专利名称：双通道液压滑柱支座和包括其的车辆悬架系统的制作方法
技术领域：
下面所披露的内容总体上涉及车辆悬架系统并且更具体地涉及用于配置在车辆悬架系统内的双通道液压滑柱支座的实施方式。
背景技术：
已经广泛地设计了车辆滑柱组件以优化车辆操纵(例如，以连续地维持车轮和道路之间的摩擦接触)，同时也使车身免受当车辆在不平坦的路面上行使时产生的振动力。尽管这样，但是当车辆在相对光滑的道路上行使时以及当路面和/或胎-轮组件中的小缺陷形成相对低振幅的扰动时，已知为光滑道路抖动(“SRS”)的情形会发生，其中所述相对低振幅的扰动通过车辆的滑柱组件传递到车身。尽管通常在消弱当车辆在相对粗糙的道路上行使时所产生的较高振幅的振动力方面是有效的，但是，由于在经受SRS的相对低振幅的振动力特性时例如在垂直SRS特别地垂直位移等于或小于大约1-4毫米(mm)的情形中产生的静态阻力和摩擦力，包含在常规滑柱组件内的部件(例如，液压减震器)会完全地、间歇地、或者部分地卡死(也就是，锁定在适当位置)。因此，传统的滑柱组件通常在使车辆免受在SRS事件期间产生的振动力方面是无效的。尽管弹性滑柱支座(例如，在金属环内的橡胶垫)能布置在各滑柱组件的上端和车身之间以减少更大振幅振动力的传递，但是传统的弹性支座通常具有带有低阻尼的相对高的轴向刚度并且因此提供少的额外消弱与SRS相关联的低振幅振动力。因此存在对于提供适于与在消弱相对小垂直位移(例如，小于大约l_4mm的位移)方面是相对有效的车辆滑柱组件结合使用的滑柱支座的实施方式的持续需求。还期望这种滑柱支座的实施方式具有对于更大垂直位移(例如，超过大约l_4mm的位移)来说的更大的、渐进的轴向刚度并且具有相对大的径向刚度以当在更大的动态负荷下操作时给予车辆最佳的乘坐和操纵特性。进一步期望这种滑柱支座的实施方式是可耐用的和易于制造的。结合伴随的
和该背景技术，通过随后的具体实施方式
以及随附的权利要求，本发明的其它所期望的特征和轮廓将变得是显而易见的。
发明内容
提供双通道液压滑柱支座的实施方式。在一种实施方式中，双通道液压滑柱支座包括外弹性模块和安装在外弹性模块中的内液压模块。内液压模块构造成在双通道液压滑柱支座的轴向位移小于阈值值时以活动的阻尼模式操作并且在双通道液压滑柱支座的轴向位移大于所述阈值值时以基本上不活动的阻尼模式操作。还提供车辆悬架系统的实施方式。在一种实施方式中，车辆悬架系统包括滑柱组件和双通道液压滑柱支座。双通道液压滑柱支座包括构造成安装到车身的外弹性模块，和安装在外弹性模块中并连接到滑柱组件的内液压模块。内液压模块构造成在双通道液压滑柱支座的轴向位移小于阈值值时以活动的阻尼模式操作并且在双通道液压滑柱支座的轴向位移大于所述阈值值时以基本上不活动的阻尼模式操作。
本发明还提供如下方案
1. 一种双通道液压滑柱支座，包括外弹性模块；和
安装在外弹性模块中的内液压模块，所述内液压模块构造成对于双通道液压滑柱支座的轴向位移小于阈值值来说以活动的阻尼模式操作，而对于双通道液压滑柱支座的轴向位移大于所述阈值值时以基本上不活动的阻尼模式操作。2.如方案1所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，所述阈值在大约1毫米和大约4毫米之间。3.如方案1所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，双通道液压滑柱支座的轴向负荷一位移轮廓大体上由在预定轴向位移范围内的分段函数来表征。4.如方案3所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，所述分段函数包括第一基本上线性的段；和
在所述第一基本上线性的段之后的额外的段，所述额外的段中每个的斜率大于所述第一基本上线性的段的斜率。5.如方案4所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，所述第一基本上线性的段的斜率主要由内液压模块的轴向刚度确定。6.如方案5所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，所述额外的段的斜率主要由外弹性模块的轴向刚度确定。7.如方案1所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，双通道液压滑柱支座的轴向位移主要由以下组成(i)对于双通道液压滑柱支座的轴向位移小于所述阈值值内液压模块的偏移；和(ii)对于双通道液压滑柱支座的轴向距离大于所述阈值值外弹性模块的偏移。8.