本发明总体上涉及一种双管阻尼器组件。
背景技术：
车辆悬架系统通常包括弹簧部件和阻尼部件。通常，诸如金属片簧或螺旋弹簧的机械弹簧已经与在功能上平行安装的某种类型的基于粘性流体的阻尼机构结合使用。减震器与汽车悬架系统和其他车辆悬架系统结合使用，以吸收在运动期间发生的不需要的振动。为了吸收该不需要的振动，减震器通常连接在汽车的车身与悬架之间。
美国专利5,211,286中公开了一种这样的减震器组件。所述减震器组件包括主管，该主管设置在中心轴线上、在第一端与第二端之间延伸。主管限定在第一端与第二端之间之间延伸的用于容纳工作流体的流体腔室。外管设置在中心轴线上、与主管间隔开，并且在邻近第一端的封闭端与邻近第二端的开放端之间围绕主管延伸，并且在主管与外管之间限定补偿腔室。活塞可滑动地设置在流体腔室中，将流体腔室分成压缩腔室和回弹腔室。压缩腔室在第一端与活塞之间延伸。回弹腔室在活塞与第二端之间延伸。杆引导件设置在回弹腔室中、附接到主管的第二端和外管的开放端、并且限定至少一个通道，该至少一个通道(channel)被设置成在回弹腔室与补偿腔室之间流体连通，以允许工作流体在流体腔室与补偿腔室之间流动。活塞杆沿着中心轴线延伸穿过杆引导件并且附接到活塞，用于在压缩冲程和回弹冲程之间移动活塞。
技术实现要素：
本发明在其最广泛的方面上提供了一种双管阻尼器组件，该双管阻尼器组件通过减小作用在车辆上的力的峰值而具有提高的舒适性。另外，本发明提供了与较高加速度相关的力的减小。本发明还提供了一种在低频和高频下具有独立的调节和适当的阻尼器性能的双管阻尼器组件。
双管阻尼器组件包括压力速率(pressure rate)敏感系统，该压力速率敏感系统设置在回弹腔室中并且附接到杆引导件。压力速率敏感系统被设置成与杆引导件的至少一个通道、回弹腔室以及补偿腔室流体连通，用于在压缩冲程和回弹冲程期间调节工作流体穿过杆引导件在回弹腔室与补偿腔室之间的流动，以提供附加的阻尼。
附图说明
将容易理解本发明的其它优点，这是因为通过参考以下结合附图考虑的详细说明，本发明的其它优点将变得更好理解，其中：
图1是双管阻尼器组件的剖面立体图；
图2是双管阻尼器组件中的压力速率敏感系统的局部放大视图；
图3是非主动模式期间的压力速率敏感系统的局部放大视图；
图4是主动模式期间的压力速率敏感系统的局部放大视图；
图5是非主动模式期间的压力速率敏感系统和处于未被阻挡位置的分隔构件的局部放大视图；
图6是非主动模式期间的压力速率敏感系统和处于阻挡位置的分隔构件的局部放大视图；
图7是包括工作流体的流动的、主动模式期间的压力速率敏感系统的局部放大视图；以及
图8是包括工作流体的流动的、非主动模式期间的压力速率敏感系统和处于未被阻挡位置的分隔构件的局部放大视图。
具体实施方式
参照附图，其中，贯穿全部这些视图，相同的附图标记表示相应的部件，图1中总体示出了根据本发明的一种双管阻尼器组件20。
如图1总体所示，双管阻尼器组件20包括主管22，该主管具有大致筒形形状，设置在中心轴线A上并且在第一端24与第二端26之间延伸。主管22限定流体腔室28、30，该流体腔室28、30在第一端24与第二端26之间延伸，用于容纳工作流体。具有大致筒形形状的外管32设置在中心轴线A上、与主管22间隔开，并且在封闭端34与开放端36之间围绕主管22延伸。外管22的封闭端34被设置成与第一端24相邻，并且外管22的开放端36被设置成与第二端26相邻。外管32限定补偿腔室38，该补偿腔室38在主管22与外管32之间并且围绕中心轴线A环状地延伸。应当理解，双管阻尼器组件20可以包括安装环40，该安装环40具有大致圆形形状、设置在外管32的封闭端34处、并且附接到外管32的封闭端34，用于将外管32固定到车辆。
具有大致筒形形状的活塞42可滑动地设置在流体腔室28、30中，可沿着中心轴线A移动，将流体腔室28、30分成压缩腔室28和回弹腔室30。压缩腔室28在第一端24与活塞42之间延伸。回弹腔室30在活塞42与第二端26之间延伸。杆引导件44设置在回弹腔室30中并且附接到主管22的第二端26和外管32的开放端36，以关闭回弹腔室30和补偿腔室38。活塞杆46设置在中心轴线A上，并且沿着中心轴线A延伸穿过杆引导件44并且进入回弹腔室30到达远端48。活塞杆46在远端48处附接到活塞42，用于使活塞42在压缩冲程与回弹冲程之间沿着中心轴线A移动。压缩冲程被定义为活塞42和活塞杆46远离杆引导件44轴向地移动。回弹冲程被定义为活塞42和活塞杆46朝向杆引导件44轴向地移动。
