CN103557262B - 一种阻尼自调节减振器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种阻尼自调节减振器，该减振器设有油缸、底座、导向座、油封、活塞、储油筒，所述的活塞上设有连通活塞上腔室和活塞下腔室的导油孔，所述的导向座与活塞之间的活塞杆上设有附加阻尼装置。本专利阻尼可自动调节，结构简单，可以以同种规格的减振器匹配不同类型的汽车，没有复杂的电控装置，附加成本低、工作可靠，可以在现有的阻尼不可调的普通减振器基础上改装而成。

Description

一种阻尼自调节减振器

技术领域

本发明涉及应用于车辆工程技术领域的减振器，尤其涉及一种阻尼自调节减振器。

背景技术

在车辆悬架系统中，减振器的主要功用是加速车架与车身振动的衰减，以改善车辆的行驶平顺性。对汽车而言,优良的乘坐舒适性与操作稳定性是至关重要的，而影响悬架系统特性的重要构件就是减振器，所以理想的阻尼可调节减振器可以提高汽车行驶平顺性和乘坐舒适性。实现减振器阻尼可调的原理、结构、调节方式有许多种，性能各有不同。液压减振器的阻尼系数可以通过改变油液的粘度系数与节流口面积进行调节。

目前调节油液粘度系数的阻尼可调减振器有：电流变液减振器、磁流变液减振器。调节节流口面积的阻尼可调减振器有：机械阻尼可调减振器、气体控制阻尼可调减振器、电磁阀控制阻尼可调减振器和电机控制阻尼可调减振器等。但这些阻尼可调减振器都存在调节机构复杂、需要外加控制系统等在成本和可靠性方面存在的不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种可随着不同工况可自动调节的阻尼减振器，并且结构简单、性能可靠，可以有效提高汽车的操纵性，并能改善汽车的乘坐舒适性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种阻尼自调节减振器，该减振器设有油缸，所述的油缸一端为底座，另一端为导向座和油封，所述的油缸内设有活塞，固定在活塞上的活塞杆经导向座和油封伸出油缸，所述的油缸经底座与储油筒连通；

所述的活塞上设有连通活塞上腔室和活塞下腔室的导油孔，所述的导向座与活塞之间的活塞杆上设有附加阻尼装置，所述的附加阻尼装置为内部设有附加活塞的空腔结构，且通过该空腔及其两端活塞杆、活塞内的油道将活塞上腔室和活塞下腔室连通，所述的附加活塞两端设有可与附加阻尼装置油道口处的上、下通孔相耦合密封的上、下顶针，所述的附加活塞上设有连通附加阻尼装置上下腔室的旁通孔，且两端由上、下置螺旋弹簧支撑在附加阻尼装置空腔内。

所述的储油筒套在油缸外，并与中空的底座连通，所述的底座与活塞下腔室之间设有导油孔。

所述的底座上的导油孔设有两个，且每个导油孔内设有单相导通且导通方向不同的压缩阀和补偿阀；所述的活塞上的导油孔设有两个，且每个导油孔内设有单相导通且导通方向不同的拉伸阀和流通阀。

所述的上置螺旋弹簧和下置螺旋弹簧的一端分别插入上顶针和下顶针，其另一端分别与附加阻尼装置内壁所对应的端面贴合。

所述的油缸和活塞杆外设有随活塞杆运动的防尘罩。

所述的上顶针和下顶针均设置为圆锥状阀体。

所述的靠近活塞的下置螺旋弹簧的刚度小于上置螺旋弹簧的刚度。

所述的底座和活塞杆端部均设有吊环。

本发明阻尼调节减振器的优点在于：

（1）阻尼可自动调节，结构简单，可以以同种规格的减振器匹配不同类型的汽车，增加减振器的通用性；

（2）可以根据不同用户的个性化要求，来调节出厂时的减振器阻尼或改装汽车，以适应不同消费群体的要求；

（3）不需要复杂的传感器或电子元件，结构简单，没有复杂的电控装置，附加成本低、工作可靠，制造、维修难度均不大于传统的被动悬架减振器，可以在现有的阻尼不可调的普通减振器基础上改装而成，便于工程应用推广。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为阻尼调节减振器结构示意图；

