CN111971485A - 具有内部液压止动件的阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的阻尼器系统，所述阻尼器系统包括压力管和活塞组件。与冲程相关的阻尼器组件在该活塞组件下方的位置处联接到活塞杆。定位在该与冲程相关的阻尼器组件的内腔中的自由浮动活塞可在缩回位置、中间位置和伸出位置之间纵向移动。计量销从该浮动活塞延伸到该与冲程相关的阻尼器组件的远侧端部中的通孔中。在该通孔的内表面与该计量销的外表面之间限定孔口。该浮动活塞的纵向移动改变了该计量销在该通孔中的位置，这改变了该孔口的尺寸。当该孔口尺寸减小时，通过该孔口的流体流动受到限制，这减缓了该浮动活塞在其接近该缩回位置和该伸出位置时的移动。

Description

具有内部液压止动件的阻尼器

技术领域

本公开涉及机动车减震器/阻尼器。更具体地，本公开涉及一种减震器/阻尼器，其基于减震器/阻尼器的冲程长度来提供不同量值的阻尼。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且不一定构成现有技术。

减震器通常与机动车悬架系统或其他悬架系统结合使用，以吸收在该悬架系统的移动期间发生的不需要的振动。为了吸收这些不需要的振动，机动车减震器通常连接在车辆的簧载质量(主体)与非簧载质量(悬架/动力传动系统)之间。

在典型的减震器中，活塞位于由压力管限定的流体室内，并且通过活塞杆连接到车辆的簧载质量。压力管连接到车辆的非簧载质量。活塞将压力管的流体室分成上工作室和下工作室。活塞包括压缩阀，该压缩阀在压缩冲程期间限制液压流体从下工作室到上工作室的流动。活塞还包括回弹阀，该回弹阀在回弹或延伸冲程期间限制液压流体从上工作室到下工作室的流动。通过控制两个工作室之间的流体流动，在两个工作室之间形成了压降。因为压缩阀和回弹阀均具有限制液压流体流动的能力，因此减震器能够产生阻尼力，该阻尼力抵消原本将从非簧载质量传递到簧载质量的振荡/振动。

无论阻尼器冲程的长度如何，典型的减震器都会提供相同幅值的阻尼力。然而，已经开发出减震器，其中在较小阻尼器冲程期间由减震器产生的阻尼力的幅值不同于在较大阻尼器冲程期间由减震器产生的阻尼力的幅值。这些多力减震器在车辆正常行驶期间提供相对较小或较低的阻尼力，而在需要延长的悬架运动的操纵期间提供相对较大或较高的阻尼力。车辆的正常行驶伴随着车辆的非簧载质量的微小或轻微的振动，因此需要悬架系统的软乘坐性或低阻尼特性以将簧载质量与这些微小或轻微振动隔离。作为示例，在转向或刹车操纵过程中，车辆的簧载质量将试图经历相对缓慢和/或大的振动，这则需要悬架系统的硬乘坐性或高阻尼特性以支撑簧载质量并为车辆提供稳定的操控特性。因此，这些多力减震器提供的优点是通过消除了簧载质量带来的高频率/小激励从而实现了平滑稳态乘坐性，同时在引起簧载质量较大激励的车辆操纵期间仍为悬架系统提供必要的阻尼或硬乘坐性。

在美国专利号6,220,409中公开了一种此类多力减震器，该专利也转让给了天纳克汽车公司(Tenneco Automotive Inc.)。该减震器通过利用安装在主活塞组件下方的活塞杆的与冲程相关的阻尼器组件来提供两个阻尼阶段(硬阻尼阶段和软阻尼阶段)。与冲程相关的阻尼器组件包括可在两个橡胶行程止动件之间纵向移动的活塞。当活塞到达其行程极限时，这些弹性行程止动件充当活塞的机械止动件。当活塞碰到这些弹性行程止动件中的一个弹性行程止动件时，特别是在回弹冲程期间，可在减震器的液压流体中产生压力波，该压力波会使活塞杆振动并引起噪音。

因此，市场上仍然需要具有改善的噪声、振动和粗糙度的与冲程相关的减震器。

发明内容

本部分提供本公开内容的总体概述，并且并非是本发明的完整范围或其所有特征的完整公开。

根据本主题公开的一个方面，提供了一种用于车辆的阻尼器系统。该阻尼器系统包括压力管和可滑动地装配在该压力管中的第一活塞组件。活塞杆在该压力管内沿纵向轴线延伸，并且该第一活塞组件联接到该活塞杆。该压力管包含液压流体，并且该第一活塞组件将该压力管分成第一工作室和第二工作室。该第一活塞组件包括第一阀组件。该第一阀组件操作以控制液压流体在该第一工作室与该第二工作室之间的流动。

