CN113366241B - 弹性体弹簧/阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减震器，包括连接到第一伸缩构件的第一端配件、连接到第二伸缩构件的第二端配件，第一和第二伸缩构件相对于彼此可伸缩地安装。弹性体弹簧/阻尼器设置在第一伸缩构件和第二伸缩构件之间。

Description

弹性体弹簧/阻尼器
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年2月5日提交的第62/801,279号美国临时申请的优先权和权益。上述申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种车辆车轮悬架系统，更具体地，本发明涉及用于车辆车轮悬架系统的弹簧/阻尼器。
背景技术
本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并不构成现有技术。
在车辆中，减震器与弹簧结合使用以减少道路颠簸的影响，从而提高乘坐质量和车辆操控性。减震器与悬架弹簧结合使用，从而减震器抑制弹簧振动。常见的减震器使用液压流体和/或气动室以及阀门来吸收弹簧的多余能量。减震器往往很重，还需要流体密封，这会导致定期维护或修理。
本公开解决了与减震器相关的这些问题，以及与机动车辆中的通知(notice)、振动、粗糙度(NVH)以及重量相关的其他问题。
发明内容
本节提供了本公开内容的一般概述，并不是对其全部范围或所有特征的全面公开。
根据本公开的一种形式，减震器包括连接到第一伸缩构件的第一端配件和连接到第二伸缩构件的第二端配件。第一和第二伸缩构件相对于彼此伸缩地安装。弹性体系统设置在第一伸缩构件和第二伸缩构件之间并且构造成沿减震器的长度在第一端配件和第二端配件之间提供可变的刚度和阻尼特性。
在一个变型中，第一伸缩构件包括第一座并且第二伸缩构件包括第二座，并且弹性体系统设置在第一座和第二座之间。在另一个这样的变型中，第一伸缩构件包括第一管状部分，第一座从第一管状部分径向向外延伸，第二伸缩构件包括第二管状部分，第二座从第二管状部分径向向外延伸。
在另一个变型中，弹性体系统包括相互堆叠的多个弹性体环。在另一个这样的变型中，多个弹性体环由至少两种不同的弹性材料制成。在另一个这样的变型中，多个弹性体环中的至少两个具有不同的几何形状。在另一个这样的变型中，多个弹性体环中的至少两个具有不同的高度。在另一个这样的变型中，多个弹性体环中的至少一个包括结构填充物。
在另外的变型中，弹性体系统包括单体式主体。在另外的这样的变型中，单体式主体包括延伸穿过单体式主体的多个孔。在另外的这样的变型中，单体式主体包括结构填充物。
在另一个变型中，弹性体系统设置在第一和第二伸缩构件内。在另一个这样的变型中，弹性体系统包括多个弹性体构件。在另一个这样的变型中，多个弹性体构件在彼此之上堆叠。
从这里提供的描述中，其他适用领域将更为清楚。应当理解，描述和具体示例仅用于说明的目的，并不用于限制本公开的范围。
附图说明
参考附图，为了更好地理解本公开，现在将通过示例的方式描述本公开的各种形式，其中：
图1是具有根据本公开的原理的弹性体弹簧/阻尼器的车轮悬架系统的立体图；
图2是图1的弹性体弹簧/阻尼器的截面图。
图3是具有根据本公开原理的替代性弹性体弹簧/阻尼器的车轮悬架系统的立体图；
图4是图3的替代性弹性体弹簧/阻尼器的截面图；以及
图5是根据本公开的原理的另一替代性弹性体弹簧/阻尼器的截面图。
在此描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解，在所有附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
参考图1，示出的车辆车轮悬架系统10包括适于安装到车身或车架(未示出)的下悬架臂12和上悬架臂14。转向节16由上、下悬架臂14、12可枢转地支撑。轮毂18由转向节16支撑。轮毂18适于支撑车轮(未示出)。
