本發(fā)明涉及汽車底盤技術(shù)領(lǐng)域的一種裝置,更確切地說,本發(fā)明涉及一種適用于各種車輛懸架系統(tǒng)的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器。
背景技術(shù):
懸架系統(tǒng)是車輛底盤中主要部件之一,在車輛行駛中對于車輛的平順性、駕駛操縱性與乘員乘坐舒適性有著重要的影響。在目前市面上車輛懸架常用的減振器中,多采用筒式減振器。該類減震器活塞總成上有活塞壓縮單向閥、活塞拉伸單向閥以及活塞流通閥,底閥總成上有底閥壓縮單向閥、底閥拉伸單向閥以及底閥流通閥,通過減振器在壓縮與伸張過程中,活塞上下移動,使阻尼液在上述閥件中流動并產(chǎn)生阻尼力以阻止活塞移動,將車輛振動能量轉(zhuǎn)換為阻尼油液的流動熱能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減振效果。由于上述減振器的阻尼特性與減振器性能和各閥片相關(guān)參數(shù)有關(guān),上述各閥組件一旦安裝好后,不能再對減振器的阻尼特性進(jìn)行調(diào)整。為了滿足車輛在不同路面與工況下對減振器的阻尼系數(shù)調(diào)節(jié)要求,近年來在傳統(tǒng)減振器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的行程相關(guān)減振器,其能夠在活塞小振幅行程下,提供較小的阻尼力;活塞大振幅行程下,提供較大的阻尼力。該類減振器對懸架的振動反應(yīng)靈敏,調(diào)節(jié)迅速,能夠適應(yīng)各種路面的減振要求,顯著改善車輛的駕駛平順性。但該行程相關(guān)減振器中的旁通槽位置不能變化,所以在車輛空載與滿載條件下,懸架的高度不同,并且減振器中活塞的平衡位置會發(fā)生變化,使得滿載條件下該類行程相關(guān)減振器中活塞的平衡位置相對于旁通槽的位置會偏離于空載條件下的設(shè)計(jì)的理想值,進(jìn)而在載荷變化條件下不能充分發(fā)揮減振器的優(yōu)勢甚至使車輛駕駛平順性降低。
針對上述問題,有必要提供一種載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有的行程相關(guān)阻尼減振器在車輛載荷變化時,不能充分發(fā)揮減振器的優(yōu)勢甚至使車輛駕駛平順性降低的問題,提供了一種載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器包括減振器、空氣彈簧、氣動調(diào)節(jié)裝置與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu);
所述的減振器包括上頂蓋、活塞桿、密封板、頂蓋、限位塊、外筒、活塞總成、內(nèi)筒與底閥總成;
所述的氣動調(diào)節(jié)裝置包括氣道閥體與柱塞;
所述的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電磁閥與氣管;
所述的內(nèi)筒安裝在外筒的內(nèi)腔中,內(nèi)筒與外筒之間的間隙相等,內(nèi)筒的底端面與外筒的筒底的內(nèi)側(cè)面相接觸并采用焊接方式連接,氣道閥體安裝在內(nèi)筒上端的缺口處,氣道閥體上的氣道凸臺插入內(nèi)筒與外筒上的凸臺通孔與外凸臺通孔中,密封板安裝在內(nèi)筒與外筒頂端,限位塊與頂蓋安裝在內(nèi)筒內(nèi)為螺紋連接,限位塊與頂蓋之間為接觸連接,限位塊在頂蓋的下面,活塞桿插入頂蓋與限位塊中,活塞總成固定安裝在活塞桿的下端,底閥總成固定安裝在內(nèi)筒內(nèi)腔的下端,空氣彈簧固定安裝在頂蓋上并套裝在活塞桿上,空氣彈簧的上端通過上頂蓋與活塞桿上端固定連接,空氣彈簧的下端與頂蓋的上端固定連接,柱塞安裝在內(nèi)筒中,柱塞的上端與氣道閥體滑動連接,柱塞的下端與內(nèi)筒的底端滑動連接;空氣彈簧通過上頂蓋上的空氣彈簧出氣口與氣管連接,氣管通過電磁閥與氣道閥體上的水平氣道連接。
技術(shù)方案中所述的減振器還包括上螺母、4號密封環(huán)、螺母、1號密封壓圈與2號密封壓圈;所述的上螺母安裝在活塞桿的上端,上螺母的底端面與上頂蓋的頂端面接觸連接,螺母安裝在活塞桿的下端,螺母的頂端面與活塞總成中的活塞的底端面接觸連接,4號密封環(huán)安裝在限位塊上的密封環(huán)槽內(nèi),1號密封壓圈套裝在空氣彈簧的上端與上頂蓋的下端處,空氣彈簧與上頂蓋之間為固定連接,2號密封壓圈套裝在空氣彈簧的下端與頂蓋的上端處,空氣彈簧與頂蓋之間為固定連接。
