CN111365400A - 一种阻尼可调和具有限位功能的减振器 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车零部件技术领域，涉及一种阻尼可调和具有限位功能的减振器。所述的减振器包括缸体和辅助管，缸体上设置有空心活塞杆，空心活塞杆上设置有流量控制通道和调节流量控制通道流量大小的控制杆，控制杆上设有第一孔洞和第二孔洞，空心活塞杆上设置有第三孔洞，控制杆可以调节第二孔洞与第三孔洞的重合或错开实现对减振器阻尼的调节；缸体与辅助管连接在一起，且缸体与辅助管连通，辅助管上设有调节块，调节块上设有能够控制缸体与辅助管连通或阻断的调节阀芯，辅助管内部设有将辅助管分隔为油压腔与气压腔的浮动活塞。本发明提供的减振器既可以进行阻尼调节，又可以进行限位，而且结构简单，操作方便，适用范围广。

Description

一种阻尼可调和具有限位功能的减振器

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种阻尼可调和具有限位功能的减振器。

背景技术

随着汽车行业的发展，对汽车安全性、舒适性要求越发细化，对驾驶舒适性、安全性而言，包括但不限于底盘悬架和座椅悬架结构可予以的保障。

底盘悬架方面，大型货车、高端轿车等早已使用空气悬架，早期的空气悬架使用气囊作为弹性元件，提供支撑和刚度，使用常规双筒或单筒减振器，作为阻尼元件，提供阻尼，并安装副簧作为应急件，以防气囊因失效而发生侧倾、翻车等事故。后期汽车行业进一步发展，使用了阻尼可调减振器，该类减振器可针对不同的路况和驾驶习惯进行阻尼调节，并且空气悬架结构从大型货车和高端轿车也逐步下探，现在，已开始向中型货车、轻型卡车和中端轿车蔓延，因此，这一结构既要保证功能完整，又需要面对越发狭小的安装空间，就需要将副簧和减振器合并，所以，要求减振器在正常行驶时能提供阻尼，气囊失效时，可支撑悬架。

座椅方面，舒适的座椅能保证驾驶员专注开车，保护驾驶员脊椎和背部健康，合适的高度保证驾驶员有良好的视野。正常情况下，气囊作为弹性元件为座椅提供合适的高度和刚度，减振器作为阻尼元件提供合适的阻尼；气囊失效时，无法给座椅提供支撑和合适的高度和刚度，座椅塌陷，只能停留在最低设计位置，影响驾驶员视野，且底盘振动被窜动的座椅放大，驾驶时对驾驶员脊椎伤害大，驾驶过程不仅不舒适，而且极易疲劳和分心，影响驾驶安全。因此，新开发的汽车对座椅要求既能进一步衰减来自底盘的振动，又要求在气囊失效时，即使失去舒适性，也要能保障最基础的安全性，且要求减振器接替气囊的支撑功能，变成刚体，为座椅提供合适的高度，但不能伸缩，所以安装气囊的座椅悬架需要既能减振，又能在气囊失效时，能让座椅在任意位置限位的减振器。

现有的可调结构多是改变减振器油路流通孔的直径来改变阻尼力的大小，这种可调结构的原理是在一个空心活塞杆的杆壁上沿着周长的方向打若干个小孔，然后从空心活塞杆的另一端插入一个一端铣成平面的调节杆使其刚好遮住小孔，并在适当转动后会露出不同数量的小孔来增加油路的流通面积，以此来达到调节阻尼力的目的，但是该设计适用于线性调节阻尼。

限位结构的主要目的是为了防止座椅气囊失效造成严重后果，相似的设计有限位器的限位锁止结构和手调减振器的调节结构，限位器的限位锁止结构是在一个空心活塞杆上加入一个调节阀芯和调节杆，活塞杆在调节阀芯的位置钻出一个孔，用O型圈将调节阀芯两端密封，这样在正常状态下油路封闭，活塞杆被锁止无法下压。当调节杆下压的时候将调节阀芯部分顶出O型圈的密封处，使油液流通，活塞杆可以下压与拉伸。缺点是减振器的空心活塞杆已经用来设计阻尼调节的机构无法加入调节阀芯的部分。

限位结构的另一种设计类似球阀水龙头的设计，在管道内加入一个球型的腔室，其中有一颗可以转动的圆球，圆球的尺寸刚好与腔室匹配使液体气体无法流过，但是球的侧面是被打通的小孔，当转到通孔的一面的时候流体重新流通恢复开启状态。缺点是球阀相对难以安装，且球状阀配合难以控制，容易出现泄漏。