图2为图1中附加阻尼装置结构示意图；

图3为图2中附加活塞剖视图；

图4为阻尼调节减振器压缩工作示意图

图5为阻尼调节减振器拉伸工作示意图；

上述图中的标记均为：

1、活塞杆；2、防尘罩；3、储油筒；4、油缸；5、底座；5-1、压缩阀；5-2、补偿阀；6、活塞；6-1、拉伸阀；6-2、流通阀；7、附加阻尼装置；8、导向座；9、油封；10、吊环；11、上通孔；12、附加活塞；12-1、上顶针；12-2、旁通孔；12-3、下顶针；13、下通孔；A、活塞上腔室；B、活塞下腔室；K1、上置螺旋弹簧；K2、下置螺旋弹簧。

图4、5中的箭头为液压油流动方向。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

参见图1可知，阻尼自调节减振器的油缸4一端为底座5，另一端为导向座8和油封9，油缸4内设有活塞6和活塞杆1，活塞6将油缸4分为容积可变的活塞上腔室A和活塞下腔室B。活塞杆1经由导向座8和油封9伸出油缸4，连接处采用油封9进行密封，油缸4经底座5与储油筒3连通，活塞6上设有连通活塞上腔室A和活塞下腔室B的导油孔。为减小装置体积，储油筒3设计成套在油缸4外的筒状结构，其与底座5接触一端相互连通。

活塞6与活塞杆1之间安装有一个附加阻尼装置7，如图2所示，附加阻尼装置7内部为空腔结构，且在内部设有附加活塞12，油缸4内通过附加阻尼装置7的空腔及其两端活塞杆1、活塞6内的油道将活塞上腔室A和活塞下腔室B连通，附加活塞12如图3所示，两端设有上顶针12-1和下顶针12-3，附加阻尼装置7内的油道口处设有上通孔11和下通孔13，上顶针12-1和下顶针12-3优选设置成圆锥状阀体，且上顶针12-1和下顶针12-3分别与上通孔11和下通孔13所对应的端口耦合密封。附加活塞12上设有连通附加阻尼装置7上下腔室的旁通孔12-2，旁通孔12-2通常设置2-4个，且均匀设置在附加活塞12的圆周方向上，在减振器不工作时旁通孔12-2始终连通上通孔11和下通孔13。附加活塞12的两端由上置螺旋弹簧K1和下置螺旋弹簧K2支撑在附加阻尼装置7空腔内。优选将上置螺旋弹簧K1和下置螺旋弹簧K2的一端分别插入上顶针12-1和下顶针12-3，其另一端分别与附加阻尼装置7内壁所对应的端面贴合，从而保证附加活塞12与两螺旋弹簧紧密接触。

根据减振器的工作特性，减振器压缩行程的阻尼力比复原行程的阻尼力小，所以如图2所示，上置螺旋弹簧K1的刚度大于下置螺旋弹簧K2的刚度，即在同等受力条件下，活塞杆1下压时，附加活塞12上移，刚度较大的上置螺旋弹簧K1被压缩较小，上顶针12-1和上通孔11形成较大的附加节流口，活塞杆1上拉时，刚度较小的下置螺旋弹簧K2被压缩较大，下顶针12-3和下通孔13形成较小的附加节流口，从而使得减振器在往复行程中获得不同的阻尼力。

作为上下两个空腔连通机构的底座5和活塞6上均设有两个导油孔，其中底座5上的两个导油孔为单相导通且导通方向不同的压缩阀5-1和补偿阀5-2；活塞6上的两个导油孔为导油孔内设有单相导通且导通方向不同的拉伸阀6-1和流通阀6-2。

在油缸4和活塞杆1外设有随活塞杆1运动的防尘罩2，具体的说，防尘罩2为筒状结构，一端套在油缸4外，另一端与活塞杆1端部固接，同时，底座5和活塞杆1端部均设有吊环10。

本发明一种阻尼自调节减振器工作原理如下：

如图4所示，在阻尼自调节减振器压缩工作过程中，活塞6向下移动，活塞下腔室B的容积随之减少，油压升高，活塞上腔室A的容积增大，油压降低，活塞下腔室B中的一部分油液通过流通阀6-2流到活塞上腔室A，另一部分油液通过下通孔13经旁通孔12-2、上通孔11留至活塞上腔室A，由于活塞上腔室A被活塞杆1占去了一部分空间，因而活塞上腔室A增加的容积小于活塞下腔室B减小的容积，一部分油液经底座5的压缩阀5-1流回储油桶3；当油液从下通孔13流向上通孔11时，附加活塞12向上移动，上顶针12-1和上通孔11形成口径可变的附加节流口，油液流过流通阀6-2、附加节流口以及压缩阀5-1时所产生的压差便形成了减振器的阻尼力。

