CN107091294B - 具有用于孔口通路的止回盘的减振器 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的减振器，包括限定流体室的压力管和布置在该流体室内的活塞。该活塞将该流体室分成上工作室和下工作室，并且限定压缩通路和回弹通路。该减振器的阀盘组件接合该活塞并控制流体在该上工作室和该下工作室之间流动。该阀盘组件包括止回盘和孔口盘。该止回盘布置在该活塞和该孔口盘之间。该孔口盘限定孔口，并且该止回盘当流体在第一方向上流动时阻止流体穿过该孔口流动，并且当流体在与该第一方向相反的第二方向上流动时允许流体穿过该孔口流动。

Description

具有用于孔口通路的止回盘的减振器
技术领域
本披露涉及减振器。更具体地，本披露涉及一种用于在低液压流体流动期间控制减振器的阻尼特性的阀盘组件。
背景技术
此部分提供与本披露相关的背景信息，其不一定是现有技术。
减振器与汽车悬架系统结合使用，以吸收在行驶过程中产生的所不希望的振动。为了吸收所不希望的振动，多个减振器通常被连接在汽车的簧载部分(车身)与非簧载部分(悬架)之间。活塞位于减振器的压力管内，并且该压力管被连接到车辆的非簧载部分上。活塞通过延伸穿过压力管的活塞杆连接到汽车的簧载部分上。
活塞将压力管分成均被填充有液压流体的上工作室和下工作室。因为当该减振器压缩或伸展时，该活塞能够通过阀调节(valving)来限制该上工作室与下工作室之间的液压流体的流动，该减振器能够产生抵消振动的阻尼力，否则该振动将从车辆的非簧载部分传递至簧载部分。在双管式减振器中，流体储存器或储备室被限定在该压力管与储备管之间。基部阀被定位在该下工作室与该储备室之间，以控制该下工作室与该储备室之间的流体流动。
对于全排量阀调节系统，该减振器产生的所有回弹阻尼力是活塞阀调节的结果，而压缩力是活塞和缸端阀调节的组合。该活塞和/或缸端对该减振器内流体流动的限制程度越大，则由减振器产生的阻尼力就越大。因此，高度受限的流体流动将产生硬式乘坐(firm ride)，而较少受限的流体流动将产生软式乘坐(soft ride)。
已开发了减振器以根据压力管内活塞的速度或加速度来提供不同的阻尼特性。由于固定孔口的压降和流速之间的指数关系，在相对较低的活塞速度(即，低液压流体速度)下获得阻尼力是一项困难的任务，特别是在接近零的速度下。低速阻尼力对于车辆操纵是重要的，因为大多数车辆操纵事件是由低速的车身速度控制的。
用于在活塞的低速运动期间调节减振器的各种系统包括(多个)固定低速孔口，这些孔口提供限定的泄漏路径，该泄漏路径是贯穿活塞开放以用于压缩和回弹二者。虽然在压缩期间通常优选软式乘坐，但是在回弹期间通常优选硬式乘坐。
发明内容
此部分提供本披露的总体概述而不是其全部范围或其所有特征的全面披露。本披露涉及一种用于车辆的减振器。该减振器可以包括压力管、活塞和阀盘组件。该压力管限定流体室，并且该活塞将该流体室分成上工作室和下工作室。该活塞限定了在该上工作室和该下工作室之间延伸穿过该活塞的压缩通路和回弹通路。
该阀盘组件接合该活塞并且控制流体在该上工作室和该下工作室之间的流动。该阀盘组件包括定位在该活塞的台面内的止回盘以及定位在该活塞的台面处的孔口盘。该止回盘定位在该活塞和该孔口盘之间。该孔口盘限定孔口，并且该止回盘可以控制流体穿过该孔口流动，以允许流体在第一方向上流动穿过该孔口，并且阻止流体在与该第一方向相反的第二方向上流动穿过该孔口。
从本文所提供的描述将清楚其他适用范围。本概述中的描述和具体实例仅旨在用于说明的目的而并非旨在限制本披露的范围。
附图说明
在此描述的附图仅用于所选择实施例的而不是对所有可能实施方式的说明性目的，并且不旨在限制本披露的范围。
图1是结合至少一个减振器的典型汽车的示意性表示；
图2是减振器的局部截面侧视图；
图3是该减振器的活塞组件的放大截面视图；
图4A和图4B分别是回弹阀盘组件和压缩阀盘组件的放大视图；并且
图5是该压缩阀盘组件的分解视图。