市场需要同时兼顾阻尼可调的减振和限位功能的减振器，而现有产品均只能实现阻尼可调或限位其中一种功能，无法减振器内同时实现阻尼可调兼限位两种功能。现有的阻尼可调气弹簧结构用于双筒结构，用于单筒结构需另行设计，且无法实现限位功能；限位器有限位锁止功能，却无法提供阻尼。

发明内容

针对上述所提到的问题，本发明提供了一种结构简单、操作方便、即可调节阻尼又能够进行限位的减振器。

本发明的技术方案如下：

一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，包括缸体和辅助管，在缸体上设置有空心活塞杆，所述空心活塞杆具有位于所述缸体内部的末段，且所述末段上设有一个活塞，所述活塞将缸体内部分隔为容积可变的复原腔与压缩腔；位于所述空心活塞杆的末段设置有一个流量控制通道，所述流量控制通道可以连通所述的复原腔与压缩腔，所述空心活塞杆内部还套接有一个控制杆，所述控制杆可以在所述空心活塞杆内部进行转动，所述控制杆可以通过转动控制所述缸体内部的油液经过所述流量控制通道在所述复原腔与压缩腔之间进行流通时的流量大小；所述缸体与所述辅助管通过衔接块固定连接，所述衔接块位于所述缸体与所述辅助管之间，且与二者固定连接；所述衔接块上设置有连通所述缸体与所述辅助管的管道，位于所述辅助管上且与所述衔接块的连接处设置有调节块，所述调节块上设置有油路通道，所述油路通道与所述管道以及所述辅助管的内部连通，从而可以使所述缸体内部的油液在所述空心活塞杆压缩作用下经管道和油路通道进入辅助管内部，所述调节块上还设置有一个调节阀芯，所述调节阀芯可以控制油路通道的开启或关闭，从而控制所述缸体与所述辅助管的连通或阻断。

作为优选的，所述的流量控制通道与压缩腔恒导通，所述控制杆末端的轴向上设有与所述流量控制通道连通的第一孔洞，在所述控制杆末端的径向上设有与所述第一孔洞连通的第二孔洞，在所述空心活塞杆上且与所述第二孔洞对应位置处设置有第三孔洞，所述第二孔洞与第三孔洞可随着所述控制杆的转动相互重合与错开，当第二孔洞与第三孔洞重合时，所述流量控制通道可以导通复原腔与压缩腔，当第二孔洞与第三孔洞错开时，所述流量控制通道被阻断。

作为优选的，所述的活塞上还设置有油孔，所述油孔一直处于导通的状态，缸体内部的油液在空心活塞杆伸缩的情况下，可以经过油孔在复原腔与压缩腔之间进行流通；当调节控制杆使第二孔洞与第三孔洞重合时，油液也可经过流量控制通道在复原腔与压缩腔之间进行流通，此时，缸体内部的油液在复原腔与压缩腔之间流通的流量大，减振器的阻尼小；当调节控制杆使第二孔洞与第三孔洞错开时，此时流量控制通道被阻断，油液只能经油孔在复原腔与压缩腔之间进行流通，此时，缸体内部的油液在复原腔与压缩腔之间流通的流量小，减振器的阻尼大。

作为优选的，所述调节阀芯可以在所述调节块上进行伸缩，且所述调节阀芯包括端部、主体部和尾部，位于所述调节阀芯的主体部上设置有环形凹槽，所述环形凹槽可通过所述调节阀芯的伸缩与所述油路通道相对或者错开；当调节阀芯向内缩进时，环形凹槽与油路通道相对，此时油路通道开启，所述缸体与所述辅助管连通；当调节阀芯向外部伸出时，环形凹槽与油路通道错开，此时油路通道关闭，所述缸体与所述辅助管阻断。

作为优选的，所述调节阀芯还可以在所述调节快上进行旋转，此时，所述调节阀芯的端部设置有旋钮，所述调节阀芯的主体部设置有贯穿调节阀芯主体部的通孔，所述通孔在所述调节阀芯主体部的部位与所述调节块上的油路通道相对；所述旋钮可以控制调节阀芯进行旋转，当旋转调节阀芯使通孔的轴向与所述油路通道的轴向重合时，所述油路通道开启，所述缸体与所述辅助管连通；当所述通孔的轴向与所述油路通道的轴向垂直时，所述油路通道关闭，所述缸体与所述辅助管阻断。

