单缸减震器的制作方法

1.本实用新型涉及油液减震技术领域，具体而言，涉及一种单缸减震器。


背景技术：

2.常规传统的油液减震器采用的双缸结构，即内缸和外筒结构，而由于双缸减震器的造价成本过高，且阀系响应偏大，在许多场合不如单缸减震器适用，尤其是在控制生产或制作成本的场景，单缸减震器的生产要求更高，工艺也更复杂。一般而言，普通的单缸减震器采用油气混合减震，即采用浮动活塞将油液和气体隔开来达到缓冲减震的效果，这种方式相对于传统只依靠油液减震的方式来说，减震效果会更好，提高了阀系响应和减少了油液的泡沫化。
3.现有的单缸减震器一般是通过外设弹簧来达到初步减缓冲击力的目的，冲击力被初步减缓后活塞杆也会相应移动，然后通过活塞杆与缸筒内的油液进行缓冲的作用，进而达到再次减缓冲击力的目的。而这种形式的单缸减震器，其活塞杆一方面由于自身重量过大会降低油液的缓冲效果，另一方面由于活塞杆存在直接作用到浮动活塞上的可能，会导致浮动活塞变形或损坏，如要避免该问题便须加长缸筒的长度，又会导致成本和材料相应增加。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决背景技术中提出的问题而提供一种单缸减震器，该单缸减震器本着低成本设计的理念，采用了中空设计的活塞杆，同时也改变了浮动活塞在筒内的传统位置，不仅可达到整体低成本制造的目的，还能保证较好的缓冲效果。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：单缸减震器，包括贮油筒和活塞杆组件，活塞杆组件包括中空的工作缸和中空的活塞杆，活塞杆一端可滑动地穿入至贮油筒内腔中；工作缸位于贮油筒内，且工作缸与活塞杆的穿入端连接，工作缸内设置有将其内腔分隔为两个空间的浮动活塞，浮动活塞能够沿工作缸的轴向在工作缸内滑动，其中一个空间与活塞杆的内腔相互连通，另一个空间与贮油筒的内腔相互连通；
6.进一步地，贮油筒内设置有阀系组件，阀系组件包括活塞以及设置于活塞两侧的阀片，活塞套设于活塞杆的中部，且活塞将贮油筒的内腔分隔为两个独立空间，活塞上加工有连通两个独立空间的通孔，两侧的阀片位于通孔的两端并用于对通过通孔的介质起阻尼作用。
7.进一步地，贮油筒一端开设有入口，入口处设置有导向套，活塞杆一端可滑动地穿过导向套，导向套的外壁与贮油筒的内壁之间密封连接，导向套的内孔壁与活塞杆的杆身之间设置有密封圈。
8.进一步地，活塞杆远离工作缸的一端设置有与其内腔相通的充气嘴。
9.进一步地，工作缸远离活塞杆的端口处加工有环形槽，环形槽与工作缸同轴分布，且环形槽内可卡嵌控油圈。
10.进一步地，活塞杆、工作缸均同贮油筒同轴设置。
11.进一步地，工作缸与活塞杆之间设置有连接座，连接座内开设有过渡空腔，过渡空腔一端与活塞杆的内腔连通，另一端与工作缸的内腔连通，且过渡空腔与活塞杆内腔连通的一端为缩径端，过渡空腔与工作缸连通的一端为扩径端。
12.进一步地，连接座呈筒型，连接座一端为缩径端，另一端为扩径端，连接座的缩径端与活塞杆可拆卸连接，连接座的扩径端与工作缸可拆卸连接。
13.进一步地，连接座的内孔与活塞杆外壁之间螺接并密封设置，连接座的外壁与工作缸的内壁之间卡接并密封设置。
14.进一步地，活塞杆包括同轴布置的缩径段和扩径段，缩径段用于连接连接座，活塞套设于缩径段。
15.本实用新型实施例的有益效果是：
16.本实用新型实施例提供的单缸减震器通过采用中空的活塞杆与中空的工作缸作为活塞杆组件的两大组成部分，一方面构建了通过活塞杆与外部环境连通的空间，更加方便加注气体，另一方面相对传统实心活塞杆来说，重量大大减轻，不仅减少了材料的生产成本，而且不会因自身过重而使得油液的支撑缓冲效果变差；此外，通过将浮动活塞设计在该工作缸内，浮动活塞不仅保证了自身浮动隔离的特性，而且不会和活塞杆的运动过发生位置上的过多干涉，即能够保证在同样的缓冲效果下，缸筒的设计不必过长，这也从另外一方面节约了减震器整体的材料生产和制造成本。