贯穿附图的若干视图，相应的参考数字表明相应的部分。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述本披露。图1展示了根据本披露的将悬架系统与减振器相结合的车辆10，这些减振器具有用于控制流体流动穿过孔口通路的止回盘。车辆10包括后悬架12、前悬架14以及车身16。后悬架12具有被适配成操作性地支撑车辆的后轮18的横向延伸的后桥组件(未示出)。该后桥组件借助一对减振器20和一对螺旋弹簧22操作性地连接到车身16上。类似地，前悬架14包括操作性地支撑该车辆的前轮24的横向延伸的前桥组件(未示出)。该前桥组件借助第二对减振器26和一对螺旋弹簧28操作性地连接到车身16上。
这些减振器20和26用来衰减车辆10的非簧载部分(即，分别为前悬架12和后悬架14)和簧载部分(即，车身16)的相对运动。虽然车辆10被描绘成具有前桥组件和后桥组件的乘用车，但是减振器20和26可以被用于其他类型的车辆或在其他类型的应用中使用，该其他类型的车辆或其他类型的应用包括但并不限于采用独立前悬架系统和/或独立后悬架系统的车辆。
现在参照图2，更详细地示出了减振器20。虽然图2仅展示了减振器20，但应当理解，减振器26包括与减振器20相同的部件。减振器26与减振器20的不同之处仅在于其被适配成连接到车辆10的簧载质量和非簧载质量上的方式。此外，虽然减振器20被描绘成双管式减振器，但减振器20还可以是单管式减振器。
减振器20包括压力管30、活塞组件32、活塞杆34、储备管36、以及基部阀组件38。压力管30限定工作室42。活塞组件32被可滑动地布置在压力管30内、并将工作室42分成上工作室44和下工作室46。如图3所示，密封件48被布置在活塞组件32与压力管30之间以允许活塞组件32相对于压力管30滑动而不产生不适当的摩擦力、并将上工作室44与下工作室46密封隔开。
活塞杆34被附接到活塞组件32上，并且延伸穿过上工作室44并穿过关闭压力管30的上端的上端盖50。活塞杆34的与活塞组件32相反的末端被适配成紧固到车辆10的簧载部分上。
在活塞组件32在压力管30内移动的过程中，活塞组件32内的阀调节对上工作室44与下工作室46之间的流体移动进行控制。由于活塞杆34仅延伸穿过上工作室44而不穿过下工作室46，所以活塞组件32相对于压力管30的移动将导致在上工作室44中移位流体的量与在下工作室46中移位流体的量的差异。差异量的所移位流体流动穿过基部阀组件38、活塞组件32、或其组合。
储备管36围绕压力管30以限定位于管30与36之间的流体储备室52。基部阀组件38被布置在下工作室46与储备室52之间以控制室46与52之间的流体流动。当减振器20长度伸长时，流体将从储备室52穿过基部阀组件38流动至下工作室46。流体还可以从上工作室44穿过活塞组件98流动至下工作室46。当减振器20长度压缩时，必须从下工作室46移除过量的流体。因此，流体从下工作室46穿过基部阀组件38流动至储备室52。此外，流体还从下工作室46穿过活塞组件98流动至上工作室44。
现在参照图3，活塞组件32包括活塞体60、压缩阀组件62以及回弹阀组件64。活塞体60限定多个压缩流体通路66和多个回弹流体通路68，并且包括压缩阀台面70和回弹阀台面72。压缩流体通路66包括入口74和出口76。回弹流体通路68包括入口78和出口80。压缩流体通路66和回弹流体通路68流体地联接上工作室44和下工作室46。
活塞体60与压缩阀组件62邻接，该压缩阀组件与在活塞杆34上形成的肩台82邻接。活塞体60还与回弹阀组件64邻接，该回弹阀组件被固位螺母84固位。固位螺母84将活塞体60和阀组件62和64紧固到活塞杆34上。
压缩阀组件62包括固位器90、一个或多个间隔物92、以及阀盘组件94。固位器90被布置在活塞体60上方、并且与肩台82邻接。间隔物92可以布置在阀盘组件94和固位器90之间。阀盘组件94与压缩阀台面70邻接、并且关闭圧缩流体通路66的出口76。
回弹阀组件64包括固位器100、一个或多个间隔物102、以及阀盘组件104。固位器100被布置在活塞体60下方、并且与固位螺母84邻接。间隔物102可以被布置在阀盘组件104与固位螺母84之间并且被布置在阀盘组件104与活塞体60之间。阀盘组件104与回弹阀台面72邻接、并且关闭回弹流体通路68的出口80。
