CN102630283A - 双弹簧可变阀系统 - Google Patents

Abstract

一种减振器具有筒形壳体，其包括将壳体分成压缩腔室和回弹腔室的活塞。活塞具有多个孔口，使得油在压缩腔室和回弹腔室之间流动。回弹弹性盘布置在压缩腔室内，以便阻碍油从回弹腔室流到压缩腔室。双弹簧可调节阀系统布置在压缩腔室内，以便向着回弹弹性盘施加偏置力。套筒在第一弹簧和第二弹簧之间延伸，使得第一弹簧和第二弹簧相互连接。致动器经由心轴连接到第二弹簧，以便选择性地压缩或扩张第二弹簧，从而调节回弹弹性盘上的偏置力。

Description

双弹簧可变阀系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年11月23日提交的序列号为60/263513的申请的权益。

技术领域

一种减振器组件包括用于吸收第一部件和第二部件之间的力的流体。

背景技术

机动车辆通常包括具有也称为阻尼器的减振器的悬挂系统，用于吸收车辆的框架和车轮组件之间的力。大多数减振器具有沿着轴线延伸并具有开放内部的筒形壳体。活塞可滑动地设置在壳体中以将开放内部分成活塞一侧的压缩腔室和活塞另一侧的回弹腔室。接合活塞的杆延伸经过活塞壳体，用于附接到车辆的框架或者车轮组件，并且壳体附接到框架或车轮组件的另一个。活塞具有用于响应于车轮组件相对于框架的运动使壳体中的流体在回弹腔室和压缩腔室之间传输的多个孔口。由于流体必须经过活塞的小孔口，减振器产生阻尼力，以抵抗车轮组件相对于车辆框架的运动。已知的是具有通常提供更好的车辆性能的高阻尼力的减振器和具有通常提供更好的乘客舒适性的低阻尼力的减振器。已知的是具有通常提供更好的车辆性能的高阻尼力的减振器和具有通常提供更好的乘客舒适性的低阻尼力的减振器。

已经开发了多种用于调节减振器的阻尼水平以便影响车辆的动态特性的方法。1996年4月16日授权给Koukichi Takahashi的美国专利No.5507371(Takahashi‘371)中展示了这种可调节减振器的一个例子。Takahashi‘371示出了一种在活塞一侧上包括阀的可调节减振器，该阀以偏转的方式变形以阻碍流体流经活塞的孔口。弹簧设置在阻尼阀的另一侧上以便在阻尼阀上施加偏置力。弹簧连接到致动杆，用于调节弹簧施加在阻尼阀上的偏置力。对阻尼阀的偏置力的调节最终影响了减振器的阻尼力。对于改善的可调节减振器具有持续的需求。

发明内容

一种减振器组件包括接合活塞以阻碍流体经过活塞的孔口的弹性盘。第一弹簧布置在壳体内，以向着弹性盘施加偏置力。与第一弹簧隔开的第二弹簧布置在减振器内并与第一弹簧隔开，并且套筒在第一弹簧和第二弹簧之间延伸。致动器连接到第二弹簧，以便选择性地扩张或收缩第二弹簧。套筒将力从可调节的第二弹簧传递到第一弹簧，以便调节向着弹性盘施加的偏置力，最终影响减振器组件的阻尼水平。

该减振器组件是有利的，因为根据所选择的致动器，可以快速调节到预定停止点之间的无限数量的位置。换言之，减振器的阻尼力可被调节，以适应阻尼设置的宽范围。即使车辆在使用时，阻尼水平也可通过车辆的操作者快速调节。

另外，双弹簧设计在减振器阻尼水平方面允许非常小和精确的调节，并且需要非常少的能量来实现这些调节。换言之，小且有效的致动器足以调节减振器组件的阻尼水平。

另外，双弹簧设计非常紧凑，并且可添加到现有的减振器上，或者双弹簧设计可与其他阀系统结合使用。此外，任何类型的致动器可用来调节减振器的阻尼水平。最后，减振器的每个部件均是现成的或者可以廉价制造。因此，本发明以低成本提供昂贵减振器的可调节性能。

附图说明

通过结合附图参考下面的详细描述可以更好地理解本发明的其它优点，其中：

图1是本发明的第一示例性实施方式的立体图；和

图2是沿着图1的线2-2截取的所述示例性实施方式的截面图。

具体实施方式

参照附图，其中在几幅图中相同的标记表示相应的部件，图1和2中总体表示一种包括用于吸收第一部件和第二部件之间的力的流体的减振器组件20。尽管图中示出的是单管减振器，但应当认识到可以替代地使用双管减振器。减振器组件20可用在许多不同应用中，包括但不限于机动车辆、全地形车辆或者雪地车辆。

