本公开总体涉及阻尼器。更具体地,本公开涉及具有多个外部安装的控制阀的阻尼器。
背景技术:
本部分提供与本公开相关的背景信息,该背景信息不一定是现有技术
车辆通常包括与悬架系统结合使用的阻尼器,以吸收驱动车辆时发生的振动。为了吸收振动,阻尼器通常连接在车辆的车身和悬架系统之间。活塞位于阻尼器内。活塞通过活塞杆连接到车身或车辆悬架。阻尼器还包括连接到悬架系统的阻尼器主体。当阻尼器被压缩或延伸时,活塞可限制阻尼流体在限定于阻尼器主体内的第一工作室和第二工作室之间的流动,以便产生抵消振动的阻尼力。通过进一步限制阻尼流体在阻尼器的第一工作室和第二工作室之间的流动,阻尼器可产生更大的阻尼力。
阻尼器通常包括一个或多个阀,这些阀在活塞的延伸和压缩运动期间控制流体的流动。当前的阻尼器设计包括阀块,该阀块在第一工作室和第二工作室、阀和蓄能器之间提供相互液压连接。此类设计通常使阻尼器体积庞大,并增加阻尼器的总成本。当前的阻尼器还具有进一步增加阻尼器的尺寸和成本的检查值。
技术实现要素:
本部分提供本公开内容的总体概述,并且并非是本发明的完整范围或其所有特征的完整公开。
根据本公开的一个方面,提供了一种阻尼器。阻尼器包括在第一内管端部和第二内管端部之间纵向延伸的内管。阻尼器包括可滑动地设置在内管内的活塞。活塞在内管内限定第一工作室和第二工作室。第一工作室纵向定位在活塞和第一内管端部之间,并且第二工作室纵向定位在活塞和第二内管端部之间。阻尼器还包括围绕内管设置的外管。外管在第一外管端部和第二外管端部之间纵向延伸。第一工作室被布置成与流体输送室流体连通,该流体输送室径向设置在内管和外管之间。阻尼器还包括定位在外管外部的收集器室。
阻尼器包括定位在第二内管端部处的进气阀组件。进气阀组件邻接外管以限定进气阀组件和第二外管端部之间的聚积室。聚积室被布置成与收集器室流体连通。进气阀组件包括第一中间室,该第一中间室设置成与聚积室和第二工作室流体连通。进气阀组件还包括第二中间室,该第二中间室设置成与聚积室和流体输送室流体连通。进气阀组件还包括第一进气阀和第二进气阀。在阻尼器的压缩行程期间,第一进气阀控制流体流过聚积室和流体输送室之间的进气阀组件。在阻尼器的延伸行程期间,第二进气阀控制流体流过聚积室和第二工作室之间的进气阀组件。
阻尼器还包括从外部安装到外管的第一控制阀和第二控制阀。第一控制阀具有被布置成与流体输送室流体连通的第一控制阀入口和被布置成与收集器室流体连通的第一控制阀出口。第二控制阀具有被布置成与第一中间室流体连通的第二控制阀入口和被布置成与收集器室流体连通的第二控制阀出口。因此,第一控制阀在延伸行程期间控制阻尼水平,并且第二控制阀在压缩行程期间控制阻尼水平。
因为第一进气阀和第二进气阀是内部进气阀组件的一部分,该内部进气阀组件定位在聚积室和第二内管端部之间的外管内部,而不是在第一外部安装的控制阀和第二外部安装的控制阀中,所以第一控制阀和第二控制阀可被制造得更小。有利的是,这导致阻尼器的包装尺寸的改进。
本文所公开的阻尼器设计适用于单管和双管阻尼器布置结构。在单管布置结构中,阻尼器包括浮动活塞,该浮动活塞可滑动地设置在进气阀组件和外管的第二端部之间的外管中。根据该布置结构,聚积室纵向地定位在进气阀组件和浮动活塞之间。加压室纵向定位在浮动活塞和外管的第二端部之间。加压室含有加压流体,该加压流体操作以将浮动活塞朝向进气阀组件偏置。
在双管布置结构中,阻尼器包括径向设置在内管和外管之间的中间管。中间管在邻接内管的第一端部的圆柱形外表面的第一中间管端部和邻接外管的内部圆柱形表面的第二中间管端部之间纵向延伸。因此,在中间管和外管之间限定储备室,并且在中间管和内管之间限定流体输送室。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选实施方案的说明性目的,而不是所有可能的实施方式,并且不旨在限制本公开的范围。
图1是根据本发明构造的并入悬架系统的车辆的图示;
图2是根据本发明构造的示例性单管阻尼器的前透视图;
图3是图2所示的示例性阻尼器的侧剖视图;
图4是图3所示的示例性阻尼器的放大侧剖视图,其中包括箭头,示出了在压缩行程期间通过阻尼器的流体流动路径;
图5是图3所示的示例性阻尼器的另一放大侧剖视图,其中包括箭头,示出了在延伸行程期间通过阻尼器的流体流动路径;
图6是图3所示的示例性阻尼器的示例性进气阀组件的前分解透视图;
图7是图3所示的示例性阻尼器的示例性进气阀组件的后分解透视图;
图8是根据本发明构造的示例性双管阻尼器的前透视图;
图9是图7所示的示例性阻尼器的侧剖视图;
图10是图9所示的示例性阻尼器的放大侧剖视图,其中包括箭头,示出了在压缩行程期间通过阻尼器的流体流动路径;
图11是图10所示的示例性阻尼器的另一放大侧剖视图,其中包括箭头,示出了在延伸行程期间通过阻尼器的流体流动路径;
图12是图9所示的示例性阻尼器的示例性进气阀组件的前分解透视图;
图13是图9所示的示例性阻尼器的示例性进气阀组件的后分解透视图;
图14是根据本公开构造的另一示例性阻尼器的局部侧剖视图,其中进气阀组件包括由弹簧板偏置的提升阀;并且
图15是根据本公开构造的另一示例性阻尼器的局部侧剖视图,其中进气阀组件包括由弹簧板和螺旋弹簧偏置的提升阀。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例性实施方案。在所有附图中,将尽可能使用相同的附图标记指代相同或相似的零件。
现在将参考附图更全面地描述示例性实施方案。提供了示例性实施方案,使得本公开内容将是彻底的,并且将充分地将范围传达给本领域的技术人员。阐述了众多具体细节(诸如特定部件、装置和方法的示例)以提供对本公开内容的实施方案的彻底理解。对于本领域技术人员来说显而易见的是,不需要采用特定的细节,示例性实施方案可以许多不同的形式来体现,并且这两者不应该被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中,未详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构以及众所周知的技术。
