專利名稱：液壓阻尼閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液壓阻尼器的閥，尤其是用于有輪的車輛懸架的液壓阻尼器的閥。
背景技術(shù)：
被用于控制動態(tài)系統(tǒng)的液壓阻尼器是采用ー種適用于在汽缸主體內(nèi)可被滑動攜帶的活塞，以及對該汽缸壁的圓周密封。該活塞是被配置為可附著到軸組件。該活塞將汽缸主體分成兩部分(上部分和下部分)，它們是由限制性通道來連接的，當(dāng)所述軸組件相對于汽缸主體移動時(shí)，這些限制性通道阻礙在汽缸主體的上部分與下部分之間的流體流速。以這種方式，該阻尼器的操作特征是由在壓カ與流動之間的關(guān)系來定義的，該特征可由在汽缸主體的上部分與下部分之間的限制性通道的幾何構(gòu)造來指示。如果這些限制性通道被簡單配置為固定的孔，則液壓流體通過這些孔而穿過所述阻尼器活塞所產(chǎn)生的每平方的壓カ會増加。不幸地，這個(gè)壓力-流量關(guān)系的平方定律不是對于控制大部分動態(tài)系統(tǒng)的想要的特征。在汽車懸架系統(tǒng)的例子，阻尼器通常是被稱為減震器，壓力-流量特征是直接與減震器定義的力-速度關(guān)系成比例的，該力-速度關(guān)系要求是線性的，甚至有些脫節(jié)。獲得阻尼器特征的方法是不同于基礎(chǔ)的固定孔的平方定律，它是以預(yù)定的對于流體穿過活塞的壓カ的關(guān)系來改變孔的面積。最普通的可變節(jié)流孔的阻尼閥裝置包括一堆柔順板，固定在一列通道之上的合適位置，這些通道連接所述上部分和下部分，穿過或者圍繞所述活塞。穿過該活塞的壓カ在這些板上施加ー個(gè)負(fù)荷，導(dǎo)致這些板偏轉(zhuǎn)，依次暴露這些通道，并產(chǎn)生用于所述阻尼器的液壓流體的路徑。這些板的偏轉(zhuǎn)的量級的變化是與穿過所述活塞的壓カ成比例的，因此產(chǎn)生一種可變節(jié)流孔的形式。DeCarbon的美國專利US2748898是最早關(guān)于這種裝置的，它描述了ー種雙作用減震器，其中，活塞是被配置帶有ー種通道裝置，這些通道是由彈性片元件來密封的，這些彈性片元件是由來自通道的壓カ下產(chǎn)生的流體來壓緊和回彈彎曲的。該US2748898專利也詳細(xì)描述了ー種特別的但目前廣泛應(yīng)用的安排所述通道和兩組彈性片元件(在所述活塞的上面和下面)的方法，以便于獨(dú)立和可能的在兩個(gè)不同操作方向上的不對稱的壓力-流量特征。采用柔順板來產(chǎn)生可變節(jié)流孔阻尼閥的最明顯限制是壓カ-流量特征是高度依賴于柔順板的變形的形狀，繼而使對以下因素非常敏感柔順板的厚度、板材特性、板形狀的尺寸公差、組裝方法、在成堆的板之間的摩擦力、在成堆的板上的預(yù)載負(fù)荷、通道相對于這些板的位置公差、通道橫截面的尺寸公差，以及組裝的清潔度。這些敏感因素最終表現(xiàn)為對于獲得想要的壓力-流量特征的明顯挑戰(zhàn)，或者當(dāng)試圖匹配兩種阻尼器的特征時(shí)產(chǎn)生明顯挑戰(zhàn)。柔順板裝置的另ー個(gè)缺點(diǎn)是由于壓力-流量特征的復(fù)雜的操作機(jī)制，它不能容易地采用數(shù)學(xué)技術(shù)來預(yù)測。這個(gè)構(gòu)造的另ー個(gè)不足是由于該柔順板材料變疲勞和失去它的硬度和強(qiáng)度以及從密封件、活塞和軸磨損產(chǎn)生小的顆 粒，該壓力-流量特征傾向于隨時(shí)間而脫離它的原始曲線，在這些柔順板之間變成受限制。
已公布的Beck的美國專利US5547050掲示了關(guān)于制造和組裝ー種采用柔順板作為可變節(jié)流孔的阻尼器的復(fù)雜性。該’ 050專利描述了ー種方法，將柔順板附著到一個(gè)軸，以克服與該裝置有關(guān)的ー些尺寸限制。然而，雖然該組件達(dá)到由該’050專利勾勒的結(jié)構(gòu)，消除了涉及柔順板附著的公差，這不會改善與這些板自身的尺寸精確度相關(guān)聯(lián)的變化，或者改善來自隨時(shí)間而產(chǎn)生的原始壓カ-流量特征的分岐。而且，該’ 050專利未描述ー種裝置，其特征能被數(shù)學(xué)上預(yù)測。已公布的Ekert等人的美國專利US5709290描述了ー種方法，該方法提供壓縮和 回彈止動表面，這些表面均勻地支持柔順板處于它們的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，在偏轉(zhuǎn)過程的兩個(gè)極限之間。該290專利所述的柔順板是避免產(chǎn)生變形狀況，這能顯著改變阻尼器組件的內(nèi)在設(shè)計(jì)的性能特征。這個(gè)止動表面裝置相當(dāng)大地改善了該阻尼器的能力以維持它的隨時(shí)間變化的原始壓カ-流量特征。然而，這個(gè)系統(tǒng)對于詳細(xì)的公差是特別敏感的，以致在特別設(shè)計(jì)特征的細(xì)小變化都可導(dǎo)致在性能特征上的顯著的、非意想得到的改變。