专利名称：延长液力减震器寿命并改善其使用性能的方法
技术领域：
本发明涉及液力减震装置，尤其是筒式液力减震器。
传统的筒式液力减震器，尤其是车用的减震器，其使用寿命不足叁万公里，其阻尼是固定的。
本发明力图延长液力减震装置的使用寿命，并使其阻尼特征更佳可调控。
以传统的筒式液力减震器为改进的参照对象，叙述本发明的实现首先，切断(附
图1)所示液力减震装置主腔(9)与付腔(11)(称活塞(6)之下的工作腔(10)内部容积空间为主腔(9)；活塞(6)之上的，有活塞杆(5)一方的为付腔(11))，除工作腔(10)内直接联系之外的流体(包括气态和液态)联系，从主腔底部(12)(工作套筒(4)底端)沿工作腔(10)之外各部位，顺次至活塞杆(5)等运动部件与导向座(3)之间的导向运动间隙(7)处，可能发生主腔(9)与付腔(11)非直接联系的沿途，采用封闭主腔底部(12)、封闭工作套筒之外与外壳之内环柱形通道某处、封闭导向座泄流道(8)等方法，使主腔(9)及主腔连通空间(21)(封闭后与主腔(9)具备有控制或无控制流体连通部分)中流体与付腔(11)，既便长期使用后也不会发生非直接工作联系，也不与壳外发生工作联系。见(附图2)。
其次，使外力(震动)引起的液力减震装置的部件运动，仅造成主腔(9)的容积空间变化，例如，以柱塞(27)结构(附图3)取代传统的“活塞(6)——活塞杆(5)(附图1、2)式结构，作为相对工作移动一方的部件。
第三，通过对减震装置中主腔(9)、付腔(11)及其余相关空间中，气、液各自数量及总量的控制、调整，使之产生所需的工作阻尼(包括阻尼力的大小及变化特征)。即在所需腔、空间的相应部位，置以溢流孔(17)、吸管(16)、单向阀(18)及气量(液面)控制管(19)，以调控该腔及空间的气、液比例及数量，以及各腔、空间之间的互流。
第四，在液力减震装置的主腔(9)、付腔(11)及其余内部空间中，按需要通向外部的气、液单独或共用通道(可以是导管(28)或其它方式)，使减震装置部件受迫工作运动和系统自身惯性造成各腔容积变化产生的(称之为被动)，和外界动力产生(称之为主动)的气，液有控制的由此通道进出各腔及空间，调控其内气液比例及总量，达到控制震动引起减震部件动作幅度、频率等指标，及通过主动控制，使减震运动部件在某一瞬时到达某位置的目的。
第五、在液力减震装置中采用下述技术；由聚乙烯等足以起到密封、分隔作用的，各类软体单一或复合材料为主体，形成有或无骨架的，可按需变形的各类套筒、口袋及其它适当形状，结构形式(如多层彼此隔绝相套)与周围物体一起(如套筒、口袋等，其开口处与固定的箱壁、轴承座、活动的杆、筒、轴等形成固定密封或滑动密封连接)，构成对欲保护空间及其间物体的完全包容。其通过变形来平衡内外压力的不等及变化，和借助内外物体的依托来平衡自身所受外力的特点(我们称之为“变形平衡”)，使其内部的物体及空间，在内、外容积和压力变化条件下，仍保持与外部的密封隔绝，内外无物质交换。
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
(附图1)为传统的筒式液力减震器示意图。图中
1-油封2-外壳 3-导向座4-工作套筒5-活塞杆 6-活塞7-活塞杆与导向座之间导向运动间隙8-导向座泄流道9-主腔 10-工作腔11-付腔 12-主腔底部 13-活塞上阻尼通道14-活塞与工作套筒内壁之间的运动间隙(附图2)与(附图3)为说明各条技术方案的标识图。图中与(附图1)中件号相同者为相似件。
