CN112469920A - 阻尼器的改进 - Google Patents

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Abstract

一种活塞气缸式阻尼器，该活塞气缸式阻尼器具有容纳阻尼流体的气缸(12)，并且气缸(12)中安装有沿着线性轴线进行往复运动的活塞组件(10)，其中，该活塞组件(10)将该气缸(12)分为两个单独的腔室(A、B)。机构被提供用于控制该腔室(A、B)之间的阻尼流体流动，该控制机构包括相对于该活塞组件(10)轴向可移动的密封元件(17)。该活塞组件(10)包括用于限制该密封元件(17)的该相对轴向运动的端部挡块(19、20)，该密封元件(17)的作用是与该端部挡块中的第一端部挡块(20)接合，以将阻尼流体的流动限制到该活塞组件中的受限通路。该第一端部挡块(20)被提供为单独的部件。

Description

阻尼器的改进
本发明涉及阻尼器。
根据本发明，提供了一种活塞气缸式阻尼器，所述活塞气缸式阻尼器具有容纳阻尼流体的气缸，并且所述气缸中安装有沿着线性轴线进行往复运动的活塞组件，其中，所述活塞组件将所述气缸分为两个单独的腔室，机构被提供用于控制所述腔室之间的阻尼流体的流动，所述控制机构包括相对于所述活塞组件轴向可移动的密封元件，所述活塞组件包括用于限制所述密封元件的所述相对轴向运动的端部挡块，所述密封元件的作用是与所述端部挡块中的第一端部挡块接合，以将阻尼流体的流动限制到所述活塞组件中的受限通路，其中，所述第一端部挡块被提供为单独的部件。
通过示例的方式，现在将参考附图描述本发明的实施例，其中：
图1是根据本发明的一种形式的阻尼器的剖视图，
图2是图1的阻尼器的活塞组件的一部分的详细视图，
图3a、图3b和图3c是图1的阻尼器的垫圈的替代形式的详细视图，图4是根据本发明的阻尼器的替代形式，以及
图5a和图5b示出了图4的阻尼器的活塞组件在组装阶段的一部分。
图1中看到的阻尼器是一种具有活塞组件10、活塞杆11和细长气缸12的线性活塞气缸式阻尼器。气缸12具有圆形横截面并且一端12a封闭。它容纳阻尼流体，例如，油或硅树脂。活塞杆11被安装成沿着其纵向轴线x相对于气缸12进行线性往复运动。活塞杆11的自由端11a伸出气缸12的另一端12b，该另一端12b由盖组件13封闭。盖组件13为活塞杆11的滑动安装提供支撑并具有适当的密封件14以防止阻尼流体从气缸12中泄漏出来。
活塞杆11延伸到气缸12的内部，在此其内端11b接合活塞组件10。活塞杆11的内端11b容纳在活塞组件10的沉孔15中。这有助于为活塞杆11的内端11b提供横向支撑，并在其沿轴线x的往复运动中对其进行引导。活塞杆11的内端11b处的颈环16提供环形反应表面，以帮助分散传递至活塞组件10的载荷。颈环16可以与活塞杆一体形成，例如，通过冲压形成，或者它可以单独形成并通过适当的方式连接。
活塞组件10将气缸12的内部划分为两个单独的腔室，在图1中分别为上腔室A和下腔室B，并且包含用于使两个腔室之间的阻尼流体受控流动的路径。活塞组件10带有环形密封件17，该环形密封件在此为O形环的形式。这有效地提供了一种用于控制流体流过活塞组件10的机构。密封件17松弛地套设在活塞组件10的主体18上，从而可以相对于该主体18自由地轴向移动。处于轴向间隔关系的凸缘19和垫圈20捕获活塞组件主体18上的密封件17，并为其相对轴向运动提供了限位挡块。密封件17的外径被选择以使该密封件17与气缸12的孔21可滑动地密封接合。活塞组件10的主体18具有与垫圈20相邻的向外张开部分22，其外径略大于密封件17的内径。
当活塞杆11的自由端11a受到趋于压缩阻尼器的冲击时，冲击力将通过颈环16传递到活塞组件10，以将其驱动到气缸12中。这将使垫圈20，还有活塞组件主体18的张开部分22与密封件17密封接合。这有效地密封了围绕活塞组件10外部的间隙，留下通过活塞组件的路径成为阻尼流体流出下腔室B的唯一可能路线。通过对路径所呈现的限制量进行控制，可以调整流经活塞组件10的流量，以使阻尼器将对活塞杆向内运动产生所需的阻尼阻力量。这是阻尼器的工作冲程。
在返回冲程上，即在活塞杆向外运动时，密封件17将脱离与垫圈20和活塞组件主体18的张开部分22的接合，从而开通了一条用于围绕活塞组件10外部的流体流动的附加路径。这是一条大得多的路径，意味着流体自由快速地返回下腔室B，基本上没有任何阻尼阻力。