本文所用的术语仅用于描述特殊的示例性实施方案的目的,并不旨在是限制性的。如本文所用,单数形式“一个”、“一种”和“该”也可以旨在包括复数形式,除非上下文另外清楚地说明。术语“包含”、“包括”和“具有”是包含性的,因此指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件,但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。除非被具体地标识为执行顺序,否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行。还应当理解,可以采用附加的或代替性的步骤。
当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合到另一元件或层”、“连接到另一元件或层”或“联接到另一元件或层”时,其可直接在另一元件或层上、直接接合到另一元件或层、直接连接到另一元件或层或直接联接到另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。相比之下,当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到另一元件或层”、“直接连接到另一元件或层”或“直接联接到另一元件或层”时,可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如,“在…之间”与“直接在…之间”,“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所用,术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或多个的任何和所有组合。
尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。除非上下文明确指明,否则当用于本文时,术语诸如“第一”、“第二”和其他数值并不意味着序列或顺序。因此,在不脱离示例性实施方案的教导内容的情况下,下文所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
为了便于描述,在本文中可以使用空间相对术语(诸如“内部”、“外部”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等)来描述如图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。除了图中所描绘的取向之外,空间相对术语可以旨在涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件然后将被取向为在其他元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方的取向两者。该装置可以其他方式被取向(旋转90度或以其他方向取向),并且本文所用的空间相对描述符被相应地解释。
图1示出了根据本公开的并入悬架系统102的示例性车辆100。车辆100可由内燃机、电动马达、混合/电动动力系或其等同物驱动。车辆100包括车身104。车辆100的悬架系统102包括后悬架106和前悬架108。后悬架106包括适于操作性地支撑一对后车轮110的横向延伸的后车轴组件(未示出)。后车轴组件通过一对阻尼器112和一对螺旋形盘簧114操作性地连接到车身104。类似地,前悬架108包括支撑一对前车轮116的横向延伸的前车轴组件(未示出)。前车轴组件通过另一对阻尼器112和一对螺旋形盘簧118连接到车身104。在另选的实施方案中,车辆100可包括用于四个拐角中的每一者而不是前车轴组件和后车轴组件的独立悬架单元(未示出)。
悬架系统102的阻尼器112用于阻尼车辆100的非簧载部分(即,前悬架108和后悬架106以及前车轮116和后车轮110)和簧载部分(即,车身104)的相对运动。尽管将车辆100描绘为乘用车,但是阻尼器112可与其他类型的车辆一起使用。此类车辆的示例包括公共汽车、卡车、越野车辆、三轮车辆、atv、摩托车等等。此外,本文所用的术语“阻尼器”通常是指阻尼器,并且将包括减震器、麦克弗森支杆以及半主动悬架和主动悬架。
为了自动调整阻尼器112中的每一者,电子控制器120电连接到阻尼器112。电子控制器120用于控制阻尼器112中的每一者的操作,以便提供由车辆100的车身104的运动产生的适当的阻尼特性。电子控制器120可独立地控制阻尼器112中的每一者,以便独立地控制阻尼器112中的每一者的阻尼水平。电子控制器120可经由有线连接、无线连接或其组合电连接到阻尼器112。
电子控制器120可独立地调整阻尼器112中的每一者的阻尼水平、阻尼率或阻尼特性,以优化车辆100的骑乘性能。如本文所用,术语“阻尼水平”是指由每个阻尼器112产生的阻尼力,以抵消车身104的运动或振动。较高的阻尼水平可以对应于较大的阻尼力。类似地,较低的阻尼水平可以对应于较小的阻尼力。阻尼水平的调整在车辆100的制动和转弯期间是有益的,以抵消制动期间的制动下降和转弯期间的车身侧倾。根据本公开的一个实施方案,电子控制器120处理来自车辆100的一个或多个传感器(未示出)的输入信号,以便控制阻尼器112中的每一者的阻尼水平。传感器可以感测车辆100的一个或多个参数,诸如但不限于位移、速度、加速度、车辆速度、方向盘角度、制动压力、发动机扭矩、发动机每分钟转数(rpm)、油门踏板位置等。电子控制器120还可基于车辆100的驾驶模式来控制阻尼器112的阻尼水平。驾驶模式可包括运动模式和舒适模式。按钮(未示出)可以允许车辆100的驾驶员选择车辆100的驾驶模式。电子控制器120可基于按钮的致动来接收输入信号并相应地控制阻尼器112。