该阻尼器系统还包括与冲程相关的阻尼器组件。该与冲程相关的阻尼器组件包括近侧端部、远侧端部、阻尼器壳体、定位在该近侧端部和该远侧端部之间的内腔以及可滑动地接纳在该内腔中的浮动活塞。该阻尼器壳体在该与冲程相关的阻尼器组件的该近侧端部处联接到该活塞杆。该浮动活塞在该内腔中是非偏置且自由浮动的，并且可沿着该纵向轴线在缩回位置、中间位置和伸出位置之间移动。该与冲程相关的阻尼器组件的该远侧端部与该与冲程相关的阻尼器组件的该近侧端部相对。该与冲程相关的阻尼器组件的该远侧端部具有相对于该阻尼器壳体固定的端壁。该端壁包括通孔，并且该浮动活塞具有计量销，该计量销接纳在该端壁的该通孔中，以在该通孔的内表面与该计量销的外表面之间限定孔口。该浮动活塞在该缩回位置、该中间位置和该伸出位置之间的纵向移动改变了该计量销在该通孔中的位置，这改变了该孔口的尺寸。

在操作中，该浮动活塞在较小的阻尼器冲程期间保持在该中间位置附近。当该浮动活塞靠近该中间位置时，该孔口尺寸较大，并且流体自由流入和流出该与冲程相关的阻尼器组件中的数字室。因此，阻尼在较小的阻尼器冲程期间较低，以改善乘坐舒适度。在较大的阻尼器冲程期间，该与冲程相关的阻尼器组件的该内腔中的流体流动将该浮动活塞推向该缩回位置或该伸出位置。当该浮动活塞接近这些位置时，该孔口尺寸减小，并且因此流体流入或流出该与冲程相关的阻尼器组件的该数字室，这减缓了该浮动活塞的纵向移动。因此，当该浮动活塞接近该缩回位置和该伸出位置时，阻尼量逐渐增加。此外，因为该浮动活塞的速度受到液压控制以随着该浮动活塞接近该缩回位置和该伸出位置而逐渐减慢，所以产生了用于该浮动活塞的“软液压止动件”。这减少了该阻尼器系统内部的压力波，否则将在该浮动活塞在该缩回位置或该伸出位置撞击“机械止动件”时产生该压力波。由于减少了该活塞杆振动的在该阻尼器系统内部的压力波，因此，噪声、振动和粗糙度得到了改善。

根据本文提供的描述，其他适用领域和优点将变得显而易见。应当理解，具体实施方式和特定示例仅是为了说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于所选实施方案的说明性目的，而不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。

图1是示例性车辆的图示，该示例性车辆配备有根据本公开的教导构造的四个减震器；

图2是根据本公开的教导构造的减震器的侧视截面视图；

图3是描绘图2所示的减震器的活塞组件和与冲程相关的阻尼器组件的侧视剖面视图；

图4是描绘图2所示的减震器的活塞组件和与冲程相关的阻尼器组件的分解透视图；

图5是描绘图2所示的减震器的与冲程相关的阻尼器组件中的浮动活塞和计量销的放大透视图；

图6是描绘图2所示的减震器的与冲程相关的阻尼器组件的侧视剖面视图，其中与冲程相关的阻尼器组件的浮动活塞被示出为处于中间位置；

图7是描绘图2所示的减震器的与冲程相关的阻尼器组件的侧视剖面视图，其中与冲程相关的阻尼器组件的浮动活塞被示出为接近缩回位置；

图8是描绘图2所示的减震器的与冲程相关的阻尼器组件的侧视剖面视图，其中与冲程相关的阻尼器组件的浮动活塞被示出为接近伸出位置；

图9是示出浮动活塞的轴向位移与孔口的流动面积之间的关系的曲线图；并且

图10是描绘图2所示的减震器的另一示例性的与冲程相关的阻尼器组件的侧视剖面视图，其中与冲程相关的阻尼器组件的浮动活塞被示出为处于中间位置；

贯穿附图的若干视图，相对应的附图标号指示相对应的部件。

具体实施方式

上述描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或用途。

提供了示例性实施方案，使得本公开内容将是彻底的，并且将充分地将范围传达给本领域的技术人员。阐述了众多具体细节(诸如特定部件、装置和方法的示例)以提供对本公开内容的实施方案的彻底理解。对于本领域技术人员来说显而易见的是，不需要采用特定的细节，示例性实施方案可以许多不同的形式来体现，并且这两者不应该被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中，未详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构以及众所周知的技术。

本文所用的术语仅用于描述特殊的示例性实施方案的目的，并不旨在是限制性的。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”也可以旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地说明。术语“包含”、“包括”和“具有”是包含性的，因此指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。除非被具体地标识为执行顺序，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行。还应当理解，可以采用附加的或代替性的步骤。