活塞组件10在此方便地被制造为注塑成型塑料部件，如具有这种性质的传统活塞组件情况一样，其中，凸缘19形成其整体部分。但是，与传统活塞组件不同的是，这里的垫圈20作为单独的部件提供。
垫圈20作为单独的部件提供的优点在于使得更容易组装活塞组件10，因为与密封件必须套设在端部挡块(例如，凸缘19)之一上的传统布置相比，密封件17仅需要套设在主体18的张开部分22上。相比于传统阻尼器中，这使得可以使用由更硬、弹性更小的材料制成的密封件17，从而使其可以承受比正常情况更大的力并且有助于延长其使用寿命。
垫圈20的作用是将由于活塞杆11向内运动而产生的力从颈环16传递到活塞组件10，进而传递到密封件17。垫圈20可以由适当硬的塑料材料制成，或者可以方便地由冲压过程中的金属制成。如果由金属制成，则它可以方便地用塑料材料包覆模制以提高其可滑动性。以这种方式形成垫圈20，使其比典型的活塞组件模制件的一体形成的凸缘更薄。这具有使活塞组件10的总轴向长度减小的优点，从而允许阻尼器被设计成具有更长的工作冲程(对于给定的总长度)。这也使得垫圈20能够传递比典型的整体模制塑料凸缘更大幅度的力。理想地，垫圈20的轴向厚度约为密封件17的轴向厚度的一半。
在图3a中可见垫圈20的一种合适形式。垫圈20的一侧上形成有碟形结构26。垫圈20被设计为位于活塞组件主体18的轴向端面23上，其中，主体上的插口24(图2中可以更清楚地看到)用于通过垫圈的碟形结构26定位垫圈，同时在它们之间留一个小间隙。活塞杆11的内端11b延伸穿过垫圈20中的中心孔25。在活塞组件主体18的沉孔15中形成的轴向延伸凹槽29提供了使阻尼流体流过活塞杆11的内端11b的路径。该路径与垫圈20和活塞组件主体18之间存在的小间隙流体连通。
垫圈20的另一侧上具有凸起结构27。这是为了与活塞杆11的颈环16形成力传递抵靠接触。垫圈20的中心孔25形成有两个切口30。这些切口与凸起结构27的表面上的对应凹部40连通。这些一起提供了使阻尼流体流过垫圈20和颈环16的路径。
在图3b中可见垫圈20的一替代形式。该垫圈的基本碟形设计与图3a的垫圈实质上相同。此处的区别在于，代替用于使阻尼流体流动的切口30，垫圈20具有导向孔31，其凸起结构27的表面上具有对应的连通凹部40。
在图3c中可见垫圈20的另一替代形式。该垫圈的基本碟形设计又与图3a和图3b的垫圈实质上相同。此处的区别在于，代替用于使阻尼流体流动的切口或导向孔，垫圈20的中心孔25形成有缺口32，其凸起结构27的表面上具有对应的连通凹部40。
在这些垫圈设计中，切口30、导向孔31和缺口32的尺寸可以设置成提供受限通路，以便对穿过活塞组件10的流体流动产生阻力。垫圈设计中的凹部40也可以单独或与相应的切口30、导向孔31或缺口32一起用于此目的。或者，流体流动路径的另一部分(例如，凹槽29)可用于提供受限通路，在这种情况下，切口30、导向孔31和缺口32以及它们对应的凹部40的尺寸可以设置成呈现相对较大的路径，从而导致较小的流动阻力。活塞杆11的内端11b与垫圈20的中心孔25之间的环形间隙也可以用来形成受限通路。
在图4中可见阻尼器设计的一替代形式。在这种情况下，压缩弹簧33位于气缸12的封闭端12a与活塞组件10之间的下腔室B中。弹簧33用于偏置活塞组件10，从而活塞杆11趋向其延伸位置。
此处的另一个区别是，环形圈34形式的附加部件插设在密封件17和垫圈20之间。其目的是使阻尼流体的回流返回至下腔室B的路径尽可能地开放。这使得阻尼器在其返回冲程上复位更快、更有效。环形圈34的孔被选择为在其与活塞组件主体18之间留出较大的间隙，以使流体流量最大化。
环形圈34的外径被选择为接近气缸12的内孔21。这允许垫圈20被设计成具有较小的外径，从而该垫圈20位于气缸孔21中，且其周围有较大环形间隙，从而使流体流量最大化。环形圈34的存在防止了密封件17可能不得不卡在围绕垫圈20或环绕垫圈20的环形间隙中的任何趋势。
此处的另一个区别是，通过活塞组件10的通孔28包含细长的销35，该销部分地将其阻塞。销35被设计成作为压入配合件容纳在通孔28中，从而将其保持在适当的位置。在这种情况下，销35是标准的圆棒，而通孔28的横截面形状是具有圆角的等边三角形的形式。这有效地留出三个弓形间隙36的形式的用于使流体流动的路径。应当理解，这种布置可以改变，例如，通过使用圆形通孔中的非圆形销和/或通过对沿销长度的横截面进行变化。该路径可用于形成受限通路或通路的一部分。

