专利名称：减振器的相邻导流板设计的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及具有位于储油腔内的独特导流板设计的双筒减振器。更具体地说，本发明涉及具有位于储油腔内的导流板的双筒减振器，导流板指引流体流向螺旋通道，以降低减振液的充气。
背景技术：
减振器与汽车的悬架系统和其它悬架系统结合使用，以吸收悬架系统运动过程中发生的不需要的振动。为了吸收这些不需要的振动，汽车的减振器通常连接在汽车的簧上质量(车身)和簧下质量(悬架)之间。
最普通类型的汽车减振器之一是双筒型减振器。这些减振器具有位于压力缸内的活塞。活塞典型地使用活塞杆连接到车辆的簧上质量。活塞将压力缸分成上工作腔和下工作腔。因为当减振器伸张时，活塞具有通过阀限制压力缸内减振液从上工作腔向下工作腔流动的能力，所以减振器在伸张行程过程中能产生抵消振动的阻尼力，否则振动将从簧下质量传输到簧上质量。在双筒减振器中，储油腔被限定在压力缸和围绕压力缸设置的储油缸之间。底阀组件位于下工作腔和储油腔之间。因为当减振器压缩时，底阀组件具有通过阀限制减振液从下工作腔向储油腔流动的能力，所以减振器在压缩行程过程中能产生抵消振动的阻尼力，否则振动将从簧下质量传输到簧上质量。
因为减振器的活塞杆仅通过上工作腔而不通过下工作腔延伸，所以活塞相对于压力缸的运动引起上工作腔内转移的流体量与下工作腔内转移的流体量的差异。这种转移的流体量的差异就是公知的杆体积，并且杆体积在伸张行程和压缩行程过程中流过底阀组件。
当减振器在长度上伸张时，即伸张行程，流体通过活塞中的阀从上工作腔向下工作腔流动，以产生阻尼力，但是由于杆体积的概念，在下工作腔中需要附加的流体量。因此，流体将通过位于底阀组件内的止回阀从储油腔向下工作腔流动。止回阀不产生阻尼力。
当减振器在长度上压缩时，即压缩行程，流体通过活塞中的止回阀从下工作腔向上工作腔流动。通过止回阀的流体不产生阻尼力。由于杆体积的概念，附加的流体量必须从下工作腔移走。因此，流体将通过底阀组件中的阀从下工作腔向储油腔流动，以产生阻尼力。
在一些应用中，流体通过底阀组件连续的流入和流出储油腔已经导致减振液的充气。为了降低减振液的充气，导流板弹簧已经被设计用于储油腔。这些现有技术的导流板弹簧典型地形成螺旋弹簧，螺旋弹簧设置在压力缸上，以向储油缸延伸，但不向压力缸延伸。因此，在导流板弹簧和储油缸之间留出开口。
尽管在某些应用中，这些导流板弹簧的设计被证明能降低充气的量，但是在导流板弹簧和储油缸之间仍然有不可控的减振液的流动可能性，其扩大了油-气表面，并因此恶化了充气的不敏感性。
发明内容
本发明提供导流板弹簧的技术，导流板弹簧跨越储油缸的整个宽度。因此，导流板弹簧接触压力缸和储油缸，以限定流体流动的螺旋通道。
从下面提供的详细描述中，本发明应用的更多领域将变得明显。应该理解，详细的描述和特定的示例虽然指示本发明的较佳实施例，但是仅以示例性为目的，并且决不意图限制本发明的范围。
从详细的描述和附图中，本发明将更加全面地被理解，其中图1是含有包括根据本发明的独特导流板弹簧的减振器的典型汽车的示意性展示；
图2是根据本发明的减振器的侧剖视图；图3是根据本发明的活塞组件的放大截面图；图4是根据本发明的底阀组件的放大截面图；图5是根据本发明的位于压力缸和储油缸之间的导流板弹簧的放大截面图；和图6是相似于图3但是根据本发明另一实施例的位于压力缸和储油缸之间的导流板弹簧的放大截面图。
具体实施例方式
