具有减压装置的用于车辆悬架的液压减震器的液压压缩止动构件的制作方法

本发明通常涉及液压止动构件，其意旨用在液压减震器上，特别是用在适于车辆悬架的双管液压减震器上。更具体地，本发明涉及所谓的液压压缩止动构件，即配置成在减震器的压缩冲程期间工作的止动构件。

背景技术：

用于车辆悬架的双管液压减震器通常包括：外部圆柱形管；内部圆柱形管，其与外部圆柱形管同轴布置并且与后者即外部圆柱形管一起限定在其上部部分中填充有气体的环形腔室；杆，其与内部圆柱形管和外部圆柱形管同轴地延伸并从它们部分地突出；以及活塞，其可滑动地安装在内部圆柱形管中并附接到杆的底端。活塞将内部圆柱形管的内部体积分成扩展腔室和压缩腔室，它们均包含阻尼流体(通常为油)。活塞设置有第一对单向阀，即补偿阀和回弹阀，所述补偿阀在减震器的压缩冲程期间控制阻尼流体从压缩腔室到扩展腔室的流动，所述回弹阀在减震器的扩展冲程期间控制阻尼流体从扩展腔室到压缩腔室的流动。基阀组合件安装在减震器的底部上并且包括第二对单向阀，即压缩阀和吸入阀，所述压缩阀在压缩冲程期间控制阻尼流体从压缩腔室到环形腔室的流动，所述吸入阀在扩展(extension)冲程期间控制阻尼流体从环形腔室到压缩腔室的流动。通常情况下，用于车辆悬架的液压减震器还设置有：第一止动构件，其配置成在减震器的扩展冲程期间工作；以及第二止动构件，其配置成在减震器的压缩冲程期间工作。

以申请人名义的意大利专利申请第102015000008777号公开了一种用于液压减震器的液压压缩止动构件，特别是用于车辆悬架的双管液压减震器的液压压缩止动构件，其包括：杯形主体，杯形主体配置成安装在与杯形主体同轴的减震器的压缩腔室中；以及活塞，其配置成附接到与活塞同轴的减震器的杆的一端，以便当减震器靠近压缩冲程的行程终点位置时在杯形主体内滑动。杯形主体包括与减震器的内部圆柱形管分离的侧壁，和底壁，侧壁和底壁与活塞一起限定工作腔室，在所述工作腔室中，当活塞在工作腔室中朝向杯形主体的底壁滑动时，减震器的阻尼流体被活塞压缩。轴向通道设置在杯形主体的侧壁的内表面上，以便当活塞在工作腔室中朝向杯形主体的底壁滑动时允许阻尼流体轴向地流出工作腔室。轴向通道平行于杯形主体的纵向轴线延伸，并具有横截面，该横截面的面积沿着该轴线朝向杯形主体的底壁连续地减小。液压止动构件的活塞包括：圆柱形主体，其配置成附接到减震器的杆，并且具有比杯形主体的侧壁的内径小的外径；密封环，其围绕圆柱形主体轴向地可滑动地安装，并且布置成抵靠杯形主体的侧壁的内表面密封；以及第一和第二环形抵接元件，其轴向约束在圆柱形主体上，并且配置成沿任一方向轴向地限制所述密封环在所述圆柱形主体上的轴向滑动运动。密封环、第一抵接元件和第二抵接元件配置成使得当在减震器的压缩冲程期间密封环沿着杯形主体的侧壁的内表面滑动时，密封环抵靠第一抵接元件并且没有油从密封环的一侧流动到另一侧，而在减震器的扩展冲程期间，密封环抵靠第二抵接元件并且允许油从密封环的一侧流动到另一侧，即朝向杯形主体的工作腔室流动。

通过在杯形主体的侧壁的内表面上形成的轴向通道的特殊配置，包含在工作腔室中的油通过其可流出杯形主体的流动横截面的面积朝向杯形主体的底壁连续地减小，因此当减震器朝向压缩冲程的行程终点位置移动时由止动构件在减震器的杆上产生的阻尼力连续地并且逐渐地增加。

根据这种已知的解决方案，在杯形主体的底壁上还设置有多个通路，以便允许油从杯形主体的工作腔室流出以限制该腔室中的最大压力。这允许防止杯形主体的工作腔室中的压力达到可能危及止动构件的结构完整性的过大值。对于杯形主体的底壁中的通路而言，备选地或另外地，密封环中的适当尺寸的环形间隙可以执行限制杯形主体的工作腔室中的最大压力的功能。

