CN110594356A - 一种车辆减震器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆减震器，包括摆式阻尼器和扭簧减震机构，其中，摆式阻尼器包括缸体和活塞，缸体内设有阻尼腔，活塞在阻尼腔中作往复阻尼转动，活塞包括芯轴和旋翼，芯轴带动旋翼在阻尼腔中作往复阻尼转动；扭簧减震机构包括机架、支架和扭簧，机架与摆式阻尼器固定连接，支架一端与震动设备连接，另一端与摆式阻尼器的芯轴连接，扭簧套设在摆式阻尼器的缸体外侧，分别与支架和机架连接；芯轴在震动设备发生震动时随支架一起转动。其优点在于，本发明的车辆减震器相较于现有的直线油压阻尼器，体积更小，减震效果更好，使用寿命更长，不易发生漏油现象。
Description
技术领域
本发明涉及减震器技术领域，尤其涉及一种车辆减震器。
背景技术
随着出行工具的成熟和普及，车类出行工具更多的追求精致与舒适，其中最影响出行工具舒适性的其中一个因素就是工具的减震性能，但是目前基本应用的减震阻尼器都是采用的较为原始的直线油压阻尼器，其体积大，需要较大的安装空间，只适合直线减震，使用寿命短，易出现漏油现象，且成本较高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种车辆减震器，相较于现有的直线油压阻尼器，体积更小，减震效果更好，使用寿命更长，不易发生漏油现象。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种车辆减震器，包括摆式阻尼器和扭簧减震机构，其中，所述摆式阻尼器包括缸体和活塞，所述缸体内设有阻尼腔，所述活塞在阻尼腔中作往复阻尼转动，所述活塞包括芯轴和旋翼，所述芯轴带动所述旋翼在所述阻尼腔中作往复阻尼转动；
所述扭簧减震机构包括机架、支架和扭簧，所述机架与所述摆式阻尼器固定连接，所述支架一端与震动设备连接，另一端与所述摆式阻尼器的所述芯轴连接，所述扭簧套设在所述摆式阻尼器的缸体外侧，分别与所述支架和所述机架连接；所述芯轴在震动设备发生震动时随所述支架一起转动。
优选地，所述阻尼腔经所述旋翼分隔为至少两个腔体，所述活塞在所述阻尼腔内作往复阻尼转动，所述腔体内设置阀门安装座，所述阀门安装座将所述腔体分隔成两个空间；至少两个阀门安装座关于所述芯轴的中心对称设置；所述阀门安装座上设有至少两个流通方向相反的单向阀，所述活塞转动时，阻尼介质通过单向阀从一个空间流向另一个空间。
优选地，所述缸体还包括本体、端盖、轴承和密封塞，所述密封塞套设在所述活塞的芯轴上，外表面与所述阻尼腔密封配合，内表面与所述芯轴密封配合；所述轴承设置所述本体的内壁与所述芯轴之间，位于所述密封塞的外侧，所述轴承的内圈与所述芯轴配合，外圈与所述本体的内壁配合；所述端盖与所述本体固定连接，位于所述轴承的外侧并压紧所述轴承的外圈。
优选地，所述旋翼的外表面上设有凹槽，所述凹槽中设有密封圈，所述密封圈与所述阻尼腔的内表面紧密贴合。
优选地，所述缸体侧面设有若干固定孔，所述固定孔内设有用于固定所述阀门安装座的固定件。
优选地，所述机架包括固定套和用于将所述摆式阻尼器固定在设备上的支座，所述固定套套设在所述摆式阻尼器的所述缸体外侧，并与所述缸体固定连接。
优选地，所述固定套位于所述缸体中部，所述扭簧的数量为两个，分别位于所述固定套的两侧，一端与所述固定套连接，另一端与所述支架连接。
优选地，所述固定套位于所述缸体中部，所述扭簧为双扭簧，数量为一个，所述双扭簧中部的U形连接部与所述固定套固定连接，两端分别与位于所述摆式阻尼器两侧的支架连接。
优选地，所述固定套的下表面设有容纳所述U形连接部的卡位槽，所述卡位槽朝向所述缸体表面设置以压紧所述U形连接部。
