CN105370789B - 具有液压机械冲程止挡装置的液压悬挂阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种液压阻尼器，尤其是机动车辆液压悬挂阻尼器，其包括填充工作液的管、滑动地设置在管内的主活塞组件、回弹阀组件和压缩阀组件。其中，管的至少一端设有附加的冲程止挡装置，附加的冲程止挡装置包括收缩段、弹簧及附加的活塞组件。为了在冲程末端提供可调且平滑增加的阻尼力，附加的活塞组件还设有：相对于主活塞组件而言位于远侧的成形套筒；易于与管的收缩段的内壁进行滑动配合的密封环；以及相对于主活塞组件而言位于近侧的支撑套筒，其中，密封环围绕成形套筒的内部轴向边缘且能在支撑套筒和成形套筒的外部轴向边缘之间轴向移位，并且其中，内部轴向边缘限定与外部轴向边缘中限定的至少一个径向通道流体连通的至少一个轴向通道。

Description

具有液压机械冲程止挡装置的液压悬挂阻尼器
技术领域
本发明涉及一种液压阻尼器，尤其是机动车辆液压悬挂阻尼器，其包括：填充工作液的管；滑动地设置在所述管内的主活塞组件，该主活塞组件附接至穿过密封的活塞杆导承通向所述阻尼器的外部的活塞杆并将所述管分成回弹室和压缩室；回弹阀组件和压缩阀组件，所述回弹阀组件和压缩阀组件用于在所述阻尼器的回弹冲程和压缩冲程期间控制所述工作液在所述管内的流动，其中，所述管的至少一端设置有附加的冲程止挡装置，所述附加的冲程止挡装置包括：收缩段，所述收缩段的直径比所述管的直径小，具有通往所述管的入口并且至少部分地设置有至少一个轴向凹槽，所述至少一个轴向凹槽具有沿着所述收缩段从所述入口减少的横截面面积；弹簧，所述弹簧至少部分地设置在所述管的所述收缩段中，并且被固定到所述管的所述至少一端；以及附加的活塞组件，所述附加的活塞组件具有比所述管的直径小的直径，所述附加的活塞组件能随所述主活塞组件移位，所述附加的活塞组件易于滑动地设置在所述管的所述收缩段中并且易于接合所述弹簧以产生附加的阻尼力。
背景技术
可以例如从专利公开文本第EP2302252号或第US3447644号中得知这样一种设置有液压回弹止挡装置的液压阻尼器，该液压回弹止挡装置包括具有入口的收缩段，所述入口设置有轴向凹槽，该轴向凹槽具有沿着所述收缩段从所述入口减少的横截面面积，并且使得工作液能够流动穿过所述凹槽，同时，所述附加的活塞组件靠近所述轴向隙缝。
专利公开文本第GB2014694号公开了具有流体/机械延伸止挡件的阻尼装置，该阻尼装置包括可在汽缸中轴向移动并将汽缸内部分为两个填充流体的工作室的活塞。流体/机械延伸止挡件设置在汽缸和活塞杆之间的环形工作室中，并且可以具有通过 弹簧起作用的阻尼套筒或环，并且活塞杆设置有抵接环。设置有致动套筒或环，并且该致动套筒或环与阻尼套环或环机械或流体地配合，致动套筒或环形成弹簧的抵接件，弹簧在其另一端抵接活塞杆的抵接环。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压阻尼器，该液压阻尼器具有在冲程末端提供平滑增加的阻尼力的简单结构的冲程止挡装置，这将具有成本效益、易于制造，并将提供优异的阻尼调整能力。
