專利名稱：具有無級半主動閥的減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及一種適于用于懸架系統(tǒng)的液壓阻尼器或減振器，所述懸架系統(tǒng)諸如用于機(jī)動車輛的懸架系統(tǒng)。更具體而言，本公開內(nèi)容涉及一種具有外部安裝的電磁控制閥的液壓阻尼器或減振器，該電磁控制閥產(chǎn)生不同的壓力-流率特性，該壓力-流率特性為提供給該電磁控制閥的電流的函數(shù)。
背景技術(shù)：
此部分的陳述僅提供與本公開內(nèi)容相關(guān)的背景信息，可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。常規(guī)的液壓阻尼器或減振器包括在一端適于連接到車輛的簧載質(zhì)量或非簧載質(zhì)量的缸筒?；钊苫瑒拥夭贾迷诟淄矁?nèi)，使得活塞將缸筒的內(nèi)部分隔成兩個流體室。活塞桿連接到活塞并延伸出缸筒的一端，缸筒在該端適于連接到車輛的簧載或非簧載質(zhì)量中的另一個。第一閥控系統(tǒng)可選地被包含在活塞內(nèi)作為在減振器的、活塞相對于缸筒的伸展行程期間起作用的安全液壓保險閥，第二閥控系統(tǒng)被包含在活塞內(nèi)，以允許在減振器的、活塞相對于缸筒的壓縮行程期間在活塞上方補(bǔ)充流體。已開發(fā)了各種類型的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來產(chǎn)生與簧載或非簧載質(zhì)量的移動速度和/或幅度有關(guān)的阻尼力。通常，阻尼特性由外部安裝的控制閥控制。外部安裝的控制閥是有利的， 因?yàn)樗杀蝗菀椎夭鹦兑员憔S修或更換。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開內(nèi)容的減振器包括一限定工作室的壓力管?；钊苫瑒拥夭贾脡毫苌锨以诠ぷ魇覂?nèi)，并且該活塞將工作室分成上工作室和下工作室。一儲備管圍繞壓力管以限定一儲備室。一中間管布置在儲備管和壓力管之間以限定以中間室。一外部控制閥固定到儲備管和中間管。控制閥的入口與中間室連通，控制閥的出口與儲備室連通。控制閥產(chǎn)生阻尼器或減振器的不同的壓力流率特性，其控制該阻尼器或減振器的阻尼特性。該壓力流率特性是提供給控制閥的電流的函數(shù)。根據(jù)在此提供的描述，其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)該理解，該描述和實(shí)施例僅用于說明的目的，意不在限制本公開內(nèi)容的范圍。


在此描述的附圖僅出于說明的目的，意不在以任何方式限制本公開內(nèi)容的范圍。圖1圖解了包含根據(jù)本公開內(nèi)容的減振器的機(jī)動車輛；圖2是圖1中圖解的減振器之一的側(cè)視截面圖；圖3是圖2中圖解的外部安裝的控制閥的放大側(cè)視截面圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容另一實(shí)施方案的外部安裝的控制閥的放大側(cè)視截面圖；和圖5是圖4中圖解的下閥座的平面圖。
具體實(shí)施例方式以下描述本質(zhì)上只是示例性的，意不在限制本公開內(nèi)容、應(yīng)用或用途。現(xiàn)在參照附圖，其中在所有幾個視圖中相同的參考數(shù)字表示相同的部件，圖1中示出了包含具有根據(jù)本公開內(nèi)容的減振器的懸架系統(tǒng)的車輛，該車輛用參考數(shù)字10表示。車輛10包括后懸架12、前懸架14和車身16。后懸架12具有橫向延伸的后橋總成(未示出)，該后橋總成適于有效地支持一對后輪18。后橋通過一對減振器20和一對彈簧22連接到車身16。類似地，前懸架14包括橫向延伸的前橋總成(未示出)，以有效地支持一對前輪對。前橋總成通過一對減振器26和一對彈簧觀連接到車身16。減振器20和 26用來抑制車輛10的非簧載部分(即，前、后懸架12、14)相對于簧載部分(即，車身16) 的相對運(yùn)動。