本實用新型涉及減振器技術領域,尤其涉及一種減振裝置及汽車。
背景技術:
減振器主要用來抑制彈簧吸震后反彈時的震蕩及來自路面的沖擊。通常,通過限制減振器工作行程,可以限制懸架下跳行程,同時在極限工況下,減小懸架下跳極限時所受的沖擊,改善舒適性,也能夠保護懸架構件。
現(xiàn)有減振器中通常采用拉伸限位塊限制減振器的拉伸行程。具體的,現(xiàn)有的一種雙筒式減振器如圖1所示,包括:活塞桿1、導向座2、油封3、內筒4、外筒5、拉伸限位塊6、活塞閥組件7、底閥8、上頂蓋9、彈簧托盤10、下支架組成11。拉伸限位塊6設置于活塞桿1的預定位置,當減振器拉伸時,拉伸限位塊6隨活塞桿1向上運動,當拉伸限位塊觸及導向座2下端時,活塞桿1到達拉伸極限,從而限制減振器拉伸時的工作行程。
現(xiàn)有減振器的拉伸限位塊一般由相對較硬的合成材料制成,工作行程較短,壓縮時吸收的能量較小,懸架下跳極限工況下沖擊較大,影響整車舒適性。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種減振裝置及汽車,以增大的工作減振器拉伸時的行程,可吸收較大的沖擊能量,可有效減小懸架下跳極限工況下所受的沖擊,在不影響操控性的同時,提高整車舒適性。
本實用新型的一個方面是提供一種減振裝置,包括:減振缸體,在所述減振缸體內設有活塞桿和活塞閥組件,所述活塞閥組件固定在所述活塞桿的底端,且所述活塞閥組件上部的所述減振缸體形成一個減振腔;所述活塞桿的頂端由所述減振缸體頂部開口伸出;在所述活塞桿外側、且在所述減振腔內設有活塞環(huán),所述活塞環(huán)用于在所述活塞桿處于第一位置時,將所述減振腔分割為互不連通的第一腔和第二腔,并通過所述第一腔和第二腔的壓力限制所述活塞桿移動至第二位置,所述第二位置為所述活塞桿的拉伸行程的終止位置。
進一步的,所述減振缸體的內壁包括由頂至底依次排列的第一柱狀段、第二導向段和第三柱狀段,所述第一柱狀段的內徑小于所述第三柱狀段,所述第二導向段的內徑由頂部至底部逐漸增加;所述活塞環(huán)的外壁直徑與所述第一柱狀段配合。
進一步的,所述第一位置為所述第一柱狀段向所述第二導向段的過渡處。
進一步的,所述第二導向段的表面上形成有節(jié)流槽。
進一步的,所述節(jié)流槽數(shù)量為多個,所述節(jié)流槽的橫截面沿第二導向段從上至下的方向上逐漸增大。
可選的,所述減振缸體包括外缸體,所述外缸體具有柱狀的內壁;所述外缸體的頂部套嵌有內缸體,所述內缸體的內壁包括所述第一柱狀段和第二導向段,所述外缸體未被所述內缸體覆蓋的內壁形成所述第三柱狀段。
可選的,所述活塞環(huán)的外壁與所述減振腔的內壁相貼合,且所述第一位置為所述活塞環(huán)距離所述減振腔頂部第一距離處;所述第一腔內預設有壓力介質。
進一步的,所述活塞桿上固定設置有支撐環(huán),所述活塞環(huán)套設在所述活塞桿上,且抵靠在所述支撐環(huán)的頂端面上。
進一步的,所述活塞環(huán)為橡膠環(huán)。
本實用新型的另一個方面是提供一種汽車,包括懸掛系統(tǒng),所述懸掛系統(tǒng)包括彈簧,以及如上所述的減振裝置,所述減振裝置通過彈簧托盤與所述彈簧連接。
本實用新型提供的減振裝置及汽車,通過在活塞桿上特定位置設置活塞環(huán),實現(xiàn)了在活塞桿拉伸至第一位置時將減振腔分割為互不連通的第一腔和第二腔,并通過活塞環(huán)隨活塞桿的動態(tài)移動促使第一腔和第二腔的壓力變化,直至兩腔壓力與活塞桿所受拉力達到一個平衡狀態(tài)時,將活塞桿限制在拉伸行程的終止位置,即第二位置。與現(xiàn)有技術中在活塞桿上設限位塊的方案相比,可更加靈活的設計減振裝置的工作行程,也能進一步增加行程,可吸收較大的沖擊能量,有效的減小了懸架下跳極限工況下所受的沖擊,在不影響操控性的同時,提高整車舒適性;同時,還能避免拉伸限位塊碎裂造成活塞閥組件的堵塞、使減振器失效,延長了減振裝置的使用壽命。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中,類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中,各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。
