專利名稱：接合式泄放裝置的制作方法
技術領域：
本公開內(nèi)容總體涉及接收和阻尼機械振動的汽車阻尼器或減振器。更具體地，本
公開內(nèi)容涉及用于減振器的液壓閥組件，該液壓閥組件包括兩個分立的泄放限制通道，但
仍使其能夠在零速時消除補償?shù)淖枘崃?offset damping force)。
背景技術：
這部分的陳述僅提供涉及本公開內(nèi)容的背景信息，并不構成現(xiàn)有技術。 減振器與汽車懸架系統(tǒng)一起使用，以吸收行駛期間產(chǎn)生的多余的振動。為了吸收
這些多余的振動，減振器通常連接在汽車的簧載部分(車身)和非簧載部分(車輪)之間。
活塞位于由減振器的壓力管限定的工作腔內(nèi)，且所述活塞通過活塞桿連接到汽車的簧載部
分。所述壓力管通過本領域內(nèi)已知方法之一連接到汽車的非簧載部分。因為活塞能夠通
過閥門組來限制阻尼液在活塞相對側之間的流動，所以當減振器被壓縮或伸張時，減振器
能夠產(chǎn)生一阻尼力，該阻尼力阻尼原本將從汽車的非簧載部分傳遞到簧載部分的多余的振
動。在雙管式減振器中，儲液室限定在壓力管和儲液管之間。當使用全排量活塞閥門組系
統(tǒng)時，儲液室與由壓力管限定的工作腔的下部(活塞下方區(qū)域)直接連通。當使用全排量
閥門組系統(tǒng)時，所有由減振器產(chǎn)生的阻尼力是活塞閥門組的結果?；钊麑p振器內(nèi)液體流
動的限制程度越大，則由減振器產(chǎn)生的阻尼力越大。因此，高度受限的液體流動將產(chǎn)生硬式
乘坐(firm ride)，而較少受限的液體流動將產(chǎn)生軟式乘坐(soft ride)。 在選擇減振器提供的阻尼量時，要考慮至少三個車輛性能特性。這三個特性是乘
坐舒適性、車輛操縱性和路面附著能力。乘坐舒適性通常是車輛主彈簧的彈簧常數(shù)、以及座
椅和輪胎的彈簧常數(shù)和減振器阻尼系數(shù)的函數(shù)。對于最佳的乘坐舒適性，優(yōu)選為相對小的
阻尼力或軟式乘坐。 車輛操縱性與車輛姿態(tài)(也即側傾、縱傾和橫擺)的變化相關。對于最佳的車輛 操縱性，需要相對大的阻尼力或硬式乘坐來避免在轉彎、加速和減速期間車輛姿態(tài)過快的 變化。 最后，路面附著能力通常是輪胎和地面之間接觸量的函數(shù)。為了優(yōu)化路面附著能 力，當行駛在不規(guī)則表面上時，需要大阻尼力或硬式乘坐以防止過長時段內(nèi)在車輪和地面 之間失去接觸。 已開發(fā)了各種類型的減振器以相對各種車輛性能特性產(chǎn)生期望的阻尼力。已開發(fā) 了減振器以根據(jù)壓力管內(nèi)活塞的速度或加速度來提供不同的阻尼特性。由于壓降和流速之 間的指數(shù)關系，在相對低的活塞速度——特別地，在接近于零的速度——下獲得阻尼力是 一個很難的任務。低速阻尼力對于車輛操縱是很重要的，因為大多數(shù)車輛操縱事件是由低 速的車身速度控制的。 在活塞低速運動期間用于調(diào)整減振器的各種現(xiàn)有技術系統(tǒng)建立固定的低速泄放 阻尼孔(bleed orifice)，該泄放阻尼孔提供貫穿活塞的常開泄放通道。這個泄放阻尼孔可 通過利用定位在鄰近密封環(huán)槽岸(sealing land)的柔性盤上的阻尼孔槽或利用直接在密
