减震器基部阀组件的制作方法

1.本公开整体涉及用于车辆悬架系统的阻尼器，并且更具体地涉及具有液压压缩止动件的阻尼器。


背景技术：

2.本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且不一定构成现有技术。
3.一般来讲，阻尼器用于吸收和耗散车辆悬架系统的撞击和回弹移动，并且保持车辆的轮胎与地面接触。阻尼器通常安装在弹簧旁边(作为独立的减震器)或安装在弹簧内(作为螺旋弹簧与减震器同心的减震支柱组件的一部分)，并且放置在前悬架系统和后悬架系统中。阻尼器通过上部安装件附接到车辆的框架构件或其它簧载部件，并且通过下部安装件附接到悬架构件或悬架的其它非簧载部件。
4.常规液压阻尼器包括用作液压缸的压力管。活塞可滑动地设置在压力管内，其中活塞将压力管的内部分成两个流体室。活塞杆连接到活塞并且延伸出压力管的一个端部，其中该活塞杆适于附接到车辆的簧载部件或非簧载部件。压力管的相对的两端部适于附接到车辆的其它簧载部件或非簧载部件。通常结合在活塞内的第一阀调系统用于在阻尼器的延伸(即，回弹冲程)期间产生阻尼负载。通常结合在单管阻尼器中的活塞内以及双管阻尼器中的基部阀组件中的第二阀调系统用于在阻尼器的压缩冲程期间产生阻尼力。
5.许多液压阻尼器包括被设计成防止活塞和活塞杆在压缩冲程结束时突然停止的特征结构。在一些情况下，当活塞和活塞杆到达压缩冲程结束时，使用简单的缓冲器来缓冲活塞和活塞杆。已经开发出更复杂的压缩止动件，其利用液压柱塞通过增加(即，斜升)作用于活塞上的阻尼力来减慢压缩冲程结束时活塞和活塞杆的移动。向被动阻尼器添加液压压缩止动件通常需要对阻尼器的结构以及制造和组装过程进行显著改变或修改。因此，仍然需要改进的液压压缩止动件，该液压压缩止动件可更容易地结合到现有被动阻尼器设计中，而不需要对阻尼器进行显著改变或修改。


技术实现要素：

6.本部分提供本公开内容的总体概述，并且并非是本发明的完整范围或其所有特征的完整公开。
7.根据本公开的一个方面，提供了一种阻尼器，该阻尼器具有压力管、活塞、液压压缩止动组件和基部阀组件。压力管在第一压力管端部与第二压力管端部之间纵向延伸。活塞以滑动接合布置在压力管内部以用于在完全延伸位置与完全压缩位置之间运动。活塞将压力管分成第一工作室和第二工作室，并且联接到活塞杆。液压压缩止动组件定位在第二工作室中。液压压缩止动组件包括套筒和柱塞，套筒从基部阀组件延伸以限定套筒腔，柱塞从活塞和/或活塞杆延伸。
8.液压压缩止动组件的套筒被设计成接收柱塞，其中当活塞接近完全压缩位置时，柱塞以滑动接合用套筒腔接收。基部阀组件定位在第二压力管端部处并且包括一个或多个
吸入通路和吸入阀。吸入阀被构造为单向阀，该单向阀允许流体通过一个或多个吸入通路在一个方向上流动到套筒腔中。
9.根据本公开的另一方面，基部阀组件包括第一基部阀部分和第二基部阀部分。第一基部阀部分部分地接收在套筒腔和第二基部阀部分中，第二基部阀部分部分地接收在第二压力管端部中。根据本公开的另一个方面，阻尼器包括围绕压力管环形延伸的储备管。这种布置产生贮存器室，该贮存器室径向定位在储备管与压力管之间。根据本公开的此方面，基部阀组件包括一个或多个压缩通路和一个或多个吸入通路。基部阀组件还包括压缩阀，压缩阀被构造为单向阀并且允许流体通过压缩通路在仅一个方向上从第二工作室流动至贮存器室。基部阀组件还包括吸入阀，吸入阀被构造为单向阀并且允许流体通过吸入通路在仅一个方向上从贮存器室流动至套筒腔。
10.在传统的液压压缩止动设计中，在柱塞中需要通道和/或阀调以防止在回弹冲程期间柱塞在套筒腔中的液压锁定。有利地，本文所述的阻尼器设计消除了对柱塞中的此类通道和/或阀调的需要，因为基部阀组件包括集成的吸入阀以在回弹冲程期间向套筒腔供应流体。
附图说明
11.将容易理解本发明的其他优点，因为当结合附图考虑时，通过参考以下具体实施方式将更好地理解本发明的其他优点，其中：
12.图1是包括根据本公开的原理的液压阻尼器或减震器的示例性车辆的侧透视图；
13.图2是根据本公开的教导内容构造的具有液压压缩止动组件和基部阀组件的示例性阻尼器的侧剖视图；
14.图3是图1所示的示例性阻尼器的液压压缩止动组件和基部阀组件的侧透视图；
15.图4是图1所示的示例性阻尼器的液压压缩止动组件和基部阀组件的分解透视图；
16.图5是图1所示的示例性阻尼器的基部阀组件的顶部透视图；
17.图6是图1所示的示例性阻尼器的基部阀组件的底部透视图；