因此，根据本发明开始时提到的类型的阻尼器，其特征在于：所述附加的活塞组件还设置有：相对于所述主活塞组件而言位于远侧的成形套筒；易于与所述管的所述收缩段的内壁进行滑动配合的密封环；以及相对于所述主活塞组件而言位于近侧的支撑套筒，其中，所述密封环围绕所述成形套筒的内部轴向边缘且能在所述支撑套筒和所述成形套筒的外部轴向边缘之间轴向移位，并且其中，所述内部轴向边缘限定与所述外部轴向边缘中限定的至少一个径向通道流体连通的至少一个轴向通道。
成形套筒和密封环形成回流阀，当附加的活塞组件处于管的收缩段中并且冲程的方向从回弹改变至压缩时，该回流阀打开，使得能够不限制工作液流回到收缩段。
优选地，所述管的所述收缩段具有优选地由塑料制成的插入件的形式。
这使得能够实现阻尼器结构的简单性，且这样的插入件是附加的调谐用附加装置，以为阻尼器提供附加调谐选项。
优选地，所述管的所述收缩段的所述入口具有锥形段的形式。
优选地，所述管的所述收缩段的所述入口设置有至少一个径向凹槽，所述至少一个径向凹槽优选地延伸到所述收缩段中并与所述至少一个轴向凹槽接合。
这种成形在入口的区域中提供了平滑增加的阻尼力。
优选地，所述附加的活塞组件还设置有易于接合所述弹簧的减震器。
因为仅减震器冲击并接合弹簧，所以成形套筒可以由塑料或任何其它材料形成，通过上述材料，可以方便地形成径向通道和轴向通道。
优选地，所述冲程止挡装置是回弹冲程止挡装置。
附图说明
在下文中，以优选实施方式并结合附图，来描述并解释本发明，其中：
图1是根据本发明的处于回弹冲程的末端处的阻尼器的实施方式的示意剖视图；
图2是示出图1所示的冲程止挡装置的特定部件的示意性立体图；
图3a至图3d以正视图(图3a)、沿着正视图中所示的平面A-A的横截面视图(图3b)以及沿着在沿着平面A-A的横截面视图中所示的平面C-C的放大横截面(图3c)和沿着平面D-D的放大横截面(图3d)示出了图1所示的冲程止挡装置的插入件的细节；
图4a至图4c以仰视图(图4a)、沿着底视图的平面B-B的侧视图(图4b)和立体图(图4c)示出了图1所示的冲程止挡装置的成形套筒的细节；
图5a和图5b例示了图1所示的回弹冲程止挡装置在回弹冲程的行进位置(a-b)中的操作；
图6示出了处于回弹冲程的末端处的图1所示冲程止挡装置；以及
图7a和图7b例示了从图6所示的位置处开始的压缩冲程的行进位置(a-b)中的图1所示回弹冲程止挡装置的操作。
附图标记列表：
1 阻尼器；
2 主管；
3 主活塞组件；
31 回弹阀；
32 压缩冲程阀；
4 活塞杆；
5 活塞杆导承；
6 附接装置；
7 回弹室；
8 可滑动隔板；
9 压缩室；
10 气体室；
11 冲程止挡装置；
12 插入件；
121 径向凹槽；
122 轴向凹槽；
123 安全凹槽；
124 收缩段；
125 入口(锥形段)；
13 附加的活塞组件；
131 保持环；
132 支撑套筒；
133 密封环；
134 成形套筒；
1341 轴向通道；
1342 径向通道；
1343 内部轴向边缘；
1344 外部轴向边缘；
1355 基部
135 减震器；
14 弹簧
具体实施方式
图1中部分示出的液压阻尼器1是可以使用在车辆悬架中的单管液压阻尼器的示例。液压阻尼器1被示出为处于几乎完全延伸的位置，靠近回弹冲程的末端，并且该液压阻尼器1包括主汽缸管2，主活塞组件3滑动地设置在该主汽缸管2内。活塞组件3附接到活塞杆4，该活塞杆4穿过位于主汽缸管2的末端处的密封活塞杆导承5通向主汽缸管2的外部。活塞杆4的另一端(未示出)可以连接到车辆悬架的顶支架。管2的相对端设置有附接装置6，该附接装置6易于将阻尼器1固定到支撑车轮的转向节或摇臂。
