專利名稱：雙通道液壓滑柱支座和包括其的車輛懸架系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
下面所披露的內(nèi)容總體上涉及車輛懸架系統(tǒng)并且更具體地涉及用于配置在車輛懸架系統(tǒng)內(nèi)的雙通道液壓滑柱支座的實(shí)施方式。
背景技術(shù)：
已經(jīng)廣泛地設(shè)計(jì)了車輛滑柱組件以優(yōu)化車輛操縱(例如，以連續(xù)地維持車輪和道路之間的摩擦接觸)，同時(shí)也使車身免受當(dāng)車輛在不平坦的路面上行使時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)力。盡管這樣，但是當(dāng)車輛在相對光滑的道路上行使時(shí)以及當(dāng)路面和/或胎-輪組件中的小缺陷形成相對低振幅的擾動(dòng)時(shí)，已知為光滑道路抖動(dòng)(“SRS”)的情形會(huì)發(fā)生，其中所述相對低振幅的擾動(dòng)通過車輛的滑柱組件傳遞到車身。盡管通常在消弱當(dāng)車輛在相對粗糙的道路上行使時(shí)所產(chǎn)生的較高振幅的振動(dòng)力方面是有效的，但是，由于在經(jīng)受SRS的相對低振幅的振動(dòng)力特性時(shí)例如在垂直SRS特別地垂直位移等于或小于大約1-4毫米(mm)的情形中產(chǎn)生的靜態(tài)阻力和摩擦力，包含在常規(guī)滑柱組件內(nèi)的部件(例如，液壓減震器)會(huì)完全地、間歇地、或者部分地卡死(也就是，鎖定在適當(dāng)位置)。因此，傳統(tǒng)的滑柱組件通常在使車輛免受在SRS事件期間產(chǎn)生的振動(dòng)力方面是無效的。盡管彈性滑柱支座(例如，在金屬環(huán)內(nèi)的橡膠墊)能布置在各滑柱組件的上端和車身之間以減少更大振幅振動(dòng)力的傳遞，但是傳統(tǒng)的彈性支座通常具有帶有低阻尼的相對高的軸向剛度并且因此提供少的額外消弱與SRS相關(guān)聯(lián)的低振幅振動(dòng)力。因此存在對于提供適于與在消弱相對小垂直位移(例如，小于大約l_4mm的位移)方面是相對有效的車輛滑柱組件結(jié)合使用的滑柱支座的實(shí)施方式的持續(xù)需求。還期望這種滑柱支座的實(shí)施方式具有對于更大垂直位移(例如，超過大約l_4mm的位移)來說的更大的、漸進(jìn)的軸向剛度并且具有相對大的徑向剛度以當(dāng)在更大的動(dòng)態(tài)負(fù)荷下操作時(shí)給予車輛最佳的乘坐和操縱特性。進(jìn)一步期望這種滑柱支座的實(shí)施方式是可耐用的和易于制造的。結(jié)合伴隨的


和該背景技術(shù)，通過隨后的具體實(shí)施方式
以及隨附的權(quán)利要求，本發(fā)明的其它所期望的特征和輪廓將變得是顯而易見的。

發(fā)明內(nèi)容
提供雙通道液壓滑柱支座的實(shí)施方式。在一種實(shí)施方式中，雙通道液壓滑柱支座包括外彈性模塊和安裝在外彈性模塊中的內(nèi)液壓模塊。內(nèi)液壓模塊構(gòu)造成在雙通道液壓滑柱支座的軸向位移小于閾值值時(shí)以活動(dòng)的阻尼模式操作并且在雙通道液壓滑柱支座的軸向位移大于所述閾值值時(shí)以基本上不活動(dòng)的阻尼模式操作。還提供車輛懸架系統(tǒng)的實(shí)施方式。在一種實(shí)施方式中，車輛懸架系統(tǒng)包括滑柱組件和雙通道液壓滑柱支座。雙通道液壓滑柱支座包括構(gòu)造成安裝到車身的外彈性模塊，和安裝在外彈性模塊中并連接到滑柱組件的內(nèi)液壓模塊。內(nèi)液壓模塊構(gòu)造成在雙通道液壓滑柱支座的軸向位移小于閾值值時(shí)以活動(dòng)的阻尼模式操作并且在雙通道液壓滑柱支座的軸向位移大于所述閾值值時(shí)以基本上不活動(dòng)的阻尼模式操作。
本發(fā)明還提供如下方案
1. 一種雙通道液壓滑柱支座，包括外彈性模塊；和
安裝在外彈性模塊中的內(nèi)液壓模塊，所述內(nèi)液壓模塊構(gòu)造成對于雙通道液壓滑柱支座的軸向位移小于閾值值來說以活動(dòng)的阻尼模式操作，而對于雙通道液壓滑柱支座的軸向位移大于所述閾值值時(shí)以基本上不活動(dòng)的阻尼模式操作。2.如方案1所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，所述閾值在大約1毫米和大約4毫米之間。3.如方案1所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，雙通道液壓滑柱支座的軸向負(fù)荷一位移輪廓大體上由在預(yù)定軸向位移范圍內(nèi)的分段函數(shù)來表征。4.如方案3所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，所述分段函數(shù)包括第一基本上線性的段；和
在所述第一基本上線性的段之后的額外的段，所述額外的段中每個(gè)的斜率大于所述第一基本上線性的段的斜率。5.如方案4所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，所述第一基本上線性的段的斜率主要由內(nèi)液壓模塊的軸向剛度確定。6.如方案5所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，所述額外的段的斜率主要由外彈性模塊的軸向剛度確定。7.如方案1所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，雙通道液壓滑柱支座的軸向位移主要由以下組成(i)對于雙通道液壓滑柱支座的軸向位移小于所述閾值值內(nèi)液壓模塊的偏移；和(ii)對于雙通道液壓滑柱支座的軸向距離大于所述閾值值外彈性模塊的偏移。8.