CN105333049A - 伸缩式活塞减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于轿车减震装置领域，具体公开了伸缩式活塞减震装置，包括活塞缸、伸缩缸和位于活塞缸内的活塞；所述活塞底部设有活塞杆，上部设有支撑杆，所述活塞上方的缸壁上设有供支撑杆穿过的滑孔；所述支撑杆底端设有钢球，所述活塞上部设有与钢球相匹配的球形凹槽；所述活塞杆穿过活塞下方的缸壁，且活塞杆与活塞下方的缸壁采用密封圈密封，活塞杆的下部插入到伸缩缸内；所述伸缩缸的侧壁设有进油阀和安全阀，所述活塞缸下部的缸壁上设有单向阀和泄压阀。

Description

伸缩式活塞减震装置

技术领域

本发明涉及轿车减震装置领域，具体涉及一种伸缩式活塞减震装置。

背景技术

车辆在路况不佳、急转弯或者急刹车时通常会造成车身的摇晃。传统的车辆空气悬架减震装置具有刚度低(其刚度呈非线性并且可调节)、空气悬架高度可调节、质量轻、噪音低等优点，其越来越广泛地应用于各种车辆上(诸如高级大客车、精密载货车、越野车等)。特别地，在诸如对防震要求较高的仪表车、救护车、特种军用车和要求高度可调节的集装箱运输车等的一些特种车辆中，空气悬架减震装置几乎成为实现车辆减震的唯一选择。

传统的车辆空气悬架减震装置主要以橡胶气囊和膜式气囊弹簧作为弹性元件，利用气体的可压缩性未发挥弹性作用。但是此等空气悬架减震装置存在以下缺点：

首先，由于传统的车辆空气悬架减震装置提供的气源压力有限(一般<0.85MPa)，并且气囊弹簧的承载能力有限，随着车辆承载重量的增加，实现相同减震效果所需要的气囊弹簧的尺寸相应地也随之增大，从而导致整个车辆空气悬架减震装置的尺寸增大，这就导致其安装在轿车等微型汽车上比较困难，如果要实现其安装则需要对车架进行全面对应设计，从而使得传统的车辆空气悬架减震装置的应用范围较窄。

其次，传统的车辆空气悬架减震装置中气囊弹簧由橡胶材料构成，在车辆行驶过程中橡胶材料容易腐蚀老化或者超压损坏，从而使得车辆丧失减震功能，增大了车辆行驶的危险性。

再者，气囊弹簧只能承受垂直负载，在车辆空气悬架装置的使用中通常会设置相应的导向机构以承受轴向力、纵向力和力矩，车辆平衡调节必须通过复杂的电子感应平衡系统来处理，这使得传统的车辆空气悬架装置结构比较复杂并且成本较高。

最后，气囊弹簧由于其自身材质结构的限制，空气悬架的升降幅度调节范围不可能太大，所以传统的车辆空气悬架装置在车辆的升降调节设计上受到很大的限制。

由此可见现急需一种承载力大，适应车型广的减震装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种承载力大、适应车型广的伸缩式活塞减震装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本方案提供的基础方案为：伸缩式活塞减震装置，包括活塞缸、伸缩缸和位于活塞缸内的活塞；所述活塞底部设有活塞杆，上部设有支撑杆，所述活塞上方的缸壁上设有供支撑杆穿过的滑孔；所述支撑杆底端设有钢球，所述活塞上部设有与钢球相匹配的球形凹槽；所述活塞杆穿过活塞下方的缸壁，且活塞杆与活塞下方的缸壁采用密封圈密封，活塞杆的下部插入到伸缩缸内；所述伸缩缸的侧壁设有进油阀和安全阀，所述活塞缸下部的缸壁上设有单向阀和泄压阀。

本方案伸缩式活塞减震装置中，伸缩缸一方面主要起调节整个伸缩式活塞减震装置的整体长度的作用，另一方面对活塞杆起减震作用。活塞缸中活塞下方的密闭腔室内的气体对活塞起减震作用。滑孔供支撑杆穿过，同时方便支撑杆受非纵向载荷时，支撑杆可随载荷的方向偏移，将支撑杆所受的剪切力转换为压力，有利于延长支撑杆的寿命。球形凹槽能方便钢球做空间摆动。

