CN112739932B - 具有柔性浮动盘的阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的阻尼器系统,该阻尼器系统包括压力管、活塞组件和与冲程相关的阻尼器组件。该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。该与冲程相关的阻尼器组件包括盘室,该盘室可滑动地接纳柔性浮动盘。该盘室具有可包括孔的近侧室表面和远侧室表面。该柔性浮动盘可在其接触该近侧室表面的第一位置和其接触该远侧室表面的第二位置之间运动。该近侧室表面限定近侧锥形腔体,并且该远侧室表面限定远侧锥形腔体。该柔性浮动盘是弹性的,并且当其与该近侧室表面或该远侧室表面接触时可挠曲到该近侧锥形腔体或该远侧锥形腔体中。

Description

具有柔性浮动盘的阻尼器
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(车身)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阻尼器壳体、盘室和可滑动地接纳在盘室中的柔性浮动盘。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。盘室由近侧室表面和远侧室表面界定。柔性浮动盘在盘室中是非偏置且自由浮动的,并且可沿纵向轴线在第一位置和第二位置之间运动,在第一位置,柔性浮动盘接触盘室的近侧室表面,在第二位置,柔性浮动盘接触盘室的远侧室表面。近侧室表面限定近侧锥形腔体,并且远侧室表面限定远侧锥形腔体。柔性浮动盘由弹性材料制成,使得当柔性浮动盘在第一位置与近侧室表面接触时,柔性浮动盘适于挠曲到近侧锥形腔体中,并且当柔性浮动盘在第二位置与远侧室表面接触时,柔性浮动盘适于挠曲到远侧锥形腔体中。
在操作中,柔性浮动盘在较小的阻尼器冲程期间保持与近侧室壁和远侧室壁间隔开。当柔性浮动盘处于该位置时,流体自由流入和流出与冲程相关的阻尼器组件中的盘室。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,与冲程相关的阻尼器组件的盘室中的流体流动将柔性浮动盘推向第一位置或第二位置。当柔性浮动盘到达这些位置时,柔性浮动盘接触近侧室表面或远侧室表面,并开始挠曲到近侧锥形腔体或远侧锥形腔体中。因此,当浮动活塞接近第一位置和第二位置时,阻尼量逐渐增加。
柔性浮动盘的柔性减少了阻尼器系统内部的压力波,该压力波原本是当柔性浮动盘在第一位置和第二位置处撞击近侧室表面和远侧室表面时产生的。使柔性浮动盘偏转(即,弯曲)到近侧锥形腔体和远侧锥形腔体中所需的功耗散能量并减小压力波的量值。换句话讲,由于当柔性浮动盘挠曲到盘室中的近侧锥形腔体和远侧锥形腔体中时发生位移的额外流体体积,从运动的柔性浮动盘至停止的柔性浮动盘的过渡更加平滑。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。
根据本主题公开的另一个方面,与冲程相关的阻尼器组件包括盘室,该盘室具有多个孔,该多个孔用于将流体输送进和输送出盘室。盘室中的多个孔被布置在多个不同的纵向位置处,使得当柔性浮动盘接近第一位置和第二位置时,柔性浮动盘顺序地封闭盘室中的孔。这限制了流体流入和流出盘室并且减慢柔性浮动盘的纵向运动。由于柔性浮动盘的速度受到液压控制,以随着柔性浮动盘接近第一位置和第二位置而逐渐减慢,因此产生用于柔性浮动盘的“柔软的液压止动件”。这减少了阻尼器系统内部的压力波,该压力波原本是当柔性浮动盘在第一位置和第二位置处撞击近侧室表面和远侧室表面时产生的。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。
此外,由于多个孔耗散能量并减慢柔性浮动盘的纵向运动,因此可以给予柔性浮动盘更小的空间以进行挠曲/偏转。因此,近侧锥形腔体和远侧锥形腔体可被制成较浅,这减小了与冲程相关的阻尼器组件的总长度。这是特别有利的,因为内部减震器部件(诸如与冲程相关的阻尼器组件)的长度限制了减震器的行程距离。通过减小与冲程相关的阻尼器组件的总长度,可在任何给定长度的减震器中增加行程长度。
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是根据本公开的教导内容构造的配备有四个减震器的示例性车辆的图示;
图2是根据本公开的教导内容构造的减震器的侧剖视图;
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根据本公开的教导内容构造的不同与冲程相关的阻尼器组件的侧视剖面视图;
图5是描绘图3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,其中与冲程相关的阻尼器组件包括被示出为邻接近侧行程止动件的柔性浮动盘;
图6是描绘图3所示的减震器的活塞组件和与冲程相关的阻尼器组件的另一个侧视剖面视图,其中与冲程相关的阻尼器组件的柔性浮动盘被示出为邻接远侧行程止动件;
图7是描绘图3所示的减震器的活塞组件和与冲程相关的阻尼器组件的另一个侧视剖面视图,其中与冲程相关的阻尼器组件的柔性浮动盘被示出为挠曲到与冲程相关的阻尼器组件的远侧端部中的凹锥形凹陷部中;
图8是描绘图4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,其中与冲程相关的阻尼器组件包括被示出为邻接近侧行程止动件的柔性浮动盘;
图9是描绘图4所示的减震器的活塞组件和与冲程相关的阻尼器组件的另一个侧视剖面视图,其中与冲程相关的阻尼器组件的柔性浮动盘被示出为邻接远侧行程止动件;
图10是描绘图4所示的减震器的活塞组件和与冲程相关的阻尼器组件的另一个侧视剖面视图,其中与冲程相关的阻尼器组件的柔性浮动盘被示出为挠曲到与冲程相关的阻尼器组件的远侧端部中的圆锥锥形凹陷部中;