以下较佳实施例的描述本质上仅是示例性的，并且决不意图限制本发明、其应用或使用。
现在参照附图，其中在整个附图中，相同的附图标记指示相同或对应的部分，图1中示出含有包括根据本发明的减振器的悬架系统的车辆，并且车辆总体上由附图标记10指示。车辆10包括后悬架12、前悬架14和车身16。后悬架12具有横向延伸的、适于可操作地支撑车辆10的一对后轮18的后轴组件(未示出)。后轴组件借助一对减振器20和一对螺旋弹簧22可操作地连接到车身16。类似地，前悬架14包括横向延伸的、可操作地支撑车辆10的一对前轮24的前轴组件(未示出)。前轴组件借助一对减振器26和一对螺旋弹簧28可操作地连接到车身16。减振器20和26用作抑制车辆10的簧下质量(即前悬架12和后悬架14)和簧上质量(即车身16)的相对运动。虽然车辆10被描绘成具有前后轴组件的客车，但是减振器20和26可以用于其它类型的车辆或其它类型的应用，例如包含独立前和/或独立后悬架系统的车辆。进一步，这里使用的“减振器”这个词意味着指示通常意义上的阻尼器，因此包含麦弗逊支柱。
现在参见图2，更详细地示出减振器20。虽然图2仅图示减振器20，应该理解减振器26也包括以下描述的用于减振器20的底阀组件。减振器26仅在它适于连接到车辆10的簧上和簧下质量的方式上不同于减振器20。减振器20包括压力缸30、活塞组件32、活塞杆34、储油缸36、底阀组件38和导流板弹簧40形式的导流板。
压力缸30限定工作腔42。活塞组件32可滑动地设置在压力缸30内，并将工作腔42分成上工作腔44和下工作腔46。密封件48设置在活塞组件32和压力缸30之间，以允许活塞组件32相对于压力缸30滑动，而不产生不适当的摩擦力，密封件48密封上工作腔44和下工作腔46。活塞杆34连接到活塞组件32，并穿过上工作腔44和封闭压力缸30上端的端盖50延伸。密封系统密封上端盖50、储油缸36和活塞杆34之间的界面。活塞杆34的相对于活塞组件32的端部适于固定到车辆10的簧上部分。活塞组件32内的阀在压力缸30内活塞组件32的运动过程中，控制上工作腔44和下工作腔46之间的流体运动。因为活塞杆34仅通过上工作腔44而不通过下工作腔46延伸，所以活塞组件32相对于压力缸30的运动引起上工作腔44内转移的流体量与下工作腔46内转移的流体量的差异。这种转移的流体量的差异就是公知的“杆体积”，并且杆体积通过底阀组件38流动。
储油缸36围绕压力缸30，以限定位于缸30和36之间的储油腔52。储油缸36的底端由适于连接到车辆10的簧下部分的端盖54封闭。储油缸36的上端连接到上端盖50。底阀组件38设置在下工作腔46和储油腔52之间，以控制腔46和52之间的流体流动。当减振器20在长度上延伸时，由于“杆体积”的概念，在下工作腔46中需要附加的流体量。因此，如下所述，流体将通过底阀组件38从储油腔52向下工作腔46流动。当减振器20在长度上压缩时，由于“杆体积”的概念，过量流体必须从下工作腔46移走。因此，如下所述，流体将通过底阀组件38从下工作腔46向储油腔52流动。
现在参见图3，活塞组件32包括活塞体60、压缩阀组件62和回弹阀组件64。压缩阀组件62靠着活塞杆34上的肩66装配。活塞体60靠着压缩阀组件62装配，回弹阀组件64靠着活塞体60装配。螺母68将这些部件固定在活塞杆34上。
活塞体60限定多个压缩通道70和多个回弹通道72。密封件48包括与多个环形槽76紧密配合以允许活塞组件32滑动的多个肋74。
