CN201344226Y - 减振器及具有该减振器的车辆 - Google Patents

Abstract

公开了一种减振器及包括该减振器的车辆，该减振器包括储油筒、工作缸、活塞、连杆和密封盖，工作缸位于储油筒内，密封盖设置在储油筒的顶端，连杆的一端从密封盖伸出，另一端与活塞固定连接，活塞位于工作缸内并具有通道；其中，减振器还包括位于工作缸内并能够相对于工作缸转动的内缸，该内缸的内侧壁上具有多个第一槽，活塞的外侧壁上具有多个第二槽，并且第一槽和第二槽的长度小于活塞的长度，第一槽和第二槽能够相交以形成贯通所述活塞的节流孔，并且随着所述内缸的转动，节流孔的总面积能够连续地变化。该减振器通过使内缸转动能够连续地改变该节流孔的大小，从而相应地连续改变减振器的阻尼值。

Description

减振器及具有该减振器的车辆

技术领域

本实用新型涉及一种减振器，尤其是用于车辆的悬架系统的减振器。本实用新型还涉及一种具有该减振器的车辆。

背景技术

悬架系统尤其是悬架系统中的减振器是车辆的重要部分。减振器性能的好坏直接影响到汽车的舒适性、操作稳定性以及安全性。车辆在行驶过程中，路况可能随时变化，因此也要求减振器的阻尼值也随之变化，以适应不同的路况。因此，阻尼值可变的减振器越来越受到欢迎。例如公告号为CN2448600Y的中国实用新型专利中公开了一种双筒变阻尼液压汽车减振器。该减振器包括外筒、外筒内的缸筒和与外筒底部固连的橡胶缓冲衬套，缸筒中设有活塞和与活塞连接的活塞杆，活塞杆外端伸出外筒，缸筒的底部设置有压缩阀，其中，在缸筒上部内侧设有凹槽。该减振器通过设置所述凹槽来改变油液流体通道的截面积，从而改变减振器的阻尼值。但是，由于所述凹槽的数量有限，因此减振器的阻尼值只能在几个离散的阻尼值之间调节，而无法实现阻尼值的连续调节。

实用新型内容

本实用新型针对现有的减振器无法实现阻尼值连续调节的问题，提供一种能够连续地调节阻尼值的减振器，或者至少为公众提供一种可选的技术方案。

根据本实用新型的一种实施方式提供的减振器包括：储油筒、工作缸、活塞、连杆和密封盖，所述工作缸位于所述储油筒内，所述密封盖设置在所述储油筒的顶端，所述连杆的一端从所述密封盖伸出，所述连杆的另一端与所述活塞固定连接，所述活塞位于所述工作缸内并具有沿所述工作缸的轴向延伸的通道；其中，所述减振器还包括位于所述工作缸内并能够相对于所述工作缸转动的内缸，该内缸的内侧壁上具有多个第一槽，所述活塞的外侧壁与所述内缸的内侧壁接触，将所述内缸分成通过所述通道连通的第一腔室和第二腔室，所述活塞的外侧壁上具有多个第二槽，并且至少一部分所述第一槽和至少一部分所述第二槽沿所述内缸轴向的长度小于所述活塞沿所述内缸轴向的长度，至少一部分所述第一槽和至少一部分所述第二槽能够相交以形成贯通所述活塞的节流孔，并且随着所述内缸的转动，所述节流孔的总节流面积能够连续地变化。

本实用新型另一方面还提供了一种车辆，该车辆具有上述减振器。

根据本实用新型的该实施方式提供的减振器及包括该减振器的车辆，由于内缸的内侧壁上的第一槽与活塞的外侧壁上的第二槽可以共同形成节流孔，通过使内缸相对于工作缸转动，能够连续地改变该节流孔的总的节流面积大小，从而相应地连续改变减振器的阻尼值。

