CN108679144B - 汽车悬架及其先导式半主动阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车悬架及其先导式半主动阻尼器。该先导式半主动阻尼器包括缸体、活塞组件及电磁阀总成。缸体包括工作腔、中间腔及储油腔，中间腔位于工作腔与储油腔之间，工作腔的侧壁开设有连通中间腔的连通孔。活塞组件包括活塞杆及活塞总成，活塞总成可滑动地设置于工作腔内，活塞杆穿过缸体与活塞总成相连接，活塞总成将工作腔分隔为有杆腔和无杆腔，活塞总成设有连通有杆腔和无杆腔的连接孔。电磁阀总成与缸体相连接，电磁阀总成包括通过节流孔相互连通的内腔和外腔，电磁阀总成的内腔与中间腔相连通，电磁阀总成的外腔与储油腔相连通。上述阻尼器可以动态调整阻尼系数的大小，使汽车悬架能够对复杂多变的路面状况产生优秀的适应性。

Description

汽车悬架及其先导式半主动阻尼器

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，具体涉及一种汽车悬架及其先导式半主动阻尼器。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对于汽车的舒适性和操作稳定性的要求越来越高。汽车的悬架对于汽车的舒适性和操作稳定性的影响较大。汽车的悬架一般分为被动悬架和主动悬架，被动悬架由于阻尼力相对固定，导致悬架减震能力较弱，不能满足人们的需求。而主动悬架的造价又太高，一般的用户支付不起昂贵的费用。

发明内容

基于此，有必要针对传统的悬架不能满足需求，或者造价太高的问题，提供一种汽车悬架及其先导式半主动阻尼器。

一种先导式半主动阻尼器，包括：

缸体，包括工作腔、中间腔及储油腔，所述中间腔位于所述工作腔与所述储油腔之间，所述工作腔的侧壁开设有连通所述中间腔的连通孔；

活塞组件，包括活塞杆及活塞总成，所述活塞总成可滑动地设置于所述工作腔内，所述活塞杆穿过所述缸体与所述活塞总成相连接，所述活塞总成将所述工作腔分隔为有杆腔和无杆腔，所述活塞总成设有连通所述有杆腔和所述无杆腔的连接孔；及

电磁阀总成，与所述缸体相连接，所述电磁阀总成包括通过节流孔相互连通的内腔和外腔，所述电磁阀总成的内腔与所述中间腔相连通，所述电磁阀总成的外腔与所述储油腔相连通。

在其中一个实施例中，所述缸体包括工作缸、中间缸、储油缸、端盖总成及底阀总成，所述中间缸套设于所述工作缸上，且所述中间缸的两端分别与所述工作缸密封连接以形成所述中间腔，所述储油缸套设于所述中间缸上，所述储油缸与所述中间缸之间形成所述储油腔，所述端盖总成和所述底阀总成分别设置于所述储油缸的两端，以密封所述工作腔及所述储油腔，所述活塞杆穿过所述端盖总成伸入到所述工作腔内。

在其中一个实施例中，所述缸体还包括第一固定盖及第二固定盖，所述第一固定盖和所述第二固定带分别将所述中间缸的两端与所述工作缸密封连接。

在其中一个实施例中，所述端盖总成包括上端盖、垫片及压盖，所述上端盖安装在所述储油缸内并与所述工作缸过盈配合，所述垫片设置于所述上端盖上，所述压盖与所述储油缸之间可拆卸连接，以将所述垫片压紧在所述上端盖上，所述活塞杆依次穿过所述上端盖、所述垫片及所述压盖伸出到所述缸体外。

在其中一个实施例中，所述底阀总成包括下端盖、阀块、螺杆、第一阀片、第二阀片及螺母，所述下端盖与所述储油缸过盈配合，所述阀块设置于所述下端盖内与所述工作缸过盈配合，所述第一阀片、所述阀块及所述第二阀片依次套设于所述螺杆上且通过所述螺母拧紧。

在其中一个实施例中，所述活塞总成包括挡块、活塞块、第三阀片、第四阀片及限位件，所述挡块、所述第三阀片、所述活塞块及所述第四阀片依次套设于所述活塞杆上，所述限位件套设于所述活塞杆上，所述限位件配合所述活塞杆上的台阶夹紧所述挡块、所述第三阀片、所述活塞块及所述第四阀片，所述活塞块上开设有通孔，所述第三阀片上的阀孔、所述通孔及所述第四阀片上的阀孔构成所述连接孔。