人們已經(jīng)知曉采用柔順板堆的可變節(jié)流孔阻尼閥的種種限制。雖然已經(jīng)提出了相當(dāng)多的改進(jìn)，也出現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中，這種裝置保持絕對優(yōu)勢途徑以提供在用于汽車懸架系統(tǒng)內(nèi)的減震器中想要的壓力-流量特征。Sonsterad等人的美國專利US6311812提供了對于柔順板途徑的ー種可供選擇的方法，它描述了一種提升式調(diào)壓器，采用穿過提升閥的壓力平衡來控制最終環(huán)形節(jié)流孔的面積。該提升閥的前側(cè)形狀是可改變的，以便控制壓カ平衡。以這種方式，該壓カ調(diào)節(jié)器的全部壓力-流量特征以及最終的采用該調(diào)節(jié)器的阻尼器是通過改變環(huán)形節(jié)流孔的面積來控制的。雖然812專利克服了與柔順板可變節(jié)流孔阻尼閥相關(guān)聯(lián)的許多公差敏感性問題，它的基礎(chǔ)構(gòu)造是受限于僅能提供一種環(huán)形節(jié)流孔液壓限制。在本發(fā)明的可供選擇的具體實(shí)施例中克服了這個(gè)限制。本發(fā)明掲示了 僅通過額加的顯著復(fù)雜度，再次導(dǎo)入額外的靈敏度，來制造公差。然而，812專利的閥裝置的最顯著限制是該閥裝置是單向的。對于812專利所述的壓カ調(diào)節(jié)器，它是采用在雙作用減震器中，一組單向球閥被實(shí)施來作用在包括壓縮和彈回這兩個(gè)方向。這樣限制了所述阻尼器的壓力-流量特征，以便在壓縮和回彈方向上被識別，這是很值得要的。此外，812專利所述的壓力調(diào)節(jié)器是大的和復(fù)雜的，且它不能被預(yù)期為被整合入阻尼器活塞中。最后類似于柔順板構(gòu)造，該812專利未描述這樣ー種裝置，其中，壓力-流量特征可被數(shù)學(xué)上預(yù)測。對于公差靈敏度問題的一種有效但復(fù)雜的解決方案是存在于被動可變孔閥中，它描述在已公布的Jones等人的美國專利US5996745中。該745專利要求保護(hù)ー種阻尼閥，用于減震器的控制壓力-流量特征，因而控制力-速度特征，包括ー種帶有壓電材料嵌入其中的彎曲物。該彎曲物是以類似的方式被用于傳統(tǒng)阻尼閥的柔順板，但通過提供穿過所述壓電物質(zhì)的電壓，該彎曲物的硬度被改變，使該彎曲物變形所需的壓力也被改變。采用ー種電子傳感器來測量活塞的速度，而施加到彎曲物的電壓是相對于所測量的速度來變化的。以這種方式，所述彎曲物的硬度是基于所述阻尼器的肚肚類制造的，而采用一種反饋系統(tǒng)來控制力-速度繼而壓力-流量特征。雖然基于Jones的可變節(jié)流孔閥的壓電材料可克服被動阻尼器的公差限制，相關(guān)的復(fù)雜性和成本是限制的。此外，該745專利未描述這樣ー種裝置，其中，壓力-流量特征可被簡單地?cái)?shù)學(xué)上預(yù)測。因此，人們希望提供ー種阻尼閥，它消除與現(xiàn)有類型的可變節(jié)流孔裝置相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜性，而提供一種簡單構(gòu)造，該構(gòu)造提供數(shù)學(xué)上可預(yù)測的、可重復(fù)的和強(qiáng)健的壓力-流量特征。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的ー個(gè)目的是提供一種用于液壓阻尼器的液壓阻尼閥，該閥減少所需的部件數(shù)量，簡化組裝程序，降低制造成本，并改善阻尼器的整體性能。因此，所述閥是被配置為控制穿過所述阻尼器的主活塞的液壓流體的流量，與通過基于成比例的阻塞的有形的孔的可變節(jié)流孔裝置穿過主活塞的壓カ差成預(yù)定的關(guān)系。所述有形的孔是被配置為提供用于在所述阻尼器的主體的上部分與下部分之間的液壓流體的単獨(dú)途徑，該有形的孔是適 合于響應(yīng)穿過主活塞的壓カ差而被打開或被閉合。以這種方式，所述阻尼器的操作特征被簡化，并可由所述有形的孔的幾何構(gòu)型而被預(yù)測性指示。精確地限定所述有形的孔的開放面積，提供了數(shù)學(xué)上可預(yù)測的液壓流量限制，主要地在紊流狀態(tài)下操作，導(dǎo)致對液壓流速不敏感,繼而對溫度改變不敏感。因此，本發(fā)明所掲示的阻尼閥包括閥體，被配置為具有第一室和第二室，其中一個(gè)室是流體連通阻尼器的主體的上部分，而另ー個(gè)室是流體連通該主體的下部分。該阻尼器的活塞是被配置為連接到軸組件，并適合于滑動地運(yùn)載在圓柱形主體內(nèi)，且圓周密封。包括在所述閥體內(nèi)的第一室與第二室是通過圓柱形通道相互連接，該通道適合于接納中空閥套的外部圓柱形表面。