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可控伸缩减振器

阅读：974发布：2021-03-02

IPRDB可以提供可控伸缩减振器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且可控伸缩减振器，包括内层的工作缸、中间层的贮油缸、外层的外缸套、装在工作缸内的活塞、随活塞上下移动的活塞杆、位于工作缸顶/底端以连通或封闭工作缸与贮油缸的上/下电磁阀、位于上/下电磁阀与活塞之间的上/下单向阀、一端与贮油缸上端密封连接另一端与外缸套上端密封连接的减振弹簧，上/下单向阀通过开或关来连通或封闭贮油缸与工作缸的上/下腔体；外缸套下端被端盖封闭，活塞杆伸出下电磁阀且与端盖固定连接以带动外缸套上下移动。本发明的可控伸缩减振器结构简单，成本低，且性能可靠，可根据不同情况实现自由伸缩、只伸不缩、只缩不伸、不可伸缩四种工作状态，同时满足操纵稳定性和乘坐舒适性的要求。，下面是可控伸缩减振器专利的具体信息内容。

权利要求

1.可控伸缩减振器，其特征在于，包括内层的工作缸（10）、中间层的围住所述工作缸（10）的贮油缸（20）、外层的将所述贮油缸（20）包围在内的外缸套（30）、装在所述工作缸（10）内将工作缸（10）内部分为两个互不相通的上╱下腔体的活塞（80）、装在活塞（80）上随其上下移动的活塞杆（90）、分别位于所述工作缸（10）顶╱底端以通过通电或断电来连通或封闭所述工作缸（10）与贮油缸（20）之间油路的上╱下电磁阀（60/70）、分别位于上╱下电磁阀（60/70）与活塞（80）之间的上╱下单向阀（40/50）、一端与所述贮油缸（20）上端密封连接另一端与所述外缸套（30）上端密封连接的减振弹簧（100）；

所述上╱下电磁阀（60/70）为直动式电磁阀；

所述上╱下单向阀（40/50）通过开或关来连通或封闭所述贮油缸（20）与工作缸（10）上╱下腔体之间的油路；

所述外缸套（30）下端被端盖（200）封闭，所述活塞杆（90）伸出下电磁阀（70）且与所述端盖（200）固定连接以带动所述外缸套（30）上下移动。

2.根据权利要求1所述的可控伸缩减振器，其特征在于，所述活塞（80）与所述工作缸（10）间隙配合，其与活塞杆（90）为一体结构。

3.根据权利要求1所述的可控伸缩减振器，其特征在于，所述上╱下单向阀（40/50）包括密封垫座（41）、密封垫（42）和弹簧（43）所述密封垫座（41）包括圆柱部分和圆柱前端的法兰圈，所述密封垫（42）套在圆柱部分上且与法兰圈之间被弹簧（43）隔开。

4.根据权利要求3所述的可控伸缩减振器，其特征在于，所述上╱下电磁阀（60/70）包括电磁阀体（61）、线圈（62）、线圈骨架（63）、导磁柱（64）及电磁阀密封垫（65），所述电磁阀密封垫（65）盖在所述电磁阀体（61）的外侧端面上所述电磁阀体（61）内装有导磁柱（64），所述导磁柱（64）上的线圈骨架（63）上缠绕有所述线圈（62）。

5.根据权利要求4所述的可控伸缩减振器，其特征在于，所述导磁柱（64）和所述密封垫座（61）为一体结构。

6.根据权利要求4所述的可控伸缩减振器，其特征在于，所述电磁阀密封垫（65）和电磁阀体（61）之间装有弹簧，弹簧将所述电磁阀密封垫（65）与电磁阀阀体（61）外侧端面之间隔开。

7.根据权利要求4所述的可控伸缩减振器，其特征在于，所述电磁阀体（61）上绕其竖直中心线开设有上下贯通的通孔（610）和进油孔（440）。

8.根据权利要求7所述的可控伸缩减振器，其特征在于，所述瞳孔（610）一端被所述电磁阀密封垫垫（65）盖住，另一端与工作缸（10）连通；所述进有孔（440）一段被所述密封垫（42）封住，另一端与贮油缸（20）连通。

