專利名稱：減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地來說涉及汽車減振器。更具體地，本發(fā)明涉及允許減振器的更大調(diào)節(jié) 能力的可作為閥操作的液壓流動控制組件。
背景技術(shù)：
減振器用來與汽車懸架系統(tǒng)一起吸收行駛過程中產(chǎn)生的不需要的振動。減振器通 常連接在汽車的簧上部分(車身)和簧下部分(車輪)之間。在減振器的壓力缸限定的工 作腔內(nèi)放置有活塞，活塞通過活塞桿連接到汽車的簧上部分。壓力缸通過一種現(xiàn)有公知方 法連接到汽車的簧下部分。因為在減振器被壓縮或伸張時，活塞能夠通過閥限制活塞的相 對兩側(cè)之間的減振液流動，所以減振器能夠產(chǎn)生抑制不需要的振動的阻尼力，否則振動會 從汽車的簧下部分傳送到簧上部分。目前已經(jīng)提出了根據(jù)壓力缸內(nèi)活塞的速度或加速度提供不同阻尼特性的減振器。 由于壓力下降和流動速度之間的指數(shù)關(guān)系，在相對較低的活塞速率時很難獲得阻尼力，特 別是當速率接近零時。低速阻尼力對汽車操作很重要，因為大多數(shù)汽車操作事件是在低速 汽車車身速率下控制的。在隨著活塞速率提高在越過活塞產(chǎn)生的大范圍壓力上控制阻尼力 也很重要。用于在活塞低速運動期間調(diào)節(jié)減振器的各種現(xiàn)有系統(tǒng)采用固定的低速泄放孔來 提供泄放通道，該泄放通道穿越活塞一直保持打開?？梢圆捎每装伎趤硇纬蛇@一泄放孔，孔 凹口可以位于鄰近密封區(qū)的撓性盤上，或者直接位于密封區(qū)中。為了使用這些打開的孔凹 口來獲得低速控制，孔凹口必須足夠小，以在相對較低的速率下形成節(jié)流作用。在這種情況 下，閥系統(tǒng)的低速流體回路將只在很低的速率范圍內(nèi)操作。因此，在所期望的較低速率下， 第二級閥或高速級閥被激勵。在相對低的速率下激勵高速級閥造成了刺耳的聲音，因為固 定的孔泄放回路力速率特性的形狀完全不同于高速回路的形狀。目前已經(jīng)使用在活塞的每個壓力腔側(cè)并在活塞的不同方向變化上操作的閥開發(fā) 出高速級閥。閥的使用增加了減振器的成本和復(fù)雜性。閥還可能“震顫”，這樣降低了阻尼 效力，并潛在地增加了閥部件快速磨損的可能性。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)發(fā)明的第一方面，減振器活塞組件包括活塞，活塞具有第一面、相對的第二面 和多個流體通道，流體通道允許流體在第一面和第二面之間流通。多個流動控制裝置的每 一個密封至少一個流體通道。流動控制裝置包括一對泄放板，包括接觸第一面的第一泄放 板和接觸第二面的第二泄放板；和一對排放盤，包括接觸第一面的第一排放盤和接觸第二 面的第二排放盤。每個流動控制裝置在單個可調(diào)節(jié)的裝置打開壓力下打開。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種減振器流體流動控制組件包括具有第一面和相對的 第二面的活塞。通過活塞形成的一對流體通道組(fluid passage set)包括可在第一面隔 離的第一組和可在第二面隔離的第二組。在每個流體通道組中的多個通道各自具有選自多 個通道流通面積的不同流體通道面積。一對排放盤各自密封流體通道組中的一組，包括可 移動地接觸第一面的第一排放盤和可移動地接觸第二面的第二排放盤。作用于第一面和第 二面中的一個的流體壓力通過流體通道組中的一個起作用，以便開始有角度地移動并隨后 完全打開一對排放盤中的一個。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種控制流體穿過減振器的活塞組件流動的方 法，該活塞組件具有第一面、相對的第二面和多個流體通道，該方法包括將活塞定位在活 塞缸中，以允許第一面和第二面之間的流體流通；在第一面和第二面的每一個面密封每個 流體通道，從一對泄放板和一對排放盤中選擇流動控制裝置；預(yù)加載每個流動控制裝置的 打開壓力。本發(fā)明進一步的應(yīng)用范圍將從下面提供的詳細描述中變得明白。應(yīng)該理解，詳細 的描述和特定的示例雖然顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是僅以圖解為目的并無意限制本 發(fā)明的范圍。
