具有多功能衬套的流体阻尼器组件的制作方法
【专利摘要】一种流体阻尼器组件(20)，其包括限定腔室(34)的外壳(22)。杆(56)延伸到该腔室(34)中并且能相对于该外壳(22)轴向移动。衬套(70)绕着该杆(56)设置并且相对于该外壳(22)固定，以在该杆(56)的该轴向移动期间引导该杆(56)。活塞(66)连接到该杆(56)并且被设置成响应于该杆(56)和该外壳(22)之间的相对移动在压缩冲程中和回弹冲程中与该腔室(34)中的该外壳(22)轴向滑动接合。缓冲装置(86)从该衬套(70)延伸并且将该活塞(66)向着该压缩冲程偏置，以在该活塞(66)的回弹冲程期间阻尼该活塞(66)的移动。该缓冲装置(86)和该衬套(70)相互成一体并且是均质材料。该流体阻尼器组件提供了降低材料和制造成本以及减少在操作期间出现故障的可能性等众多优点。
【专利说明】具有多功能衬套的流体阻尼器组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2015年2月20日提交的名称为“Fluid Damper Assembly Having aMult1-Funct1nal Bushing”的美国临时专利申请序列号62/118，789的权益。
技术领域
[0003]本发明涉及用于车辆的单管阻尼器组件。
【背景技术】
[0004]单管阻尼器组件是现有技术中熟知的。授予Hamberg等人的美国专利8,240,642公开了一种单管阻尼器组件，该单管阻尼器组件包括限定在杆端和封闭端之间沿着中心轴延伸的主腔室的外壳。在该主腔室中设置气杯，且该气杯能沿着该中心轴滑动，以将该主腔室划分成气体腔室和流体腔室，该气体腔室在该封闭端和该气杯之间延伸用于容纳高压气体，该流体腔室在该气杯和该杆端之间延伸。在该流体腔室中设置活塞，该活塞能沿着该中心轴轴向滑动。活塞杆连接到该活塞并且延伸通过该杆端。该气杯包括顶部部分和绕着该中心轴从该顶部部分延伸的主体部分。
[0005]这种传统的流体阻尼器组件的衬套和弹簧通常由相对价格高的、高质量材料制成并且需要通过众多相对复杂的制造步骤安装到流体阻尼器组件上。因此，一直有改进这种流体阻尼器组件的需求。
【发明内容】
[0006]本主题发明提供了这种流体阻尼器组件，其中，该缓冲装置和该衬套相互成一体并且是均质材料。
[0007]本主题发明因此提供了一种流体阻尼器组件，该流体阻尼器组件由几个组装好的部件组成，并需要用几个制造步骤来制成，且有可能减少故障。更具体地，因为该衬套和该缓冲装置的一体的并且是均质材料的设计，所以它们可以由价格低、质量轻和坚固的材料制成，并且可借助简单一致的制造过程来制成，从而降低材料和制造成本，并且使得它们在操作期间不易出现故障。
【附图说明】
[0008]通过参考以下详细描述并结合附图，可以更容易知晓、更好理解本发明的其他优点，其中:
[0009]图1是根据本公开文本的一方面的流体阻尼器组件的侧剖视图；
[0010]图2是根据本公开文本的一方面的相互成一体并且是均质材料的衬套和缓冲装置的立体图；
[0011 ]图2A是沿着图2的2A-2A线截取的图2的衬套和缓冲装置的侧剖视图；以及
[0012]图3是示出用于保持润滑油的多个凸起部分和凹陷部分的衬套的内表面的侧视图。
【具体实施方式】
[0013]参照上述附图，其中，在这几张图中，类似的标号始终指示对应的部分，流体阻尼器组件20总体上被示出为用于阻尼车辆的车架和车轮组件之间的振动。应该理解，可在各种类型的车辆上应用流体阻尼器组件20，这些车辆包括(但不限于)汽车、摩托车和全地形车。
