CN114076169B - 一种高效自调节避震器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效自调节避震器，属于避震器领域，一种高效自调节避震器，包括缸筒、拉杆和减震弹簧，拉杆滑动插接在缸筒内，减震弹簧套接在缸筒外壁，拉杆的端部固定有活塞，活塞的圆周侧固定有密封圈，活塞内设有空腔，空腔内设有加速叶片，加速叶片上固定有转轴，转轴通过单向轴承结构转动连接在空腔内，拉杆的端部设有减速仓，转轴的一端延伸至减速仓内并固定有制动盘，减速仓内填充有磁流变液，活塞的底部设有若干与空腔连通的过油孔，活塞的顶部设有若干第一单向孔和第二单向孔，本发明活塞下降前端速率大，下降后端速率渐小，达到阻力自调节的目的，高效提升了减震效率和乘坐舒适性。

Description

一种高效自调节避震器

技术领域

本发明涉及避震器领域，更具体地说，涉及一种高效自调节避震器。

背景技术

汽车行驶过程中，特别是悬架系统受到路面等冲击产生振动，为了克服行驶过程中的震动，提高舒适性能，现汽车中广泛使用减震器于悬架系统中。现汽车领域的减震器以液压减震器，其工作原理是当车身与车桥间受振动产生相对运动时，减震器内的活塞通过上下移动，减震器腔内的减震油便反复的从一个腔经过孔隙流入到另一个腔内，此时，通过孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的摩擦对振动形成阻尼力，从而实现减震目的。

现有的避震器舒适性较差，且在极端驾驶过程中，减震弹簧易压缩至极致而损伤，使其使用寿命大大降低，为此我们提出一种高效自调节避震器来解决以上问题。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效自调节避震器，可以通过带有转轴、制动盘、单向轴承的加速叶片与带有过油孔、第一单向孔、第一单向膜、第二单向孔、第二单向膜的活塞间的相互配合，达到活塞上移阻力大于下移阻力的前提下，当活塞逐步下移至底端时，减速仓内的磁流变液受滑动座的磁环磁力逐步增大，磁流变液由无序排布状态渐变为有序排布方向，使制动盘阻力增大，达到活塞下降速率呈非线性趋势，既下降前端速率大，下降后端速率渐小，达到阻力自调节的目的，高效提升了减震效率和乘坐舒适性。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高效自调节避震器，包括缸筒、拉杆和减震弹簧，所述拉杆滑动插接在缸筒内，所述减震弹簧套接在缸筒外壁，所述拉杆的端部固定有活塞，所述活塞的圆周侧固定有密封圈，所述活塞内设有空腔，所述空腔内设有加速叶片，所述加速叶片上固定有转轴，所述转轴通过单向轴承结构转动连接在空腔内，所述拉杆的端部设有减速仓，所述转轴的一端延伸至减速仓内并固定有制动盘，所述减速仓内填充有磁流变液，所述活塞的底部设有若干与空腔连通的过油孔，所述活塞的顶部设有若干第一单向孔和第二单向孔，所述第一单向孔的底部设有第一单向膜，所述第二单向孔的顶部设有第二单向膜，所述缸筒内设有浮塞，所述浮塞设置在活塞底部，所述缸筒的底部外壁固定有固定座，所述固定座的顶部设有滑动座，所述滑动座为磁环结构，所述滑动座滑动套接在缸筒外壁，所述滑动座与固定座间固定有气囊，所述气囊通过连通软管与缸筒底部连通设置，所述气囊内填充有高压氮气，所述减震弹簧固定在拉杆与滑动座间。本发明通过带有转轴、制动盘、单向轴承的加速叶片与带有过油孔、第一单向孔、第一单向膜、第二单向孔、第二单向膜的活塞间的相互配合，达到活塞上移阻力大于下移阻力的前提下，当活塞逐步下移至底端时，减速仓内的磁流变液受滑动座的磁环磁力逐步增大，磁流变液由无序排布状态渐变为有序排布方向，使制动盘阻力增大，达到活塞下降速率呈非线性趋势，既下降前端速率大，下降后端速率渐小，达到阻力自调节的目的，高效提升了减震效率和乘坐舒适性。

进一步的，所述活塞上移时，所述第二单向膜受油压封闭第二单向孔，所述第一单向膜受油压开启第一单向孔，此时液压油通过第一单向孔流向过油孔。活塞上移阻力大，达到抑制减震弹簧释放弹性势能的目的，有效避免了减震弹簧的复弹，有效提升了乘坐的舒适性。

进一步的，所述活塞下移时，所述第二单向膜受油压开启第二单向孔，所述第一单向膜受油压封闭第一单向孔，此时液压油通过过油孔流向第二单向孔。在加速叶片的加速作用下，液压油流速增大，活塞下移阻力小，达到迅速吸能避震的目的。