15-用于封闭工作套筒之外与外壳之内环柱形流体通道的隔断16-及管 17-溢流孔18-单向阀 19-气量(液面)控制管20-主腔连通空间 21-付腔连通空间22-护杆套 23-调整螺母 24-密封圈25-新式导向座 26-新式导座溢流孔27-柱塞 28-气或液导管例如在活塞——活塞杆(附图1)式结构中，在导向座(3)以下付腔(11)里，以防止从活塞杆(5)与导向座(3)导向运动间隔(7)处，由付腔(11)向导向座(3)之上方的空间泄漏为主要目的，设置护杆套(22)。该套以单层或多层聚乙烯膜制成各圆筒层层相套并彼此隔绝状，一端密封固定在导向座(3)底面位于付腔(11)中的相应部位，或工作套筒(4)靠近导向座(3)的部位；另一端密封固定于活塞杆(5)上(密封滑动于活塞杆(5)上也可以但其滑动量不应过大，以免过于磨损)。其长度应满足活塞(6)下行至最低点时，它仍保持各处可贴向活塞杆(5)及付腔(11)内壁的松驰状态。这样，付腔(11)内压力变化和活塞杆(5)移动，只能使其变形并贴向活塞杆(5)或腔壁某处，其本身总体不受力。该护杆套(22)将被保护的活塞杆(5)部分及导向运动间隙(7)，与付腔(11)中的气、液隔绝开来。虽导向运动间隙(7)会由于磨损扩大，护杆套(22)仍可保证此处不产生付腔(11)向外的泄漏，见(附图2)
在柱塞式结构中，该护杆套(22)可一端固定于柱塞(27)底面，另一端固定于柱塞(27)滑动最低点之下工作套筒 (4)或作为工作腔(10)的外壳(2)内壁某处，使主腔(9)与柱塞(27)之运动间隙(14)之间不产生气、液的联系。见(附图3)该分隔保护方式还可用于其它各类腔体内。用来使其内外流体不产生物质交换，以达到受保护的杆或其它形状、功能各异的物体，尤其是移动部件的运动间隙不受流体侵入。当然，其它环境下也是可用的。其形状以能动态包容所保护物体及相关空间，并在周围环境条件下可实现变形平衡。除所述的用固定密封，滑动密封来处理一端或两端，对悬臂部件可采用一端封口的口袋方式。还可采用带活动骨架的结构形式。由于所贴向物体的性质和其它原因，会产生局部小的内外压差和其局部受拉力，这就要求在材料、结构上予以考虑。
通过封闭传统减震器工作联系之外的主腔底部(12)，阻止付腔(11)上部导向运动间隙(7)泄漏，及两者之间其它部位的主腔(9)与付腔(11)非工作联系，使减震器磨损后仍可工作。
如对双作用减震器，在外壳(2)与工作全部套筒(4)之间设置隔断(15)。这样，减震器工作全部或主要依赖主腔(9)及隔断(15)之下的主腔连通空间(20)中气液容积变化抗力。而付腔(11)及其它部位压力变化不会或基本不影响减震器工作，其主要作用为储液。这样，油封(1)处的泄漏就不会对工作阻尼产生影响。其加大的储液量若再辅以由定期补液孔进行定期补液，则减震器寿命更为提高。在上述基础上，在付腔(11)、导向座(3) 以上的空间及伸出减震器外部的活塞杆(5)的必要部位，布置护杆套(22)，使付腔(11)，甚至其余各空间都参予工作，使之性能更佳。见(附图2)溢流孔(17)可以是允许单向及有压力控制流动的，也可以是双向流动或无所述压力控制的。它可使某腔，空间的液面高度(气液比例得以保持；同时也起在各腔、空间分配阻尼的作用)。
吸管(16)除具有溢流孔(17)作用外，还可在其内置以，由颗粒青铜粉等烧结、陶瓷及金属纤维等压制及滤纸制成的，呈各类形状的片、块状阻尼元件。它们是可用于其它场合使流过的流体(主要为液体)产生压降的独立阻尼产品。将其相应形状、材质的块(或片)一个或数个串入吸管(16)，通过各方式使流体流经吸管(16)时，只能由串接的阻尼元件中通过，由吸管(16)也就是一个能使流过流体迅速产生压降的阻尼产品。在液力减震装置中，可用于空心柱塞(27)等各需阻尼的场合。
单向阀(18)与气量(液面)控制管(19)一起，按(附图2)方式配置于传统的液力减震器上，既使不运用其它方法，也可获得以拉伸行程为工作行程的单作用减震器。它们的作用主要是使顶部密闭的，各种应用场合的气、液混合腔室中的液面高度得以调整、保持。在此表现为调整管(19)长来控制其液面高度，液面不会因混合气液的积累作用而降低。
可以通过对溢流孔(17)、吸管(16)、单向阀(18)、气量(液面)控制管(19)等进行予先和随机伺服(通过电、磁、机械等直接或摇控方式)调整、控制，来使包括液力减震装置在内的各种压力系统，具有随条件而变化的合理气液比例。
