CN116066503A - 液压阻尼器、减振器和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种液压阻尼器、减振器和车辆，液压阻尼器包括：缸体；活塞组，包括容纳在缸体中且轴向间隔设置的第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞之间填充有气体，活塞组将缸体分隔为分别填充有阻尼液的第一空间和第二空间；活塞杆，包括容纳在第一空间中且外周面抵顶到缸体的内壁的头部，和从第一空间穿出到缸体的外部的杆部；以及泵送系统，包括设置在缸体的外部的储液筒，储液筒与第二空间流体连通，以使储液筒从第二空间中吸取阻尼液，或将阻尼液排到第二空间中。由于阻尼消振过程和升降过程共用同一个油缸，无需单独设置升降油腔，可减小液压阻尼器下端尺寸，利于阻尼器布置安装。

Description

液压阻尼器、减振器和车辆

技术领域

本公开涉及交通工具领域，具体地，涉及一种液压阻尼器、减振器和车辆。

背景技术

为了使车架与车身的振动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性和舒适性，汽车悬架系统上一般都装有减振器，车身安装到减振器上，但车身高度无法适时调节。针对该问题，有相关技术提出了可根据使用需求实时调整车身高度的减振器，例如中国专利CN202118182U公开了一种减振器的高度控制机构，该公开的减振器的液压阻尼器储油缸的底部设置有活塞件，将活塞件伸入一个专门用于升降使用的油缸中，活塞件将油缸分为上下两个空间，通过分别设置在上下空间的两个单向阀控制油液的进出，以实现减振器的升降。

在现有减振器的基础上，在减振器的下方设置升降机构，升降机构能够推动减振器升降，进而带动车身升降，但是CN202118182U中公开的升降机构独立于减振器，需要单独设置油缸，占据空间大，不方便布置安装。

发明内容

本公开的目的是提供一种液压阻尼器、减振器和车辆，以至少部分地解决相关技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种液压阻尼器，包括：缸体；活塞组，包括容纳在所述缸体中且轴向间隔设置的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞之间填充有气体，所述活塞组将所述缸体分隔为分别填充有阻尼液的第一空间和第二空间；活塞杆，包括容纳在所述第一空间中且外周面抵顶到所述缸体的内壁的头部，和从所述第一空间穿出到所述缸体的外部的杆部；以及泵送系统，包括设置在所述缸体的外部的储液筒，所述储液筒与所述第二空间流体连通，以使所述储液筒从所述第二空间中吸取阻尼液，或将阻尼液排到所述第二空间中。

可选地，所述头部开设有节流通道，所述节流通道用于将所述第一空间的位于所述头部两侧的部分流体连通。

可选地，所述节流通道内设有单向阀，所述节流通道的数量至少设置两个，以允许阻尼液双向流通。

可选地，所述杆部为阶梯轴，所述头部可拆卸地套设在所述杆部的小径部分。

可选地，所述缸体的外部同轴套设有外筒，所述外筒与所述缸体的间隙填充有阻尼液，所述间隙与所述第二空间连通，所述泵送系统设置在所述外筒的外壁。

可选地，所述外筒的对应于所述第二空间的端部设置有用于密封所述外筒的端盖；所述第二空间的端部设置底座，所述底座和所述缸体内壁密封连接且支撑在所述端盖上，所述底座设置有节流孔以用于将位于所述底座两侧空间的流体连通。

可选地，还包括用于封闭所述第一空间的密封部，所述密封部轴向抵顶在所述缸体上，且具有供所述杆部穿出的通孔，所述密封部分别与所述外筒的内壁以及所述杆部的外壁密封。

可选地，所述密封部包括：轴套，套设在所述杆部的外侧；密封座，通过所述轴套套设在所述杆部的外侧，所述密封座轴向抵顶在所述缸体的端部；以及油封，密封套设在所述杆部的外侧，所述油封轴向抵顶在所述密封座的端部。

