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CN111396492A - 一种汽车双向作用筒式减振器 - Google Patents

一种汽车双向作用筒式减振器 Download PDF

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CN111396492A CN202010300514.4A CN202010300514A CN111396492A CN 111396492 A CN111396492 A CN 111396492A CN 202010300514 A CN202010300514 A CN 202010300514A CN 111396492 A CN111396492 A CN 111396492A
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Abstract

本发明公开了一种汽车双向作用筒式减振器，包括：连杆、导向座、工作缸筒和储油缸筒，所述工作缸筒的顶端和储油缸筒的顶端均和所述导向座相连接，底端均和下支座连接，所述工作缸筒的外径小于所述储油缸筒的内径；所述连杆的底端位于所述工作缸筒内，且所述连杆的底端连接有阻尼组件，所述连杆的顶端贯穿所述导向座和上支座相连接；所述导向座的顶面设有凹槽，所述凹槽内可拆卸连接有密封环；本发明采用金属橡胶制成的弹性元件和活塞，极大降低了减振器的清洁度和连杆表面粗糙度要求，降低了生产成本；同时，还具有密封可靠，耐高/低温、油液自过滤再生功能，结构简单等特点。

Description

一种汽车双向作用筒式减振器
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种汽车双向作用筒式减振器。
背景技术
汽车减振器是产生阻尼力的主要元件，其作用是加速车身与车架振动的衰减，改善汽车的行驶平顺性。目前，汽车使用的减振器主要是双向作用筒式液压减振器，其在压缩和拉伸两行程均能起作用，拉伸行程产生的阻尼力比压缩行程内产生的阻尼力大得多。
传统汽车减振器采用单刃口或者双刃口橡胶作为油封，由于减振器安装在汽车底盘悬架系统，工作环境脏污，一般至少要求100万次的疲劳寿命，为了保证橡胶密封件的寿命，要求减振器清洁度及连杆表面粗糙度有专门的限值标准，一般清洁度（mg）要求40+S到80+3S之间（S为减振器行程，以厘米计算），连杆表面粗糙度Ra≤0.16μm。为了达成双向行程不同的阻尼力大小，传统减振器的活塞结构设有含有不同弹性系数的螺旋弹簧的伸张阀、流通阀等结构。因此，传统汽车减振器连杆表面粗糙度加工、装配清洁度等工艺要求高，导致生产成本高，另外还存在橡胶密封件带来的高/低温适应性差，活塞结构复杂等不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车双向作用筒式减振器，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷或缺陷之一。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
一种汽车双向作用筒式减振器，包括：连杆、导向座、工作缸筒和储油缸筒，所述工作缸筒的顶端和储油缸筒的顶端均和所述导向座相连接，底端均和下支座连接，所述工作缸筒的外径小于所述储油缸筒的内径；
所述连杆的底端位于所述工作缸筒内，且所述连杆的底端连接有阻尼组件，所述连杆的顶端贯穿所述导向座和上支座相连接；所述导向座的顶面设有凹槽，所述凹槽内可拆卸连接有密封环。
进一步地，所述导向座顶面的凹槽内设有内螺纹，所述密封环通过圆环螺母固定在凹槽内。
进一步地，所述密封环的形状为C型。
进一步地，所述密封环包括外壳和金属橡胶弹性元件，所述金属橡胶弹性元件填充在所述外壳内。金属弹性橡胶元件与橡胶相比，不仅具有橡胶同样的良好弹性和更强的阻尼性能，而且具有金属材料耐高/低温、耐腐蚀、不易老化、不惧怕辐射环境等特性。
进一步地，所述外壳具有开口端，所述开口端的长度为所述外壳总长的1/3。
进一步地，所述阻尼组件包括和所述连杆相连接的上挡板及下挡板，所述上挡板和下挡板之间连接有金属橡胶活塞；
所述金属橡胶活塞具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述金属橡胶活塞的远端和所述下挡板相贴合，在所述第二工作状态时，所述金属橡胶活塞的远端和所述下挡板不贴合。
