本發(fā)明涉及一種用于車輛的液壓阻尼器。更具體地，本發(fā)明涉及一種包括主活塞組件和提供液壓止擋裝置的次級活塞組件的用于車輛的液壓阻尼器。

背景技術(shù)：

在本領(lǐng)域中已知液壓阻尼器包括位于阻尼器的管的主區(qū)段中的主活塞組件，以及位于管的收窄區(qū)段中的次級活塞組件。次級活塞組件形成所謂的液壓止擋裝置，該液壓止擋裝置在活塞桿行程的操作范圍的預(yù)定端部區(qū)段上產(chǎn)生附加的阻尼力。在第3,447,644號美國專利以及歐洲專利申請公開號ep2302252和ep2952775中公開了設(shè)置有這樣的液壓止擋裝置的示例性阻尼器。

這樣的液壓止擋裝置在沖程結(jié)束時(shí)提供能量耗散并且能夠產(chǎn)生主要取決于活塞桿的位置的附加阻尼力。它們還根據(jù)桿位移提供阻尼力的逐漸增加。

盡管如此，這些結(jié)構(gòu)中的許多結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、組裝工藝和/或勞動力消耗方面是復(fù)雜的。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有液壓止擋裝置的液壓阻尼器，其具有簡單且成本有效的結(jié)構(gòu)，具有非常少的部件，并且易于組裝且僅需要對要在其上實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)有阻尼器組件的其它部件進(jìn)行微小的修改的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種用于機(jī)動車輛的液壓阻尼器。該液壓阻尼器包括管，所述管沿著軸線延伸并且限定用于保持流體的腔室。所述管具有具有第一直徑的主區(qū)段和具有第二直徑的收窄區(qū)段，所述第二直徑小于所述第一直徑。主活塞組件設(shè)置在所述管的所述主區(qū)段中并且可在所述管的所述主區(qū)段內(nèi)軸向地滑動以產(chǎn)生阻尼力。活塞桿附接至所述主活塞組件并且軸向地延伸到所述管的外部。阻擋(resist)機(jī)構(gòu)繞所述活塞桿設(shè)置并且固定到所述活塞桿。次級活塞繞所述活塞桿設(shè)置在所述阻擋機(jī)構(gòu)(resistingmechanism)的與所述主活塞組件軸向相反的那一側(cè)上并且具有與所述管的所述收窄區(qū)段的所述第二直徑基本上對應(yīng)的外徑，所述次級活塞可與所述主活塞組件一起軸向地移位并且可移動到所述管的所述收窄區(qū)段中以產(chǎn)生附加的阻尼力。所述次級活塞限定接合所述活塞桿的徑向內(nèi)表面以及與所述徑向內(nèi)表面相反的徑向外表面。所述徑向內(nèi)表面限定沿軸向延伸的至少一個徑向內(nèi)部通道。所述活塞桿限定與所述次級活塞至少部分地軸向?qū)?zhǔn)的環(huán)形凹部。所述次級活塞包括至少一個鎖定機(jī)構(gòu)，所述至少一個鎖定機(jī)構(gòu)被定位在所述活塞桿的所述環(huán)形凹部中并且可在所述環(huán)形凹部內(nèi)軸向地滑動。所述次級活塞可在液壓止擋接合沖程與液壓止擋分離(disengagement)沖程之間軸向地移動，其中，在所述液壓止擋接合沖程期間，所述次級活塞軸向地接合所述阻擋機(jī)構(gòu)并且限制工作流體通過所述至少一個徑向內(nèi)部通道的流動，并且其中，在所述液壓止擋分離沖程期間，所述次級活塞與所述阻擋機(jī)構(gòu)軸向地間隔開并且限定在所述活塞桿與所述次級活塞之間的環(huán)形通道，允許工作流體通過所述至少一個徑向內(nèi)部通道的流動。

所述次級活塞需要非常少的部件，因此顯著地降低制造成本并且提供液壓阻尼器的簡單的組裝工藝。而且，不需要對活塞桿進(jìn)行顯著的修改來利用次級活塞，因此所述次級活塞可在各種現(xiàn)有阻尼器中采用。特別是，所述活塞桿的所述環(huán)形凹部可通過簡單地加工所述桿而形成。

