专利名称：筒式减震器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种筒式减震器，尤其涉及以流体或半流体为阻尼介质的筒式减震器。
背景技术：
筒式减震器、特别是双向筒式减震器广泛使用在各种车辆上，用以改善车辆在行驶过程中的平顺性。减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软，车身就会上下跳跃，减震器太硬就会带来太大的阻力，妨碍弹簧正常工作。这种双向筒式减震器质量和外形尺寸不大，结构简单，易于获得所需阻力，制造简单成本低，并且在车辆外部配装时具有热交换系数a值高，密封结构简单。
发明内容由于常见筒式减震器大多使用阀片、弹簧等系统结构控制反力，即通过阀片弯曲和阀垫产生阻尼力，弹簧控制开阀压力，但使用中阀垫易受冲击，易变形，阀片易碎裂，影响性能及使用寿命。同时，弹簧存在疲劳致使力学性能衰减，导致由于弹簧性能的变化严重影响筒式减震器的性能。同时大多筒式减震器采用的密封结构系统存在容易泄漏、使用寿命低、高温性能严重衰减、低速低振情况下吸振能力弱的问题。因此需提供一种力学性能稳定且不衰减，使用寿命长的筒式减震器。本发明公开了一种筒式减震器，包括外缸；工作缸，位于该外缸内，在该工作缸内及该工作缸与该外缸之间的夹层内填充一定粘度的流体或半流体介质，该夹层构成流体或半流体介质储存腔；活塞，位于该工作缸中，将该工作缸分为两部分，该工作缸内的流体或半流体介质在压力作用下可以通过活塞上的通孔和/或单向阀在该两部分之间流动；活塞杆，活塞杆一端与该活塞连接，另一端延伸出该工作缸和该外缸，并且该活塞杆可以带动该活塞在该工作缸内沿该工作缸的轴线方向相对移动；端盖组件，其上形成有供该活塞杆的该另一端穿过的通孔，并且该端盖组件密封该外缸的一端；该工作缸的两部分中的一部分上与该流体或半流体介质储存腔之间设置有通孔，以允许流体或半流体介质在该工作缸和该流体或半流体介质储存腔之间流动；补偿阀，位于该工作缸的两部分中的另一部分上，以允许流体或半流体介质在该工作缸和该流体或半流体介质储存腔之间单向通过，当减震器被拉伸时，填充于外缸和工作缸间的流体或半流体介质通过补偿阀迅速回流到工作缸内，保证性能曲线的连续性。在该减震器中，该活塞上设置有允许流体或半流体介质在该两部分之间单向通过的单向阀，由于减震器在被拉伸与压缩时流过孔的单位体积不同，通过单向阀调配拉伸与压缩时的性能曲线，根据性能要求确定单向阀的开启方向。在该减震器中，在该封盖的供该活塞杆的该另一端穿过的通孔和该活塞杆之间设置密封构件，以将流体或半流体介质密封在该外缸的内部。在该减震器中，该封盖上具有与该流体或半流体介质储存腔相通的通孔，以使流体或半流体介质在到达该密封构件之前通过该通孔流回该流体或半流体介质储存腔。高温流体或半流体介质在到达该密封构件之前通过该通孔流回该流体或半流体介质储存腔，对整个密封系统起到非常关键的保护，从而达到了增强寿命的要求。在该减震器中，在该封盖的供该活塞杆的该另一端穿过的通孔和该活塞杆之间设置活塞环，以使流体或半流体介质在到达该密封构件之前先通过该活塞环。经过该活塞环减压，这样密封系统在整个过程中始终承受低压，大大降低了密封所受强度，对整个密封系统起到非常关键的保护，从而达到了增强寿命的要求。在该减震器中，密封系统与流体或半流体介质循环系统是独立分开的，流体或半流体介质运动中产生的热量不直接作用密封。在该减震器中，还包括运动补偿机构，与该流体或半流体介质储存腔相邻，以补偿该流体或半流体介质储存腔的容积变化。在该减震器中，该端盖组件的与该外缸相接触的外周设置有凹入部分，该运动补偿机构位于该凹入部分内。在该减震器中，该运动补偿机构可以是气囊。根据不同工况选用气囊及压力，可迅速有效的补偿工作缸中因高速运动而产生的空程，保证减震器阻尼力值的连续性，使筒式减震器力曲线饱满圆滑。