[0014]参照图1，该流体阻尼器组件20包括具有贮存管24的外壳22，该贮存管24绕着并且沿着中心轴A在底端26和顶端28之间延伸并且存在限定贮油腔34的外表面30和内表面32。安装环36绕着贮油管24的外表面30设置并且连接到外表面30，以将外壳22连接到车辆的车架。应该理解，在不脱离主题公开的范围的情况下，可利用其它类型的连接机构将外壳22连接到车架。例如，安装环36可连接到底端26而非贮油管24的外表面30。
[0015]外壳22还包括压力管38，压力管38设置在贮油腔34中并且沿着中轴A与贮油管24同轴地在下端40和上端42之间延伸。该压力管38具有限定工作腔46的内表面44。诸如传统液压油的不可压缩流体48设置在该贮存腔34和该工作腔46中。
[0016]底端帽50连接并且密封该贮存管24的该底端26。另外，底阀组件52连接到该贮存腔34中的该压力管38的该下端40。该底阀组件52流体连接该贮存腔34和该工作腔46，以在该流体阻尼器组件20操作期间控制该贮存腔34和该工作腔46之间的流体流动。
[0017]上端帽54连接到贮存管24的该顶端28并且于该顶端28闭合该贮存腔34。杆56延伸通过该上端帽54进入该工作腔46中并且能相对于该外壳22轴向移动。该杆56具有设置在该外壳22外部的连接端58。安装带60连接到该连接端58，从而连接到该车辆的该车轮组件。应该理解，另选地，在不脱离本主题文本公开的范围的情况下，该安装环36可连接到该车轮组件，并且该安装带60可连接到该车辆的该车架。设置上密封件62使其与该上端帽54相邻地绕着该杆56密封，以防止流体沿着该杆56溢出该外壳22。主体构件64绕着杆56与该上密封件62轴向抵接地设置，以在该杆56轴向移动期间支承该杆56。该压力管38的该上端42在杆56的径向外侧连接并且密封至主体构件64。
[0018]活塞66设置在该工作腔46中并且连接到该杆56。响应于该杆56和该外壳22之间的相对移动，该活塞66在朝向该下端40的压缩冲程中和朝向上端42的回弹冲程中与该外壳22的该压力管38的该内表面44轴向滑动接合。
[0019]套圈68绕着该杆56固定设置，与该活塞66和该杆56的该连接端58呈轴向间隔关系。在示例性实施方式中，套圈68具有环形形状，然而，应该理解，在不脱离本主题公开文本的范围的情况下，套圈68可具有其它形状，例如，方形横截面形状。
[0020]衬套70绕着杆56与该杆56的该连接端58相邻地设置在工作腔46中，并且该衬套70相对于该外壳22固定。该衬套70有助于在该杆56轴向移动期间引导该杆56，支承该杆56对抗横向力，并且充当该杆56和该主体构件64之间的隔热层。
[0021]如在图1至图2A中最佳表现的，衬套70包括管状的转筒72，转筒72在第一端74和第二端76之间延伸并且径向设置在该主体构件64和该杆56之间。该转筒72具有与该杆56滑动接合的内表面78。如在图3中最佳表现的，该内表面78具有用于在其间容纳润滑剂的多个凸起部分80和多个凹陷部分82，以减少该内表面78和该杆56之间的摩擦。换句话讲，内表面78具有“橘皮”纹理，该纹理被设置为充当润滑油的迷宫，以减少该衬套70和该杆56之间相对移动期间形成的摩擦。另外，回头参照图1至图2A，内表面78具有大体圆形的横截面并且连续绕着该轴线A连续延伸。换句话讲，该内表面78延伸成圆柱形形状，而连续性没有中断。
[0022]应该理解，该转筒72的该内表面78的减少摩擦纹理和连续圆形形状提供了润滑油绕着杆56的均匀分布。这是优于传统现有技术的衬套70的改进，该传统现有技术的衬套70通常是通过钢带压延处理形成的，并且常常具有不带纹理的不完美圆形形状的内表面78以及由该内表面78限定的轴向延伸的凹槽(该凹槽可具有不同的深度和宽度)。已知的这些特征会造成润滑油绕着杆56不均匀分布，从而导致杆56该被刮擦。因此，应该理解，本主题发明所提供的润滑油绕着杆56的均匀分布使得流体阻尼器组件20操作期间该杆56的刮擦减少。应该理解，另外地，该内表面78可另选地被制成没有纹理的表面。