如方案1所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，当处于活动的阻尼模式时，内液压模块的轴向刚度小于外弹性模块的轴向刚度。9.如方案1所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，内液压模块包括液压活塞，所述液压活塞构造成当内液压模块处于活动的阻尼模式时相对于外弹性模块平移。10.如方案9所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，其还包括固定地连接到液压活塞并且构造成随其共同移动的行程限制器。11.如方案10所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，双通道液压滑柱支座通常居于设计位置，并且包括限位挡块，当双通道液压滑柱支座居于所述设计位置时所述限位挡块与所述行程限制器间隔开一轴向间隙。12.如方案11所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，当双通道液压滑柱支座的轴向位移基本上等于所述阈值值时所述行程限制器接合所述限位挡块。13.如方案11所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，外弹性模块还包括外插入件；
中间插入件；和
布置在外插入件和中间插入件之间并且具有容纳内液压模块的中心开口的主弹性元件。14.如方案13所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，限位挡块从主弹性元件
4轴向延伸接近内液压模块。15.如方案13所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，内液压模块还包括布置在中心开口内并且连接到活塞的内缸；和
从内缸朝着外弹性模块的中间插入件延伸的第一隔膜组件和第二隔膜组件，第一隔膜组件和第二隔膜组件构造成是弯曲的以适应内缸的轴向平移移动。16.如方案15所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，其还包括在内液压模块内的第一流体连接的液压室和第二流体连接的液压室；和
从中间插入件朝着内缸延伸并且大体上分割开第一流体连接的液压室和第二流体连接的液压室的弹性衬套。17.如方案16所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，第一流体连接的液压室和第二流体连接的液压室通过孔、惯性通道、或它们的组合流体连接。18.如方案13所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，限位挡块覆盖中间插入件。19. 一种双通道滑柱支座，包括具有第一轴向刚度的外模块；
安装在外模块中并且具有小于第一轴向刚度的第二轴向刚度的内模块；和固定地连接到内模块并且通常从外模块偏移一轴向间隙的行程限制器，行程限制器构造成在双通道滑柱支座的预定轴向位移之后接合外模块从而限制内模块的运动的轴向范围，并且给予双通道滑柱支座具有至少部分地由分段函数表征的轴向负荷-位移轮廓。20. 一种用在具有车身的车辆上的车辆悬架系统，所述车辆悬架系统包括滑柱组件；和
双通道液压滑柱支座，包括构造成安装到车身的外弹性模块；和
安装在外弹性模块中并且连接到滑柱组件的内液压模块，内液压模块构造成当双通道液压滑柱支座的轴向位移小于阈值值时以活动的阻尼模式操作并且当双通道液压滑柱支座的轴向位移大于所述阈值值时以基本上不活动的阻尼模式操作。
下面将结合下面的附图描述本发明的至少一个例子，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且
图1是根据示范性实施方式的包括安装在滑柱组件和车身(部分地示出)之间的双通道液压滑柱支座的车辆悬架系统的剖视图2和3分别是图1中所示的示范性双通道液压滑柱支座的经组装的和分解的剖视
图4、5和6是分别处于正常或设计位置、处于第一向上偏移位置和处于第二向上偏移位置的双通道液压滑柱支座的剖视图7是轴向位移(水平轴)与负荷(垂直轴)的曲线图，示出了图1-6中所示的双通道液压滑柱支座的示范性轴向负荷-位移轮廓；和
图8是处于向下偏移位置的双通道液压滑柱支座的剖视图。
具体实施例方式下面的具体实施方式
在本质上仅仅是示范性的并且不旨在限制本发明或本发明的应用和使用。此外，不旨在受到在前面的背景技术或下面的具体实施方式