技術(shù)方案中所述的氣動調(diào)節(jié)裝置還包括1號密封環(huán)、2號密封環(huán)、3號密封環(huán)、5號密封環(huán)與彈簧;所述的1號密封環(huán)安裝在外筒上的外凸臺通孔內(nèi)壁上的1號密封環(huán)槽內(nèi),2號密封環(huán)安裝在內(nèi)筒上的凸臺通孔內(nèi)壁上的2號密封環(huán)槽內(nèi),1號密封環(huán)與2號密封環(huán)同時套裝在氣動調(diào)節(jié)裝置中氣道閥體上的氣道凸臺上為接觸連接,3號密封環(huán)套裝在柱塞上端的上密封環(huán)槽內(nèi),5號密封環(huán)套裝在柱塞下端的下密封環(huán)槽內(nèi),彈簧安裝在內(nèi)筒底部的通道深盲孔的孔底與柱塞底端面之間。
技術(shù)方案中所述的空氣彈簧采用螺旋彈簧替換,螺旋彈簧安裝在上頂蓋與頂蓋之間,螺旋彈簧的頂端面與底端面分別和上頂蓋的底端面與頂蓋的頂端面接觸連接,上頂蓋、螺旋彈簧與頂蓋套裝在活塞桿上并采用上螺母固定,上螺母的底端面與上頂蓋的頂端面接觸連接;
所述的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括控制閥與高壓氣源;所述的高壓氣源的進(jìn)出口通過氣管和常閉式電磁閥的一接口相連接,常閉式電磁閥的另一接口通過氣管與氣動調(diào)節(jié)裝置中的氣道閥體上的水平氣道連接,控制閥的一端與高壓氣源通過氣管連接。
技術(shù)方案中所述的內(nèi)筒為上下端敞開式的筒式結(jié)構(gòu)件,內(nèi)筒由主圓筒體與圓心角小于等于180度的小圓環(huán)體組成,小圓環(huán)體與主圓筒體相貫,小圓環(huán)體與主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線相互平行,小圓環(huán)體與主圓筒體的高度相等,只是在小圓環(huán)體的安裝氣道閥體的頂端處設(shè)置一缺口,即內(nèi)筒中的小圓環(huán)體的高度小于外筒中的小外圓環(huán)體的高度,兩者的高度差為氣道閥體的上端凸緣的厚度。
小圓環(huán)體的內(nèi)腔與主圓筒體的內(nèi)腔相連通,小圓環(huán)體的下端為實(shí)心體并與主圓筒體下端的筒壁連成一體為復(fù)合體,復(fù)合體的中心處并沿小圓環(huán)體回轉(zhuǎn)軸線設(shè)置有等橫截面的一個通道深盲孔,通道深盲孔的橫截面形狀與安裝在其中的柱塞下端橫截面的形狀相同,小圓環(huán)體的上端設(shè)置有圓形凸臺,圓形凸臺的回轉(zhuǎn)軸線和小圓環(huán)體與主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線垂直相交,圓形凸臺的中心處沿其軸線設(shè)置有和小圓環(huán)體與主圓筒體內(nèi)腔連通的凸臺通孔,凸臺通孔的內(nèi)壁上設(shè)置有安裝2號密封環(huán)的2號密封環(huán)槽,在內(nèi)筒的主圓筒體上端的內(nèi)孔壁上設(shè)置有安裝限位塊、頂蓋的內(nèi)螺紋,內(nèi)筒底部筒壁上沿徑向設(shè)置有孔,孔位于內(nèi)筒安裝底閥總成位置的下方,內(nèi)筒的上端即在內(nèi)螺紋的下方的筒壁上沿徑向設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的1號小孔與2號小孔。
技術(shù)方案中所述的外筒為底端有底的筒式結(jié)構(gòu)件,外筒與內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)形狀相似,只是外筒的結(jié)構(gòu)尺寸大于內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)尺寸,外筒由外主圓筒體與圓心角小于等于180度的小外圓環(huán)體組成,小外圓環(huán)體與外主圓筒體相貫,小外圓環(huán)體與外主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線相互平行,小外圓環(huán)體與外主圓筒體的高度相等,小外圓環(huán)體的內(nèi)腔與外主圓筒體的內(nèi)腔相連通;小外圓環(huán)體的上端設(shè)置有外圓形凸臺,外圓形凸臺的回轉(zhuǎn)軸線和小外圓環(huán)體與外主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線垂直相交,外圓形凸臺的中心處沿其軸線設(shè)置有和小外圓環(huán)體與外主圓筒體內(nèi)腔連通的外凸臺通孔,外凸臺通孔的內(nèi)壁上設(shè)置有安裝1號密封環(huán)的1號密封環(huán)槽,外筒中的小外圓環(huán)體的里側(cè)設(shè)置有安裝內(nèi)筒中的小圓環(huán)體上的圓形凸臺的外圓環(huán)形槽,外圓環(huán)形槽的回轉(zhuǎn)軸線與外凸臺通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線,外筒的外主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線與內(nèi)筒的主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線共線,外筒的小外圓環(huán)體的回轉(zhuǎn)軸線與內(nèi)筒的小圓環(huán)體的回轉(zhuǎn)軸線共線,外筒與內(nèi)筒之間的間隙相等并形成儲油腔。
