CN110745045A - 一种阻尼力调节装置、座椅和车辆悬架系统 - Google Patents

一种阻尼力调节装置、座椅和车辆悬架系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻尼力调节装置、座椅和车辆悬架系统。该阻尼力调节装置包括阻尼力控制阀,阻尼力控制阀包括第一圆筒和可滑动布置在第一圆筒内的第一控制杆;阻尼力控制阀分别与气源、大气和阻尼元件的阻尼力调节装置连接;通过第一圆筒和第一控制杆相对于彼此的相对位移,使得阻尼元件的阻尼力调节装置与气源和大气之间产生气体流动连接,从而气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作,实现阻尼元件阻尼力大小与位置变化的自适应调节,提升了阻尼力调节的灵敏度,安装便捷、故障率低、维护方便,成本低。

Description

一种阻尼力调节装置、座椅和车辆悬架系统
技术领域
本发明涉及阻尼器阻尼力调节领域,具体涉及一种阻尼力调节装置、座椅和车辆悬架系统。
背景技术
为了提升车辆悬架、驾驶室悬架和座椅悬架的舒适性,在应用阻尼器的同时对阻尼器的阻尼力进行调节,以降低崎岖路面产生的不适感。
目前,阻尼器的阻尼力的调节方式主要包括手动调节方式和电控调节方式。在手动调节方式中,主要是通过调节手柄对阻尼力进行调节,由于操作不便,驾驶员在行驶过程中路过不平坦路面时,几乎不会采用手动调节手柄对阻尼力进行调节。在电控调节方式中,主要是在悬架系统中应用CDC阻尼器(CDC,Continuous Damping Control)对阻尼力进行调节。基于CDC阻尼器的悬架控制系统虽然可以很好地提升悬架系统的稳定性和舒适性,但是该悬架控制系统中的电子元件在实际应用过程中易受到安装位置的限制,使得控制精度不够精确且安装维护不便;另外,电子元件在线路布局上容易受到悬架系统自身空间的限制,且该悬架控制系统的成本较高,使得该悬架控制系统没有得到广泛的应用。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种阻尼力调节装置、座椅和车辆悬架系统。
依据本发明的一个方面,提供了一种阻尼力调节装置,所述阻尼力调节装置包括阻尼力控制阀,所述阻尼力控制阀包括第一圆筒和可滑动布置在所述第一圆筒内的第一控制杆;所述阻尼力控制阀分别与气源、大气和阻尼元件的阻尼力调节装置连接;
通过所述第一圆筒和所述第一控制杆相对于彼此的相对位移,使得所述阻尼元件的阻尼力调节装置与气源和大气之间产生气体流动连接,从而气驱动所述阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,实现所述阻尼元件阻尼力大小的调节。
依据本发明的另一个方面,提供了一种阻尼力调节装置,所述阻尼力调节装置还包括气体压缩装置,所述气体压缩装置与气源连接;所述气体压缩装置包括第二圆筒和至少一个可滑动布置在所述第二圆筒内的第二控制杆;所述第二控制杆与所述第一控制杆连接;当所述第一控制杆与所述第一圆筒相对于彼此的相对位移达到最大工作行程时,由所述第二控制杆与所述第二圆筒相对于彼此的相对位移进行补偿。
依据本发明的又一个方面,提供了一种座椅,所述座椅具有至少两个相对移动的剪刀架结构和至少一个用于减震的阻尼元件,所述座椅包括阻尼元件的阻尼力调节装置和如上述的阻尼力调节装置,所述阻尼元件的阻尼力调节装置与所述阻尼元件的位置相适应,所述阻尼力调节装置与所述阻尼元件的阻尼力调节装置连接;
所述阻尼力调节装置的一端连接在其中一个剪刀架结构上,所述阻尼力调节装置的另一端连接在另一个剪刀架结构上,所述两个相对移动的剪刀架结构的相对运动驱动所述阻尼力调节装置控制所述阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作,实现座椅的阻尼力调节。
依据本发明的再一个方面,提供了一种车辆悬架系统,所述车辆悬挂系统包括车身和至少四个车轮,所述车身与所述车轮之间设置有至少两个用于减震的阻尼元件,所述车辆悬挂系统包括所述阻尼元件的阻尼力调节装置和如上述的阻尼力调节装置,所述阻尼元件、所述阻尼元件的阻尼力调节装置和所述阻尼力调节装置三者的位置相适应。
本发明的有益效果是:通过第一圆筒和第一控制杆相对于彼此的位移变化,使得阻尼元件的阻尼力调节装置与气源和大气之间产生气体流动连接,使得阻尼元件的阻尼力调节装置内部的气体质量流量产生变化,从而气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应阻尼力,从而对阻尼元件的阻尼力大小进行调节,实现阻尼元件阻尼力大小与位置变化的自适应调节,一方面,本发明的技术方案使得驾驶员在行驶过程中无需手动调节阻尼力,使得驾驶员的注意力更加集中,在一定程度上可以降低交通事故的发生;另一方面,本发明的技术方案相对于现有技术中先通过传感器采集信号,然后由电子控制单元根据传感器采集的信号计算阻尼力信号,再将阻尼力信号发送至执行机构进行阻尼力调节,大幅度提升了阻尼力调节的灵敏度。另外,阻尼力调节装置由线性结构构成,该结构与悬架系统的高度相适应,不受悬架系统自身空间和安装位置的限制,安装便捷、故障率低、维护方便,成本低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了根据本发明一个实施例中的一种阻尼力调节装置的立体图;