3封環(huán)槽岸自身上的阻尼孔槽而產(chǎn)生。這些設計的局限性是，由于阻尼孔在橫截面區(qū)域是恒 定的，因此其產(chǎn)生的阻尼力不是減振器內(nèi)部壓力的函數(shù)。為了利用這些開放的阻尼孔槽獲 得低速控制，所述阻尼孔槽必須足夠小，以在相對低速度時產(chǎn)生限制作用。當實現(xiàn)這種作用 時，閥門組系統(tǒng)的低速液體回路將運行在很小的速度范圍內(nèi)。因此，二級閥門組或高速階段 的閥門組在較低速度時啟動，這不是所期望的。由于固定阻尼孔泄放回路力-速度特性的 形狀在外形上完全不同于高速回路的形狀，在相對低速度時啟動所述二級閥門組會會產(chǎn)生 刺耳聲(harshness)。 嘗試克服固定阻尼孔泄放閥門組的問題，并由此消除在活塞低速運行期間剌耳聲 的現(xiàn)有技術，包括納入可變阻尼孔泄放閥門組回路。隨著活塞速度的上升，可變阻尼孔的流 通面積也將變大，以平穩(wěn)轉換到所述二級閥門組。這些現(xiàn)有技術的可變阻尼孔泄放閥門組 回路典型地位于柔性閥盤的外圍，因此其根據(jù)盤的直徑而確定流通面積增大的速率。隨著 柔性盤直徑的增大，控制阻尼孔流通面積增大的速率將變得很困難。因為該流通面積是通 過可變阻尼孔泄放盤的偏轉而增大的，所以大直徑可變阻尼孔泄放盤的輕微偏轉可使阻尼 孔泄放的流通面積快速增大。這種流通面積的快速增大使得在低速閥門組回路和所述二級 或高速閥門組回路之間的調(diào)整變得復雜。 還有其他現(xiàn)有技術系統(tǒng)開發(fā)的與中/高速閥門組系統(tǒng)集成的可變阻尼孔泄放閥 門組回路。將低速回路與中/高速回路的集成產(chǎn)生這樣一種系統(tǒng)低速回路的調(diào)整影響中 /高速回路，且中/高速回路的調(diào)整影響低速回路。 減振器繼續(xù)的發(fā)展包括閥門組系統(tǒng)的發(fā)展，所述閥門組系統(tǒng)可提供在低速閥門組 回路和二級閥門組回路或高速閥門組回路之間的平穩(wěn)轉換。這兩個回路之間的平穩(wěn)轉換幫 助降低和/或消除了在轉換期間的任何剌耳聲。除了平穩(wěn)轉換，這些系統(tǒng)的發(fā)展還針對使 這兩個回路的分立，從而能夠獨立地調(diào)整每個回路。

發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容提供一種方法，該方法用于在活塞低速時獨立地調(diào)整阻尼力，以改善 減振器的低速阻尼特性。本公開內(nèi)容包括一個分立的低速可變阻尼孔泄放回路，其與中/ 高速或二級閥門組系統(tǒng)分立。另外，本公開內(nèi)容包括一個或多個液體通道，其與所述分立的 低速可變阻尼孔泄放回路互連，以在零速時消除補償?shù)淖枘崃Γ匀槐３衷摲至⒌牡退?可變阻尼孔泄放回路。 根據(jù)在此提供的描述，其他的適用性領域?qū)⑹敲黠@的。應理解的是，所述描述和具 體實施例僅旨在于說明的目的，且并不旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。


