減振器的相鄰導流板設計的制作方法

專利名稱：減振器的相鄰導流板設計的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及具有位于儲油腔內的獨特導流板設計的雙筒減振器。更具體地說，本發明涉及具有位于儲油腔內的導流板的雙筒減振器，導流板指引流體流向螺旋通道，以降低減振液的充氣。
背景技術：
減振器與汽車的懸架系統和其它懸架系統結合使用，以吸收懸架系統運動過程中發生的不需要的振動。為了吸收這些不需要的振動，汽車的減振器通常連接在汽車的簧上質量(車身)和簧下質量(懸架)之間。
最普通類型的汽車減振器之一是雙筒型減振器。這些減振器具有位于壓力缸內的活塞。活塞典型地使用活塞桿連接到車輛的簧上質量。活塞將壓力缸分成上工作腔和下工作腔。因為當減振器伸張時，活塞具有通過閥限制壓力缸內減振液從上工作腔向下工作腔流動的能力，所以減振器在伸張行程過程中能產生抵消振動的阻尼力，否則振動將從簧下質量傳輸到簧上質量。在雙筒減振器中，儲油腔被限定在壓力缸和圍繞壓力缸設置的儲油缸之間。底閥組件位于下工作腔和儲油腔之間。因為當減振器壓縮時，底閥組件具有通過閥限制減振液從下工作腔向儲油腔流動的能力，所以減振器在壓縮行程過程中能產生抵消振動的阻尼力，否則振動將從簧下質量傳輸到簧上質量。
因為減振器的活塞桿僅通過上工作腔而不通過下工作腔延伸，所以活塞相對于壓力缸的運動引起上工作腔內轉移的流體量與下工作腔內轉移的流體量的差異。這種轉移的流體量的差異就是公知的桿體積，并且桿體積在伸張行程和壓縮行程過程中流過底閥組件。
當減振器在長度上伸張時，即伸張行程，流體通過活塞中的閥從上工作腔向下工作腔流動，以產生阻尼力，但是由于桿體積的概念，在下工作腔中需要附加的流體量。因此，流體將通過位于底閥組件內的止回閥從儲油腔向下工作腔流動。止回閥不產生阻尼力。
當減振器在長度上壓縮時，即壓縮行程，流體通過活塞中的止回閥從下工作腔向上工作腔流動。通過止回閥的流體不產生阻尼力。由于桿體積的概念，附加的流體量必須從下工作腔移走。因此，流體將通過底閥組件中的閥從下工作腔向儲油腔流動，以產生阻尼力。
在一些應用中，流體通過底閥組件連續的流入和流出儲油腔已經導致減振液的充氣。為了降低減振液的充氣，導流板彈簧已經被設計用于儲油腔。這些現有技術的導流板彈簧典型地形成螺旋彈簧，螺旋彈簧設置在壓力缸上，以向儲油缸延伸，但不向壓力缸延伸。因此，在導流板彈簧和儲油缸之間留出開口。
盡管在某些應用中，這些導流板彈簧的設計被證明能降低充氣的量，但是在導流板彈簧和儲油缸之間仍然有不可控的減振液的流動可能性，其擴大了油-氣表面，并因此惡化了充氣的不敏感性。

發明內容
本發明提供導流板彈簧的技術，導流板彈簧跨越儲油缸的整個寬度。因此，導流板彈簧接觸壓力缸和儲油缸，以限定流體流動的螺旋通道。
從下面提供的詳細描述中，本發明應用的更多領域將變得明顯。應該理解，詳細的描述和特定的示例雖然指示本發明的較佳實施例，但是僅以示例性為目的，并且決不意圖限制本發明的范圍。


從詳細的描述和附圖中，本發明將更加全面地被理解，其中圖1是含有包括根據本發明的獨特導流板彈簧的減振器的典型汽車的示意性展示；
圖2是根據本發明的減振器的側剖視圖；圖3是根據本發明的活塞組件的放大截面圖；圖4是根據本發明的底閥組件的放大截面圖；圖5是根據本發明的位于壓力缸和儲油缸之間的導流板彈簧的放大截面圖；和圖6是相似于圖3但是根據本發明另一實施例的位于壓力缸和儲油缸之間的導流板彈簧的放大截面圖。
