CN112727992B - 一种集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，包括密封设置于缸筒上端的底座，还包括设置于缸筒内的车高传感器和阀组，所述阀组包括从上至下依次同轴连接的环形的上压盘、阀座、下压盘，所述上压盘与底座固连，所述阀座周向与缸筒密封连接且所述阀座上开设有将阀组内外连通的卸荷通孔和单向通孔，所述上压盘、阀座间设有卸荷阀组件；所述阀座、下压盘间设有单向阀组件。本发明在车高传感器安装于底座后将阀组设置在车高传感器周围，充分利用油气弹簧内部径向空间，使车高传感器、阀组集成于油气弹簧内，优化了使用环境，大大提高传感器的可靠性及精度。

Description

一种集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成
技术领域
本发明涉及汽车零部件，具体地指一种集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成。
背景技术
在重型越野车辆以及特种装备车辆领域，油气弹簧是一种能量密度大、性能优良的车辆悬架的弹性阻尼元件。普通的油气弹簧的阻尼特性是不可变的，装载普通油气弹簧也称为被动悬架车辆。可调阻尼减震器的技术现已经趋于成熟，公开号为CN109611493 A的中国发明专利申请公开了一种油气弹簧阻尼调整装置，在油气弹簧原有结构的基础上，在缸体外部新增加一条油路，作为油气弹簧的复原油路，并将先导型比例压力溢流阀安装在油气弹簧的复原油路上，作为油气弹簧的复原阻尼，实现油气弹簧的变阻尼功能。
普通越野车辆油气悬架系统通常使用外置的车高传感器，一般布置在悬架系统的导向机构上。在恶劣的行驶工况下会有飞石等杂物打击到外置的车高传感器，造成车高传感器精度下降甚至丧失，进而造成车辆调高系统工作异常。因此在油气弹簧内部设置车高传感器十分重要，车高传感器包括电子头和感应杆，活塞上设置磁环与感应杆配合，所以感应杆一般设置于中心轴线处。油气弹簧内既需要单向阀来控制液体流向，也需要卸荷阀来在冲击过大时保护油气弹簧，若采用分体式安装则结构复杂、安装步骤繁多、工艺要求高，而且若采用现有如CN201439828中公开的单向泄压一体阀，因阀芯位于中心处则底座上无法再安装车高传感器。
因此，需要开发出一种结构简单、安装便捷的集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构简单、安装便捷的集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成。
本发明的技术方案为：一种集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，包括密封设置于缸筒上端的底座，其特征在于，还包括设置于缸筒内的车高传感器和阀组，所述车高传感器包括上下连接的电子头和感应杆，所述电子头密封安装于底座上，所述感应杆朝下穿过阀组；
所述阀组包括从上至下依次同轴连接的环形的上压盘、阀座、下压盘，所述上压盘与底座固连，所述阀座周向与缸筒密封连接且所述阀座上开设有将阀组内外连通的卸荷通孔和单向通孔，
所述上压盘、阀座间设有常态下将卸荷通孔关闭、阀组内压力大于阀组外压力至差值超过卸荷设定值时将卸荷通孔开启的卸荷阀组件；
所述阀座、下压盘间设有常态下将单向通孔关闭、阀组外压力大于阀组内压力至差值超过设定值时将单向通孔开启的单向阀组件。
优选的，所述阀座包括环形的座板以及座板边缘向下延伸后径向扩大形成的外围部，所述座板通过第一连接机构与上压盘连接，所述卸荷通孔轴向开设于座板上且在第一连接机构外侧周向间隔布置；
