CN204284289U - 一种振幅选择减振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种振幅选择减振器，包括上吊环、活塞杆、导向器及密封件、工作缸、活塞主体、滑套、活塞密封环、活塞端盖、锁紧螺母、浮动活塞和下吊环；所述的活塞主体和活塞端盖通过锁紧螺母固定于活塞杆的下端；所述的活塞主体上设有上流通孔、下流通孔和压缩阀系，活塞端盖上设有复原阀系；嵌套有活塞密封环的滑套与工作缸和活塞主体滑动连接；滑套和活塞主体之间安装有上滑套弹簧，和活塞端盖之间安装有下滑套弹簧。本实用新型提供了一种阻尼特性可以随激励幅值而变化的减振器。此减振器可以在现有被动减振器的基础上稍加改进，即可实现变阻尼特性，成本较低，不需要电控系统，工作稳定可靠。

Description

一种振幅选择减振器

技术领域

本实用新型属于汽车液压减振技术领域，具体涉及一种阻尼特性可以随激励幅值变化而变化的振幅选择减振器。

背景技术

汽车的操纵稳定性、安全性和平顺性对汽车悬架阻尼力的要求不尽相同，甚至相互矛盾。良好的乘坐舒适性要求悬架提供较小的阻尼力，但从整车操纵稳定性和安全性方面考虑，却要求汽车匹配较“硬”的悬架。悬架设计首先需要保证汽车的操纵稳定性和安全性，在此基础上，再寻求汽车行驶平顺性与前者的平衡。

常见的车辆悬架用减振器中设置有伸张阀、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，工作腔中的油液将会通过各阀系，从而产生阻尼力来衰减来自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；一旦将各阀片组调整安装好后，该减振器各阀件的阻尼特性以及减振器的减振性能也就确定，其适应路面状况的范围也随之确定。当车辆行驶的路面状况超出适应范围时，就会出现减振阻尼力过大或过小而达不到匹配的减振效果，减振器的减振性能在车辆行驶过程中更不能依据工况需要进行自动调整。

现有的阻尼可调减振器形式有很多种，如磁流变减振器、电流变减振器以及节流孔可变阻尼减振器等，主要是通过改变阻尼器的物理参数实现的，一是通过改变阻尼器中的流体介质来实现，二是通过改变节流孔的面积来实现。然而，现有技术中多为外接供电装置或直接利用步进电机实现上述功能，成本较高，需要大量传感器，并且结构复杂。此外，仅有少数几家公司能够生产高质量的磁流变液和电流变液。

美国专利(US20070125610)公开了一种振幅相关减振器，其在传统减振器活塞的上侧设置了一个带辅助流道的空腔，空腔内部设置有浮动的小活塞。当激励振幅较小时，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；当激励振幅较大时，浮动的小活塞处于极限位置，并关闭辅助流道，提供大阻尼。该方案有很好的效果，但结构较复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种振幅选择减振器，使其阻尼特性可以随激励幅值变化而变化。

本实用新型为解决上述技术问题，提供以下技术方案：

一种振幅选择减振器，包括上吊环1、活塞杆2、导向器及密封件3、工作缸4、活塞主体5、滑套7、活塞密封环8、活塞端盖10、锁紧螺母11、浮动活塞12和下吊环14，所述浮动活塞12和工作缸4底部形成高压气室13，所述活塞主体5、滑套7、活塞密封环8和活塞端盖10组成了活塞组件，所述活塞组件上端与导向器及密封件3之间形成有杆腔18，所述活塞组件下端与浮动活塞12形成无杆腔15；

所述活塞主体5和活塞端盖10通过锁紧螺母11固定于活塞杆2的下端；

嵌套有活塞密封环8的滑套7与工作缸4套装在活塞主体5上，并沿着活塞主体5轴线方向与工作缸4和活塞主体5相对滑动。

进一步地，所述滑套7和活塞主体5顶部外沿之间压装有上滑套弹簧6，滑套7和活塞端盖10外沿之间压装有下滑套弹簧9；所述活塞主体5上设有上流通孔502、下流通孔501和压缩阀系17，活塞端盖10上设有复原阀系16。

