CN115059717A - 阻尼无级可调车辆悬架减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻尼无级可调车辆悬架减振器，包括储油筒、工作缸和设置在工作缸内的活塞杆组件；储油筒内位于储油筒与工作缸之间设置有控制阀组件，控制阀组件包括套设在工作缸上的安装套和设置在安装套上的至少一组阀组，安装套上设置有用于安装阀组的控制腔以及与控制腔连通的第一通道和第二通道，第一通道一端与储油筒的储油腔连通，第二通道一端与工作缸的工作腔连通，阀组设置在控制腔内，用于控制第一通道与第二通道之间的通断。相比于现有的电磁阀外置式/内置式减振器结构，解决了占用布置空间大、需要额外设置中间缸筒或长度增加而无法满足短行程应用场景需求的问题，整体结构更加简单、紧凑，具有更好的稳定性和可靠性。

Description

阻尼无级可调车辆悬架减振器
技术领域
本发明属于减振器技术领域，特别涉及一种阻尼无级可调车辆悬架减振器。
背景技术
随着汽车电动化、网联化、智能化、共享化的发展以及用户用车观念的改变，驾乘体验成为影响用户购车意愿的重要因素之一。阻尼无级可调减振器可根据整车行驶工况（路面状况、制动、加速、转弯、驾驶员意愿等）自动匹配当前的阻尼力，以遏制车身zhen动、轮胎的跳动，保持车身稳定；能够在保证车辆良好操纵稳定性的同时，获得最佳的驾乘舒适性。阻尼无级可调减振器目前主要有磁流变、电磁阀、步进电机等控制方式，其中电磁阀控制方式以其性能可靠、成本相对较低、结构紧凑、技术成熟度等特点，得到了广泛的应用。
现有的电磁阀控制阻尼无级可调减振器大多采用以下结构：一种是电磁阀外置式，将电磁阀设置在储油筒外部；外置式电磁阀占用减振器外部空间较大，并且需要对内部的线束支架等结构的布置位置进行重新调整；同时需要在储油筒与工作缸之间另外设置一个中间工作缸进行油路的转换，来保证减振器的运行，导致减振器缸筒直径增加。另一种是电磁阀内置式，将电磁阀设置于活塞阀组件的活塞杆内；内置式电磁阀占用内部空间较大，需要增加活塞阀组件的长度，导致减振器的长度增加，对于一些运行行程较短的减振器无法采用这种结构；并且内置式电磁阀受尺寸的限制，阀的结构更加复杂，且由于活塞阀组件中活塞杆采用中空结构，增加了活塞杆的加工难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻尼无级可调车辆悬架减振器，以解决现有电磁阀外置式、内置式阻尼无级可调减振器在应用中存在的上述技术问题。
本发明通过下述技术方案实现：
阻尼无级可调车辆悬架减振器，包括储油筒、工作缸和设置在工作缸内的活塞杆组件；
所述储油筒内位于储油筒与工作缸之间设置有控制阀组件，所述控制阀组件包括套设在工作缸上的安装套和设置在安装套上的至少一组阀组，所述安装套上设置有用于安装阀组的控制腔以及与控制腔连通的第一通道和第二通道，所述第一通道一端与储油筒的储油腔连通，第二通道一端与工作缸的工作腔连通，所述阀组设置在控制腔内，用于控制第一通道与第二通道之间的通断。
作为上述技术方案的进一步改进，所述阀组包括一个或两个电磁阀。
作为上述技术方案的进一步改进，当阀组采用两个电磁阀时，其中一个电磁阀为常开状态，另一个电磁阀为常闭状态。
作为上述技术方案的进一步改进，所述安装套上沿其周向方向设置有多个控制腔，所述电磁阀一端分别伸入设置在控制腔内，与安装套之间固定连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述安装套在其上部与储油筒之间密封配合，安装套下部与储油筒内壁之间设置有间隙，所述第一通道设置于安装套下部，并通过该间隙与储油腔连通。
