滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥，包括活塞桿，安裝在活塞桿下端的活塞，固定在活塞桿下端的螺母，以及嵌套在活塞外側(cè)的工作缸，所述的活塞與活塞桿滑動連接，活塞桿上設(shè)有輔助流道；所述的輔助流道在活塞小振幅振動時打開，在活塞大振幅振動時關(guān)閉；所述的活塞上側(cè)與活塞桿的軸肩之間安裝有上彈簧，活塞下側(cè)與螺母之間安裝有下彈簧，兩支彈簧均處于壓縮狀態(tài)；所述的活塞設(shè)有復(fù)原閥系和壓縮閥系；本實用新型用于汽車懸架減振器時，在良好路面上行駛時提供較小的懸架阻尼，從而減少傳遞至車身的振動，提高乘坐舒適性；在起伏較大的越野路面上行駛時提供較大的懸架阻尼，提高行駛安全性，結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低，易于推廣。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于阻尼閥【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種阻尼特性可以隨激勵幅值而變化 的滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥。 滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車的不同性能對懸架阻尼的需求往往是矛盾的：如果希望提高乘坐舒適性，減 小簧上質(zhì)量的振動，應(yīng)當使懸架阻尼設(shè)置得低一些；如果希望減小輪胎動載荷及懸架動行 程，應(yīng)當使懸架阻尼設(shè)置得高一些；從整車的操縱穩(wěn)定性方面考慮，如果希望達到減小轉(zhuǎn)向 時的車身傾角和轉(zhuǎn)向響應(yīng)時間的目的，也應(yīng)該使懸架設(shè)計得"硬"一些。因此汽車懸架阻尼 的匹配一般是綜合考慮汽車各方面性能所采取的折中方案。
[0003] 目前，廣泛應(yīng)用于汽車懸架上的普通減振器，設(shè)置有伸張閥、壓縮閥、補償閥和流 通閥。當車架（或者承載式車身）與車橋相對運動時，減振器的活塞將在缸筒內(nèi)作往復(fù)運 動，工作腔中的油液會通過各閥系，產(chǎn)生阻尼力，從而衰減地面和發(fā)動機的振動與沖擊。其 阻尼的大小取決于各閥件閥片組彈性的大小，減振器閥片裝配好后，減振器的減振性能也 就確定，其性能在車輛行駛過程中一般不能依據(jù)工況自動調(diào)整。上述閥系確定后，普通減振 器的阻尼力僅取決于車身與車輪間的相對運動速度，其阻尼特性無法根據(jù)車輛的不同使用 工況而做出相應(yīng)的變化，因此難以化解車輛的操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性、行駛安全性等不同 性能之間的矛盾，不能使車輛在不同使用工況下性能都達到最佳。采用主動懸架或半主動 懸架可以較好地解決該問題，但是需要加入大量傳感器，且需要外界能量輸入，成本較高。
[0004] 美國專利（US8201669B2)公開了一種振幅敏感阻尼裝置，其采用雙活塞機構(gòu)，其 中上活塞為滑動活塞，下活塞為傳統(tǒng)減振器活塞，上活塞在小振幅時不起阻尼作用，此時阻 尼較?。辉诩钫穹^大時，下活塞和上活塞相當于串聯(lián)阻尼孔，一起提供阻尼力，阻尼較 大。由于采用了雙活塞，使得整套裝置的復(fù)雜程度上升，滑動的上活塞還占據(jù)了減振器的行 程。
[0005] 美國專利（US20070125610)公開了一種帶有振幅選擇阻尼裝置的阻尼器，其在傳 統(tǒng)減振器活塞的上側(cè)活塞桿設(shè)置了一個帶輔助流道的空腔，空腔內(nèi)部設(shè)有浮筒的小活塞， 在激勵振幅較小時，輔助流道與主活塞閥系相當于并聯(lián)，油液流通面積較大，提供小阻尼； 當激勵振幅繼續(xù)增加時，浮動小活塞運動至極限，關(guān)閉輔助流道，提供大阻尼。該方案的較 好地平衡了車輛的舒適性和操控穩(wěn)定性，并成功地應(yīng)用于奔馳的C系列轎車。但是其方案 較復(fù)雜，成本較高。
[0006] 為后續(xù)介紹的準確性，此處對"振幅"進行定義：所述的"振幅"是指"瞬時行程"， 即活塞桿從上一行程終點開始反向運動，進而形成的位移。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實用新型的目的在于提出一種阻尼特性可以隨激勵幅值而變化的滑動活塞式 振幅相關(guān)阻尼閥，能夠在小激勵振幅時提供較小的阻尼，大激勵振幅時提供較大的阻尼。