如方案1所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，當(dāng)處于活動(dòng)的阻尼模式時(shí)，內(nèi)液壓模塊的軸向剛度小于外彈性模塊的軸向剛度。9.如方案1所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，內(nèi)液壓模塊包括液壓活塞，所述液壓活塞構(gòu)造成當(dāng)內(nèi)液壓模塊處于活動(dòng)的阻尼模式時(shí)相對于外彈性模塊平移。10.如方案9所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，其還包括固定地連接到液壓活塞并且構(gòu)造成隨其共同移動(dòng)的行程限制器。11.如方案10所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，雙通道液壓滑柱支座通常居于設(shè)計(jì)位置，并且包括限位擋塊，當(dāng)雙通道液壓滑柱支座居于所述設(shè)計(jì)位置時(shí)所述限位擋塊與所述行程限制器間隔開一軸向間隙。12.如方案11所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，當(dāng)雙通道液壓滑柱支座的軸向位移基本上等于所述閾值值時(shí)所述行程限制器接合所述限位擋塊。13.如方案11所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，外彈性模塊還包括外插入件；
中間插入件；和
布置在外插入件和中間插入件之間并且具有容納內(nèi)液壓模塊的中心開口的主彈性元件。14.如方案13所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，限位擋塊從主彈性元件
4軸向延伸接近內(nèi)液壓模塊。15.如方案13所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，內(nèi)液壓模塊還包括布置在中心開口內(nèi)并且連接到活塞的內(nèi)缸；和
從內(nèi)缸朝著外彈性模塊的中間插入件延伸的第一隔膜組件和第二隔膜組件，第一隔膜組件和第二隔膜組件構(gòu)造成是彎曲的以適應(yīng)內(nèi)缸的軸向平移移動(dòng)。16.如方案15所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，其還包括在內(nèi)液壓模塊內(nèi)的第一流體連接的液壓室和第二流體連接的液壓室；和
從中間插入件朝著內(nèi)缸延伸并且大體上分割開第一流體連接的液壓室和第二流體連接的液壓室的彈性襯套。17.如方案16所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，第一流體連接的液壓室和第二流體連接的液壓室通過孔、慣性通道、或它們的組合流體連接。18.如方案13所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，限位擋塊覆蓋中間插入件。19. 一種雙通道滑柱支座，包括具有第一軸向剛度的外模塊；
安裝在外模塊中并且具有小于第一軸向剛度的第二軸向剛度的內(nèi)模塊；和固定地連接到內(nèi)模塊并且通常從外模塊偏移一軸向間隙的行程限制器，行程限制器構(gòu)造成在雙通道滑柱支座的預(yù)定軸向位移之后接合外模塊從而限制內(nèi)模塊的運(yùn)動(dòng)的軸向范圍，并且給予雙通道滑柱支座具有至少部分地由分段函數(shù)表征的軸向負(fù)荷-位移輪廓。20. 一種用在具有車身的車輛上的車輛懸架系統(tǒng)，所述車輛懸架系統(tǒng)包括滑柱組件；和
雙通道液壓滑柱支座，包括構(gòu)造成安裝到車身的外彈性模塊；和
安裝在外彈性模塊中并且連接到滑柱組件的內(nèi)液壓模塊，內(nèi)液壓模塊構(gòu)造成當(dāng)雙通道液壓滑柱支座的軸向位移小于閾值值時(shí)以活動(dòng)的阻尼模式操作并且當(dāng)雙通道液壓滑柱支座的軸向位移大于所述閾值值時(shí)以基本上不活動(dòng)的阻尼模式操作。

下面將結(jié)合下面的附圖描述本發(fā)明的至少一個(gè)例子，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且
圖1是根據(jù)示范性實(shí)施方式的包括安裝在滑柱組件和車身(部分地示出)之間的雙通道液壓滑柱支座的車輛懸架系統(tǒng)的剖視圖2和3分別是圖1中所示的示范性雙通道液壓滑柱支座的經(jīng)組裝的和分解的剖視
圖4、5和6是分別處于正?；蛟O(shè)計(jì)位置、處于第一向上偏移位置和處于第二向上偏移位置的雙通道液壓滑柱支座的剖視圖7是軸向位移(水平軸)與負(fù)荷(垂直軸)的曲線圖，示出了圖1-6中所示的雙通道液壓滑柱支座的示范性軸向負(fù)荷-位移輪廓；和
圖8是處于向下偏移位置的雙通道液壓滑柱支座的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面的具體實(shí)施方式
在本質(zhì)上僅僅是示范性的并且不旨在限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使用。此外，不旨在受到在前面的背景技術(shù)或下面的具體實(shí)施方式