圖1為現(xiàn)有技術中減振器的剖面結構示意圖;
圖2為本實用新型一實施例提供的減振裝置的局部剖面結構示意圖;
圖3為本實用新型另一實施例提供的減振裝置的局部剖面結構示意圖;
圖4為圖3所示的減振裝置中內缸體的剖面結構示意圖。
具體實施方式
需要注意的是,除非另有說明,本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本實用新型所屬領域技術人員所理解的通常意義。
在本申請的描述中,需要理解的是,術語“上”、“下”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是兩個以上,除非另有明確具體的限定。
減振裝置主要用來抑制彈簧吸震后反彈時的振蕩及來自路面的沖擊。在經(jīng)過不平路面時,雖然吸震彈簧可以過濾路面的震動,但彈簧自身還會有往復運動,而減振裝置就是用來抑制這種彈簧跳躍的。
圖2為本實用新型一實施例提供的減振裝置的局部剖面結構示意圖。如圖2所示,本實施例提供的減振裝置,包括:減振缸體100,在減振缸體100內設有活塞桿200和活塞閥組件,活塞閥組件固定在活塞桿200的底端,且活塞閥組件上部的減振缸體100形成一個減振腔;活塞桿200的頂端由減振缸體100頂部開口伸出;在活塞桿200外側、且在減振腔內設有活塞環(huán)300,活塞環(huán)300用于在活塞桿200處于第一位置時,將活塞腔分割為互不連通的第一腔101和第二腔102,并通過第一腔101和第二腔102的壓力限制活塞桿200移動至第二位置,第二位置為活塞桿200的拉伸行程的終止位置。
減振裝置安裝于懸掛系統(tǒng)上,通過彈簧托盤與懸掛系統(tǒng)上的彈簧連接,通常減振裝置下端通過支架與車橋連接,減振裝置的活塞桿200與車架連接。減振裝置內的活塞閥組件將減振裝置內腔室分為兩個腔室,當路面不平時,車橋和車架相對上下運動,從而帶動活塞桿及其上的活塞閥組件上下移動,減振裝置內腔室的減振介質便反復地從一個腔室經(jīng)過活塞閥組件上的不同的孔隙流入另一個腔室內,從而產(chǎn)生阻尼力以衰減由彈簧引起的振動。
其中,當車架與車橋相互靠近時,彈簧壓縮,減振裝置處于壓縮行程,即活塞桿向下運動,在壓縮行程中,減振裝置阻尼力較小,以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用,緩和沖擊;當車架與車橋相互遠離時,彈簧拉伸,減振裝置處于拉伸行程,即活塞桿向上運動,在拉伸行程中,減振裝置阻尼力應大,迅速減振。
具體地,本實施例中,減振缸體100可以為中空的柱狀體,且減振缸體頂部具有開口。在減振腔內設有活塞桿200和活塞閥組件,活塞閥組件固定在活塞桿200的底端;活塞桿200的頂端由減振缸體100的頂部開口伸出;通常減振缸體100頂部還設置有導向器、油封及上頂蓋等,導向器起到對活塞桿徑向的限位,對活塞桿進行導向防止其搖晃,油封和上頂蓋則起到密封的作用?;钊y組件將減振缸體100內腔分為兩個腔室,而本實用新型中的所述的減振腔指的是活塞閥組件上方腔室,即由減振缸體100、活塞閥組件、活塞桿200及減振缸體100頂部的導向器、油封等形成的腔室,該腔室內充滿減振介質。