在此描述的附圖僅出于說明的目的，并不旨在以任何方式限制本公開內(nèi)容的范圍。 圖1是采用根據(jù)本公開內(nèi)容的閥門組系統(tǒng)的汽車的示意圖； 圖2是采用根據(jù)本公開內(nèi)容的閥門組系統(tǒng)的減振器局部橫截面的側視圖； 圖3是采用根據(jù)本公開內(nèi)容的閥門組系統(tǒng)的活塞組件的放大側視圖； 圖4是圖3所示活塞的俯視平面圖；以及
圖5A-5C是示出了限定根據(jù)本公開內(nèi)容的低速泄放回路的各種流動通道的橫截 面?zhèn)仁緢D。
具體實施例方式
以下描述在本質(zhì)上僅是示例性的，且并不旨在限制本公開內(nèi)容、應用或使用。
附圖中相同的參考標號在所有這些附圖中表示相同或相應的部分，現(xiàn)在參考附 圖，圖1所示為采用具有根據(jù)本發(fā)明的獨立可變泄放阻尼孔的懸架系統(tǒng)的車輛，該車輛總 體用參考標號10表示。車輛10包括后懸架12、前懸架14和車身16。后懸架12具有適于 可操作地支撐車輛后輪18的橫向延伸的后橋總成(未示出)。該后橋總成通過一對減振器 20和一對螺旋彈簧22可操作地連接到車身16。類似地，前懸架14包括橫向延伸的前橋總 成(未示出)以可操作地支撐車輛前輪24。該前橋總成通過第二對減振器26和一對螺旋 彈簧28可操作地連接到車身16。減振器20和26用于阻尼車輛10的非簧載部分(也即， 分別地，前懸架12和后懸架14)和簧載部分(也即，車身16)的相對運動。雖然車輛10被 描述成具有前、后橋總成的乘用車時，但是減振器20和26可供其他類型的車輛或在其他類 型的應用中使用，所述其他類型的車輛或其他類型的應用包括——但并不限于——采用獨 立前懸架系統(tǒng)和/或獨立后懸架系統(tǒng)的車輛。此外，在此使用的術語"減振器"通常意味著 是指阻尼器，且因此將包括麥弗遜式滑柱(McPhersonstruts)。 現(xiàn)在參考圖2，更詳細地示出了減振器26。雖然圖2僅示出了減振器26，但應理解 的是，減振器20也包括根據(jù)本發(fā)明的下述用于減振器26的可變泄放阻尼孔閥門組。減振 器20與減振器26的不同之處在于其適于連接到車輛10的簧載和非簧載部分的方式。減振 器26包括壓力管30、活塞組件32、活塞桿34、儲液管36和底座裝配件(basefitting)40。
壓力管30限定一個工作腔42。活塞組件32可滑動地布置在壓力管30內(nèi)，且將 工作腔42分為上工作腔44和下工作腔46。密封件48布置在活塞組件32和壓力管30之 間，以允許活塞組件32相對于壓力管30滑動而不會產(chǎn)生不適當?shù)哪Σ亮Γ⑹股瞎ぷ髑?4 與下工作腔46密封?；钊麠U34附接至活塞組件32，且延伸通過上工作腔44和上端蓋50， 所述上端蓋50封閉壓力管30和儲液管36兩者的上端。密封系統(tǒng)52密封上端蓋50、壓力 管30、儲液管36和活塞桿34之間的界面。在優(yōu)選實施方案中，活塞桿34的與活塞組件32 相對的端部適于被緊固至車輛10的簧載部分。在活塞組件32在壓力管30內(nèi)運動期間，活 塞組件32中的閥門組控制在上工作腔44和下工作腔46之間的液體運動。