CN107013623A - 具有液压机械压缩止挡组件的液压阻尼器 - Google Patents

Abstract

具有液压机械压缩止挡组件的液压阻尼器。液压阻尼器包括管。活塞组件可滑动地设置在所述管内，并且将所述管分成回弹腔室和压缩腔室。流体补偿腔室位于所述管的外部。底阀组件控制流体在所述压缩腔室与所述补偿腔室之间的流动。液压机械压缩止挡组件包括覆盖构件，所述覆盖构件覆盖所述底阀组件并且限定主流动通道和辅助流动通道，所述主流动通道和所述辅助流动通道中的每一个流体连接所述压缩腔室和所述底阀组件。闭合构件选择性地闭合所述主流动通道。第一伸缩套筒与所述活塞组件联接，并且第二伸缩套筒具有连接到所述闭合构件的基部。第一弹簧被压缩在所述活塞组件与所述基部之间以在延伸位置偏置所述闭合构件。

Description

具有液压机械压缩止挡组件的液压阻尼器

技术领域

题述发明涉及一种用于车辆的液压阻尼器。更具体地，题述发明涉及一种具有液压机械(hydro-mechanical)压缩止挡组件的液压阻尼器。

背景技术

在本领域中已知用于车辆的液压阻尼器包括提供附加阻尼力的生成的液压机械压缩止挡组件。在第2,619,199和2,729,308号美国专利中公开了设置有这样的液压机械压缩止挡组件的示例性阻尼器。这样的液压机械止挡组件包括闭合护罩(shield)，该闭合护罩通过弹簧在延伸位置被偏置(bias)，并被构造成根据活塞杆的轴向位置来闭合底阀组件的主流动通道。由液压机械止挡组件提供的阻尼力主要取决于活塞杆的位置，并且在杆行进通过压缩冲程时提供非常渐进增加的阻尼力。

弹簧在这样的液压机械压缩止挡组件上的轴向位置对于其操作是关键的。更具体地，如果弹簧由于反复的止挡接合或者以其它方式偏离其轴向位置而变形(buckle)，则附接至弹簧的闭合护罩可能不完全闭合该通道，从而产生不可预知的结果。

因此，仍然需要改进具有液压机械压缩止挡组件的液压阻尼器。

因此，本发明的目的是提供一种具有液压机械压缩止挡组件的液压阻尼器，所述液压机械压缩止挡组件根据杆位移提供高且渐进增加的阻尼力、具备(feature)改进的轴向稳定性、具有简单的结构、是成本有效的且易于制造。

本发明的另一目的是提供一种具有最大化可用压缩冲程长度的液压机械压缩止挡组件的液压阻尼器。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的液压阻尼器。该液压阻尼器包括管，所述管沿着轴线延伸并且填充有工作液体。活塞组件可滑动地设置在所述管内，用于生成阻尼力。所述活塞组件将所述管分成回弹腔室和压缩腔室。活塞杆连接到所述活塞组件并且延伸到所述管的外部。流体补偿腔室位于所述管的外部。底阀组件位于所述压缩腔室的端部，用于控制工作流体在所述压缩腔室与所述补偿腔室之间的流动。液压机械压缩止挡组件被设置成用于在所述活塞组件的压缩冲程结束时产生附加的阻尼力。所述液压机械压缩止挡组件包括覆盖构件，所述覆盖构件覆盖所述压缩腔室中的所述底阀组件并且限定流体连接所述压缩腔室和所述底阀组件的至少一个主流动通道。所述覆盖构件进一步限定至少一个辅助流动通道，所述至少一个辅助流动通道与所述主流动通道间隔开并且另外流体连接所述压缩腔室和所述底阀组件。闭合构件覆盖所述主流动通道，用于基于所述活塞杆的轴向位置选择性地闭合所述主流动通道。伸缩装置附接至所述活塞组件并且包括彼此成伸缩关系的一对套筒。所述套筒中的一个套筒是具有与所述闭合构件联接的基部的接合套筒。第一弹簧被压缩在所述活塞组件与所述基部之间，以在延伸位置偏置所述闭合构件。

