用于具有震動減震器的阻尼器的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于具有震動減震器的阻尼器的方法和設備。阻尼器包括適于將阻尼器聯(lián)接到車架的頂部安裝部和適于將阻尼器聯(lián)接到車輛懸架系統(tǒng)的底部安裝部。該阻尼器還包括配置在頂部安裝部與底部安裝部之間的阻尼器管組件。阻尼器管組件包括震動減震器系統(tǒng)和具有第一活塞和第二活塞的桿。桿能夠在阻尼器管組件內從第一位置移動到第二位置，并且當桿接近第二位置時，第二活塞接合震動減震器系統(tǒng)。
【專利說明】用于具有震動減震器的阻尼器的系統(tǒng)和方法
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求在2013年2月28日提交的美國臨時申請N0.61/770,826的權益。上述申請的公開內容通過引用并入本文。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明總體而言涉及用于車輛的懸架系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及與車輛一起使用的用于具有震動減震器的阻尼器的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0003]車輛通常裝備有懸架系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)包括收縮和膨脹以提供車身與底盤之間的柔性相對移動的部件。在正常駕駛條件下，這些部件以受控制的方式逐漸地耗散由顛簸、坑洼和其它路面異常生成的力，并且?guī)椭{駛員維持對車輛的控制，并且向乘客提供舒適的駕駛環(huán)境。
[0004]在某些情形下，車輛可能會遇到造成懸架的部件收縮超過彈簧和減震器/支柱的設計操作范圍的路面異常。因此，許多懸架系統(tǒng)采用限制震動的碰撞載荷管理系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)通常包括震動緩沖器組件，震動緩沖器組件構造為在嚴重碰撞事件期間接合并且提供對進一步收縮運動的“截止”或限制。這些組件可以用來限制例如在裝有彈簧和未裝有彈簧的車輛質量體之間的震動，并且可以方便地位于減震器或支柱的主體內。這樣的一體組件通常包括聯(lián)接到阻尼器管的端帽上的剛性金屬撞板和聯(lián)接到上支座的震動緩沖器。每個沿著共同的活塞桿對準并且間隔開，使得在碰撞事件期間，撞擊帽和震動緩沖器接合，造成緩沖器在加載方向上沿著活塞桿軸向地變形。但是，由于撞板的剛性和緩沖器吸收相關聯(lián)能量的邊際容量，所以這種構造對碰撞載荷提供很小的緩沖效果。因此，與懸架系統(tǒng)部件更吸能的情況下會另外需要的構造相比，這些和其它具有類似效果的元件，包括底盤框架和車身結構，通常設計成具有更大質量和體積的更堅固的構成。
[0005] 因此，期望提供一種用于具有震動減震器的阻尼器的系統(tǒng)和方法，來管理車輛懸架系統(tǒng)中的碰撞載荷，這使得能夠使用更輕重量的支承材料，而不會不利地影響其它期望車輛特性，例如駕駛舒適感或車輛可控性。而且，結合附圖和前文的【技術領域】和【背景技術】考慮，本發(fā)明的其它期望特征和特性通過下文的詳細描述和所附權利要求將變得顯然。

【發(fā)明內容】

[0006]在一個實施例中，提供一種阻尼器。阻尼器包括適于將阻尼器聯(lián)接到車架的頂部安裝部和適于將阻尼器聯(lián)接到車輛懸架系統(tǒng)的底部安裝部。該阻尼器還包括配置在頂部安裝部與底部安裝部之間的阻尼器管組件。阻尼器管組件包括震動減震器系統(tǒng)和具有第一活塞和第二活塞的桿。桿能夠在阻尼器管組件內從第一位置移動到第二位置，并且當桿接近第位直時，弟二活塞接合震動減震器系統(tǒng)。
[0007]在另一實施例中，提供一種車輛。該車輛包括車架和具有阻尼器的懸架系統(tǒng)。該阻尼器包括聯(lián)接到車架的頂部安裝部和聯(lián)接到懸架系統(tǒng)的底部安裝部。該阻尼器包括震動緩沖器組件，震動緩沖器組件包括聯(lián)接到頂部安裝部的震動緩沖器。震動緩沖器限定孔。該阻尼器包括桿，該桿在穿過震動緩沖器的孔的第一桿端部聯(lián)接到頂部安裝部。桿還在第二桿端部包括與第二活塞間隔開的第一活塞。該阻尼器包括管狀外殼，管狀外殼配置在頂部安裝部之間與底部安裝部之間并且聯(lián)接到底部安裝部。桿能夠在管狀外殼內從第一位置移動到第二位置。該阻尼器還包括配置在管狀外殼內的震動減震器系統(tǒng)。震動減震器系統(tǒng)包括限定通路的瓶。當桿接近第二位置時，第二活塞進入瓶的通路。
[0008]本發(fā)明還提供如下方案:
1.一種阻尼器，包括:
頂部安裝部，適于將所述阻尼器聯(lián)接到車架；
底部安裝部，適于將所述阻尼器安裝到車輛懸架系統(tǒng)；以及
阻尼器管組件，配置在所述頂部安裝部與所述底部安裝部之間，所述阻尼器管組件包括震動減震器系統(tǒng)和具有第一活塞和第二活塞的桿，所述桿能夠在所述阻尼器管組件內從第一位置移動到第二位置，并且當所述桿接近所述第二位置時，所述第二活塞接合所述震動減震器系統(tǒng)。
[0009]2.根據(jù)方案I所述的阻尼器，其中，所述阻尼器還包括震動緩沖器組件，該震動緩沖器組件在所述頂部安裝部與所述阻尼器管組件之間聯(lián)接到所述頂部安裝部，所述震動緩沖器組件包括震動緩沖器，并且所述桿穿過所述震動緩沖器。
[0010]3.根據(jù)方案I所述的阻尼器，其中，所述桿具有聯(lián)接到所述頂部安裝部的第一桿端部和第二桿端部，并且所述第一活塞聯(lián)接到所述第二桿端部。
[0011 ] 4.根據(jù)方案3所述的阻尼器，其中，所述桿還包括延伸部，所述延伸部具有第一延伸部端部，該第一延伸部端部與第二延伸部端部相對，所述第一延伸部端部聯(lián)接到與所述第一活塞相鄰的所述第二桿端部，并且所述第二活塞聯(lián)接到所述第二延伸部端部。