在其中一个实施例中，所述电磁阀总成包括电磁阀主体及节流部，所述电磁阀主体设置于所述缸体上，所述内腔与所述外腔均设置于所述电磁阀主体内，所述节流孔设置于所述电磁阀主体内，所述节流部与所述电磁阀主体相连接，所述节流部用于控制所述节流孔的节流面积。

在其中一个实施例中，所述电磁阀主体包括外端盖、内端盖、压盘、安装杆、安装块、第一阀片组、第一碗槽、第二阀片组及第二碗槽，所述内端盖设置于所述外端盖内，所述外端盖及所述内端盖均设置于所述缸体上，所述压盘与所述内端盖相连接，所述压盘、所述第一阀片组、所述第一碗槽、所述第二阀片组及所述第二碗槽通过所述安装杆及所述安装块安装在所述外端盖内，所述第一阀片组和所述第二阀片组分别收纳在所述第一碗槽及所述第二碗槽内，所述第一碗槽开设有贯穿孔，所述安装杆远离所述内端盖的一端开设有安装孔，所述节流孔开设于所述安装杆上且与所述安装孔相连通。

在其中一个实施例中，所述节流部包括壳体、固定盖、永磁体、阀杆及线圈，所述壳体与所述外端盖相连接，所述固定盖设置于所述壳体远离所述外端盖的一端，所述阀杆的一端可滑动地插设于所述安装孔内，所述阀杆上开设有调节槽，所述调节槽与所述节流孔相连通，所述永磁体套设于所述阀杆的另一端且位于所述壳体内，所述线圈套设于所述永磁体上。

一种汽车悬架，包括：

如上述任意一项所述的先导式半主动阻尼器。

上述汽车悬架及先导式半主动阻尼器至少具有以下优点：

当活塞杆带动活塞总成向下运动时，无杆腔压力增大，部分减振液经活塞总成的连接孔流入到有杆腔中，然后经过工作腔侧壁上的连通孔流入到中间腔内。中间腔内的减振液流入到电磁阀总成中的内腔内，然后通过节流孔流入到外腔内，最后减振液流入到储油腔中。当活塞杆带动活塞向上运动时，有杆腔的压力增大，部分减振液流入到无杆腔中，另一部分减振液经过工作腔侧壁上的连通孔流入到中间腔内。中间腔内的减振液流入到电磁阀总成中的内腔内，然后通过节流孔流入到外腔内，最后减振液流入到储油腔中。

上述先导式半主动阻尼器，在压缩行程和复原行程中，减振液经过节流孔时，电磁阀总成可以调节节流孔的节流面积，节流面积的增大和减小可以导致阻尼器阻尼系数的减小和增大。阻尼器可以动态调整阻尼系数的大小，使汽车悬架能够对复杂多变的路面状况产生相对优秀的适应性。

附图说明

图1为一实施方式中先导式半主动阻尼器的结构示意图；

图2为图1中端盖总成的结构示意图；

图3为图1中底阀总成的结构示意图；

图4为图1中活塞总成的结构示意图；

图5为图1中电磁阀总成的结构示意图；

图6为图5中节流孔与调节槽相配合的结构示意图；

图7为阻尼器压缩行程减振液的流向示意图；

图8为阻尼器复原行程减振液的流向示意图；

图9为减振液在电磁阀总成中的流向示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

一实施方式中的汽车悬架，包括如图1所示的先导式半主动阻尼器10。该先导式半主动阻尼器10可以动态调整阻尼力的大小，使汽车悬架能够对复杂多变的路面状况产生相对优秀的适应性。具体地，该先导式半主动阻尼器10包括缸体100、活塞组件200及电磁阀总成300。

请一并参阅图5，缸体100包括工作腔102、中间腔104及储油腔106。中间腔104位于工作腔102与储油腔106之间，工作腔102的侧壁开设有连通中间腔104的连通孔108。活塞组件200包括活塞杆210及活塞总成220，活塞总成220可滑动地设置于工作腔102内，活塞杆210穿过缸体100与活塞总成220相连接，活塞总成220将工作腔102分隔为无杆腔102a和有杆腔102b，活塞总成220设有连通有杆腔102b和无杆腔102a的连接孔230。电磁阀总成300与缸体100相连接，电磁阀总成300包括通过节流孔306相互连通的内腔302和外腔304，电磁阀总成300的内腔302与中间腔104相连通，电磁阀总成300的外腔304与储油腔106相连通。

