本披露涉及一種被適配用于懸架系統(tǒng)(例如用于機動車輛的系統(tǒng))的液壓阻尼器或減振器。更具體地,本披露涉及一種具有依賴頻率的被動閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)的液壓阻尼器,在高頻的道路輸入下,該依賴頻率的被動閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)在回彈和壓縮沖程中均提供較軟的阻尼特性。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的液壓阻尼器或減振器包含限定流體室的缸,在流體室內(nèi)可滑動地布置有活塞,該活塞將缸的內(nèi)部分為上工作室和下工作室?;钊麠U連接到活塞上并且伸出缸的一端。結(jié)合第一閥調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于在該液壓阻尼器的伸展或回彈沖程過程中產(chǎn)生阻尼力;并且結(jié)合第二閥調(diào)節(jié)系統(tǒng),用于在該液壓阻尼器的壓縮沖程過程中產(chǎn)生阻尼力。
已經(jīng)開發(fā)了各種類型的阻尼力產(chǎn)生裝置以產(chǎn)生與來自車輛行駛道路的輸入的頻率相關(guān)的所希望的阻尼力。這些依賴頻率的選擇性阻尼裝置提供了在較高頻率的道路輸入下具有較軟的阻尼特性的能力。這些較軟的阻尼特性使得車身與所不希望的干擾更加有效地隔絕。通常這些依賴頻率的阻尼裝置僅在液壓阻尼器或減振器的回彈(伸展)運動或壓縮運動的過程中才運行。因此,就需要一種依賴頻率的選擇性阻尼裝置,該阻尼裝置提供了在液壓阻尼器或減振器的回彈和壓縮運動中均能夠具有較軟的阻尼特性來響應(yīng)較高頻率的道路輸入的能力。
液壓阻尼器的持續(xù)發(fā)展包括對依賴頻率的阻尼裝置的開發(fā),這些依賴頻率的阻尼裝置在該液壓阻尼器或減振器的回彈(伸展)運動和壓縮運動中均發(fā)揮作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本披露為本技術(shù)領(lǐng)域提供了依賴頻率的液壓阻尼器或減振器,該依賴頻率的液壓阻尼器或減振器在該液壓阻尼器或減振器的回彈和壓縮沖程中均提供軟阻尼。針對在該液壓阻尼器或減振器的回彈(伸展)沖程和壓縮沖程中的較高頻率的道路輸入均提供了軟阻尼。
從以下提供的詳細描述中,本披露的進一步適用領(lǐng)域?qū)⒆兊们宄?。?yīng)該理解這些詳細描述和具體實例雖然表明了本披露的優(yōu)選實施例,但是僅出于說明的目的而不旨在限制本披露的范圍。
附圖說明
從詳細的說明以及這些附圖中將更加全面地理解本披露,在附圖中:
圖1是使用了根據(jù)本披露的、結(jié)合有依賴頻率的阻尼裝置的減振器的汽車的展示;
圖2是根據(jù)本披露的、結(jié)合有該依賴頻率的阻尼裝置的單管減振器的截面?zhèn)纫晥D;
圖3是放大的截面?zhèn)纫晥D,展示了圖1中所示出的減振器的活塞組件,該活塞組件處于減振器的伸展沖程過程中;
圖4是放大的截面?zhèn)纫晥D,展示了圖1中所示出的減振器的活塞組件,該活塞組件處于減振器的壓縮沖程過程中;并且
圖5是展示出根據(jù)本披露的另一實施例的依賴頻率的閥組件的放大截面視圖。
具體實施方式
以下對于優(yōu)選實施例的描述實質(zhì)上僅僅是示例性的,而決非意在限制本披露、其應(yīng)用或用途。
