CN103998815B - 液压阻尼器及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压阻尼器及其组装方法，所述液压阻尼器包括内管，内管内设有连接至活塞杆的滑动活塞本体，在活塞本体的回弹及压缩冲程期间设置有回弹阀和压缩阀的阀组件将工作液体的流动控制在内管内，其中阀组件包括覆盖阀组件的流动通道的弹性挠曲盘、对弹性挠曲盘施加预载荷的弹簧，以及将组件的部件紧固到一起并对弹簧施加预载荷的装置。施加预载荷的装置为包括紧固螺母和固定在该紧固螺母的周缘上的肩部套筒的可调螺母组件，紧固螺母将阀组件的部件紧固到一起，肩部套筒以预定力对弹簧施加预载荷。所述方法包括组装该液压阻尼器的步骤。本发明能够实现流水生产的所有阻尼器在较大的阻尼器部件尺寸公差范围内具有相当的工作特性。

Description

液压阻尼器及其组装方法

技术领域

本发明涉及液压阻尼器，特别涉及一种机动车辆悬挂阻尼器。本发明还涉及一种组装该阻尼器的方法。

背景技术

液压悬挂阻尼器通常包括充有工作液体的管，在管的内部设置有滑动活塞。活塞连接于活塞杆，该活塞杆通过活塞杆导承被引导至阻尼器的外部，并且所述活塞具有活塞组件的形式，该活塞组件包括回弹阀和压缩阀，它们控制工作液体在阻尼器的回弹冲程和压缩冲程期间通过活塞的流动。双管阻尼器还包括基座(底部)组件，具有分开的回弹阀和压缩阀，用于控制工作液体流入和流出形成在阻尼器的内管和外管之间的补偿室。

各个阀通常包括弹性盘叠层，这些弹性盘覆盖阀组件的流动通道，并且用作在工作液体的压力下挠曲或移动以使工作液体流动的单向阀。用压缩弹簧共同对这些阀施加预载荷，该压缩弹簧通常被支撑在与回弹阀的盘叠层抵靠的附加座上。在另一侧，弹簧抵靠固定于活塞或基座组件的肩部螺母。各盘的数量、形状、直径和厚度，以及弹簧的预加载压力构成用来调整阻尼力的参数。

例如，在欧洲专利EP2233775B1中公开了这种阻尼器。

肩部螺母用来将活塞和/或基座阀组件的所有部件紧固到一起，并用来对压缩弹簧施加预载荷，压缩弹簧通过抵靠阀叠层产生适当的阻尼力分散。因此，通过弹簧的实际工作高度来调节弹簧的实际预载荷。然而，该弹簧的工作高度并不仅仅取决于肩部螺母和盘叠层之间的设计距离，而是受到支撑弹簧的所有元件以及弹簧本身的几何公差的强烈影响。例如，肩部螺母高度的公差范围为+/-0.1mm，弹簧座高度的公差范围为+/-0.1mm，这些公差本身可导致弹簧工作高度的变化范围为+/-0.2mm。因此，相同生产批次的阻尼器的运行特性必然在很大程度上发生变化。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种液压阻尼器，其能够实现流水生产的所有阻尼器在较大的阻尼器部件尺寸公差范围内具有相当的工作特性，以最小化与生产相关的耗损，降低生产成本并提高结果重复性系数。

为了实现上述的和其他目的，一开始就提到的该类阻尼器具有至少一个阀组件，该阀组件设有回弹阀和压缩阀，该回弹阀和压缩阀在阻尼器的回弹冲程和压缩冲程期间控制工作液体的流动，其中，所述阀组件包括覆盖所述阀组件的流动通道的至少一个弹性挠曲盘、对所述至少一个盘施加预载荷的弹簧，根据本发明，所述阀组件设有用于将所述至少一个阀组件的部件紧固到一起并用于对所述弹簧施加预载荷的、形式为可调螺母组件的装置，该可调螺母组件包括固定于所述阀组件的固定元件的紧固螺母以及固定在该紧固螺母的周缘上的肩部套筒；其中所述紧固螺母将所述阀组件的部件紧固到一起，并且所述肩部套筒以预定力对所述弹簧施加预载荷。