附图说明

图1是根据本实用新型的一种实施方式的减振器的示意性剖视图；

图2是如图1所示的减振器活塞的示意性俯视图；

图3是如图1所示的减振器的活塞、内缸和工作缸相配合的示意性俯视图；

图4是如图1所示的减振器的顶部的局部放大图；

图5是图4中A-A方向的示意性剖视图；

图6是根据本实用新型的一种实施方式的减振器的活塞外侧和内缸内侧展开的示意图，示意性地说明了第一槽和第二槽相交以形成节流孔的原理。

具体实施方式

下面将参考附图来详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图3和图6所示，本实用新型的一种实施方式提供的减振器包括：储油筒4、工作缸5、活塞9、连杆1和密封盖，所述工作缸5位于所述储油筒4内，所述密封盖设置在所述储油筒4的顶端，所述连杆1的一端从所述密封盖伸出，所述连杆1的另一端与所述活塞9固定连接，所述活塞9位于所述工作缸5内并具有沿所述工作缸5的轴向延伸的通道91；其中，所述减振器还包括位于所述工作缸5内并能够相对于所述工作缸5转动的内缸6，该内缸6的内侧壁上具有多个第一槽63，所述活塞9的外侧壁与所述内缸6的内侧壁接触，将所述内缸6分成通过所述通道91连通的第一腔室61和第二腔室62，所述活塞9的外侧壁上具有多个第二槽92，并且至少一部分所述第一槽63和至少一部分所述第二槽92沿所述内缸6轴向的长度H2，H3小于所述活塞9沿所述内缸6轴向的长度H1，至少一部分所述第一槽63和至少一部分所述第二槽92能够相交以形成贯通所述活塞9的节流孔15，并且随着所述内缸6的转动，所述节流孔15的总面积能够连续地变化。

根据本实用新型的该实施方式提供的减振器，由于内缸6的内侧壁上的第一槽63与活塞9的外侧壁上的第二槽92可以共同形成节流孔，通过使内缸6相对于工作缸5转动，能够连续地改变所有节流孔的节流面积的总和大小，从而相应地连续改变减振器的阻尼值。

图6是减振器的活塞9外侧和内缸6内侧展开的示意图，示意性地说明了第一槽63和第二槽92相交以形成节流孔15的原理。如图6所示，内缸6用实线表示，活塞9用虚线表示。至少一部分所述第一槽63沿所述内缸6轴向的长度H2和至少一部分所述第二槽92沿所述内缸6轴向的长度H3小于所述活塞9沿所述内缸6轴向的长度H1，因此该部分第一槽63和第二槽92本身并不贯通。但是当这些第一槽63和第二槽92相交时，可能会形成贯通的节流孔15。当然，有些第一槽63沿所述内缸6轴向的长度可以大于活塞9的长度，从而当活塞9位于该第一槽63的长度范围内时，该第一槽63本身无需与第二槽92相交便可形成贯通的节流孔15，例如图6中左侧第1个第一槽63所形成的节流孔15。所形成的节流孔15可以为一个或多个，减振器的阻尼值随着所有节流孔15的总面积的变化而变化。在活塞9的行程范围内，随着所述内缸6的转动，所述节流孔15的总面积能够连续地变化，本领域技术人员可以理解，这完全能够通过设计每个所述第一槽63和第二槽92的数量、长度、形状、位置等来实现。

可以根据需要设计所述第一槽63和第二槽92的数量、长度、形状、位置等参数。例如，所述第一槽63可以为2-10个，例如8个，所述第二槽92可以为2-10个，例如8个。所述第一槽63和第二槽92的个数可以相同，也可以不同，并且每个第一槽63、第二槽92的长度、形状、截面大小等也可以相同或者互不相同。

优选地，至少一部分所述第一槽63和/或至少一部分所述第二槽92相对于所述内缸6的轴向倾斜。从而在工作过程中，流经该第一槽63和第二槽92的油液会在活塞9上产生径向力。当该径向力足够大时，例如当减振器的阻尼值太大时，该径向力使得内缸6转动，直至节流孔的总面积增大，使得减振器的阻尼值减小，从而实现减振器的自适应功能。