优选地，所述固定套的数量为两个，分别位于所述缸体的两侧，所述扭簧为双扭簧，数量为一个，位于两个所述固定套之间，所述双扭簧的两端分别与两个所述支架连接，中间的U形连接部与所述支座朝向所述摆式阻尼器的一面连接固定。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的车辆减震器，利用支架将震动设备竖直方向的直线震动转化成摆式震动，而后利用与支架相连的摆式阻尼器和扭簧进行阻尼减震，减小震动设备的震动；本发明的摆式阻尼器内的活塞在缸体内的阻尼腔中来回摆动，作往复阻尼转动，相比现有的直线阻尼器，活塞的运动范围小且固定，整体的阻尼器体积小，且阻尼腔的总体积在活塞转动时保持不变，活塞受力平衡，不会产生较大的压力变化，因此不易出现阻尼介质泄露的问题；扭簧还可提供阻止支架随震动设备震动的弹力，进一步减轻震动设备的震动，相比现有单一直线阻尼器，减震效果更好。
附图说明
图1为本发明实施例的车辆减震器的结构示意图；
图2为本发明实施例的车辆减震器的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例的摆式阻尼器的结构示意图；
图4为本发明实施例的摆式阻尼器的纵向剖面结构示意图；
图5为本发明实施例的摆式阻尼器的横向剖面结构示意图；
图6为本发明实施例的摆式阻尼器的爆炸结构示意图。
图中：1、摆式阻尼器；2、扭簧减震机构；3、车轮；10、缸体；11、阻尼腔；111、第一腔体；112、第二腔体；113、第一空间；114、第二空间；115、第三空间；116、第四空间；12、密封塞；13、轴承；14、端盖；15、螺钉；16、固定孔；20、活塞；21、芯轴；22、第一旋翼；23、第二旋翼；24、安装部；25、凹槽；26、密封圈；27、六边形孔；30、阀门安装座；31、第一单向阀；32、第二单向阀；40、机架；41、固定套；42、支座；43、卡位槽；50、支架；51、第二穿孔；60、扭簧；61、第一弹簧体；62、第二弹簧体；63、U形连接部。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
参看附图1至附图6，本发明实施例的车辆减震器将在接下来的描述中被阐明，其中，支架将震动设备竖直方向的直线震动转化成摆式震动，与支架相连的摆式阻尼器和扭簧对摆式震动进行阻尼减震，解决了现有单一直线阻尼器体积大，减震效果差，易漏液的问题，双重减震结构，减震效果更好，使用寿命更长。
如附图1和附图2所示，本发明实施例的车辆减震器包括摆式阻尼器1和扭簧减震机构2，其中，摆式阻尼器1包括缸体10和活塞20，缸体10内设有阻尼腔11，活塞20在阻尼腔11中作往复阻尼转动，活塞20包括芯轴21和旋翼，芯轴21带动旋翼在阻尼腔11中作往复阻尼转动；
扭簧减震机构2包括机架40、支架50和扭簧，机架40与摆式阻尼器1固定连接，支架50一端与震动设备连接，另一端与摆式阻尼器1的芯轴21连接，扭簧套设在摆式阻尼器1的缸体10外侧，分别与支架50和机架40连接；芯轴21在震动设备发生震动时随支架50一起转动。本实施例的车辆减震器可以用于车轮3减震，震动设备可以为车轮3，车辆可以为平衡车、滑板车、自行车等。
更具体地说，如附图1和附图2所示，本实施例的支架50数量为两个，分别设置在车轮3的两侧，将摆式阻尼器1夹在当中；当摆式阻尼器1的芯轴21只有一端露出缸体10时，支架50的数量也可以为一个，与车轮3和摆式阻尼器1单侧连接。支架50的一端与车轮3的中心轴连接，另一端与芯轴21连接，而机架40用于将摆式阻尼器1和支架50固定在车辆设备的车板或车体等主体部件上，与车辆保持相对静止。当车轮3受到竖直方向的直线震动时，机架40相对车辆保持不动，支架50的末端被车轮3带动，在竖直方向上摆动，此时，支架50带动摆式阻尼器1的芯轴21转动一定角度，旋翼在阻尼腔11内转动，产生阻尼力，同时，扭曲扭簧，扭簧产生弹力，阻尼力和弹力同时对支架50施加力，使支架50具有维持原有位置的趋势，使车轮3的竖直方向的直线震动快速减弱，减震效果好。
