TWM575838U - 具有液壓碰撞止動件的減震器 - Google Patents

Abstract

一種具有液壓碰撞止動件的減震器，包含：一缸，其係填充阻尼介質。該缸具有兩個端部，即，一活塞桿插入的第一端部以及連接到第二蓋的第二端部。該缸的內部容積被分成三個腔室，即第一腔室、第二腔室及第三腔室。每個腔室的容量分別取決於第一活塞、第二活塞及第三活塞的位置。活塞桿延伸穿過第一腔室。第一活塞連接到活塞桿的端部。第二蓋包括兩個端部，即，連接到缸的第一端部及連接到載具的一部分的第二端部。第二蓋的第一端部設有凹部。第四腔室位於凹部中，且包括兩個彈簧。

Description

具有液壓碰撞止動件的減震器

本創作係關於一種減震器，尤其關於一種具有液壓碰撞止動件的減震器。

懸吊系統中的減震器用來作為懸吊系統中的震動阻尼器。先前已經研發了這種減震器的實施例。例如，Grundei的美國專利No. 6,814,193公開了一種具有液壓止動器的減震器，該液壓止動器包括填充有阻尼介質的缸；可移入及移出缸的活塞桿；第一活塞；第二活塞；轉移彈簧；盤閥；第一工作空間；第二工作空間；以及第三工作空間。可以看出，在美國專利No. 6,814,193中公開的第二活塞可在缸的縱向方向上移動而不受任何阻礙。美國專利No. 6,814,193因此一特徵而與本創作有所差異。

本創作係提供一種具有液壓碰撞止動件的減震器，包括： 一活塞桿導件，其係在靠近一缸的第一端部的位置處連接到該缸上； 一缸，其係充滿阻尼介質，該缸具有兩個端部，即，插入一活塞桿的第一端部及連接到第二蓋的第二端部，該缸的內部容積被分成三個腔室，即，位於活塞桿導件及第一活塞之間的第一腔室；位於第一活塞及第二活塞之間的第二腔室；位於第二活塞及第三活塞之間的第三腔室；每個腔室的容量分別取決於第一活塞、第二活塞及第三活塞的位置； 一活塞桿，其可移入及移出該缸，該活塞桿延伸穿過第一腔室； 一第一蓋，其係連接到該缸的第一端部； 一第一活塞，其係連接到該活塞桿的端部，該第一活塞可沿該缸的縱向移動，該第一活塞分隔該缸的內部容積且具有複數個孔，阻尼介質透過該等孔流動； 一第二活塞，其係位於距該第一活塞一距離的位置，該第二活塞具有與該第一活塞相同的直徑，該第二活塞分隔缸的內部容積且具有複數個孔，阻尼介質透過該等孔流動； 其特徵在於進一步包括： 一第二蓋，其係具有兩個端部，即，連接到該缸的第二端部的第一端部，以及連接到載具的一部分的第二端部，該第二蓋的第一端部包括一邊緣及鄰近該邊緣的凹部，該凹部具有至第一肩部的若干深度、至第二肩部的另一若干深度以及位於第二肩部附近的開口，該開口延伸至該第二蓋的側面； 一第四腔室，其係位於該凹部內，該第四腔室位於該第三活塞及該凹部的第二肩部之間，第二彈簧係佔據該第四腔室； 一第三活塞，其係位於距第二活塞一距離的位置，該第三活塞具有與該凹部相同的直徑，該第三活塞具有複數個孔，阻尼介質透過該等孔流動； 一第一彈簧，其係設置在該第二活塞及該第三活塞之間；以及 一第二彈簧，其係設置在該第三活塞及該第二肩部之間。

本創作的一目的係為提供一種具有液壓碰撞止動件的減震器，以在減震器在壓縮衝程中處於較高位移時提供升高阻尼。該位移在小衝程及大衝程中，皆受到阻尼。懸吊系統的位移阻尼為載具中的駕駛及乘客的提供了舒適性。

本創作的另一個目的係為提供一種具有液壓碰撞止動件的減震器，該液壓碰撞止動件包括用於在減震器在壓縮衝程中處於較高的位移時，提供高壓的第三活塞，該第三活塞沿該缸的縱向移動且設置在該第二蓋的凹部內，因為可以控制第三活塞的衝程以獲得適當的長度，該第三活塞被設計成能夠有效地在各種載具的工作條件下作用，其中環形彈簧阻擋該第三活塞的位移。

