本發(fā)明涉及雙筒式液壓減振器(damper)。

背景技術：

現(xiàn)有技術文獻公開了對液壓減振器的聲學性能提供改進的方案。例如，專利公開de102008042251公開了一種布置在活塞桿上、在活塞壓縮側的噪聲抑制單元，該噪聲抑制單元由其直徑小于活塞的直徑的筒形套筒形成。此構造提供了在套筒的外表面和減振器筒的內(nèi)表面之間的環(huán)形慣性流動通道。此額外的工作液體流動路徑通過液體慣性力提供了噪聲抑制效果。

專利公開jph10220515進而公開了用于降低噪聲的液壓緩沖器，其中在活塞組件的回彈側，具體是在軸向通道的入口區(qū)域中，增加了額外的傾斜片(disc)。所述傾斜片的傾斜提供了穿過所述軸向通道的工作液體的渦流。該渦流抑制了在軸向通道的上游產(chǎn)生的氣穴(cavitation)并且由此降低了流體噪聲。

活塞桿的高頻振動導致咔噠響的(rattling)(雜亂的、敲擊的)噪聲，并且如果減振器是車輛懸架系統(tǒng)的一部分，甚至在乘客廂中也可以聽到這些振動。咔噠響的噪聲強度以及出現(xiàn)顯然取決于車輛懸架設置以及車輛底盤的聲學性能。然而，該噪聲主要在低幅度、高頻率的減振器沖程轉換時出現(xiàn)，例如在由石板(也稱為比利時塊)鋪成的道路上以大約20-40km/h的相對低速行駛時出現(xiàn)。最令人討厭的咔噠響的噪聲在范圍為300-600hz的活塞桿振動頻率處出現(xiàn)。車輛底盤和活塞桿的端部處的上支承座(mount)的不良隔離參數(shù)以及與低車速(該咔噠響的噪聲在該低車速時出現(xiàn))相關的低等級背景噪音也使得難于忽略該噪聲。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這些振動因尤其出現(xiàn)在沖程方向的快速改變期間的壓力波動而由回彈的底閥組件的變形片產(chǎn)生。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種雙筒式液壓減振器組件。所述組件包括主筒，所述主筒設置在中心軸線上并且限定流體腔室，所述主筒具有內(nèi)半徑。所述主筒沿所述中心軸線在第一端和第二端之間延伸，用于容納工作液體。活塞可滑動地設置在所述流體腔室中并且可沿所述中心軸線移動，將所述流體腔室分隔成壓縮腔室和回彈腔室。外筒設置在所述中心軸線上、圍繞所述主筒延伸，在所述主筒和所述外筒之間限定補償腔室。活塞桿引導件附接至所述主筒的所述第一端和所述外筒以關閉所述回彈腔室。

活塞桿沿所述中心軸線延伸穿過所述活塞桿引導件并且附接至所述活塞，用于使所述活塞沿所述中心軸線在壓縮沖程和回彈沖程之間移動。所述壓縮沖程被限定為所述活塞遠離所述活塞桿引導件移動。所述回彈沖程被限定為所述活塞朝向所述活塞桿引導件移動。底閥附接至所述主筒的所述第二端并且與所述流體腔室以及所述補償腔室連通，用于控制所述工作流體在所述壓縮沖程和所述回彈沖程期間從所述流體腔室到所述補償腔室的流動。

所述底閥包括主體，所述主體限定至少一個回彈流動通道和至少一個壓縮流動通道，所述至少一個回彈流動通道和所述至少一個壓縮流動通道延伸穿過所述主體并且彼此間隔開，允許該工作流體在所述回彈沖程和所述壓縮沖程期間流過所述主體。由具有厚度和圓周的至少一個回彈變形片組成的回彈閥設置在所述中心軸線上位于所述壓縮腔室中并且與所述主體相鄰，以覆蓋所述至少一個回彈流動通道。由至少一個壓縮變形片組成的壓縮閥設置在所述中心軸線上位于所述補償腔室中并且與所述主體相鄰，以覆蓋所述至少一個壓縮流動通道。具有與所述主筒間隔開的外周面的所述回彈變形片限定了環(huán)形減振間隙，所述環(huán)形減振間隙圍繞所述中心軸線延伸并且具有位于所述外周面與所述主筒之間的徑向寬度，由此所述環(huán)形減振間隙的所述徑向寬度與所述主筒的所述內(nèi)半徑的比小于10％。