然后，該中空的閥套是適合于接納圓柱形閥芯，該閥芯是被配置為具有有形的孔，定位在閥套的圓柱形壁內(nèi)，以致由軸組件的運(yùn)動所引導(dǎo)的所有液壓流是被引導(dǎo)為穿過所述有形的孔。當(dāng)所述軸組件和阻尼器活塞是固定時(shí)，所述中空的閥套是這樣配置以致完全阻塞所述有形的孔。所述軸組件和阻尼器活塞的運(yùn)動引導(dǎo)在所述閥體的第一室與第二室內(nèi)的操作壓力，導(dǎo)致所述閥芯和中空的閥套相對于彼此移動，因而逐漸打開有形的孔，并提供在所述第一室與第二室之間的液壓流動途徑，因此提供在所述主體的上部分與下部分之間的液壓流動途徑。所述有形的孔的精確限定的開放區(qū)域提供了數(shù)學(xué)上可預(yù)測的液壓流量限制，直接響應(yīng)所述阻尼器的操作壓カ而變化。以這種方式，僅通過兩個(gè)移動部件就可獲得高度可預(yù)測的和精確的壓力-流量關(guān)系這樣顯著降低了阻尼閥的復(fù)雜性，并產(chǎn)生了精確的和可重復(fù)的操作性能。在本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述中空的閥套是被配置為具有尖銳邊緣區(qū)域特征，該特征精確地限定了所述有形的孔阻塞的延伸。當(dāng)所述軸組件和阻尼器活塞在彈回方向上運(yùn)動時(shí)，所述中空的閥套是被配置為相對于固定的閥芯來移動，而移動的尖銳邊緣區(qū)域特征逐漸打開固定的有形的孔。當(dāng)所述軸組件和阻尼器活塞在壓縮方向上運(yùn)動時(shí)，所述閥芯是被配置為相對于固定的閥套來移動，而固定的尖銳邊緣區(qū)域特征逐漸打開移動的有形的孔。在本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述中空的閥套的內(nèi)部孔道與所述閥芯的外部圓柱形壁是被配置為具有閉合公差的徑向間隙，使得所述閥芯能在所述閥套的內(nèi)部圓柱形孔道內(nèi)縱向運(yùn)動，同時(shí)避免液壓流體穿過所述徑向間隙。所述中空的閥套的外部圓柱形表面與所述閥體的圓柱形通道也被配置為具有閉合公差的徑向間隙，使得所述閥套能在所述圓柱形通道內(nèi)縱向運(yùn)動，同時(shí)避免液壓流體穿過所述徑向間隙。螺旋彈簧或類似的彈性能量存儲元件是被配置在所述閥套與所述閥芯之間，以致使它們在相対的方向上偏置。所述閥套與所述閥芯是被配置為具有止動面，通過鄰接在所述閥體上的止動表面來將它們的相對縱向運(yùn)動限制到ー個(gè)固定的限制位。當(dāng)所述閥套與所述閥芯是處于它們的固定限制位時(shí)，所述有形的孔是被閥套完全阻塞的，以致在第一室與第二室之間沒有液壓途徑，因此在所述主體的上部分與下部分之間沒有流體連接。當(dāng)所述軸組件與阻尼器活塞是在彈回的方向上運(yùn)動時(shí)，一個(gè)正壓力可被引導(dǎo)在所述主體的上部分，該壓カ被傳送到所述閥體的第一室，導(dǎo)致該壓カ直接作用在第一有效活塞區(qū)域，該活塞區(qū)域是由所述閥套的暴露的環(huán)形表面來限定的。作用在所述第一有效活塞區(qū)域的操作壓カ引導(dǎo)所述閥套的縱向運(yùn)動對抗所述螺旋彈簧的偏置力。在這個(gè)操作狀態(tài)下，通過所述閥芯的止動面鄰接在所述閥體上的止動表面，將所述閥芯保持在它的固定的限制位，因此所述閥套相對于固定的閥芯移動，而移動的尖銳邊緣區(qū)域特征逐漸打開固定的有形的孔。此外，當(dāng)所述軸組件與阻尼器活塞是在壓縮方向上運(yùn)動時(shí)，一個(gè)正壓力可被引導(dǎo)在所述主體的下部分，該壓カ被傳送到所述閥體的第二室，導(dǎo)致該壓カ直接作用在第二有 效活塞區(qū)域，該活塞區(qū)域是由所述閥芯的閉合端來限定的。作用在所述第二有效活塞區(qū)域的操作壓カ引導(dǎo)所述閥套的縱向運(yùn)動對抗所述螺旋彈簧的偏置力。在這個(gè)操作狀態(tài)下，通過所述閥套的止動面鄰接在所述閥體上的止動表面，將所述閥套保持在它的固定的限制位，因此所述閥芯相對于固定的閥套移動，而固定的尖銳邊緣區(qū)域特征逐漸打開移動的有形的孔。因此，本發(fā)明僅采用兩個(gè)移動的部件就提供了高度可預(yù)測的和精確的雙向壓力-流量關(guān)系，顯著降低了阻尼閥的復(fù)雜性，并在壓縮和彈回的兩個(gè)方向上產(chǎn)生精確的和可重復(fù)的操作性能。通過將所述第一有效活塞區(qū)域與第二有效活塞區(qū)域配置為不同，可獲得不對稱的操作特征，以致在壓縮和彈回上的壓力-流量關(guān)系是不同的，不管液壓流量是否被限制為在兩個(gè)操作方向上穿過相同的有形的孔。通過以下方式可轉(zhuǎn)變所述液壓阻尼器的壓カ比流量關(guān)系改變所述螺旋彈簧的速率，改變在螺旋彈簧上的預(yù)負(fù)載，増加或減少第一或第二有效活塞區(qū)域，或者通過改變有形的孔的輪廓。在本發(fā)明的一個(gè)替代具體實(shí)施方式