可选地，所述气体为惰性气体。

可选地，所述泵送系统还包括用于将所述阻尼液从所述储液筒中排到所述第二空间的泵油阀和将所述阻尼液从所述第二空间吸入所述储液筒中的吸油阀。

可选地，所述泵送系统还包括保压阀和与所述保压阀并联的安全阀，所述保压阀和所述安全阀并联后的阀组分别与所述泵油阀和所述吸油阀串联。

可选地，所述泵送系统还包括设置在所述储液筒上方的进气阀和排气阀。

根据本公开的第二方面，提供一种减振器，包括上述的液压阻尼器和弹性复位件，所述弹性复位件的两端分别用于连接到所述液压阻尼器和车身。

根据本公开的第三方面，提供一种车辆，包括上述的减振器和车身。

通过上述技术方案，由于阻尼减振过程和升降过程共用同一个油缸，无需单独设置升降油腔，可减小液压阻尼器下端尺寸，利于阻尼器布置安装，且这种设置方式整体更加稳定，强度更高。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开一种实施方式提供的液压阻尼器的主视图；

图2是图1中A部分的局部放大图；

图3是图1中B部分的局部放大图；

图4是图1示出的液压阻尼器控制车身下降时的主视图；

图5是图1示出的液压阻尼器控制车身上升时的主视图；

图6是图1示出的液压阻尼器的泵送系统的主视图。

附图标记说明

10     缸体            11     底座

111    节流孔          21     第一活塞

22     第二活塞        31     头部

311    节流通道        32     杆部

40     泵送系统        41     储液筒

42     泵油阀          43     吸油阀

44     保压阀          45     安全阀

46     进气阀          47     排气阀

50     外筒            51     端盖

60     密封部          61     轴套

62     密封座          63     油封

71     第一密封圈      72     第二密封圈

73     第三密封圈      110    第一腔体

120    第二腔体        130    第三腔体

140    第四腔体        150    第五腔体

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的，例如缸体的“外部”指的是缸体形成的容纳空间以外的部分；缸体的“内壁”指的是缸体直径最小的圆周面。

除此之外，在本公开中，使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1，本公开提供一种液压阻尼器，该液压阻尼器包括：缸体10、活塞组、活塞杆及泵送系统，其中，活塞组包括容纳在缸体10中且轴向间隔设置的第一活塞21和第二活塞22，第一活塞21和第二活塞22之间填充有气体，活塞组将缸体10分隔为分别填充有阻尼液的第一空间和第二空间；活塞杆包括容纳在第一空间中且外周面抵顶到缸体10的内壁的头部31，和从第一空间穿出到缸体10的外部的杆部32；泵送系统40包括设置在缸体10的外部的储液筒41，储液筒41与第二空间流体连通，以使储液筒41从第二空间中吸取阻尼液，或将阻尼液排到第二空间中。这里，第一空间指的是位于活塞组上方更靠近车身的腔体，第二空间指的是位于活塞组下方更靠近泵送系统40的腔体。

首先需要解释的是，阻尼液是依靠液体介质的黏滞阻力使运动机械的动能衰减，可缩短机械摆动或运动时间的油状液体，阻尼液的性质为该领域技术人员所熟知，这里不作过多解释，在一些实施例中，可以使用减振油作为阻尼液，本公开对此不作限定。另外需要说明的，本公开实施例提到的各个空间填充有阻尼液指的是在该空间中充满或几乎充满阻尼液，以确保个运动过程的平顺进行。

通过上述液压阻尼器，使用时，一方面由于阻尼减振过程和升降过程共用同一个油缸，无需单独设置升降油腔，可减小液压阻尼器下端尺寸，利于阻尼器布置安装；另一方面，这种设置方式升降和阻尼减振时整体性更强，更加稳定，装置强度更高。

这里需要说明的是，第一活塞21的外周可以套设有第一密封圈71，第一密封圈71的内圈和外圈分别抵接于第一活塞21和缸体10内壁以实现二者之间密封；类似地，第二活塞22的外周可以套设有第二密封圈72，第二密封圈72的内圈和外圈分别抵接于第二活塞22和缸体10内壁以实现二者密封连接。第一活塞21和第二活塞22之间填充有气体，一方面用于阻尼过程压缩膨胀以缓冲消振，另一方面通过压缩膨胀调整缸体10内空间分配以使活塞杆能顺利完成伸进和拔出缸体10的运动。

进一步地，为了保证整个液压阻尼器使用过程的化学稳定性，在一些实施例中，填充的气体为惰性气体。这里，本公开实施例中，填充的气体可以是氮气。此外，在其他一些实施例中，填充的气体可以是氦气，本公开对此不作限定。

为了加强液压阻尼器的阻尼消振的效果，参照图1和图2，在一些实施例中，头部31可以开设有节流通道311，节流通道311用于将第一空间的位于头部31两侧的部分(即下文将提到的第三腔体130和第四腔体140流体连通。