盡管車輛10被描述為具有前、后橋總成的乘用車，但減振器20和沈可用于其它類型的車輛或其它類型的應(yīng)用，包括但不限于包括非獨(dú)立的前懸架和/或非獨(dú)立的后懸架的車輛、包括獨(dú)立前懸架和/或獨(dú)立后懸架的車輛或本領(lǐng)域已知的其它懸架系統(tǒng)。另外，在此使用的術(shù)語“減振器”一般是指阻尼器，因而將包括麥弗遜立柱(Mcpherson strut) 和本領(lǐng)域已知的其它阻尼器設(shè)計?，F(xiàn)在參照圖2，更詳細(xì)地示出了減振器20。盡管圖2僅圖解了減振器20，但應(yīng)理解的是，減振器26也包括以下針對減振器20描述的閥設(shè)計。減振器沈與減振器20不同，僅在于它適于連接到車輛10的簧載和非簧載質(zhì)量。減振器20包括壓力管30、活塞總成32、 活塞桿34、儲備管36、底閥總成38、中間管40和外部安裝的控制閥42。壓力管30限定工作室44。活塞總成32可滑動地布置在壓力管30內(nèi)，并將工作室 44分成上工作室46和下工作室48。一密封件布置在活塞總成32和壓力管30之間以允許活塞總成32相對于壓力管30作滑動運(yùn)動而不產(chǎn)生過度的摩擦力，并允許將上工作室46密封隔離于下工作室48?；钊麠U34連接到活塞總成32并延伸貫穿上工作室46及上桿引導(dǎo)總成50，該上桿引導(dǎo)總成50封閉壓力管30的上端。密封系統(tǒng)密封上桿引導(dǎo)總成50、儲備管36和活塞桿34之間的界面?；钊麠U34的、與活塞總成32相對的端適于固定到車輛10 的簧載質(zhì)量。因?yàn)榛钊麠U34僅延伸貫穿上工作室46而不貫穿下工作室48，所以活塞總成 32相對于壓力管30的伸展和壓縮運(yùn)動導(dǎo)致在上工作室46中排出的流體的量與在下工作室 48中排出的流體的量不同。所排出流體量的差已知為“桿體積”，并且在伸展運(yùn)動期間它流過底閥總成38。在活塞總成32相對于壓力管30的壓縮運(yùn)動期間，活塞總成32內(nèi)的閥系允許流體從下工作室48流向上工作室46，并且如下所述，“桿體積”的流體流流過控制閥42。儲備管36圍繞壓力管30以限定流體儲蓄室52，該儲蓄室52位于管30和36之間。儲備管36的底端由底杯M封閉，該底杯適于連接到車輛10的非簧載質(zhì)量。儲備管36 的上端連接到上桿引導(dǎo)總成50。底閥總成38置于下工作室46和儲蓄室52之間，以控制從儲備室52到下工作室48的流體流動。當(dāng)減振器20在長度上伸展時，由于“桿體積”原理， 在下工作室46中需要附加量的流體。因此，如下所詳述的，流體將通過底閥總成38從儲蓄室52流到下工作室48。當(dāng)減振器20在長度上壓縮時，由于“桿體積”原理，必須從下工作室46移走過量的流體。因此，如下面所詳述的，流體將從下工作室46通過控制閥42流到儲蓄室52?；钊偝?2包括活塞體60、壓縮閥總成62和伸展閥總成64。螺母66被裝配到活塞桿；34以將壓縮閥總成、活塞體60和伸展閥總成64固定到活塞桿34?；钊w60限定多個壓縮通道68和多個伸展通道70。在壓縮行程期間，下工作室48中的流體被加壓，導(dǎo)致流體壓力反抗壓縮閥總成 62。壓縮閥總成62充當(dāng)下工作室48和上工作室46之間的止回閥。減振器20在壓縮行程期間的阻尼特性由控制閥42控制。在壓縮行程期間，控制閥42控制由于“桿體積”原理而從下工作室48到儲備室52的流體流動，如下面將討論的。在伸展行程期間，壓縮通道68 由壓縮閥總成62封閉。在伸展行程期間，上工作室46中的流體被加壓，導(dǎo)致流體壓力反抗伸展閥總成 64。伸展閥總成64被設(shè)計為安全液壓保險閥，當(dāng)上工作室46內(nèi)的流體壓力超過預(yù)定極限時，該保險閥將打開。減振器20在伸展行程期間的阻尼特性由控制閥42控制，如下面將討論的?？刂崎y42控制從上工作室46到儲備室52的流體流動。在伸展行程期間進(jìn)入下工作室48中的補(bǔ)充流體流流過底閥總成38。底閥總成38包括閥體70和伸展閥總成72。閥體70限定多個伸展通道74。在伸展行程期間，下工作室48中的流體壓力降低，導(dǎo)致儲備室52中的流體壓力將伸展閥總成72 打開，并允許流體從儲備室52流到下工作室48。伸展閥總成72充當(dāng)儲備室52和下工作室 48之間的止回閥。減振器20在伸展行程期間的阻尼特性由控制閥42控制，如下面將描述的。