中，兩個(gè)螺旋彈簧或類似的彈性能量存儲裝置是被配置為將中空的閥套與閥芯分別獨(dú)立地偏置。所述閥體是被配置為具有彈簧座，該彈簧座是適合于運(yùn)載螺旋彈簧的固定端，以致即使較高的不對稱水平也能在操作特征上被獲得。在本發(fā)明的進(jìn)ー步的替代具體實(shí)施方式
中，所述閥體是被安裝在所述液壓阻尼器的圓柱形主體內(nèi)，并被提供為具有液壓通道，以致所述軸組件和阻尼器活塞的運(yùn)動引導(dǎo)所有液壓流體流經(jīng)所述有形的孔。以這種方式，所述閥體是固定的，但有形的孔是被配置為提供用于在所述主活塞的兩個(gè)側(cè)面之間的液壓流的単獨(dú)途徑，并適合于響應(yīng)穿過主活塞的壓力差而被逐漸打開和閉合。本發(fā)明的進(jìn)ー步方面將從下面的說明中得以明確。


圖I是本發(fā)明所述的液壓阻尼閥的ー個(gè)具體實(shí)施方式
的立體示意圖。
圖2是本發(fā)明所述的液壓阻尼閥的部分切開的立體示意圖。圖3是本發(fā)明所述的液壓阻尼閥的部分剖開的截面圖。圖4是本發(fā)明所述的液壓阻尼閥的主活塞和閥體的選擇的截面示意圖。圖5是本發(fā)明所述的液壓阻尼閥的爆炸分解示意圖。圖6是本發(fā)明所述的液壓阻尼閥的另ー個(gè)具體實(shí)施方式
的部分的放大的橫截面示意圖。圖7是本發(fā)明所述的液壓阻尼閥的又ー個(gè)具體實(shí)施方式
的橫截面示意圖。圖8是本發(fā)明所述的液壓阻尼閥的的再ー個(gè)具體實(shí)施方式
的橫截面示意圖，其中，顯示了旁路。
具體實(shí)施例方式
參考圖I、圖2和圖4，液壓阻尼器組件(I)包括主體(5 )、軸組件(10)和主活塞
(15)，該主活塞(15)被配置為將所述主體(5)的內(nèi)部室分為上部分(16)和下部分(18)。該液壓阻尼器的上部分(16)和下部分(18)包括液壓流體(19)。在本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施方式
中，閥體(30)被安裝到所述液壓阻尼器的主活塞(15)。該閥體(30)可通過機(jī)械緊固件或類似裝置而被安裝到主活塞(15)。如圖I、圖2和圖4所示的非限制性實(shí)施例所示，ー個(gè)或多個(gè)密封件(80 )可被設(shè)置在閥體(30 )和主活塞(15 )之間。而且，所述軸組件(10 )可以是螺紋的，以致該軸組件可被接合主活塞(15)和閥體(30)，正如圖4所示的非限制性實(shí)施例。參考圖3和圖4，閥體(30)是被配置為具有第一室(31)、第二室(32)以及使第一室(31)與第二室(32)互相連接的圓柱形通道(33)。第一通道(35)是被配置為提供在所述阻尼器上部分(16)與第一室(31)之間的無阻塞的液壓途徑。而且，第二通道(37)是被配置為提供在述阻尼器下部分(18)與第二室(32)之間的無阻塞的液壓途徑。閥體(30)是附加地被配置為具有止動表面(38)、(39)。參考圖3和圖5，可移動的中空閥套(40)限定內(nèi)部圓柱形孔道(41)、外部圓柱形表面(42)、尖銳邊緣區(qū)域特征(43)、第一有效活塞區(qū)域(44)和止動面(46)。所述閥體(30)的圓柱形通道(33)是適合于接納所述閥套(40)的外部圓柱形表面(42)，具有預(yù)定的、閉合公差的徑向間隙，被配置為使得所述閥套(40)能在所述圓柱形通道(33)內(nèi)縱向運(yùn)動，同時(shí)避免液壓流體穿過所述閥套(40)與圓柱形通道(33)之間的徑向間隙?？梢苿拥闹锌盏膱A柱形閥芯(50)是被配置為具有圓柱形壁(55)、開放端(51)、限定第二有效活塞區(qū)域(54)的封閉端(52)、止動面(56)和被限定在圓柱形壁(55)內(nèi)的有形的孔(53).所述閥套(40)的內(nèi)部圓柱形孔道(41)是可操作第配置為接納所述閥芯(50)，具有預(yù)定的、閉合公差的徑向間隙，被配置為使得所述閥芯(50)能在所述閥套(40)的內(nèi)部圓柱形孔道(41)內(nèi)縱向運(yùn)動，同時(shí)避免液壓流體穿過所述閥套(40 )與所述閥芯(50 )之間的徑向間隙。螺旋彈簧(60 )或類似的彈性能量存儲裝置可被布置在所述閥套(40)與所述閥芯(50)之間，以致使所述閥套(40)與所述閥芯(50)在相對的方向上偏置。當(dāng)液壓阻尼器組件(I)是處于靜止吋，不會在所述上部分(16)與下部分(18)之間引起壓カ差。螺旋彈簧(60)使所述閥套(40)的止動面(46)鄰接所述閥體(30)的閥套止動表面(38 )。弾性彈簧(60 )也使所述閥芯(50 )偏離所述閥套(40 )，以致閥芯止動面(56 )鄰接所述閥體(30)的閥芯止動表面(39)。當(dāng)所述閥套(40)與所述閥芯(50)被偏置分開對抗所述止動表面(38)和(39)吋，所述尖銳邊緣區(qū)域特征(43)是被這樣配置以致所述閥套(40)完全阻塞所述閥芯(50)的有形的孔(53)。當(dāng)該有形的孔(53)被所述閥套(40)完全阻塞時(shí)，液壓流(19)不能再第一室(31)和第二室(32)之間移動。因此，當(dāng)所述有形的孔(53)被所述閥套(40)完全阻塞時(shí)，在所述主體(5)的上部分(16)與下部分(18)之間沒有液壓流運(yùn)動。當(dāng)所述液壓阻尼器的主活塞(15)在第一方向即彈回方向(100)上移動時(shí)，包括在所述液壓阻尼器的上部分(16)的液壓流(19)所產(chǎn)生的操作壓カ將作用在第一有效活塞面積(44)，并引導(dǎo)所述閥套(40)的縱向運(yùn)動對抗所述螺旋彈簧(60)的偏置力。當(dāng)所述閥套