这里，需要解释的是，节流指的是流体在管道内流动，突然遇到截面变窄，而使压力改变的现象，在本技术方案中，节流是指通过在头部31上开设节流通道311，改变第一空间中阻尼液流动时的管路横截面积以形成阻尼力进行缓冲消振。此外，本公开对节流通道311的形状不作限定，在一些实施例中，节流通道311可以构造为横截面为圆形的长孔，在其他一些实施例中，节流通道311可以构造为环状长孔。

为了对不同频率和幅度的振动进行阻尼消振，在一些实施例中，节流通道311内可以设有单向阀，节流通道311的数量至少设置两个，以允许阻尼液双向流通。例如，在节流通道311设置有两个的情况下，每个节流通道311内分别设置有单向阀，二者能够允许的液体流动方向相反，以保证阻尼液可以双向流通。此外，在其他一些实施例中，节流通道311可以设置有四个，其中两个节流通道311内设有允许阻尼液从上向下流动的单向阀，另外两个节流通道311内设有允许阻尼液从下向上流动的单向阀。当然，上述的设置有四个节流通道311的情况，还可以其中三个节流通道311内设有允许阻尼液从上向下流动的单向阀，另外一个节流通道311内设有允许阻尼液从下向上流动的单向阀，本公开对此不作限定。

除此之外，需要解释的是，使用时，单向阀会根据活塞杆振动的频率和幅度调整节流通道311的液体流通横截面积以对不同程度的振动进行阻尼消振。

参照图5，为了方便活塞杆的拆装更换，在一些实施例中，杆部32可以为阶梯轴，头部31可拆卸地套设在杆部32的小径部分。这里，在本公开的实施例中，可以通过双头螺母将头部31可拆卸地固定在杆部32小径部分。在其他一些实施例中，可以将头部31和杆部32设计成自带相互配合的螺纹，使用时只需将头部31通过螺纹配合固定在杆部32。当然，也可以通过其他的可拆卸方式将杆部32和头部31连接，本公开对此不作限定。

为了保证液压阻尼器的强度，避免磕碰导致失效，参照图1，在一些实施例中，缸体10的外部同轴套设有外筒50，外筒50与缸体10的间隙填充有阻尼液，间隙与第二空间连通，泵送系统40设置在外筒50的外壁。这里，缸体10外套设有外筒50，外筒50发生磕碰变形不会影响缸体10的工作性能，此外，外筒50的横截面积大于缸体10的横截面积，压力一样的情况下，外筒50端部承受的压强更小，可以降低端部密封的工艺要求。

进一步地，为了密封外筒50和缸体10的下端部，并使二者能够流体连通，参照图1，在一些实施例中，外筒50的对应于第二空间的端部设置有用于密封外筒50的端盖51；第二空间的端部设置底座11，底座11和缸体10内壁密封连接且支撑在端盖51上，底座11设置有节流孔111以用于将位于底座11两侧空间的流体连通。这里，在本公开的实施例中，端盖51可以焊接在外筒50。在其他一些实施例中，端盖51和外筒50可以通过螺纹连接，本公开对此不作限定。

此外，在本公开的实施例中，底座11与缸体10过盈套设以实现密封，在其他一些实施例中，底座11和缸体10可以通过螺纹连接，本公开对此不作限定。

这里，需要说明的是，为了保证整个装置的稳定性，第二空间和外筒50通过节流孔111进行连通，这里对节流孔的形状和数量不作限定，在本公开的实施例中，节流孔111设置有一个，构造为圆柱长孔，再其他一些实施例中，节流孔111可以设置有两个，构造为横截面为方形的长孔。

参照图1和图3，为了密封外筒50和缸体10的上端部，在一些实施例中，还包括用于封闭第一空间的密封部60，密封部60轴向抵顶在缸体10上，且具有供杆部32穿出的通孔，密封部60分别与外筒50的内壁以及杆部32的外壁密封。

进一步地，密封部60可以包括轴套61、密封座62以及油封63，其中轴套61套设在杆部32的外侧；密封座62通过轴套61套设在杆部32的外侧，密封座62轴向抵顶在缸体10的端部；油封63密封套设在杆部32的外侧且轴向抵顶在密封座62的端部。