在一具体的实施例中，摆式阻尼器1内的阻尼腔11经旋翼分隔为至少两个腔体，活塞20在阻尼腔11内作往复阻尼转动，腔体内设置阀门安装座30，阀门安装座30将腔体分隔成两个空间；至少两个阀门安装座30关于芯轴21的中心对称设置；阀门安装座30上设有至少两个流通方向相反的单向阀，活塞20转动时，阻尼介质通过单向阀从一个空间流向另一个空间。
缸体10和其内的活塞20以转动的形式产生阻尼，活塞20的运动范围小且固定，整体的阻尼器体积小；由于活塞20的旋翼将腔体分隔成至少两个腔体，同时腔体内又固定设置有阀门安装座30，因此腔体又被阀门安装座30分隔两个空间，腔体内的阻尼介质在活塞20转动时，旋翼向某一阀门安装座30靠近，该处空间的体积被缩小，阻尼介质只能通过阀门安装座30上的单向阀向阀门安装座30的另一侧的空间流动，由于单向阀的孔隙较小，阻尼介质在流动的过程产生阻尼力；同时，阀门安装座30关于芯轴21的中心对称设置，使腔体的总体积在活塞20转动时保持不变，活塞20受力平衡，不会产生较大的压力变化，因此不易出现阻尼介质泄露的问题。
更具体地说，以附图5中示出的具体实例为例，旋翼的数量为两个，将阻尼腔11分隔成两个腔体，第一腔体111和第二腔体112，活塞20在阻尼腔11内作往复阻尼转动；至少两个阀门安装座30关于芯轴21的中心轴对称设置在活塞20侧面，与缸体10固定连接，以附图5中示出的具体实例为例，两个阀门安装座30分别固定设置在第一腔体111和第二腔体112内，并将第一腔体111分隔成第一空间113和第二空间114，将第二腔体112分割成第三空间115和第四空间116，阀门安装座30上设有至少两个流通方向相反的单向阀，第一单向阀31的流通方向与第二单向阀32的流通方向相反，当活塞20在阻尼腔11内转动，第一旋翼22向一侧的阀门安装座30靠近，第二旋翼向另一侧的阀门安装座30靠近，第一空间113和第四空间116的体积减小，第二空间114和第三空间1155的体积变大，第一空间113和第四空间116中的阻尼介质通过阀门安装座30上的第一单向阀31分别流向第二空间114和第三空间115，在此过程中产生阻尼力；而当活塞20反向转动时，第一空间113和第四空间116的体积变大，第二空间114和第三空间115的体积变小，第二空间114和第三空间115中的阻尼介质通过第二单向阀32分别流向第一空间113和第四空间116，在此过程中产生阻尼力。由于本实施例中的活塞20采用往复转动，即摆动的方式，在阻尼腔11内运动，运动部件运动范围小，整体装置体积小，而第一腔体111和第二腔体112的体积相同，第一空间113和第二空间114的总体积与第三空间115和第四空间116的总体积相同，活塞20转动时，阻尼介质所占的空间大小恒定，不会产生较大的压力变化，因此不易产生阻尼介质泄露，延长阻尼器的使用寿命；由于采用了流通方向相反的单向阀，本实施例的阻尼器无需在缸体10外再套设一层用于阻尼介质循环回流的结构，结构更为简单，工艺性更优，成本更低。
值得注意的是，本实施例中的旋翼的数量还可以为3、4个等，当旋翼数量为3个时，每个旋翼之间的夹角为120°，阻尼腔11被分为三个腔体，而每个腔体中均设有阀门安装座30，所有阀门安装座30关于活塞20的中心轴对称设置，每个阀门安装座30均将腔体分隔成两个空间，保证缸体10内的阻尼介质所占体积恒定；旋翼数量为4个的情况以此类推，不再赘述。旋翼数量大于4个的情况也属于本实施例的保护范围。
在一具体的实施例中，阻尼介质可以是油液。
为了实现阻尼介质从单向阀中通过，缸体10为密封结构，同时，可将缸体10设置成分体式结构，方便加工，更具体地说，缸体10还包括本体、端盖14、轴承13和密封塞12，阻尼腔11设置在本体内，本体与活塞20之间填充有阻尼油液，密封塞12套设在活塞20的芯轴21上，外表面与阻尼腔11密封配合，内表面与芯轴21密封配合，以实现阻尼油液的密封；轴承13设置本体的内壁与芯轴21之间，位于密封塞的外侧，轴承13的内圈与芯轴21配合，外圈与本体的内壁配合，便于活塞20在阻尼腔11中转动，密封塞12设置在轴承13内侧，有效防止漏液；端盖14与本体固定连接，位于轴承13的外侧并压紧轴承13的外圈，避免轴承13和密封塞12松动，保证密封效果。
