控制閥總成、減振器以及車輛懸掛系統的製作方法

2023-05-26 16:03:12 2

本發明涉及車輛的減振系統，尤其是涉及一種控制閥總成、具有該控制閥總成的減振器、以及採用該減振器的車輛懸掛系統。

背景技術：

減振器是車輛減振系統的重要部件，其設計質量的好壞直接影響車輛的操縱穩定性和乘坐舒適性。普通減振器的阻尼力值一般不可調，往往是調校過程中在操穩性和舒適性之間取得一種折中的方案，因此在不同路況下普通減振器並不能很好保證懸掛系統的阻尼特性得到最好的表現，不能同時兼顧操縱穩定性和乘坐舒適性。

授權公告號為CN203685960U的中國實用新型專利公開了一種手動調節阻尼可調減振器，包括儲油缸、底閥總成、手動調節閥總成、工作缸、中間缸、活塞閥總成、導向器總成和活塞杆。該減振器採用三缸結構，最外面是儲油缸，最裡面是工作缸，中間是中間缸。當減振器拉伸或者壓縮運動時，油液都要從工作缸流入中間缸，經由手動調節閥總成最後進入儲油缸。手動旋轉調節旋鈕可以帶動調節螺栓旋轉，通過連接的螺紋調節螺母向下(或向上)運動一定的位移，調節螺母的上下運動會改變調節彈簧的彈簧力。調節彈簧的彈簧力通過閥芯活塞和閥芯作用在閥芯球上，而閥芯球與連接底座配合壓住第一油孔，使得從第一油孔流入手動調節閥總成的油液必須達到一定的壓力才可以頂開閥芯球並經由第二油孔卸荷。如此，通過手動旋轉調節旋鈕即可改變減振器內部的油液壓力，進而控制減振器的阻尼力。

雖然上述減振器的阻尼力可以連續調節，但由於該減振器的調節閥為手動控制，事實上在車輛運行過程中不可能隨時調節減振器阻尼力，因此該減 振器基本等效於常規減振器，無法實現在車輛運行過程中隨時調節減振器阻尼力，也就不能同時兼顧操縱穩定性和乘坐舒適性。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種控制閥總成、減振器以及車輛懸掛系統，以解決現有減振器在車輛運行過程中減振器阻尼力不能按照要求進行調節，不能同時兼顧操縱穩定性和乘坐舒適性的問題。

本發明提供一種控制閥總成，包括閥體和閥座，所述閥座環繞所述閥體設置，所述閥體的上端外壁與所述閥座的上端內壁貼合，所述閥體的下端內部形成第一油孔，所述閥體的下端外壁與所述閥座的下端內壁之間形成第二油孔，所述控制閥總成還包括電機、調節螺母、調節螺栓、閥芯和第一彈簧，所述閥體設有穿孔，所述閥芯設於所述穿孔中，所述閥芯上設有溢流槽，所述溢流槽與所述穿孔的內壁配合形成節流孔，所述第一彈簧設於所述閥芯的下端，所述調節螺母和所述調節螺栓設於所述閥芯的上端，所述調節螺母與所述調節螺栓螺紋連接，所述電機與所述調節螺栓相連，所述電機在通電時帶動所述調節螺栓轉動，所述調節螺栓的旋轉運動轉化為所述調節螺母的上下運動，所述調節螺母在向下運動時驅動所述閥芯在所述穿孔中向下運動並壓縮所述第一彈簧以使所述第一油孔與所述第二油孔之間通過所述溢流槽實現連通，所述調節螺母在向上運動時，被壓縮的所述第一彈簧驅動所述閥芯在所述穿孔中向上運動回復至初始位置。

進一步地，所述第一彈簧設置在所述閥芯的下端，所述控制閥總成還包括彈簧堵頭，所述彈簧堵頭固定在所述閥體的下端內部，所述第一彈簧夾設在所述閥芯的下端與所述彈簧堵頭之間，所述第一彈簧的上端抵靠所述閥芯的下端，所述第一彈簧的下端抵靠所述彈簧堵頭。

進一步地，所述閥芯的上端還設有第二彈簧，所述第二彈簧設於所述調節螺母與所述閥芯的上端之間，所述調節螺母在向下運動時通過所述第二彈 簧驅動所述閥芯向下運動。

進一步地，所述閥芯的上端還設有活塞，所述閥體的上端內部形成容置槽，所述活塞收容在所述容置槽內，所述活塞的外壁與所述容置槽的內壁配合，所述第二彈簧的上端抵靠所述調節螺母，所述第二彈簧的下端抵靠所述活塞的上端，所述活塞的下端抵靠所述閥芯的上端。

