CN1092302C - 阻尼力发生器 - Google Patents

Abstract

一种液压冲击吸收器的阻尼力发生器，阀门用来防止液压冲击吸收器中的压力增加，因此延长了发生器的使用寿命。通过采用一个主舌阀(21)和宜于封闭加工在主舌阀上的开口(21A)的分舌阀可得到逐步变化的阻尼力特性。主舌阀(21)的中部由若干中间座表面(16)从孔(13)侧支撑。主舌阀(64)的外周边缘内周向侧由周向侧的座表面(62)支撑，分舌阀(65)的外周边缘伸展到接近主舌阀(64)的外周边缘和座表面(62)相互重迭的位置。

Description

阻尼力发生器

                    发明领域

本发明关于汽车悬挂装置或类似产品的液压阻尼器的阻尼力发生器的改进。

                    发明背景

在Tokkai Hei 1-111840或2-93136中作为示例公开了用于汽车悬挂装置的液压阻尼器的通常的阻尼力发生器。

图11和12示出了Tokkai Hei 1-111840中公开的液压阻尼器中的阻尼力发生器。

正如图11所示，这种液压阻尼器包括一个外管1和同轴地罩在外管1中的内管2。活塞3套在内管2里。内管2的内部由活塞3分为杆侧的油腔8和活塞侧的油腔9，这些油腔中的每一个中均充以液压流体。油箱腔10置于内管2的外围和外管1的内侧之间，该油箱腔10充以液压流体和气体。

活塞3上穿有若干外通孔11和内通孔12。装在外通孔11上端的止回阀19在连到活塞3的活塞杆4在压缩方向移动时被推开，液压流体从油腔9流到油腔8。另一方面，当活塞杆4在伸展方向移动时，在内通孔12下端上的活塞阀20推开，液压流体从杆侧的油腔8流入活塞侧的油腔9，由于该流动的阻力而产生伸展阻尼力。

基部阀件15装在内管2的下端。当活塞杆4在压缩方向移动时，具有与活塞杆在内管2内移动的体积相当的体积的液压流体流入油箱腔10并被吸收。该液压流体通过基部阀件15上的基部阀15A流过，该基部阀15A由于这个流动而产生一个压缩阻尼力。

正如图12所示，活塞阀20包括一个主舌阀21和一个分舌阀22，它们相互迭合，使阻尼力分两步变化。更详细地说，主舌阀21具有一个外周边缘部分，它与座表面16接触，从而密封加工在活塞3的基部3A上的内通孔12的孔17。分舌阀22装在主舌阀21的下方并附着到它上，封闭住加工在主舌阀21上的开口21A。因此，当活塞杆4的伸展速度小、油腔8和9之间的压差小时，由于分舌阀22的弯曲刚度较低，故仅是它被推开。因此由于开口21A作为伸展阻尼产生了具有良好响应的瞬间阻尼力。另一方面，当活塞杆4的伸展速度上升，油腔8中的油压增大，主舌阀21被推开，液压流体在主舌阀21的外周边缘部分和板面16之间流过，伸展阻尼力的增加被抑制成阻尼是平缓的。

然而，在这些用作液压阻尼器的阻尼力发生器中，当活塞杆的伸展速度大时，主舌阀21的有效直径(座表面16的直径)必须足够地增大，它的变形要容易到使活塞阀20产生的伸展阻尼力的任何增量都是平稳的。

然而当在活塞杆在压缩方向移动时，来自油腔9的油压作用在直径已经增大的主舌阀21上，这样阀门21朝孔17急剧弯曲，这就与分舌阀22形成一个间隙，从而使液压油从开口21A流出，这就有由于弯曲应力的增大而产生疲劳的可能性。这个问题在进行回节流时尤其明显，此时流过外通孔11的液压油流被扼流，从而产生部分压缩阻尼力，活塞杆在压缩方向移动。

本发明在考虑到上述问题的基础上，其目的在于提供一种液压阻尼器的阻尼力，其中产生阻尼力的阀门可防止阻尼器内压力增加，具有使用寿命长和改进的可靠性。

              本发明的详细描述

本发明关于一种液压阻尼器阻尼力发生器它包括相互迭合的主舌阀和分舌阀。分舌阀关闭主舌阀上加工的开口，并且有比主舌阀要低的弯曲刚度。在活塞杆的伸展/压缩速度低时，仅分舌阀打开以产生阻尼力。相反当活塞杆的伸展/压缩速度高时，主舌阀打开以抑制阻尼力的增加。还提供一个中间的座表面，它加工在支撑主舌阀边缘和支撑主舌阀内部的座表面的同侧上。因此，即使在关闭的主舌阀在关闭方向由于活塞杆的伸展/压缩在阻尼器上产生的油压被进一步推压时，此时阀门的中部区域最易弯曲，但由于中间座支撑，它不会弯曲。因此作用在阀门上的弯曲应力很小，不会损坏阀门，在主舌阀和分舌阀之间不会产生间隙。