进一步的，所述加速叶片在单向轴承的作用下单向旋转，所述加速叶片的单向旋转方向具有加速液压油通过过油孔流向第二单向孔的增益效果。

进一步的，所述气囊为空气减震气囊结构。通过气囊的结构设计，当活塞下移至最底端时，浮塞受其顶部油压作用下压氨气，并将氨气加压至气囊内，气囊受压膨胀，顶升滑动座，进而使减震弹簧在压缩至最低点时，仍然具有气囊的缓冲空间，在极端路况时，能有效避免减震弹簧压缩至极端时，车轮与车架间形成刚性连接，有效提升了剧烈驾驶时的安全性和舒适性。

进一步的，所述第一单向膜、第二单向膜均为环形橡胶片结构，所述第一单向膜的圆周内侧与空腔内壁固定连接，所述第二单向膜的圆周外侧与活塞外壁固定连接。

进一步的，若干所述过油孔、第一单向孔及第二单向孔均呈等圆周状排布，所述过油孔、第一单向孔及第二单向孔的圆周排布半径依次递增。

进一步的，所述过油孔的孔径小于第一单向孔及第二单向孔的孔径。通过过油孔、第一单向孔及第二单向孔的排布半径及结构设计，使过油孔流向第二单向孔的油压增大，通过过油孔与第二单向孔斜向油路设计，使加速叶片能受油路的斜向冲击有效转动，提升了结构运行的稳定性。

进一步的，所述缸筒为外壁设有散热隔仓，所述散热隔仓的内壁设有吸液芯，所述吸液芯为毛细多孔结构，所述散热隔仓内填充有液氨。

进一步的，所述散热隔仓的顶部固定有散热翅片。通过散热隔仓和散热翅片的结构设计，当拉杆在缸筒内往复运动产生大量热量时，热量传递至散热隔仓内的液氨，液氨受热气化吸收大量热量，此时气化的液氨上升至散热隔仓的顶部凝结，在吸液芯的毛细吸附及重力作用下回流至散热隔仓的底部，结合散热翅片的散热作用，达到快速循环散热的目的，有效提升了缸筒及其内部组件的使用寿命。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过带有转轴、制动盘、单向轴承的加速叶片与带有过油孔、第一单向孔、第一单向膜、第二单向孔、第二单向膜的活塞间的相互配合，达到活塞上移阻力大于下移阻力的前提下，当活塞逐步下移至底端时，减速仓内的磁流变液受滑动座的磁环磁力逐步增大，磁流变液由无序排布状态渐变为有序排布方向，使制动盘阻力增大，达到活塞下降速率呈非线性趋势，既下降前端速率大，下降后端速率渐小，达到阻力自调节的目的，高效提升了减震效率和乘坐舒适性。

（2）活塞上移时，第二单向膜受油压封闭第二单向孔，第一单向膜受油压开启第一单向孔，此时液压油通过第一单向孔流向过油孔，此时加速叶片在单向轴承的作用下，不发生旋转，进而使活塞上移液压油无加速叶片加速，活塞上移阻力大，达到抑制减震弹簧释放弹性势能的目的，有效避免了减震弹簧的复弹，有效提升了乘坐的舒适性。

（3）活塞下移时，第二单向膜受油压开启第二单向孔，第一单向膜受油压封闭第一单向孔，此时液压油通过过油孔流向第二单向孔，加速叶片在单向轴承的作用下单向旋转，单向旋转方向为加速液压油通过过油孔流向第二单向孔的方向，在加速叶片的加速作用下，液压油流速增大，活塞下移阻力小，达到迅速吸能避震的目的。

（4）通过气囊的结构设计，当活塞下移至最底端时，浮塞受其顶部油压作用下压氨气，并将氨气加压至气囊内，气囊受压膨胀，顶升滑动座，进而使减震弹簧在压缩至最低点时，仍然具有气囊的缓冲空间，在极端路况时，能有效避免减震弹簧压缩至极端时，车轮与车架间形成刚性连接，有效提升了剧烈驾驶时的安全性和舒适性。

（5）通过过油孔、第一单向孔及第二单向孔的排布半径及结构设计，使过油孔流向第二单向孔的油压增大，通过过油孔与第二单向孔斜向油路设计，使加速叶片能受油路的斜向冲击有效转动，提升了结构运行的稳定性。

（6）通过散热隔仓和散热翅片的结构设计，当拉杆在缸筒内往复运动产生大量热量时，热量传递至散热隔仓内的液氨，液氨受热气化吸收大量热量，此时气化的液氨上升至散热隔仓的顶部凝结，在吸液芯的毛细吸附及重力作用下回流至散热隔仓的底部，结合散热翅片的散热作用，达到快速循环散热的目的，有效提升了缸筒及其内部组件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的底部结构示意图；

