專利名稱：用于控制緩沖力特性的減震器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減震器，用于緩沖根據(jù)路況傳遞給車輛的振動(dòng)， 更特別的，涉及一種減震器，用于通過形成在活塞桿內(nèi)的中空腔來控制 緩沖力特性。
背景技術(shù)：
通常，車輛設(shè)置有懸掛系統(tǒng)，在駕駛過程中，通過緩沖從道路傳 遞到軸的沖擊或振動(dòng)來增強(qiáng)駕駛舒適感。構(gòu)成懸掛系統(tǒng)的其中一個(gè)部件 是減震器。減震器設(shè)置在軸和車身之間。減震器包括缸和在缸內(nèi)往復(fù)運(yùn) 動(dòng)的活塞桿。缸填充有工作流體，例如氣體或者油，從而工作流體被活 塞閥移動(dòng)從而產(chǎn)生緩沖力，所述活塞閥固定到活塞桿的一端。
普通的減震器具有這樣的限制，即相對(duì)于路況或者車輛的駕駛姿 勢(shì)的變化具有恒定的緩沖力特性。換句話說，如在制造階段所確定的， 低的(平滑的)緩沖力特性可以提高車輛、的駕駛舒適感，但是不能保持 它的穩(wěn)定姿勢(shì)。相反，高的(剛性的)緩沖力特性可以保持車輛的穩(wěn)定 的姿勢(shì)，但是導(dǎo)致駕駛舒適感下降。這樣，普通的減震器不能響應(yīng)于路 況或者車輛姿勢(shì)的變化而控制緩沖力特性。
因此，為了解決這種普通減震器的問題，已經(jīng)開發(fā)出一種減震器， 能夠根據(jù)活塞桿的移動(dòng)而提供可變的緩沖力特性。
圖1是普通的減震器的部分剖視圖，其能夠提供可變的緩沖力特
性。參考圖l，減震器IO包括連接到車身的活塞桿14、以及缸12，缸 12固定到與車輪相連的軸?；钊麠U14在缸12內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
活塞桿14包括活塞閥16，活塞閥16設(shè)置在活塞桿14的下端處， 從而將缸12的空間分成回彈(rebound)腔RC和壓縮腔CC。活塞閥16 形成有回彈通道16a和壓縮通道16b，回彈腔RC和壓縮腔CC通過所述通道彼此連通。減震器10還包括盤18a和18b，設(shè)置在回彈通道16a 和壓縮通道16b的上側(cè)和下側(cè)上，從而根據(jù)工作流體的運(yùn)動(dòng)彈性變形并 產(chǎn)生緩沖力。
活塞桿14具有形成在其中的中空腔20。中空腔20設(shè)置有自由活 塞22，活塞22可以上下移動(dòng)，并將中空腔20分為上部腔20a和下部 腔20b。上部腔20a的上部與回彈腔RC通過通孔24連通，并且下部腔 20b的下部通過軸孔25與壓縮腔CC連通。
當(dāng)活塞桿14被微微移動(dòng)時(shí)，自由活塞22被提升或者降低，并且 工作流體通過逋孔24或軸孔25流入或流出中空腔20。結(jié)果，減震器 10的緩沖力特性變化。
參考圖2，曲線XI示出了不能控制緩沖力特性的通常的減震器的 緩沖力的變化，并且曲線X2示出了能夠提供響應(yīng)緩沖力的普通減震器 10的緩沖力的變化。如圖所示，普通的減震器10根據(jù)中空腔20的體 積而提供了曲線X2所示的緩沖力，也就是根據(jù)自由活塞22的運(yùn)動(dòng)范圍。
然而，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)中懸掛系統(tǒng)的減震器采用了機(jī)械結(jié)構(gòu)用于緩 沖沖擊或者振動(dòng)，因此在控制緩沖力方面效率較低，并且在改變緩沖力 方面性能受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是解決上述普通技術(shù)的問題，并且本發(fā)明的一個(gè)方面 是提供一種減震器，能夠根據(jù)路況電子控制緩沖力特性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種能夠控制緩沖力特性的減震器。 減震器包括缸，填充有工作流體；活塞閥，設(shè)置在缸內(nèi)，以將缸的內(nèi) 部分為第一腔和第二腔；活塞桿， 一端延伸到缸外，并且另一端連接到 缸內(nèi)的活塞閥；中空腔，形成在活塞桿內(nèi)，以與第一和第二腔連通；自 由活塞，設(shè)置在中空腔內(nèi)，以上下移動(dòng)，并將中空腔分為上部和下部腔； 和可變部分，構(gòu)造成通過調(diào)節(jié)自由活塞的豎直運(yùn)動(dòng)而控制緩沖力特性。