根据本公开的另一实施方案,电子控制器120基于外部道路状况(诸如雨、雪、泥等)来控制阻尼器112中的每一者的阻尼水平。在另一实施方案中,电子控制器120基于内部车辆状况(诸如燃料水平、车辆占用率、负载等)来调节阻尼器112中的每一者的阻尼水平。
尽管用单个电子控制器120示出了本公开,但是对于阻尼器112中的每一者利用专用电子控制器也在本公开的范围内。专用电子控制器可位于每个相应的阻尼器112上。另选地,电子控制器120可集成到车辆100的电子控制单元(ecu)中。电子控制器120可包括处理器、存储器、输入/输出(i/o)接口、通信接口和其他电子部件。处理器可执行存储在存储器中的各种指令,用于执行电子控制器120的各种操作。电子控制器120可通过i/o接口和通信接口来接收和发送信号和数据。在另一个实施方案中,电子控制器120可包括微控制器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)等。
图2和图3示出了具有单管布置结构的示例性阻尼器112。阻尼器112可以是车辆100的四个阻尼器112中的任何一个阻尼器。阻尼器112可任选地被配置为连续可变半主动悬架系统阻尼器112。阻尼器112含有流体。以举例的方式而非限制地,流体为液压流体或油。阻尼器112包括在第一内管端部156和第二内管端部157之间纵向延伸的内管122。活塞124可滑动地设置在内管122内。活塞124在内管122内限定第一工作室126和第二工作室128。第一工作室126和第二工作室128中的每一者均在其中容纳流体。第一工作室126纵向定位在活塞124和第一内管端部156之间,并且在活塞124的运动期间充当回弹室。第二工作室128纵向定位在活塞124和第二内管端部157之间,并且充当压缩室。第一工作室126和第二工作室128的体积基于活塞124的运动而变化。活塞124抵靠内管122的内部密封。
在例示的示例中,活塞124没有孔口或通道,使得不存在流体流过活塞124。换句话讲,第一工作室126中的流体不能穿过活塞124进入第二工作室128中,反之亦然。然而,在活塞124包括阀(未示出)以限制第一工作室126和第二工作室128内的高内部压力的情况下,替代配置是可能的。
阻尼器112包括活塞杆134。活塞杆134与纵向轴线同轴对准并限定纵向轴线。活塞杆134的一个端部连接到活塞124并与活塞124往复运动,而活塞杆134的相对端部包括附接配件135a,该附接配件被配置成连接到悬架系统102的部件或车辆100的车身104。
阻尼器112还包括围绕内管122环形设置的外管136,并且包括面向内管122并与内管122间隔开的内圆柱形表面129。在一些实施方案中,外管136围绕内管122同心地设置。外管136在第一外管端部137和第二外管端部139之间纵向延伸。活塞杆134通过第一外管端部137纵向向外延伸。外管136包括在第二外管端部139处的关闭部分145和从第一外管端部137延伸到在第二外管端部139处的关闭部分145的圆柱形部分147。任选地,附接配件135b安装到外管136的关闭部分145。附接配件135b以孔、环、螺纹柱或其他附接结构的形式提供,并且被配置成附接到车辆100的悬架系统102或车身104的部件。
阻尼器112还包括设置在内管122和外管136之间的流体输送室138。活塞杆134纵向延伸穿过导杆141,该导杆容纳在第一外管端部137内。在例示的实施方案中,整个导杆141被接纳在第一外管端部137内,而仅导杆141的一部分被接纳在第一内管端部156内。导杆141包括导杆通道143,该导杆通道被布置成与第一工作室126和流体输送室138流体连通并且在第一工作室126和流体输送室138之间延伸。换句话讲,流体输送室138被布置成经由导杆通道143与第一工作室126流体连通。
此外,阻尼器112包括附接到外管136的盖构件148。收集器室152限定在盖构件148和外管136之间。收集器室152定位在外管136的外部(即,径向向外)。收集器室152被布置成经由外管136中的第一端口140与流体输送室138流体连通。
在例示的示例中,收集器室152具有以小于或等于180度的弧149围绕外管延伸的有限圆周范围。换句话讲,在例示的示例中,收集器室152是沿外管136的一侧延伸的凹坑,并且因此能够与环形室区分开,环形室诸如由围绕外管136设置的另一个管形成的环形室。外管136具有在第一外管端部137和第二外管端部139之间纵向测量的外管长度ol,并且收集器室152具有在第一收集器端部151和第二收集器端部153之间纵向测量的收集器室长度cl。收集器室长度cl比外管长度ol短。换句话讲,收集器室152比外管136短,并且不沿外管136的整个长度延伸。
阻尼器112还包括具有进气阀座130的进气阀组件154,该进气阀座压配到第二内管端部157中。进气阀组件154设置在外管136内部,并且包括邻接进气阀座130的第一阀主体155a和与第一阀主体155a纵向间隔开的第二阀主体155b。第一进气阀主体155a和第二进气阀主体155b邻接外管136的内圆柱形表面129,以限定纵向定位在第一阀主体155a和第二阀主体155b之间的第一中间室159以及纵向定位在第二进气阀主体155b和第二外管端部139之间的聚积室162。第一进气阀主体155a形成第一中间室159和流体输送室138之间的分隔件,并且第二进气阀主体155b形成第一中间室159和聚积室162之间的分隔件。任选地,第一进气阀主体155a和第二进气阀主体155b可焊接、压接或胶合到外管136。
第一中间室159和聚积室162各自被布置成经由外管136中的第二端口142和第三端口144与收集器室152流体连通。另外参考图6和图7,第一进气阀主体155a包括延伸穿过第一进气阀主体155a的第一组进气通道158a和第一组进气孔口158b。第一组进气孔口158b围绕第一组进气通道158a周向布置(即,径向向外)。第二进气阀主体155b包括延伸穿过第二进气阀主体155b的第二组进气通道158c和第二组进气孔口158d。第二组进气孔口158d围绕第二组进气通道158c周向布置(即,径向向外)。进气阀组件154还包括与第一进气阀主体155a相邻的分度盘150,该分度盘限定纵向定位在分度盘150和第一进气阀主体155a的至少一部分之间的第二中间室169。