当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合到另一元件或层”、“连接到另一元件或层”或“联接到另一元件或层”时，其可直接在另一元件或层上、直接接合到另一元件或层、直接连接到另一元件或层或直接联接到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到另一元件或层”、“直接连接到另一元件或层”或“直接联接到另一元件或层”时，可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或多个的任何和所有组合。

尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。除非上下文明确指明，否则当用于本文时，术语诸如“第一”、“第二”和其他数值并不意味着序列或顺序。因此，在不脱离示例性实施方案的教导内容的情况下，下文所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分。

为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语(诸如“内部”、“外部”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等)来描述如图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。除了图中所描绘的取向之外，空间相对术语可以旨在涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件然后将被取向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方的取向两者。该装置可以其他方式被取向(旋转90度或以其他方向取向)，并且本文所用的空间相对描述符被相应地解释。

参考图1，示出了包括后悬架12、前悬架14和车身16的车辆10。后悬架12具有适于可操作地支撑车辆的后车轮18的横向延伸的后车轴组件(未示出)。后车轴组件通过一对减震器20和一对螺旋形盘簧22操作性地连接到车身16。类似地，前悬架14包括操作地支撑车辆的前车轮24的横向延伸的前车轴组件(未示出)。前车轴组件通过第二对减震器26和一对螺旋形卷簧28操作地连接到车身16。减震器20和减震器26用于抑制车辆10的非簧载部分(即，分别为前悬架14和后悬架12)和簧载部分(即，车身16)的相对移动。虽然已将车辆10描述为具有前车轴组件和后车轴组件的客运车辆，但是减震器20和减震器26可与其他类型的车辆或机器一起使用，或者可用于其他类型的应用中，诸如结合了独立前悬架系统和/或独立后悬架系统的车辆。此外，如本文所用的术语“减震器”意指一般的减震器和减震器系统，并且因此将包括麦弗逊悬架。还应当理解，本主题公开的范围旨在包括独立式减震器20和盘绕式减震器26的减震器系统。

另外参考图2，更详细地示出了减震器20。减震器20包括压力管30、第一活塞组件32和活塞杆34。压力管30和活塞杆34沿纵向轴线35同轴延伸。压力管30限定内腔42。第一活塞组件32可滑动地设置在压力管30的内腔42内，并且将内腔42分成第一工作室44和第二工作室46。密封件48设置在第一活塞组件32与压力管30之间，以允许第一活塞组件32相对于压力管30滑动移动而不产生过度的摩擦力，以及从第二工作室46密封第一工作室44。

活塞杆34附接到第一活塞组件32，并且延伸穿过第一工作室44并穿过上部端盖50，该上部端盖封闭压力管30的第一端51。与第一活塞组件32相对的活塞杆34的附接端53连接到车辆10的车身16(即，车辆10的簧载部分)。压力管30填充有液压流体，并且包括在压力管30的第二端55处的附接配件54，该附接配件连接到悬架12和悬架14的非簧载部分。因此，第一工作室44被定位在压力管30的第一端51与第一活塞组件32之间，而第二工作室46被定位在压力管30的第二端55与第一活塞组件32之间。车辆10的悬架运动将引起第一活塞组件32相对于压力管30的伸出/回弹或压缩运动。在第一活塞组件32在压力管30内运动期间，第一活塞组件32内的阀控制液压流体在第一工作室44和第二工作室46之间的运动。可选地，减震器20可以包括由定位在压力管30中的浮动活塞(未示出)限定的气体室，以补偿由于在减震器20的压缩和回弹冲程期间活塞杆34的运动而插入或从第一工作室44中取出的活塞杆34的体积而导致的第一工作室44内部的体积变化。

应当理解，减震器20能够以反向取向安装，其中活塞杆34的附接端53连接到悬架12和悬架14的非簧载部分并且附接配件54连接到主体16(即，车辆10的簧载部分)。尽管图2仅示出了减震器20，但是应当理解，减震器26与减震器20的不同之处仅在于：减震器26适于连接到车辆10的簧载部分和非簧载部分的方式以及盘簧28相对于减震器26的安装位置。

另外参考图3和图4，第一活塞组件32包括附接到活塞杆34的活塞主体60、压缩阀62、回弹阀64和一个或多个排放阀65。减震器20还包括与冲程相关的阻尼器组件66，该阻尼器组件安装到活塞杆34。活塞杆34包括直径缩小区段68，该区段位于设置在压力管30内的活塞杆34的端部，使得直径缩小区段68形成邻接第一活塞组件32的肩部70。活塞主体60位于直径缩小区段68上，压缩阀62纵向位于活塞主体60与肩部70之间，回弹阀64纵向位于活塞主体60与活塞杆34的螺纹端72之间。活塞主体60限定一个或多个压缩流动通道74、一个或多个回弹流动通道76以及一个或多个排放流动通道77。在所示的示例中，排放流动通道77在压缩流动通道74和回弹流动通道76的径向内侧位置处纵向地延伸穿过活塞主体60。压缩阀62操作以控制液压流体通过活塞主体60中的压缩流动通道74的流体流动，回弹阀64操作以控制液压流体通过活塞主体60中的回弹流动通道76的流体流动，以及排放阀65操作以控制液压流体通过活塞主体60中的排放流动通道77的流体流动。因此，压缩阀62、回弹阀64和排气阀65控制第一工作室44和第二工作室46之间的流体流动，并因此配合以形成第一阀组件62、64、65。