题述液压机械压缩止挡组件的工作特性是易于调节的，并且其伸缩性能提供其在所述闭合构件闭合所述主流动通道的完全压缩(接合)位置中的长度的最小化，从而使可用压缩冲程长度最大化。所述伸缩装置还在所述压缩止挡组件接合所述底阀的同时稳定所述套筒的轴向位移，而与弹簧的状态(例如，弯曲)无关。

根据本公开的另一方面，所述接合套筒的所述基部限定至少一个通道，所述闭合构件包括闭合护罩，所述闭合护罩可移动地连接到所述接合套筒的所述基部并且覆盖所述至少一个主流动通道，以及第二弹簧，所述第二弹簧在所述闭合护罩和所述基部之间延伸且连接到所述闭合护罩和所述基部并且在延伸位置偏置所述闭合护罩。所述闭合护罩的这种布置会在所述活塞组件的冲程反转期间提供工作液体的立即回流。

根据本公开的另一方面，所述伸缩装置的所述套筒中的至少一个套筒包括环形环和多个轴向桥，所述多个轴向桥从所述环形环轴向地延伸并且终止于径向唇缘，所述径向唇缘将所述活塞组件中的一个活塞组件和所述伸缩装置的所述套筒中的另一个套筒接合。所述套筒的这种镂空结构提供简单且紧凑的伸缩装置，并且能够实现伸缩装置的方便的卡扣组装。

根据本公开的另一方面，所述覆盖构件附接至所述底阀组件。

根据本公开的另一方面，所述覆盖构件沿着所述轴线限定中心，并且所述主流动通道被限定在所述覆盖构件的所述中心处。

根据本公开的另一方面，所述管限定内表面，并且所述覆盖构件限定与阻尼器管的内表面相邻的所述至少一个辅助流动通道。

根据本公开的另一方面，所述辅助流动通道的横截面流动表面小于所述主流动通道的横截面流动表面。

根据本公开的另一方面，所述活塞组件限定内部腔室，并且所述第一弹簧的端部被设置在所述活塞组件的所述内部腔室中。所述内部腔室提供了最大化可用压缩冲程长度的机会。

根据本公开的另一方面，台肩螺母将所述活塞组件固定到所述活塞杆，所述台肩螺母包括径向向外延伸的凸缘，并且所述伸缩装置可滑动地附接至所述台肩螺母的所述凸缘。

鉴于上述内容，根据本发明的液压止挡装置可容易地被构造成在所述活塞组件的压缩冲程期间产生附加阻尼力，从而实现力增益的宽范围的调节。装置的性能可取决于活塞位置(弹簧的机械响应)以及活塞速度(由辅助流动通道产生的液压响应)两者。

