CN105431652A - 液压悬架减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压减振器(3)，特别地，一种机动车悬架减振器，该液压减振器包括：筒(4)；活塞组件(5)，该活塞组件以可滑动的方式设置在所述筒(4)内并且附接到活塞杆(6)，该活塞杆通过位于所述筒(4)的端部处的密封活塞杆引导件(7)被引导到所述筒(4)的外部；额外阀组件(13)，其中，填充有工作液体的压缩腔室(9)被限定在所述活塞组件(5)和所述额外阀组件(13)之间；可滑动分隔件(10)；其中，填充有工作液体的额外补偿腔室(14)被限定在所述可滑动分隔件(10)的一侧和所述额外阀组件(13)之间；气体腔室(11)，该气体腔室填充有压缩气体并且限定在所述可滑动分隔件(10)的另一侧；额外腔室组件(15)，其中，所述额外腔室组件(15)的一端附接到所述可滑动活塞腔室(5)的压缩侧或所述活塞杆(6)的压缩侧，并且所述额外腔室组件(15)的另一端终止于所述额外阀组件(13)。

Description

液压悬架减振器
技术领域
本发明涉及一种液压减振器，特别地，涉及一种机动车辆悬架减振器，该液压减振器包括：筒；活塞组件，该活塞组件以可滑动的方式设置在所述筒内并且附接到活塞杆，该活塞杆通过位于所述筒的端部处的密封活塞杆引导件被引导到所述筒的外部，其中，填充有工作液体的回弹腔室被限定在所述活塞杆引导件和所述活塞组件之间；额外阀组件，其中，填充有工作液体的压缩腔室被限定在所述活塞组件和所述额外阀组件之间；可滑动分隔件，其中，填充有工作液体的额外补偿腔室被限定在所述可滑动分隔件的一侧和所述额外阀组件之间；气体腔室，该气体腔室填充有压缩气体并且限定在所述可滑动分隔件的另一侧；其中，所述活塞组件设置有回弹阀和压缩阀，以在所述减振器的回弹和压缩行程期间，分别控制工作液体流动通过所述压缩腔室和所述回弹腔室之间，所述额外阀组件设置有回弹阀和压缩阀，以在减振器的回弹和压缩行程期间，分别控制工作液体流动通过所述额外补偿腔室和所述压缩腔室之间。
背景技术
在现有技术中，已知具有如上特征的减振器为双筒减振器。它们提供了优异的调节能力，这些能力使得能够独立地调节可滑动活塞组件的阀和额外座阀组件的阀，在双筒减振器的情况下，该额外座阀组件位于主筒的底端。双筒减振器还需要相对低压的压缩气体，压缩气体的相对低压导致填充减振器的工作液体的内部压力相对低，从而引起活塞杆和杆引导密封件之间的摩擦力相对低。此外，外筒不用来引导可滑动活塞组件。因此，外筒可能的变形——特别地在减振器的底部区中(减振器通常在该底部区固定到车辆悬架的转向节)——不影响减振器的操作。另外，活塞组件被设计成在其滑动移动时不到达外筒的这个底部区。
但是，双筒减振器还由于它们的复杂结构而具有一些缺点，诸如，必须提供座阀组件和用于支承外筒的构造的杆引导件，还有别的缺点。
在单筒减振器中基本上消除了双筒减振器的这些缺点：在单筒减振器中，所有三个腔室(即，回弹腔室、压缩腔室和气体腔室)串联布置在单个筒中。单筒减振器缺乏额外阀组件和额外补偿腔室。可滑动分隔件设置在压缩腔室和气体腔室之间。
然而，引起其它问题。在减振器的腔室中需要用较高压力来避免可滑动分隔件随意移位，而活塞组件的阀不产生阻尼力(所谓的“无阻尼行程效果”)。压力这样增大进而需要改进活塞杆引导件的密封，由此产生活塞杆和杆引导密封件之间的较高摩擦力。此外，由于气体腔室沿着减振器的纵轴与压缩腔室串联设置，因此，减振器的长度增大。此外，气体腔室的端部存在某个死区(deadzone)，在该端部，主筒(在这种情况下，还有外筒)的可能变形会导致可滑动分隔件卡住或者以其它方式限制其滑动移动。最后，相比于双筒减振器，单筒减振器常常提供明显受限制的调节能力。
