CN103282688B - 阻尼管加强套筒 - Google Patents

Abstract

一种支柱组件，包括上部安装组件、减震器和转向节。所述上部安装组件被附接到作为所述减震器一部分的活塞杆。所述转向节被附接到所述减震器的外管，该外管可为双管减震器的储存管或单管减震器的压力管。加强构件增加所述外管的与所述转向节相连接的区域的强度。

Description

阻尼管加强套筒

技术领域

本公开涉及用于车辆的悬架系统的角组件（corner assemblies）。更具体而言，本公开涉及用于角组件的减震器，该减震器在与所述角组件的其它部件相连接的区域中包括加强外管。

背景技术

本部分提供与本公开内容相关的背景信息，其未必为现有技术。

用于悬架系统的角组件在机动车辆工业中为众所周知的。用于悬架的角组件的最常用的形式为支柱悬架系统。支柱系统包括围绕为减震器的伸缩支柱同中心定位的螺旋弹簧。支柱组件的上端包括安装在塔中的上部安装组件，该塔由在车辆的车轮拱罩上方位置处的车身形成。支柱组件的下端被附接到车轮组件的转向节。典型地，转向节包括夹紧减震器的外管的夹紧机构。

螺旋弹簧围绕减震器定位并在上弹簧座与下弹簧座之间延伸，上弹簧座为支柱组件的顶部安装组件的一部分，下弹簧座典型地通过焊接被附接到支柱组件的减震器。减震器的外管必须被设计为足够牢固以满足与车辆的万向节相连接的夹紧载荷的要求。虽然外管的与转向节相连接的夹紧区域必须被设计为承受夹紧载荷要求，但是外管的其余部分或非夹紧区域不具有这些强度要求。外管的非夹紧区域的强度要求通常低于夹紧部分的强度要求。通常，减震器的外管被设计为恒定壁厚的管。外管的厚度被设计为满足夹紧载荷要求，由于减震器的非夹紧部分不要求与夹紧部分相同的强度，所以恒定壁厚的管在非夹紧部分被过度设计。这导致浪费材料和过多成本。虽然具有可变厚度的单个管能应用到本申请，但是制造单个可变壁厚的管的成本和复杂程度使得其是不可接受的选择。

其它类型的角组件包括包含轭的支柱组件，其中减震器的外管通过附接到下控制臂、转向节或角组件的另一部件的轭夹紧。另一类型的角组件为包括轭的双控制臂角组件，其中减震器的外管通过附接到角组件的下控制臂、转向节或另一部件的轭而被夹紧。在这些角组件的每一个中，减震器被附接到车辆的簧上质量。这些角组件具有与上面讨论的用于支柱组件的减震器的外管的夹紧相同的问题。

发明内容

本部分提供本公开的大致总结，并非其全部范围或其全部特征的全面公开。

本公开旨在一种具有恒定壁厚外管的减震器，其中外管的厚度被设计为满足外管的非夹紧部分的载荷要求。在该管的夹紧部分提供加强构件。该加强构件增加外管的夹紧部分的强度，以便承受夹紧载荷要求。该系统提供较低成本和较低重量的减震器，其被设计为最优地满足外管的夹紧部分和非夹紧部分的载荷要求。

进一步的适用领域从在此提供的描述将变得明显。在该发明内容中的描述和特定示例仅用于例示的目的，并非意欲限制本公开的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于所选实施例而不是所有可能实施方式的例示目的，并且不意欲限制本公开的范围。

