具有縮短的中間管的三管減震器的製作方法
2023-10-18 07:48:39 2
專利名稱：具有縮短的中間管的三管減震器的製作方法
技術領域：
本發明涉及適合用於懸架系統如用於機動車輛的懸架系統的液壓阻尼器或減震器。更具體地說，本發明涉及具有設置在壓力管和儲存管之間的中間管的液壓阻尼器或減震器。中間管比壓力管短以允許在不會不利地影響流體流動的情況下減小儲存管的直徑。
背景技術：
本節中的說明僅僅提供與本發明相關的背景信息並且可能不構成現有技術。傳統的液壓阻尼器或減震器包括適於以其一端附接到車輛的簧上質量或簧下質量的汽缸。活塞能滑動地設置在汽缸內，同時活塞把汽缸的內部分隔成兩個流體腔。活塞杆連接到活塞上並且延伸到汽缸一端之外，活塞杆延伸到汽缸一端外的部分適合連接在車輛的簧上質量或簧下質量中的另一個上。通常併入活塞的第一閥門系統在減震器的活塞相對於汽缸的膨脹衝程中起作用以產生阻尼載荷。通常以單管設計併入活塞並以雙管設計併入底閥組件的第二閥門系統在減震器的活塞相對於汽缸的壓縮衝程中起作用以產生阻尼載荷。各種類型的調整機構已被開發用以產生與簧上質量或簧下質量的位移速度和/ 或幅度相關的阻尼力。這些調整機構已被開發主要用來在車輛的正常穩定狀態運行期間提供相對小的或低的阻尼特性，並且在需要延長的懸架運動的車輛運行期間提供相對大的或高的阻尼特性。車輛的正常穩定狀態運行伴隨著車輛簧下質量的小的或細微的振動，因此需要懸架系統的軟承載或低阻尼特性來將簧下質量與這些小的振動隔離。在轉彎或剎車操作期間，作為一個例子，車輛的簧上質量將試圖經歷相對慢的和/或大的運動或振動，這需要懸架系統的硬承載或高阻尼特性來支撐簧上質量並為車輛提供穩定的操控特性。用於減震器阻尼率的這些調整機構通過將高頻/小幅度激發與簧下質量隔離來提供平滑穩定狀態的承載的優點，同時在導致簧上質量的低頻/大的激發的車輛操作期間仍能向懸架系統提供必要的阻尼或硬承載。通常，這些阻尼特性被外部安裝的控制閥控制。外部安裝的控制閥的優點在於其可被簡單地移除以進行維修或更換。
發明內容
根據本發明的減震器包括限定有工作腔的壓力管。活塞能滑動地設置在所述壓力管上，位於所述工作腔內，並且所述活塞將所述工作腔分隔成上工作腔和下工作腔。儲存管圍繞所述壓力管以限定儲存腔。中間管設置在所述儲存管與所述壓力管之間以限定中間腔。外部控制閥被固定在所述儲存管和所述中間管上。所述控制閥的入口與所述中間腔連通，所述控制閥的出口與所述儲存腔連通。所述控制閥產生用於所述阻尼器或減震器的不同的壓力流量特性(pressure flow characteristics)，其控制所述阻尼器或減震器的阻尼特性。不同的壓力流特性是供應到所述控制閥的電流的函數。所述中間管被設計成比所述壓力管短，這使得所述儲存管能具有減小的直徑以包裹比如與所述懸架系統的所述轉向節(knuckle)或其它部件配合的零件。環被附接到所述壓力管，使得所述壓力管適合於接納所述縮短的中間管。其他領域的適用性將會從此處提供的描述中變得明顯。應當理解描述和具體的例子只是為了說明目的，而不應被認為限制了本發明的範圍。
本文中所述的附圖僅用於說明目的，並且不試圖以任何方式限定本發明的範圍。圖1示出包括根據本發明的減震器的機動車輛；圖2為圖1中所示減震器之一的橫截面側視圖；圖3為圖2中所示減震器的下端的放大的橫截面側視圖；和圖4為根據本發明另一實施例的減震器下端的放大的橫截面側視圖。
具體實施例方式下面的描述本質上僅是示例性的並且不試圖對本發明、應用或使用進行限制。參考附圖，其中相同的附圖標記在所有視圖中表示相同的部件，根據本發明的包含具有減震器的懸架系統的車輛在圖1中示出，其由附圖標記10表示。車輛10包括後懸架12、前懸架14和主體16。後懸架12具有橫向延伸的適合操作地支撐一對後輪18的後橋組件(未示出)。後橋經由一對減震器20並通過一對彈簧22 被附接到主體16上。類似地，前懸架14包括橫向延伸的前橋組件(未示出)以操作地支撐一對前輪對。前橋組件經由一對減震器2並通過一對彈簧觀被附接到主體16上。