所述第一槽63和第二槽92的形状可以任意设计，优选地，至少一部分所述第一槽63和/或至少一部分所述第二槽92为螺旋形槽。螺旋形槽的设计能够使得所述径向力较为流畅，从而减振器的自适应过程较为平稳。更优选地，所述螺旋形槽的至少一部分的螺旋角度和/或截面积沿所述内缸6的轴向变化。从而可以根据需要充分地设计所述螺旋形槽的螺旋角度和/或截面积的变化，从而设计内缸6在某个位置转动一定角度时第一槽63与第二槽92所形成的节流孔的大小变化。

减振器工作时，活塞9的通道91供油液来回串动以实现减振功能(这将在下文中更详细地说明)。所述通道91可以为通孔，但是优选地，活塞9的通道91内设有压力阀。从而油液在一定压力下才能通过该通道91。该压力阀可以是双向压力阀，也可以是开启方向相反的多个单向压力阀。如图2和图3所示，活塞9的通道(图中未示出)内设置有开启方向相反的单向压力阀93和单向压力阀94，即油液通过压力阀93朝一个方向通过该通道91，并通过压力阀94朝另一个相反的方向通过通道91，从而油液在第一腔室61和第二腔室62之间来回串动，实现减振功能。

内缸6的第二腔室62可以与储油筒4直接连通。优选地，如图1所示，该减振器还包括底阀10，所述底阀10设置在所述储油筒4的底部并支撑所述工作缸5和内缸6，所述内缸6的第二腔室62通过所述底阀10与所述储油筒4连通。应该理解的是，所述底阀10与所述储油筒4的底部之间接触的部分并不封闭，即，底阀10与储油筒底部之间的腔室和储油筒4侧壁与工作缸5之间的腔室是连通的，流体可以自由地流动。所述底阀10与上述活塞9通道91内的压力阀类似，从而，油液还可以在储油筒4与工作缸5之间的空间和第二腔室62之间来回串动，从而进一步增强减振功能。

优选情况下，如图1所示，该减振器还包括位于所述第一腔室61内的限位块7和限位块支座8，所述限位块支座8固定在所述连杆1上并支撑所述限位块7。通过该限位块7和限位块支座8来限制活塞9的行程。限位块7还可以由例如弹性材料制成，从而起到减振功能。

所述密封盖用于密封所述储油筒4，以防止油液流出。密封盖可以为本领域公知的各种密封部件，作为一种具体的实施方式，如图1和图4-5所示，该密封盖包括顶盖11、油封2和支撑该油封2的油封支座3，所述内缸6的顶端插入所述油封支座3，所述顶盖11盖在所述储油筒3和所述油封2的上方以固定所述油封2。

内缸6可以在油液压力的作用下自适应地转动(如上文所述)，也可以通过致动件来主动控制地转动。优选地，该减振器还包括致动件，该致动件与所述内缸6连接，以驱动所述内缸6转动。从而可以对减振器的阻尼值进行主动控制，更好地适应车辆的当前路况，如下文所更详细地说明。

所述致动件可以为本领域公知的各种致动机构，例如气缸、电机、电磁阀等。作为一种具体的实施方式，所述致动件为电机。

所述致动件可以安装在减振器的任何适当的部位，也可以安装到减振器以外的车辆的其它部位上。优选地，所述油封支座3内设有空腔，所述致动件设置在所述空腔内。从而使得减振器的结构更紧凑。而且，所述连杆1可以为中空结构，从而致动件的各种导线等可以布置在该中空结构内。

优选地，该减振器还包括控制装置，该控制装置被配置成根据车辆在当前行驶状态下所需的阻尼值和所述减振器当前的阻尼值来控制所述致动件的动作，从而控制所述内缸6转动的角度，以使得所述减振器的阻尼值与车辆在当前行驶状态下所需的阻尼值相匹配。