9.根据权利要求8所述的可控伸缩减振器，其特征在于，所述贮油缸（20）上端有与所述贮油缸（20）连通的气室所述气室为由转接环（21）和上端盖（23）二者所密封的空腔，且所述转接环（21）装配在所述贮油缸（20）上端圆周外表面上，所述上端盖（23）盖在所述转接环（21）上端并通过紧固螺圈（24）与转接环（21）密封连接。

10.根据权利要求9所述的可控伸缩减振器，其特征在于，所述转接环（21）的下端与外接环（22）的上端密封连接，所述外接环（22）的下端与减振弹簧（100）连接，依次相连接的所述转接环（21）、外接环（22）、减振弹簧（100）、外缸套（30）、端盖（300）和贮油缸（20）之间围成的空腔为密封空腔，内部为空气。

说明书全文

可控伸缩减振器

技术领域

[0001] 本发明涉及减振器，更具体地说，涉及一种可控伸缩减振器。

背景技术

[0002] 汽车已逐渐成为人们生活中的一部分，作为代步工具，人们希望汽车具有很好的乘坐舒适性，以减缓汽车行驶在不平路面上的颠簸，同时还希望汽车有很好的操纵稳定性，防止汽车在起步加速或减速制动及高速过弯时的车身倾斜摇晃，汽车悬架系统的优劣则担当着保障乘坐舒适性和操纵稳定性的重要角色。汽车悬架系统是连接车轮与车身的弹性结构，其主要部件之一为阻尼减振器。阻尼减振器与弹性原件配合，起着缓冲、减振和保持车身姿态平稳的作用，在汽车突然上、下运动或者急转、急停时其作用尤为明显。

[0003] 而需要说明的是，汽车的乘坐舒适性与操纵稳定性对汽车悬架的要求是矛盾的：一方面，舒适性要求悬架要软以减少汽车行驶在不平路面上的颠簸，这就要求悬架弹性刚度和搭配阻尼小；另一方面，稳定性要求悬架要硬以减少汽车在急转、急停和加速启动时车身倾斜摇晃，这就要求悬架弹性刚度和搭配阻尼大。一般汽车安装的是弹性和阻尼固定的被动悬架，只能在汽车设计时折中选择悬架的软硬以适应通常工况的一般要求。显然，舒适性和稳定性二者都是汽车驾驶和乘坐过程中必须同时保证的性能，因此，在不同情况下需要迅速实现舒适性和操控性的切换，也即减振器刚度小与刚度大的切换。

[0004] 由此，传统的的汽车被动悬架系统已不能满足人们的要求，应运而生的是半主动悬架系统和主动悬架系统。这两种悬架系统都能够根据不同的路面状况和汽车行驶状态自动调节，从而实现舒适性和操控性和切换。但主动悬架系统结构复杂，耗能高，价格偏高，仅有少数昂贵的车型选用，大多数中高档的汽车则主要选用半主动悬架系统。

[0005] 同时，目前各种主动或半主动悬架中，其减振系统仍采用弹性元件搭配阻尼的方式，即通过电子控制方法改变阻尼或弹性刚度的大小，可以通过加大弹性刚度和阻尼保证操纵稳定性，也可以通过减小弹性刚度和阻尼以获得较好的乘坐舒适性，但是这些方法还是没能从根本上解决汽车操纵稳定性和乘坐舒适性对汽车悬架要求矛盾的状况，同时其系统为了区分汽车的工况还需要采用多种传感器如加速度传感器、车身高度传感器、车速传感器、油门位置传感器、制动传感器、方向盘角度传感器，以便判断汽车是否在起步加速还是减速制动，车速是高或低，直行还是转弯，道路是否平坦等，以便其电子控制单元决定是加大或是减小弹性刚度和阻尼，控制算法比较复杂。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述阻尼减振器成本高，结构复杂的缺陷，提供一种结构结构简单可控伸缩、成本低、性能可靠的可控伸缩减振器。