活塞42具有回弹表面50和压缩表面52。回弹表面50设置在压缩腔室28中，面向第一端24。压缩表面52设置在回弹腔室30中，面向第二端26。活塞42限定包括一组内通路(passage)54和一组外通路56的多个通路54、56。该组内通路54被设置成与外通路56径向地间隔开。换言之，内通路54被设置成比外通路56更靠近中心轴线A。通路54、56在压缩表面50与回弹表面52之间延伸，彼此轴向地间隔开，用于允许工作流体在压缩冲程和回弹冲程期间流过通路54、56。具有至少一个盘的压缩阀58设置在活塞42的压缩表面52上，该盘具有大致圆形形状，该压缩阀58覆盖外通路56，用于在压缩冲程期间限制工作流体通过活塞42的流动，以在压缩冲程期间提供阻尼力。具有至少一个盘的回弹阀60设置在活塞42的回弹表面50上，该盘具有圆形形状，该回弹阀60覆盖内通路54，用于在回弹冲程期间限制工作流体通过活塞42的流动，以在回弹冲程期间提供阻尼力。
底阀62附接到主管22的第一端24、与压缩腔室28流体连通，用于在压缩冲程和回弹冲程期间控制工作流体从压缩腔室28到补偿腔室38的流动。底阀62限定多个管道(conduit)64，该多个管道被设置成流体连接在压缩腔室28与补偿腔室38之间，用于在压缩冲程和回弹冲程期间允许工作流体从流体腔室28、30向补偿腔室38流动。
杆引导件44包括主体66，该主体66具有大致筒形形状、设置在中心轴线A上、位于回弹腔室30中。杆引导件44附接到主管22的第二端26，以关闭回弹腔室30。主体66包括延伸部68，该延伸部68具有大致筒形形状、设置在回弹腔室30中、与主管22间隔开并且从主体66沿着中心轴线A向外延伸到终端。杆引导件44限定孔70，该孔70具有大致筒形形状、设置在中心轴线A上并且沿着中心轴线A延伸穿过主体66和延伸部68，用于容纳活塞杆46。杆引导件44还限定空腔72，该空腔72具有大致环形(circular)形状、设置在中心轴线A上、位于终端处并且与孔70流体连通。杆引导件44包括突出部74，该突出部74从主体66径向向外、围绕中心轴线A环状地延伸到外管32的开放端36，以关闭补偿腔室38。
杆引导件44的延伸部68限定第一通道76，该第一通道76被设置成与主体66相邻、与空腔72间隔开并且与回弹腔室30流体连通。第一通道76与中心轴线A成垂直关系地延伸穿过延伸部68，用于允许工作流体从回弹腔室30流过杆引导件44。杆引导件44的延伸部68限定第二通道78、80、82，该第二通道78、80、82与第一通道76间隔开、与回弹腔室30和补偿腔室38流体连通，用于允许工作流体从回弹腔室30流过杆引导件44且到达补偿腔室38。
如图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8中最佳示出的，根据本公开的双管阻尼器组件20包括压力速率敏感系统84，该压力速率敏感系统84设置在回弹腔室30中、附接到杆引导件44的延伸部68、并且与至少一个通道、回弹腔室30以及补偿腔室38流体连通，用于在压缩冲程和回弹冲程期间调节通过杆引导件44的工作流体的流动，以提供附加的阻尼。
压力速率敏感系统84包括壁86，该壁86具有大致筒形形状、设置在回弹腔室30中并且与主管22间隔开。壁86被固定到杆引导件44的延伸部68，并且平行于中心轴线A从延伸部68环状地向外延伸到壁端88，以在杆引导件44与壁端88之间限定隔室90、92。壁86包括凸缘94，该凸缘94从壁端88径向向内延伸到活塞杆46，以关闭隔室90、92。凸缘94限定至少一个入口96，该至少一个入口96与中心轴线A径向间隔开、延伸穿过凸缘94，用于允许工作流体流入到隔室90、92。凸缘94还限定至少一个出口98，该至少一个出口98被设置成与壁端88相邻并与入口96径向间隔开，用于允许工作流体离开隔室90、92。具有大致环形形状的限流阀100(例如，偏转止回阀或单向止回阀)设置在回弹腔室30中并且附接到凸缘94。限流阀100围绕中心轴线A延伸，以覆盖出口98，以限制流体从回弹腔室30到隔室90、92的流动。保持器101设置在回弹腔室30中、与凸缘94和限流阀100相邻、并且附接到压力速率敏感系统84，以通过将限流阀100夹在压力速率敏感系统84的凸缘94与保持器101之间来将限流阀100固定到压力速率敏感系统84。