压缩阀组件62包括保持架78、阀盘80和弹簧82。保持架78一端邻接肩66，另一端邻接活塞体60。阀盘80邻接活塞体60，并且保持回弹通道72打开的同时封闭压缩通道70。弹簧82设置在保持架78和阀盘80之间，以将阀盘80偏置到活塞体60。在压缩行程过程中，下工作腔46内的流体被加压，引起作用于阀盘80的流体压力。当作用于阀盘80的流体压力克服弹簧82的偏置负荷，阀盘80从活塞体60分离，以打开压缩通道70，并允许流体从下工作腔46向上工作腔44流动。典型地，弹簧82仅对阀盘80施加轻的负荷，并且压缩阀组件62用作腔46和44之间的止回阀。在压缩行程过程中，减振器20的阻尼特性由底阀组件38控制，如下所述，底阀组件38调节由于“杆体积”概念造成的从下工作腔46到储油腔52的流体流动。在回弹行程过程中，压缩通道70被阀盘80封闭。
回弹阀组件64包括隔板84、多个阀盘86、保持架88和碟形弹簧90。隔板84螺纹地容纳在活塞杆34上，并设置在活塞体60和螺母68之间。隔板84保持活塞体60和压缩阀组件62，同时在不压缩阀盘80或阀盘86的情况下允许螺母68的固紧。保持架78、活塞体60和隔板84提供肩66和螺母68之间的连续固体连接，以易于螺母68到隔板84和因此到活塞杆34的固紧和固定。阀盘86可滑动地容纳在隔板84上，并邻接活塞体60，以保持压缩通道70打开的同时封闭回弹通道72。保持架88也可滑动地容纳在隔板84上，并邻接阀盘86。碟形弹簧90装配在隔板84上，并且设置在保持架88和螺纹地容纳在隔板84上的螺母68之间。碟形弹簧90将保持架88偏置在阀盘86上，并将阀盘86偏置在活塞体60上。垫片102位于螺母68和碟形弹簧90之间，以控制碟形弹簧90的预加载和如下所述的压力释放。因此，回弹阀组件64的释放特征的校正与压缩阀组件62的校正分开。
在压缩行程过程中，上工作腔44中的流体被加压，引起作用于阀盘86的流体压力。当作用于阀盘86的流体压力克服阀盘86的弯曲载荷时，阀盘86弹性地偏转，打开回弹通道72，允许流体从上工作腔44向下工作腔46流动。阀盘86的强度和回弹通道72的尺寸将确定减振器20回弹中的阻尼特性。当上工作腔44内的流体压力达到预定水平时，流体压力将克服碟形弹簧90的偏置载荷，引起保持架88和多个阀盘86的轴向运动。保持架88和阀盘86的轴向运动完全打开回弹通道72，因此允许大量减振液通过，产生流体压力的释放，流体压力的释放对于避免对减振器20和/或车辆10的损坏来说是所需的。
现在参见图4，底阀组件38包括阀体110、回弹阀组件112、压缩阀组件114和螺栓116。回弹阀组件112靠着螺栓116的头装配。阀体110靠着阀体110装配。螺母118将这些部件固定在螺栓116上。
阀体110限定多个回弹通道120和多个压缩通道122。阀体110以压配合或其它方式连接至压力缸30的一端。
回弹阀组件112包括阀盘130和弹簧132。阀盘130邻接阀体110，并在保持压缩通道122打开的同时关闭回弹通道120。弹簧132设置在螺栓116的头和阀盘130之间，以将阀盘130偏置到阀体110。在回弹行程过程中，由于“杆体积”概念，下工作腔46中的流体在压力上降低，引起来自储油腔52的流体压力作用于阀盘130。当作用于阀盘130的流体压力克服弹簧132的偏置载荷时，阀盘130从阀体110分离，以打开回弹通道120并允许流体从储油腔52向下工作腔46流动。典型地，弹簧132仅对阀盘130施加轻的载荷，并且回弹阀组件112用作腔52和46之间的止回阀。如上所述，回弹行程过程中的减振器20的阻尼特性由回弹阀组件64控制。在压缩行程过程中，回弹通道120被阀盘130关闭。
