耐压缩的震动吸收器活塞密封的制作方法
【专利说明】耐压缩的震动吸收器活塞密封
[0001]优先权声明
[0002]本非临时申请要求2013年5月2日递交的美国临时申请号61/818，558和2013年10月11日递交的美国临时申请号61/889，737的优先权，通过引用将它们的全文并入于此。
【背景技术】
[0003]液压伸缩的震动吸收器(shock absorber)是由填充有液压油的支承元件、精密管材、杆、阀和密封件构成的。活塞阀，更具体来说是阀体，将阀分成回弹侧和压缩侧并且控制回弹和压缩油流来提供受控的缓冲。阀体周围的密封元件或密封件被设计成使得绕过阀体的影响震动吸收器性能的油减到最少或者将其消除。由活塞阀两侧的油的压降产生的力通过活塞杆传递到车体，所述震动吸收器附接到所述车体。
[0004]活塞阀(也称作“笼阀(cage valve)”)相对于所有其他缓冲阀(damping valve)的独特之处在于密封元件，所述密封元件容纳在浮动保持器10与浮动盘11之间，并且所述密封元件通过在缓冲器压缩方向上抵抗弹簧13的液压力相对于阀体12运动以控制压缩缓冲力。图1示出了处于关闭位置的阀，图1A和4示出了处于打开位置的阀。具体来说，这些图中确定的浮动盘11被示出为分别处于关闭和打开位置上，分别实现了穿过阀体12的不同流动路径。在图1、1A和4中确定了压缩和回弹流动模式。
[0005]活塞阀或笼阀的独特之处还在于，能够通过直接螺纹连接到活塞杆的端部而使油从活塞阀的中心流到活塞杆14的端部而不需要紧固到活塞杆的另外的紧固件，即螺母、螺栓、螺钉等等。
[0006]图1、1A和2中示出的现有技术的密封元件15的设计具有圆形横截面，所述圆形横截面具有抵靠缸体壁16的单个小接触表面区域。该小接触区域没有提供与缸体壁的足够密封，并且随着时间的流逝会退化，导致密封能力不足和压力泄漏，这对震动吸收器产生负面影响。此外，圆形横截面的密封元件15在该密封元件的压缩过程中变形成椭圆形横截面，导致与缸体壁16具有单接触点。密封元件15在缸体中重复的往复运动造成该密封件在所述单接触点处的部分与缸体壁16摩擦并且过早磨损。随着密封元件15磨损，密封元件与缸体壁16之间形成的密封(即密封效力)减小，从而降低了震动吸收器的横截面的功能和效力。
【发明内容】
[0007]因此期望一种具有增大的密封表面区域的震动吸收器密封，以减小低速变化并且用于在回弹和压缩过程中增强震动吸收能力。
[0008]提供了一种用于震动吸收器的改进的密封元件，其通过改变密封元件的几何形状和配合以及密封元件与活塞载体和内缸体的接合方式减少了活塞密封元件与缸体壁之间的低速油泄漏。
[0009]在一个实施方式中，提供了一种震动吸收器，其包括具有第一腔室和第二腔室的缸体，其中第一腔室和第二腔室中的至少一个包含流体。活塞配置成用于在缸体内往复移动，并且限定了至少一个通孔用于使流体能够在第一与第二腔室之间运动。浮动盘和浮动保持器分别可移动地连接到所述活塞，所述浮动盘和浮动保持器在该浮动盘与浮动保持器之间限定了一空间，该空间具有一横截面积。密封元件位于所述空间中并且具有与所述空间的横截面积相等的横截面积，其中在所述活塞往复移动过程中，所述密封元件的整个表面与缸体的内壁接合并与缸体的内壁形成密封。
[0010]在另一个实施方式中，提供了一种震动吸收器，其包括具有第一腔室和第二腔室的缸体，其中第一腔室和第二腔室中的至少一个包含流体。活塞具有分隔所述第一腔室和第二腔室的阀体，所述活塞被配置成在缸体内往复移动，所述阀体限定了至少一个通孔用于使流体能够在所述第一与第二腔室之间运动。浮动盘和浮动保持器分别可移动地连接到所述阀体，其中所述浮动盘和浮动保持器在该浮动盘与浮动保持器之间限定了一空间。密封元件位于所述空间中并且具有正方形横截面，其中密封元件的整个第一表面与浮动盘和浮动保持器的至少一个内表面接合，并且在活塞的往复移动过程中，密封元件的整个第二表面与缸体的内壁接合并与缸体的内壁形成密封。
【附图说明】
[0011]图1是具有现有技术设计的震动吸收器的局部横截面；
[0012]图2是图1的震动吸收器的局部横截面，示出了处于关闭位置上的震动吸收器；
[0013]图3是现有密封元件的透视图；
[0014]图4是本密封元件的一实施方式的透视图；
[0015]图5是浮动盘、图4的密封元件和浮动保持器的放大分解透视图；
[0016]图6是包括图4的密封元件的震动吸收器的局部横截面视图；以及
[0017]图7(a)_7(f)绘出了密封元件的另外的实施方式的竖直的横截面。
【具体实施方式】
[0018]参见图1-7 (f)，为了提高本密封元件的密封能力和效力，提供了与缸体壁抵靠的更大表面区域。不是圆形密封元件或具有圆形(circular or round)横截面的密封元件的单点接触，而是使用抵靠缸体壁的平坦表面来增加密封元件与缸体壁之间的滑动表面接触，从而增强在密封元件与缸体壁(图4)之间形成的密封。具体地，本密封元件优选地具有正方形横截面以增强密封元件与缸体壁之间的密封，正如下面所述的。应该意识到的是，该密封元件可具有包括用于增强密封元件与缸体壁之间的表面接触的平坦表面的多种不同的横截面，并提高其密封能力。具有带有平坦接触表面的横截面的密封元件的示例是四边形或多边形形状的密封元件包括梯形、长方形或正方形形状的密封元件(图5)。此外，如图7中所示，应该意识到的是，密封元件可以具有三角形形状的横截面或可以使用提供平坦表面以与缸体壁14抵靠并与缸体壁14形成密封的任何多边形形状。
[0019]如图5-6中所示，震动吸收器20包括活塞阀22，所述活塞阀22具有由弹簧27偏压的阀体24，使得在震动吸收器回弹和压缩过程中阀体在缸体26内往复。阀体24包括密封组件25，该密封组件25具有浮动盘28、浮动保持器30和密封元件34，其中所述盘和所述保持器相对于彼此移动而且还相对于缸体26移动，并且在它们之间限定了空间32用于保持本密封元件，比如具有正方形横截面的密封元件34。密封元件34优选地是由丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber，NBR)制成的并且具有 90 计不硬度(durometer hardness)。应该意识到的是，密封元件34可以由任何合适的材料制成，包括但不局限于NBR、HNBR、氟橡胶(Viton)、托朗(Torlon)、PTFE、尼龙、迭尔林(Delrin)或者任何其他合适的聚合物、弹性或超弹性材料。还应该意识到的是，本密封元件可以具有任何合适的硬度。
[0020]在震动吸收器20的回弹和压缩过程中，密封元件34接触缸体26的