图11是示出通过图3和图4所示的示例性与冲程相关的阻尼器组件的流体流量与柔性浮动盘的位置的关系的曲线图;
图12是示出图3和图4所示的柔性浮动盘两端的压力差与柔性浮动盘的位置的关系的曲线图;
图13是描绘图2所示的减震器的活塞组件和包括浮动活塞的不同与冲程相关的阻尼器组件的侧视剖面视图,该浮动活塞被示出为邻接与冲程相关的阻尼器组件的近侧平面壁;
图14是描绘图2所示的减震器的活塞组件和图13所示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与冲程相关的阻尼器组件的近侧平面壁和远侧平面壁之间的中间位置;
图15是描绘图2所示的减震器的活塞组件和图13所示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邻接与冲程相关的阻尼器组件的远侧平面壁;
图16是示出通过图13所示的与冲程相关的阻尼器组件的流体流量与浮动活塞的位置的关系的曲线图;并且
图17是示出图13所示的浮动活塞两端的压力差与浮动活塞的位置的关系的曲线图。
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、层或部分与另一个元件、部件、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和一对螺旋形盘簧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)的相对运动。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连接到车身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,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包括限定在阻尼器壳体104内的内腔114。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。
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121或点焊。在使用螺纹连接121将端盖120联接到阻尼器壳体104的构造中,端壁118与阻尼器壳体104的基座部分106之间的纵向距离可通过相对于阻尼器壳体104旋转端盖120来调节/调整(即,增加或减小),以在组装期间设定期望的纵向距离。
尽管与冲程相关的阻尼器组件66的各种部件的材料选择可以变化,但阻尼器壳体104和端盖120可由金属诸如钢制成。在所示的实施方案中,端盖120包括环形壁122,该环形壁与阻尼器壳体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的环形壁122之间,以形成液密配合。
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阻尼器组件66的内腔114中,并且位于第二活塞组件130和活塞保持器137之间,该活塞保持器在内部组件130的活塞110和端盖120之间纵向地延伸。
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,液压流体沿流动路径139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和活塞保持器137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的活塞保持器137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。环形圈部分166被设置成与端盖120的环形壁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137和孔口盘156之间。因此,活塞保持器137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纵向运动。
活塞保持器137包括完全延伸穿过活塞保持器137的凸缘部分168的第一通孔172。活塞保持器137中的第一通孔172通向中间室136并被设置成与其流体连通。端盖120的端壁118包括第二通孔174。第二通孔174完全延伸穿过端盖120的端壁118。第二通孔174通向第二工作室46并被设置成与其流体连通。在所示的示例中,第一通孔172和第二通孔174的形状为圆柱形;然而,其它形状被视为在本主题公开的范围内。
端盖120和活塞保持器137配合以限定与冲程相关的阻尼器组件66内的盘室176。活塞保持器137包括近侧室表面178,并且端盖120包括与活塞保持器137的近侧室表面178相对的远侧室表面180。盘室176由活塞保持器137的近侧室表面178、端盖120的远侧室表面180和端盖120的环形壁122的一部分界定。活塞保持器137的近侧室表面178包括凹陷形式的近侧锥形腔体182,该凹陷形式的近侧锥形腔体具有朝向活塞保持器137的凸缘部分168中的第一通孔172纵向运动而逐渐变窄的凹形碗状形状。端盖120的远侧室表面180包括凹陷形式的远侧锥形腔体184,该凹陷形式的远侧锥形腔体具有朝向端盖120的端壁118中的第二通孔174纵向运动而逐渐变窄的凹形碗状形状。活塞保持器137的近侧室表面178包括在近侧锥形腔体182和端盖120的环形壁122之间径向延伸的近侧盘座186。端盖120的远侧室表面180包括在远侧锥形腔体184和端盖120的环形壁122之间径向延伸的远侧盘座188。尽管其它构造是可行的,但在图3和图5至图7所示的示例中,近侧锥形腔体182和远侧锥形腔体184赋予盘室176蛋状形状。