作为上述技术方案的进一步改进，所述安装套与工作缸之间在上下两端形成密封配合；
所述第二通道包括在安装套与工作缸之间形成的水平环槽和竖向环槽，所述水平环槽与竖向环槽之间连通，所述工作缸上位于竖向环槽位置处设置有与竖向环槽连通的连通孔。
作为上述技术方案的进一步改进，所述工作缸一端设置有压缩阀组件，所述控制阀组件设置于与压缩阀组件相对的一端。
作为上述技术方案的进一步改进，在设置控制阀组件的一端，所述储油筒端部设置为与控制阀组件配合的扩口结构。
作为上述技术方案的进一步改进，在设置控制阀组件的一端，位于储油筒与工作缸之间设置有导向器，所述导向器一端套设在活塞杆组件的活塞杆上，并且与工作缸端部形成密封配合，位于安装套与导向器之间形成与阀组配合的安装空间。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1）将控制阀组件直接设置在储油筒内，通过控制阀组件控制储油腔与工作腔之间的油液的流通，实现减振器阻尼的无级调节；相比于现有的电磁阀外置式/内置式减振器结构，解决了占用布置空间大、需要额外设置中间缸筒或长度增加而无法满足短行程应用场景需求的问题，整体结构更加简单、紧凑，具有更好的稳定性和可靠性。
2）通过优化控制阀组件的结构，在实现储油腔与工作腔之间油液连通以及通断控制的同时，控制阀组件中油路结构简单，控制方便。
3）将控制阀组件设置在储油筒的一端，仅需要对该位置处的储油筒进行扩口加工即可满足控制阀组件在减振器上的装配要求，加工方便，对安装空间的需求影响较小，使其能够适用于各种场景下的应用。
4）通过对控制阀组件中安装套与阀组之间的装配结构进行优化，阀组的安装更加方便，且每组阀组中采用两个电磁阀，其中一个为常开状态，一个为常闭状态，实现对阻尼的快速响应和调节；同时，通过两个电磁阀的通断控制实现对油液流量的控制，增加减振器的阻尼力调节范围，使车辆具有更好的操纵稳定性、舒适性。
5）控制阀组件中采用多电磁阀的组合方式，可实现多种控制模式，如单阀独立控制、多阀联合控制，减低电磁阀的使用频率，提高减振器的使用寿命；同时，当其中一个电磁阀发生损坏时，通过另一个电磁阀仍然可以使减振器继续工作，进一步保证了减振器运动的稳定性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明阻尼可调车辆悬架减振器及其在拉伸行程油液流通结构示意图。
图2为本发明阻尼可调车辆悬架减振器及其在压缩行程油液流通结构示意图。
图3为本发明阻尼可调车辆悬架减振器中控制阀组件在安装套上的装配结构示意图。
图4为本发明阻尼可调车辆悬架减振器中控制阀组件在安装套上的装配结构俯视图。
图5为本发明阻尼可调车辆悬架减振器中安装套结构示意图。
图6为本发明阻尼可调车辆悬架减振器中导向套结构示意图。
其中：
1、压缩阀组件，2、复原阀组件，3、储油筒，4、工作缸，5、活塞杆组件，6、安装套，7、电磁阀，9、导向器，10、封口螺盖；
41、连通孔；
61、控制腔，62、第一通道，63、水平环槽，64、竖向环槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1、图2和图3，本实施例中的阻尼无级可调车辆悬架减振器，包括储油筒3、工作缸4和设置在工作缸内的活塞杆组件5；与常规的阻尼减振器相比，该减振器中在储油筒内位于储油筒与工作缸之间设置控制阀组件，该控制阀组件包括套设在工作缸上的安装套6和设置在安装套上一组或多组阀组；安装套6上设置有用于安装阀组的控制腔61以及与控制腔连通的第一通道62和第二通道，第一通道62在一端与储油筒3的储油腔连通，即第一通道62连通储油腔与控制腔；同时，第二通道在一端与工作缸4的工作腔连通，即第二通道连通工作腔与控制腔；也就是说，第一通道通过控制腔连接第二通道，而储油腔与工作腔之间在控制阀组件一端依次通过第一通道、控制腔和第二通道实现油液的流通；控制阀组件中的阀组设置在控制腔内，用于控制第一通道与第二通道之间的通断。