根據(jù)本公開的另一方面，所述次級活塞的所述徑向外表面限定多個徑向外部通道，所述多個徑向外部通道中的每一個均軸向地延伸。因此，在阻尼器管的收窄區(qū)段中不需要形成通道，以減少在所述次級活塞進(jìn)入所述收窄區(qū)段的階段中產(chǎn)生的附加阻尼力的突然增加。

根據(jù)本公開的另一方面，所述次級活塞的所述徑向外部通道在垂直于所述軸線的平面中的橫截面在其與阻擋機(jī)構(gòu)相反的表面處最大并且沿著所述次級活塞的軸向長度減少。因此，在接合所述收窄區(qū)段時(shí)由所述次級活塞產(chǎn)生的阻尼力平滑漸進(jìn)地增加。

根據(jù)本公開的另一方面，沿軸向延伸的多個徑向內(nèi)部橋被限定在所述徑向內(nèi)部通道之間，所述徑向內(nèi)部橋中的每一個均軸向地終止于所述鉤中的一個鉤，并且所述次級活塞限定圍繞所述鉤的腔室。

根據(jù)本公開的另一方面，所述鉤中的每一個均包括垂直于所述軸線延伸的平坦表面以及相對于所述平坦表面以一角度延伸的錐形表面。所述鉤的這種成形便于在組裝所述阻尼器期間將所述次級活塞定位在所述活塞桿上。更具體地，所述鉤的所述錐形表面可屈曲(yield)，允許在所述桿上簡單地將活塞向下拉過桿，直到所述鉤的平坦前表面接合所述活塞桿的所述環(huán)形凹部。

根據(jù)本公開的另一方面，所述次級活塞的端部限定凸形引導(dǎo)表面，由此減少在接合沖程期間影響阻尼器部件的可能機(jī)械應(yīng)力。

根據(jù)本公開的另一方面，所述次級活塞由塑料材料制成。因此，例如，可以通過利用諸如注射成型的成型技術(shù)以高成本效率制造所述次級活塞。

根據(jù)本公開的另一方面，所述阻擋機(jī)構(gòu)是固定在所述活塞桿的所述環(huán)形凹部中的保持環(huán)。這樣的環(huán)使得二次活塞的組裝非常簡單。

根據(jù)本公開的另一方面，至少一個彈簧被設(shè)置在所述管的所述收窄區(qū)段中，用于軸向地接合所述次級活塞以產(chǎn)生附加的阻尼力。根據(jù)本公開的又一方面，至少一個緩沖器(bumper)被定位在所述管的所述收窄區(qū)段中，用于軸向地接合所述次級活塞以產(chǎn)生附加的阻尼力。所述彈簧和/或緩沖器在接合行程結(jié)束時(shí)提供附加阻尼力的生成，由此進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的液壓止擋件的可調(diào)性。

根據(jù)本公開的另一方面，所述管在壓縮端與回彈端之間軸向延伸，并且所述收窄區(qū)段位于所述管的所述回彈端。

根據(jù)本公開的另一方面，所述阻尼器組件是雙管阻尼器。

根據(jù)本公開的一個方面，至少一個軸向槽被限定在所述管的所述收窄區(qū)段中。因此，在所述次級活塞組件進(jìn)入所述管的所述收窄區(qū)段的同時(shí)，提供了阻尼力的平滑可調(diào)節(jié)的增加。

根據(jù)本發(fā)明的阻尼器組件可容易地被配置為針對壓縮沖程和回彈沖程兩者產(chǎn)生附加的阻尼力，使得能夠進(jìn)行力增益的寬范圍調(diào)諧，其中裝置的性能可取決于活塞位置以及活塞速度兩者。

附圖說明

將容易理解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)橥ㄟ^參考以下結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有液壓回彈止擋件的雙管阻尼器的一個實(shí)施方式的示意性剖視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的具有液壓壓縮止擋件的單管阻尼器的一個實(shí)施方式的底部的示意性剖視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的具有液壓回彈止擋件的雙管阻尼器的另一實(shí)施方式的示意性剖視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的具有液壓回彈止擋件的雙管阻尼器的又一實(shí)施方式的示意性剖視圖；

