CN203847619U - 振幅敏感减振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种振幅敏感减振器，包括导向器及密封、活塞杆、工作缸、主活塞和蓄能器；所述的主活塞内部为空腔，并设有浮动活塞；浮动活塞上侧形成辅助上腔，浮动活塞下侧形成辅助下腔；辅助上腔通过上辅助流道与有杆腔油液连通；辅助下腔通过下辅助流道与无杆腔油液连通，所述的主活塞内部空腔上侧设有上旁通槽，主活塞内部空腔下侧设有下旁通槽，其中，上旁通槽与压缩阀系相连，下旁通槽与复原阀系相连。本实用新型在振幅变化时将提供不同的阻尼系数，在小振幅时，阻尼系数小，将提高车辆的乘坐舒适性；在大振幅时，阻尼系数大，将有助于提高行驶安全性和操纵稳定性，并且提高转弯时的抗侧倾能力以及加减速时的抗俯仰能力。

Description

振幅敏感减振器

技术领域

本实用新型属于减振技术领域，具体涉及一种阻尼特性可以随激励幅值而变化的振幅敏感减振器。

背景技术

汽车的不同性能对悬架阻尼的需求往往是矛盾的：如果希望提高乘坐舒适性，减小簧上质量的振动，应当使悬架阻尼设置得低一些；如果希望减小轮胎动载荷及悬架动行程，应当使悬架阻尼设置得高一些；从整车的操纵稳定性方面考虑，如果希望达到减小转向时的车身倾角和转向响应时间的目的，也应该使悬架设计得“硬”一些。因此汽车悬架阻尼的匹配一般是综合考虑汽车各方面性能所采取的折中方案。

目前，广泛应用于汽车悬架上的普通减振器，设置有伸张阀、压缩阀、补偿阀和流通阀。当车架(或者承载式车身)与车桥相对运动时，减振器的活塞将在缸筒内作往复运动，工作腔中的油液会通过各阀系，产生阻尼力，从而衰减地面和发动机的振动与冲击。其阻尼的大小取决于各阀件阀片组弹性的大小，减振器阀片装配好后，减振器的减振性能也就确定，其性能在车辆行驶过程中一般不能依据工况自动调整。上述阀系确定后，普通减振器的阻尼力仅取决于车身与车轮间的相对运动速度，其阻尼特性无法根据车辆的不同使用工况而做出相应的变化，因此难以化解车辆的操纵稳定性、乘坐舒适性、行驶安全性等不同性能之间的矛盾，不能使车辆在不同使用工况下性能都达到最佳。采用主动悬架或半主动悬架可以较好地解决该问题，但是需要加入大量传感器，且需要外界能量输入，成本较高。

美国专利(US8201669B2)公开了一种振幅敏感阻尼装置，其采用双活塞机构，其中上活塞为滑动活塞，下活塞为传统减振器活塞，上活塞在小振幅时不起阻尼作用，此时阻尼较小；在激励振幅较大时，下活塞和上活塞相当于串联阻尼孔，一起提供阻尼力，阻尼较大。由于采用了双活塞，使得整套装置的复杂程度上升，滑动的上活塞还占据了减振器的行程。

美国专利(US20070125610)公开了一种带有振幅选择阻尼装置的阻尼器，其在传统减振器活塞的上侧活塞杆设置了一个带辅助流道的空腔，空腔内部设有浮筒的小活塞，在激励振幅较小时，辅助流道与主活塞阀系相当于并联，油液流通面积较大，提供小阻尼；当激励振幅继续增加时，浮动小活塞运动至极限，关闭辅助流道，提供大阻尼。该方案的较好地平衡了车辆的舒适性和操控稳定性，并成功地应用于奔驰的C系列轿车。但是其方案较复杂，成本较高。

为后续介绍的准确性，此处对“振幅”进行定义：所述的“振幅”是指“瞬时行程”，即活塞杆从上一行程终点开始反向运动，进而形成的位移。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种阻尼特性可以随激励幅值而变化的振幅敏感减振器，能够在小激励振幅时提供较小的阻尼系数，大激励振幅时提供较大的阻尼系数。

本实用新型为解决上述技术问题，通过以下技术方案实现：

一种振幅敏感减振器，包括导向器及密封1、活塞杆2、工作缸3、主活塞9和蓄能器10，主活塞9固定于活塞杆2下端，并整体嵌入工作缸3，在其内部滑动，导向器及密封1安装在工作缸3上部，蓄能器10安装在工作缸3下端，或通过外接油管分体安装；主活塞9设有压缩阀系5和复原阀系7；主活塞9上侧与导向器及密封1之间形成有杆腔M，下侧与蓄能器10之间形成无杆腔N；所述的主活塞9内部为空腔，并设有可自由滑动的浮动活塞6；