图2示出了根据本发明一个实施例中的一种阻尼力调节装置的二维图;
图3示出了根据本发明一个实施例中的一种阻尼力调节装置的第一剖面图;
图4示出了根据本发明一个实施例中的一种阻尼力调节装置的第二剖面图;
图5示出了根据本发明一个实施例中的一种控制杆的立体图;
图6示出了根据本发明一个实施例中的另一种阻尼力调节装置的第一剖面图;
图7示出了根据本发明一个实施例中的另一种阻尼力调节装置的第二剖面图;
图8示出了根据本发明一个实施例中的另一种控制杆的立体图;
图9示出了根据本发明一个实施例中的又一种阻尼力调节装置的立体图;
图10示出了根据本发明一个实施例中的又一种阻尼力调节装置的爆炸图;
图11(a)示出了根据本发明一个实施例中的又一种阻尼力调节装置的第一种工作状态的剖面图;
图11(b)示出了根据本发明一个实施例中的又一种阻尼力调节装置的第二种工作状态的剖面图;
图12示出了根据本发明一个实施例中的再一种阻尼力调节装置的第一立体图;
图13示出了根据本发明一个实施例中的再一种阻尼力调节装置的第二立体图;
图14示出了根据本发明一个实施例中的再一种阻尼力调节装置的爆炸图;
图15示出了根据本发明一个实施例中的一种座椅的功能结构示意图;
附图说明:
阻尼力调节装置10;阻尼元件30;剪刀架结构(40,50);阻尼力控制阀A;第一圆筒A100;第一进气口A110;第二进气口A120;第一出气口 A130;第二出气口A140;排气口A150;第一控制杆A200;第一部分(A210, A240);第二部分(A220,A250);第三部分A230;端部区域(A221, A222,A252);第一轴向凹槽(A221_1,A222_1,A252_1);第二轴向凹槽A251;密封元件A300;第一密封元件A310;第二密封元件A320;气体腔室A400;第一气体腔室A410;第二气体腔室A420;第三气体腔室A430;气体压缩装置B;第二圆筒B100;第二控制杆B200;导向块B300;导向装置C;导向环槽(C110,C221);导向杆(C120,C230);导向板C210;导向槽C220;导向凹槽C222;导向滑槽C300;固定装置D。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
图1示出了根据本发明一个实施例中的一种阻尼力调节装置的立体图,如图1所示,阻尼力调节装置包括阻尼力控制阀A,该阻尼力控制阀A包括第一圆筒A100和可滑动布置在第一圆筒A100内的第一控制杆A200,可见阻尼力控制阀A由线性结构构成;所述阻尼力控制阀A分别与气源、大气和阻尼元件的阻尼力调节装置(图中未示出)连接;通过第一圆筒A100和第一控制杆A200相对于彼此的相对位移,使得阻尼元件的阻尼力调节装置与气源和大气之间产生气体流动连接,从而气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力。由此可知,只要第一圆筒和第一控制杆产生相对于彼此的相对位移,即可使得阻尼元件的阻尼力调节装置与气源和大气之间产生气体流动连接,从而使得阻尼元件的阻尼力调节装置内部的气体质量流量产生变化,气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,进而实现调节阻尼元件阻尼力大小的目的。
需要说明的是,阻尼元件的阻尼力调节装置包括控制阻尼元件的调节销的摆动方向和摆动幅度大小的装置,本申请中将这种装置称为阻尼元件的阻尼力调节装置。阻尼元件的阻尼力调节装置主要包括以下两种结构:
第一种阻尼元件的阻尼力调节装置包括气体压缩装置(例如气缸)和具有回位弹簧的拉线控制装置,其中阻尼力控制阀A与气体压缩装置连接,且该气体压缩装置通过拉线控制装置与阻尼元件的调节销连接。阻尼力控制阀 A的第一控制杆A100和第一圆筒A100相对于彼此产生相对位移的过程中,阻尼力控制阀A自身内部的气体质量流量发生变化以气驱动气体压缩装置内部的气体信息的状态量和状态量的变化的频率,从而改变气体压缩装置的工作行程大小,当气体压缩装置的工作行程变大时,拉线控制装置的驱动力变大;当气体压缩装置的工作行程变小时,拉线控制装置的驱动力变小。当然也可以进行相反设置,本申请对气体压缩装置的工作行程与拉线控制装置驱动力的对应关系不作进一步限定。由于拉线控制装置的回位力由回位弹簧提供,因此,在不改变回位弹簧的前提下,拉线控制装置的回位力与拉线控制装置的驱动力成线性关系。因此,通过改变气体压缩装置的工作行程大小即可调整拉线控制装置的驱动力和回位力之间的匹配关系,从而驱动阻尼元件的调节销往复摆动,即,驱动阻尼元件的调节销的摆动方向和摆动幅度的大小,控制阻尼元件输出相应的阻尼力,实现阻尼力的调节。