缸体10的结构有多种，适应地，活塞20的芯轴21结构以及与缸体10的连接也有多种，比如，在一具体的实施例中，如附图4和附图6所示出的具体示例中，缸体10为为贯通式结构，芯轴21的两端穿出本体，成对的端盖14、轴承13和密封塞12中的一个套设芯轴21的一端，与本体的一端配合，成对的端盖14、轴承13和密封塞12中的另一个套设在芯轴21的另一端上，与本体的另一端配合。活塞20的芯轴21两端设有用于与外界设备连接的安装部24，用于接收外界震动，并带动旋翼在阻尼腔11内作往复转动，则缸体10内的油液便反复地通过单向阀的狭小孔隙。此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力。
又比如，在另一具体的实施例中，缸体10为一侧开口一侧封闭的圆筒结构，端盖14、轴承13和密封塞12的数量均为一个，芯轴21从开口中穿出，密封塞12、轴承13和端盖14依次套设在芯轴21上，并与本体配合。活塞20的芯轴21两端设有用于与外界设备连接的安装部24，用于接收外界震动，并带动旋翼在阻尼腔11内作往复转动，则缸体10内的油液便反复地通过单向阀的狭小孔隙。此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力。
优选地，为了使端盖14与本体之间的连接更牢固，端盖14通过若干螺钉15与本体固定连接，以压紧轴承13和密封圈26。多个螺钉15中的一个还可用于端盖14的预定位，方便阻尼器的组装。
为了实现阻尼介质从单向阀中通过，旋翼与阻尼腔11内壁的密封接触可采用软接触，更具体地说，旋翼的外表面上设有凹槽25，凹槽25中设有密封圈26，密封圈26具有一定弹性，密封圈26与阻尼腔11的内表面紧密贴合，密封圈26被挤压形变，从而使每个腔体保持隔离。
另外，阀门安装座设置在缸体10内壁，为了方便安装固定阀门安装座，同时保证缸体10内壁的光滑完整，在一具体的实施例中，缸体10侧面设有若干固定孔16，固定孔16内设有用于固定阀门安装座的固定件(未画出)。如附图5所示，固定孔16的位置与阀门安装座对应，设置在阀门安装座的背面，阀门安装座挡住固定孔16，可从缸体10外侧将固定件插入固定孔16中，固定阀门安装座，使其不与缸体10产生相对运动。
扭簧减震机构2的结构对于减震效果也有较大的影响，其中，机架40主要用于安装摆式阻尼器1和固定扭簧，更具体地说，机架40包括固定套41和用于将摆式阻尼器1固定在设备上的支座42，固定套41套设在摆式阻尼器1的缸体10外侧，并与缸体10固定连接。
扭簧种类和设置方式有多种，在一具体的实施例中，固定套41位于缸体10中部，扭簧的数量为两个，分别位于固定套41的两侧，扭簧的旋转部套设在缸体10上，且一端与固定套41连接，另一端与支架50连接，固定套41上可设置供扭簧一端穿过的第一穿孔，扭簧的一端穿过第一穿孔并固定，支架50上设有第二穿孔51，扭簧的另一端穿过第二穿孔51并固定。
在另一具体的实施例中，固定套41有两个，分别位于缸体10的两侧，扭簧位于两个固定套41之间，此时，扭簧可以为双扭簧60，数量为一个，双扭簧60的两端分别与两个支架50连接，中间的U形连接部63与机架40的支座42朝向摆式阻尼器1的一面连接固定。
在另一具体的实施例中，固定套41位于缸体10中部，扭簧为双扭簧60，双扭簧60的第一弹簧体61和第二弹簧体62套设在缸体10上，并分别位于固定套41的两侧，中间的U形连接部63与固定套41固定连接，第一弹簧体61和第二弹簧体62的连接端分别与支架50固定连接。更具体地说，为了方便安装定位双扭簧60，固定套41的下表面设有容纳U形连接部63的卡位槽43，卡位槽43朝向缸体10表面设置以压紧U形连接部63。