减振器20回弹(延长)和压缩的阻尼特性均由活塞组件32确定。更具体地讲，活塞组件32被提供成全流(full-flow)活塞组件，其包括中/高流体速度的阀调节和低活塞速度的独立阀调节(即，低液压流体流动或低流体速度)。在中/高水平的速度中，阻尼是由压缩阀组件62的阀盘组件94和回弹阀组件64的阀盘组件104的偏转来控制的。在低水平速度中，阻尼由泄放通路来控制。在下文中，用于压缩阀组件62的阀盘组件94被称为压缩阀盘组件94，并且用于回弹阀组件64的阀盘组件104被称为回弹阀盘组件104。
流动穿过压缩流体通路66的流体是由压缩阀组件62来控制的。在压缩冲程期间，下工作室46中的流体的压力增加，而上工作室44中的流体的压力减小，因此，使得流体从下工作室46流动到压缩流体通路66。压缩流体通路66内的流体压力最终通过偏转压缩阀盘组件94而开启压缩阀组件62。因此，流体穿过圧缩流体通路66流动进入上工作室44。如本文所述的，在压缩阀盘组件94偏转之前，受控量的流体穿过固定孔口泄放通路从下工作室46流动至上工作室44，该固定孔口泄放通路在低流体速度时提供阻尼。
流动穿过回弹流体通路68的流体是由回弹阀组件64来控制的。在压缩冲程过程中，回弹阀组件64限制流体穿过回弹流体通路68流动。下工作室46中的流体将力施加在回弹阀组件64上。回弹阀组件64密封活塞体60的回弹阀台面72，从而防止流体以中/高流体速度从下工作室46进入回弹流体通路68。
在回弹冲程过程中，上工作室44中的流体被加压，并且流体从上工作室44流动至回弹流体通路68。回弹流体通路68内的流体压力最终通过偏转回弹阀盘组件104而开启回弹阀组件64。因此，流体穿过回弹流体通路68流动进入下工作室46。
在回弹冲程过程中，压缩阀组件62限制流体穿过压缩流体通路66流动。确切地，上工作室44中的流体将力施加在压缩阀组件62上。压缩阀组件62密封活塞体60的压缩阀台面70，从而防止流体流动穿过压缩流体通路66。如本文所述的，在回弹阀盘组件104偏转之前，受控量的流体穿过泄放通路在下工作室46和上工作室44之间流动，该泄放通路在低流体速度时提供阻尼。
现在参考图4A和图4B，回弹阀盘组件104和压缩阀盘组件94包括控制流体穿过活塞体60流动的多个盘。如图4A所示，回弹阀盘组件104包括孔口盘150以及一个或多个弹簧盘152和154。孔口盘150限定一个或多个孔口156，并且也可以称为泄放盘。弹簧盘152和154紧挨着孔口盘150定位。更具体地，这些盘从回弹阀台面72朝向固位器100的顺序被提供为孔口盘150、弹簧盘152和154。
孔口盘150、以及弹簧盘152和154定位在活塞体60的回弹阀台面72处。孔口盘150与回弹阀台面72邻接，并且形成由箭头160表示的泄放通路,该泄放通路允许流体以低活塞速度在上工作室44和下工作室46之间流动。泄放通路160在压缩和回弹过程中是开放的，由此允许流体从上工作室44流动至下工作室46，反之亦然。
参考图4B和图5，压缩阀盘组件94包括止回盘162、中间盘164、孔口盘166以及一个或多个弹簧盘168和170。止回盘162被定位在压缩阀台面70内并且被定位在活塞体60上。孔口盘166定位在压缩阀台面70处，其中中间盘164定位在孔口盘166和止回盘162之间。弹簧盘168和170定位在孔口盘166的与中间盘164相反的一侧上。
止回盘162限定一个或多个通道172，该一个或多个通道用于在低活塞速度期间允许流体流动，如以下所述。通道172被配置成紧靠活塞体60的表面，并且不与由活塞体60限定的通路66和68重叠。通道的数量、尺寸和形状可以基于例如活塞、该阀盘组件的其他盘和/或所需的阻尼特性来配置。因此，该通道不限于所展示的形状。
中间盘164具有比止回盘162和孔口盘166更小的直径。中间盘164的直径被配置成不与通道172重叠或阻挡该通道。中间盘164在止回盘162和孔口盘166之间限定间隙，以便为止回盘162在压缩期间弯曲提供空间。中间盘164还可以在阀盘组件94的其余部分上设置预载荷。
孔口盘166紧靠该压缩阀台面70并且限定一个或多个孔口174。孔口盘166与止回盘162的通道172形成由箭头176(图4B)表示的泄放通路。泄放通路176和泄放通路160通过允许有限量的流体在上工作室44和下工作室46之间流动而在低流体速度期间控制该减振器的阻尼特性。与在压缩和回弹期间打开的泄放通路160不同，泄放通路176在压缩期间打开，但在回弹期间关闭。