第二种阻尼元件的阻尼力调节装置包括气体压缩装置(例如气缸),该气体压缩装置的驱动杆与阻尼元件的调节销直接连接,阻尼力控制阀A与该气体压缩装置气动连接。阻尼力控制阀A的第一控制杆A100和第一圆筒 A100相对于彼此产生相对位移的过程中,阻尼力控制阀A自身内部的气体质量流量发生变化以气驱动气体压缩装置内部的气体信息的状态量和状态量的变化的频率,使得气体压缩装置的驱动杆和缸筒之间的相对位移发生变化,从而气体压缩装置的驱动杆驱动阻尼元件的调节销往复摆动,即,驱动阻尼元件的调节销的摆动方向和摆动幅度的大小,控制阻尼元件输出相应的阻尼力,实现阻尼力的调节。
另外,阻尼元件的阻尼力调节装置还包括比例阀,该比例阀与阻尼元件的阻尼液流通腔的阀口连接。阻尼力控制阀A与该比例阀气动连接,阻尼力控制阀A的第一控制杆A100和第一圆筒A100相对于彼此产生相对位移的过程中,阻尼力控制阀A自身内部的气体质量流量发生变化以气驱动该比例阀的工作行程发生变化,从而控制阻尼元件的阻尼液流通腔的阀口的通径大小,例如,该比例阀的工作行程变大时,阻尼元件的阻尼液流通腔的阀口的通径变小,亦可进行相反设置,本申请对比例阀的工作行程与阻尼元件的阻尼液流通腔的阀口的通径的对应关系不作进一步限定,通过控制阻尼元件的阻尼液流通腔的阀口的通径大小,实现控制阻尼元件的阻尼液流量、阻尼液流速或者阻尼液流量和阻尼液流速的目的,最终控制阻尼元件输出相应的阻尼力,实现阻尼力调节。
需要进一步说明的是,本申请中的阻尼元件包括CDC阻尼器和PDC阻尼器(PDC,Pneumatic Damping Control)等,本申请对阻尼元件的类型不作进一步限定,只需阻尼元件的阻尼力可调即可。另外,上述内容仅对阻尼元件的阻尼力调节装置的结构进行列举说明,其他的只要能够对阻尼元件的阻尼力进行调节的调节装置均在本申请的保护范围之内。
本发明提供的技术方案相对于现有技术具有如下优点:
(一)通过第一圆筒和第一控制杆相对于彼此的位移变化直接调节阻尼元件的阻尼力大小,实现阻尼元件阻尼力大小与位置变化的自适应调节,一方面,本发明的技术方案使得驾驶员在行驶过程中无需手动调节阻尼力,使得驾驶员的注意力更加集中,在一定程度上可以降低交通事故的发生;另一方面,本发明的技术方案相对于现有技术中先通过传感器采集信号,然后由电子控制单元根据传感器采集的信号计算阻尼力信号,再将阻尼力信号发送至执行机构进行阻尼力调节,大幅度提升了阻尼力调节的灵敏度。
(二)阻尼力调节装置由线性结构构成,该结构与悬架系统的高度相适应,不受悬架系统自身空间和安装位置的限制,安装便捷、故障率低、维护方便,成本低。
在本发明的一些实施例中,图2示出了根据本发明一个实施例中的一种阻尼力调节装置的二维图,图3示出了根据本发明一个实施例中的一种阻尼力调节装置的第一剖面图,图4示出了根据本发明一个实施例中的一种阻尼力调节装置的第二剖面图,如图2-4所示,第一圆筒A100包括至少一个第一进气口A110、第二进气口A120、第一出气口A130、第二出气口A140和排气口A150;
第一进气口A110与气源连接,第一进气口A110与第一出气口A130连接,第一出气口A130与第二进气口A120连接;
第二出气口A140分别与阻尼元件的阻尼力调节装置和排气口A150连接,第二出气口A140与排气口A150连接,排气口A150与大气连接;
通过第一圆筒A100和第一控制杆A200相对于彼此的相对位移,使得第二出气口A140分别与第一进气口A110和排气口A150之间产生气体流动连接,从而使得阻尼元件的阻尼力调节装置内部的气体质量流量产生变化,气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,进而实现调节阻尼元件阻尼力大小的目的。例如,在悬架系统突然升高的过程中,阻尼力瞬间增大,以降低崎岖路面产生的不适感。或者,使得第二出气口A140分别与第二进气口A120和排气口A150之间产生气体流动连接,从而使得阻尼元件的阻尼力调节装置内部的气体质量流量产生变化,气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,进而实现调节阻尼元件阻尼力大小的目的。例如,在悬架系统突然降低的过程中,阻尼力瞬间增大,以降低崎岖路面产生的不适感。
