CN204372028U - 振幅相关阻尼特性减振器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种振幅相关阻尼特性减振器，该减振器在现有技术的基础上，对活塞组件进行了改进，本实用新型的活塞组件由上、下两部分组成，包括滑动活塞(6、18)、活塞端盖(10)螺旋弹簧(7、19)、螺杆(16)、活塞主体(24)以及阀片(11、22)。本实用新型在激励振幅变化时可以提供不同的阻尼特性，小振幅时，阻尼力小，有助于提高平顺性，大振幅时，阻尼力大，有助于提高操纵稳定性和行驶安全性。另外，本实用新型结构简单，成本低廉，易于实现。
Description
技术领域
本实用新型属于液压隔振减振技术领域，具体涉及一种阻尼力可以随激励幅值而变化的振幅相关阻尼特性减振器。
背景技术
良好的汽车性能要求汽车具有较好的操纵稳定性、平顺性和行驶安全性，而汽车的这些性能对汽车悬架的阻尼特性有不同的要求。欲提高行驶平顺性，要求汽车悬架提供较小的阻尼力。而从操纵稳定性和行驶安全性方面考虑，如果要减小汽车转向行驶时车身的侧倾角，以及减小汽车驱动制动时车身的俯仰角，要求悬架提供较‘硬’的阻尼特性。因此，汽车悬架阻尼特性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。当车架与车桥相对运动时，减振器的活塞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，从而衰减地面产生的振动和冲击。一旦各阀组件的结构参数和材料参数以及阀上阀片的预紧力确定，悬架阻尼力仅取决于车身与车轮间的相对运动速度，减震器的阻尼特性无法根据车辆的不同使用工况而做出相应的调整。因此，难以化解汽车的操纵稳定性、平顺性和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。如果采取主动或半主动控制悬架阻尼特性，如：磁流变减振器、电流变减振器或是变节流孔减振器，不仅结构复杂、成本较高而且还会增加故障率。
近年来发明的振幅相关阻尼装置，大多在活塞内腔或外部采取滑动装置或浮动活塞，结构相对复杂，安装要求也较高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种振幅相关阻尼特性减震器，能辨识出车辆不同的行驶工况，阻尼特性可以随输入激励振幅而变化，进而提供相应的阻尼力。
为了解决以上技术问题，本实用新型提供以下技术方案：
一种振幅相关阻尼特性减振器，包括工作缸27、安装在工作缸两端的吊耳1和吊耳15、固定安装于工作缸27顶部外侧的端部螺帽3、活塞杆2、位于工作缸27顶部内侧并与工作缸27和活塞杆2配合连接的导向及密封组件4、位于工作缸内侧并与工作缸27底部形成气 室14的活动浮塞13以及位于工作缸27内部安装在活塞杆2下端的活塞组件；
所述活塞组件由上、下两部分组成，其中上部分包括：与活塞杆2间隙配合连接的滑动活塞6、位于滑动活塞6下方并固定安装在套装活塞杆2上的活塞端盖10、预紧安装在滑动活塞6与活塞端盖10之间的螺旋弹簧7以及安装在活塞端盖10下方的阀片11；所述滑动活塞6与工作缸27的缸壁形成环形孔26；所述活塞端盖10上开有成环形分布的孔一8和孔二9，且孔二9位于孔一8外侧；所述阀片11上与孔一8对应的位置上开有通孔，并与活塞端盖10下端面贴合安装，当阀片11未开启时，孔一8为通孔，孔二9被封挡；
所述活塞组件下部分包括：螺杆16、套装在螺杆16上并与活塞端盖10固定连接的活塞主体24、套装在活塞主体24上的活塞密封环23、位于活塞主体24内侧底部的阀片22、位于活塞主体24下方并于螺杆16间隙配合的滑动活塞18以及预紧安装在活塞主体24与滑动活塞18之间的螺旋弹簧19；所述活塞主体24上开有成环形分布的孔三20和孔四21，且孔四21位于孔三20外侧；所述阀片22上与孔三20对应的位置上开有通孔，并与活塞主体24底部贴合安装，当阀片22未开启时，孔三20为通孔，孔四21被封挡。
进一步地，所述活塞杆2下端加工有螺纹，所述活塞端盖10和阀片11通过紧固螺母12固定安装在活塞杆2上。
进一步地，所述螺杆16上端加工有螺纹，所述活塞主体24和阀片22通过紧固螺母25固定安装在螺杆16上。
进一步地，所述活塞端盖10与活塞主体24通过螺纹连接。