在活塞杆导承5和活塞组件3之间限定了填充工作液的回弹室7。可滑动隔板8设置在阻尼器1的另一端。在活塞组件3和可滑动隔板8之间限定了填充工作液的压缩室9。压缩气体填充可滑动隔板8的限定气体室10的另一侧空间。
明显地，如本领域技术人员所知，在双管阻尼器的情况下，附加的底阀组件位于管2的底端处从而取代了隔板8，且在所述底阀组件之后在位于管2和包围管2的外管之间的空间中限定了附加的压缩室。
活塞组件3设置有回弹阀31和压缩阀32，以在阻尼器的回弹冲程和压缩冲程期间分别控制在压缩室9和回弹室7之间传递的工作液的流动。每个阀31和32包括：多个等角度地设置在活塞组件3的外周上的流动通道和多个覆盖该通道并且在工作液的压力下进行偏转或移动的弹性可偏转或可移动盘。除了其它参数以外，盘的数量、形状、直径和厚度，以及通道的数量和横截面积等构成了可以用于影响阻尼器工作特性的参数。阻尼器1还设置有冲程止挡装置11，该冲程止挡装置11包括：位于回弹室中的管2的收缩段；附加的活塞组件13，其在活塞杆导承5和易于滑动地设置在所述收缩段124中的活塞组件3之间附接至活塞杆4；以及设置在活塞杆导承5和所述附加的活塞组件13之间的弹簧14。
虽然在该实施方式中，冲程止挡装置11用作回弹冲程止挡装置，但是显然地，其可以附加地或另选地放置在压缩室9的末端处(在单管阻尼器的情况下，位于可滑动隔板8的上方；或者在双管阻尼器的情况下，位于底阀组件的上方)，以用作压缩冲程止挡装置。
现参照图2，其示出附加的活塞组件13包括：咬接在活塞杆4上且被构造为与弹簧14接合的减震器135；塑料的成形套筒134；由金属制成并且以某径向间隙围绕套筒134的密封环133；支撑套筒132以及咬接在活塞杆4上的保持环131。减震器135和保持环131相对于主活塞组件3来说分别位于远侧和近侧。
在该实施方式中，管2的收缩段124具有在管2中固定到活塞杆导承5的附加的塑料插入件12的形式(参看图1)。对于本领域技术人员显而易见的是，这种收缩段可以容易地对回弹室7或压缩室9区域中的管2本身进行适当内成形来形成。
图3a-3d所示的形成管2的收缩段124的插入件12由塑料制成并设置有形成为延伸到管2中的锥形段的入口125。在该锥形段125中，六个等角度间隔开的半 圆形径向凹槽121成对形成，延伸到圆形的收缩段124中并与六个圆形轴向凹槽122接合，这六个圆形轴向凹槽122具有相对于插入件12的轴线稍微倾斜的对称性的轴线，使得凹槽122沿着插入件12的纵向轴线在插入件12的内表面处的某点消失。然而，从该点开始，插入件设置有图3d所示的三个等角度间隔开的安全凹槽123，这些安全凹槽123具有相对小的间隙并延伸到插入件12的另一端。
如图4a-4c所示，成形套筒134设置有内部轴向边缘1343和外部轴向边缘1344。内部轴向边缘1343包围活塞杆4，并且该内部轴向边缘1343被划分成八个等角度间隔开的延伸至套筒134的基部1355的轴向通道1341。外部轴向边缘1344用于支撑密封环133，并且该外部轴向边缘1344被划分成与所述轴向通道1341流体连通的八个等角度间隔开的径向通道1342。