可變部分可包括控制桿，所述控制桿在中空腔內(nèi)上下移動(dòng)，以 控制自由活塞的運(yùn)動(dòng)范圍；和致動(dòng)器，構(gòu)造成使控制桿上下運(yùn)動(dòng)。
上部腔可通過通孔與第一腔連通，所述通孔形成在中空腔的上部處，并且下部腔可通過一軸孔與第二腔連通，所述軸孔形成在中空腔的 下部處。
可變部分還可包括控制閥，該閥設(shè)置到控制桿的遠(yuǎn)端，并且與控 制桿一起上下移動(dòng)，同時(shí)緊密的接觸中空腔的內(nèi)周面。
控制閥形成有旁路通道，控制閥的上部和下部通過該旁路通道彼 此連通。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種懸掛系統(tǒng)，用于在道路駕駛 過程中緩沖通過車輪從道路傳遞給車身的振動(dòng)。懸掛系統(tǒng)包括減震器， 減震器包括形成在活塞桿內(nèi)的中空腔；自由活塞，設(shè)置在中空腔內(nèi)， 以上下移動(dòng)，并且將中空腔分為上部和下部腔；和可變部分，構(gòu)造成通 過控制自由活塞的豎直運(yùn)動(dòng)來改變緩沖力特性；傳感器，用于檢測(cè)路況; 和控制器，構(gòu)造成基于傳感器的測(cè)量值驅(qū)動(dòng)減震器的可變部分。
傳感器可以是加速度傳感器，設(shè)置到減震器的所述缸一側(cè)，或者 設(shè)置到車輪一側(cè)。
控制器可以控制可變部分，從而如果傳感器的測(cè)量值高，減小自 由活塞的移動(dòng)，并且如果傳感器的測(cè)量值低，增大自由活塞的移動(dòng)。


通過下面接合附圖給出的對(duì)典型實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上 述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，附圖中 圖1是普通減震器的部分剖視圖； 圖2是圖1的普通減震器的緩沖力的圖形； 圖3是包括根據(jù)本發(fā)明的減震器的懸掛系統(tǒng)的示意圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的減震器的部分剖視圖； 圖5和6是示出第一實(shí)施例的減震器的工作狀態(tài)的剖視圖； 圖7是根據(jù)第一實(shí)施例的減震器的緩沖力的圖形；和 圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的減震器的部分剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的典型實(shí)施例。圖3是包括根據(jù)本發(fā)明的減震器的懸掛系統(tǒng)的示意圖。圖3中，
根據(jù)本發(fā)明的懸掛系統(tǒng)包括減震器50;可變部分70，設(shè)置在減震器
50中，以根據(jù)活塞桿的移動(dòng)而改變緩沖力特性；和控制器90，控制可 變部分70的工作?？刂破?0與傳感器80相連，例如加速度傳感器， 用于測(cè)量車輛的向上或向下的加速度，控制器90并基于傳感器80的測(cè) 量值控制可變部分70的工作。
這種減震器50也稱為"頻率響應(yīng)減震器"，能夠根據(jù)活塞桿的移 動(dòng)而改變緩沖力特性。
接下來參考圖4-7詳細(xì)描述本發(fā)明的第一實(shí)施例的減震器。 圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的減震器的部分剖視圖。參考圖4， 減震器50包括缸52，連接到車輛的車輪一側(cè)；和活塞桿54，連接到 車身一側(cè)?；钊麠U54設(shè)置在缸52內(nèi)從而在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并包括活塞 閥56,活塞閥56設(shè)置在活塞桿54的一端處，從而將缸52的內(nèi)部分為 壓縮腔和回彈腔?；钊y56形成有回彈通道56a和壓縮通道56b，回 彈腔通過所述通道與壓縮腔連通。另外，多個(gè)盤58a、 58b設(shè)置在活塞 閥56的上和下表面上，從而根據(jù)工作流體的運(yùn)動(dòng)彈性變形并產(chǎn)生緩沖 力。