在本发明的一些实施例中,仍如图2-4所示,第一圆筒A100与第一控制杆A200之间设置有至少两个密封元件A300,从而在第一圆筒A100与第一控制杆A200之间形成彼此分离连续的至少三个气体腔室A400。三个气体腔室A400包括第一气体腔室A410、第二气体腔室A420和第三气体腔室 A430。具体地,第一气体腔室A410与气源连接,第一气体腔室A410与第三气体腔室A430连接;第二气体腔室A420分别与阻尼元件的阻尼力调节装置和大气连接。进一步地,第一气体腔室A410包括第一进气口A110和第一出气口A130,第二气体腔室A420包括阻尼元件的阻尼力调节装置的连接口 (第二出气口A140)和排气口A150,第三气体腔室A430包括第二进气口 A120。由于三个气体腔室彼此分离又是相互连续的,因此,当第一控制杆 A200在第一圆筒A100中往复运动时,使得第一气体腔室A410与第二气体腔室A420产生气体流动连接,或者使得第二气体腔室A420与第三气体腔室 A430产生气体流动连接,从而使得阻尼元件的阻尼力调节装置内部的气体质量流量产生变化,气驱动阻尼元件执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,进而实现调节阻尼元件阻尼力大小的目的。
在本发明的一些实施例中,图5示出了根据本发明一个实施例中的一种控制杆的立体图,如图5所示,第一控制杆A200依次包括第一部分A210、第二部分A220和第三部分A230,第一部分A210的直径分别小于第三部分 A230的直径小于第二部分A220的直径。
进一步地,仍如图3-5所示,所述第一部分A210的纵轴线和所述第三部分A230的纵轴线分别与所述第二部分A220的纵轴线相互重合或平行,所述第一部分A210的横截面相对于所述第二部分A220的横截面的面积差、所述第三部分A230的横截面相对于所述第二部分A220的横截面的面积差以及所述第一部分A210的横截面相对于所述第三部分A230的横截面的面积差分别用于承载气体压力,从而使得第一控制杆在气体压力的驱动下运动。
仍如图3-5所示,第二部分A220具有端部区域(A221,A222),端部区域(A221,A222)具有相对于第二部分A220的纵向轴线倾斜的倒角。当端部区域A221越过第一气体腔室A410与第二气体腔室A420之间的第一密封元件A310时,第一气体腔室A410与第二气体腔室A420之间产生气体流动连接;当端部区域A222越过第三气体腔室A430与第二气体腔室A420之间的第二密封元件A320时,第三气体腔室A430与第二气体腔室A420之间产生气体流动连接。可见,端部区域的设计减小了第一控制杆和第一圆筒之间的摩擦力,使得第一控制杆在第一圆筒内往复运动地更加顺畅,避免第一控制杆在第一圆筒内往复运动时发生卡顿的现象。
进一步地,仍如图3-5所示,第二部分A220具有至少一个与端部区域 (A221,A222)连接的第一轴向凹槽(A221_1,A222_1)。当第一轴向凹槽A221_1越过第一气体腔室A410与第二气体腔室A420之间的第一密封元件A310时,第一气体腔室A410与第二气体腔室A420之间产生微量的气体流动连接;当第一轴向凹槽A222_1越过第三气体腔室A430与第二气体腔室 A420之间的第二密封元件A320时,第三气体腔室A430与第二气体腔室 A420之间产生微量的气体流动连接。第一轴向凹槽的设计实现了阻尼力的微调,有助于进一步提升悬架系统的舒适性。需要说明的是,第一轴向凹槽 A221_1比端部区域A221先越过第一气体腔室A410与第二气体腔室A420 之间的第一密封元件A310;第一轴向凹槽A222_1比端部区域A222先越过第三气体腔室A430与第二气体腔室A420之间的第二密封元件A320。
在本发明的另一些实施例中,图6示出了根据本发明一个实施例中的另一种阻尼力调节装置的第一剖面图,图7示出了根据本发明一个实施例中的另一种阻尼力调节装置的第二剖面图,图8示出了根据本发明一个实施例中的另一种控制杆的立体图,如图6-8所示,第一控制杆A100包括第一部分 A240和第二部分A250,第二部分A250布置在第一部分A240的末端,第一部分A240的直径小于第二部分A250的直径。
具体地,仍如图6-8所示,第一部分A240的纵轴线与第二部分A250的纵轴线相互重合或平行,第一部分A240的横截面相对于第二部分A250的横截面的面积差用于承载气体压力,从而使得第二部分在气体压力的驱动下运动。
进一步地,仍如图6-8所示,第二部分A250包括至少一个第二轴向凹槽A251,当第二轴向凹槽A251越过第三气体腔室A430与第二气体腔室 A420之间的第二密封元件A320时,第三气体腔室A430与第二气体腔室 A420之间产生气体流动连接,从而使得阻尼元件的阻尼力调节装置内部的气体质量流量产生变化,气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,进而实现调节阻尼元件阻尼力大小的目的。例如,在悬架系统突然降低的过程中,阻尼力瞬间增大,以降低崎岖路面产生的不适感。
