阅读说明：本技术 液压阻尼器组件 (Hydraulic damper assembly ) 是由 D·J·卡斯普里兹克 W·J·朗达克 于 2020-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种液压阻尼器组件。一种包括限定流体腔室的主管的液压阻尼器组件。外管绕主管延伸,限定了在该主管与外管之间的补偿腔室。位于主管中的主活塞将流体腔室分成压缩腔室和回弹腔室。活塞杆联接至主活塞。位于压缩腔室中的底阀联接至主管。位于压缩腔室中的液压压缩止动件包括附加活塞、插入件以及固定构件。附加活塞联接至主活塞。位于压缩腔室中的插入件联接至底阀。插入件具有主区段和末端区段。末端区段的外径小于主区段的外径。(The invention provides a hydraulic damper assembly. A hydraulic damper assembly includes a main tube defining a fluid chamber. An outer tube extends around the main tube defining a compensation chamber between the main tube and the outer tube. A main piston located in the main tube divides the fluid chamber into a compression chamber and a rebound chamber. The piston rod is coupled to the main piston. A base valve located in the compression chamber is coupled to the main pipe. A hydraulic compression stop located in the compression chamber includes an additional piston, an insert, and a fixed member. The additional piston is coupled to the main piston. An insert located in the compression chamber is coupled to the base valve. The insert has a main section and a tip section. The outer diameter of the end section is smaller than the outer diameter of the main section.)

液压阻尼器组件

技术领域

本发明总体上涉及一种用于车辆的液压阻尼器组件。

背景技术

包括液压压缩止动件(“HCS”)的液压阻尼器组件在本领域中已知用于在压缩冲程期间在活塞杆行程的预定区段上产生附加的阻尼力。PCT专利公开WO2019167006中公开了一种这样的液压阻尼器组件。

在已知的解决方案中，可以通过将具有恒定壁厚度的***件的简单管状端部区段压到固定构件的头部上来将HCS的***件压配合到固定构件上。为了获得压配合连接所需的密封性(leakproofness)，必须实现相对较高的连接过盈度(紧密度)，该相对较高的连接过盈度在压配合处理期间可能损坏头部。此外，压缩腔室内部的***件的存在会影响工作液体通过压缩腔室的流动。

发明内容

本发明提供了一种液压阻尼器组件，该液压阻尼器组件使HCS对通过液压阻尼器组件的压缩腔室的工作液体的流动的影响最小化。本发明还提供了一种包括HCS的液压阻尼器组件，该HCS在***件与头部之间具有改善的压配合连接，从而对通过通过底阀的工作液体的流动产生最小的限制。

本发明的一个方面提供了一种液压阻尼器组件。所述液压阻尼器组件包括主管，所述主管沿着中心轴线延伸，限定了用于容纳工作流体的流体腔室。外管绕所述主管延伸，限定了在所述主管与所述外管之间延伸的补偿腔室。主活塞位于所述主管中，将所述流体腔室分成压缩腔室和回弹腔室。活塞杆延伸到所述主管中并且联接至所述主活塞，用于使所述主活塞在压缩冲程与回弹冲程之间移动。底阀位于所述压缩腔室中并且联接至所述主管，用于控制在所述压缩腔室与所述补偿腔室之间的工作流体流动。液压压缩止动件位于所述压缩腔室中，用于在所述压缩冲程期间提供附加的阻尼力。所述液压压缩止动件包括附加活塞和***件。所述附加活塞联接至所述主活塞，用于与所述主活塞一起在所述压缩冲程与所述回弹冲程之间移动。所述***件位于所述压缩腔室中，联接至所述底阀。所述***件具有主区段和末端区段。所述末端区段位于所述固定构件附近。所述主区段与所述末端区段流体连通。所述末端区段的外径小于所述主区段的外径。

