CN108006145A - 具有压缩止动件的液压阻尼器 - Google Patents

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Abstract

具有压缩止动件的液压阻尼器。本发明涉及一种液压阻尼器，液压阻尼器包括：位于压缩腔室中的压缩止动组件，压缩止动组件包括主体、可滑动地设置在主体中的轴向构件；固定在轴向构件上的覆盖构件，覆盖构件设置有至少一个压缩流动通道和至少一个回弹流动通道；分离弹簧预加载在主体与覆盖构件之间。压缩止动组件进一步包括：旋转构件，旋转构件相对于主体枢转地设置，并且能够根据旋转构件相对于至少一个压缩流动通道的角位置至少部分地覆盖至少一个压缩流动通道；和至少一个凸轮，至少一个凸轮被配置成与旋转构件相配合以相对于旋转构件的轴向位移改变旋转构件的角位置。

Description

具有压缩止动件的液压阻尼器
技术领域
本发明涉及一种液压阻尼器，具体而言涉及一种机动车辆液压悬架阻尼器，该液压阻尼器包括：填充有工作液体的管；活塞组件，该活塞组件可滑动地设置在所述管内，从而将所述管分成回弹腔室和压缩腔室，所述活塞组件设置有回弹阀组件和压缩阀组件，以在所述阻尼器的回弹冲程和压缩冲程期间控制所述管内的工作液体的流动，所述活塞组件附接至通向所述阻尼器的外部的活塞杆；以及压缩止动(stop)组件，该压缩止动组件位于所述压缩腔室中。
背景技术
压缩止动组件通过产生随着活塞杆移位而逐渐地增加的附加阻尼力来防止活塞在阻尼器压缩冲程结束时突然停止。
公开WO2014/085954公开了一种具有压缩止动组件的液压阻尼器，该液压阻尼器包括：支撑构件，该支撑构件对阻尼器内部管进行分割并且设置有轴向开口和用于工作液体的基本不受阻碍地流动的至少一个通路(passage)；可滑动地设置在所述轴向开口中的轴向构件；刚性主体，该刚性主体固定在所述轴向构件上并且设置有至少一个压缩流动通路和至少一个回弹流动通路；压缩冲程盘组件，该压缩冲程盘组件包括至少一个偏转盘并且通常覆盖所述刚性主体的压缩侧；回弹冲程盘组件，该回弹冲程盘组件包括至少一个偏转盘并且通常覆盖所述刚性主体的回弹侧；第一弹簧，该第一弹簧设置在所述支撑构件和所述刚性主体的压缩侧之间，以将所述轴向构件正常地压入所述压缩腔室；以及固定至所述刚性主体的回弹侧的第二弹簧。
这样的结构提供了多种(versatile)调整(tune)机会，用于相对于结合机械(弹簧)以及液压(流动通道)阻尼的活塞杆的位置以及速度来形成阻尼力特性。然而，在刚性主体突然挤压支撑构件的位置处，该阻尼力仍然可能变得苛刻(harsh)，从而允许工作液体仅流过压缩盘组件。
公开US5251927公开了一种具有基阀组件的液压阻尼器，该基阀组件设置有旋转板，该旋转板具有与基阀狭缝(slot)对应的多个开口，旋转板可旋转地连接在基阀上。该板的旋转选择性地打开或覆盖具有开口的狭缝，以允许流体从下腔室流到基阀储存室。该旋转板通过轴向钻孔、柄和臂连接至可转动的转向节组件，该转向节组件使得能够基于车辆的车轮的转向运动来改变阻尼器的阻尼特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有简单结构的压缩止动件的提供多种调整选项的液压阻尼器。本发明的另一个目的是提供一种具有压缩止动件的阻尼器，该压缩止动件不需要对阻尼器的其余元件进行大量修改(substantial modification)，并且可以在现有阻尼器设计中用作附加装置。