17.总体而言，本实用新型实施例提供的单缸减震器不仅将活塞杆设计为中空形式，符合了减重从轻的设计理念，为低成本制造奠定了基础，而且将浮动活塞的位置进行了改变，基本避免了传统减震器活塞杆存在与浮动活塞相互干渉的现象出现，从另一种角度来看，可达到将贮油筒的长度缩短的要求，也大大降低了整个单缸减震器的生产成本，使得本单缸减震器非常适用于低成本运作的企业、工坊或个人。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的单缸减震器的结构示意图一；
20.图2为本实用新型实施例提供的单缸减震器的结构示意图二；
21.图3为本实用新型实施例提供的活塞杆组件的结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的活塞的剖视示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的活塞的俯视示意图；
24.图6为现有单缸减震器与本实用新型实施例提供的单缸减震器的对比图。
25.图标：1
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贮油筒；2
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活塞杆；3
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充气嘴；4
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导向套；5
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阀系组件；6
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连接座；7
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工作缸；8
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浮动活塞；11
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第一腔室；12
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第二腔室；13
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第三腔室；21
‑
缩径段；22
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扩径段；23
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内腔；51
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活塞；52
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阀片；53
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法兰；61
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缩径端；62
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扩径端；63
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过渡空腔；71
‑
内腔；72
‑
环形槽；511
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活塞本体；512