压缩阀62包括多个压缩阀板78和第一支撑垫圈80。压缩阀板78邻近活塞主体60设置，以关闭压缩流动通道74。在减震器20的压缩冲程期间，流体压力在第二工作室46中积聚，直到通过压缩流动通道74施加到压缩阀板78的流体压力克服使多个压缩阀板78偏转所需的负载。压缩阀板78弹性地偏转以打开压缩流动通道74，并允许液压流体从第二工作室46流动到第一工作室44，如图3中的箭头82所示。第一支撑垫圈80设置在压缩阀板78和肩部70之间，以限制压缩阀板78的偏转。

回弹阀64包括多个回弹阀板86和第二支撑垫圈88。回弹阀板86邻近活塞主体60设置，以关闭回弹流动通道76。在减震器20的延伸或回弹冲程期间，流体压力在第一工作室44中积聚，直到通过回弹流动通道76施加到回弹阀板86的流体压力克服使回弹阀板86偏转所需的负载。多个回弹阀板86弹性地偏转，从而打开回弹流动通道76，以允许液压流体从第一工作室44流动到第二工作室46，如图3中的箭头92所示。支撑垫圈88纵向放置在与频率相关的阻尼器组件66和多个回弹阀板86之间，以限制回弹阀板86的偏转。支撑垫圈88围绕活塞杆34的直径缩小区段68环形地延伸。因此，当与冲程相关的阻尼器组件66被拧到活塞杆34的螺纹端72上时，多个回弹阀板86被夹持在支撑垫圈88和活塞主体60之间。

在活塞杆34的回弹/伸出和压缩运动期间，整个与冲程相关的阻尼器组件66与第一活塞组件32一起沿着纵向轴线35平移，因为第一活塞组件32和与冲程相关的阻尼器组件66在组装之后均固定到活塞杆34。与冲程相关的阻尼器组件66的外径小于第一活塞组件32的外径。因此，与冲程相关的阻尼器组件66在压力管30的径向内侧间隔开并且不对其密封。

与冲程相关的阻尼器组件66在近侧端部100和远侧端部102之间纵向延伸。因此，远侧端部102定位成与近侧端部100相对。与冲程相关的阻尼器组件66包括具有基座部分106和延伸部分108的阻尼器壳体104。阻尼器壳体104的基座部分106从延伸部分108径向向内延伸，并在与冲程相关的阻尼器组件66的远侧端部102处联接到活塞杆34。可选地，阻尼器壳体104可包括工具接口112，以便于将阻尼器壳体104拧到活塞杆34的螺纹端72上的组装操作。

与冲程相关的阻尼器组件66包括内腔114，该内腔纵向定位在近侧端部100和远侧端部102之间。浮动活塞116可滑动地接纳在内腔114中。浮动活塞116可在内腔114内沿纵向轴线35在缩回位置(图7)、中间位置(图6)和伸出位置(图8)之间移动。浮动活塞116在内腔114中是非偏置且自由浮动的，这意味着不存在向浮动活塞116施加偏置力的偏置构件。

与冲程相关的阻尼器组件66的远侧端部102具有相对于阻尼器壳体104固定在适当位置的端壁118。换句话说，在组装与冲程相关的阻尼器组件66之后，端壁118不会相对于阻尼器壳体104纵向移动。端壁118被定位成与第二工作室46中的液压流体直接接触并且形成与冲程相关的阻尼器组件66的外边界的一部分。尽管其他构造也是可能的，但是在所示的示例中，端壁118是端盖120的联接到阻尼器壳体104的部分。在该构造中，端盖120和阻尼器壳体104配合以限定与冲程相关的阻尼器组件66的内腔114。

端盖120可以以多种不同的方式联接到阻尼器壳体104，包括但不限于通过螺纹连接或点焊。尽管用于与冲程相关的阻尼器组件66的各个部件的材料选择可以变化，但是阻尼器壳体104和端盖120可以由诸如钢的金属制成，并且浮动活塞116可以由诸如玻璃纤维增强聚酰胺的塑料制成。在所示的实施方案中，端盖120包括环形肩部122，该环形肩部与阻尼器壳体104的延伸部分108重叠并在其径向内侧。密封件124定位在阻尼器壳体104的延伸部分108和端盖120的环形肩部122之间，以形成液密配合。