通過詳細描述和附圖，本發(fā)明將更加全面地被理解，其中圖1是置于減振器的活塞缸內(nèi)的本發(fā)明活塞組件的透視圖；圖2是沿圖1的截面2-2的橫截面視圖，標識了本發(fā)明第一實施例的細節(jié)；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的活塞的俯視圖；圖4是沿圖3的截面4-4的橫截面視圖；圖5是圖2的分解局部截面視圖，標識了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的示例性的泄放 通道和泄放板的細節(jié)；圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的連接盤(interface disc)的俯視圖；圖7是圖6中連接盤的側(cè)視圖；圖8是與圖2相似的橫截面視圖，示出了本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例；圖9是控制流體流過本發(fā)明的活塞組件的方法步驟的圖；和圖10是包括了本發(fā)明的活塞組件的組裝后的減振器的側(cè)視圖。
具體實施例方式優(yōu)選的實施例的以下描述實際上僅是示例性的，并不用于限制本發(fā)明、本發(fā)明的 應(yīng)用或使用。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，活塞組件10包括通過螺母16牢固連接到 活塞桿14的活塞12。活塞組件10可滑動地設(shè)置于缸體18內(nèi)，并且可以在缸體18內(nèi)沿著 活塞行進的箭頭“A”的方向自由滑動?；钊?2將缸體18分成第一工作腔20和第二工作 腔22。當活塞12在缸體18內(nèi)滑動時，在第一工作腔20或在第二工作腔22中的流體24在 工作腔之間流動。流體流動由多個流動控制裝置26控制，流動控制裝置26將參考圖2詳 細介紹。活塞組件10和缸體18具有相同的縱向中線“B”。通過活塞12周圍放置的密封件
528阻止缸體18內(nèi)的流體24繞開流動控制裝置26。在圖2中可以很清楚地看到，活塞組件10的活塞12包括至少一個泄放通道30，泄放通道30可被隔離，以便允許流體從活塞12的第一面“C”穿過活塞12流向第二面“D”， 或者從第二面“D”穿過活塞12流向第一面“C”。在所示出的實施例中，靠著第一面“C”設(shè) 置有泄放板32，以隔離第一泄放通道30’。泄放板32靠著形成在活塞12的第一面“C”上 的凸起區(qū)34固定。這一區(qū)域示出在圖5中，并將參考圖5更詳細地描述。泄放板32位于 第一面“C”的第一凹進部分36內(nèi)。泄放板32允許沿箭頭“E”方向的流動，并阻止按箭頭 “F”方向的流動。泄放板32的一部分延伸越過第二凹進部分37。提供第二凹進部分37的 目的是讓活塞12的第一面“C”上的流體暴露給至少一個泄放通道30”，以允許流體沿箭頭 “F”的方向流動(也就是朝向第二面“D”)。預(yù)加載壓力通過彈簧38施加到泄放板32。彈簧38的第一端或彈簧接合端位于在螺母16中形成的彈簧槽40上，彈簧38的第二端或彈簧力分布端與泄放板32的面接觸。 由彈簧38施加的預(yù)加載壓力是由彈簧38的尺寸、材料、彈簧剛性系數(shù)和其它公知因素預(yù)先 確定的。