壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，包括油封件、活塞桿、活塞組件、缸筒和壓縮閥體，油封件插裝在缸筒上，壓縮閥體安裝在油封件的底端，活塞組件安裝在活塞桿的底部并且位于油封件內(nèi)，還包括隔油閥片和壓電式阻尼調(diào)節(jié)器，隔油閥片安裝在缸筒的內(nèi)壁與油封件的外壁之間以便將油封件和缸筒之間的減震油分隔為上腔和下腔兩部分，壓電式阻尼調(diào)節(jié)器分別連通上腔和下腔以便用于調(diào)節(jié)上腔和下腔之間的減震油的流通量，油封件上開有回流孔，回流孔的一側(cè)連通油封件內(nèi)活塞組件與油封件的頂部圍成的減震油腔，另一側(cè)與上腔連通。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對減振器的壓縮行程和拉伸行程分別進行阻尼調(diào)節(jié)，并且能夠提高減振器的響應時間，提高汽車行駛的平順性。
【專利說明】壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，屬于車輛部件【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】 [0002]目前，主動/半主動電控懸架的執(zhí)行裝置(包括可變剛度的彈簧和可變阻尼的減振器)是決定懸架剛度和阻尼的可調(diào)范圍、系統(tǒng)可靠性和性能穩(wěn)定性的關(guān)鍵部件，因此，也是電控懸架系統(tǒng)的重點研究對象。捷克共和國BRANO有限公司研發(fā)了氣壓控制的可調(diào)阻尼減振器并進行了實車應用；韓國的Choon-Tae Lee對具有“軟”、“硬”兩種阻尼狀態(tài)的行程感應式減振器(DSSA,Displacement-Sensitive Shock Absorber)進行了深入研究；德國ZF集團所屬的薩克斯(SACHS)公司開發(fā)的⑶C (Continuous Damping Control)阻尼連續(xù)可變減振器，在減振器中安裝了電磁調(diào)控正比例閥，控制液壓阻尼閥系的流量，可在短時間內(nèi)實現(xiàn)對減振器阻尼力的調(diào)節(jié)；目前正在量產(chǎn)的奔馳轎車，主要采用的減振器，即采用2組電磁閥控制的4種阻尼調(diào)節(jié)模式，實現(xiàn)拉伸行程和壓縮行程阻尼分別調(diào)節(jié)的獨特技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，它能夠?qū)崿F(xiàn)對減振器的壓縮行程和拉伸行程分別進行阻尼調(diào)節(jié)，并且能夠提高減振器的響應時間，提高汽車行駛的平順性。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:一種壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，包括油封件、活塞桿、活塞組件、缸筒和壓縮閥體，油封件插裝在缸筒上，壓縮閥體安裝在油封件的底端，活塞組件安裝在活塞桿的底部并且位于油封件內(nèi)，其特征在于:還包括隔油閥片和壓電式阻尼調(diào)節(jié)器，隔油閥片安裝在缸筒的內(nèi)壁與油封件的外壁之間以便將油封件和缸筒之間的減震油分隔為上腔和下腔兩部分，壓電式阻尼調(diào)節(jié)器分別連通上腔和下腔以便用于調(diào)節(jié)上腔和下腔之間的減震油的流通量，所述的油封件上開有回流孔，回流孔的一側(cè)連通油封件內(nèi)活塞組件與油封件的頂部圍成的減震油腔，另一側(cè)與上腔連通。
[0005]進一步提供了一種結(jié)構(gòu)的壓電式阻尼調(diào)節(jié)器，該壓電式阻尼調(diào)節(jié)器包括閥體、回位彈簧、閥芯、位移放大機構(gòu)和當通電時其產(chǎn)生在閥芯軸向方向上的機械變形從而形成該方向上的軸向推動力的壓電元件，壓電元件通過位移放大機構(gòu)與閥芯活動連接，閥體內(nèi)設(shè)置有與上腔連通的上腔油液口和與下腔連通的下腔油液口，閥芯可軸向移動地插裝在閥體內(nèi)并設(shè)置在上腔油液口與下腔油液口的連通部位以便調(diào)節(jié)上腔和下腔之間的減震油的流通量，回位彈簧的一端呈固定狀，另一端與閥芯抵接以便提供閥芯與壓電元件的軸向推動力成相反方向的推力。
