CN117072609A - 阻尼器组件及用于阻尼器的液压压缩止动组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阻尼器组件及用于阻尼器的液压压缩止动组件。阻尼器组件包括主管,主管填充有工作液体;活塞组件,活塞组件连接到杆并且可滑动地设置在主管内。活塞组件将主管的内部分成回弹腔室和压缩腔室。液压压缩止动(HCS)组件包括活塞套筒,活塞套筒设置在压缩腔室中并且附接到活塞组件。主管包括肩部和缩颈部分,缩颈部分从肩部延伸并且具有小于主管的与肩部相反的直径的减小的直径。缩颈部分被配置为容纳活塞套筒。管状壁围绕缩颈部分设置并且在主管外部限定了外部流动通道。缩颈部分限定了多个轴向间隔开的孔,多个轴向间隔开的孔中的各个孔在压缩腔室与外部流动通道之间提供流体连通。

Description

阻尼器组件及用于阻尼器的液压压缩止动组件
技术领域
本发明总体上涉及一种用于车辆的阻尼器组件。
背景技术
阻尼器组件在本领域中众所周知用于车辆。US2001025753公开了一种阻尼器组件,该阻尼器组件包括缸(cylinder),活塞杆以可轴向调节的方式安装在缸中。活塞连接到活塞杆在缸内的端部并且将压缩腔室与回弹腔室分割开。包括回弹弹簧的回弹止动组件设置在回弹腔室中。文献US2018355944、DE102015119731和DE1430494公开了设置有各种冲程止动端部组件的阻尼器组件,该冲程止动端部组件包括与活塞联接的可压缩弹簧装置。
由于压缩止动组件需要用于操作的空间,所以通常通过减小所谓的阻尼器的最小轴承跨度(即,回弹止动件与主活塞组件之间的距离)来提供该空间。这进而限制了阻尼器在悬架系统中的实现,该悬架系统具有经受侧向载荷的活塞杆(例如,麦克弗森(MacPherson)支柱),其中足够的轴承跨度对于阻尼器的正确操作至关重要。因此,期望减小压缩止动组件的工作长度。压缩止动组件的减小的工作长度在封装和处理阻尼器方面也是有益的。
本公开的目的是提供一种具有压缩止动组件的液压阻尼器,当与替代设计相比时,该液压阻尼器具有减小的工作长度,该液压阻尼器在制造和组装方面是成本有效的并且是简单的,并且提供了用于使附加的阻尼力成形的通用调谐特性。
发明内容
本发明提供一种阻尼器组件。阻尼器组件包括:主管,所述主管填充有工作液体;杆,所述杆至少部分地设置在所述主管内;以及活塞组件,所述活塞组件连接到所述杆并且可滑动地设置在所述主管内。所述活塞组件将所述主管的内部分成回弹腔室和压缩腔室。阻尼器组件还包括液压压缩止动组件,所述液压压缩止动组件包括活塞套筒,所述活塞套筒设置在所述压缩腔室中并且附接到所述活塞组件。所述主管包括肩部和缩颈部分,所述缩颈部分从所述肩部延伸并且具有小于所述主管的与所述肩部相反的(opposite)直径的减小的直径,其中,所述缩颈部分被配置为容纳所述活塞套筒。管状壁围绕所述缩颈部分设置并且在所述主管外部限定了外部流动通道。所述缩颈部分限定了多个轴向间隔开的孔,多个轴向间隔开的孔中的各个孔在所述压缩腔室与所述外部流动通道之间提供流体连通。
本公开还提供了一种用于阻尼器的液压压缩止动组件。所述液压压缩止动组件包括:活塞套筒,所述活塞套筒具有管状形状、附接至活塞;主管,所述主管限定了压缩腔室并且包括肩部和缩颈部分,所述缩颈部分从所述肩部延伸并且具有小于所述主管的与所述肩部相反的直径的减小的直径,其中,所述缩颈部分被配置为容纳所述活塞套筒;以及管状壁,所述管状壁围绕所述缩颈部分设置并且在所述主管外部限定了外部流动通道。所述缩颈部分限定了多个轴向间隔开的孔,多个轴向间隔开的孔中的各个孔提供所述缩颈部分的内部与所述外部流动通道之间的流体连通。