这里，需要说明的是，参照图1和图3，在本公开的实施例中，密封座62和外筒50之间套设有第三密封圈73以实现密封，密封座62构造为中空二级阶梯轴状，中空部分为阶梯孔，密封座62下轴段伸入缸体10并通过上轴段的下表面进行限位以密封缸体10上端口，此外，油封63构造为中空阶梯轴状，油封63向上抵顶在外筒50顶面以实现密封，向下安装固定在密封座62最上方的阶梯孔。轴套61间隙配合套设在杆部32外周，轴套61外周过盈配合安装在密封座62最下方的阶梯孔中。在其他一些实施例中，密封座62下轴孔可以压紧套设在缸体10外壁，本公开对此不作限定。

为了快速实现液压阻尼器的升降，参照图1和图4，在一些实施例中，泵送系统40还包括用于将阻尼液从储液筒41中排到第二空间的泵油阀42和将阻尼液从第二空间吸入储液筒41中的吸油阀43。这里，在本公开的实施例中，泵油阀42和吸油阀43分别为单独的动力阀。在其他一些实施例中，泵油阀42和吸油阀43为一个动力阀，动力阀可以实现泵油和吸油两个功能，本公开对此不作限定。

进一步地，为了保证在不需要升降功能时液压阻尼器的高度不变，参照图1和图4，在一些实施例中，泵送系统40还包括保压阀44和与保压阀44并联的安全阀45，保压阀44和安全阀45并联后的阀组分别与泵油阀42和吸油阀43串联。

这里，参照图5，通常状态下，保压阀44和安全阀45均关闭时，储液筒41内的阻尼液不流动。在需要调整车上高度时，打开保压阀44使储液筒41内的阻尼液能够在泵油阀42或吸油阀43的作用下流动；在车身高度调整后，不需要继续进行升降时，保压阀44关闭以阻止第二空间的阻尼液进出外筒50中从而保证液压阻尼器的高度不变。而当缸体10内的压力过大，高于安全阀45的预设值时，安全阀45可以打开，第二空间的阻尼液可以通过安全阀45排入泵送系统40以泄压。

当然，为了保证储液筒41的压力平衡，参照图1和图4，在一些实施例中，泵送系统40还包括设置在储液筒41上方的进气阀46和排气阀47。在其他一些实施例中，可以直接在储液筒41顶部设置有通孔以平衡内外压力，本公开对此不作限定。

根据本公开第二个方面，还提供一种减振器，该减振器包括上述液压阻尼器和弹性复位件，弹性复位件的两端分别用于连接到所压阻尼器和车身，该减振器具有上述液压阻尼器的所有有益效果，这里不再赘述。

根据本公开的第三个方面，还提供一种车辆，该车辆包括上述的减振器和车身，该车辆具有上述减振器的所有有益效果，这里不再赘述。

为了方便对技术方案的理解，下面对结合图1-图4对具体实施例的整个升降过程进行描述，首先，为了方便描述，对液压阻尼器的各个腔体进行命名，底座11和活塞组之间形成的空间为第一腔体110，第一活塞21和第二活塞22之间形成的腔体为第二腔体120，活塞组和头部31之间形成的腔体为第三腔体130，头部31和密封部60之间形成的腔体为第四腔体140，外筒50和缸体10形成的间隙空间为第五腔体150。

进一步地，参照图3，当车身需要抬高时，泵送系统40接收控制信号，此时控制泵油阀42打开，吸油阀43关闭。泵油阀42开启，阻尼液从储液筒41通过进入到第五腔体150，阻尼液增加导致第五腔体150压力升高，阻尼液通过底座11上的节流孔111进入到第一腔体110，第一腔体110压力增加，阻尼液推动第一活塞21做向上靠近第二活塞22移动，这时第二腔体120体积减小，惰性气体在第二腔体120受压导致第二腔体120压力增加。当第一活塞21到达到一定位置使得第二腔体120内的压力足够大时，可以推动第二活塞22向上移动，此时第三腔体130压力增大，由于第三腔体130和第四腔体140在静态时压力相等，当第三腔体130压力增大时，导致活塞杆受到向上的推力增加，实现车身举升功能。

类似的，参照图2，当车身需要降低时，泵送系统40接收控制信号，此时控制吸油阀43打开，泵油阀42关闭。吸油阀43开启，将阻尼液第五腔体150腔泵吸到储液筒41，阻尼液减少导致第五腔体150压力降低，第一腔体110阻尼液通过底座11上的节流孔111进入到第五腔体150，此时第一腔体110油量减少导致第一腔体110压力降低，惰性气体推动第一活塞21做向下远离第二活塞22移动，这时第二腔体120体积增加，第二腔体120腔压力减小。当第一活塞21到达一定位置使得第二腔体120内的压力足够小时，第二活塞22向下移动，此时第三腔体130压力减小，由于第三腔体130腔和第四腔体140在静态时压力相等，当第三腔体130压力减小时，导致活塞杆受到向上的推力减小，实现车身降低功能。