分度盘150包括第一组进气开口158e和第二组进气开口158f,它们在不同的周向位置处延伸穿过分度盘150。在例示的示例中,第一组进气开口158e相对于第二组进气开口158f以90度的周向间距被分度。第一组进气开口158e与第一进气阀主体155a中的第一组进气通道158a对准。第一组进气开口158e被设置成与第一组进气通道158a和第一中间室159流体连通并且被配置成在第一组进气通道158a和第一中间室159之间输送流体。第一组进气开口158e具有第一密封界面180a,该第一密封界面接触第一进气阀主体155a并抵靠该第一进气阀主体密封,使得第一组进气通道158a中的流体只能在第一中间室159和第二工作室128之间流动。由于分度盘150和第一进气阀主体155a之间的第一密封界面180a,流体不能经由第一组进气通道158a在第二中间室169和第二工作室128之间流动。
第二组进气开口158f与第二进气阀主体155b中的第二组进气通道158c对准。第二组进气开口158f被设置成与第二组进气通道158c和第二中间室169流体连通并且被配置成在第二组进气通道158c和第二中间室169之间输送流体。第二组进气开口158f具有第二密封界面180b,该第二密封界面接触第二进气阀主体155b并抵靠该第二进气阀主体密封,使得第二组进气通道158c中的流体只能在聚积室162和第二中间室169之间流动。由于分度盘150和第二进气阀主体155b之间的第二密封界面180b,流体不能经由第二组进气通道158c在第一中间室159和聚积室162之间流动。
第一组进气孔口158b允许第二中间室169和流体输送室138之间的流体连通。进气阀组件154还包括第一进气阀165a,该第一进气阀控制流体流过第二中间室169和流体输送室138之间的第一组进气孔口158b。在例示的示例中,第一进气阀165a是被动阀。更具体地,在例示的实施方案中,第一进气阀165a包括安装到第一进气阀主体155a的第一弹簧盘叠层167a。在操作中,第一弹簧盘叠层167a通过基于第二中间室169和流体输送室138之间的压差朝向和远离第一进气阀主体155a弯曲来打开和关闭第一进气孔口158b。第一进气阀165a充当单向阀,该单向阀准许流体仅在一个方向上从第二中间室169流动到流体输送室138。如下面将更详细地解释的,通过第一进气阀165a的这种单向流动发生在压缩行程期间,在压缩行程中,活塞124朝向进气阀组件154移动。
第二组进气孔口158d允许聚积室162和第一中间室159之间的流体连通。进气阀组件154还包括第二进气阀165b,该第二进气阀控制流体流过聚积室162和第一中间室159之间的第二组进气孔口158d。在例示的示例中,第二进气阀165b是被动阀。更具体地,在例示的实施方案中,第二进气阀165b包括安装到第二进气阀主体155b的第二弹簧盘叠层167b。在操作中,第二弹簧盘叠层167b通过基于聚积室162和第一中间室159之间的压差朝向和远离第二主体155b弯曲来打开和关闭第二进气孔口158d。第二进气阀165b充当单向阀,该单向阀准许流体仅在一个方向上从聚积室162和第一中间室159流动。如下面将更详细地解释的,通过第二进气阀165b的这种单向流动发生在延伸行程期间,在延伸行程中,活塞124远离进气阀组件154移动。
进气阀组件154可任选地包括与进气开口、进气通道和进气孔口158a-f分开的泄放通道(未示出)。泄放通道可设置在开槽盘(未示出)中,或者设置为第一进气阀主体155a和第二进气阀主体155b中的凹槽或通道。泄放通道可被调谐成在阻尼器112的压缩行程和延伸行程期间限制流体流过进气阀组件154。另选地或除了泄放通道之外,进气阀组件154可包括泄放盘或被动阀,以限制进气阀组件154两端的压差。
根据例示的实施方案,阻尼器112包括蓄能器160。在图2的例示的示例中,蓄能器160是活塞蓄能器。另选地,蓄能器160可包括气囊式蓄能器。在例示的示例中,蓄能器160设置在第二外管端部139内。蓄能器160的蓄能器室162含有流体。此外,蓄能器160包括浮动活塞161和加压室(例如,气体室)163。加压室163通过浮动活塞161与聚积室162密封地隔开。浮动活塞161可滑动地设置在进气阀组件154和第二外管端部139之间的外管136中。因此,聚积室162纵向定位在进气阀组件154和浮动活塞161之间。加压室163纵向定位在浮动活塞161和第二外管端部139之间。加压室163含有加压流体,诸如气体,该加压流体操作以将浮动活塞161朝向进气阀组件154偏置。在另选的实施方案中,蓄能器160可位于阻尼器112的外管136的外部。此类配置可用于提供包装灵活性。例如,使用外部安装的蓄能器160可减小阻尼器112的总长度。
阻尼器112包括从外部安装到外管136的第一控制阀164a和第二控制阀164b。在例示的示例中,第一控制阀164a和第二控制阀164b是双位螺线管致动的电动液压阀。然而,应当理解,可使用其他类型的主动(例如,电动)或被动(例如,机械)外部安装的阀。如将在下文更详细地解释,第一控制阀164a可操作以调节从流体输送室138到收集器室152的流体流动,并且第二控制阀164b可操作以调节从第一中间室159到收集器室152的流体流动。第一控制阀264a包括第一阀构件171a,该第一阀构件能够沿第一控制阀轴线va1在打开位置和关闭位置之间移动。第二控制阀264b包括第二阀构件171b,该第二阀构件能够沿第二控制阀轴线va2在打开位置和关闭位置之间移动。尽管其他配置也是可能的,但在例示的实施方案中,其中第一控制阀轴线va1和第二控制阀轴线va2彼此平行且纵向间隔开,并且垂直于活塞杆134的纵向轴线a布置。