本发明的另一方面提供了一种液压阻尼器组件。所述液压阻尼器组件包括主管，所述主管沿着中心轴线延伸，限定了用于容纳工作流体的流体腔室。外管绕所述主管延伸，限定了在所述主管与所述外管之间延伸的补偿腔室。主活塞位于所述主管中，将所述流体腔室分成压缩腔室和回弹腔室。活塞杆延伸到所述主管中并且联接至所述主活塞，用于使所述主活塞在压缩冲程与回弹冲程之间移动。底阀位于所述压缩腔室中并且联接至所述主管，用于控制在所述压缩腔室与所述补偿腔室之间的工作流体流动。液压压缩止动件位于所述压缩腔室中，用于在所述压缩冲程期间提供附加的阻尼力。所述液压压缩止动件包括附加活塞、***件和固定构件。所述附加活塞联接至所述主活塞，用于与所述主活塞一起在所述压缩冲程与所述回弹冲程之间移动。所述固定构件位于所述主管与所述底阀之间，用于将所述底阀联接至所述主管。所述***件位于所述压缩腔室中，联接至所述固定构件。所述固定构件包括头部，所述头部从所述固定构件向外并且沿着所述中心轴线朝向所述主活塞延伸。所述***件的所述末端区段包括朝向所述中心轴线径向向内延伸的内凸缘。所述内凸缘限定了用于容纳所述头部以建立压配合接合的安装开口。

附图说明

将容易理解本发明的其它优点，这是因为通过参考以下结合附图考虑的详细说明，本发明的其它优点将变得更好理解，其中：

图1是包括根据本发明的实施方式构造的液压阻尼器组件的车辆的局部视图；

图2是根据本发明的实施方式构造的液压阻尼器组件的横截面视图；

图3是底阀的立体图以及***件压配合到液压压缩止动件的固定构件上的横截面立体图；

图4是底阀的立体图，包括压配合到液压压缩止动件的固定构件上的***件；

图5是根据本发明的实施方式构造的***件的横截面视图；以及

图6a至图6f例示了制造***件的工艺。

具体实施方式

参照附图，其中，贯穿全部这些视图，相同的附图标记表示对应的部件，图1例示了根据本发明的实施方式构造的液压阻尼器组件1，该液压阻尼器组件1联接至车辆底盘101。液压阻尼器组件1可以使用顶部安装件102和多个螺钉103联接至车辆底盘101，其中，多个螺钉103沿着顶部安装件102的上表面的周边设置。顶部安装件102联接至螺旋弹簧104和液压阻尼器组件1的活塞杆5。液压阻尼器组件1的外管2可以联接至支撑车轮106的转向节105。

图2例示了根据本发明的实施方式构造的双管式阻尼器1(也称为液压阻尼器组件1)。液压阻尼器组件1包括外管2和主管3。主管3沿着中心轴线A延伸并且限定了用于容纳粘性工作流体的流体腔室11、12。与主管3径向间隔开的外管2沿着主管延伸并且限定了在主管3与外管2之间延伸的补偿腔室13。位于主管3中的主活塞4将流体腔室11、12分成压缩腔室12和回弹腔室11。活塞杆5通过活塞杆引导件6延伸到主管3中。活塞杆引导件6联接至主管3的一端，其中，活塞杆5的位于流体腔室11、12中的一端联接至主活塞4，并且活塞杆5的另一端延伸至液压阻尼器组件1的外部。活塞杆5使主活塞4在压缩冲程与回弹冲程之间移动。在压缩冲程期间，活塞杆5和主活塞4在流体腔室11、12中远离活塞杆引导件6轴向地移动。在回弹冲程期间，活塞杆5和主活塞4在流体腔室11、12中朝向活塞杆引导件6轴向地移动。

液压阻尼器组件1包括联接在主管3的另一端处的底阀7。主活塞4与主管3的内表面滑动配合，将主管3的流体腔室11、12分成回弹腔室11和压缩腔室12。回弹腔室11在主活塞4与活塞杆引导件6之间延伸。压缩腔室12在主活塞4与底阀7之间延伸，其中，底阀7限制压缩腔室12与补偿腔室13之间的工作流体流动。

根据本发明的实施方式，主活塞4可以设置有回弹阀41和压缩阀42。回弹阀41和压缩阀42可以包括可偏转的或浮动的盘的堆叠，可选地由弹簧偏置，用于控制工作流体响应于主活塞4沿着中心轴线A的轴向移动而在回弹腔室11与压缩腔室12之间通过主活塞4的流动。另外，底阀7可以设置有回弹阀71和压缩阀72，用于在液压阻尼器组件1的回弹冲程和压缩冲程期间分别控制在附加补偿腔室13与压缩腔室12之间通过的工作流体的流动。应当理解，主活塞4的回弹阀41和压缩阀42和底阀7的回弹阀71和压缩阀72可以提供可以用于成形液压阻尼器组件1的期望的被动(passive)特性的设计参数。