本方案的工作原理及优点在于：具体使用本伸缩式活塞减震装置时，首先，根据该减震装置使用所针对的车型，调整该减震装置的整体长度。

当需要整体长度较长的减震装置时，向伸缩缸中的进油阀注入压力油，当伸缩缸中的压力油增多时，压力油推动活塞杆向外伸出，活塞杆推动活塞向远离伸缩缸的方向运动，进而使支撑杆从活塞缸中伸出，此过程中，单向阀打开活塞缸外部的空气向活塞缸中活塞与下部活塞缸形成的密闭腔室中；最终实现伸长伸缩式活塞减震装置的总体长度。当伸长伸缩式活塞减震装置达到所需长度后，停止向进油阀注入压力油。将该伸缩式活塞减震装置安装在汽车车架上。当活塞杆受纵向载荷时，支撑杆推动活塞运动，活塞下方的密闭腔室内的空气对活塞进行进行减震，同时活塞向下运动的过程中，活塞杆会挤压伸缩缸中的压力油，此时伸缩缸中的压力油对活塞杆进行减震；本减震装置通过空气和压力油共同作用进行减震。当支撑杆在受到纵向载荷后，载荷方向发生偏移时，支撑杆随着发生偏转，进而避免支撑杆承受原载荷垂直于支撑杆的分力（即剪切力）。

当车架的结构要求伸缩式活塞减震装置的长度较短时，打开活塞缸上的泄压阀和伸缩缸上的安全阀，使活塞向靠近伸缩缸的方向运动，进而实现缩短整个伸缩式活塞减震装置的总体长度。

本伸缩式活塞减震装置采用缸体作为密闭腔室，在承受压力时比气囊承受的压力更大，并还有伸缩缸中的压力油作为辅助缓冲作用，故本减震装置承载力较大。由于可通过调节伸缩缸内的压力油量，实现调节整体减震装置的长度，故该减震装置所适应的车型较广。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，所述球形凹槽内设有缓冲垫。缓冲垫能避免钢球与活塞刚性接触，通过缓冲垫增加钢球的受力面积。

优选方案二：作为基础方案或优选方案一的优选方案：所述滑孔内设有弹性块。避免外界杂物掉入到活塞缸中。

优选方案三：作为优选方案二的优选方案：所述活塞下方的缸壁上设有限位柱和压簧；该压簧的一端处于自由状态，另一端固定在活塞缸缸壁上，钢球的四分之三至五分之四体积位于球形凹槽内；所述弹性块为橡胶塞。压簧对活塞起减震作用，限位柱对活塞起极限限位的作用，避免活塞运动过量将压簧压坏，导致压簧失效。

附图说明

图1是本发明伸缩式活塞减震装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：活塞缸10、活塞11、活塞杆12、缓冲垫13、限位柱14、压簧15、单向阀16、泄压阀17、密闭腔室18、支撑杆20、钢球21、伸缩缸30、进油阀31、安全阀32。

实施例基本如附图1所示：伸缩式活塞减震装置，包括活塞缸10、位于活塞缸10内的活塞11和伸缩缸30。活塞11底部焊接有活塞杆12，上部安装有支撑杆20。活塞11上方的缸壁上开有供支撑杆20穿过的滑孔，该滑孔的孔径是支撑杆20直径的2.5倍。支撑杆20底端设有钢球21，活塞11上部设有与钢球21相匹配的球形凹槽；活塞杆12穿过活塞11下放的活塞缸10缸壁，且活塞杆12与活塞缸10缸壁采用密封圈密封，活塞杆12的下部插入到伸缩缸30内；伸缩缸30的侧壁安装有进油阀31和安全阀32，活塞缸10下部的缸壁上安装有单向阀16和泄压阀17。

其中，球形凹槽内安装有缓冲垫13，该缓冲垫13采用硅胶材质制作而成。硅胶生产工艺成熟，硅胶的抗压能力强。滑孔内安装有弹性块，该弹性块为橡胶塞。橡胶塞的生产工艺成熟，成本低且密封效果好，同时在支撑杆20左、右晃动或偏移时，由于橡胶塞自身的弹性，对支撑杆20的阻力较小。橡胶塞在不影响支撑杆20运动的同时还起到密封滑孔避免外界杂物掉入活塞缸10中，影响活塞11的运动效果，例如泥土、雨水等调入活塞缸10中会引起活塞11生锈。