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中心孔；513
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通孔；514
‑
密封油环。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.实施例
33.请参照图1～图3，本实施例提供的一种单缸减震器包括贮油筒1和活塞杆组件，该活塞杆组件包括中空的工作缸7和中空的活塞杆2两大部分，活塞杆2一端可滑动地穿入至贮油筒1内腔中，并作为与除外部弹簧外主要的受力部件，其需要与贮油筒1内的油液相互作用，并在油液的阻尼作用下达到减缓冲击的目的。为保证活塞杆2与贮油筒的穿接处达到较好的密封性，防止油液外泄，所述贮油筒1一端封闭，并通过吊耳等连接件与车桥连接，贮油筒1另一端开设有入口，该入口处设置有导向套4，所述活塞杆2一端可滑动地穿过该导向套4的内孔，导向套4的外壁与贮油筒1的内壁之间密封连接，密封连接的方式可采用紧配合如过渡或过盈配合的方式，也可以通过增设若干密封圈的方式来实现。所述导向套4的内孔壁与活塞杆2的杆身之间设置有密封圈，密封圈可以设置多道，而此处采用y型密封圈来达到密封目的。当然，在导向套4靠近贮油筒1内腔中心的一端也可通过增加堵油套(堵油套内孔壁与活塞杆2之间亦可设置密封圈)来进一步增加活塞杆活动接触处的密封性。
34.所述工作缸7位于贮油筒1内，且工作缸7与活塞杆的穿入端连接，连接的方式可以是一体连接，也可以是可拆卸连接，此处采用后者，以便于对整个减震器进行拆装组配。所
述工作缸7内设置有将其内腔71分隔为两个空间的浮动活塞8，该浮动活塞8能够沿工作缸7的轴向在工作缸内滑动，即表示浮动活塞8除了起到分隔作用外，还能相对工作缸7的内腔滑动，在滑动同时也能起到分隔作用，此手段通过在浮动活塞8与工作缸7内壁之间增设滑动型密封油环来实现。浮动活塞8将工作缸7的内腔71分隔为两个空间后，其中一个空间与活塞杆2的内腔23相互连通，另一个空间与贮油筒1的内腔相互连通，即达到了浮动活塞8不仅阻隔了工作缸7的连续空间，还同时阻隔了整个贮油筒1与外界连通的连续空间。
35.为了达到油液对活塞杆2充分阻尼或缓冲的目的，所述贮油筒1内设置有阀系组件5，所述阀系组件5包括活塞51以及设置于活塞51两侧的阀片52，该活塞51套设于活塞杆2的中部，即工作缸7与导向套4之间的活塞杆2上。所述活塞51将贮油筒的内腔分隔为两个独立空间，即表示贮油筒1的内腔一分为二，一者与浮动活塞8接触，另一者与贮油筒1内腔端壁接触，在活塞51上加工有连通该两个独立空间的通孔513，两侧的阀片52位于通孔513的两端并用于对通过通孔513的介质起阻尼作用，此处的介质主要指油液。活塞51的作用是将贮油筒1的内腔空间一分为二，其次将这两个空间通过其上的通孔513连通，达到控制介质流量的目的，控制了介质的流量或单位时间内的流速，可以减缓油液在贮油筒1内的流窜速度，进而对活塞杆2起到一定的反作用力并达到减缓活塞杆2冲击的目的。
36.不仅如此，通过阀片52的作用，可进一步对油液起到阻尼作用，其通过其上的受力变形的开孔来达到控制油液穿过其的速率和总量，即表示油液运动越快，或压力越大，阀片52上的开口越大，油液分子经该开口进入至通孔513再从另一侧的开口流出，此过程经过三次降速和缓冲，能够对油液分子达到相当充分的阻尼作用，最终保证对活塞杆2起到较好的反作用或缓冲效果。活塞51上的通孔513可以根据实际需要设置多个，且每通孔513的孔径和长度皆可根据需要选择，仅需要满足在减震后完毕后的舒适度体验适中即可。请参阅图4和图5，本实施例中，活塞51包括活塞本体511以及多个绕其中心孔512环形分布的通孔513，通孔513呈均匀的环形分布，能够达到较好的均匀阻尼效果。并且每个通孔513的孔口均可采用凹陷设计，能够使油液顺畅且快速进出即可。在盘状活塞本体511的侧环壁上加工有油环槽，可通过在油环槽内设置活动型密封油环514来达到活塞本体1移动阻隔的效果。