具體實施例方式
以下較佳實施例的描述本質上僅是示例性的，并且決不意圖限制本發明、其應用或使用。
現在參照附圖，其中在整個附圖中，相同的附圖標記指示相同或對應的部分，圖1中示出含有包括根據本發明的減振器的懸架系統的車輛，并且車輛總體上由附圖標記10指示。車輛10包括后懸架12、前懸架14和車身16。后懸架12具有橫向延伸的、適于可操作地支撐車輛10的一對后輪18的后軸組件(未示出)。后軸組件借助一對減振器20和一對螺旋彈簧22可操作地連接到車身16。類似地，前懸架14包括橫向延伸的、可操作地支撐車輛10的一對前輪24的前軸組件(未示出)。前軸組件借助一對減振器26和一對螺旋彈簧28可操作地連接到車身16。減振器20和26用作抑制車輛10的簧下質量(即前懸架12和后懸架14)和簧上質量(即車身16)的相對運動。雖然車輛10被描繪成具有前后軸組件的客車，但是減振器20和26可以用于其它類型的車輛或其它類型的應用，例如包含獨立前和/或獨立后懸架系統的車輛。進一步，這里使用的“減振器”這個詞意味著指示通常意義上的阻尼器，因此包含麥弗遜支柱。
現在參見圖2，更詳細地示出減振器20。雖然圖2僅圖示減振器20，應該理解減振器26也包括以下描述的用于減振器20的底閥組件。減振器26僅在它適于連接到車輛10的簧上和簧下質量的方式上不同于減振器20。減振器20包括壓力缸30、活塞組件32、活塞桿34、儲油缸36、底閥組件38和導流板彈簧40形式的導流板。
壓力缸30限定工作腔42。活塞組件32可滑動地設置在壓力缸30內，并將工作腔42分成上工作腔44和下工作腔46。密封件48設置在活塞組件32和壓力缸30之間，以允許活塞組件32相對于壓力缸30滑動，而不產生不適當的摩擦力，密封件48密封上工作腔44和下工作腔46。活塞桿34連接到活塞組件32，并穿過上工作腔44和封閉壓力缸30上端的端蓋50延伸。密封系統密封上端蓋50、儲油缸36和活塞桿34之間的界面。活塞桿34的相對于活塞組件32的端部適于固定到車輛10的簧上部分。活塞組件32內的閥在壓力缸30內活塞組件32的運動過程中，控制上工作腔44和下工作腔46之間的流體運動。因為活塞桿34僅通過上工作腔44而不通過下工作腔46延伸，所以活塞組件32相對于壓力缸30的運動引起上工作腔44內轉移的流體量與下工作腔46內轉移的流體量的差異。這種轉移的流體量的差異就是公知的“桿體積”，并且桿體積通過底閥組件38流動。
儲油缸36圍繞壓力缸30，以限定位于缸30和36之間的儲油腔52。儲油缸36的底端由適于連接到車輛10的簧下部分的端蓋54封閉。儲油缸36的上端連接到上端蓋50。底閥組件38設置在下工作腔46和儲油腔52之間，以控制腔46和52之間的流體流動。當減振器20在長度上延伸時，由于“桿體積”的概念，在下工作腔46中需要附加的流體量。因此，如下所述，流體將通過底閥組件38從儲油腔52向下工作腔46流動。當減振器20在長度上壓縮時，由于“桿體積”的概念，過量流體必須從下工作腔46移走。因此，如下所述，流體將通過底閥組件38從下工作腔46向儲油腔52流動。
現在參見圖3，活塞組件32包括活塞體60、壓縮閥組件62和回彈閥組件64。壓縮閥組件62靠著活塞桿34上的肩66裝配。活塞體60靠著壓縮閥組件62裝配，回彈閥組件64靠著活塞體60裝配。螺母68將這些部件固定在活塞桿34上。
活塞體60限定多個壓縮通道70和多個回彈通道72。密封件48包括與多個環形槽76緊密配合以允許活塞組件32滑動的多個肋74。