減震器 20 J6用於緩衝車輛10的簧下部分(即，前懸架12和後懸架14)相對於簧上部分(即，主體16)的相對運動。儘管車輛10已被描述為具有前橋組件和後橋組件的客車，減震器20、 26還可應用於其它類型的車輛或其它類型的應用中，包括但不局限於，具有非獨立的前懸架和/或非獨立的後懸架的車輛、具有獨立的前懸架和/或獨立的後懸架的車輛或者本領域已知的其它懸架系統。進一步地，本文中所使用的術語「減震器」大體上是指阻尼器，因此將包括麥弗遜支柱(McPherson struts)和本領域已知的其它阻尼器設計。現參考圖2，減震器20被更詳細地示出。儘管圖2僅例示出減震器20，但應當理解的是，減震器26也包括下文描述的用於減震器20的控制閥設計。減震器沈與減震器20 的區別僅在於其適合於被連接到車輛10的簧上質量和簧下質量的方式。減震器20包括壓力管30、活塞組件32、活塞杆34、儲存管36、底閥組件38、中間管40和外部安裝的控制閥 42。壓力管30限定工作腔44。活塞組件32能滑動地設置在壓力管30內並且將工作腔44分隔成上工作腔46和下工作腔48。密封件設置在活塞組件32與壓力管30之間，以允許活塞組件32相對於壓力管30滑動而不產生不適當的摩擦力，以及相對於下工作腔48 密封上工作腔46。活塞杆34附接在活塞組件32上並延伸穿過上工作腔46和上杆導向組件50，上杆導向組件50封閉壓力管30的上端。密封系統密封上杆導向組件50、儲存管36 和活塞杆34之間的接觸面。活塞杆34的與活塞組件32相反的一端適於被固定到車輛10 的簧上質量。因為活塞杆34僅延伸穿過上工作腔46而未穿過下工作腔48，活塞組件32相對於壓力管30的膨脹和壓縮運動導致上工作腔46中所顯示的流體量與下工作腔48中所顯示的流體量之間的差。所顯示的流體量的差已知為「杆容積(rod volume)」，並且在膨脹運動期間其流過底閥組件38。在活塞組件32相對於壓力管30的壓縮運動期間，活塞組件 32內的閥允許流體從下工作腔48流到上工作腔46並且流體流的「杆容積」如下所述地流過控制閥42。儲存管36圍繞壓力管30以限定位於管30、36之間的流體儲存腔52。儲存管36 的底端被底部杯狀結構(base cup)M封閉，底部杯狀結構討與減震器20的下部一起適於被連接到車輛10的簧下部分。儲存管36的上端被附接到上杆導向組件50。底閥組件38 被設置在下工作腔48與儲存腔52之間以控制流體從儲存腔52到下工作腔48的流動。當減震器20沿長度延伸時，由於「杆容積」原理，下工作腔48內需要額外的流體容積。因此， 如下詳述，流體將從儲存腔52經過底閥組件38流到下工作腔48。當減震器20沿長度縮短時，由於「杆容積」原理，過量的流體必須從下工作腔48移除。因此，如下詳述，流體將從下工作腔48經過控制閥42流到儲存腔52。活塞組件32包括活塞體60、壓縮閥組件62和膨脹閥組件64。螺母66被組裝在活塞杆34上以將壓縮閥組件62、活塞體60和膨脹閥組件64固定到活塞杆34上。活塞體 60限定多條壓縮通道68和多條膨脹通道70。底閥組件38包括閥體72、膨脹閥組件74和壓縮閥組件76。閥體72限定多條膨脹通道78和多條壓縮通道80。在壓縮衝程中，下工作腔48中的流體被壓縮導致流體壓力作用在壓縮閥組件62 上。壓縮閥組件62用作下工作腔48與上工作腔46之間的止回閥。減震器20在壓縮衝程期間的阻尼特性被控制閥42單獨控制，並可能如下文所述地被與底閥組件38 —起工作的控制閥42控制。如下文所述，在壓縮衝程期間，由於「杆容積」原理，控制閥42控制從下工作腔48到上工作腔46的流體經過控制閥42到儲存腔52的流動。在壓縮衝程期間，壓縮閥組件76控制流體從下工作腔48經過壓縮通道80到儲存腔52的流動。壓縮閥組件76 可被設計為安全液壓溢流閥，與控制閥42或壓縮閥組件並行工作的阻尼閥可被從底閥組件38移除。在膨脹衝程期間，壓縮通道68被壓縮閥組件62關閉。在膨脹衝程期間，上工作腔46中的流體被壓縮導致流體壓力作用在膨脹閥組件 64上。