[0023]该衬套70还包括回弹缓冲器84，该回弹缓冲器84与该转筒72的该第一端74相邻地从该转筒72径向向外延伸，以在该活塞66的回弹冲程期间限制该活塞66的移动。另外，缓冲装置86从该转筒72的该第一端74延伸到与该套圈68成抵接关系的终端88，从而使该活塞66向着该压力管38的该下端40轴向偏置，以在该回弹冲程期间抑制该活塞66的移动。应该理解，该缓冲装置86的终端88可另选地直接接合该活塞66。
[0024]该缓冲装置86和该衬套70相互形成一体并且是均质材料。应该理解，通过使该衬套70和该缓冲装置86形成一体并且是均质材料，得到了许多优点。例如，该流体阻尼器组件20需要较少组装好的部件，从而需要较少制造步骤来制成并且减少了该阻尼器组件的部件出现故障的可能性。另外，允许该衬套70和该缓冲装置86由诸如有机聚合物材料和复合物的质量轻、价格低和强度高的材料制成。通过利用这些材料，允许借助相对简单且一致的过程(诸如但不限于注模成型)制成衬套70和缓冲装置86。在一个示例性实施方式中，利用由带加强玻璃纤维的聚酰胺组成的复合材料。应该理解，可利用其它材料。
[0025]因能够利用注模成型过程制成该衬套70，允许该衬套70容易形成有恒定的圆形内表面78形成。另外，可容易制成具有各种外径的衬套70。此外，因能够利用复合材料，允许该衬套70在宽泛的工作温度范围内发挥作用。
[0026]在该示例性实施方式中，该缓冲装置86总体具有管形状并且具有从该衬套70向着该终端88轴向延伸的多个褶皱92、94。该多个褶皱92、94由多个峰92和谷94限定，其中，该峰92从该谷94径向向外设置。此外，该缓冲装置86限定从褶皱92、94径向向内的腔体96。
[0027]沿着该褶皱92、94限定相互呈间隔关系的多个孔98、100，以在该活塞66轴向移动期间，随着该缓冲装置86被压缩和减压，允许流体流过该孔98、100进出腔体96。在该示例性实施方式中，该孔98、100由该峰92限定，以在压缩缓冲装置86期间，允许该流体流过该孔98、100。应该理解，如果该孔98、100由该谷94限定，则该孔98、100可在该偏置装置被压缩期间变得密封，这样会造成该偏置装置受损。可以预期另选地，还可由除了该峰92之外的该谷94限定该孔98、100。该多个孔98、100包括第一孔98的集合和第二孔100的集合。该第一孔98的集合和该第二孔100的集合被限定在该轴线A的径向相对的两侧。另外，各该孔98、100的集合中的该孔98、100被设置成相互轴向对准，以简便地制造缓冲装置86。然而，预期孔98、100可以以其它布置限定。
[0028]应该理解，可通过改变该材料的密度、褶皱92、94的数量、该缓冲装置86的自由长度以及该多个孔100、98的数量和直径来调节缓冲装置86施加的弹簧比率和阻尼力。
[0029]还应该理解，另选地，可在单管式阻尼器上利用本文中描述的一体的该衬套70和该缓冲装置86。
[0030]显而易见，在随附的权利要求书的范围内，依照以上教导可对本发明进行许多修改和变形，并且可与具体描述不同地实践这些修改和变形。这些在先陈述应该被理解为涵盖有创造性的新颖性实践其实用性所用的任何组合。设备权利要求中使用词语“所述”是指旨在被包括在权利要求的覆盖范围内的肯定陈述的在先物，而词语“该”在词语之前不旨在被包括在权利要求书的覆盖范围内。
【主权项】