本实用新型的工作原理：

当活塞杆2处于复原行程时，活塞组件在上吊环1和活塞杆2的带动下，向上运动。

当活塞杆2在小激励振幅下振动时：嵌套有活塞密封环8的滑套7相对活塞主体5向下滑动，但由于激励振幅较小，滑套7不足以阻塞活塞主体5上的下流通孔501，有杆腔18的高压油液首先经过上流通孔502和压缩阀系17常通孔，再经过下流通孔501和复原阀系16常通孔，最终流入到无杆腔15；此时，油液的流通面积较大，活塞组件上下压差较小，因此活塞杆2受到的阻尼力较小；

当活塞杆2在大激励振幅下振动时：嵌套有活塞密封环8的滑套7相对活塞主体5向下滑动，此时由于激励振幅较大，滑套7完全阻塞了活塞主体5上的下流通孔501，有杆腔18的高压油液只能经过上流通孔502和压缩阀系17常通孔，再经过复原阀系16流入到无杆腔15；此时，油液的流通面积较小，并且要克服复原阀系16较大的开阀压力，活塞组件上下压差较大，因此活塞杆2受到的阻尼力较大。

活塞杆2处于压缩行程时(即活塞组件在上吊环1和活塞杆2的带动下，向下运动)的工作过程与上述工作原理类似，此处不再赘述。

本实用新型的有益效果是：

1、车辆在良好路面上行驶时，本实用新型可以提供较小的悬架阻尼，从而减少传递至车身的振动，降低车身垂向加速度均方根值，提高乘坐舒适性；

2、车辆在起伏较大的越野路面上行驶时，本实用新型可以提供较大的悬架阻尼，从而减小悬架动行程和轮胎动载荷，降低悬架击穿的概率，保证良好的路面附着条件，提高行驶安全性；车辆转向、制动或者加速时，悬架运动幅值较大，本实用新型可以提供较大的悬架阻尼，使车辆具有较小的侧倾角和纵倾角，从而保证车辆具有良好的操纵稳定性、行驶安全性和主观驾驶感觉；

3、本实用新型只需在原有被动减振器上改装一套活塞组件即可，不需要额外的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为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为本实用新型活塞组件的局部放大示意图；

图4为本实用新型小激励振幅时复原行程的油液流动情况示意图；

图5为本实用新型大激励振幅时复原行程的油液流动情况示意图。

图中：

1、上吊环；2、活塞杆；3、导向器及密封件；4、工作缸；5、活塞主体；6、上滑套弹簧；7、滑套；8、活塞密封环；9、下滑套弹簧；10、活塞端盖；11、锁紧螺母；12、浮动活塞；13、高压气室；14、下吊环；15、无杆腔；16、复原阀系；17、压缩阀系；18、有杆腔；

501、下流通孔；502、上流通孔；

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行详细介绍：

如图1所示，本实用新型公开了一种振幅选择减振器，包括上吊环1、活塞杆2、导向器及密封件3、工作缸4、活塞主体5、滑套7、活塞密封环8、活塞端盖10、锁紧螺母11、浮动活塞12和下吊环14；

所述上吊环1安装在活塞杆2的一端，活塞主体5套装在活塞杆2的另一端并置于工作缸4内；

所述导向器及密封件3位于工作缸内部上方，用于控制活塞杆2的运动导向，以及起到密封作用；

所述下吊环14安装在工作缸的底部外侧；

所述的活塞主体5是一面为开口的敞开式腔体结构，开口向下套装在活塞杆2上，活塞端盖10位于活塞主体5的下方，将活塞主体5的开口处封盖，并通过锁紧螺母11固定于活塞杆的下端，与活塞主体5形成一个闭合的腔体结构；

所述的活塞主体5上设有上流通孔502、下流通孔501和压缩阀系17，活塞端盖10上设有复原阀系16；

如图3所示，活塞密封环8嵌套在滑套7上，嵌套有活塞密封环8的滑套7套装在活塞主体5上，并沿着活塞主体5轴线方向与工作缸4和活塞主体5相对滑动。

如图3所示，活塞主体5、滑套7、活塞密封环8和活塞端盖10组成了活塞组件；所述的滑套7和活塞主体5顶部外沿之间安装有上滑套弹簧6，滑套7和活塞端盖10外沿之间安装有下滑套弹簧9，且上滑套弹簧6与下滑套弹簧9在安装时都有一定的预紧力；