因為活塞桿34 僅延伸通過上工作腔44而不通過下工作腔46，活塞組件32相對壓力管30的運動引起上工 作腔44內(nèi)轉移的液體量和下工作腔46內(nèi)轉移的液體量的差異。這種轉移的液體量的差異 被認為是"桿體積(rod volume)"，且其流經(jīng)底座裝配件40。盡管減振器26被描述為具有 底座裝配件40的雙管式減振器，但是如果需要，則利用單管設計的減振器中的活塞組件32 的情況也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 儲液管36圍繞壓力管30以限定一個位于管之間的儲液腔54。儲液管36的下端 由端蓋56封閉，在優(yōu)選實施方案中，所述端蓋56適于連接到車輛10的非簧載部分。儲液管 36的上端被附接至上端蓋50。底座裝配件40布置在下工作腔46和儲液腔54之間，以允 許兩個腔室之間的液體流動。當減振器26在長度上伸張時(回彈)，由于"桿體積"概念， 在下工作腔46中需要額外體積的液體。因此，液體將通過底座裝配件40從儲液腔54流到下工作腔46中。當減振器26在長度上壓縮時(壓縮)，由于"桿體積"概念，多余體積的液 體必須從下工作腔46中除去。因此，液體將通過底座裝配件40從下工作腔46流到儲液腔 54中。 本公開內(nèi)容針對的是全流(full-flow)活塞組件32，該活塞組件32包括用于回彈 和壓縮行程的、獨立于中/高速閥門組的可變泄放阻尼孔閥門組?；钊M件32在減振器26 的壓縮運動和回彈運動中提供在低速閥門組和中/高速閥門組之間獨立可調(diào)的平穩(wěn)轉換。 用于減振器26回彈(伸張)和壓縮的阻尼特性由活塞組件32確定，因此排除了對基座閥 組件的需要。 參考圖3-5C，活塞組件32包括活塞60、主壓縮閥組件62、泄放壓縮閥組件64、主 回彈閥組件66和泄放回彈閥組件68。活塞60被緊固至活塞桿34，且其限定多個主壓縮液 體通道70、多個泄放壓縮液體通道72、多個主回彈液體通道74、多個泄放回彈液體通道76 和多個互連液體通道78。活塞60緊靠在活塞桿34上形成的凸緣(shoulder)，且固定螺母 80將活塞60固緊到活塞桿34上。 主壓縮閥組件62包括支撐墊圈84、彎曲預負載盤86、多個閥盤88、接口盤90、接 口 92和入口閥盤94。支撐墊圈84螺紋地或滑動地被容納在活塞桿34上，且布置在活塞 60的上方。支撐墊圈84被限位在活塞桿34上，使得由閥盤88和接口盤90提供指定量的 預負載，且其然后被焊接至活塞桿34或通過本領域內(nèi)已知的其他方式緊固至活塞桿34。接 口 92和入口閥盤94相對活塞桿34可自由地軸向移動，以打開和封閉主壓縮液體通道70， 同時使主回彈液體通道74和泄放回彈液體通道76保持打開。接口 92和入口閥盤94的軸 向移動排除了對彎曲這些部件以打開主壓縮液體通道70的需要，且因此提供了用于組件 的全排量閥盤。 泄放壓縮閥組件64包括閥盤96和閥彈簧98。閥盤96緊靠活塞60且封閉泄放 壓縮液體通道72，同時使主回彈液體通道74和泄放回彈液體通道76保持打開。閥彈簧98 布置在閥盤96和活塞桿34之間，以偏壓閥盤96緊靠一對在活塞60上形成的環(huán)槽岸，從而 限定一個與泄放壓縮液體通道72連通的環(huán)形液體腔100。