更进一步地，所述滑动活塞6与活塞杆2轴向限位端面之间安装有调整垫片5；所述滑动活塞18与螺杆16轴向限位端面之间安装有调整垫片17。
本实用新型的有益效果在于：
1、可以根据路面的激励幅值提供不同的阻尼特性；
2、在小振幅激励或是良好路面行驶时，阻尼力较小，提高平顺性；
3、车辆突然驶过凸起路面时，可以在悬架初始行程中提供较小的阻尼，从而大幅降低人体最敏感的车身垂向加速度峰值，大大改善乘坐舒适度；
4、在大振幅激励或是恶劣路面，能够提供较大的阻尼力，改善操纵稳定性和行驶安全性；
5、无需安装传感器、执行机构、控制系统，结构简单，成本低廉；
6、适用于SUV、商用车等质心较高的车辆。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构图；
图2为活塞组件局部放大示意图；
图3为图2中A-A剖面图；
图4为图2中B-B剖面图；
图5为图2中C-C剖面图；
图6为本实用新型小振幅时复原行程的油液流动情况示意图；
图7为本实用新型大振幅时复原行程的油液流动情况示意图。
图中：
1-吊耳、2-活塞杆、3-端部螺帽、4-导向及密封组件、5-调整垫片、6-滑动活塞、7-螺旋弹簧、8-孔一、9-孔二、10-活塞端盖、11-阀片、12-紧固螺母、13-浮动活塞、14-气室、15-吊耳、16-螺杆、17-调整垫片、18-滑动活塞、19-螺旋弹簧、20-孔三、21-孔四、22-阀片、23-活塞密封环、24-活塞主体、25-紧固螺母、26-环形孔、27-工作缸。
具体实施方式
下面结合说明书附图，进一步详细介绍本实用新型的具体实施方式：
如图1所示，一种振幅相关阻尼特性减振器，包括工作缸27、安装在工作缸两端的吊耳1和吊耳15、通过螺纹固定安装于工作缸27顶部外侧的端部螺帽3、活塞杆2、位于工作缸27顶部内侧并与工作缸27和活塞杆2配合连接的导向及密封组件4、位于工作缸内侧并与工作缸27底部形成气室14的活动浮塞13以及位于工作缸27内部安装在活塞杆2下端的活塞组件。
其中，导向及密封组件4套装在活塞杆2上，一方面保证活塞杆2在竖直方向上做直线往复运动，另一方面实现对工作缸的密封。
如图2所示，所述活塞组件由上、下两部分组成，其中上部分包括：
与活塞杆2间隙配合连接的滑动活塞6、位于滑动活塞6下方并固定安装在套装活塞杆2上的活塞端盖10、安装在滑动活塞6与活塞端盖10之间的螺旋弹簧7以及安装在活塞端盖10下方的阀片11，其中，活塞端盖10和阀片11通过紧固螺母12固定安装在活塞杆2上，螺旋弹簧7安装时需要加载预紧力；
如图3所示，所述滑动活塞6与工作缸27的工作缸壁形成环形孔26；
如图4所示，所述活塞端盖10上开有成环形分布的六个孔一8和六个孔二9，且孔二9分布于孔一8外侧；
如图2所示，所述阀片11与活塞端盖10下端面贴合安装，阀片11的径向尺寸大于孔二9所分布的径向尺寸，在阀片11上与孔一8对应的位置上开有通孔，以实现当阀片11未开启时，孔一8为通孔状态，孔二9为被封挡状态；
所述活塞组件下部分包括：螺杆16、套装在螺杆16上并与活塞端盖10通过螺纹固定连接的活塞主体24、套装在活塞主体24上的活塞密封环23、位于活塞主体24内侧底部的阀片22、位于活塞主体24下方并与螺杆16间隙配合的滑动活塞18以及安装在活塞主体24与滑动活塞18之间的螺旋弹簧19，其中，活塞主体24和阀片22通过紧固螺母25固定安装在螺杆16上，所述活塞密封环23用于将工作缸27的工作段分为上、下两个相对密封的腔室，防止油液泄漏；所述螺旋弹簧19安装时需要施加预紧力；
如图5所示，所述活塞主体24上开有成环形分布的六个孔三20和六个孔四21，且孔四21位于孔三20外侧；
如图2所示，所述阀片22与活塞主体24底部贴合安装，阀片22的径向尺寸大于孔四21所分布的径向尺寸，在阀片22上与孔三20对应的位置上开有通孔，以实现当阀片22未开启时，孔三20为开通状态，孔四21为被封挡状态。
所述滑动活塞6与活塞杆2轴向限位端面之间还安装有调整垫片5；所述滑动活塞18与螺杆16轴向限位端面之间安装有调整垫片17。
下面将以复原行程为例，具体说明本实用新型的工作过程：
当本实用新型处于复原行程时，活塞杆2向上运动。