技術(shù)方案中所述的氣道閥體由豎直放置的閥體主體、水平放置的氣道凸臺與水平放置的閥體凸緣組成;所述的閥體主體是由兩個圓柱面所圍成的等橫截面的直桿類結(jié)構(gòu)件,左側(cè)圓柱面的半徑與內(nèi)筒的小圓環(huán)體內(nèi)半徑相等,右圓柱面的半徑與內(nèi)筒中的主圓筒體的半徑相等,閥體主體的中心處沿軸向設(shè)置有等橫截面和柱塞中的上段桿配合的長條深孔即豎直通道。
所述的圓柱形的氣道凸臺水平地安裝在閥體主體的左側(cè),氣道凸臺與閥體主體兩成一體,氣道凸臺的回轉(zhuǎn)軸線與閥體主體的回轉(zhuǎn)軸線垂直相交,氣道凸臺的中心處并沿水平方向設(shè)置有圓柱形的中心孔即水平氣道,氣道凸臺上的中心孔即水平氣道與閥體主體上的長條孔即豎直通道連通。
所述的閥體凸緣為一塊由兩個弧形面與兩個平面所圍成的一個平板結(jié)構(gòu)件,閥體凸緣與閥體主體的頂端對正地并連成一體,閥體凸緣的外側(cè)弧形面和內(nèi)筒的小圓環(huán)體的外圓柱面的半徑相等并共面,閥體凸緣的里側(cè)弧形面和內(nèi)筒中的主圓筒體的半徑相等并共面,兩個弧形面相對正,兩個弧形面回轉(zhuǎn)中心在同側(cè),相對正的兩個弧形面的兩側(cè)分別設(shè)置一個平面,兩個平面相互平行并和兩個弧形面的回轉(zhuǎn)中心線對稱平行。
技術(shù)方案中所述的柱塞由上段桿、中段桿與下段桿組成;上段桿與下段桿結(jié)構(gòu)相同,皆為等橫截面的直桿,所述的等橫截面是由兩條長度相等的相互平行的直線與兩條結(jié)構(gòu)相等的對稱布置的弧線組成的長條截面;該長條截面和氣道閥體上的豎直通道的橫截面與內(nèi)筒中的復(fù)合體上的通道深盲孔的橫截面相同。
所述的中段桿為等橫截面的直桿,中段桿的結(jié)構(gòu)尺寸大于上段桿與下段桿的結(jié)構(gòu)尺寸,即上段桿與下段桿和中段桿的兩端形成臺階端面,中段桿的等橫截面結(jié)構(gòu)形狀與內(nèi)筒中的小圓環(huán)體的內(nèi)腔橫截面的形狀相同,即中段桿由兩段圓柱面所圍成的等橫截面的直桿類結(jié)構(gòu)件,左側(cè)圓柱面為半徑和內(nèi)筒中的小圓環(huán)體的內(nèi)圓柱面半徑相等的圓柱面,右圓柱面是面向內(nèi)筒中的主圓筒體內(nèi)腔的并與主圓筒體內(nèi)腔半徑相等的圓柱面,右圓柱面是內(nèi)筒中的主圓筒體內(nèi)腔圓柱面的一部分;中段桿的上、下兩端設(shè)置有安裝3號密封環(huán)與5號密封環(huán)的密封環(huán)槽;中段桿的右圓柱面上設(shè)置有一條寬度為1~3mm、深度為1~1.5mm與長度為30~60mm的旁通槽,旁通槽的上下兩端采用圓柱面平緩過渡連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器中的空氣彈簧或普通螺旋彈簧與減振器同軸一體式布置,結(jié)構(gòu)緊湊,減小了懸架系統(tǒng)的安裝空間,在必要時也可以彈簧和減振器分體式布置;
2.本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器在活塞小振幅行程下,提供較小的阻尼力,活塞大振幅行程下,提供較大的阻尼力,并且反應(yīng)靈敏、減振效果良好,能夠有效的改善車輛的駕駛平順性;
3.本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器通過氣道閥體與柱塞裝置,能夠利用空氣彈簧或高壓氣源的壓力變化,使氣道閥體內(nèi)對于柱塞的壓力改變,進(jìn)而針對車輛不同載荷狀態(tài),實(shí)現(xiàn)減振器的旁通槽位置隨車輛載荷狀態(tài)隨機(jī)變化自適應(yīng)調(diào)節(jié),使減振器在不同車輛載荷狀態(tài)下均有良好的減振效果。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
圖1為本發(fā)明所述的帶有空氣彈簧的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器主視圖上的全剖視圖;
圖1-a為圖1中a處即氣道閥體結(jié)構(gòu)組成的局部放大視圖;
圖1-b為圖1中b處即柱塞旁通槽結(jié)構(gòu)組成的局部放大視圖;
圖1-c為圖1中c處即柱塞下端部結(jié)構(gòu)組成的局部放大視圖;
圖1-d為圖1中柱塞結(jié)構(gòu)組成的軸測投影視圖;
圖1-e為本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器中所采用的氣道閥體結(jié)構(gòu)組成的主視圖;
