液壓襯套、汽車懸架系統及車輛的制作方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種液壓襯套、汽車懸架系統及車輛。其中，液壓襯套包括：第一液腔、第二液腔及閥門，其中，第二液腔與第一液腔相鄰設置，且第二液腔具有與第一液腔不同的剛度，閥門設置于第一液腔與第二液腔之間，能夠連通第一液腔與第二液腔。本發明實施例可以通過對液壓襯套中閥門參數的設計實現現有的液壓襯套的液力耦合特性，將對液壓襯套性能的設計從對主簧和液腔的設計轉變為對閥門參數的設計，從而可以采用形狀較為簡單的主簧和液腔，降低了對主簧和液腔的設計要求。
【專利說明】
液壓襯套、汽車懸架系統及車輛
技術領域
[0001]本發明屬于汽車技術領域，特別是涉及一種液壓襯套、汽車懸架系統及車輛。
【背景技術】
[0002]目前，在汽車懸架系統中的較多部位使用了各種形式的橡膠襯套，以通過橡膠變形化解這些部位受到的作用力，降低汽車各連接部件之間的沖擊，保持懸架系統的姿態穩定。
[0003]由于橡膠襯套受力過于線性，其由小到大變化的線性特性已經無法同時滿足在較大載荷下所需的高剛度、大阻尼的減震要求和在較小載荷下所需的低剛度、小阻尼的減震要求，同時橡膠襯套在使用一段時間后，由于老化和疲勞形變的原因，緩解沖擊的效果會變差，致使車輛乘坐的舒適性變差。因此，目前已經有越來越多的汽車在懸架系統中使用液壓襯套，以解決橡膠襯套受力過于線性的問題，和在使用一段時間后老化和疲勞形變的問題，獲得更好的操控性和舒適性。
[0004]但是，現有的液壓襯套橡膠主簧和液腔的設計要求較高，否則會出現復合剛度過大或過小的問題，不滿足性能的需求。
【發明內容】
[0005]本發明實施例要解決的一個技術問題是:提供一種液壓襯套、汽車懸架系統及車輛，可以降低對主簧和液腔的設計要求。
[0006]根據本發明實施例的一個方面，提供一種液壓襯套，包括:
[0007]第一液腔；
[0008]第二液腔，與所述第一液腔相鄰設置，且所述第二液腔具有與所述第一液腔不同的剛度;及
[0009]閥門，設置于所述第一液腔與所述第二液腔之間，能夠連通所述第一液腔與所述第二液腔。
[0010]在基于本發明上述液壓襯套的另一實施例中，所述第一液腔的剛度大于所述第二液腔的剛度;所述閥門為常閉式閥門，受到液體壓力的作用打開；當液壓襯套受到壓縮時，所述閥門打開，所述第二液腔中的液體通過所述閥門流入所述第一液腔，當液壓襯套狀態恢復時，所述第一液腔中的液體通過所述閥門流回所述第二液腔。
[0011]在基于本發明上述液壓襯套的另一實施例中，所述第一液腔的剛度大于所述第二液腔的剛度;所述閥門包括:壓縮閥及補償閥，所述壓縮閥及所述補償閥均為單向閥；當液壓襯套受到壓縮時，所述壓縮閥打開，所述補償閥關閉，所述第二液腔中的液體通過所述壓縮閥流入所述第一液腔；當液壓襯套狀態恢復時，所述壓縮閥關閉，所述補償閥打開，所述第一液腔中的液體通過所述補償閥流回所述第二液腔。
[0012]在基于本發明上述液壓襯套的另一實施例中，所述壓縮閥的流量小于所述補償閥的流量。
[0013]在基于本發明上述液壓襯套的另一實施例中，所述第二液腔的體積大于所述第一液腔的體積。
[0014]在基于本發明上述液壓襯套的另一實施例中，包括:
[0015]內筒；
[0016]外筒，套設于所述內筒的外側；
[0017]隔板，設置于所述外筒與所述內筒之間，且與所述外筒連接形成所述第一液腔；
[0018]主簧，設置于所述內筒與所述隔板之間，且與所述內筒及所述隔板連接形成所述第二液腔；
[0019]其中，所述閥門設置于所述隔板上。