活塞桿54具有形成在其中的中空腔60。中空腔60設(shè)置有自由活 塞62，活塞62可以在其中上下運(yùn)動(dòng)。這里，自由活塞62在中空腔60 中運(yùn)動(dòng)，其中自由活塞62的外周面與中空腔60的內(nèi)周面接觸，并且將 中空腔60分為上部和下部腔60a、 60b。自由活塞62可以在它的外周 上設(shè)置有光制(finishing)元件，例如Teflon樹脂，其可以相對(duì)于中 空腔60的內(nèi)壁減少摩擦。
另外，減震器50包括可變部分70，其通過調(diào)節(jié)中空腔60的體積 也就是自由活塞62的運(yùn)動(dòng)范圍而控制緩沖力特性。
可變部分70可以設(shè)置到上部腔60a和下部腔60b中的一個(gè)。在這 個(gè)實(shí)施例中，可變部分70設(shè)置到上部腔60a?？勺儾糠?0包括控制 桿72，控制桿72穿透活塞桿54的中心；和致動(dòng)器74，設(shè)置在活塞桿 54的上部處，以將控制桿72上下移動(dòng)?？刂茥U72的一端位于中空腔 60內(nèi)，從而接觸自由活塞62的上部。結(jié)果，自由活塞62的運(yùn)動(dòng)受到
7控制桿72的限制。
另一方面，控制桿72可以另外在它的另一端處設(shè)置有控制閥76， 控制閥76將上部腔60a分為上部和下部?？刂崎y76緊密地接觸中空腔 60的內(nèi)周面，也就是上部腔60a的內(nèi)周面，其中設(shè)置有控制閥76?？?制閥76可以形成有旁路通道，上部腔60a的上部和下部通過所述旁路 通道彼此連通。控制閥76與控制桿72 —起運(yùn)動(dòng)，并用于增大或者減小 中空腔60的體積，也就是自由活塞62的運(yùn)動(dòng)范圍。
這里，中空腔60形成有第一通道，其通過通孔64連接到上部腔 60a的上部，通孔64與回彈腔RC和控制閥76的旁路通道78連通，中 空腔60并且形成有第二通道，由軸孔65限定，位于下部腔60b的下部 處，以與壓縮腔CC連通。
這樣，在減震器50中，通過第一通道或第二通道，通過流體流入 或流出中空腔60和回彈腔RC，或者流入或流出中空腔60和壓縮腔CC， 自由活塞62上下運(yùn)動(dòng)。
更詳細(xì)的，當(dāng)自由活塞62向上移動(dòng)時(shí)，中空腔60的上部腔60a 中的流體通過第一通道流入回彈腔RC，由于空間在下部腔60b中通過 自由活塞62向上運(yùn)動(dòng)而形成，壓縮腔CC中的流體通過第二通道流入 中空腔60的下部腔60b中。
這樣，在自由活塞62的向上或向下運(yùn)動(dòng)過程中，通過使得流體流 入或者流出中空腔60的上部腔60a或下部腔60b，同時(shí)不經(jīng)過活塞閥 56，減震器50減小了緩沖力。
另一方面，致動(dòng)器74由控制器90控制?？刂破?0根據(jù)加速度傳 感器80測(cè)量的車輛的豎直加速度而控制致動(dòng)器74的工作。此處，致動(dòng) 器74構(gòu)造成通過致動(dòng)控制桿72產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)，來調(diào)節(jié)控制 桿72的長(zhǎng)度。
加速度傳感器80可以設(shè)置在減震器50的缸52的一側(cè)處或者車輛 的車輪一側(cè)處。這里，加速度傳感器80可以設(shè)置到減震器50中的每一 個(gè)或者每個(gè)車輪?？商鎿Q的，加速度傳感器80可以設(shè)置到其中一個(gè)減 震器50或者其中一個(gè)車輪?？商鎿Q的，加速度傳感器80可以設(shè)置到不 同位置以測(cè)量車輛的豎直加速度。接下來將描述用于控制可變部分70的控制器90的工作。 當(dāng)傳感器80測(cè)量的車輛的加速度高時(shí)，控制器90控制致動(dòng)器74