进一步地,仍如图6-8所示,第二部分A250还具有端部区域A252,端部区域A252具有相对于第二部分A250的纵向轴线倾斜的倒角。当端部区域 A252越过第一气体腔室A410与第二气体腔室A420之间的第一密封元件 A310时,第一气体腔室A410与第二气体腔室A420之间产生气体流动连接,从而使得阻尼元件的阻尼力调节装置内部的气体质量流量产生变化,气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,进而实现调节阻尼元件阻尼力大小的目的。例如,在悬架系统突然升高的过程中,阻尼力瞬间增大,以降低崎岖路面产生的不适感。另外,端部区域的设计减小了第一控制杆和第一圆筒之间的摩擦力,使得第一控制杆在第一圆筒内往复运动地更加顺畅,避免第一控制杆在第一圆筒内往复运动时发生卡顿的现象。
进一步地,仍如图6-8所示,第二部分A250具有至少一个与端部区域 A252连接的第一轴向凹槽A252_1,当所述第一轴向凹槽A252_1越过第一气体腔室A410与第二气体腔室A420之间的第一密封元件A310时,第一气体腔室A410与第二气体腔室A420之间产生微量的气体流动连接。第一轴向凹槽的设计实现了阻尼力的微调,有助于提升悬架系统的舒适性。需要说明的是,第一轴向凹槽A252_1比端部区域A252先越过第一气体腔室A410与第二气体腔室A420之间的第一密封元件A310。
需要说明的是,本申请请求保护的技术方案,可以通过改变第一轴向凹槽(A221_1,A222_1,A252_1)和/或第二轴向凹槽A251的形状和深度以控制不同位置处的气体质量流量,从而实现在不同位置处不同的阻尼力调节,例如,第一轴向凹槽(A221_1,A222_1,A252_1)的形状可以是矩形凹槽或者V形凹槽,另外,当第一轴向凹槽(A221_1,A222_1,A252_1)为V 形凹槽时,优选地,该V形凹槽为正V形凹槽,V形凹槽的顶角区域用于阻尼力的微量调节。第二轴向凹槽A251可以是矩形凹槽或者V形凹槽或者矩形凹槽与第一轴向凹槽的结合,例如矩形凹槽位于下部,第一轴向凹槽位于上部,另外,当第二轴向凹槽A251为V凹槽形时,优选地,该V形凹槽为倒V形凹槽,V形凹槽的顶角区域用于阻尼力的微量调节。本申请对第一轴向凹槽和第二轴向凹槽的形状不作进一步限定。
为了满足悬架系统不同悬浮行程的需求,需要将阻尼力调节装置的工作行程与悬架系统悬浮行程相互适应,如果悬架系统悬浮行程较长,那么阻尼力调节装置的工作行程需要较长,否则一旦悬架系统的悬浮行程超出阻尼力调节装置的工作行程,阻尼力调节装置将被损坏。这样的话,工作行程较长的阻尼力调节装置的成本增加,而且阻尼力调节装置整体的抗拉强度变弱。为了解决这一问题,本发明提出了另一种阻尼调节装置。图9示出了根据本发明一个实施例中的又一种阻尼力调节装置的立体图,图10示出了根据本发明一个实施例中的又一种阻尼力调节装置的爆炸图,图11(a)示出了根据本发明一个实施例中的又一种阻尼力调节装置的第一种工作状态的剖面图,图 11(b)示出了根据本发明一个实施例中的又一种阻尼力调节装置的第二种工作状态的剖面图,图12示出了根据本发明一个实施例中的再一种阻尼力调节装置的第一立体图,图13示出了根据本发明一个实施例中的再一种阻尼力调节装置的第二立体图,图14示出了根据本发明一个实施例中的再一种阻尼力调节装置的爆炸图;
如图9-14所示,阻尼力调节装置10还包括气体压缩装置B,气体压缩装置B与气源连接;
气体压缩装置B包括第二圆筒B100和至少一个可滑动布置在所述第二圆筒B100内的第二控制杆B200;所述第二控制杆B200与所述第一控制杆 A200连接,例如,如图9-10所示,所述第二控制杆B200与所述第一控制杆 A200通过固定装置D连接;如图11(b)所示,当所述第一控制杆A200与所述第一圆筒A100相对于彼此的相对位移达到最大工作行程时,由所述第二控制杆B200与所述第二圆筒B100相对于彼此的相对位移进行补偿,其中,阻尼力控制阀A的工作行程由第一控制杆A200和第一圆筒A100相比于彼此的相对位移确定,气体压缩装置B的工作行程由第二控制杆B200和第二圆筒B100相比于彼此的相对位移确定,也就是说,如图11(a)所示,在阻尼力控制阀A的工作行程内,气体压缩装置B的工作行程不发生变化,气体压缩装置仅起到连接的作用;当阻尼力控制阀A的工作行程达到最大值时,由气体压缩装置B的工作行程进行补偿,延长了阻尼力控制阀A的工作行程,实现了在保证阻尼力调节装置整体抗拉强度最佳状态下,满足不同悬架系统不同悬浮行程的需求。
在本发明的一些实施例中,阻尼力调节装置10还包括导向装置C,仍如图9-14所示,气体压缩装置B与阻尼力控制阀A分别与导向装置C滑动连接。导向装置使得气体压缩装置和阻尼力控制阀的运动行程在同一条纵轴线上,并承受一定的侧向压力,提升阻尼力调节装置的控制精度。同时,阻尼力调节装置可以通过导向装置固定在悬架系统上。可见,导向装置在本申请请求保护的技术方案中起到定位、导向和承受一定侧向压力的作用。
具体地,导向装置C有如下两种结构:
仍如图9-11所示,第一种导向装置C100包括至少两个导向环槽C110 和至少一个导向杆C120,导向杆C120与导向环槽C110相对于彼此滑动;气体压缩装置B与至少一个导向环槽C110连接;阻尼力控制阀A与至少一个导向环槽C110连接。
