CN106536965B - 减震器 - Google Patents

Abstract

一种减震器，具有外管、同轴地设置在外管中的内管以及往复地安装在内管中的活塞。内管的内部形成用于液压油的工作腔，同时在内管与外管之间形成环形的补充腔。改进的底板和底笼组件在减震器的伸展周期期间促进流体从补充腔至工作腔的流动。

Description

减震器

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年7月25日提交的美国临时申请62/029,020的优先权，其内容通过引用结合于本文。

技术领域

本发明涉及减震器。

背景技术

大多数例如汽车的轻型车辆利用减震器来改善乘客的乘坐。尽管路面的高度变化，减震器理想地将车辆的底盘保持在水平或接近水平位置。

减震器对于吸收由于路面不平坦而传递至车辆底盘的能量是至关重要的。由于许多路面不平坦，因此减震器的性能对于减少从道路到车辆和车辆底盘的能量传递以及改善乘客的乘坐舒适性是重要的。

大多数减震器包括外管，同轴地安装在外管内的内管，以及往复地安装在内管的内部的活塞。底阀组件连接在内管和外管的端部，并且调节形成在内管和外管之间的外部环形补充腔与内管的内部的主工作腔之间的流体流动。往复地安装在内管内的活塞浸入液压流体中。此外，减震器的内管通常称为压力管，而外管称为储备管。储备管将减震器中的过量液压流体储存在环形外部腔或补充腔中。

通常，用于减震器的活塞连接至机动车辆的底盘。内管再连接至悬架系统的车轮结构，使得内管与车轮的竖直运动一致地移动。因此，当车轮遇到路面中的凸起或凹陷时，活塞在内表面内往复运动，以试图将活塞并且因此将底盘保持在均匀的竖直位置。

为了抑制来自路面的颠簸或磕碰的冲击，底阀组件调节工作腔与补充腔之间的流体流动。此外，贯通活塞的孔允许流体流过活塞，以便抑制不平坦路面的影响。

减震器以两个不同的周期工作，即压缩周期和伸展周期。压缩周期也称为约束周期，在活塞向下移入减震器中时发生，从而压缩活塞下方的减震器工作腔中的液压流体。相反，伸展周期也称为回弹周期，在活塞朝向压力管的顶部向外移动时发生，从而扩展减震器的总体长度。这反过来压缩活塞上方的工作腔中的流体。

先前已知的汽车工业中所用类型的减震器的一个缺点在于，这些先前已知的减震器呈现出滞后，其为回弹行程期间减震器工作腔的补充中存在的延迟。在回弹行程期间的延迟或不完全补充将减少从外部或补充储液腔流动至内部或工作腔的油量。减震器工作腔的油的不完全补充将在约束行程期间不利地影响减震器的阻尼特性。

因此，大多数现代的减震器未呈现出来自不平坦路面的完美或理想的响应，而是作为滞后的结果在回弹周期期间呈现出阻尼曲线的变化。此外，减震器的滞后很大程度上取决于减震器的底阀组件的几何设计，该底阀组件调节补充腔与工作腔之间的流体流动。

发明内容

本发明提供一种用于减震器的底阀组件，其改善补充腔与工作腔之间的流动特性，特别是在伸展行程期间，因此减少减震器的滞后。

简而言之，根据本发明的底阀组件包括连接至内管和外管的基本圆柱形的底板，内管和外管形成用于减震器的补充腔和工作腔。如前所述，活塞往复移动地安装在内管的工作腔内。

然后底笼定位在底板上方。底笼包括第一组流体通道，其在活塞的压缩行程期间，将内部工作腔流体地连接至外部补充腔。该第一组流体通道的横截面形状基本为圆形。

第二组流体通道也将外部补充腔流体地连接至内部工作腔，但是在活塞的伸展行程时这样操作。该第二组流体通道由在第一组槽周围贯通底笼形成的弓形的细长槽形成，使得槽的端部彼此紧邻地定位。通过这样操作，在伸展周期期间可通过第二组流体通道发生最大流量。

第一瓣阀与第一组流体通道相关联，以便仅在压缩周期期间限制流体通过第一组流体通道的流动。相反，第二瓣阀与第二组流体通道相关联，以便在伸展行程期间限制流体从补充腔进入工作腔的流动。