液压阻尼器组件1包括位于压缩腔室中的液压压缩止动件8，用于在压缩冲程结束时提供附加的阻尼力，以避免主活塞4突然停止。如图3至图5中最佳示出的，液压压缩止动件8包括***件81、固定构件82和附加活塞83。

如图5中最佳示出的，***件81具有大致管状形状并且限定了沿着中心轴线A延伸的内腔室813。内腔室813与压缩腔室12流体连通，用于在压缩冲程期间容纳附加活塞83。内腔室813在进入点与终点(end point)之间延伸。在内腔室813的进入点附近，***件81的内表面限定了多个凹槽814，该多个凹槽814沿着***件81的内表面朝向终点延伸。根据本发明的实施方式，多个凹槽814包括六个凹槽，该六个凹槽围绕中心轴线等角度地布置并且彼此间隔开，用于允许工作液体在压缩冲程期间离开内腔室813。随着凹槽814沿着中心轴线A延伸，凹槽814的深度也减小。因此，随着凹槽814的深度减小，阻尼力增大。在横截面视图中，***件81的内表面在进入点附近具有锥形区段811，随后是筒形区段812。根据本发明的实施方式，锥形区段811可以包括具有不同倾斜角度的两个锥形子区段811a、811b。应当理解，锥形区段811有助于并将附加活塞83引导到内腔室813中。另外，应当理解，这种成形与凹槽814一起提供了阻尼力的平滑构建。

根据本发明的实施方式，***件81具有小于主管3的内径的外径Dm、Dd。因此，***件81和主管3限定了位于***件81的外表面与主管3的内表面之间的轴向环形通道。轴向环形通道31允许工作液体在压缩冲程和回弹冲程期间通过底阀7在压缩腔室12与补偿腔室13之间绕***件81流动。

根据本发明的实施方式，除了锥形区段811之外，内腔室813的内径Dv可以沿着内腔室813的大约整个长度L是恒定的。在锥形区段811处，内径朝向内腔室813的进入点逐渐增大。

根据本发明的实施方式，***件81可以包括主区段815和末端区段816。末端区段816位于底阀7附近。主区段815与末端区段816流体连通。主区段具有外径Dm和从内腔室813的进入点延伸的长度Lm。末端区段816具有从内腔室813的终点延伸的外径Dd，其中，末端区段816的外径Dd小于主区段815的外径Dm。

固定构件82位于主管3与底阀7之间，用于将底阀7联接至主管3。根据本发明的实施方式，固定构件82可以由烧结钢制成并且可以具有大于或等于300Mpa的抗拉强度(Rm)、大于或等于250Mpa的屈服强度(Re)以及至少为51HRB的B级洛氏硬度。固定构件82可以包括筒形主体821。头部822从固定构件82向外并且沿着中心轴线A朝向主活塞4延伸。固定构件82限定了位于补偿腔室13中并且与补偿腔室13流体连通的腔体。腔体具有(present)用于容纳底阀7的内筒形表面823，其中，底阀7通过压配合抵靠内筒形表面823而联接至固定构件82。筒形主体821具有外筒形表面824，该外筒形表面824绕筒形主体821延伸，易于压配合抵靠主管3以将固定构件82固定至主管3。固定构件82限定了多个轴向通道825，该多个轴向通道825延伸穿过固定构件82，在压缩冲程和回弹冲程期间通过底阀7实现压缩腔室12与补偿腔室13之间的流体连通。根据本发明的实施方式，多个轴向通道825包括八个轴向通道825，该八个轴向通道825绕中心轴线A彼此等角度地间隔开并且延伸穿过固定构件82。

在内腔室813的终点处，***件81包括朝向中心轴线A径向向内延伸的内凸缘817。内凸缘817限定了安装开口8171，其中，***件81密封地压配合抵靠固定构件82的头部822，例如将***件81压配合到固定构件82的头部822上。随后，将底阀7压配合到固定构件82的腔体的内筒形表面823中。然后，固定构件82的外筒形表面824被压配合进主管3中。应当理解，根据本发明的实施方式，代替联接至固定构件82，***件81可以直接联接至底阀7而无需与主管3的任何直接连接。另外，根据本发明的实施方式，代替固定构件82，头部822可以从底阀7向外延伸，用于容纳***件81的内凸缘817。