图5a到图7b例示了回弹冲程止挡装置11的操作。如图5a所示，在回弹冲程期间，附加的活塞组件13接近于锥形段125，将回弹室7的主要部分和管的收缩段124分开。此时，如箭头所示，工作液可以容易地在收缩段124内流动。
如图5b所示，在某点处，密封环133将穿过锥形段125而进入到收缩段124中，从而与收缩段124的内壁进行滑动配合。此时，流体压力在密封环133的上方积聚且工作液仅可以流动通过一组轴向凹槽122，从而产生附加的阻尼力，该附加的阻尼力不仅与活塞杆4的速度并且还与其位置成比例，这是因为凹槽122的横截面积随着回弹冲程的进行而减小。这是相对于密封环133的顶面的在图5b中示为"H"的液压阻尼区域。在回弹冲程期间，密封环133上方的压力将环133压向支撑套筒132。
在冲程的另一特定点处，减震器135将接触弹簧14的末端并抵抗弹簧的压力进行挤压。在该区域中，由穿过递减的凹槽122的工作液的受限流动所产生的液压阻尼将由于弹簧14的反作用力而被额外地增加。这是图5b中示为"H/E1"的第一液压/弹性阻尼区域。
最后，工作液不再能够穿过轴向凹槽122流动，并且直到图6所示的终端回弹冲程位置，大的阻尼反作用几乎仅仅由弹簧14(与其缩短成比例)以及三个安全凹槽123来提供。这是图5b中示为"H/E2"的第二液压/弹性阻尼区域。
如图7a所示，在反向压缩冲程期间，密封环133下方的压力将环133压向成形套筒134的轴向边缘1343，使得返回到收缩段124的工作液的回流能够穿过 成形套筒134的径向通道1342和轴向通道1341，直到附加的活塞组件离开收缩段124，如图7b所示。
因此，成形套筒134和密封环133形成一种回流阀，该回流阀仅仅在冲程的方向从回弹改变至压缩时打开，并且使得能够基本上不受限制地填充收缩段124。否则，反向压缩冲程期间(在该反向压缩冲程期间，不再需要回弹冲程止挡装置11)的阻尼力将比得上回弹冲程期间(在该回弹冲程期间，期望使用回弹冲程止挡装置11)的阻尼力。
取决于期望的阻尼特性以及阻尼器应用，根据本发明的具有冲程止挡装置的阻尼器使得能够实现相应的液压、弹性和液压/弹性区域("H"、"E"、"H/E")的各种构造。
例如，弹簧14可以比收缩段124长。在这种情况下，将存在两个阻尼区域：在减震器135与弹簧14接触的点处开始的弹性区域；以及在密封环133进入收缩段124的点处开始的液压/弹性区域。
如果处于中立不偏位置的弹簧14对应于收缩段124的高度，则仅存在一个液压/弹性区域，该液压/弹性区域开始于密封环133进入收缩段124以及减震器135接合弹簧14的点处。
最后，如果弹簧14比收缩段124短，则阻尼器以如图5a到图7b所示的方式进行操作，其中，液压阻尼区域"H"先于液压/弹性区域"H/E"发生。
在本发明的所描述的实施方式中，弹簧14被固定到活塞杆导承5，并通过附加的活塞组件13的减震器135进行激活。然而，显然地，它可以另选地固定到附加的活塞组件13。在这种情况下，活塞杆导承5将充当减震器。
本发明的上述实施方式仅是示例性的。附图不必依比例绘制，且可以放大或缩小一些特征。然而，这些和其它因素不应被认为是要限制本发明的精神，而是在所附权利要求中示出其预定的保护范围。