在本发明的另一种形式中，主舌阀与穿过活塞的活塞杆贴合，连接通道的一个孔穿过活塞，在活塞的下侧包住活塞杆，主舌阀的外周边部分由加工在该孔外周侧上的环形座表面支撑，  中间座表面包括若干弧形座表面，该弧形座表面大约位于环形座表面和活塞杆的外周边之间的中点附近。

在本发明的另一种形式中，主舌阀与穿过活塞的活塞杆贴合，通过活塞的连接通道的一个孔做成包住活塞下侧上的活塞杆，支撑主舌阀外周边缘部分的部件和支撑主舌阀中点附近的部件交替并连续地加工在支撑主舌阀的座表面上，支撑主舌阀中点附近的部件包括中间座表面。

在本发明的另一种形式中，一种液压阻尼器的阻尼力发生器包括相互迭合的主舌阀和分舌阀。分舌阀关闭加工在主舌阀上的开口，并具有比主舌阀要低的弯曲刚度，在活塞杆的伸展/压缩速度低时，仅分舌阀打开以产生阻尼力，在活塞杆的伸展/压缩速度高时主舌阀打开以抑制阻尼力的增加。该发生器还进一步包括一个支撑主舌阀外周边的座表面，分舌阀的外周边朝外延伸并接近主舌阀的外周边与座表面重迭的那一点。当关闭的主舌阀由阻尼器由于活塞杆的伸展/压缩而产生的油压在关闭方向进一步推压时，分舌阀朝外伸展到座表面支撑的外周边附近，  因此分舌阀与主舌阀一起分担了载荷，抑制了主舌阀的变形。因此作用在主舌阀上的应力较小、不会损坏主舌阀，在主舌阀和分舌阀之间不会产生间隙。

                  附图概述

图1是表示本发明一个实施例的剖视图，

图2是活塞阀周围区域的放大的剖视图，

图3是表示活塞基部的示图，

图4是表示基部阀周围区域的放大剖视图，

图5是表示基部阀周围区域的放大剖视图，

图6是表示基部阀周围区域的放大剖视图，

图7是表示基部阀周围区域的放大剖视图，

图8是表示本发明另一种形式的剖视图，

图9是表示活塞基部的示图，

图10是表示本发明另一实施例的剖视图，

图11是表示先有技术的剖视图，

图12是表示先有技术的活塞阀周围区域的剖视图。

             本发明的优选实施例

现将参照附图描述本发明的一些实施例。

正如图1所示，内管2(活塞作动筒)与液压阻尼器的外管1同轴放置，活塞3放置在内管2中，可自由滑动。连接到活塞3、由活塞杆导向装置导向的活塞杆4从内管2上方伸出。外管1的上端由罩住杆导向装置5的包装罩6封闭，由密封件7进行气密密封。

内管2的内部由活塞3分为活塞杆4侧的油腔8和活塞4的相对侧的油腔9。这些油腔8和9均充以液压流体，并通过加工在活塞3上的若干外通孔11和内通孔12相连。内外通孔12和11加工在具有围绕活塞3中心轴附近的同样中心的圆上，外通孔12位于内通孔11的外侧。

在靠近油腔8的外通孔11的端部装有止回阀19。该止回阀包括封闭通孔11的阀体19A，和将阀体19A推向外通孔11的弹簧19B。当活塞杆4在压缩方向移动时，仅允许液压流体从活塞侧的油腔9流到杆侧的油腔8。

在油腔9附近的内通孔的一端也装有活塞阀20，当活塞杆4在伸展方向移动时，仅允许液压流体从油腔8流到油腔9，活塞阀20由于该流动阻力而产生伸展阻尼力。

油箱腔10加工在外管1的内周边和内管2的外周边之间。油箱腔10通过装在内管2的下端上的基部阀件30连到油腔9上。正如以后所述，当活塞杆4在伸展方向移动时，基部阀件30允许液压流体通过止回阀34在不产生阻尼力的情况下从油箱腔流到油腔9。相反当活塞杆4在压缩方向移动时，允许液压流体通过基部阀42从油腔9流到油箱腔10，由于该流动的阻力而产生压缩阻尼力。油箱腔注入液压流体或空气。活塞杆沉浸在内管2中的体积在活塞杆4在压缩方向移动时由油箱腔10中的空气吸收。

