減震裝置、懸掛系統(tǒng)及汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及車輛領(lǐng)域，具體涉及一種減震裝置、懸掛系統(tǒng)及汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]懸掛系統(tǒng)是車輛的重要組成部分，其中包括減震裝置，當(dāng)車輪受到地面的沖擊時(shí)，減震裝置能夠起到吸收沖擊、緩解車身振動(dòng)的作用。
[0003]傳統(tǒng)的減震裝置包括彈性元件，用于緩解路面對(duì)車身的沖擊，其包括螺旋彈簧和油氣彈簧兩種形式。其中，螺旋彈簧的剛度特性為線性(即:彈簧的回彈力與壓縮量呈線性關(guān)系)，往復(fù)振動(dòng)頻率高，不利于車輛的行駛平順性。油氣彈簧采用氣體作為彈性介質(zhì)，以液壓油作為傳力介質(zhì)，而氣體的剛度特性為非線性(即:氣體的回彈力與壓縮量呈非線性關(guān)系)，往復(fù)振動(dòng)頻率低，可以提高車輛的行駛平順性。
[0004]但是，彈性元件的往復(fù)振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致車身上下跳躍，影響車身穩(wěn)定，還需要設(shè)置能夠吸收和衰減振動(dòng)的減震器抑制彈性元件的往復(fù)振動(dòng)。因此，在懸掛系統(tǒng)中布置減震裝置時(shí)，需要考慮兩個(gè)部件，即彈性元件和減震器，這樣布置起來比較麻煩。如果能將彈性元件和減震器集成在同一部件中，則可以簡(jiǎn)化懸掛系統(tǒng)的布置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型解決的問題是提供一種新的減震裝置，其中集成了彈性元件和減震器的雙重功能，有利于簡(jiǎn)化懸掛系統(tǒng)的布置。
[0006]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種減震裝置，包括外缸、位于外缸內(nèi)的內(nèi)缸、設(shè)于內(nèi)缸內(nèi)的活塞，以及與所述活塞相連的活塞桿，所述活塞桿穿出所述內(nèi)缸、外缸；所述外缸和所述內(nèi)缸之間形成填充有液壓油的外腔；所述活塞將所述內(nèi)缸分為第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔，所述第一內(nèi)腔中填充有第一壓縮空氣，所述第二內(nèi)腔填充滿液壓油；所述第二內(nèi)腔和所述外腔之間通過第一閥連通。
[0007]可選的，所述第一閥為伸張閥。
[0008]可選的，沿朝向所述活塞的方向，所述第一內(nèi)腔包括第一子內(nèi)腔和第二子內(nèi)腔，所述第一壓縮空氣填充于所述第一子內(nèi)腔中；所述第一子內(nèi)腔靠近所述第二子內(nèi)腔的部分填充有液壓油，所述第二子內(nèi)腔中填充滿液壓油；所述第一子內(nèi)腔、第二子內(nèi)腔通過第二閥連通。
[0009]可選的，所述第二閥為壓縮閥，所述第一閥的阻尼大于所述第二閥的阻尼。
[0010]可選的，所述內(nèi)缸包括內(nèi)缸筒和位于所述內(nèi)缸筒內(nèi)的支撐襯套，所述支撐襯套抵靠在所述內(nèi)缸筒的頂部，所述第一子內(nèi)腔由所述支撐襯套限定；所述第二閥設(shè)于所述支撐襯套的底部。
[0011]可選的，所述支撐襯套的周壁與所述內(nèi)缸筒的內(nèi)壁過盈配合。
[0012]可選的，所述內(nèi)缸還包括設(shè)于所述內(nèi)缸筒頂部的支撐座，以及設(shè)于所述內(nèi)缸筒底部的底座，所述內(nèi)缸筒、支撐座和底座圍成所述內(nèi)缸的內(nèi)腔；所述第一閥位于所述底座上。
[0013]可選的，所述支撐座面向所述內(nèi)缸筒的一側(cè)設(shè)有環(huán)形槽，所述內(nèi)缸筒的周壁嵌設(shè)于所述環(huán)形槽中。
[0014]可選的，所述內(nèi)缸筒與所述環(huán)形槽的配合面之間設(shè)有密封圈。
[0015]可選的，所述外缸內(nèi)壁包括第一配合面，所述第一配合面位于所述外缸靠近所述支撐座的一端，且與所述內(nèi)缸筒的軸向和徑向均不平行；所述支撐座具有與所述第一配合面壓緊配合的第二配合面。
[0016]可選的，所述外腔的頂部填充有第二壓縮空氣，其余部分填充液壓油；所述第一壓縮空氣的氣壓大于所述第二壓縮空氣的氣壓。
[0017]可選的，所述外缸包括至少在底部開口的外缸筒和封閉所述開口的密封體。
