还包括：储存管，其围绕所述压力管以在所述压力管和所述储存管之间限定储存室；以及底阀组件，其被放置在所述工作室和所述储存室之间，所述底阀组件包括：

底阀体；

第二阀盘，其与所述底阀体接合；

第二接口件，其与所述第二阀盘接合；以及

第二偏压构件，其被放置在所述第二接口件和所述底阀体之间，所述第二偏压构件将所述第二接口件和所述第二阀盘推向所述底阀体。

10.根据权利要求9所述的减振器，其中所述第二偏压构件是盘簧。

11.根据权利要求10所述的减振器，其中所述盘簧包括环形中心部分，以及从所述环形中心部分向外径向延伸的多个腿部。

12.根据权利要求11所述的减振器，其中所述多个腿部中的一个的宽度不同于所述多个腿部中的另一个的宽度。

13.根据权利要求12所述的减振器，其中所述多个腿部相对彼此不对称地圆周放置。

14.根据权利要求11所述的减振器，其中所述多个腿部相对彼此不对称地圆周放置。

15.根据权利要求9所述的减振器，其中所述偏压构件产生不对称的偏压负载。

16.根据权利要求9所述的减振器，其中所述底阀体限定多个第二压缩通道、多个第二回弹通道、环绕所述多个第二压缩通道和所述多个第二回弹通道的外部槽岸，以及环绕所述多个第二压缩通道的内部槽岸，所述第二阀盘与所述底阀体的内部和外部槽岸接合，以封闭所述多个回弹通道。

17.根据权利要求1所述的减振器，其中所述偏压构件产生不对称的偏压负载。

18.一种减振器，包括：

压力管，其形成工作室；

活塞体，其被放置在由所述压力管形成的所述工作室内，所述活塞体将所述压力管分成上工作室和下工作室，所述活塞体限定压缩通道和回弹通道；

活塞杆，其被附接至所述活塞体，所述活塞体延伸通过所述压力管的一端；

压缩阀组件，其与所述活塞体接合，所述压缩阀组件包括：

第一阀盘，其与所述活塞体接合；

第一接口件，其与所述第一阀盘接合；以及

第一偏压构件，其被放置在所述第一接口件和所述活塞杆之

间，所述第一偏压构件将所述第一接口件和所述第一阀盘推向所

述活塞体，所述偏压构件产生不对称的偏压负载。

19.根据权利要求18所述的减振器，其中所述减振器还包括回弹阀组件，所述回弹阀组件包括：

第二阀盘，其与所述活塞体接合以封闭所述多个第一回弹通道；

第二接口件，其与所述第二阀盘接合；以及

第二偏压构件，其被放置在所述第二接口件和所述活塞杆之间，所述第二偏压构件将所述第二接口件和所述第二阀盘推向所述活塞体。

20.根据权利要求18所述的减振器，其中所述减振器还包括：储存管，其围绕所述压力管以在所述压力管和所述储存管之间限定一个储存室；以及底阀组件，其被放置在所述工作室和所述储存室之间，所述底阀组件包括：

底阀体；

第二阀盘，其与所述底阀体接合；

第二接口件，其与所述第二阀盘接合；以及

第二偏压构件，其被放置在所述第二接口件和底阀体之间，所述第二偏压构件将所述第二接口件和所述第二阀盘推向所述底阀体。

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