CN113958640A - 一种减震器复原缓冲机构及减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减震器复原缓冲机构及减振器，通过设置上段直径较下段直径小的工作缸，以及弹簧下座的外壁与工作缸上段的内壁接触，活塞杆穿过弹簧上座、缓冲弹簧和弹簧下座后安装在工作缸中，缓冲弹簧和弹簧下座均能够沿着活塞杆的中心线方向移动，在弹簧下座的底面设置有节流槽，节流槽同时与弹簧下座的内壁和外壁连通，弹簧下座的外侧设计有环形槽，环形槽中安装有密封圈，密封圈与工作缸上段过盈配合，在弹簧下座下方的活塞杆上安装固定环这一核心技术方案，以及由该技术核心形成的减震器，避免固定环与缓冲弹簧或者橡胶缓冲块接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，提高车辆舒适性和操控性。
Description
技术领域
本发明属于减震器技术领域，具体涉及一种减震器复原缓冲机构及减振器。
背景技术
悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。
常规的汽车油液减震器复原端缓冲结构是靠导向器与缓冲弹簧或者橡胶缓冲块接触碰撞，缓冲弹簧或者橡胶缓冲块压缩变形来消减复原行程末端的能量，但是缓冲弹簧的刚度是线性的，橡胶缓冲块的变形量较小，当复原行程末端冲击较大或者很大时，缓冲弹簧和橡胶缓冲块不能完全吸收冲击能量，对导向器之间会出现刚性碰撞，产生很大的冲击，产生噪音，对车辆的舒适性和操控性造成影响。
发明内容
为克服上述存在之不足，本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种减震器复原缓冲机构及减振器，其通过减小油液流通的通道，增大油液流通的阻力，减小复原行程末端时减活塞杆的冲击能量，避免固定环与缓冲弹簧或者橡胶缓冲块接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性，可根据不同车型需求，调整该复原缓冲机构的结构，可以调节缓冲能量的变化速度和能量大小，能适应不同车型要求。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：提供一种减震器复原缓冲机构及减振器。包括工作缸、活塞杆、弹簧上座、缓冲弹簧、弹簧下座、固定环和复原阀系，工作缸上段直径较下段直径小，缓冲弹簧上方固定设置弹簧上座并在下端固定设置弹簧下座，弹簧上座与工作缸过盈配合固定在工作缸上端，弹簧下座的外壁与工作缸上段的内壁接触，活塞杆穿过弹簧上座、缓冲弹簧和弹簧下座后安装在工作缸中，缓冲弹簧和弹簧下座均能够沿着活塞杆的中心线方向移动，在弹簧下座的底面设置有节流槽，节流槽同时与弹簧下座的内壁和外壁连通，弹簧下座的外侧设计有环形槽，环形槽中安装有密封圈，密封圈与工作缸上段过盈配合，在弹簧下座下方的活塞杆上安装固定环，在活塞杆的下端末端安装复原阀系。
根据本发明所述的一种减震器复原缓冲机构及减振器，其进一步的优选技术方案是：在工作缸的上端设置有导向器，导向器过盈配合安装在工作缸上端，导向器对活塞杆起到引导作用。
根据本发明所述的一种减震器复原缓冲机构及减振器，其进一步的优选技术方案是：弹簧上座与导向器下端面贴合。
根据本发明所述的一种减震器复原缓冲机构及减振器，其进一步的优选技术方案是：工作缸分为上段和下段，工作缸上段直径小于下段直径，两段的中心线重合设置，且在连接处设置锥形面进行过渡连接。
根据本发明所述的一种减震器复原缓冲机构及减振器，其进一步的优选技术方案是：工作缸内径从小到大的过渡的锥形面的长度根据冲缓冲量的大小进行设定，过渡锥形面越短，缓冲冲量的变化量越快，过渡锥形面越长，缓冲冲量的变化量越慢。
根据本发明所述的一种减震器复原缓冲机构及减振器，其进一步的优选技术方案是：所述节流槽为连通弹簧下座的内壁和外壁的直槽，直槽沿弹簧下座的半径方向设置。
根据本发明所述的一种减震器复原缓冲机构及减振器，其进一步的优选技术方案是：所述节流槽的数量为一个或一个以上。
根据本发明所述的一种减震器复原缓冲机构及减振器，其进一步的优选技术方案是：所述节流槽的横截面的形状为半圆形，直径与弹簧下座的表面重合。
根据本发明所述的一种减震器复原缓冲机构及减振器，其进一步的优选技术方案是：节流槽的数量和横截面积根据缓冲能量大小进行适应性的匹配。
一种具有减震器复原缓冲机构的减振器，其包括所述权利要求1-9中任一种复原缓冲机构构成的减振器。
相比现有技术，本发明的技术方案具有如下优点/有益效果：