[0012]5.根據(jù)方案I所述的阻尼器，其中，所述第一活塞具有第一直徑，并且所述第二活塞具有第二直徑，并且所述第一直徑不同于所述第二直徑。
[0013]6.根據(jù)方案4所述的阻尼器，其中，所述第二活塞具有聯(lián)接到所述第二延伸部端部的第一面以及第二面，所述第一面具有第一面直徑并且所述第二面具有第二面直徑，所述第一面直徑不同于所述第二面直徑。
[0014]7.根據(jù)方案I所述的阻尼器，其中，所述阻尼器管組件還包括管狀外殼，所述管狀外殼具有與所述頂部安裝部相鄰的第一外殼部和聯(lián)接到所述底部安裝部的第二外殼部，所述阻尼器管組件還包括配置在所述第二外殼部中的第三浮動活塞。
[0015]8.根據(jù)方案7所述的阻尼器，其中，所述震動減震器系統(tǒng)還包括:
接納在所述管狀外殼中的瓶，所述瓶具有從基部延伸的突出部，所述突出部具有第一突出部端部和與所述第一突出部端部相對的第二突出部端部，所述突出部限定從所述第一突出部端部延伸到所述第二突出部端部的通路；以及
至少一個密封環(huán)，其大小確定為聯(lián)接到所述第二活塞的第二面，所述至少一個密封環(huán)與所述第一突出部端部相鄰地接納在所述通路內，
其中當所述桿接近所述第二位置時，所述第二活塞接合所述至少一個密封環(huán)，以使所述至少一個密封環(huán)從所述第一突出部端部朝向所述第二突出部端部移動。[0016]9.根據(jù)方案8所述的阻尼器，其中，所述震動減震器系統(tǒng)還包括:
彈簧座圈，與所述至少一個密封環(huán)相鄰地配置；以及
偏壓構件，聯(lián)接到所述彈簧座圈，并且在所述通路中定位在所述彈簧座圈與所述第二關出部％5部之間，
其中所述至少一個密封環(huán)的移動使所述彈簧座圈移動，以壓縮所述偏壓構件。
[0017]10.根據(jù)方案8所述的阻尼器，其中，所述瓶包括在所述第一突出部端部與所述第二突出部端部之間穿過所述突出部的側壁限定的至少一個調節(jié)孔。
[0018]11.根據(jù)方案8所述的阻尼器，其中，所述瓶的基部包括穿過所述瓶的基部限定并且與所述突出部的所述通路連通的至少一個流體通路。
[0019]12.根據(jù)方案11所述的阻尼器，其中，所述基部包括第一基部端部，該第一基部端部與第二基部端部相對，所述第一基部端部與所述突出部的所述通路相鄰，并且所述第二基部端部與所述第三浮動活塞相鄰，所述第二基部端部包括聯(lián)接到所述第二基部端部的至少一個盤，所述至少一個盤至少部分地遮擋穿過所述瓶的基部限定的所述至少一個流體通路。
[0020]13.—種車輛，包括:
車架；
懸架系統(tǒng)，具有阻尼器，所述阻尼器包括:
頂部安裝部，聯(lián)接到所述車架；
底部安裝部，聯(lián)接到所述懸架系統(tǒng)；
震動緩沖器組件，包括聯(lián)接到所述頂部安裝部的震動緩沖器，所述震動緩沖器限定
孔；
桿，在第一桿端部聯(lián)接到所述頂部安裝部并且穿過所述震動緩沖器的所述孔，所述桿包括在第二桿端部與第二活塞間隔開的第一活塞；
管狀外殼，配置在所述頂部安裝部與所述底部安裝部之間并且聯(lián)接到所述底部安裝部，所述桿能夠在所述管狀外殼內從第一位置移動到第二位置；以及
震動減震器系統(tǒng)，配置在所述管狀外殼內，所述震動減震器系統(tǒng)包括限定通路的瓶， 其中當所述桿接近所述第二位置時，所述第二活塞進入所述瓶的所述通路。
[0021]14.根據(jù)方案13所述的車輛，其中，所述桿還包括延伸部，所述延伸部具有第一延伸部端部，該第一延伸部端部與第二延伸部端部相對，所述第一延伸部端部在所述第一活塞與所述第二活塞之間聯(lián)接到所述第二桿端部。
[0022]15.根據(jù)方案13所述的車輛，其中，所述瓶還包括限定所述通路的突出部和基部，所述突出部具有第一突出部端部和與所述第一突出部端部相對的第二突出部端部，其中所述通路從所述第一突出部端部延伸到所述第二突出部端部。
[0023]16.根據(jù)方案15所述的車輛，其中，所述震動減震器系統(tǒng)還包括:
至少一個密封環(huán)，當所述桿接近所述第二位置時，所述至少一個密封環(huán)聯(lián)接到所述第二活塞的第二面，所述至少一個密封環(huán)與所述第一突出部端部相鄰地接納在所述通路內，其中當所述桿接近所述第二位置時，所述第二活塞接合所述至少一個密封環(huán)，以使所述至少一個密封環(huán)從所述第一突出部端部朝向所述第二突出部端部移動。
[0024]17.根據(jù)方案16所述的車輛，其中，所述震動減震器系統(tǒng)還包括: 彈簧座圈，與所述至少一個密封環(huán)相鄰地配置；以及
偏壓構件，聯(lián)接到所述彈簧座圈，并且在所述通路中定位在所述彈簧座圈與所述第二關出部％5部之間，
其中所述至少一個密封環(huán)的移動使所述彈簧座圈移動，以壓縮所述偏壓構件。
[0025]18.根據(jù)方案15所述的車輛，其中，所述瓶包括在所述第一突出部端部與所述第二突出部端部之間穿過所述突出部的側壁限定以繞所述突出部的圓周間隔開的多個調節(jié)孔。
[0026]19.根據(jù)方案15所述的車輛，其中，所述瓶的基部包括穿過所述瓶的基部限定并且與所述突出部的所述通路連通的至少一個流體通路。
[0027]20.根據(jù)方案19所述的車輛，其中，所述基部包括第一基部端部，該第一基部端部與第二基部端部相對，所述第一基部端部與所述突出部的所述通路相鄰；并且所述第二基部端部包括聯(lián)接到所述第二基部端部的至少一個盤，所述盤至少部分地遮擋穿過所述瓶的基部限定的所述至少一個流體通路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]在下文中將結合下面的附圖描述示例性實施例，在附圖中，相同的附圖標記表示相同的元件，并且在附圖中:
圖1為示出了包括根據(jù)各種實施例的具有震動減震器的阻尼器的車輛的功能框圖；
圖2為圖1的阻尼器的立體圖；
圖3為沿著圖2的線3-3剖開的圖2的阻尼器的剖視圖，其中第一活塞系統(tǒng)處于第一位置；
圖4為沿著圖2的線3-3剖開的圖2的阻尼器的震動緩沖器組件的分解剖視圖；
圖5為圖2的阻尼器的第一活塞系統(tǒng)的分解圖；
圖6為圖2的阻尼器的震動減震器系統(tǒng)的分解圖；
圖7為從圖3剖開的震動減震器系統(tǒng)的細節(jié)剖視圖；
圖8為圖6的震動減震器系統(tǒng)的瓶的端視圖；以及
圖9為沿著圖2的線3-3剖開的圖2的阻尼器的示意剖視圖，其中第一活塞系統(tǒng)處于
第二位置。
【具體實施方式】
[0029]下文的詳細描述在性質上只是示例性的并且并不旨在限制應用和使用。而且，并不旨在受到前面的【技術領域】、【背景技術】、
【發(fā)明內容】
或下文的【具體實施方式】中所給出的任何明示或暗示的理論的限制。當在本文中使用時，術語模塊指任何硬件、軟件、構件、電子控制部件、處理邏輯和/或處理器裝置，單獨地或以任何組合，包括(但不限于):專用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共享的、專用的或成組的)和執(zhí)行一個或多個軟件或構件程序的存儲器、組合邏輯電路和/或提供所描述的功能性的其它適當部件。此外，相同的附圖標記可用來表示相同或相似的部件。
[0030]參考圖1，車輛10示出為包括根據(jù)各種實施例的具有震動減震器的阻尼器。盡管本文所示的圖描繪了具有元件的特定布置的示例，但是在實際的實施例中可以存在另外的介入元件、裝置、特征或部件。還應理解圖1只是例示性的并且可能未按照比例繪制。
[0031]車輛10示出為包括車輪14，每個車輪14裝配有輪胎16。車輪14由車架18經(jīng)由總體上以20示出的懸架系統(tǒng)來支承。懸架系統(tǒng)20通常包括阻尼器22。盡管為了易于描述而將懸架系統(tǒng)20示出為與僅兩個車輪14相關聯(lián)(例如，前輪或后輪)，但是應意識到本發(fā)明的懸架系統(tǒng)20也適用于車輛10的單個車輪14，任何成對的車輪14或全部車輪14 (加上其它未圖示的車輪)。如將在本文中更詳細地討論的那樣，阻尼器22可以包括震動緩沖器組件34和震動減震器系統(tǒng)104，其在碰撞事件期間能夠提供由車架18經(jīng)歷的峰值力的能量耗散和減小。
[0032]在一個示例中，車輛10還可以包括控制模塊28，控制模塊28能夠與懸架系統(tǒng)20的一部分通信以控制懸架系統(tǒng)20的一部分的啟動。例如，控制模塊28可以與阻尼器22中的一個或多個通信，以響應于與車輛10相關聯(lián)的一個或多個感測條件來啟動阻尼器22。因此，車輛10可以包括一個或多個傳感器，傳感器能夠檢測并且測量懸架系統(tǒng)20和/車輛10的可觀察條件，并且基于可觀察條件生成傳感器信號。因此，阻尼器22可以基于從控制模塊28接收的信號實時地主動地響應于路面條件。在替代實施例中，阻尼器22也可以被動地響應于道路條件。
[0033]參考圖2和圖3，更詳細地示出了阻尼器22之一。阻尼器22可以包括第一或頂部安裝部30、第二或底部安裝部32、震動緩沖器組件34 (圖3)、阻尼器管組件36和偏壓構件或彈簧38。應當注意的是本文示出和描述的阻尼器22的部件只是示例性的，因為不同的車輛應用可能需要附加的部件或本文所描述的部件的變更。一般而言，頂部安裝部30可以使用一個或多個機械緊構件40聯(lián)接到車輛10的一部分，例如車架18，如由本領域技術人員通常已知的那樣。底部安裝部32可以使用適當?shù)木o構件(包括但不限于機械緊構件)聯(lián)接到車輛10的一部分，例如懸架系統(tǒng)20的一部分，如本領域技術人員已知的那樣。
[0034]參考圖3，頂部安裝部30可以包括安裝板42、軸環(huán)44、保持環(huán)46、墊板48、能量吸收部50和護套或防塵套52。安裝板42可以基本上為環(huán)形，并且可以限定一個或多個孔口54，以通過孔口 54來接納機械緊構件40。安裝板42還可以限定沿著阻尼器22的縱向軸線8定位的中心埋頭孔56，中心埋頭孔56可以接納軸環(huán)44、保持環(huán)46和阻尼器管組件36的一部分。如果期望，則埋頭孔56可以包括一個或多個臺階，臺階構造為與軸環(huán)44的外表面配合。軸環(huán)44可以基本上為圓柱形并且可以包括孔58和凸緣59。當組裝阻尼器22時，凸緣59可以繞軸環(huán)44的周邊或圓周形成，并且可以聯(lián)接到或定位在安裝板42與墊板48之間?？?8可以沿著阻尼器22的縱向軸線8延伸，并且可以與安裝板42的埋頭孔56基本上同軸。孔58可以包括保持凹部60和減壓部62。減壓部62可以使得軸環(huán)44能夠移動、撓曲或壓縮以吸收從阻尼器管組件36接收的力。
[0035]保持凹部60可以構造為將保持環(huán)46聯(lián)接并且保持到軸環(huán)44的孔58內。在一個示例中，保持凹部60可以包括第一唇緣61和第二唇緣63。第一唇緣61可以基本上垂直于阻尼器22的縱向軸線8延伸，以防止保持環(huán)46朝向安裝板42移動，而第二唇緣63可以包括弧形表面，以便于將保持環(huán)46聯(lián)接到軸環(huán)44。在一個示例中，保持環(huán)46可以壓入配合到軸環(huán)44中，但保持環(huán)46可以通過該任何適當?shù)牡募夹g(包括但不限于焊接、粘合劑、機械緊構件)聯(lián)接到軸環(huán)44，或者如果期望則可以與軸環(huán)44 一體地形成。一般而言，保持環(huán)46、軸環(huán)44和安裝板42可以配合以將來自阻尼器管組件36的一部分的能量分配到車架18。因此，至少軸環(huán)44和保持環(huán)46可以具有增加的壁厚，以便于吸收并且分配來自阻尼器管組件36的力。