本发明提供了一种开头提到的类型的阻尼器，该阻尼器设置有位于压缩腔室中压缩止动组件并且压缩止动组件包括：主体；可滑动地设置在所述主体中的轴向构件；固定在所述轴向构件上的覆盖构件，并且所述覆盖构件设置有至少一个压缩流动通道(channel)和至少一个回弹流动通道；预加载在所述主体和所述覆盖构件之间的分离弹簧。根据本发明，该阻尼器的特征在于，所述压缩止动组件进一步包括：旋转构件，该旋转构件相对于所述主体枢转地设置，并且能够根据所述旋转构件相对于所述至少一个压缩流动通道的角位置至少部分地覆盖所述至少一个压缩流动通道；和至少一个凸轮，该至少一个凸轮被配置成与所述旋转构件相配合以相对于所述旋转构件的轴向位移改变所述旋转构件的角位置；其中在被所述活塞组件接合的同时，所述覆盖构件朝向所述主体的轴向位移导致通过所述旋转构件覆盖所述至少一个压缩流动通道。
优选地，所述压缩止动组件进一步设置有附接至所述覆盖构件并且以接合缓冲器终止的接合弹簧。所述接合弹簧在所述覆盖构件开始旋转之前提供逐渐增加的反作用力。
所述压缩止动组件优选地进一步包括至少一个优选偏转的盘，该盘覆盖所述回弹流动通道的压缩侧，并且提供所述工作液体从所述压缩腔室到压缩流动通道的不受限制的流入。所述盘在位于完全接合位置的同时启动所述压缩止动组件的回弹冲程。
优选地，所述旋转构件包括与所述凸轮相配合的至少一个径向突起，该凸轮在所述主体的内环状表面中成形，优选地螺旋形地成形。
所述旋转构件优选地包括适于(apt to)覆盖所述至少一个压缩流动通道的至少一个径向突起。这些突起为所述压缩止动组件提供了又一个调整选项。
此外，所述覆盖构件优选地包括与优选等角度地间隔开的、优选轴向的回弹流动通道分隔开的许多优选地等角度地间隔开的、优选地倾斜的压缩流动通道。
优选地，所述液压阻尼器为双管阻尼器。
在其中所述阻尼器为双管阻尼器的这种情况下，所述压缩止动组件的所述主体优选地具有固定在所述阻尼器的主管的压缩端和阻尼器的基阀组件之间的套筒的形式，并且设置有使得所述工作液体能够通过所述基阀组件在所述压缩腔室和补偿腔室之间流动的至少一个通道。
在其它实施方式中，所述压缩止动组件的所述主体本身可以是阻尼器的基阀组件的主体。
附图说明
下面将结合附图对本发明进行描述和说明，在附图中：
图1是具有位于分离位置的压缩止动组件的实施方式的根据本发明的双管阻尼器的示意性剖视图；
图2示出了在阻尼器的压缩冲程期间位于中间接合位置的压缩止动组件；
图3示出了位于完全接合位置的压缩止动组件；
图4是在回弹冲程开始时位于完全接合位置的压缩止动组件的一部分的示意性立体剖视图；
图5是位于分离位置的压缩止动组件的一部分的示意性立体剖视图；
图6是压缩止动组件的示意性分解立体图；
图7是覆盖构件的压缩侧视图；
图8是旋转构件的压缩侧视图；
图9是主体的压缩侧视图；以及
图10是例示出了图1中所示的压缩止动组件的阻尼力相对于活塞杆位移特性的图。
具体实施方式
图1呈现了可以用于典型的机动车辆悬架中的根据本发明的双管阻尼器1的实施方式。阻尼器1包括外管2和填充有粘性工作液体的主管3，可移动活塞组件4设置在该主管3内。活塞组件4通过螺母52附接在活塞杆5的轴向突起51上，并且穿过密封的活塞杆引导件6通向阻尼器1的外部。阻尼器1还设置有固定在主管3的另一端处的基阀组件7。活塞组件4与主管3的内表面滑动配合并且将主管3分成位于活塞杆引导件6和活塞组件4之间的回弹腔室11以及位于活塞组件4和基阀组件7之间的压缩腔室12。附加补偿腔室13位于基阀组件7的另一侧。
如这里参照阻尼器1的具体元件使用的术语“压缩”是指与压缩腔室12相邻的那些元件或元件的部分，或者在工作液体流动方向的情况下，它是指在阻尼器1的压缩冲程期间发生的该流动方向。类似地，如在该说明书中参照阻尼器1的具体元件使用的术语“回弹”是指与回弹腔室11相邻的那些元件或具体元件的部分，或者在工作液体流动方向的情况下，它是指在阻尼器1的回弹冲程期间发生的该流动方向。