現(xiàn)在參考附圖,附圖中同樣的參考數(shù)字貫穿這些視圖指代同樣的或相應(yīng)的部分,圖1中示出了結(jié)合了具有根據(jù)本披露的依賴頻率的減振器的懸架系統(tǒng)的車輛,該車輛總體用參考數(shù)字10指代。車輛10包括后懸架12、前懸架14和車身16。后懸架12具有適配成操作性地支撐車輛的后輪18的橫向延伸的后橋組件(未示出)。該后橋組件借助一對減振器20和一對螺旋彈簧22操作性地連接到車身16上。類似地,前懸架14包括操作性地支撐該車輛的前輪24的橫向延伸的前橋組件(未示出)。該前橋組件借助第二對減振器26和一對螺旋彈簧28操作性地連接到車身16上。減振器20和26用來衰減車輛10的非簧載部分(即,分別為前懸架12和后懸架14)以及簧載部分(即,車身16)的相對運動。雖然車輛10已經(jīng)被描繪成具有前車橋組件和后車橋組件的乘用車,但減振器20和26可以用于其他類型的車輛或在其他類型的應(yīng)用中使用,例如結(jié)合前獨立懸架系統(tǒng)和/或后獨立懸架系統(tǒng)的車輛。此外,如在此使用的術(shù)語“減振器”通常指的是阻尼器,并且因此將包括麥弗遜式滑柱。
現(xiàn)在參照圖2,更詳細地示出了減振器20。盡管圖2只示出了減振器20,但應(yīng)當(dāng)理解,減振器26也包括以下描述的用于減振器20的活塞組件。減振器26與減振器20的不同之處僅在于其被適配成連接到車輛10的簧載部分和非簧載部分上的方式。減振器20包括壓力管30、活塞組件32和活塞桿34。
壓力管30限定流體室42?;钊M件32被可滑動地布置在壓力管30內(nèi),并且將流體室42劃分為上工作室44和下工作室46。密封件48被布置在活塞組件32與壓力管30之間以允許活塞組件32相對于壓力管30滑動而不產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)哪Σ亮Α⒉⑸瞎ぷ魇?4與下工作室46密封隔開。活塞桿34被附接到活塞組件32上,并且延伸穿過上工作室44并穿過封閉壓力管30的上端的上端蓋50。密封系統(tǒng)52密封上端蓋50與活塞桿34之間的界面?;钊麠U34的與活塞組件32相反的末端被適配成緊固到車輛10的簧載部分或非簧載部分上。在優(yōu)選實施例中,活塞桿34被緊固到車身16或車輛10的簧載部分上。壓力管30被填充有流體并且其包括用于附接到該車輛的簧載或非簧載部分上的配件54。在優(yōu)選實施例中,配件54被緊固到該車輛的非簧載部分上。因此,該車輛的懸架運動將引起活塞組件32相對于壓力管30的伸展或壓縮運動?;钊M件32在壓力管30內(nèi)運動的過程中,活塞組件32內(nèi)的閥調(diào)節(jié)對上工作室44與下工作室46之間的流體運動進行控制。
現(xiàn)在參照圖3和圖4,活塞組件32被附接到活塞桿34上并且包含活塞體60、壓縮閥組件62、伸展或回彈閥組件64以及依賴頻率的閥組件66?;钊麠U34包括位于活塞桿34的末端(該末端被布置在壓力管30內(nèi))上的縮小直徑的區(qū)段68,以形成用于安裝活塞組件32的部件的肩臺70。依賴頻率的閥組件66被定位在縮小直徑的區(qū)段68上。依賴頻率的閥組件66的相反端附接至活塞柱72?;钊?2包括縮小直徑的區(qū)段74以形成肩臺76,該肩臺用于安裝活塞體60、壓縮閥組件62和回彈閥組件64?;钊w60位于縮小直徑的區(qū)段74上,其中,壓縮閥組件62位于活塞體60與肩臺76之間,并且回彈閥組件64位于活塞體60與活塞柱72的螺紋端78之間。固位螺母80以螺紋方式或滑動地被接納在活塞柱72的螺紋端78或縮小直徑的區(qū)段74上,以便將活塞體60、壓縮閥組件62以及伸展或回彈閥組件64緊固到活塞柱72上?;钊w60限定了多個壓縮流動通道82以及多個回彈流動通道84。