根据本发明的实施方式，安装开口8171的直径Df小于固定构件82的头部822的直径Dh。具体地，安装开口8171的直径Df与头部822的直径Dh之差可以在0.01mm至0.5mm的范围内。另外，内凸缘817的高度Hf大于头部822的高度Hh，其中，内凸缘817的高度Hf与头部822的高度Hh之比(Hf:Hh)可以小于2。有利地，相对于头部822的高度Hh增加内凸缘817的高度Hf可以在内凸缘817与头部822之间提供附加密封。在主区段815与末端区段816之间，可以形成中间区段818，其中，末端区段816的外径朝向主区段815逐渐增大。

此外，在组装时，内凸缘817提供抵靠头部822的附加压配合力，从而产生附加的密封力。在压缩冲程期间，通过附加活塞83抵靠内凸缘817的内表面F产生附加流体压力。附加的密封力改善了内凸缘817的外前表面与固定构件82的筒形主体821之间的密封。因此，为了获得***件81与固定构件82之间的所需的密封性，可以采用相对较低的过盈度(紧密度)，从而大大降低了在压配合***件81的处理期间损坏头部822的风险。

为了获得内凸缘817对***件81与头部822之间的密封性的优化的积极影响，以及过盈度(紧密度)的可能减小，根据本发明的实施方式，安装开口8171的直径Df可以满足下式：

其中，Df是安装开口8171的直径；

Dv是***件81的内径；

Dm是***件81的主区段815的外径；

a＝1.1至1.6；并且

b＝1.0至1.5，其中，b*Dv＜a*Dm。

根据本发明的实施方式，安装开口8171的直径Df可以满足下式：

其中，Df是安装开口8171的直径；

Dv是***件81的内径；

Dm是所述***件81的主区段815的外径；

a＝1.1至1.6；并且

b＝1.0至1.5，其中，b*Dv＜a*Dm。

根据本发明的实施方式，***件81的内径Dv可以满足下式：

其中，Dv是***件81的内径；

Dd是末端区段816的外径；

Dm是***件81的主区段815的外径；

a＝1.1至1.6；并且

b＝1.0至1.5，其中，b*Dv＜a*Dm。

根据本发明的实施方式，***件81的内径Dv可以具有由下式限定的最大值：

其中，Dvmax是***件81的内径的最大值；

Dd是末端区段816的外径；

Dm是***件81的主区段815的外径；

a＝1.1至1.6；并且

b＝1.0至1.5，其中，b*Dv＜a*Dm。

根据本发明的实施方式，安装开口8171的直径Df可以具有由下式限定的最小值：

其中，Dfmin是安装开口8171的直径的最小值；

Dv是***件81的内径；

Dm是所述***件81的主区段815的外径；

a＝1.1至1.6；并且

b＝1.0至1.5，其中，b*Dv＜a*Dm。

根据本发明的实施方式，内凸缘817的内表面F的最大表面积可以由下式限定，以获得由凸缘817生成的最大附加压配合力，进而改善凸缘817的外前表面与固定构件82的筒形主体821之间的密封：

其中，Fmax是内凸缘817的内表面F的最大表面积；

Dvmax是***件81的内径的最大值；并且

Dfmin是安装开口8171的直径的最小值。

活塞杆5包括将附加活塞83联接至活塞杆5的延伸部51。根据本发明的实施方式，附加活塞83可以包括座831、开口(split)密封环832和螺母833。开口密封环832的直径与***件81的内腔室813的直径相对应。螺母833具有施加扭矩的六角形表面，使得螺母833能够紧固在活塞杆延伸部51的螺纹突起511的外螺纹上，并因此用于将附加活塞83的所有部件联接至活塞杆5。在活塞杆延伸部51联接至活塞杆5的情况下，附加活塞83可以与主活塞4一起沿着中心轴线A轴向移动。应当理解，附加活塞组件83的外径小于主管3的直径，从而在附加活塞组件83位于主管3内时使得工作液体自由流动。

开口密封环832在座831与螺母833之间宽松地设置在座831上方，以限定在座831与密封环832的径向内表面之间延伸的环形通道。在压缩冲程和回弹冲程期间，附加活塞83在***件81的内腔室813内移动时，密封环832提供密封。