[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可控伸缩减振器，包括内层的工作缸、中间层的围住所述工作缸的贮油缸、外层的将所述贮油缸包围在内的外缸套、装在所述工作缸内将工作缸内部分为两个互不相通的上╱下腔体的活塞、装在活塞上随其上下移动的活塞杆、分别位于所述工作缸顶╱底端以通过通电或断电来连通或封闭所述工作缸与贮油缸之间油路的上╱下电磁阀、分别位于上╱下电磁阀与活塞之间的上╱下单向阀、一端与所述贮油缸上端密封连接另一端与所述外缸套上端密封连接的减振弹簧，所述上╱下电磁阀为直动式电磁阀；所述上╱下单向阀通过开或关来连通或封闭所述贮油缸与工作缸上╱下腔体之间的油路；所述外缸套下端被端盖封闭，所述活塞杆伸出下电磁阀且与所述端盖固定连接以带动所述外缸套上下移动。

[0008] 在本发明所述的可控伸缩减振器中，所述活塞与所述工作缸间隙配合，其与活塞杆为一体结构。

[0009] 在本发明所述的可控伸缩减振器中，所述上╱下单向阀包括密封垫座、密封垫和弹簧所述密封垫座包括圆柱部分和圆柱前端的法兰圈，所述密封垫套在圆柱部分上且与法兰圈之间被弹簧隔开。

[0010] 在本发明所述的可控减振器中，所述上╱下电磁阀包括电磁阀体、线圈、线圈骨架、导磁柱及电磁阀密封垫，所述电磁阀密封垫盖在所述电磁阀体的外侧端面上所述电磁阀体内装有导磁柱，所述导磁柱上的线圈骨架上缠绕有所述线圈。

[0011] 在本发明所述的可控伸缩减振器中，所述导磁柱和所述密封垫座为一体结构。

[0012] 在本发明所述的可控伸缩减振器中，所述电磁阀密封垫和电磁阀体之间装有弹簧，弹簧将所述电磁阀密封垫与电磁阀阀体外侧端面之间隔开。

[0013] 在本发明所述的可控伸缩减振器中，所述电磁阀体上绕其竖直中心线开设有上下贯通的通孔和进油孔。

[0014] 在本发明所述的可控伸缩减振器中，所述瞳孔一端被所述电磁阀密封垫盖住，另一端与工作缸连通。

[0015] 在本发明所述的可控伸缩减振器中，所述贮油缸上端有与所述贮油缸连通的气室所述气室为由转接环和上端盖二者所密封的空腔，且所述转接环装配在所述贮油缸上端圆周外表面上，所述上端盖盖在所述转接环上端并通过紧固螺圈与转接环密封连接。

[0016] 在本发明所述的可控伸缩减振器中，所述转接环的下端与外接环的上端密封连接，所述外接环的下端与减振弹簧连接，依次相连接的所述转接环、外接环、减振弹簧、外缸套、端盖和贮油缸之间围成的空腔为密封空腔，内部为空气。

[0017] 实施本发明的可控伸缩减振器，具有以下有益效果：本发明的可控伸缩减振器结构简单且性能可靠，其工作缸、贮油缸、活塞等均可采用标准件，可大大降低成本，采用减振弹簧和电磁阀来驱动活塞运动，能够达到现有的节流孔径调节的阻尼减振器和电╱磁流便减振液的阻尼减振器的减振效果。

附图说明

[0018] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1是本发明可控伸缩减振器优选实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例的局部示意图；
图3是图1所示实施例的上电磁阀俯视图；
图4是图3所示上电磁阀的C-C剖视图。