中間管40在上端接合上桿引導(dǎo)總成50，并在下端接合底閥總成38。中間室80被限定于中間管40和壓力管30之間。通道82形成于上端蓋50中，用以流體連接上工作室 46和中間室80。在回彈或伸展行程期間，壓縮閥總成62封閉多個壓縮通道68，并且上工作室46內(nèi)的流體壓力增加。迫使流體從上工作室46通過通道82進(jìn)入中間室80及控制閥42。伸展閥總成64被設(shè)計為安全閥，它將僅在上工作室46內(nèi)的流體壓力超過預(yù)定最大壓力時打開。 底閥總成38的伸展閥總成72將打開，以允許流體從儲備室52流到下工作室48。在壓縮行程期間，壓縮閥62將打開，以允許流體從下工作室48流到上工作室46。 由于“桿體積”原理，上工作室中的流體將被從上工作室48經(jīng)通道82推動進(jìn)入中間室80及控制閥42。在壓縮行程期間，底閥總成38的伸展閥總成72將關(guān)閉伸展通道74，從而防止流體經(jīng)底閥總成38流動。參照圖3，圖解了控制閥42?？刂崎y42包括下組合閥座(stack valve seat) 90、 上組合支承環(huán)(stack support ring)92、導(dǎo)閥板 94、雙盤組(double disc stack)96、碟簧98、外管100、繼動器簧裝置(pilot spring set) 102、繼動器簧座104、閥體106、調(diào)節(jié)柱塞108、電樞(anker) 110、非磁性環(huán)112、調(diào)節(jié)柱塞軸承114、閥頂板116、電樞殼(anker housing) 118 和安裝殼 120?？刂崎y42安裝到減振器20，使得下組合閥座90中的入口 122與中間室80連通， 下組合閥座90中的出口 IM與儲蓄室52連通，并且閥體106中的出口 1 與儲蓄室52連通。雙盤組96包括下閥組130、上閥組132和閥銷134。閥銷134將下閥組130和上閥組132裝配起來。雙盤組96位于控制閥42內(nèi)，使得下閥組130與位于下組合閥座90上的密封棱(sealing land) 136接合，上閥組132與位于上組合支承環(huán)92上的密封棱138接合，并且碟簧98接合導(dǎo)閥板94，該導(dǎo)閥板94引導(dǎo)雙盤組96的運(yùn)動。外管100相對于閥體 106確定上組合支承環(huán)92和下組合閥板90的位置，導(dǎo)閥板94被固定到閥體106中。碟簧 98布置在導(dǎo)閥板94與雙盤組96之間，以推動上閥組132使其與密封棱138接合并推動下閥組130使其與密封棱136接合。導(dǎo)閥板94限定校準(zhǔn)孔140，由調(diào)節(jié)柱塞108限定的閥針142置于該校準(zhǔn)孔140 內(nèi)。調(diào)節(jié)柱塞108相對于校準(zhǔn)孔140的位置——并且因而閥針142相對于校準(zhǔn)孔140的位置——由提供給線圈144和繼動器簧裝置102的電流的量控制。繼動器簧裝置102包括功能彈簧146和故障保護(hù)彈簧148。繼動器簧裝置102布置在導(dǎo)閥板94與繼動器簧座104之間，該繼動器簧座104連接到調(diào)節(jié)柱塞108。繼動器簧裝置102推動調(diào)節(jié)柱塞108遠(yuǎn)離導(dǎo)閥板94。當(dāng)存在由線圈144產(chǎn)生的磁力時功能彈簧146工作在正常條件下，故障保護(hù)彈簧 148在失去磁力的期間工作以將調(diào)節(jié)柱塞108完全推動到其端止點(diǎn)。當(dāng)調(diào)節(jié)柱塞108位于其端止點(diǎn)時，由于在繼動器簧座104和閥體106之間產(chǎn)生限制作用，通向出口 1 的控制流 (pilot flow)被限制。閥頂板116接合閥體106和安裝殼120。密封件150密封控制閥42的內(nèi)部。非磁性環(huán)112將電樞殼118安裝到閥頂板116。電樞殼118圍繞電樞110。電樞110壓配合到調(diào)節(jié)柱塞108上。調(diào)節(jié)柱塞108和電樞110的總成由調(diào)節(jié)柱塞軸承114和導(dǎo)閥板94引導(dǎo)而軸向移動。