为了进一步改善油通过底阀组件的流动，第二组通道的径向内壁即细长槽从底笼的外端向外延伸。此外，槽的径向外侧从槽径向向外延伸，或者相对于减震器的轴向长度稍微向内倾斜。因此，在伸展行程期间油从补充腔至工作腔的流体流在底笼的下面并贴靠槽的内壁自由地流动。然后，槽的内壁引导流体通过槽向上流动并进入工作腔中。

为了进一步减少液压油从补充腔通过槽进入工作腔的流动阻力，在底板上形成与形成第二组流体通道的槽对准的截头圆锥形反射器表面。因此，在伸展周期期间，来自补充腔的流体流由反射器表面向上偏转通过槽，从而使流动阻力最小化。

通过使经过底阀组件的油的流动阻力最小化，特别是在伸展周期期间，使减震器滞后显著减小，从而提高减震器的整体性能。

附图说明

当结合附图阅读时，在参照以下详细说明时将更好地理解本发明，其中贯穿若干视图相同的附图标记表示相同的部件，并且其中：

图1是示出利用本发明的底阀组件的减震器的纵向剖视图；

图2是示出底阀组件的优选实施例的侧视图；

图3是底阀组件的纵向剖视图；

图4是示出底笼组件的俯视图；

图5是示出压缩周期期间的油流动的示意性纵向剖视图；并且

图6是类似于图5但示出减震器的伸展周期期间的油流动的视图。

具体实施方式

参照图1，示出在诸如轿车、轻型卡车等轻型机动车辆中使用的类型的减震器20。减震器20包括外管22和同轴地设置在外管22内的内管21。内管21和外管22在上端24和下端26固定在一起。因此，内管21将外管22分成两个不同的流体腔，即由内管21的内部形成的圆筒形工作腔28，以及形成在内管21与外管22之间的环形补充腔30。稍后将更详细说明的底阀组件32控制补充腔30与工作腔28之间的流体流动。

外周密封于内管21的内周的活塞34可往复滑动地设置在内管21的工作腔28内。活塞杆36连接至活塞34，并且该活塞杆36通过减震器20的上端24中的开口向外伸出。

在使用中，活塞杆36的上端38连接至车辆的底盘。相反，减震器20的下端26连接至车辆悬架系统，使得减震器20的下端26与悬架系统并因此与机动车辆的车轮一致地竖直移动。例如支架40的任何常规机构可用于将减震器20的下端26连接至悬架系统。

活塞34还包括允许工作腔28的上部与下部之间的流体流动的通孔35。这些孔可以是装有阀的并且在结构上是常规的。

现在参照图2，更详细地示出底阀组件32。底阀组件32包括具有外端52和内端54的基本圆柱形形状的底板50。底板50连接至外管22的下端，由此流体密封外管22的下端。

圆筒形底笼56的外端或下端58由底板50支承。底笼56的上端60对工作腔28开放。

现在参照图4，底笼56具有在底笼56的轴向端部58和60之间延伸的多个周向间隔开的流体通道62。类似地，在底笼56的端部58和60之间还轴向地形成多个弓形槽64。这些槽54形成贯通底笼56的第二组轴向延伸的流体通道，并且从第一组通道62径向向外定位。

仍旧参照图4，相邻的槽64的端部彼此紧邻地定位，使得仅底笼56上非常窄的腹板66将槽64彼此分开。因此，这些槽64建立贯通底笼56的自由连通。

参照图3，第一底阀70连接至底笼56，使得底阀70在底笼56的外端58覆盖第一组通道62。底阀70由螺栓72固定就位。然而，在减震器的压缩周期的情况下，即当工作腔28内的压力由于柱塞34的向下运动而增加时，工作腔28中增加的压力导致底阀70打开，如图5中所示，并且允许流体从工作腔28通过底笼56中的侧部开口71(图2)流动至补充腔30，如箭头74所示。

现在参照图3和图6，第二底阀75由螺母77固定至底笼56，使得阀75在槽64上方延伸，但具有与通道62对准的开口。在伸展操作期间，工作腔28内的压力减小。这进而导致第二底阀75打开，并且允许流体从补充腔30流动至主腔38，如箭头76所示。