可以根据实际情况来设计所述控制装置，作为一种具体的实施方式，所述控制装置包括：信号采集单元、处理单元和控制单元，其中：所述信号采集单元包括车速传感器、轮速传感器、车身加速度传感器、悬架加速度传感器、车身高度传感器和减振器阻尼传感器；所述处理单元处理由所述信号采集单元所采集的信号，并将经过处理的信号发送给控制单元；所述控制单元根据所述处理单元发送的信号确定所述致动件的最佳动作，并将该动作信号发送给所述致动件。更具体地说，所述车速传感器、轮速传感器、车身加速度传感器、悬架加速度传感器、车身高度传感器和减振器阻尼传感器分别采集当前的车速、轮速、车身加速度、悬架加速度、车身高度和减振器阻尼值等信息，控制单元根据车速、轮速、车身加速度、悬架加速度和车身高度等信息来计算得出减振器在车辆当前行驶状态下的所需阻尼值，并与减振器的当前阻尼值进行比较，根据该比较结果来确定所述致动件的最佳动作。更具体地说，如果所需阻尼值大于当前阻尼值，则致动件的动作使得内缸6转动相应角度，使得节流孔变小，从而增加减振器的阻尼值。反之，如果所需阻尼值小于当前阻尼值，则致动件的动作使得内缸6转动相应角度，使得节流孔变大，从而减少减振器的阻尼值。从而实现根据车辆的实际行驶状态对减振器的阻尼值的主动控制。

所述处理单元和控制装置单元可以通过本领域公知的各种部件来实现，例如单片机、计算机等，也可以与车辆的电子控制单元(EUC)集成为一体。

下面将详细说明上述减振器的工作原理和操作。

减振器通常安装在车辆的车身与车轮的转向节之间，例如，减振器的连杆1侧通过连接部件安装在车身上，储油筒4的底侧通过连接部件安装在转向节上。当车辆在行驶过程中发生振动时，连杆1带动活塞9在内缸6内上下移动，从而使得储油筒4和内缸6内的油液通过活塞9上的通道91、第一槽63与第二槽92形成的节流孔以及底阀10而来回串动。由于油液具有较大的粘性，并且在通道91内的压力阀93、94和底阀10以及节流孔的作用下，使得活塞9在上下移动过程中受到较大的阻力。该阻力构成了减振器的阻尼值，并将汽车的振动动能转化为热能，被油液吸收，从而实现减振功能。

上述减振器可以在两种状态下使用，即自适应状态和主动控制状态。

在自适应状态中，所述控制装置不起作用。此时，减振器如上文所述地实现减振功能。由于至少一部分所述第一槽63和至少一部分所述第二槽92相对于所述内缸6的轴向倾斜，而且内缸6能够相对于工作缸5自由转动。从而在工作过程中，流经该第一槽63和第二槽92的油液会在活塞9上产生径向力。当该径向力足够大时，例如当减振器的阻尼值太大时，该径向力使得内缸6转动，直至节流孔的总面积增大，使得减振器的阻尼值减小，从而实现减振器的自适应功能。从而，该减振器具有自适应地调节阻尼值的作用，能够更好地适应车辆的行驶路况。

在主动控制状态中，所述控制装置起作用，具体的控制过程如上文所述。由于该减振器具有自适应功能，因此在主动控制过程中所需的扭矩较小，有利于减小致动件的负荷。当然，所述减振器还可以设置手动控制装置。从而驾乘人员可以根据个人需要而手动地控制致动件的动作，从而调节减振器的阻尼值。

本实用新型还提供了一种车辆，该车辆具有上述减振器。

Claims (15)