以降低控制桿72。當(dāng)控制桿72被降低時(shí)，對(duì)于自由活塞62的運(yùn)動(dòng)空
間減小。因此，減震器50具有狹窄區(qū)域，在該區(qū)域，緩沖力被降低，
從而減震器50可以方便地控制車輛。
另一方面，當(dāng)傳感器80測(cè)量的車輛加速度低時(shí)，控制器90控制
致動(dòng)器74以抬高控制桿72。當(dāng)控制桿72抬高時(shí)，自由活塞62的運(yùn)動(dòng)
空間增大。因此，減震器50可以在自由活塞62向上或向下運(yùn)動(dòng)過程中
減小緩沖力，從而充分改善車輛的駕駛舒適感。
這樣，控制器90可以通過致動(dòng)器74的工作來限制自由活塞的運(yùn)
動(dòng)范圍，從而控制緩沖力的變化程度。
圖5和6的剖視圖示出了第一實(shí)施例的減震器的工作狀態(tài)。 首先，圖5中，減震器50的可變部分70被控制以減小自由活塞
62的運(yùn)動(dòng)范圍。此處，自由活塞62具有厚度L1，并且可移動(dòng)距離L2。
換句話說，自由活塞62具有L2-Ll的行程距離Sl，這是自由活塞62
的運(yùn)動(dòng)范圍。
當(dāng)活塞桿54被微微移動(dòng)時(shí)，也就是當(dāng)自由活塞62在行程距離Sl 內(nèi)移動(dòng)時(shí)，工作流體通過通孔64和軸孔65流入或者流出中空腔60， 從而，減震器50的緩沖力特性被保持在較低水平。
當(dāng)活塞桿54被較大程度地移動(dòng)時(shí)，也就是當(dāng)自由活塞62從中空 腔60的上端移動(dòng)到下端或者反之時(shí)，工作流體在回彈腔RC和壓縮腔 CC之間通過活塞閥56移動(dòng)，從而，減震器50的緩沖力特性保持在較 高水平。
另外，圖6中，減震器50的可變部分70將控制桿72向上移動(dòng)， 從而增大自由活塞62的運(yùn)動(dòng)范圍。此處，自由活塞62具有厚度Ll， 并可移動(dòng)距離L4。換句話說，自由活塞62具有L4-Ll的行程距離，這 是自由活塞62的運(yùn)動(dòng)范圍。
因此，當(dāng)行程距離S2通過控制桿72的向上運(yùn)動(dòng)被設(shè)置成大于行 程距離S1時(shí)，減震器50的緩沖力特性發(fā)生變化，如圖7所示。
圖7是根據(jù)第一實(shí)施例通過活塞桿的移動(dòng)的減震器的可變緩沖力的圖形。參考圖7，假設(shè)當(dāng)可變部分70的控制桿72被盡可能降低時(shí)自 由活塞的可移動(dòng)長(zhǎng)度是O，可變的緩沖力由Y1表示。這時(shí)，可變的緩 沖力Yl與可以通過普通的減震器獲得的可變緩沖力XI相同(見圖2)， 普通的減震器不能控制緩沖力特性。
當(dāng)控制桿72通過控制器90被抬高以增大自由活塞62的運(yùn)動(dòng)范圍 時(shí)，可變的緩沖力由Y2或Y3表示。當(dāng)自由活塞62在相對(duì)小的行程距 離S1內(nèi)移動(dòng)時(shí)，如圖5所示，可變的緩沖力可以由Y2表示。另一方面， 當(dāng)自由活塞62在相對(duì)大的行程距離S2內(nèi)移動(dòng)時(shí)，如圖6所示，可變緩 沖力可以由Y3表示。
接下來，參考圖8詳細(xì)描述本發(fā)明的第二實(shí)施例的減震器。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的減震器的部分剖視圖。根據(jù)第二 實(shí)施例的減振器不使用控制閥76，根據(jù)第一實(shí)施例，控制閥76設(shè)置在 減震器的控制桿72的遠(yuǎn)端處。
第二實(shí)施例中，雖然沒有使用控制閥76，自由活塞62的運(yùn)動(dòng)范圍 可以通過控制桿72控制，從而第二實(shí)施例的減震器提供了與第一實(shí)施 例相同的作用。根據(jù)第二實(shí)施例的減震器的其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相 同，并且因此這里省去對(duì)其詳細(xì)的描述。