中呈现的任何理论的限制。如同这里所出现的那样，术语“滑柱”、短语“滑柱组件”，以及类似术语和短语被广泛地用来包括使车辆或其它宿主对象免受振动输入力的结构元件或结构元件的装配件。尽管下面结合包括特定类型的滑柱组件的示范性车辆悬架系统描述，但是强调的是，双通道液压滑柱支座的实施方式能用在包括各种其它滑柱组件，诸如双叉形杆悬架组件和阻尼元件的多种车辆悬架系统内。图1是包括安装在车身12 (部分地示出)和滑柱组件14之间的双通道液压滑柱支座10的车辆悬架系统的剖视图。在这个特定实施例中，滑柱组件14呈现为包括围绕减震器18布置的盘簧16的麦弗逊式(MacPherson-style)悬架的形式。减震器18包括主缸20以及具有下端部分M和上端部分26的活塞杆22，所述下端部分M可滑动地安装在缸20的孔内；所述上端部分沈从缸20向上延伸，通过盘簧16，并且通过设置在滑柱支座10中的中心开口。在它的终端处，活塞杆22的上端部分沈通过锁紧螺母28固定到滑柱支座10。限位挡块30围绕活塞杆22的中间部分布置并且邻接环形帽构件32，其继而邻接包含在液压滑柱支座10内的下部部件(也就是，行程限制器100，将在下面描述)。上弹簧隔离器35(例如，部分接触的环形隔离橡胶元件)围绕液压滑柱支座10的下部部分布置，陷在弹簧16的上绕线和上弹簧座34之间。下弹簧座隔离器37 (例如，部分接触的环形隔离橡胶元件)类似地陷在弹簧16的下绕线和下弹簧座36之间。波纹管38 (通常也称作“灰尘盖”或“悬架罩”)布置在减震器18的上端部分上在环形帽构件32和下弹簧座36之间以防止灰尘和其它碎屑进入到缸20中。最后，环形支承结构41接合包含在滑柱支座10内的部件(例如，外插入件48，将在下面描述)的下侧以在滑柱组件14的操作期间允许上弹簧座34 (图1)，并且因此允许盘簧16的上端(图1)相对于滑柱支座10和车身12转动。盘簧16压缩在上弹簧座34和下弹簧座36之间。当装配有滑柱组件14的车辆在不平坦的路面上行使时，盘簧16还动态地压缩或伸展以提供相对顺从的轴向运动，其然后以众所周知的方式受到减震器18的阻尼。然而，如同在称为“背景技术”的前述部分中所解释的那样，当车辆在相对光滑的道路上行使时以及当道路中的小缺陷和/或轮的不平衡形成相对低振幅的扰动时(通常被称作“光滑路抖动”或者更简单地“SRS”的情形)，静态阻力和摩擦力能使减震器18部分地或间歇地卡死(也就是，锁定在适当位置处)，其中所述相对低振幅的扰动传递通过滑柱组件14并且到达车身。当与滑柱组件14串联地连接时，通过为SRS的较小的垂直位移特性(例如，等于或小于大约l_4mm的垂直输入)提供足够的轴向阻尼，双通道液压滑柱支座10有效地减少低振幅的振动力到车身的传递。同时，液压滑柱支座10为较大的垂直位移(例如，超过大约l_4mm的垂直位移)提供渐进的轴向刚度。当滑柱支座10在这些较大的位移下变硬时，减少滑柱支座10中的阻尼，并且然后由减震器18提供轴向阻尼，因为力现在足以克服减震器18典型的静态阻力和摩擦干涉。在这些较大的位移下，依靠用于阻尼同时提供相对大的径向刚度的减震器18在更大的动态负荷下给予最佳乘坐和操纵特性。下面将会结合图7描述双通道液压滑柱支座10提供这种独特的、动态多阶段的轴向负荷特性的方式。
图2和3分别是经组装的和分解的剖视图，更详细地示出了双通道液压滑柱支座10。滑柱支座10包括两个主要功能模块，S卩，外弹性模块42和内液压模块44。外弹性模块42包括主弹性元件46，内支撑结构或中间插入件58以及具有环形本体50和径向安装凸缘52的外支撑结构或插入件48。主弹性元件46布置在外插入件48和中间插入件58之间。如同在图2和3中所示的那样，环形本体50的中间部分可以径向向内地倾斜并且将主弹性元件46保持在外插入件48内。主弹性元件46通常由耐用的弹性体诸如相对密实的橡胶制成；外插入件48和中间插入件58通常由相对刚性的材料诸如塑料、金属或合金制成。在一种实施方式中，外插入件48由金属或合金板冲压而成，中间插入件58由金属或合金铸造而成，而主弹性元件46模制到本体48和58。外凸缘52通常被制成包括多个周缘地间隔开的开口 M以有助于利用例如多个螺栓56或其它这种紧固件将外插入件48附接到车身12(图 1)。内液压模块44包括外环插入件64、弹性衬套62和内缸60。在所示的例子中，外环插入件64呈现为布置在(例如，压配合到)通过中间插入件58提供的中心开口内的刚性的、管状本体的形式；并且弹性衬套62呈现为模制到外环插入件64和内缸60的柔性的、环形本体(例如，耐用的弹性体)的形式。弹性衬套62从外环插入件64径向向内地延伸到内缸60的中间部分。这样，弹性衬套62分割开形成在内液压模块44内的上液压室和下液压室(也就是，液压室92和94)，如同下面更全面地描述的那样。