18.图7是图5所示的基部阀组件的示例性第一基部阀部分的顶部透视图；
19.图8是图5所示的基部阀组件的示例性第一基部阀部分的底部透视图；
20.图9是图5所示的基部阀组件的示例性第二基部阀部分的顶部透视图；
21.图10是图5所示的基部阀组件的示例性第二基部阀部分的底部透视图；
22.图11是图1所示的示例性阻尼器的放大侧透视图，其中液压压缩止动组件的柱塞和套筒不接合；
23.图12是图1所示的示例性阻尼器的放大侧透视图，其中液压压缩止动组件的柱塞和套筒以滑动接合示出；
24.图13是根据本公开的教导内容构造的具有液压压缩止动组件和基部阀组件的另一个示例性阻尼器的侧剖视图；并且
25.图14是图13所示的示例性阻尼器的液压压缩止动组件和基部阀组件的侧透视图。
具体实施方式
26.参考附图，其中贯穿若干视图，类似的数字指示对应的部件，示出了阻尼器20。
27.现在将参考附图更全面地描述示例性实施方案。提供了示例性实施方案，使得本公开内容将是彻底的，并且将充分地将范围传达给本领域的技术人员。阐述了众多具体细节(诸如特定部件、装置和方法的示例)以提供对本公开内容的实施方案的彻底理解。对于本领域技术人员来说显而易见的是，不需要采用特定的细节，示例性实施方案可以许多不同的形式来体现，并且这两者不应该被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中，未详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构以及众所周知的技术。
28.本文所用的术语仅用于描述特殊的示例性实施方案的目的，并不旨在是限制性的。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”也可以旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地说明。术语“包含”、“包括”和“具有”是包含性的，因此指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。除非被具体地标识为执行顺序，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行。还应当理解，可以采用附加的或代替性的步骤。
29.当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合到另一元件或层”、“连接到另一元件或层”或“联接到另一元件或层”时，其可直接在另一元件或层上、直接接合到另一元件或层、直接连接到另一元件或层或直接联接到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到另一元件或层”、“直接连接到另一元件或层”或“直接联接到另一元件或层”时，可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如，“在
……
之间”与“直接在
……
之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或多个的任何和所有组合。
30.尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。除非上下文明确指明，否则当用于本文时，术语诸如“第一”、“第二”和其他数值并不意味着序列或顺序。因此，在不脱离示例性实施方案的教导内容的情况下，下文所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
31.为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语(诸如“内部”、“外部”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等)来描述如图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。除了图中所描绘的取向之外，空间相对术语可以旨在涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件然后将被取向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方的取向两者。该装置可以其他方式被取向(旋转90度或以其他方向取向)，并且本文所用的空间相对描述符被相应地解释。