[0036]保持環(huán)46可以接納在軸環(huán)44的保持凹部60內。保持環(huán)46可以基本上為環(huán)形并且大小可以確定為與保持凹部60配合。在一個示例中，保持環(huán)46可以包括凸緣64，凸緣64可以構造為接納在保持凹部60內。保持環(huán)46還可以包括孔66，孔66可以沿著阻尼器22的縱向軸線8限定，并且當組裝阻尼器22時可以與安裝板42的埋頭孔56和軸環(huán)44的孔58基本上同軸。孔66的大小可以確定為穿過該孔66接納阻尼器管組件36的一部分，以將阻尼器管組件36的一部分聯(lián)接到保持環(huán)46，這在本文中將更詳細地討論。
[0037]墊板48可以聯(lián)接到安裝板42。墊板48可以包括埋頭孔68，埋頭孔68可以與安裝板42的埋頭孔56配合以將軸環(huán)44保持在安裝板42與墊板48之間。一般而言，軸環(huán)44的凸緣59可以聯(lián)接或定位在安裝板42的埋頭孔56與墊板48的埋頭孔68之間。埋頭孔68可以沿著阻尼器22的縱向軸線8限定，并且可以與安裝板42的埋頭孔56基本上同軸。埋頭孔68也可以包括通孔70，通孔70的大小可以確定為通過該通孔70接納阻尼器管組件36的一部分。通孔70可以沿著縱向軸線8限定并且可以與保持環(huán)46的至少孔66基本上同軸。
[0038]能量吸收部50可以聯(lián)接到墊板48的周邊并且繞墊板48的周邊配置。能量吸收部50可以輔助將車輛10操作期間遇到的力分配到路面上并且可以用作彈簧38的隔離器。在一個示例中，能量吸收部50可以關于縱向軸線8基本上不對稱，以輔助分配車輛10所經(jīng)受的回轉力。應當指出的是能量吸收部50可以具有任何期望的形狀，如果期望則包括但不限于關于縱向軸線8對稱。能量吸收部50可以由適當?shù)哪芰课詹牧蠘嫵?，包括但不限于聚合材料，如本領域技術人員已知的那樣。能量吸收部50可以包括一個或多個肋72、凸緣74和孔76。一個或多個肋72能夠增強能量吸收部50的剛性。凸緣74可以繞孔76的周邊或圓周延伸并且能夠防止防塵套52與震動緩沖器組件34之間的接觸?？?6可以沿著阻尼器22的縱向軸線8限定，并且大小可以確定為使得震動緩沖器組件34的一部分能夠與凸緣74相鄰地聯(lián)接。
[0039]防塵套52可以聯(lián)接到能量吸收部50，并且在一個示例中可以聯(lián)接到能量吸收部50以便繞凸緣74配置。防塵套52可以覆蓋并保護震動緩沖器組件34，避免在車輛10的操作期間遇到的碎屑。防塵套52可以基本上為圓錐形并且可以關于縱向軸線8不對稱，但防塵套52可以具有任何期望形狀。防塵套52可以限定孔78和第一座80?？?8可以使得防塵套52能夠基本上包圍至少凸緣74、震動緩沖器組件34和阻尼器管之間36的一部分。第一座80可以包括彈簧座/保持器，其可以接納并且保持彈簧38的一部分以輔助繞阻尼器22聯(lián)接彈簧38。
[0040]繼續(xù)參考圖3，震動緩沖器組件34可以聯(lián)接到墊板48，使得震動緩沖器組件34定位在頂部安裝部30與阻尼器管組件36之間。震動緩沖器組件34可以輔助吸收在碰撞事件期間車輛10所經(jīng)歷的力。震動緩沖器組件34可以包括震動緩沖器82和杯84。震動緩沖器82可以保持于杯84內，并且在碰撞時可以膨脹或變形以基本上填充杯84以吸收能量(圖9)。震動緩沖器82可以由適當?shù)哪芰课詹牧闲纬?，包括但不限于聚氨酯泡沫橡膠。參考圖3，震動緩沖器82可以基本上為圓柱形并且可以限定孔86，孔86可以從震動緩沖器82的第一端88延伸到震動緩沖器82的第二端90。孔86可以沿著縱向軸線8限定，并且可以通過該孔86接納阻尼器管組件36的一部分。震動緩沖器82的第一端88可以聯(lián)接到杯84。
[0041]參考圖4，第一端88可以具有直徑89，直徑89可以大于第二端90的直徑93。第二端90也可以包括錐形表面91，錐形表面91漸細至直徑95。直徑95可以小于直徑93和直徑89。直徑93、95的差可以提供平穩(wěn)過渡或者使得震動緩沖器82吸收能量。此外，震動緩沖器82可以具有高度83，高度83可以便于震動緩沖器82吸收期望量的能量。在一個示例中，震動緩沖器82的高度83可以在約60毫米(mm)至約90毫米(mm)的范圍。但應當指出的是，本文圖示和描述的震動緩沖器82的形狀和大小只是示例性的，并且震動緩沖器82的形狀和大小對于不同的車輛應用而言可以不同。一般而言，震動緩沖器82可以由阻尼器管組件36的一部分壓縮，以在阻尼器管組件36的約O毫米(mm)至約58毫米(mm)的行程吸收能量，這將在本文中更詳細地討論。在一個示例中，震動緩沖器82可以構造為吸收約O千牛頓(kN)至約60千牛頓(kN)的力。因此，應理解震動緩沖器82可以為可選的。
[0042]返回參考圖3，杯84可以基本上為圓柱形并且可以聯(lián)接到墊板48。杯84可以限定腔92，腔92可以具有U形截面以接納震動緩沖器82。腔92可以包括通孔94，通孔94可以沿著阻尼器22的縱向軸線8限定，以通過該通孔94接納阻尼器管組件36的一部分。參考圖4，腔92還可以包括一個或多個突起96。當震動緩沖器82聯(lián)接到杯84時，一個或多個突起96可以定位在震動緩沖器82的第一端88下方，以幫助將震動緩沖器82保持到杯84上。一般而言，一個或多個突起96可以布置成關于縱向軸線8基本上對稱，但如果期望，則一個或多個突起96可以布置成關于縱向軸線8不對稱。