同时运动补偿机构也可根据流体或半流体介质因热胀冷缩产生的体积变化量的大小而进行自动补偿。在该减震器中，该运动补偿机构可以是记忆发泡材料。该材料具有独立气泡结构，具有耐燃、耐油、耐化学腐蚀等优异特性，而且具有良好的撕裂强度。通过实验验证使用该材料性能曲线稳定，寿命增强，安装简便易行。在该减震器中，该单向阀和该补偿阀是无弹簧的单向阀结构。通过无弹簧的单向阀，解决了弹簧疲劳衰减对于减震器性能的影响，从而保证了减震器力学性能稳定，力值无裳减，大大提闻了减震器的使用寿命。在该减震器中，该单向阀结构具有阀体，该阀体是形成在该活塞和/或该工作缸上的通孔，该通孔在该活塞和/或该工作缸上一个端面上有第一孔，在该活塞和/或该工作缸的另一个端面上有与第一孔的直径不同的第二孔；密封件，该密封件的直径大于该第一孔的直径，小于该第二孔的直径，以便可以通过该第二孔放入该通孔内，从而可以在该阀体中轴向运动并具有运动行程；止挡件，设置在该第二孔处以将该密封件限定在该阀体内，并限制该密封件的运动行程的一 端。在该减震器中，该止挡件可以是插入该第二孔的销子。在该减震器中，该止挡件可以是旋入该第二孔的铣扁螺丝。加工及装配都简便易行。根据上述结构，本发明提供了一种力学性能稳定且不衰减，使用寿命长的筒式减震器。
图I是根据本发明一个实施例的筒式减震器的剖视图。图2示出根据本发明的一个实施例的活塞的主视图和剖视图。图3示出活塞的另一种结构的主视图和剖视图。[0020]图4是图I的局部放大图，具体示出了减震器的密封系统和运动补偿系统。图5是气囊的三种改变结构形式的示意图。图6示出了根 据本发明的实施例的无弹簧的单向阀结构。
具体实施方式
图I是根据本发明一个实施例的筒式减震器的剖视图。如图I所示，筒式减震器主要由外缸10、工作缸8、活塞12、活塞杆2、补偿阀14等组成。此外，筒式减震器还可以包括左连接环I、封盖3、气囊4、气腔5、防尘罩6和右连接环15。工作缸8位于外缸10内，在工作缸8内及工作缸8与外缸10之间的夹层内填充一定粘度的流体或半流体介质，例如弹性胶泥或者减震器用油，所述夹层构成流体或半流体介质储存腔U。活塞12位于工作缸8中，将工作缸8分为内腔9和下腔13两部分，工作缸8内的流体或半流体介质在压力作用下可以通过流动通道在内腔9和下腔13之间流动。活塞杆2的一端与活塞12连接，另一端一直延伸出外缸10，并且活塞杆2可以带动活塞12在工作缸8内沿工作缸的轴线方向相对移动。端盖组件3密封外缸10的一端，端盖组件3形成有供活塞杆2从其中穿过的通孔。工作缸8的缸壁上设置有阻尼孔7，以允许流体或半流体介质在内腔9和流体或半流体介质储存腔11之间流动。补偿阀14位于下腔13的端部，以允许流体或半流体介质在工作缸8的下腔13和流体或半流体介质储存腔11之间单向通过。图2示出根据本发明的一个实施例的活塞的主视图和剖视图。如图2所示，活塞12上设置有允许流体或半流体介质在内腔9和下腔13之间单向通过的单向阀，以及作为所述流动通道允许流体或半流体介质在内腔9和下腔13之间双向通过的孔17。以下描述筒式减震器的工作过程。拉伸过程活塞杆2带动活塞12向左运动，内腔9成为高压腔，下腔13成为低压腔，活塞12上单向阀关闭，流体或半流体介质经活塞12上的孔17到达下腔13，同时流体或半流体介质经工作缸8上的孔7到达流体或半流体介质储存腔11，流体或半流体介质储存腔内的流体或半流体介质再经过补偿阀14回流到下腔13，运动过程中，通过包括孔7和孔17的阻尼孔产生复原阻力。压缩过程活塞杆2带动活塞12向右运动，内腔9成为低压腔，下腔13成为高压腔，活塞12上单向阀打开，流体或半流体介质经活塞12上的单向阀及通孔17到达低压腔9，同时部分流体或半流体介质经工作缸8上小孔7到达流体或半流体介质储存腔11，运动过程中，通过包括孔7、孔17和活塞12上单向阀的阻尼孔产生压缩阻力。