活塞组件4设置有用于在活塞组件4处于运动中的同时控制在回弹腔室11和压缩腔室12之间通过的工作液体的流动的阀组件。基阀组件7也设置有用于在活塞组件4处于运动中的同时控制在压缩腔室12和补偿腔室13之间通过的工作液体的流动的阀组件。尽管如此，本领域技术人员从如下描述将认识到，本发明还可应用于其它阻尼器结构。
阻尼器1进一步包括位于压缩腔室12中的压缩止动组件8。如图6所示，压缩止动组件8包括主体81、螺栓形式的轴向构件82、保持构件83、旋转构件84、覆盖构件85、偏转盘86、分离弹簧87、接合弹簧88和接合缓冲器89。
在图9中具体示出的主体81具有固定在主管3的压缩端与基阀组件7之间的套筒的形式，并且设置有六个等角度间隔开的轴向延伸通道811(参见图3)，从而使得工作液体能够通过基阀组件7在压缩腔室12和补偿腔室13之间流动。
螺栓82可滑动地穿过主体81中的轴向非圆形开口814，使得其旋转被阻挡。换言之，开口814设置有与螺栓82的匹配定位表面823相配合的定位表面815(参见图4)。在另一侧，螺栓82设置有缩小直径的轴向凸起821，设置有与螺栓82的定位表面823匹配的类似定位表面831(参见图6)的保持构件83固定在该轴向凸起821上。覆盖构件85固定在设置有与覆盖构件85的定位凹部857匹配的两个定位突起832的保持构件83上。偏转盘86设置在覆盖构件85的另一侧。因此，保持构件83、覆盖构件85和盘86通过保持件822(显然，在不同的实施方式中可以使用螺母、铆钉或任何其它固定机构)固定在该轴向凸起821上，并且只可以与螺栓82一起在主体的开口814中进行收缩滑动运动。
在图7中具体示出的覆盖构件85包括将其压缩侧与其回弹侧连接并且与八个等角度间隔开的轴向回弹流动通道854分隔开的八个等角度间隔开的倾斜压缩流动通道853。
偏转盘86覆盖回弹流动通道854的压缩侧，但是其偏转使得工作液体在回弹冲程期间能够进行受限流动。另一方面，该盘设置有两个肾形内部开口861(参见图6)，这两个肾形内部开口861将压缩腔室12与环状凹部855相连接，从而将倾斜压缩流动通道853的入口连接起来，并使得工作液体能够从压缩腔室12不受限制地流入这些通道。另一个环状凹部856将轴向回弹流动通道854的出口相连，从而使得在回弹冲程期间偏转盘86下面的压力相等(参见图4)。
分离弹簧87设置在主体81和覆盖构件85的环状突起851之间，从而维持这些元件的延伸位置并在其之间限定环状通道852，同时压缩止动组件8没有位于图3中所示的完全接合位置。接合弹簧88在环状突起851的另一侧固定至覆盖构件85，并且在另一侧与接合缓冲器89连接。
具体如图5和图8中所示，旋转构件84枢转地设置在保持构件83上并且包括四个等角度地设置的径向柱形突起842，这四个等角度地设置的径向柱形突起842设置在四个凸轮812中并且与这四个凸轮812相配合，所述四个凸轮812为螺旋形的并且位于主体81的内环状表面813中，如稍后将说明的那样。旋转构件84进一步包括适于覆盖所述覆盖构件85的倾斜压缩流动通道853的回弹侧或出口的八个等角度设置的径向突起843。尽管如此，在图1所示的压缩止动组件8的分离位置，通道853保持不被覆盖突起843覆盖。
如虚线箭头所示，在压缩止动组件8的分离位置中，工作液体可以没有实质限制地围绕环状突起851和环状通道852二者流动，并且流过偏转盘86的内部开口861以及覆盖构件85的倾斜压缩流动通道853。