用于彈簧38的材料通常是彈簧鋼，然而，可以使用可替代材料，包括其它金屬、金 屬合金或聚合材料。通過活塞12提供多個排放通道42和43。排放通道42和43的流通面積通常比泄 放通道30的流通面積大。示例性的排放通道42由排放盤44隔離在活塞12的第一面“C” 上。與泄放板32相似，排放盤44允許流體沿箭頭“E”的方向流動，并阻止流體沿箭頭“F” 的方向流動。連接件(interface)46被設(shè)置成接觸排放盤44。連接件46通常具有更大的 橫截面，因此比排放盤44更硬。連接件46的用途是將來自多個連接盤48的負載分布到排 放盤44，從而保持排放盤44與鄰近排放通道42的活塞12第一面“C”接觸。與泄放板32 相似，排放盤44被設(shè)置成與排放通道42附近的區(qū)域接觸，并以可移動的方式被支撐，以允 許流體分別通過第一凹進部分36和第二凹進部分37進入排放通道43。提供了至少一個連 接盤48，以通過連接件46將座合力預(yù)加載到排放盤44。各個連接盤48可以在厚度和直徑 上不同，以改變排放盤44上的預(yù)加載壓力。盡管用于連接盤48的材料可以包括彈簧鋼，在 優(yōu)選的實施例中，可以用其它鋼代替彈簧鋼用于連接盤48，從而降低成本。最外面的連接盤 48接觸彈簧盤板50。彈簧盤板50通過預(yù)加載隔板52被依次預(yù)加載，以便沿箭頭“F”的方 向加載活塞組件10。當在排放盤44上確定了適當?shù)念A(yù)加載時，在預(yù)加載隔板52和螺母16 之間形成焊接點54，以固定預(yù)加載隔板52的位置。在活塞12的第二面“D”設(shè)置了相似的零件結(jié)構(gòu)。泄放板55直接接觸泄放通道 30”的孔區(qū)域。與彈簧38相似，泄放板55經(jīng)由彈簧56被預(yù)加載。與彈簧38和螺母16的 連接相似，彈簧56連接到活塞桿14。與排放盤44的設(shè)計相似，排放盤58隔離了通過排放 通道43的流體流動。與連接件46相似，連接件60被設(shè)置成直接接觸排放盤58。與連接 盤48相似，在連接件60的排放盤58相反的一側(cè)設(shè)置了至少一個，較佳為多個，連接盤62。 彈簧盤板64接觸最外面的連接盤62。彈簧盤板64隨后由預(yù)加載隔板66接觸，以在排放 盤58上提供預(yù)加載壓力。在排放盤58的預(yù)加載之后，預(yù)加載隔板66通過與焊接點54相 似的焊接點焊接到活塞桿14。在所示出的實施例中，外部區(qū)68同時位于活塞12的第一面“C”和第二面“D”上。 外部區(qū)68形成排放通道42和43的凸起的可密封末端，并由排放盤44和排放盤58之一接觸。如圖3所清楚顯示的那樣，活塞12具有多個排放通道42和多個排放通道43。在 優(yōu)選實施例中，提供了三個排放通道42和三個排放通道43。在這一優(yōu)選的實施例中，排放 通道42和排放通道43中的每一個有不同的尺寸。示例性的排放通道42’提供了最大的流 通面積，然后是排放通道42”，再然后是排放通道42”’。類似地，排放通道43’提供了最大 的流通面積，然后是排放通道43”，最后是排放通道43”’。提供具有不同流通面積的通道的 目的是允許作用于排放盤44或排放盤58的流體壓力首先抬高與最大排放通道相鄰的適當 盤，從而當它抬高時“傾斜”排放盤。傾斜圓盤降低了圓盤的振顫?；诹魍娣e的差異， 越過排放盤的最初流動與最大的排放盤通道區(qū)域相鄰。排放通道42和43在尺寸上的示例 性差異通過大通道弧“G”、中通道弧“H”和小通道弧“J”分別顯示。盡管對應(yīng)的每個排放通 道42和43顯示了相等的尺寸(也就是對于排放通道42’和排放通道43’的大通道弧“G” 是相等的)，對應(yīng)的排放通道42和43可以具有不同的流動通道面積，以在活塞行程的不同 方向獲得不同的流體流動速率。圖中還顯示了多個泄放通道30。