围绕支座以围绕轴线Yc (支座的垂直轴线)成角度的方式前进，弹性衬套62的轴向长度可以变化，从而提供有利的性能诸如减少的轴向刚度和定向的径向刚度。主弹性元件46 (与中间插入件58和外插入件48 —起)，和弹性衬套62 (与外环插入件64和内缸60 —起)可以被制成为分立的模制组件并且然后在中间插入件58到外环插入件64的界面处附接(例如，压配合)在一起。可替换地，中间插入件58和外环插入件64可以在模制之前附接(例如，压配合)在一起，并且主弹性元件46和弹性衬套62随相关联的插入件一起可以经由单个橡胶模具来制造。如果需要，并且如在图2和3中的66处所示，完整的、中断的或多个刚性环形本体(通常被称作“比率板”)可以安装通过弹性衬套62或者嵌入在弹性衬套62内以增加弹性衬套62的径向与轴向的比率比值，并因此增加内液压模块44的径向与轴向的比率比值。如果使用多个比率板，则比率板围绕轴线Yc的成角度的定位将提供定向的径向刚度，对于某些车辆来说是有利的，本领域技术人员将会很容易地认识到其时机和需求。类似地，如同仅仅在图2中所示的那样，至少一个环形外比率板76能布置在主弹性元件46内在中间插入件58和外插入件48之间以增加主弹性元件46的径向与轴向的比率比值，并因此增加外弹性模块42的径向与轴向的比率比值。类似于比率板66，外比率板76能是环形地连读的、中断的、或者包括围绕轴线Yc战略地设置的分立本体，以获得有利的定向的轴向刚度性能。主弹性元件46被形成为包括多个渐进的加载特征或限位挡块。更具体地，弹性元件46的上部部分被形成为包括上主要限位挡块68和上次要限位挡块70 ；并且弹性元件46的下部部分被形成为包括下主要限位挡块72和下次要限位挡块74。主要限位挡块68和72可以呈现适于选择地阻止内液压模块44的轴向位移的任何形式，并且次要限位挡块70和74可以呈现用于限制外弹性模块42的轴向偏移的任何形式，如下面更全面地描述。在所示的例子中，上主要限位挡块68和下主要限位挡块72呈现第一和第二凸起唇缘或边沿的形式，所述第一凸起唇缘或边沿和第二凸起唇缘或边沿分别沿着主弹性元件46的上内周缘部分和下内周缘部分形成，并且分别结合到中间插入件58的上部部分和下部部分。下次要限位挡块74同样呈现凸起的唇缘或边沿的形式，所述凸起的唇缘或边沿围绕主弹性元件46的外周缘部分延伸并且结合到外插入件48的下端。最后，上次要限位挡块70包括弹性元件46的上截头圆锥形部分，其围绕环形本体50的内部部分延伸。在一优选实施方式中，限位挡块68、70、72和74与主弹性元件46 —体地形成为单个模制件。尽管为了清楚在图2和3中未示出，但限位挡块68、70、72和/或74可以包括城堡状件(castellation)以在双通道液压滑柱支座10的操作期间当被相邻的结构元件(也就是，行程限制器98和100，将在下面描述)接触和偏移时减少噪音的产生。除了外环插入件64，弹性衬套62和内缸60之外，内液压模块44还包括上隔膜组件80、下隔膜组件82、和容纳在室92和94内的液压流体(例如，乙二醇混合物)。隔膜组件80和82各自包括外安装环84、活塞86和柔性膜或隔膜88，其从外安装环84径向向内地延伸到活塞86以形成盘类本体。隔膜组件80和82可以是相同的或独特的模制组件。隔膜组件80和82的活塞86围绕内缸60的相对端部分固定地连接(例如，压配合)，同时隔膜组件80和82的外安装环84各自固定地连接(例如，压配合)在中间插入件58的内周缘表面内。当双通道液压滑柱支座10安装在车辆内时，内缸60附接到图1中所示的活塞杆22的上端部分；例如，如同在图2和3中所示的那样，可以提供通过内缸60的中心通道或孔90以容纳活塞杆22的上端部分，其可以以上面所描述的方式(例如，使用带螺纹的紧固件，诸如图1中所示的锁紧螺母观固定，夹持内缸60，行程限制器98和100，以及环形帽构件32捕获在活塞杆26的上端的肩部27和螺母观之间)固定到内缸60。在液压滑柱支座10的操作期间，内缸60因此与活塞杆22 (图1) 一起平移。当内缸60在内液压模块44内平移时，隔膜88弯曲以适应外安装环84和活塞86之间的相对轴向运动。弹性衬套62同样弯曲以适应内缸60和外插入件64之间的相对平移运动。如同上面所陈述的那样，上液压室92和下液压室94形成在内液压模块44内。上液压室92由中间插入件58、内缸60、弹性衬套62和上隔膜组件80限定的容积限定；并且下液压室94由中间插入件58、内缸60、弹性衬套62和下隔膜组件82限定的容积限定。如同前面所指出的那样，液压室92和94被弹性衬套62分割开并且通过一个或多个流动通道或孔流体地连接。