膨脹閥組件64被設計為將在上工作腔46中的流體壓力超過預設限制時打開的安全液壓溢流閥，或者被設計為與控制閥42 —起工作以改變以下所討論的阻尼曲線的形狀的典型的壓力閥。減震器20在膨脹衝程期間的阻尼特性被控制閥42單獨控制，或如以下討論地被控制閥42與膨脹閥組件64 —起控制。控制閥42控制流體從上工作腔46經過控制閥42到儲存腔52的流動。在膨脹衝程期間，流入下工作腔48的補充流體流過底閥組件 38。下工作腔48中流體的壓力減小使得儲存腔52中的流體壓力打開膨脹閥組件74並允許流體從儲存腔52經過膨脹通道78流到下工作腔48。膨脹閥組件74用作儲存腔52與下工作腔48之間的止回閥。減震器20在膨脹衝程期間的阻尼特性被控制閥42單獨控制，並可能如下所述地被與底閥組件38 —起工作的控制閥42控制。中間管40以其上端接合上杆導向組件50，並以其相反端接合附接到壓力管30的第三管環82。中間腔84被限定在中間管40與壓力管30之間。通道86被形成在上杆導向組件50上，用於流體連接上工作腔46和中間腔84。參見圖3，控制閥42被更詳細地例示出。控制閥42包括連接接頭90、閥組件94、 電磁閥組件96和外殼98。連接接頭90限定與流體通道102對齊的入口通道100，入口通道100延伸通過中間管40以在中間腔84和控制閥42之間形成流體連通。連接接頭90被軸向地接納於安裝在中間管40上的套環104內。0形圈密封連接接頭90和套環104之間的接觸面。套環104優選地為與中間管40分開的部分，並且其通過焊接或通過任何其他本領域已知的方式安裝在中間管40上。連接接頭90、閥組件94和電磁閥組件96均設置在外殼98內，並且外殼98通過焊接或通過任何其他本領域已知的方式附接到儲存管36上。閥組件94包括閥座106，電磁閥組件96包括閥體組件108。閥座106限定接納來自入口通道100的流體的軸向孔110。閥體組件108限定軸向孔112。當閥體組件與閥座106分開時，環形的徑向流體通道114將與回流通道120連通，回流通道120通過形成為穿過儲存管36的流體通道122與儲存腔52 連通。附接板1 被固定到外殼98上以定位連接接頭90和其餘位於外殼98內的控制閥 42的部件。參考圖2和圖3，將描述控制閥42單獨控制減震器20的阻尼載荷時減震器20的操作。在反彈或膨脹衝程期間，壓縮閥組件62關閉多條壓縮通道68，並且上工作腔46中的流體壓力增加。流體被迫從上工作腔46經過通道86進入中間腔84，然後經過通道102、連接接頭90的入口通道100、軸向孔110到達閥裝置94。減震器20的較高的流動阻尼特性由閥組件94和電磁閥組件96的構造決定。這樣，閥組件94和電磁閥組件96被構造為提供由提供給電磁閥組件96的信號控制的預定阻尼作用。基於車輛10的運行情況，預定阻尼作用可以為柔和阻尼作用與強烈阻尼作用之間的任何水平。在低活塞速度情況下，控制閥42保持關閉並且流體流過形成在活塞組件32 和底閥組件38中的洩放通道。因此，減震器20與典型的雙管減震器相似地運行。在高活塞速度情況下，隨著流體流量的增加，作用於閥體組件108的柱塞1 上的流體壓力將閥體組件108的柱塞1 從閥座106分離開，並且流體將通過徑向通道114在閥體組件108的柱塞126與閥座106之間流動，通過回流通道120、流體通道122進入儲存腔52。使閥體組件108的柱塞126與閥座106分離所需要的流體壓力將由電磁閥組件96決定。活塞組件 32的反彈或膨脹運動在下工作腔48中產生低壓。膨脹閥組件74將打開以允許流體從儲存腔52流到下工作腔48。在壓縮衝程期間，壓縮閥組件62將打開以允許流體從下工作腔48流到上工作腔 46。由於「杆容積」原理，上工作腔46中的流體將從上工作腔46經過通道86流入中間腔 84，經過流體通道102、連接接頭90的入口通道100、如下所討論的軟閥組件(soft valve assembly) 92到達閥組件94。與膨脹或反彈衝程相似，減震器20的阻尼特性由閥組件94和電磁閥組件96的構造決定。這樣，閥組件94和電磁閥組件96被構造為提供由提供給電磁閥組件96的信號控制的預定阻尼作用。