1、该减震器复原缓冲机构，通过减小油液流通的通道，增大油液流通的阻力，减小复原行程末端时减活塞杆的冲击能量，避免固定环与缓冲弹簧或者橡胶缓冲块接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性。
2、可根据不同车型需求，调整该复原缓冲机构的结构，可以调节缓冲能量的变化速度和能量大小，能适应不同车型要求。
3、该复原液压减缓机构可根据不同需求调整不同的缓冲起始位置和状态进行相应的缓冲力，使得缓冲更加平稳，导向器、缓冲弹簧、固定环等部件受到的冲击力小，使用寿命更长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明一种减震器复原缓冲机构及减振器的结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图3是本发明一种减震器复原缓冲机构及减振器的复原缓冲状态的结构示意图。
图4是本发明一种减震器复原缓冲机构及减振器的弹簧下座结构示意图。
图5是本发明一种减震器复原缓冲机构及减振器的弹簧下座的正视图。
图6是现有的减振器结构示意图。
图中标记分别为：1.活塞杆 2.导向器 3.工作缸 301.工作缸上段 302.工作缸下段 303.过渡锥形面 4.弹簧上座 5.缓冲弹簧 6.弹簧下座 601.节流槽 602.环形槽 7.密封圈 8.固定环 9.复原阀系。
具体实施方式
为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。
实施例：
如图1所示，一种减震器复原缓冲机构及减振器。包括工作缸3、活塞杆1、弹簧上座4、缓冲弹簧5、弹簧下座6、固定环8和复原阀系9，工作缸上段301直径较下段直径小，缓冲弹簧5上方固定设置弹簧上座4并在下端固定设置弹簧下座6，缓冲弹簧5和弹簧上座4、弹簧下座6是通过过盈配合组合在一起的，弹簧上座4与工作缸3过盈配合固定在工作缸3上端，弹簧下座6的外壁与工作缸上段301的内壁接触，与工作缸下段302直径较大部分的内壁没有接触，活塞杆1穿过弹簧上座4、缓冲弹簧5和弹簧下座6后安装在工作缸3中，缓冲弹簧5和弹簧下座6均能够沿着活塞杆1的中心线方向移动，在弹簧下座6的底面设置有节流槽601，节流槽601同时与弹簧下座6的内壁和外壁连通，弹簧下座6的外侧设计有环形槽602，环形槽602中安装有密封圈7，密封圈7设置在弹簧下座6和工作缸3之间，与工作缸3内径较大区域无接触，与工作缸3内径较小区域形成过盈配合，在弹簧下座6下方的活塞杆1上安装固定环8，在活塞杆1的下端末端安装复原阀系9。活塞杆1的中下部设置有固定环8，固定环8随活塞杆1可进行轴向运动，在复原行程进入缓冲区域时会与弹簧下座6底面接触；在活塞杆1的末端有复原阀系9，复原阀系9设置在固定环8的下方，与工作缸3内壁接触，通过往复运动产生产生阻尼力。常规油液减振器的缓冲原理是靠导向器2与缓冲弹簧5或者橡胶缓冲块接触碰撞，缓冲弹簧5或者橡胶缓冲块压缩变形来消减复原行程末端的能量，当复原行程末端冲击较大或者很大时，会对减震器产生很大的冲击和噪音，对车辆的舒适性和操控性造成较大影响。而本方案的复原缓冲机构可以根据车型的具体情况，通过改变减震器复原缓冲机构，调整通过该机构的油液压力和油液体积，在复原行程末端时，避免固定环8与缓冲弹簧5或橡胶缓冲块接触时产生较大的冲击，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性。活塞杆1的中下部设置有固定环8，固定环8随活塞杆1可进行轴向运动，在复原行程进入缓冲区域时会与弹簧下座6底面接触；
在工作缸3的上端设置有导向器2，导向器2过盈配合安装在工作缸3上端，导向器2对活塞杆1起到引导作用，并且导向器2保证对活塞杆1的密封等作用。弹簧上座4与导向器2下端面贴合，充分利用工作缸3的空间，也对弹簧上座4起到一定的支撑作用。
工作缸3分为上段和下段，工作缸上段301直径小于下段直径，两段的中心线重合设置，且在连接处设置锥形面进行过渡连接。工作缸3内径从小到大的过渡锥形面303可根据冲缓冲量的大小进行设定，过渡锥形面303越短，缓冲冲量的变化量越快，过渡锥形面303越长，缓冲冲量的变化量越慢。
所述节流槽601为连通弹簧下座6的内壁和外壁的直槽，直槽沿弹簧下座6的半径方向设置。所述节流槽601的数量至少有一个，节流槽601的数量不限定，可为多条，数量和横截面积可根据缓冲能量大小设定，所述节流槽601的横截面的形状为半圆形，直径与弹簧下座6的表面重合。节流槽601的数量和横截面积根据缓冲能量大小进行适应性的匹配。