压缩阀组件114包括隔板134、多个阀盘136、保持架138和碟形弹簧140。隔板134螺纹地容纳在螺栓116上，并且设置在阀体110和螺母118之间。隔板134保持活塞体110和回弹阀组件112，同时在不压缩阀盘130或阀盘136的情况下允许螺母118的固紧。阀体110和隔板134提供螺栓116的头和螺母118之间的连续固体连接，以易于螺母118到隔板134和因此到螺栓118的固紧和固定。阀盘136可滑动地容纳在隔板134上，并邻接阀体110，以保持回弹通道120打开的同时封闭压缩通道122。保持架138也可滑动地容纳在隔板134上，并邻接阀盘136。碟形弹簧140将保持架138偏置在阀盘136上，并将阀盘136偏置在阀体110上。垫片152设置在螺母118和碟形弹簧140之间，以控制碟形弹簧140的预加载和如下所述的压力释放。因此，压缩阀组件114的释放特征的校正与回弹阀组件112的校正分开。
在压缩行程过程中，下工作腔46中的流体被加压，引起作用于阀盘136的流体压力。当作用于阀盘136的流体压力克服阀盘136的弯曲载荷时，阀盘136弹性偏转，以打开压缩通道122，允许流体从下工作腔46向储油腔52流动。流体还通过活塞组件32中的压缩阀组件62从下工作腔46流到上工作腔44。由于“杆体积”的概念，通过压缩阀组件114的流体流动发生。阀盘136的强度和压缩通道122的尺寸将确定减振器20在压缩中的阻尼特性。当下工作腔46内的流体压力达到预定水平时，流体压力将克服碟形弹簧140的偏置载荷，引起保持架138和多个阀盘136的轴向运动。保持架138和阀盘136的轴向运动完全打开压缩通道122，因此允许大量减振液通过，产生流体压力的释放，流体压力的释放对于避免对减振器20和/或车辆10的损坏是所需的。
在一些应用中，流体进出储油腔52的运动引起液压流体的充气。每个应用的充气量不同于对充气问题非常敏感的特定应用。对于这些对充气极度敏感的应用，已经发现现有技术导流板弹簧的性能是不充分的。
导流板弹簧40已经证明在广泛的范围内降低充气的敏感性。如图5所示，导流板弹簧40具有T形截面。T形导流板弹簧40包括与压力缸30接合的基座部分180和从基座部分180延伸以接合储油缸36的垂直部分182。导流板弹簧40是弹性或橡胶模具，其螺旋形地围绕压力缸30，并利用粘贴或其它现有技术公知的方法连接到压力缸30上。垂直部分182的高度使得导流板弹簧40相对于储油缸36的内径稍微大一些。导流板弹簧40相对于储油缸36过大的尺寸确保导流板弹簧40在压力缸30和储油缸36之间充分接合。
导流板弹簧40迫使储油缸52内的流体流动跟随螺旋通道，螺旋通道由导流板弹簧40、压力缸30和储油缸36之间产生的间隔形成。导流板弹簧40相对于储油缸36内径的过大性质提供导流板弹簧40以及缸30和36之间的充分密封度。
现在参见图6，图示根据本发明另一实施例的导流板弹簧240。导流板弹簧240包括具有设置在基座部分242内的金属丝244的基座部分242以及从基座部分240延伸以接合储油缸36的垂直部分246。导流板弹簧240是由金属丝244加固的弹性或橡胶模具。导流板240螺旋形地围绕压力缸30，并利用金属丝244的弹力与压力缸30接合。垂直部分246的高度使得导流板弹簧240相对于储油缸36的内径稍微大一些。导流板弹簧240相对于储油缸36过大的尺寸确保导流板弹簧240在压力缸30和储油缸36之间充分接合。