在所示的例子中，具体地，液压室92和94通过形成在中间插入件58的内周缘部分中并且由外环插入件64限定的螺旋形惯性通道96流体地连接。在内液压模块44的平移运动期间，液压流体(在图2中示出)由活塞86驱迫通过惯性通道96并且在室92和94之间，从而导致阻尼。为了优化内液压模块44的阻尼特性，惯性通道96的形状、长度和横截面面积便利地选择成以水弹性衬套和支座领域的技术人员众所周知的方式调整行进通过惯性通道96的流体。尽管有以上描述，但是液压室92和94也能以各种其它方式流体连接。例如，在某些实施方式中，至少一个孔可以设置通过弹性衬套62和/或通过外插入件64以流体地连接液压室92和94并且因此经由液压活塞86的平移运动期间的粘滞损失以及上隔膜组件80、下隔膜组件82和弹性衬套62的相应偏移提供阻尼。在又一实施方式中，内液压模块44可以包括形成在模块44的不同部件中诸如在外环插入件64中的惯性通道。尽管为了清楚在图2和3中未示出，但内液压模块44可以包括一个或多个流体地连接在液压室92和94之间的卸压阀(通常也称作“泄放阀”)。例如，弹性衬套62能模制成包括旁通流动通道和至少一个通常居于闭合位置以大体上防止流体流过旁通流动通道的片式(flap-style)阀特征。当由于内液压模块44的突然的和显著的垂直速度(例如，如果车辆行使在坑洼上这可能发生)引起液压室(例如，下液压室94)内的压力超过预定阈值时，片式阀特征打开以使液压流体能从下液压室94流到上液压室92同时旁通通过孔或惯性通道96。在这种方式中，液压流体能从液压室94 (或室92)快速地排出以防止内部压力变得不合期望地高因此减少液压流体泄漏的可能性。在另一实施方式中，其它类型的卸压阀可以被使用并且可以被布置在内液压模块44内的其它位置处；例如，在又一实现中，提升式的卸压阀或其它卸压阀可以安装在设置通过外环插入件64的楔形空间内。继续参考图2和3，液压滑柱支座10还包括上行程限制器98 (也称作“回弹行程限制器”)和下行程限制器100。在所示的例子中，上行程限制器98呈现第一杯形垫圈的形式，其固定地安装到内缸60的从内液压模块44向上延伸的上端。下行程限制器100同样呈现第二杯形垫圈的形式，其固定地安装到内缸60的从内液压模块44的下面延伸的下端。在双通道液压滑柱支座10的操作期间，上行程限制器98与上主要限位挡块68和上次要限位挡块70协作以分别限制内液压模块44和外弹性模块42的向下的轴向偏移。类似地，下行程限制器100与下主要限位挡块72和下次要限位挡块74协作以分别限制内液压模块44和外弹性模块42的向上的轴向偏移。下面结合图4-7更全面地描述下行程限制器100与下限位挡块72和74协作以限制模块42和44的向上的轴向偏移的方式，并且下面结合图8描述上行程限制器98与上限位挡块68和70协作以限制模块42和44的向下的轴向偏移的方式。图4是处于正常或设计位置的双通道液压滑柱支座10的剖视图。如果需要，则主弹性元件46和弹性衬套62能模制成具有垂直偏差以抵消由于液压阻尼器18内的压力引起的静态的预先加载的影响。这样，当安装在车辆上时获得正常或设计位置。由于内衬套62的相当低的轴向刚度，垂直偏差优选为应用到内衬套62。类似地，上隔膜组件80和下隔膜组件82能被偏压在如已组装状态中，以致于当安装在车辆上时，获得设计位置。强调的一点是，液压滑柱支座10设计成使得内液压模块44在液压滑柱支座10的轴向位移小于预定阈值值时提供阻尼并且在液压滑柱支座10的轴向位移超过预定阈值值时变得相对地液压地不活动。当考虑液压滑柱支座10的向上的偏移或移位时，预定阈值大体上由当液压滑柱支座10处于设计位置时(在图4中由箭头102表示)使下行程限制器100的上表面与下主要限位挡块72间隔开的轴向间隙的宽度来确定。如同下面将更全面地描述的那样，内液压模块44提供非常适于在与SRS相关联的低水平振幅振动时能显著地阻尼的相对软的集中于中心的弹性比率。因此，通过选择处于设计位置时使下行程限制器100与下主要限位挡块72间隔开的轴向间隙的宽度以大体上对应于SRS的振动输入特性的振幅，液压滑柱支座10能被设计成有效地减少在SRS事件期间传递到车身的低振幅的振动力。作为一非限制性例子，当液压滑柱支座10处于设计位置时使下行程限制器100与下主要限位挡块72间隔开的轴向间隙的宽度，并且因此预定的阈值值，优选地选择成在大约Imm到大约4mm之间并且更优选地在大约1. 5mm和大约2. 5mm之间。在所示的例子中，具体地，在处于设计位置时使下行程限制器100与下主要限位挡块72间隔开的轴向间隙的宽度是大约2mm。图5是在液压滑柱支座10向上移位之后并且具体地在内液压模块44向上移位基