进一步地，所述下挡板的外径、上挡板的外径和金属橡胶活塞的外径均小于所述工作缸筒的内径。防止阻尼组件的外周和工作缸筒的内圈产生摩擦，保证其使用寿命。
进一步地，所述金属橡胶活塞的顶面为台阶状，底面为平齐状，所述金属橡胶活塞的顶面和上挡板相连接，底面和下挡板相连接。顶面设计为台阶状，远端的厚度小于近端的厚度，在金属橡胶活塞运动时，便于其远端上下运动。
进一步地，所述上挡板和下挡板上均设有通孔。通孔的形状可为方形或圆形，通孔的面积至少占挡板面积的2/3-3/4，以保证液油能够顺利的在阻尼组件的上下方流通。
进一步地，所述上支座上连接有防尘罩。防尘罩的安装能够减少大量的灰尘落入缸筒或连杆的外表面，保证了连杆表面的清洁度。
根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：
1、本发明采用金属橡胶制成的弹性元件和活塞，极大降低了减振器的清洁度和连杆表面粗糙度要求，降低了生产成本；同时，还具有密封可靠，耐高/低温、油液自过滤再生功能，结构简单等特点；
2、本发明中，金属橡胶活塞具有第一工作状态和第二工作状态，拉伸时，金属橡胶活塞处于第一工作状态，压缩时，金属橡胶活塞处于第二工作状态，可根据压缩行程阻尼力和拉伸行程阻尼力的需求安装金属橡胶活塞即可，如果需要实现拉伸行程阻尼力小于压缩行程阻尼力，则只需要将上下挡板位置变换，金属橡胶活塞上下反向安装即可，不需要另行更换零部件，简单便利，提高了减振器产品的适用范围。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的整体结构示意图；
图2为本发明具体实施方式中密封环的俯视图；
图3为图2中A-A截面的示意图；
图4为本发明具体实施方式中圆环螺母的俯视图；
图5为图4中B-B截面的示意图；
图6为本发明具体实施方式中金属橡胶活塞的俯视图；
图7为图6中C-C截面的示意图；
图8为本发明具体实施方式中上挡板的主视图；
图9为本发明具体实施方式中上挡板的俯视图；
图10为本发明具体实施方式中下挡板的主视图；
图11为本发明具体实施方式中下挡板的俯视图；
图12为图1中E处的局部放大图。
其中：1、防尘罩；2、连杆；3、导向座；4、圆环螺母；5、密封环；51、外壳；52、金属橡胶弹性元件；6、工作缸筒；7、储油缸筒；8、上挡板；9、金属橡胶活塞；10、下挡板；11、安装螺母。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1至图12所示，一种汽车双向作用筒式减振器，包括连杆2、导向座3、工作缸筒6和储油缸筒7，工作缸筒6的顶端和储油缸筒7的顶端均和导向座相连接，底端均和下支座连接，形成了缸筒内的密封空间，密封空间用于盛放液油。
工作缸筒6的外径小于储油缸筒7的内径；连杆2的底端位于工作缸筒6内，且连杆2的底端连接有阻尼组件，连杆2的顶端贯穿导向座3和上支座相连接；导向座3的顶面设有凹槽，凹槽内可拆卸连接有密封环5。密封环5起到密封作用，防止工作缸筒6内的液油向进入至其上方。本装置在使用时，上支座和下支座受力压缩或拉伸连杆2，连杆2的底端带动阻尼组件在工作缸筒6内运动，阻尼组件提供阻尼力起到减震的效果。
附图1为本发明实施例的结构图。具体技术方案由防尘罩1，连杆2，导向座3，圆环螺母4，密封环5，工作缸筒6，储油缸筒7，上挡板8，金属橡胶活塞9，下挡板10，安装螺母11组成。其中，工作缸筒6和储油缸筒7由里及外与导向座3焊接，工作缸筒6的内径D=30mm，防尘罩1与连杆2上端部焊接，密封环5通过圆环螺母4螺纹压装在导向座3上，密封环5内圈端面与连杆2外圆面构成油液密封，连杆2下端部分别安装有上挡板8、金属橡胶活塞9、下挡板10，并通过安装螺母11与连杆2紧密连接。
如附图2所示，密封环5为圆环状C型，具体技术方案有外壳51，金属橡胶弹性元件52组成，其中C型外壳采用厚度0.3mm聚四氟乙烯带材制造，C型外壳开口长度和密封环底部长度之比为l=1/3L，密封环高度H1=3mm，C型外壳51中设有金属橡胶材料压制而成的矩形截面弹性元件。所述金属橡胶弹性元件52以金属丝为原材料，通过一定工序制成，具有类似橡胶材料的空间网状链接结构，与橡胶相比，不仅具有橡胶同样的良好弹性和更强的阻尼性能，而且具有金属材料耐高/低温、耐腐蚀、不易老化、不惧怕辐射环境等特性。与普通橡胶密封件相比，该金属橡胶密封环对于连杆表面粗糙度要求较低，表面粗糙度Ra=0.32μm，减振器清洁度（mg）要求160+2S（S为减振器行程，以厘米计算），同时，该金属橡胶密封环较传统的橡胶密封件具有更好的耐高低温性能和环境适应性。