将传统的活塞(6)—活塞杆(5)改为柱塞(27)式结构，这样付腔(11)就消失了，减震器工作完全依赖于主腔(9)容积变化。主腔连通空间(20)可以是传统的工作套筒(4)外壁与外壳(2)内壁之间的空间；也可用其它形式(见附图3)。柱塞式结构导向长、流体流向单一，便于控制。柱塞(27)可以是底部不开口的如平底等各种型状，也可以是开口的空心结构，在主腔(9)与主腔连通空间(20)之间，可设置固定或方向、流量、压力可调控的阻尼部件。
空心柱塞(27)的空心部分就是主腔连通空间(20)。若其顶端封闭呈盲孔的空心结构，则辅以阻尼及方向控制部件就是一个有效的减震器。空心柱塞(27)有相对宽阔的空间，此中可方便地实现各种随机调控变阻尼方案。尤其对车用品，可充分利用其与车体相接的条件。
在液力减震装置相应的腔，空间加以通向外部的通道，使其由过去单纯依靠内部流体改为有外部流体参予。例如，用于车用减震器上，可容易实现下述目的使车轮在减震器控制下随时保持与路面条件相适应的高度(距车体)和阻尼；震动中对振动的频率、幅度保持控制。除此之外，外部通道可用来定期或随时调整液力减震装置中流体的性质(如液体粘度)等。
本发明所述的诸措施，可以单独或结合运用。
为说明方便，附图中所示的减震装置均为轴线直立、主腔在下的方式，而本发明所述的各措施，适于各种空间方向。
权利要求
1.一种用于液力减震装置的方法，其特征是主腔(9)与付腔(11)之间的流体联系，仅局限于工作腔(10)内的直接联系。
2.一种用于液力减震装置的方法，其特征是外力(震动)引起部件的运动，仅造成主腔(9)的容积空间变化。
3.一种用于液力减震装置的方法，其特征是通过对装置中主腔(9)付腔(11)及其余相关空间中，气、液各自数量及总量的控制、调整，使之产生所需的工作阻尼。
4.一种用于液力减震装置的方法，其特征是在主腔(9)、付腔(11)及其余内部空间中，按需设置通向外部的气、液单独或共用通道，供减震部件运动容积变化产生的和外界动力产生的气、液行控制地由此通道进出各腔及空间，调控其内气液比例及总量，达到控制震动引起减震部件动作的幅度、频率，及通过主动控制使减震运动部件在某一瞬时到达某位置的目的。
5.一种用于腔室内的，用来分隔、包容物体及空间，尤其是防止压力腔室内流体沿相对运动部件间隙外泄的方法，其特征是可变形的分隔、包容物，以适当的形状、结构与周转物体一起.构成对欲保护空间及其间物体可变形的完全包容结构，通过变形平衡，使包容空间内外无物质交换。
6.一种筒式液力减震器，其特征是从主腔底部(12)(工作套筒底端)至活塞杆(5)等运动部件与导向座(3)之间的运动间隙处，可能发生主腔(9)与付腔(11)流体非直接联系的沿途，采用封闭主腔底部(12)、封闭工作套筒之外与外壳之内环柱形通道某处、封闭导向座泄流道(8)等方法，使主腔(9)及主腔连通空间(20)中流体与付腔(11)不发生非直接联系，也不与壳外发生联系。
7.一种液力减震器，其特征是以柱塞(27)取代传统的活塞(6)—活塞杆(5)式结构。
8.一种液力减震器，其特征是在所需腔、空间的相应部位，带有溢流孔(17)、吸管(16)、单向阀(18)及气量(液面)控制管(19)，以调控该腔及空间的气液比例及数量，以及各腔、空间相互之间的互流。
9.一种液力减震器，其特征是在所需各腔、空间的相应部位，有通向外部的，供气、液等流动的导管(28)。
10.一种用于腔室内的，用来分隔、包容物体及空间，尤其是防止压力变化腔室内流体沿相对运动部件间隙外泄的装置，其特征是由聚乙烯等足以起密封作用的各类软体单一或复合材料，形成可带有按需变形骨架的套筒、口袋或其它适当形状，其开口处与周围物体形成固定或滑动密封连接，在满足变形平衡的同时，使其内部的物体及空间与外部密封隔绝。
全文摘要
本发明通过对液力减震装置,尤其是车用筒式液力减震器工作原理及其它方面的改进,使之寿命不依赖于密封元件——油封,同时,使之阻尼特征可调控;并使被动的减震变为更为有效的主动适应。本发明中公开的一些措施,对液压或其它系统及产品的类似问题,都会有一定作用。
文档编号F16F9/14GK1175666SQ97118748
公开日1998年3月11日 申请日期1997年9月30日 优先权日1997年9月30日
发明者綦良晨 申请人:綦良晨