中呈現(xiàn)的任何理論的限制。如同這里所出現(xiàn)的那樣，術(shù)語“滑柱”、短語“滑柱組件”，以及類似術(shù)語和短語被廣泛地用來包括使車輛或其它宿主對象免受振動(dòng)輸入力的結(jié)構(gòu)元件或結(jié)構(gòu)元件的裝配件。盡管下面結(jié)合包括特定類型的滑柱組件的示范性車輛懸架系統(tǒng)描述，但是強(qiáng)調(diào)的是，雙通道液壓滑柱支座的實(shí)施方式能用在包括各種其它滑柱組件，諸如雙叉形桿懸架組件和阻尼元件的多種車輛懸架系統(tǒng)內(nèi)。圖1是包括安裝在車身12 (部分地示出)和滑柱組件14之間的雙通道液壓滑柱支座10的車輛懸架系統(tǒng)的剖視圖。在這個(gè)特定實(shí)施例中，滑柱組件14呈現(xiàn)為包括圍繞減震器18布置的盤簧16的麥弗遜式(MacPherson-style)懸架的形式。減震器18包括主缸20以及具有下端部分M和上端部分26的活塞桿22，所述下端部分M可滑動(dòng)地安裝在缸20的孔內(nèi)；所述上端部分沈從缸20向上延伸，通過盤簧16，并且通過設(shè)置在滑柱支座10中的中心開口。在它的終端處，活塞桿22的上端部分沈通過鎖緊螺母28固定到滑柱支座10。限位擋塊30圍繞活塞桿22的中間部分布置并且鄰接環(huán)形帽構(gòu)件32，其繼而鄰接包含在液壓滑柱支座10內(nèi)的下部部件(也就是，行程限制器100，將在下面描述)。上彈簧隔離器35(例如，部分接觸的環(huán)形隔離橡膠元件)圍繞液壓滑柱支座10的下部部分布置，陷在彈簧16的上繞線和上彈簧座34之間。下彈簧座隔離器37 (例如，部分接觸的環(huán)形隔離橡膠元件)類似地陷在彈簧16的下繞線和下彈簧座36之間。波紋管38 (通常也稱作“灰塵蓋”或“懸架罩”)布置在減震器18的上端部分上在環(huán)形帽構(gòu)件32和下彈簧座36之間以防止灰塵和其它碎屑進(jìn)入到缸20中。最后，環(huán)形支承結(jié)構(gòu)41接合包含在滑柱支座10內(nèi)的部件(例如，外插入件48，將在下面描述)的下側(cè)以在滑柱組件14的操作期間允許上彈簧座34 (圖1)，并且因此允許盤簧16的上端(圖1)相對于滑柱支座10和車身12轉(zhuǎn)動(dòng)。盤簧16壓縮在上彈簧座34和下彈簧座36之間。當(dāng)裝配有滑柱組件14的車輛在不平坦的路面上行使時(shí)，盤簧16還動(dòng)態(tài)地壓縮或伸展以提供相對順從的軸向運(yùn)動(dòng)，其然后以眾所周知的方式受到減震器18的阻尼。然而，如同在稱為“背景技術(shù)”的前述部分中所解釋的那樣，當(dāng)車輛在相對光滑的道路上行使時(shí)以及當(dāng)?shù)缆分械男∪毕莺?或輪的不平衡形成相對低振幅的擾動(dòng)時(shí)(通常被稱作“光滑路抖動(dòng)”或者更簡單地“SRS”的情形)，靜態(tài)阻力和摩擦力能使減震器18部分地或間歇地卡死(也就是，鎖定在適當(dāng)位置處)，其中所述相對低振幅的擾動(dòng)傳遞通過滑柱組件14并且到達(dá)車身。當(dāng)與滑柱組件14串聯(lián)地連接時(shí)，通過為SRS的較小的垂直位移特性(例如，等于或小于大約l_4mm的垂直輸入)提供足夠的軸向阻尼，雙通道液壓滑柱支座10有效地減少低振幅的振動(dòng)力到車身的傳遞。同時(shí)，液壓滑柱支座10為較大的垂直位移(例如，超過大約l_4mm的垂直位移)提供漸進(jìn)的軸向剛度。當(dāng)滑柱支座10在這些較大的位移下變硬時(shí)，減少滑柱支座10中的阻尼，并且然后由減震器18提供軸向阻尼，因?yàn)榱ΜF(xiàn)在足以克服減震器18典型的靜態(tài)阻力和摩擦干涉。在這些較大的位移下，依靠用于阻尼同時(shí)提供相對大的徑向剛度的減震器18在更大的動(dòng)態(tài)負(fù)荷下給予最佳乘坐和操縱特性。下面將會(huì)結(jié)合圖7描述雙通道液壓滑柱支座10提供這種獨(dú)特的、動(dòng)態(tài)多階段的軸向負(fù)荷特性的方式。
圖2和3分別是經(jīng)組裝的和分解的剖視圖，更詳細(xì)地示出了雙通道液壓滑柱支座10。滑柱支座10包括兩個(gè)主要功能模塊，S卩，外彈性模塊42和內(nèi)液壓模塊44。外彈性模塊42包括主彈性元件46，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)或中間插入件58以及具有環(huán)形本體50和徑向安裝凸緣52的外支撐結(jié)構(gòu)或插入件48。主彈性元件46布置在外插入件48和中間插入件58之間。如同在圖2和3中所示的那樣，環(huán)形本體50的中間部分可以徑向向內(nèi)地傾斜并且將主彈性元件46保持在外插入件48內(nèi)。主彈性元件46通常由耐用的彈性體諸如相對密實(shí)的橡膠制成；外插入件48和中間插入件58通常由相對剛性的材料諸如塑料、金屬或合金制成。在一種實(shí)施方式中，外插入件48由金屬或合金板沖壓而成，中間插入件58由金屬或合金鑄造而成，而主彈性元件46模制到本體48和58。外凸緣52通常被制成包括多個(gè)周緣地間隔開的開口 M以有助于利用例如多個(gè)螺栓56或其它這種緊固件將外插入件48附接到車身12(圖 1)。內(nèi)液壓模塊44包括外環(huán)插入件64、彈性襯套62和內(nèi)缸60。在所示的例子中，外環(huán)插入件64呈現(xiàn)為布置在(例如，壓配合到)通過中間插入件58提供的中心開口內(nèi)的剛性的、管狀本體的形式；并且彈性襯套62呈現(xiàn)為模制到外環(huán)插入件64和內(nèi)缸60的柔性的、環(huán)形本體(例如，耐用的彈性體)的形式。彈性襯套62從外環(huán)插入件64徑向向內(nèi)地延伸到內(nèi)缸60的中間部分。這樣，彈性襯套62分割開形成在內(nèi)液壓模塊44內(nèi)的上液壓室和下液壓室(也就是，液壓室92和94)，如同下面更全面地描述的那樣。圍繞支座以圍繞軸線Yc (支座的垂直軸線)成角度的方式前進(jìn)，彈性襯套62的軸向長度可以變化，從而提供有利的性能諸如減少的軸向剛度和定向的徑向剛度。