柔性浮动盘190可滑动地接纳在盘室176中。柔性浮动盘190可以在第一位置(图5)和第二位置(图6)之间沿纵向轴线35在盘室176内运动(即,浮动或滑动),在第一位置,柔性浮动盘190与近侧盘座186接触,在第二位置,柔性浮动盘190与远侧盘座188接触。柔性浮动盘190在盘室176中是非偏置且自由浮动的,这意味着不存在向柔性浮动盘190施加偏置力的偏置构件。柔性浮动盘190缺少流体通道,使得柔性浮动盘190将盘室176分成近侧部分192和远侧部分194。然而,应当理解,柔性浮动盘190可抵靠或可不抵靠端盖120的环形壁122密封。在柔性浮动盘190的直径小于端盖120的环形壁122的内径的实施方案中,当柔性浮动盘190处于第一位置(图5)和第二位置(图6)之间的中间位置(图3)时,流体围绕柔性浮动盘190的外侧自由流动。
柔性浮动盘190由弹性材料(即,当挠曲时经历弹性变形的材料,如将在下文更全面地描述)制成。当柔性浮动盘190处于第一位置时,柔性浮动盘190适于在与近侧室表面178接触之后挠曲(即,弯曲或偏转)到活塞保持器137中的近侧锥形腔体182中。类似地,当柔性浮动盘190处于第二位置时,柔性浮动盘190适于在与远侧室表面180接触之后挠曲(即,弯曲或偏转)到远侧锥形腔体184中。柔性浮动盘190两端的压力差(即,盘室176的近侧部分192和远侧部分194中的流体之间的压力差)导致柔性浮动盘190运动到第一位置和第二位置并最终挠曲到近侧锥形腔体182或远侧锥形腔体184中。图7示出了在减震器20的长回弹冲程期间柔性浮动盘190已完全挠曲到端盖120中的远侧锥形腔体184中的示例。应当理解,在减震器20的长压缩冲程期间发生相反的情况(即,柔性浮动盘190完全挠曲到活塞保持器137的近侧锥形腔体182中)。
尽管其它构造是可行的,但在所示的实施方案中,当盘室176的近侧部分192和远侧部分194之间的压力差超过在15巴至45巴压力范围内的预定值时,形成柔性浮动盘190的弹性材料具有允许柔性浮动盘190呈现近侧室表面178和远侧室表面180的形状的刚度。由于柔性浮动盘190可呈现近侧室表面178和远侧室表面180的形状,因此当盘室176的近侧部分192和远侧部分194之间的压力差较高时,其由近侧室表面178和远侧室表面180中的一者完全支撑。当柔性浮动盘190以高压力差完全挠曲到近侧室表面178或远侧室表面180中时,这通过减小弹性材料上的内应力来增加柔性浮动盘190的耐久性。柔性浮动盘190的弹性材料可选自多种不同的材料。在一个示例中,柔性浮动盘190可为以商品名
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得自Trelleborg Group的聚氨酯材料,其具有95(肖氏硬度A)的硬度和2,030磅/平方英寸(psi)的弹性模量。
在所示的实施方案中,柔性浮动盘190是圆柱形的,具有矩形轮廓、2毫米至8毫米(mm)范围内的厚度196和大约28毫米(mm)的直径198。近侧锥形腔体182和远侧锥形腔体184中的每一者具有9毫米(mm)的深度200,并且近侧盘座186和远侧盘座188通过6毫米至10毫米(mm)范围内的间隙201纵向间隔开。在端盖120拧入阻尼器壳体104中的实施方案中,间隙201能够通过相对于阻尼器壳体104旋转端盖120来调节。根据间隙201和柔性浮动盘190的厚度196,柔性浮动盘190在第一位置和第二位置之间的总行程距离在1毫米至5毫米(mm)的范围内。在所示的实施方案中,近侧锥形腔体182和远侧锥形腔体184具有互补的镜像形状;然而,应当理解,其中近侧锥形腔体182和远侧锥形腔体184具有不同的形状和/或尺寸的其它构造是可行的。
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。当减震器20经受小冲程时,柔性浮动盘190保持在中间位置(图3),其中柔性浮动盘190与近侧盘座186和远侧盘座188纵向间隔开。液压流体可通过活塞保持器137中的第一通孔172流入和流出盘室176的近侧部分192,并且液压流体可通过端盖120中的第二通孔174流入和流出盘室176的远侧部分194。液压流体流入和流出盘室176的近侧部分192和远侧部分194在柔性浮动盘190中引起小的纵向运动,这导致流体沿流动路径202、204流过第二阀组件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流过第一阀组件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。换句话讲,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,当柔性浮动盘190与近侧盘座186或远侧盘座188接触并且开始挠曲到近侧锥形腔体182或远侧锥形腔体184中时,通过第二阀组件140、142的液压流体的流动逐渐减少。换句话讲,由于柔性浮动盘190的纵向运动减慢,因此减少了通过第二阀组件140、142的流体流,这导致在大冲程期间的硬阻尼。
参考图3和图5,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端盖120中的第二通孔174并进入盘室176的远侧部分194。盘室176的远侧部分194中的液压流体将柔性浮动盘190推向与冲程相关的阻尼器组件66的近侧端部100。这迫使盘室176的近侧部分192中的液压流体流过活塞保持器137中的第一通孔172,通过第二阀组件140、142中的压缩通道144进入中间室136,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139、202)。流体流的量将由第二工作室46内积聚的压力的量以及第一通孔172和第二通孔174的尺寸确定。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、142两者。然而,如图5所示,随着压缩冲程的长度增加,柔性浮动盘190将在柔性浮动盘190到达第一位置时接触近侧盘座186。当发生这种情况时,柔性浮动盘190抵靠近侧室表面178密封并且开始挠曲到活塞保持器137中的近侧锥形腔体182中。这逐渐减少了通过第一通孔172的流体流并因此减少了通过第二阀组件140、142中的压缩通道144的流体流,以提供从初始软阻尼到硬阻尼的平滑过渡。