圖1-f為本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器中氣道閥體結(jié)構(gòu)組成的右視圖;
圖1-g為本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器中氣道閥體結(jié)構(gòu)組成的俯視圖;
圖1-h為圖1中f-f處即減振器于旁通槽處的俯視圖上的全剖視圖;
圖1-i為圖1中g(shù)-g處即減振器于氣道閥體處的俯視圖上的全剖視圖;
圖1-j為本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器中活塞總成結(jié)構(gòu)組成主視圖上的全剖視圖;
圖1-k為本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器中底閥總成結(jié)構(gòu)組成主視圖上的全剖視圖;
圖2為本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器中氣道閥體結(jié)構(gòu)組成的軸測投影視圖;
圖3為本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器中柱塞上的旁通槽結(jié)構(gòu)組成的軸測投影視圖;
圖4為本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器中柱塞下端結(jié)構(gòu)組成的軸測投影視圖;
圖5為本發(fā)明所述的帶有空氣彈簧的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖6為本發(fā)明所述的帶有空氣彈簧的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器的控制流程框圖;
圖7為本發(fā)明所述的帶有螺旋彈簧的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖中:1.上螺母,2.上頂蓋,3.活塞桿,4.空氣彈簧,5.空氣彈簧內(nèi)腔,6.密封板,7.氣道閥體,8.1號密封環(huán),9.2號密封環(huán),10.頂蓋,11.3號密封環(huán),12.4號密封環(huán),13.限位塊,14.1號小孔,15.外筒,16.2號小孔,17.柱塞;18.上腔,19.活塞總成,20.旁通槽,21.螺母,22.下腔,23.內(nèi)筒,24.5號密封環(huán),25.彈簧,26.底閥總成,27.儲油腔,28.孔,29.空氣彈簧出氣口,30.電磁閥,31.氣管,32.螺旋彈簧,33.控制閥,34.高壓氣源,35.1號密封壓圈,36.2號密封壓圈,37.活塞環(huán)形閥片,38.活塞壓縮單向閥,39.活塞拉伸單向閥,40.活塞流通單向閥,41.底閥環(huán)形閥片,42.底閥壓縮單向閥,43.底閥拉伸單向閥,44.底閥流通閥,45.閥片固定螺栓,46.閥片固定螺母。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的描述:
參閱圖1,本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器包括減振器、空氣彈簧4(或螺旋彈簧32)、氣動調(diào)節(jié)裝置與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu);其中:
所述的減振器為兩筒式結(jié)構(gòu)件,減振器包括上螺母1、上頂蓋2、活塞桿3、密封板6、頂蓋10、4號密封環(huán)12、限位塊13、外筒15、活塞總成19、螺母21、內(nèi)筒23、底閥總成26、1號密封壓圈35與2號密封壓圈36。
參閱圖1、圖1-a、圖1-c、圖1-h與圖1-i,所述的內(nèi)筒23為上下端敞開式的圓筒式結(jié)構(gòu)件,由主圓筒體與圓心角小于等于180度的小圓環(huán)體組成,小圓環(huán)體與主圓筒體相貫,小圓環(huán)體與主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線相互平行,小圓環(huán)體與主圓筒體的高度相等,小圓環(huán)體的內(nèi)腔與主圓筒體的內(nèi)腔相連通,小圓環(huán)體的下端為實(shí)心體并與主圓筒體下端的筒壁連成一體為復(fù)合體,復(fù)合體的中心處并沿小圓環(huán)體回轉(zhuǎn)軸線設(shè)置有等橫截面的一深盲孔,通道深盲孔的橫截面形狀與安裝在其中的柱塞17下端橫截面的形狀相同,兩者之間為滑動配合,以實(shí)現(xiàn)柱塞17在內(nèi)筒23(的小圓環(huán)體)內(nèi)并沿內(nèi)筒23的軸向上下移動;小圓環(huán)體的上端設(shè)置有圓形凸臺,圓形凸臺的回轉(zhuǎn)軸線和小