[0019] 各附图中的标号对应名称如下：10工作缸，20贮油缸，21转接环，22外接环，23上端盖，24紧固螺圈，30外缸套，40上单向阀，50下单向阀，41密封垫做，42密封垫，43弹簧，440油孔，60上电磁阀，70下电磁阀，61电磁阀体，62线圈，63线圈骨架，64导磁柱，65电磁阀密封垫，80活塞，90活塞杆，100减振弹簧，
200端盖。

具体实施方式

[0020] 如图1所示的本发明优选实施例的可控伸缩减振器，包括工作缸10、贮油缸20、外套刚30、上单向阀40、下单向阀50、上电磁阀60、下电磁阀70、活塞80、活塞杆90减振弹簧100等。

[0021] 其中，结合图1、图2可知，活塞80采用实体结构，其上不设阻尼孔，装在工作缸10内从而将工作缸10分为上/下腔体两个部分。活塞80与工作缸10间隙配合，保证工作缸内活塞80以上和以下的上、下腔体之间的密封，也就是说，工作缸10上、下两腔室通过活塞80隔绝而无液体流动。活塞80下端连接有活塞杆90，在如图1所示的本实施例中，活塞80和活塞杆
90为一体结构。

[0022] 分别安装在工作缸10顶端和低端的上单向阀40和下单向阀50均由弹簧43、密封垫42和密封垫座41组成，所述密封垫座41包括圆柱部分和位于圆通前端的法兰圈，密封垫42套在圆柱部分上且与法兰圈之间有一定的距离，弹簧43位于密封垫42和法兰圈之间。

[0023] 上/下单向阀40/50外端装有上/下电磁阀60/70，在本实施例中，上/下电磁阀60/70均采用直动式电磁阀，用于通过电流的控制来控制相应上/下单向阀40/50的通断，从而控制油的流向。此处以上电磁阀60为力说明直动式电磁阀的结构。

[0024] 结合图1、图3、图4可知，上电磁阀60包括电磁阀体61、线圈62、线圈骨架63、导磁柱64、端阀密封盖45和电磁阀密封垫65。

[0025] 上单向阀40的密封垫42上端装有导磁柱64，在本实施例中，导磁柱64与密封垫座41作为一体结构。导磁柱64的圆周外表面上套有线圈骨架63，线圈骨架63上缠绕着线圈
62,。线圈62外围装有圆筒形的电磁阀体61。电磁阀体61的上端面上装有电磁阀密封垫65，导磁柱64的中心有凹孔放置一个连接上电磁阀密封垫65和导磁柱64的弹簧。在弹簧的作用下，正常下弹簧将电磁阀密封垫65顶起而与电磁阀体61的上端面之间保持一定距离，当电磁阀通电，则电磁阀密封垫65被吸附到电磁阀体61上端面上。

[0026] 如图2、图3、图4所示，电磁阀体61上开有上下贯通的通孔610和进油孔440，且通孔610的上端被密封垫42封住，上端的电磁阀密封垫42盖住而与工作缸10连通，进油孔440则是下端被密封垫42封住，上端的电磁阀密封垫65对应位置开有圆孔从而与贮油缸20连通。
为了保证液油在电磁阀内的自由流通，可设置多个通孔610和进油孔440，保证液油的流量足够大，使得活塞80上下移动是引起的液油流动阻尼足够小。

[0027] 上电磁阀体60上端有贮油缸20顶端连通的气室，此气室为装配在贮油缸20顶端圆周上的转接环21和与转接环21上端通过紧固螺圈24密封链接的上端盖23二者所包围的空腔。电磁阀体61的通孔610上端没有密封时，则直接与气室连通，进油孔440的上端则始终保持与气室相同。要保证贮油缸20内的油压大于工作缸10，必须贮油缸20内液位高于工作缸10顶部，故气室的一部分容积装有油。由此可见，气室容积必须大于工作缸10容积变化最大量。

[0028] 在正常工作时，导磁柱64上的线圈62内无电流，以减少发热量，提高上电磁阀60的工作寿命，此时，在弹簧的作用下，电磁阀密封垫65被弹开与电磁阀体61的上端面之间保持一定距离，则通孔610的上端没有被电磁阀密封垫65封住，电磁阀61与工作缸10、贮油缸20均相通，所有区域油压相等，油可自由流动，此时电磁阀为通路状态。