壓縮閥組件62包含壓縮閥板90、閥門停止件92和彈簧94。閥板90鄰近活塞體60布置以覆蓋該多個壓縮流動通道82。閥門停止件92鄰近肩臺76來布置并且彈簧94被布置在閥板90與閥門停止件92之間以使閥板90偏置抵靠活塞體60。在減振器20的壓縮沖程過程中,流體壓力在下工作室46中增長直到穿過壓縮流動通道82施加到閥板90上的流體壓力克服由彈簧94提供的載荷。閥板90將離開活塞體60并且壓縮彈簧94以打開壓縮流動通道82,從而允許流體從下工作室46流動至上工作室44,如圖4中箭頭96所示。
回彈閥組件64包括一個或多個閥板98、彈簧座100和彈簧102。閥板98鄰近活塞體60布置以覆蓋該多個回彈流動通道84。彈簧座100緊鄰閥板98布置。彈簧102被布置在彈簧座100與固位螺母80之間,從而使彈簧座100偏置抵靠閥板98并且使閥板98偏置抵靠活塞體60。固位螺母80被擰到活塞柱72的螺紋端78上以使閥板98抵靠活塞體60,從而使用彈簧102和彈簧座100來關(guān)閉回彈流動通道84。在減振器20的伸展沖程過程中,流體壓力在上工作室44中增長直到穿過回彈流動通道84施加到閥板98上的流體壓力克服由彈簧102提供的載荷。閥板98將離開活塞體60并且壓縮彈簧102以打開回彈流動通道84,從而允許流體從上工作室44流動至下工作室46,如圖3中箭頭104所示。
現(xiàn)在參照圖3和圖4,展示了依賴頻率的閥組件66。依賴頻率的閥組件66包含殼體組件110、回彈滑閥組件112以及壓縮滑閥組件114。殼體組件110包括上殼體116和下殼體118。上殼體116以螺紋方式或以其他方式附接到活塞桿34的末端上。下殼體118在一端以螺紋方式或以其他方式附接到上殼體116并且在相反端以螺紋方式或以其他方式附接到活塞柱72。
回彈滑閥組件112在回彈沖程過程中起作用并且包括和末端停止件120a、滑閥122a、閥體124a、閥座板126a、界面128a以及盤片組130a?;y122a被布置在由殼體組件110限定的空腔132內(nèi)。滑閥122a被滑動地布置在閥體124a和殼體組件110兩者內(nèi)。
閥體124a通過焊接或本領(lǐng)域中已知的其他手段被固定地緊固到殼體組件110。閥座板126a鄰近閥體124a布置使得穿過閥體124a延伸的滑閥122a的軸134a能夠接觸閥座板126a。界面128a位于閥座板126a的與滑閥122a相反的一側(cè)上。盤片組130a包括與界面128a直接接觸的一個或多個盤片136a以及盤片殼體138a,一個或多個盤片136a使用固位器附接至該盤片殼體。
現(xiàn)在參照圖4,除了壓縮滑閥組件114a相對于回彈滑閥組件112旋轉(zhuǎn)180°,該壓縮滑閥組件與回彈滑閥組件112相同地使得該壓縮滑閥組件在壓縮沖程過程中起作用。壓縮滑閥組件114包括末端停止件120b、滑閥122b、閥體124b、閥座板126b、界面128b以及盤片組130b?;y122b被布置在由殼體組件110限定的空腔132內(nèi)?;y122b被可滑動地布置在閥體124b與殼體組件110兩者內(nèi)。
閥體124b通過焊接或本領(lǐng)域中已知的其他手段被固定地緊固到殼體組件110。閥座板126b鄰近閥體124b布置使得穿過閥體124b延伸的滑閥122b的軸134b能夠接觸閥座板126b。界面128b位于閥座板126b的與滑閥122b相反的一側(cè)上。盤片組130b包括與界面128b直接接觸的一個或多個盤片136b以及盤片殼體138b,一個或多個盤片136b使用固位器附接至該盤片殼體。