32.现在参见图1，车辆10包括后悬架12、前悬架14和车身16。后悬架12具有横向延伸的后车轴组件(未示出)，车辆10的后轮18安装到该后车轴组件。后车轴组件通过一对阻尼器20和一对螺旋形盘簧22操作性地连接到车身16。类似地，前悬架14包括横向延伸的前车轴组件(未示出)，车辆10的前轮24安装到该前车轴组件。前车轴组件通过第二对阻尼器26和一对螺旋形盘簧28操作性地连接到车身16。阻尼器20、26阻尼车辆10的非簧载部分(例
如，前车轴组件和后车轴组件)和簧载部分(例如，车身16)的相对运动。虽然已将车辆10描述为具有前车轴组件和后车轴组件的客车，但是阻尼器20、26可与其他类型的车辆或机器一起使用，或者可用于其他类型的应用中，诸如结合了独立前悬架系统和/或独立后悬架系统的车辆。此外，如本文所用的术语“阻尼器”意指一般的减震器和减震器系统，并且因此将包括麦弗逊悬架(macpherson struts)。还应当理解，本主题公开的范围旨在包括独立式阻尼器20和盘绕式阻尼器26。
33.参考图2，阻尼器20包括压力管30、活塞32、活塞杆34、储备管36和基部阀组件38。活塞组件32可滑动地设置在压力管30内，并且将压力管30分成第一工作室46和第二工作室48。密封件49设置在活塞32和压力管30之间，以允许活塞32相对于压力管30滑动移动而不产生过度摩擦力以及将第一工作室46相对第二工作室48密封。活塞杆34在第一活塞杆端部35和第二活塞杆端部37之间延伸。活塞杆34附接(即，联接)至活塞32。活塞杆34延伸穿过第一工作室46并穿过杆导向组件50。因此，第一活塞杆端部35始终定位在压力管30的外部。活塞杆密封件51密封杆导向组件50和活塞杆34之间的界面。
34.第一活塞杆端部35适于固定到车辆的簧载部件或非簧载部件(未示出)。因为活塞杆34仅延伸穿过第一工作室46而不延伸穿过第二工作室48，因此活塞32(在图11和图12中示出)相对于压力管30的延伸运动和压缩运动导致第一工作室46中移位的流体量与第二工作室48中移位的流体量相比的差异。移位的流体的量的差异被称为“杆体积”，并且在延伸运动期间，其流动通过基部阀组件38。在活塞32相对于压力管30的压缩运动期间，活塞32内的阀调62允许流体从第二工作室48流动至第一工作室46，同时流体流的“杆体积”流动通过基部阀组件38。
35.基部阀组件38定位在阻尼器20的基部端部27处，并且控制流体在第二工作室48与贮存器室52之间的流动，该基部端部适于固定到车辆的簧载部件或非簧载部件(未示出)，贮存器室径向定位在压力管30与储备管36之间。当阻尼器20沿长度延伸时，由于杆体积而在第二工作室48中需要附加体积的流体，并且流体将通过基部阀组件38从贮存器室52流动至第二工作室48。当阻尼器20的长度压缩时，由于杆体积，必须从第二工作室48中移除过量的流体。因此，流体将通过基部阀组件38从第二工作室48流动至贮存器室52。
36.活塞32包括活塞体60、第一压缩阀组件62、第一延伸阀组件64和螺母66。螺母66螺纹连接到活塞杆34上以将第一压缩阀组件62、活塞体60和第一延伸阀组件64固定到活塞杆34。活塞体60限定第一多个压缩通道68和第一多个延伸通道70。
37.压力管30具有圆柱形形状，其围绕阻尼器轴线82环向延伸并且在第一压力管端部84和第二压力管端部86之间纵向延伸。第一压力管端部84与杆导向组件50配合，并且基部阀组件38与第二压力管端部86配合。应当理解，当本文使用术语“纵向”和“纵向地”时，它们意在描述基本上平行于阻尼器轴线82的结构、维度、方向或移动。
38.虽然图2中示出了双管阻尼器20，但应当理解，本公开同样适用于单管阻尼器。此类单管阻尼器缺乏图2中所示的储备管36。作为非限制性示例，本文讨论的液压压缩止动组件88可以适于并且安装在美国专利号9,533,538(其也被转让给tenneco operating automotive co.,inc.)中所述的单管阻尼器中。
39.另外参考图3和图4，阻尼器20包括定位在第二工作室48内部的液压压缩止动组件88。液压压缩止动组件88包括套筒90和柱塞92。柱塞92被布置成与套筒90滑动接合，并且因
此可以在完全延伸位置(其中柱塞92在套筒90外部，如图11所示)与完全压缩位置(其中柱塞92在套筒90内部，如图12所示)之间运动(即，滑动)。
