專利名稱：車用液汽阻尼減震器的充氣結(jié)構(gòu)與密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車的減震裝置，特別是涉及汽車的車身與車輪之間安裝的懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的一種液體汽體混合阻尼式減震器。
關(guān)于汽車懸架系統(tǒng)中設(shè)置的與液體阻尼式減震器相關(guān)連的元件是緩沖支撐彈簧，該彈簧呈柔性地支撐車身的質(zhì)量載荷，車輛行駛時(shí)車輪沖擊地面形成的反射波壓縮彈簧，因此沖擊力得以緩減，在此過程中彈簧被壓縮所作的功，以彈簧變形的形式儲(chǔ)存，再以回復(fù)的方式釋放，由于彈簧自身的特性決定這樣一個(gè)往復(fù)周期的能量損失不足1/1000，即近似于輸入多少釋放多少。當(dāng)車輪不斷地傳來沖擊，驅(qū)動(dòng)激勵(lì)彈簧受迫振動(dòng)，于是沖擊并未得到衰減，反而產(chǎn)生有害的機(jī)械激振波，甚至導(dǎo)致車身發(fā)生共振，由于彈簧的這種特性決定了它不能獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)衰減沖擊震動(dòng)使車身運(yùn)行平穩(wěn)。
液體阻尼式減震器在系統(tǒng)中與緩沖支撐彈簧并連安裝，體內(nèi)的液體介質(zhì)在節(jié)流系統(tǒng)的阻尼作用下作功，將彈簧回復(fù)過程釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)換成熱的形式釋放到大氣中去，于是來至車輪沖擊地面形成的機(jī)械激振波得以衰減，從而蕕得車身運(yùn)行平穩(wěn)的性能。(見《外循環(huán)式液體阻尼減震器》實(shí)用新型專利請(qǐng)求說明書。申請(qǐng)郵戳日2000年8月23日)。上述觀點(diǎn)其原理是一個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子模型，聯(lián)合液體阻尼進(jìn)行功熱轉(zhuǎn)換。這種聯(lián)合作用滿足了車身運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)的基本要求。
車輛運(yùn)動(dòng)中車輪是重要的振動(dòng)源，它會(huì)同其它部位的機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的若干振動(dòng)源組成了復(fù)雜的非簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生出噪音及次聲波，實(shí)際運(yùn)用中單純的液體阻尼式減震器不具有如此靈敏的性能來消除這些復(fù)雜振動(dòng)及噪音。對(duì)于專門用于供乘坐的車輛，尤其是轎車，提高靈敏性，盡可能地消除這些振動(dòng)及噪音便顯得必要。液體汽體混合阻尼式減震器大約于六十年代國(guó)外運(yùn)用于高檔豪華轎車上，至今仍然只見于高檔車，例如，德國(guó)的奔馳、美國(guó)的林肯、日本的沙漠王子等。在國(guó)內(nèi)的專利檢索中可見失效的發(fā)明專利分類號(hào)F16F9/06申請(qǐng)?zhí)?5109380.0公開號(hào)CN1145459A題名為《液氣減振器》的相關(guān)文獻(xiàn)在國(guó)內(nèi)公開，從國(guó)外的運(yùn)用情況來看，該結(jié)構(gòu)至今已是一個(gè)公知公用的技術(shù)狀態(tài)。
關(guān)于公知的液體汽體混合阻尼式減震器是將液體阻尼式減震器中充入汽體，形成一個(gè)與車身質(zhì)量相匹配的予置內(nèi)能狀態(tài)，于是聲波、次聲波，非沖擊型機(jī)械波得到了衰減與抑制，當(dāng)采用墮性汽體時(shí)還可起到保護(hù)液體介質(zhì)，延長(zhǎng)液體介質(zhì)工作壽命的作用。
本實(shí)用新型的任務(wù)是A、設(shè)計(jì)一個(gè)充氣工藝的實(shí)施方式。B、設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的密封裝置。
