CN107299952A - 机动变径减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车减振器，特别是一种机动变径减振器。它包括工作缸，导向器固定于工作缸的内顶端，工作缸的上端缸口采用封口机向内包压导向器和油气密封圈的上端面，工作缸的下端缸口与缸座焊装密封，并与支架套装焊接。本发明机动变径减振器。是以活塞做功速率实时驱动锥阀位移变径的首创技术，具有每秒钟实时变径40次的机动性能，这是现代减振技术无法突破的机动瓶颈。气动密封圈为零泄漏设计，气动密封时效达到轿车行程30万公里数。拉伸锥阀和压缩锥阀的聚四氟乙烯材料具有良好的自润、耐温、抗磨损性能，在机动预紧时高效密封，在机动变径时不产生摩擦率。为了降低活塞杆对上缸室的侵占率，对行程限位器下段的活塞杆相对缩小直径。

Description

机动变径减振器

技术领域

本发明涉及汽车减振器，特别是一种机动变径减振器。

背景技术

根据轿车减振器的工作原理分析，活塞的做功阻尼不但要吸收常规路面的普通振率，还要吸收极差路况的超强振率。由于各种振率都需要匹配的做功流量，这就需要阻尼阀具有与活塞速率实时变径的机动条件。目前的液力减振器和电控悬架都存在如下缺陷：

1、液力减振器的往复阻尼流量按常规路面设置，没有阀孔变径功能，当破损路面造成活塞的做功速率升高时，阀孔会因液力阻滞形成刚度。2、现在的液力减振器都在油缸内预压气体用作弹性吸能，由于压缩气体的动密封技术为世界性瓶颈，普遍存在微漏率。凡是报废的减振器因消压和减压和比例占90%。3、电控悬架虽然可以通过步进电动机改变阀孔流量，但是它的变径依据是来自活塞做功之后再反应到车身传感器的末端信号，所以不具备与活塞做功速率实时变径的机动条件。

中国发明专利201203083376于2014年4月1日公开了一种稳压变频减振器，该结构的减振器具有缸压稳定器保证两侧气缸的预压平衡率，橡胶阀孔的弹性变径等功能，但是经过试制产品的装车试验，证实存在如下缺点：1、轿车在行驶中如果某一侧的减振器处于拉伸做功使上缸室进入高压状态，而另一侧的减振器同时处于压缩做功使上缸室进入低压状态，此时高压一侧的气体会通过气管向低压的一侧转移。使活塞不能形成拉伸阻力。2、拉伸变流阀和压缩变流阀的轴心气孔均没有设置封闭预紧力，当车轮在平稳路面行驶导致活塞不能产生做功阻力时，车身会因驱动和空气摩擦而产生高频振颤。拉伸变流阀和压缩变流阀在刚性阻尼时虽然可能通过橡胶弹性扩孔变径，但是扩径后的橡胶阀孔因复原速度太慢而达不到活塞的频率要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种机动变径减振器，它通过机动变径阀与活塞的做功速率同步变径，使轿车在平稳路面和颠簸路面都能实现相同的车速和相同的减振率。

本发明的目的是通过如下途径实现的：一种机动变径减振器，它包括工作缸，导向器固定于工作缸的内顶端，工作缸的上端缸口采用封口机向内包压导向器和油气密封圈的上端面，工作缸的下端缸口与缸座焊装密封，并与支架套装焊接；

工作缸内安装有装配成一体的活塞及活塞杆、活塞杆安装于导向器中段的轴心孔内，导向器上端面轴心孔装配有油气密封圈，油气密封圈下方的润滑油室内注有润滑油，润滑油室下方的轴心孔内过盈装配有导向轴套供活塞杆往复导向，导向轴套下方安装有骨架式气动密封圈，气动密封圈的外径与导向器过盈密封，内径的下端唇口与活塞杆径向抱紧并向缸室倾斜角度，气动密封圈下端过盈装配有气封压环；导向器下段外圈与工作缸内径之间设置有充气密封圈，工作缸缸壁与充气密封圈对应处设有充气孔；

所述的活塞杆下端与活塞上端轴心孔为螺纹紧固连接，活塞杆下段设置有L形的双向气孔，阀座通过螺纹紧安装于活塞下段，阀座内部并列设置有压缩锥阀和拉伸锥阀，压缩锥阀和拉伸锥阀的上端连通双向气孔和上缸室，下端连通下缸室；压缩锥阀和拉伸锥阀的中段设置有导向体，末端设置有锥阀限位器，两个锥阀限位器都设有4个通气孔，两个导向体的外圈均布3个40度环形缺口以供通气；压缩锥阀和拉伸锥阀锥体部分与相关锥孔吻合密封，压缩锥阀和拉伸锥阀的末段过盈装配有锥阀限位器以供行程限位和导向；所述的拉伸锥阀和压缩锥阀上装配有预紧弹簧。