37.请再次参阅图2，浮动活塞8与活塞51将整个贮油筒1的内腔及活塞杆2的内腔23之间分为了三个腔室，即第一腔室11、第二腔室12和第三腔室13，其中，第一腔室11指活塞51与导向套4之间的贮油筒1连续内腔空间，第二腔室12指活塞51与浮动活塞8之间的贮油筒1连续内腔空间，第三腔室13指浮动活塞8与活塞杆2的外端之间的内腔71与内腔23健的连续空间。在第一腔室11和第二腔室12内注满油液，在第三腔室13内充注高压氮气，即可实现尤其分离式缓冲目的，当然，在活塞杆2远离工作缸7的一端设置有与其内腔23相通的充气嘴3，可达到对内腔23内充注氮气的目的，充气嘴3在未充注的情况下即保持密封状态。当活塞杆2朝浮动活塞8一侧移动时，此时活塞杆2进入贮油筒2的体积增大，同时活塞51跟随活塞杆2移动，第二腔室12内的油液受挤压，第一腔室11内的油液受负压，在第一腔室11与第二腔室12形成压差后，油液经阀片52和通孔513从第二腔室12内进入第一腔室11，而在此过程中，由于活塞杆2是瞬间受压，第二腔室12内的压力瞬间增大，此时也会作用到浮动活塞8上，使得浮动活塞8相对工作缸7的内腔71朝活塞杆2一侧移动，而此时第三腔室13内的氮气由于本就处于压缩状态，此时浮动活塞8移动后并对氮气进行压缩，在压力达到临界值时，可因压力的减缓或减小快速复位，从而达到快速作用和快速恢复的目的，进而起到非常充
分的阻尼和缓冲效果。
38.请参阅图6，现有的单缸减震器虽然能够在活塞杆移动后，油液与气体对活塞杆均起到缓冲和阻尼作用，但是由于传统的浮动活塞用于分隔贮油筒的内腔，其直径较大，与油液的作用面积增大，就会导致整个浮动活塞在受压后反馈或复位较慢，不够灵敏，尤其是在缓冲反应的灵敏度降低后，整个乘坐的舒适度或者感受的舒适性就会大打折扣。而本实施例提供的工作缸7，其口径本就小于贮油筒1的口径，这就等于减小了本实施例的浮动活塞8的受力面积，在更大压力作用下能够快速作用和快速复位，大大缩短了整个缓冲的时间，能够保证非常好的乘坐的舒适度或者感受的舒适性。此外，传统的浮动活塞设计的位置，极大可能会被活塞杆损坏，尤其针对是瞬间作用力超大的情况，而通过本实施例的浮动活塞8设置在工作缸7内，能够避免和活塞杆2之间的相互位置干涉情况，还能达到更好的缓冲反应效果，同时符合减少成本或低成本的设计理念，如活塞杆2的材料造价更低，其重量更轻，无须油液克服活塞杆2冲击力的同时还要克服活塞杆2的较大重力作用，对整个油液的品质可相对降低，成本更加可控；并且不需要通过增长贮油筒1的长度来克服活塞杆2冲击浮动活塞8的问题，换言之，贮油筒1的长度可以做的更小，材料成本以及充注气体和油液的成本更低，整个单缸减震器的成本相对市面上单缸减震器的成本降低后，具有更大的市场竞争力，尤其是适用于低成本运作的企业、工坊或个人。
39.活塞杆2采用了中空设计后，不仅减少了其材料成本，而且通过充气嘴3充注高压的氮气，同样能够保证活塞杆2的支撑强度，并且充气嘴3的设计位置，非常方便对氮气的充注或卸除进行操作。整个活塞杆2的刚度保证后，为了进一步对浮动活塞8的移动灵敏度进行控制，所述工作缸7远离活塞杆2的端口处加工有环形槽72，该环形槽72与工作缸7同轴分布，即表示环形槽72的中轴线与工作缸7的中轴线重合，从而来保证更高的结构对称度，使得更方面的作用力及介质分布范围更加均匀。通过在环形槽72内可卡嵌控油圈，控油圈指采用耐油材料制作的环形结构，可稳定卡嵌在环形槽72内，并对工作缸7的端口实现缩径的操作，油液在瞬间进入工作缸内的压力可进一步增大，从而增加了浮动活塞8的受压作用效果，也能提高浮动活塞8复位的时间，最终达到对浮动活塞8的移动灵敏度进行控制的目的。在本实施例中，所述活塞杆2、工作缸7均同贮油筒1均采用截面为圆形或大致为圆形的柱状结构，且活塞杆2、工作缸7均同贮油筒1同轴设置，能够保证整个单缸减震器结构较好的对中性，无论是外形上比较美观，还是内部作用力更加均匀，均能够起到较好的促进作用。