应当理解，***件81的末端区段816的外径Dd的减小增大了固定构件82的轴向通道825附近的轴向环形通道31的横截面积，从而大大减小或完全消除了由于使用具有恒定外径的***件81而引起的对底阀7的工作液体流动限制。具有减小的直径Dd的末端区段816的长度Ld越大，工作液体流动限制的减小越大。然而，末端区段816的长度Ld的可能延伸受到所需的***件强度参数的限制以及受到凹槽814的所需几何形状的限制(因为凹槽814在***件81的长度Lg上不仅沿着整个主区段815延伸，而且还部分地延伸到末端区段816中，其中凹槽814的底部中心线相对于液压阻尼器组件1的中心轴线A以角度α倾斜)。因此，根据本发明的实施方式，***件81的末端区段816的长度Ld可以满足下式：

其中，L是***件81的长度；

Lg是多个凹槽814中的最长凹槽814的长度；

α是多个凹槽814中的一凹槽的底部中心线的倾斜角度；

Dv是***件81的内径；

Dm是***件81的主区段815的外径；

Dd是末端区段816的外径；

a＝1.1至1.6；并且

b＝1.0至1.5，其中，b*Dv＜a*Dm。

图6a至图6f例示了液压压缩止动件8的***件81的制造工艺。如图6a至图6f中最佳示出的，该制造工艺是使用两个拉削模具93、94与校准芯轴91配合进行的。根据本发明的实施方式中，校准芯轴91具有收窄端部区段911和主区段912。收窄端部区段911的总长度至少是***件81的内凸缘817的所需高度。另外，校准芯轴91的收窄端部区段911的直径与内凸缘817的安装开口8171的所需直径Df相对应。收窄端部区段911逐步地转变成主区段912，其中，主区段912的外部形状与***件81的内腔室813的所需内部形状相对应。换句话说，主区段912具有恒定的直径，该直径与***件81的内腔室813的内径Dv相对应。在主区段912的外表面上，在其上形成多个凸台(protuberance)913，用于在***件81的内腔室813中形成多个凹槽814。校准芯轴91的主区段912终止于锥形区段914，用于形成***件81的内腔室813的锥形区段811。

如图6a中最佳示出的，第一拉削模具93具有限定圆形的拉削成形孔的大致筒形形状。第一拉削模具93的圆形拉削成形孔的直径与***件81的末端区段816的所需的减小的外径Dd相对应。如图6d中最佳示出的，第二拉削模具94具有限定圆形的拉削成形孔的大致筒形形状。第二拉削模具94的圆形拉削成形孔的直径与***件81的主区段815的所需的主外径Dm相对应。

如图6a中最佳例示的，首先将预成型管81a(也称为“毛坯”)***筒形校准芯轴91上方。预成型管81a由绕筒形校准芯轴91延伸的环92支撑。根据本发明的实施方式，预成型管81a可以由钢制成(优选具有以下参数：Rm≥250Mpa、Re≥195Mpa、A5≥35％)。如图6b和图6c中最佳例示的，第一拉削模具93朝向环92轴向移动，从而将预成型管81a压靠在筒形校准芯轴91上，用于形成具有减小的外径的末端区段816。凸缘817绕筒形校准芯轴91的收窄端部区段911和内壳体813的底部延伸，其中凹槽814的下部位于筒形校准芯轴91的主区段912的末端部分周围。在该第一拉削操作期间，沿着所形成的具有减小的外径的末端区段816的最大预成型管横截面面积减小(也称为“琢边(draft)”)的百分比值至多为约0.6。另外，应当理解，末端区段816的琢边可以比凸缘817的琢边大至少0.05。如图6d和图6e中最佳例示的，第二拉削模具94用于形成具有主外径的主区段815和内腔室表面几何形状的其余部分，其中，凹槽814和锥形区段811的其余部分最后成形以形成***件81。因此，在第二拉削操作之后，如图6f中所呈现的，筒形校准芯轴91缩回穿过环92，其中***件81抵靠在环92上。

本发明的以上实施方式仅是示例性的。附图不一定按比例绘制，并且某些特征可能被放大或最小化。然而，这些因素和其它因素不应视为限制本发明的精神，所附权利要求中指出了本发明的预期保护范围。