浮动活塞116没有流体通道，使得在与冲程相关的阻尼器组件66的内腔114中在浮动活塞116和端壁118之间纵向地限定远侧室128。与冲程相关的阻尼器组件66包括定位在阻尼器壳体104内部的第二或内部活塞组件130。第二活塞组件130包括活塞110，该活塞定位在与冲程相关的阻尼器组件66的内腔114内部。内部活塞组件130的活塞110沿着阻尼器壳体104的延伸部分108的内面132纵向滑动。近侧室134被纵向地限定在与冲程相关的阻尼器组件66的内腔114中，并且位于第二活塞组件130和与冲程相关的阻尼器组件66的近侧端部100之间。中间室136也被纵向地限定在与冲程相关的阻尼器组件的内腔114中，并且位于第二活塞组件130和与浮动活塞116之间。

活塞杆34包括在第一工作室44和近侧室134之间延伸的杆通道138。因此，液压流体沿着流动路径137自由地流过减震器20的第一工作室44和与冲程相关的阻尼器组件66中的近侧室134之间的活塞杆34。第二活塞组件130包括第二压缩阀140和第二回弹阀142，它们一起形成第二阀组件140、142，该第二阀组件控制近侧室134和中间室136之间的流体流动。第二活塞组件130的活塞110具有一个或多个压缩通道144和一个或多个回弹通道146。第二压缩阀140包括压缩盘叠堆148，该压缩盘叠堆安装到第二活塞组件130的活塞110并且纵向地定位在活塞110和与冲程相关的阻尼器组件66的近侧端部100之间。由压缩盘叠堆148的偏转来控制通过第二活塞组件130的活塞110的压缩通道144中的流动。第二回弹阀142包括回弹盘叠堆150，该回弹盘叠堆安装到第二活塞组件130的活塞110并且纵向地定位在活塞110和浮动活塞116之间。由回弹盘叠堆150的偏转来控制通过第二活塞组件130的活塞110的回弹通道146中的流动。压缩盘叠堆148和回弹盘叠堆150用铆钉151附接到活塞110。

第二活塞组件130的活塞110包括裙部152，该裙部朝着与冲程相关的阻尼器组件66的近侧端部100纵向地延伸且围绕压缩盘叠堆148环形地延伸。在与冲程相关的阻尼器组件66的近侧端部100处，阻尼器壳体104包括一个或多个排放端口154。排放端口154通向第二工作室46。具有至少一个凹口158的孔口盘156纵向地定位在阻尼器壳体104的基座部分106和裙部152之间，并且裙部152包括外斜面160，使得经由孔口盘156中的凹口158和裙部152中的外斜面160形成排放流动路径162，该排放流动路径允许限量的液压流体直接在与冲程相关的阻尼器组件66的第二工作室46和近侧室134之间流动。

与冲程相关的阻尼器组件66包括纵向定位在端盖120和第二活塞组件130之间的活塞保持器164。活塞保持器164包括：环形圈部分166，该环形圈部分与阻尼器壳体104的延伸部分108的内面132邻接；和凸缘部分168，该凸缘部分从凸缘部分168径向向内延伸到中间室136中。环形圈部分166被设置成与端盖120的环形肩部122和活塞110的裙部152接触并在两者之间纵向延伸，使得第二活塞组件130被夹在活塞保持器164和孔口盘156之间。因此，活塞保持器164将第二活塞组件130保持在适当的位置并防止第二活塞组件130相对于阻尼器壳体104纵向移动。

与冲程相关的阻尼器组件66还包括：第一弹性行程止动件170，该第一弹性行程止动件被定位在活塞保持器164的凸缘部分168和浮动活塞116之间的中间室136中；和第二弹性行程止动件172，该第二弹性行程止动件被定位在浮动活塞116和端壁118之间的远侧室128中。如将在下文更详细地解释，第一弹性行程止动件170和第二弹性行程止动件172充当第一机械止动件和第二机械止动件，当浮动活塞116接近缩回位置和伸出位置时，它们有助于限制浮动活塞116的纵向行程。在所示的实施方案中，第一弹性行程止动件170和第二弹性行程止动件172可以是橡胶O形圈；然而，第一弹性行程止动件170和第二弹性行程止动件172可由任何弹性体材料制成且形状不必一定是环形的。

端壁118包括通孔174。通孔174完全延伸穿过端壁118，并因此通向第二工作室46。通孔174具有内表面176和通孔直径178。在所示的示例中，通孔174的内表面176为圆柱形，使得通孔直径178为恒定的；然而，其他形状被认为在本公开的范围内，其中通孔直径178可沿通孔174的纵向深度180变化。可选地，通孔174可通入端壁118中的锥形凹陷182。锥形凹陷182具有面向第二工作室46的漏斗状形状。该构造允许端壁118具有更大的壁厚以增加强度。