40.为了进一步增加浮动活塞8的灵敏度，并达到整个浮动活塞8对第二腔室12内的油液进行更刚性的支撑反馈作用，从而达到更好的减震效果，尤其是在提高舒适性方面。在工作缸7与活塞杆2之间设置有连接座6，该连接座6内开设有过渡空腔63，过渡空腔63一端与活塞杆2的内腔23连通，另一端与工作缸7的内腔71连通，即表示过渡空腔63起到内腔23与内腔71之间的过渡承接作用。此外，所述过渡空腔63与活塞杆2的内腔23连通的一端为缩径端，过渡空腔63与工作缸7的内腔71连通的一端为扩径端。当第三腔室13内的氮气从工作缸7内进入至活塞杆2内，会经过渡空腔63的扩径端至缩径端，此时由于通口的口径突然缩小，氮气在浮动活塞8的瞬间挤压作用下受到了过渡空腔63的缩径端的阻碍作用，类同于活塞51的控制介质流速的作用，从而起到较好的阻尼和缓冲效果。尤其是在对于第三腔室13内的氮气支撑效果上，氮气的行程不会被压缩的过短，几乎全在工作缸7内即可完成瞬间的压缩和恢复作业，灵敏度或反应性可保证较高的标准，从而克服了因增加了第三腔室13的总
长行程，导致氮气的压缩行程过长而引起氮气的受力反馈灵敏度大幅降低。
41.此外，为了保证整个连接座6能够适应其过渡空腔63的设计，即锥状空间的设计，所述连接座6呈筒型，筒型是指具有轴向通孔的柱状结构，此柱状结构的截面形状可以是规整的圆形或多边形，也可以是不规整的多边形，此处优选为前者，能够保证较好的介质均匀分布性。所述连接座6一端为缩径端61，另一端为扩径端62，该连接座6的缩径端61与活塞杆2可拆卸连接，连接座6的扩径端62与工作缸7可拆卸连接，可拆卸连接的方式可以是螺接、插接、嵌接、卡接、铆接或扣接中的一种。整个连接座6的形状采用锥筒型设计，能够符合过渡空腔63的形状设计，更便于加工制造。当然，连接座6的纵截面形状可以是标准的梯形状，也可以是类梯形状，还可以是台阶轴形式，只要能满足一端为缩径端61，另一端为扩径端62即可，在此不作过多限制。在本实施例中，所述连接座6的内孔壁与活塞杆2的端部外壁之间螺接并密封设置，连接座6的外壁与工作缸7的内壁之间卡接并密封设置，即表示连接座6的缩径端61与活塞杆2之间采用螺接的可拆卸连接方式，连接座6的扩径端62与工作缸7之间采用卡接的可拆卸连接方式，尤其是通过上述紧配合的方式来实现卡接目的。此处的密封设置设置增加密封圈或填充密封胶等，只需要保证第三腔室13的氮气处于密闭空间即可。
42.考虑到增加活塞51在活塞杆2上的套装稳定性，所述活塞杆2包括同轴布置的缩径段21和扩径段22，缩径段21用于连接连接座6，即表示缩径段21与连接座6的缩径端61相互螺接，在缩径端61与扩径段22之间的缩径段21形成一个凹陷的槽型空间，该槽型空间用于提供活塞51的安装位置，即活塞51套设在缩径段21上，活塞51两侧均设置有法兰53，阀片52位于活塞51与法兰53之间，活塞51通过其两侧的法兰53与扩径段22端部和缩径端61端部连接，连接的方式可以是卡接、螺接或铆接，能够保证整个阀系组件5稳定地安装在活塞杆2上。此外，所述缩径段21的内孔直径尺寸小于扩径段22的内孔直径尺寸，即表示缩径段21的内孔直径最小，它既小于过渡空腔63缩径端的直径尺寸，也小于扩径段22的内孔尺寸，形成了一段毛细管连接的形式，此设计可进一步保证氮气既能在缩径段21流通，而且流速缓慢可控，尤其是在瞬间的作用场景下，使得绝大部分氮气在工作缸7内即完成了压缩与复位过程，整个反应时间大大减小，增加了整个减震器的缓冲效果，从而保证操作或使用该单缸减震器的舒适性或舒适度更佳。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应当注意，在附图中所图示的结构或部件不一定按比例绘制，同时本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述，以避免不必要地限制本实用新型。