圓環(huán)體與主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線垂直相交,圓形凸臺的中心處沿其軸線設(shè)置有和小圓環(huán)體與主圓筒體內(nèi)腔連通的凸臺通孔,凸臺通孔的內(nèi)壁上設(shè)置有安裝2號密封環(huán)9的2號密封環(huán)槽,安裝在2號密封環(huán)槽中的2號密封環(huán)9實(shí)現(xiàn)儲油腔27與氣道閥體7的密封;在內(nèi)筒23上端的內(nèi)孔壁上設(shè)置有安裝限位塊13、頂蓋10的內(nèi)螺紋,以實(shí)現(xiàn)限位塊13及頂蓋10的安裝;內(nèi)筒23底部筒壁上沿徑向設(shè)置有一個孔28,孔28位于內(nèi)筒23安裝底閥總成26位置的下方,以實(shí)現(xiàn)阻尼液在儲油腔27與工作腔的下腔22之間的流動,內(nèi)筒23的上部即在內(nèi)螺紋的下方的筒壁上沿徑向設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的1號小孔14、2號小孔16,以實(shí)現(xiàn)阻尼液在儲油腔27與工作腔的上腔18之間的流動。
參閱圖1、圖1-a、圖1-c、圖1-h與圖1-i,所述的外筒15為底端有底的圓筒式結(jié)構(gòu)件,外筒15與內(nèi)筒23的結(jié)構(gòu)形狀相似,只是外筒15的結(jié)構(gòu)尺寸大于內(nèi)筒23的結(jié)構(gòu)尺寸,外筒15由外主圓筒體與圓心角小于等于180度的小外圓環(huán)體組成,小外圓環(huán)體與外主圓筒體相貫,小外圓環(huán)體與外主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線相互平行,小外圓環(huán)體與外主圓筒體的高度相等,小外圓環(huán)體的內(nèi)腔與外主圓筒體的內(nèi)腔相連通;小外圓環(huán)體的上端設(shè)置有外圓形凸臺,外圓形凸臺的回轉(zhuǎn)軸線和小外圓環(huán)體與外主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線垂直相交,外圓形凸臺的中心處沿其軸線設(shè)置有和小外圓環(huán)體與外主圓筒體內(nèi)腔連通的外凸臺通孔,外凸臺通孔的內(nèi)壁上設(shè)置有安裝1號密封環(huán)8的1號密封環(huán)槽,安裝在1號密封環(huán)槽中的1號密封環(huán)8實(shí)現(xiàn)儲油腔27與氣道閥體7的密封;外筒15中的小外圓環(huán)體的里側(cè)設(shè)置有安裝內(nèi)筒23中的小圓環(huán)體上的圓形凸臺的外圓環(huán)形槽,外圓環(huán)形槽的回轉(zhuǎn)軸線與外凸臺通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線,內(nèi)筒23安裝在外筒15內(nèi)腔中,內(nèi)筒23的底端面與外筒15的筒底的內(nèi)側(cè)面相接觸,并采用焊接方式將兩者連接,內(nèi)筒23的主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線與外筒15的外主圓筒體的回轉(zhuǎn)軸線共線,內(nèi)筒23的小圓環(huán)體的回轉(zhuǎn)軸線與外筒15的小外圓環(huán)體的回轉(zhuǎn)軸線共線,內(nèi)筒23與外筒15之間的間隙相等并形成儲油腔27,內(nèi)筒23的高度等于外筒15的內(nèi)腔高度,只是在安裝氣道閥體7的地方設(shè)置一缺口,即內(nèi)筒23中的小圓環(huán)體的高度小于外筒15中的小外圓環(huán)體的高度,兩者的高度差為氣道閥體7的上端凸緣的厚度。
參閱圖1,所述的上頂蓋2為圓盤類結(jié)構(gòu)件,上頂蓋2由頂蓋板與凸緣組成,頂蓋板為一個圓形平板的盤類結(jié)構(gòu)件,頂蓋板中心處設(shè)置有一個用于安裝活塞桿3的蓋板中心通孔,凸緣為等橫截面是矩形的圓環(huán)體形結(jié)構(gòu)件,凸緣安裝在頂蓋板的一側(cè),兩者兩成一體,頂蓋板、蓋板中心通孔與凸緣的回轉(zhuǎn)中心線共線。
當(dāng)減振器采用空氣彈簧4時,上頂蓋2上加工一個空氣彈簧出氣口29,空氣彈簧出氣口29通過氣管31與其它零部件連接,空氣彈簧4安裝在上頂蓋2與頂蓋10之間,空氣彈簧4的頂端采用1號密封壓圈35與上頂蓋2中的凸緣連接,空氣彈簧4的底端采用2號密封壓圈36與頂蓋10中的頂端即法蘭盤的周邊連接。當(dāng)減振器采用螺旋彈簧32時,螺旋彈簧32的一端安裝在上頂蓋2即頂蓋板與凸緣所形成的腔內(nèi),螺旋彈簧32的另一端與頂蓋10的頂端面接觸連接,再采用上螺母1與螺母21把螺旋彈簧32安裝在上頂蓋2與頂蓋10之間,并使上頂蓋2和螺旋彈簧32套裝在插入頂蓋10、限位塊13與活塞總成19的活塞桿3的上端。