具体到本实施方式中，缸体100包括工作缸110、中间缸120、储油缸130、端盖总成140及底阀总成150。中间缸120套设于工作缸110上，且中间缸120的两端分别与工作缸110密封连接以形成中间腔104。一实施方式中，缸体100还包括第一固定盖160及第二固定盖170，第一固定盖160和第二固定带套设于工作缸110上，第一固定盖160和第二固定盖170均与工作缸110过盈配合，第一固定盖160和第二固定盖170分别设置于中间缸120的两端，从而将中间缸120的两端与工作缸110密封连接，以构成中间腔104。第一固定盖160与工作缸110之间设有第一密封圈180，第二固定带与工作缸110之间设有第二密封圈190，以确保第一固定盖160和第二固定盖170密封完整。

请参阅图2，端盖总成140包括上端盖141、垫片142及压盖143。上端盖141安装在储油缸130内并与工作缸110过盈配合，垫片142设置于上端盖141上，压盖143与储油缸130之间可拆卸连接，以将垫片142压紧在上端盖141上，活塞杆210依次穿过上端盖141、垫片142及压盖143伸出到缸体100外。一实施方式中，上端盖141与储油缸130的内壁之间设有第三密封圈144，上端盖141与活塞杆210之间设有第四密封圈145，压盖143与活塞杆210之间设有密封环146，以保证整个端盖总成140密封的完好。压盖143与储油缸130之间通过螺纹连接，可以方便端盖总成140的拆装。

请参阅图3，底阀总成150包括下端盖151、阀块152、螺杆153、第一阀片154、第二阀片155及螺母156。下端盖151与储油缸130过盈配合，阀块152设置于下端盖151内与工作缸110过盈配合。第一阀片154、阀块152、第二阀片155依次套设于螺杆153上且通过螺母156拧紧。第二阀片155的数量为两个。阀块152沿其轴向开设有中间孔157，无杆腔102a内的减振液能够依次通过第一阀片154的阀孔、中间空157、第二阀片155的阀孔进入到储油腔106内。

请参阅图4，活塞总成220包括挡块221、活塞块222、第三阀片223、第四阀片224及限位件225。活塞杆210位于工作腔102内的一端直径减小形成有台阶。挡块221、第三阀片223、活塞块222及第四阀片224依次套设于活塞杆210上，挡块221与活塞杆210上的台阶相抵。限位件225套设于活塞杆210上，限位件225配合活塞杆210上的台阶夹紧挡块221、第三阀片223、活塞块222及第四阀片224。限位件225与第四阀片224之间设有保护片226，以避免第四阀片224被压坏。活塞块222上开设有通孔227，第三阀片223上的阀孔、通孔227及第四阀片224上的阀孔可以构成整个连接孔230。一实施方式中，活塞杆210的端部设有螺纹，限位件225为螺母，限位件225螺合于活塞杆210上以将挡块221、第三阀片223、活塞块222及第四阀片224夹紧。

请参阅图5，电磁阀总成300包括电磁阀主体310及节流部320，电磁阀主体310设置于缸体100上，内腔302及外腔304均设置于电磁阀主体310上，节流孔306设置于电磁阀主体310内。节流部320与电磁阀主体310相连接，节流部320用于控制节流孔306的节流面积。

具体地，电磁阀主体310包括内端盖311、外端盖312、压盘313、安装杆314、第一阀片组315、第一碗槽316、第二阀片组317、第二碗槽318及安装块319。内端盖311插设于外端盖312内，外端盖312与内端盖311均设置于缸体100上。具体到本实施方式中，外端盖312与储油缸130的缸壁焊接在一起，从而将电磁总成的外腔304与储油腔106相连通。内端盖311穿过储油缸130与第二固定盖170上的孔相配合，第二固定盖170开设有连通内端盖311的内部与中间腔104的辅助孔331。压盘313插接于内端盖311内，压盘313与内端盖311之间设有第五密封圈332。