1.一种用于阻尼车辆的车架和车轮组件之间的振动的流体阻尼器组件，所述流体阻尼器组件包括； 外壳，其限定腔室， 杆，其延伸到所述腔室中并且能相对于所述外壳轴向移动， 衬套，其绕着所述杆设置并且相对于所述外壳固定，以在所述杆的所述轴向移动期间引导所述杆， 活塞，其连接到所述杆，所述活塞被设置成响应于所述杆和所述外壳之间的相对移动在压缩冲程中和回弹冲程中与所述腔室中的所述外壳轴向滑动接合， 缓冲装置，其从所述衬套延伸并且将所述活塞向着所述压缩冲程偏置，以在所述活塞的该回弹冲程期间阻尼所述活塞的移动，以及 所述缓冲装置和所述衬套相互成一体并且是均质材料。2.根据权利要求1所述的流体阻尼器组件，其中，所述缓冲装置具有多个褶皱并且限定腔体。3.根据权利要求2所述的流体阻尼器组件，其中，所述缓冲装置具有大体管状形状。4.根据权利要求2所述的流体阻尼器组件，其中，所述缓冲装置限定多个孔，所述多个孔相互间隔，以在所述活塞轴向移动期间，随着所述缓冲装置被压缩和解压，允许流体流过所述多个孔进出所述腔体。5.根据权利要求4所述的流体阻尼器组件，其中，在所述腔体中设置不可压缩的流体。6.根据权利要求4所述的流体阻尼器组件，其中，所述褶皱是由多个峰和谷限定的，其中，所述峰从所述谷径向向外设置。7.根据权利要求6所述的流体阻尼器组件，其中，所述多个孔是由所述峰限定的，以在所述缓冲装置被压缩期间，允许该流体流过所述多个孔。8.根据权利要求3所述的流体阻尼器组件，其中，所述多个孔相互轴向对准。9.根据权利要求8所述的流体阻尼器组件，其中，所述多个孔包括多个第一孔和多个第二孔，其中，多个所述第一孔和多个所述第二孔被限定在所述轴的径向相对的两侧。10.根据权利要求1所述的流体阻尼器组件，其中，所述均质材料是有机聚合物材料。11.根据权利要求1所述的流体阻尼器组件，其中，所述均质材料是复合材料。12.根据权利要求1所述的流体阻尼器组件，其中，所述衬套具有与所述杆滑动接合的内表面。13.根据权利要求12所述的流体阻尼器组件，其中，所述内表面具有多个凸起部分和多个凹陷部分，以在所述凹陷部分中保持润滑剂，以减少所述内表面和所述杆之间的摩擦。14.根据权利要求13所述的流体阻尼器组件，其中，所述内表面具有大体圆形形状并且绕着所述轴连续延伸。15.根据权利要求1所述的流体阻尼器组件，其中，所述衬套包括转筒部分，所述转筒部分具有管状形状并且绕着所述杆设置，且所述转筒部分在第一端和第二端之间延伸，并且所述衬套还包括回弹缓冲器，所述回弹缓冲器与所述转筒的所述第一端相邻地从所述转筒径向向外延伸，以限制所述活塞的移动。16.根据权利要求15所述的流体阻尼器组件，其中，所述缓冲装置从所述转筒的所述第一端轴向延伸到终端。17.根据权利要求16所述的流体阻尼器组件，所述流体阻尼器组件还包括套圈，所述套圈绕着所述杆固定设置并且与所述缓冲装置的所述终端成抵接关系，其中，所述缓冲装置抵着所述套圈偏置，以阻尼所述活塞的移动。
【文档编号】F16F9/36GK106068398SQ201580002443
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2015年8月25日 公开号201580002443.7, CN 106068398 A, CN 106068398A, CN 201580002443, CN-A-106068398, CN106068398 A, CN106068398A, CN201580002443, CN201580002443.7, PCT/2015/87988, PCT/CN/15/087988, PCT/CN/15/87988, PCT/CN/2015/087988, PCT/CN/2015/87988, PCT/CN15/087988, PCT/CN15/87988, PCT/CN15087988, PCT/CN1587988, PCT/CN2015/087988, PCT/CN2015/87988, PCT/CN2015087988, PCT/CN201587988
【发明人】T·R·索斯泰克, W·贝特克
【申请人】北京京西重工有限公司