在压缩冲程期间沿着活塞杆5行进的某个位置，活塞组件4与接合缓冲器89接合并且开始压缩接合弹簧88，使得如在现有技术中已知的典型弹簧压缩止动件中一样阻尼逐渐地增加。在某一点处，接合弹簧88的负载与分离弹簧87的初始预负载均衡，迫使其压缩并使覆盖构件85与螺栓82一起轴向移位。当每个柱形突起842在其凸轮812中螺旋地滑动时，该轴向移动迫使旋转构件84旋转。进而，覆盖突起843又逐渐地覆盖所述覆盖构件85的压缩流动通道853。最终，如虚线箭头所示，在图2所示的位置，工作液体可以仅在覆盖构件85的环状突起851和环状通道852周围从压缩腔室12流出。
图3中例示出了压缩止动组件8的完全接合的终端(terminal)位置。
图4例示出了在回弹冲程开始时位于完全接合位置的压缩止动组件8。如虚线箭头所示，流过主体81中的通道811、旋转构件84中的通道841和覆盖构件85的轴向回弹流动通道854的工作液体的压力导致盘86偏转，并且压缩止动组件8将在分离弹簧87的压力作用下开始朝向压缩腔室移位。
图10示出了图1中所示的以及以上描述的阻尼器1的压缩止动组件8的阻尼力特性，该阻尼力特性是在从活塞组件4接合所述接合缓冲器89的点开始的压缩冲程期间测量的(活塞杆位移和阻尼力二者都等于零)。如在第一范围R1内所示，接合弹簧88压缩，因而线性地增加阻尼力。在某一点上，接合弹簧88的负载与分离弹簧87的初始预负载平衡，并且该分离弹簧87压缩，从而与接合弹簧88串联地操作，并且使覆盖构件85与螺栓82一起轴向移位，并且进一步增加第二范围R2内的阻尼力。通过活塞组件4的又进一步的移位，在第三范围R3内，旋转构件84在凸轮812内旋转，并且其覆盖突起843逐渐地覆盖所述覆盖构件85的压缩流动通道853，使得最终仅减小的环形通道852可用于工作液体的流动，直到其完全关闭。
压缩止动组件的其它实施方式显然可以使工作液体流动，即使覆盖构件85通过附加通道、位于覆盖构件85或主体81中的环状间隙等抵靠主体81(参见图3和图4)。
对本领域技术人员将显而易见的是，偏转盘86的数量、厚度和/或材料、通道853和854的数量和横流面积、接合弹簧88的轴向刚度、分离弹簧87的轴向刚度、凸轮812的形状、覆盖压缩流动通道853的径向突起843的形状等，都为设置各种阈值提供了优异的能力，并且在与活塞组件4接合的同时提供为通过压缩止动组件8的工作液体生成的流动限制。这进而提供了对压缩止动组件8的优选的阻尼力特性进行整形和调整的几乎不受限制的能力。
本发明的以上实施方式因此仅仅是示例性的。这些附图不必按照比例绘制，并且一些特征可以被夸大或最小化。然而，这些和其它因素不应该被认为是限制本发明的精神，本发明的预期范围在所附权利要求中表示。
本申请要求2016年12月1日提交的美国临时申请No.62/428,579以及2017年11月17日提交的序列号为15/816,615的美国正式专利申请的权益，这两个专利申请的全部公开通过引用并入本文。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆液压悬架阻尼器的液压阻尼器(1)，所述液压阻尼器(1)包括：填充有工作液体的主管(3)；活塞组件(4)，所述活塞组件(4)能够滑动地设置在所述主管(3)内并且将所述主管分成回弹腔室(11)和压缩腔室(12)，所述阻尼器(1)设置有回弹阀组件和压缩阀组件，以在所述阻尼器(1)的回弹冲程和压缩冲程期间控制所述工作液体在所述主管(3)内的流动，所述活塞组件(4)附接至通向所述阻尼器(1)的外部的活塞杆(5)；以及位于所述压缩腔室(12)中的压缩止动组件(8)；