根據以下描述及所附圖式，其他目的將變得顯而易見。

將參考所附圖式在以下內容中描述本創作。每個圖式包括代表各個部件的數字。所附圖式中所示的相同數字表示相同的部件。

圖1至圖5示出了根據本創作的具有液壓碰撞止動件30的減震器的實施方式及組件，包括： 一活塞桿導件67，其係在靠近一缸32的第一端部的位置處連接到該缸32上； 一缸32，其係充滿阻尼介質(例如：液壓流體)，該缸具有兩個端部，即，一活塞桿34所插入的第一端部及連接到第二蓋33的第二端部，該缸的內部容積被分成三個腔室，即，位於活塞桿導件67及第一活塞35之間的第一腔室36；位於第一活塞35及第二活塞38之間的第二腔室37；位於第二活塞38及第三活塞41之間的第三腔室39；每個腔室的容量分別取決於第一活塞35、第二活塞38及第三活塞41的位置； 一活塞桿34，其可移入及移出該缸，該活塞桿34延伸穿過第一腔室36； 一第一蓋31，其係連接到該缸32的第一端部； 一第一活塞35，其係連接到該活塞桿34的端部，該第一活塞35可沿該缸的縱向移動，該第一活塞分隔該缸的內部容積且具有複數個孔，阻尼介質透過該等孔流動； 一第二活塞38，其係位於距該第一活塞一距離的位置，該第二活塞具有與該第一活塞相同的直徑，該第二活塞分隔缸的內部容積且具有複數個孔，阻尼介質透過該等孔流動； 一第二蓋33，其係具有兩個端部，即，連接到該缸32的第二端部的第一端部，以及連接到載具的一部分的第二端部，該第二蓋的第一端部包括一邊緣70及鄰近該邊緣70的凹部68，該凹部68具有至第一肩部62的若干深度、至第二肩部63的另一若干深度以及位於第二肩部63附近的開口45，該開口45延伸至該第二蓋的側面； 一第四腔室42，其係位於該凹部68內，該第四腔室位於該第三活塞41及該凹部68的第二肩部63之間，第二彈簧43係佔據該第四腔室； 一第三活塞41，其係位於距第二活塞一距離的位置，該第三活塞的直徑與該凹部68的直徑相同，該第三活塞具有複數個孔，阻尼介質透過該等孔流動； 一第一彈簧40，其係設置在該第二活塞38及該第三活塞41之間；以及 一第二彈簧43，其係設置在該第三活塞41及該第二肩部63之間； 其中該第一彈簧40包括兩個端部，即，連接第二活塞38的第一端部，連接第三活塞41的第二端部，第一端部55為直線狀，第一端部55插入第二活塞38的凸緣58處的直孔60中，第二端部56為直線狀，第二端部56插入第三活塞41的突起52處的直孔61中； 其中該第二彈簧43在無壓力下的長度是長度L2（圖2），長度L2長於代表第三活塞41與第二肩部63之間的間隙的長度L1（圖5），長度L1是在一定壓力下的第二彈簧43的長度。因此，該第二彈簧43推動第三活塞41以壓靠環形彈簧64。

圖2示出了從第三活塞41的中央部分突出的突起51，第二彈簧43的端部與突起51適當地接合。

此外，圖2示出了從第二活塞38的孔57的邊緣延伸的凸緣58，第一彈簧40的第一端部能夠與凸緣58適當地接合。以及，凸緣58包括穿過凸緣58的直孔60。

此外，圖3示出了從第三活塞41的中央部分突出的突起52，第一彈簧40的第二端部與突起52適當地接合。以及，突起52包括直孔61。

此外，圖5示出了長度L3，其係為在無壓力下第一彈簧40的長度。

此外，本創作設置環形彈簧64。環形彈簧64固定在凹部68的溝槽65中。環形彈簧64用於阻擋第三活塞41的位移。

本創作亦設置了由彈性材料(例如：尼龍66)製成的環44。環44壓合地安裝在凹部68中的第一肩部62上。在產生最大阻尼力的位置，第三活塞41與環44接觸並壓靠環44，且因此封閉所有沿第三活塞41的中心的周緣的孔54，除此之外，第三活塞的中心部分處的孔53（或多個孔53）並未被封閉。

本創作亦設置了位於第二蓋33的開口45及遠程貯存器48之間的軟管47。

本創作亦設置了與遠程儲存器48相鄰的壓縮調節旋鈕49。

本創作亦設置了位於連接活塞桿34的端部的底座46處的回彈調節旋鈕50。

其亦包括由彈性材料(例如：尼龍66)製成的環69。環69與第二活塞38中心部分的孔57的內邊緣連接。當第一活塞35與環69接觸時，第二活塞的中心部分處的孔57因而封閉。