图3为本发明的剖面结构示意图；

图4为图3中A部的放大结构示意图；

图5为本发明的爆炸结构示意图；

图6为本发明中提出的活塞的结构示意图；

图7为本发明中提出的活塞的剖面结构示意图；

图8为本发明中提出的活塞上移时的内部油路示意图；

图9为本发明中提出的活塞下移时的内部油路示意图；

图10为本发明中提出的活塞下移时的气囊工作示意图。

图中标号说明：

减震弹簧1、缸筒2、散热隔仓21、浮塞22、散热翅片23、拉杆3、减速仓31、气囊4、连通软管41、固定座42、滑动座43、活塞5、加速叶片51、转轴511、制动盘512、单向轴承513、密封圈52、过油孔53、第一单向孔54、第一单向膜541、第二单向孔55、第二单向膜551。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-10，一种高效自调节避震器，包括缸筒2、拉杆3和减震弹簧1，拉杆3滑动插接在缸筒2内，减震弹簧1套接在缸筒2外壁，拉杆3的端部固定有活塞5，活塞5的圆周侧固定有密封圈52，活塞5内设有空腔，空腔内设有加速叶片51，加速叶片51上固定有转轴511，转轴511通过单向轴承513结构转动连接在空腔内，拉杆3的端部设有减速仓31，转轴511的一端延伸至减速仓31内并固定有制动盘512，减速仓31内填充有磁流变液，活塞5的底部设有若干与空腔连通的过油孔53，活塞5的顶部设有若干第一单向孔54和第二单向孔55，第一单向孔54的底部设有第一单向膜541，第二单向孔55的顶部设有第二单向膜551，缸筒2内设有浮塞22，浮塞22设置在活塞5底部，缸筒2的底部外壁固定有固定座42，固定座42的顶部设有滑动座43，滑动座43为磁环结构，滑动座43滑动套接在缸筒2外壁，滑动座43与固定座42间固定有气囊4，气囊4通过连通软管41与缸筒2底部连通设置，气囊4内填充有高压氮气，减震弹簧1固定在拉杆3与滑动座43间。

在图8中，活塞5上移时，第二单向膜551受油压封闭第二单向孔55，第一单向膜541受油压开启第一单向孔54，此时液压油通过第一单向孔54流向过油孔53，此时加速叶片51在单向轴承513的作用下，不发生旋转，进而使活塞5上移液压油无加速叶片51加速，活塞5上移阻力大，达到抑制减震弹簧1释放弹性势能的目的，有效避免了减震弹簧1的复弹，有效提升了乘坐的舒适性。

在图9中，活塞5下移时，第二单向膜551受油压开启第二单向孔55，第一单向膜541受油压封闭第一单向孔54，此时液压油通过过油孔53流向第二单向孔55，加速叶片51在单向轴承513的作用下单向旋转，加速叶片51的单向旋转方向具有加速液压油通过过油孔53流向第二单向孔55的增益效果，在加速叶片51的加速作用下，液压油流速增大，活塞5下移阻力小，达到迅速吸能避震的目的。

本发明通过带有转轴511、制动盘512、单向轴承513的加速叶片51与带有过油孔53、第一单向孔54、第一单向膜541、第二单向孔55、第二单向膜551的活塞5间的相互配合，达到活塞5上移阻力大于下移阻力的前提下，当活塞5逐步下移至底端时，减速仓31内的磁流变液受滑动座43的磁环磁力逐步增大，磁流变液由无序排布状态渐变为有序排布方向，使制动盘512阻力增大，达到活塞5下降速率呈非线性趋势，既下降前端速率大，下降后端速率渐小，达到阻力自调节的目的，高效提升了减震效率和乘坐舒适性。

在图10中，气囊4为空气减震气囊结构。通过气囊4的结构设计，当活塞5下移至最底端时，浮塞22受其顶部油压作用下压氨气，并将氨气加压至气囊4内，气囊4受压膨胀，顶升滑动座43，进而使减震弹簧1在压缩至最低点时，仍然具有气囊4的缓冲空间，在极端路况时，能有效避免减震弹簧1压缩至极端时，车轮与车架间形成刚性连接，有效提升了剧烈驾驶时的安全性和舒适性。

请参阅图6-9，第一单向膜541、第二单向膜551均为环形橡胶片结构，第一单向膜541的圆周内侧与空腔内壁固定连接，第二单向膜551的圆周外侧与活塞5外壁固定连接，若干过油孔53、第一单向孔54及第二单向孔55均呈等圆周状排布，过油孔53、第一单向孔54及第二单向孔55的圆周排布半径依次递增，过油孔53的孔径小于第一单向孔54及第二单向孔55的孔径。通过过油孔53、第一单向孔54及第二单向孔55的排布半径及结构设计，使过油孔53流向第二单向孔55的油压增大，通过过油孔53与第二单向孔55斜向油路设计，使加速叶片51能受油路的斜向冲击有效转动，提升了结构运行的稳定性。