所述压缩止动组件(8)包括主体(81)、能够滑动地设置在所述主体(81)内的轴向构件(82)和固定在所述轴向构件(82)上的覆盖构件(85)，所述覆盖构件(85)进一步包括至少一个压缩流动通道(853)和至少一个回弹流动通道(854)；
分离弹簧(87)，所述分离弹簧(87)预加载在所述主体(81)与所述覆盖构件(85)之间；
所述压缩止动组件(8)进一步包括：旋转构件(84)，所述旋转构件(84)相对于所述主体(81)枢转地设置，并且能够根据所述旋转构件(84)相对于所述至少一个压缩流动通道(853)的角位置至少部分地覆盖所述至少一个压缩流动通道(853)；和至少一个凸轮(812)，所述至少一个凸轮(812)被配置成与所述旋转构件(84)相配合以相对于所述旋转构件(84)的轴向位移改变所述旋转构件(84)的所述角位置；
其中，在被所述活塞组件(4)接合的同时，所述覆盖构件(85)朝向所述主体(81)的轴向位移导致通过所述旋转构件(84)覆盖所述至少一个压缩流动通道(853)。
2.根据权利要求1所述的液压阻尼器(1)，其中，所述压缩止动组件(8)进一步设置有附接至所述覆盖构件(85)并且以接合缓冲器(89)终止的接合弹簧(88)。
3.根据权利要求1所述的液压阻尼器(1)，其中，所述压缩止动组件(8)进一步包括至少一个偏转盘(86)，所述至少一个偏转盘(86)覆盖所述至少一个回弹流动通道(854)的压缩侧，并且提供所述工作液体从所述压缩腔室(12)到所述至少一个压缩流动通道(853)的不受限制的流入。
4.根据权利要求1所述的液压阻尼器(1)，其中，所述旋转构件(84)包括与位于所述主体(81)的内环状表面(813)中具有螺旋形状的所述凸轮(812)相配合的至少一个径向突起(842)。
5.根据权利要求1所述的液压阻尼器(1)，其中，所述旋转构件(84)包括适于覆盖所述至少一个压缩流动通道(853)的至少一个径向突起(843)。
6.根据权利要求1所述的液压阻尼器(1)，其中，所述覆盖构件(85)包括多个等角度地间隔开的倾斜压缩流动通道(853)和多个等角度地间隔开的轴向回弹流动通道(854)。
7.根据权利要求1所述的液压阻尼器(1)，其中，所述液压阻尼器(1)为双管阻尼器。
8.根据权利要求7所述的液压阻尼器(1)，其中，所述压缩止动组件(8)的所述主体(81)具有固定在所述阻尼器(1)的所述主管(3)的压缩端与所述阻尼器(1)的基阀组件(7)之间的套筒的形式，并且设置有使得所述工作液体能够通过所述基阀组件(7)在所述压缩腔室(12)与补偿腔室(13)之间流动的至少一个通道(811)。
9.根据权利要求7所述的液压阻尼器(1)，其中，所述压缩止动组件(8)的所述主体(81)是所述阻尼器的基阀组件(7)的主体。
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Denomination of invention: Hydraulic damper

Effective date of registration: 20230517

Granted publication date: 20200825

Pledgee: Jingxi Zhixing Zhangjiakou Automotive Electronics Co.,Ltd.

Pledgor: BEIJINGWEST INDUSTRIES Co.,Ltd.

Registration number: Y2023990000256

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