環(huán)形減振間隙中的工作液體的薄環(huán)形膜引入了由工作液體剪切應力導致的額外的阻尼力。這進而改善了能量損耗并且降低了片振蕩的幅度和頻率，這明顯抑制了令人不悅的咔噠響的噪聲。

優(yōu)選地，所述底閥的所述主體包括環(huán)形突起，所述環(huán)形突起設置在所述回彈變形片和所述主體之間，用于接收所述回彈變形片。所述環(huán)形突起從所述主體向外延伸，與所述主筒間隔開，并且限定在所述環(huán)形突起、所述回彈變形片和所述主體之間延伸的環(huán)形空間。所述環(huán)形突起圍繞所述中心軸線延伸并且具有在所述主筒與所述環(huán)形突起之間的徑向距離。

優(yōu)選地，所述環(huán)形空間的所述徑向距離與所述主筒的所述內(nèi)半徑的比小于40％。

優(yōu)選地，所述環(huán)形減振間隙的所述徑向寬度至多等于0.5mm并且小于所述回彈變形片的所述厚度。

因此，不需要額外的元件來實施本發(fā)明。僅需要適當?shù)胤糯笞冃纹陌霃健?/p>

在替代的優(yōu)選實施例中，在增大片的直徑是不可能的情況下，所述底閥的所述主體包括內(nèi)環(huán)形突出部，所述內(nèi)環(huán)形突出部設置在所述壓縮室中、與所述主筒相鄰并且從所述主體徑向向外延伸，呈現(xiàn)圓周減振表面。所述回彈變形片具有與所述內(nèi)環(huán)形突出部間隔開并且至少部分地被所述圓周減振表面包圍的外周面，限定了圍繞所述中心軸線延伸的環(huán)形減振間隙。所述環(huán)形減振間隙具有位于所述外周面與所述內(nèi)環(huán)形突出部之間的徑向寬度，由此所述環(huán)形減振間隙的所述徑向寬度與所述主筒的所述內(nèi)半徑之間的比小于10％。

優(yōu)選地，所述圓周減振表面圍繞所述回彈變形片的所述圓周的至少30％。

本發(fā)明在其最廣泛的方面提供了一種雙筒液壓減振器，該雙筒液壓減振器顯著地抑制了由于尤其在沖程方向的快速改變期間出現(xiàn)的壓力波動而導致的由回彈的底閥組件的變形片產(chǎn)生的振動，從而減小了咔噠響的噪聲，這將會是成本高效的并且易于制造。

附圖說明

將容易理解本發(fā)明的其它優(yōu)點，這是因為通過參考以下結合附圖考慮的詳細說明，本發(fā)明的其它優(yōu)點將變得更好理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的雙筒液壓減振器的剖視立體圖；

圖2是圖1中示出的底閥組件的放大軸向剖視圖；

圖3是圖1中示出的底閥組件沿圖2中示出的平面p-p的放大剖視圖；

圖4是底閥組件的另一實施方式的放大剖視圖；以及

圖5是例示出與典型的減振器進行比較的圖1中示出的雙筒式液壓減振器的活塞桿加速度幅度相對于活塞桿振動頻率的曲線圖。

具體實施方式

參照附圖，其中，貫穿全部這些視圖，相同的附圖標記表示相應的部件，雙筒式液壓減振器組件1總體示出在圖1中。

如在圖1中總體示出的雙筒式液壓減振器組件1可以用在典型的機動車輛懸架中。組件1包括主筒3，主筒3設置在中心軸線c上并且限定具有內(nèi)半徑r2的流體腔室11、12。主筒3沿中心軸線c在第一端和第二端之間延伸，用于容納工作液體?；钊?可滑動地設置在流體腔室11、12中并且可沿中心軸線c移動?；钊?與主筒3形成滑動配合，將流體腔室11、12分隔成壓縮腔室12和回彈腔室11。回彈腔室11在主筒3的第一端和活塞4之間延伸。壓縮腔室12在主筒3的第二端和活塞4之間延伸。外筒2設置在中心軸線c上，圍繞主筒3延伸，在主筒3和外筒2之間限定補償腔室13。