导流板弹簧240迫使储油腔52内的流体流动跟随螺旋通道，螺旋通道由导流板弹簧240、压力缸30和储油缸36之间产生的间隔形成。导流板弹簧240相对于储油缸36内径的过大性质提供导流板弹簧240以及缸30和36之间的充分密封度。
本发明的描述本质上仅是示例性的，因此不脱离本发明要点的变动将处于本发明的范围内。这样的变动不认为脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种减振器，包括限定工作腔的压力缸；可滑动地设置在所述工作腔内的活塞，所述活塞体将所述工作腔分成上工作腔和下工作腔；连接到所述活塞体的活塞杆，所述活塞杆穿过所述压力缸的一端延伸；围绕所述压力缸的储油缸，所述储油缸和所述压力缸之间形成储油腔；设置在所述工作腔和所述储油腔之间的底阀组件；和设置在所述储油腔内的导流板，所述导流板限定所述储油腔的第一部分和所述储油腔的第二部分之间的非线性流动通道，所述非线性流动通道是所述储油腔的所述第一和第二部分之间的唯一流动通道。
2.根据权利要求1所述的减振器，其中所述非线性流动通道的所述第一部分邻近所述底阀组件。
3.根据权利要求1所述的减振器，其中所述导流板包括导流板弹簧。
4.根据权利要求3所述的减振器，其中所述导流板弹簧接合所述压力缸和所述储油缸。
5.根据权利要求1所述的减振器，其中所述导流板具有T形截面。
6.根据权利要求5所述的减振器，其中所述T形截面包括接合所述压力缸的基座部分和接合所述储油缸的垂直部分。
7.根据权利要求5所述的减振器，其中所述导流板包括弹性材料。
8.根据权利要求1所述的减振器，其中所述导流板包括基座部分和垂直部分。
9.根据权利要求8所述的减振器，其中所述导流板包括设置在所述基座部分内的金属丝。
10.根据权利要求8所述的减振器，其中所述基座部分接合所述压力缸，所述垂直部分接合所述储油缸。
11.根据权利要求8所述的减振器，其中所述导流板包括弹性材料。
12.根据权利要求1所述的减振器，其中所述导流板接合所述压力缸和所述储油缸。
13.根据权利要求1所述的减振器，其中所述导流板包括弹性材料。
14.根据权利要求1所述的减振器，其中所述非线性流动通道是螺旋形的流动通道。
15.根据权利要求14所述的减振器，其中所述导流板具有T形截面。
16.根据权利要求15所述的减振器，其中所述T形截面包括接合所述压力缸的基座部分和接合所述储油缸的垂直部分。
17.根据权利要求14所述的减振器，其中所述导流板包括基座部分和垂直部分。
18.根据权利要求17所述的减振器，其中所述导流板包括设置在所述基座部分内的金属丝。
19.根据权利要求17所述的减振器，其中所述基座部分接合所述压力缸，所述垂直部分接合所述储油缸。
全文摘要
一种双筒减振器包括位于储油腔中以限定储油腔内非线性流动通道的导流板。导流板在压力缸和储油缸之间延伸，以使得非线性流动通道是储油腔两部分之间的唯一流动通道。一个实施例是T形导流板，另一个实施例具有基座部分和垂直部分，金属丝嵌入基座部分中。
文档编号F16F9/348GK1871451SQ200480031496
公开日2006年11月29日 申请日期2004年9月15日 优先权日2003年9月29日
发明者大卫·胡里威尔斯, 保罗·马腾斯, 贾·赫尔曼斯, 帕特里克·范玛克伦 申请人:坦尼科汽车操作有限公司