具有大致筒形形状的分隔构件102设置在隔室90、92中，并且可沿着中心轴线A滑动，以将隔室90、92分成第一部分90和第二部分92。第一部分90在杆引导件44与分隔构件102之间延伸。第二部分92在壁端88与分隔构件102之间延伸。分隔构件102可在阻挡位置与未阻挡位置之间移动。当分隔构件102处于阻挡位置时，分隔构件102被设置成与凸缘94成抵接(abutment)关系，以防止工作流体流入到隔室90、92的第二部分92中。在分隔构件102设置在未阻挡位置时，分隔构件102被设置成与凸缘94间隔开，允许工作流体流入到第二部分92。如图3至图6最佳示出的，分隔构件102可以包括至少一个孔口103，该至少一个孔口103延伸穿过分隔构件102，以允许工作流体从隔室90、92的第一部分90流动到隔室90、92的第二部分92。在分隔构件102从未阻挡位置移动至阻挡位置的情况下，限流阀100可以设置在第二部分92中，并且与分隔构件102相邻，以保证分隔构件102的自由返回。
分隔构件102限定围绕分隔构件102延伸的槽104。由弹性体材料制成的密封件106设置在槽104中并围绕分隔构件102环状地延伸，与壁86成抵接关系，以将隔室90、92的第一部分90与隔室90、92的第二部分92隔离开。应当理解，代替弹性材料，密封件106可以由诸如但不限于金属或塑料的其他材料制成。
第二通道78、80、82包括第一段78，该第一段78设置在主体66的终端处、与第一通道76间隔开，并且与空腔72流体连通。第二通道78、80、82平行于中心轴线A从终端延伸到主体66，到达杆引导件44的延伸部68。第二通道78、80、82包括第二段80，该第二段80设置在杆引导件44的延伸部68中、与第一部分90流体连通、并且与中心轴线A成垂直关系地从第一部分90向外延伸并且远离所述延伸部68。第二通道78、80、82包括第三段82，该第三段82设置在杆引导件44的突出部74中，并且从第二段80朝向封闭端34向外延伸并且与第二段80和补偿腔室38流体连通，用于允许工作流体从回弹腔室30通过杆引导件44流到补偿腔室38。
具有大致环形形状和截头锥形横截面的安全阀108设置在隔室90、92的第一部分90中，邻接至少一个通道，以调节从流体腔室28、30到补偿腔室38的工作流体的流动。安全阀108可以在主动模式与非主动模式之间移动。如图4和图7最佳示出的，在安全阀108处于主动模式时，安全阀108沿着活塞杆46轴向并朝向凸缘94移动至以下位置：在该位置处，安全阀108与至少一个通道间隔开，以打开流体腔室28、30、至少一个通道和补偿腔室38之间的流体连通。因此，允许工作流体通过杆引导件44经由至少一个通道从回弹腔室30流到补偿腔室38。如图2和图3最佳示出的，当安全阀108处于非主动模式时，安全阀108沿着活塞杆46朝向杆引导件44轴向移动至以下位置：在该位置处，安全阀108被设置成与至少一个通道成抵接(abutment)关系，以关闭流体腔室28、30与补偿腔室38之间的流体连通。