[0020]在基于本發明上述液壓襯套的另一實施例中，所述外筒及所述隔板均為金屬材質，通過焊接方式連接形成所述第一液腔；
[0021]所述內筒為金屬材質，所述主簧為橡膠材質，所述主簧與所述內筒及所述隔板通過硫化方式連接形成所述第二液腔。
[0022]在基于本發明上述液壓襯套的另一實施例中，所述主簧的橫截面為圓形。
[0023]在基于本發明上述液壓襯套的另一實施例中，在所述第一液腔中設有變形塊，所述變形塊能夠被壓縮。
[0024]在基于本發明上述液壓襯套的另一實施例中，所述變形塊的橫截面為圓形。
[0025]根據本發明實施例的另一個方面，提供一種汽車懸架系統，包括:上述任一實施例所述的液壓襯套。
[0026]根據本發明實施例的再一個方面，提供一種車輛，包括:上述任一實施例所述的汽車懸架系統。
[0027]基于本發明實施例提供的液壓襯套、汽車懸架系統及車輛，通過在液壓襯套的內部設置兩個具有不同剛度的液腔，在兩個液腔之間設置閥門，通過閥門連通兩個液腔，可以通過對閥門參數的設計實現現有的液壓襯套的液力耦合特性，將對液壓襯套性能的設計從對主簧和液腔的設計轉變為對閥門參數的設計，從而可以采用形狀較為簡單的主簧和液腔，降低了對主簧和液腔的設計要求，同時解決了現有的液壓襯套為了保證各個零件之間的配合，制造工藝十分復雜的問題，降低了設計和加工的難度。
【附圖說明】
[0028]構成說明書的一部分的附圖描述了本發明的實施例，并且連同描述一起用于解釋本發明的原理。
[0029]參照附圖，根據下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發明，其中:
[0030]圖1是本發明液壓襯套一個實施例的剖視圖。
【具體實施方式】
[0031]現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的范圍。
[0032]同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。
[0033]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。
[0034]對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。
[0035]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0036]圖1是本發明液壓襯套一個實施例的剖視圖。如圖1所示，本發明實施例的液壓襯套100包括:第一液腔S1、第二液腔S2和閥門110，其中，第二液腔S2與第一液腔SI相鄰設置，且第二液腔S2具有與第一液腔SI不同的剛度，閥門110設置于第一液腔SI與第二液腔S2之間，能夠連通第一液腔SI與第二液腔S2。
[0037]基于本發明實施例提供的液壓襯套100，通過在液壓襯套100的內部設置兩個具有不同剛度的液腔SI和S2，在兩個液腔SI和S2之間設置閥門110，通過閥門110連通兩個液腔SI和S2，可以通過對閥門110參數的設計實現現有的液壓襯套的液力耦合特性，將對液壓襯套性能的設計從對主簧和液腔的設計轉變為對閥門110參數的設計，從而可以采用形狀較為簡單的主簧和液腔，降低了對主簧和液腔的設計要求，同時解決了現有的液壓襯套為了保證各個零件之間的配合，制造工藝十分復雜的問題，例如，現有的液壓襯套需要對各零件進行準確定位，其內部復雜的配合形狀要求增加較多的倒角等工藝步驟，以保證各零件能夠硫化牢固。因此，基于本發明實施例提供的液壓襯套100降低了設計和加工的難度。