压盘313、第一阀片组315、第一碗槽316、第二阀片组317及第二碗槽318通过安装杆314及安装块319安装在外端盖312内。具体地，安装杆314为螺杆、安装块319为螺母，安装块319螺合于安装杆314上。第一阀片组315收容于第一碗槽316内，第一阀片组315与第一碗槽316之间设有第一密封环组333以形成密闭腔。第一碗槽316与压盘313之间具有间隙，压盘313与第一碗槽316相对的表面具有第一环形凸起，第一环形凸起与第一阀片组315抵接以压紧第一阀片组315。第一碗槽316开设有贯穿孔334，以将第一碗槽316与第二碗槽318相连通。

请一并参阅图6，第二阀片组317收容于第二碗槽318内，第二阀片组317件与第二碗槽318之间设有第二密封环组335以形成密闭腔。第二碗槽318与第一碗槽316之间具有间隙，第一碗槽316与第二碗槽318相对的表面具有第二环形凸起，第二环形凸起与第二阀片组317相抵接以压紧第二阀片组317。其中，内端盖311、第一碗槽316和第二碗槽318的腔体构成电磁阀总成300的内腔302，外端盖312与内端盖311、第一碗槽316及第二碗槽318之间的间隙构成电磁阀总成300的外腔304。第二碗槽318与安装块319之间设有定位片336，以定位第二碗槽318，保证阀片组和碗槽组安装的准确。安装杆314远离内端盖311的一端开设有安装孔314a，节流孔306开设有于安装杆314上将第二碗槽318的密闭腔与安装孔314a相连通。

节流部320包括壳体321、固定盖322、阀杆323、永磁体324及线圈325。壳体321与外端盖312相连接。具体地，壳体321与外端盖312通过螺纹连接，并通过第六密封圈326密封。固定盖322设置于壳体321远离外端盖312的一端。固定盖322与壳体321之间设有第七密封圈327，保证固定盖322与壳体321之间密封连接。阀杆323的一端可滑动地插设于安装孔314a内，阀杆323上开设有调节槽323a，调节槽323a与节流孔306相连通。阀杆323在安装孔314a内滑动的过程中，可以改变节流孔306与调节槽323a之间的连通度，从而改变节流孔306的节流面积。永磁体324套设于阀杆323的另一端且位于壳体321内。线圈325套设于永磁体324上，线圈325与永磁体324之间设有内套328，以将线圈325与永磁体324间隔开。

请参阅图7至图9，上述汽车悬架及先导式半主动阻尼器10的工作原理具体为：

1、通过电磁阀总成300实现压缩行程阻尼力的调节。具体为，活塞杆210带动活塞总成220向下运动，无杆腔102a的压力增大，部分减振液经底阀总成150流入储油缸130的储油腔106内，另一部分减振液经过活塞总成220的连接孔230流入到有杆腔102b中。有杆腔102b内的减振液经过连通孔108流到中间腔104内，然后进入到电磁阀总成300的内腔302中。进入到电磁阀总成300的减振液分为三部分，部分推开第一阀片组315经过回流到储油缸130中，另一部分经第一阀片组315的小孔流入到第一碗槽316中，然后通过第一碗槽316的贯穿孔334推开第二阀片组317回流到储油缸130中。最后一部分减振液经节流部320的阀杆323节控制的节流孔306，回流到储油缸130中。

节流部320的线圈325通过磁场力控制阀杆323，当通过线圈325的电流增大时，阀杆323远离节流孔306运动使节流孔306与调节槽323a之间的连通面积减小，使得减振液的流量减小，节流面积减小导致阻尼器阻尼系数增大。同理，通过线圈325的电流减小时，阀杆323靠近节流孔306运动使节流孔306与调节槽323a之间的连通面积增大，使得减振液的流量增大，节流面积增大导致阻尼器的阻尼系数减小。

2、通过电磁阀总成300实现复原行程阻尼力的调节。具体为，活塞杆210带动活塞总成220向上运动，有杆腔102b的压力增大，部分减振液经活塞总成220的连接孔230流入到无杆腔102a内，另一部分减振液依次经过连通孔108、中间腔104及电磁阀总成300流入到储油缸130内。减振液在电磁阀总成300内的流动过程，以及电磁阀总成300调节流孔306节流面积大小的原理与上述相同，在此不再详述。

上述汽车悬架及其先导式半主动阻尼器10，可以动态调整阻尼力的大小，使汽车悬架能够对复杂多变的路面状况产生相对优秀的适应性，提高汽车的舒适性和操作稳定性。同时，先导式半主动阻尼器10结合静态阻尼力和动态阻尼力，可以降低汽车悬架的成本，适用范围较广。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种先导式半主动阻尼器，其特征在于，包括：