基於車輛10的運行情況，預定阻尼作用可以為柔和阻尼作用與強烈阻尼作用之間的任何水平。在低活塞速度情況下，控制閥42保持關閉並且流體流過形成在活塞組件32和底閥組件38中的洩放通道。因此，減震器20與典型的雙管減震器相似地運行， 在高活塞速度情況下，隨著流體流量的增加，作用於閥體組件108的柱塞1 上的流體壓力將閥體組件108的柱塞1 從閥座106分離開，並且流體將通過徑向通道114在閥體組件 108的柱塞1 與閥座106之間流動，通過回流通道120、流體通道122進入儲存腔52。使閥體組件108的柱塞126與閥座106分離所需要的流體壓力將由電磁閥組件96決定。因而，膨脹衝程和壓縮衝程的阻尼特性均由控制閥42以相同的方式控制。
如果僅控制閥42控制減震器20的阻尼負荷，則膨脹閥組件64和壓縮閥組件76 被設計為液壓溢流閥或者從組件中被移除。為了在高電流水平通向電磁閥組件的情況下調諧或更改阻尼曲線，膨脹閥組件64和壓縮閥組件76被設計為阻尼閥，以在特定的流體壓力下打開用以與控制閥一起對減震器20的阻尼特性起作用。參考圖3，其示出利用第三管環82來附接中間管40。中間管40隻需要延伸到連接接頭90以允許入口通道100與中間腔84連通。第三管環84被設置在連接接頭90的下方以使中間腔84與入口通道100連通。第三管環84還將中間腔84與儲存腔52隔離。在一些具有中間管的現有設計中，中間管一直向下延伸到底閥組件。當減震器被組裝在懸架系統的轉向節內時，轉向節被設計用於特定直徑的儲存管，特定直徑為雙管減震器的儲存管直徑。當用三管減震器替換雙管減震器時，儲存管具有同樣的直徑將是有利的，但是三管設計需要較大直徑的儲存管以容納中間管。儘管也許可以在下端局部地減小儲存管的直徑，但減小的量是有限的，這是因為從儲存腔到底閥組件的液壓流體流動將會由於中間管的存在而被堵塞或被嚴重的限制。由於組裝方面的考慮，通常不能增大轉向節中安裝孔尺寸。在本發明中，中間管40隻延伸到超過連接接頭9的位置，並且未一直延伸到底閥組件38。這允許較大直徑的儲存管36以容納中間管40。此外，儲存管36鄰近底閥組件38 的下端的直徑可局部地縮小到與雙管減震器儲存管的直徑相似，以充分地與懸架系統的轉向節配合。儲存管36的直徑的這種局部減小容許儲存管36與轉向節的配合，而不會嚴重地限制流體從儲存腔52到底閥組件38的流動。現在參考圖4，減震器200的下端被示出。除了壓力管30被壓力管230替換且第三管環82被第三管環282替換外，減震器200與減震器20相同。因此，除了壓力管230、底閥組件38和第三管環282之間的接觸面之外，上述關於減震器20和圖2的論述適用於減震器220。如圖4所示，第三管環282從底閥組件38延伸至壓力管230。這允許壓力管230 短於壓力管30。壓力管30隻需要足以容納活塞組件32的整個壓縮運動的長度。第三管環 282直徑減小以與直徑減小的底閥組件38配合。底閥組件38的直徑可以被減小而仍保持相同的穿過底閥組件38的流動通道。以這種方式，第三管環282和儲存管36之間的流動通道可以被增大。第三管環觀2限定與壓力管230配合的肩部觀4。第三管282還限定環狀環286和環狀延伸部觀8，環狀環286從肩部284延伸至被設置在壓力管230和中間管 40之間並與壓力管230和中間管40配合，以將儲存腔52與中間腔84隔離，環狀的延伸部 288與底閥組件38的閥體74配合。前述描述的實施例被提供用於說明和描述目的。其不試圖窮舉或限制本發明。特定實施例中的單獨的元件或特徵一般不局限於特定實施例，而是在能應用之處是可互換的並且可以用於選定的實施例，即使沒有具體顯示或說明。同樣的方式也可能在許多方面各不相同。這樣的變型將不被視為背離本發明，並且所有這種變化可被致力於包括在本發明的範圍之內。
權利要求