下面参见图2，将描述活塞阀20插入区域的结构。

正如图所示，活塞杆4包括加工在活塞杆4基部的小直径部分4A，活塞3装在该小直径部分4A的外围。位于比外通孔11更向内的活塞3的部分凸出并朝下伸展，该部分包括朝外伸展的基部表面3A。从基部表面3A凸出的小直径部分4A的部分与相互迭合的主舌阀21、分舌阀22和垫片23依次贴合。这些元件的内周边固定到小直径部分4A的外周边上。活塞阀20包括该主舌阀21和分舌阀22。

一个活塞螺母24拧到垫片23下方的小直径部分4A的下端，从下方支撑垫片23。弹簧座25与该活塞螺母24的外围贴合。该弹簧座25由夹在螺母下端的法兰24A上的弹簧26推动，因此主舌阀21的外周边缘部分推到外周座表面14上的弹簧座25的接触部25A上，这一点以后将要描述。

一个环槽形的孔13加工在如图3所示的外环状周座表面14和内环周座表面15之间的活塞3的基部表面上。若干内通孔12的端部12A通到孔13上，并由主舌阀21从下方盖住，主舌阀21的外周边缘部与外周座表面14接触，封闭内通孔12到油腔9的液压油路。

另外，在与孔13同心的圆环上在外圆周和内圆周之间的有效中部的若干点上具有若干与外周座表面14和内周座表面15同样高度的中间座表面16，这一点构成本发明的特征部分的特征。这样，主舌阀21的有效的中点被支撑住与若干中间座表面16接触，这样即使油腔9加的油压很高时，主舌阀21不会朝孔13弯曲。这些表面安置成相互隔开一定距离，从而不会在孔13内形成阻挡液压流体流动的壁。

如图2所示在面向孔13的主舌阀21上开有若干开口21A，这些开口21A由分舌阀22从下方封闭。

当分舌阀22具有较小的弯曲刚度时，它以垫片的外缘为支点弯曲，即使在活塞杆的伸展速度很低或较低时都能推开，在内通孔12中产生的油压较小，因此液压流体通过开口21A并通过加工在盖在分舌阀22下方的弹簧座25上的若干开口25B流向油腔9。在这种情况下，液压流体的阻力由分舌阀22的变形特性和开口21A的开口面积确定。然后将按这个阻力而产生具有对活塞杆4伸展速度快速响应的很小的阻尼力。

另一方面，主舌阀在活塞杆4的伸展速度高的时候、油腔8和9之间的压差超过由主舌阀21的变形特性和弹簧26的推力确定的设定压力时打开。因此大量的液压流体通过外周座表面14和主舌阀21之间的间隙流入油腔9，因此阻尼力的增加是平稳的，抑制了突然增加的伸展阻尼力。在主舌阀21打开后，越过21A的压差不再进一步增加，因此由于分舌阀22而产生的阻尼力不会升到超过这个值。

下面将参照图4描述基部阀件30的构造。基部阀件30包括一个装在内管2下方的阀座31，阀座31上开有若干外通孔32和内通孔33，液压流体通过这些内、外通孔在油腔9和油箱腔10之间流动，外通孔32和内通孔33分别加工在与阀座31的中心轴相关的同心圆上，外通孔32位于内通孔33的外侧。

在外通孔32靠近油腔9的一端装有止回阀34的舌形阀体34A，阀体34A由阀体34A和止动件35之间的回转弹簧34B推向阀座31。因此当活塞杆在伸展方向移动时，止回阀仅允许液压流体从油箱腔10流入油腔9。在阀体34A上的内通孔33的位置加工有一个开口34C，使内孔33与油腔9连接。

一柱形导向构件36也基本通过阀座31的中心。止动件35夹持在导向件36上端的夹块36A和阀座31之间。导向构件36的下端具有大直径部分36B，从阀座31的下方凸出，该部分36的上端与阀座31的基部接触。基部阀40包括装在部分36B外围上的主舌阀41和分舌阀42。