图1为使用根据本公开的减震器的车辆的例示图；

图2为包含根据本公开的减震器的角组件的侧视图；

图3为在外管的夹紧部分中包含外管的加强件的减震器的侧视图；

图4为图3中例示的减震器的活塞组件的局部为剖面的放大侧视图；

图5为图3中例示的减震器的底阀组件的局部为剖面的放大侧视图；

图6为图3中的减震器的夹紧部分的放大剖视图；

图7为根据本发明另一实施例的减震器的夹紧部分的放大剖视图；以及

图8为根据本发明另一实施例的包含本公开的减震器的角组件的侧视图。

相应的附图标记在附图的数个视图中始终指示相应的部分。

具体实施方式

现在将参照附图更完全地描述示例实施例。

图1中示出包括悬架系统的车辆，该悬架系统具有根据本公开的角组件，车辆通常由附图标记10表示。车辆10包括后悬架12、前悬架14和车身16。后悬架12具有适于操作性地支撑车辆的后轮18的横向延伸的后轴组件（未示出）。后轴组件借助一对角组件20操作性地连接到车身16，该一对角组件20包括一对减震器22和一对螺旋弹簧24。类似地，前悬架14包括用于操作性地支撑车辆的前轮26的横向延伸的前轴组件（未示出）。前轴组件借助第二对角组件28操作性地连接到车身16，第二对角组件28包括一对减震器30和一对成形螺旋弹簧32。减震器22和30用于缓冲车辆10的簧下部分（即，分别为前悬架12和后悬架14）和簧上部分（即，车身16）的相对运动。虽然车辆10已经被描绘为具有前轴组件和后轴组件的客车，但是减震器22和30可被用于其它类型的车辆和/或在诸如包括独立前悬架系统和/或独立后悬架系统的车辆之类的其它类型的应用中使用。而且，在此使用的术语“减震器”通常是指阻尼器，因而将包括支柱。另外，虽然前悬架14被例示为具有一对支柱或减震器30，但是如果期望的话，使后悬架12包括一对支柱或减震器30也在本发明的范围内。

现在参见图2，更详细地例示用于车辆10的前角组件28。车身16限定振动塔34，振动塔34包括车辆10的金属片，支柱组件36安装在振动塔34内，支柱组件36包括减震器30的形式的伸缩器件、螺旋弹簧32、顶部安装组件38和转向节40。包括减震器30、螺旋弹簧32和顶部安装组件38的支柱组件36利用振动塔34附接到车辆10。顶部安装组件38包括顶部安装件42、轴承组件44和上弹簧座46。顶部安装件42包括整体模制的主体和刚性主体构件，并典型地由模压钢制成。顶部安装组件38通过螺栓48安装到振动塔34。轴承组件44摩擦配合在顶部安装件42的模制主体内以便位于顶部安装件42中，从而轴承组件44的一侧相对于顶部安装件42和振动塔34被固定。轴承组件44的第二侧相对于轴承组件44的第一侧、顶部安装件42和振动塔34自由旋转。

轴承组件44的自由旋转侧承载间隙配合到轴承组件44的外径的上弹簧座46。颠簸缓冲器50被设置在上弹簧座46与减震器30之间。颠簸缓冲器50包括由塑性防尘罩52保护的弹性材料。缓冲器盖54位于减震器30上以与颠簸缓冲器50和塑性防尘罩52相连接。

下弹簧座56被附接到减震器30，螺旋弹簧32被设置在上弹簧座46与下弹簧座56之间以使车身16与前悬架14隔离。虽然减震器30在图2中例示，但是将理解减震器22也可包括在此描述的减震器30的特征。

在将支柱组件36组装到车辆10中之前，执行支柱组件36的预组装。缓冲器盖54、颠簸缓冲器50和塑性防尘罩52被组装到减震器30。螺旋弹簧32被组装到减震器30上并被定位在多件式下弹簧座56中。上弹簧座46被组装到减震器30上并相对于螺旋弹簧32正确定位。轴承组件44被定位在上弹簧座46上方，顶部安装件43被定位在轴承组件44上方。该整体组装件被定位在压缩螺旋弹簧32的组装机内，从而减震器30的端部延伸穿过位于顶部安装组件38内的孔。锁紧螺母58被螺纹地接纳在减震器30的端部以紧固支柱组件36的组装。

顶部安装件42被设计为对于车辆的左手侧和右手侧为相同的部件，但是当它位于车辆的右侧或左侧时顶部安装件42相对于减震器30及其关联的托架具有不同的方位。

现在参见图3，更详细地示出减震器30。虽然图3仅例示减震器30，但是将理解，减震器22也可为支柱组件的一部分并包括下述用于减震器30的加强件。减震器30包括压力管60、活塞组件62、活塞杆64、储存管组件66和底阀组件68。

压力管60限定工作室72。活塞组件62能滑动地设置在压力管60内并将工作室72分隔成上工作室74和下工作室76。密封件78设置在活塞组件62和压力管60之间以允许活塞组件62相对于压力管60滑动移动，而不产生不适当的摩擦力并将上工作室74与下工作室76密封。活塞杆64被附接到活塞组件62，并延伸穿过上工作室74并穿过关闭压力管60的上端的上端盖80。密封系统密封上端盖80、储存管组件66和活塞杆64之间的界面。如上所述，活塞杆64的与活塞组件62相反的端部适于被紧固到顶部安装组件38并紧固到车辆10的簧上部分。活塞组件62内的阀门系统在活塞组件62在压力管60内移动期间控制上工作室74与下工作室76之间的流体的运动。因为活塞杆64仅延伸穿过上工作室74而不延伸穿过下工作室76，所以活塞组件62相对于压力管60的运动引起在上工作室74中排出的流体的量与在下工作室76中排出的流体的量之间的差。该排出的流体量的差被称为“杆体积”，并且其流动通过底阀组件68。