[0038]另外，基于本發明實施例提供的液壓襯套100，通過閥門110可以實現更為細化的可調節性，使液壓襯套100減震緩沖的性能控制更加細膩、平順性和操控性更好，提高了液壓襯套的性能。同時，基于本發明實施例提供的液壓襯套100，通過閥門110實現更為細化的可調節性，還可以減小液壓襯套100在開發完成后再次開發或者升級的難度，提高開發的成功率，如果在開發過程中發現不滿足使用需求，可以通過對閥門110參數進行調整，簡化開發調試過程，減少樣件的制作，節約制作成本，縮短開發周期，從而解決了現有的液壓襯套一旦開發完成，再次開發或者升級的難度很大，如果要重新開發，需要重新計算液腔體積和主簧剛度，參數調節難度大，在開發調試過程中需要大量液腔體積和主簧剛度不同的樣件，制作成本高，開發周期長的問題。
[0039]進一步地，在第一液腔SI和第二液腔S2中均充滿穩定的液體。
[0040]在一個具體實施例中，第一液腔SI的剛度大于第二液腔S2的剛度，閥門110為常閉式閥門，受到液體壓力的作用打開。當液壓襯套100受到壓縮時，由于第一液腔SI和第二液腔S2具有不同的剛度，第一液腔SI和第二液腔S2產生的變形量不同，第一液腔SI和第二液腔S2中液體壓力的增加量也不相同，其中，第二液腔S2產生的變形量較大，第二液腔S2中液體壓力的增加量較大，當第二液腔S2中液體的壓力達到閥門110設計的壓力時，閥門110打開，第二液腔S2中的液體通過閥門110流入第一液腔SI，當液壓襯套100不再受到壓縮，從壓縮狀態恢復時，第一液腔SI中的液體通過閥門110流回第二液腔S2。其中，閥門110的數量和開啟的壓力根據具體的設計需求確定，本實施例不對此做具體限定。
[0041 ]需要說明的是，在本實施例中，如果第一液腔SI的剛度小于第二液腔S2的剛度，在液壓襯套100受到壓縮和狀態恢復時，閥門110將受到第一液腔SI中液體壓力的作用打開。
[0042]在另一個具體實施例中，第一液腔SI的剛度大于第二液腔S2的剛度，如圖1所示，閥門110包括:壓縮閥111和補償閥112，其中壓縮閥111和補償閥112均為單向閥。當液壓襯套100受到壓縮時，由于第一液腔SI和第二液腔S2具有不同的剛度，第一液腔SI和第二液腔S2產生的變形量不同，第一液腔SI和第二液腔S2中液體壓力的增加量也不相同，其中，第二液腔S2產生的變形量較大，第二液腔S2中液體壓力的增加量較大，當第二液腔S2中液體的壓力達到壓縮閥111設計的壓力時，壓縮閥111打開，補償閥112關閉，第二液腔S2中的液體通過壓縮閥111流入第一液腔SI。當液壓襯套100不再受到壓縮，從壓縮狀態恢復時，由于第一液腔SI和第二液腔S2具有不同的剛度，第一液腔SI和第二液腔S2產生的變形量不同，第一液腔SI和第二液腔S2中液體壓力的減小量也不相同，其中，第二液腔S2產生的變形量較大，第二液腔S2中液體壓力的減小量較大，當第一液腔SI中液體的壓力達到補償閥112設計的壓力時，補償閥112打開，壓縮閥111關閉，第一液腔SI中的液體通過補償閥112流回第二液腔S2。其中，壓縮閥111和補償閥112的數量和開啟的壓力根據具體的設計需求確定，本實施例不對此做具體限定。
[0043]較佳地，將壓縮閥111的流量設計為小于補償閥112的流量，可以有助于液壓襯套100快速從壓縮狀態恢復至平衡狀態。
[0044]需要說明的是，在本實施例中，如果第一液腔SI的剛度小于第二液腔S2的剛度，在液壓襯套100受到壓縮和狀態恢復時，壓縮閥111和補償閥112打開或者關閉的狀態與第一液腔SI的剛度大于第二液腔S2的剛度時相反。