这种减振器结构中，控制阀组件通过对储油腔与工作腔之间油液流量的控制实现对阻尼的无级调节，安装套6上阀组的设置可以根据结构和需要设置为一组、两组或多组，同样地，每组阀组中可采用一个电磁阀7或采用两个电磁阀7作为一组；当阀组采用两个电磁阀作为一组时，该组阀组中一个电磁阀设置为常开状态，另一个电磁阀为常闭状态，实现阀组的最优化配置。后面将以设置有一组阀组，且一组阀组中包括一个常开状态的电磁阀和一个常闭状态的电磁阀的减振器为例，对减振器的工作过程进行说明，并阐述采用这种配置的控制阀组件所具有的效果。
根据安装套在减振器中的设置结构，如图3、图4和图5，安装套6为环形结构件，在安装套6上沿其周向方向设置有多个控制腔61，电磁阀7一端分别伸入设置在控制腔61内，并于安装套6之间通过螺纹固定连接，实现电磁阀在安装套上的固定安装。参照图3所示，电磁阀7固定安装到控制腔61内的同时，电磁阀将控制腔分隔成分别与第一通道、第二通道连通的两个独立的封闭腔室，这两个封闭腔室之间则通过电磁阀的通断/开闭控制实现两者之间的连通或断开，实现第一通道与第二通道之间、储油腔与工作腔之间油液的通断控制，其具体实现的结构可参照图3所示，当然图3中仅仅给出了实现上述功能的一种较优的结构形式。
这里电磁阀的结构可参照专利文献CN113251177A（流量控制阀、车辆悬架减振器总成及车辆悬架系统）中流量控制阀所采用的高速开关阀，其中对其结构进行了详细的说明，这里不再赘述；当然阀组所采用的电磁阀也可以采用其它结构的电磁控制阀，同样能够实现对控制腔内油液的通断控制，这里不对电磁阀的结构进行限定。
作为一种优选的实施方式，参照图1和图2，本实施例中安装套6在其上部与储油筒3之间密封配合，安装套6下部与储油筒3内壁之间设置有间隙，第一通道62设置于安装套6下部，通过该间隙与储油腔连通。
安装套6套设在工作缸4上，安装套6与工作缸4之间在上下两端形成密封配合；参照图3和5，安装套6上第二通道的设置包括在安装套与工作缸之间形成的水平环槽63和竖向环槽64，水平环槽63与竖向环槽64连通形成第二通道，工作缸4上位于竖向环槽位置处设置有与竖向环槽连通的连通41孔，通过连通孔41连通到工作缸4。参照图3，水平环槽63设置于控制腔61下方，第二通道在一端通过水平环槽与控制腔底部形成连通，实现与控制腔之间的连通。
本实施例中，工作缸4一端设置有压缩阀组件1，控制阀组件设置于减振器上与压缩阀组件相对的一端。在设置控制阀组件的一端，储油筒3端部设置为与控制阀组件配合的扩口结构。
在设置控制阀组件的一端，位于储油筒3与工作缸4之间设置有导向器9，参照图3和图6，导向器9一端套设在活塞杆组件5的活塞杆上，与活塞杆之间形成滑动配合，起到对活塞杆导向的作用，并与工作缸端部形成密封配合；位于安装套6与导向器9之间形成与阀组配合的安装空间，用于对电磁阀在储油筒和导向器之间形成稳定的定位装配。在储油筒3端部位于导向器外侧设置封口螺盖10，对储油筒3端部进行封闭，同时对导向器9的位置进行定位。
以本实施例中的减振器结构为例，将控制阀组件设置在储油筒3的端部，减振器长度相比于原有结构仅增加了20mm，储油筒在控制阀组件设置位置处的扩口结构的外径增加了25mm，其整体装配尺寸相较于电磁阀外置式/内置式的减振器要小很多。