此过程针对一个实施例，通过活塞12上不同的小孔设置方式，流体或半流体介质的运动方式略有不同，比如单向阀反置，或者活塞上仅有单向阀而无小孔，或者活塞上仅有小孔而无单向阀等。在本实施例中，由于减震器在被拉伸与压缩时流过阻尼孔的介质的单位体积不同，可以通过单向阀及小孔调配拉伸与压缩时的性能曲线，根据性能要求确定单向阀的开启方向及活塞小孔的参数选择。图3示出活塞的另一种结构的主视图和剖视图。图4是图I的局部放大图，具体示出了减震器的密封系统和运动补偿系统。如图4所示，在封盖3的供活塞杆2穿过的通孔和活塞杆2之间设置密封圈41，以将流体或半流体介质密封在外缸10的内部。此外，封盖3上具有与流体或半流体介质储存腔11相通的通孔16，以使流体或半流体介质在到达该密封圈41之前通过通孔16流回流体或半流体介质储存腔。因此，高温流体或半流体介质在到达该密封圈之前通过通孔16流回该流体或半流体介质储存腔，对整个密封系统起到非常关键的保护，从而达到了增强寿命的要求。因此，在运动过程中，密封系统与胶泥循环系统是独立分开的，运动中产生的热量不直接作用密封。此外，如图4所示，流体或半流体介质在到达该密封圈41之前先通过活塞环42。经过两道活塞环42减压，这样密封系统在整个过程中始终承受低压，大大降低了密封所受压力强度，对整个密封系统起到非常关键的保护，从而达到了大大增强寿命的要求。此外，如图4所示，气囊4密封气体，作补偿腔，同时起到整个系统密封的作用，有效防止气体进入循环腔内，这样减震器水平放置也可以使用，实现了立式与水平通用。根据不同工况选用气囊及压力，可迅速有效的补偿工作缸中因高速运动而产生的空程，保证减震器阻尼力值的连续性，以及筒式减震器曲线饱满圆滑。同时补偿机构也可根据阻尼介质因热胀冷缩产生的体积变化量的大小对其进行自动补偿。此外，可采用一种新型记忆发泡材料代替气囊，该材料具有独立气泡结构，耐燃、耐油、耐化学腐蚀等优异特性，而且具有良好的撕裂强度。通过实验验证使用该材料性能曲线稳定，寿命增强，安装简便易行。图5为气囊的三种改变结构形式。参照图6举例说明本发明中的无弹簧的单向阀结构。如图6所示，单向阀结构的阀体是形成在活塞上的通孔，该通孔在活塞的一个端面上有第一孔，在活塞的另一个端面上有与第一孔的直径不同的第二孔。单向阀结构的密封件为球体，其直径大于该第一孔的直径，小于该第二孔的直径，以便可以通过该第二孔放入该通孔内。密封件可以在阀体中轴向运动并具有运动行程。止挡件设置在第二孔处以将密封件限定在阀体内，并限制该密封件的运动行程的一端。在图6中，止挡件是旋入该第二孔的铣扁螺丝18。此外，止挡件可以是插入第二孔的销子，如图2和图3所示。在运动过程中，流体或半流体介质流过孔7、孔17及无弹簧单向阀结构时产生系统阻尼力，阻尼力仅与孔尺寸和阻尼介质的粘度有关系，不受其他因素影响。小孔加工方便，精度易于控制，单向阀没有弹簧，解决了弹簧疲劳衰减对于减震器性能的影响，从而保证了减震器阻尼力性能稳定，阻尼力值无衰减，大大提高了减震器的使用寿命。对于不同要求的阻尼力只要通过计算匹配工作缸8上孔7及活塞12上孔17的尺寸及数量、单向阀的尺寸、方向及数量就可实现。加工及装配都简便易行。尽管说明书中已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了说明，但是本发明不限于上述具体实施方式
。本发明的范围应当由权利要求及其等同含义来限定。