图2是减振器组件20的第一示例性实施方式的截面图。该示例性实施方式包括壳体22，该壳体具有筒形并沿着轴线A从第一壳体端24延伸到第二壳体端26。壳体22还具有容纳流体的开放内部28、30。流体优选为油，但也可替代地使用任何其它流体。

活塞32可滑动地设置在壳体22的开放内部28、30中，用于在轴向方向上滑动。活塞32将壳体22的开放内部28、30分成活塞32一侧的压缩腔室28和活塞32另一侧的回弹腔室30。

第一连接器34设置在第一壳体端24上以附接到第一部件，例如汽车的框架。与活塞32相互连接的杆36沿着轴线A经过第二壳体端26延伸到第二连接器38，以附接到第二部件，例如汽车的车轮组件。

活塞32具有用于响应于第二部件(车轮组件)相对于第一部件(框架)的运动经活塞32在压缩腔室28和回弹腔室30之间输送油的多个孔口40，或者反过来。压缩弹性盘42设置在壳体22的回弹腔室30中并邻接活塞32，以便在活塞32的压缩冲程过程中阻碍油经活塞32的孔口40从压缩腔室28到回弹腔室30的流动。在活塞32的压缩冲程过程中，相对于回弹腔室30，压缩腔室28中的油的压力增加。压缩弹性盘42优选由例如弹簧钢的弹性材料形成，以便只响应于压缩腔室28和回弹腔室30中的油之间的阈值压力差偏转以打开孔口40，从而允许油流经孔口40。

示例性实施方式还包括在压缩腔室28内固定到活塞32的多个回弹弹性盘44。第一固定弹簧座46邻接回弹弹性盘44，并且第一弹簧48在第一固定弹簧座46和回弹弹性盘44上施加偏置力，以便在通常情况下闭合活塞32的孔口40。第一弹簧48的另一端接合与第一固定弹簧座46轴向隔开并固定到活塞32的第二固定弹簧座50。

在活塞32的回弹冲程的过程中，回弹腔室30内的流体压力相对于压缩腔室28内的流体压力升高。一旦回弹腔室30内的流体压力超过压缩腔室28内的流体压力阈值量，回弹弹性盘44偏转，或者抵抗第一弹簧50施加的偏置运动，以便打开活塞32的孔口40，并使得油从回弹腔室30流到压缩腔室28。因此，回弹弹性盘44的偏置至少部分通过第一弹簧48施加到回弹弹性盘44上的偏置力来确定。

具有大致管状形状的套筒52布置在壳体22的压缩腔室28内。管状套筒54的一端具有环形凸缘56，环形凸缘56定位在第一弹簧48和第一固定弹簧座46之间。管状套筒52从环形凸缘54延伸经过第一弹簧48到与第二固定弹簧座50轴向隔开的第一可调节弹簧座56。管状套筒52在第二固定弹簧座50和第一可调节弹簧座56之间具有开口端空腔58，并且开口端空腔58通向压缩腔室28。

第二可调节弹簧座60在第二固定弹簧座50和第一可调节弹簧座56之间布置在开口端空腔58内。第二可调节弹簧座60在通常情况下邻接第二固定弹簧座50。第二弹簧62在第一可调节弹簧座56和第二可调节弹簧座60之间延伸，以便向着管状套筒52施加偏置力。

示例性实施方式还包括布置在回弹腔室30内的致动器64。致动器64连接到心轴66，以便在轴向方向上运动心轴66。心轴66轴向延伸经过活塞32，以接合第二可调节弹簧座60，从而在开口端空腔58内在轴向方向上运动第二可调节弹簧座60。示例性实施方式的致动器64是双稳定螺线圈致动器64。但是，应该理解到可以使用任何其他致动器来运动心轴66，包括但不局限于步进马达、手动操作致动器、气动致动器或电致动器。示例性实施方式的双稳定螺线圈致动器64可只在两个稳定位置之间移动第二可调节弹簧座60。但是，根据所选择的致动器，第二可调节弹簧座60可调节到两个既定停止点之间的无限数量的位置，其中一个既定停止点是第二固定弹簧座50。