仍如图12-14所示,第二种导向装置C200包括至少一个导向板C210、至少三个导向槽C220和至少两个导向杆C230;所述导向槽C220包括导向环槽C221和导向凹槽C222;所述导向板C210的两侧设置有至少两个所述导向环槽C221,例如,导向板C210的两侧设置有至少两个对称的导向环槽 C221,所述导向板C210的中心设置有至少一个所述导向凹槽C222;所述气体压缩装置B设置有导向块B300,所述导向块B300在所述导向凹槽C222 中滑动;所述阻尼力控制阀A设置在所述导向板C210上;所述导向杆C230 在所述导向环槽C221中滑动。
另外,导向装置C中还设置有用于固定拉索的导向滑槽C300,这里的拉索可以控制阻尼力控制阀A或者气体压缩装置B往复运动,从而使得驾驶员通过拉索实现对阻尼力的调节。
需要说明的是,在实际应用中,可以根据实际需要,选择应用第一种导向装置或者第二种导向装置,本申请对导向装置的结构不作进一步的限定。
还需要说明的是,阻尼力调节装置可以应用在座椅悬架系统中,也可以应用在车辆底盘悬架系统中,还可以应用在驾驶室悬架系统中,本申请对阻尼力调节装置的应用领域不作进一步限定。
实施例二
图15示出了根据本发明一个实施例中的一种座椅的功能结构示意图,如图15所示,一种座椅具有至少两个相对移动的剪刀架结构(40,50)和至少一个用于减震的阻尼元件30,该座椅包括阻尼元件的阻尼力调节装置(图中未示出)和如实施例一所请求保护的阻尼力调节装置10,阻尼元件的阻尼力调节装置与阻尼元件30的位置相适应,阻尼力调节装置10与阻尼元件的阻尼力调节装置连接;
阻尼力调节装置10的一端连接在其中一个剪刀架结构40上,阻尼力调节装置10的另一端连接在另一个剪刀架结构50上,两个相对移动的剪刀架结构(40,50)的相对运动驱动阻尼力调节装置10控制阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作,具体地,阻尼力调节装置10气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,实现阻尼力小的调节。由此可知,只要座椅的高度发生变化,那么第一圆筒和第一控制杆产生相对于彼此的相对位移,即可使得阻尼元件的阻尼力调节装置与气源和大气之间产生气体流动连接,从而使得阻尼元件的阻尼力调节装置内部的气体质量流量产生变化,气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,进而实现调节阻尼元件阻尼力大小的目的。
实施例三
一种车辆悬架系统包括车身和至少四个车轮,车身与车轮之间设置有至少两个用于减震的阻尼元件,车辆悬挂系统包括阻尼元件的阻尼力调节装置 (图中未示出)和如实施例一所请求保护的阻尼力调节装置10,阻尼元件、阻尼元件的阻尼力调节装置和阻尼力调节装置10三者的位置相适应,车身与车轮之间的相对运动驱动阻尼力调节装置10控制阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作,具体地,阻尼力调节装置10气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力。由此可知,只要车身与车轮之间的相对运动驱动第一圆筒和第一控制杆产生相对于彼此的相对位移,即可使得阻尼元件的阻尼力调节装置与气源和大气之间产生气体流动连接,从而使得阻尼元件的阻尼力调节装置内部的气体质量流量产生变化,气驱动阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,进而实现调节阻尼元件阻尼力大小的目的。
需要说明的是,本实施例中的车辆悬架系统包括车辆底盘悬架系统以及驾驶室悬架系统等。
综上所述,本发明的技术方案通过第一圆筒和第一控制杆相对于彼此的位移变化直接调节阻尼元件的阻尼力大小,实现阻尼元件阻尼力大小与位置变化的自适应调节,一方面,本发明的技术方案使得驾驶员在行驶过程中无需手动调节阻尼力,使得驾驶员的注意力更加集中,在一定程度上可以降低交通事故的发生;另一方面,本发明的技术方案相对于现有技术中先通过传感器采集信号,然后由电子控制单元根据传感器采集的信号计算阻尼力信号,再将阻尼力信号发送至执行机构进行阻尼力调节,大幅度提升了阻尼力调节的灵敏度。另外,阻尼力调节装置由线性结构构成,该结构与悬架系统的高度相适应,不受悬架系统自身空间和安装位置的限制,安装便捷、故障率低、维护方便,成本低。
最后应说明的是,以上仅为本发明的优选实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述个实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
本发明公开了A1、一种阻尼力调节装置,该阻尼力调节装置包括阻尼力控制阀,所述阻尼力控制阀包括第一圆筒和可滑动布置在所述第一圆筒内的第一控制杆;所述阻尼力控制阀分别与气源、大气和阻尼元件的阻尼力调节装置连接;