因此，总是能实现所需的弹簧负荷，与相应的阀组件部件的任何几何偏差无关。这又导致在相同生产批次的所有阻尼器之间实现相同的阻尼力变化。

本发明还提供一种组装该液压阻尼器的方法，所述方法包括以下步骤：

a)通过将紧固螺母固定于所述阀组件的固定元件，来用紧固螺母轴向紧固所述阀组件的部件，

b)将弹簧和肩部套筒放置在紧固螺母之上，

c)使肩部套筒轴向位移至弹簧的压力产生预定的预载荷力的位置，

d)在步骤c)中确定的位置处，将肩部套筒固定于紧固螺母。

所述至少一个阀组件为活塞组件和/或在与活塞杆相反的端部封闭内管的基座组件。

优选地，所述紧固螺母旋拧在轴向通过所述阀组件的固定元件上，并具有用于施加力矩的装置。此处所用的术语“轴”或“轴向”指的是阻尼器的纵向轴线。

优选地，所述阀组件还包括支撑弹簧的可轴向位移的弹簧座。弹簧座使弹簧压力在阀组件的盘叠层上均匀分布。

在这种情况下，所述紧固螺母优选具有圆柱形内段和外段，该内段用作所述弹簧座的导承，该外段至少部分宽于该内段。较宽的外段防止在固定紧固螺母之后弹簧座滑出。

优选地，所述肩部套筒被紧固在紧固螺母上，在肩部套筒的至少一个环形凹切部上形成至少一个压痕。这使得肩部套筒能够精确位移至与所需的和所测得的预载荷力相对应的位置处，然后在该位置被锁住。

或者，所述肩部套筒被旋拧在紧固螺母上，并设有抵抗振动作用下的松动的锁定装置。

附图说明

以下仅以示例性实施方式并结合附图解释本发明：

图1是典型的双管液压悬挂阻尼器的示意性截面图；

图2是根据本发明原理的设有两个可调螺母组件的液压阻尼器的示意性截面图；

图3是示出图2中所示的活塞组件的可调螺母组件的部件的轴测分解图；

图4a至图4d描述了调整图2和图3中所示的可调螺母组件的弹簧预载荷的连续阶段；

图5示出了根据本发明原理的可调螺母组件的另一实施方式；以及

图6示出了根据本发明原理的可调螺母组件的又一实施方式。

具体实施方式

图1中示出的液压阻尼器1是具有可调的回弹及压缩特性并通常用于机动车辆悬挂的双管阻尼器的一个例子。阻尼器1包括充有工作液体的内管2和外管3。在内管2的内部设置有可移动活塞组件9。活塞组件9连接至活塞杆4，通过密封的活塞杆导承5在轴向上被引导至阻尼器1的外部。内管2的另一端被基座组件19封闭。活塞组件9与内管2的内表面6滑动配合，且将内管2分为回弹室7和压缩室8。活塞组件9进一步包括具有合适的流动通道的回弹阀11和压缩阀12，以在阻尼器1的回弹冲程和压缩冲程期间控制工作液体穿过活塞组件9的活塞本体10的流动，从而抑制带活塞杆4的活塞组件9相对于内管2的往复运动。活塞组件9通过旋拧在活塞杆4端部的外螺纹18上的带螺纹的肩部螺母17固定于活塞杆4。回弹阀11包括覆盖回弹流动通道13的弹性挠曲盘叠层14，该弹性挠曲盘叠层14形成在活塞本体10中，并由设置在与弹性挠曲盘叠层14接触的弹簧座15与肩部螺母17之间的弹簧16施加预载荷。

基座组件19还包括具有合适的流动通道的回弹阀21和压缩阀22，以在阻尼器1的回弹冲程和压缩冲程期间控制工作液体穿过基座组件的本体20的流动。基座组件19由旋拧在螺栓29的外螺纹28上的带螺纹的肩部螺母27紧固。压缩阀22包括覆盖流动通道23的弹性挠曲盘叠层24，该弹性挠曲盘叠层24形成在本体20中，并由设置在与弹性挠曲叠层24接触的弹簧座25与肩部螺母27之间的弹簧26施加预载荷。