第二可调节弹簧座60经过心轴66的运动改变了第二弹簧62施加到套筒52的偏置力。此偏置力经由套筒52的凸缘54施加在第一弹簧48上，以便抵消第一弹簧48施加在回弹弹性盘44上的一些偏置力。换言之，通过运动第二可调节弹簧座60压缩第二弹簧62最终减小了回弹弹性盘44上的偏置力。

在操作中，为了减小减振器组件20的阻尼水平，致动器64被致动，以便朝着第一可调节弹簧座56轴向运动心轴66和第二可调节弹簧座60。这压缩了第二弹簧62，使其向着套筒52施加增加的偏置力。由于第一弹簧48经由环形凸缘54连接到套筒52，向着套筒52的增加偏置力减去了第一弹簧48施加在回弹弹性盘44上的一些偏置力。随着偏置力减小，需要较小的压力来偏转回弹弹性盘44，因此减小了减振器组件20的阻尼水平。减振器组件20的阻尼水平可通过致动致动器64而使得第二可调节弹簧座60朝着第二固定弹簧座50运动返回来恢复。

显然，根据上面的教导，本发明的很多修改和变型是可行的并且可以与具体描述的不同但在权利要求范围内的方式实践。这些在先的叙述应当被理解为覆盖本发明的新颖性实施其应用的任何组合。设备权利要求中使用的词语“所述”指的是意在包括在权利要求覆盖范围的在先的积极叙述，而词语前的词语“该”不意在包括在权利要求的覆盖范围。另外，权利要求中的附图标记只是为了方便并不能以任何方式解读为限制。

Claims (15)

1.一种减振器组件，包括用于吸收第一部件和第二部件之间的力的流体，所述减振器组件包括：

壳体，所述壳体沿着轴线延伸，并具有开放内部，

活塞，所述活塞可滑动地布置在所述壳体的所述开放内部中，并限定所述活塞一侧的压缩腔室和所述活塞的另一侧的回弹腔室，

所述活塞具有至少一个孔口，以便经所述活塞的所述孔口在所述压缩腔室和回弹腔室之间输送所述流体，

弹性盘，所述弹性盘接合所述活塞，以便阻碍流体经过所述活塞的所述孔口，

第一弹簧，所述第一弹簧接合所述弹性盘，以便向着所述弹性盘施加偏置力，

第二弹簧，

致动器，所述致动器用于选择性地压缩和扩张所述第二弹簧，以及

套筒，所述套筒接合所述第一弹簧和所述第二弹簧，以响应于所述第二弹簧的所述选择性的压缩和扩张来调节所述第一弹簧。

2.根据权利要求1所述的减振器组件，还包括第一固定弹簧座，所述第一固定弹簧座布置在所述第一弹簧和所述弹性盘之间，以便接收所述第一弹簧，并将所述偏置力从所述第一弹簧传递到所述弹性盘。

3.根据权利要求2所述的减振器组件，其中，所述套筒具有定位在所述第一弹簧和所述第一固定弹簧座之间的向内延伸的环形凸缘。

4.根据权利要求3所述的减振器组件，其中，所述套筒具有大致管状形状。

5.根据权利要求3所述的减振器组件，其中，所述套筒从所述环形凸缘经过所述第一弹簧延伸到接合所述第二弹簧的第一可调节弹簧座。

6.根据权利要求5所述的减振器组件，还包括与所述第一固定弹簧座轴向隔开的第二固定弹簧座。

7.根据权利要求6所述的减振器组件，其中，所述套筒在所述第二固定弹簧座和所述第一可调节弹簧座之间具有空腔。

8.根据权利要求7所述的减振器组件，还包括布置在所述套筒的所述空腔内的第二可调节弹簧座。

9.根据权利要求8所述的减振器组件，还包括心轴，所述心轴使得所述致动器和所述第二可调节弹簧座相互连接，以便在轴向方向上运动所述第二可调节弹簧座。

10.根据权利要求9所述的减振器组件，其中，所述第二弹簧在所述第一可调节弹簧座和第二可调节弹簧座之间延伸，以便向着所述套筒施加偏置力。

11.根据权利要求1所述的减振器组件，其中，所述第一弹簧和所述第二弹簧布置在所述压缩腔室内。

12.根据权利要求11所述的减振器组件，其中，所述致动器布置在所述回弹腔室内。

13.根据权利要求1所述的减振器组件，其中，所述弹性盘是布置在所述压缩腔室内的回弹弹性盘。

14.根据权利要求13所述的减振器组件，还包括多个回弹弹性盘。

15.根据权利要求13所述的减振器组件，还包括布置在所述回弹腔室内并邻接所述活塞的压缩弹性盘。

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