作为优选的，所述辅助管还包括浮动活塞，所述浮动活塞将辅助管分隔为油压腔和气压腔，所述浮动活塞可随着辅助管内油液的流动而进行移动，油压腔可以通过油路通道与缸体内部实现连通，在所述缸体与所述辅助管连通的情况下，气压腔可以为空心活塞杆位于缸体外部的体积在伸入缸体内部时进行体积补偿。

作为优选的，所述管道与所述压缩腔连通，在所述缸体与所述辅助管连通的情况下，当所述空心活塞杆在进行伸缩时，所述压缩腔内的油液会在空心活塞杆的压缩下通过管道和油路通道进入辅助管内，此时，空心活塞杆可以正常进行伸缩，减振器只具有阻尼调节功能；在所述缸体与所述辅助管阻断的情况下，所述缸体内部的油液不能再流入辅助管内，由于空心活塞杆在缸体外部还有一定的体积，但缸体内部的体积是保持不变的，且辅助管内的气压腔不能再对空心活塞杆位于缸体外部的体积进行，所以空心活塞杆不能再进行伸缩移动，此时减振器具有进行限位的功能。

作为优选的，在所述调节阀芯的尾部还设置有卡簧，卡簧可以防止调节阀芯在伸出时被完全拔出；在调节阀芯的主体部上还设置有O型圈，O型圈可以密封调节阀芯与调节块的连接处，防止油液渗漏出去。

作为优选的，位于所述缸体外部的控制杆上设置有转拨片，所述转拨片可以方便控制控制杆进行转动。

作为优选的，位于所述转拨片安装部位的空心活塞杆上设置有架圈座，架圈座可以对转拨片的拨动范围进行定位，能够使所述转拨片快速拨动到第二孔洞与第三孔洞完全错开、第二孔洞与第三孔洞完全重合时的位置，从而快速对减振器的阻尼进行调节。

本发明所具有的有益效果为：

1、通过在缸体内部的空心活塞杆上设置一个具有油孔且将缸体分隔为复原腔与压缩腔的活塞，并在空心活塞杆内部设置一个连通复原腔与压缩腔的流量控制通道以及一个控制流量控制通道连通或阻断的控制杆，使缸体内部的油液可以经过活塞上油孔以及空心活塞杆上的流量控制通道在复原腔与压缩腔之间进行连通，然后再通过调节控制杆控制流量控制通道上的油液流量大小，从而调节油液在复原腔与压缩腔之间的流量大小，实现对减振器阻尼的调节功能。

2、通过设置一个与缸体连通的辅助管，并在辅助管内部设置一个将辅助管内部分隔为油压腔和能对空心活塞杆进行体积补偿的气压腔的浮动活塞，然后通过控制连通缸体与辅助管的油路通道的开启或关闭来控制气压腔能否对空心活塞杆的体积进行补偿，从而实现减振器的限位功能。

3、通过在控制杆上设置第一孔洞与第二孔洞，在空心活塞杆上设置第三孔洞，然后通过转动控制杆控制第二孔洞与第三孔洞的重合或错开来控制流量控制通道的连通或阻断，从而实现对减振器的阻尼大小的调节，其结构简单，操作方便快捷。

4、通过在连通缸体与辅助管的油路通道上设置调节阀芯，可以方便对减振器的限位功能进行转换，同时将调节阀芯设置成以伸缩或旋转的方式对油路通道进行控制，并在调节阀芯上设置环形凹槽或者通孔，可以快速对减振器的限位功能进行转换，其结构简单，操作快捷，且方便拆装，密封性强，不易泄露。