现在进行进一步详细的描述。主舌阀41、支撑件43、分舌阀42和垫片44均按此顺序装到部分36B上，垫片44的下侧由部分36B端部上的法兰支撑。主舌阀41的外周边与阀座31下方的内外通孔33和32之间的环形座表面45接触。在环形座表面45和部分36B外围之间的阀座31上加工有一个孔46，内通孔33与该孔46连通。因此处于由支撑件43所加的预定的预载荷下的主舌阀41与座表面45接触并封闭孔46。当活塞杆4在压缩方向移动时，油腔9的压力超过设定压力，阀41被推开，液压流体从阀41和座表面45之间的间隙流出。

在主舌阀41上还加工有开口41A，该开口41A由分舌阀42从下方封闭。由于该分舌阀具有较低的弯曲刚度，在活塞杆4的加压速度较低，在油腔9的压力超过主舌阀41的设定压力之前分舌阀以垫片44为支点推开。然后液压流体从油腔9流入油箱腔10，由于该流动的阻力而产生加压阻尼力。在活塞杆4的加压速度较低时的加压阻尼力由分舌阀42的变形特性和开口41A的打开面积来确定，因此伴随着快速的响应而产生非常小的线性增加的阻尼力。

另一方面，当活塞杆4的加压速度比较高和油腔9的压力超出主舌阀41的设定压力时，主舌阀41被推开。因此由开口41A的阻尼力不再增加，压力阻尼力的增加是由主舌阀41外围边缘上开口的面积和主舌阀变形特性确定的平稳的增加。

为了获得所需要的阻尼特性，可以做成由若干迭合的分舌阀和分舌阀的数量是变化的结构。在这种情况下，为了避免改变导向构件36的部分36B的长度的要求，可以象图5那样迭含若干垫片44，阀42总厚度u和垫片44的总厚度S之和u+S通过调节与分舌阀42数量相对应的垫片44的数量来设计成一个常数。在必须改变部分36B的长度时，由于改变阻尼力特性的部件改变保持到最低限度，因而成本较低。

由于分舌阀42数量的变化而使部分36B长度改变的要求也可通过如图6所示的在部分36B的上端和阀座31的下侧之间加上其它垫片48的方法来排除，调节这些垫片的总厚度t和分舌阀42的总厚度u，从而使其和u+t是常数。

另外，垫片49可夹在分舌阀42和阀座31之间，主舌阀41装到这个垫片49的外围，不必加工导向构件36的部分36B，如图7所示。当改变分舌阀42的数量时，仅须改变垫片49而不必改变导向构件36。因此，当阻尼特性变化时，部件改变保持在最低限度，因此可减少成本。

下面将描述本发明的作用。

当液压阻尼器的活塞杆4在伸展方向移动时，液压流体从油腔8流到油腔9。当活塞杆4的伸展速度较低或很低时，由于液压流体仅推开活塞阀20的分舌阀22流过该分舌阀，伴随着快速响应就获得线性增加的非常小的阻尼力。当活塞杆4的伸展速度高于中速时，由于主舌阀被推开，液压流体流过外周座表面14和主舌阀21的外周边缘部分之间的间隙，抑制了压力阻尼力的后续增加。

另一方面，当液压阻尼器的活塞杆4在压缩方向移动时，液压流体从油腔9流到油箱腔10。在这种情况下，当活塞杆4的加压速度很低或较低时，液压流体仅打开基部阀40的分舌阀42，当液压流体流过分舌阀42时，伴随着快速响应就会获得线性增加的非常小的阻尼力。当活塞杆4的加压速度高于中间速度时，由于主舌阀41推开，液压流体通过座表面45和主舌阀41之间的间隙流出，抑制了压力阻尼力的后续增加。

另外，在压缩冲程中，活塞阀20的主舌阀21由于油腔9内压力增加而被推向孔13。然而按照本发明，由于在其大致中心的区域由中间支座表面16支撑，主舌阀21不会朝孔13弯曲。加在主舌阀21上的弯曲应力也因此比较低，不会损坏主舌阀，并避免了在主舌阀21和分舌阀22之间形成间隙。

图8和9表示本发明的另一个实施例。

按照该实施例，仅活塞3的基体3A的结构与图1-4所示的实施例不同，同时保留了同样的特征，下面将描述仅有的不同之处。

正如图所示，在外座表面51和内周座表面13之间的中间点附近具有若干小直径的部件，这些小直径部件形成中间座表面52。外座表面51和中间座表面52连接以形成一个座表面50，在与内周座表面15的间隙中形成一个花形部件53。若干内通孔12的端部12A开在孔53中。