主彈性元件46 (與中間插入件58和外插入件48 —起)，和彈性襯套62 (與外環(huán)插入件64和內(nèi)缸60 —起)可以被制成為分立的模制組件并且然后在中間插入件58到外環(huán)插入件64的界面處附接(例如，壓配合)在一起。可替換地，中間插入件58和外環(huán)插入件64可以在模制之前附接(例如，壓配合)在一起，并且主彈性元件46和彈性襯套62隨相關(guān)聯(lián)的插入件一起可以經(jīng)由單個(gè)橡膠模具來制造。如果需要，并且如在圖2和3中的66處所示，完整的、中斷的或多個(gè)剛性環(huán)形本體(通常被稱作“比率板”)可以安裝通過彈性襯套62或者嵌入在彈性襯套62內(nèi)以增加彈性襯套62的徑向與軸向的比率比值，并因此增加內(nèi)液壓模塊44的徑向與軸向的比率比值。如果使用多個(gè)比率板，則比率板圍繞軸線Yc的成角度的定位將提供定向的徑向剛度，對于某些車輛來說是有利的，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)很容易地認(rèn)識到其時(shí)機(jī)和需求。類似地，如同僅僅在圖2中所示的那樣，至少一個(gè)環(huán)形外比率板76能布置在主彈性元件46內(nèi)在中間插入件58和外插入件48之間以增加主彈性元件46的徑向與軸向的比率比值，并因此增加外彈性模塊42的徑向與軸向的比率比值。類似于比率板66，外比率板76能是環(huán)形地連讀的、中斷的、或者包括圍繞軸線Yc戰(zhàn)略地設(shè)置的分立本體，以獲得有利的定向的軸向剛度性能。主彈性元件46被形成為包括多個(gè)漸進(jìn)的加載特征或限位擋塊。更具體地，彈性元件46的上部部分被形成為包括上主要限位擋塊68和上次要限位擋塊70 ；并且彈性元件46的下部部分被形成為包括下主要限位擋塊72和下次要限位擋塊74。主要限位擋塊68和72可以呈現(xiàn)適于選擇地阻止內(nèi)液壓模塊44的軸向位移的任何形式，并且次要限位擋塊70和74可以呈現(xiàn)用于限制外彈性模塊42的軸向偏移的任何形式，如下面更全面地描述。在所示的例子中，上主要限位擋塊68和下主要限位擋塊72呈現(xiàn)第一和第二凸起唇緣或邊沿的形式，所述第一凸起唇緣或邊沿和第二凸起唇緣或邊沿分別沿著主彈性元件46的上內(nèi)周緣部分和下內(nèi)周緣部分形成，并且分別結(jié)合到中間插入件58的上部部分和下部部分。下次要限位擋塊74同樣呈現(xiàn)凸起的唇緣或邊沿的形式，所述凸起的唇緣或邊沿圍繞主彈性元件46的外周緣部分延伸并且結(jié)合到外插入件48的下端。最后，上次要限位擋塊70包括彈性元件46的上截頭圓錐形部分，其圍繞環(huán)形本體50的內(nèi)部部分延伸。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，限位擋塊68、70、72和74與主彈性元件46 —體地形成為單個(gè)模制件。盡管為了清楚在圖2和3中未示出，但限位擋塊68、70、72和/或74可以包括城堡狀件(castellation)以在雙通道液壓滑柱支座10的操作期間當(dāng)被相鄰的結(jié)構(gòu)元件(也就是，行程限制器98和100，將在下面描述)接觸和偏移時(shí)減少噪音的產(chǎn)生。除了外環(huán)插入件64，彈性襯套62和內(nèi)缸60之外，內(nèi)液壓模塊44還包括上隔膜組件80、下隔膜組件82、和容納在室92和94內(nèi)的液壓流體(例如，乙二醇混合物)。隔膜組件80和82各自包括外安裝環(huán)84、活塞86和柔性膜或隔膜88，其從外安裝環(huán)84徑向向內(nèi)地延伸到活塞86以形成盤類本體。隔膜組件80和82可以是相同的或獨(dú)特的模制組件。隔膜組件80和82的活塞86圍繞內(nèi)缸60的相對端部分固定地連接(例如，壓配合)，同時(shí)隔膜組件80和82的外安裝環(huán)84各自固定地連接(例如，壓配合)在中間插入件58的內(nèi)周緣表面內(nèi)。當(dāng)雙通道液壓滑柱支座10安裝在車輛內(nèi)時(shí)，內(nèi)缸60附接到圖1中所示的活塞桿22的上端部分；例如，如同在圖2和3中所示的那樣，可以提供通過內(nèi)缸60的中心通道或孔90以容納活塞桿22的上端部分，其可以以上面所描述的方式(例如，使用帶螺紋的緊固件，諸如圖1中所示的鎖緊螺母觀固定，夾持內(nèi)缸60，行程限制器98和100，以及環(huán)形帽構(gòu)件32捕獲在活塞桿26的上端的肩部27和螺母觀之間)固定到內(nèi)缸60。在液壓滑柱支座10的操作期間，內(nèi)缸60因此與活塞桿22 (圖1) 一起平移。當(dāng)內(nèi)缸60在內(nèi)液壓模塊44內(nèi)平移時(shí)，隔膜88彎曲以適應(yīng)外安裝環(huán)84和活塞86之間的相對軸向運(yùn)動(dòng)。彈性襯套62同樣彎曲以適應(yīng)內(nèi)缸60和外插入件64之間的相對平移運(yùn)動(dòng)。如同上面所陳述的那樣，上液壓室92和下液壓室94形成在內(nèi)液壓模塊44內(nèi)。上液壓室92由中間插入件58、內(nèi)缸60、彈性襯套62和上隔膜組件80限定的容積限定；并且下液壓室94由中間插入件58、內(nèi)缸60、彈性襯套62和下隔膜組件82限定的容積限定。如同前面所指出的那樣，液壓室92和94被彈性襯套62分割開并且通過一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)通道或孔流體地連接。在所示的例子中，具體地，液壓室92和94通過形成在中間插入件58的內(nèi)周緣部分中并且由外環(huán)插入件64限定的螺旋形慣性通道96流體地連接。在內(nèi)液壓模塊44的平移運(yùn)動(dòng)期間，液壓流體(在圖2中示出)由活塞86驅(qū)迫通過慣性通道96并且在室92和94之間，從而導(dǎo)致阻尼。