附图说明
本发明的其它优点将容易理解,因为通过参考下面结合附图考虑的详细描述,本发明的优点将变得更好理解,其中:
图1示出了包括根据本发明的阻尼器组件的车辆悬架的局部视图;
图2示出了阻尼器组件的局部剖视图;
图3示出了根据本公开的一个方面的适配器的立体剖视图;
图4示出了阻尼器组件的局部剖视图,其例示出了在压缩冲程期间通过阻尼器组件的流动,并且放大的局部视图示出了液压压缩止动组件的细节。
具体实施方式
参考附图,其中相同的附图标记贯穿多个视图指示对应的部件,本发明的一个方面是提供一种用于车辆10的阻尼器组件20。阻尼器组件20包括液压压缩止动(HCS)组件70。
包括HCS组件70的本公开的阻尼器组件20提供了若干优于替代设计的优点。它提供了具有较低的复杂性和较高的部件精度的简化结构,其中制造公差的变化较小。与其他设计相比,它对温度的敏感性也较低。
如图1大体所例示的,阻尼器组件20通过顶部安装件12附接到车辆10的底盘11。多个螺钉13穿过顶部安装件12的上表面延伸以将顶部安装件12紧固到车辆10的车身。顶部安装件12连接到阻尼器组件20的螺旋弹簧14和杆24。阻尼器组件20还连接到支撑车辆10的车轮16的转向节15。本公开的阻尼器组件20可用于其它配置和/或定向。
如图2中大致所示,阻尼器组件20包括外管22和主管26,外管22和主管26各自具有管状形状,并且外管22围绕主管26环形地设置,并且外管22和主管26在其间限定了补偿腔室28。主管26可以填充有工作液体,例如油。阻尼器组件20还包括至少部分地设置在主管26内的杆24。杆24伸出外管的开口端(图2中未示出)。活塞组件40连接到杆24并且可滑动地设置在主管26内。活塞组件将主管26的内部分成回弹腔室42和压缩腔室44。端盖30封闭(enclose)外管22的与杆24延伸穿过的开口端相反的下端。
杆24包括从主要部分52到端部部分54的锥形部50,其中端部部分54具有比主要部分52更小的直径并且在锥形部50到杆24的位于主管26内的末端56之间延伸。
活塞组件40包括下主体58和上主体60,下主体58和上主体60中的每一个围绕杆24的端部部分54设置,其中下主体58邻近末端56,并且上主体60邻近锥形部50定位。可包括一个或更多个波形弹簧的活塞弹簧62设置在上主体60和下主体58之间。
活塞组件40包括一个或更多个活塞阀64、65,该一个或更多个活塞阀64、65被配置为调节回弹腔室42与压缩腔室44之间的工作液体的流动,从而产生阻尼力。例如,并且如图2所示,上主体60限定了多个活塞通道64,多个活塞通道64延伸穿过上主体60并且提供回弹腔室42与压缩腔室44之间的流体连通。一个或更多个活塞盘65覆盖活塞通道64,并且被配置为调节通过多个活塞通道64的工作液体的流动,从而产生阻尼力。活塞盘65被示出为在回弹腔室42处覆盖活塞通道64的端部,从而在压缩方向上产生阻尼力。然而,这仅是示例,并且活塞组件40可以包括活塞通道64和/或活塞盘65的其它配置,以在压缩方向和/或回弹方向中的任一者或两者上产生阻尼力。