[0029] 当线圈62通电时，电磁阀密封垫65被吸到电磁阀体61的上端面上从而将通孔610密封，经过电磁阀的油路断开。若此时工作缸10内压强大于贮油缸20内压强，单向阀的密封垫42被压紧封住进油孔440，则液油不能进出，且工作缸10内油压越大，密封垫42压紧力越大，密封越好；若贮油缸20的油压大于工作缸10油压，则贮油缸20内的液油克服上单向阀40的弹簧43弹力做功，推开密封垫42而进入到工作缸10内，上单向阀40为通路。

[0030] 下电磁阀70工作原理同上电磁阀60，由于下部有活塞杆90通过，故结构作相应调整，如图1所示。

[0031] 活塞杆90穿过下电磁阀70的相应电磁阀密封垫65，伸出下电磁阀70之外，其末端与端盖200紧固连接，使得活塞杆90上下移动可带动端盖200同时移动。在贮油缸20外层还有一个外缸套30，贮油缸20和工作缸10均共圆心同轴地位于外缸套30之内。端盖200的边缘即与外缸套30底端卡扣连接，使活塞杆90上下移动转化为外缸套30的上下移动。

[0032] 外缸套30的顶端是减振弹簧100的末端连接的。本优选实例的减振弹簧100选用空气弹簧。由上文已知，贮油缸20的顶端装有形成气室的转接环21。转接环21下方与一个外接环22相接，外接环22与减振弹簧100的始端相接，则减振弹簧100、外缸套30、外接环22、端盖200与贮气缸20共同围成一个封闭空腔，所述空腔内只有空气。当活塞杆90带动外缸套30随车轮上下运动时，减振弹簧100的内部空腔容积也会随之变化，产生弹性形变，将配合工作缸20一起达到减振效果。

[0033] 本实施例中，减振弹簧100采用刚度较低的弹簧，以提高减振性能，增强舒适性。本发明的减振弹簧100也可采用新型的减振弹簧100也可采用其它各种汽车弹簧，如螺旋弹簧、钢板弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧等。为了充分发挥可控伸缩减振器的优越性，本发明采用空气弹簧并配合充气泵、副气室及电磁控制阀进一步提高汽车悬架的总体性能，如可通过改变空气弹簧的充气压力，可以方便的改变车身高度，还可以通过电磁阀切断空气弹簧的副气室，改变空气弹簧的工作容积，从而改变空气弹簧的刚度，以适合汽车不同工况的需要。

[0034] 本发明的油，优选粘度较小的阻尼油，使油液通过电磁阀的阻尼较小，提高灵敏度和舒适性。

[0035] 直动式电磁阀的优势在于结构简单，反应迅速，并且容易加工，其成本低，性能可靠，相对于先导式电磁阀，直动式电磁阀结构简单，成本低，单向阀与电磁阀整合为一体，共同在电磁阀体上开设油路，上、下分别为电磁阀和单向阀的油路，从而简化了整体结构，降低了制造要求和制造成本。

[0036] 电磁阀通常与汽车实时状态监测系统配合使用，上、下电磁阀60、70与加速度传感器相连，当加速度传感器测量到车身有向上的加速度，则通过一定的电控装置使下电磁阀70通电；反之，当测量到向下的加速度，则上电磁阀60通电。通过如此改变电磁阀的工作状态以控制工作缸内阻尼油的流动方向，从而控制减振器的伸缩状态，达到减振的目的。

[0037] 在具体应用中：1.当路面平整、无高低起伏时，电磁阀处于正常工作状态，上╱下电磁阀60╱70均为通路，工作缸10上╱下腔体内阻尼油可自由流动，活塞80不受力的作用，为自由状态。车身的重量由减振弹簧100承担。