(40)縱向移動時(shí)，它導(dǎo)致閥套(40)的尖銳邊緣區(qū)域特征(43)相對于固定的閥芯(50)移動，因而壓縮所述螺旋彈簧(60)。因此，所述閥芯(50)的有形的孔(53)被暴露給在上部分(16)通過第一室(31)的液壓流，并在液壓阻尼器的上部分(16)與下部分(18)之間形成液壓途徑。在所述液壓阻尼器的上部分(16)的引導(dǎo)的操作壓カ的改變可產(chǎn)生所述閥套(40)的成比例的縱向運(yùn)動對抗螺旋彈簧(60)的偏置力，然后當(dāng)所述閥套(40)相對于所述閥芯(50)滑動時(shí)，通過按比例地暴露所述有形的孔(53)的較大和較小的面積，改變液壓流限制的面積。所述液壓阻尼器(I)的回彈操作特征是由成比例的打開和閉合所述有形的孔(53)來限定，這樣產(chǎn)生了數(shù)學(xué)上可預(yù)測的和穩(wěn)定的壓カ比流量關(guān)系。所述液壓阻尼器(I)的這個(gè)壓カ比流量關(guān)系可被倒轉(zhuǎn)，當(dāng)通過以下方式在第一方向(100)上移動時(shí)改變螺旋彈簧(60)的速率，改變在螺旋彈簧(60)上預(yù)負(fù)載，改變第一有效活塞區(qū)域(44)，或者改變所述有形的孔(53)的輪廓。當(dāng)所述液壓阻尼器的主活塞(15)是在第二方向即壓縮方向(101)上移動時(shí)，包括在所述液壓阻尼器的下部分(18)的液壓流(19)所產(chǎn)生的操作壓カ將作用在第二有效活塞面積(54)，并引導(dǎo)所述閥芯(50)的縱向運(yùn)動對抗所述螺旋彈簧(60)的偏置力。當(dāng)所述閥芯(50)縱向移動時(shí)，它導(dǎo)致有形的孔(53)相對于固定的閥套(40)移動，因而打開在所述液壓阻尼器的下部分(18)與所述上部分(16)之間的液壓途徑。在所述液壓阻尼器的下部分(18)的引導(dǎo)的操作壓カ的改變可產(chǎn)生所述閥芯(50)的成比例的縱向運(yùn)動對抗螺旋彈簧(60)的偏置力，然后改變液壓流限制的面積，通過按比例地揭開所述有形的孔(53)的較大和較小的面積。以這種方式，所述液壓阻尼器(I)的壓縮操作特征是由成比例的打開和閉合所述有形的孔(53)來限定，這樣產(chǎn)生了數(shù)學(xué)上可預(yù)測的和穩(wěn)定的壓カ比流量關(guān)系。所述液壓阻尼器(I)的這個(gè)壓力比流量關(guān)系可被倒轉(zhuǎn)，當(dāng)通過以下方式在第二方向(101)上移動時(shí)改變螺旋彈簧(60)的速率，改變在螺旋彈簧(60)上預(yù)負(fù)載，改變第二有效活塞區(qū)域(54)，或者改變所述有形的孔(53)的輪廓。需要明確的是，可在所述閥芯(50)內(nèi)限定多個(gè)有形的孔(53)或者一列有形的孔(未示出)。無論有形的孔(53)的數(shù)量有多少，該有形的孔(53)是被配置為具有預(yù)定的輪廓，該輪廓具有可變的寬度，這樣便于得到在第一室(31)和第二室(32)之間的想要的壓 力-流量特征。在所述閥芯(50)與閥套(40)之間的相對運(yùn)動的任意點(diǎn)上，所述有形的孔(53)的開放提供了基于已建立的孔流理論的數(shù)學(xué)上可預(yù)測的液壓流量限制。對于給出的螺旋彈簧(60)速率和預(yù)裝載情況，所述有形的孔的輪廓可被配置為產(chǎn)生寬范圍的壓力-流量特征，所有這些特征都是可預(yù)測的，采用已建立的封閉形式的數(shù)學(xué)技術(shù)來預(yù)測。所述有形的孔(53)的輪廓不受幾何構(gòu)形的限制，也可以是復(fù)雜的和不規(guī)則的形狀。在本發(fā)明的ー個(gè)可替代的具體實(shí)施例中，可提供分離的旁路通道(90 )作為在所述阻尼器的上部分(16)與下部分(18)之間的 液壓流動途徑。該旁路通道(90)是被這樣配置以致當(dāng)所述閥芯(50)的有形的孔(53)是由所述閥套(40)完全阻塞時(shí)，液壓流體(19)能在上部分(16)下部分(18)之間穿過。該旁路通道(90)是被配置為具有固定面積的孔，在低水平的主活塞(15)的運(yùn)動上提供了預(yù)定的平方定律的壓力-流量關(guān)系。以這種方式，當(dāng)所述有形的孔(53)最初打開時(shí)，可避免在壓力-流量特征上的尖銳過渡。