[0008] 本實用新型為解決上述技術(shù)問題，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0009] -種滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥，包括活塞桿1，安裝在活塞桿1下端的活塞3,固 定在活塞桿1下端的螺母5,以及嵌套在活塞3外側(cè)的工作缸6,所述的活塞3與活塞桿1 滑動連接，活塞桿1上設(shè)有輔助流道1-1 ;所述的輔助流道1-1在活塞3小振幅振動時打開， 在活塞3大振幅振動時關(guān)閉。
[0010] 所述的活塞3設(shè)有復(fù)原閥系3-1和壓縮閥系3-2。
[0011] 優(yōu)選地，所述的活塞3上側(cè)與活塞桿1的軸肩之間安裝有上彈簧2,活塞3下側(cè)與 螺母5之間安裝有下彈簧4,兩支彈簧均處于壓縮狀態(tài)。
[0012] 優(yōu)選地，所述的輔助流道1-1為活塞桿1下側(cè)外壁上的旁通槽，此時活塞桿1為一 體成型件。
[0013] 本實用新型的阻尼閥可應(yīng)用于汽車單筒充氣減振器、雙筒減振器以及油氣懸架等 懸架部件，也可用于汽車座椅減振器，還可用于其他需要提供阻尼的部件中。
[0014] 下面以本實用新型用于汽車懸架減振器，且活塞桿1處于復(fù)原行程為例，介紹本 實用新型的工作過程：
[0015] 當活塞桿1小振幅振動時，活塞3上腔的高壓油液同時通過復(fù)原閥系3-1和輔助 流道1-1流入活塞3下腔；同時，活塞3在油液壓力作用下向下滑動，上彈簧2被拉伸，下彈 簧4被壓縮；但是由于激勵振幅較小，活塞3不足以堵塞輔助流道1-1的下側(cè)小孔；此時，油 液的流通面積較大，因此活塞桿1受到的阻尼力較??；
[0016] 當活塞桿1的振幅繼續(xù)增大時，活塞3在油液壓力作用下繼續(xù)向下滑動，活塞3將 堵塞輔助流道1-1的下側(cè)小孔；此時，活塞3上腔的高壓油液只能通過復(fù)原閥系3-1流入活 塞3下腔，油液的流通面積較小，并且要克服復(fù)原閥系3-1較大的開閥壓力，因此活塞桿1 受到的阻尼力較大；
[0017] 活塞桿1處于壓縮行程時的工作原理與上述過程類似。
[0018] 本實用新型的有益效果在于：
[0019] 本實用新型用于汽車懸架減振器時，在良好路面上行駛時提供較小的懸架阻尼， 從而減少傳遞至車身的振動，提高乘坐舒適性；在起伏較大的越野路面上行駛時提供較大 的懸架阻尼，提高行駛安全性。并且無需像半主動懸架和主動懸架那樣，在車輛上安裝額外 的傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低，易于推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是本實用新型在瞬時行程為小振幅時的油液流動情況（以復(fù)原行程為例）
[0021] 圖2是本實用新型在瞬時行程為大振幅時的油液流動情況（以復(fù)原行程為例）
[0022] 圖3是本實用新型的另一種實施例
[0023] 圖4是圖3所示實施例的輔助流道1-1的截面形狀
[0024] 圖5是本實用新型的阻尼力F與活塞桿位移s之間的關(guān)系曲線（F-s曲線）
[0025] 圖6是本實用新型的阻尼力F與活塞桿速度v之間的關(guān)系曲線（F-v曲線）
[0026] 圖中：
[0027] 1、活塞桿；2、上彈簧；3、活塞；4、下彈簧；5、螺母；6、工作缸；
[0028] 1-1、輔助流道；3-1、復(fù)原閥系；3-2、壓縮閥系；
[0029] F、阻尼力；s、活塞桿的位移；V、活塞桿的運動速度；
[0030] a、瞬時行程為小振幅時的F-s曲線段；
[0031] b、瞬時行程從小振幅向大振幅過渡時的F-S曲線段；
[0032] c、瞬時行程為大振幅時的F-s曲線段；
[0033] d、瞬時行程一直為小振幅時的F-s曲線；
[0034] y.傳統(tǒng)減振器的F-s曲線；
[0035] m、瞬時行程為大振幅時的F-v曲線；
[0036] η、瞬時行程為小振幅時的F-v曲線；
[0037] g、瞬時行程從小振幅向大振幅過渡時的F-v曲線段；
[0038] t、傳統(tǒng)減振器的F-v曲線。

【具體實施方式】
[0039] 下面結(jié)合附圖對實用新型進行詳細介紹。
[0040] 圖1是本實用新型的一種實施例，所示的一種滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥，包括 活塞桿1，安裝在活塞桿1下端的活塞3,固定在活塞桿1下端的螺母5,以及嵌套在活塞3 外側(cè)的工作缸6,所述的活塞3與活塞桿1滑動連接，活塞桿1上設(shè)有輔助流道1-1 ;所述的 輔助流道1-1在活塞3小振幅振動時打開，在活塞3大振幅振動時關(guān)閉。