泄放通道30通常被布置在泄放通道區(qū)域“K”附 近，通常位于排放通道的內(nèi)側(cè)。圖中示出了示例性的4個泄放通道30，然而，泄放通道30的 數(shù)量可以依據(jù)流經(jīng)泄放通道所期望的最初和全部流動速率而改變。下面參考圖4，活塞12包括活塞直徑“L”，活塞直徑“L”可在多個密封凸起區(qū)70 的最外面的位置測量。密封凸起區(qū)70定位密封件28(如圖1和2所示)。活塞12還包括 活塞寬度“M”。本發(fā)明的活塞組件10不局限于特定大小、直徑或?qū)挾??；钊M件10的尺寸 能依據(jù)減振器的個別設(shè)計而改變，這種改變可以依據(jù)多種因素，包括將被減振器吸收的設(shè) 計負載。如圖5所示，用于泄放板32的典型定向包括彈簧38，彈簧38被預(yù)加載，以將泄放 板32壓到和凸起區(qū)34接觸。在泄放板32的接觸位置，泄放板32左側(cè)(如圖5所示)的 流體直到達到和/或超過施加于彈簧38的預(yù)加載壓力“Z”才能流過泄放板32。在圖5所 示的封閉情況期間，泄放通道30中的流體因此不能流動。凸起區(qū)34包括支撐泄放板32的 外周的外部平面區(qū)域72。凸起區(qū)34和外部平面區(qū)域72共同形成了泄放通道30的可密封 端，并與泄放板32和泄放板55之一分別接觸。第一凹進部分36中流體被泄放板32的封 閉位置阻止流向泄放通道30。接下來參考圖6，示例性的連接盤48包括多個盤指74。這里顯示了示例性的八個 盤指74。單個盤指74的直徑以及其它幾何尺寸能根據(jù)連接盤48所需的預(yù)加載力而改變。 連接盤48通常是圓形，盤指74的遠端形成直徑“N”。內(nèi)徑“0”的尺寸允許連接盤48可滑 動地接觸活塞桿14的外徑。各個盤指74具有角距“P”。角距“P”能依據(jù)盤指74的數(shù)量以 及提供預(yù)加載排放盤的特殊區(qū)域或部分的能力而改變。用于連接盤48 (以及連接盤62，未 顯示)的盤厚度“Q”能依據(jù)連接盤48所需的預(yù)加載壓力而改變。例如，每個連接盤48能 從多個盤厚度“Q”中選擇，或每個連接盤48能選擇為具有相同的盤厚度“Q”。接下來參考圖8，在可替代的實施例中，活塞組件100包括通過螺母106牢固支撐 到活塞桿104的活塞102。在這個實施例中，活塞組件100的單個盤板上的預(yù)加載是由預(yù)加 載隔板108和螺母106分別提供的。當螺母106被擰進活塞桿104時，預(yù)加載隔板108被 活塞桿104的一個端面110推進到接觸活塞102的位置。
圖8還為流體通過活塞組件100沿一個方向的流動而確定了示例性的流動路線。 泄放板112 —般隔離至少一個泄放通道114。排放盤116 —般隔離至少一個排放通道118。 當泄放板112因為作用于它兩端的不同流體壓力而移動時，通過放放通道118形成排放氣 體路線“S”。本發(fā)明的每一個實施例中，較佳的是經(jīng)過活塞的最初流動將經(jīng)過一個或更多泄 放通道114。因此，與每個泄放板相關(guān)的彈簧的預(yù)加載壓力被預(yù)先確定為使得泄放板(例如 泄放板112)開始抬高，從而允許流體以低速流動速率通過泄放通道。為了對于活塞更高的 速度或位移，并為了使流體能以更高的所需流動速率流過活塞，各個排放盤上的預(yù)加載壓 力被預(yù)先設(shè)置為使得排放盤在泄放板抬高后抬高，并預(yù)先設(shè)置為比泄放板抬高壓力更大的 壓力。如前所述，通過提供具有不同流通面積的排放通道，每個排放盤相鄰于具有大小按遞 減順序排列的流通面積的排放通道有角度地抬高。這降低了排放盤隨著流體通過排放通道 的流動速率增加時產(chǎn)生振顫的可能性。如圖9所詳細描述的那樣，在步驟130，活塞被定位于活塞缸中，以便允許流體在 活塞第一面和第二面之間流通。在步驟132，使用從一對泄放板和一對排放盤中選擇的流動 控制裝置密封在第一和第二面上的各個流體通道。