[0006]進一步提供一種結(jié)構(gòu)的壓電元件，該壓電元件具有電性插件和多組主要由壓電陶瓷層以及分別形成在壓電陶瓷層兩側(cè)的正電極層和負電極層構(gòu)成的壓電單元件，并且正電極層和負電極層分別依次電性連接后與電性插件連接。
[0007]進一步提供一種結(jié)構(gòu)的位移放大機構(gòu)，所述的位移放大機構(gòu)包括至少兩級位移放大單元，每級位移放大單元包括位移放大杠桿和凸點，位移放大杠桿的一端呈鉸接狀以便其自由端繞鉸接處轉(zhuǎn)動，所述的凸點設(shè)置在位移放大杠桿的自由端部上，并且該凸點與相鄰的位移放大單元的位移放大杠桿上凸點和鉸接處之間的部位相接觸，所述的最末級的位移放大單元的位移放大杠桿上的凸點與閥芯相抵接，所述的壓電元件的一側(cè)抵接在第一級位移放大單元的位移放大杠桿上凸點和鉸接處之間的部位上。
[0008]進一步限定了位移放大單元的個數(shù)以滿足壓電元件與閥芯之間位移放大的要求，位移放大單元為兩個，所述的位移放大杠桿的呈鉸接狀的一端均鉸接在閥體上。
[0009]進一步地，當活塞組件上下運動的時候，腔內(nèi)液壓油體積發(fā)生變化，為了平衡這種變化，所述的缸筒內(nèi)的底部設(shè)置有浮動活塞組件，并且該浮動活塞組件位于壓縮閥體的下方，并且浮動活塞組件的下側(cè)為空氣腔。
[0010]進一步為了對活塞桿的拉伸和壓縮的位置限定一定的行程并緩沖一定的沖擊，所述的活塞桿上在活塞組件的上方設(shè)置有限位器，該限位器包括限位彈簧、活動彈簧座和固定彈簧座，固定彈簧座固定套裝在活塞桿的底部，活動彈簧座活動式地套裝在活塞桿的頂部，限位彈黃的一端連接在固定彈黃座上，另一端連接在活動彈黃座上。
[0011]進一步為了更好地承受一定的沖擊，并在承受沖擊時保護活動彈簧座，所述的活動彈簧座的上部安裝有擋圈。
[0012]采用了上述技術(shù)方案后，當壓電元件通過電性插件通電也就是壓電式阻尼調(diào)節(jié)器工作時，當施加不同的電壓，其壓電元件產(chǎn)生的變形量也不同，同時將壓電元件產(chǎn)生的位移量通過位移放大機構(gòu)傳遞給閥芯，使閥芯產(chǎn)生軸向移動，從而調(diào)節(jié)上腔和下腔之間減震油的流通量，從而對本減震器進行阻尼調(diào)節(jié)，當然在其拉伸過程和壓縮過程中均能單獨調(diào)節(jié)，這種壓電式阻尼調(diào)節(jié)器具有極高的動態(tài)響應性能，其響應速度更優(yōu)于電磁閥，能夠提高減振器的響應時間，提高汽車行駛的平順性，實現(xiàn)其“軟”阻尼狀態(tài)調(diào)節(jié)；當路況等駕駛條件較好時，壓電式阻尼調(diào)節(jié)器的閥芯處于全閉位置，上腔和下腔不相同，在本減振器里仍設(shè)置了壓縮閥體，該壓縮閥體起到“硬”阻尼狀態(tài)時的阻尼控制；由于于本減振器的活塞桿的存在，導致當活塞組件上下運動的時候，腔內(nèi)液壓油體積發(fā)生變化，為了平衡這種變化，在缸筒的下部設(shè)置了空氣腔，空氣腔與液壓油間采用浮動活塞組件隔開。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的壓電式阻尼調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0015]如圖1所示，一種壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，包括油封件2、活塞桿1、活塞組件8、缸筒6和壓縮閥體10，油封件2插裝在缸筒6上，壓縮閥體10安裝在油封件2的底端，壓縮閥體10上設(shè)置有第一密封圈11，活塞組件8安裝在活塞桿I的底部并且位于油封件2內(nèi)，油封件2與活塞組件8之間通過第二密封圈28密封，還包括隔油閥片20和壓電式阻尼調(diào)節(jié)器21，隔油閥片20安裝在缸筒6的內(nèi)壁與油封件2的外壁之間以便將油封件2和缸筒6之間的減震油分隔為上腔和下腔兩部分，壓電式阻尼調(diào)節(jié)器21分別連通上腔和下腔以便用于調(diào)節(jié)上腔和下腔之間的減震油的流通量，油封件2上開有回流孔19，回流孔19的一側(cè)連通油封件2內(nèi)活塞組件8與油封件2的頂部圍成的減震油腔，另一側(cè)與上腔連通。