附图说明

图1是本发明的剖视结构示意图；

图2是本发明空心活塞杆末段结构示意图；

图3是本发明第一种调节阀芯的结构示意图；

图4是本发明的立体结构示意图；

图5是本发明立体结构的侧视图；

图6是本发明第二种调节阀芯的结构示意图；

图7是本发明实施例2的结构示意图；

图中：1是缸体，10是复原腔，11是压缩腔，2是辅助管，20是油压腔，21是气压腔，3是空心活塞杆，30是末段，300是流量控制通道，31是第三孔洞，32是架圈座，4是活塞，40是油孔，5是控制杆，50是第一孔洞，51是第二孔洞，52是转拨片，6是衔接块，60是管道，7是调节块，70是油路通道，8是调节阀芯，80是端部，801是旋钮，81是主体部，810是环形凹槽，811是通孔，812是O型圈，82是尾部，820是卡簧，9是浮动活塞。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参照图1-5所示，本发明提供了一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，主要由缸体1和辅助管2组成，所述缸体1上设置有空心活塞杆3，所述空心活塞杆3上具有位于所述缸体内部的末段30，所述末段30上设置有活塞4，所述活塞4将缸体1内部分隔为容积可变的复原腔10与压缩腔11，且所述活塞4上设有供油液在复原腔与压缩腔之间进行流通的油孔40；所述末段30上设有流量控制通道300，所述流量控制通道300与所述压缩腔恒导通；位于空心活塞杆3内部套接有控制所述流量控制通道300流通或阻断的控制杆5，所述控制杆5的轴向上设有与所述流量控制通道300连通的第一孔洞50，所述控制杆5的径向上设置有与所述第一孔洞50连通的第二孔洞51，在所述空心活塞杆3上且与所述第二孔洞相对的位置处设置有第三孔洞31，所述第二孔洞51与第三孔洞31可通过所述控制杆5的转动受控地相互重合或错开，从而控制油液经过流量控制通道300在所述复原腔与压缩腔之间的流通或阻断。所述缸体1与所述辅助管2通过衔接块6固定连接在一起，所述衔接块6位于所述缸体1与所述辅助管2之间，且与二者共同连接，所述衔接块6上还设有连通所述缸体1与所述辅助管2的管道60，所述管道60与压缩腔11连通；位于所述辅助管2上且与所述衔接块6的连接处设有调节块7，所述调节块7上设置有一条油路通道70，所述油路通道70与所述管道60以及所述辅助管2的内部连通；所述调节块7上还设置有调节阀芯8，所述调节阀芯8可以对所述油路通道70进行控制，控制其开启或者关闭。

所述调节阀芯8可以在所述调节块上进行伸缩，且所述调节阀芯8包括端部80、主体部81和尾部82，位于所述调节阀芯8的主体部81设置有环形凹槽810，所述环形凹槽810可随着调节阀芯8的伸缩与所述油路通道70相对或者错开，当所述环形凹槽810与所述油路通道70相对时，油路通道70开启，所述缸体1与所述辅助管2连通；当所述环形凹槽810与所述油路通道70错开时，油路通道70关闭，所述缸体1与所述辅助管2阻断。

所述辅助管2内部设置有浮动活塞9，浮动活塞9将辅助管2分隔为油压腔20与气压腔21，所述油压腔20与所述气压腔21隔绝，且油压腔20通过油路通道70、管道60与缸体1内部连通，在缸体1与辅助管2连通的状态下，当缸体1上的空心活塞杆3进行压缩时，位于缸体1外部的空心活塞杆3体积会伸入缸体1内部，导致缸体1与辅助管2内部压强增大，缸体1内部的油液流入辅助管2内，推动浮动活塞9进行移动，此时气压腔21便可对伸入缸体1内部的外部空心活塞杆体积进行补偿；当调节调节阀芯8使缸体1与辅助管2之间的连通阻断时，缸体1内部的油液不能流向辅助管2，由于缸体1内部的体积不变，而且油液不可压缩，此时空心活塞杆1就不能再进行移动，实现减振器的限位功能。

为了防止调节阀芯8在伸缩时被完全拔掉脱离调节块7，在调节阀芯8的尾部设置有卡簧820；为了防止油液从调节阀芯8的侧壁渗漏到外部，在调节阀芯8的主体部81设置有O型圈812，O型圈可采用橡胶制成，并可使调节阀芯8与调节块7连接处密封。为了方便转动控制杆5从而调节减振器的阻尼大小，在缸体1外部的控制杆5上设置有转拨片52，通过拨动转拨片52即可对控制杆5进行旋转。位于所述转拨片52安装部位的空心活塞杆3上还设置有架圈座32，所述架圈座32可以对转拨片52的拨动范围进行定位，能够使所述转拨片52快速拨动到第二孔洞51与第三孔洞31完全错开或第二孔洞51与第三孔洞31完全重合时的位置，从而快速对减振器的阻尼进行调节。

实施例2

参照图6-7所示，本实施例是在实施例1的基础上对调节阀芯8的结构进行了改变，在本实施例中，所述调节阀芯8可在所述调节块7上进行旋转，而且在所述调节阀芯8的端部80设置有旋钮801，所述旋钮801可控制调节阀芯8进行旋转，在调节阀芯8的主体部81设置有一个贯穿调节阀芯主体部81的通孔811，所述通孔811的设置部位与油路通道70相对，通过转动调节阀芯8，可使通孔811的轴向与油路通道70的轴向相互重合或垂直，当通孔811的轴向与油路通道70的轴向重合时，所述油路通道70开启，缸体1与辅助管2连通；当所述通孔811的轴向与油路通道70的轴向垂直时，所述油路通道70关闭，缸体1与辅助管2连通阻断。