杯形主体的底壁中的通路和/或密封环中的环形间隙从结构的观点来看是针对避免液压止动构件的工作腔室中的压力过度增加的问题的非常简单的解决方案。然而，这些解决方案不能有效地限制液压止动构件的工作腔室中的压力。杯形主体的底壁中的通路和密封环中的环形间隙均限定油路，该油路总是开放的并平行于杯形主体侧壁的内表面上的轴向通道延伸。沿着该油路的压降根据抛物线定律随着油流率的增加而增加，也就是说随着减震器的杆的速度增加而增加。因此，如果杆的速度非常高，则液压止动构件的工作腔室中的压力可能达到太高的值。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种适于液压减震器的液压压缩止动构件，特别是适于车辆悬架的双管液压减震器的液压压缩止动构件，其允许将液压止动构件的工作腔室中的油的最大压力有效地限制到预定值。

根据本发明，通过具有所附独立权利要求1所述特征的液压止动构件完全实现该目的和其它目的。

本发明的有利实施例在从属权利要求中指定，其主题将被视为形成以下说明书的一体和不可分割的部分。

简而言之，本发明基于提供在独立权利要求1的前序部分中指定类型的液压止动构件的理念，液压止动构件具有旁路管道，该旁路管道配置成将止动构件的工作腔室与置于所述止动构件的所述密封环上方的减震器压缩腔室的一部分连接，并且液压止动构件还包括减压阀，所述减压阀配置成只要所述工作腔室中的压力保持在给定阈值以下就保持所述旁路管道封闭，以及当工作腔室中的压力超过上述阈值时就打开所述旁路管道，从而允许通过该管道将油从止动构件的工作腔室排放到减震器的压缩腔室。

由于止动构件的这种配置，只要止动构件的工作腔室中的压力低于预定阈值，则旁路管道就保持封闭，因此油通过其可以流动离开杯形主体的唯一路径就是通过杯形主体的侧壁的内表面上的轴向通道。一旦工作腔室中的压力超过阈值，则减压阀开始打开。此时，如果止动构件的工作腔室中的油的压力趋于进一步增加，则减压阀的打开程度也增加，因此对于油而言更容易通过减压阀从杯形主体流出，这也有助于降低工作腔室中的压力。因此，通过使用具有流率-压力特性曲线的减压阀可以将工作腔室中的油压力保持在等于预定阈值的相对恒定的值，流率-压力特性曲线足够平坦，也就是说其中压力随着流率增加而略微增加。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从通过参考附图的非限制性示例给出的下面的详细描述而变得更加显而易见，其中：

图1是根据本发明实施例的用于车辆悬架的设置有液压压缩止动构件的双管液压减震器的轴向剖视图；

图2是图1所示减震器的内部圆柱形管的下部部分的放大比例的轴向剖视图；

图3是图1所示减震器的液压止动构件的分解视图；

图4是在减震器的压缩冲程的冲程终点位置处的图1所示减震器的液压止动构件的轴向剖视图；以及

图5是类似于图4的轴向剖视图，其中液压止动构件包括与图1至图4的液压止动构件不同类型的减压阀。

具体实施方式

在下面的说明书和权利要求书中，术语“轴向”和“轴向地”指代减震器的纵向轴线的方向，其也是液压止动构件的纵向轴线的方向。此外，诸如“上”和“下”的术语意旨指代图1中所示的减震器的布置，其中减震器的活塞安装在杆的底端处，因此在减震器的压缩冲程期间，杆和活塞向下移动，并且在减震器的扩展冲程期间向上移动。

在此将特别参照类似于上述意大利专利申请第102015000008777号中公开的液压压缩止动构件的配置来描述本发明。然而，从下面的说明书中将会清楚的是本发明也适用于与在此所述不同的液压压缩止动构件的配置。

首先参照图1和图2，用于车辆悬架的双管液压减震器总体以10示出，并且以本身已知的方式包括具有外部圆柱形管12和与外部圆柱形管12同轴的内部圆柱形管14的圆柱体，外部圆柱形管12和内部圆柱形管14包封在其上部部分中填充有气体的环形腔室16。减震器10还包括杆18，杆18与两个圆柱形管12和14同轴配置并且从它们部分地突出；以及活塞20，其可滑动地安装在内部圆柱形管14中，并附接到杆18的底端。活塞20将内部圆柱形管14的内部体积分成上部腔室22或扩展腔室以及下部腔室24或压缩腔室，所述腔室22和24包含阻尼流体。油通常用作阻尼流体，因此术语“油”将在下文中用于识别阻尼流体。然而，显然本发明不限于使用油作为阻尼流体。

活塞20以本身已知的方式设置有第一阀组合件26，第一阀组合件26包括一对单向阀，即补偿阀和回弹阀，所述补偿阀在减震器的压缩冲程期间控制油从压缩腔室24到扩展腔室22的流动，所述回弹阀在减震器的扩展冲程期间控制油从扩展腔室22到压缩腔室24的流动。第二阀组合件28(也为本身已知的类型)设置在减震器10的底部上，更具体地设置在内部圆柱形管14的底部上，并且包括一对单向阀，即压缩阀和吸入阀，所述压缩阀在压缩冲程期间控制油从压缩腔室24到环形腔室16的流动，所述吸入阀在扩展冲程期间控制油从环形腔室16到压缩腔室24的流动。减震器10的纵向轴线(也就是说，圆柱形管12和14以及杆18的纵向轴线)被指示为z。