為了優(yōu)化內(nèi)液壓模塊44的阻尼特性，慣性通道96的形狀、長度和橫截面面積便利地選擇成以水彈性襯套和支座領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的方式調(diào)整行進(jìn)通過慣性通道96的流體。盡管有以上描述，但是液壓室92和94也能以各種其它方式流體連接。例如，在某些實(shí)施方式中，至少一個(gè)孔可以設(shè)置通過彈性襯套62和/或通過外插入件64以流體地連接液壓室92和94并且因此經(jīng)由液壓活塞86的平移運(yùn)動(dòng)期間的粘滯損失以及上隔膜組件80、下隔膜組件82和彈性襯套62的相應(yīng)偏移提供阻尼。在又一實(shí)施方式中，內(nèi)液壓模塊44可以包括形成在模塊44的不同部件中諸如在外環(huán)插入件64中的慣性通道。盡管為了清楚在圖2和3中未示出，但內(nèi)液壓模塊44可以包括一個(gè)或多個(gè)流體地連接在液壓室92和94之間的卸壓閥(通常也稱作“泄放閥”)。例如，彈性襯套62能模制成包括旁通流動(dòng)通道和至少一個(gè)通常居于閉合位置以大體上防止流體流過旁通流動(dòng)通道的片式(flap-style)閥特征。當(dāng)由于內(nèi)液壓模塊44的突然的和顯著的垂直速度(例如，如果車輛行使在坑洼上這可能發(fā)生)引起液壓室(例如，下液壓室94)內(nèi)的壓力超過預(yù)定閾值時(shí)，片式閥特征打開以使液壓流體能從下液壓室94流到上液壓室92同時(shí)旁通通過孔或慣性通道96。在這種方式中，液壓流體能從液壓室94 (或室92)快速地排出以防止內(nèi)部壓力變得不合期望地高因此減少液壓流體泄漏的可能性。在另一實(shí)施方式中，其它類型的卸壓閥可以被使用并且可以被布置在內(nèi)液壓模塊44內(nèi)的其它位置處；例如，在又一實(shí)現(xiàn)中，提升式的卸壓閥或其它卸壓閥可以安裝在設(shè)置通過外環(huán)插入件64的楔形空間內(nèi)。繼續(xù)參考圖2和3，液壓滑柱支座10還包括上行程限制器98 (也稱作“回彈行程限制器”)和下行程限制器100。在所示的例子中，上行程限制器98呈現(xiàn)第一杯形墊圈的形式，其固定地安裝到內(nèi)缸60的從內(nèi)液壓模塊44向上延伸的上端。下行程限制器100同樣呈現(xiàn)第二杯形墊圈的形式，其固定地安裝到內(nèi)缸60的從內(nèi)液壓模塊44的下面延伸的下端。在雙通道液壓滑柱支座10的操作期間，上行程限制器98與上主要限位擋塊68和上次要限位擋塊70協(xié)作以分別限制內(nèi)液壓模塊44和外彈性模塊42的向下的軸向偏移。類似地，下行程限制器100與下主要限位擋塊72和下次要限位擋塊74協(xié)作以分別限制內(nèi)液壓模塊44和外彈性模塊42的向上的軸向偏移。下面結(jié)合圖4-7更全面地描述下行程限制器100與下限位擋塊72和74協(xié)作以限制模塊42和44的向上的軸向偏移的方式，并且下面結(jié)合圖8描述上行程限制器98與上限位擋塊68和70協(xié)作以限制模塊42和44的向下的軸向偏移的方式。圖4是處于正?；蛟O(shè)計(jì)位置的雙通道液壓滑柱支座10的剖視圖。如果需要，則主彈性元件46和彈性襯套62能模制成具有垂直偏差以抵消由于液壓阻尼器18內(nèi)的壓力引起的靜態(tài)的預(yù)先加載的影響。這樣，當(dāng)安裝在車輛上時(shí)獲得正?；蛟O(shè)計(jì)位置。由于內(nèi)襯套62的相當(dāng)?shù)偷妮S向剛度，垂直偏差優(yōu)選為應(yīng)用到內(nèi)襯套62。類似地，上隔膜組件80和下隔膜組件82能被偏壓在如已組裝狀態(tài)中，以致于當(dāng)安裝在車輛上時(shí)，獲得設(shè)計(jì)位置。強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，液壓滑柱支座10設(shè)計(jì)成使得內(nèi)液壓模塊44在液壓滑柱支座10的軸向位移小于預(yù)定閾值值時(shí)提供阻尼并且在液壓滑柱支座10的軸向位移超過預(yù)定閾值值時(shí)變得相對地液壓地不活動(dòng)。當(dāng)考慮液壓滑柱支座10的向上的偏移或移位時(shí)，預(yù)定閾值大體上由當(dāng)液壓滑柱支座10處于設(shè)計(jì)位置時(shí)(在圖4中由箭頭102表示)使下行程限制器100的上表面與下主要限位擋塊72間隔開的軸向間隙的寬度來確定。如同下面將更全面地描述的那樣，內(nèi)液壓模塊44提供非常適于在與SRS相關(guān)聯(lián)的低水平振幅振動(dòng)時(shí)能顯著地阻尼的相對軟的集中于中心的彈性比率。因此，通過選擇處于設(shè)計(jì)位置時(shí)使下行程限制器100與下主要限位擋塊72間隔開的軸向間隙的寬度以大體上對應(yīng)于SRS的振動(dòng)輸入特性的振幅，液壓滑柱支座10能被設(shè)計(jì)成有效地減少在SRS事件期間傳遞到車身的低振幅的振動(dòng)力。作為一非限制性例子，當(dāng)液壓滑柱支座10處于設(shè)計(jì)位置時(shí)使下行程限制器100與下主要限位擋塊72間隔開的軸向間隙的寬度，并且因此預(yù)定的閾值值，優(yōu)選地選擇成在大約Imm到大約4mm之間并且更優(yōu)選地在大約1. 5mm和大約2. 5mm之間。在所示的例子中，具體地，在處于設(shè)計(jì)位置時(shí)使下行程限制器100與下主要限位擋塊72間隔開的軸向間隙的寬度是大約2mm。圖5是在液壓滑柱支座10向上移位之后并且具體地在內(nèi)液壓模塊44向上移位基