[0016]如圖2所示，壓電式阻尼調(diào)節(jié)器21包括閥體22、回位彈簧14、閥芯15、位移放大機構(gòu)和當通電時其產(chǎn)生在閥芯15軸向方向上的機械變形從而形成該方向上的軸向推動力的壓電元件17，壓電元件17通過位移放大機構(gòu)與閥芯15活動連接，閥體22內(nèi)設(shè)置有與上腔連通的上腔油液口 22-1和與下腔連通的下腔油液口 22-2，閥芯15可軸向移動地插裝在閥體22內(nèi)并設(shè)置在上腔油液口 22-1與下腔油液口 22-2的連通部位以便調(diào)節(jié)上腔和下腔之間的減震油的流通量，回位彈簧14的一端呈固定狀，另一端與閥芯15抵接以便提供閥芯15與壓電元件17的軸向推動力成相反方向的推力。
[0017]如圖2所示，壓電元件17具有電性插件18和多組主要由壓電陶瓷層以及分別形成在壓電陶瓷層兩側(cè)的正電極層17-1和負電極層17-2構(gòu)成的壓電單元件，并且正電極層17-1和負電極層17-2分別依次電性連接后與電性插件18連接。
[0018]如圖2所示，位移放大機構(gòu)包括至少兩級位移放大單元，每級位移放大單元包括位移放大杠桿16和凸點23，位移放大杠桿16的一端呈鉸接狀以便其自由端繞鉸接處轉(zhuǎn)動，凸點23設(shè)置在位移放大杠桿16的自由端部上，并且該凸點23與相鄰的位移放大單元的位移放大杠桿16上凸點23和鉸接處之間的部位相接觸，最末級的位移放大單元的位移放大杠桿16上的凸點23與閥芯15相抵接，壓電元件17的一側(cè)抵接在第一級位移放大單元的位移放大杠桿16上凸點23和鉸接處之間的部位上。采用杠桿原理進行位移的放大。
[0019]如圖2所示，位移放大單元為兩個，位移放大杠桿16的呈鉸接狀的一端均鉸接在閥體22上。
[0020]如圖1所示，缸筒6內(nèi)的底部設(shè)置有浮動活塞組件12，兩者之間通過第三密封圈13密封，并且該浮動活塞組件12位于壓縮閥體10的下方，并且浮動活塞組件12的下側(cè)為空氣腔12-1。由于于本減振器的活塞桿I的存在，導致當活塞組件8上下運動的時候，腔內(nèi)液壓油體積發(fā)生變化，為了平衡這種變化，在缸筒6的下部設(shè)置了空氣腔12-1，空氣腔12-1與液壓油間采用浮動活塞組件12隔開。
[0021]如圖1所示，活塞桿I上在活塞組件8的上方設(shè)置有限位器，該限位器包括限位彈黃5、活動彈黃座4和固定彈黃座7,固定彈黃座7固定套裝在活塞桿I的底部，活動彈黃座4活動式地套裝在活塞桿I的頂部，限位彈簧5的一端連接在固定彈簧座7上，另一端連接在活動彈黃座4上。
[0022]如圖1所示，活動彈簧座4的上部安裝有擋圈3。擋圈3可由橡膠材料制成。
[0023]本發(fā)明的工作原理如下:
當壓電元件17通過電性插件18通電也就是壓電式阻尼調(diào)節(jié)器21工作時，當施加不同的電壓，其壓電元件17產(chǎn)生的變形量也不同，同時將壓電元件17產(chǎn)生的位移量通過位移放大機構(gòu)傳遞給閥芯15，使閥芯15產(chǎn)生軸向移動，從而調(diào)節(jié)上腔和下腔之間減震油的流通量，從而對本減震器進行阻尼調(diào)節(jié)，當然在其拉伸過程和壓縮過程中均能單獨調(diào)節(jié)，這種壓電式阻尼調(diào)節(jié)器具有極高的動態(tài)響應性能，其響應速度更優(yōu)于電磁閥，能夠提高減振器的響應時間，提高汽車行駛的平順性，實現(xiàn)其“軟”阻尼狀態(tài)調(diào)節(jié)；當路況等駕駛條件較好時，壓電式阻尼調(diào)節(jié)器21的閥芯15處于全閉位置，上腔和下腔不相通，在本減振器里仍設(shè)置了壓縮閥體10，該壓縮閥體10起到“硬”阻尼狀態(tài)時的阻尼控制。