根据本发明，减震器10设置有总体以30指示的液压止动构件，该液压止动构件配置成在减震器的压缩冲程期间工作，以便随着减震器朝向压缩冲程的行程终点位置移动而液压地消散悬架的动能。如图1和图2中所示，液压止动构件30置于内部圆柱形管14内(特别是在该管的底部上)的减震器的压缩腔室24中。

还参照图3，液压止动构件30基本上包括：杯形主体32，其附接到减震器的内部圆柱形管14并与其同轴地延伸；活塞34，其连接到杆18，优选以可释放的方式(例如通过螺纹联接)，并且布置成在杯形主体32中轴向地滑动以压缩杯形主体中包含的油。

杯形主体32在其顶端处是开放的，即朝向减震器的活塞20开放，并且包括与减震器的内部圆柱形管14分离的侧壁36，和底壁38。优选地，侧壁36和底壁38被制成分离的件并且例如通过压入配合和/或通过合适的保持装置而牢固地连接到彼此。根据所示实施例，侧壁36包括在与底壁38相对的侧上的第一壁部分36a或上壁部分，在与底壁38相同的侧上的第二壁部分36b或下壁部分38，以及连接上壁部分36a和下壁部分36b的第三壁部分36c或中间壁部分。上壁部分36a具有的外径基本上等于内部圆柱形管14的内径。上壁部分36a例如通过压配合和/或通过合适的保持装置牢固地连接到内部圆柱形管14。下壁部分36b具有的外径小于内部圆柱形管14的内径，因此也小于上壁部分36a的外径。因此(图2)在杯形主体32的下壁部分36b和减震器的内部圆柱形管14之间有环形通路40，环形通路40与压缩腔室24的在液压止动构件30的杯形主体32的底壁38下面的部分流体连通。中间壁部分36c具有多个径向开口42，多个径向开口42布置成使得包括在减震器的活塞20和液压止动构件的活塞34之间的压缩腔室24的部分与环形通路40连通，因此与置于减震器的内部圆柱形管14的底部上第二阀组合件28连通。

根据实施例，如附图中所示，多个轴向通道44设置在杯形主体32的侧壁36的内表面上，特别是设置在下壁部分36b的内表面上，并且也可能设置在中间壁部分36c的内表面上，以便当活塞34朝向底壁38移动时允许油轴向流出由下壁部分36b包封并且包括在活塞34和底壁38之间的腔室(以下称为工作腔室46)。轴向通道44平行于轴线z(与杯形主体32的纵向轴线重合)延伸，因此沿活塞34的运动方向延伸。轴向通道44具有其面积朝向底壁38连续减小的横截面。更具体地，轴向通道44具有例如线性地朝向底壁38连续减小的宽度(也就是周向方向上的尺寸)，并且还优选地具有例如线性地朝向底壁38连续地减小的深度(也就是径向方向上的尺寸)。因此油可通过其从工作腔室46流出的流动横截面随着活塞34在杯形主体32中朝向底壁38移动而连续地减小。流动横截面面积的减小导致在液压止动构件30的活塞34上产生的阻尼力逐渐增加，因此在活塞34附接到其的减震器10的杆18上产生的阻尼力逐渐增加。通过适当地限定轴向通道44的数量和/或横截面，因此可以获得由液压止动构件30产生的阻尼力作为活塞34在杯形主体32中的行程函数的给定变化定律。

如图3中所示，在杯形主体32的底壁38中，可以设置通路48，以允许油从杯形主体32流出，以在压缩冲程期间限制工作腔室46中压力的增加。

液压止动构件30的活塞34包括圆柱形主体50，圆柱形主体50其与杯形主体32同轴地延伸并且例如通过螺纹联接52连接到减震器的杆18，从而驱动地连接到杆18以便沿着轴线z运动。圆柱形主体50具有的外径小于杯形主体32的下壁部分36b的内径。活塞34还包括密封环54，该密封环54以本身已知的方式具有环形间隙54a。密封环54轴向地可滑动地围绕圆柱形主体50安装，并且布置成抵靠杯形主体32的下壁部分36b的内表面密封以在工作腔室的上端处封闭工作腔室46(其中术语“封闭”并不意味着流体密封的完全地封闭，因为油可以流动通过密封环54中的环形间隙54a)。