本发明所提供的阻尼可调和具有限位功能的减振器通过在通过在缸体1内部的空心活塞杆3上设置一个具有油孔40且将缸体1分隔为复原腔10与压缩腔11的活塞4，并在空心活塞杆3内部设置一个连通复原腔10与压缩腔11的流量控制通道300以及一个控制流量控制通道300连通或阻断的控制杆5，使缸体1内部的油液可以经过活塞4上油孔40以及空心活塞杆3上的流量控制通道300在复原腔10与压缩腔11之间进行连通，然后再通过调节控制杆5控制流量控制通道300上的油液流量大小，从而调节油液在复原腔10与压缩腔11之间的流量大小，实现对减振器阻尼的调节功能；通过设置一个与缸体1连通的辅助管2，并在辅助管2内部设置一个将辅助管2内部分隔为油压腔20和能对空心活塞杆3进行体积补偿的气压腔21的浮动活塞9，然后通过控制连通缸体1与辅助管2的油路通道70的开启或关闭来控制气压腔21能否对空心活塞杆3的体积进行补偿，从而实现减振器的限位功能。

Claims (10)

1.一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，包括缸体（1）和辅助管（2），其特征在于：所述缸体（1）上设置有空心活塞杆（3），所述空心活塞杆（3）具有位于所述缸体内部的末段（30），且所述末段（30）上设有活塞（4），所述活塞（4）将缸体（1）内部分隔为容积可变的复原腔（10）与压缩腔（11）；所述末段（30）设有流量控制通道（300），所述的空心活塞杆（3）内部套接有控制杆（5）；所述缸体（1）与所述辅助管（2）通过衔接块（6）固定连接，所述衔接块（6）位于所述缸体（1）与所述辅助管（2）之间，且与二者固定连接；所述衔接块（6）上设置有连通所述缸体（1）与所述辅助管（2）的管道（60），位于所述辅助管（2）上且与所述衔接块（6）的连接处设置有调节块（7），所述调节块（7）上设置有油路通道（70），所述油路通道（70）与所述管道（60）以及所述辅助管（2）的内部连通，所述调节块（7）上设置有调节阀芯（8）。

2.根据权利要求1所述的一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，其特征在于：所述流量控制通道（300）与所述压缩腔（11）恒导通，所述控制杆（5）轴向上设有与所述流量控制通道（300）连通的第一孔洞（50），所述控制杆（5）径向上设有与所述第一孔洞（50）连通的第二孔洞（51），位于所述空心活塞杆（3）上且与所述第二孔洞（51）对应位置处设有第三孔洞（31）。

3.根据权利要求1所述的一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，其特征在于：所述活塞（4）上设置有油孔（40）。

4.根据权利要求1所述的一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，其特征在于：所述通道（60）与所述压缩腔（11）连通。

5.根据权利要求1所述的一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，其特征在于：所述调节阀芯（8）可以在所述调节块（7）上进行伸缩，且所述调节阀芯（8）包括端部（80）、主体部（81）和尾部（82），位于所述调节阀芯（8）的主体部（81）上设置有环形凹槽（810）。

6.根据权利要求5所述的一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，其特征在于：所述调节阀芯（8）可以在所述调节块（7）上进行旋转，且所述调节阀芯（8）的端部（80）设置有旋钮（801），所述调节阀芯（8）的主体部（81）设置有贯穿所述调节阀芯主体部（81）的通孔（811），所述通孔（811）在所述调节阀芯主体部（81）的部位与所述油路通道（70）相对。

7.根据权利要求1所述的一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，其特征在于：所述辅助管（2）内还设置有浮动活塞（9），所述浮动活塞（9）将辅助管（2）分隔为油压腔（20）和气压腔（21）。

8.根据权利要求5所述的一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，其特征在于：所述调节阀芯（8）的尾部（82）设置有卡簧（820），所述调节阀芯（8）的主体部（81）上设置有O型圈（812）。

9.根据权利要求1所述的一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，其特征在于：位于所述缸体（1）外部的控制杆（5）上设置有转拨片（52）。

10.根据权利要求2所述的一种阻尼可调和具有限位功能的减振器，其特征在于：位于所述转拨片（52）安装部位的空心活塞杆（3）上设置有架圈座（32）。

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