閥彈簧98通過被置于在活塞桿 34上形成的槽內(nèi)或通過本領域內(nèi)已知的其他方式緊固至活塞桿34。 主回彈閥組件66包括支撐墊圈114、彎曲預負載盤116、多個閥盤118、接口盤 120、接口 122和入口閥盤124。支撐墊圈114螺紋地或滑動地容納在固定螺母80上，且布 置在活塞60的下方。支撐墊圈114被限位在固定螺母80上，使得閥盤118和接口盤120 提供指定量的預負載，且其然后被焊接至固定螺母80或通過本領域內(nèi)已知的其他方式緊 固至固定螺母80。接口 122和入口閥盤124相對活塞桿34可自由地軸向移動，以打開和關 閉主回彈液體通道74，同時使主壓縮液體通道70和泄放壓縮液體通道72保持打開。接口 122和入口閥盤124的軸向移動排除了對彎曲這些部件以打開主回彈液體通道74的需要， 且因此提供了用于組件的全排量閥盤。 泄放回彈閥組件68包括閥盤126和閥彈簧128。閥盤126緊靠活塞60且封閉泄 放回彈液體通道76，同時使主壓縮液體通道70和泄放壓縮液體通道72保持打開。閥彈簧 128布置在閥盤126和固定螺母80之間，以偏壓閥盤126緊靠一對在活塞60上形成的環(huán)槽 岸，從而限定一個與泄放回彈液體通道76連通的環(huán)形液體腔130。閥彈簧128通過被置于 在固定螺母80上形成的槽內(nèi)或通過本領域內(nèi)已知的其他方式緊固至固定螺母80。
6
互連的液體通道78軸向地延伸貫穿活塞60，以使液體腔100和液體腔130互連， 使得液體腔100與液體腔130連通。 在壓縮行程期間，在下工作腔46和上工作腔44之間有液體的三種流動?；钊M 件32的壓縮行程引起下工作腔46、多個主壓縮液體通道70和多個泄放壓縮液體通道72中 液壓的上升。初始地，液體流入泄放壓縮液體通道72、流入液體腔100、流過互連的液體通 道78、流入液體腔130、流過多個泄放回彈液體通道76并流入上工作腔44。這是液體的第 一種流動，且在壓縮行程期間其流過這樣的連續(xù)打開液體流道，該流道允許液體在活塞組 件32的零速或接近零速時流動。這使得可在零速時消除補償?shù)淖枘崃Α?
當活塞組件32的速度上升時，多個泄放壓縮液體通道72內(nèi)的液壓將上升，且施加 在閥盤96上的液壓力將克服閥彈簧98的偏壓負載，閥盤96將軸向地移動以打開多個泄放 壓縮液體通道72來提供液體的第二種流動。 當活塞組件32的速度進一步上升時，多個主壓縮液體通道70內(nèi)的液壓將上升，且 施加在入口閥盤94上的液壓力將克服閥盤88和接口盤90的偏壓負載，入口閥盤94將軸 向地移動以打開多個主壓縮液體通道70來提供液體的第三種流動。 在回彈行程期間，在上工作腔44和下工作腔46之間也有液體的三種流動。活塞 組件32的回彈行程引起上工作腔44、多個主回彈液體通道74和多個泄放回彈液體通道76 中液壓的上升。初始地，液體流入泄放回彈液體通道76、流入液體腔130，流過互連的液體 通道78、流入液體腔100、流過多個泄放壓縮液體通道72并流入下工作腔46。這是液體的 第一種流動，且在回彈行程期間其流過這樣的連續(xù)打開液體流道，該流道允許液體在活塞 組件32的零速或接近零速時流動。這使得在零速時可消除補償?shù)淖枘崃Α?