所述外围部外缘周向与缸筒密封连接，所述外围部通过第二连接机构与下压盘连接，所述单向通孔轴向开设于外围部上且在第二连接机构外侧周向间隔布置，所述单向通孔为弧形腰孔。
进一步的，所述第一连接机构包括座板朝上凸起的环形的第一凸缘，所述第一凸缘贴合上压盘底面固连，所述座板在第一凸缘外侧与上压盘间形成第一轴向间隙。
更进一步的，所述卸荷阀组件包括位于第一轴向间隙处的的卸荷阀板，所述卸荷阀板为可将所有卸荷通孔整体进行端面密封的环状或可将各卸荷通孔分别进行端面密封的圆形，所述卸荷阀板上周向间隔设置朝上的卸荷圆柱销，所述卸荷圆柱销进入上压盘上对应设置的卸荷台阶通孔内，所述卸荷阀板可轴向弹性活动且常态下关闭卸荷通孔。
更进一步的，所述卸荷阀组件还包括套设于各卸荷圆柱销的卸荷预紧弹簧，所述卸荷台阶通孔上下端内径分别与卸荷圆柱销外径、卸荷预紧弹簧外径对应，所述卸荷圆柱销进入卸荷台阶通孔上端，所述卸荷预紧弹簧位于卸荷台阶通孔内处于压缩状态。
进一步的，所述第二连接机构包括外围部内缘径向延伸形成的的环形的第二凸缘，所述第二凸缘贴合下压盘顶面固连，所述外围部与下压盘间形成第二轴向间隙。
更进一步的，所述单向阀组件包括位于第二轴向间隙处的单向阀板，所述单向阀板为可将所有单向通孔整体进行端面密封的环状或可将各单向通孔分别进行端面密封的弧形腰状，所述单向阀板上周向间隔设置朝下的单向圆柱销，所述单向圆柱销进入下压盘上对应的单向台阶通孔内，所述单向阀板可轴向弹性活动且常态下关闭单向通孔。
更进一步的，所述单向阀组件还包括套设于各单向圆柱销的单向预紧弹簧，所述单向台阶通孔上下端内径分别与单向预紧弹簧外径、单向圆柱销外径对应，所述单向圆柱销进入单向台阶通孔下端，所述单向预紧弹簧位于单向台阶通孔内处于压缩状态。
更进一步的，所述下压盘包括环形的盘体以及盘体边缘向下延伸后径向扩大形成的外缘部，所述盘体顶面贴合第二凸缘固连，所述第二轴向间隙由外围部和外缘部形成。
优选的，所述电子头包括主体以及主体下方径向收缩的凸台，所述底座下端设有与主体对应安装腔，所述上压盘内径与凸台外径配合，所述上压盘与底座螺栓固连将主体限位于安装腔内。
本发明的有益效果为：
1.在车高传感器安装于底座后将阀组设置在车高传感器周围，充分利用油气弹簧内部径向空间，使车高传感器、阀组集成于油气弹簧内，优化了使用环境，大大提高传感器的可靠性及精度。
2.卸荷阀组件在油气弹簧处于压缩行程时，若阀组内压力大于阀组外压力至差值超过卸荷设定值，则油液顶开卸荷阀板，从卸荷通孔流出阀组外，油液通过小孔径的卸荷通孔产生阻尼力。
3.卸荷阀板通卸荷预紧弹簧预紧，可以根据实际需要，放置适宜数量、适宜弹性系数的卸荷预紧弹簧，从而调节卸荷阀组件的阻尼特性。
4.单向阀组件在油气弹簧处于拉伸行程时，阀组内压力减小，若阀组外压力大于阀组内压力至差值超过设定值，则油液顶开单向阀板，从单向通孔进入阀组内，由于单向通孔为腰型孔使得过流面积较大，使油液单向流动无卡滞。
附图说明
图1为本发明零件示意图
图2为本发明旋转剖视图
图3为图2中阀组部分放大示意图
图4为上压盘正视图
图5为图4中C-C剖视图
图6为阀座正视图
图7为图6中D-D剖视图
图8为下压盘正视图
图9为图8中E-E剖视图
其中：1-缸筒 2-底座 3-车高传感器 4-阀组 5-上压盘 6-阀座 7-下压盘 8-卸荷通孔 9-单向通孔 10-卸荷阀组件 11-单向阀组件 31-电子头 31.1-主体 31.2-凸台32-感应杆 51-卸荷台阶通孔 52-上压盘第二螺孔 53-上压盘第一螺孔 54-下凸缘 61-座板 62-外围部 63-第一凸缘 63.1-第一凸缘螺栓孔 64-第一轴向间隙 65-第二凸缘65.1-第二凸缘螺栓孔 71-单向台阶通孔 72-盘体 72.1-盘体螺栓孔 73-外缘部 101-卸荷阀板 102-卸荷圆柱销 103-卸荷预紧弹簧 111-单向阀板 112-单向圆柱销 113-单向预紧弹簧。