[0045]基于本發明實施例提供的液壓襯套100，通過對閥門110開啟壓力的設計，控制兩個液腔SI和S2之間液體的流速，可以表現出一定的阻尼作用，因此基于本發明實施例提供的液壓襯套100不僅具有第一液腔SI和第二液腔S2中液體產生的阻尼，同時還可以通過閥門110提供阻尼，從而可以解決現有的液壓襯套只有通過加大液腔才能夠實現高阻尼的單一的阻尼增加方式。同時，由于基于本發明實施例提供的液壓襯套100具有兩種提供阻尼的結構，因此在對產品進行改進時，可以優先選擇調節閥門110這種簡單的阻尼設定方式，而不必采用改動液腔這種復雜的方式，易于進行標準化開發和生產。
[0046]另外，基于本發明實施例提供的液壓襯套100，采用閥門結構連通兩個液腔SI和S2，使液體在兩個液腔SI和S2之間的流動快，泄壓快，能夠使液壓襯套100從壓縮狀態盡快恢復至平衡狀態。
[0047]進一步地，當第一液腔SI的剛度大于第二液腔S2的剛度時，可以將第二液腔S2的體積設計為較第一液腔SI的體積大，以通過第二液腔S2中的液體保護液壓襯套100，使液壓襯套100在受壓過程中不易損壞，而當第一液腔SI的剛度小于第二液腔S2的剛度時，可以將第一液腔SI的體積設計為較第二液腔S2的體積大，則能夠達到同樣的效果，因此在基于本發明實施例提供的液壓襯套100中無需如現有的液壓襯套一般在液壓襯套中設置緩沖塊，簡化了液壓襯套的結構。
[0048]具體地，如圖1所示，本發明實施例的液壓襯套100包括:閥門110、內筒120、外筒130、隔板140和主簧150，其中，外筒130套設于內筒120的外側，隔板140設置于外筒130與內筒120之間，且隔板140與外筒130連接形成第一液腔SI，主簧150設置于內筒120與隔板140之間，且主簧150與內筒120及隔板140連接形成第二液腔S2，閥門110設置于隔板140上。
[0049]進一步地，外筒130和隔板140均為金屬材質，通過焊接方式連接形成第一液腔SI，內筒120為金屬材質，主簧150為橡膠材質，主簧150與內筒120及隔板140通過硫化方式連接形成第二液腔S2。因此，基于本發明實施例提供的液壓襯套100，由于主簧150的體積不大，橡膠用量較少，在使用一段時間后，因橡膠老化產生的性能衰退較使用較多橡膠的現有的液壓襯套少，并且由于金屬閥門110性能較好，故在長時間使用后性能衰退較少。
[0050]較佳地，將主簧150的橫截面設計為圓形，可以使主簧150對各個方向的作用力都具有很好的化解作用，使主簧150能夠被均勻壓縮，受力均勻，而不易損壞。
[0051]進一步地，在第一液腔SI和第二液腔S2中均充滿不與金屬及橡膠反應的穩定液體。
[0052]進一步地，如圖1所示，由于第一液腔SI是由金屬焊接而成，在液壓襯套100受到壓力時，不會被壓縮，因此通過在第一液腔SI中設置變形塊160，使變形塊160能夠被壓縮，可以通過對變形塊160體積和剛度的設計，確定流入第一液腔SI的液體的最大體積，進而確定液壓襯套100整體的壓縮量。
[0053]較佳地，將變形塊160的橫截面設計為圓形，可以使變形塊160在受到多個方向的作用力時均勻變形，不易損壞。
[0054]進一步地，變形塊160為橡膠材質，通過硫化方式連接在外筒130上。
[0055]基于本發明實施例提供的液壓襯套100，通過外筒130和隔板140采用金屬材質，通過焊接方式連接，內筒120采用金屬材質，主簧150采用橡膠材質，與隔板140和內筒120通過硫化方式連接，變形塊160采用橡膠材質，與外筒130通過硫化方式連接，硫化工藝簡單，生產成本低，解決了現有的液壓襯套為了保證液腔的形狀和各部件的可靠連接，橡膠主簧與關聯部件的硫化工藝要求較高的問題。