浮动活塞6上侧形成辅助上腔P，浮动活塞6下侧形成辅助下腔Q；

辅助上腔P通过上辅助流道4与有杆腔M油液连通；辅助下腔Q通过下辅助流道8与无杆腔N油液连通。

优选地，所述的主活塞9内部空腔上侧设有上旁通槽91，主活塞9内部空腔下侧设有下旁通槽92，其中，上旁通槽91与压缩阀系5相连，下旁通槽92与复原阀系7相连。

优选地，所述的上旁通槽91和下旁通槽92的长度均大于浮动活塞6的滑动部位的厚度。

所述的主活塞9外端面设有耐磨衬套93。

可选地，所述的上旁通槽91和下旁通槽92连接在一起，形成整体的旁通槽94。

本实用新型的工作过程如下：

1、当活塞杆2在小激励振幅下振动时，浮动活塞6在主活塞9内部中间位置小幅度滑动，辅助上腔P和辅助下腔Q的油液没有连通，此时有杆腔M与辅助上腔P通过上辅助流道4和压缩阀系5的常通孔油液连通；无杆腔N与辅助下腔Q通过下辅助流道8和复原阀系7的常通孔油液连通；由于此时的油液流通面积较大，因此阻尼系数较小；

2、当活塞杆2在较大激励振幅下振动时，浮动活塞6在主活塞9内部大幅度滑动(1)在大压缩行程时：浮动活塞6滑动到上止点，将阻塞上辅助流道4，并且超越上旁通槽91的下边沿，进而使辅助上腔P和辅助下腔Q油液连通；此时，无杆腔N的油液从下辅助流道8流入辅助下腔Q，进而通过上旁通槽91推开压缩阀系5，进入有杆腔M；

(2)在大复原行程时：浮动活塞6滑动到下止点，将阻塞下辅助流道8，并且超越下旁通槽92的上边沿，进而使辅助上腔P和辅助下腔Q油液连通；此时，有杆腔M的油液从上辅助流道4流入辅助上腔P，进而通过下旁通槽92推开复原阀系7进入无杆腔N；

此时，由于流通面积小，并且要克服相应阀系的开阀压力，使得阻尼系数较大。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型在振幅变化时将提供不同的阻尼系数，在小振幅时，阻尼系数小，将提高车辆的乘坐舒适性；在大振幅时，阻尼系数大，将有助于提高行驶安全性和操纵稳定性，并且提高转弯时的抗侧倾能力以及加减速时的抗俯仰能力。并且无需像半主动悬架和主动悬架那样，在车辆上安装额外的传感器、执行机构和控制系统，结构简单可靠，成本低，易于推广。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例

图2是图1中的A-A剖视图，即上旁通槽处的截面形状

图3是图1中的B-B剖视图，即下旁通槽处的截面形状

图4是在小振幅时的油液流动情况

图5是大振幅时复原行程的油液流动情况

图6是大振幅时压缩行程的油液流动情况

图7是本实用新型的第二种实施例

图8是本实用新型的第三种实施例

图9是本图8中的C-C剖视图，即旁通槽处的截面形状

图中：

1、导向器及密封；2、活塞杆；3、工作缸；4、上辅助流道；

5、压缩阀系；6、浮动活塞；7、复原阀系；8、下辅助流道；

9、主活塞；91、上旁通槽；92、下旁通槽；93、耐磨衬套；94、旁通槽；

10、蓄能器；M、有杆腔；N、无杆腔；P、辅助上腔；Q、辅助下腔。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型进行详细介绍。

图1是本实用新型的一种实施例，所示的一种振幅敏感减振器，包括导向器及密封1、活塞杆2、工作缸3、主活塞9和蓄能器10，主活塞9固定于活塞杆2下端，并整体嵌入工作缸3，在其内部滑动，导向器及密封1安装在工作缸3上部，蓄能器10安装在工作缸3下端，或通过外接油管分体安装；主活塞9设有压缩阀系5和复原阀系7；主活塞9上侧与导向器及密封1之间形成有杆腔M，下侧与蓄能器10之间形成无杆腔N；所述的主活塞9内部为空腔，并设有可自由滑动的浮动活塞6；

浮动活塞6上侧形成辅助上腔P，浮动活塞6下侧形成辅助下腔Q；

辅助上腔P通过上辅助流道4与有杆腔M油液连通；辅助下腔Q通过下辅助流道8与无杆腔N油液连通。

所述的主活塞9内部空腔上侧设有上旁通槽91，主活塞9内部空腔下侧设有下旁通槽92，其截面形状如图2和图3所示；其中，上旁通槽91与压缩阀系5相连，下旁通槽92与复原阀系7相连。