活塞桿引導件6附接至主筒3的第一端和外筒2以關閉回彈腔室11。活塞桿5沿中心軸線c延伸穿過活塞桿引導件6。活塞桿5的一端附接至活塞4并且活塞桿5的另一端延伸穿過活塞桿引導件6并且固定至上支承座10。活塞桿5使活塞4沿中心軸線c在壓縮沖程和回彈沖程之間移動。壓縮沖程被限定為活塞4和活塞桿5軸向遠離活塞桿引導件6移動。回彈沖程被限定為活塞4和活塞桿5軸向朝向活塞桿引導件6移動。

底閥7附接至主筒3的第二端并與流體腔室11、12以及補償腔室13連通，用于控制工作液體在壓縮沖程和回彈沖程期間從流體腔室11、12到補償腔室13的流動。

活塞4包括壓縮閥42和回彈閥41，以控制工作液體在活塞4運動時穿過活塞4在回彈腔室11和壓縮腔室12之間的流動。底閥7還包括回彈閥71和壓縮閥72，以控制工作液體穿過底閥7分別在回彈沖程和壓縮沖程期間在補償腔室13和壓縮腔室12之間的流動。

如圖2和圖3所示，底閥7包括主體73，主體73限定至少一個回彈流動通道712和至少一個壓縮流動通道722，至少一個回彈流動通道712和至少一個壓縮流動通道722穿過主體73延伸并且相互間隔，允許工作流體在回彈沖程和壓縮沖程期間穿過主體73流動。應理解，至少一個回彈流動通道712可以包括圍繞中心軸線c設置并且彼此等角度間隔開的多個回彈流動通道。還應理解，至少一個壓縮流動通道722可以包括圍繞中心軸線c設置并且與回彈流動通道712間隔開以及彼此間隔開的多個壓縮流動通道。

壓縮閥72可以包括一疊(stack)壓縮變形片721，該一疊壓縮變形片721覆蓋形成在底閥7的主體73中的壓縮流動通道722?；貜楅y71包括至少一個回彈變形片711，該至少一個回彈變形片711覆蓋形成在主體73中的多個等角度間隔開的回彈流動通道712，所述回彈流動通道712與壓縮流動通道722徑向間隔開。應理解，回彈閥71可以包括僅一個回彈變形片711。回彈變形片711和壓縮變形片721的徑向內(nèi)部區(qū)域通過螺栓75夾緊在一起，該螺栓75穿過主體73的中心孔并且通過螺紋帶肩螺母74固定在壓縮腔室12中，該螺紋帶肩螺母旋擰在螺栓75的外螺紋上。

為了在壓縮沖程期間提供工作液體流入壓縮流動通道722以使壓縮變形片721變形，回彈閥71的回彈變形片711在壓縮流動通道722的區(qū)域中設有一對開口7111，每個開口7111都具有腎形，并且所述一對開口7111與壓縮流動通道722連通，允許工作流體穿過回彈閥71流動。

在回彈流動通道712的出口處，環(huán)形凹座713形成在主體73中，使得在被回彈變形片711覆蓋的同時能夠在回彈流動通道712與回彈腔室11之間實現(xiàn)流體連通，并且使在回彈沖程期間作用在回彈變形片711上的工作液體的壓力相等。座713在其徑向外側由環(huán)形突起714圍繞并且在其徑向內(nèi)側由環(huán)形突起715圍繞。因此，在外環(huán)形突起714的徑向外側、回彈變形片711和主筒3的內(nèi)表面31之間限定了環(huán)形空間121。環(huán)形空間在主筒3和環(huán)形突起714之間具有徑向距離a。

為了引入由于工作液體剪切應力而導致的額外的阻尼力，在回彈變形片711的外周面和主筒3的內(nèi)表面31之間限定了窄(thin)的環(huán)形減振間隙9?；貜椬冃纹?11的外周面與主筒3的內(nèi)表面31間隔開，限定圍繞中心軸線c延伸的環(huán)形減振間隙9。環(huán)形減振間隙具有在外周面和主筒3之間的徑向寬度g，由此環(huán)形減振間隙9的徑向寬度g與主筒3的內(nèi)半徑r2的比小于10％。