下主体58包括凸缘部分66和第一管状部分68,第一管状部分68从凸缘部分66远离上主体60延伸,上主体60围绕杆24的端部部分54环形地延伸。凸缘部分66和第一管状部分68一起限定了用于容纳和保持弹簧72的弹簧保持部。弹簧72设置在活塞组件40的下主体58与活塞套筒74之间并且附接到活塞组件40的下主体58和活塞套筒74中的每一个,并且允许活塞套筒74在轴向方向上并且相对于活塞组件40移动。弹簧72可以包括螺旋弹簧,如图2和图4所示。然而,诸如波形弹簧或波纹管类型的其他类型的弹簧可用于将活塞组件40附接到活塞套筒74,同时允许其间的一些相对运动。
在一些实施方式中,弹簧72可以与活塞套筒74一体地形成。例如,弹簧72和活塞套筒74可以由模制塑料材料一体地形成。在这种布置中,图中未示出,弹簧72可以具有波纹管型结构。
HCS组件70包括螺旋弹簧72和活塞套筒74,螺旋弹簧72和活塞套筒74中的每一个都设置在压缩腔室44中。活塞套筒74具有管状形状并且附接到活塞组件40的下主体58。另选地,活塞套筒74可以附接到活塞组件40的另一部件,诸如与下主体58分离的安装螺柱或螺母。螺旋弹簧72将活塞套筒连接到活塞组件40的下主体58,并且至少部分地设置在活塞套筒74的内部内。活塞套筒74可以由塑料制成,例如聚酰胺。
活塞套筒74还包括部分封闭的壁76,该部分封闭的壁76从邻近下端的内表面与活塞组件40相反地径向向内延伸。第二管状部分78从活塞套筒74内的部分封闭的壁76沿轴向方向朝向活塞组件40延伸。部分封闭的壁76和第二管状部分78一起限定了用于容纳和保持螺旋弹簧72的端部的第二弹簧保持部。管状突起80从部分封闭的壁76与活塞组件40相反地沿轴向方向延伸。部分封闭的壁76和第二管状部分78一起限定了中心孔82,从而提供通过活塞套筒74的流体流动。
主管26包括第一肩部90和缩颈部分92,缩颈部分92从第一肩部90远离回弹腔室42延伸并且具有小于主管26的在第一肩部90的相反侧的直径的减小的直径。HCS组件70包括该缩颈部分92,缩颈部分92被配置为以在其间具有相对小的间隙的松配合关系容纳活塞套筒74,以最小化其间的不受控制的油流动。
HCS组件70还包括管状壁96,管状壁96围绕缩颈部分92环形地设置并且限定了主管26外部的外部流动通道98。缩颈部分限定了多个轴向间隔开的孔94,每个孔94提供压缩腔室44与外部流动通道98之间的流体连通。多个轴向间隔开的孔94包括第二多个轴向间隔开的孔94,该第二多个轴向间隔开的孔94布置成彼此周向间隔开的多个组。如图2所示,多个组可以包括以90度间隔间隔开的轴向间隔开的孔94的组。然而,HCS组件70可包括不同数量和/或不同配置的轴向间隔开的孔94的组。
在工作中,并且邻近阻尼器组件20的压缩冲程的结束,活塞套筒74进入缩颈部分92中并且逐渐覆盖越来越多的轴向间隔开的孔94,从而产生压缩阻尼力的相应增加。
阻尼器组件20还包括适配器46和底阀组件48,适配器46和底阀组件48中的每一个都设置在外管22内并且邻近端盖30。适配器46固定到底阀组件48并且被配置为调节压缩腔室与底阀组件48之间的流体流动。底阀组件48被配置为控制工作液体在压缩腔室44与补偿腔室28之间的流动,从而产生阻尼力。
主管26包括第二肩部100并且限定了管状端部102,管状端部102从第二肩部100远离回弹腔室42延伸并且具有小于缩颈部分92的直径的减小的直径。适配器46包括阀体110,阀体110适配在管状端部102内,封闭主管26的下端。