[0024]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，包括油封件(2)、活塞桿(I)、活塞組件(8)、缸筒(6)和壓縮閥體(10)，油封件(2)插裝在缸筒(6)上，壓縮閥體(10)安裝在油封件(2)的底端，活塞組件(8)安裝在活塞桿(I)的底部并且位于油封件(2)內(nèi)，其特征在于:還包括隔油閥片(20)和壓電式阻尼調(diào)節(jié)器(21)，隔油閥片(20)安裝在缸筒(6)的內(nèi)壁與油封件(2)的外壁之間以便將油封件(2)和缸筒(6)之間的減震油分隔為上腔和下腔兩部分，壓電式阻尼調(diào)節(jié)器(21)分別連通上腔和下腔以便用于調(diào)節(jié)上腔和下腔之間的減震油的流通量，所述的油封件(2)上開有回流孔(19)，回流孔(19)的一側(cè)連通油封件(2)內(nèi)活塞組件(8)與油封件(2)的頂部圍成的減震油腔，另一側(cè)與上腔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，其特征在于:所述的壓電式阻尼調(diào)節(jié)器(21)包括閥體(22)、回位彈簧(14)、閥芯(15)、位移放大機構(gòu)和當通電時其產(chǎn)生在閥芯(15 )軸向方向上的機械變形從而形成該方向上的軸向推動力的壓電元件(17 )，壓電元件(17)通過位移放大機構(gòu)與閥芯(15 )活動連接，閥體(22 )內(nèi)設(shè)置有與上腔連通的上腔油液口(22-1)和與下腔連通的下腔油液口(22-2)，閥芯(15)可軸向移動地插裝在閥體(22)內(nèi)并設(shè)置在上腔油液口( 22-1)與下腔油液口( 22-2)的連通部位以便調(diào)節(jié)上腔和下腔之間的減震油的流通量，回位彈簧(14)的一端呈固定狀，另一端與閥芯(15)抵接以便提供閥芯(15)與壓電元件(17)的軸向推動力成相反方向的推力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，其特征在于:所述的壓電元件(17)具有電性插件(18)和多組主要由壓電陶瓷層以及分別形成在壓電陶瓷層兩側(cè)的正電極層(17-1)和負電極層(17-2)構(gòu)成的壓電單元件，并且正電極層(17-1)和負電極層(17-2)分別依次電性連接后與電性插件(18)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，其特征在于:所述的位移放大機構(gòu)包括至少兩級位移放大單元，每級位移放大單元包括位移放大杠桿(16)和凸點(23)，位移放大杠桿(16)的 一端呈鉸接狀以便其自由端繞鉸接處轉(zhuǎn)動，所述的凸點(23)設(shè)置在位移放大杠桿(16)的自由端部上，并且該凸點(23)與相鄰的位移放大單元的位移放大杠桿(16)上凸點(23)和鉸接處之間的部位相接觸，所述的最末級的位移放大單元的位移放大杠桿(16)上的凸點(23)與閥芯(15)相抵接，所述的壓電元件(17)的一側(cè)抵接在第一級位移放大單元的位移放大杠桿(16)上凸點(23)和鉸接處之間的部位上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，其特征在于:所述的位移放大單元為兩個，所述的位移放大杠桿(16)的呈鉸接狀的一端均鉸接在閥體(22)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，其特征在于:所述的缸筒(6)內(nèi)的底部設(shè)置有浮動活塞組件(12)，并且該浮動活塞組件(12)位于壓縮閥體(10)的下方，并且浮動活塞組件(12)的下側(cè)為空氣腔(12-1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，其特征在于:所述的活塞桿(I)上在活塞組件(8)的上方設(shè)置有限位器，該限位器包括限位彈簧(5)、活動彈簧座(4 )和固定彈簧座(7 )，固定彈簧座(7 )固定套裝在活塞桿(I)的底部，活動彈簧座(4 )活動式地套裝在活塞桿(I)的頂部，限位彈簧(5)的一端連接在固定彈簧座(7)上，另一端連接在活動彈黃座(4)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電驅(qū)動式阻尼連續(xù)可調(diào)減振器，其特征在于:所述的活動彈簧座(4)的上部安裝有擋圈(3)。
【文檔編號】F16F9/44GK103603912SQ201310605581
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】倪彰, 貝紹軼, 趙景波, 張?zhí)m春 申請人:江蘇理工學院