浮动活塞116包括计量销184，该计量销接纳在通孔174中，以在通孔174的内表面176和计量销184的外表面188之间限定孔口186。浮动活塞116在缩回位置、中间位置和伸出位置之间的纵向移动改变了计量销184在通孔174中的位置，继而改变了孔口186的尺寸。如图5最佳所示，计量销184具有沙漏状的形状和截面宽度190，该宽度在计量销184的腰部192处变窄，使得当浮动活塞116从中间位置移开时，计量销184逐渐减小孔口186的开口面积(即，流动面积)。在所示的实施方案中，计量销184具有圆形截面，使得计量销184的截面宽度190为计量销184的直径。然而，应当理解，计量销184可以替代地具有非圆形的截面。

如图5所示，计量销184沿纵向长度194从浮动活塞116延伸至计量销端部196。如图6至图8所示，当浮动活塞116处于缩回位置、中间位置和伸出位置时，计量销184延伸穿过通孔174。当浮动活塞116处于缩回位置、中间位置和伸出位置时，计量销端部196从端壁118纵向向外突出。因此，当浮动活塞116处于中间位置时，远侧室128经由孔口186通向第二工作室46。在中间位置(图6)时，沿流动路径200通过孔口186的流体流动相对不受限制。当浮动活塞116接近缩回位置(图7)和伸出位置(图8)时，计量销184的纵向位置减小了孔口186的尺寸，因此限制了流体流动。可选地，当浮动活塞116处于缩回位置和伸出位置时，计量销184可以从第二工作室46将远侧室128完全密封。

减震器20用作多级液压阻尼器，其提供根据冲程长度而变化的阻尼。对于小冲程提供软阻尼并且对于大冲程提供硬阻尼。如图3和图6所示，当减震器20经历小冲程时，计量销184保持在中间位置附近。液压流体可以沿着流动路径200通过孔口186流入和流出远侧室128。液压流体流入和流出远侧室128会在浮动活塞116中引起小的纵向运动，这导致流体沿流动路径202、204流经第二阀组件140、142，这取决于减震器20是处于压缩还是回弹状态。在小冲程期间，液压流体也沿流动路径82、92流经第一阀组件62、64、65，这取决于减震器20是处于压缩还是回弹状态。两种分离的流体流过第一阀组件62、64、65和第二阀组件140、142时，提供软阻尼。换句话说，第一阀组件62、64、65和第二阀组件140、142在小冲程期间彼此并行工作。当减震器20经历大冲程时，由于流经孔口186的流体减少，流经第二阀组件140、142的液压流体的流动逐渐减少。这减慢了浮动活塞116的纵向运动，并因此减少了流经第二阀组件140、142的流体流动，这导致在大冲程期间的硬阻尼。

现在参见图3和图7，在压缩冲程期间，第二工作室46中的液压流体通过第一阀组件62、64、65被迫进入第一工作室44，从而克服使压缩阀板78偏转所需的负载，这样就打开了活塞主体60中的压缩流动通道74(箭头82)。第二工作室46中的液压流体也流过孔口186并进入远侧室128(箭头206)。远侧室128中的液压流体将浮动活塞116推向与冲程相关的阻尼器组件66的近侧端部100。这迫使中间室136中的液压流体流经第二阀组件140、142中的压缩通道144并进入近侧室134，在该近侧室，流体随后流过杆通道138并流出到第一工作室44中(箭头137、202)。流体流动的量将由第二工作室46内积聚的压力的量以及孔口186的尺寸而确定，该孔口的尺寸取决于计量销184/浮动活塞116的纵向位置。因此，对于较小的运动，流体流过第一阀组件62、64、65和第二阀组件140、142。然而，如图7所示，随着压缩冲程的长度增加，浮动活塞116将接近缩回位置，从而减小了通孔174和计量销184之间的孔口186的尺寸。这逐渐减小了通过孔口186的流体流动，从而逐渐降低了浮动活塞116接近缩回位置的速度以及流过第二阀组件140、142中的压缩通道144的流体流动，以提供从初始软阻尼到硬阻尼的平稳过渡。可以选择与冲程相关的阻尼器组件66的尺寸，以调整当浮动活塞116到达缩回位置时第一弹性行程止动件170被压缩的量。