弹性构件110设置在安全阀108与分隔构件102之间。弹性构件110在安全阀108与分隔构件102之间延伸，以在非主动模式下将安全阀108偏置成抵靠杆引导件44的至少一个通道并使安全阀108从主动模式移动至非主动模式。换言之，当安全阀108处于非主动模式时，弹性构件110将安全阀108偏置成抵靠至少一个通道，以切断回弹腔室30与补偿腔室38之间的流体流动。当安全阀108处于主动模式时，朝向壁86的壁端88压缩弹性构件110，并且弹性构件110能够使安全阀108从主动模式移动至非主动模式。另外，如图5、图6以及图8最佳示出的，弹性构件110还在阻挡位置使分隔构件102偏置成抵靠凸缘94，并且使分隔构件102从主动模式移动至非主动模式。换言之，当分隔构件处于阻挡位置时，弹性构件11094使分隔构件102偏置成抵靠凸缘，从而防止工作流体流入到隔室90、92的第二部分92中。当分隔构件102处于未阻挡位置中时，分隔构件102与凸缘94间隔开，朝向杆引导件44压缩弹性构件110。作用在安全阀108上的力的增大使得安全阀108保持关闭。另外，弹性构件110可以使分隔构件102从未阻挡位置返回到阻挡位置。优选地，弹性构件110是弹簧，该弹簧在安全阀108与分隔构件102之间围绕活塞杆46环状且螺旋地延伸。
压力速率敏感系统84通过相对于其在回弹腔室30中的增加的速度减小油压来减小传输到车身的高频冲击。压力速率敏感系统84可以在回弹冲程和压缩冲程期间来操作。来自道路的高频激励与阻尼器内部快速油压变化期间传递至车身的高加速度并行。对于所设计的工作流体压力变化速率，压力速率敏感系统84可以打开回弹腔室30与补偿腔室38之间的附加油路，允许工作流体取决于所使用的安全阀108的类型自由地或具有特定的限制地流动到补偿腔室38。因此，将减小主管22内部的压力，从而减小传输到车身66的力。
在操作中，非主动模式通常由于双管阻尼器组件20处于缓慢运动中引起，从而产生双管阻尼器组件20中的缓慢压力增加。在非主动模式期间，由于隔室90、92的第二部分92与回弹腔室30之间的高压差，工作流体从回弹腔室30流过凸缘94的入口96，到达压力速率敏感系统84的隔室90、92的第二部分92，将分隔构件102推向杆引导件44。因此，分隔构件102朝向杆引导件44压缩弹性构件110，从而推动将安全阀108抵靠杆引导件44和至少一个通道，防止工作流体流过第一通道76和隔室90、92的第一部分90到达补偿腔室38。换言之，在非主动模式期间，安全阀108抵靠第一通道76和杆引导件44，防止工作流体流过第一通道76。另外，分隔构件102例如朝向杆引导件44移动至未阻挡位置，允许工作流体流过凸缘94的入口96到达隔室90、92的第二部分92中。其后，弹性构件110将朝向凸缘94将分隔构件102推回。凸缘94的出口98允许工作流体从第二部分92流到回弹腔室30，以确保分隔构件102自由返回到阻挡位置。随着工作流体通过出口98离开第二部分92，可以由限流阀100和出口98限制工作流体的流动。换言之，来自压缩弹性构件110的力大于来自作用在安全阀108的上表面上的流体压力的力，从而防止在回弹腔室30与补偿腔室38之间的工作流体的流动。
主动模式通常由于双管阻尼器组件20以高加速度运动而引起。在主动模式期间，由安全阀108对第一通道76的流体流的高限制(相对于分隔构件102下方的第二隔室90、92中的工作流体压力)引起第一通道76中的工作流体压力的大幅增加。另外，由于入口96具有高限制，流体压力在分隔构件102下无法像在孔70和第一通道76中一样快地增大。响应于工作流体压力的大幅增加，安全阀108朝向凸缘94移动，从而打开第一通道76、隔室90、92的第一部分90以及补偿腔室38之间的流体连通，允许工作流体从回弹腔室30流到补偿腔室38。同时，降低了回弹腔室30中的工作流体压力。
应当理解，来自压力和弹性构件100的作用在安全阀108上的力的完全展开的打开点可以由第一通道76的限制、弹性构件110的压缩率和预加载、分隔构件102的直径、安全阀108的直径以及入口96的直径(或限制)来调节。这些参数的修改可能会影响压力速率敏感系统84的灵敏度。
显然，根据上述教导，对本发明的许多修改和变型是可能的，并且这些修改和变型可以以与具体描述不同的方式来实施，同时在所附权利要求的范围内。这些在先陈述应该被理解为涵盖本发明新颖性实践其实用性的任何组合。
本申请要求2017年4月24日提交的序列号为62/489,314的美国临时申请以及2018年3月29日提交的序列号为15/940,824的美国正式专利申请的权益，这两个专利申请的全部公开通过引用整体并入本文。