所述的頂蓋10由圓柱形的頂蓋主體與圓形的法蘭盤組成,頂蓋主體與法蘭盤連成一體,頂蓋主體與法蘭盤的回轉(zhuǎn)軸線共線,頂蓋10中心處沿軸向設(shè)置有一個安裝活塞桿3的中心通孔,頂蓋主體的周圍設(shè)置有與內(nèi)筒23連接的外螺紋。
所述的密封板6為橡膠材質(zhì)的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)件,密封板6的一側(cè)設(shè)置有矩形橫截面的環(huán)形凸臺,環(huán)形凸臺的形狀為外筒15中小外圓環(huán)體與外主圓筒體相貫后橫截面的形狀,環(huán)形凸臺徑向?qū)挾葹橥馔?5與內(nèi)筒23的徑向差值,環(huán)形凸臺的內(nèi)腔尺寸與內(nèi)筒23頂端的外形尺寸相同,密封板6套裝在頂蓋10中的頂蓋主體上,密封板6的頂端面和頂蓋10中的法蘭盤的底端面接觸連接,密封板6中的圓環(huán)凸臺安裝在外筒15與氣道閥體7的頂端之間,密封板6的其它部分和外筒15與氣道閥體7的頂端面接觸連接。
參閱圖1-j,所述的活塞總成19包括有活塞、活塞壓縮單向閥38、活塞拉伸單向閥39、活塞流通閥40以及活塞環(huán)形閥片37組成。多組活塞環(huán)形閥片37通過活塞桿3端面的臺階面與螺母21固定在活塞的兩側(cè),形成活塞壓縮單向閥38和活塞拉伸單向閥39。
活塞總成19通過螺母21固定在具有部分螺紋的活塞桿3的下端。
參閱圖1-k,所述的底閥總成26包括有底閥主體、底閥壓縮單向閥42、底閥拉伸單向閥43、底閥流通閥44以及底閥環(huán)形閥片41組成。多組底閥環(huán)形閥片通過閥片固定螺栓45與閥片固定螺母46固定于底閥主體兩側(cè),形成底閥壓縮單向閥42和底閥拉伸單向閥43。
底閥總成26采用焊接方式固定于內(nèi)筒23底部,并位于孔28的上方。
所述的限位塊13為圓柱形結(jié)構(gòu)件,限位塊13的中心處沿軸向設(shè)置有安裝活塞桿3的限位通孔,限位通孔的上端孔口處設(shè)置有安裝4號密封環(huán)12的密封環(huán)槽,4號密封環(huán)12實(shí)現(xiàn)活塞桿動密封;限位塊13的周邊設(shè)置有與內(nèi)筒23連接的外螺紋,即限位塊13通過螺紋固定連接于內(nèi)筒23內(nèi)部,以實(shí)現(xiàn)活塞總成19上極限位置的限位,并且限位塊13的上表面與頂蓋10底面接觸。
所述的減振器的內(nèi)筒23、限位塊13與底閥總成26所圍成的空間為工作腔,該工作腔被活塞總成19分為上腔18和下腔22。減振器的內(nèi)筒23與外筒15之間的空間被稱為儲油腔27?;钊偝?9上設(shè)置有活塞壓縮單向閥38、活塞拉伸單向閥39、活塞流通閥40。減振器底部的底閥總成26采用焊接方式固定于內(nèi)筒23上,并且底閥總成26中設(shè)置底閥壓縮單向閥42、底閥拉伸單向閥43、底閥流通閥44。減振器的內(nèi)筒23一(左)側(cè)設(shè)置有凸起部分即小圓環(huán)體,在凸起部分即小圓環(huán)體中安裝柱塞17,柱塞17可在上述減振器的內(nèi)筒23中的凸起部分即小圓環(huán)體內(nèi)上下移動,柱塞17的內(nèi)側(cè)面為內(nèi)筒23內(nèi)孔面的一部分,即柱塞17的內(nèi)側(cè)面與內(nèi)筒23的主圓筒體的內(nèi)孔面一起構(gòu)成一個完整的圓柱孔面,兩者構(gòu)成的完整的圓柱孔面與減振器活塞總成19的活塞接觸連接,兩者之間為滑動配合連接。在上腔18上端的減振器的內(nèi)筒23上均勻地設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的1號小孔14、2號小孔16,下腔22的底部的內(nèi)筒23的筒壁上均勻地設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的設(shè)有孔28,孔28位于底閥總成26的下方,工作腔與儲油腔27的油液通過這些孔28相互連通。內(nèi)筒23的頂端安裝有密封板6、頂蓋10,限位塊13安裝在頂蓋10的下邊,兩者之間為接觸連接,限位塊13與頂蓋10之間即在限位塊13上的密封環(huán)槽內(nèi)安裝有對于活塞桿3動密封的4號密封環(huán)12,保證活塞桿3的極限位置與油液密封。
所述的空氣彈簧4采用膜式空氣彈簧或復(fù)合式空氣彈簧,安裝在上頂蓋2與頂蓋10之間,并通過1號密封壓圈35、2號密封壓圈36分別固定于上頂蓋2與頂蓋10處。空氣彈簧4通過位于上頂蓋2上的空氣彈簧出氣口29實(shí)現(xiàn)氣壓調(diào)節(jié)。
所述的螺旋彈簧32為普通圓柱螺旋彈簧,安裝在上頂蓋2與頂蓋10之間,以固定在減振器上。
所述的氣動調(diào)節(jié)裝置包括氣道閥體7、1號密封環(huán)8、2號密封環(huán)9、3號密封環(huán)11、柱塞17、5號密封環(huán)24與彈簧25。