當(dāng)在壓縮行程或伸展行程中將流體從中間室80提供至入口 122時，流體經(jīng)第二路徑穿過閥銷134、校準(zhǔn)孔140、出口 1 流到儲蓄室52。調(diào)節(jié)柱塞108的閥針142布置在校準(zhǔn)孔140內(nèi)以充當(dāng)流體流動的阻尼裝置。因此，在雙盤組96上方流體壓力將增加，從而推動上閥組132使其與密封棱138接合并推動下閥組130使其與密封棱136接合。當(dāng)調(diào)節(jié)柱塞108縮回時，電流越低，允許通過校準(zhǔn)孔140的流體流量越大，這導(dǎo)致雙盤組96上方的壓力較低。整個雙盤組96將向上抬升，導(dǎo)致較低或軟的阻尼，因?yàn)樵谳^低的壓力下下閥組130 將容易與密封棱136分開，從而經(jīng)由其第一或主路徑提供流體流。當(dāng)調(diào)節(jié)柱塞108伸展時， 電流越高，允許通過校準(zhǔn)孔140的流體流量越小，這導(dǎo)致雙盤組96上方的壓力較高。將出現(xiàn)較高或硬的阻尼，因?yàn)橄麻y組130將保持固定在密封棱136上，直到入口 122處產(chǎn)生較高的壓力(卸荷壓力)。通過將調(diào)節(jié)柱塞108置于介于其端位置之間的位置，流體流的量可被調(diào)節(jié)為介于最大量和最小量之間的任何量?，F(xiàn)在參照圖4和5，圖解了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施方案中的控制閥M2?？刂崎y242包括下組合閥座四0、上組合支承環(huán)四2、調(diào)節(jié)盤(pilot disc)四4、雙盤組四6、外管 300、閥體306、調(diào)節(jié)柱塞308、電樞310、非金屬環(huán)312、一對調(diào)節(jié)柱塞軸承314、電樞殼318和安裝殼320?？刂崎y242安裝到減振器20，使得下組合閥座四0中的入口 322與中間室80連通，外管300中的出口 3M與儲蓄室52連通，并且外管300中的出口 3 與儲蓄室52連通。雙盤組296包括下閥組330、上閥組332和閥銷334。閥銷334將下閥組330和上閥組332裝配起來。雙盤組296位于控制閥242內(nèi)，使得下閥組330與位于下組合閥座四0 上的密封棱336接合，并且上閥組332接合上組合支承環(huán)四2。外管300相對于閥體306確定上組合支承環(huán)292和下組合閥板四0的位置。調(diào)節(jié)盤294布置在上組合支承環(huán)292和閥體306之間。調(diào)節(jié)盤四4限定一入口孔340和一個或多個出口孔342。調(diào)節(jié)柱塞308接合調(diào)節(jié)盤四4以封閉入口孔340。從調(diào)節(jié)柱塞308施加到調(diào)節(jié)盤四4的載荷將由提供給線圈 344的電流的量確定。線圈344布置在閥體306內(nèi)，非金屬環(huán)312將電樞殼318安裝到閥體306。安裝殼 320將控制閥242安裝到減振器20。調(diào)節(jié)柱塞308在電樞殼318內(nèi)軸向移動并由調(diào)節(jié)柱塞軸承314引導(dǎo)進(jìn)行該軸向運(yùn)動，該調(diào)節(jié)柱塞軸承314安裝在電樞殼318和閥體306中。當(dāng)在壓縮行程或伸展行程中將流體從中間室80提供給入口 322時，流體流過閥銷 334、流過形成于上組合支承環(huán)四2中的孔352，進(jìn)入與調(diào)節(jié)盤四4的入口孔340連通的室 354中。盤356使入口 322與孔352之間的流體流改變方向，以獲得湍流并因此限制由于層狀射油而引起的定向流動壓力。如圖4和5所示，密封棱336不平坦，但其彎曲形狀使得產(chǎn)生一限定的漏流路徑。 從壓力為零到壓力增大，該漏流路徑存在。另外，密封棱336不是圓形的，但其形狀使得下閥組332的卸荷區(qū)域是不對稱的，這為下閥組332提供更平穩(wěn)的打開。隨著室354內(nèi)流體壓力增加，調(diào)節(jié)柱塞308將最終被推動遠(yuǎn)離調(diào)節(jié)盤四4，以允許流體流過入口孔340，流過出口孔342，流過出口 326，進(jìn)入儲備室52。