电子控制器120可调节第一控制阀164a和第二控制阀164b,以便控制阻尼器112的阻尼水平。第一控制阀164a和第二控制阀164b可由提供给第一控制阀164a和第二控制阀164b的螺线管的输入电流来控制。电子控制器120产生输入电流,以便控制阻尼器112的操作和阻尼水平。第一控制阀164a和第二控制阀164b的螺线管可与电子控制器120电连接。此外,输入电流可在下限和上限之间变化,下限和上限对应于第一控制阀164a和第二控制阀164b的最小和最大限制位置(即,打开位置和关闭位置)。电子控制器120可通过控制第一控制阀164a和第二控制阀164b的限制程度来控制阻尼力或水平。具体地,电子控制器120可调节输入电流以改变第一控制阀164a和第二控制阀164b的限制。向第一控制阀164a和第二控制阀164b发送低电流可对应于低阻尼比或阻尼水平。类似地,向第一控制阀164a和第二控制阀164b发送高电流可对应于高阻尼比或阻尼水平。
第一控制阀164a具有被布置成与内管122和外管136之间的流体输送室138流体连通的第一控制阀入口170a,以及被布置成与收集器室152流体连通的第一控制阀出口172a。外管136中的第一端口140被布置成与流体输送室138和第一控制阀入口170a流体连通并且在流体输送室138和第一控制阀入口170a之间延伸。
第二控制阀164b具有被布置成与第一进气阀主体155a和第二进气阀主体155b之间的第一中间室159流体连通的第二控制阀入口170b,以及被布置成与收集器室152流体连通的第二控制阀出口172b。外管136中的第二端口142被布置成与第一中间室159和第二控制阀入口170b流体连通并且在第一中间室159和第二控制阀入口170b之间延伸。外管136中的第三端口144被布置成与收集器室152和聚积室162流体连通并且在收集器室152和聚积室162之间延伸。因此,蓄能器室162被布置成经由外管136中的第三端口144与收集器室152流体连通。
在阻尼器112的延伸(即,回弹)行程期间,第一控制阀164a可操作以响应活塞124朝向导杆141的运动来调节从流体输送室138到收集器室152的流体流动。在阻尼器112的延伸行程期间,第一控制阀164处于打开位置,以控制阻尼器112的回弹阻尼特性。具体地,可调节第一控制阀164a的开度以调整阻尼器112的延伸/回弹阻尼特性。在阻尼器112的延伸行程期间,第二控制阀164b处于关闭位置。因此,在延伸行程期间,不存在流体直接在第一中间室159和收集器室152之间的连通。
在压缩行程期间,第二控制阀164b可操作以响应活塞124朝向进气阀组件154的运动来调节从第一中间室159到收集器室152的流体流动。第二控制阀164b在阻尼器112的压缩行程期间处于打开位置,以控制阻尼器112的压缩阻尼特性。具体地,可调节第二控制阀164b的开度以调整阻尼器112的压缩阻尼特性。在阻尼器112的压缩行程期间,第一控制阀164a处于关闭位置。因此,在压缩行程期间,不存在流体直接在流体输送室138和收集器室152之间的连通。
在例示的示例中,第一控制阀164a和第二控制阀164b中的每一者均包括控制阀外壳168a、168b。每个控制阀外壳168a、168b的一部分被接纳在盖构件148内并延伸穿过盖构件148。尽管外管136中的第一端口140和第二端口142在图2中被示出为圆孔,但外管136中的第一端口140和第二端口142的形状和尺寸可基于控制阀外壳168a、168b的任何形状和尺寸。
在打开位置,第一控制阀164a允许流体输送室138和收集器室152之间的流体连通。更具体地,第一控制阀入口170a与流体输送室138流体连通,并且第一控制阀出口172a与收集器室152流体连通。第一阀构件171a允许第一控制阀入口170a和第一控制阀出口172a之间的选择性流体连通,并因此允许流体输送室138和收集器室152之间的选择性流体流动,这最终调节从第一工作室126到聚积室162的流体流动。
在打开位置,第二控制阀164b允许第一中间室159和收集器室152之间的流体连通。更具体地,第二控制阀入口170b与第一中间室159流体连通,并且第二控制阀出口172b与收集器室152流体连通。第二阀构件171b允许第二控制阀入口170b和第二控制阀出口172b之间的选择性流体连通,并因此允许第一中间室159和收集器室152之间的选择性流体流动,这最终调节从第二工作室128到聚积室162的流体流动。
进气阀组件154允许流体在聚积室162和第二工作室128之间的双向流动。在压缩行程期间,第一工作室126的体积随着活塞124朝向进气阀组件154移动而增加。进气阀组件154中的第一进气阀165a提供补偿流体流,其中聚积室162中的流体流过进气阀组件154,进入流体输送室138中,并且最终进入第一工作室126中以增加第一工作室126中的流体量。在延伸/回弹行程期间,第一工作室126的体积随着活塞124远离进气阀组件154移动而减小。进气阀组件154中的第二进气阀165b提供补偿流体流,其中聚积室162中的流体流过进气阀组件154并进入第二工作室128中以增加第二工作室128中的流体量。
现在将更详细地解释阻尼器112在回弹和压缩行程期间的操作。
参考图4,阻尼器112被示出为处于压缩行程中,该压缩行程在活塞124朝向进气阀组件154移动时发生。在压缩行程期间,由活塞杆134移位的第一工作室126中的流体的体积增加并且第二工作室128的体积减小。附加的流体流动被供应到第一工作室126以补偿第一工作室126的体积的增加。此外,在压缩行程期间,存在进入聚积室162中的流体净流,这使得浮动活塞161远离进气阀组件154移动,从而增加聚积室162的尺寸。由于第一工作室126中的活塞杆134的体积的增加,发生这种进入聚积室162中的流体的净流动。