[0041] 所述的活塞3設(shè)有復(fù)原閥系3-1和壓縮閥系3-2。
[0042] 所述的活塞3上側(cè)與活塞桿1的軸肩之間安裝有上彈簧2,活塞3下側(cè)與螺母5之 間安裝有下彈簧4,兩支彈簧均處于壓縮狀態(tài)。
[0043] 本實用新型可應(yīng)用于汽車單筒充氣減振器、雙筒減振器以及油氣懸架等懸架部 件，也可用于汽車座椅減振器，還可用于其他需要提供阻尼的部件中。
[0044] 下面以本實用新型用于汽車懸架減振器，且活塞桿1處于復(fù)原行程為例，介紹本 實用新型的工作過程：
[0045] 結(jié)合圖1、圖5和圖6,當活塞桿1小振幅振動時，活塞3上腔的高壓油液同時通過 復(fù)原閥系3-1和輔助流道1-1流入活塞3下腔；同時，活塞3在油液壓力作用下向下滑動， 上彈簧2被拉伸，下彈簧4被壓縮；但是由于激勵振幅較小，活塞3不足以堵塞輔助流道1-1 的下側(cè)小孔；此時，油液的流通面積較大，因此活塞桿1受到的阻尼力較?。患礊閳D5中的 a曲線段和圖6中的η曲線的前段；如果瞬時行程一直為小振幅，則形成圖5中的d所示的 F-s曲線和圖6中整段η曲線。
[0046] 結(jié)合圖2、圖5和圖6,當活塞桿1的振幅繼續(xù)增大時，活塞3在油液壓力作用下繼 續(xù)向下滑動，活塞3將堵塞輔助流道1-1的下側(cè)小孔；此時，活塞3上腔的高壓油液只能通 過復(fù)原閥系3-1流入活塞3下腔，油液的流通面積較小，并且要克服復(fù)原閥系3-1較大的開 閥壓力，因此活塞桿1受到的阻尼力較大；其中，在瞬時行程從小振幅向大振幅的過渡過程 中形成圖5中的b曲線段和圖6中的g曲線段；瞬時行程完全切換為大振幅后，形成圖5中 的c曲線段和圖6中的m曲線。
[0047] 值得注意的是，圖5中的y為傳統(tǒng)減振器的F-s曲線，圖6中的t為傳統(tǒng)減振器的 F-v曲線，而本實用新型在瞬時行程為小振幅時，提供比傳統(tǒng)減振器小的阻尼力（圖5中的 a曲線段和圖6中的η曲線的前段），提高了乘坐舒適性；在瞬時行程為大振幅時，提供比傳 統(tǒng)減振器大的阻尼力（圖5中的c曲線段和圖6中的m曲線），提高了操縱穩(wěn)定性和行駛安 全性。
[0048] 由于上彈簧2和下彈簧4的彈性作用，以及輔助流道1-1的流通面積漸變的效果， 使得瞬時行程從小振幅向大振幅的過渡過程中，過渡平緩，頓挫感較小。
[0049] 活塞桿1處于壓縮行程時的工作原理與上述過程類似，此處不再贅述。
[0050] 作為另一種實施例，如圖3和圖4所示，所述的輔助流道1-1為活塞桿1下側(cè)外壁 上的旁通槽，此時活塞桿1為一體成型件。
[0051] 此外，通過對圖4所示的輔助流道1-1的截面形狀進行合理設(shè)計，可以得到多種不 同的過渡特性曲線；通過對活塞3的滑動限位長度進行調(diào)整，可以對大小阻尼的切換振幅 進行調(diào)節(jié)。
[0052] 上述實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有 所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本 實用新型的保護范圍之外。
【權(quán)利要求】
1. 一種滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥，包括活塞桿（1)，安裝在活塞桿（1)下端的活塞 (3)，固定在活塞桿（1)下端的螺母（5)，以及嵌套在活塞（3)外側(cè)的工作缸（6)，其特征在 于： 所述的活塞（3)與活塞桿（1)滑動連接，活塞桿（1)上設(shè)有輔助流道（1-1); 所述的輔助流道（1-1)在活塞（3)小振幅振動時打開，在活塞（3)大振幅振動時關(guān)閉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥，其特征在于： 所述的活塞（3)上側(cè)與活塞桿（1)的軸肩之間安裝有上彈簧（2)，活塞（3)下側(cè)與螺母 (5)之間安裝有下彈簧（4)，兩支彈簧均處于壓縮狀態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥，其特征在于： 所述的活塞（3)設(shè)有復(fù)原閥系（3-1)和壓縮閥系（3-2)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑動活塞式振幅相關(guān)阻尼閥，其特征在于： 所述的輔助流道（1-1)為活塞桿（1)下側(cè)外壁上的旁通槽。
【文檔編號】F16F9/34GK203847618SQ201420283569
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】張玉新, 邵雄, 戰(zhàn)敏 申請人:張玉新