[0018]可選的，所述密封體位于所述外缸筒內(nèi)；所述外缸筒的底部具有限位部，位于所述密封體背向所述內(nèi)缸的一側(cè)，對(duì)所述密封體進(jìn)行軸向限位。
[0019]可選的，所述限位部通過所述外缸筒的周壁沿徑向向內(nèi)彎折形成。
[0020]可選的，還包括套于所述活塞桿外的導(dǎo)向器，所述導(dǎo)向器抵靠于所述內(nèi)缸的底部和所述外缸的底部之間。
[0021 ] 可選的，所述導(dǎo)向器上開設(shè)有油道，所述油道連通所述第一閥與所述外腔。
[0022]本實(shí)用新型還提供一種懸掛系統(tǒng)，其包括上述任一項(xiàng)所述的減震裝置。
[0023]本實(shí)用新型還提供一種汽車，其包括上述懸掛系統(tǒng)。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]首先，減震裝置中的內(nèi)缸由活塞分為第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔，并在第一內(nèi)腔中填充第一壓縮空氣。當(dāng)活塞上行壓縮時(shí)，第一壓縮空氣被壓縮，相當(dāng)于彈性元件(例如螺旋彈簧)的受壓過程；當(dāng)活塞上行至上極限時(shí)，第一壓縮空氣釋放壓縮能量并反作用于活塞，推動(dòng)活塞下行拉伸，相當(dāng)于彈性元件在受壓后的回彈過程。該減震裝置以氣體作為彈性介質(zhì)，以液壓油作為傳力介質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)彈性元件的功能。
[0026]其次，內(nèi)缸外套有外缸，內(nèi)、外缸之間形成外腔，外腔與第二內(nèi)腔之間通過第一閥連通。當(dāng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓油通過第一閥在外腔和第二內(nèi)腔之間往復(fù)流動(dòng)，能夠?qū)⑵嚨恼駝?dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，最終散發(fā)到大氣中，使得減震裝置實(shí)現(xiàn)減震器的功能。
[0027]因此，該減震裝置能夠集成油氣彈簧和減震器的功能，在考慮將減震裝置布置于懸掛系統(tǒng)時(shí)，只需要考慮這一個(gè)部件，由此可以簡(jiǎn)化懸掛系統(tǒng)的布置。
[0028]進(jìn)一步，第一閥為伸張閥，增加了活塞在下行拉伸時(shí)的拉伸阻尼，即增加了減震裝置的回彈阻尼，能夠提高汽車的行駛平順性。
[0029]進(jìn)一步，第二閥為壓縮閥，增加了活塞在上行壓縮時(shí)的壓縮阻尼，即增加了減震裝置的壓縮阻尼，能夠提高減震裝置的強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0030]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的減震裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖2示出了活塞上行壓縮時(shí)的液壓油流向；
[0032]圖3示出了活塞下行拉伸時(shí)的液壓油流向；
[0033]圖4是圖1圈出部分的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0035]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種汽車，其中包括懸掛系統(tǒng)，懸掛系統(tǒng)中包括減震裝置，參照?qǐng)D1所示，減震裝置具有用于與車架連接的頂部A和相對(duì)于頂部A的底部B，其包括外缸10、位于外缸10內(nèi)的內(nèi)缸20、設(shè)于內(nèi)缸20內(nèi)的活塞31以及與活塞31相連的活塞桿32，活塞桿32從底部B穿出內(nèi)缸20和外缸10。外缸10和內(nèi)缸20之間形成外腔W，外腔W內(nèi)填充有液壓油。
[0036]活塞31將內(nèi)缸20的內(nèi)腔分為第一內(nèi)腔NlO和第二內(nèi)腔N20，第一內(nèi)腔NlO內(nèi)填充有第一壓縮空氣，第二內(nèi)腔N20中填充滿液壓油。第二內(nèi)腔N20與外腔W之間通過第一閥41連通。
[0037]當(dāng)減震裝置應(yīng)用于懸掛系統(tǒng)而與車身連接時(shí)，外缸10的頂部與車架連接，活塞桿32伸出內(nèi)外缸的一端與車輪連接。減震裝置位于車輪與車架和車身之間，對(duì)車身起到彈性支撐的作用。