9本上等于閾值值(例如，2mm)之后雙通道液壓滑柱支座10的剖視圖。如同在圖5中能看到的那樣，內(nèi)缸60、上行程限制器98和下行程限制器100已經(jīng)相對于外模塊42向上移動(dòng)，并且下行程限制器100現(xiàn)在接合下主要限位擋塊72。如同上面所指出的那樣，內(nèi)液壓模塊44的軸向剛度明顯小于外彈性模塊42的軸向剛度。因此，當(dāng)液壓滑柱支座10從設(shè)計(jì)位置(圖4)轉(zhuǎn)變到圖5中所示的部分偏移位置時(shí)，內(nèi)液壓模塊44經(jīng)歷相對大的軸向移位，同時(shí)外彈性模塊42幾乎不經(jīng)歷軸向偏移。特別地，下行程限制器100和下主要限位擋塊72的接合基本上阻止內(nèi)缸60的進(jìn)一步的向上行進(jìn)。這樣，在雙通道液壓滑柱支座10進(jìn)一步向上移位時(shí)，下行程限制器100和下主要限位擋塊72致使內(nèi)液壓模塊44基本上是不活動(dòng)的。而且，在這種方式中通過將內(nèi)缸60和中間插入件58的相對軸向運(yùn)動(dòng)限制到液壓滑柱支座10的全部位移范圍的子組合，減少了放置在內(nèi)液壓模塊44(并且，具體地，在彈性襯套62以及隔膜組件80和82)上的機(jī)械應(yīng)變，增加了內(nèi)液壓模塊44的耐用性，并且使液壓流體泄漏的可能性最小化。圖6是在滑柱支座10進(jìn)一步向上偏移之后并且具體地外彈性模塊42向上偏移之后雙通道液壓滑柱支座10的剖視圖。如同前面所陳述的那樣，當(dāng)液壓滑柱支座10從設(shè)計(jì)位置(圖4)轉(zhuǎn)變到圖5中所示的部分向上偏移位置時(shí)下行程限制器100接合下主要限位擋塊72。因此，從圖5中所示的部分向上偏移位置，內(nèi)缸60的進(jìn)一步的向上運(yùn)動(dòng)(或者，更準(zhǔn)確地，內(nèi)缸60相對于中間插入件58的進(jìn)一步的向上的平移運(yùn)動(dòng))受到下行程限制器100和下主要限位擋塊72的接合來大體上阻止。外彈性模塊42的主彈性元件46因此需要偏移以允許液壓滑柱支座10的超過閾值值(例如，2mm)的進(jìn)一步的向上的軸向移位。因此，當(dāng)從圖5中所示的向上偏移位置轉(zhuǎn)變到圖6中所示的向上偏移位置時(shí)，液壓滑柱支座10的軸向位移主要發(fā)生在外彈性模塊42內(nèi)。因此，對于液壓滑柱支座10的軸向位移超過預(yù)定的閾值值(例如，2mm)來說，雙通道液壓滑柱支座10的總軸向剛度主要取決于外彈性模塊42的軸向剛度。在這種方式中，外彈性模塊42和內(nèi)液壓模塊44在雙通道液壓滑柱支座10的操作期間協(xié)作以給予液壓滑柱支座10獨(dú)特的、軸向一負(fù)荷偏移輪廓，如同在下面結(jié)合圖7更全面地描述的那樣。圖7是準(zhǔn)靜態(tài)的滑柱支座偏移(水平軸)與負(fù)荷(垂直軸)的曲線圖，示出了代表雙通道液壓滑柱支座10的示范性的軸向負(fù)荷一位移曲線。圖7中所示的和下面所描述的值僅僅作為例子提供并且在不同的實(shí)施方式中將不可避免地變化。如同在圖7中能看到的那樣，雙通道液壓滑柱支座10的靜態(tài)的軸向負(fù)荷一位移輪廓在預(yù)定軸向位移范圍內(nèi)大體上以分段函數(shù)并且更具體地四個(gè)階段的、分段函數(shù)為特征。在所示的實(shí)施方式中，分段函數(shù)的第一階段(在圖7中由第一基本上線性的段110表示)的范圍是從Omm到大約2mm (閾值值)并且對應(yīng)于液壓滑柱支座10從設(shè)計(jì)位置(圖1)到部分向上偏移位置(圖5)的向上的軸向移位。如同上面所解釋的那樣，由于內(nèi)液壓模塊44的相對低的軸向剛度，內(nèi)液壓模塊44的軸向位移在軸向位移的這個(gè)初始范圍內(nèi)構(gòu)成了液壓滑柱支座10的總軸向位移的大部分(內(nèi)液壓模塊44和外彈性模塊42本質(zhì)上起到兩個(gè)串聯(lián)阻抗的作用；并且，在準(zhǔn)靜態(tài)狀況下起到兩個(gè)串聯(lián)的彈簧的作用)。因此，段110主要取決于內(nèi)液壓模塊44的軸向剛度并且適當(dāng)時(shí)通過液壓支座的阻尼作用能調(diào)整內(nèi)液壓模塊44的軸向剛度以使SRS的低振幅的振動(dòng)特性消弱。同時(shí)，在液壓滑柱支座10的軸向位移小于閾值值(例如，2mm)時(shí)，內(nèi)液壓模塊44的徑向與軸向的比率比值能選擇成是相對的高以提供所期望的車輛乘坐和操縱特性。作為一非限制性例子，在液壓滑柱支座10的軸向位移小于閾值值(例如，2mm)時(shí)，內(nèi)液壓模塊44和外彈性模塊42的組合作用可以提供大約150牛頓每毫米(N/mm)的垂直比率、大約l，500N/mm的徑向比率、并且因此大約10:1的徑向與軸向的比率比值。分段函數(shù)的第二階段(在圖7中由第二段111表示)表示由于下行程限制器100和下主要限位擋塊72的初始接觸并且限位擋塊72初始壓縮發(fā)生的非線性的比率轉(zhuǎn)變區(qū)域。在示范性的實(shí)施方式中，準(zhǔn)靜態(tài)的軸向剛度由彈性襯套62的抗剪剛度和下主要限位擋塊72的壓縮剛度的平行彈性貢獻(xiàn)來表征，下主要限位擋塊72的壓縮剛度然后與彈性元件46的抗剪剛度串聯(lián)組合。這個(gè)第二階段的范圍是從大約2mm (閾值值)到大約2. 5mm。段111因此圖示地表達(dá)這個(gè)非線性比率的轉(zhuǎn)變區(qū)域。如同在圖7中由線性的段114表示的那樣，所述四-階段、分段輪廓的第三階段的范圍是從大約2. 5mm到大約8mm并且對應(yīng)于液壓滑柱支座10從圖5中所示的向上偏移位置到圖6中所示的向上偏移位置的向上的軸向位移。在該分段輪廓的第三階段期間，液壓滑柱支座10的逐漸增加的軸向位移基本上是由于外彈性模塊42的偏移(其中下主要限位擋塊72和彈性襯套62的逐漸增加的位移有小部分貢獻(xiàn))。因此，段114主要取決于外彈性模塊42的軸向剛度。