储存管组件66围绕压力管60以限定位于压力管60与储存管组件66之间的流体储存室82。储存管组件66的底端被端盖84关闭。虽然端盖84被例示为单独的部件，但是端盖84与储存管组件66成整体也在本公开的范围内。储存管组件66的上端被附接到上端盖80。储存管组件66的下端限定与转向节40相连接的加强部分86。储存管组件66的剩余长度限定非加强部分88。底阀组件68被设置在下工作室76与储存室82之间以控制室76与82之间的流体的流动。当减震器30沿长度延伸时，由于“杆体积”概念在下工作室76中需要额外体积的流体。因此，流体将如下详细描述的那样从储存室82通过底阀组件68流动到下工作室76。当减震器30沿长度压缩时，由于“杆体积”概念，必须从下工作室76移除过量的流体。因此，流体将如下详细描述的那样从下工作室76通过底阀组件68流动到储存室82。

现在参见图4，活塞组件62包括活塞体90、压缩阀组件92和回弹阀组件94。压缩阀组件92被组装抵靠活塞杆64上的肩部96。活塞体90被组装抵靠压缩阀组件92，回弹阀组件94被组装抵靠活塞体90。螺母98将这些部件紧固到活塞杆64。

活塞体90限定多个压缩通道100和多个回弹通道102。密封件78包括多个肋104，多个肋104与多个环形槽106配合以当活塞组件62在压力管60中滑动时限制密封件78相对于活塞体90的滑动移动。

压缩阀组件92包括保持器108、阀盘110和弹簧112。保持器108在一端邻接肩部96并在另一端邻接活塞体90。阀盘110邻接活塞体90并关闭压缩通道100同时使回弹通道102打开。弹簧112设置在保持器108与阀盘110之间以使阀盘110偏置抵靠活塞体90。在压缩冲程期间，下工作室76中的流体被加压，致使流体压力作用于阀盘110。当阀盘110上的流体压力克服弹簧112的偏置载荷时，阀盘110与活塞体90分离以打开压缩通道100并允许流体从下工作室76流动到上工作室74。在减震器30的压缩冲程期间，减震器30的阻尼特性可通过压缩阀组件92和/或适应流体由于如下详细描述的“杆体积”概念从下工作室76向储存室82流动的底阀组件68而被控制。在回弹冲程期间，压缩通道100被阀盘110关闭。

回弹阀组件94包括隔离件114、多个阀盘116、保持器118和弹簧120。隔离件114被螺纹地接纳在活塞杆64上并设置在活塞体90和螺母98之间。隔离件114保持活塞体90和压缩阀组件92同时允许拧紧螺母98而不压缩阀盘110或阀盘116。保持器108、活塞体90和隔离件114提供肩部96与螺母98之间的连续的紧密连接以便于将螺母98拧紧并紧固到隔离件114，从而拧紧并紧固到活塞杆64。阀盘116滑动地接纳在隔离件114上并邻接活塞体90以关闭回弹通道102同时使压缩通道100打开。保持器118还滑动地接纳在隔离件114上并且其邻接阀盘116。弹簧120被组装在隔离件114上并被设置在保持器118与螺纹地接纳在隔离件114上的螺母98之间。弹簧120使保持器118偏置抵靠阀盘116并使阀盘116偏置抵靠活塞体90。阀盘116包括至少一个槽沟122，该至少一个槽沟122允许绕开回弹阀组件94的有限量的泄流。当流体压力被施加到阀盘116时，阀盘116在外周边缘处将弹性地偏转以打开回弹阀组件94。垫片124位于螺母98与弹簧120之间以控制弹簧120的预加载并因此如下面所述的那样释放压力。因此，回弹阀组件94的释放特征的校准与压缩阀组件92的校准分离。