進一步地，所述第二彈簧的上端抵靠所述調節螺母，所述第二彈簧的下端直接抵靠所述閥芯的上端。

進一步地，所述調節螺母具有伸長的筒狀部，所述筒狀部的下端直接抵靠所述閥芯的上端。

進一步地，所述閥芯的上端還設有活塞，所述閥體的上端內部形成容置槽，所述活塞收容在所述容置槽內，所述活塞的外壁與所述容置槽的內壁配合，所述調節螺母具有伸長的筒狀部，所述筒狀部的下端抵靠所述活塞的上端，所述活塞的下端抵靠所述閥芯的上端。

進一步地，所述控制閥總成還包括閥蓋，所述閥蓋設於所述閥體上，所述閥蓋內形成導向槽，所述調節螺母和所述調節螺栓收容在所述導向槽內，所述調節螺母的外壁與所述導向槽的內壁配合，所述調節螺母相對於所述閥蓋可上下運動但不會相對轉動。

本發明還提供一種減振器，包括內缸筒、中間缸筒、外缸筒、活塞杆、活塞閥總成和底閥總成，所述中間缸筒設置在所述內缸筒與所述外缸筒之間，所述活塞閥總成安裝在所述活塞杆的一端並伸入所述內缸筒中，所述底閥總成安裝在所述內缸筒下端，所述內缸筒上端設有通油孔與所述中間缸筒相通，所述減振器還包括如上所述的控制閥總成，所述控制閥總成的閥體連接在所述中間缸筒上，所述控制閥總成的閥座連接在所述外缸筒上。

本發明還提供一種車輛懸掛系統，所述車輛懸掛系統包括如上所述的減振器。

本發明提供的控制閥總成、減振器以及車輛懸掛系統，通過控制閥總成 中的電機轉動帶動調節螺栓轉動，調節螺栓的旋轉運動轉化為調節螺母的上下運動，調節螺母在向下運動時，調節螺母驅動閥芯向下運動並壓縮第一彈簧；調節螺母在向上運動時，被壓縮的第一彈簧驅動閥芯向上運動回復至初始位置，使得閥芯與閥體之間形成的節流孔從關閉到打開或者從打開到關閉，實現節流孔開度的連續可調，進而實現減振器阻尼力的連續可調，解決了現有減振器在車輛運行過程中減振器阻尼力不能按照要求調節，不能同時兼顧操縱穩定性和乘坐舒適性的問題。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例中的減振器的結構示意圖。

圖2是圖1中的控制閥總成在關閉狀態的結構示意圖。

圖3是圖1中的控制閥總成在打開狀態的結構示意圖。

圖4是本發明第二實施例中的控制閥總成的結構示意圖。

圖5是本發明第三實施例中的控制閥總成的結構示意圖。

圖6是本發明第四實施例中的控制閥總成的結構示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對本發明進行詳細說明如下。

第一實施例

圖1是本發明第一實施例中的減振器的結構示意圖，請參圖1，該減振器可應用於車輛懸掛系統中，該減振器包括減振器本體1、螺旋彈簧2、防塵 罩3、限位塊4、橡膠座5、安裝支座6、安裝襯套7和鎖緊螺母8。該減振器包含的元件連接方式與常規減振器相同，在此不贅述。

減振器本體1包含控制閥總成10、中間缸筒11、外缸筒12、活塞杆13、導向器總成14、內缸筒16、活塞閥總成17、底閥總成18、上端O型圈21和下端O型圈22。底閥總成18與內缸筒16的下端配合，底閥總成18上設有與外缸筒12連通的通油孔181。導向器總成14與內缸筒16的上端配合，活塞杆13從導向器總成14中穿過，導向器總成14對油液起密封作用的同時對活塞杆13的上下運動起導向作用。活塞杆13的下端裝配活塞閥總成17並伸入內缸筒16中，活塞閥總成17與內缸筒16的內壁貼合，內缸筒16通過活塞閥總成17分為上腔161和下腔162，活塞閥總成17上設有通油孔171使內缸筒16的上腔161和下腔162連通。中間缸筒11兩端設置有錐形縮口，通過錐形縮口與內缸筒16的外壁配合併通過上端O型圈21和下端O型圈22實現密封。內缸筒16的上端開設有多個均勻分布的通油孔15與中間缸筒11相通。中間缸筒11的下端設有喇叭狀的第一連接口19。外缸筒12的下端於對應第一連接口19的位置設有第二連接口20，第二連接口20環繞第一連接口19設置。