參閱圖1-e、圖1-f、圖1-g,所述的氣道閥體7由豎直放置的閥體主體、水平放置的氣道凸臺與水平放置的閥體凸緣組成;
所述的閥體主體安裝在內(nèi)筒23的小圓環(huán)體內(nèi),兩者之間為接觸連接,所以閥體主體是由兩個圓柱面所圍成的等橫截面的直桿類結(jié)構(gòu)件,左側(cè)圓柱面的半徑與內(nèi)筒23的小圓環(huán)體內(nèi)半徑相等,右圓柱面的半徑與內(nèi)筒23中的主圓筒體的半徑相等,閥體主體的中心處沿軸向設(shè)置有等橫截面和柱塞17上端配合的長條深孔即豎直通道,安裝在其中的柱塞17可以在氣道閥體內(nèi)7中的閥體主體上的豎直通道內(nèi)上下移動。
所述的圓柱形的氣道凸臺水平地安裝在閥體主體的左側(cè),氣道凸臺與閥體主體兩成一體,氣道凸臺的回轉(zhuǎn)軸線與閥體主體的回轉(zhuǎn)軸線垂直相交,氣道凸臺的中心處并沿水平方向設(shè)置有圓柱形的中心孔即水平氣道,氣道凸臺上的中心孔即水平氣道與閥體主體上的長條孔即豎直通道連通。
所述的閥體凸緣為一塊由兩個弧形面與兩個平面所圍成的一個平板結(jié)構(gòu)件,閥體凸緣與閥體主體的頂端對正地連成一體,閥體凸緣的外側(cè)弧形面和內(nèi)筒23的小圓環(huán)體的外圓柱面的半徑相等并共面,閥體凸緣的里側(cè)弧形面和內(nèi)筒23中的主圓筒體的半徑相等并共面,兩個弧形面相對,相對的兩個弧形面的兩側(cè)分別設(shè)置一個平面,兩個平面相互平行并和兩個弧形面的回轉(zhuǎn)中心線對稱平行。
氣道閥體7安裝于內(nèi)筒23與頂蓋10之間,具體地說,氣道閥體7安裝在內(nèi)筒23中的小圓環(huán)體頂端的缺口處,安裝后的氣道閥體7的頂端面與內(nèi)筒23中的主圓筒體的頂端面共面,氣道閥體7的頂端面與內(nèi)筒23中的主圓筒體的頂端面和密封板6的(環(huán)形凸臺內(nèi)側(cè)的)底端面接觸連接,氣道閥體7上的圓柱形的水平氣道與氣管31一端相連接,氣管31另一端和高壓氣源34或空氣彈簧4相連接,使得高壓氣源34或空氣彈簧4中的氣體可以進(jìn)入氣道閥體7內(nèi)。
參閱圖1-a、圖1-b、圖1-c、圖1-d,所述的柱塞17由上段桿、中段桿與下段桿組成;上段桿與下段桿結(jié)構(gòu)相同,皆為等橫截面的直桿,所述的等橫截面是由兩條長度相等的相互平行的直線與兩條結(jié)構(gòu)相等的相對布置的弧線組成的長條截面;該長條截面和氣道閥體7上的豎直通道的橫截面與內(nèi)筒23中的復(fù)合體上的通道深盲孔的橫截面相同;
所述的中段桿為等橫截面的直桿,中段桿的結(jié)構(gòu)尺寸大于上段桿與下段桿的結(jié)構(gòu)尺寸,即上段桿與下段桿和中段桿的兩端形成臺階端面,以滿足柱塞17上運(yùn)動極限位置的限位要求。中段桿的等橫截面結(jié)構(gòu)形狀與內(nèi)筒23中的小圓環(huán)體的內(nèi)腔橫截面的形狀相等,即中段桿由兩段圓柱面所圍成的等橫截面的直桿類結(jié)構(gòu)件,左側(cè)圓柱面的半徑和內(nèi)筒23中的小圓環(huán)體的內(nèi)圓柱面半徑相等的圓柱面,右圓柱面是面向內(nèi)筒23中的主圓筒體內(nèi)腔的并與主圓筒體內(nèi)腔半徑相等的圓柱面,右圓柱面是內(nèi)筒23中的主圓筒體內(nèi)腔圓柱面的一部分,以滿足活塞總成19在內(nèi)筒23的主圓筒體與柱塞17的右圓柱面構(gòu)成的內(nèi)腔中上下移動;柱塞17中的中段桿的上、下兩端設(shè)置有密封環(huán)槽,以安裝不規(guī)則形狀的3號密封環(huán)11與5號密封環(huán)24,當(dāng)柱塞17處于下極限位置時3號密封環(huán)11高度位置不超過限位塊13下端面,以防止阻尼液進(jìn)入氣道閥體7,當(dāng)柱塞17處于上極限位置時,5號密封環(huán)24高度位置不低于底閥總成26底端面,以防止油液進(jìn)入彈簧25所在內(nèi)筒23底部的通道盲孔中。
參閱圖1-b、圖1-d與圖3,柱塞17中的中段桿的工作腔側(cè)(即右圓柱面上)設(shè)置有一條寬度為1~3mm、深度為1~1.5mm、長度為30~60mm的旁通槽20,該旁通槽20位置處于活塞總成19的運(yùn)動區(qū)域內(nèi),且旁通槽20的上下兩端采用圓柱面或弧形面平緩過渡連接。該旁通槽20尺寸根據(jù)減振器所適用的車型不同,各參數(shù)有所變化。
所述的彈簧25為普通圓柱螺旋彈簧,安裝在內(nèi)筒23底部通道孔與柱塞17底端面之間,為柱塞17向上運(yùn)動提供回位作用力;
所述的3號密封環(huán)11、5號密封環(huán)為橡膠密封環(huán),其形狀與柱塞17上端、下端的密封環(huán)槽形狀相同;
參閱圖5和圖7,所述的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電磁閥30、氣管31、控制閥33、高壓氣源34。