9本上等于阈值值(例如，2mm)之后双通道液压滑柱支座10的剖视图。如同在图5中能看到的那样，内缸60、上行程限制器98和下行程限制器100已经相对于外模块42向上移动，并且下行程限制器100现在接合下主要限位挡块72。如同上面所指出的那样，内液压模块44的轴向刚度明显小于外弹性模块42的轴向刚度。因此，当液压滑柱支座10从设计位置(图4)转变到图5中所示的部分偏移位置时，内液压模块44经历相对大的轴向移位，同时外弹性模块42几乎不经历轴向偏移。特别地，下行程限制器100和下主要限位挡块72的接合基本上阻止内缸60的进一步的向上行进。这样，在双通道液压滑柱支座10进一步向上移位时，下行程限制器100和下主要限位挡块72致使内液压模块44基本上是不活动的。而且，在这种方式中通过将内缸60和中间插入件58的相对轴向运动限制到液压滑柱支座10的全部位移范围的子组合，减少了放置在内液压模块44(并且，具体地，在弹性衬套62以及隔膜组件80和82)上的机械应变，增加了内液压模块44的耐用性，并且使液压流体泄漏的可能性最小化。图6是在滑柱支座10进一步向上偏移之后并且具体地外弹性模块42向上偏移之后双通道液压滑柱支座10的剖视图。如同前面所陈述的那样，当液压滑柱支座10从设计位置(图4)转变到图5中所示的部分向上偏移位置时下行程限制器100接合下主要限位挡块72。因此，从图5中所示的部分向上偏移位置，内缸60的进一步的向上运动(或者，更准确地，内缸60相对于中间插入件58的进一步的向上的平移运动)受到下行程限制器100和下主要限位挡块72的接合来大体上阻止。外弹性模块42的主弹性元件46因此需要偏移以允许液压滑柱支座10的超过阈值值(例如，2mm)的进一步的向上的轴向移位。因此，当从图5中所示的向上偏移位置转变到图6中所示的向上偏移位置时，液压滑柱支座10的轴向位移主要发生在外弹性模块42内。因此，对于液压滑柱支座10的轴向位移超过预定的阈值值(例如，2mm)来说，双通道液压滑柱支座10的总轴向刚度主要取决于外弹性模块42的轴向刚度。在这种方式中，外弹性模块42和内液压模块44在双通道液压滑柱支座10的操作期间协作以给予液压滑柱支座10独特的、轴向一负荷偏移轮廓，如同在下面结合图7更全面地描述的那样。图7是准静态的滑柱支座偏移(水平轴)与负荷(垂直轴)的曲线图，示出了代表双通道液压滑柱支座10的示范性的轴向负荷一位移曲线。图7中所示的和下面所描述的值仅仅作为例子提供并且在不同的实施方式中将不可避免地变化。如同在图7中能看到的那样，双通道液压滑柱支座10的静态的轴向负荷一位移轮廓在预定轴向位移范围内大体上以分段函数并且更具体地四个阶段的、分段函数为特征。在所示的实施方式中，分段函数的第一阶段(在图7中由第一基本上线性的段110表示)的范围是从Omm到大约2mm (阈值值)并且对应于液压滑柱支座10从设计位置(图1)到部分向上偏移位置(图5)的向上的轴向移位。如同上面所解释的那样，由于内液压模块44的相对低的轴向刚度，内液压模块44的轴向位移在轴向位移的这个初始范围内构成了液压滑柱支座10的总轴向位移的大部分(内液压模块44和外弹性模块42本质上起到两个串联阻抗的作用；并且，在准静态状况下起到两个串联的弹簧的作用)。因此，段110主要取决于内液压模块44的轴向刚度并且适当时通过液压支座的阻尼作用能调整内液压模块44的轴向刚度以使SRS的低振幅的振动特性消弱。同时，在液压滑柱支座10的轴向位移小于阈值值(例如，2mm)时，内液压模块44的径向与轴向的比率比值能选择成是相对的高以提供所期望的车辆乘坐和操纵特性。作为一非限制性例子，在液压滑柱支座10的轴向位移小于阈值值(例如，2mm)时，内液压模块44和外弹性模块42的组合作用可以提供大约150牛顿每毫米(N/mm)的垂直比率、大约l，500N/mm的径向比率、并且因此大约10:1的径向与轴向的比率比值。分段函数的第二阶段(在图7中由第二段111表示)表示由于下行程限制器100和下主要限位挡块72的初始接触并且限位挡块72初始压缩发生的非线性的比率转变区域。在示范性的实施方式中，准静态的轴向刚度由弹性衬套62的抗剪刚度和下主要限位挡块72的压缩刚度的平行弹性贡献来表征，下主要限位挡块72的压缩刚度然后与弹性元件46的抗剪刚度串联组合。这个第二阶段的范围是从大约2mm (阈值值)到大约2. 5mm。段111因此图示地表达这个非线性比率的转变区域。如同在图7中由线性的段114表示的那样，所述四-阶段、分段轮廓的第三阶段的范围是从大约2. 