作为本方案的进一步优化，所述的活塞杆与活塞通过紧定螺钉固定。

作为本方案的进一步优化，活塞下段外圈沟槽装配有导向带，导向带上方的两道沟槽装配有O形密封圈，两道O形密封圈中间设有内装石墨粉的石墨沟槽。

作为本方案的进一步优化，所述的阀座上端面与活塞之间设置有密封垫，阀座的下端面并列设置两个扳手孔，其中一个扳手孔中设置有常通气孔。

作为本方案的进一步优化，所述的活塞杆在行程限位器的下段部份相对缩小直径，以增加上缸室的阻尼截面和刚度。

作为本方案的进一步优化，所述的工作缸内充有压缩氮气。

作为本方案的进一步优化，所述的预紧弹簧为阀门用铬钒弹簧钢丝制成。

本发明机动变径减振器。是以活塞做功速率实时驱动锥阀位移变径的首创技术，具有每秒钟实时变径40次的机动性能，这是现代减振技术无法突破的机动瓶颈。气动密封圈为零泄漏设计，气动密封时效达到轿车行程30万公里数。拉伸锥阀和压缩锥阀的聚四氟乙烯材料具有良好的自润、耐温、抗磨损性能，在机动预紧时高效密封，在机动变径时不产生摩擦率。为了降低活塞杆对上缸室的侵占率，对行程限位器下段的活塞杆相对缩小直径。

本减振器的气压阻尼是减振率可达到70%的应用技术，所以它在悬架中的应用阻力比液压阻力降低20%。由于气体的压缩特性可以抵消活塞杆对上缸室的介入量，因此采用单缸结构以增加缸室的工作截面，使减振器的阻尼截面和减振效能进一步提升。产品充气时将额定充气装置接通充气孔启动充气，缸室气压将活塞压缩到行程终端，使缸室在没有盲区和死角的状态中接收额定气压值，产品的额定拉伸阻力和额定压缩阻力的允差值均为±3%。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为图1中导向器部分的剖面结构示意图；

图3为图1中活塞部分的剖面结构示意图；

图4为图3中阀座部分的剖面结构示意图；

图5为图4施转90度的剖面结构示意图；

图中：导向器1、充气密封圈2、充气孔3、行程限位器4、活塞杆5、活塞6、O形密封圈7、工作缸8、支架9、缸座10、下缸室11、导向带12、石墨沟槽13、上缸室14、油气密封圈15、润滑油室16、导向轴套17、气动密封圈18、气封压环19、双向气孔20、密封垫21、阀座22、紧定螺钉23、拉伸锥阀24、环形缺口25、预紧弹簧26、锥阀气孔27、锥阀限位器28、导向体29、压缩锥阀30、常通气孔31、扳手孔32、锥孔33。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明机动变径减振器，它包括缸内充有压缩氮气的工作缸8，导向器1固定于工作缸的内顶端，工作缸的上端缸口采用封口机向内包压导向器和油气密封圈15的上端面，工作缸的下端缸口与缸座10焊装密封，并与支架9套装焊接；

工作缸内安装有装配成一体的活塞6及活塞杆5、所述的活塞杆与活塞通过紧定螺钉23固定，活塞杆安装于导向器中段的轴心孔内，导向器上端面轴心孔装配有油气密封圈15，油气密封圈下方的润滑油室16内注有润滑油，润滑油室下方的轴心孔内过盈装配有导向轴套17供活塞杆往复导向，导向轴套下方安装有骨架式气动密封圈18，气动密封圈的外径与导向器过盈密封，内径的下端唇口与活塞杆径向抱紧并向缸室倾斜角度，气动密封圈下端过盈装配有气封压环19；导向器下段外圈与工作缸内径之间设置有充气密封圈2，工作缸缸壁与充气密封圈对应处设有充气孔3；