在压缩行程期间,第一控制阀164a处于关闭位置,第二控制阀164b处于打开位置,并且活塞124朝向进气阀组件154移动。压缩流动路径p1限定在阻尼器112内部,其中第二工作室128中的流体流过第一进气阀主体155a中的第一组进气通道158a,流过分度盘150中的第一组进气开口158e,并且流入第一中间室159中。第一中间室159中的流体流向第二控制阀入口170b并穿过外管136中的第二端口142。来自第二控制阀入口170b的流体流向第二控制阀出口172b,因为第二控制阀164b处于打开位置并且来自第二控制阀出口172b的流体流入收集器室152中。来自收集器室152的流体经由外管136中的第三端口144流入聚积室162中。聚积室162中的流体流过第二进气阀主体155b中的第二组进气通道158c,流过分度盘150中的第二组进气开口158f,流过分度盘150和第一进气阀主体155a之间的第二中间室169,流过第一进气阀主体155a中的第一组进气孔口158b,流过流体输送室138,并且流过导杆通道143进入第一工作室126中,这在压缩行程期间体积增加。
参考图5,阻尼器112被示出为处于延伸/回弹行程中,该延伸/回弹行程在活塞124远离进气阀组件154移动时发生。在延伸/回弹行程期间,由活塞杆134移位的第一工作室126中的流体的体积减小,并且第二工作室128中的流体的体积增大。附加的流体流动被供应到第二工作室128以补偿第二工作室128的体积的增加。为了增加第二工作室128中的流体量,来自聚积室162的流体的一些部分流过进气阀组件154并进入第二工作室128中,使得延伸流动路径p2限定在阻尼器112内。此外,在延伸/回弹行程期间,存在离开聚积室162的流体净流,这使得浮动活塞161朝向进气阀组件154移动,从而减小聚积室162的尺寸。由于第一工作室126中的活塞杆134的体积的减小,发生这种离开聚积室162的流体的净流动。
在延伸/回弹行程期间,第一控制阀164a处于打开位置,第二控制阀164b处于关闭位置,并且活塞124远离进气阀组件154移动。第一工作室126中的流体经由导杆通道143流入流体输送室138中。然后流体输送室138中的流体流向第一控制阀入口170a并穿过外管136中的第一端口140。来自第一控制阀入口170a的流体流向单个控制阀164的出口172,因为第一控制阀164a处于打开位置,并且来自第一控制阀出口172a的流体流入收集器室152中。来自收集器室152的流体经由外管136中的第三端口144流入聚积室162中。最后,聚积室162中的流体流过进气阀组件154并进入第二工作室128中。具体地,聚积室162中的流体流过第二进气阀主体155b中的第二组进气孔口158d,流过第一中间室159,流过分度盘150中的第一组进气开口158e,流过第一进气阀主体155a中的第一组进气通道158a,并且流入第二工作室128中,这在延伸/回弹行程期间体积增加。
应当理解,外管136中的第二端口142定位在进气阀组件154中的第一中间室159中。另一方面,外管136中的端口140、142、144均不定位在第二中间室169中。因此,流体在压缩行程和延伸行程两者期间流过第一中间室159。在压缩行程中,流体经由第一进气阀主体155a中的第一进气通道158a和分度盘150中的第一进气开口158e进入第一中间室159,并且经由外管136中的第二端口142离开第一中间室159。在延伸行程中,流体经由第二进气阀主体155b中的第二进气孔口158d进入第一中间室159,并且经由分度盘150中的第一进气孔口158e和第一进气阀主体155a中的第一进气通道158a离开第一中间室159。相比之下,流体仅在压缩行程期间流过第二中间室169,其中流体经由第二进气阀主体155b中的第二进气通道158c和分度盘150中的第二进气开口158f进入第二中间室169,并且经由第一进气阀主体155a中的第一进气孔口158b离开第二中间室169。
图8和图9示出了具有双管布置结构的示例性阻尼器212。图8和图9所示的阻尼器212的元件中的许多与图2和图3所示的阻尼器112的元件相同或基本上相同,除非下文指出。实施方案之间共用的等同元件具有对应的附图标号,其中在图2和图3中使用100的附图标记,并且在图8和图9中使用200的相应附图标记。
图8和图9所示的阻尼器212不像图2和图3所示的阻尼器112那样具有浮动活塞161和加压室163。相反,图8和图9所示的阻尼器212具有中间管280,该中间管径向设置在内管222和外管236之间。中间管280在第一中间管端部282和第二中间管端部284之间纵向延伸。第一中间管端部282在第一内管端部256附近邻接内管222的外圆柱形表面,并且第二中间管端部284在收集器室252附近邻接外管236的内部圆柱形表面,使得流体输送室238限定在内管222和中间管280之间,并且储备室286限定在中间管280和外管236之间。第一工作室226被布置成经由第一内管端部256中的端口259与流体输送室238流体连通。
外管236包括第一端口240、第二端口242、第三端口244和第四端口246。外管236中的第一端口240被布置成与流体输送室238和第一控制阀入口270a流体连通并且在流体输送室238和第一控制阀入口270a之间延伸。外管236中的第二端口242被布置成与第一中间室259和第二控制阀入口270b流体连通并且在第一中间室259和第二控制阀入口270b之间延伸。外管236中的第三端口244被布置成与收集器室252和聚积室262流体连通并且在收集器室252和聚积室262之间延伸。最后,外管236中的第四端口246被布置成与收集器室252和储备室286流体连通并且在收集器室252和储备室286之间延伸。任选地,中间管280可包括围绕中间管280的外表面290螺旋地延伸的一个或多个螺旋肋288。螺旋肋288从中间管280的外表面290朝向外管236径向向外延伸,并且在储备室286中形成曲折的流动路径,这可减少储备室286中的流体的发泡。