5mm到大约8mm并且对应于液压滑柱支座10从图5中所示的向上偏移位置到图6中所示的向上偏移位置的向上的轴向位移。在该分段轮廓的第三阶段期间，液压滑柱支座10的逐渐增加的轴向位移基本上是由于外弹性模块42的偏移(其中下主要限位挡块72和弹性衬套62的逐渐增加的位移有小部分贡献)。因此，段114主要取决于外弹性模块42的轴向刚度。外弹性模块42因此能被设计成提供渐进的轴向刚度和径向与轴向的比率比值以在对于轴向位移超过确定值(例如，2. 5mm)来说的更大的动态负荷下给予车辆所期望的乘坐和操作特性。作为限制性例子，内液压模块44和外弹性模块42可以设计成在液压滑柱支座10的轴向位移大于确定值(例如，2. 5mm)时提供大约700牛顿每毫米的垂直比率、大约2，000N/mm的径向比率、并且因此大约3:1的径向与轴向比率的比值。如同前面所陈述的那样，外弹性模块42的轴向刚度大于内液压模块44的轴向刚度；因此，段114的力-偏移的斜率大于段110的力-偏移的斜率。分段函数的第四和最后阶段(在图7中由第四段116表示)表示在双通道液压滑柱支座10转变超过图6中所示的向上偏移位置时下行程限制器100接合下次要限位挡块74之后发生的非线性比率的转变区域。在所示的例子中，在液压滑柱支座10经历大约8mm的轴向位移之后，下行程限制器100接触下次要限位挡块74。由于下行程限制器100和下次要限位挡块74的接合，所以需要明显更大的轴向负荷来引起液压滑柱支座10的进一步的向上的轴向位移。段116因此图示地表达在下行程限制器100和下次要限位挡块74接合之后进一步偏移液压滑柱支座10所需要的非线性的比率级(progression)。因此，前面已经提供了适于与在消弱与SRS相关联的低振幅的振动力方面有效的车辆滑柱组件结合使用的双通道液压滑柱支座的示范性实施方式。在上面所描述的示范性实施方式中，液压滑柱支座在垂直位移小于预定的阈值值(例如，位移等于或小于大约l-4mm)时提供相对软的准静态的作用于中心的轴向弹性比率，同时在垂直位移超过阈值值时也提供渐进的轴向刚度。在相对高的准静态屈从的区域期间，通过流体在顶部支座内的移动动作提供阻尼，否则对于震动不可行，在这些小的相对位移下部分地、间歇地或完全地卡死。此外，上面所描述的滑柱支座提供相对高的径向刚度以在更大的回转或转向动态负荷下操作时给予车辆所期望的乘坐和操纵曲线。而且，至少部分地由于内液压模块的受限的操作范围，上面所描述的示范性的滑柱支座是相对耐用的和不易于液压流体泄漏的。更进一步的好处是，上面所描述的示范性的滑柱支座是易于使用传统的制作方法制造的。
尽管前面的内容描述了与双通道液压滑柱支座10的向上的垂直位移相结合的示范性的轴向负荷-位移曲线，但将会认识到，液压滑柱支座10的向下的垂直位移也由类似的多阶段的分段的轴向负荷-位移轮廓来表征。进一步强调这点，图8示出了在完全向下偏移之后例如在例如大约7mm的向下轴向移位之后的双通道液压滑柱支座10。如同前面的下行程限制器100和下主要限位挡块72的情形那样，轴向间隙使上行程限制器98和上主要限位挡块68间隔开(在图4中由箭头118表示)。当内缸60在行程的第一范围上轴向向下运动时(例如，由于在液压滑柱支座10的初始向上移位之后的回弹)，上行程限制器98朝着上主要限位挡块68移动并且最终接触上主要限位挡块68。在这个运动范围内，内液压模块44以活动的模式操作并且很大程度上确定了液压滑柱支座10的轴向负荷一位移特性。再次，这个运动范围可以是0到大约2mm并且由图7中所示的段110图示地表示。在上行程限制器98接合上主要限位挡块68之后，内液压模块44被有效地停止活动，并且需要外弹性模块42的偏移以允许液压滑柱支座10的额外的轴向移位。短的非线性的转变区域由主要限位挡块68的初始偏移(由图7中的段111表示的分段轮廓的第二阶段)来表征。在分段轮廓的第三阶段上(在图7中由段114表示)，液压滑柱支座10的轴向负荷-位移特性主要取决于外弹性模块42的轴向刚度。作为例子，第三阶段范围可以从大约2. 5mm到大约7mm,并且大体上对应于图7中所示的线性的段114。如同在图8中所示的那样，在第三阶段的末端，上行程限制器98接触上次要限位挡块70，并且进一步的向下的轴向偏移由具有相对陡峭的斜率并且大体上对应于图7中所示的线性的段116的非线性的比率级来表征。尽管，在上面所描述的示范性的实施方式中，滑柱支座包括布置在外弹性模块内的内液压模块，但是，不必需总是这种情形。在另外的实施方式中，利用弹性和/或液压模块的其它组合能获得滑柱支座的独特的、多阶段的轴向负荷一偏移轮廓，只要滑柱支座包括(i)具有第一轴向刚度的外模块，( )安装在外模块中并且具有小于第一轴向刚度的第二轴向刚度的内模块，和(iii )固定地连接到内模块并且通常从外模块偏移开一轴向间隙的行程限制器。在这些实施方式中，行程限制器可以构造成在滑柱支座的预定的轴向移位之后接合外模块以限制内模块的运动的轴向范围并且因此给予滑柱支座具有至少部分由分段函数诸如上面结合图7所描述的分段函数来表征的准静态的轴向负荷一位移轮廓。尽管在前面的具体实施方式