减震器20连接到下悬架臂12。参考图2，减震器20包括相对于彼此可伸缩地安装的下端部22(在本文中也称为第一伸缩构件)和上端部24(在本文中也称为第二伸缩构件)。下端部22包括连接到下悬架臂12的下端配件26(在本文中也称为第一端配件)和附接到下端配件26的第一圆柱体28(在本文中也称为第一管状部分)。上端部24包括适于连接到车身或车架的上端配件30(在本文中也称为第二端配件)并且包括附接到下端配件30的第二圆柱体32(在本文中也称为第二管状部分)。第一圆柱体28可伸缩地容纳在第二圆柱体32中。上端配件30还可包括活塞杆34，活塞杆34支撑第一圆柱体28内的活塞36。活塞杆34还由支撑在第一圆柱体28的开口端处的轴承38引导。带有活塞36和轴承38的活塞杆34以相对于下端部22伸缩的方式引导上端部24。
下端部22包括从第一圆柱体28径向向外延伸的第一座40，上端部24包括从第二圆柱体32径向向外延伸的第二座42。弹性体弹簧/阻尼器50(在本文中也称为弹性体系统)设置在下端部22和上端部24之间，并且构造成沿减震器20的长度在下端配件26和上端配件30之间提供可变的刚度和阻尼特性。在一个变型中，弹性体弹簧/阻尼器50设置在第一座40和第二座42之间。为了调整弹性体弹簧/阻尼器以提供期望的刚度和阻尼特性，弹性体弹簧/阻尼器50可以采用各种形式。
如图1和2所示，弹性体弹簧/阻尼器50可包括多个弹性体环52a-52f。多个弹性体环52a-52f可以相互堆叠。弹性体环52a-52f可由相同或不同(例如，至少两种)材料制成。材料可包括表现出弹性或类似橡胶特性的任何材料，可以包括各种形式的橡胶、硅树脂和泡沫，包括但不限于天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚丙烯酸橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶、全氟橡胶和开闭孔泡沫。此外，这些弹性体环52a-52f可以包括可选的结构填充物，例如碳纤维，以增加刚度和阻尼特性。
此外，弹性体环52a-52f可以是相同或不同的尺寸和/或形状(例如，多个弹性体环中的至少两个可以具有不同的几何形状)。弹性体环52a-52f可以具有起伏的上表面和/或下表面54、56(图1中最佳示出)，从而起伏的峰部能够吸收更多的力。以这种方式，弹性体环52a-52f中的至少一个对相邻弹性体环可具有起伏表面。此外，弹性体环52a-52f可设有孔或其他几何特征以提供所需的刚度和阻尼特性。
作为替代方案，如图3和图4所示，其中共同的元件包括与图1和图2中描述的相同的附图标记，弹性体弹簧/阻尼器150可以形成为单个主体152，其在一种形式中是如图所示的圆柱形(在本文中也称为单体式主体)并且设置有孔154，孔154至少部分地延伸穿过有不同尺寸、形状和样式的单体式主体152，以向弹性体弹簧/阻尼器提供沿其长度的所需的刚度和阻尼特性。圆柱体152可以包括任何表现出弹性或类似橡胶特性的材料，可以包括各种形式的橡胶、硅树脂和泡沫，包括但不限于天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚丙烯酸橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟弹性体、全氟弹性体以及开闭孔泡沫。此外，单体式主体152可以包括可选的结构填充物，例如碳纤维，以增加刚度和阻尼特性。
如图3所示，孔154可以是三角形或菱形形状并在孔154之间提供对角弹性体结构156。可以使用替代形状的孔和不同的间距和样式来提供所需的刚度和阻尼特性。因此，此处所示的几何形状不应被解释为限制本公开的范围。