以上提到的两种减振器类型的又一个常见缺点是必须用压缩气体填充气体腔室，这个过程取决于用工作液体填充减振器的过程。
本发明的目的是提供一种液压减振器，该液压减振器将保留双筒减振器的所有上述优点，同时具有由单筒减振器提供的构造的简单性。
发明人发现，通过将工作液体流动径向转向在压缩腔室内部(相反，如双筒减振器中一样，径向在外部)，可以实现这些目的。
发明内容
因此，根据本发明的在开始提到的那种减振器的特征在于，该减振器设置有额外腔室组件，其中，所述额外腔室组件的一端附接到所述可滑动活塞组件的压缩侧或所述活塞杆的压缩侧，并且所述额外腔室组件的另一端终止于所述额外阀组件，其中，所述压缩气体腔室和所述额外补偿腔室位于所述额外腔室组件内并且通过所述可滑动分隔件分开。
优选地，本发明的减振器是单筒减振器。这样能够实现减振器构造的简化，尽管额外腔体组件还可显而易见用作双筒减振器中的额外调节附件，例如，用于提供额外调节选择。
优选地，所述额外腔室组件包括均匀主体，该均匀主体优选地旋到所述活塞杆的端部。这样提供了用简单压印过程制造腔室组件的有成本效益的方法。
优选地，所述额外腔室组件是所述减振器的单独子组件，该单独子组件被独立组装并且填充有压缩气体。这样进一步改进了减振器组装过程。
附图说明
以下将结合附图描述和说明本发明，其中：
图1是现有技术中已知的典型单筒减振器的示意性剖视图；
图2是现有技术中已知的典型双筒减振器的示意性剖视图；
图3是根据本发明的减振器的实施方式的示意性剖视图；
图4是根据本发明的额外腔室组件的实施方式的详细剖视图；以及
图5是典型车辆悬架的一部分的示意性立体图。
具体实施方式
在图1中部分示出的液压减振器1是图5中呈现的车辆悬架200中可采用的单筒液压减振器的示例。示出该液压减振器几乎完全延伸、位于靠近回弹行程的端部的位置，并且该液压减振器包括主缸筒4，活塞组件5以可滑动的方式设置在主缸筒4的内部。活塞组件5附接到活塞杆6，活塞杆6通过位于筒的端部的密封活塞杆引导件7被引导到主筒4的外部。活塞杆6的另一端(未示出)可连接到车辆悬架200的顶部支座202。筒4的相对端设置有附接装置16，附接装置16采用带两个安装孔161的支架的形式，适于将减振器1固定到支承车辆车轮205的转向节或摆臂。
从回弹腔室8延伸到活塞杆引导件7的密封件的弧形箭头线示意性象征杆引导件6和密封件之间的摩擦力，该摩擦力是由内部减振器压力对引导件密封件的反作用而产生的。
在活塞杆引导件7和活塞组件5之间限定了填充有工作液体的回弹腔室8。可滑动分隔件10设置在减振器1的另一端。在活塞组件5和可滑动分隔件10之间限定了填充有工作液体的压缩腔室9。压缩气体填充了在可滑动分隔件10的另一侧的空间，该空间限定了气体腔室11。
在本说明书中针对减振器的特定元件所使用的术语“回弹”指代指向活塞杆的这些元件或特定元件的这些部分，或者，就工作液体的流动方向而言，它是指在减振器的回弹行程期间出现的这个流动方向。类似地，在本文中针对减振器的特定元件所使用的术语“压缩”指代指向活塞杆的相反方向的这些元件或元件的部分，或者，就工作液体的流动方向而言，它是指在减振器的压缩行程期间出现的这个流动方向。
活塞组件5设置有回弹阀51和压缩阀52，以在减振器的回弹和压缩行程期间，分别控制工作液体流动通过压缩腔室9和回弹腔室8之间。阀51和阀52均包括等角设置在活塞组件5的周缘上方的多个流动通道和覆盖所述通道并且在工作液体的压力下偏转的多个弹性可偏转盘。盘的数量、形状、直径和厚度以及通道的数量和横截面面积构成可用于影响减振器特性的参数，还有其它参数。