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-3所示，本发明提供的一种集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，包括密封设置于缸筒1上端的底座2，还包括设置于缸筒1内的车高传感器3和阀组4，车高传感器3包括上下连接的电子头31和感应杆32，电子头31密封安装于底座2上，感应杆32朝下穿过阀组4；阀组4包括从上至下依次同轴连接的环形的上压盘5、阀座6、下压盘7，上压盘5与底座2固连，阀座6周向与缸筒1密封连接且阀座6上开设有将阀组内外连通的卸荷通孔8和单向通孔9，上压盘5、阀座6间设有常态下将卸荷通孔8关闭、阀组4内压力大于阀组4外压力至差值超过卸荷设定值时将卸荷通孔8开启的卸荷阀组件10；阀座6、下压盘7间设有常态下将单向通孔9关闭、阀组4外压力大于阀组4内压力至差值超过设定值时将单向通孔9开启的单向阀组件11。本实施例中，车高传感器3和阀组4均为与缸筒1同轴设置。
如图4-5所示，上压盘5底部设有下凸缘54，上压盘5在下凸缘54外侧径向朝外依次设有上压盘第一螺孔53、上压盘第二螺孔52、卸荷台阶通孔51，均为周向间隔均布。
如图6-7所示，阀座6包括环形的座板61以及座板61边缘向下延伸后径向扩大形成的外围部62，外围部62外缘周向与缸筒1密封连接，座板61朝上凸起形成环形的第一凸缘63，第一凸缘63上开设第一凸缘螺栓孔63.1；外围部62内缘径向延伸形成环形的第二凸缘65，第二凸缘65上开设第二凸缘螺栓孔65.1。第一凸缘螺栓孔63.1、第二凸缘螺栓孔65.1均为轴向通孔且周向间隔均布。卸荷通孔8为位于座板61上第一凸缘63外侧周向间隔均布的小圆孔，单向通孔9为位于外围部62上周向间隔均布的弧形腰孔。
如图8-9所示，下压盘7包括环形的盘体72以及盘体72边缘向下延伸后径向扩大形成的外缘部73，盘体72上设有盘体螺栓孔72.1，外缘部73上设有单向台阶通孔71。盘体螺栓孔72.1、单向台阶通孔71为轴向通孔且周向间隔均布。
座板61通过第一连接机构与上压盘5连接，卸荷通孔8轴向贯通。本实施例中第一连接机构包括第一凸缘63和上压盘第一螺孔53，第一凸缘63上的第一凸缘螺栓孔63.1与上压盘第一螺孔53对应螺栓固连使第一凸缘63贴合上压盘5底面，上压盘5的下凸缘54外径与阀座6的第一凸缘63内径配合径向限位，座板61在第一凸缘63外侧与上压盘5间形成第一轴向间隙64。
卸荷阀组件10包括位于第一轴向间隙64处的卸荷阀板101，卸荷阀板101为可将所有卸荷通孔8整体进行端面密封的环状或可将各卸荷通孔8分别进行端面密封的圆形，本实施例中卸荷阀板101为与阀座6同轴设置的整体环状，卸荷阀板101上周向间隔设置朝上的卸荷圆柱销102，各卸荷圆柱销102套设有卸荷预紧弹簧103，卸荷圆柱销102进入上压盘5上对应设置的卸荷台阶通孔51内，卸荷台阶通孔51上下端内径分别与卸荷圆柱销102外径、卸荷预紧弹簧103外径对应，卸荷圆柱销102进入卸荷台阶通孔51上端，卸荷预紧弹簧103位于卸荷台阶通孔51内处于压缩状态使卸荷阀板101可轴向弹性活动且常态下关闭卸荷通孔8。若卸荷阀板101为外径略大于卸荷通孔8的圆形，则卸荷圆柱销102、卸荷预紧弹簧103在各卸荷阀板101上对应设置。
外围部62通过第二连接机构与下压盘7连接，单向通孔9轴向贯通。本实施例中第二连接机构包括第二凸缘65和盘体螺栓孔72.1，第二凸缘65上的第二凸缘螺栓孔65.1与盘体螺栓孔72.1对应螺栓固连使第二凸缘65贴合下压盘7的盘体72顶面，下压盘7的盘体72外径与阀座6的外围部62下端内径配合径向限位，外围部62与下压盘7的外缘部73间形成第二轴向间隙66。