壓縮閥組件62包括保持架78、閥盤80和彈簧82。保持架78一端鄰接肩66，另一端鄰接活塞體60。閥盤80鄰接活塞體60，并且保持回彈通道72打開的同時封閉壓縮通道70。彈簧82設置在保持架78和閥盤80之間，以將閥盤80偏置到活塞體60。在壓縮行程過程中，下工作腔46內的流體被加壓，引起作用于閥盤80的流體壓力。當作用于閥盤80的流體壓力克服彈簧82的偏置負荷，閥盤80從活塞體60分離，以打開壓縮通道70，并允許流體從下工作腔46向上工作腔44流動。典型地，彈簧82僅對閥盤80施加輕的負荷，并且壓縮閥組件62用作腔46和44之間的止回閥。在壓縮行程過程中，減振器20的阻尼特性由底閥組件38控制，如下所述，底閥組件38調節由于“桿體積”概念造成的從下工作腔46到儲油腔52的流體流動。在回彈行程過程中，壓縮通道70被閥盤80封閉。
回彈閥組件64包括隔板84、多個閥盤86、保持架88和碟形彈簧90。隔板84螺紋地容納在活塞桿34上，并設置在活塞體60和螺母68之間。隔板84保持活塞體60和壓縮閥組件62，同時在不壓縮閥盤80或閥盤86的情況下允許螺母68的固緊。保持架78、活塞體60和隔板84提供肩66和螺母68之間的連續固體連接，以易于螺母68到隔板84和因此到活塞桿34的固緊和固定。閥盤86可滑動地容納在隔板84上，并鄰接活塞體60，以保持壓縮通道70打開的同時封閉回彈通道72。保持架88也可滑動地容納在隔板84上，并鄰接閥盤86。碟形彈簧90裝配在隔板84上，并且設置在保持架88和螺紋地容納在隔板84上的螺母68之間。碟形彈簧90將保持架88偏置在閥盤86上，并將閥盤86偏置在活塞體60上。墊片102位于螺母68和碟形彈簧90之間，以控制碟形彈簧90的預加載和如下所述的壓力釋放。因此，回彈閥組件64的釋放特征的校正與壓縮閥組件62的校正分開。
在壓縮行程過程中，上工作腔44中的流體被加壓，引起作用于閥盤86的流體壓力。當作用于閥盤86的流體壓力克服閥盤86的彎曲載荷時，閥盤86彈性地偏轉，打開回彈通道72，允許流體從上工作腔44向下工作腔46流動。閥盤86的強度和回彈通道72的尺寸將確定減振器20回彈中的阻尼特性。當上工作腔44內的流體壓力達到預定水平時，流體壓力將克服碟形彈簧90的偏置載荷，引起保持架88和多個閥盤86的軸向運動。保持架88和閥盤86的軸向運動完全打開回彈通道72，因此允許大量減振液通過，產生流體壓力的釋放，流體壓力的釋放對于避免對減振器20和/或車輛10的損壞來說是所需的。
現在參見圖4，底閥組件38包括閥體110、回彈閥組件112、壓縮閥組件114和螺栓116。回彈閥組件112靠著螺栓116的頭裝配。閥體110靠著閥體110裝配。螺母118將這些部件固定在螺栓116上。
閥體110限定多個回彈通道120和多個壓縮通道122。閥體110以壓配合或其它方式連接至壓力缸30的一端。
回彈閥組件112包括閥盤130和彈簧132。閥盤130鄰接閥體110，并在保持壓縮通道122打開的同時關閉回彈通道120。彈簧132設置在螺栓116的頭和閥盤130之間，以將閥盤130偏置到閥體110。在回彈行程過程中，由于“桿體積”概念，下工作腔46中的流體在壓力上降低，引起來自儲油腔52的流體壓力作用于閥盤130。當作用于閥盤130的流體壓力克服彈簧132的偏置載荷時，閥盤130從閥體110分離，以打開回彈通道120并允許流體從儲油腔52向下工作腔46流動。典型地，彈簧132僅對閥盤130施加輕的載荷，并且回彈閥組件112用作腔52和46之間的止回閥。如上所述，回彈行程過程中的減振器20的阻尼特性由回彈閥組件64控制。在壓縮行程過程中，回彈通道120被閥盤130關閉。