如附图1和附图2所示出的具体示例中，采用了双扭簧60结构，在安装时，可以先将双扭簧60套设在缸体10上，而后将固定套41的凹槽25与U行连接部对准，并将固定套41和缸体10焊接固定，而后在摆式阻尼器1的芯轴21两侧装上支架50，并将双扭簧60的连接端与支架50固定，最后将支架50的末端与车轮3的中心轴固定连接。值得注意的是，上述安装过程只是本发明的一个实施例的一种可能的安装方式，不能认为是对本发明实施例的保护范围的限定，其他近似的安装方式也属于本发明所要求保护的范围。优选地，芯轴21上设有六边形孔27，支架50内侧设有六边形柱，六边形柱与六边形孔27相适配，将六边形柱插入六边形孔27就可使芯轴21随支架50转动，结构简单，安装方便。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种车辆减震器，其特征在于：包括摆式阻尼器和扭簧减震机构，其中，所述摆式阻尼器包括缸体和活塞，所述缸体内设有阻尼腔，所述活塞在阻尼腔中作往复阻尼转动，所述活塞包括芯轴和旋翼，所述芯轴带动所述旋翼在所述阻尼腔中作往复阻尼转动；
所述扭簧减震机构包括机架、支架和扭簧，所述机架与所述摆式阻尼器固定连接，所述支架一端与震动设备连接，另一端与所述摆式阻尼器的所述芯轴连接，所述扭簧套设在所述摆式阻尼器的缸体外侧，分别与所述支架和所述机架连接；所述芯轴在震动设备发生震动时随所述支架一起转动。
2.如权利要求1所述的车辆减震器，其特征在于：所述阻尼腔经所述旋翼分隔为至少两个腔体，所述活塞在所述阻尼腔内作往复阻尼转动，所述腔体内设置阀门安装座，所述阀门安装座将所述腔体分隔成两个空间；至少两个阀门安装座关于所述芯轴的中心对称设置；所述阀门安装座上设有至少两个流通方向相反的单向阀，所述活塞转动时，阻尼介质通过单向阀从一个空间流向另一个空间。
3.如权利要求2所述的车辆减震器，其特征在于：所述缸体还包括本体、端盖、轴承和密封塞，所述密封塞套设在所述活塞的芯轴上，外表面与所述阻尼腔密封配合，内表面与所述芯轴密封配合；所述轴承设置所述本体的内壁与所述芯轴之间，位于所述密封塞的外侧，所述轴承的内圈与所述芯轴配合，外圈与所述本体的内壁配合；所述端盖与所述本体固定连接，位于所述轴承的外侧并压紧所述轴承的外圈。
4.如权利要求2所述的车辆减震器，其特征在于：所述旋翼的外表面上设有凹槽，所述凹槽中设有密封圈，所述密封圈与所述阻尼腔的内表面紧密贴合。
5.如权利要求2所述的车辆减震器，其特征在于：所述缸体侧面设有若干固定孔，所述固定孔内设有用于固定所述阀门安装座的固定件。
6.如权利要求1至5任一所述的车辆减震器，其特征在于：所述机架包括固定套和用于将所述摆式阻尼器固定在设备上的支座，所述固定套套设在所述摆式阻尼器的所述缸体外侧，并与所述缸体固定连接。
7.如权利要求6所述的车辆减震器，其特征在于：所述固定套位于所述缸体中部，所述扭簧的数量为两个，分别位于所述固定套的两侧，一端与所述固定套连接，另一端与所述支架连接。
8.如权利要求6所述的车辆减震器，其特征在于：所述固定套位于所述缸体中部，所述扭簧为双扭簧，数量为一个，所述双扭簧中部的U形连接部与所述固定套固定连接，两端分别与位于所述摆式阻尼器两侧的支架连接。
9.如权利要求8所述的车辆减震器，其特征在于：所述固定套的下表面设有容纳所述U形连接部的卡位槽，所述卡位槽朝向所述缸体表面设置以压紧所述U形连接部。
10.如权利要求6所述的车辆减震器，其特征在于：所述固定套的数量为两个，分别位于所述缸体的两侧，所述扭簧为双扭簧，数量为一个，位于两个所述固定套之间，所述双扭簧的两端分别与两个所述支架连接，中间的U形连接部与所述支座朝向所述摆式阻尼器的一面连接固定。
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