如附图6所示的金属橡胶活塞9由金属橡胶压制而成，其外径D2=29mm，厚度（即高度方向）H2=6mm，在其直径1/2处至最外端，逐步减薄，最薄处厚度H3=3mm，减薄处位于金属橡胶活塞9的顶面。当活塞随同连杆2上下运动时，减振器油液通过金属橡胶活塞9自身的空隙以及活塞与工作缸筒6内壁空隙流动，形成阻尼力。当减振器处于拉伸工作状态时，金属橡胶活塞保持平整贴合下挡板10状态，工作缸筒6上下腔之间的空隙保持不变，当减振器处于压缩工作状态时，则金属橡胶活塞9远端（远离连杆的一端为远端，靠近连杆为近端）部会在阻尼力作用下逐渐上卷，活塞端部局部视图如图12所示，从而加大了金属橡胶活塞9与工作缸筒6内壁的间隙，从而使减振器在压缩行程上获得比拉伸行程上更小的阻尼力。另外，该金属橡胶活塞结构的有益之处，具有过滤再生功能，减振器油液中的粒子或其它杂质不能使众多的金属橡胶空隙堵塞，即使有少量杂质附着，也会由于油液的双向流动冲洗可以实现再生（清除进入到空隙中的杂质粒子），金属橡胶活塞的工作能力不会因减振器油液的不清洁而受影响。
如附图8至图9所示的上挡板8及附图10-图11所示下挡板10均由中碳钢制造，厚度1mm。挡板上设有圆形通孔，通孔面积占挡板面积的2/3～3/4，以保证油液的顺利通过。其中上挡板的外径D3等于金属橡胶活塞的外径的1/2，即D3=14.5mm，下挡板的外径D4等于金属橡胶活塞的外径，即D4=29mm。
本发明的一个优点是，采用金属橡胶制成的密封件和活塞，极大降低了减振器的清洁度和连杆表面粗糙度要求，降低了生产成本。同时，还具有耐高/低温、高可靠性、油液自过滤再生功能，结构简单等特点。
本发明的另一个优点是，如果需要实现拉伸行程阻尼力小于压缩行程阻尼力，则只需要将上挡板8和下挡板10位置变换，金属橡胶活塞9上下反向安装即可，不需要另行更换零部件，简单便利，提高了减振器产品的适用范围。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种汽车双向作用筒式减振器，其特征在于，包括：连杆（2）、导向座（3）、工作缸筒（6）和储油缸筒（7），所述工作缸筒（6）的顶端和储油缸筒（7）的顶端均和所述导向座（3）相连接，底端均和下支座连接，所述工作缸筒（6）的外径小于所述储油缸筒（7）的内径；
所述连杆（2）的底端位于所述工作缸筒（6）内，且所述连杆（2）的底端连接有阻尼组件，所述连杆（2）的顶端贯穿所述导向座（3）和上支座相连接；所述导向座（3）的顶面设有凹槽，所述凹槽内可拆卸连接有密封环（5）。
2.根据权利要求1所述的筒式减振器，其特征在于，所述导向座（3）顶面的凹槽内设有内螺纹，所述密封环（5）通过圆环螺母（4）固定在凹槽内。
3.根据权利要求1所述的筒式减振器，其特征在于，所述密封环（5）的形状为C型。
4.根据权利要求1所述的筒式减振器，其特征在于，所述密封环（5）包括外壳（51）和金属橡胶弹性元件（52），所述金属橡胶弹性元件（52）填充在所述外壳（51）内。
5.根据权利要求4所述的筒式减振器，其特征在于，所述外壳（51）具有开口端，所述开口端的长度为所述外壳（51）总长的1/3。
6.根据权利要求1所述的筒式减振器，其特征在于，所述阻尼组件包括和所述连杆（2）相连接的上挡板（8）及下挡板（10），所述上挡板（8）和下挡板（10）之间连接有金属橡胶活塞（9）；
所述金属橡胶活塞（9）具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述金属橡胶活塞（9）的远端和所述下挡板（10）相贴合，在所述第二工作状态时，所述金属橡胶活塞（9）的远端和所述下挡板（10）不贴合。
7.根据权利要求6所述的筒式减振器，其特征在于，所述下挡板（10）的外径、上挡板（8）的外径和金属橡胶活塞（9）的外径均小于所述工作缸筒（6）的内径。
8.根据权利要求6所述的筒式减振器，其特征在于，所述金属橡胶活塞（9）的顶面为台阶状，底面为平齐状，所述金属橡胶活塞（9）的顶面和上挡板（8）相连接，底面和下挡板（10）相连接。
9.根据权利要求6所述的筒式减振器，其特征在于，所述上挡板（8）和下挡板（10）上均设有通孔。
10.根据权利要求6所述的筒式减振器，其特征在于，所述上支座上连接有防尘罩（1）。
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