壓縮閥組件114包括隔板134、多個閥盤136、保持架138和碟形彈簧140。隔板134螺紋地容納在螺栓116上，并且設置在閥體110和螺母118之間。隔板134保持活塞體110和回彈閥組件112，同時在不壓縮閥盤130或閥盤136的情況下允許螺母118的固緊。閥體110和隔板134提供螺栓116的頭和螺母118之間的連續固體連接，以易于螺母118到隔板134和因此到螺栓118的固緊和固定。閥盤136可滑動地容納在隔板134上，并鄰接閥體110，以保持回彈通道120打開的同時封閉壓縮通道122。保持架138也可滑動地容納在隔板134上，并鄰接閥盤136。碟形彈簧140將保持架138偏置在閥盤136上，并將閥盤136偏置在閥體110上。墊片152設置在螺母118和碟形彈簧140之間，以控制碟形彈簧140的預加載和如下所述的壓力釋放。因此，壓縮閥組件114的釋放特征的校正與回彈閥組件112的校正分開。
在壓縮行程過程中，下工作腔46中的流體被加壓，引起作用于閥盤136的流體壓力。當作用于閥盤136的流體壓力克服閥盤136的彎曲載荷時，閥盤136彈性偏轉，以打開壓縮通道122，允許流體從下工作腔46向儲油腔52流動。流體還通過活塞組件32中的壓縮閥組件62從下工作腔46流到上工作腔44。由于“桿體積”的概念，通過壓縮閥組件114的流體流動發生。閥盤136的強度和壓縮通道122的尺寸將確定減振器20在壓縮中的阻尼特性。當下工作腔46內的流體壓力達到預定水平時，流體壓力將克服碟形彈簧140的偏置載荷，引起保持架138和多個閥盤136的軸向運動。保持架138和閥盤136的軸向運動完全打開壓縮通道122，因此允許大量減振液通過，產生流體壓力的釋放，流體壓力的釋放對于避免對減振器20和/或車輛10的損壞是所需的。
在一些應用中，流體進出儲油腔52的運動引起液壓流體的充氣。每個應用的充氣量不同于對充氣問題非常敏感的特定應用。對于這些對充氣極度敏感的應用，已經發現現有技術導流板彈簧的性能是不充分的。
導流板彈簧40已經證明在廣泛的范圍內降低充氣的敏感性。如圖5所示，導流板彈簧40具有T形截面。T形導流板彈簧40包括與壓力缸30接合的基座部分180和從基座部分180延伸以接合儲油缸36的垂直部分182。導流板彈簧40是彈性或橡膠模具，其螺旋形地圍繞壓力缸30，并利用粘貼或其它現有技術公知的方法連接到壓力缸30上。垂直部分182的高度使得導流板彈簧40相對于儲油缸36的內徑稍微大一些。導流板彈簧40相對于儲油缸36過大的尺寸確保導流板彈簧40在壓力缸30和儲油缸36之間充分接合。
導流板彈簧40迫使儲油缸52內的流體流動跟隨螺旋通道，螺旋通道由導流板彈簧40、壓力缸30和儲油缸36之間產生的間隔形成。導流板彈簧40相對于儲油缸36內徑的過大性質提供導流板彈簧40以及缸30和36之間的充分密封度。
現在參見圖6，圖示根據本發明另一實施例的導流板彈簧240。導流板彈簧240包括具有設置在基座部分242內的金屬絲244的基座部分242以及從基座部分240延伸以接合儲油缸36的垂直部分246。導流板彈簧240是由金屬絲244加固的彈性或橡膠模具。導流板240螺旋形地圍繞壓力缸30，并利用金屬絲244的彈力與壓力缸30接合。垂直部分246的高度使得導流板彈簧240相對于儲油缸36的內徑稍微大一些。導流板彈簧240相對于儲油缸36過大的尺寸確保導流板彈簧240在壓力缸30和儲油缸36之間充分接合。