目前市場(chǎng)上可以看到的日本沙漠王子載人越野車所設(shè)置的液體汽體混合阻尼式減震器的充汽工藝結(jié)構(gòu)特征是密封圈的園柱表面沿軸向開出幾條槽溝，壓緊彈簧把密封圈壓緊在支承孔的端面上，形成靜密封，汽壓通過活塞軸與孔之間的間隙把密封圈推離支承孔的端面，靜密封導(dǎo)通，汽流通過外表面的槽溝進(jìn)入貯液池，解除汽壓，彈簧推動(dòng)密封圈復(fù)位，充汽予置內(nèi)能完成。
附圖
描述本實(shí)用新型的一個(gè)充汽工藝結(jié)構(gòu)與密封裝置的實(shí)施方式。
(圖一)是本實(shí)用新型的軸間剖面。
(圖二)是密封圈⑩的原理示意圖。
(圖三)是其它與本實(shí)用新型的密封圈安裝相近似的原理對(duì)比圖。
一種液體汽體混合阻尼式減震器(圖一)其充汽結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由墊圈④、密封壓圈⑥，單向密封圈⑦，徑向通道⑧，回油孔⑩構(gòu)成，用夾具中設(shè)置的充汽空針撥開防塵密封圈③的唇口②并插入，夾具中的充汽頭在殼體上密封，打開夾具上的閥門使汽壓恒定在規(guī)定值，汽流通過充汽空針以及沿園周未被唇口②包裹的間隙進(jìn)入墊圈④的徑向槽溝，再進(jìn)入密封壓圈⑥的外表面設(shè)置的汽體通道槽溝⑤，在壓力作用下，倒置安裝的L形密封圈⑦被迫脫離接觸表面，汽體進(jìn)入徑向通道⑧，經(jīng)回油孔⑩到達(dá)貯液池⑨，汽壓恒定后，解除充汽壓力，已充入的汽體發(fā)生返流，壓力作用下迫使密封圈⑦的密封唇緊貼密封表面，阻止汽體返流，形成單向閥的作用，因此壓力得到保持，完成了一個(gè)液體汽體混合阻尼式減震器，充汽予置內(nèi)能的任務(wù)。其特征是，汽體通道⑤與單向密封圈⑦組成的汽體單向通道。其優(yōu)點(diǎn)是，不必在密封圈的外表面開出供充汽用的槽溝，因此柔彈性體材料的密封圈的彈性應(yīng)力可以保持得完整對(duì)稱，沒有密封性能的損失。充入的汽體可以是多種的，總之應(yīng)與所采用的液體介質(zhì)相適應(yīng)。
由于通過充汽予置內(nèi)能，使密封圈的工作條件發(fā)生了變化，對(duì)于機(jī)動(dòng)車用減震器這樣一個(gè)在軸向運(yùn)動(dòng)中附加徑向振動(dòng)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，特別容易引起密封摩擦面發(fā)生分離而導(dǎo)致泄漏，加上體積的關(guān)系儲(chǔ)存介質(zhì)有限，并且限定一次性使用中途不能添加，這樣只要活塞軸表面沾有肉眼可見的油漬，便等于看到了該減震器的失效。如此嚴(yán)格的密封條件已經(jīng)不能用“軸的表面帶有油漬是有利于潤(rùn)滑”的常規(guī)觀點(diǎn)來解釋，所以減震器的密封圈完全依賴傳統(tǒng)的背壓(注見各版本“機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)”)理論來設(shè)計(jì)，會(huì)顯得十分困難。正如專利分類號(hào)F16F 9/14申請(qǐng)?zhí)?7118748.7公開號(hào)CN1175666A題名為《延長(zhǎng)液力減震器壽命并改善其使用性能的方法》文摘中的描述，“尤其是車用筒式液力減震器工作原理及其它方面的改進(jìn)，使之壽命不依賴于密封元件-油封”。在充入汽體后密封圈的密封性能要求更加嚴(yán)格。本實(shí)用新型的第二個(gè)任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)相適應(yīng)的密封裝置。
結(jié)合附圖敘述本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例一種液體汽體混合阻尼式減震器(圖一)其密封裝置由密封壓圈⑥、密封圈、托盤、彈簧構(gòu)成，密封圈是一個(gè)園柱形環(huán)狀幾何體，兩端面是與軸線垂直的平面，采用柔彈性材料，內(nèi)表面可以設(shè)置密封唇，外表面可以設(shè)置靜密封用的凸筋，但不設(shè)置金屬骨架，安裝在密封壓圈⑥的孔中，托盤復(fù)蓋暴露端95％的面積，由彈簧施加壓緊力后密封圈的園柱形環(huán)狀幾何體則按(圖二)的虛線規(guī)律變化為鼓狀幾何結(jié)構(gòu)，活塞軸①往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在摩擦力作用下，無論是往或復(fù)均使其高度h(圖二)降低，鼓狀形態(tài)突出，所以活塞軸運(yùn)動(dòng)速度越高，附著油膜的動(dòng)壓增大，其握緊密封能力也隨之增大，產(chǎn)生了追隨性的密封效果，冷態(tài)啟動(dòng)彈簧還可以進(jìn)行磨損后的微量補(bǔ)償。