[0038]其中，第一壓縮空氣用于提供減震裝置對(duì)車身的彈性支撐力。分析如下:當(dāng)汽車靜止或行駛在平整的路面上時(shí)，此時(shí)減震裝置受到車身的重力作用，該力將推動(dòng)活塞上行壓縮；當(dāng)汽車行駛在不平整的路面上時(shí)，車輪會(huì)發(fā)生跳動(dòng)，此時(shí)減震裝置除了受到車身的重力作用之外，還受到一個(gè)由車輪施加的向上的作用力，該力也將推動(dòng)活塞上行壓縮。如果沒有第一壓縮空氣的作用，在上述兩種工況下，活塞都將上行運(yùn)動(dòng)至上極限、并始終處于上極限的位置，那么，減震裝置將不具備彈性，不能起到對(duì)車身的彈性支撐作用，從而不能發(fā)揮彈性元件的作用。
[0039]本實(shí)施例中，由于第一內(nèi)腔NlO中充有第一壓縮空氣，使得第一內(nèi)腔NlO中的壓強(qiáng)大于第二內(nèi)腔N20，以此抵抗活塞的上行壓縮，使得整個(gè)減震裝置能夠?qū)嚿砥鸬綇椥灾巫饔谩Ｆ渲?，第一壓縮空氣的氣壓越大，則減震裝置能夠抵抗活塞31上行壓縮的能力越強(qiáng)，也就是說，第一壓縮空氣的氣壓大小決定了減震裝置的彈性支撐力大小。
[0040]減震裝置發(fā)揮彈性元件功能的原理如下:參照?qǐng)D2，當(dāng)活塞31上行壓縮時(shí)，第一壓縮空氣被壓縮，相當(dāng)于彈性元件(如螺旋彈簧)的受壓過程；當(dāng)活塞31上行至上極限時(shí)，第一壓縮空氣釋放壓縮能量并反作用于活塞31，推動(dòng)活塞31下行拉伸，參照?qǐng)D3所示，相當(dāng)于彈性元件在受壓后的回彈過程。由此，本實(shí)施例的減震裝置能夠以氣體作為彈性介質(zhì)，以液壓油作為傳力介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)彈性元件的功能。
[0041]減震裝置發(fā)揮彈性元件功能的原理如下:當(dāng)活塞31往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓油通過第一閥41在外腔W和第二內(nèi)腔N20之間往復(fù)流動(dòng)，能夠?qū)⑵嚨恼駝?dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，最終散發(fā)到大氣中，使得減震裝置實(shí)現(xiàn)減震器的功能。
[0042]由此可見，本實(shí)施例的減震裝置能夠集成油氣彈簧和減震器的功能，可以將其作為減震裝置應(yīng)用于汽車懸掛系統(tǒng)，且不再需要在另外配置彈性元件或減震器，減小了懸掛系統(tǒng)的機(jī)械部件數(shù)量，縮小減震裝置的占用空間，利于懸掛系統(tǒng)的布置。
[0043]進(jìn)一步地，第一閥41為伸張閥。當(dāng)活塞31上行壓縮時(shí)，液壓油從外腔W朝向第二內(nèi)腔N20流動(dòng)，此時(shí)第一閥41對(duì)液壓油的流動(dòng)基本不產(chǎn)生阻力；當(dāng)活塞31下行拉伸時(shí)，液壓油從第二內(nèi)腔N20朝向外腔W流動(dòng)，此時(shí)第一閥41對(duì)液壓油產(chǎn)生較大的阻力。
[0044]如前所述，當(dāng)汽車行駛在不平整的路面上時(shí)，活塞31會(huì)由于車輪的彈跳發(fā)生上行壓縮運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞31上行至上極限時(shí)又會(huì)由于第一壓縮空氣的彈性力作用而發(fā)生下行拉伸運(yùn)動(dòng)，由此在內(nèi)缸20內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如果活塞31下行拉伸的速度過快，則減震裝置的回彈阻尼小、回彈速度大，導(dǎo)致車身振動(dòng)厲害，則汽車行駛的平順性較差。
[0045]而在本實(shí)施例中，當(dāng)活塞下行拉伸時(shí)，由于第一閥41將會(huì)阻礙液壓油的流動(dòng)，對(duì)活塞31的下行拉伸產(chǎn)生阻力，即增加活塞31下行拉伸時(shí)的拉伸阻尼，降低活塞31下行拉伸的速度。以此增加減震裝置發(fā)揮減震器功能時(shí)的回彈阻尼，因此，減震裝置在受壓后的回彈速度將會(huì)減緩，車身的振動(dòng)也會(huì)減緩，最終提高汽車行駛的平順性。
[0046]進(jìn)一步地，沿朝向活塞31的方向，第一內(nèi)腔NlO具有第一子內(nèi)腔N11、第二子內(nèi)腔N12，第一子內(nèi)腔N11、第二子內(nèi)腔N12之間通過第二閥42連通。