圖5以立體正視圖例示了次級活塞的一個實(shí)施方式；

圖6以正視圖例示了在圖5中所示的次級活塞；

圖7以立體后視圖例示了在圖5中所示的次級活塞；

圖8以后視圖例示了在圖5中所示的次級活塞；

圖9以側(cè)視圖例示了在圖5中所示的次級活塞；以及

圖10以沿著圖9中所示的平面a-a截取的軸向橫截面例示了在圖5中所示的次級活塞。

具體實(shí)施方式

功能上等同的元件的附圖標(biāo)記在附圖的所有圖上保持相同，其中在適當(dāng)?shù)那闆r下，附圖標(biāo)記補(bǔ)充有額外的后綴(a-d)以區(qū)分功能性相同但構(gòu)造不同的元件。

圖1呈現(xiàn)了可在回彈沖程期間在典型機(jī)動車輛懸架中采用的根據(jù)本發(fā)明的雙管阻尼器1a的一個實(shí)施方式。阻尼器1a包括外管2和主管3，外管2和主管3中的每一個均沿著軸線延伸并填充有粘性工作流體?？梢苿拥闹骰钊M件4被設(shè)置在主管3中并且附接至活塞桿5，活塞桿5經(jīng)由密封活塞桿引導(dǎo)件6通向阻尼器1a的外部。阻尼器1a還設(shè)置有底閥(basevalve)組件7，底閥組件7被固定在主管3的端部處?；钊M件4與主管3的內(nèi)表面滑動配合并且將管3分成(在活塞桿引導(dǎo)件6與主活塞組件4之間的)回彈腔室11和(在主活塞組件4與底閥組件7之間的)壓縮腔室12。附加補(bǔ)償腔室13位于底閥組件7的另一側(cè)。

主活塞組件4設(shè)置有壓縮閥組件和回彈閥組件42、41，以在主活塞組件4處于運(yùn)動中的同時(shí)來控制在回彈腔室11與壓縮腔室12之間通過的工作流體的流動。另外，底閥組件7設(shè)置有回彈閥組件和壓縮閥組件71、72，以分別在阻尼器1a的回彈沖程和壓縮沖程期間控制在附加補(bǔ)償腔室13與壓縮腔室12之間通過的工作流體的流動。閥組件41、42和71、72提供可用于成形阻尼器1a的期望特性的設(shè)計(jì)參數(shù)。

管3的主區(qū)段33具有第一直徑d1，在示例實(shí)施方式中第一直徑d1大約為32mm。如圖所示，管3還具有筒形收窄區(qū)段31，筒形收窄區(qū)段31具有較小的第二直徑d2，在示例實(shí)施方式中，第二直徑d2大約為28mm。該筒形收窄區(qū)段31延伸穿過錐形區(qū)段32而進(jìn)入管的筒形主區(qū)段33。

次級活塞組件8被設(shè)置在活塞桿5上并且可與主活塞組件4一起移位。組件8僅包括兩個部件，即：阻擋(resist)機(jī)構(gòu)81，其在示例性實(shí)施方式中示出為固定在活塞桿5的環(huán)形凹部51中的保持環(huán)81；以及附加塑料次級活塞82，其在活塞桿5的環(huán)形凹部52中被卡扣鎖定(snaplock)在活塞桿5上并且能夠在該卡扣凹部52的極限內(nèi)旋轉(zhuǎn)和軸向移位。環(huán)形凹部52被至少部分地限定成與次級活塞組件8軸向?qū)?zhǔn)。次級活塞82被設(shè)置在阻擋機(jī)構(gòu)81的與主活塞組件4軸向相反的側(cè)。次級活塞82具有大致管狀形狀，其具有徑向內(nèi)表面87，徑向內(nèi)表面87具有與活塞桿5的直徑大致對應(yīng)的內(nèi)徑，以及徑向外表面89，徑向外表面89具有與管3的筒形收窄區(qū)段31的直徑大致對應(yīng)的外徑。

活塞82的徑向外表面89還設(shè)置有多個等角間隔開的徑向外部通道821，徑向外部通道821沿軸向延伸并且能夠使工作流體從管3的收窄區(qū)段31可調(diào)地流向回彈腔室11并在回彈沖程期間進(jìn)一步流過主活塞組件4的回彈閥組件41，如用虛線箭頭所例示。