肩部螺母17和肩部螺母27不但将所有活塞和基座组件部件紧固在一起，而且通过固定弹簧16和弹簧26的实际工作高度向回弹阀11和回弹阀21施加所需的预载荷。

图2示出了根据本发明原理的设有两个可调螺母组件的液压阻尼器1a。在前面和后面，执行相同或相似功能的元件的标号保持相同，和图1中一样，其中后缀(例如，2a)表示适当情况下相应的元件或特征(例如，2)的变体。

如图所示，肩部螺母17(参阅图1)已被根据本发明的包括紧固螺母171和肩部套筒172的可调螺母组件17a的实施方式替换。肩部螺母27(参阅图1)已被根据本发明的包括紧固螺母271和肩部套筒272的可调螺母组件27a的相似实施方式替换。可调螺母组件17a和可调螺母组件27a的结构细节，稍后参照图3至图4d中所示的活塞组件9的可调螺母组件17a进行解释。

如图3所示，可调螺母组件17a的紧固螺母171设有内螺纹，用于旋拧在活塞杆4端部的外螺纹18上，并具有两个大致圆柱形的段：内段173和外段174。在用预定的扭矩旋紧之后，螺母171应将活塞组件9的所有部件紧固在一起。为此，紧固螺母171的外段174设有用于施加扭矩的、形式上为两个切除部(cutout)175的装置。外段174的直径还宽于内段173的直径，内段173构成用于弹簧座15的导承(参阅图4a至图4d)，从而在紧固螺母171旋拧在活塞杆4上之后，弹簧座15无法意外地滑出螺母。紧固螺母171的外段174用作肩部套筒172的固定导承，并且在其周长上设有用于固定肩部套筒172的环形凹切部176。

图4a至图4d例示了根据本发明的组装阻尼器的方法，并具体例示了组装图2和图3中所示的设有可调螺母组件17a的活塞组件9的最后阶段。

在图4a所示的阶段中，将活塞组件9的部件，即：压缩阀12、活塞本体10、弹性挠曲盘叠层14以及弹簧座15，叠置在一起，然后通过紧固螺母171将它们牢牢紧固，该紧固螺母171被以预定扭矩旋拧在活塞杆4的外螺纹18上，该预定扭矩是由与紧固螺母171的外段174的两个切除部175配合的适当工具施加的。

在图4b所示的随后的阶段中，将压缩弹簧16滑过弹簧座15和紧固螺母171的外段174，随后将肩部套筒172滑过紧固螺母171的外段174。

在下一步骤(图4c)中，以预定力F对弹簧16施加预载荷，预定力F通过设有力传感器的制动器沿活塞杆4的纵轴方向作用在肩部套筒172上。这个阶段的目的是实现弹簧16的设计预载荷。因此，弹簧16的预载荷直接由该力F控制，而不由如图1中所示的现有技术阻尼器的弹簧的实际工作高度控制。

在图4d所示的组装过程的最后阶段中，通过以作用在肩部套筒172的周边的若干个点上的力F2将肩部套筒172径向紧固，来固定肩部套筒172的位置，以在紧固螺母171的环形凹切部176中形成压痕177。在这个阶段期间，为了补偿在压痕过程期间肩部套筒172高度的减小，所采用的轴向力F可以稍微增加至值F1。

在组装图2所示的阻尼器1a的基座组件19的过程中，显然可实现类似的过程。

图5示出了可调螺母组件17a的另一实施方式，其中肩部套筒172b设有内螺纹178并且旋拧在外螺纹179上，该外螺纹179设置在紧固螺母171b的外段174的圆周侧表面上。在将肩部套筒172b旋拧在紧固螺母171b上的同时，反作用力初始将因摩擦力而不断增大，直到套筒172b的内螺纹178在其整个长度上啮合紧固螺母171b的外螺纹179的点。随后，测得的反作用力将保持不变，直到肩部套筒172b抵靠弹簧16的点。最后，考虑到之前持续的摩擦因素，由于弹簧反应能够确定所需的弹簧预载荷位置，反作用力将再次增大。