[0043]返回參考圖3，阻尼器管組件36可以聯(lián)接到底部安裝部32，并且布置于底部安裝部32與震動緩沖器組件34之間。在一個示例中，阻尼器管組件36可以包括第一活塞系統(tǒng)100、第二活塞系統(tǒng)102和震動減震器系統(tǒng)104,它們可以基本上容納于或容納于管狀外殼106內。在一個不例中，管狀外殼106可以包括第一或頂部外殼部108和第二或底部外殼部110。一般而言，頂部外殼部108可以包括預定量的適當流體，例如液壓流體，其可以由第一活塞系統(tǒng)100移動或壓縮，以在車輛10的操作期間吸收和/或耗散能量。底部外殼部110也可以包括預定量的一種或多種適當流體，包括但不限于液壓流體和氣體。在一個示例中，如將討論并且如將由本領域技術人員通常已知的那樣，液壓流體可以容納于底部外殼部110內，以作用在第二活塞系統(tǒng)102的第一面上,并且氣體可以容納于底部外殼部110內以作用在第二活塞系統(tǒng)102的相對面上。為了易于圖示，在附圖中并未示出流體。
[0044]在該示例中，頂部外殼部108可以包括聯(lián)接件112和撞擊板113。聯(lián)接件112可以從頂部外殼部108的第二端105徑向向外延伸，并且可以包括螺紋121，螺紋121可以螺紋地接合繞底部外殼部110的第一端107的圓周形成的螺紋114。聯(lián)接件112的大小也可確定為裝配于震動減震器系統(tǒng)104的一部分周圍，以輔助將震動減震器系統(tǒng)104保持在管狀外殼106內。此外，聯(lián)接件112可以包括O形環(huán)123，例如以幫助將頂部外殼部108聯(lián)接到底部外殼部110。聯(lián)接件112也可以提供對震動減震器系統(tǒng)104的容易接近。應當指出的是聯(lián)接件112的使用只是示例性的，因為如果期望，則管狀外殼106可以具有任何數(shù)量的外殼部或者可以一體地形成為單個外殼部。
[0045]而且，容納氣體的底部外殼部110的一部分可以配置在與管狀外殼106的其余部分流體連通的單獨外殼中，以減小阻尼器22的整體長度，如通常已知的那樣。頂部外殼部108可以大體上封閉第一活塞系統(tǒng)100和震動減震器系統(tǒng)104的至少一部分,而底部外殼部110可以大體上封閉第二活塞系統(tǒng)102。在一個示例中，當組裝阻尼器22時，頂部外殼部108的第一端103可以與震動緩沖器組件34相鄰地配置，并且底部外殼部110的第二端109可以聯(lián)接到底部安裝部32。第二端109可以經(jīng)由任何適當?shù)牡募夹g聯(lián)接到底部安裝部32，包括但不限于焊接。在一個示例中，支承件116可以與底部安裝部32相鄰地基本上圓周地繞底部外殼部110的第二端109配置，以對管狀外殼106提供另外的加強。但應當指出的是，支承件116只是示例性的，并且無需包括在阻尼器22中。
[0046]撞擊板113可以聯(lián)接到頂部外殼部108的第一端103。在一個不例中，撞擊板113可以基本上為具有U形截面的杯形，并且可以包括通孔115、撞擊表面117和凸緣119。撞擊板113可以由剛性材料例如金屬或金屬合金組成，但如果期望，也可以由柔性材料例如聚合物或聚合物涂層金屬組成。通孔115可以使得第一活塞系統(tǒng)100的一部分能夠穿過撞擊板113。撞擊表面117可以在碰撞事件期間接觸震動緩沖器82的第二端90。如果期望，撞擊表面117可以構造為符合震動緩沖器82的第二端90的形狀。凸緣119可以輔助繞管狀外殼106的周邊或圓周聯(lián)接和/或保持撞擊板113。在一個示例中，撞擊板113可以壓入配合到頂部外殼部108的第一端103上，但撞擊板113可以通過任何適當?shù)募夹g聯(lián)接到管狀外殼106，包括但不限于壓接、焊接、機械緊構件等。
[0047]參考圖3，第一活塞系統(tǒng)100可以包括桿120、一個或多個密封件122、止擋件126、第一活塞128、延伸部130和第二活塞132。第一活塞系統(tǒng)100可以相對于頂部外殼部108移動。在一個示例中，桿120可以具有固定地聯(lián)接或固定到保持環(huán)46的第一端134和能夠在頂部外殼部108內移動的第二端136。一般而言，第一端134可以穿過保持環(huán)46的孔66接納，可以經(jīng)由適當?shù)臋C械緊構件(包括但不限于螺母138)聯(lián)接到保持環(huán)46的表面47。此夕卜，參考圖5，桿120的第一端134可以包括第一肩部140。第一肩部140的大小和形狀可以確定為接納機械支承件，包括但不限于墊圈142。墊圈142可以聯(lián)接到桿120的第一肩部140，使得墊圈142與保持環(huán)46的另一表面49相鄰，以輔助沿著頂部安裝部30分配力(圖3)。
[0048]參考圖5，桿120的第二端136可以包括第二肩部144、第三肩部146和第四肩部148。桿120可以在第一肩部140與第二肩部144之間具有較大直徑141，并且在第二肩部144與第三肩部146之間具有較小直徑145。接納表面150可以限定于第二肩部144與第三肩部146之間。接納表面150可以接納止擋件126。在一個示例中，止擋件126可以壓入配合到接納表面150上，使得止擋件126抵接第二肩部144，但止擋件126可以經(jīng)由任何適當?shù)募夹g聯(lián)接到桿120，包括但不限于匹配螺紋接合。當組裝第一活塞系統(tǒng)100時，第三活塞146可以與第一活塞128相鄰。第二活塞132可以聯(lián)接到桿120，以便抵靠在第四肩部148上。因此，第一肩部140、第二肩部144、第三肩部146和第四肩部148可以用作第一活塞系統(tǒng)100的各部件的聯(lián)接表面。