附图说明

将容易理解本发明的其它优点，这是因为通过参考以下结合附图考虑的详细说明，本发明的其它优点将变得更好理解，其中：

图1是设置有液压机械压缩止挡件的一个实施方式的根据本发明的双管阻尼器的示意性横截面视图；

图2a是例示出在阻尼器压缩冲程期间的分离位置的图1中示出的所述液压机械压缩止挡件的操作的示意性横截面视图；

图2b是例示出在所述阻尼器压缩冲程期间的接合位置的图1中示出的所述液压机械压缩止挡件的操作的示意性横截面视图；

图2c是例示出在所述阻尼器压缩冲程期间的最终接合位置的图1中示出的所述液压机械压缩止挡件的操作的示意性横截面视图；

图2d是例示出在阻尼器回弹冲程期间的接合位置的图1中示出的所述液压机械压缩止挡件的操作的示意性横截面视图；

图3a是在分离位置的图1中示出的所述液压机械压缩止挡件的示意性横截面立体图；

图3b是在所述阻尼器压缩冲程期间的最终接合位置的图1中示出的所述液压机械压缩止挡件的示意性横截面立体图；以及

图4是例示出液压机械压缩止挡件的另一实施方式的示意性剖视图。

具体实施方式

图1呈现了可在典型车辆悬架(诸如汽车上)中采用的根据题述发明的双管阻尼器1的一个实施方式。阻尼器1包括外管2和主管3，外管2和主管3中的每一个均沿着轴线A延伸并且填充有粘性工作液体。可移动的活塞组件4可在主管3内轴向地滑动。活塞杆5附接至活塞组件4并且在主管3的第一端处经由密封活塞杆引导件6延伸到阻尼器1的外部。阻尼器1还设置有底阀组件7，底阀组件7被固定在主管3的与第一端相反的第二端处。活塞组件4与主管3的内表面形成滑动配合并且将管3分成(位于活塞杆引导件6与主活塞组件4之间的)回弹腔室11和(位于活塞组件4与底阀组件7之间的)压缩腔室12且在其移动期间提供阻尼力。补偿腔室13的一部分位于底阀组件7的与压缩腔室12相反(opposite)的另一侧。

如本领域技术人员已知的，活塞组件4设置有压缩阀组件42和回弹阀组件41，以在活塞组件4处于运动时控制在回弹腔室11与压缩腔室12之间通过的工作液体的流动。活塞组件4包括活塞主体44，活塞主体44借助旋拧在杆5的螺纹端上的台肩螺母43被固定到活塞杆5上。底阀组件7还设置有回弹阀组件71和压缩阀组件72，以分别在活塞组件4的回弹冲程和压缩冲程期间控制在补偿腔室13与压缩腔室12之间通过的工作液体的流动。阀组件41、42和71、72提供可用于成形阻尼器1的期望阻尼特性的设计参数。

液压机械压缩止挡组件8被设置在压缩腔室12中，以在活塞组件4的压缩冲程结束时产生附加的阻尼力。组件8包括：覆盖底阀组件7并附接至底阀组件7的覆盖构件81；可滑动地附接至活塞组件4的伸缩装置82；以及设置在伸缩装置82内的第一弹簧83。图2a至图2d以及图3a和图3b中示出了液压机械压缩止挡组件的操作。

如例示出图1的阻尼器的一部分的图2a和图3a所示，在该实施方式中，伸缩装置82仅包括具有镂空结构的两筒形套筒821和822。

第一套筒821设置有环形环8211，六个轴向桥8212从环形环8211延伸到台肩螺母43。六个轴向槽8213被限定在轴向桥8212之间。桥8212的另一端终止于径向唇缘8214，径向唇缘8214径向地接合活塞组件4的台肩螺母43的凸缘431。因此，套筒821可在凸缘431与活塞主体44之间轴向地移动。在组装题述阻尼器1期间，唇缘8214简单地沿径向延伸以将套筒821卡扣在台肩螺母43的凸缘431上。

第二套筒或接合套筒822具有大于第一套筒821的直径的直径并且还设置有环形环8221，六个轴向桥8222从环形环8221延伸。轴向桥8222延伸到第一套筒821并且在其间限定六个轴向槽8223。桥8222的另一端终止于径向唇缘8224，径向唇缘8224在第一套筒821的桥8212之间径向地接合环形环8211。因此，接合套筒822可在可移动的第一套筒821的环形环8211与活塞主体44之间移动。在组装题述阻尼器1期间，唇缘8224可简单地沿径向延伸以将套筒822卡扣在第一套筒821的环形环8211上。

第一弹簧83被压缩在台肩螺母43与接合套筒822的基部8225之间，以维持伸缩装置82的延伸位置。

成形的覆盖构件81被固定在底阀组件7的主体73与阻尼器管3之间。覆盖构件81限定沿着轴线A位于其中心的主流动通道811，并且限定与主流动通道811间隔开的多个辅助流动通道85。主流动通道811和辅助流动通道85将压缩腔室12和底阀组件7流体地连接。在示例性实施方式中，辅助流动通道85等角地设置在覆盖构件81的与阻尼器管3的内表面相邻的表面的周边上。辅助流动通道85中的每一个的横截面流动表面小于主流动通道811的横截面流动表面。