通过所述第一圆筒和所述第一控制杆相对于彼此的相对位移,使得所述阻尼元件的阻尼力调节装置与气源和大气之间产生气体流动连接,从而气驱动所述阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,实现所述阻尼元件阻尼力大小的调节。
A2、如A1所述的阻尼力调节装置,其中,所述第一圆筒包括至少一个第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口和排气口;
所述第一进气口与气源连接,所述第一进气口与所述第一出气口连接,所述第一出气口与所述第二进气口连接;
所述第二出气口分别与所述阻尼元件的阻尼力调节装置和排气口连接,所述排气口与大气连接;
通过所述第一圆筒和所述第一控制杆相对于彼此的相对位移,使得所述所述第二出气口分别与第一进气口和排气口之间产生气体流动连接或者所述第二出气口分别与所述第二进气口和排气口之间产生气体流动连接。
A3、如A1或A2所述的阻尼力调节装置,其中,所述第一圆筒与所述第一控制杆之间设置有至少两个密封元件,从而在所述第一圆筒与所述第一控制杆之间形成彼此分离连续的至少三个气体腔室。
A4、如A3所述的阻尼力调节装置,其中,第一气体腔室与气源连接,所述第一气体腔室与第三气体腔室连接;
第二气体腔室分别与所述阻尼元件的阻尼力调节装置和大气连接。
A5、如A4所述的阻尼力调节装置,其中,所述第一控制杆依次包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第一部分的直径分别小于所述第三部分的直径小于所述第二部分的直径。
A6、如A5所述的阻尼力调节装置,其中,所述第一部分的纵轴线和所述第三部分的纵轴线分别与所述第二部分的纵轴线相互重合或平行,所述第一部分的横截面相对于所述第二部分的横截面的面积差、所述第三部分的横截面相对于所述第二部分的横截面的面积差以及所述第一部分的横截面相对于所述第三部分的横截面的面积差分别用于承载气体压力。
A7、如A5所述的阻尼力调节装置,其中,所述第二部分具有端部区域,所述端部区域具有相对于所述第二部分的纵向轴线倾斜的倒角。
A8、如A7所述的阻尼力调节装置,其中,当所述端部区域越过所述第一气体腔室与所述第二气体腔室之间的第一密封元件时,所述第一气体腔室与所述第二气体腔室之间产生气体流动连接;
当所述端部区域越过所述第三气体腔室与所述第二气体腔室之间的第二密封元件时,所述第三气体腔室与所述第二气体腔室之间产生气体流动连接。
A9、如A8所述的阻尼力调节装置,其中,所述第二部分具有至少一个与所述端部区域连接的第一轴向凹槽。
A10、如A4所述的阻尼力调节装置,其中,所述第一控制杆包括第一部分和第二部分,所述第二部分布置在所述第一部分的末端,所述第一部分的直径小于所述第二部分的直径。
A11、如A10所述的阻尼力调节装置,其中,所述第一部分的纵轴线与所述第二部分的纵轴线相互重合或平行,所述第一部分的横截面相对于所述第二部分的横截面的面积差用于承载气体压力。
A12、如A11所述的阻尼力调节装置,其中,所述第二部分包括至少一个第二轴向凹槽,当所述第二轴向凹槽越过所述第三气体腔室与所述第二气体腔室之间的第二密封元件时,所述第三气体腔室与所述第二气体腔室之间产生气体流动连接。
A13、如A12所述的阻尼力调节装置,其中,所述第二部分还具有端部区域,所述端部区域具有相对于所述第二部分的纵向轴线倾斜的倒角。
A14、如A13所述的阻尼力调节装置,其中,当所述端部区域越过所述第一气体腔室与所述第二气体腔室之间的第一密封元件时,所述第一气体腔室与所述第二气体腔室之间产生气体流动连接。
A15、如A14所述的阻尼力调节装置,其中,所述第二部分具有至少一个与所述端部区域连接的第一轴向凹槽。
A16、如A1所述的阻尼力调节装置,其中,所述阻尼力调节装置还包括气体压缩装置,所述气体压缩装置与气源连接;
所述气体压缩装置包括第二圆筒和至少一个可滑动布置在所述第二圆筒内的第二控制杆;所述第二控制杆与所述第一控制杆连接;当所述第一控制杆与所述第一圆筒相对于彼此的相对位移达到最大工作行程时,由所述第二控制杆与所述第二圆筒相对于彼此的相对位移进行补偿。
A17、如A16所述的阻尼力调节装置,其中,所述阻尼力调节装置还包括导向装置,所述气体压缩装置与所述阻尼力控制阀分别与所述导向装置滑动连接。
A18、如A17所述的阻尼力调节装置,其中,所述导向装置包括至少两个导向环槽和至少一个导向杆,所述导向杆与所述导向环槽相对于彼此滑动;
所述气体压缩装置与至少一个导向环槽连接;
所述阻尼力控制阀与至少一个导向环槽连接。
A19、如A17所述的阻尼力调节装置,其中,所述导向装置包括至少一个导向板、至少三个导向槽和至少两个导向杆;所述导向槽包括导向环槽和导向凹槽;
所述导向板的两侧设置有至少两个所述导向环槽,所述导向板的中心设置有至少一个所述导向凹槽;