在达到所需的预载荷位置之后，通过一个锁定螺母180将套筒172b牢固固定至紧固螺母171b，以防止套筒172b在振动下松动。

图6示出了可调螺母组件17a的另一实施方式，其中紧固螺母171c设有两个环形凹切部176，以在肩部套筒172中形成两个环形压痕177并因此增加其固定力。

上述所有特征保证阀系统的工作特性在其部件的较大尺寸公差范围内大致保持相同，并且阻尼器部件相对于阻尼器轴的轴向位移的一定程度的离心率可以接受。因此其生产相关损耗被最小化，并且阀系统大规模生产的成本大大降低。

尽管在上述示例性实施方式中，已经参考双管阻尼器1a的活塞组件9和基座组件19例示了本发明，但很明显本发明可仅用于单管阻尼器的活塞阀组件，例如具有浮动活塞的气体液压阻尼器。

另外，对本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可适用于活塞组件和基座阀组件的压缩侧以及回弹侧(在双管阻尼器的情况下)。

因此本发明的上述实施方式仅仅是示例性的。附图不一定是按照比例的，且某些特征可能被夸大或最小化。然而，这些和其他因素不应当被认为是对本发明的精神的限制，本发明的预期的保护范围在所附的权利要求中阐明。

Claims (5)

1.一种液压阻尼器，包括至少一个具有工作液体的内管(2)，其中在内管(2)的内部设有连接至活塞杆(4)的滑动活塞本体(10)，活塞杆(4)被引导至所述阻尼器外部；其中所述工作液体的流动在所述活塞本体(10)的回弹冲程和压缩冲程期间被至少一个设有回弹阀(11，21)和压缩阀(12，22)的阀组件控制在所述内管(2)的内部；其中所述至少一个阀组件包括至少一个覆盖所述阀组件的流动通道(13，23)的弹性挠曲盘、对所述至少一个弹性挠曲盘施加预载荷的弹簧(16，26)以及用于将所述至少一个阀组件的所述至少一个弹性挠曲盘紧固在一起并用于对所述弹簧(16，26)施加预载荷的装置，其特征在于，

所述用于将所述阀组件的部件紧固在一起并用于对所述弹簧(16，26)施加预载荷的装置具有可调螺母组件(17a，27a)的形式，所述可调螺母组件(17a，27a)包括固定于所述阀组件的固定元件的紧固螺母和固定在所述紧固螺母的周缘上的肩部套筒；其中所述紧固螺母将所述阀组件的所述至少一个弹性挠曲盘紧固在一起，并且所述肩部套筒用预定力对所述弹簧(16，26)施加预载荷；

所述阀组件还包括支撑所述弹簧(16，26)的可轴向位移的弹簧座(15，25)，所述紧固螺母具有圆柱形内段(173)和外段(174)，所述圆柱形内段(173)用作所述弹簧座(15，25)的导承，所述外段(174)至少部分地宽于所述圆柱形内段(173)，所述紧固螺母的外段(174)设有用于施加扭矩的、形式上为两个切除部(175)的装置，所述肩部套筒被紧固在所述紧固螺母上，从而在所述紧固螺母的至少一个环形凹切部(176)中形成至少一个压痕(177)。

2.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述至少一个阀组件是活塞组件(9)和/或在与活塞杆(4)相对的端部封闭所述内管(2)的基座组件(19)。

3.根据权利要求1或2所述的液压阻尼器，其特征在于，所述紧固螺母被旋拧在轴向通过所述阀组件的所述固定元件上。

4.根据权利要求1或2所述的液压阻尼器，其特征在于，所述肩部套筒被旋拧在所述紧固螺母上，并设有锁定装置以抵抗在振动和扭矩下的松动。

5.一种组装根据权利要求1至4中任意一项所述的液压阻尼器的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)通过将所述紧固螺母固定于所述阀组件的所述固定元件，来用所述紧固螺母轴向紧固所述阀组件的部件，

b)将所述弹簧(16，26)和所述肩部套筒放置在所述紧固螺母之上，

c)使所述肩部套筒轴向位移至所述弹簧(16，26)的压力产生预定的预定力(F)的位置，

d)在步骤c)中确定的位置处，将所述肩部套筒固定至所述紧固螺母。