参考图3和图6,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139)。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进入中间室136中,并且然后经由活塞保持器137中的第一通孔172流入盘室176的近侧部分192中。盘室176的近侧部分192中的液压流体将柔性浮动盘190推向与冲程相关的阻尼器组件66的远侧端部102。这迫使盘室176的远侧部分194中的液压流体流过端盖120中的第二通孔174并流出到第二工作室46中(箭头208)。流体流的量将由第一工作室44内积聚的压力的量以及第一通孔172和第二通孔174的尺寸确定。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、142两者。然而,如图6所示,随着回弹冲程的长度增加,柔性浮动盘190将在柔性浮动盘190到达第二位置时接触远侧盘座188。当发生这种情况时,柔性浮动盘190抵靠远侧室表面180密封并开始挠曲到端盖120中的远侧锥形腔体184中。这逐渐减少了通过第一通孔172的流体流并因此减少了通过第二阀组件140、142中的回弹通道146的流体流,以提供从初始软阻尼到硬阻尼的平滑过渡。
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。此外,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。参考图7,当柔性浮动盘190在到达第一位置之后挠曲到近侧锥形腔体182中以及当柔性浮动盘190在到达第二位置之后挠曲到远侧锥形腔体184中时,柔性浮动盘190逐渐耗散能量(图7)。柔性浮动盘190的挠曲提供软阻尼和硬阻尼之间的平滑过渡,以避免不需要的切换噪声。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。
在图4和图8至图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4和图8至图10所示的与冲程相关的阻尼器组件66'与图3和图5至图7所示的与冲程相关的阻尼器组件66相同。根据该实施方案,与冲程相关的阻尼器组件66'包括具有不同形状的盘室176'。盘室176'包括分别具有近侧锥形腔体182'和远侧锥形腔体184'的近侧室表面178'和远侧室表面180'。近侧室表面178'由活塞保持器137'限定,并且远侧室表面180'由端盖120'限定。近侧室表面178'和远侧室表面180'各自具有圆锥漏斗状形状。尽管多种不同的几何形状是可行的,但在所示的实施方案中,近侧室表面178'和远侧室表面180'相对于纵向轴线35以47.5度至62.5度范围内的角度210径向向内倾斜。这赋予近侧锥形腔体182'和远侧锥形腔体184'的V形轮廓95度至125度范围内的角跨度212。
近侧室表面178'包括延伸穿过活塞保持器137'以与中间室136连通的第一多个孔214。第一多个孔214相对于近侧盘座186沿近侧室表面178'布置在多个不同的纵向位置216处,使得当柔性浮动盘190在与第一位置中的近侧盘座186接触之后挠曲到近侧锥形腔体182'中时,柔性浮动盘190顺序地封闭第一多个孔214中的孔214(图8)。相似地,远侧室表面180'包括延伸穿过端盖120'以与第二工作室46连通的第二多个孔218。第二多个孔218相对于远侧盘座188布置在多个不同的纵向位置220处,使得当柔性浮动盘190在与第二位置中的远侧盘座188接触之后挠曲到远侧锥形腔体184'中时,柔性浮动盘190顺序地封闭第二多个孔218中的孔218(图9)。尽管其它构造是可行的,但在所示的实施方案中,第一多个孔214以盘旋(即,螺旋)图案布置在近侧室表面178'上,并且第二多个孔218以盘旋(即,螺旋)图案布置在远侧室表面180'上。
第一多个孔214和第二多个孔218中的孔214、218的数量和尺寸可根据应用而变化。在所示的示例中,第一多个孔214和第二多个孔218中的每个孔214、218具有3.4毫米(mm)的孔径222。根据所示的实施方案,第一多个孔214被构造成具有等于杆通道138的横截面积的组合横截面积。第二多个孔218也是如此,其具有等于杆通道138的横截面积的组合横截面积。这意味着通过第一多个孔214和第二多个孔218的流体的体积流量能够等于通过杆通道138的流体的体积流量。
参考图4和图8,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端盖120'中的第二通孔174和第二多个孔218,并进入盘室176'的远侧部分194。盘室176'的远侧部分194中的液压流体将柔性浮动活塞190推向与冲程相关的阻尼器组件66'的近侧端部100。这迫使盘室176'的近侧部分192中的液压流体流过第一通孔172和活塞保持器137'中的第一多个孔214,通过第二阀组件140、142中的压缩通道144进入中间室136,并进入近侧室134中,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139、202)。流体流的量将由第二工作室46内积聚的压力的量以及第一通孔172和第二通孔174的尺寸以及第一多个孔214和第二多个孔218的尺寸确定。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、142两者。然而,如图8所示,随着压缩冲程的长度增加,柔性浮动盘190将在柔性浮动盘190到达第一位置时接触近侧盘座186。当发生这种情况时,柔性浮动盘190抵靠近侧室表面178'密封并且开始挠曲到活塞保持器137'中的近侧锥形腔体182'中。这逐渐且顺序地封闭第一多个孔214中的孔214并因此减少进入中间室136中并通过第二阀组件140、142中的压缩通道144流出的流体流,以提供从初始软阻尼到硬阻尼的平滑过渡。