权利要求1.一种筒式减震器，包括 外缸； 工作缸，位于所述外缸内，在所述工作缸内及所述工作缸与所述外缸之间的夹层内填充一定粘度的流体或半流体介质，所述夹层构成流体或半流体介质储存腔； 活塞，位于所述工作缸中，将所述工作缸分为两部分，所述工作缸内的流体或半流体介质在压力作用下可以通过活塞上的通孔和/或单向阀在所述两部分之间流动； 活塞杆，活塞杆一端与所述活塞连接，另一端延伸出所述工作缸和所述外缸，并且所述活塞杆可以带动所述活塞在所述工作缸内沿所述工作缸的轴线方向相对移动； 端盖组件，其上形成有供所述活塞杆的所述另一端穿过的通孔，并且所述端盖组件密封所述外缸的一端； 所述工作缸的两部分中的一部分上与所述流体或半流体介质储存腔之间设置有通孔，以允许流体或半流体介质在所述工作缸和所述流体或半流体介质储存腔之间流动； 补偿阀，位于所述工作缸的两部分中的另一部分上，以允许流体或半流体介质在所述工作缸和所述流体或半流体介质储存腔之间单向通过，当减震器被拉伸时，填充于外缸和工作缸间的流体或半流体介质通过补偿阀迅速回流到工作缸内，保证性能曲线的连续性。
2.如权利要求I所述的减震器，其特征在于，在所述封盖的供所述活塞杆的所述另一端穿过的通孔和所述活塞杆之间设置密封构件，以将流体或半流体介质密封在所述外缸的内部。
3.如权利要求2所述的减震器，其特征在于， 所述封盖上具有与所述流体或半流体介质储存腔相通的通孔，以使流体或半流体介质在到达所述密封构件之前通过所述通孔流回所述流体或半流体介质储存腔。
4.如权利要求3所述的减震器，其特征在于， 在所述封盖的供所述活塞杆的所述另一端穿过的通孔和所述活塞杆之间设置活塞环，以使流体或半流体介质在到达所述密封构件之前先通过所述活塞环。
5.如权利要求I所述的减震器，其特征在于， 所述减震器还包括运动补偿机构，与所述流体或半流体介质储存腔相邻，以补偿所述流体或半流体介质储存腔中流体或半流体介质的体积变化。
6.如权利要求5所述的减震器，其特征在于， 所述运动补偿机构是气囊。
7.如权利要求5所述的减震器，其特征在于， 所述运动补偿机构是记忆发泡材料。
8.如权利要求5所述的减震器，其特征在于， 所述端盖组件的与所述外缸相接触的外周设置有凹入部分，所述运动补偿机构位于所述凹入部分内。
9.如权利要求I所述的减震器，其特征在于， 所述单向阀和所述补偿阀是无弹簧的单向阀结构。
10.如权利要求9所述的减震器，其特征在于， 所述单向阀结构具有 阀体，所述阀体是形成在所述活塞和/或所述工作缸上的通孔，所述通孔在所述活塞和/或所述工作缸上一个端面上有第一孔，在所述活塞和/或所述工作缸的另一个端面上有与第一孔的直径不同的第二孔， 密封件，所述密封件的直径大于所述第一孔的直径，小于所述第二孔的直径，以便可以通过所述第二孔放入所述通孔内，从而可以在所述阀体中轴向运动并具有运动行程， 止挡件，设置在所述第二孔处以将所述密封件限定在所述阀体内，并限制所述密封件的运动行程的一端。
11.如权利要求10所述的减震器，其特征在于， 所述止挡件是插入所述第二孔的销子或旋入所述第二孔的铣扁螺丝。
专利摘要本实用新型涉及一种筒式减震器，包括外缸；工作缸，在该工作缸内及该工作缸与该外缸之间的夹层内填充一定粘度的流体或半流体介质，该夹层构成流体或半流体介质储存腔；活塞，将该工作缸分为两部分，该工作缸内的流体或半流体在压力作用下可以通过活塞上的通孔和/或单向阀在该两部分之间流动；活塞杆，活塞杆一端与该活塞连接，另一端延伸出该工作缸和该外缸；端盖组件，密封该外缸的一端；该工作缸的两部分中的一部分上与该流体或半流体介质储存腔之间设置有通孔；补偿阀，位于该工作缸的两部分中的另一部分上，以允许一定粘度的流体或半流体介质在该工作缸和该流体或半流体介质储存腔之间单向通过。
文档编号F16F9/14GK202371072SQ201120569190
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者于龙, 刘杰, 宫树森, 张雅心, 王庆, 程云艳, 赵澎, 郑召封, 饶军民 申请人:北京金自天和缓冲技术有限公司