中已经呈现了至少一个示范性的实施方式，但应当认识到存在多种变化。也应当认识到，一个或多个示范性的实施方式仅仅是例子，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或构造。相反，前面的具体实施方式
将为本领域技术人员提供用于实施本发明的示范性实施方式的便利的路线图。应当理解，在不脱离由随附权利要求所阐述的本发明范围的情况下可以对示范性实施方式中所描述的元件的功能和布置进行多种变化。
权利要求
1.一种双通道液压滑柱支座，包括外弹性模块；和安装在外弹性模块中的内液压模块，所述内液压模块构造成对于双通道液压滑柱支座的轴向位移小于阈值值来说以活动的阻尼模式操作，而对于双通道液压滑柱支座的轴向位移大于所述阈值值时以基本上不活动的阻尼模式操作。
2.如权利要求1所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，所述阈值在大约1毫米和大约4毫米之间。
3.如权利要求1所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，双通道液压滑柱支座的轴向负荷一位移轮廓大体上由在预定轴向位移范围内的分段函数来表征。
4.如权利要求3所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，所述分段函数包括第一基本上线性的段；和在所述第一基本上线性的段之后的额外的段，所述额外的段中每个的斜率大于所述第一基本上线性的段的斜率。
5.如权利要求4所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，所述第一基本上线性的段的斜率主要由内液压模块的轴向刚度确定。
6.如权利要求5所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，所述额外的段的斜率主要由外弹性模块的轴向刚度确定。
7.如权利要求1所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，双通道液压滑柱支座的轴向位移主要由以下组成(i)对于双通道液压滑柱支座的轴向位移小于所述阈值值内液压模块的偏移；和(ii)对于双通道液压滑柱支座的轴向距离大于所述阈值值外弹性模块的偏移。
8.如权利要求1所述的双通道液压滑柱支座，其特征在于，当处于活动的阻尼模式时，内液压模块的轴向刚度小于外弹性模块的轴向刚度。
9.一种双通道滑柱支座，包括具有第一轴向刚度的外模块；安装在外模块中并且具有小于第一轴向刚度的第二轴向刚度的内模块；和固定地连接到内模块并且通常从外模块偏移一轴向间隙的行程限制器，行程限制器构造成在双通道滑柱支座的预定轴向位移之后接合外模块从而限制内模块的运动的轴向范围，并且给予双通道滑柱支座具有至少部分地由分段函数表征的轴向负荷-位移轮廓。
10.一种用在具有车身的车辆上的车辆悬架系统，所述车辆悬架系统包括滑柱组件；和双通道液压滑柱支座，包括构造成安装到车身的外弹性模块；和安装在外弹性模块中并且连接到滑柱组件的内液压模块，内液压模块构造成当双通道液压滑柱支座的轴向位移小于阈值值时以活动的阻尼模式操作并且当双通道液压滑柱支座的轴向位移大于所述阈值值时以基本上不活动的阻尼模式操作。
全文摘要
本发明涉及双通道液压滑柱支座和包括其的车辆悬架系统，具体地，提供双通道液压滑柱支座的实施方式，还提供包括双通道液压滑柱支座的车辆悬架系统的实施方式。在一种实施方式中，双通道液压滑柱支座包括外弹性模块和安装在外弹性模块中的内液压模块。内液压模块构造成在双通道液压滑柱支座的轴向位移小于阈值值时以活动的阻尼模式操作并且在双通道液压滑柱支座的轴向位移大于所述阈值值时以基本上不活动的阻尼模式操作。
文档编号B60G13/08GK102384212SQ20111025646
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者K. 穆尔 J., L. 奥布利扎耶克 K., E. 萨奇塔 W. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司