活塞11下放正对的缸壁上焊接4根均布的限位柱14和4根均布的压簧15。该压簧15的一端处于自由状态，另一端固定在活塞缸10缸壁上，钢球21的四分之三体积位于球形凹槽内。由于钢球21的四分之三位于球形凹槽内，则支撑杆20的活动范围相对比较有限，故支撑杆20在承受载荷时活动范围比较小，有利于减震。

具体使用本伸缩式活塞减震装置时，首先根据该减震装置使用所针对的车型，调整该减震装置的整体长度。

当需要整体长度较长的减震装置时，向伸缩缸30中的进油阀31注入压力油，当伸缩缸30中的压力油增多时，压力油推动活塞杆12向外伸出，活塞杆12推动活塞11向远离伸缩缸30的方向运动，进而使支撑杆20从活塞缸10中伸出，此过程中，单向阀16打开活塞缸10外部的空气向活塞缸10中活塞11与下部活塞缸10形成的密闭腔室18中；最终实现伸长伸缩式活塞11减震装置的总体长度。当伸长伸缩式活塞11减震装置达到所需长度后，停止向进油阀31注入压力油。将该伸缩式活塞11减震装置安装在汽车车架上。当活塞杆12受纵向载荷时，支撑杆20推动活塞11运动，活塞11下方的密闭腔室18内的空气对活塞11进行进行减震，同时，活塞11向下运动的过程中，活塞杆12会挤压伸缩缸30中的压力油，此时伸缩缸30中的压力油对活塞杆12进行减震；本减震装置通过空气和压力油共同作用进行减震。当支撑杆20在受到纵向载荷后，载荷方向发生偏移时，支撑杆20随着发生偏转，进而避免支撑杆20承受原载荷垂直于支撑杆的分力（即剪切力）。

当车架的结构要求伸缩式活塞减震装置的长度较短时，打开活塞缸10上的泄压阀17和伸缩缸30上的安全阀32，使活塞11向靠近伸缩缸30的方向运动，进而实现缩短整个伸缩式活塞减震装置的总体长度。

本伸缩式活塞减震装置采用缸体作为密闭腔室18，在承受压力时比气囊承受的压力更大，并还有伸缩缸30中的压力油作为辅助缓冲作用，故本减震装置承载力较大。由于可通过调节伸缩缸30内的压力油量，实现调节整体减震装置的长度，故该减震装置所适应的车型较广。

本说明书中使用的术语“失效”指：零部件失去原有设计所规定的功能。失效包括完全丧失原定功能；功能降低和有严重损伤或隐患，继续使用会失去可靠性及安全性。机械零件的失效主要包括：1.整体断裂，2.过大的残余变形，3.零件的表面破坏，4.破坏正常的工作条件引起的失效。“纵向载荷”指：沿支撑杆长度方向的载荷。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.伸缩式活塞减震装置，其特征在于，包括活塞缸、伸缩缸和位于活塞缸内的活塞；所述活塞底部设有活塞杆，上部设有支撑杆，所述活塞上方的缸壁上设有供支撑杆穿过的滑孔；所述支撑杆底端设有钢球，所述活塞上部设有与钢球相匹配的球形凹槽；所述活塞杆穿过活塞下方的缸壁，且活塞杆与活塞下方的缸壁采用密封圈密封，活塞杆的下部插入到伸缩缸内；所述伸缩缸的侧壁设有进油阀和安全阀，所述活塞缸下部的缸壁上设有单向阀和泄压阀。

2.根据权利要求1所述的伸缩式活塞减震装置，其特征在于，所述球形凹槽内设有缓冲垫。

3.根据权利要求1或2所述的伸缩式活塞减震装置，其特征在于，所述滑孔内设有弹性块。

4.根据权利要求3所述的伸缩式活塞减震装置，其特征在于，所述活塞下方的缸壁上设有限位柱和压簧；该压簧的一端处于自由状态，另一端固定在活塞缸缸壁上，钢球的四分之三至五分之四体积位于球形凹槽内；所述弹性块为橡胶塞。