Claims (16)

1.一种活塞气缸式阻尼器，所述活塞气缸式阻尼器具有容纳阻尼流体的气缸，并且所述气缸中安装有沿着线性轴线进行往复运动的活塞组件，其中，所述活塞组件将所述气缸分为两个单独的腔室，机构被提供用于控制所述腔室之间的阻尼流体的流动，所述控制机构包括相对于所述活塞组件轴向可移动的密封元件，所述活塞组件包括用于限制所述密封元件的所述相对轴向运动的端部挡块，所述密封元件的作用是与所述端部挡块中的第一端部挡块接合，以将阻尼流体的流动限制到所述活塞组件中的受限通路，其中，所述第一端部挡块被提供为单独的部件。
2.根据权利要求1所述的阻尼器，其中，所述第一端部挡块包括有助于所述受限通路的流体流动路径。
3.根据权利要求2所述的阻尼器，其中，所述第一端部挡块包括切口。
4.根据权利要求2所述的阻尼器，其中，所述第一端部挡块包括导向孔。
5.根据权利要求2所述的阻尼器，其中，所述第一端部挡块包括缺口。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的阻尼器，其中，所述第一端部挡块在轴向面对表面中包括凹入区域。
7.根据前述任一项权利要求所述的阻尼器，还包括插设在所述密封元件和所述第一端部挡块之间的环形圈。
8.根据前述任一项权利要求所述的阻尼器，还包括与所述活塞组件接合的活塞杆，其中，所述活塞杆设置为抵靠地接合所述第一端部挡块。
9.根据权利要求10所述的阻尼器，其中，所述活塞杆通过所述第一端部挡块的具有所述凹入区域的轴向面对表面抵靠所述第一端部挡块。
10.根据前述任一项权利要求所述的阻尼器，其中，所述第一端部挡块是比所述活塞组件更硬的材料。
11.根据前述任一项权利要求所述的阻尼器，其中，所述第一端部挡块为垫圈的形式。
12.根据权利要求11所述的阻尼器，其中，所述垫圈具有碟形配置。
13.根据前述任一项权利要求所述的阻尼器，其中，所述活塞组件包括通过所述活塞组件的通孔，所述通孔中容纳有部分地阻塞所述通孔的销元件，所述销元件和所述通孔之间的间隙形成或至少有助于所述受限通路。
14.根据前述任一项权利要求所述的阻尼器，其中，所述密封元件为环形。
15.根据前述任一项权利要求所述的阻尼器，其中，所述密封元件为O形环的形式。
16.根据前述任一项权利要求所述的阻尼器，其中，所述第一端部挡块的轴向厚度约为所述密封元件的轴向厚度的一半。
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