所述的活塞杆下端与活塞上端轴心孔为螺纹紧固连接，活塞杆下段设置有L形的双向气孔20，阀座22通过螺纹紧固安装于活塞下段，阀座内部并列设置有压缩锥阀30和拉伸锥阀24，压缩锥阀和拉伸锥阀的上端连通双向气孔20和上缸室，下端连通下缸室；压缩锥阀和拉伸锥阀的中段设置有导向体29，末端设置有锥阀限位器28，两个锥阀限位器都设有4个通气孔，两个导向体的外圈均布3个40度环形缺口25以供通气；活塞下段外圈沟槽装配有导向带12，导向带上方的两道沟槽装配有O形密封圈7，两道O形密封圈中间设有内装石墨粉的石墨沟槽13；所述的阀座上端面与活塞之间设置有密封垫，阀座的下端面并列设置两个扳手孔32，其中一个扳手孔中设置有常通气孔31。所述的压缩锥阀和拉伸锥阀锥体部分与相关锥孔33吻合密封，以锥阀在锥孔中的行程位移而实现与活塞做功速率实时变径的机动条件。压缩锥阀和拉伸锥阀的末段过盈装配有锥阀限位器28以供行程限位和导向。所述的拉伸锥阀和压缩锥阀上装配有预紧弹簧26。所述的活塞杆在行程限位器的下段部份相对缩小直径，以增加上缸室的阻尼截面和刚度。

工作缸内安装有装配成一体的活塞及活塞杆、活塞杆活动安装在导向器的轴心孔内。所述的导向器下段外圈与工作缸内径之间设置有充气密封圈和充气孔、导向器上端面轴心孔装配有油气密封圈对活塞杆的往复工作封油、封气、封尘。适用于气压阻尼和油气阻尼的减振器，具有持久性的密封时效。油气密封圈下方的润滑油室内充满高浓度液体润滑油，润滑油室下方的轴心孔内过盈装配有导向轴套供活塞杆往复导向，导向轴套下方安装有骨架式气动密封圈，气动密封圈的外径与导向器过盈密封，内径的下端唇口与活塞杆径向抱紧并向缸室倾斜角度，利用缸室的压缩氮气对唇口作360度气压自紧，气动密封圈下端过盈装配有气封压环。所述的活塞杆下端与活塞上端轴心孔为螺纹紧固连接，并设紧定螺钉防止螺纹松脱，活塞杆下段轴心设置有双向气孔作为机动变径阀的拉伸气孔和压缩气孔。所述的活塞下段轴心通过螺纹紧固安装有阀座，阀座内部并列设置有压缩锥阀和拉伸锥阀，压缩锥阀和拉伸锥阀阀的上端连通双向气孔和上缸室，下端连通下缸室，压缩锥阀和拉伸锥阀为聚四氟乙烯压模成型，具有自润、耐温、耐磨性能。压缩锥阀和拉伸锥阀与阀座锥孔同型吻合密封，以锥阀在锥孔中的行程位移而实现机动变径的技术条件。压缩锥阀和拉伸锥阀的中段设置有导向体，末端设置有锥阀限位器，用于压缩锥阀和拉伸锥阀的行程导向和行程限位，两个锥阀限位器都设有4个通气孔（在图中有2个通气孔无法显示），两个导向体的外圈均布3个40度环形缺口以供通气（在图中有2个环形缺口无法显示）。压缩阀和拉伸阀都装配有额定预紧弹簧。在压缩行程中、压缩锥阀的预紧力被活塞速率开启卸压，预紧弹簧以额定压力精准控制压缩锥阀的变径行程和变径阻力。在拉伸行程中，拉伸锥阀的预紧力被活塞速率开启卸压，预紧弹簧以额定压力精准控制拉伸锥阀的变径行程和变径阻力。活塞下段外圈沟槽装配有导向带，导向带上方的两道沟槽装配有活塞密封圈，中间的石墨沟槽内装满石墨粉供上下两道活塞密封圈润滑。所述的机动变径阀上端面与活塞之间设置有密封垫，机动变径阀的下端面并列设置两个扳手孔，其中一个扳手孔中设置有常通气孔。所述的充气密封圈上段为压缩密封装配，以阻断导向器与工作缸之间的泄漏率，充气密封圈的下端唇口在缸室气压自紧作用下高效阻断额定充气之后的充气孔。所述的拉伸锥阀和压缩锥阀为聚四氟乙烯压模成型。所述的活塞杆在行程限位器的下段部份相对缩小直径，以增加上缸室的阻尼截面和刚度。所述的工作缸内充有压缩氮气。所述的预紧弹簧为阀门用铬钒弹簧钢丝制成，具有极高的疲劳强度和抗温性能。