活塞杆234包括第一附接配件235a,并且外管236的关闭部分245包括第二附接配件235b,它们被配置成连接到连接到车辆100的车身104和悬架系统102。任选地,防护件292可附接到活塞杆234。防护件292围绕活塞杆234环形延伸并保护活塞杆234。
在例示的示例中,第二中间管端部284与进气阀组件254纵向间隔开,并且第一端口240在第二中间管端部284和第一进气阀主体255a之间的纵向位置处延伸穿过外管236。
根据该实施方案,聚积室262和储备室286两者均被布置成分别经由外管236中的第三端口244和第四端口246与收集器室252流体连通。进气阀组件254具有邻接外管236的内圆柱形表面229的第一进气阀主体255a和第二进气阀主体255b。第一中间室259纵向定位在第一阀主体255a和第二阀主体255b之间,并且聚积室262纵向定位在第二进气阀主体255b和第二外管端部239之间。第一进气阀主体255a形成第一中间室259和流体输送室238之间的分隔件,并且第二进气阀主体255b形成第一中间室259和聚积室262之间的分隔件。
另外参考图12和图13,第一进气阀主体255a包括延伸穿过第一进气阀主体255a的第一组进气通道258a和第一组进气孔口258b。第一组进气孔口258b围绕第一组进气通道258a周向布置(即,径向向外)。第二进气阀主体255b包括延伸穿过第二进气阀主体255b的第二组进气通道258c和第二组进气孔口258d。第二组进气孔口258d围绕第二组进气通道258c周向布置(即,径向向外)。进气阀组件254还包括邻接第一进气阀主体255a的分度盘250,该分度盘限定纵向定位在分度盘250和第一进气阀主体255a的至少一部分之间的第二中间室269。
分度盘250包括第一组进气开口258e和第二组进气开口258f,它们在不同的周向位置处延伸穿过分度盘250。在例示的示例中,第一组进气开口258e相对于第二组进气开口258f以90度的周向间距被分度。第一组进气开口258e与第一进气阀主体255a中的第一组进气通道258a对准。第一组进气开口258e被设置成与第一组进气通道258a和第一中间室259流体连通并且被配置成在第一组进气通道258a和第一中间室259之间输送流体。第一组进气开口258e具有第一密封界面280a,该第一密封界面接触第一进气阀主体255a并抵靠该第一进气阀主体密封,使得第一组进气通道258a中的流体只能在第一中间室259和第二工作室228之间流动。由于分度盘250和第一进气阀主体255a之间的第一密封界面280a,流体不能经由第一组进气通道258a在第二中间室269和第二工作室228之间流动。
第二组进气开口258f与第二进气阀主体255b中的第二组进气通道258c对准。第二组进气开口258f被设置成与第二组进气通道258c和第二中间室269流体连通并且被配置成在第二组进气通道258c和第二中间室269之间输送流体。第二组进气开口258f具有第二密封界面280b,该第二密封界面接触第二进气阀主体255b并抵靠该第二进气阀主体密封,使得第二组进气通道258c中的流体只能在聚积室262和第二中间室269之间流动。由于分度盘250和第二进气阀主体255b之间的第二密封界面280b,流体不能经由第二组进气通道258c在第一中间室259和聚积室262之间流动。
第一组进气孔口258b允许第二中间室269和流体输送室238之间的流体连通。进气阀组件254还包括第一进气阀265a,该第一进气阀控制流体流过第二中间室269和流体输送室238之间的第一组进气孔口258b。在例示的示例中,第一进气阀265a是被动阀。更具体地,在例示的实施方案中,第一进气阀265a包括安装到第一进气阀主体255a的第一弹簧盘叠层267a。在操作中,第一弹簧盘叠层267a通过基于第二中间室269和流体输送室238之间的压差朝向和远离第一进气阀主体255a弯曲来打开和关闭第一进气孔口258b。第一进气阀265a充当单向阀,该单向阀准许流体仅在一个方向上从第二中间室269流动到流体输送室238。如下面将更详细地解释的,通过第一进气阀265a的这种单向流动发生在压缩行程期间,在压缩行程中,活塞224朝向进气阀组件254移动。
第二组进气孔口258d允许聚积室262和第一中间室259之间的流体连通。进气阀组件254还包括第二进气阀265b,该第二进气阀控制流体流过聚积室262和第一中间室259之间的第二组进气孔口258d。在例示的示例中,第二进气阀265b是被动阀。更具体地,在例示的实施方案中,第二进气阀265b包括安装到第二进气阀主体255b的第二弹簧盘叠层267b。在操作中,第二弹簧盘叠层267b通过基于聚积室262和第一中间室259之间的压差朝向和远离第二主体255b弯曲来打开和关闭第二进气孔口258d。第二进气阀265b充当单向阀,该单向阀准许流体仅在一个方向上从聚积室262和第一中间室259流动。如下面将更详细地解释的,通过第二进气阀265b的这种单向流动发生在延伸行程期间,在延伸行程中,活塞224远离进气阀组件254移动。
参考图10,阻尼器212被示出为处于压缩行程中,该压缩行程在活塞224朝向进气阀组件254移动时发生。在压缩行程期间,压缩流动路径p3限定在阻尼器212内,其中第二工作室228中的流体流过第一进气阀主体255a中的第一组进气通道258a,流过分度盘250中的第一组进气开口258e,并且流入第一中间室259中。第一中间室259中的流体流向第二控制阀入口270b并穿过外管136中的第二端口242。来自第二控制阀入口270b的流体流向第二控制阀出口272b,因为第二控制阀264b处于打开位置并且来自第二控制阀出口272b的流体流入收集器室252中。来自收集器室252的流体经由外管236中的第三端口244流入聚积室262中,并且经由外管236中的第四端口246流入储备室286中。聚积室262中的流体流过第二进气阀主体255b中的第二组进气通道258c,流过分度盘250中的第二组进气开口258f,流过分度盘250和第一进气阀主体255a之间的第二中间室269,流过第一进气阀主体255a中的第一组进气孔口258b,流过流体输送室238,并且流过导杆通道243进入第一工作室226中,这在压缩行程期间体积增加。