更具体地，止回盘162在低活塞速度期间经由泄放通路176控制流体在上工作室44和下工作室46之间流动。在压缩期间在低活塞速度下，来自下工作室46的流体流动穿过压缩通路66。止回盘162弯曲以允许流体流动穿过通道172并穿过孔口盘166的孔口174流出至上工作室44。在回弹期间在低活塞速度下，来自上工作室44的流体朝向压缩通路66流动。来自流体的压力将止回盘162推靠在活塞体60上，使得通道172密封该活塞体60。因此，在低活塞速度期间，流体被阻止流动穿过泄放通路176和进入压缩通路66。
本披露的止回盘162控制由孔口盘166的孔口174和止回盘162的通道172形成的泄放通路176，使得在回弹期间泄放通路176关闭，并且在压缩期间泄放通路176打开。因此，泄放通路160和泄放通路176在压缩期间在低流体速度下提供阻尼，并且在回弹期间，泄放通路160在低流体速度下提供阻尼。通过具有止回盘162，这些减振器20、26为低速压缩提供软阻尼特性，并为低速回弹提供硬阻尼特性。因此，对于低流体速度，可独立地调节减振器20、26的阻尼特性以用于回弹和压缩。在示例实施例中，止回盘162布置有压缩阀盘组件94。容易理解的是，止回盘162可以布置在回弹阀盘组件104中，用于控制该回弹侧上的泄放通路，使得该泄放通路将允许流体在回弹期间流动并防止流体在压缩期间流动。
以上对这些实施例的描述是出于展示和说明的目的提供的。这些描述并不旨在是穷尽的或限制本披露。具体实施例的单独的要素和特征通常并不局限于该具体实施例，而是在适用时是可互换的、并且可以用在甚至并未明确示出或描述的选定实施例中。也可以用多种方式来对其加以变化。这样的变化不应视作是脱离本披露，并且所有这样的改动都旨在包含在本披露的范围之内。
提供了多个示例性实施例从而使得本披露是详尽的，并将其范围充分地告知本领域的技术人员。阐述了许多特定的细节，例如特定的部件、装置和方法的示例，以提供对本披露的实施例的详尽理解。对本领域的技术人员来说显然地不必采用特定的细节，而可以用多种不同的形式实施这些示例性实施例、并且这些特定的细节都不应当解释为是对本披露的范围的限制。在一些示例性实施例中，对熟知的过程、熟知的装置结构、以及熟知的技术不做详细描述。
当一个元件或层涉及“在……上”、“接合到”、“连接到”、或“联接到”另一元件或层上时，它可以是直接在该另一元件或层上、接合、连接或联接到该另一元件或层上，或者可以存在中间元件或中间层。相比之下，当一元件涉及“直接在……上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，就可能不存在中间元件或层。用于描述这些元件之间关系的其他词语应当以类似的方式进行解释(例如，“之间”与“直接之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目的一项或多项的任意和所有组合。
空间相关术语，例如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等在本文中是为了使得对如这些附图中所展示的一个元件或特征相对另外一个(多个)元件或一个(多个)特征(多个特征)的关系的描述易于阐释。空间相关术语可以旨在涵盖除了在附图中描绘的取向之外的、装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果装置在这些附图中被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被取向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种取向。装置可以被另外取向(旋转90度或在其他取向)，并且在此所使用的空间相关描述符做出了相应的解释。

Claims (16)

1.一种用于车辆的减振器，包括：
压力管，该压力管限定流体室；
布置在该流体室内的活塞，该活塞将该流体室分成上工作室和下工作室，其中，该活塞限定压缩通路和回弹通路，该压缩通路和该回弹通路在该上工作室和该下工作室之间延伸穿过该活塞；以及
接合该活塞并控制流体在该上工作室和该下工作室之间流动的阀盘组件，该阀盘组件包括定位在该活塞的台面内的止回盘以及定位在该活塞的台面处的孔口盘，其中