为了减少在伸展周期期间从补充腔30至工作腔28的流动阻力，第二组流体通道中的每个槽64的内壁80经过形成槽的开口向下延伸。此外，从槽74的外壁84径向向外延伸的底笼56的下表面82从槽74径向向外延伸或向上倾斜。因此，液压流体从补充腔30到工作腔28的流体流动基本上不受阻碍，并且实际上槽74的内壁80引导流体通过槽74向上流动。

仍旧参照图6，底笼56的外周缘86也是倒圆角的，以便在伸展周期期间促进流体从补充腔30流动至工作腔28。

仍旧参照图6，为了在伸展周期期间进一步引导流体从补充腔30通过槽74向上流动，在底板50上形成与槽64对准的截头圆锥形表面90。该截头圆锥形表面90也从其内端至外端轴向向下且径向向外倾斜，使得在伸展周期期间，表面90朝向底笼56中的槽64反射并引导液压油。

从前述可见，本发明提供了一种用于减震器的底阀组件的设计，其减少了减震器的伸展周期期间的流动限制。通过由此减少流动限制，改善了减震器的滞后，从而提高了减震器的整体性能。

已对本发明进行了说明，然而在不脱离由所附权利要求的范围限定的本发明的思想的情况下，对本发明的许多修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

Claims (4)

1.一种底阀组件，其能够与具有外管、内管和往复移动地安装在所述内管的内部的活塞的类型的减震器一起使用，调节环形外部补充腔与内部工作腔之间的流体流动，所述环形外部补充腔形成在所述外管和所述内管之间，所述内部工作腔由所述内管的内部形成，所述底阀组件包括：

底板；

定位在所述底板上的底笼，所述底笼具有第一组流体通道和第二组流体通道，所述第一组流体通道在所述活塞的压缩行程时将所述内部工作腔流体地连接至所述环形外部补充腔，所述第二组流体通道在所述活塞的伸展行程时将所述环形外部补充腔流体地连接至所述内部工作腔；

安装至所述底笼的第一底阀，其在所述活塞的所述压缩行程期间打开所述第一组流体通道；以及

安装至所述底笼的第二底阀，其在所述活塞的所述伸展行程期间打开所述第二组流体通道，

其中所述第二组流体通道包括贯通所述底笼形成的多个弓形的细长槽，使得所述弓形的细长槽的端部彼此紧密相邻，

其中所述底笼具有上端和下端，并且形成补充流体通道，所述补充流体通道形成在所述底笼的所述下端与所述底板之间、将所述第二组流体通道流体地连接至所述环形外部补充腔，

其中所述第二组流体通道各自包括从所述上端朝向所述下端向下延伸的外壁和内壁，所述外壁和内壁是所述第二组流体通道的内部的壁，所述内壁比所述外壁更靠近所述底笼的内部，

其中所述第二组流体通道的所述内壁，与所述外壁相比向下延伸得更远，并定位为引导流体流过所述外壁的底部向上通过所述第二组流体通道，

所述底板包括与所述第二组流体通道对准的截头圆锥形表面，

所述截头圆锥形表面朝向所述内壁的下端径向向内和向上倾斜、并且远离所述环形外部补充腔，并且，

所述截头圆锥形表面被定位于靠近所述内壁的下端，以引导流体从所述环形外部补充腔沿所述内壁向上朝向所述第二组流体通道流动。

2.根据权利要求1所述的底阀组件，其中从所述第二组流体通道的外壁径向向外定位的所述底笼的一部分在所述底笼的外周朝向所述环形外部补充腔地向上倾斜。

3.根据权利要求1所述的底阀组件，其中所述第二组流体通道的外壁的底部倒圆角。

4.根据权利要求1所述的底阀组件，其中在所述外壁的底部下面延伸的所述内壁形成至少部分朝外的圆筒，该圆筒具有朝外面向所述环形外部补充腔的外圆柱形表面，并且，

所述内壁向下延伸，靠近所述截头圆锥形表面，以相对于所述截头圆锥形表面对所述外圆柱形表面定位，以便流体能够被所述截头圆锥形表面向上偏转并沿着所述至少部分朝外的圆筒的外圆柱形表面被引导向上朝向所述第二组流体通道。

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