圖6示出了壓縮衝程中的操作。可以看到，活塞桿34開始深入缸。使得阻尼介質沿箭頭方向從第二腔室37通過第一活塞35的孔流到第一腔室36。

圖7示出了壓縮衝程中的操作。可以看到，活塞桿34移動得更為靠近缸。此時，第一活塞35與第二活塞38的環69接觸，因而封閉孔57。因此，允許阻尼介質沿箭頭方向從第二腔室37通過第一活塞35的孔流到第一腔室36。

圖8示出了壓縮衝程中的操作。可以看到，活塞桿34移動得又更為靠近，因而允許第一活塞、第二活塞和第三活塞一起移動。阻尼介質從第四腔室42通過孔53及第三活塞41的孔54流到第三腔室39，並且阻尼介質從第三腔室39通過第二活塞38的孔59流到第二腔室37，並且通過第一活塞35的孔沿箭頭方向到達第一腔室36。

圖9示出了壓縮衝程中的操作。可以看到，活塞桿34移動得又更為靠近。因此，其使得第三活塞41壓靠環44並使第二活塞38壓靠第一彈簧40直至其壓縮。阻尼介質從第三腔室39通過第二活塞38的孔59流到第二腔室37，並且通過第一活塞35的孔流到第一腔室36，並且部分阻尼介質從第三腔室39通過第三活塞41的孔53流到第四腔室42，並且沿著箭頭方向朝向遠程儲存器48的方向進一步流動。

圖10示出了當第二活塞38接觸第二蓋33的邊緣70時的操作，其係接收到最大壓力。

圖11示出了回彈衝程中的操作。可以看出，活塞桿34開始遠離缸移動，因而使第一活塞35及第二活塞38遠離第三活塞41移動。使得阻尼介質從第一腔室36通過第一活塞35的孔流到第二腔室37，並且阻尼介質從第二腔室37通過第二活塞的孔59流到第三腔室39，並且部分阻尼介質從遠程儲存器48流到第四腔室42，並且沿箭頭方向從第四腔室42通過第三活塞41的孔53流到第三腔室39。

圖12示出了回彈衝程中的操作，其中活塞桿34移動得更為遠離缸，並且因此當第一活塞、第二活塞和第三活塞一起移動時，使第三活塞41遠離環44移動。使得阻尼介質從第一腔室36通過第一活塞35的孔流到第二腔室37。阻尼介質從第二腔室37通過第二活塞的孔59流到第三腔室39，並且阻尼介質沿箭頭方向從第三腔室39通過第三活塞的孔53及孔54流到第四腔室42。

圖13示出了回彈衝程中的操作，其中活塞桿34移動得又更為遠離缸。使得第三活塞41與環形彈簧64接觸。環形彈簧64用於阻擋第三活塞41的位移。此時，第二活塞38已經遠離第三活塞41移動達最遠的距離，並且阻尼介質沿箭頭方向從第一腔室36通過第一活塞35的孔流到第二腔室37。

圖14是示出作用在活塞桿上的力（牛頓）相對於活塞桿的位移（mm）之間的關係的曲線圖。該曲線圖係基於減震器測力計繪製。該圖式顯示了正常操作期間的曲線圖。亦即，第一活塞移入及移出缸，而第一活塞不接觸第二活塞。

圖15是示出作用在活塞桿上的力相對於活塞桿的位移之間的關係的曲線圖。該圖式顯示了液壓碰撞止動器在極高衝擊力下操作時的曲線圖。從圖式中可以看到，由於第三活塞41壓在環44上且第二活塞38接近邊緣70，因此作用力的量略微超過7,000牛頓。

圖16是示出作用在活塞桿上的力相對於活塞桿的位移之間的關係的曲線圖。該圖式示出了當液壓碰撞止動件以比圖15的衝擊量更低的衝擊量操作時的曲線圖。在圖16中可以看到，由於第一彈簧40將第三活塞41推離環形彈簧64直到第三活塞41移動靠近環44，因此作用力的量略微超過3,000牛頓。

圖17是示出作用在活塞桿上的力相對於活塞桿的位移之間的關係的曲線圖。該圖式示出了在正常操作期間與液壓碰撞止動件的操作重疊的曲線圖。可以看到，當活塞桿在12mm至25mm的範圍內位移時，液壓碰撞止動件在壓縮衝程中操作。在此範圍之外，兩條曲線幾乎重疊。