现在参考图3和图8，在回弹冲程期间，第一工作室44中的液压流体通过第一阀组件62、64、65被迫进入第二工作室46，从而克服使回弹阀板86偏转所需的负载，这样就打开了活塞主体60中的回弹流动通道76(箭头92)。第一工作室44中的液压流体流过杆通道138并进入近侧室134(箭头137)。随着压力积聚，近侧室134中的液压流体流过第二阀组件140、142中的回弹通道146并进入中间室136。中间室136中的液压流体将浮动活塞116推向与冲程相关的阻尼器组件66的远侧端部102。这迫使远侧室128中的液压流体流过孔口186并流出到第二工作室46中(箭头208)。流体流动的量将由在第一工作室44内积聚的压力的量以及孔口186的尺寸而确定，该孔口的尺寸取决于计量销184/浮动活塞116的纵向位置。因此，对于较小的运动，流体流过第一阀组件62、64、65和第二阀组件140、142。然而，如图8所示，随着回弹冲程的长度增加，浮动活塞116将接近伸出位置，从而减小了通孔174和计量销184之间的孔口186的尺寸。这逐渐减小了通过孔口186的流体流动，从而逐渐降低了浮动活塞116接近伸出位置的速度以及流过第二阀组件140、142中的回弹通道146的流体流动，以提供从初始软阻尼到硬阻尼的平稳过渡。可以选择与冲程相关的阻尼器组件66的尺寸，以调整当浮动活塞116到达伸出位置时第二弹性行程止动件172被压缩的量。

因此，减震器20为小冲程提供了软阻尼设置，为大冲程提供了硬阻尼设置。如上所述，多力阻尼特性既在压缩方面又在回弹或伸出方面起作用。另外，多力阻尼取决于冲程的长度而不是第一活塞组件32的位置，并且在软阻尼和硬阻尼之间提供平稳的过渡，以避免不想要的开关噪声。尽管减震器20已被示出为单管减震器，但是如果需要，将与冲程相关的阻尼器组件66结合到双管减震器中也在本发明的范围内。

当孔口186的尺寸随着浮动活塞116接近缩回位置和伸出位置而减小时，阻尼量逐渐增加，这是因为减少了第一工作室44和第二工作室46之间的流体流动。另外，浮动活塞116的速度受到液压控制，以随着浮动活塞116接近缩回位置和伸出位置而逐渐减慢，从而为浮动活塞116形成软的液压止动件。这减少了减震器20内部的压力波，否则当浮动活塞116到达缩回或伸出位置时，将在浮动活塞116以一定速度撞击第一弹性行程止动件170和第二弹性行程止动件172时产生该压力波。由于此类压力波使活塞杆34振动并引起不想要的噪声，因此，噪声、振动和粗糙度得到了改善。

参见图9，提供了示出孔口186的开口面积相对于浮动活塞116沿纵向轴线35的轴向位移(即，位置)的曲线图。应当理解，该曲线图仅作为示例提供，并且与冲程相关的阻尼器组件66的设计可基于任何所需的操作参数而变化，以提供不同的开口面积对轴向位移曲线。在图9中，x轴(即，水平轴线)表示浮动活塞116沿着纵向轴线35的轴向位移。沿x轴列出的每个值是浮动活塞116沿纵向轴线35相对于中间位置(图6)的轴向位移，单位为毫米(mm)。y轴(即，竖直轴线)表示孔口186的开口面积(即，流动面积)。沿y轴列出的每个值均以平方毫米(mm2)为单位。当浮动活塞116处于中间位置(图6)时，浮动活塞116的轴向位移为零毫米(mm)，并且孔口186的开口面积为大约22平方毫米(mm2)。当浮动活塞116处于缩回位置(图7)时，浮动活塞116的轴向位移为负4毫米(mm)，并且孔口186的开口面积为大约2平方毫米(mm2)。当浮动活塞116处于伸出位置(图8)时，浮动活塞116的轴向位移为正4毫米(mm)，并且孔口186的开口面积为大约2平方毫米(mm2)。如图9中的曲线所示，计量销184和通孔174的形状被构造成使得当浮动活塞116从中间位置移位到缩回位置以及从中间位置移位到伸出位置时，孔口186的开口面积非线性地减小。