[0038] 2.当路面凸起、车轮向上加速运动时，活塞80向上运动，上电磁阀啊60断电，下电磁阀70通电；则工作缸10上端油路为通路，油液可经通孔610流出；下电磁阀60封闭，下单向阀50单向通路，油液通过下单向阀50迅速补进，则活塞80可以以很小的阻尼向上运动。也就是说，整个减振器的刚度小，车轮能迅速随活塞80反应向上运动，而车身仅受到向上的弹簧力和很小的阻尼力，因而能够基本维持稳定，从而减轻了路面凸起带来的振动。

[0039] 3.当路面凹陷、车轮加速向下运动时，活塞80向下运动，上电磁阀60通电，下电磁阀70断电；下电磁阀70为通路，油液可经下电磁阀70的通孔610流出；工作缸10上端油路为断路，上单向阀40单向通路，油液迅速补进工作缸10上腔体内。同样，活塞80向下运动时所受的阻尼力很小，车轮收到弹簧力和很小的阻尼力，能够迅速下降以支撑车身，从而减缓路面凹陷带来的车身振动。

[0040] 4.当车辆需要进行转向，加速或制动等操控动作时，车轮无加速度，车身受到惯性力作用，此时上、下电磁阀60、70均通电，工作缸10上下腔均为断路，单向阀单向通路，油液均只能流入，不能流出。此时活塞80不能移动，减振器刚度大，不会压缩或拉伸，从而使车身在急转、急停等情况下减振器拉动车身与车轮保持一致，避免由于减振器刚度低造成的操控性能下降、车身翻转等，从而改善弯道通过能力、加速和减速时车辆的稳定性。同时，减振器能迅速完成由刚度小、弹性好到刚度大、下盘稳的转变，灵敏度高，性能可靠。

[0041] 因此，本发明的电控减振器是一种可控伸缩的减振器，有2个单向电磁阀和2个向工作缸补充油液的辅助单向阀，通过接通和切断通向2个单向电磁阀的电流，可以获得4种极端工作状态：1、自由伸缩；2、只伸不缩；3、只缩不伸；4、不可伸缩。

[0042] 需要活塞伸缩时，任由其自由移动，而其反方向则被封闭使其只能单向移动；需要活塞不动时，工作缸10上下堵死使活塞不能动弹。而现有的节流孔径调节的阻尼减振器和电╱磁流变减振液的阻尼减振器，虽然可以调节阻尼来减缓活塞的移动，但是并不能完全控制活塞的移动，也就是说，当活塞上下移动时，可以调节阻尼使其移动，但存在活塞向反方向移动的可能；而通过增大阻尼使活塞保持不动时，仍有可能有油液通过阻尼孔迫使活塞上下移位。可见，本发明的电控减振器从根本上解决了乘坐舒适性和操作稳定性的矛盾，完全优于现有的通过阻尼调节来实现的减振器.本发明的可控伸缩减振器简单可靠,成本低,其配合逻辑电路的控制,从而达到改变减振器阻尼,或使减振器单向运动的效果,从而解决舒适性和操控性的矛盾.其中活塞杆,贮油缸,工作缸,导向套,油封等部件等同于通用减振器,便于规模化生产,降低成本.其整体形状也与原来的减振器尺寸形状相当,可方便拆装。

[0043] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种汽车减振器-专利编号CN104806685B	2020-05-13	1062
硅油减振器-专利编号CN101539183A	2020-05-11	534
可调式减振器-专利编号CN101235865A	2020-05-12	937
气囊式减振器-专利编号CN101235859A	2020-05-12	882
水冷减振器-专利编号CN104196945A	2020-05-11	221
电动车减振器-专利编号CN107387646B	2020-05-12	1007
一种汽车减振器-专利编号CN104806685A	2020-05-13	475
一种减振器阀系-专利编号CN104675910A	2020-05-13	850
风冷减振器-专利编号CN104179875A	2020-05-11	308
水冷减振器-专利编号CN104196945B	2020-05-11	940

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