由於本創作提供了一種具有液壓碰撞止動件的減震器，以阻尼懸架系統的位移。在小衝程及大衝程下，位移皆受到阻尼。在小位移衝程下，第一活塞移入及移出缸，其中第一活塞不與第二活塞接觸。因此，以適當的量產生阻尼力，並且為載具中的駕駛及乘客提供舒適性。另一方面，當在大的壓縮位移衝程下行駛時，第一活塞開始推動第二活塞，且如果衝擊變得更高，第三活塞將推動環，以適當地分配衝擊，且繼續為載具中駕駛及乘客提供舒適性。

此外，由於本創作提供了一種具有液壓碰撞止動件的減震器，該液壓碰撞止動件包括具有複數個孔的第三活塞，其中一些孔在減震器於壓縮衝程中進一步移動的期間關閉，因而產生更大量的阻尼力。因此，可以吸收大量的衝擊，並且可以設計第三活塞以根據各種類型的載具的工作條件有效地操作。這是因為可以使用環形彈簧來阻擋第三活塞的位移，藉此控制第三活塞的衝程以達成適當的長度所致。

30‧‧‧液壓碰撞止動件

31‧‧‧第一蓋

32‧‧‧缸

33‧‧‧第二蓋

34‧‧‧活塞桿

35‧‧‧第一活塞

36‧‧‧第一腔室

37‧‧‧第二腔室

38‧‧‧第二活塞

39‧‧‧第三腔室

40‧‧‧第一彈簧

41‧‧‧第三活塞

42‧‧‧第四腔室

43‧‧‧第二彈簧

44‧‧‧環

45‧‧‧開口

46‧‧‧底座

47‧‧‧軟管

48‧‧‧遠程貯存器

49‧‧‧壓縮調節旋鈕

50‧‧‧回彈調節旋鈕

51‧‧‧突起

52‧‧‧突起

53‧‧‧孔

54‧‧‧孔

55‧‧‧第一端部

56‧‧‧第二端部

57‧‧‧孔

58‧‧‧凸緣

59‧‧‧孔

60‧‧‧直孔

61‧‧‧直孔

62‧‧‧第一肩部

63‧‧‧第二肩部

64‧‧‧環形彈簧

65‧‧‧溝槽

67‧‧‧活塞桿導件

68‧‧‧凹部

69‧‧‧環

70‧‧‧邊緣

L1‧‧‧長度

L2‧‧‧長度

L3‧‧‧長度

［圖1］係為示出根據本創作的具有液壓碰撞止動件的減震器的局部剖視圖； ［圖2］係為根據本創作的具有液壓碰撞止動件的的減震器的頂部透視圖及分解圖； ［圖3］係為示出第三活塞的底部透視圖； ［圖4］係為第二蓋的透視圖及剖視圖； ［圖5］係為圖1中由點劃線界定的橢圓形截面的放大視圖； ［圖6］係為示出第一活塞向第二活塞移動時的壓縮衝程的操作的局部剖視圖； ［圖7］係為示出第一活塞與第二活塞接觸時的壓縮衝程的局部剖視圖； ［圖8］係為示出第一活塞、第二活塞及第三活塞同時移動時的壓縮衝程的操作的局部剖視圖； ［圖9］係為示出第三活塞壓靠在環上時的壓縮衝程的操作的局部剖視圖； ［圖10］係為示出第二活塞與第二蓋的邊緣接觸時的壓縮衝程的局部剖視圖； ［圖11］係為第一活塞及第二活塞遠離第三活塞移動時的回彈衝程期間的操作的局部剖視圖； ［圖12］係為第三活塞遠離環時的回彈衝程期間的操作的局部剖視圖； ［圖13］係為第三活塞與環狀彈簧接觸時的回彈衝程期間的操作的局部剖視圖； ［圖14］係為示出在正常操作期間，根據本創作的具有液壓碰撞止動件的減震器的力相對於位移的曲線圖； ［圖15］係為示出當液壓碰撞止動件以高量的升高阻尼操作時，根據本創作的具有液壓碰撞止動件的減震器的力相對於位移的曲線圖； ［圖16］係為示出當液壓碰撞止動件以相較於圖15中較低量的升高阻尼操作時，根據本創作的具有液壓碰撞止動件的減震器的力相對於位移的曲線圖； ［圖17］係為示出根據本創作的具有液壓碰撞止動件的減震器的力相對於位移的曲線圖，其中係將正常操作與液壓碰撞止動件的操作重疊。

Claims (10)