所述的上旁通槽91和下旁通槽92的长度均大于浮动活塞6的滑动部位的厚度，使得浮动活塞6滑动到上止点时，将超越上旁通槽91的下边沿，进而使辅助上腔P和辅助下腔Q油液连通；浮动活塞6滑动到下止点时，超越下旁通槽92的上边沿，进而使辅助上腔P和辅助下腔Q油液连通。

所述的主活塞9外端面设有耐磨衬套93。

本实用新型的工作过程如下：

1、如图4所示，当活塞杆2在小激励振幅下振动时，浮动活塞6在主活塞9内部中间位置小幅度滑动，辅助上腔P和辅助下腔Q的油液没有连通，此时有杆腔M与辅助上腔P通过上辅助流道4和压缩阀系5的常通孔油液连通；无杆腔N与辅助下腔Q通过下辅助流道8和复原阀系7的常通孔油液连通；由于此时的油液流通面积较大，因此阻尼系数较小；

2、当活塞杆2在较大激励振幅下振动时，浮动活塞6在主活塞9内部大幅度滑动；

(1)如图5所示，在大复原行程时：浮动活塞6滑动到下止点，将阻塞下辅助流道8，并且超越下旁通槽92的上边沿，进而使辅助上腔P和辅助下腔Q油液连通；此时，有杆腔M的油液从上辅助流道4流入辅助上腔P，进而通过下旁通槽92推开复原阀系7进入无杆腔N；

(2)如图6所示，在大压缩行程时：浮动活塞6滑动到上止点，将阻塞上辅助流道4，并且超越上旁通槽91的下边沿，进而使辅助上腔P和辅助下腔Q油液连通；此时，无杆腔N的油液从下辅助流道8流入辅助下腔Q，进而通过上旁通槽91推开压缩阀系5，进入有杆腔M；

此时，由于流通面积小，并且要克服相应阀系的开阀压力，使得阻尼系数较大。

图7为本实用新型的另一种实施例，蓄能器10通过油管外接在工作缸3下部，这样的布置可以减小减振器的整体长度，有利于在一些悬架安装尺寸受限制的车型。

图8为本实用新型的又一种实施例，所述的上旁通槽91和下旁通槽92连接在一起，形成整体的旁通槽94，如图9所示，此时辅助上腔P和辅助下腔Q的油液始终连通，而浮动活塞6只起到开关上辅助流道4和下辅助流道8的作用。

上述各个实施例均是在典型的单筒减振器基础上进行的改进和创新；值得注意的是，本实用新型也可用于双筒减振器、磁流变减振器以及其他各种形式的减振器结构中。

上述实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (5)

1.一种振幅敏感减振器，包括导向器及密封(1)、活塞杆(2)、工作缸(3)、主活塞(9)和蓄能器(10)，主活塞(9)固定于活塞杆(2)下端，并整体嵌入工作缸(3)，在其内部滑动，导向器及密封(1)安装在工作缸(3)上部，蓄能器(10)安装在工作缸(3)下端，或通过外接油管分体安装；主活塞(9)设有压缩阀系(5)和复原阀系(7)；主活塞(9)上侧与导向器及密封(1)之间形成有杆腔M，下侧与蓄能器(10)之间形成无杆腔N；其特征在于：

所述的主活塞(9)内部为空腔，并设有可自由滑动的浮动活塞(6)；

浮动活塞(6)上侧形成辅助上腔P，浮动活塞(6)下侧形成辅助下腔Q；

辅助上腔P通过上辅助流道(4)与有杆腔M油液连通；辅助下腔Q通过下辅助流道(8)与无杆腔N油液连通。

2.根据权利要求1所述的一种振幅敏感减振器，其特征在于：

所述的主活塞(9)内部空腔上侧设有上旁通槽(91)，主活塞(9)内部空腔下侧设有下旁通槽(92)，其中，上旁通槽(91)与压缩阀系(5)相连，下旁通槽(92)与复原阀系(7)相连。

3.根据权利要求2所述的一种振幅敏感减振器，其特征在于：

所述的上旁通槽(91)和下旁通槽(92)的长度均大于浮动活塞(6)的滑动部位的厚度。

4.根据权利要求2所述的一种振幅敏感减振器，其特征在于：

所述的上旁通槽(91)和下旁通槽(92)连接在一起，形成整体的旁通槽(94)。

5.根据权利要求1所述的一种振幅敏感减振器，其特征在于：

所述的主活塞(9)外端面设有耐磨衬套(93)。