在图10中，示出了替代的与冲程相关的阻尼器组件66'。除了如下所述之外，图10所示的与冲程相关的阻尼器组件66'与图3至图8所示的与冲程相关的阻尼器组件66相同。阻尼器壳体104'的基座部分106'具有凹部300，该凹部增加了近侧室134'的体积。活塞保持器164’包括环形唇302，环形唇从活塞保持器164’的凸缘部分168'沿远离第二阀组件140、142的方向纵向延伸。在活塞保持器164’的环形唇302与端盖120’的环形肩部122’之间的中间室136'中形成第一环形通道304。第一弹性行程止动件170接纳在第一环形通道304中。端盖120'的端壁118'设有第二环形通道306，该第二环形通道通向远侧室128'并且容纳第二弹性行程止动件172。端盖120'的端壁118'还包括台阶部分308和更深的锥形凹陷182'。浮动活塞116’包括在缩回位置接触第一弹性行程止动件170的第一面310和在伸出位置接触第二弹性行程止动件172的第二面312。浮动活塞116'的第一面310包括环形凹陷314，当浮动活塞116'处于缩回位置时，该环形凹陷为活塞保持器164'的环形唇302提供间隙。浮动活塞116'的第二面312包括台阶凹陷316，当浮动活塞116'处于伸出位置时，该台阶凹陷为端壁118'的台阶部分308提供间隙。与冲程相关的阻尼器组件66’具有在近侧端部100与远侧端部102之间测量的轴向长度318。当浮动活塞116’从缩回位置移动到伸出位置并且反之亦然时，浮动活塞116’沿纵向移动行程距离320，该行程距离在第一弹性行程止动件170和第二弹性行程止动件172之间纵向测量。与图3至图8所示的构造相比，根据图10所示的构造，与冲程相关的阻尼器组件66’的轴向长度318和浮动活塞116’的行程距离320减小。为了说明和描述的目的，已经提供实施方案的前述描述。它并非旨在是穷举性的或限制本发明。特定实施方案的各个元件或特征通常不限于该特定实施方案，而是在适用的情况下是可互换的，并且即使未具体示出或描述也可以在所选实施方案中使用。同样的元件或特征也可以以许多方式变化。这样的变型不被认为是背离本主题公开，并且所有这样的修改旨在被包括在本主题公开的范围内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的阻尼器系统，包括：

压力管，所述压力管包含液压流体；

活塞杆，所述活塞杆在所述压力管内沿纵向轴线延伸；

第一活塞组件，所述第一活塞组件可滑动地装配在所述压力管中以用于沿所述纵向轴线移动，所述第一活塞组件联接到所述活塞杆并且将所述压力管分成第一工作室和第二工作室，所述第一活塞组件包括第一阀组件，所述第一阀组件控制所述第一工作室与所述第二工作室之间的流体流动；和

与冲程相关的阻尼器组件，所述与冲程相关的阻尼器组件包括：阻尼器壳体，所述阻尼器壳体联接到所述活塞杆；内腔；浮动活塞，所述浮动活塞可滑动地接纳在所述内腔中以用于在缩回位置、中间位置和伸出位置之间移动，所述浮动活塞在所述内腔中是非偏置且自由浮动的；以及端壁，所述端壁相对于所述阻尼器壳体固定在适当位置，所述端壁包括通孔，并且所述浮动活塞包括接纳在所述通孔中的计量销，以在所述通孔的内表面和所述计量销的外表面之间限定孔口，当所述浮动活塞在所述缩回位置、所述中间位置和所述伸出位置之间移动时，所述孔口的尺寸改变。

2.根据权利要求1所述的阻尼器系统，其中所述浮动活塞没有流体通道，使得远侧室被限定在所述与冲程相关的阻尼器组件的所述内腔中而在所述浮动活塞与所述端壁之间，当所述浮动活塞处于所述中间位置时，所述远侧室经由所述孔口通向所述第二工作室。

3.根据权利要求2所述的阻尼器系统，其中所述与冲程相关的阻尼器组件包括第二活塞组件，所述第二活塞组件定位在所述阻尼器壳体内部，使得近侧室被限定在所述与冲程相关的阻尼器组件的所述内腔中而在所述第二活塞组件和所述阻尼器壳体的基座部分之间，并且使得中间室被限定在所述与冲程相关的阻尼器组件的所述内腔中而在所述第二活塞组件与所述浮动活塞之间。

4.根据权利要求3所述的阻尼器系统，其中所述第二活塞组件包括控制所述近侧室和所述中间室之间的流体流动的第二阀组件。

5.根据权利要求4所述的阻尼器系统，其中所述活塞杆包括在所述第一工作室和所述近侧室之间延伸的杆通道。

6.根据权利要求3所述的阻尼器系统，其中所述与冲程相关的阻尼器组件包括第一弹性行程止动件和第二弹性行程止动件，所述第一弹性行程止动件定位在所述中间室中而在所述第二活塞组件与所述浮动活塞之间，所述第二弹性行程止动件定位在所述远侧室中而在所述浮动活塞与所述端壁之间，所述计量销被构造成使得所述浮动活塞在所述缩回位置接触所述第一弹性行程止动件并且在所述伸出位置接触所述第二弹性行程止动件。

7.根据权利要求1所述的阻尼器系统，其中所述计量销具有在所述计量销的腰部处变窄的截面宽度，使得当所述浮动活塞远离所述中间位置移动时，所述计量销逐渐减小所述孔口的开口面积。

8.根据权利要求7所述的阻尼器系统，其中所述计量销具有沙漏形状。

9.根据权利要求1所述的阻尼器系统，其中当所述浮动活塞处于所述缩回位置、所述中间位置和所述伸出位置时，所述计量销延伸穿过所述通孔。

10.根据权利要求1所述的阻尼器系统，其中所述端壁被定位成与所述第二工作室中的所述液压流体直接接触，并且形成所述与冲程相关的阻尼器组件的外边界的一部分。

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