[0049]參考圖3，一個或多個密封件122可以在頂部外殼部108的第一端103處或附近配置在頂部外殼部108內。一般而言,頂部外殼部108的第一端103可以包括通路或孔152?？?52的大小可以確定為使得桿120的較大直徑141能夠移動穿過孔152或可滑動地接合孔152。參考圖5，一個或多個密封件122也可以包括通路或孔154，通路或孔154的大小可以確定為使得桿120的較大直徑141能夠移動穿過孔154或可滑動地接合孔154。由于一個或多個密封件122可以為本領域技術人員通常已知的，所以在本文中將不更詳細地討論一個或多個密封件122。但簡言之,在一個不例中，一個或多個密封件122可以包括同心布置以限定孔154的多個聚合密封件，它們可以配合以使得桿120能夠相對于管狀外殼106移動，而不使流體從頂部外殼部108逸出。因此，孔154的直徑可以與桿120的直徑141基本上相似或基本上相同。通常，密封件122中的一個或多個的大小可以確定為壓入配合到頂部外殼部108中，但是密封件122可以經(jīng)由任何適當?shù)募夹g聯(lián)接到頂部外殼部108，包括但不限于機械緊構件或粘合劑(圖3)。
[0050]參考圖5，止擋件126可以基本上為環(huán)形，并且可以包括限定于第一端164與第二端166之間的孔162?？?62的大小可以確定為使得止擋件126能夠沿著接納表面150繞桿120定位。止擋件126的第一端164可以在桿120相對于頂部外殼部108移動期間接觸一個或多個密封件122，以限制或約束桿120相對于頂部外殼部108的移動。第二端166可以聯(lián)接到第一活塞128。應當指出的是盡管止擋件126在本文中示出為六邊形，但是止擋件126可以具有任何期望形狀，包括但不限于圓形、八邊形等。
[0051]第一活塞128可以包括第一面168、第二面170和孔172,孔172可以從第一面168延伸到第二面170以使得第一活塞128能夠繞桿120的第二端136定位。在一個示例中，第一活塞128可以基本上為環(huán)形，并且可以具有一定直徑。第一活塞128的直徑可以基本上類似于頂部外殼部108的直徑，以減小或防止流體繞第一活塞128流動。一般而言，第一活塞128的第一面168可以與止擋件126相鄰地聯(lián)接或定位，而第二面170可以與延伸部130相鄰地聯(lián)接或定位。第二面170也可以與容納在頂部外殼部108內的液壓流體接觸或暴露于所述流體，使得桿120在管狀外殼106內的移動能夠使得第一活塞128使容納在管狀外殼106內的液壓流體壓縮或膨脹。
[0052]第一活塞128也可以包括磨損表面174，磨損表面174可以繞第一活塞128的周邊或圓周定位在第一面168與第二面170之間。在一個不例中，磨損表面174可以由與第一活塞128的材料不同的材料組成。例如，磨損表面174可以由TEFLON?涂層金屬合金組成，而第一活塞128可以由金屬合金組成。TEFLON?可以在市場上購自特拉華州的威爾明頓市(Wilmington, DelawareMtJE.1.du Pont de Nemours and Company。一般而言，磨損表面174構造為使得第一活塞128能夠在頂部外殼部108內以減小的摩擦移動，這能夠延長第一活塞128的壽命。
[0053]延伸部130可以在第二端136處繞桿120的周邊或圓周聯(lián)接。延伸部130可以基本上為圓柱形，并且可以包括從第一端178向第二端180限定的通孔176。通孔176的直徑大小可以確定為使延伸部130能夠繞桿120配置。第一端178可以聯(lián)接到第一活塞128的第二面170，并且第二端180可以聯(lián)接到第二活塞132。一般而言，延伸部130能夠加強第二活塞132，并且能夠提供更大的表面積來分配由第二活塞132遇到的力。因此，延伸部130可以大體上由金屬或金屬合金組成，但可以采用任何適當?shù)牟牧稀?br> [0054]第二活塞132可以聯(lián)接到延伸部130并且繞桿120的周邊或圓周配置。一般而言，第二活塞132可以由適當?shù)慕饘倩蚪饘俸辖鸾M成，但第二活塞132可以由任何適當?shù)牟牧辖M成，包括但不限于聚合物。第二活塞132可以基本上為環(huán)形，但第二活塞132可以具有任何期望的形狀。第二活塞132可以包括第一面182、第二面184和孔186，孔186可以從第一面182延伸到第二面184。第一面182可以聯(lián)接到延伸部130。第二面184可以聯(lián)接到機械緊構件，包括但不限于螺母188，機械緊構件可以至少將第二活塞132聯(lián)接到桿120。一般而言，孔186可以使第二活塞132能夠繞桿120定位，使得第二活塞132與第四肩部148相鄰，以幫助將第二活塞132經(jīng)由螺母188聯(lián)接到桿120。第二面184可以具有小于第一面182的直徑183的直徑181，以幫助第二活塞132在管狀外殼106內移動，但第二活塞132可以具有任何期望的形狀。此外，第二活塞132的大小可以通常確定為使得直徑183小于第一活塞128的直徑187。第二活塞132的大小可以使第二活塞132能夠接合震動減震器系統(tǒng)104，這將在本文中討論。
[0055]參考圖3，第二活塞系統(tǒng)102可以與震動減震器系統(tǒng)104相鄰地定位在底部外殼部110內。在一個示例中，第二活塞系統(tǒng)102可以包括浮動活塞系統(tǒng)，使得第二活塞系統(tǒng)102無需包括桿。一般而言，第二活塞系統(tǒng)102可以基于管狀外殼106中的液壓流體的壓縮或膨脹所生成的力在管狀外殼106內移動或滑動，如本領域技術人員通常已知的那樣。在該示例中，第二活塞系統(tǒng)102可以包括第三活塞190和磨損表面192。第三活塞190可以基本上為圓柱形，并且可以具有沿著阻尼器22的縱向軸線8的基本上U形截面。第三活塞190可以包括第一面194、第二面196并且可以限定凹槽198。
[0056]第一面194可以與震動減震器系統(tǒng)104相鄰地定位，并且可以與液壓流體接觸或者暴露于液壓流體，并且第二面196可以與氣體接觸或暴露于氣體。第一面194可以基本上為凹入的，但第一面194可以具有任何期望的形狀。凹槽198可以繞第三活塞190的外表面的周邊或圓周限定。磨損表面192可以聯(lián)接到凹槽198或接納在凹槽198中。磨損表面192可以使第三活塞190能夠在管狀外殼106內反復地移動或滑動，并且可以由具有減小摩擦系數(shù)的材料形成，類似于第一活塞128的磨損表面174。一般而言，至少磨損表面192可以具有與管狀外殼106的內徑基本上類似或基本上相同的直徑，以在第二活塞系統(tǒng)102在管狀外殼106內移動期間防止液壓流體和/或氣體流動超過第三活塞190。應當指出的是第二活塞系統(tǒng)102的構造只是示例性的。