活塞環(huán)300設置在減振缸體100內、且位于活塞桿200外側,當活塞桿200受外力進行拉伸運動時,活塞環(huán)300隨活塞桿200拉伸,當活塞桿200處于至第一位置時,活塞環(huán)300將減振腔分割為互不連通的第一腔101和第二腔102,使第一腔101內充滿壓力介質;當活塞桿200繼續(xù)拉伸時,通過活塞環(huán)300對第一腔101內的壓力介質施加壓力,壓力介質被壓縮產(chǎn)生靜壓力,并將靜壓力傳遞給減振缸體,同時將減振缸體的反作用力傳遞給活塞環(huán)300,且隨著活塞桿200繼續(xù)拉伸,活塞環(huán)300繼續(xù)向壓力介質施加壓力,壓力介質靜壓力增大,活塞環(huán)300受到的反作用力隨之增大;如此進行直至活塞環(huán)300受到的反作用力與活塞桿200所受拉力及第二腔102內壓力的和平衡時,活塞桿200無法繼續(xù)拉伸,此時活塞桿200所處位置為第二位置,即為活塞桿200的拉伸行程的終止位置。其中,第一腔101內的壓力介質為減振裝置的減振介質,可以為液壓油或氣體。本實施例的減振裝置,可以為單筒減振裝置或雙筒減振裝置,均可實現(xiàn)上述的拉伸行程的限位,在此不做限定。
本實施例提供的減振裝置,通過在活塞桿200上特定位置設置活塞環(huán)300,實現(xiàn)了在活塞桿200拉伸至第一位置時將減振腔分割為互不連通的第一腔101和第二腔102,并通過活塞環(huán)隨活塞桿的動態(tài)移動促使第一腔101和第二腔102的壓力變化,直至兩腔壓力與活塞桿所受拉力達到一個平衡狀態(tài)時,將活塞桿200限制在拉伸行程的終止位置(即第二位置)。與現(xiàn)有技術中在活塞桿上設限位塊的方案相比,可更加靈活的設計減振裝置的工作行程,也能進一步增加行程,可吸收較大的沖擊能量,有效的減小了懸架下跳極限工況下所受的沖擊,在不影響操控性的同時,提高整車舒適性;同時,還能避免拉伸限位塊碎裂造成活塞閥組件的堵塞、使減振器失效,延長了減振裝置的使用壽命。
優(yōu)選地,在本實施例中,減振缸體100的內壁包括由頂至底依次排列的第一柱狀段、第二導向段和第三柱狀段,第一柱狀段的內徑小于第三柱狀段,第二導向段的內徑由頂部至底部逐漸增加;活塞環(huán)300的外壁直徑與第一柱狀段配合。此時,第一位置可為第一柱狀段向第二導向段的過渡處。
在本實施例中,減振缸體100的內壁分為三段,在減振裝置拉伸階段,活塞環(huán)300隨活塞桿200運動,依次經(jīng)由第三柱狀段及第二導向段到達第一柱狀段,活塞環(huán)300在第二導向段將更多的減振介質逐步擠壓進入第一柱狀段,當活塞環(huán)300到達第一柱狀段時即將第一柱狀段密封,從而形成第一腔101,使第一腔101內壓力介質與第二導向段及第三柱狀段內減振介質不流通。在減振裝置壓縮階段,活塞環(huán)300隨活塞桿200運動,由第一柱狀段經(jīng)由第二導向段向第三柱狀段運動,由于第二導向段的內徑由頂部至底部逐漸增加,因此,第一腔101內的壓力介質與第二導向段及第三柱狀段內減振介質流通,避免第一腔101仍保持密封,從而減振裝置壓縮階段的行程;同時,減振介質的流通可以使第一腔101內的熱量得以散失,防止減振裝置溫度過高。
進一步的,第二導向段的表面上形成有節(jié)流槽500。
在本實施例中,第二導向段的表面上設有節(jié)流槽500,在活塞環(huán)300從第三柱狀段向第一柱狀段運動時,通過節(jié)流槽500對減振介質節(jié)流,可使減振裝置拉伸限位較為柔性的介入,提高整車舒適性。