圖4展示了在減振器20的壓縮沖程過程中的流體流動。在壓縮沖程過程中,下工作室46中以及壓縮流動通道82中的流體壓力增大。壓縮流動通道82中的流體壓力將增大直到在閥板90上的偏置載荷增大到以下程度:彈簧94被壓縮并且閥板90整個升起脫離活塞體60以完全打開多個壓縮流動通道82,如箭頭96所示。壓縮閥組件62是具有硬阻尼特性的被動閥組件。
在壓縮沖程開始時,流體在壓縮閥組件62打開之前會流過由箭頭140指示的旁通流體流動路徑,該旁通流體流動路徑旁通活塞體60、壓縮閥組件62和回彈閥組件64。流動路徑140從下工作室46穿過在活塞柱72中的軸向通道152并進入由殼體組件110與回彈滑閥組件112限定的旁通室154a中。流動路徑140圍繞或穿過盤片組130a、穿過止回閥156a并且進入閥座板126a中的軸向通道160a、以及穿過滑閥122a中的軸向通道162a行進而進入由殼體組件110在壓縮滑閥組件114與回彈滑閥組件112之間限定的空腔132中。
流動路徑140穿過閥滑閥122b中的軸向通道160b以及閥座板126b中的軸向通道162b行進、圍繞或穿過盤片組130b并且穿過徑向端口166(該徑向端口延伸穿過殼體組件110)進入上工作室44中。
在休止位置中,滑閥122a和122b二者與其相應(yīng)的末端停止件120a和120b接觸并且每一個末端停止件120a和120b與殼體組件110接觸。滑閥122a和122b的各自的軸134a和134b與其相應(yīng)的閥座板126a和126b接觸,這些相應(yīng)的閥座板與其相應(yīng)的界面128a和128b接觸。每一個盤片組130a和130b作為彈簧來起作用并且對其相應(yīng)的界面128a和128b預(yù)加載荷使其抵靠其相應(yīng)的座板126a和126b。在此位置中,閥體124a和124b各自的止回閥170a和170b被關(guān)閉。
在壓縮運動中,流動路徑140將穿過活塞柱72中的軸向通道152進入依賴頻率的閥組件66并且進入室154a。流體流動140將穿過或圍繞盤片組130a、穿過止回閥156a、穿過軸向通道160a和162a行進并進入空腔132中。這種流體流動將使空腔132加壓,從而導(dǎo)致作用力沿著閥密封板126b方向施加在滑閥122b上。閥體124b上的止回閥170b將保持關(guān)閉并且位于滑閥122b相反側(cè)上的室180b內(nèi)的流體將穿過位于止回閥170b與閥體124b之間的可調(diào)孔口184b而被迫離開。使用箭頭190b對其進行展示。
在低頻壓縮運動中,有足夠的時間來將滑閥122b和閥體124b之間的室180b中的流體壓出,這樣滑閥122b能夠移動,使得通過滑閥122b的軸134b,閥座板126b和界面128b的移動將引起閥座板126b與界面128b之間的預(yù)載荷增大。預(yù)載荷增大,使得與此同時在閥座板126b和界面128b之間工作的載荷由于軸向通道160b和162b的流體壓力而不能夠使界面128b與閥座板126b分離,從而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此,將不存在從下工作室46至上工作室44的流動140,因為滑閥122b的軸134b將保持坐在閥座板126b上。因此,低頻阻尼特性將與壓縮閥組件62產(chǎn)生的固有阻尼相同。