圖2是圖1中的控制閥總成在關閉狀態的結構示意圖，圖3是圖1中的控制閥總成在打開狀態的結構示意圖，請參圖2與圖3，控制閥總成10包括第一O型圈100、閥體101、閥座102、第二O型圈103、第一彈簧104、閥蓋105、第二彈簧106、調節螺母107、聯軸器108、電機109、調節螺栓111、活塞112、閥芯114、彈簧堵頭117和螺釘118、119。

閥座102環繞閥體101設置，閥體101的上端外壁與閥座102的上端內壁緊密貼合併通過第二O型圈103密封，閥體101的下端內部形成第一油孔201，閥體101的下端外壁與閥座102的下端內壁之間形成第二油孔202。閥體101沿上下方向貫穿設有穿孔101a，閥芯114呈杆體狀，閥芯114設於穿孔101a中並可在穿孔101a中上下運動。

閥芯114上設有溢流槽114a，在本實施例中，溢流槽114a設置在閥芯114的外周面上，由閥芯114的外周面上凹陷形成，但不限於此，在其他實施例中，溢流槽也可以從閥芯114的下端面沿著軸心向上開設，然後再沿著徑向開設連通至閥芯114的外周面。溢流槽114a與穿孔101a的內壁配合形成節流孔，起著調節油液流量的作用。閥體101上於對應穿孔101a的位置還設有橫向的導通槽101b，第一油孔201通過溢流槽114a以及導通槽101b與第二油孔202形成連通。閥芯114上溢流槽114a的截面形狀可以是梯形、三角形、圓弧形等各種形狀，不同形狀形成的節流孔流量特性不一樣，因此阻尼力特性也不一樣。

閥體101的上端內部形成容置槽101c，活塞112收容在容置槽101c內，活塞112的外壁與容置槽101c的內壁配合，活塞112在容置槽101c內可上下運動。閥芯114的上端沿徑向凸出形成有第一臺階114b，活塞112的下端抵靠在第一臺階114b上，活塞112通過第一臺階114b可推動閥芯114在穿孔101a中向下運動。具體地，活塞112的下端內形成插槽112a，閥芯114的上端插入活塞112下端的插槽112a中，同時活塞112位於插槽112a四周的下端底面抵靠在第一臺階114b上。

第一彈簧104設置在閥芯114的下端，閥芯114的下端由第一彈簧104進行支撐，閥芯114向下運動時壓縮第一彈簧104。具體的，閥芯114的下端沿徑向凸出形成有第二臺階114c，第一彈簧104的上端抵靠在第二臺階114c上，閥芯114下移時通過第二臺階114c向下壓縮第一彈簧104。另外，第一彈簧104也可通過第二臺階114c推動閥芯114向上移動至初始位置。

彈簧堵頭117固定在閥體101的下端，使第一彈簧104夾設在閥芯114的下端與彈簧堵頭117之間，第一彈簧104的上端抵靠閥芯114的下端，第一彈簧104的下端抵靠彈簧堵頭117。彈簧堵頭117為中間低四周高的凹字形狀，在四周的翻邊位置處設置四個圓周均勻分布的開口槽117a，彈簧堵頭117通過四個翻邊卡在閥體101下端的內壁上，彈簧堵頭117起著固定第一彈 簧104的作用。