Claims (17)

1.一种液压阻尼器(1)，其包括：填充工作液的管(2)；滑动地设置在所述管(2)内的主活塞组件(3)，该主活塞组件(3)附接至穿过密封的活塞杆导承(5)通向所述阻尼器(1)的外部的活塞杆(4)并将所述管(2)分成回弹室(7)和压缩室(9)；回弹阀组件(31)和压缩阀组件(32)，所述回弹阀组件(31)和压缩阀组件(32)用于在所述阻尼器(1)的回弹冲程和压缩冲程期间控制所述工作液在所述管(2)内的流动，其中，所述管(2)的至少一端设置有附加的冲程止挡装置(11)，所述附加的冲程止挡装置(11)包括：
收缩段(124)，所述收缩段(124)的直径比所述管(2)的直径小，具有通往所述管(2)的入口(125)并且至少部分地设置有至少一个轴向凹槽(122)，所述至少一个轴向凹槽(122)具有沿着所述收缩段(124)从所述入口(125)减少的横截面面积；
弹簧(14)，所述弹簧(14)至少部分地设置在所述管(2)的所述收缩段(124)中，并且被固定到所述管(2)的所述至少一端；以及
附加的活塞组件(13)，所述附加的活塞组件(13)具有比所述管(2)的直径小的直径，所述附加的活塞组件(13)能随所述主活塞组件(3)移位，所述附加的活塞组件(13)易于滑动地设置在所述管(2)的所述收缩段(124)中并且易于接合所述弹簧(14)以产生附加的阻尼力，
其特征在于，
所述附加的活塞组件(13)还设置有：
相对于所述主活塞组件(3)而言位于远侧的成形套筒(134)；
易于与所述管(2)的所述收缩段(124)的内壁进行滑动配合的密封环(133)；以及
相对于所述主活塞组件(3)而言位于近侧的支撑套筒(132)，
其中，所述密封环(133)围绕所述成形套筒(134)的内部轴向边缘(1343)且能在所述支撑套筒(132)和所述成形套筒(134)的外部轴向边缘(1344)之间轴向移位，并且其中，所述内部轴向边缘(1343)限定与所述外部轴向边缘(1344)中限定的至少一个径向通道(1342)流体连通的至少一个轴向通道(1341)。
2.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述管(2)的所述收缩段(124)具有由塑料制成的插入件(12)的形式。
3.根据权利要求1或2所述的液压阻尼器，其特征在于，所述管(2)的所述收缩段(124)的所述入口(125)具有锥形段的形式。
4.根据权利要求1或2所述的液压阻尼器，其特征在于，所述管(2)的所述收缩段(124)的所述入口(125)设置有至少一个径向凹槽(121)，所述至少一个径向凹槽(121)延伸到所述收缩段(124)并与所述至少一个轴向凹槽(122)接合。
5.根据权利要求3所述的液压阻尼器，其特征在于，所述管(2)的所述收缩段(124)的所述入口(125)设置有至少一个径向凹槽(121)，所述至少一个径向凹槽(121)延伸到所述收缩段(124)并与所述至少一个轴向凹槽(122)接合。
6.根据权利要求1或2所述的液压阻尼器，其特征在于，所述附加的活塞组件(13)还设置有易于接合所述弹簧(14)并被固定到所述活塞杆(4)的减震器(135)。
7.根据权利要求3所述的液压阻尼器，其特征在于，所述附加的活塞组件(13)还设置有易于接合所述弹簧(14)并被固定到所述活塞杆(4)的减震器(135)。
8.根据权利要求4所述的液压阻尼器，其特征在于，所述附加的活塞组件(13)还设置有易于接合所述弹簧(14)并被固定到所述活塞杆(4)的减震器(135)。
9.根据权利要求5所述的液压阻尼器，其特征在于，所述附加的活塞组件(13)还设置有易于接合所述弹簧(14)并被固定到所述活塞杆(4)的减震器(135)。
10.根据权利要求1或2所述的液压阻尼器，其特征在于，所述冲程止挡装置(11)是回弹冲程止挡装置。
11.根据权利要求3所述的液压阻尼器，其特征在于，所述冲程止挡装置(11)是回弹冲程止挡装置。
12.根据权利要求4所述的液压阻尼器，其特征在于，所述冲程止挡装置(11)是回弹冲程止挡装置。
13.根据权利要求5所述的液压阻尼器，其特征在于，所述冲程止挡装置(11)是回弹冲程止挡装置。
14.根据权利要求6所述的液压阻尼器，其特征在于，所述冲程止挡装置(11)是回弹冲程止挡装置。
15.根据权利要求7所述的液压阻尼器，其特征在于，所述冲程止挡装置(11)是回弹冲程止挡装置。
16.根据权利要求8所述的液压阻尼器，其特征在于，所述冲程止挡装置(11)是回弹冲程止挡装置。
17.根据权利要求9所述的液压阻尼器，其特征在于，所述冲程止挡装置(11)是回弹冲程止挡装置。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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GR01 Patent grant
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PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: Hydraulic suspension damper with hydraulic mechanical stroke stop device

Effective date of registration: 20230517

Granted publication date: 20170531

Pledgee: Jingxi Zhixing Zhangjiakou Automotive Electronics Co.,Ltd.

Pledgor: BEIJINGWEST INDUSTRIES Co.,Ltd.

Registration number: Y2023990000256

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
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