如图6所示，当减振器处于小振幅激励时，活塞杆2向上运动，由于环形孔26的存在，其具有节流作用，滑动活塞6两端产生压力差，但由于振幅较小，所以压力差较小，不足以将滑动活塞6推到活塞端盖10的端面上，孔一8依旧处于开通状态，不会关闭。此时孔9会被阀片11端面封挡而关闭，油液只能通过孔一8沿着图中带箭头线所指方向流动，此时阻尼力较小，提高了汽车行驶的平顺性。
如图7所示，当减振器处于大振幅激励时，活塞杆2向上运动，由于环形孔26的存在，其具有节流作用，滑动活塞6两端产生压力差，此时由于振幅较大，使得滑动活塞6两端的压力差较大，推动滑动活塞6向下运动，直到其运动到与活塞端盖10的端面贴合，使滑动活塞6的端面顶在孔一8处，使孔一8被封挡，处于关闭状态，此时油液会通过孔9将阀片11顶开，并沿着图中带箭头线所指示方向流动，由于要克服阀片11开启时的阻力，此时阻尼力较大，提高了操纵稳定性和行驶安全性。
当从小振幅渐变到大振幅时，阀片11会逐渐开启，减震器会平缓的从小阻尼切换到大阻尼，不会产生冲击感。
如图6所示，当本实用新型处于复原行程时，活塞杆2向上运动，通过改变螺旋弹簧7的刚度或是通过调整垫片5来改变螺旋弹簧7的预紧力，或是调整孔一8的直径大小和数量，可以改变小振幅激励时的阻尼特性。
如图7所示，当本实用新型处于复原行程为时，活塞杆2向上运动，通过改变阀片11 的刚度、数量或是预紧力，可以改变大振幅激励时的阻尼特性。
此外，当本实用新型处于压缩行程时，活塞杆2将向下运动，其运行过程与上述复原行程类似，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 (5)
1.一种振幅相关阻尼特性减振器，包括工作缸(27)、安装在工作缸两端的吊耳(1、15)、固定安装于工作缸(27)顶部外侧的端部螺帽(3)、活塞杆(2)、位于工作缸(27)顶部内侧并与工作缸(27)和活塞杆(2)配合连接的导向及密封组件(4)、位于工作缸内侧并与工作缸(27)底部形成气室(14)的活动浮塞(13)以及位于工作缸(27)内部安装在活塞杆(2)下端的活塞组件，其特征在于：
所述活塞组件由上、下两部分组成，其中上部分包括：与活塞杆(2)间隙配合连接的滑动活塞(6)、位于滑动活塞(6)下方并固定安装在套装活塞杆(2)上的活塞端盖(10)、预紧安装在滑动活塞(6)与活塞端盖(10)之间的螺旋弹簧(7)以及安装在活塞端盖(10)下方的阀片(11)；所述滑动活塞(6)与工作缸(27)的缸壁形成环形孔(26)；所述活塞端盖(10)上开有成环形分布的孔一(8)和孔二(9)，且孔二(9)位于孔一(8)外侧；所述阀片(11)上与孔一(8)对应的位置上开有通孔，并与活塞端盖(10)下端面贴合安装，当阀片(11)未开启时，孔一(8)为通孔，孔二(9)被封挡；
所述活塞组件下部分包括：螺杆(16)、套装在螺杆(16)上并与活塞端盖(10)固定连接的活塞主体(24)、套装在活塞主体(24)上的活塞密封环(23)、位于活塞主体(24)内侧底部的阀片(22)、位于活塞主体(24)下方并于螺杆(16)间隙配合的滑动活塞(18)以及预紧安装在活塞主体(24)与滑动活塞(18)之间的螺旋弹簧(19)；所述活塞主体(24)上开有成环形分布的孔三(20)和孔四(21)，且孔四(21)位于孔三(20)外侧；所述阀片(22)上与孔三(20)对应的位置上开有通孔，并与活塞主体(24)底部贴合安装，当阀片(22)未开启时，孔三(20)为通孔，孔四(21)被封挡。
2.如权利要求1所述一种振幅相关阻尼特性减振器，其特征在于，所述活塞杆(2)下端加工有螺纹，所述活塞端盖(10)和阀片(11)通过紧固螺母(12)固定安装在活塞杆(2)上。
3.如权利要求1所述一种振幅相关阻尼特性减振器，其特征在于，所述螺杆(16)上端加工有螺纹，所述活塞主体(24)和阀片(22)通过紧固螺母(25)固定安装在螺杆(16)上。
4.如权利要求1所述一种振幅相关阻尼特性减振器，其特征在于，所述活塞端盖(10)与活塞主体(24)通过螺纹连接。
5.如权利要求1-4中任一项所述一种振幅相关阻尼特性减振器，其特征在于，所述滑动活塞(6)与活塞杆(2)轴向限位端面之间安装有调整垫片(5)；所述滑动活塞(18)与螺杆(16)轴向限位端面之间安装有调整垫片(17)。
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