[发明专利]液压阻尼阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于液压阻尼器的阀，尤其是用于有轮的车辆悬架的液压阻尼器的阀。 

背景技术

被用于控制动态系统的液压阻尼器是采用一种适用于在汽缸主体内可被滑动携带的活塞，以及对该汽缸壁的圆周密封。该活塞是被配置为可附着到轴组件。该活塞将汽缸主体分成两部分（上部分和下部分），它们是由限制性通道来连接的，当所述轴组件相对于汽缸主体移动时，这些限制性通道阻碍在汽缸主体的上部分与下部分之间的流体流速。以这种方式，该阻尼器的操作特征是由在压力与流动之间的关系来定义的，该特征可由在汽缸主体的上部分与下部分之间的限制性通道的几何构造来指示。 

如果这些限制性通道被简单配置为固定的孔，则液压流体通过这些孔而穿过所述阻尼器活塞所产生的每平方的压力会增加。不幸地，这个压力-流量关系的平方定律不是对于控制大部分动态系统的想要的特征。在汽车悬架系统的例子，阻尼器通常是被称为减震器，压力-流量特征是直接与减震器定义的力-速度关系成比例的，该力-速度关系要求是线性的，甚至有些脱节。获得阻尼器特征的方法是不同于基础的固定孔的平方定律，它是以预定的对于流体穿过活塞的压力的关系来改变孔的面积。 

最普通的可变节流孔的阻尼阀装置包括：一堆柔顺板，固定在一列通道之上的合适位置，这些通道连接所述上部分和下部分，穿过或者围绕所述活塞。穿过该活塞的压力在这些板上施加一个负荷，导致这些板偏转，依次暴露这些通道，并产生用于所述阻尼器的液压流体的路径。这些板的偏转的量级的变化是与穿过所述活塞的压力成比例的，因此产生一种可变节流孔的形式。DeCarbon的美国专利US2748898是最早关于这种装置的，它描述了一种双作用减震器，其中，活塞是被配置带有一种通道装置，这些通道是由弹性片元件来密封的，这些弹性片元件是由来自通道的压力下产生的流体来压紧和回弹弯曲的。该US2748898专利也详细描述了一种特别的但目前广泛应用的安排所述通道和两组弹性片元件（在所述活塞的上面和下面）的方法，以便于独立和可能的在两个不同操作方向上的不对称的压力-流量特征。 

采用柔顺板来产生可变节流孔阻尼阀的最明显限制是：压力-流量特征是高度依赖于柔顺板的变形的形状，继而使对以下因素非常敏感：柔顺板的厚度、板材特性、板形状的尺寸公差、组装方法、在成堆的板之间的摩擦力、在成堆的板上的预载负荷、通道相对于这些板的位置公差、通道横截面的尺寸公差，以及组装的清洁度。这些敏感因素最终表现为对于获得想要的压力-流量特征的明显挑战，或者当试图匹配两种阻尼器的特征时产生明显挑战。柔顺板装置的另一个缺点是：由于压力-流量特征的复杂的操作机制，它不能容易地采用数学技术来预测。这个构造的另一个不足是：由于该柔顺板材料变疲劳和失去它的硬度和强度以及从密封件、活塞和轴磨损产生小的颗粒，该压力-流量特征倾向于随时间而脱离它的原始曲线，在这些柔顺板之间变成受限制。 

已公布的Beck的美国专利US5547050揭示了关于制造和组装一种采用柔顺板作为可变节流孔的阻尼器的复杂性。该'050专利描述了一种方法，将柔顺板附着到一个轴，以克服与该装置有关的一些尺寸限制。然而，虽然该组件达到由该'050专利勾勒的结构，消除了涉及柔顺板附着的公差，这不会改善与这些板自身的尺寸精确度相关联的变化，或者改善来自随时间而产生的原始压力-流量特征的分歧。而且，该'050专利未描述一种装置，其特征能被数学上预测。 

已公布的Ekert等人的美国专利US5709290描述了一种方法，该方法提供压缩和回弹止动表面，这些表面均匀地支持柔顺板处于它们的偏转状态，在偏转过程的两个极限之间。该290专利所述的柔顺板是避免产生变形状况，这能显著改变阻尼器组件的内在设计的性能特征。这个止动表面装置相当大地改善了该阻尼器的能力以维持它的随时间变化的原始压力-流量特征。然而，这个系统对于详细的公差是特别敏感的，以致在特别设计特征的细小变化都可导致在性能特征上的显著的、非意想得到的改变。 

人们已经知晓采用柔顺板堆的可变节流孔阻尼阀的种种限制。虽然已经提出了相当多的改进，也出现在现有技术中，这种装置保持绝对优势途径以提供在用于汽车悬架系统内的减震器中想要的压力-流量特征。