所述旁路通道可被配置為直接穿過主活塞(15)，在主活塞(15)的上側(cè)(92)與下側(cè)(94)之間穿過，經(jīng)過所述閥體(30)的第一室(31)和第二室(32)，或穿過所述閥芯(50)的封閉端(52)。在本發(fā)明的進(jìn)ー步的可替代的具體實(shí)施例中，當(dāng)所述閥套(40)與閥芯(50)是互相偏離時(shí)，且偏置相對所述止動表面(38)和(39)時(shí)，所述有形的孔(53)不是完全阻塞的。以這種方式，所述有形的孔(53)的一個(gè)小的未阻塞部分在低水平的主活塞(15)的運(yùn)動上提供了預(yù)定的平方定律。需要明確的是，在這個(gè)位置，當(dāng)所述閥套與閥芯鄰接它們各自對應(yīng)的止動表面即閥套止動表面(38)和閥芯止動表面(39)時(shí)，所述有形的孔(53)是部分打開的。以這種方式，當(dāng)所述所述閥套(40)與閥芯(50)最初發(fā)生相對縱向運(yùn)動時(shí)，可避免在壓力-流量特征上的尖銳過渡。圖6顯示了本發(fā)明的一個(gè)可替代的具體實(shí)施例，其中，兩個(gè)螺旋彈簧(61)和(62)或類似的彈性能量存儲部件或裝置被配置為獨(dú)立地使所述閥套(40)與閥芯(50)在相對方向上偏置對抗由在所述阻尼器(I)的液壓流(19)內(nèi)的操作壓カ所產(chǎn)生的力矢量(98)。所述閥體(30)是被配置為具有彈簧座(34)，它是適合于運(yùn)載所述螺旋彈簧(61)和(62)的固定末端。在所述液壓阻尼器的下部分(18)(以及第ニ室(32))的引導(dǎo)的操作壓カ的改變可產(chǎn)生所述閥芯(50)的成比例的縱向運(yùn)動對抗螺旋彈簧(62)的偏置力，然后當(dāng)所述閥套(40)相對于所述閥芯(50)滑動時(shí)，通過按比例地暴露所述有形的孔(53)的較大和較小的面積，改變液壓流限制的面積。以這種方式，通過改變第一螺旋彈簧(61)的速率或預(yù)負(fù)載，所述液壓阻尼器(I)的壓カ比流量關(guān)系可在它的回彈方向(100)上被獨(dú)立地倒轉(zhuǎn)，并且通過改變第二螺旋彈簧(62)的速率或預(yù)負(fù)載，所述液壓阻尼器(I)的壓カ比流量關(guān)系可在它的壓縮方向(101)上被獨(dú)立地倒轉(zhuǎn)。這種設(shè)置比采用單獨(dú)的螺旋彈簧或者單個(gè)的彈性能量存儲裝置時(shí)提供了更高水平的操作特征性不對稱。在圖7中顯示了本發(fā)明的進(jìn)ー步的一個(gè)可替代的具體實(shí)施例，其中，所述閥體
(30)是被安裝在所述液壓阻尼器組件(I)的主體(5)內(nèi)。所述主體(5)被提供為具有流動通道(6)，該通道提供了在所述阻尼器的上部分(16)與第一室(31)之間的無阻塞的液壓途徑，而第二通道(37)是被配置為提供在所述阻尼器的下部分(18)與第二室(32)之間的無阻塞的液壓途徑。在這種方式中，所述閥體(30)是固定的，但所述有形的孔(53)是被配置為提供用于在所述阻尼器的主體(5)的上部分(16)與下部分(18)之間的液壓流體(19)，并適合于被逐漸打開和閉合以響應(yīng)穿過主活塞(15)的壓カ差。
權(quán)利要求
1.一種用于液壓阻尼器的液壓阻尼閥，包括 閥體，附著到所述液壓阻尼器的主活塞；所述閥體被配置為具有第一室和第二室，它們通過圓柱形通道相互連接； 可移動的中空閥套，限定孔道；所述閥套可操作地被配置為可移動地設(shè)置在所述圓柱形通道內(nèi)； 可移動的閥芯，限定有形的孔；所述閥芯可操作地被配置為可移動地設(shè)置在所述閥套的孔道內(nèi)； 彈性能量存儲元件，被設(shè)置在所述閥套與所述閥芯之間，以致使所述閥套與所述閥芯在由所述阻尼器的液壓流體內(nèi)的操作壓力所產(chǎn)生的力的相對的方向上偏置； 因而所述閥體、所述閥套與所述閥芯是被這樣構(gòu)造以致當(dāng)壓力被導(dǎo)入所述第一室或第二室之一時(shí)，所述彈性能量存儲元件被壓縮，所述有形的孔液壓地連接所述第一室與第二室，所述閥套與所述閥芯相對彼此移動，以致所述有形的孔的開放面積與壓力成比例關(guān)系地發(fā)生變化，因而改變在所述第一室與第二室之間的液壓流量限制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓阻尼閥，其特征在于，所述閥體包括第一通道，該通道提供在所述液壓阻尼器的上部分與所述第一室之間的無阻塞的液壓途徑；以及第二通道，該通道提供在所述液壓阻尼器的下部分與所述第二室之間的無阻塞的液壓途徑。