需要说明的是，车身降低和上升的幅度取决于泵吸和泵入的油量，降低和上升的速率取决于泵油的速率。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (14)

1.一种液压阻尼器，其特征在于，包括：

缸体(10)；

活塞组，包括容纳在所述缸体(10)中且轴向间隔设置的第一活塞(21)和第二活塞(22)，所述第一活塞(21)和所述第二活塞(22)之间填充有气体，所述活塞组将所述缸体(10)分隔为分别填充有阻尼液的第一空间和第二空间；

活塞杆，包括容纳在所述第一空间中且外周面抵顶到所述缸体(10)的内壁的头部(31)，和从所述第一空间穿出到所述缸体(10)的外部的杆部(32)；以及

泵送系统(40)，包括设置在所述缸体(10)的外部的储液筒(41)，所述储液筒(41)与所述第二空间流体连通，以使所述储液筒(41)从所述第二空间中吸取阻尼液，或将阻尼液排到所述第二空间中。

2.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述头部(31)开设有节流通道(311)，所述节流通道(311)用于将所述第一空间的位于所述头部(31)两侧的部分流体连通。

3.根据权利要求2所述的液压阻尼器，其特征在于，所述节流通道(311)内设有单向阀，所述节流通道(311)的数量至少设置两个，以允许阻尼液双向流通。

4.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述杆部(32)为阶梯轴，所述头部(31)可拆卸地套设在所述杆部(32)的小径部分。

5.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述缸体(10)的外部同轴套设有外筒(50)，所述外筒(50)与所述缸体(10)的间隙填充有阻尼液，所述间隙与所述第二空间连通，所述泵送系统(40)设置在所述外筒(50)的外壁。

6.根据权利要求5所述的液压阻尼器，其特征在于，所述外筒(50)的对应于所述第二空间的端部设置有用于密封所述外筒(50)的端盖(51)；

所述第二空间的端部设置底座(11)，所述底座(11)和所述缸体(10)内壁密封连接且支撑在所述端盖(51)上，所述底座(11)设置有节流孔(111)以用于将位于所述底座(11)两侧空间的流体连通。

7.根据权利要求5或6所述的液压阻尼器，其特征在于，还包括用于封闭所述第一空间的密封部(60)，所述密封部(60)轴向抵顶在所述缸体(10)上，且具有供所述杆部(32)穿出的通孔，所述密封部(60)分别与所述外筒(50)的内壁以及所述杆部(32)的外壁密封。

8.根据权利要求7所述的液压阻尼器，其特征在于，所述密封部(60)包括：

轴套(61)，套设在所述杆部(32)的外侧；

密封座(62)，通过所述轴套(61)套设在所述杆部(32)的外侧，所述密封座(62)轴向抵顶在所述缸体(10)的端部；以及

油封(63)，密封套设在所述杆部(32)的外侧，所述油封(63)轴向抵顶在所述密封座(62)的端部。

9.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述气体为惰性气体。

10.根据权利要求1所述的液压阻尼器，其特征在于，所述泵送系统(40)还包括用于将所述阻尼液从所述储液筒(41)中排到所述第二空间的泵油阀(42)和将所述阻尼液从所述第二空间吸入所述储液筒(41)中的吸油阀(43)。

11.根据权利要求10所述的液压阻尼器，其特征在于，所述泵送系统(40)还包括保压阀(44)和与所述保压阀(44)并联的安全阀(45)，所述保压阀(44)和所述安全阀(45)并联后的阀组分别与所述泵油阀(42)和所述吸油阀(43)串联。

12.根据权利要求10或11所述的液压阻尼器，其特征在于，所述泵送系统(40)还包括设置在所述储液筒(41)上方的进气阀(46)和排气阀(47)。

13.一种减振器，其特征在于，包括权利要求1-12任意一项所述的液压阻尼器和弹性复位件，所述弹性复位件的两端分别用于连接到所述液压阻尼器和车身。

14.一种车辆，其特征在于，包括车身和权利要求13所述的减振器。

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