参考图4和图9,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139)。随着压力积聚,近侧室134中的液压流体通过第二阀组件140、142中的回弹通道146进入中间室136中,并且然后经由活塞保持器137'中的第一通孔172和第一多个孔214流入盘室176'的近侧部分192中。盘室176'的近侧部分192中的液压流体将柔性浮动盘190推向与冲程相关的阻尼器组件66'的远侧端部102。这迫使盘室176’的远侧部分194中的液压流体流过端盖120'中的第二通孔174和第二多个孔218并流出到第二工作室46中(箭头208)。流体流的量将由第一工作室44内积聚的压力的量以及第一通孔172和第二通孔174以及第一多个孔214和第二多个孔218的尺寸确定。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、142两者。然而,如图9所示,随着回弹冲程的长度增加,柔性浮动盘190将在柔性浮动盘190到达第二位置时接触远侧盘座188。当发生这种情况时,柔性浮动盘190抵靠远侧室表面180'密封并开始挠曲到端盖120'中的远侧锥形腔体184'中。这逐渐且顺序地封闭第二多个孔218中的孔218并因此减少流出盘室176'的流体流,这导致通过第二阀组件140、142中的回弹通道146的较少流体流,以提供从初始软阻尼到硬阻尼的平滑过渡。
当柔性浮动活塞190在到达第一位置之后挠曲到近侧锥形腔体182'中时,柔性浮动活塞190逐渐耗散能量,并且当柔性浮动活塞190在到达第二位置之后挠曲到远侧锥形腔体184'中时,其耗散能量(图10)。柔性浮动活塞190的挠曲提供软阻尼和硬阻尼之间的平滑过渡,以避免不需要的切换噪声。此外,当柔性浮动盘190接近第一位置和第二位置时,柔性浮动盘190的速度受到液压控制,以随着柔性浮动盘190开始顺序地封闭第一多个孔214或第二多个孔218而逐渐减慢,这限制了流体流入或流出盘室176',并且为柔性浮动盘190形成柔软的液压止动件。这减少了减震器20内部的压力波,该压力波原本是如果使用刚性浮动活塞和/或矩形室(参见图13至图15)产生的。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。此外,由于当柔性浮动盘190接近第一位置和第二位置时,第一多个孔214和第二多个孔218耗散能量并减慢柔性浮动盘190的纵向运动,所以盘室176'中需要更小的内部空间以允许柔性浮动盘190挠曲/偏转。因此,近侧锥形腔体182'和远侧锥形腔体184'可被制成较浅,这减小了与冲程相关的阻尼器组件66'的总长度。这是特别有利的,因为内部减震器部件(诸如与冲程相关的阻尼器组件66')的长度限制了减震器20的行程距离(即,活塞杆34可在压缩冲程和回弹冲程期间回缩并延伸到压力管30中和从压力管延伸出的最大距离)。换句话讲,在该实施方案中,通过将近侧锥形腔体182'和远侧锥形腔体184'制成较浅而不使降噪性能发生任何相关联的降低,可使死区长度(即,内部活塞组件130与压力管30的第二端部55之间的长度)最小化。通过减小与冲程相关的阻尼器组件66'的总长度,对于任何给定的减震器长度,可增加减震器20中的行程长度。
图11是示出通过图3和图4所示的示例性与冲程相关的阻尼器组件66、66'的流体流量Q与柔性浮动盘190的位置X的关系的曲线图。进出盘室176、176'的流体流量Q沿y轴(即,竖直轴线)绘制,并且柔性浮动盘190的位置X沿x轴(即,水平轴线)绘制。曲线图示出了当柔性浮动盘190在减震器20的回弹冲程期间从第一位置运动到第二部分时的流量分布。因此,当柔性浮动盘190处于第一位置时,柔性浮动盘190的位置X等于零。虚线POC示出了柔性浮动盘190接触远侧盘座188的接触点(即,第二位置)。如在曲线图中可见,当柔性浮动盘190从第一位置运动到第二位置时,流体流量Q保持基本上恒定。在接触点POC之后,流体流量Q随后随着柔性浮动盘190挠曲到远侧锥形腔体184、184'中而逐渐减小。
图12是示出图3和4所示的柔性浮动盘190两端的压力差dP与柔性浮动盘190的位置X的关系的曲线图。盘室176、176'的近侧部分190和远侧部分192之间的压力差dP沿y轴(即,竖直轴线)绘制,并且柔性浮动盘190的位置X沿x轴(即,水平轴线)绘制。该曲线图示出了当柔性浮动盘190在减震器20的回弹冲程期间从第一位置运动到第二部分时的压力分布。因此,当柔性浮动盘190处于第一位置时,柔性浮动盘190的位置X等于零。虚线POC示出了柔性浮动盘190接触远侧盘座188的接触点(即,第二位置)。如在曲线图中可见,当柔性浮动盘190从第一位置运动到第二位置时,压力差dP保持基本上恒定。在接触点POC之后,压力差dP逐渐增大,这用于使柔性浮动盘190进一步逐渐挠曲到远侧锥形腔体184、184'中。
参考图13至图15,示出了不同的与冲程相关的阻尼器组件400。与冲程相关的阻尼器组件400包括具有近侧平面壁404和远侧平面壁406的活塞室402,该近侧平面壁和远侧平面壁赋予活塞室402矩形轮廓。浮动活塞408滑动地设置在活塞室402中,用于在第一位置(图13)和第二位置(图15)之间运动。浮动活塞408不包括任何流体流动通道,使得浮动活塞408将活塞室402分成近侧部分410和远侧部分412。图13至图15示出了浮动活塞408在回弹冲程期间的运动。在图13中,浮动活塞408被示出为处于第一位置,其中浮动活塞408邻接活塞室402的近侧平面壁404。在图14中,浮动活塞408被示出为处于中间位置,其中浮动活塞408与近侧平面壁404和远侧平面壁406纵向间隔开。进入活塞室402的近侧部分410的流体的流量Q迫使浮动活塞408朝向远侧平面壁406滑动。在图15中,浮动活塞408被示出为处于第二位置,其中浮动活塞408邻接活塞室402的远侧平面壁406,该远侧平面壁充当浮动活塞408的硬(即,突然)止动件。在压缩冲程期间情况相反。