如用虚线箭头所例示的，在阻尼器的压缩冲程期间，在液压机械压缩止挡件8保持在分离位置时，工作液体从压缩腔室12通过活塞组件4的压缩阀组件42流动到回弹腔室11。由于活塞杆5存在于回弹腔室11中，回弹腔室11的增加容积不会补偿压缩腔室12的减少容积。因此，工作液体也从压缩腔室12流到补偿腔室13。如用虚线箭头所例示的，工作液体绕着伸缩装置82流动并穿过伸缩装置82(包括设置在接合套筒822的基部中的以径向槽8256的形式的多个等角间隔开的通道)，进一步通过覆盖构件81的主流动通道811，并且随后通过底阀组件7的压缩阀组件72。

如图2b所示，在该实施方式中，液压机械压缩止挡件8还包括闭合构件84，闭合构件84被构造成基于活塞杆5的轴向位置选择性地闭合主流动通道811。更具体地，闭合构件84可滑动地设置在接合套筒822的基部8225的孔内。闭合构件84包括：闭合护罩842，其适于覆盖所述覆盖构件81的主流动通道811；销841，其被旋拧到闭合护罩842的螺纹突出部上并从伸缩装置82内侧来固定护罩842；以及锥形盘第二弹簧843，其被设置在闭合护罩842与接合套筒822的基部8225之间以保持闭合构件84的延伸位置，如图2a所示。

如用虚线箭头所例示的，在阻尼器的压缩冲程期间，在伸缩装置82接合覆盖构件81时，闭合护罩842覆盖所述覆盖构件81的主流动通道811，从而允许工作液体在通过压缩阀组件72到达补偿腔室13之前仅通过较小的辅助流动通道85从压缩腔室12流出。由于工作液体粘性摩擦，该流动限制产生附加的阻尼力。随着伸缩装置82的高度减小，阻尼力由于第一弹簧83的反作用力而线性增加。

图2c和图3b例示出了液压机械压缩止挡件8的最终接合位置，在该最终接合位置，工作液体的流动不再是可能的。应当认识到，该位置在实际应用中不应当发生，因为止挡件8被构造成在如图2b中所例示的任何中间接合位置耗散所有动能。尽管如此，该最终接合位置例示出了止挡件8关于压缩冲程限制的能力。如图所示，活塞组件4在压缩冲程期间能够到达与在没有液压机械压缩止挡件8的情况下可能到达的几乎相同的位置。不能用于活塞组件4的剩余高度H主要仅由接合套筒822的基部8225的厚度确定，并且在该实施方式中还由闭合构件84确定。

现在，几乎完全压缩的内部第一弹簧83被设置在设置于台肩螺母43内的内部腔室432中。内部腔室432还为六角键提供扭矩施加表面(参见图3a和图3b)，六角键用于将螺母43旋拧到活塞杆5之上以便将活塞组件4的所有部件固定在一起。

如在图2d中所例示的，当阻尼器1的冲程改变到回弹冲程时，补偿腔室13中的工作液体压力推动闭合构件84的闭合护罩842抵抗第二弹簧843沿回弹方向的小的压力，从而打开主流动通道811，即使由第一弹簧83推动的基部8225仍邻接覆盖构件81。因此，工作流体可再次从补偿腔室13通过底阀组件7的回弹阀组件71、通过主流动通道811和通过径向槽8256流到压缩腔室12，以及从回弹腔室11通过活塞组件4的回弹阀组件41流到压缩腔室12。