在下一步驟134，為每個流動控制裝置預(yù) 加載打開壓力。在第一并行步驟136，活塞被滑動地放置，以便將活塞缸分成第一工作腔和 第二工作腔。在另一并行步驟138，一對泄放板的第一個和一對排放盤的第一個連接到第 一面。在隨后的并行步驟140，一對泄放板的第二個和一對排放盤的第二個附著到第二面。 在又一并行步驟142，每一個泄放板被預(yù)加載，以在第一流體壓力下打開。在隨后的并行步 驟144，每個排放盤被預(yù)加載，以在比第一流體壓力高的第二流體壓力下打開。在最后的并 行步驟146，與流動控制裝置中的一個接觸的后繼的流體通道的流通面積被增加。如圖10所示，減振器150包括缸體18，缸體18包含了活塞組件10(如圖2中所 示)。缸體18被定位于筒形端152中，活塞組件10可沿位移箭頭“T”的方向在缸體18中 移動?；钊麠U14的自由延伸端153延伸越過筒形端152。第一終端部件154被固定到缸體 18的下端，以在操作狀態(tài)下通過常規(guī)方式將減振器150固定到汽車162的車軸組件156。第 二終端部件158被固定到自由延伸端153，以在操作狀態(tài)下同樣通過常規(guī)方式將減振器150 固定到汽車車身160。減振器150的結(jié)構(gòu)可配置為如圖2中所示的單筒減振器。用做本發(fā)明的連接件、連接盤、彈簧盤、泄放盤和排放盤的材料可以是金屬，例如 鋼、彈簧鋼、不銹鋼等等。如本領(lǐng)域公知，本發(fā)明的活塞可以是燒結(jié)的鑄鋼或其它金屬。本發(fā)明的活塞組件提供了幾種優(yōu)點。通過使用簡化的板設(shè)計，并且利用簡單的彈 簧或多個彈簧板彈簧加載或預(yù)加載每個板，本發(fā)明的設(shè)計在機械上得到了簡化。在一個實 施例中，預(yù)加載隔板(在預(yù)加載排放盤板后被焊接)，允許對阻尼力特性進行非常精確的初 調(diào)，因為排放盤的負載首先是可測量的，然后是可以通過焊接固定的。本發(fā)明的活塞組件設(shè) 計取消了通常和隔離泄放通道或排放通道的閥相關(guān)的閥桿。對于與閥相關(guān)的泄放或排放通 道的任一端的緊固件也沒有要求。而且，通過改變本發(fā)明的活塞組件中連接盤的直徑、厚度 和/或數(shù)量，通用的活塞能用于幾種減振器設(shè)計中，從而對于每種減振器設(shè)計提供了不同 的設(shè)計升高壓力。這降低了部件的制造和儲藏成本。本發(fā)明的盤設(shè)計還允許活塞組件在操 作流動速率的所有范圍內(nèi)以降低的振顫操作。盡管上面的詳細描述描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但應(yīng)該理解，在不背離所附權(quán) 利要求的范圍和有效意義的情況下，可以對本發(fā)明進行修改、變化以及替換。
權(quán)利要求
一種減振器，包括形成工作腔的壓力缸；被設(shè)置為在所述壓力缸中沿軸向方向運動的活塞，該活塞將所述工作腔分隔成上工作腔和下工作腔；該活塞限定通過該活塞延伸的多個流體通道；接合所述活塞的第一閥組件，該第一閥組件包括接合所述活塞以封閉所述多個流體通道中的至少一個的第一盤，整個所述第一盤能夠相對于所述活塞沿軸向方向移動；接合所述第一盤的第一環(huán)形連接件，整個所述第一環(huán)形連接件能夠相對于所述活塞沿軸向方向移動；接合所述第一環(huán)形連接件的第一連接盤，該第一連接盤使所述第一環(huán)形連接件與所述第一盤接合，且使所述第一盤與所述活塞接合；和附著到所述活塞并從所述壓力缸的一端延伸出的活塞桿，在所述活塞桿與所述第一環(huán)形連接件之間限定開放間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的減振器，進一步包括相對于所述活塞桿固定的第一隔離件，該第一隔離件接合所述第一連接盤。