40.液压压缩止动组件88的套筒90定位在第二压力管端部86的内部。套筒90在第一套筒端部96和第二套筒端部98之间纵向延伸。第二套筒端部98邻近第二压力管端部86定位，而第一套筒端部96更靠近活塞32定位。如下面将更详细地解释的，套筒90在第二套筒端部98处安装在基部阀组件38上。这消除了通过焊接和/或辅助部件支撑套筒90的需要。套筒90限定套筒腔100，套筒腔在第一套筒端部96处打开并且通过基部阀组件38在第二套筒端部98处闭合。液压压缩止动组件88的套筒90同心地定位在压力管30内，使得环形沟道102径向限定在套筒90与压力管30之间。任选地，液压压缩止动组件88可包括定心环104，该定心环安装到第一套筒端部96并从第一套筒端部径向向外延伸。定心环104被布置成与压力管30接触并且包括允许流体流入和流出套筒90与压力管30之间的环形沟道102的一个或多个环孔106。
41.液压压缩止动组件88的柱塞92通过螺母108安装到第二活塞杆端部37。位于活塞杆34上方的间隔件110将柱塞92保持远离活塞32的预定纵向距离。套筒腔100被构造成当柱塞92接近完全压缩位置时，接收与套筒90滑动接合的柱塞92。任选地，柱塞92可包括一个或多个柱塞通路112和柱塞阀114。柱塞阀114被构造为单向阀，当柱塞92在压缩冲程期间接收在套筒腔100中时，该单向阀允许流体通过柱塞通路112在一个方向上从套筒腔100流动至第二工作室48。因此，可以以弹簧盘叠堆或盘叠堆的形式提供的柱塞阀114可以用于提供任选的吹出功能，其中当套筒腔100中的压力超过柱塞阀114的断裂压力时，柱塞阀114将打开。
42.基部阀组件38包括一个或多个吸入通路116和一个或多个压缩通路118。基部阀组件38还包括吸入阀120和压缩阀122。吸入阀120被构造为单向阀，该单向阀允许流体通过基部阀组件38中的吸入通路116在仅一个方向上从贮存器室52流动至套筒腔100。压缩阀122被构造为单向阀，该单向阀允许流体通过基部阀组件38中的压缩通路118在仅一个方向上从环形沟道102流动至贮存器室52。
43.另外参考图5至图10，在所示实施方案中，基部阀组件38包括部分地接收在套筒腔100中的第一基部阀部分124和部分地接收在第二压力管端部86中的第二基部阀部分126。第一基部阀部分124和第二基部阀部分126是通过销128保持在一起的单独部件。
44.如图7和图8最佳所示，第一基部阀部分124包括一个或多个吸入通道130和一个或多个沟道132，该一个或多个沟道不被布置成与吸入通道130流体连通。第一基部阀部分124具有面向套筒的表面134和第一配合表面136。第一基部阀部分124的面向套筒的表面134包括第一肩部138，第一肩部被构造成压配合到第二套筒端部98中。吸入通道130从面向套筒的表面134延伸穿过第一基部阀部分124到达第一配合表面136，并且布置在围绕第一销孔140的周向间隔开的位置处。第一基部阀部分124中的沟道132沿第一配合表面136布置并且向其打开。第一基部阀部分124中的沟道132不向面向套筒的表面134打开。第一基部阀部分中的沟道132在吸入通道130之间周向间隔开，并且定位在第一销孔140的径向外侧。
45.如图9和图10最佳所示，第二基部阀部分126包括一个或多个吸入孔口142和一个或多个压缩孔口144，该一个或多个压缩孔口不被布置成与吸入孔口142流体连通。第二基部阀部分126具有面向基部端部的表面146和第二配合表面148。第二基部阀部分126的面向
基部端部的表面146面向阻尼器20的基部端部27。第二基部阀部分126的第二配合表面148包括第二肩部150，该第二肩部被构造成压配合到第二压力管端部86中。吸入孔口142和压缩孔口144从面向基部端部的表面146延伸穿过第二基部阀部分126到达第二配合表面148，并且布置在围绕第二销孔152的周向间隔开的位置处。第二基部阀部分126中的压缩孔口144也定位在吸入孔口142的径向内侧。第二基部阀部分还包括多个腿部154，该多个腿部沿着面向基部端部的表面146在周向间隔的位置处布置，使得沿着面向基部端部的表面146限定一个或多个凹口156。当基部阀组件38安装在阻尼器20中时，第二基部阀部分126的腿部154接触基部端部27并限定其间的端腔158(参见图2)。因此，第二基部阀部分126中的凹口156沿着面向基部端部的表面146布置并且向其打开，并且被布置成与吸入孔口142和压缩孔口144流体连通。