所述气体压缩装置设置有导向块,所述导向块在所述导向凹槽中滑动;
所述阻尼力控制阀设置在所述导向板上;
所述导向杆在所述导向环槽中滑动。
本发明还公开了B20、一种座椅,所述座椅具有至少两个相对移动的剪刀架结构和至少一个用于减震的阻尼元件,该座椅包括阻尼元件的阻尼力调节装置和如A1-A19任意一项所述的阻尼力调节装置,所述阻尼元件的阻尼力调节装置与所述阻尼元件的位置相适应,所述阻尼力调节装置与所述阻尼元件的阻尼力调节装置连接;
所述阻尼力调节装置的一端连接在其中一个剪刀架结构上,所述阻尼力调节装置的另一端连接在另一个剪刀架结构上,所述两个相对移动的剪刀架结构的相对运动驱动所述阻尼力调节装置控制所述阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作,实现座椅的阻尼力调节。
本发明又公开了B21、一种车辆悬架系统,该车辆悬挂系统包括车身和至少四个车轮,所述车身与所述车轮之间设置有至少两个用于减震的阻尼元件,该车辆悬挂系统还包括所述阻尼元件的阻尼力调节装置和如A1-A19任意一项所述的阻尼力调节装置,所述阻尼元件、所述阻尼元件的阻尼力调节装置和所述阻尼力调节装置三者的位置相适应。

Claims (10)

1.一种阻尼力调节装置,其特征在于,所述阻尼力调节装置包括阻尼力控制阀,所述阻尼力控制阀包括第一圆筒和可滑动布置在所述第一圆筒内的第一控制杆;所述阻尼力控制阀分别与气源、大气和阻尼元件的阻尼力调节装置连接;
通过所述第一圆筒和所述第一控制杆相对于彼此的相对位移,使得所述阻尼元件的阻尼力调节装置与气源和大气之间产生气体流动连接,从而气驱动所述阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作以控制阻尼元件输出相应的阻尼力,实现所述阻尼元件阻尼力大小的调节。
2.如权利要求1所述的阻尼力调节装置,其特征在于,所述第一圆筒包括至少一个第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口和排气口;
所述第一进气口与气源连接,所述第一进气口与所述第一出气口连接,所述第一出气口与所述第二进气口连接;
所述第二出气口分别与所述阻尼元件的阻尼力调节装置和排气口连接,所述排气口与大气连接;
通过所述第一圆筒和所述第一控制杆相对于彼此的相对位移,使得所述所述第二出气口分别与第一进气口和排气口之间产生气体流动连接或者所述第二出气口分别与所述第二进气口和排气口之间产生气体流动连接。
3.如权利要求1或2所述的阻尼力调节装置,其特征在于,
所述第一圆筒与所述第一控制杆之间设置有至少两个密封元件,从而在所述第一圆筒与所述第一控制杆之间形成彼此分离连续的至少三个气体腔室。
4.如权利要求3所述的阻尼力调节装置,其特征在于,
第一气体腔室与气源连接,所述第一气体腔室与第三气体腔室连接;
第二气体腔室分别与所述阻尼元件的阻尼力调节装置和大气连接。
5.如权利要求4所述的阻尼力调节装置,其特征在于,
所述第一控制杆依次包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第一部分的直径分别小于所述第三部分的直径小于所述第二部分的直径。
6.如权利要求5所述的阻尼力调节装置,其特征在于,所述第二部分具有端部区域,所述端部区域具有相对于所述第二部分的纵向轴线倾斜的倒角。
7.如权利要求4所述的阻尼力调节装置,其特征在于,
所述第一控制杆包括第一部分和第二部分,所述第二部分布置在所述第一部分的末端,所述第一部分的直径小于所述第二部分的直径。
8.如权利要求7所述的阻尼力调节装置,其特征在于,所述第一部分的纵轴线与所述第二部分的纵轴线相互重合或平行,所述第一部分的横截面相对于所述第二部分的横截面的面积差用于承载气体压力。
9.一种座椅,所述座椅具有至少两个相对移动的剪刀架结构和至少一个用于减震的阻尼元件,其特征在于,所述座椅包括阻尼元件的阻尼力调节装置和如权利要求1-8任意一项所述的阻尼力调节装置,所述阻尼元件的阻尼力调节装置与所述阻尼元件的位置相适应,所述阻尼力调节装置与所述阻尼元件的阻尼力调节装置连接;
所述阻尼力调节装置的一端连接在其中一个剪刀架结构上,所述阻尼力调节装置的另一端连接在另一个剪刀架结构上,所述两个相对移动的剪刀架结构的相对运动驱动所述阻尼力调节装置控制所述阻尼元件的阻尼力调节装置执行相应操作,实现座椅的阻尼力调节。
10.一种车辆悬架系统,所述车辆悬挂系统包括车身和至少四个车轮,所述车身与所述车轮之间设置有至少两个用于减震的阻尼元件,其特征在于,所述车辆悬挂系统包括所述阻尼元件的阻尼力调节装置和如权利要求1-8任意一项所述的阻尼力调节装置,所述阻尼元件、所述阻尼元件的阻尼力调节装置和所述阻尼力调节装置三者的位置相适应。
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