所述弹簧下座6活动套装在活塞杆1上，弹簧下座6的内壁与活塞杆1之间具有间隙，该间隙用于通过溢流槽的液压油的流动。
在活塞杆1的末端有复原阀系9，复原阀系9设置在固定环8的下方，与工作缸3内壁接触，通过往复运动产生产生阻尼力。
常规油液减振器的缓冲原理是靠导向器2与缓冲弹簧5或者橡胶缓冲块接触碰撞，缓冲弹簧5或者橡胶缓冲块压缩变形来消减复原行程末端的能量，当复原行程末端冲击较大或者很大时，会对减震器产生很大的冲击和噪音，对车辆的舒适性和操控性造成较大影响。而本方案的复原缓冲机构可以根据车型的具体情况，通过改变减震器复原缓冲机构，调整通过该机构的油液压力和油液体积，在复原行程末端时，将纯粹的机械动作利用油液压力和油液体积变化进行抵消，避免固定环8与缓冲弹簧5或橡胶缓冲块接触时产生较大的冲击，避免压力波动，使复原行程末端平稳过渡，大大减少冲击力度，有利于提高车辆舒适性和操控性。
一种具有减震器复原缓冲机构的减振器，其包括所述权利要求1-9中任一种复原缓冲机构构成的减振器。
工作原理：活塞杆在工作缸中作轴向运动，固定环未与弹簧下座接触时该复原缓冲机构处于未工作状态，工作缸中的液压油能从弹簧下座和工作缸内壁之间流动。当活塞杆向上运动，由于活塞杆相对于工作缸产生向上的位移，工作缸内的液压油相对于活塞杆向下流动。当活塞杆向上运动到一定位置，固定环与弹簧下座接触后，由于活塞杆继续向上运动，缓冲弹簧压缩变形，弹簧下座与缓冲弹簧一起沿轴向向上运动，当弹簧下座逐渐从工作缸大直径部分运动到小直径部分，弹簧下座外周包裹的密封圈与工作缸内侧之间的间隙逐渐减小，上腔液压油的流通通道逐渐减小，流通的阻力增大，部分油液开始从弹簧下座和活塞杆之间的间隙经弹簧下座下端设置的节流槽通过流到固定环下端，由于液压油流通通道逐渐减小，流动的阻力逐渐增大，液压缓冲能力逐渐加强。当弹簧下座外周的密封圈与工作缸小直径端接触产生变形，完全堵死弹簧下座与工作缸内壁之间的液压油流通通道时，上腔液压油只能从弹簧下座与活塞杆之间的缝隙经弹簧下座下端设置的节流槽通过留到固定环下端，液压油流通阻力增大，上腔油液无法及时流入下腔，产生阻塞效果，该阶段液压缓冲力达到最大。直至缓冲弹簧完全被压缩，复原缓冲行程结束。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种减震器复原缓冲机构，其特征在于，包括工作缸、活塞杆、弹簧上座、缓冲弹簧、弹簧下座、固定环和复原阀系，工作缸上段直径较下段直径小，缓冲弹簧上方固定设置弹簧上座并在下端固定设置弹簧下座，弹簧上座与工作缸过盈配合固定在工作缸上端，弹簧下座的外壁与工作缸上段的内壁接触，活塞杆穿过弹簧上座、缓冲弹簧和弹簧下座后安装在工作缸中，缓冲弹簧和弹簧下座均能够沿着活塞杆的中心线方向移动，在弹簧下座的底面设置有节流槽，节流槽同时与弹簧下座的内壁和外壁连通，弹簧下座的外侧设计有环形槽，环形槽中安装有密封圈，密封圈与工作缸上段过盈配合，在弹簧下座下方的活塞杆上安装固定环，在活塞杆的下端末端安装复原阀系。
2.根据权利要求1所述的一种减震器复原缓冲机构，其特征在于，在工作缸的上端设置有导向器，导向器过盈配合安装在工作缸上端，导向器对活塞杆起到引导作用。
3.根据权利要求2所述的一种减震器复原缓冲机构，其特征在于，弹簧上座与导向器下端面贴合。
4.根据权利要求1所述的一种减震器复原缓冲机构，其特征在于，工作缸分为上段和下段，工作缸上段直径小于下段直径，两段的中心线重合设置，且在连接处设置锥形面进行过渡连接。
5.根据权利要求4所述的一种减震器复原缓冲机构，其特征在于，工作缸内径从小到大的过渡的锥形面的长度根据冲缓冲量的大小进行设定，过渡锥形面越短，缓冲冲量的变化量越快，过渡锥形面越长，缓冲冲量的变化量越慢。
6.根据权利要求1所述的一种减震器复原缓冲机构，其特征在于，所述节流槽为连通弹簧下座的内壁和外壁的直槽，直槽沿弹簧下座的半径方向设置。
7.根据权利要求1或6所述的一种减震器复原缓冲机构，其特征在于，所述节流槽的数量为一个或一个以上。
8.根据权利要求7所述的一种减震器复原缓冲机构，其特征在于，所述节流槽的横截面的形状为半圆形，直径与弹簧下座的表面重合。
9.根据权利要求8所述的一种减震器复原缓冲机构，其特征在于，节流槽的数量和横截面积根据缓冲能量大小进行适应性的匹配。
10.一种具有减震器复原缓冲机构的减振器，其特征在于，其包括所述权利要求1-9中任一种复原缓冲机构构成的减振器。
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