图16是示出通过图13至图15所示的与冲程相关的阻尼器组件400的流体流量Q与浮动活塞408的位置X的关系的曲线图。进出活塞室402的流体流量Q沿y轴(即,竖直轴线)绘制,并且浮动活塞408的位置X沿x轴(即,水平轴线)绘制。该曲线图示出了当浮动活塞408在回弹冲程期间从第一位置运动到第二部分时的流量分布。因此,当浮动活塞408处于第一位置时,浮动活塞408的位置X等于零。虚线POC示出了浮动活塞408接触远侧平面壁406的接触点(即,第二位置)。如在曲线图中可见,当浮动位置408从第一位置运动到第二位置时,流体流量Q保持基本上恒定。在接触点POC之后,当浮动活塞408撞击远侧平面壁406时,流体流量Q突然下降。流体流量Q的这种突然下降在活塞室402中产生压力脉冲或峰值(参见图17)。本文所公开的示例性与冲程相关的阻尼器组件66、66'被设计成避免该压力脉冲或峰值。
图17是示出图13至图15所示的浮动活塞408两端的压力差dP与浮动活塞408的位置X的关系的曲线图。活塞室402的近侧部分410和远侧部分412之间的压力差dP沿y轴(即,竖直轴线)绘制,并且浮动活塞408的位置X沿x轴(即,水平轴线)绘制。该曲线图示出了当浮动活塞408在回弹冲程期间从第一位置运动到第二部分时的压力分布。因此,当浮动活塞408处于第一位置时,浮动活塞408的位置X等于零。虚线POC示出了浮动活塞408接触远侧平面壁406的接触点(即,第二位置)。从曲线图中可以看出,当浮动活塞408从第一位置运动到第二位置时,压力差dP保持基本上恒定。在接触点POC之后,压力差dP作为压力脉冲或峰值快速增加,这可引起活塞杆34的加速度的快速变化或峰值。活塞杆34的加速度中的这些峰值可在车辆10中引起不需要的噪声。将图11至图12与图16至图17进行比较,可以看出,使用柔性浮动盘190,该柔性浮动盘可在盘室176、176'的相对纵向末端处挠曲到近侧锥形腔体182、182'和远侧锥形腔体184、184'中,导致在柔性浮动盘190在回弹冲程期间到达第二位置之后流量Q逐渐减小很多并且压力差dP逐渐增大很多。当柔性浮动盘190在压缩冲程期间到达第一位置时也是如此。因此,本文所公开的示例性与冲程相关的阻尼器组件66、66'减少了不需要的噪声、振动和不平顺性(NVH)。
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 (13)

1.一种用于车辆的阻尼器系统,所述阻尼器系统包括:
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运动,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和所述第二工作室之间的流体流动;以及
阻尼器组件,所述阻尼器组件包括联接到所述活塞杆的阻尼器壳体、盘室和可滑动地接纳在所述盘室中的柔性浮动盘,所述柔性浮动盘在所述盘室中是非偏置且自由浮动的以在第一位置和第二位置之间运动,所述盘室由限定近侧锥形腔体的近侧室表面和限定远侧锥形腔体的远侧室表面界定,所述柔性浮动盘由弹性材料制成,使得当所述柔性浮动盘处于所述第一位置时,所述柔性浮动盘适于在与所述近侧室表面接触后挠曲到所述近侧锥形腔体中,并且当所述柔性浮动盘处于所述第二位置时,所述柔性浮动盘适于在与所述远侧室表面接触后挠曲到所述远侧锥形腔体中;
其中所述柔性浮动盘缺少流体通道,使得所述柔性浮动盘将所述盘室分成近侧部分和远侧部分;
其中所述阻尼器组件包括所述阻尼器壳体内的内腔,所述内腔容纳第二活塞组件,所述第二活塞组件将所述内腔分成近侧室和中间室,所述内腔的所述中间室被设置成与所述盘室的所述近侧部分流体连通。
2.根据权利要求1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。
3.根据权利要求2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。
4.根据权利要求1所述的阻尼器系统,其中所述近侧室表面和所述远侧室表面中的每一者具有凹形碗状形状。
5.根据权利要求4所述的阻尼器系统,其中形成所述柔性浮动盘的所述弹性材料具有一定刚度,所述一定刚度允许当所述盘室的所述近侧部分和所述远侧部分之间的压力差超过15巴的预定值时,所述柔性浮动盘呈现所述近侧室表面和所述远侧室表面的形状。
6.根据权利要求1所述的阻尼器系统,其中所述近侧室表面和所述远侧室表面中的每一者具有圆锥漏斗状形状。
7.根据权利要求1所述的阻尼器系统,其中所述近侧室表面包括用于将流体输送进和输送出所述盘室的所述近侧部分的第一多个孔,所述第一多个孔布置在多个不同的纵向位置处,使得当所述柔性浮动盘挠曲到所述近侧锥形腔体中时,所述柔性浮动盘顺序地封闭所述第一多个孔中的所述孔,并且其中所述远侧室表面包括用于将流体输送进和输送出所述盘室的所述远侧部分的第二多个孔,所述第二多个孔布置在多个不同的纵向位置处,使得当所述柔性浮动盘挠曲到所述远侧锥形腔体中时,所述柔性浮动盘顺序地封闭所述第二多个孔中的所述孔。
8.一种用于车辆的阻尼器系统,所述阻尼器系统包括:
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运动,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和所述第二工作室之间的流体流动;以及