1. 一種具有液壓碰撞止動件(30)的減震器，包括： 一活塞桿導件(67)，其係在靠近一缸(32)的第一端部的位置處連接到該缸(32)上； 一缸(32)，其係充滿阻尼介質，該缸(32)具有兩個端部，即，插入一活塞桿(34)的第一端部及連接到第二蓋(33)的第二端部，該缸的內部容積被分成三個腔室，即，位於該活塞桿導件(67)及第一活塞(35)之間的第一腔室(36)；位於第一活塞(35)及第二活塞(38)之間的第二腔室(37)；位於第二活塞(38)及第三活塞(41)之間的第三腔室(39)；每個腔室的容量分別取決於第一活塞(35)、第二活塞(38)及第三活塞(41)的位置； 一活塞桿(34)，其可移入及移出該缸，該活塞桿(34) 延伸穿過該第一腔室(36)； 一第一蓋(31)，其係連接到該缸(32)的第一端部； 一第一活塞(35)，其係連接到該活塞桿(34)的端部，該第一活塞(35)可沿該缸的縱向移動，該第一活塞分隔該缸的內部容積且具有複數個孔，阻尼介質透過該等孔流動； 一第二活塞(38)，其係位於距該第一活塞一距離的位置，該第二活塞具有與該第一活塞相同的直徑，該第二活塞分隔該缸的內部容積且具有複數個孔，阻尼介質透過該等孔流動； 其特徵在於，進一步包括： 一第二蓋(33)，其係具有兩個端部，即，連接到該缸(32)的第二端部的第一端部，以及連接到載具的一部分的第二端部，該第二蓋的第一端部包括一邊緣(70)及鄰近該邊緣(70)的凹部(68)，該凹部(68)具有至第一肩部(62)的若干深度、至第二肩部(63)的另一若干深度以及位於該第二肩部(63)附近的開口(45)，該開口(45)延伸至該第二蓋的側面(33)； 一第四腔室(42)，其係位於該凹部(68)內，該第四腔室位於第三活塞(41)及該凹部(68)的第二肩部(63)之間，第二彈簧(43)係佔據該第四腔室； 一第三活塞(41)，其係位於距該第二活塞一距離的位置，該第三活塞的直徑與該凹部(68)的直徑相同，該第三活塞具有複數個孔，阻尼介質透過該等孔流動； 一第一彈簧(40)，其係設置在該第二活塞(38)及該第三活塞(41)之間；以及 一第二彈簧(43)，其係設置在該第三活塞(41)及該第二肩部(63)之間。
2. 如請求項1所述之具有液壓碰撞止動件的減震器，其中該第一彈簧(40)包括兩個端部，即，連接該第二活塞(38)的第一端部，及連接該第三活塞(41)的第二端部。
3. 如請求項2所述之具有液壓碰撞止動件的減震器，其中該第一端部(55)為直線狀，該第一端部(55)插入該第二活塞(38)的凸緣(58)處的直孔(60)中，該第二端部(56)為直線狀，該第二端部(56)插入第三活塞(41)的突起(52)處的直孔(61)中。
4. 如請求項1所述之具有液壓碰撞止動件的減震器，其中該第二彈簧(43)在無壓力下的長度(L2)長於該第三活塞(41)與該第二肩部(63)之間的距離的長度(L1)。
5. 如請求項1所述之具有液壓碰撞止動件的減震器，進一步包括： 一環形彈簧(64)，該環形彈簧(64)固定在該凹部(68)的溝槽(65)中，該環形彈簧(64)用於阻擋該第三活塞(41)的位移。
6. 如請求項1所述之具有液壓碰撞止動件的減震器，進一步包括由彈性材料製成的環(44)，該環(44)安裝在凹部(68)中的第一肩部(62)上，在產生最大阻尼力的位置，該第三活塞(41)與該環(44)接觸並壓靠該環(44)，且因此封閉所有沿該第三活塞(41)的中心的周緣的孔(54)，除此之外，該第三活塞的中心部分處的孔(53)/多個孔(53)並未被封閉。
7. 如請求項1所述之具有液壓碰撞止動件的減震器，進一步包括位於該第二蓋(33)的開口(45)及遠程貯存器(48)之間的軟管(47)。
8. 如請求項1所述之具有液壓碰撞止動件的減震器，進一步包括與遠程儲存器(48)相鄰的壓縮調節旋鈕(49)。
9. 如請求項1所述之具有液壓碰撞止動件的減震器，進一步包括位於連接該活塞桿(34)的端部的底座(46)處的回彈調節旋鈕(50)。
10. 如請求項1所述之具有液壓碰撞止動件的減震器，進一步包括由彈性材料製成的環(69)，該環(69)與該第二活塞(38)中心部分的孔(57)的內邊緣連接，當第一活塞(35)與該環(69)接觸時，該第二活塞的中心部分處的孔(57)因而封閉。