1.一種減震器，包括 形成有工作腔的壓力管；能滑動地設置在所述壓力管內的活塞組件，所述活塞組件將所述工作腔分隔成上工作腔和下工作腔；圍繞所述壓力管設置的儲存管；設置在所述壓力管與所述儲存管之間的中間管，中間腔被限定在所述中間管與所述壓力管之間，儲存腔被限定在所述中間管與所述儲存管之間； 設置在所述下工作腔與所述儲存腔之間的底閥組件；安裝在所述儲存管上的控制閥組件，所述控制閥組件具有與所述中間腔連通的入口和與所述儲存腔連通的出口；設置在所述壓力管與所述中間管之間並且不與所述儲存管接合的管環，所述管環將所述中間腔與所述儲存腔隔離，所述管環在與所述底閥組件隔開的位置處接合所述中間管。
2.根據權利要求1所述的減震器，其中所述管環在所述控制閥組件的所述入口與所述底閥組件之間的位置處接合所述壓力管和所述中間管。
3.根據權利要求2所述的減震器，其中所述管環接合所述壓力管的末端。
4.根據權利要求3所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
5.根據權利要求1所述的減震器，其中所述管環接合所述壓力管的末端。
6.根據權利要求5所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
7.根據權利要求1所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
8.根據權利要求1所述的減震器，其中所述管環接合所述中間管的末端。
9.根據權利要求8所述的減震器，其中所述管環在所述控制閥組件的所述入口與所述底閥組件之間的位置處接合所述壓力管和所述中間管。
10.根據權利要求9所述的減震器，其中所述管環接合所述壓力管的末端。
11.根據權利要求10所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
12.根據權利要求8所述的減震器，其中所述管環接合所述壓力管的末端。
13.根據權利要求12所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
14.根據權利要求8所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
15.一種減震器，包括 形成有工作腔的壓力管；能滑動地設置在所述壓力管內的活塞組件，所述活塞組件將所述工作腔分隔成上工作腔和下工作腔；圍繞所述壓力管設置的儲存管；設置在所述壓力管與所述儲存管之間的中間管，中間腔被限定在所述中間管與所述壓力管之間，儲存腔被限定在所述中間管與所述儲存管之間；設置在所述下工作腔與所述儲存腔之間的底閥組件；安裝在所述儲存管上的控制閥組件，所述控制閥組件具有與所述中間腔連通的入口和與所述儲存腔連通的出口；設置在所述壓力管與所述中間管之間的管環，所述管環將所述中間腔與所述儲存腔隔離，所述管環在所述控制閥組件的所述入口與所述底閥組件之間的位置處接合所述中間管和所述壓力管。
16.根據權利要求15所述的減震器，其中所述管環接合所述壓力管的末端。
17.根據權利要求16所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
18.根據權利要求15所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
19.根據權利要求15所述的減震器，其中所述管環接合所述中間管的末端。
20.根據權利要求19所述的減震器，其中所述管環接合所述壓力管的末端。
21.根據權利要求20所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
22.根據權利要求19所述的減震器，其中所述管環在所述壓力管與所述底閥組件之間延伸。
全文摘要
三管減震器，包括壓力管、儲存管和中間管。中間管被設置在壓力管和儲存管之間。管環設置在壓力管和中間管之間以將中間腔與儲存腔隔離。中間管終止於與底閥組件隔開的位置處以允許在不會不利地影響流體流動的情況下減小儲存管的直徑。
文檔編號F16F9/12GK102307738SQ201080006848
公開日2012年1月4日 申請日期2010年1月26日 優先權日2009年2月5日
發明者喬安·皮茲曼, 馬克·諾瓦奇克 申請人:坦尼科汽車操作有限公司