[0056]另外，基于本發明實施例提供的液壓襯套100，在生產過程中可以分步進行，即采取將外筒120與變形塊160硫化，將外筒120與隔板130焊接，將主簧140與隔板130和內筒110硫化，依次分步進行的生產工藝，將硫化工藝分步進行，可以有利于降低一次成型的廢品率，控制和提高產品的成品率。同時，由于在基于本發明實施例提供的液壓襯套100的結構中沒有現有的液壓襯套中過多的硫化結合點，可以使產品的可靠性大幅度增加。
[0057]如圖1所示，基于本發明實施例提供的液壓襯套100，在具體使用時，當液壓襯套100受到壓縮時，由于外筒130與隔板140不能被壓縮，即第一液腔SI不會被壓縮，而主簧150會發生變形，即第二液腔S2會被壓縮，第二液腔S2的體積減小，第二液腔S2中液體的壓力增大，當第二液腔S2中液體的壓力達到壓縮閥111設計的壓力時，壓縮閥111打開，第二液腔S2中的液體通過壓縮閥111流入第二液腔S2，由于閥門的阻尼作用，表現出一定的阻尼，加之液壓襯套100中的液體和主簧150的橡膠被壓縮，液壓襯套100表現出一定的阻尼和剛性。此時由于補償閥112處于關閉狀態，液體只能由第二液腔S2流入第一液腔SI，由于第一液腔SI的容積不變，第一液腔SI中液體的壓力持續增大，液壓襯套100的可壓縮量越來越小，表現為液壓襯套的剛度越來越大，從而可以符合襯套大載荷下高剛度的性能要求。
[0058]隨著第一液腔SI中液體的壓力越來越大，第一液腔SI中的變形塊160被壓縮產生變形，隨著變形塊160體積變小，使進入第一液腔SI中的液體不斷增多，從而可以維持液壓襯套100被壓縮的狀態，而不會使第一液腔SI中的壓力過大導致液壓襯套100無法被壓縮或者壓力超出承受能力。
[0059]當液壓襯套100不再被壓縮，從壓縮狀態恢復至平衡狀態時，由于外筒130與隔板140不能被壓縮，即第一液腔SI未被壓縮，而主簧150發生了變形，即第二液腔S2被壓縮，此時第二液腔S2的體積增大，第二液腔S2中液體的壓力減小，當第一液腔SI中液體的壓力達到補償閥112設計的壓力時，補償閥112打開，第一液腔SI中的液體通過補償閥112流回第二液腔S2，此時由于壓縮閥111處于關閉狀態，第一液腔SI中液的壓力較大，而變形塊160已經被壓縮，由于變形塊160具有自動恢復變形的能力，第一液腔SI中的液體可以快速通過補償閥112，使液壓襯套100盡快恢復平衡狀態。
[0060]另外，本發明實施例還提供了一種汽車懸架系統，設置有上述任一實施例的液壓襯套100。
[0061]基于本發明實施例提供的汽車懸架系統，設置有本發明上述任一實施例的液壓襯套100，通過在液壓襯套100的內部設置兩個具有不同剛度的液腔SI和S2，在兩個液腔SI和S2之間設置閥門110，通過閥門110連通兩個液腔SI和S2，可以通過對閥門110參數的設計實現現有的液壓襯套的液力耦合特性，將對液壓襯套性能的設計從對主簧和液腔的設計轉變為對閥門110參數的設計，從而可以采用形狀較為簡單的主簧和液腔，降低了對主簧和液腔的設計要求，同時解決了現有的液壓襯套為了保證各個零件之間的配合，制造工藝十分復雜的問題，降低了設計和加工的難度。
[0062]再者，本發明實施例還提供了一種車輛，設置有上述任一實施例的汽車懸架系統。
[0063]基于本發明實施例提供的車輛，設置有本發明上述任一實施例的汽車懸架系統，其通過在液壓襯套100的內部設置兩個具有不同剛度的液腔SI和S2，在兩個液腔SI和S2之間設置閥門110，通過閥門110連通兩個液腔SI和S2，可以通過對閥門110參數的設計實現現有的液壓襯套的液力耦合特性，將對液壓襯套性能的設計從對主簧和液腔的設計轉變為對閥門110參數的設計，從而可以采用形狀較為簡單的主簧和液腔，降低了對主簧和液腔的設計要求，同時解決了現有的液壓襯套為了保證各個零件之間的配合，制造工藝十分復雜的問題，降低了設計和加工的難度。