根據(jù)上面的描述，根據(jù)本發(fā)明的減震器可以根據(jù)車輛的駕駛狀態(tài) 或者路況來電子控制緩沖力特性，從而，緩沖力特性可以根據(jù)活塞桿的 移動(dòng)而變化。這樣，通過根據(jù)需要控制減震器的緩沖力特性，本發(fā)明改 善了車輛的駕駛舒適性或穩(wěn)定性。
雖然已經(jīng)參考實(shí)施例和附圖描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā) 明不限于上述實(shí)施例，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可 以做出各種變化和等同的實(shí)施例，本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1. 一種能夠控制緩沖力特性的減震器，包括填充有工作流體的缸；活塞閥，設(shè)置在所述缸內(nèi)，以將所述缸的內(nèi)部分成第一腔和第二腔；活塞桿，一端延伸到缸外，另一端連接到缸內(nèi)的活塞閥；中空腔，形成在活塞桿內(nèi)，以與第一和第二腔連通；自由活塞，設(shè)置在中空腔內(nèi)，以上下移動(dòng)，并將中空腔分成上部和下部腔；和可變部分，構(gòu)造成通過調(diào)節(jié)自由活塞的豎直移動(dòng)來控制緩沖力特性。
2. 如權(quán)利要求l所述的減震器，其特征在于，可變部分包括控 制桿，所述控制桿在中空腔內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)以控制自由活塞的運(yùn)動(dòng)范圍；和 致動(dòng)器，構(gòu)造成使控制桿上下移動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求l所述的減震器，其特征在于，上部腔與第一腔通 過一通孔連通，所述通孔形成在中空腔的上部處，下部腔與第二腔通過 一軸孔連通，所述軸孔形成在中空腔的下部處。
4. 如權(quán)利要求2所述的減震器，其特征在于，可變部分還包括控 制閥，所述控制閥設(shè)置到控制桿的遠(yuǎn)端，并與控制桿一起上下移動(dòng)，同 時(shí)緊密地接觸中空腔的內(nèi)周面。
5. 如權(quán)利要求4所述的減震器，其特征在于，控制閥形成有旁路 通道，控制閥的上部和下部通過所述旁路通道彼此連通。
6. —種懸掛系統(tǒng)，用于在道路上駕駛過程中緩沖通過車輪從道路 傳遞給車身的振動(dòng)，包括減震器，所述減震器包括中空腔，形成在活塞桿內(nèi)；自由活塞， 設(shè)置在中空腔內(nèi)，以上下移動(dòng)，并將中空腔分成上部和下部腔；和可變部分，構(gòu)造成通過控制自由活塞的豎直移動(dòng)來改變緩沖力特性； 傳感器，用于檢測(cè)路況；和控制器，構(gòu)造成基于傳感器的測(cè)量值來驅(qū)動(dòng)減震器的可變部分。
7. 如權(quán)利要求6所述的懸掛系統(tǒng)，其特征在于，傳感器是加速度 傳感器，設(shè)置到減震器的所述缸一側(cè)或者設(shè)置到車輪一側(cè)。
8. 如權(quán)利要求6所述的懸掛系統(tǒng)，其特征在于，控制器控制所述 可變部分，從而如果傳感器的測(cè)量值高，則減小自由活塞的移動(dòng)，并且 如果傳感器的測(cè)量值低，增大自由活塞的移動(dòng)。
全文摘要
公開一種減震器，能夠控制緩沖力特性。減震器包括填充有工作流體的缸；活塞閥，設(shè)置在所述缸內(nèi)，以將缸的內(nèi)部分成第一腔和第二腔；活塞桿，一端延伸到缸外，另一端連接到缸內(nèi)的活塞閥；中空腔，形成在活塞桿內(nèi)，以與第一和第二腔連通；自由活塞，設(shè)置在中空腔內(nèi)，以上下移動(dòng)并將中空腔分成上部和下部腔；和可變部分，構(gòu)造成通過調(diào)節(jié)自由活塞的豎直運(yùn)動(dòng)控制緩沖力特性。
文檔編號(hào)B60G13/00GK101439652SQ200810176758
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者金成珉, 金泓植 申請(qǐng)人:株式會(huì)社萬(wàn)都