按照这个构造，主舌阀的大致中部的区域由中间座表面52支撑，从而在活塞杆4在压缩方向移动时也可防止由于油腔9的压力而引起的主舌阀21的变形。

中间座表面的构造不仅限于上述形式，例如它可做成正弦波形的、径向的、齿轮形的或锯齿形的，只要它具有足以支撑主舌阀21的中部的中间部分表面就行。

图10表示本发明的又一个实施例。按照该实施例，仅活塞阀60和阀3的基体3A的结构不同于图1-4所示的实施例，下面将着重描述这些不同之处。

导向构件61与活塞杆4的小直径部分4A贴合，导向构件61的上端与活塞3的基部3A接触。在基部3A上加工有外周座表面62，在该表面62和导向构件61的外围之间的基部3A上加工有孔63。内通孔12与该孔63相连通。

主舌阀64与孔63下方的导向构件的外围贴合，主舌阀64的外周边缘与外周座表面62接触，从而封闭孔63。在主舌阀64上具有开口64A，小直径和低弯曲刚度的分舌阀65迭合在主舌阀上，从而从下面封闭开口64A。分舌阀65的内周边与导向构件61贴合，它的外周边朝外伸展，伸到主舌阀64的外周边与外周座表面62重迭的那一点上。因此主舌阀64的弯曲刚度由于其中点附近最高变形的区域得到支撑而增大。结果，主舌阀64在活塞杆4回缩时在油压腔9的压力下不会朝孔63变形。

分舌阀65的下侧还通过一个垫片67受到导向构件61的法兰61A的支撑。一个螺母68从法兰61A的下方拧到小直径部分4A的端部，从而支撑导向构件61。

这样，象在图1-4所示的活塞阀20的情况下一样，本实施例的活塞阀60提供了与活塞杆4的伸展速度相对应的合适的阻尼力特性。当活塞杆4在压缩方向移动时，即使油腔9产生很大的油压，主舌阀64下方的分舌阀65分担了载荷，进而抑制了主舌阀64朝孔63的变形。这样就不会损坏主舌阀64，也可防止在主舌阀和分舌阀之间形成间隙。

                      工业实用性

正如上面所述，按照本发明的阻尼力发生器保护了包括阻尼力发生器的阀门，因此它可用来增加阀门的使用寿命。

Claims (4)

1.一种液压阻尼器的阻尼力发生器，包括相互迭合的主舌阀和分舌阀，其中上述分舌阀封闭加工在上述主舌阀上的开口，并具有比上述主舌阀要低的弯曲刚度，在活塞杆的伸展/收缩速度较低时仅上述分舌阀打开以产生阻尼力，在上述活塞杆的伸展/收缩的速度比较高时，上述主舌阀打开以抑制阻尼力的增加，上述发生器的特征在于：

提供一个中间座表面，该表面加工在支撑上述主舌阀的外周边缘和支撑上述主舌阀的外周边内部的座表面的同一侧上，且上述分舌阀的外周边支撑在上述主舌阀的外周边与上述座表面相重叠部分的靠近处中间座表面上。

2.权利要求1限定的液压阻尼器的阻尼力发生器，其特征在于：上述主舌阀与穿过上述活塞的活塞杆贴合，穿过上述活塞的连接通道的孔加工成在上述活塞的下侧包住上述活塞杆，上述主舌阀的外周边缘部分由加工在该孔外周侧上的环形座表面支撑，上述中间座表面包括位于上述环形座表面和上述活塞杆的外周边之间的中点附近的若干弧形座表面。

3.权利要求1限定的液压阻尼器的阻尼力发生器，其特征在于：上述主舌阀与穿过上述活塞的活塞杆贴合，穿过上述活塞的连接通道的孔加工成在上述活塞的下侧包住上述活塞杆，支撑上述主舌阀的外周边缘部分的部件和支撑上述主舌阀中点附近的部件加工成在支撑上述主舌阀的座表面上是相互交替和连续的，上述支撑上述主舌阀中点附近的部件包括上述中间座表面。

4.一种液压阻尼器的阻尼力发生器包括相互迭合的主舌阀和分舌阀，其中上述分舌阀封闭加工在主舌阀上的开口，并具有比上述主舌阀低的弯曲刚度，在活塞杆的伸展/收缩速度较低时仅由上述分舌阀打开以产生阻尼力，在活塞杆的伸展/收缩速度比较高时主舌阀打开以抑制阻尼力的增加，上述发生器的特征在于：

上述发生器还包括支撑上述主舌阀的外周的座表面，上述分舌阀的外周边朝外并接近上述主舌阀和上述座表面重迭处的那一点。

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