参考图11,阻尼器212被示出为处于延伸/回弹行程中,该延伸/回弹行程在活塞224远离进气阀组件254移动时发生。在延伸/回弹行程期间,延伸流动路径p4被限定在阻尼器212内部,其中第一工作室226中的流体经由导杆241中的导杆通道243流入流体输送室238中。然后流体输送室238中的流体流向第一控制阀入口270a并穿过外管236中的第一端口240。来自第一控制阀入口270a的流体流向第一控制阀出口272a,因为第一控制阀264a处于打开位置并且来自第一控制阀出口272a的流体流入收集器室252中。来自储备室286的流体也经由外管236中的第四端口246流入收集器室252中。来自收集器室252的流体经由外管236中的第三端口244流入聚积室262中。最后,聚积室262中的流体流过进气阀组件254并进入第二工作室228中。具体地,聚积室262中的流体流过第二进气阀主体255b中的第二组进气孔口258d,流过第一中间室259,流过分度盘250中的第一组进气开口258e,流过第一进气阀主体255a中的第一组进气通道258a,并且流入第二工作室228中,这在延伸/回弹行程期间体积增加。
应当理解,外管236中的第二端口242定位在进气阀组件254中的第一中间室259中。另一方面,外管236中的端口240、242、244、246均不定位在第二中间室269中。因此,流体在压缩行程和延伸行程两者期间流过第一中间室259。相比之下,流体仅在压缩行程期间流过第二中间室269。
如上所述,第一控制阀164a、264a在延伸/回弹行程期间打开的程度和速度以及第二控制阀164b、264b在压缩行程期间打开的程度和速度可由电子控制器120控制,以控制或改变阻尼水平,并且因此控制或改变阻尼器112、212的延伸/回弹和压缩阻尼曲线。图8至图13所示的阻尼器212可另选地被修改为包括浮动活塞蓄能器布置结构,这非常类似于图3至图5所示的蓄能器160和浮动活塞161。阻尼器212的双管布置结构与浮动活塞蓄能器的组合提供了附加的包装灵活性并且可有助于减小阻尼器212的总长度。
图3至图7以及图9至图13所示的用于阻尼器112、212的进气阀组件154、254可替换为图14所示的进气阀组件354或图15所示的进气阀组件454。在这两种替代方案中,图3至图7以及图9至图13所示的进气阀组件154、254中的第一阀主体155a、155b和第二阀主体255a、255b被单件式阀主体355、455替换。此外,图14和图15所示的进气阀组件354、454具有第一进气阀365a、365b和第二进气阀465a、465b,它们被配置为提升阀而不是弹簧盘。
图14和图15所示的阻尼器312、412的元件中的许多与图3至图7以及图9至图13所示的阻尼器112、212的元件相同或基本上相同,除非下文指出。在实施方案之间共用的等同元件具有对应的附图标号,其中在图3至图7以及图9至图13中使用100和200的附图标记,并且在图14和图15中分别使用300和400的相应附图标记。
参考图14,单件式进气阀主体355的至少一部分被接纳在内管322中,并且单件式进气阀主体355抵靠外管236密封。单件式进气阀主体355包括第一进气阀室359,该第一进气阀室被设置成与第二工作室328和聚积室362流体连通。第二进气阀365b可操作以在延伸/回弹行程期间控制通过第一进气阀室359从聚积室362到第二工作室328的流体流动。单件式进气阀主体355包括第二进气阀室369,该第二进气阀室被设置成与内管322和外管336与聚积室362之间的流体输送室338流体连通。第一进气阀365a可操作以在压缩行程期间控制通过第二进气阀室369从聚积室362到流体输送室338的流体流动。如前所述,外管336中的第一端口340被布置成与流体输送室338流体连通。
第一进气阀365a和第二进气阀365b连接到弹簧板394,该弹簧板抵靠单件式进气阀主体355并且将第一进气阀365a和第二进气阀365b偏置到关闭位置。基于聚积室362与第一进气阀室359和/或第二进气阀室369之间的压差,弹簧板394弯曲并允许第一进气阀365a和/或第二进气阀365b移动到打开位置。因此,第一进气阀365a和第二进气阀365b作为被动单向阀操作。
参考图15,单件式进气阀主体455的至少一部分被接纳在内管422中,并且单件式进气阀主体455抵靠外管436密封。单件式进气阀主体455包括第一进气阀室459,该第一进气阀室被设置成与第二工作室428和聚积室462流体连通。第二进气阀465b可操作以在延伸/回弹行程期间控制通过第一进气阀室459从聚积室462到第二工作室428的流体流动。单件式进气阀主体455包括第二进气阀室469,该第二进气阀室被设置成与内管422和外管436与聚积室462之间的流体输送室438流体连通。第一进气阀465a可操作以在压缩行程期间控制通过第二进气阀室469从聚积室462到流体输送室438的流体流动。如前所述,外管436中的第一端口440被布置成与流体输送室438流体连通。
第一进气阀465a和第二进气阀465b连接到弹簧板494,该弹簧板抵靠定位在单件式进气阀主体455中的螺旋弹簧496。弹簧板494和螺旋弹簧496一起将第一进气阀465a和第二进气阀465b偏置到关闭位置。弹簧板494和/或螺旋弹簧496弯曲并且允许第一进气阀465a和/或第二进气阀465b基于聚积室462与第一进气阀室459和/或第二进气阀室469之间的压差移动到打开位置。因此,第一进气阀465a和第二进气阀465b作为被动单向阀操作。
尽管已经参照上述实施方案具体示出和描述了本公开的方面,但是本领域技术人员将理解,在不脱离所公开内容的实质和范围的情况下,可通过修改所公开的阻尼器来设想各种附加实施方案。此类实施方案应被理解为落入基于权利要求及其任何等同物确定的本公开的范围内。