阻尼器组件,所述阻尼器组件包括联接到所述活塞杆的阻尼器壳体、由近侧室表面和远侧室表面界定的盘室、以及可滑动地接纳在所述盘室中的柔性浮动盘,所述柔性浮动盘在所述盘室中是非偏置且自由浮动的,以在所述柔性浮动盘接触所述近侧室表面的第一位置和所述柔性浮动盘接触所述远侧室表面的第二位置之间运动,所述盘室包括用于将流体输送进和输送出所述盘室的多个孔,所述多个孔布置在多个不同的纵向位置处,使得当所述柔性浮动盘接近所述第一位置和所述第二位置时,所述柔性浮动盘顺序地封闭所述盘室中的所述孔,以限制流体流动并减慢所述柔性浮动盘的纵向运动。
9.根据权利要求8所述的阻尼器系统,其中所述柔性浮动盘缺少流体通道,使得所述柔性浮动盘将所述盘室分成近侧部分和远侧部分。
10.根据权利要求9所述的阻尼器系统,其中所述阻尼器组件包括所述阻尼器壳体内的内腔,所述内腔容纳第二活塞组件,所述第二活塞组件将所述内腔分成近侧室和中间室,所述内腔的所述中间室被设置成与所述盘室的所述近侧部分流体连通。
11.根据权利要求10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。
12.根据权利要求11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。
13.根据权利要求11所述的阻尼器系统,其中所述盘室中的所述多个孔包括第一多个孔和第二多个孔,所述第一多个孔在所述近侧室表面和所述中间室之间延伸,并且所述第二多个孔在所述远侧室表面和所述第二工作室之间延伸。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016208845A1 (de) * 2016-05-23 2017-11-23 Thyssenkrupp Ag Frequenzselektiver Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Bypasssteuerventil
US11904650B2 (en) * 2021-08-25 2024-02-20 DRiV Automotive Inc. Shock absorber
US11904647B2 (en) 2021-12-03 2024-02-20 DRiV Automotive Inc. Vehicle suspension damper including floating piston

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101451585A (zh) * 2007-12-05 2009-06-10 株式会社万都 减震器
JP2011202789A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Showa Corp 油圧緩衝器の減衰力調整構造
CN102734373A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 日立汽车系统株式会社 缓冲器
CN105190083A (zh) * 2013-03-27 2015-12-23 萱场工业株式会社 缓冲装置
CN105452708A (zh) * 2013-08-26 2016-03-30 坦尼科汽车操作有限公司 带有依赖频率的被动阀的减震器

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3232390A (en) 1963-07-03 1966-02-01 Kayaba Industry Co Ltd Shock absorber including spring loaded valve in piston
US3180453A (en) 1963-08-16 1965-04-27 Kayaba Industry Co Ltd Valve device of an oil damper for suspension of a wheel of a vehicle
US3379286A (en) 1966-03-30 1968-04-23 Takagi Tatsuya Oil damper
US3570635A (en) 1967-12-11 1971-03-16 Tatsuya Takagi Oil-type vibration damper
DE2302310A1 (de) 1973-01-18 1974-07-25 Hemscheidt Maschf Hermann Hydraulischer schwingungsdaempfer
JPS5851159B2 (ja) 1975-03-14 1983-11-15 松下電工株式会社 ダイヤフラムポンプ
US4356898A (en) 1979-11-20 1982-11-02 Maremont Corporation Valve assembly and reduced harshness shock absorber embodying the same
JPH0524831Y2 (zh) 1986-02-20 1993-06-23
US4874066A (en) 1987-12-04 1989-10-17 S.U.I. Corporation Variable flow shock absorber and method
JPH0251637A (ja) 1988-08-12 1990-02-21 Tokico Ltd 減衰力調整式油圧緩衝器
US5058715A (en) 1988-11-28 1991-10-22 Ilan Silberstein Shock absorber
GB2250080B (en) 1990-10-19 1994-08-17 Tokico Ltd Hydraulic shock absorber
US5501244A (en) 1994-11-14 1996-03-26 Emhart Inc. Valve assembly
KR200143946Y1 (ko) 1996-12-19 1999-06-15 정몽규 액체봉입식 엔진마운트