閥蓋105設於閥體101上，閥蓋105的下端向下壓緊閥體101，閥蓋105的下端還從外側包圍閥座102並通過螺釘118固定在閥座102上。閥蓋105的上端內部形成導向槽105a，第二彈簧106、調節螺母107、調節螺栓111和聯軸器108設於閥芯114的上端且收容在導向槽105a內。電機109固定在閥蓋105上並位於閥蓋105外，電機109通過法蘭面利用螺釘119固定在閥蓋105的上端頂部。電機109的輸出軸通過聯軸器108與調節螺栓111連接在一起，電機109可以是步進電機，也可以是伺服電機，電機109的尺寸較小，為微型電機。調節螺栓111穿在調節螺母107中，調節螺母107與調節螺栓111通過螺紋連接，調節螺母107的外壁與導向槽105a的內壁配合，調節螺母107可相對於閥蓋105上下移動，但調節螺母107與閥蓋105之間不會相對轉動。具體地，可以在調節螺母107與閥蓋105之間設置滑軌與滑槽結構，例如在調節螺母107上設置滑軌，在閥蓋105上設置滑槽，或者在調節螺母107上設置滑槽，在閥蓋105上設置滑軌，通過滑軌與滑槽的配合，實現調節螺母107相對閥蓋105不能轉動而只能做上下移動。

第二彈簧106設於調節螺母107與閥芯114的上端之間，在本實施例中，第二彈簧106的下端抵靠活塞112的上端，第二彈簧106的上端抵靠調節螺母107，換言之，第二彈簧106夾設在活塞112與調節螺母107之間。調節螺母107向下移動時，調節螺母107通過第二彈簧106推動活塞112在閥體101上端的容置槽101c內下移，活塞112再向閥芯114施加向下的作用力，推動閥芯114向下移動並壓縮第一彈簧104，此時溢流槽114a打開，第一油孔201與第二油孔202通過溢流槽114a實現連通。調節螺母107向上移動時，被壓縮的第一彈簧104推動閥芯114向上移動使閥芯114回復到初始位置，此時溢流槽114a關閉，第一油孔201與第二油孔202斷開而不連通。

請參圖1，控制閥總成10在裝配至中間缸筒11和外缸筒12上時，控制閥總成10通過閥座102下端的端部焊接在外缸筒12的第二連接口20上，閥 體101下端的端部與第一連接口19的內壁貼合併通過第一O型圈100密封連接至第一連接口19上。這樣，中間缸筒11與內缸筒16之間的油腔通過通油孔15相連通，外缸筒12與中間缸筒11之間的油腔通過第一連接口19與第一油孔201以及第二連接口20與第二油孔202相連通。

本實施例的減振器在電機109不通電情況下，控制閥總成10的閥芯114在第一彈簧104和第二彈簧106的共同作用下處於初始位置(如圖2)，此時控制閥總成10的第一油孔201和第二油孔202不連通，控制閥總成10處於關閉狀態，減振器的阻尼力為最大值。當電機109通電後，通過電機109正轉帶動調節螺栓111正轉，由於調節螺母107與調節螺栓111通過螺紋連接，而且調節螺母107相對閥蓋105不能轉動而只能做上下移動，調節螺栓111的圓周旋轉運動將轉化為調節螺母107的向下直線運動，調節螺母107向下壓緊第二彈簧106並帶動活塞112向下運動，活塞112的向下運動帶動閥芯114在閥體101的穿孔101a中向下運動並壓縮第一彈簧104，使第一油孔201通過溢流槽114a與第二油孔202實現連通(如圖3)，此時控制閥總成10打開，而且隨著調節螺母107向下移動距離的逐漸增大，閥芯114在穿孔101a中向下運動的距離越大，節流孔實現從關閉狀態逐漸到最大打開狀態，通過節流孔的流量由小到大，減振器的阻尼力也從最大值逐漸減小；反之，當電機109反轉帶動調節螺栓111反轉，此時調節螺栓111的圓周旋轉運動將轉化為調節螺母107的向上直線運動，被壓縮的第一彈簧104將逐步推動閥芯114在穿孔101a中向上運動，以逐步減小節流孔，通過節流孔的流量由大到小，減振器的阻尼力則從小變大。在本發明第一實施例中，閥芯114在第一彈簧104和第二彈簧106的共同作用下回復到初始位置，使閥芯114在每次回復到初始位置時穩定性好，且定位更準確。

減振器在壓縮行程(車橋和車架相互靠近)中，內缸筒16的下腔162中的一部分油液經過底閥總成18的通油孔181流入外缸筒12，另一部分油液經過活塞閥總成17的通油孔171進入內缸筒16的上腔161，而內缸筒16的 上腔161中的一部分油液經過內缸筒16上圓周分布的通油孔15進入中間缸筒11，中間缸筒11中的部分油液經過控制閥總成10回到外缸筒12，油液在經過活塞閥總成17和底閥總成18以及控制閥總成10時產生壓縮阻尼力。油液在經過控制閥總成10時，從中間缸筒11經由第一連接口19進入第一油孔201，然後經由溢流槽114a進入第二油孔202，再經由第二連接口20回到外缸筒12。