導流板彈簧240迫使儲油腔52內的流體流動跟隨螺旋通道，螺旋通道由導流板彈簧240、壓力缸30和儲油缸36之間產生的間隔形成。導流板彈簧240相對于儲油缸36內徑的過大性質提供導流板彈簧240以及缸30和36之間的充分密封度。
本發明的描述本質上僅是示例性的，因此不脫離本發明要點的變動將處于本發明的范圍內。這樣的變動不認為脫離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種減振器，包括限定工作腔的壓力缸；可滑動地設置在所述工作腔內的活塞，所述活塞體將所述工作腔分成上工作腔和下工作腔；連接到所述活塞體的活塞桿，所述活塞桿穿過所述壓力缸的一端延伸；圍繞所述壓力缸的儲油缸，所述儲油缸和所述壓力缸之間形成儲油腔；設置在所述工作腔和所述儲油腔之間的底閥組件；和設置在所述儲油腔內的導流板，所述導流板限定所述儲油腔的第一部分和所述儲油腔的第二部分之間的非線性流動通道，所述非線性流動通道是所述儲油腔的所述第一和第二部分之間的唯一流動通道。
2.根據權利要求1所述的減振器，其中所述非線性流動通道的所述第一部分鄰近所述底閥組件。
3.根據權利要求1所述的減振器，其中所述導流板包括導流板彈簧。
4.根據權利要求3所述的減振器，其中所述導流板彈簧接合所述壓力缸和所述儲油缸。
5.根據權利要求1所述的減振器，其中所述導流板具有T形截面。
6.根據權利要求5所述的減振器，其中所述T形截面包括接合所述壓力缸的基座部分和接合所述儲油缸的垂直部分。
7.根據權利要求5所述的減振器，其中所述導流板包括彈性材料。
8.根據權利要求1所述的減振器，其中所述導流板包括基座部分和垂直部分。
9.根據權利要求8所述的減振器，其中所述導流板包括設置在所述基座部分內的金屬絲。
10.根據權利要求8所述的減振器，其中所述基座部分接合所述壓力缸，所述垂直部分接合所述儲油缸。
11.根據權利要求8所述的減振器，其中所述導流板包括彈性材料。
12.根據權利要求1所述的減振器，其中所述導流板接合所述壓力缸和所述儲油缸。
13.根據權利要求1所述的減振器，其中所述導流板包括彈性材料。
14.根據權利要求1所述的減振器，其中所述非線性流動通道是螺旋形的流動通道。
15.根據權利要求14所述的減振器，其中所述導流板具有T形截面。
16.根據權利要求15所述的減振器，其中所述T形截面包括接合所述壓力缸的基座部分和接合所述儲油缸的垂直部分。
17.根據權利要求14所述的減振器，其中所述導流板包括基座部分和垂直部分。
18.根據權利要求17所述的減振器，其中所述導流板包括設置在所述基座部分內的金屬絲。
19.根據權利要求17所述的減振器，其中所述基座部分接合所述壓力缸，所述垂直部分接合所述儲油缸。
全文摘要
一種雙筒減振器包括位于儲油腔中以限定儲油腔內非線性流動通道的導流板。導流板在壓力缸和儲油缸之間延伸，以使得非線性流動通道是儲油腔兩部分之間的唯一流動通道。一個實施例是T形導流板，另一個實施例具有基座部分和垂直部分，金屬絲嵌入基座部分中。
文檔編號F16F9/348GK1871451SQ200480031496
公開日2006年11月29日 申請日期2004年9月15日 優先權日2003年9月29日
發明者大衛·胡里威爾斯, 保羅·馬騰斯, 賈·赫爾曼斯, 帕特里克·范瑪克倫 申請人:坦尼科汽車操作有限公司