進一步的,節(jié)流槽500數(shù)量為多個,節(jié)流槽500的橫截面沿第二導向段從上至下的方向上逐漸增大。在本實施例中,節(jié)流槽500數(shù)量及不同的節(jié)流槽500截面積,可影響減振介質的流量,因此,通過控制節(jié)流槽500數(shù)量及節(jié)流槽500截面積,以調節(jié)和控制減振裝置在拉伸限位時的柔性程度。在活塞環(huán)300從第三柱狀段向第一柱狀段運動時,活塞環(huán)300上方減振介質通過活塞環(huán)300與第二導向段間的縫隙流向活塞環(huán)300下方,節(jié)流槽500的橫截面沿第二導向段從上至下的方向上逐漸增大,即當活塞環(huán)300越靠上時,運動相同距離,從活塞環(huán)300上方向活塞環(huán)300下方排出的減振介質越少,從而使活塞環(huán)越來越緩慢的進入第一柱狀段,可使減振裝置拉伸限位更為柔性的介入,進一步提高整車舒適性。其中,節(jié)流槽500橫截面的形狀可為三角形、矩形和拋物線形等,具體不做限制。
本實施例中,減振缸體100的內壁的第一柱狀段、第二導向段和第三柱狀段,可通過如下方式實現(xiàn),如圖3所示,在本實施例中,減振缸體100包括外缸體110,外缸體110具有柱狀的內壁;外缸體110的頂部套嵌有內缸體120,內缸體120的內壁包括第一柱狀段和第二導向段,外缸體110未被內缸體120覆蓋的內壁形成第三柱狀段。其中,內缸體120的剖面結構如圖4所示。
在本實施例中,減振缸體100由外缸體110和套嵌的內缸體120構成,內缸體120的內壁包括第一柱狀段和第二導向段,外缸體110未被內缸體120覆蓋的內壁形成第三柱狀段,從而形成上述實施例中的減振缸體100的三段式內壁。具體的,減振裝置頂部設置的用于對活塞桿200導向的導向器的下端設置卡接槽,內缸體120與卡接槽卡接,內缸體120的外壁與外缸體110上端內壁貼合,當活塞桿200帶動活塞環(huán)300運動到內缸體120的第一柱狀段向第二導向段的過渡處時,由內缸體120第一柱狀段內壁、導向器下表面、活塞桿200外表面及活塞環(huán)300上表面形成第一腔101。內缸體120可直接安裝于現(xiàn)有減振器中,即可在現(xiàn)有減振器的減振缸體100中形成三段式內壁,同時,在現(xiàn)有減振器的活塞桿200上安裝活塞環(huán)300,即可實現(xiàn)本實用新型中對拉伸行程的限位。進一步的,可在內缸體120第二導向段上設置節(jié)流槽500。當然,內缸體120并不僅限于通過與導向器卡接槽卡接固定,也可采用其他固定連接方式。本實施例的減振缸體由外缸體110頂部套嵌內缸體120來形成,可以在現(xiàn)有減振器中直接進行改造,增設內缸體120及活塞環(huán)300即可,不需要更換減振器,節(jié)約了成本。
減振缸體100的內壁并不限于由第一柱狀段、第二導向段和第三柱狀段的三段式結構。在本實用新型另一實施例提供的減振缸體中,與前述實施例不同的是,減振缸體100可以采用內徑不變的柱狀腔體,此時,活塞環(huán)300的外壁與減振腔的內壁可以處處相貼合,且第一位置為活塞環(huán)300距離減振腔頂部第一距離處;第一腔101內預設有壓力介質。
在本實施例中,減振腔為上下內徑一致的柱狀腔體,活塞環(huán)300的外壁與減振腔的內壁相貼合,且第一位置為活塞環(huán)300距離減振腔頂部第一距離處;第一腔101內預設有壓力介質。當活塞桿200拉伸時,活塞桿200帶動活塞環(huán)300壓縮第一腔101內預設的壓力介質,壓力介質所受壓力逐步增大,當達到力學平衡時,活塞桿200到達拉伸行程的終止位置。同樣,當活塞桿200處于壓縮狀態(tài)時,活塞桿200帶動活塞環(huán)300拉伸第一腔101內預設的壓力介質,壓力介質所受拉力逐步增大,當達到力學平衡時,活塞桿200到達壓縮行程終止位置。通過本實施例的減振裝置,可實現(xiàn)同時對活塞桿200拉伸行程和壓縮行程的限位。其中,預設的壓力介質可與減振介質相同,也可以與減振介質不同。例如第一腔內壓力介質為氣體,而減振介質為液壓油,由于氣體易壓縮和膨脹,因此第一腔內采用氣體作為壓力介質可增大減振裝置的工作行程。