适配器46包括压缩安全阀120、122,压缩安全阀120、122被配置为在压缩腔室44内在预定压力阈值下打开并且允许工作液体流出压缩腔室44并且绕过多个轴向间隔开的孔94和外部流动通道98。压缩安全阀120、122包括由阀体110限定并且在缩颈部分92的下端处的压缩腔室44与在适配器46与底阀组件48之间延伸的中间腔室140之间延伸的安全阀通道120。压缩安全阀120、122包括安全阀盘堆叠122,安全阀盘堆叠122具有覆盖安全阀通道120的与压缩腔室相反的端部的一个或更多个盘。
阀体110限定了多个流动通道128,多个流动通道128中的每个流动通道128被配置为提供外部流动通道98与底阀组件48之间经由中间腔室140的流体连通。
适配器46还包括杆(stem)130,杆130沿轴向方向延伸穿过阀体110的中心。杆130在中间腔室140内包括邻近阀体110的下端的凸缘部分131。诸如螺母或压接环的杆保持部132在压缩腔室44内围绕杆130的上端延伸,用于保持杆130与阀体110。弹性材料的垫圈134围绕杆130环形地设置在凸缘部分131与阀体110之间。盘间隔件123围绕杆130环形地设置在垫圈134与阀体110之间。安全阀盘堆叠122围绕杆130环形地设置在盘间隔件123与阀体110之间。然而,包括例如部件的顺序、数量和/或类型的压缩安全阀120、122的配置可以不同于所例示的实施方式中所示的配置。
适配器46还包括回弹止回阀124、126,回弹止回阀124、126被配置为允许流体从底阀组件48经由中间腔室140流入压缩腔室44,从而在阻尼器组件20的回弹冲程期间绕过外部流动通道98,同时阻止流体沿相反方向流动。回弹止回阀124、126包括由阀体110限定并且在缩颈部分92的下端处的压缩腔室44与中间腔室140之间延伸的回弹通道124。回弹止回阀124、126还包括止回阀盘126,该止回阀盘126覆盖回弹通道124在压缩腔室44处的端部并且被配置为远离回弹通道124偏转以允许工作液体从回弹通道124流入压缩腔室44,同时阻止工作液体沿相反方向的流动。
底阀组件48包括回弹阀组件136、138,该回弹阀组件136、138被配置为止回阀,以允许流体在阻尼器组件20的回弹冲程期间从补偿腔室28流出并流入中间腔室140,同时阻止流体沿相反方向流动。例如,并且如图2所示,底阀组件48限定了多个底阀回弹通道136,所述多个底阀回弹通道136延伸穿过底阀组件48并且提供补偿腔室28与中间腔室140之间的流体连通。一个或更多个第一底阀盘138覆盖底阀回弹通道136,并且被配置为允许流体从补偿腔室28通过底阀回弹通道136并进入中间腔室140的流动,同时阻止流体沿相反方向流动。
底阀组件48还包括压缩阀组件142、144,该压缩阀组件142、144被配置为在阻尼器组件20的压缩冲程期间产生阻尼力。例如,并且如图2所示,底阀组件48限定了多个底阀压缩通道142,所述多个底阀压缩通道142延伸穿过底阀组件48并且在补偿腔室28与中间腔室140之间提供流体连通。一个或更多个第二底阀盘144覆盖底阀压缩通道142,并且被配置为限制流体从中间腔室140、通过底阀压缩通道142并进入补偿腔室28的流动,同时还阻止流体沿相反方向流动。