如果用傳統(tǒng)的背壓理論指導(dǎo)設(shè)計(jì)，便會(huì)使密封圈形成一個(gè)由一端支承的波紋管狀結(jié)構(gòu)，在軸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的摩擦力作用下，不斷地拉長(zhǎng)與壓縮，發(fā)生共振的可能性很高，但它適用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中則顯得困難。本實(shí)用新型的密封圈則特別適用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)，特別在苛刻條件下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)尤其能顯現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)，據(jù)此，本密封結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不單只用于車用減震器的密封，凡是往復(fù)運(yùn)動(dòng)需要密封的地方均可顯現(xiàn)其密封功能。經(jīng)撿索目前尚未見相關(guān)文獻(xiàn)，但市場(chǎng)上與之安裝相近似的是日本豐田公司的沙漠王子載人越野車所設(shè)置的減震器的密封裝置，其密封圈(圖三)是一個(gè)兩端呈球面的園環(huán)狀幾何體，支承與托盤均是一個(gè)相吻合的內(nèi)球面，彈簧及安裝形式與本實(shí)用新型相同，通過矢向作用力分析(圖三)彈簧通過托盤內(nèi)球面的作用力是一個(gè)向心力，不能形成鼓狀的幾何結(jié)構(gòu)(圖二)，于是沒有追隨性的密封作用，且設(shè)計(jì)摩擦面積必須通過材料硬度、唇口形狀與彈簧壓力三個(gè)因素來調(diào)整，這是與之辨別的兩個(gè)重要特征，但是，較之于背壓式密封圈用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它有不發(fā)生共振的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種機(jī)動(dòng)車用的液體汽體混合阻尼式減震器，其充汽工藝特征結(jié)構(gòu)由密封壓圈⑥、汽體通道⑤、單向密封圈⑦構(gòu)成，其特征是密封壓圈⑥的外表面設(shè)置含有汽體通道功能的幾何構(gòu)造，聯(lián)合通道上設(shè)置單向密封圈⑦允許汽體順利通過返流則形成密封的單向汽體通道。
2.一種機(jī)動(dòng)車用的液體汽體混合阻尼式減震器，其密封裝置由密封壓圈⑥、密封圈、托盤、彈簧構(gòu)成，其特征是密封圈是一個(gè)園柱形環(huán)(圖二)，兩端面是垂直于軸線的兩個(gè)平面，內(nèi)表面可以設(shè)密封唇，外表面可以設(shè)密封凸筋，由密封壓圈⑥支承，彈簧通過托盤對(duì)其施壓后形成鼓狀的幾何體(圖二)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種機(jī)動(dòng)車用的液體汽體混合阻尼式減震器的充汽工藝結(jié)構(gòu)及其密封裝置,其中尤其公開了一種適用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封裝置。
文檔編號(hào)B60G13/00GK2460345SQ0025147
公開日2001年11月21日 申請(qǐng)日期2000年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月11日
發(fā)明者任敬東, 董建明, 董志丹, 任霄凌 申請(qǐng)人:重慶匯洋減震器廠, 董建明, 任敬東, 任霄凌, 董志丹