本发明机动变径减振器的工作原理如下：装配本减振器的轿车在路面行驶时，路面的不平状态会通过车轮起落而转变成活塞做功速率。当活塞6向下压缩时，下缸室11因容积缩小而增压、增值的气压实时开启压缩锥阀的额定预紧，通过双向气孔20向上缸室14流动卸压，预紧弹簧26以额定压力控制压缩锥阀30的变径行程和变径阻力。当活塞向上拉伸时，上缸室14因容积缩小而增压，增值的气压通过双向气孔20实时开启拉伸锥阀24的额定预紧，向下缸室11流动卸压，预紧弹簧26以额定压力控制拉伸锥阀24的变径行程和变径阻力。如果路面过于平稳导致活塞6的做功速率不足以开启压缩锥阀30和拉伸锥阀24的额定预紧时，常通气孔30的微量阻尼可抑制车身因驱动和空气摩擦造成的振颤。由于阻尼阀的变径设置和预紧设置可以适应多种路况的减振要求，无论路面和车速怎样变换，其变径阻力都能将路面作用于悬架的振速和振率高效吸收，从而保持车身平稳和乘员舒适。当正常行驶的轿车遇到突发情况紧急制动时，车身会以点头翘尾的前倾动态释放能量，对前减振器的压缩和后减振器的拉伸造成极限值。本前减振器的压缩阻力低于拉伸阻力 2倍，本后减振器的拉伸阻力高于压缩阻力3.5倍，这样的阻尼比例是行驶减振和紧急制动的最佳设置，它以前减振器的压缩吸能阻力和后减振器的拉伸吸能阻力实时控制车身在紧急制动时的点头释能，使车身在紧急制动时处于前后平稳下沉的释能状态。

Claims (7)

1.一种机动变径减振器，其特征在于：它包括工作缸（8），导向器（1）固定于工作缸的内顶端，工作缸的上端缸口采用封口机向内包压导向器和油气密封圈（15）的上端面，工作缸的下端缸口与缸座（10）焊装密封，并与支架（9）套装焊接；

工作缸内安装有装配成一体的活塞（6）及活塞杆（5）、活塞杆安装于导向器中段的轴心孔内，导向器上端面轴心孔装配有油气密封圈（15），油气密封圈下方的润滑油室（16）内注有润滑油，润滑油室下方的轴心孔内过盈装配有导向轴套（17）供活塞杆往复导向，导向轴套下方安装有骨架式气动密封圈（18），气动密封圈的外径与导向器过盈密封，内径的下端唇口与活塞杆径向抱紧并向缸室倾斜角度，气动密封圈下端过盈装配有气封压环（19）；导向器下段外圈与工作缸内径之间设置有充气密封圈（2），工作缸缸壁与充气密封圈对应处设有充气孔（3）；

所述的活塞杆下端与活塞上端轴心孔为螺纹紧固连接，活塞杆下段设置有L形的双向气孔（20），阀座（22）通过螺纹紧安装于活塞下段，阀座内部并列设置有压缩锥阀（30）和拉伸锥阀（24），压缩锥阀和拉伸锥阀的上端连通双向气孔（20）和上缸室，下端连通下缸室；压缩锥阀和拉伸锥阀的中段设置有导向体（29），末端设置有锥阀限位器（28），两个锥阀限位器都设有4个通气孔，两个导向体的外圈均布3个40度环形缺口（25）以供通气；压缩锥阀和拉伸锥阀锥体部分与相关锥孔（33）吻合密封，压缩锥阀和拉伸锥阀的末段过盈装配有锥阀限位器（28）以供行程限位和导向；所述的拉伸锥阀和压缩锥阀上装配有预紧弹簧（26）。

2.如权利要求1所述的机动变径减振器，其特征在于：所述的活塞杆与活塞通过紧定螺钉（23）固定。

3.如权利要求1所述的机动变径减振器，其特征在于：活塞下段外圈沟槽装配有导向带（12），导向带上方的两道沟槽装配有O形密封圈（7），两道O形密封圈中间设有内装石墨粉的石墨沟槽（13）。

4.如权利要求1所述的机动变径减振器，其特征在于：所述的阀座上端面与活塞之间设置有密封垫，阀座的下端面并列设置两个扳手孔（32），其中一个扳手孔中设置有常通气孔（31）。

5.如权利要求1所述的机动变径减振器，其特征在于：所述的活塞杆在行程限位器的下段部份相对缩小直径，以增加上缸室的阻尼截面和刚度。

6.如权利要求1所述的机动变径减振器，其特征在于：所述的工作缸内充有压缩氮气。

7.如权利要求4所述的机动变径减振器，其特征在于：所述的预紧弹簧为阀门用铬钒弹簧钢丝制成。