当活塞杆1下压速度越快，活塞下腔室B油压越高，附加活塞12压缩上置螺旋弹簧K1，上顶针12-1和上通孔11所形成的节流口越小，加大了减振器的阻尼力，从而使振动消减的越快。

如图5所示，在阻尼自调节减振器拉伸工作过程中，活塞6向上移动，活塞下腔室B的容积增加，油压降低，活塞上腔室A的容积减小，油压升高，活塞上腔室A中的一部分油液通过拉伸阀6-1流到活塞下腔室B，另一部分油液通过上通孔11经旁通孔12-2、下通孔13、活塞下腔室B；由于活塞上腔室A被活塞杆1占去了一部分空间，因而活塞上腔室A减小的容积小于活塞下腔室B增加的容积，储油筒3中的一部分油液经底座5的补偿阀5-2流入活塞下腔室B；当油液从上通孔11流向下通孔13时，附加活塞12向下移动，下顶针12-3和下通孔13形成口径可变的附加节流口，油液流过拉伸阀6-1、附加节流口以及补偿阀5-2时所产生的压差便形成了减振器的阻尼力。

当活塞杆1上拉速度越快，活塞上腔室A的油压越高，附加活塞12压缩下置螺旋弹簧K2，下顶针12-3和下通孔13所形成的节流口越小，加大了减振器的阻尼力，从而使振动消减的越快。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种阻尼自调节减振器，该减振器设有油缸（4），所述的油缸（4）一端为底座（5），另一端为导向座（8）和油封（9），所述的油缸（4）内设有活塞（6），固定在活塞（6）上的活塞杆（1）经导向座（8）和油封（9）伸出油缸（4），所述的油缸（4）经底座（5）与储油筒（3）连通；

其特征在于：所述的活塞（6）上设有连通活塞上腔室（A）和活塞下腔室（B）的导油孔，所述的导向座（8）与活塞（6）之间的活塞杆（1）上设有附加阻尼装置（7），所述的附加阻尼装置（7）为内部设有附加活塞（12）的空腔结构，且通过该空腔及其两端活塞杆（1）、活塞（6）内的油道将活塞上腔室（A）和活塞下腔室（B）连通，所述的附加活塞（12）两端设有可与附加阻尼装置（7）油道口处的上、下通孔（11、13）相耦合密封的上、下顶针（12-1、12-3），所述的附加活塞（12）上设有连通附加阻尼装置（7）上下腔室的旁通孔（12-2），且两端由上、下置螺旋弹簧（K1、K2）支撑在附加阻尼装置（7）空腔内。

2.根据权利要求1所述的阻尼自调节减振器，其特征在于：所述的储油筒（3）套在油缸（4）外，并与中空的底座（5）连通，所述的底座（5）与活塞下腔室（B）之间设有导油孔。

3.根据权利要求1或2所述的阻尼自调节减振器，其特征在于：所述的底座（5）上的导油孔设有两个，且每个导油孔内设有单向导通且导通方向不同的压缩阀（5-1）和补偿阀（5-2）；所述的活塞（6）上的导油孔设有两个，且每个导油孔内设有单向导通且导通方向不同的拉伸阀（6-1）和流通阀（6-2）。

4.根据权利要求3所述的阻尼自调节减振器，其特征在于：所述的上置螺旋弹簧（K1）和下置螺旋弹簧（K2）的一端分别插入上顶针（12-1）和下顶针（12-3），其另一端分别与附加阻尼装置（7）内壁所对应的端面贴合。

5.根据权利要求4所述的阻尼自调节减振器，其特征在于：所述的油缸（4）和活塞杆（1）外设有随活塞杆（1）运动的防尘罩（2）。

6.根据权利要求4或5所述的阻尼自调节减振器，其特征在于：所述的上顶针（12-1）和下顶针（12-3）均设置为圆锥状阀体。

7.根据权利要求6所述的阻尼自调节减振器，其特征在于：所述的靠近活塞（6）的下置螺旋弹簧（K2）的刚度小于上置螺旋弹簧（K1）的刚度。

8.根据权利要求7所述的阻尼自调节减振器，其特征在于：所述的底座（5）和活塞杆（1）端部均设有吊环（10）。