參閱圖5,當(dāng)本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器的技術(shù)方案中采用的空氣彈簧4時,在空氣彈簧4的頂端設(shè)置的空氣彈簧出氣口29通過氣管31與常閉式電磁閥30的一接口相連接,常閉式電磁閥30的另一接口通過氣管31與氣道閥體7的進(jìn)氣口相連接。
參閱圖7,如果本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器的技術(shù)方案中采用的是螺旋彈簧32,高壓氣源34的進(jìn)出口通過氣管31和常閉式電磁閥30的一接口相連接,常閉式電磁閥30的另一接口通過氣管31與減振器的氣道閥體7的進(jìn)氣口連接,控制閥33的一端與高壓氣源34通過氣管31連接。
本發(fā)明所述的載荷自適應(yīng)式行程相關(guān)變阻尼減振器的工作原理:
參閱圖5,通過控制電磁閥30的接通,空氣彈簧4內(nèi)部氣壓與氣道閥體7通過氣管31實(shí)現(xiàn)平衡,進(jìn)而可以控制柱塞17的位置。當(dāng)車輛載荷增加時,減振器中活塞總成19的平衡位置高度下降,而空氣彈簧4內(nèi)部氣壓增加,氣道閥體7中氣體增加,推動柱塞17向下移動,進(jìn)而改變柱塞17上的旁通槽20的位置,使旁通槽20隨活塞總成19的平衡位置下降,保持柱塞17上的旁通槽20與活塞總成19的相對位置不隨載荷變化而變化。當(dāng)車輛載荷減小時,減振器中活塞總成19的平衡位置高度上升,而空氣彈簧4內(nèi)部氣壓減小,氣道閥體7中氣體減小,柱塞17在彈簧25回位作用下向上移動,進(jìn)而改變柱塞17上的旁通槽20的位置,使其隨活塞總成19的平衡位置上升,進(jìn)而仍保持柱塞17上的旁通槽20與活塞總成19的相對位置不隨載荷變化而變化,實(shí)現(xiàn)載荷自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
參閱圖6,首先ecu接收來自空氣彈簧內(nèi)腔5的氣壓信號,在t時間內(nèi),判斷空氣彈簧內(nèi)腔5氣壓的變化情況。如果空氣彈簧內(nèi)腔5氣壓變化值小于△p,則系統(tǒng)判斷車輛目前處于靜止?fàn)顟B(tài)或近似靜止?fàn)顟B(tài),則將此時的車輛載荷狀態(tài)更新,打開電磁閥30,利用空氣彈簧內(nèi)部的氣體壓力控制調(diào)節(jié)柱塞17的位置。例如當(dāng)車輛由空載變成滿載狀態(tài)時,懸架壓縮,活塞總成19向下運(yùn)動,空氣彈簧氣壓增大后保持不變,此時系統(tǒng)判斷車輛載荷增加,打開電磁閥30,使空氣彈簧4內(nèi)的氣體進(jìn)入氣道閥體7中,壓動柱塞17,使其向下運(yùn)動,進(jìn)而調(diào)整活塞總成19與柱塞17上的旁通槽20的位置,盡可能發(fā)揮減振器最佳減振效果。
如果空氣彈簧內(nèi)腔5氣壓變化值大于△p,則系統(tǒng)判斷此時車輛屬于動態(tài)狀態(tài)引起的車輛載荷變化,如轉(zhuǎn)向、制動、加速或過障礙等工況,此時電磁閥30處于關(guān)閉狀態(tài),保持減振器內(nèi)部柱塞17的位置,使得此時由于車輛動態(tài)駕駛引起的空氣彈簧4內(nèi)部壓力變化不會導(dǎo)致減振器內(nèi)部柱塞17的位置變化,盡可能發(fā)揮減振器最佳效果。
注意的是,系統(tǒng)判斷時間t和其他變化門限值△p的具體值需要通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定。
參閱圖7,如果本發(fā)明所述的技術(shù)方案是采用螺旋彈簧32的減振器,高壓氣源34通過氣管31和常閉式電磁閥30的一接口連接,常閉式電磁閥30的另一接口通過氣管31與減振器的氣道閥體7的進(jìn)氣口連接。通過懸架靜位移以確定靜止?fàn)顟B(tài)下減振器的活塞總成19位置,即車輛載荷變化情況。當(dāng)車輛載荷增加時,靜載荷狀態(tài)懸架高度減小,活塞總成19平衡位置高度降低,此時打開控制閥33使高壓氣源34氣壓增加到一定壓力,電磁閥30接通,高壓氣源34中氣體通過氣管31進(jìn)入氣道閥體7中,推動柱塞17向下移動,進(jìn)而改變柱塞17上的旁通槽20的位置,使其隨活塞總成19的平衡位置下降,保持柱塞17上的旁通槽20的位置與活塞總成19的相對位置不隨載荷增加變化而變化。當(dāng)車輛載荷減小時,靜載荷狀態(tài)懸架高度增加,活塞總成19平衡位置高度升高,此時打開控制閥33調(diào)整高壓氣源34氣壓減小到一定壓力,電磁閥30接通,氣體閥體中部分氣體通過氣道31進(jìn)入高壓氣源34中,柱塞17在彈簧25的回位作用下向上移動,進(jìn)而使柱塞17上的旁通槽20的位置隨活塞總成19的平衡位置上升,進(jìn)而保持柱塞17上的旁通槽20的位置與活塞總成19的相對位置不隨載荷減少變化而變化,使減振器在不同車輛靜載荷狀態(tài)下均有良好的減振效果。