3.如權(quán)利要求2所述的減振器，其中所述第一隔離件直接附著到所述活塞桿上。
4.如權(quán)利要求2所述的減振器，其中所述第一隔離件鄰接于所述活塞桿限定的肩。
5.如權(quán)利要求2所述的減振器，其中所述第一連接件滑動接合所述第一隔離件。
6.如權(quán)利要求2所述的減振器，其中所述第一連接盤限定多個盤指。
7.如權(quán)利要求2所述的減振器，其中所述第一隔離件為螺母。
8.如權(quán)利要求1所述的減振器，其中所述第一環(huán)形連接件接合所述第一盤的徑向外部。
9.如權(quán)利要求1所述的減振器，其中所述第一環(huán)形連接件接合靠近所述多個流體通道 中的所述至少一個的所述第一盤的一部分。
10.如權(quán)利要求1所述的減振器，其中所述第一環(huán)形連接件圍繞所述第一連接盤。
11.如權(quán)利要求1所述的減振器，進一步包括附著到所述活塞并從所述壓力缸的一側(cè)延伸出的活塞桿；和附著到所述活塞桿用于將所述活塞固定到所述活塞桿上的螺母，所述第一盤滑動接合所述螺母。
12.如權(quán)利要求11所述的減振器，其中所述第一環(huán)形連接件滑動接合所述螺母。
13.如權(quán)利要求11所述的減振器，其中所述第一連接盤接合所述螺母。
14.如權(quán)利要求1所述的減振器，進一步包括接合所述活塞的第二閥組件，該第二閥組件包括接合所述活塞以封閉所述多個流體通道中的至少另一個的第二盤； 接合所述第二盤的第二環(huán)形連接件；和接合所述第二環(huán)形連接件的第二連接盤，該第二連接盤使所述第二環(huán)形連接件與所述第二盤接合，且使所述第二盤與所述活塞接合。
15.如權(quán)利要求14所述的減振器，進一步包括附著到所述活塞并從所述壓力缸的一端延伸出的活塞桿；相對于所述活塞桿固定的第一隔離件，該第一隔離件接合所述第一連接盤；相對于所述活塞桿固定的第二隔離件，該第二隔離件接合所述第二連接盤。
16.如權(quán)利要求14所述的減振器，其中，所述第一環(huán)形連接件接合靠近所述多個流體 通道中的所述至少一個的所述第一盤的一部分；和所述第二環(huán)形連接件接合靠近所述多個流體通道中的所述至少另一個述第二盤的一 部分。
17.如權(quán)利要求14所述的減振器，進一步包括附著到所述活塞并從所述壓力缸的一側(cè)延伸出的活塞桿；附著到所述活塞桿用于將所述活塞固定到所述活塞桿上的螺母，所述第一盤滑動接合 所述螺母。
18.如權(quán)利要求17所述的減振器，其中所述第一環(huán)形連接件滑動接合所述螺母并且所 述第二環(huán)形連接件相對于所述活塞桿軸向移動。
19.如權(quán)利要求18所述的減振器，其中所述第二環(huán)形連接件滑動接合所述活塞桿。
20.如權(quán)利要求17所述的減振器，其中所述第一連接盤接合所述螺母并且所述第二連 接盤接合所述活塞桿。
21.如權(quán)利要求17所述的減振器，其中所述第一連接盤接合所述螺母并且所述第二連 接盤接合附著到所述活塞桿上的隔離件。
全文摘要
減振器活塞組件包括具有第一面、第二面和多個流體通道的活塞。預(yù)加載的流動控制裝置各自密封至少一個流體通道，包括接觸第一面的第一泄放板和接觸第二面的第二泄放板；一對排放盤，第一排放盤接觸第一面，第二排放盤接觸第二面。每個流動控制裝置在單個可調(diào)節(jié)的裝置打開壓力下打開。與排放盤接觸的多個通道的每一個還可以具有不同的流通面積，以便允許排放盤有角度地抬高，以限制盤震顫。
文檔編號F16F9/34GK101799056SQ20101012864
公開日2010年8月11日 申請日期2004年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月15日
發(fā)明者斯蒂芬·戴芬姆 申請人:坦尼科汽車操作有限公司