3.一種用于液壓阻尼器的液壓阻尼閥，包括 閥套，提供內(nèi)部圓柱形孔道和外部圓柱形表面、尖銳邊緣區(qū)域特征，以及第一有效活塞區(qū)域； 圓柱形閥芯，具有開放端；封閉端，限定第二有效活塞區(qū)域；以及有形的孔，被限定在所述閥芯的壁內(nèi)； 所述閥套是適合于接納所述閥芯，具有預(yù)定的、閉合公差的徑向間隙，被配置為使得所述閥芯能在所述閥套的內(nèi)部圓柱形孔道內(nèi)縱向運(yùn)動，同時(shí)避免液壓流體穿過所述徑向間隙； 閥體，具有第一室和第二室，它們通過圓柱形通道相互連接，所述圓柱形通道是適合于接納所述閥套，具有預(yù)定的、閉合公差的徑向間隙，被配置為使得所述閥套能在所述圓柱形通道內(nèi)縱向運(yùn)動，同時(shí)避免液壓流體穿過所述徑向間隙； 所述閥體是被安裝到所述液壓阻尼器的主活塞，所述閥體限定第一通道，該通道提供在所述液壓阻尼器的上部分與所述第一室之間的無阻塞的液壓途徑；以及第二通道，該通道提供在所述液壓阻尼器的下部分與所述第二室之間的無阻塞的液壓途徑； 彈性能量存儲元件，被設(shè)置在所述閥套與所述閥芯之間，以致使所述閥套與所述閥芯在由所述阻尼器的液壓流體內(nèi)的操作壓力所產(chǎn)生的力的相對的方向上偏置； 因而所述主活塞是被配置為在第一方向上運(yùn)動，在所述阻尼器的液壓流體內(nèi)產(chǎn)生的操作壓力作用在所述第一有效活塞區(qū)域上，并引導(dǎo)所述閥套的縱向運(yùn)動對抗所述彈性能量存儲元件的偏置力，導(dǎo)致所述尖銳邊緣區(qū)域特征相對于所述有形的孔移動，因而改變流經(jīng)變化的被暴露的有形的孔的開放面積的流量，且當(dāng)所述液壓阻尼器的主活塞在第二方向上運(yùn)動時(shí)，在所述阻尼器的液壓流體內(nèi)產(chǎn)生的操作壓力作用在所述第二有效活塞區(qū)域上，并引導(dǎo)所述閥芯的縱向運(yùn)動對抗所述彈性能量存儲元件的偏置力，導(dǎo)致所述尖銳邊緣區(qū)域特征改變流經(jīng)變化的被暴露的有形的孔的開放面積的流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓阻尼閥，其特征在于，所述閥套還包括閥套止動面，可操作地被配置為鄰接在所述閥體上配置的匹配的閥套止動表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓阻尼閥，其特征在于，所述閥套還包括閥芯止動面，可操作地被配置為鄰接在所述閥芯上配置的匹配的閥芯止動表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓阻尼閥，其特征在于所述彈性能量存儲元件是適合于使所述閥套與所述閥芯能在相對方向上偏置，以致所述閥芯止動面與所述閥套止動面鄰接在所述閥體上的相應(yīng)的閥芯止動表面與閥套止動表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓阻尼閥，其特征在于當(dāng)所述閥套止動面與所述閥芯止動面鄰接在所述閥體上的相應(yīng)的止動表面時(shí)，所述有形的孔是被所述閥套完全阻塞的。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓阻尼閥，其特征在于所述彈性能量存儲元件是螺旋彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓阻尼閥，其特征在于所述彈性能量存儲元件是螺旋彈簧。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓阻尼閥，其特征在于所述有形的孔是可操作地被配置為提供可變的孔以便于得到想要的壓力-流量特征。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓阻尼閥，其特征在于一列有形的孔是被限定在所述閥芯的壁內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓阻尼閥，其特征在于在所述液壓阻尼器的主體的上部分與下部分之間提供旁路通道，以便提供液壓流動途徑，與所述有形的孔平行產(chǎn)生作用。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓阻尼閥，其特征在于當(dāng)所述閥套止動面與所述閥芯止動面鄰接在所述閥體上的相應(yīng)的止動表面時(shí)，所述有形的孔是部分開放的。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓阻尼閥，其特征在于兩個(gè)彈性能量存儲元件是被配置為獨(dú)立地將所述閥套與所述閥芯在由所述阻尼器的液壓流體內(nèi)的操作壓力所產(chǎn)生的力的相對的方向上偏置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液壓阻尼閥，其特征在于所述彈性能量存儲元件是螺旋彈黃。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓阻尼閥，其特征在于所述彈性能量存儲元件是被配置為與所述閥套和所述閥芯同軸地定位。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液壓阻尼閥，其特征在于所述彈性能量存儲元件是被配置為與所述閥套和所述閥芯同軸地定位。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓阻尼閥，其特征在于所述彈性能量存儲元件是被配置在所述第一室或第二室的其中一室內(nèi)。