图4例示出了具有伸缩装置的液压机械压缩止挡组件8的另一实施方式，该伸缩装置包含在其基部8225中设置有中心辅助流动通道85的仅一个套筒822。

本发明的上述实施方式仅仅是示例性的。附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被夸大或最小化。然而，这些及其它因素不应当被认为是限制本发明的精神，其旨在保护的范围在所附权利要求书中指出。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年5月13日提交的序列号为62/335,907且名称为“HydraulicDamper with a Hydro-Mechanical Compression Stop Assembly”的美国临时专利申请以及2017年4月18日提交的序列号为15/490,840且名称为“HYDRAULIC DAMPER WITH AHYDRO-MECHANICAL COMPRESSION STOP ASSEMBLY”的美国正式专利申请的的权益，这两个专利申请的全部公开通过引用合并于此。

Claims (9)

1.一种用于车辆的液压阻尼器，所述液压阻尼器包括：

管，所述管沿着轴线延伸并且填充有工作液体；

活塞组件，所述活塞组件能够滑动地设置在所述管内，用于产生阻尼力并且将所述管分成回弹腔室和压缩腔室；

活塞杆，所述活塞杆连接到所述活塞组件并且延伸到所述管的外部；

流体补偿腔室，所述流体补偿腔室位于所述管的外部；

底阀组件，所述底阀组件位于所述压缩腔室的端部，用于控制所述工作流体在所述压缩腔室与所述补偿腔室之间的流动；

液压机械压缩止挡组件，所述液压机械压缩止挡组件用于在所述活塞组件的压缩冲程结束时产生附加的阻尼力，所述液压机械压缩止挡组件包括：

覆盖构件，所述覆盖构件覆盖所述压缩腔室中的所述底阀组件并且限定流体连接所述压缩腔室和所述底阀组件的至少一个主流动通道；

所述覆盖构件进一步限定至少一个辅助流动通道，所述至少一个辅助流动通道与所述主流动通道间隔开并且流体连接所述压缩腔室和所述底阀组件；

闭合构件，所述闭合构件覆盖所述主流动通道，用于基于所述活塞杆的轴向位置选择性地闭合所述主流动通道；

伸缩装置，所述伸缩装置附接至所述活塞组件并且包括彼此成伸缩关系的一对套筒，其中，所述套筒中的一个套筒是具有与所述闭合构件联接的基部的接合套筒；以及

第一弹簧，所述第一弹簧被压缩在所述活塞组件与所述基部之间，以在延伸位置偏置所述闭合构件。

2.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其中，所述接合套筒的所述基部限定至少一个通道；所述闭合构件包括闭合护罩，所述闭合护罩能够移动地连接到所述接合套筒的所述基部并且覆盖所述至少一个主流动通道，以及第二弹簧，所述第二弹簧在所述闭合护罩和所述基部之间延伸且连接到所述闭合护罩和所述基部并且在延伸位置偏置所述闭合护罩。

3.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其中，所述伸缩装置的所述套筒中的至少一个套筒包括环形环；并且多个轴向桥从所述环形环轴向地延伸并且终止于径向唇缘，将所述活塞组件中的一个活塞组件和所述伸缩装置的所述套筒中的另一个套筒接合。

4.根据权利要求3所述的液压阻尼器，其中，所述覆盖构件附接至所述底阀组件。

5.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其中，所述覆盖构件沿着所述轴线限定中心，并且其中，所述主流动通道被限定在所述覆盖构件的所述中心处。

6.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其中，所述管限定内表面，并且其中所述覆盖构件限定与阻尼器管的所述内表面相邻的所述至少一个辅助流动通道。

7.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其中，所述辅助流动通道的横截面流动表面小于所述主流动通道的横截面流动表面。

8.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其中，所述活塞组件限定内部腔室，并且其中所述第一弹簧的端部被设置在所述活塞组件的所述内部腔室中。

9.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其中，所述液压阻尼器进一步包括将所述活塞组件固定到所述活塞杆的台肩螺母；所述台肩螺母包括径向向外延伸的凸缘；并且其中，所述伸缩装置能够滑动地附接至所述台肩螺母的所述凸缘。