[0057]參考圖3和圖6，震動減震器系統(tǒng)104可以基本上定位在管狀外殼106內。震動減震器系統(tǒng)104可以包括第一環(huán)200、第二環(huán)202、第三環(huán)203、偏壓構件204、瓶206、一個或多個盤208、機械聯(lián)接系統(tǒng)(包括但不限于墊圈210和螺栓212)。震動減震器系統(tǒng)104可以與第二活塞132配合以進一步吸收或耗散在碰撞事件期間生成的能量。在一個示例中，震動減震器系統(tǒng)104可以從桿120朝向底部安裝部32的約20暈米(mm)至約25暈米(mm)的行程吸收或耗散能量。作為另一示例，震動減震器系統(tǒng)104可以吸收或耗散約10千牛頓(kN)至約28千牛頓(kN)的力。一般而言，震動減震器系統(tǒng)104可以定位在管狀外殼106內，使得第一環(huán)200、第二環(huán)202、偏壓構件204和瓶206基本上配置在頂部外殼部108中，并且一個或多個盤208、墊圈210和螺栓212基本上配置在底部外殼部110中。在該示例中，瓶206的一部分可以接納在聯(lián)接件112中，以幫助將瓶206聯(lián)接到管狀外殼106上。震動減震器系統(tǒng)104可以配置在管狀外殼106內所容納的液壓流體中并且由液壓流體包圍。
[0058]參考圖6，第一環(huán)200可以包括卡環(huán)，卡環(huán)能夠將第二環(huán)202、第三環(huán)203和偏壓構件204保持在瓶206內。在一個示例中，第一環(huán)200可以包括沿著第一環(huán)200的周邊或圓周的開口 201，以使得能夠將第一環(huán)200放置在瓶206內。一般而言，第一環(huán)200可以具有大于瓶206的直徑的至少一部分的直徑，以使得第一環(huán)200在插入到瓶206中時能夠卡扣或鎖定就位。[0059]第二環(huán)202可以包括燒結環(huán)，當組裝震動減震器系統(tǒng)104時，燒結環(huán)可以定位在第一環(huán)200與第三環(huán)203之間。當?shù)诙钊?32移位到震動減震器系統(tǒng)104中時，第二環(huán)202可以用作磨損表面。在這方面，當?shù)诙钊?32的第二面184進入震動減震器系統(tǒng)104時，第二活塞132的第一面182與第二面184之間的直徑差可以使得第二環(huán)202繞第二活塞132的第二面184聯(lián)接(圖9)。第二環(huán)202與第二活塞132的聯(lián)接或接合能夠在第二活塞132的第二面184與瓶206之間形成密封件，這能夠防止液壓流體流動經(jīng)過第二活塞132的第二面184。因此，第二環(huán)202可以具有顯著地大于第二活塞132的第二面184的直徑181但顯著地小于第二活塞132的第一面182的直徑183的直徑(圖5)。第二環(huán)202可以通常由金屬或金屬合金組成，但也可以由低摩擦或減少摩擦金屬或金屬合金組成，類似于第一活塞128的磨損表面174。如果期望，則第二環(huán)202也可以形成為在第二環(huán)202的圓周中具有較小間隙，以進一步便于將第二環(huán)202聯(lián)接到第二活塞132。
[0060]參考圖6和圖7，當組裝震動減震器系統(tǒng)104時，第三環(huán)203可以定位在第二環(huán)202與偏壓構件204之間。第三環(huán)203可以包括用于偏壓構件204的座。應當指出的是第三環(huán)203只是示例性的，因為如果期望則偏壓構件204可以抵靠第二環(huán)202落位或支承。第三環(huán)203可以具有特定大小的直徑使得當?shù)诙钊?32在瓶206內前進時第二活塞132能夠使第三環(huán)203移動。因此，第二活塞132能夠克服偏壓構件204的力在瓶206內移動(圖9)。
[0061]參考圖6和圖7，偏壓構件204可以接納在瓶206內并且可以包括螺旋彈簧。偏壓構件204可以基本上為圓錐形的形狀，并且可以具有可以從第一端214向第二端216漸細的外圓周。一般而言，偏壓構件204可以以部分壓縮的狀態(tài)組裝在瓶206中，以幫助將第三環(huán)203壓縮于第二環(huán)202和第一環(huán)200。這也能夠防止震動減震器系統(tǒng)104中的不希望的噪音。偏壓構件204的第一端214可以偏壓于第三環(huán)203，而第二端216可以偏壓于瓶206的一部分。
[0062]參考圖6和圖7，瓶206可以封閉第一環(huán)200、第二環(huán)202、第三環(huán)203和偏壓構件204。瓶206可以包括可從基部220向外延伸的突出部218。突出部218可以基本上為圓柱形，并且可以包括第一端222、第二端224、可從第一端222延伸到第二端224的通路226和至少一個調節(jié)孔228。第一端222可以包括一個或多個凸緣223，凸緣223可以輔助瓶206在管狀外殼106內的定向(圖3)。第二端224可以聯(lián)接到基部220。參考圖7，通路226的大小可以確定為接納第一環(huán)200、第二環(huán)202、第三環(huán)203、偏壓構件204、第二活塞132和螺母188。通路226還可以包括凹槽230，凹槽230的大小可以確定為與第一環(huán)200配合，以將第一環(huán)200、第二環(huán)202、第三環(huán)203和偏壓構件204保持在瓶206內。