单向阀组件11包括位于第二轴向间隙66处的单向阀板111，单向阀板111为可将所有单向通孔9整体进行端面密封的环状或可将各单向通孔9分别进行端面密封的弧形腰状，本实施例中向阀板111为与阀座6同轴设置的整体环状，单向阀板111上周向间隔设置朝下的单向圆柱销112，各单向圆柱销112套设单向预紧弹簧113，单向圆柱销112进入下压盘7上对应的单向台阶通孔71内，单向台阶通孔71上下端内径分别与单向预紧弹簧113外径、单向圆柱销112外径对应，单向圆柱销112进入单向台阶通孔71下端，单向预紧弹簧113位于单向台阶通孔71内处于压缩状态使单向阀板111可轴向弹性活动且常态下关闭单向通孔9。若单向阀板111为弧形腰状，则单向圆柱销112、单向预紧弹簧113在各单向阀板111上对应设置。
本实施例中，电子头31包括主体31.1以及主体下方径向收缩的凸台31.2，底座2下端设有与主体31.1对应安装腔21，上压盘5内径与凸台31.2外径配合，上压盘5通过上压盘第二螺孔52与底座2螺栓固连将主体31.1限位于安装腔21内。主体31.1与安装腔21间设有密封圈，电子头31上的电线经安装腔21上端通道从底座2穿出。
本实施例中，卸荷预紧弹簧103为12个，可以根据实际需要，放置适宜数量、适宜弹性系数的卸荷预紧弹簧，从而调节卸荷阀组件的阻尼特性。单向阀组件可同理调节。
本发明的工作原理为：
如图2中所示，缸筒1内壁、阀组4外部、底座2共同形成A腔，阀组4内部、缸筒1内壁、车高传感器3共同形成B腔。
卸荷阀组件在油气弹簧处于压缩行程时，B腔内压力增大，若B腔压力大于A腔压力至差值超过卸荷设定值，则油液向上顶开卸荷阀板101，卸荷预紧弹簧103被压缩，油液从卸荷通孔8流入A腔，油液通过小孔径的卸荷通孔8产生阻尼力。
单向阀组件在油气弹簧处于拉伸行程时，B腔内压力减小，若A腔压力大于B腔压力至差值超过设定值，则油液向下顶开单向阀板111，单向预紧弹簧113被压缩，油液从单向通孔9进入B腔，由于单向通孔9为腰型孔使得过流面积较大，油液单向流动无卡滞。

Claims (8)

1.一种集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，包括密封设置于缸筒(1)上端的底座(2)，其特征在于，还包括设置于缸筒(1)内的车高传感器(3)和阀组(4)，所述车高传感器(3)包括上下连接的电子头(31)和感应杆(32)，所述电子头(31)密封安装于底座(2)上，所述感应杆(32)朝下穿过阀组(4)；
所述阀组(4)包括从上至下依次同轴连接的环形的上压盘(5)、阀座(6)、下压盘(7)，所述上压盘(5)与底座(2)固连，所述阀座(6)周向与缸筒(1)密封连接且所述阀座(6)上开设有将阀组内外连通的卸荷通孔(8)和单向通孔(9)，
所述上压盘(5)、阀座(6)间设有常态下将卸荷通孔(8)关闭、阀组(4)内压力大于阀组(4)外压力至差值超过卸荷设定值时将卸荷通孔(8)开启的卸荷阀组件(10)；
所述阀座(6)、下压盘(7)间设有常态下将单向通孔(9)关闭、阀组(4)外压力大于阀组(4)内压力至差值超过设定值时将单向通孔(9)开启的单向阀组件(11)；所述阀座(6)包括环形的座板(61)以及座板(61)边缘向下延伸后径向扩大形成的外围部(62)，所述座板(61)通过第一连接机构与上压盘(5)连接，所述卸荷通孔(8)轴向开设于座板(61)上且在第一连接机构外侧周向间隔布置；
所述外围部(62)外缘周向与缸筒(1)密封连接，所述外围部(62)通过第二连接机构与下压盘(7)连接，所述单向通孔(9)轴向开设于外围部(62)上且在第二连接机构外侧周向间隔布置，所述单向通孔(9)为弧形腰孔；