请参阅图3，缸筒2为外壁设有散热隔仓21，散热隔仓21的内壁设有吸液芯，吸液芯为毛细多孔结构，散热隔仓21内填充有液氨，散热隔仓21的顶部固定有散热翅片23。通过散热隔仓21和散热翅片23的结构设计，当拉杆3在缸筒2内往复运动产生大量热量时，热量传递至散热隔仓21内的液氨，液氨受热气化吸收大量热量，此时气化的液氨上升至散热隔仓21的顶部凝结，在吸液芯的毛细吸附及重力作用下回流至散热隔仓21的底部，结合散热翅片23的散热作用，达到快速循环散热的目的，有效提升了缸筒2及其内部组件的使用寿命。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高效自调节避震器，包括缸筒（2）、拉杆（3）和减震弹簧（1），所述拉杆（3）滑动插接在缸筒（2）内，所述减震弹簧（1）套接在缸筒（2）外壁，其特征在于：所述拉杆（3）的端部固定有活塞（5），所述活塞（5）的圆周侧固定有密封圈（52），所述活塞（5）内设有空腔，所述空腔内设有加速叶片（51），所述加速叶片（51）上固定有转轴（511），所述转轴（511）通过单向轴承（513）结构转动连接在空腔内，所述拉杆（3）的端部设有减速仓（31），所述转轴（511）的一端延伸至减速仓（31）内并固定有制动盘（512），所述减速仓（31）内填充有磁流变液，所述活塞（5）的底部设有若干与空腔连通的过油孔（53），所述活塞（5）的顶部设有若干第一单向孔（54）和第二单向孔（55），所述第一单向孔（54）的底部设有第一单向膜（541），所述第二单向孔（55）的顶部设有第二单向膜（551），所述缸筒（2）内设有浮塞（22），所述浮塞（22）设置在活塞（5）底部，所述缸筒（2）的底部外壁固定有固定座（42），所述固定座（42）的顶部设有滑动座（43），所述滑动座（43）为磁环结构，所述滑动座（43）滑动套接在缸筒（2）外壁，所述滑动座（43）与固定座（42）间固定有气囊（4），所述气囊（4）通过连通软管（41）与缸筒（2）底部连通设置，所述气囊（4）内填充有高压氮气，所述减震弹簧（1）固定在拉杆（3）与滑动座（43）间。

2.根据权利要求1所述的一种高效自调节避震器，其特征在于：所述活塞（5）上移时，所述第二单向膜（551）受油压封闭第二单向孔（55），所述第一单向膜（541）受油压开启第一单向孔（54），此时液压油通过第一单向孔（54）流向过油孔（53）。

3.根据权利要求1所述的一种高效自调节避震器，其特征在于：所述活塞（5）下移时，所述第二单向膜（551）受油压开启第二单向孔（55），所述第一单向膜（541）受油压封闭第一单向孔（54），此时液压油通过过油孔（53）流向第二单向孔（55）。

4.根据权利要求1所述的一种高效自调节避震器，其特征在于：所述加速叶片（51）在单向轴承（513）的作用下单向旋转，所述加速叶片（51）的单向旋转方向具有加速液压油通过过油孔（53）流向第二单向孔（55）的增益效果。

5.根据权利要求1所述的一种高效自调节避震器，其特征在于：所述气囊（4）为空气减震气囊结构。

6.根据权利要求1所述的一种高效自调节避震器，其特征在于：所述第一单向膜（541）、第二单向膜（551）均为环形橡胶片结构，所述第一单向膜（541）的圆周内侧与空腔内壁固定连接，所述第二单向膜（551）的圆周外侧与活塞（5）外壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种高效自调节避震器，其特征在于：若干所述过油孔（53）、第一单向孔（54）及第二单向孔（55）均呈等圆周状排布，所述过油孔（53）、第一单向孔（54）及第二单向孔（55）的圆周排布半径依次递增。

8.根据权利要求1所述的一种高效自调节避震器，其特征在于：所述过油孔（53）的孔径小于第一单向孔（54）及第二单向孔（55）的孔径。

9.根据权利要求1所述的一种高效自调节避震器，其特征在于：所述缸筒（2）为外壁设有散热隔仓（21），所述散热隔仓（21）的内壁设有吸液芯，所述吸液芯为毛细多孔结构，所述散热隔仓（21）内填充有液氨。

10.根据权利要求9所述的一种高效自调节避震器，其特征在于：所述散热隔仓（21）的顶部固定有散热翅片（23）。

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