在回弹冲程期间，上工作室74中的流体被加压，致使流体压力作用于阀盘116。当作用于阀盘116的流体压力克服阀盘116的弯曲载荷时，阀盘116弹性地偏转打开回弹通道102，从而允许流体从上工作室74流动到下工作室76。阀盘116的强度和回弹通道102的尺寸将确定减震器30在回弹时的阻尼特性。在偏转阀盘116之前，受控量的流体从上工作室74通过槽沟122流动到下工作室76，以提供低速可调谐性。当上工作室74内的流体压力达到预定水平时，流体压力将克服弹簧120的偏置载荷，从而导致保持器118和多个阀盘116的轴向运动。保持器118和阀盘116的轴向运动完全打开回弹通道102，从而允许显著量的阻尼流体的通道产生流体压力的释放，这被需要用于防止损坏减震器30和/或车辆10。由于“杆体积”概念而需要增加到下工作室76的额外的流体将流动通过底阀组件68。

参见图5，底阀组件68包括阀体142、压缩阀组件144和回弹阀组件146。压缩阀组件144和回弹阀组件146利用螺栓148和螺母150附接到阀体142。螺母150的拧紧使压缩阀组件144朝向阀体142偏置。阀体142限定多个压缩通道152和多个回弹通道154。

压缩阀组件144包括通过螺栓148和螺母150偏置抵靠阀体142的多个阀盘156。在压缩冲程期间，下工作室76中的流体被加压，压缩通道152内的流体压力通过偏转阀盘156而将最终打开压缩阀组件144。活塞组件62的压缩阀组件92将允许流体从下工作室76流动到上工作室74并仅“杆体积”将流动通过压缩阀组件144。减震器30的阻尼特性由底阀组件68的压缩阀组件144的设计确定并还可由压缩阀组件92确定。

回弹阀组件146包括阀盘158和阀弹簧160。阀盘158邻接阀体142并关闭回弹通道154。阀弹簧160设置在螺母150与阀盘158之间以使阀盘158偏置抵靠阀体142。在回弹冲程期间，下工作室76中的流体压力减小，致使储存室82中的流体压力作用于阀盘158。当阀盘158上的流体压力克服阀弹簧160的偏置载荷时，阀盘158从阀体142分离以打开回弹通道154并允许流体从储存室82流动到下工作室76。回弹冲程的阻尼特性可如上所述通过回弹阀组件94控制并还可通过回弹阀组件146控制。

现在参见图6，储存管组件66被更详细地例示。储存管组件66包括储存管170和内管形式的加强构件172。优选地，加强构件172为钢管，但是可使用能提供所需强度的任何材料。储存管组件66从端盖84延伸到上端盖80以限定储存室82。加强构件172被设置在储存室82内。加强构件172从储存管170的端部延伸到作为支柱组件36的一部分的转向节40（图2）的夹紧部分的上端处或附近。加强构件172增加储存管170的下部加强部分86的强度，从而其可接受来自诸如转向节40之类的夹紧构件的夹紧载荷和由振动组件30的移动引起的任何弯曲载荷。储存管170的下部加强部分86的加强允许储存管170的上部非加强部分88被设计为较薄的管，因为减震器30在非加强部分88中的载荷要求低于减震器30在加强部分86中的载荷要求。加强构件172的长度和厚度将由减震器30需要承受的夹紧载荷和弯曲载荷确定。

虽然加强构件172被例示为在储存管170的内表面上，但是使加强构件172如图7中例示的那样被定位在外表面上或储存管170上也在本发明的范围内。另外，虽然加强构件172被例示为与双管减震器结合，但是加强构件172’与单管减震器一起使用也在本发明的范围内，其会增加单管减震器的压力管170’的加强部分的强度。当与单管减震器一起使用时，优选使加强构件172’位于压力管的外部，以便允许活塞行进到压力管的加强部分中。因此，图6和图7还例示压力管170’和加强构件172’。

现在参见图8，例示根据本公开的角组件220。角组件220可替代角组件20和28中的任一个或两者。角组件220包括下控制臂组件222、上控制臂组件224、转向节组件226和减震器组件228。

下控制臂组件222在一端被附接到车辆10的簧上部分，并在相反端被附接到减震器组件228和转向节组件226。上控制臂组件224在一端被附接到车辆10的簧上部分，并在相反端被附接到转向节组件226。减震器组件228在一端被连接到下控制臂组件222和转向节组件226，其相反端附接到由车辆10的簧上部分限定的顶部安装组件230。