该孔口盘限定孔口，并且
该止回盘限定一个或多个通道并且被定位在该活塞和该孔口盘之间，该止回盘通过从该活塞上的就位位置压缩至非就位位置控制流体穿过该孔口流动，以允许当该止回盘位于就位位置时流体在第一方向上流动穿过该孔口并阻止流体在与该第一方向相反的第二方向上流动穿过该孔口，该减振器还包括定位在该孔口盘和该止回盘之间的中间盘，其中，该中间盘的外直径小于该孔口盘的外直径和该止回盘的外直径。
2.如权利要求1所述的减振器，其中，沿着该止回盘的邻近该活塞的表面并远离该压缩通路和该回弹通路的部分来限定这些通道。
3.如权利要求1所述的减振器，其中，该止回盘限定了定位在该止回盘的与该中间盘重叠的部分的外侧的一个或多个通道。
4.如权利要求1所述的减振器，其中，该阀盘组件控制流体在该活塞的压缩侧上流动。
5.一种用于车辆的减振器，包括：
压力管，该压力管限定流体室；
活塞，该活塞布置在该流体室内并具有沿着该活塞的表面周向延伸的支撑台面，其中，该活塞将该流体室分成上工作室和下工作室，并且该活塞限定压缩通路和回弹通路，该压缩通路和回弹通路在该上工作室和该下工作室之间延伸穿过该活塞；以及
阀盘组件，该阀盘组件接合该活塞并控制流体在该上工作室和该下工作室之间流动，该阀盘组件包括止回盘、中间盘和孔口盘，其中：
该止回盘定位在该活塞的支撑台面内并且限定通道，
该中间盘定位在该止回盘和该孔口盘之间，该中间盘的外直径小于该孔口盘的外直径和该止回盘的外直径，
该孔口盘限定孔口，该孔口和该止回盘的通道形成该上工作室和该下工作室之间的泄放通路的一部分，并且
该止回盘当流体在第一方向上流动时关闭该泄放通路，并且当流体在与该第一方向相反的第二方向上流动时打开该泄放通路。
6.如权利要求5所述的减振器，其中，在该第一方向上，流体从该上工作室朝向该下工作室流动，并且在该第二方向上，流体从该下工作室朝向该上工作室流动。
7.如权利要求5所述的减振器，其中，该阀盘组件控制流体穿过该压缩通路流动。
8.如权利要求5所述的减振器，其中，该孔口盘定位在该支撑台面上。
9.如权利要求5所述的减振器，其中，该止回盘当流体在该第一方向上流动时压靠该活塞的表面，并且当流体在第二方向上流动时远离该活塞移动。
10.如权利要求5所述的减振器，其中，该止回盘的通道被提供在该止回盘的与该活塞的远离该压缩通路的表面重叠且位于该中间盘的外直径的外侧的位置处。
11.如权利要求5所述的减振器，其中，该中间盘限定该止回盘和该孔口盘之间的间隙。
12.一种用于车辆的减振器，包括：
压力管，该压力管限定流体室；
布置在该流体室内的活塞，该活塞将该流体室分成上工作室和下工作室，其中，该活塞限定压缩通路和回弹通路，该压缩通路和回弹通路在该上工作室和该下工作室之间延伸穿过该活塞；
回弹阀组件，该回弹阀组件接合该活塞并控制流体流动穿过该回弹通路；以及
与该活塞接合的压缩阀组件，该压缩阀组件控制流体流动穿过该压缩通路，其中，该压缩阀组件包括止回盘和孔口盘，在该止回盘和该孔口盘之间限定间隙，该孔口盘限定孔口，该止回盘定位在该活塞和该孔口盘之间，并且该止回盘控制流体穿过该孔口流动，其中，该止回盘在回弹冲程期间防止流体穿过该孔口流动，并且在压缩冲程期间允许流体穿过该孔口流动。
13.如权利要求12所述的减振器，其中：
该活塞包括沿着该活塞的表面周向延伸的支撑台面，
该止回盘定位在该支撑台面内，并且
该孔口盘被定位在该支撑台面处。
14.如权利要求12所述的减振器，其中，该止回盘沿着该止回盘的邻近该活塞的表面并远离该压缩通路和该回弹通路的一部分限定了一个或多个通道。
15.如权利要求12所述的减振器，进一步包括：
中间盘，该中间盘定位在该孔口盘和该止回盘之间并限定该孔口盘和该止回盘之间的间隙，其中，该中间盘的外直径小于该孔口盘的外直径和该止回盘的外直径。
16.如权利要求12所述的减振器，进一步包括：
定位在该孔口盘和该止回盘之间的中间盘，其中，该中间盘的外直径小于该孔口盘的外直径和该止回盘的外直径，并且进一步地，其中，
该止回盘在该止回盘的与该活塞的远离该压缩通路的表面重叠且位于该中间盘的外直径的外侧的位置处限定一个或多个通道。
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