外彈性模塊42因此能被設(shè)計(jì)成提供漸進(jìn)的軸向剛度和徑向與軸向的比率比值以在對于軸向位移超過確定值(例如，2. 5mm)來說的更大的動(dòng)態(tài)負(fù)荷下給予車輛所期望的乘坐和操作特性。作為限制性例子，內(nèi)液壓模塊44和外彈性模塊42可以設(shè)計(jì)成在液壓滑柱支座10的軸向位移大于確定值(例如，2. 5mm)時(shí)提供大約700牛頓每毫米的垂直比率、大約2，000N/mm的徑向比率、并且因此大約3:1的徑向與軸向比率的比值。如同前面所陳述的那樣，外彈性模塊42的軸向剛度大于內(nèi)液壓模塊44的軸向剛度；因此，段114的力-偏移的斜率大于段110的力-偏移的斜率。分段函數(shù)的第四和最后階段(在圖7中由第四段116表示)表示在雙通道液壓滑柱支座10轉(zhuǎn)變超過圖6中所示的向上偏移位置時(shí)下行程限制器100接合下次要限位擋塊74之后發(fā)生的非線性比率的轉(zhuǎn)變區(qū)域。在所示的例子中，在液壓滑柱支座10經(jīng)歷大約8mm的軸向位移之后，下行程限制器100接觸下次要限位擋塊74。由于下行程限制器100和下次要限位擋塊74的接合，所以需要明顯更大的軸向負(fù)荷來引起液壓滑柱支座10的進(jìn)一步的向上的軸向位移。段116因此圖示地表達(dá)在下行程限制器100和下次要限位擋塊74接合之后進(jìn)一步偏移液壓滑柱支座10所需要的非線性的比率級(progression)。因此，前面已經(jīng)提供了適于與在消弱與SRS相關(guān)聯(lián)的低振幅的振動(dòng)力方面有效的車輛滑柱組件結(jié)合使用的雙通道液壓滑柱支座的示范性實(shí)施方式。在上面所描述的示范性實(shí)施方式中，液壓滑柱支座在垂直位移小于預(yù)定的閾值值(例如，位移等于或小于大約l-4mm)時(shí)提供相對軟的準(zhǔn)靜態(tài)的作用于中心的軸向彈性比率，同時(shí)在垂直位移超過閾值值時(shí)也提供漸進(jìn)的軸向剛度。在相對高的準(zhǔn)靜態(tài)屈從的區(qū)域期間，通過流體在頂部支座內(nèi)的移動(dòng)動(dòng)作提供阻尼，否則對于震動(dòng)不可行，在這些小的相對位移下部分地、間歇地或完全地卡死。此外，上面所描述的滑柱支座提供相對高的徑向剛度以在更大的回轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)負(fù)荷下操作時(shí)給予車輛所期望的乘坐和操縱曲線。而且，至少部分地由于內(nèi)液壓模塊的受限的操作范圍，上面所描述的示范性的滑柱支座是相對耐用的和不易于液壓流體泄漏的。更進(jìn)一步的好處是，上面所描述的示范性的滑柱支座是易于使用傳統(tǒng)的制作方法制造的。
盡管前面的內(nèi)容描述了與雙通道液壓滑柱支座10的向上的垂直位移相結(jié)合的示范性的軸向負(fù)荷-位移曲線，但將會(huì)認(rèn)識到，液壓滑柱支座10的向下的垂直位移也由類似的多階段的分段的軸向負(fù)荷-位移輪廓來表征。進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)，圖8示出了在完全向下偏移之后例如在例如大約7mm的向下軸向移位之后的雙通道液壓滑柱支座10。如同前面的下行程限制器100和下主要限位擋塊72的情形那樣，軸向間隙使上行程限制器98和上主要限位擋塊68間隔開(在圖4中由箭頭118表示)。當(dāng)內(nèi)缸60在行程的第一范圍上軸向向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(例如，由于在液壓滑柱支座10的初始向上移位之后的回彈)，上行程限制器98朝著上主要限位擋塊68移動(dòng)并且最終接觸上主要限位擋塊68。在這個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，內(nèi)液壓模塊44以活動(dòng)的模式操作并且很大程度上確定了液壓滑柱支座10的軸向負(fù)荷一位移特性。再次，這個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍可以是0到大約2mm并且由圖7中所示的段110圖示地表示。在上行程限制器98接合上主要限位擋塊68之后，內(nèi)液壓模塊44被有效地停止活動(dòng)，并且需要外彈性模塊42的偏移以允許液壓滑柱支座10的額外的軸向移位。短的非線性的轉(zhuǎn)變區(qū)域由主要限位擋塊68的初始偏移(由圖7中的段111表示的分段輪廓的第二階段)來表征。在分段輪廓的第三階段上(在圖7中由段114表示)，液壓滑柱支座10的軸向負(fù)荷-位移特性主要取決于外彈性模塊42的軸向剛度。作為例子，第三階段范圍可以從大約2. 5mm到大約7mm,并且大體上對應(yīng)于圖7中所示的線性的段114。如同在圖8中所示的那樣，在第三階段的末端，上行程限制器98接觸上次要限位擋塊70，并且進(jìn)一步的向下的軸向偏移由具有相對陡峭的斜率并且大體上對應(yīng)于圖7中所示的線性的段116的非線性的比率級來表征。盡管，在上面所描述的示范性的實(shí)施方式中，滑柱支座包括布置在外彈性模塊內(nèi)的內(nèi)液壓模塊，但是，不必需總是這種情形。在另外的實(shí)施方式中，利用彈性和/或液壓模塊的其它組合能獲得滑柱支座的獨(dú)特的、多階段的軸向負(fù)荷一偏移輪廓，只要滑柱支座包括(i)具有第一軸向剛度的外模塊，( )安裝在外模塊中并且具有小于第一軸向剛度的第二軸向剛度的內(nèi)模塊，和(iii )固定地連接到內(nèi)模塊并且通常從外模塊偏移開一軸向間隙的行程限制器。在這些實(shí)施方式中，行程限制器可以構(gòu)造成在滑柱支座的預(yù)定的軸向移位之后接合外模塊以限制內(nèi)模塊的運(yùn)動(dòng)的軸向范圍并且因此給予滑柱支座具有至少部分由分段函數(shù)諸如上面結(jié)合圖7所描述的分段函數(shù)來表征的準(zhǔn)靜態(tài)的軸向負(fù)荷一位移輪廓。盡管在前面的具體實(shí)施方式