如图所示，转移到支架16的力或振动会导致减振器筒在支架16的区域中发生变形。这些变形进而会导致卡住可滑动分隔件10或者以其它方式限制其滑动移动，这必须在设计减振器的同时考虑到。
执行相同或类似功能的元件的以上和以下的参考标号与图1中保持相同。
图2示出示例性双筒液压减振器2，减振器2包括主筒4和外筒12。如图所示，减振器2设置有额外阀组件13，额外阀组件13一般被称为座阀组件并且固定于主筒4的端部。在活塞组件5和座阀组件13之间限定了填充有工作液体的压缩腔室9，其中，在座阀组件13和设置在主筒4和外筒12之间的可滑动分隔件10之间限定了填充有工作液体的额外补偿腔室14，可滑动分隔件10采用环的形式。
额外阀组件13设置有回弹阀131和压缩阀132，以在减振器的回弹和压缩行程期间，分别控制工作液体流动通过额外补偿腔室14和回弹腔室9之间。类似地，如在活塞组件5的情况下一样，阀131和阀132均包括等角设置在额外阀组件13的主体周缘上方的多个流动通道和覆盖所述通道并且在工作液体的压力下偏转的多个弹性可偏转盘。类似地，如在活塞组件5的阀51和阀52的情况下一样，额外阀组件13的阀131和阀132提供可用于影响减振器特性的额外参数。
在这种减振器中，填充有压缩气体的气体腔室11限定在可滑动分隔件10的另一侧并且进一步由主筒4的径向外表面、外筒12的径向内表面和活塞杆引导件7的轴向内表面限定边界。
压缩腔室9和额外补偿腔室14之间的箭头线示意性代表在减振器的回弹和压缩行程期间工作液体分别径向向内和径向向外流动通过腔室9和腔室14之间的额外阀组件13。换句话讲，在双筒减振器中，工作液体流过额外阀组件13的路径相对于主筒4的轴线向外延伸。
在图3中示出根据本发明的减振器3的实施方式。如图所示，减振器3只包括主筒2，所以在这个背景下，减振器3是单筒型减振器。但是，减振器3另外设置有额外腔室组件15，额外腔体组件15的一端附接到活塞杆6的位于可滑动活塞组件5下方的端部。腔体组件15的另一端终止于额外阀组件13，并且腔室组件15包括可滑动分隔件10，可滑动分隔件10滑动配合在组件15的径向内表面上。分隔件10将腔室组件15的内部划分成位于腔室组件15的顶部部分处的压缩气体腔室11和组件15底部部分的额外补偿腔室14。额外阀组件13设置有回弹阀131和压缩阀132，以在减振器的回弹和压缩行程循环期间，分别控制工作液体流动通过额外补偿腔室14和压缩腔室9之间。
相比于图2的双筒减振器2，在减振器3中，工作液体在压缩和回弹腔室期间相对于主筒4径向向内流过额外阀组件13。
图4代表图3中示出的减振器3的额外腔室组件15的放大图。该组件的主体151具有简单的均匀杯状元件的形式，该杯状元件在顶部设置有圆柱状带螺纹的内凹槽152，该内凹槽用于接纳并且以固定的方式附接到活塞杆6的带螺纹端部。主体151在底部是敞开的，并且主体151在其内表面上设置有内螺纹153。
额外阀组件13的主体133被旋入内螺纹153。压缩阀132和回弹阀131二者都包括等角设置在主体133的周缘上方的多个贯通通道和覆盖所述通道并且在工作液体的压力下偏转的多个弹性可偏转盘。
分隔件10与额外腔室组件15的主体151的内表面滑动配合。由于在减振器工作的同时没有外部力作用于额外腔室组件15，因此不会出现变形并且分隔件10的滑动绝不会受限制。
在减振器组装过程的情况下，根据本发明的额外腔室组件15构成可被预备地独立组装并且填充压缩气体并此后被旋在活塞杆6的带螺纹端部上的单独子组件。