缸体，包括工作腔、中间腔及储油腔，所述中间腔位于所述工作腔与所述储油腔之间，所述工作腔的侧壁开设有连通所述中间腔的连通孔；

活塞组件，包括活塞杆及活塞总成，所述活塞总成可滑动地设置于所述工作腔内，所述活塞杆穿过所述缸体与所述活塞总成相连接，所述活塞总成将所述工作腔分隔为有杆腔和无杆腔，所述活塞总成设有连通所述有杆腔和所述无杆腔的连接孔；及

电磁阀总成，包括电磁阀主体和节流部，所述电磁阀主体包括外端盖、内端盖、压盘、安装杆、安装块、第一阀片组、第一碗槽、第二阀片组及第二碗槽，所述内端盖设置于所述外端盖内，所述外端盖及所述内端盖均设置于所述缸体上，且所述内端盖与所述中间腔连通，所述外端盖与所述储油腔连通，所述压盘、所述第一阀片组、所述第一碗槽、所述第二阀片组及所述第二碗槽通过所述安装杆及所述安装块安装在所述外端盖内，所述第一阀片组和所述第二阀片组分别收纳在所述第一碗槽及所述第二碗槽内，所述第一碗槽开设有贯穿孔，所述安装杆远离所述内端盖的一端开设有安装孔，所述安装杆的侧壁上开设有连通所述安装孔和所述第二碗槽的节流孔；

所述节流部包括壳体、固定盖、永磁体、阀杆及线圈，所述壳体与所述外端盖相连接，所述固定盖设置于所述壳体远离所述外端盖的一端，所述阀杆的一端可滑动地插设于所述安装孔内，所述阀杆上开设有调节槽，所述调节槽与所述节流孔相连通，所述永磁体套设于所述阀杆的另一端且位于所述壳体内，所述线圈套设于所述永磁体上。

2.根据权利要求1所述的先导式半主动阻尼器，其特征在于，所述缸体包括工作缸、中间缸、储油缸、端盖总成及底阀总成，所述中间缸套设于所述工作缸上，且所述中间缸的两端分别与所述工作缸密封连接以形成所述中间腔，所述储油缸套设于所述中间缸上，所述储油缸与所述中间缸之间形成所述储油腔，所述端盖总成和所述底阀总成分别设置于所述储油缸的两端，以密封所述工作腔及所述储油腔，所述活塞杆穿过所述端盖总成伸入到所述工作腔内。

3.根据权利要求2所述的先导式半主动阻尼器，其特征在于，所述缸体还包括第一固定盖及第二固定盖，所述第一固定盖和所述第二固定带分别将所述中间缸的两端与所述工作缸密封连接。

4.根据权利要求2所述的先导式半主动阻尼器，其特征在于，所述端盖总成包括上端盖、垫片及压盖，所述上端盖安装在所述储油缸内并与所述工作缸过盈配合，所述垫片设置于所述上端盖上，所述压盖与所述储油缸之间可拆卸连接，以将所述垫片压紧在所述上端盖上，所述活塞杆依次穿过所述上端盖、所述垫片及所述压盖伸出到所述缸体外。

5.根据权利要求2所述的先导式半主动阻尼器，其特征在于，所述底阀总成包括下端盖、阀块、螺杆、第一阀片、第二阀片及螺母，所述下端盖与所述储油缸过盈配合，所述阀块设置于所述下端盖内与所述工作缸过盈配合，所述第一阀片、所述阀块及所述第二阀片依次套设于所述螺杆上且通过所述螺母拧紧。

6.根据权利要求1所述的先导式半主动阻尼器，其特征在于，所述活塞总成包括挡块、活塞块、第三阀片、第四阀片及限位件，所述挡块、所述第三阀片、所述活塞块及所述第四阀片依次套设于所述活塞杆上，所述限位件套设于所述活塞杆上，所述限位件配合所述活塞杆上的台阶夹紧所述挡块、所述第三阀片、所述活塞块及所述第四阀片，所述活塞块上开设有通孔，所述第三阀片上的阀孔、所述通孔及所述第四阀片上的阀孔构成所述连接孔。

7.一种汽车悬架，其特征在于，包括：

如权利要求1-6任意一项所述的先导式半主动阻尼器。

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