中已經(jīng)呈現(xiàn)了至少一個(gè)示范性的實(shí)施方式，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到存在多種變化。也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，一個(gè)或多個(gè)示范性的實(shí)施方式僅僅是例子，并且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、適用性或構(gòu)造。相反，前面的具體實(shí)施方式
將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實(shí)施本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的便利的路線圖。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由隨附權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明范圍的情況下可以對示范性實(shí)施方式中所描述的元件的功能和布置進(jìn)行多種變化。
權(quán)利要求
1.一種雙通道液壓滑柱支座，包括外彈性模塊；和安裝在外彈性模塊中的內(nèi)液壓模塊，所述內(nèi)液壓模塊構(gòu)造成對于雙通道液壓滑柱支座的軸向位移小于閾值值來說以活動(dòng)的阻尼模式操作，而對于雙通道液壓滑柱支座的軸向位移大于所述閾值值時(shí)以基本上不活動(dòng)的阻尼模式操作。
2.如權(quán)利要求1所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，所述閾值在大約1毫米和大約4毫米之間。
3.如權(quán)利要求1所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，雙通道液壓滑柱支座的軸向負(fù)荷一位移輪廓大體上由在預(yù)定軸向位移范圍內(nèi)的分段函數(shù)來表征。
4.如權(quán)利要求3所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，所述分段函數(shù)包括第一基本上線性的段；和在所述第一基本上線性的段之后的額外的段，所述額外的段中每個(gè)的斜率大于所述第一基本上線性的段的斜率。
5.如權(quán)利要求4所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，所述第一基本上線性的段的斜率主要由內(nèi)液壓模塊的軸向剛度確定。
6.如權(quán)利要求5所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，所述額外的段的斜率主要由外彈性模塊的軸向剛度確定。
7.如權(quán)利要求1所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，雙通道液壓滑柱支座的軸向位移主要由以下組成(i)對于雙通道液壓滑柱支座的軸向位移小于所述閾值值內(nèi)液壓模塊的偏移；和(ii)對于雙通道液壓滑柱支座的軸向距離大于所述閾值值外彈性模塊的偏移。
8.如權(quán)利要求1所述的雙通道液壓滑柱支座，其特征在于，當(dāng)處于活動(dòng)的阻尼模式時(shí)，內(nèi)液壓模塊的軸向剛度小于外彈性模塊的軸向剛度。
9.一種雙通道滑柱支座，包括具有第一軸向剛度的外模塊；安裝在外模塊中并且具有小于第一軸向剛度的第二軸向剛度的內(nèi)模塊；和固定地連接到內(nèi)模塊并且通常從外模塊偏移一軸向間隙的行程限制器，行程限制器構(gòu)造成在雙通道滑柱支座的預(yù)定軸向位移之后接合外模塊從而限制內(nèi)模塊的運(yùn)動(dòng)的軸向范圍，并且給予雙通道滑柱支座具有至少部分地由分段函數(shù)表征的軸向負(fù)荷-位移輪廓。
10.一種用在具有車身的車輛上的車輛懸架系統(tǒng)，所述車輛懸架系統(tǒng)包括滑柱組件；和雙通道液壓滑柱支座，包括構(gòu)造成安裝到車身的外彈性模塊；和安裝在外彈性模塊中并且連接到滑柱組件的內(nèi)液壓模塊，內(nèi)液壓模塊構(gòu)造成當(dāng)雙通道液壓滑柱支座的軸向位移小于閾值值時(shí)以活動(dòng)的阻尼模式操作并且當(dāng)雙通道液壓滑柱支座的軸向位移大于所述閾值值時(shí)以基本上不活動(dòng)的阻尼模式操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙通道液壓滑柱支座和包括其的車輛懸架系統(tǒng)，具體地，提供雙通道液壓滑柱支座的實(shí)施方式，還提供包括雙通道液壓滑柱支座的車輛懸架系統(tǒng)的實(shí)施方式。在一種實(shí)施方式中，雙通道液壓滑柱支座包括外彈性模塊和安裝在外彈性模塊中的內(nèi)液壓模塊。內(nèi)液壓模塊構(gòu)造成在雙通道液壓滑柱支座的軸向位移小于閾值值時(shí)以活動(dòng)的阻尼模式操作并且在雙通道液壓滑柱支座的軸向位移大于所述閾值值時(shí)以基本上不活動(dòng)的阻尼模式操作。
文檔編號B60G13/08GK102384212SQ20111025646
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者K. 穆爾 J., L. 奧布利扎耶克 K., E. 薩奇塔 W. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司