US6220409B1 (en) 1999-05-06 2001-04-24 Tenneco Automotive Inc. Stroke dependent bypass
DE10300107B3 (de) 2003-01-07 2004-05-13 Thyssenkrupp Bilstein Gmbh Einrichtung für hydraulische Schwingungsdämpfer
DE102004001743A1 (de) 2003-01-29 2004-08-05 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit einer amplitudenabhängigen Dämpfkraftcharakteristik
DE502004005243D1 (de) 2003-07-08 2007-11-29 Thyssenkrupp Bilstein Suspensi Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfung
US6918473B2 (en) 2003-09-17 2005-07-19 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Stroke dependent bypass
JP4491270B2 (ja) 2004-04-26 2010-06-30 カヤバ工業株式会社 油圧緩衝器
DE102005055801B3 (de) 2005-11-21 2007-02-15 Thyssenkrupp Bilstein Suspension Gmbh Schwingungsdämpfer mit amplitudenselektiver Dämpfungseinrichtung
US8083039B2 (en) * 2007-08-29 2011-12-27 Tenneco Automotive Operating Company, Inc. Disc spring intake
US20090145708A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Mando Corporation Shock absorber
KR101272755B1 (ko) 2009-02-17 2013-06-10 주식회사 만도 쇽업소버
JP5859813B2 (ja) 2010-12-28 2016-02-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 緩衝器
KR101254287B1 (ko) 2011-06-09 2013-04-12 주식회사 만도 가변유로를 갖는 쇽업소버의 밸브 구조
KR101288612B1 (ko) 2011-07-21 2013-07-22 주식회사 만도 쇽업소버의 밸브 구조
JP5758235B2 (ja) 2011-08-31 2015-08-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 緩衝器
JP5851159B2 (ja) 2011-08-31 2016-02-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 緩衝器
JP5981800B2 (ja) 2012-08-03 2016-08-31 Kyb株式会社 緩衝装置
WO2014148599A1 (ja) 2013-03-22 2014-09-25 カヤバ工業株式会社 緩衝装置
KR101426810B1 (ko) 2013-05-28 2014-08-05 주식회사 만도 주파수 감응형 쇽업소버
JP6108550B2 (ja) 2013-09-19 2017-04-05 Kyb株式会社 緩衝装置
KR101798555B1 (ko) 2013-11-27 2017-11-16 주식회사 만도 쇽업소버
DE102013224724A1 (de) 2013-12-03 2015-06-03 Zf Friedrichshafen Ag Schwingungsdämpfer mit selektiver Dämpfung
DE102016200935B4 (de) 2016-01-22 2018-11-22 Thyssenkrupp Ag Schwingungsdämpfer mit frequenzabhängig arbeitender Ventilanordnung
US11118648B2 (en) 2017-03-13 2021-09-14 Hitachi Astemo, Ltd. Damping force adjustable shock absorber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101451585A (zh) * 2007-12-05 2009-06-10 株式会社万都 减震器
JP2011202789A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Showa Corp 油圧緩衝器の減衰力調整構造
CN102734373A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 日立汽车系统株式会社 缓冲器
CN105190083A (zh) * 2013-03-27 2015-12-23 萱场工业株式会社 缓冲装置
CN105452708A (zh) * 2013-08-26 2016-03-30 坦尼科汽车操作有限公司 带有依赖频率的被动阀的减震器

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