图3示出了适配器46的立体剖视图,并且图4示出了阻尼器组件20的局部剖视图,例示出了在压缩冲程期间通过其的流动,其中放大的局部视图示出了缩颈部分92和适配器46的细节。
如图4所示,在压缩冲程期间,工作液体被引导通过活塞套筒74的中心孔82,并且经由轴向间隔开的孔94离开主管26。当活塞套筒74进入主管26的缩颈部分92时,活塞套筒74逐渐覆盖越来越多的轴向间隔开的孔94,从而增加阻尼力。
提供操作特性的本公开的HCS组件70可以分成两个阶段。第一阶段对应于活塞套筒74的冲程,并且第二阶段对应于当安全阀被激活时。HCS组件70包括可以被调整用于调谐操作特性的若干参数。用于调整第一阶段的参数包括:攻击长度、渐进冲程长度和力增加的进展。也可以称为接合点位置的攻击长度可以由螺旋弹簧72、缩颈部分92和活塞套筒74的总长度限定。可以通过改变螺旋弹簧72的长度、远离活塞组件40延伸并延伸超过螺旋弹簧72的活塞套筒74的长度以及缩颈部分92的轴向长度和/或轴向间隔开的孔94的位置来调谐攻击长度。
渐进冲程长度可由缩颈部分92的长度和/或轴向间隔开的孔94的分布限定。例如,轴向间隔开的孔94可以沿着缩颈部分92的一半定位,并且渐进冲程长度将对应于缩颈部分92的一半。可以通过调节缩颈部分92的长度来调谐渐进冲程长度。力增加的进展可以通过轴向间隔开的孔94的直径、数量和位置中的一个或更多个来调整。在一些实施方式中,轴向间隔开的孔94可以具有与沿着缩颈部分92的长度不同的直径。
通过改变安全阀盘堆叠122内的偏转盘的数量、厚度、直径和/或预载荷、间隔件的厚度和/或安全阀通道120的尺寸或数量中的一个或更多个,可以类似于常规的盘阀构件执行第二阶段的调谐。
显然,根据上述教导,本发明的许多修改和变型是可能的,并且这些修改和变型可以以与具体描述不同的方式来实施,同时在所附权利要求的范围内。这些在先陈述应当被解释为涵盖本发明新颖性实践其实用性的任何组合。

Claims (20)

1.一种阻尼器组件,所述阻尼器组件包括:
主管,所述主管填充有工作液体;
杆,所述杆至少部分地设置在所述主管内;
活塞组件,所述活塞组件连接到所述杆并且能够滑动地设置在所述主管内,所述活塞组件将所述主管的内部分成回弹腔室和压缩腔室;
液压压缩止动组件,所述液压压缩止动组件包括活塞套筒,所述活塞套筒设置在所述压缩腔室中并且附接到所述活塞组件;
所述主管包括肩部和缩颈部分,所述缩颈部分从所述肩部延伸并且具有小于所述主管的与所述肩部相反的直径的减小的直径,其中,所述缩颈部分被配置为容纳所述活塞套筒;以及
管状壁,所述管状壁围绕所述缩颈部分设置并且在所述主管外部限定了外部流动通道;并且
其中,所述缩颈部分限定了多个轴向间隔开的孔,所述多个轴向间隔开的孔中的各个孔在所述压缩腔室与所述外部流动通道之间提供流体连通。
2.根据权利要求1所述的阻尼器组件,所述阻尼器组件进一步包括底阀组件,所述底阀组件位于所述主管的封闭端处并且被配置为控制所述工作液体在所述压缩腔室与补偿腔室之间的流动。
3.根据权利要求2所述的阻尼器组件,其中,所述底阀组件包括压缩阀组件和回弹阀组件,所述压缩阀组件和所述回弹阀组件各自被配置为控制所述工作液体在所述压缩腔室与所述补偿腔室之间的流动。
4.根据权利要求2所述的阻尼器组件,所述阻尼器组件进一步包括外管,所述外管围绕所述主管环形地设置并且在所述外管与所述主管之间限定了所述补偿腔室。