在高頻壓縮運動中,沒有足夠的時間來將滑閥122b與閥體124b之間的室180b中的流體壓出。在此情境下,滑閥122b的軸134b不能夠移動閥座板126b并且閥座板126b和界面128b之間的預(yù)載荷不會增大。同時,流動穿過軸向通道160b和162b的流體壓力將作用在界面128b上,并且這個流體壓力將能夠使界面128b與閥座板126b分離,從而導(dǎo)致從下工作室46至上工作室44的流體流動140。這種流體流動將導(dǎo)致壓縮阻尼的下降。
圖3展示了在減振器20的回彈(伸展)沖程過程中的流體流動。在回彈(伸展)運動中,流動路徑140將穿過殼體組件110中的徑向端口166進入依賴頻率的閥組件66并且進入室154b。流體流動140將經(jīng)過或穿過盤片組130b、穿過止回閥170b、穿過軸向通道162b和160b行進并進入空腔132中。這種流體流動將使空腔132加壓,從而導(dǎo)致作用力沿著閥密封板126a方向施加在滑閥122a上。閥體124a上的止回閥170a將保持關(guān)閉并且在滑閥122a的相反側(cè)上的室180a內(nèi)的流體將穿過位于止回閥170a與閥體124a之間的可調(diào)孔口184a而被被迫離開。使用箭頭190a對其進行展示。
在低頻壓縮運動中,有足夠的時間來將滑閥122a和閥體124a之間的室180a中的流體壓出,這樣滑閥122a能夠移動,使得通過滑閥122a的軸134a,閥座板126a與界面128a之間的移動將引起閥座板126a與界面128a之間的預(yù)載荷增大。預(yù)載荷增大,使得與此同時在閥座板126a和界面128a之間工作的載荷由于軸向通道162a和160a的流體壓力而不能夠使界面128a與閥座板126a分離,從而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此,將不存在從上工作室44至下工作室46的流動140,因為滑閥122a的軸134a將保持坐在閥座板126a上。因此,低頻阻尼特性將與回彈閥組件64產(chǎn)生的固有阻尼相同。
在高頻壓縮運動中,沒有足夠的時間來將滑閥122a與閥體124a之間的室180a中的流體壓出。在此情境下,滑閥122a的軸134a不能夠移動閥座板126a并且閥座板126a與界面128a之間的預(yù)載荷將不會增加。同時,流動穿過軸向通道162a和160a的流體壓力將作用在界面128a上,并且這個流體壓力將能夠使界面128a與閥座板126a分離,從而導(dǎo)致從上工作室44至下工作室46的流體流動140。這種流體流動將導(dǎo)致回彈阻尼下降。
現(xiàn)在參照圖5,展示了根據(jù)本披露的另一個實施例的活塞組件232。除了添加回彈彈簧250,活塞組件232與活塞組件32相同。如圖5中所展示,殼體組件110的下殼體118配備有直徑局部增大的下彈簧座252,該下彈簧座是下殼體118的機加工部分或者是通過焊接或通過本領(lǐng)域其他已知手段被緊固到下殼體118上的分開的部件?;貜棌椈?50在下彈簧座252與上彈簧座254之間延伸。上彈簧座254被滑動地接納在活塞桿34和/或殼體組件110上并且該上彈簧座操作以使回彈彈簧250與活塞桿34和/或殼體組件110對準(zhǔn)。依賴頻率的閥組件66的使用與回彈彈簧250的使用的結(jié)合允許改善車輛的舒適性和側(cè)傾。用于與活塞組件32相關(guān)聯(lián)的依賴頻率的閥組件66的以上描述的操作、功能和流體流動與活塞組件232相同。
本發(fā)明的說明在本質(zhì)上僅是示例性的,并且因此,沒有脫離本發(fā)明的主旨的變體旨在處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這種變體不應(yīng)視作脫離本發(fā)明的精神和范圍。