如图1、图4和图5所示，浮动活塞12位于工作缸内部下方，并和工作缸4底部形成高压气室13，用于运动过程中补偿活塞杆2的体积；活塞组件上端与导向器及密封件3之间形成有杆腔18，下端与浮动活塞12形成无杆腔15；

如图4和图5所示，以活塞杆2处于复原行程为例，介绍本实用新型的工作过程：

此时，活塞组件在上吊环1和活塞杆2的带动下，向上运动。

如图4所示，当活塞杆2在小激励振幅下振动时，嵌套有活塞密封环8的滑套7相对活塞主体5向下滑动，但由于激励振幅较小，滑套7不足以阻塞活塞主体5上的下流通孔501，如图中带箭头的曲线所示，有杆腔18的高压油液首先经过上流通孔502和压缩阀系17常通孔，再经过下流通孔501和复原阀系16常通孔，最终流入到无杆腔15；此时，油液的流通面积较大，活塞组件上下压差较小，因此活塞杆2受到的阻尼力较小；

如图5所示，当活塞杆2在大激励振幅下振动时，嵌套有活塞密封环8的滑套7相对活塞主体5向下滑动，此时由于激励振幅较大，滑套7完全阻塞了活塞主体5上的下流通孔501，如图中带箭头的曲线所示，有杆腔18的高压油液只能经过上流通孔502和压缩阀系17常通孔，再经过复原阀系16流入到无杆腔15；此时，油液的流通面积较小，并且要克服复原阀系16较大的开阀压力，活塞组件上下压差较大，因此活塞杆2受到的阻尼力较大。

当激励幅值从小振幅切换到大振幅的过渡过程中，下滑套弹簧9的缓冲作用以及下流通孔501流通面积渐变的效果，可以使小阻尼力切换到大阻尼力的过程更平缓，冲击感更小。

如图2所示，通过调整下流通孔501的形状面积，可以改变小激励振幅时的阻尼特性；

此外，通过调整下滑套弹簧9的刚度，可以得到多种小激励振幅向大激励振幅切换过程的阻尼力过渡曲线；

通过调整复原阀系16的阀片刚度，可以改变大激励振幅时的阻尼特性；

本实用新型的活塞杆2在小激励振幅下振动时，提供的阻尼力要小于普通被动减振器，提高了舒适性；在大激励振幅下振动时，提供的阻尼力要大于普通被动减振器，提高了操纵稳定性和安全性。

活塞杆2处于压缩行程时与上述工作原理类似，此处不再赘述。

上述具体实施方式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 (2)

1.一种振幅选择减振器，包括上吊环(1)、活塞杆(2)、导向器及密封件(3)、工作缸(4)、活塞主体(5)、滑套(7)、活塞密封环(8)、活塞端盖(10)、锁紧螺母(11)、浮动活塞(12)和下吊环(14)，所述浮动活塞(12)和工作缸(4)底部形成高压气室(13)，所述活塞主体(5)、滑套(7)、活塞密封环(8)和活塞端盖(10)组成了活塞组件，所述活塞组件上端与导向器及密封件(3)之间形成有杆腔(18)，所述活塞组件下端与浮动活塞(12)形成无杆腔(15)，其特征在于：

所述活塞主体(5)和活塞端盖(10)通过锁紧螺母(11)固定于活塞杆(2)的下端；

嵌套有活塞密封环(8)的滑套(7)套装在活塞主体(5)上，并沿着活塞主体(5)的轴线方向与工作缸(4)和活塞主体(5)相对滑动。

2.根据权利要求1所述的一种振幅选择减振器，其特征在于：

所述滑套(7)和活塞主体(5)顶部外沿之间压装有上滑套弹簧(6)，所述滑套(7)和活塞端盖(10)外沿之间压装有下滑套弹簧(9)；

所述活塞主体(5)上设有上流通孔(502)、下流通孔(501)和压缩阀系(17)，活塞端盖(10)上设有复原阀系(16)。