19.一種液壓阻尼器組件，包括 主體； 軸組件，被安裝到主活塞；所述主活塞是可操作地被配置為限定在所述主體內(nèi)的上部分和下部分； 閥體，附著到所述主活塞；所述閥體被配置為具有第一室和第二室，它們通過圓柱形通道相互連接； 可移動的中空閥套，限定孔道；所述閥套可操作地被配置為可移動地設(shè)置在所述圓柱形通道內(nèi)； 可移動的閥芯，限定有形的孔；所述閥芯可操作地被配置為可移動地設(shè)置在所述閥套的孔道內(nèi)； 彈性能量存儲元件，被設(shè)置在所述閥套與所述閥芯之間，以致使所述閥套與所述閥芯在由所述阻尼器的液壓流體內(nèi)的操作壓力所產(chǎn)生的力的相對的方向上偏置； 因而所述閥體、所述閥套與所述閥芯是被這樣構(gòu)造以致以致當(dāng)壓力被導(dǎo)入所述第一室或第二室之一時(shí)，所述彈性能量存儲元件被壓縮，所述有形的孔液壓地連接所述第一室與第二室，所述閥套與所述閥芯相對彼此移動，以致所述有形的孔的開放面積與壓力成比例關(guān)系地發(fā)生變化，因而改變在所述第一室與第二室之間的液壓流量限制。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液壓阻尼閥，其特征在于，所述閥體包括第一通道，該通道提供在所述液壓阻尼器的上部分與所述第一室之間的無阻塞的液壓途徑；以及第二通道，該通道提供在所述液壓阻尼器的下部分與所述第二室之間的無阻塞的液壓途徑。
21.一種用于液壓阻尼器的液壓阻尼閥，包括 閥套，提供內(nèi)部圓柱形孔道和外部圓柱形表面、尖銳邊緣區(qū)域特征，以及第一有效活塞區(qū)域； 圓柱形閥芯，具有開放端；封閉端，限定第二有效活塞區(qū)域；以及有形的孔，被限定在所述閥芯的壁內(nèi)； 所述閥套是適合于接納所述閥芯，具有預(yù)定的、閉合公差的徑向間隙，被配置為使得所述閥芯能在所述閥套的內(nèi)部圓柱形孔道內(nèi)縱向運(yùn)動，同時(shí)避免液壓流體穿過所述徑向間隙； 閥體，具有第一室和第二室，它們通過圓柱形通道相互連接，所述圓柱形通道是適合于接納所述閥套，具有預(yù)定的、閉合公差的徑向間隙，被配置為使得所述閥套能在所述圓柱形通道內(nèi)縱向運(yùn)動，同時(shí)避免液壓流體穿過所述徑向間隙； 所述閥體是被安裝到所述液壓阻尼器的主體，所述液壓阻尼器的主體是被配置為具有第一通道，該通道提供在所述液壓阻尼器的上部分與所述第一室之間的無阻塞的液壓途徑；所述閥體限定第二通道，該通道提供在所述液壓阻尼器的下部分與所述第二室之間的無阻塞的液壓途徑； 彈性能量存儲元件，被設(shè)置在所述閥套與所述閥芯之間，以致使所述閥套與所述閥芯在由所述阻尼器的液壓流體內(nèi)的操作壓力所產(chǎn)生的力的相對的方向上偏置； 因而所述主活塞是被配置為在第一方向上運(yùn)動，在所述阻尼器的液壓流體內(nèi)產(chǎn)生的操作壓力作用在所述第一有效活塞區(qū)域上，并引導(dǎo)所述閥套的縱向運(yùn)動對抗所述彈性能量存儲元件的偏置力，導(dǎo)致所述尖銳邊緣區(qū)域特征相對于所述有形的孔移動，因而改變流經(jīng)變化的被暴露的有形的孔的開放面積的流量，且當(dāng)所述液壓阻尼器的主活塞在第二方向上運(yùn)動時(shí)，在所述阻尼器的液壓流體內(nèi)產(chǎn)生的操作壓力作用在所述第二有效活塞區(qū)域上，并引導(dǎo)所述閥芯的縱向運(yùn)動對抗所述彈性能量存儲元件的偏置力，導(dǎo)致所述尖銳邊緣區(qū)域特征改變流經(jīng)變化的被暴露的有形的孔的開放面積的流量。
全文摘要
一種液壓阻尼器組件，包括主體，主活塞，閥體，閥套，閥芯和彈性能量存儲元件。閥體和活塞是被設(shè)置在主體內(nèi)。閥體限定第一室、第二室，以及連接第一室與第二室的圓柱形通道。閥套是可移動地被設(shè)置在該圓柱形通道內(nèi)。閥芯是可移動地被設(shè)置在閥套的孔道內(nèi)。彈性能量存儲元件可被設(shè)置在閥套與閥芯之間。當(dāng)壓力被導(dǎo)入所述第一室或第二室之一時(shí)，彈性能量存儲元件被壓縮，以致閥套與閥芯相對彼此移動，以致有形的孔的至少一部分被暴露給第一室或第二室，以使得比例量的液壓流體能再第一室與第二室之間流動。
文檔編號F16F9/512GK102630285SQ201080045105
公開日2012年8月8日 申請日期2010年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月7日
發(fā)明者勞倫斯·霍爾特, 彼得·屯斯塞爾, 杰弗里·萊德曼, 邁克爾·格里克斯 申請人:美提瑪提科帕騰口有限責(zé)任公司