進一步的,本實施例中,減振腔的內壁上還可設置節(jié)流槽500,節(jié)流槽500可沿著減振腔柱狀腔體軸向設置,節(jié)流槽500的頂端位置為第一位置,由于活塞環(huán)300的外壁與減振腔的內壁貼合,當活塞環(huán)300處于節(jié)流槽處時,活塞環(huán)300上方的腔室可通過節(jié)流槽500與活塞環(huán)300下方腔室連通,活塞環(huán)300隨活塞桿200拉伸運動時,活塞環(huán)300上方的腔室內的壓力介質可通過節(jié)流槽500流入活塞環(huán)300下方的腔室。當活塞環(huán)300繼續(xù)向上運動,到達節(jié)流槽500的頂端位置時,此時活塞環(huán)300上方的腔室已無法通過節(jié)流槽500與活塞環(huán)300下方腔室連通,活塞環(huán)300將減振腔分割為互不連通的第一腔101和第二腔102,即該位置為第一位置;活塞桿200帶動活塞環(huán)300繼續(xù)拉伸時,通過活塞環(huán)300對第一腔101內壓力介質施加壓力,當達到第二位置時,達到受力平衡,活塞桿200無法繼續(xù)拉伸,則第二位置為所述活塞桿的拉伸行程的終止位置,從而實現(xiàn)限制活塞桿200的拉伸行程。
進一步的,在上述實施例中,活塞桿200上固定設置有支撐環(huán)400,活塞環(huán)300套設在活塞桿200上,且抵靠在支撐環(huán)400的頂端面上。
在本實施例中,通過活塞桿200上固定設置的支撐環(huán)400,在活塞桿200處于拉伸時帶動活塞環(huán)300隨活塞桿200運動,并在活塞桿200由第一位置移動到第二位置過程中,通過支撐環(huán)400向活塞環(huán)300施加壓力,以使活塞環(huán)300壓縮第一腔101內的壓縮介質。
進一步的,活塞環(huán)300為橡膠環(huán)。
在本實施例中,活塞環(huán)300采用橡膠環(huán),可實現(xiàn)橡膠環(huán)內壁與活塞桿200過盈配合,橡膠環(huán)外壁可與第一柱狀段內壁過盈配合,且橡膠環(huán)價格便宜,更方便更換。
進一步的,在活塞桿200與由減振缸體100頂部開口配合處可設置密封襯套,具體的,密封襯套可設置在導向器與活塞桿200接觸處,以保證第一腔101的密封。減振缸體100頂部還設置有油封、上頂蓋等,與現(xiàn)有減振器相同,此處不再贅述。
本實用新型的又一實施例提供一種汽車,包括懸掛系統(tǒng),懸掛系統(tǒng)包括彈簧,以及上述實施例中的減振裝置,減振裝置通過彈簧托盤與彈簧連接。
本實用新型提供的汽車,其懸掛系統(tǒng)中安裝有上述實施例中所提供的減振裝置,通過在活塞桿200上特定位置設置活塞環(huán)300,實現(xiàn)了在活塞桿200拉伸至第一位置時將減振腔分割為互不連通的第一腔101和第二腔102,并通過活塞環(huán)隨活塞桿的動態(tài)移動促使第一腔101和第二腔102的壓力變化,直至兩腔壓力與活塞桿所受拉力達到一個平衡狀態(tài)時,將活塞桿200限制在拉伸行程的終止位置(即第二位置)。與現(xiàn)有技術中在活塞桿上設限位塊的方案相比,可更加靈活的設計減振裝置的工作行程,也能進一步增加行程,可吸收較大的沖擊能量,有效的減小了懸架下跳極限工況下所受的沖擊,在不影響操控性的同時,提高整車舒適性;同時,還能避免拉伸限位塊碎裂造成活塞閥組件的堵塞、使減振器失效,延長了減振裝置的使用壽命。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。