5.根据权利要求2所述的阻尼器组件,所述阻尼器组件进一步包括回弹止回阀,所述回弹止回阀被配置为允许流体从所述底阀组件流出并流入所述压缩腔室中,同时阻止流体沿相反方向流动,从而在回弹冲程期间绕过所述外部流动通道。
6.根据权利要求1所述的阻尼器组件,所述阻尼器组件进一步包括弹簧,所述弹簧设置在所述活塞套筒与所述活塞组件之间并且附接到所述活塞套筒和所述活塞组件中的每一个,从而允许所述活塞套筒沿轴向方向并相对于所述活塞组件移动。
7.根据权利要求6所述的阻尼器组件,其中,所述活塞套筒包括管状部分,所述管状部分限定了弹簧保持部,所述弹簧保持部被配置为保持所述弹簧的与所述活塞组件相反的端部。
8.根据权利要求6所述的阻尼器组件,其中,所述弹簧包括螺旋弹簧。
9.根据权利要求6所述的阻尼器组件,其中,所述弹簧至少部分地设置在所述活塞套筒内。
10.根据权利要求6所述的阻尼器组件,其中,所述弹簧与所述活塞套筒一体地形成。
11.根据权利要求6所述的阻尼器组件,其中,所述弹簧和所述活塞套筒由塑料材料形成。
12.根据权利要求1所述的阻尼器组件,其中,所述多个轴向间隔开的孔包括彼此周向间隔开的第二多个孔。
13.根据权利要求1所述的阻尼器组件,所述阻尼器组件进一步包括压缩安全阀,所述压缩安全阀被配置为在所述压缩腔室内以预定的压力阈值打开,并且允许所述工作液体流出所述压缩腔室并且绕过所述多个轴向间隔开的孔和所述外部流动通道。
14.根据权利要求2所述的阻尼器组件,所述阻尼器组件进一步包括适配器,所述适配器固定到所述底阀组件并且被配置为调节所述压缩腔室与所述底阀组件之间的流体流动。
15.根据权利要求14所述的阻尼器组件,其中,所述适配器限定了多个流动通道,所述多个流动通道提供所述外部流动通道与所述底阀组件之间的流体连通。
16.根据权利要求14所述的阻尼器组件,其中,所述适配器封闭所述主管的邻近所述底阀组件的底端;并且
其中,所述适配器包括回弹止回阀,所述回弹止回阀被配置为允许流体从所述底阀组件流出并流入所述压缩腔室,同时阻止流体沿相反方向流动,从而在回弹冲程期间绕过所述外部流动通道。
17.根据权利要求1所述的阻尼器组件,其中,所述活塞组件进一步包括至少一个阀组件,所述至少一个阀组件被配置为调节所述回弹腔室与所述压缩腔室之间的所述工作液体的流动,从而产生阻尼力。
18.一种用于阻尼器的液压压缩止动组件,所述液压压缩止动组件包括:
活塞套筒,所述活塞套筒具有管状形状、附接至活塞;
主管,所述主管限定了压缩腔室并且包括肩部和缩颈部分,所述缩颈部分从所述肩部延伸并且具有小于所述主管的与所述肩部相反的直径的减小的直径,其中,所述缩颈部分被配置为容纳所述活塞套筒;以及
管状壁,所述管状壁围绕所述缩颈部分设置并且在所述主管外部限定了外部流动通道;并且
其中,所述缩颈部分限定了多个轴向间隔开的孔,所述多个轴向间隔开的孔中的各个孔提供所述缩颈部分的内部与所述外部流动通道之间的流体连通。
19.根据权利要求18所述的液压压缩止动组件,所述液压压缩止动组件进一步包括适配器,所述适配器至少部分地封闭所述缩颈部分的端部并且被配置为调节通过所述适配器的流体流动。
20.根据权利要求19所述的液压压缩止动组件,其中,所述适配器包括回弹止回阀,所述回弹止回阀被配置为允许流体流入所述压缩腔室,同时阻止流体沿相反方向流动,从而在回弹冲程期间绕过所述外部流动通道。
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