主管3和次級活塞組件8的這樣的形狀為阻尼器1a提供了液壓回彈止擋件。這樣的液壓止擋件的功能將在后面進(jìn)行說明，特別是參考圖3至圖10進(jìn)行說明。

圖2呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的在回彈沖程期間具有液壓壓縮止擋件的單管阻尼器1b的另一實(shí)施方式，該液壓壓縮止擋件的結(jié)構(gòu)類似于圖1中所例示的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，阻尼器管3的筒形收窄區(qū)段31位于管3的壓縮端，并且次級活塞組件8在主活塞組件4的壓縮側(cè)被固定到阻尼器活塞桿5。如圖所示，工作流體的壓力迫使次級活塞82下滑到環(huán)形卡扣凹部52中遠(yuǎn)離保持環(huán)81。盡管如此，在所例示位置中，次級活塞82位于管3的主區(qū)段33中，并且工作流體流過主活塞組件4的回彈閥組件41并如虛線箭頭所例示，進(jìn)一步向下流過壓縮腔室12，自由地圍繞次級活塞82。

在該實(shí)施方式中，管的錐形區(qū)段與從管3的外側(cè)沖壓的六個等角間隔開的軸向槽321分開并且與六個軸向橋322分開。結(jié)果，管3的錐形區(qū)段包括由橋322的六個等角間隔開的筒形區(qū)段形成的半筒形區(qū)段32b，以及由橋322的六個等角間隔開的錐形區(qū)段形成的半錐形區(qū)段32a。半筒形區(qū)段32b在保持槽321的同時(shí)提供了對次級活塞組件8的引導(dǎo)。這樣的成形還提供了在管3的筒形主區(qū)段33與筒形收窄區(qū)段31之間的阻尼力的平滑構(gòu)建，并且從而避免了可能的突然的力峰值。

可滑動隔膜9將阻尼器壓縮腔室12與附加氣體補(bǔ)償腔室14分離。此外，管包括旋擰在主管3的端部上的蓋34。閥341被設(shè)置在蓋34上，其提供了在組裝阻尼器之后用氣體填充氣體補(bǔ)償室14。

顯然，根據(jù)本發(fā)明的阻尼器可容納兩個液壓止擋件，液壓止擋件中的每一個在阻尼器的壓縮側(cè)和回彈側(cè)均設(shè)置有附加的塑料活塞。

圖3例示了在壓縮沖程期間設(shè)置有包括附加彈簧83的液壓回彈止擋件的雙管阻尼器1c的另一實(shí)施方式。彈簧83的一端附接至活塞桿引導(dǎo)件6，并且在回彈沖程結(jié)束時(shí)，彈簧83能夠在與次級活塞82的前表面接合之后產(chǎn)生附加阻尼力。顯然，隨著回彈沖程行程的進(jìn)一步增加，該力基本上線性地增加。

如上文和下文使用的，術(shù)語“前”意指次級活塞組件8與管的收窄區(qū)段31接合的一側(cè)，而術(shù)語“后”意指次級活塞組件8的與前側(cè)軸向相反的一側(cè)。類似地，術(shù)語“接合沖程”表示在此期間次級活塞組件可進(jìn)入管3的收窄區(qū)段31中的阻尼器的該沖程，而術(shù)語“分離沖程”表示與接合沖程相反的沖程。

如圖所示，次級活塞82下方的工作流體的壓力迫使其在遠(yuǎn)離保持環(huán)81的環(huán)形卡扣凹部52中上滑，從而在次級活塞82的后表面與保持環(huán)81的前表面之間形成高度為h的環(huán)形通道84。因此，工作流體從回彈腔室11自由地流過該環(huán)形通道84并且進(jìn)一步流過由次級活塞82的徑向內(nèi)表面87限定的徑向內(nèi)軸向通道822(參見圖10)到達(dá)管3的收窄區(qū)段31，如虛線箭頭所例示。

圖4例示了在回彈沖程期間設(shè)置有包括附加緩沖器85的液壓回彈止擋件8的雙管阻尼器1d的另一實(shí)施方式。緩沖器85附接至活塞桿引導(dǎo)件6并且能彈性地變形，因此在回彈沖程結(jié)束時(shí)能夠在與次級活塞82的前表面接合之后產(chǎn)生附加的阻尼力，以保護(hù)塑料次級活塞82免受損壞。

顯然，如圖2所示，為了生成并調(diào)節(jié)附加阻尼力產(chǎn)生的特性，可以采用活塞82的徑向外部通道821以及橫跨管3的錐形區(qū)段32設(shè)置的軸向槽321兩者。然而在這種情況下，應(yīng)當(dāng)例如通過使活塞桿5的軸向凹部接合次級活塞82的適當(dāng)突出部(圖中未示出)來阻擋次級活塞82在活塞桿5上的旋轉(zhuǎn)。

圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10所示的次級活塞82的實(shí)施方式設(shè)置有五個等角間隔開的徑向外部通道821和五個等角間隔開的徑向內(nèi)部通道822。

在該實(shí)施方式中，徑向外部通道821具有拱形溝道的形式，并且它們在與活塞82的軸線垂直的平面中的橫截面從沿著活塞82長度的某一點(diǎn)開始向其前側(cè)逐漸增加，從而為次級活塞組件8提供方便調(diào)諧的參數(shù)。當(dāng)次級活塞82進(jìn)入管3的收窄區(qū)段31時(shí)，徑向外部通道821的該橫截面最大，為工作流體的流動提供基本較小的限制。隨著次級活塞82進(jìn)一步進(jìn)入收窄區(qū)段31，該橫截面減小，并且因此阻尼力變得更高，直到工作流體的流動僅可以流過次級活塞82的外表面(現(xiàn)在沒有徑向外部通道821)與收窄區(qū)段31的內(nèi)表面之間的窄環(huán)形槽時(shí)的那一點(diǎn)。在該點(diǎn)上，流動受限，并且因此阻尼力顯然是最高的。

次級活塞82還設(shè)置有凸形引導(dǎo)表面823，該凸形引導(dǎo)表面823在進(jìn)入管的收窄區(qū)段31的同時(shí)提供對活塞82的引導(dǎo)，并且補(bǔ)償其可能的徑向不耐性(intolerance)，關(guān)于活塞82在活塞桿5上的自由滑動移動，必須提供活塞82與活塞桿5之間的一些環(huán)形間隙。

在該實(shí)施方式中，徑向內(nèi)部通道822還形成為拱形溝道，但它們的橫截面在其長度上基本上是相同的，并且通道822由徑向內(nèi)部橋826界定。

在活塞82的后側(cè)，橋826突出進(jìn)入內(nèi)部腔室825并且由能夠?qū)U5接合在桿5的環(huán)形卡扣凹部52中的至少一個鎖定機(jī)構(gòu)824而終止。在示例性實(shí)施方式中，鎖定機(jī)構(gòu)824包括能在環(huán)形凹部52內(nèi)軸向地滑動的多個鉤824。鉤824的后表面為大致錐形，而前表面基本上垂直于阻尼器和活塞桿5軸線。這樣的成形有利于在將活塞桿5組裝到阻尼器1的內(nèi)部之前將活塞82定位在活塞桿5上方。鉤824的后錐形表面可在內(nèi)部腔室825的內(nèi)部屈曲，從而允許將活塞82簡單地向下拉過活塞桿5，直到鉤824接合凹部52?；钊?2向下或者在接合沖程期間的進(jìn)一步滑動移動被保持環(huán)阻止，而鉤824的與阻尼器活塞桿5軸線垂直的前表面防止活塞82在液壓止擋接合沖程期間向上滑動。

如圖1和圖4所示，在接合期間，在阻尼器回彈沖程的這種情況下，次級活塞組件8可經(jīng)由錐形區(qū)段32進(jìn)入管3的收窄區(qū)段31。在該沖程期間，保持環(huán)81推動次級活塞82并且阻擋徑向內(nèi)部通道822的入口。

另一方面，在圖2和圖3所示的分離沖程期間，工作流體的壓力將次級活塞82推離保持環(huán)81，從而允許流體基本上不受限制地流過由此形成的環(huán)形通道84和徑向內(nèi)部通道822。

本發(fā)明的上述實(shí)施方式僅僅是示例性的。附圖不一定按比例繪制，并且一些特征可能被夸大或最小化。然而，這些及其它因素不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制本發(fā)明的精神，其旨在的保護(hù)范圍在所附權(quán)利要求書中指出。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2016年5月11日提交的序列號為62/334,601且名稱為“hydraulicdamperwithahydraulicstoparrangement”的美國臨時(shí)專利申請以及2017年4月13日提交的序列號為15/487,370且名稱為“hydraulicdamperwithahydraulicstoparrangement”的美國正式專利申請的權(quán)益，這兩個專利申請的全部公開通過引用合并于此。