[0063]至少一個調節(jié)孔228可以在第一端222與第二端224之間穿過突出部218限定。在一個示例中，至少一個調節(jié)孔228可以包括沿著突出部218在第一端222附近限定為弧形圖案的至少三個基本上圓形的調節(jié)孔228。應當指出的是調節(jié)孔228的該構造只是示例性的，因為瓶206也可以包括至少五個基本上圓形的調節(jié)孔228或者任何數(shù)量的調節(jié)孔228，包括但不限于七個調節(jié)孔228。一般而言，至少一個調節(jié)孔228可以使液壓流體能夠從瓶206釋放，以在第二活塞132從瓶206的第一端222向第二端224前進時減小第二活塞132所經(jīng)歷的力或壓力。因此，至少一個調節(jié)孔228可以提供用來逐漸地增加第二活塞132所經(jīng)歷的力或進入力，這能夠使得震動減震器系統(tǒng)104的接合對于車輛10的操作者而言比較不明顯。給定對于不同車輛應用的不同的阻尼力需求，對于每種車輛應用而言，至少一個調節(jié)孔228和至少一個調節(jié)孔228的構造(包括數(shù)量和位置)通?？梢圆煌Ｒ虼?，一個或多個調節(jié)孔228的構造可以使車輛10的制造商能夠定制第二活塞132所經(jīng)歷的進入力，并且優(yōu)化在碰撞事件期間經(jīng)歷的力的耗散。
[0064]在一個示例中，可以基于第二活塞132到瓶206中的期望進入力來確定調節(jié)孔228的數(shù)量。在該示例中，可以使用以下方程式來確定通過一個或多個調節(jié)孔228的流速:
【權利要求】
1.一種阻尼器，包括: 頂部安裝部，適于將所述阻尼器聯(lián)接到車架； 底部安裝部，適于將所述阻尼器安裝到車輛懸架系統(tǒng)；以及 阻尼器管組件，配置在所述頂部安裝部與所述底部安裝部之間，所述阻尼器管組件包括震動減震器系統(tǒng)和具有第一活塞和第二活塞的桿，所述桿能夠在所述阻尼器管組件內從第一位置移動到第二位置，并且當所述桿接近所述第二位置時，所述第二活塞接合所述震動減震器系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的阻尼器，其中，所述阻尼器還包括震動緩沖器組件，該震動緩沖器組件在所述頂部安裝部與所述阻尼器管組件之間聯(lián)接到所述頂部安裝部，所述震動緩沖器組件包括震動緩沖器，并且所述桿穿過所述震動緩沖器。
3.根據(jù)權利要求1所述的阻尼器，其中，所述桿具有聯(lián)接到所述頂部安裝部的第一桿端部和第二桿端部，并且所述第一活塞聯(lián)接到所述第二桿端部。
4.根據(jù)權利要求3所述的阻尼器，其中，所述桿還包括延伸部，所述延伸部具有第一延伸部端部，該第一延伸部端部與第二延伸部端部相對，所述第一延伸部端部聯(lián)接到與所述第一活塞相鄰的所述第二桿端部，并且所述第二活塞聯(lián)接到所述第二延伸部端部。
5.根據(jù)權利要求1所述的阻尼器，其中，所述第一活塞具有第一直徑，并且所述第二活塞具有第二直徑，并且所述第一直徑不同于所述第二直徑。
6.根據(jù)權利要求4所述的阻尼器，其中，所述第二活塞具有聯(lián)接到所述第二延伸部端部的第一面以及第二面，所述第一面具有第一面直徑并且所述第二面具有第二面直徑，所述第一面直徑不同于所述第二面直徑。
7.根據(jù)權利要求1所述的阻尼器，其中，所述阻尼器管組件還包括管狀外殼，所述管狀外殼具有與所述頂部安裝部相鄰的第一外殼部和聯(lián)接到所述底部安裝部的第二外殼部，所述阻尼器管組件還包括配置在所述第二外殼部中的第三浮動活塞。
8.根據(jù)權利要求7所述的阻尼器，其中，所述震動減震器系統(tǒng)還包括: 接納在所述管狀外殼中的瓶，所述瓶具有從基部延伸的突出部，所述突出部具有第一突出部端部和與所述第一突出部端部相對的第二突出部端部，所述突出部限定從所述第一突出部端部延伸到所述第二突出部端部的通路；以及 至少一個密封環(huán)，其大小確定為聯(lián)接到所述第二活塞的第二面，所述至少一個密封環(huán)與所述第一突出部端部相鄰地接納在所述通路內， 其中當所述桿接近所述第二位置時，所述第二活塞接合所述至少一個密封環(huán)，以使所述至少一個密封環(huán)從所述第一突出部端部朝向所述第二突出部端部移動。
9.根據(jù)權利要求8所述的阻尼器，其中，所述震動減震器系統(tǒng)還包括: 彈簧座圈，與所述至少一個密封環(huán)相鄰地配置；以及 偏壓構件，聯(lián)接到所述彈簧座圈，并且在所述通路中定位在所述彈簧座圈與所述第二關出部％5部之間， 其中所述至少一個密封環(huán)的移動使所述彈簧座圈移動，以壓縮所述偏壓構件。
10.一種車輛，包括: 車架； 懸架系統(tǒng)，具有阻尼器，所述阻尼器包括:頂部安裝部，聯(lián)接到所述車架； 底部安裝部，聯(lián)接到所述懸架系統(tǒng)； 震動緩沖器組件，包括聯(lián)接到所述頂部安裝部的震動緩沖器，所述震動緩沖器限定孔； 桿，在第一桿端部聯(lián)接到所述頂部安裝部并且穿過所述震動緩沖器的所述孔，所述桿包括在第二桿端部與第二活塞間隔開的第一活塞； 管狀外殼，配置在所述頂部安裝部與所述底部安裝部之間并且聯(lián)接到所述底部安裝部，所述桿能夠在所述管狀外殼內從第一位置移動到第二位置；以及 震動減震器系統(tǒng)，配置在所述管狀外殼內，所述震動減震器系統(tǒng)包括限定通路的瓶， 其中當所述桿接近所述第二位置時，所述第二活塞進入所述瓶的所述通路。
【文檔編號】F16F9/00GK104019172SQ201410071130
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權日:2013年2月28日
【發(fā)明者】W.E.薩奇塔, D.G.維爾克納, A.羅比, D.貝克 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司