46.当组装基部阀组件38时(图5和图6)，销128被接收在第一销孔140和第二销孔152中，并且因此将第一基部阀部分124和第二基部阀部分126与以邻接关系布置的第一配合表面136和第二配合表面148一起保持。第一基部阀部分124中的吸入通道130被布置成与第二基部阀部分126中的吸入孔口142流体连通，以限定通过基部阀组件38的吸入通路116。第一基部阀部分124中的沟道132被布置成与第二基部阀部分126中的压缩孔口144流体连通，以限定通过基部阀组件38的压缩通路118。基部阀组件38的吸入阀120包括弹簧盘叠堆160，该弹簧盘叠堆打开和闭合第一基部阀部分124中的吸入通道130。基部阀组件38的压缩阀122包括盘叠堆162，该盘叠堆打开和闭合第二基部阀部分126中的压缩孔口144。
47.液压压缩止动组件88的套筒90可任选地包括彼此纵向间隔开的多个孔口164，使得当柱塞92从完全延伸位置运动到完全压缩位置时，在套筒腔100与套筒90和压力管30之间的环形沟道102之间传送流体的孔口164的数量减少。这在柱塞92滑动经过孔口164时发生，从而在柱塞92接近完全压缩位置时留下越来越少的与套筒腔100流体连通的孔口164。当柱塞92接近完全压缩位置时，可用于将流体从液压室110传送到第二工作室48的孔口164的数量的减少增加了流量限制，并且产生阻尼力的渐进式增加。
48.本文所述的液压压缩止动组件88通过在阻尼器20的压缩冲程结束时液压地产生附加阻尼力来减小传递到车身的端部止动负载以改善乘坐舒适度。有利的是，本文所述的液压压缩止动组件88的特定构型可以低成本构造，并且可安装在常规的被动阻尼器中，而不需要对阻尼器的结构或对制造和组装过程进行显著改变或修改。然后，在阻尼器20在组装线上组装期间，可将预组装套筒90和基部阀组件38压配合到第二压力管端部86中。
49.图11示出了当液压压缩止动组件88的柱塞92和套筒90未接合时阻尼器20的操作，而图12示出了当柱塞92已经接收在液压压缩止动组件88的套筒90中时阻尼器20的操作。在图11和图12中，在压缩和回弹/延伸冲程期间的流体流动以虚线示出。如基部阀组件38的吸入阀120所允许的，在回弹冲程期间，流体经由基部阀组件38中的吸入通路116从贮存器室52流动至套筒腔100。如基部阀组件38上的压缩阀122所允许的，在压缩冲程期间，流体从第二工作室48流动到套筒90与压力管30之间的环形沟道102中，然后经由基部阀组件38中的压缩通路118流动到贮存器室52上。
50.参考图13和图14，示出了另一个示例性阻尼器20'，其具有另选配置的液压压缩止动组件88'。图13和图14所示的阻尼器20'的元件中的许多元件与图2至图12所示的阻尼器20的元件相同，并且因此共享相同的参考标号。图13和图14中新的、不同的或已修改的元件
用参考标号标记，其中在附图标号之后已附加撇号(')注释。
51.如图13所示，阻尼器20'包括不含孔口、通道或沟道的实心柱塞92'。在传统的液压压缩止动设计中，在柱塞中需要通道和/或阀调以防止在回弹冲程期间柱塞在套筒腔中的液压锁定。实心柱塞92’的制造和组装不太复杂，因此降低了成本并且还可以降低噪声，因为较少的吸入可以转换为较少的噪声产生。图13和图14中所示的液压压缩止动组件88'还包括具有内部表面170'的套筒90'，该内部表面具有一个或多个纵向凹槽172'，该一个或多个纵向凹槽允许流体在柱塞92'接收在套筒90'内部时流入和流出套筒腔100。换句话说，当柱塞92'接收在套筒90'内部时，纵向凹槽172'允许围绕柱塞92'的外部的有限流体流动。如图13和图14所示，纵向凹槽172'可以任选地在从第一套筒端部96'运动到第二套筒端部98’的横截面上减小(即，深度和/或宽度的减小)，以限制流动并增加由于柱塞92'接近基部阀组件38(处于完全压缩位置)而由液压压缩止动组件88'产生的阻尼力。应当理解，本文所描述的阻尼器20'可以在柱塞92'中没有孔口、通道或沟道，因为基部阀组件38包括在回弹冲程期间向套筒腔100供应流体的集成的吸入通路116和吸入阀120，并且因为流体可以在压缩冲程期间流动通过纵向凹槽172'并且因此围绕柱塞92'流动。
52.鉴于以上教导内容，本公开的许多其他修改和变型是可能的，并且可以在所附权利要求的范围内以不同于具体描述方式的其他方式来实践。