图5示意性示出车辆悬架200的一部分，车辆悬架200通过顶部支座202和设置在顶部支座202的上表面周缘上的多个螺钉203附接到车辆底盘201。顶部支座202连接到卷簧204和减振器(诸如，根据本发明的原理制成的减振器)的杆6。在另一端，固定到减振器3的筒的附接装置16将减振器3连接到支承车辆车轮205的转向节或摆臂。
为了测量本发明的腔室组件对减振器性能的影响，发明人将现有技术中已知的典型单筒减振器(对应于图1中示出的单筒减振器)与根据本发明制成的减振器(对应于图3中示出的减振器)进行比较。
测试程序涉及测量减振器进行操作期间活塞杆引导件处的摩擦。在表1中列出受测试的减振器的特征尺寸以及测试程序的结果。
表1—单筒减振器与根据本发明的减振器的比较
(1)分隔件10设置在腔室组件15内。
如表所示，相比于单筒减振器，根据本发明的减振器能够使气体腔室11中的压力减小5倍(25巴与5巴相比)，这样使活塞杆引导件7处的摩擦力减小几乎2倍(110牛与60牛相比)，从而显著提高车辆行驶舒适度。
本发明的以上实施方式只是示例性的。附图不一定成比例，一些特征可被夸大或最小化。然而，这些和其它因素不应该被视为限制本发明的精神，在随附权利要求书中指示了本发明期望的保护范围。

Claims (4)

1.一种液压减振器(3)，特别地，一种机动车辆悬架减振器，该液压减振器包括：
筒(4)；
活塞组件(5)，该活塞组件以可滑动的方式设置在所述筒(4)内并且附接到活塞杆(6)，该活塞杆通过位于所述筒(4)的端部处的密封活塞杆引导件(7)被引导到所述筒的外部，其中，填充有工作液体的回弹腔室(8)被限定在所述活塞杆引导件(7)和所述活塞组件(5)之间；
额外阀组件(13)，其中，填充有工作液体的压缩腔室(9)被限定在所述活塞组件(5)和所述额外阀组件(13)之间；
可滑动分隔件(10)，其中，填充有工作液体的额外补偿腔室(14)被限定在所述可滑动分隔件(10)的一侧和所述额外阀组件(13)之间；
气体腔室(11)，该气体腔室填充有压缩气体并且限定在所述可滑动分隔件(10)的另一侧；
其中，所述活塞组件(5)设置有回弹阀(51)和压缩阀(52)，以在所述液压减振器的回弹和压缩行程期间，分别控制工作液体流动通过所述回弹腔室(8)和所述压缩腔室(9)之间，以及
所述额外阀组件(13)设置有回弹阀(131)和压缩阀(132)，以在所述减振器的往复运动循环的回弹部分和压缩部分期间，分别控制工作液体流动通过所述额外补偿腔室(14)和所述压缩腔室(9)之间，
其特征在于，
所述液压减振器设置有额外腔室组件(15)，其中，所述额外腔室组件(15)的一端附接到所述可滑动活塞组件(5)的压缩侧或所述活塞杆(6)的压缩侧，并且所述额外腔室组件(15)的另一端终止于所述额外阀组件(13)，其中，所述压缩气体腔室(11)和所述额外补偿腔室(14)位于所述额外腔室组件(15)内并且通过所述可滑动分隔件(10)分开。
2.根据权利要求1所述的液压减振器，其特征在于，所述液压减振器是单筒减振器。
3.根据权利要求1或2所述的液压减振器，其特征在于，所述额外腔室组件(15)包括均匀主体(151)，该均匀主体优选地旋到所述活塞杆(6)的端部。
4.根据前述权利要求中任一项所述的液压减振器，其特征在于，所述额外腔室组件(15)是所述减振器(3)的单独子组件，该单独子组件被独立组装并且填充有压缩气体。
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