當活塞組件32的速度上升時，多個泄放回彈液體通道76內(nèi)的液壓將上升，且施加 在閥盤126上的液壓力將克服閥彈簧128的偏壓負載，閥盤126將軸向地移動以打開多個 泄放回彈液體通道76來提供液體的第二種流動。 當活塞組件32的速度進一步上升時，多個主回彈液體通道74內(nèi)的液壓將上升，且 施加在入口閥盤124上的液壓力將克服閥盤118和接口盤120的偏壓負載，入口閥盤124 將軸向地移動以打開多個主回彈液體通道74來提供液體的第三種流動。
各種液體流動的調(diào)整可通過以下方式控制控制通道70、72、74、76和78的大小 和數(shù)量，腔100和130的大小，閥彈簧98和128的偏壓負載，閥盤88和118及接口盤90和 120，以及用于減振器26的其他設計特征。
權利要求
一種減振器，包括壓力管，其限定一個工作腔；活塞，其布置在所述工作腔內(nèi)，所述活塞將所述工作腔分成上工作腔和下工作腔；第一壓縮通道，其在所述上工作腔和所述下工作腔之間貫穿所述活塞延伸；第一壓縮閥組件，其與所述活塞接合，所述第一壓縮閥組件封閉所述第一壓縮通道；第一回彈通道，其在所述上工作腔和所述下工作腔之間貫穿所述活塞延伸；第一回彈閥組件，其與所述活塞接合，所述第一回彈閥組件封閉所述第一回彈通道；以及互連的通道，其貫穿所述活塞延伸，所述互連的通道在所述第一回彈通道和所述第一壓縮通道之間延伸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的減振器，其中所述第一壓縮閥組件包括與所述活塞接合的第 一閥盤，在所述第一閥盤和所述活塞之間形成第一液體腔，所述互連的通道與所述第一液 體腔連通。
3. 根據(jù)權利要求1所述的減振器，其中所述第一回彈閥組件包括與所述活塞接合的第 一閥盤，在所述第一閥盤和所述活塞之間形成第一液體腔，所述互連的通道與所述第一液 體腔連通。
4. 根據(jù)權利要求3所述的減振器，其中所述第一壓縮閥組件包括與所述活塞接合的第 二閥盤，在所述第二閥盤和所述活塞之間形成第二液體腔，所述互連的通道與所述第二液 體腔連通。
5. 根據(jù)權利要求1所述的減振器，還包括在所述上工作腔和所述下工作腔之間貫穿所 述活塞延伸的多個第一回彈通道，所述互連的通道與所述多個回彈通道連通。
6. 根據(jù)權利要求1所述的減振器，還包括在所述上工作腔和所述下工作腔之間貫穿所 述活塞延伸的多個第一壓縮通道，所述互連的通道與所述多個壓縮通道連通。
7. 根據(jù)權利要求6所述的減振器，還包括在所述上工作腔和所述下工作腔之間貫穿所 述活塞延伸的多個第一回彈通道，所述互連的通道與所述多個回彈通道連通。
8. 根據(jù)權利要求1所述的減振器，還包括；第二壓縮通道，其在所述上工作腔和所述下工作腔之間貫穿所述活塞延伸；以及 第二壓縮閥組件，其與所述活塞接合，所述第二壓縮閥組件封閉所述第二壓縮通道。
9. 根據(jù)權利要求1所述的減振器，還包括第二回彈通道，其在所述上工作腔和所述下工作腔之間貫穿所述活塞延伸；以及 第二回彈閥組件，其與所述活塞接合，所述第二回彈閥組件封閉所述第二回彈通道。
10. 根據(jù)權利要求9所述的減振器，還包括第二壓縮通道，其在所述上工作腔和所述下工作腔之間貫穿所述活塞延伸；以及 第二壓縮閥組件，其與所述活塞接合，所述第二壓縮閥組件封閉所述第二壓縮通道。
11. 根據(jù)權利要求9所述的減振器，還包括多個第一壓縮通道和多個第二壓縮通道。
12. 根據(jù)權利要求9所述的減振器，還包括多個第一回彈通道和多個第二回彈通道。
13. 根據(jù)權利要求12所述的減振器，還包括多個第一壓縮通道和多個第二壓縮通道。
14. 根據(jù)權利要求1所述的減振器，其中所述第一壓縮通道、所述第一回彈通道和所述 互連的通道在所述上工作腔和所述下工作腔之間限定一個常開的流道。
全文摘要
一種減振器包括具有至少一個壓縮液體通道和至少一個回彈液體通道的活塞。一個壓縮閥組件封閉所述至少一個壓縮通道，且一個回彈閥組件封閉所述至少一個回彈通道。一個互連的通道連接所述至少一個壓縮液體通道和所述至少一個回彈液體通道，以限定一個貫穿所述活塞的開放流道。
文檔編號F16F9/19GK101796322SQ200880102145
公開日2010年8月4日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權日2007年6月21日
發(fā)明者S·德弗門 申請人:田納科汽車營運公司