所述第一连接机构包括座板(61)朝上凸起的环形的第一凸缘(63)，所述第一凸缘(63)贴合上压盘(5)底面固连，所述座板(61)在第一凸缘(63)外侧与上压盘(5)间形成第一轴向间隙(64)。
2.如权利要求1所述的集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，其特征在于，所述卸荷阀组件(10)包括位于第一轴向间隙(64)处的卸荷阀板(101)，所述卸荷阀板(101)为可将所有卸荷通孔(8)整体进行端面密封的环状或可将各卸荷通孔(8)分别进行端面密封的圆形，所述卸荷阀板(101)上周向间隔设置朝上的卸荷圆柱销(102)，所述卸荷圆柱销(102)进入上压盘(5)上对应设置的卸荷台阶通孔(51)内，所述卸荷阀板(101)可轴向弹性活动且常态下关闭卸荷通孔(8)。
3.如权利要求2所述的集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，其特征在于，所述卸荷阀组件(10)还包括套设于各卸荷圆柱销(102)的卸荷预紧弹簧(103)，所述卸荷台阶通孔(51)上下端内径分别与卸荷圆柱销(102)外径、卸荷预紧弹簧(103)外径对应，所述卸荷圆柱销(102)进入卸荷台阶通孔(51)上端，所述卸荷预紧弹簧(103)位于卸荷台阶通孔(51)内处于压缩状态。
4.如权利要求1所述的集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，其特征在于，所述第二连接机构包括外围部(62)内缘径向延伸形成的环形的第二凸缘(65)，所述第二凸缘(65)贴合下压盘(7)顶面固连，所述外围部(62)与下压盘(7)间形成第二轴向间隙(66)。
5.如权利要求4所述的集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，其特征在于，所述单向阀组件(11)包括位于第二轴向间隙(66)处的单向阀板(111)，所述单向阀板(111)为可将所有单向通孔(9)整体进行端面密封的环状或可将各单向通孔(9)分别进行端面密封的弧形腰状，所述单向阀板(111)上周向间隔设置朝下的单向圆柱销(112)，所述单向圆柱销(112)进入下压盘(7)上对应的单向台阶通孔(71)内，所述单向阀板(111)可轴向弹性活动且常态下关闭单向通孔(9)。
6.如权利要求5所述的集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，其特征在于，所述单向阀组件(11)还包括套设于各单向圆柱销(112)的单向预紧弹簧(113)，所述单向台阶通孔(71)上下端内径分别与单向预紧弹簧(113)外径、单向圆柱销(112)外径对应，所述单向圆柱销(112)进入单向台阶通孔(71)下端，所述单向预紧弹簧(113)位于单向台阶通孔(71)内处于压缩状态。
7.如权利要求4所述的集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，其特征在于，所述下压盘(7)包括环形的盘体(72)以及盘体(72)边缘向下延伸后径向扩大形成的外缘部(73)，所述盘体(72)顶面贴合第二凸缘(65)固连，所述第二轴向间隙(66)由外围部(62)和外缘部(73)形成。
8.如权利要求1所述的集成车高传感器和阀组的油气弹簧底座总成，其特征在于，所述电子头(31)包括主体(31.1)以及主体下方径向收缩的凸台(31.2)，所述底座(2)下端设有与主体(31.1)对应安装腔(21)，所述上压盘(5)内径与凸台(31.2)外径配合，所述上压盘(5)与底座(2)螺栓固连将主体(31.1)限位于安装腔(21)内。
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