参照图1，在减振器的拉伸行程，活塞杆组件的活塞杆向外拉伸运动，工作缸上腔（图中右侧腔室）压力增大，工作缸上腔油液经连通孔、第二通道、控制腔、第一通道流入到储油腔内，此时通过控制电磁阀的通断及通断频率，对通过的流量大小进行控制，实现对减振器在拉伸行程阻尼力大小的无级调节。
同样地，参照图2，在减振器的压缩行程，活塞杆组件的活塞杆向内压缩运动，工作缸下腔（图中左侧腔室）压力增大，工作腔下腔油液一部分打开压缩阀组件流入到储油筒内，一部分打开活塞杆组件上的复原阀组件2，向工作腔上腔流动，同时工作腔上腔油液依次将连通孔、第二通道、控制腔、第一通道流入到储油腔内，通过控制电磁阀的通断及通断频率，对通过的流量大小进行控制，实现对减振器在压缩行程阻尼力大小的无级调节。
本实施例中控制阀组件采用双电磁阀结构，可实现单阀单独控制或双阀同时控制两种控制模式，这样可以根据不同的工况选择不同的控制模式，拓展阻尼力大小的调节范围；电磁阀交替使用，能够降低电磁阀的使用频率，提高减振器的使用寿命。同时，当其中一个电磁阀损坏时，另一个电磁阀仍可继续工作，解决了单电磁阀结构减振器，电磁阀使用频率高，容易损坏，且损坏后导致整个减振器报废的问题，提高了其使用寿命和运行的稳定性和可靠性。
在本发明的描述中，需要说明的是，所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.阻尼无级可调车辆悬架减振器，其特征在于，包括储油筒、工作缸和设置在工作缸内的活塞杆组件；
所述储油筒内位于储油筒与工作缸之间设置有控制阀组件，所述控制阀组件包括套设在工作缸上的安装套和设置在安装套上的至少一组阀组，所述安装套上设置有用于安装阀组的控制腔以及与控制腔连通的第一通道和第二通道，所述第一通道一端与储油筒的储油腔连通，第二通道一端与工作缸的工作腔连通，所述阀组设置在控制腔内，用于控制第一通道与第二通道之间的通断。
2.根据权利要求1所述的阻尼无级可调车辆悬架减振器，其特征在于，所述阀组包括一个或两个电磁阀。
3.根据权利要求2所述的阻尼无级可调车辆悬架减振器，其特征在于，当阀组采用两个电磁阀时，其中一个电磁阀为常开状态，另一个电磁阀为常闭状态。
4.根据权利要求2所述的阻尼无级可调车辆悬架减振器，其特征在于，所述安装套上沿其周向方向设置有多个控制腔，所述电磁阀一端分别伸入设置在控制腔内，与安装套之间固定连接。
5.根据权利要求1所述的阻尼无级可调车辆悬架减振器，其特征在于，所述安装套在其上部与储油筒之间密封配合，安装套下部与储油筒内壁之间设置有间隙，所述第一通道设置于安装套下部，并通过该间隙与储油腔连通。
6.根据权利要求1所述的阻尼无级可调车辆悬架减振器，其特征在于，所述安装套与工作缸之间在上下两端形成密封配合；
所述第二通道包括在安装套与工作缸之间形成的水平环槽和竖向环槽，所述水平环槽与竖向环槽之间连通，所述工作缸上位于竖向环槽位置处设置有与竖向环槽连通的连通孔。
7.根据权利要求1所述的阻尼无级可调车辆悬架减振器，其特征在于，所述工作缸一端设置有压缩阀组件，所述控制阀组件设置于与压缩阀组件相对的一端。
8.根据权利要求1所述的阻尼无级可调车辆悬架减振器，其特征在于，在设置控制阀组件的一端，所述储油筒端部设置为与控制阀组件配合的扩口结构。
9.根据权利要求1所述的阻尼无级可调车辆悬架减振器，其特征在于，在设置控制阀组件的一端，位于储油筒与工作缸之间设置有导向器，所述导向器一端套设在活塞杆组件的活塞杆上，并且与工作缸端部形成密封配合，位于安装套与导向器之间形成与阀组配合的安装空间。
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