當(dāng)將低的電流提供給線圈344時，調(diào)節(jié)柱塞308將施加一輕的載荷到調(diào)節(jié)盤四4，這導(dǎo)致在較低的壓力下調(diào)節(jié)柱塞308與調(diào)節(jié)盤294分開。這將在雙盤組396上方產(chǎn)生低壓。這將提供較低或軟的阻尼， 因?yàn)樵谳^低的壓力下下閥組330將與密封棱336分開。當(dāng)將高的電流提供給線圈344時， 調(diào)節(jié)柱塞308將施加一重的載荷到調(diào)節(jié)盤四4，這導(dǎo)致調(diào)節(jié)柱塞308在較高的壓力下與調(diào)節(jié)盤294分開。這將在雙盤組396上方產(chǎn)生高壓。這將提供較高或硬的阻尼，因?yàn)樵谳^高的壓力下下閥組330將與密封棱336分開。通過將調(diào)節(jié)柱塞308置于介于其端位置之間的位置，流體流的量可被調(diào)節(jié)為介于最大量和最小量之間的任何量。
權(quán)利要求
1.一種減振器，包括 形成工作室的壓力管；可滑動地布置在所述壓力管內(nèi)的活塞總成，所述活塞總成將所述工作室分成上工作室和下工作室；繞所述壓力管布置的儲備管；布置在所述壓力管與所述儲備管之間的中間管，一中間室被限定于所述中間管和所述壓力管之間，一儲蓄室被限定于所述中間管和所述儲備管之間；以及安裝到所述儲備管的閥總成，所述閥總成具有與所述中間室連通的入口和與所述儲蓄室連通的出口，所述閥總成包括封閉在所述入口和所述出口之間延伸的第一通道的第一閥； 在所述入口和所述出口之間延伸的第二通道，所述第二通道貫穿所述第一閥延伸到一在所述第一閥上方限定的室；以及在所述室和所述出口之間布置在所述第二通道內(nèi)的第二閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振器，還包括用于改變將所述第一閥和所述第二閥推到關(guān)閉位置的載荷的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減振器，其中所述改變裝置包括具有柱塞的線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減振器，其中所述改變裝置包括具有柱塞的線圈，所述柱塞封閉形成所述第二通道的一部分的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振器，其中所述第一閥包括下閥組和上閥組。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的減振器，其中所述上閥組形成所述室。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振器，其中所述第二閥包括調(diào)節(jié)盤，該調(diào)節(jié)盤限定第一孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的減振器，還包括用于改變將所述第一閥和所述第二閥推到關(guān)閉位置的載荷的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的減振器，其中所述改變裝置包括具有柱塞的線圈，所述柱塞封閉所述第一孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的減振器，其中所述調(diào)節(jié)盤限定位于所述第一孔和所述出口之間的第二孔。
全文摘要
一種減振器包括外部閥，該外部閥控制該減振器的阻尼特性。外部閥控制減振器的下工作室和儲蓄室之間的以及減振器的上工作室之間的流體流動。阻尼特性取決于提供給控制柱塞運(yùn)動的電磁閥的電流量。
文檔編號F16F9/46GK102297227SQ201110201479
公開日2011年12月28日 申請日期2007年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日
發(fā)明者G·范赫斯, K·雷伊布魯克 申請人:田納科汽車營運(yùn)公司