减震器组件228包括轭232、减震器30和螺旋弹簧32。减震器30设置在轭232内并由轭232夹紧。下弹簧座56被附接到减震器30，螺旋弹簧32设置在顶部安装组件230与下弹簧座56之间以使车身16与前悬架14隔离。减震器30在上面被详细地描述并且在此将不被描述。

储存管组件66的加强构件172从储存管组件66的端部或储存管170延伸到位于或靠近轭232的夹紧部分的上端的位置。加强构件172增加储存管170的下部加强部分86的强度，从而其可接收来自诸如轭232的夹紧构件的夹紧载荷和由角组件220的移动引起的弯曲载荷。储存管170的下部加强部分86的加强允许储存管170的上部非加强部分88被设计为较薄的管，因为减震器30在加强部分88中的载荷要求低于减震器30在非加强部分86中的载荷要求。加强构件172的长度和厚度将由减震器30需要承受的夹紧载荷和弯曲载荷确定。

为了例示和描述的目的，已经提供了实施例的前述描述。其并非意欲为穷尽的或限制本公开。特定实施例的单独的元件或特征通常不限制于该特定实施例，而是，当可应用时，为可互换的并可在选择的实施例中使用，即使没有特别显示或描述。特定实施例的单独的元件或特征也可以各种方式变化。这种变化不被认为偏离本公开，所有这种更改意欲被包括在本发明的范围内。

Claims (18)

1.一种角组件，包括：

顶部安装组件；

附接到所述顶部安装组件的减震器；和

附接到所述减震器的夹紧构件，所述夹紧构件限定所述夹紧构件与所述减震器之间的接合长度；其中

所述减震器包括外管组件，所述外管组件包括外管和加强构件；

所述加强构件被完全设置在所述夹紧构件与所述减震器之间的所述接合长度内；并且

所述加强构件沿着所述加强构件的整个长度接合所述外管。

2.根据权利要求1所述的角组件，其中所述加强构件为管状部件。

3.根据权利要求2所述的角组件，其中所述管状部件被设置在所述外管的加强部分内，并且所述减震器在所述外管的所述加强部分被附接到所述夹紧构件。

4.根据权利要求1所述的角组件，其中所述加强构件被设置在所述外管的加强部分内，并且所述减震器在所述外管的所述加强部分被附接到所述夹紧构件。

5.根据权利要求1所述的角组件，其中所述外管为所述减震器的储存管。

6.根据权利要求1所述的角组件，其中所述加强构件被设置在所述外管内。

7.根据权利要求1所述的角组件，其中所述外管被设置在所述加强构件内。

8.根据权利要求1所述的角组件，其中所述加强构件从与所述外管的端部紧邻的位置延伸到在所述夹紧构件与所述减震器之间的所述接合长度内的位置。

9.一种角组件，包括：

外管；

附接到所述外管的夹紧构件，所述夹紧构件限定所述夹紧构件与所述外管之间的接合长度；

设置在所述外管内的活塞组件；

附接到所述活塞组件的活塞杆，所述活塞杆延伸穿过所述外管的一端；以及

设置在所述外管的一端处的加强构件；其中

所述加强构件被完全设置在所述夹紧构件与所述外管之间的所述接合长度内；并且

所述加强构件沿着所述加强构件的整个长度接合所述外管。

10.根据权利要求9所述的角组件，进一步包括：

设置在所述外管内的压力管，所述活塞组件滑动地接合所述压力管的内表面。

11.根据权利要求9所述的角组件，其中所述加强构件为管状部件。

12.根据权利要求11所述的角组件，其中所述管状部件被设置在所述外管的加强部分内，所述夹紧构件在所述外管的所述加强部分被附接到所述外管。

13.根据权利要求9所述的角组件，其中所述加强构件被设置在所述外管的加强部分内，所述夹紧构件在所述外管的所述加强部分被附接到所述外管。

14.根据权利要求9所述的角组件，其中所述加强构件被设置在所述外管内。

15.根据权利要求9所述的角组件，其中所述外管被设置在所述加强构件内。

16.根据权利要求9所述的角组件，进一步包括附接到所述活塞杆的顶部安装组件。

17.根据权利要求9所述的角组件，进一步包括：

附接到所述活塞杆的顶部安装组件，所述顶部安装组件包括上弹簧座；

附接到所述外管的下弹簧座；和

设置在所述上弹簧座与所述下弹簧座之间的弹簧。

18.根据权利要求9所述的角组件，其中所述加强构件从与所述外管的端部紧邻的位置延伸到在所述夹紧构件与所述外管之间的所述接合长度内的位置。