参考图5，减震器220包括相对于彼此可伸缩地安装的下端部222(在本文中也称为第一伸缩构件)和上端部224(在本文中也称为第二伸缩构件)。下端部222包括连接到下悬架臂12的下端配件226(在本文中也称为第一端配件)并且包括附接到下端配件226的第一圆柱体228(在本文中也称为第一管状部分)。上端部224包括适于连接到车身或车架的上端配件230(在本文中也称为第二端配件)并且包括附接到上端配件30的第二圆柱体232(在本文中也称为第二管状部分)。第一圆柱体228可伸缩地容纳在第二圆柱体232中。
第一圆柱体228和第二圆柱体232限定了腔室240。弹性体弹簧/阻尼器250(在本文中也称为弹性体系统)设置在腔室240内并且设置在下端部222和上端部224之间，并且构造成沿减震器的腔体长度在下端配件226和上端配件230之间提供可变刚度和阻尼特性。为了调整弹性体弹簧/阻尼器以提供期望的刚度和阻尼特性，弹性体弹簧/阻尼器250可以采用各种形式。如图所示，弹性体弹簧/阻尼器250可以包括多个弹性体构件252a-252b。多个弹性体构件252a-252b可以在彼此之上堆叠。弹性体构件252a-252b可由相同或不同(例如，至少两种)材料制成。例如，弹性体构件252a可以是环形圈的形式并且弹性体构件252b可以是设置在环形圈252a内的圆柱杆的形式。弹性体构件252a、252b中的每一个可以被分成多个组件并且可以由不同的材料制成。材料可包括表现出弹性或类似橡胶的特性的任何材料，可以包括各种形式的橡胶、硅树脂和泡沫，包括但不限于天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶丁腈橡胶,氢化丁腈橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚丙烯酸橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶、全氟橡胶和开闭孔泡沫。弹性体构件252a-252b还可设有孔或其他几何特征以提供给弹性体构件252a-252b所需的刚度和阻尼特性。此外，弹性构件252a-252b可以包括可选的结构填充物，例如碳纤维，以增加刚度和阻尼特性。
本公开的弹性体弹簧/阻尼器代替了通常填充有流体并且需要昂贵的密封件和阀门才能正常工作的较重的金属弹簧和阻尼器系统。阀门和密封件可能会泄漏并可能需要维护。因此，弹性体弹簧/阻尼器提供了显著的重量减轻并且不再需要昂贵的密封件和阀门。
除非本文另有明确说明，所有表示机械/热性能、成分百分比、尺寸和/或公差或其他特性的数值在描述本发明的范围时应理解为由“大约”或“近似”一词修改。由于包括工业实践、材料、制造和组装公差以及测试能力的各种原因，需要进行这种修改。
如本文使用的，词句A、B和C中的至少一个应解释为表示逻辑(A或B或C)，使用非排他性逻辑的或，并且不应解释为表示“至少一个A、至少一个B、至少一个C”。
本公开内容的描述在本质上仅是示例性的，因此，不背离本公开内容的实质的变化旨在落入本公开内容的范围内。这种变化不应被视为背离本公开的主旨和范围。

Claims (4)

1.一种减震器，包括：
连接到第一伸缩构件的第一端配件；
连接到第二伸缩构件的第二端配件，第一伸缩构件和第二伸缩构件相对于彼此能够伸缩地安装；以及
弹性体系统，所述弹性体系统设置在所述第一伸缩构件和所述第二伸缩构件之间，其中所述弹性体系统构造成沿减震器的长度在第一端配件和第二端配件之间提供可变的刚度和阻尼特性，
其中所述弹性体系统包括单体式主体，所述单体式主体包括延伸穿过所述单体式主体的多个孔。
2.根据权利要求1所述的减震器，其中所述第一伸缩构件包括第一座，所述第二伸缩构件包括第二座，其中所述弹性体系统设置在所述第一座和所述第二座之间。
3.根据权利要求2所述的减震器，其中，所述第一伸缩构件包括第一管状部分，所述第一座从所述第一管状部分径向向外延伸，所述第二伸缩构件包括第二管状部分，所述第二座从所述第二管状部分径向向外延伸。
4.根据权利要求1所述的减震器，其中所述单体式主体包括结构填充物。
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