1、一种减振器，该减振器包括：储油筒(4)、工作缸(5)、活塞(9)、连杆(1)和密封盖，所述工作缸(5)位于所述储油筒(4)内，所述密封盖设置在所述储油筒(4)的顶端，所述连杆(1)的一端从所述密封盖伸出，所述连杆(1)的另一端与所述活塞(9)固定连接，所述活塞(9)位于所述工作缸(5)内并具有沿所述工作缸(5)的轴向延伸的通道(91)；其特征在于，所述减振器还包括位于所述工作缸(5)内并能够相对于所述工作缸(5)转动的内缸(6)，该内缸(6)的内侧壁上具有多个第一槽(63)，所述活塞(9)的外侧壁与所述内缸(6)的内侧壁接触，将所述内缸(6)分成通过所述通道(91)连通的第一腔室(61)和第二腔室(62)，所述活塞(9)的外侧壁上具有多个第二槽(92)，并且至少一部分所述第一槽(63)和至少一部分所述第二槽(92)沿所述内缸(6)轴向的长度(H2，H3)小于所述活塞(9)沿所述内缸(6)轴向的长度(H1)，至少一部分所述第一槽(63)和至少一部分所述第二槽(92)能够相交以形成贯通所述活塞(9)的节流孔(15)，并且随着所述内缸(6)的转动，所述节流孔(15)的总节流面积能够连续地变化。

2、根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述第一槽(63)为2-10个，所述第二槽(92)为2-10个。

3、根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，至少一部分所述第一槽(63)和/或至少一部分所述第二槽(92)相对于所述内缸(6)的轴向倾斜。

4、根据权利要求3所述的减振器，其特征在于，至少一部分所述第一槽(63)和/或至少一部分所述第二槽(92)为螺旋形槽。

5、根据权利要求4所述的减振器，其特征在于，所述螺旋形槽的至少一部分的螺旋角度和/或截面积沿所述内缸(6)的轴向变化。

6、根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述活塞(9)的通道(91)内设有压力阀(93，94)。

7、根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，该减振器还包括底阀(10)，所述底阀(10)设置在所述储油筒(4)的底部并支撑所述工作缸(5)和内缸(6)，所述内缸(6)的第二腔室(62)通过所述底阀(10)与所述储油筒(4)连通。

8、根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，该减振器还包括位于所述第一腔室(61)内的限位块(7)和限位块支座(8)，所述限位块支座(8)固定在所述连杆(1)上并支撑所述限位块(7)。

9、根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述密封盖包括顶盖(11)、油封(2)和支撑该油封(2)的油封支座(3)，所述内缸(6)的顶端插入所述油封支座(3)，所述顶盖(11)盖在所述储油筒(3)和所述油封(2)的上方以固定所述油封(2)。

10、根据权利要求1或9所述的减振器，其特征在于，该减振器还包括致动件，该致动件与所述内缸(6)连接，以驱动所述内缸(6)转动。

11、根据权利要求10所述的减振器，其特征在于，所述致动件为电机。

12、根据权利要求10所述的减振器，其特征在于，所述油封支座(3)内设有空腔，所述致动件设置在所述空腔内。

13、根据权利要求10所述的减振器，其特征在于，该减振器还包括控制装置，该控制装置被配置成根据车辆在当前行驶状态下所需的阻尼值和所述减振器当前的阻尼值来控制所述致动件的动作，从而控制所述内缸(6)转动的角度，以使得所述减振器的阻尼值与车辆在当前行驶状态下所需的阻尼值相匹配。

14、根据权利要求13所述的减振器，其特征在于，所述控制装置包括：信号采集单元、处理单元和控制单元，其中：

所述信号采集单元包括车速传感器、轮速传感器、车身加速度传感器、悬架加速度传感器、车身高度传感器和减振器阻尼传感器；

所述处理单元处理由所述信号采集单元所采集的信号，并将经过处理的信号发送给控制单元；

所述控制单元根据所述处理单元发送的信号确定所述致动件的最佳动作，并将该动作信号发送给所述致动件。

15、一种车辆，该车辆包括以上任意一项权利要求所述的减振器。

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