減振器在復原行程(車橋和車架相互遠離)中，內缸筒16的上腔161中的一部分油液經過內缸筒16上圓周分布的通油孔15進入中間缸筒11，另一部分油液經過活塞閥總成17的通油孔171進入內缸筒16的下腔162，而中間缸筒11中的部分油液經過控制閥總成10回到外缸筒12，再從外缸筒12經過底閥總成18的通油孔181進入內缸筒16的下腔162，油液在經過活塞閥總成17和底閥總成18以及控制閥總成10時產生復原阻尼力。油液在經過控制閥總成10時，從中間缸筒11經由第一連接口19進入第一油孔201，然後經由溢流槽114a進入第二油孔202，再經由第二連接口20回到外缸筒12。

第二實施例

圖4是本發明第二實施例中的控制閥總成的結構示意圖，請參圖4，本實施例與上述第一實施例的區別在於，在本實施例中，省略了活塞112，第二彈簧106的上端抵靠調節螺母107，第二彈簧106的下端直接抵靠閥芯114的上端，具體地，第二彈簧106的下端直接抵靠在閥芯114上端的第一臺階114b上，這樣在調節螺母107向下移動時，調節螺母107通過第二彈簧106直接推動閥芯114向下移動並壓縮第一彈簧1044；在調節螺母107向上移動時，被壓縮的第一彈簧104推動閥芯114向上移動至初始位置。關於本實施例的其他結構及工作原理，可以參見上述第一實施例，在此不再贅述。

第三實施例

圖5是本發明第三實施例中的控制閥總成的結構示意圖，請參圖5，本實施例與上述第一實施例的區別在於，在本實施例中，省略了活塞112和第 二彈簧106，調節螺母107具有伸長的筒狀部107a，並且筒狀部107a的下端直接抵靠閥芯114的上端，具體地，筒狀部107a的下端直接抵靠在閥芯114上端的第一臺階114b上，這樣在調節螺母107向下移動時，調節螺母107直接推動閥芯114向下移動並壓縮第一彈簧104；在調節螺母107向上移動時，被壓縮的第一彈簧104推動閥芯114向上移動至初始位置。關於本實施例的其他結構及工作原理，可以參見上述第一實施例，在此不再贅述。

第四實施例

圖6是本發明第四實施例中的控制閥總成的結構示意圖，請參圖6，本實施例與上述第一實施例的區別在於，在本實施例中，省略了第二彈簧106，調節螺母107具有伸長的筒狀部107a，並且筒狀部107a的下端抵靠在活塞112的上端，活塞112的下端抵靠在閥芯114的上端，具體地，筒狀部107a的下端抵靠在活塞112上端的臺階部(圖未標)上，而活塞112的下端抵靠在閥芯114上端的第一臺階114b上，這樣在調節螺母107向下移動時，調節螺母107直接推動活塞112在閥體101上端的容置槽101c內下移，活塞112再向閥芯114施加向下的作用力，推動閥芯114向下移動並壓縮第一彈簧104；在調節螺母107向上移動時，被壓縮的第一彈簧104推動閥芯114向上移動至初始位置。關於本實施例的其他結構及工作原理，可以參見上述第一實施例，在此不再贅述。

本發明還提供一種車輛懸掛系統，該車輛懸掛系統包括如上所述的減振器，關於該車輛懸掛系統的其他結構可以參見現有技術，在此不再贅述。

綜上所述，本發明提供了一種控制閥總成、減振器以及車輛懸掛系統，通過控制閥總成中的電機109轉動帶動調節螺栓111轉動，調節螺栓111的旋轉運動轉化為調節螺母107的上下運動，調節螺母107在向下運動時，調節螺母107驅動閥芯114向下運動並壓縮第一彈簧104；調節螺母107在向上運動時，被壓縮的第一彈簧104驅動閥芯114向上運動回復至初始位置，使得閥芯114與閥體101之間形成的節流孔從關閉到打開或者從打開到關閉， 實現節流孔開度的連續可調，進而實現減振器阻尼力的連續可調，解決了現有減振器在車輛運行過程中減振器阻尼力不能按照要求調節，不能同時兼顧操縱穩定性和乘坐舒適性的問題。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。