活塞34还包括一对环形抵接元件56和58，即上部抵接元件56和下部抵接元件58，上部抵接元件56位于密封环54的上方，即位于密封环的面朝减震器的活塞20的一侧上，而下部抵接元件58位于密封环54的下方，即位于密封环的面朝液压止动构件的工作腔室46的一侧上。由两个抵接元件56和58形成的组合件通过被接收在设置在圆柱形主体50中的相应周向槽64和66中的一对保持环60和62而轴向地约束到圆柱形主体50上。上部抵接元件56形成轴向抵接表面56a，其轴向向下面向，即朝向下部抵接元件58，在压缩冲程期间密封环54抵接抵靠该轴向抵接表面56a(图4)。下部抵接元件58包括上部部分68和下部部分70，密封环54围绕上部部分68安装，下部部分70具有的外径大于上部部分68的外径。下部抵接元件58的下部部分70形成肩部58a，其轴向向上面向，即朝向上部抵接元件56，在肩部58a上设置有多个突起72，在扩展冲程期间密封环54抵接抵靠该突起72。因此，密封环54可以在上部抵接元件56的轴向抵接表面56a和下部抵接元件58的突起72的上表面之间轴向移动。

根据本发明，液压止动构件30具有旁路管道，旁路管道配置成将工作腔室46与置于密封环54上方的减震器的压缩腔室24的部分连接。减压阀74布置在旁路管道中，并且配置成只要工作腔室46中的压力保持低于预定阈值就使该管道保持封闭，并且当工作腔室46内的压力超过该阈值时就打开该管道，从而允许将油从工作腔室46排放到压缩腔室24。

具体参照图4，在于此提出的实施例中，旁路管道和减压阀74设置在活塞34的圆柱形主体50中。更具体地，圆柱形主体50具有闭合的轴向空腔76，所述空腔通过附接(例如通过螺纹联接80)到圆柱形主体50的插塞78在其底部处封闭，即在其面向杯形主体32的底壁38的一侧上封闭。插塞78在其上表面上，即在其面向轴向空腔76的内侧的面上具有阀座82，阀座82通过轴向通孔84与工作腔室46流体连通。封闭构件86与阀座82相关联并且通常通过弹簧88推压阀座82，弹簧88例如被制成为圆柱形螺旋弹簧。在图1至图4中所示的实施例中，封闭构件86由球形成，而在图5所示的实施例中，封闭构件86具有圆锥形状的工作表面(即与阀座82配合的表面)。自然地，封闭构件86可以具有与附图中所示那些不同的形状。圆柱形主体50还具有多个孔90，这些孔例如被制成为径向孔。轴向空腔76经由孔90与置于密封环54上方的减震器的压缩腔室24的部分流体连通。因此，旁路管道由轴向孔84、轴向空腔76和孔90限定。

具体参照图4和图5，现在将描述液压止动构件30的操作。在减震器的压缩冲程期间(如图4和5中所示)，密封环54抵接抵靠上部抵接元件56的轴向抵接表面56a。当活塞34的密封环54开始沿着杯形主体32的下壁部分36b的内表面滑动时，包含在液压止动构件30的工作腔室46中的油被迫通过轴向通道44轴向流出该腔室。如上所述，当活塞34朝向杯形主体32的底壁38移动时，由轴向通道44形成的流动横截面的面积连续减小。因此，由液压止动构件30在活塞34上产生的阻尼作用连续增加并因此在减震器的杆18上产生的阻尼作用连续增加。一旦密封环54已经超过轴向通道44的底端，则油仍然可以经由杯形主体32的底壁38中的通路48(如果设置)流出杯形主体32，这些通路具有甚至小于轴向通道44的总流动横截面面积。当活塞34朝向杯形主体32的底壁38移动并且因此工作腔室46的体积减小时，工作腔室46中的压力增加。只要工作腔室46中的压力保持低于减压阀74的阈值(该阈值可以通过适当地限定弹簧88的预加载来设定)，则减压阀74就保持封闭，即封闭构件86继续保持阀座82封闭，从而防止油通过旁路管道从工作腔室46流动到密封环54上方的压缩腔室24的部分。另一方面，当工作腔室46中的压力超过减压阀74的阈值时，则封闭构件86开始从阀座82提升，从而允许油通过旁路管道从工作腔室46流动到密封环54上方的压缩腔室24的部分。

当减震器的运动反向时，即在扩展冲程期间，密封环54远离轴向抵接表面56a移动并抵靠下部抵接元件58的突起72的上表面进入抵接。因此油可通过密封环54的上表面和轴向抵接表面56a之间的间隙、通过密封环54与下部抵接元件的上部部分68的外表面之间的环形通路、以及通过密封环54的下表面和下部抵接元件58的肩部58a之间的间隙朝向工作腔室46流动。

自然地，在本发明的原理保持不变的情况下，实施例和结构细节可从纯粹通过非限制性示例的方式描述和示出的那些广泛地变化，从而不脱离如所附权利要求中限定的本发明范围。