[0064]本說明書中各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同或相似的部分相互參見即可。對于裝置實施例而言，由于其與方法實施例基本對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。
[0065]本發明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發明的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本發明從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【主權項】
1.一種液壓襯套，其特征在于，包括: 第一液腔； 第二液腔，與所述第一液腔相鄰設置，且所述第二液腔具有與所述第一液腔不同的剛度;及 閥門，設置于所述第一液腔與所述第二液腔之間，能夠連通所述第一液腔與所述第二液腔。2.根據權利要求1所述的液壓襯套，其特征在于，所述第一液腔的剛度大于所述第二液腔的剛度;所述閥門為常閉式閥門，受到液體壓力的作用打開；當液壓襯套受到壓縮時，所述閥門打開，所述第二液腔中的液體通過所述閥門流入所述第一液腔，當液壓襯套狀態恢復時，所述第一液腔中的液體通過所述閥門流回所述第二液腔。3.根據權利要求1所述的液壓襯套，其特征在于，所述第一液腔的剛度大于所述第二液腔的剛度;所述閥門包括:壓縮閥及補償閥，所述壓縮閥及所述補償閥均為單向閥；當液壓襯套受到壓縮時，所述壓縮閥打開，所述補償閥關閉，所述第二液腔中的液體通過所述壓縮閥流入所述第一液腔；當液壓襯套狀態恢復時，所述壓縮閥關閉，所述補償閥打開，所述第一液腔中的液體通過所述補償閥流回所述第二液腔。4.根據權利要求3所述的液壓襯套，其特征在于，所述壓縮閥的流量小于所述補償閥的流量。5.根據權利要求2或3所述的液壓襯套，其特征在于，所述第二液腔的體積大于所述第一液腔的體積。6.根據權利要求1至4任意一項所述的液壓襯套，其特征在于，包括: 內筒； 外筒，套設于所述內筒的外側； 隔板，設置于所述外筒與所述內筒之間，且與所述外筒連接形成所述第一液腔； 主簧，設置于所述內筒與所述隔板之間，且與所述內筒及所述隔板連接形成所述第二液腔； 其中，所述閥門設置于所述隔板上。7.根據權利要求6所述的液壓襯套，其特征在于，所述外筒及所述隔板均為金屬材質，通過焊接方式連接形成所述第一液腔； 所述內筒為金屬材質，所述主簧為橡膠材質，所述主簧與所述內筒及所述隔板通過硫化方式連接形成所述第二液腔。8.根據權利要求7所述的液壓襯套，其特征在于，所述主簧的橫截面為圓形。9.根據權利要求7所述的液壓襯套，其特征在于，在所述第一液腔中設有變形塊，所述變形塊能夠被壓縮。10.根據權利要求9所述的液壓襯套，其特征在于，所述變形塊的橫截面為圓形。11.一種汽車懸架系統，其特征在于，包括:根據權利要求1至10任意一項所述的液壓襯套。12.一種車輛，其特征在于，包括:根據權利要求11所述的汽車懸架系統。
【文檔編號】B60G7/00GK105972134SQ201610460730
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】周玉龍, 李達基, 姜禧
【申請人】北汽福田汽車股份有限公司