在該實施方式中，回彈變形片711的半徑r1等于大約12mm，主筒3的內(nèi)半徑r2等于大約12.06mm，并且外環(huán)形突起714的半徑r3等于大約10mm。

因此，環(huán)形減振間隙9的徑向寬度g＝r2-r1等于大約0.06mm，環(huán)形減振間隙9的徑向寬度g與主筒3的內(nèi)半徑r2的比((r2-r1)/r2)等于大約0.5％。環(huán)形空間121的徑向距離a＝r2-r3等于大約2.06mm。環(huán)形空間121的徑向距離a與主筒3的內(nèi)半徑r2的比((r2-r3)/r2)等于大約17.08％。

顯然，環(huán)形減振間隙9的形狀和大小以及環(huán)形空間121的形狀和大小提供了可以用來減小回彈變形片711的振蕩的幅度和頻率的調節(jié)參數(shù)。

替代地，底閥7的另一實施方式在圖4中示出。底閥7的主體73包括內(nèi)環(huán)形突出部76，所述內(nèi)環(huán)形突出部76與主筒3相鄰地設置并且從主體73徑向向外延伸，呈現(xiàn)圓周減振表面761?；貜椬冃纹?11具有與內(nèi)環(huán)形突出部76間隔開的外周面，所述外周面被所述圓周減振表面至少部分包圍，限定環(huán)形減振間隙9。環(huán)形減振間隙9圍繞中心軸線c延伸并且具有位于所述外周面和內(nèi)環(huán)形突出部76的圓周減振表面之間的徑向寬度g，由此環(huán)形減振間隙9的徑向寬度g與主筒3的內(nèi)半徑r2的比小于10％。

根據(jù)本發(fā)明的雙筒式液壓減振器組件1已在試驗中進行了檢查，所述試驗包含測量受到正弦激勵的活塞桿5的加速度。已在時域中分析測量結果，并使用快速傅立葉變換(fft)將測量結果變換到頻域。

圖5示出了與典型的減振器(虛線)進行比較的針對如上參照圖1至圖3描述的雙筒式液壓減振器組件1(實線)的活塞桿加速度幅度相對于活塞桿加速度頻率的頻率特性。如圖所示，環(huán)形減振間隙9的存在降低加速度幅度大約39％。應理解，具有更高均方根(rms)值的加速度幅度對應于轉移到車輛底盤的更高能量。

試驗證明，根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形減振間隙相對于沒有環(huán)形減振間隙的類似減振器提供了如下的明顯降低：

-最大加速度幅度降低高達大約40％；

-在200-600hz頻率范圍(該頻率范圍為最令人討厭的咔噠響的噪音出現(xiàn)的頻率范圍)內(nèi)的rms加速度值降低高達50％；

-振動頻率降低大約13.5％；

并且因此，明顯減小了在高頻減振器沖程轉換期間產(chǎn)生的咔噠響的噪音。

在本發(fā)明的另一實施方式中，底閥7的回彈變形片711可以設有等角度間隔開的徑向圓周弓形突出部，這些突出部在片711的圓周的30％以上限定了環(huán)形減振間隙9。在本發(fā)明的又一實施方式中，圓周減振表面761可以由圍繞回彈變形片711等角度間隔開的多個分離部分構成，所述分離部分形成了在片711的圓周的30％以上延伸的環(huán)形減振間隙9的分離部分。

因而，本發(fā)明的實施方式僅是示例性的。附圖不一定是按比例繪制，并且一些特征可能被放大或縮小。然而，這些和其他因素不應被認為是對本發(fā)明的精神的限制，在所附權利要求書中示出了本發(fā)明的期望的保護范圍。

顯然，根據(jù)上述教導，本發(fā)明的許多修改和變型是可能的，并且這些修改和變型可以以與具體描述不同的方式來實施，同時在所附權利要求的范圍內(nèi)。另外，權利要求中的附圖標記僅僅是為了方便起見，并且不以任何方式被讀取為限制。

本申請要求于2016年7月19日提交的臨時申請no.62/364,000以及2017年6月6日提交的序列號為15/615,787的美國正式專利申請的權益，這兩個專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。