CN104797842B

CN104797842B - 阻尼器

Info

Publication number: CN104797842B
Application number: CN201380058909.6A
Authority: CN
Inventors: S·阿尔-大汗; A·兰根
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2017-11-10
Anticipated expiration: 2033-10-02
Also published as: US20150239315A1; EP2904287A1; BR112015007323A2; JP2016500142A; KR20150068414A; WO2014055599A1; CN104797842A; EP2904287B1; US9764612B2

Abstract

一种阻尼器，其吸收第一元件与第二元件之间产生的能量。所述第二元件与所述第一元件间隔开并能够沿着一颠簸轴线朝向所述第一元件移动。所述阻尼器包括具有环形构造的主体。所述主体还包括用于接合所述第一元件的第一边缘和用于接合所述第二元件的第二边缘。所述第二边缘与所述第一边缘间隔开。所述主体限定了在主体周围间隔开的多个孔。所述多个孔被构造成允许阻尼器轴向压缩，用于吸收所述第一元件和第二元件中的一个沿着所述颠簸轴线移动时的能量。

Description

阻尼器

相关申请的交叉引用

本申请要求享受2012年10月2日提交的美国临时专利申请No.61/708,738和2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/792,595的优先权和全部权益。上述专利申请的全部公开内容通过引入具体地结合到本文中。

技术领域

本发明涉及一种与车辆一起使用的阻尼器。

背景技术

通常，车辆的悬挂系统限制冲击力从轮胎传递给车辆框架。例如，当车辆驶过一隆起部时，悬挂系统的元件颠簸或塌缩以吸收由撞击产生的能量。然而，当悬挂系统不能完全消除该能量时，悬挂系统的元件可能会彼此撞击，从而将冲击力传递给框架，这是所不希望的。因此，存在防止元件之间彼此撞击以免残余冲击力从轮胎传递给车辆框架的需要。

发明内容

一种阻尼器，其吸收由第一元件与第二元件之间产生的能量。第二元件与第一元件间隔开，并可沿着颠簸轴线朝向第一元件移动。该阻尼器包括具有环形构造的主体。主体还包括用于接合第一元件的第一边缘和用于接合第二元件的第二边缘。第二边缘与第一边缘间隔开。主体限定了在本体周围间隔开的多个孔。所述多个孔被构造成允许阻尼器轴向压缩，用于吸收第一元件和第二元件中的一个沿着颠簸轴线移动时的能量。通过吸收能量来限制颠簸行程并防止第二元件直接撞击第一元件而损坏元件。

附图说明

本发明的其他优点将很容易地领会，如同结合附图参照下面的详细说明将变得更好地明白本发明的其他优点一样，其中：

图1为在第一元件与第二元件之间设置的阻尼器的横截面图；

图2为在第一元件和第二元件之间被压缩的阻尼器的横截面图；

图3为具有限定多个孔的主体的阻尼器的透视图；

图4为带有多个孔的阻尼器的透视图，所述孔具有菱形构造；

图5为带有多个孔的阻尼器的透视图，所述孔具有矩形构造；

图6为带有多个孔的阻尼器的透视图，所述孔平行于颠簸轴线延伸；

图7A为带有多个孔的阻尼器的透视图，所述孔具有S形构造；

图7B为带有多个孔的阻尼器的透视图，所述孔具有六边形构造；

图7C为带有多个孔的阻尼器的透视图，所述孔具有Z形构造；

图8为阻尼器的横截面图，其中所述第二元件具有撞击件；

图9为位于附接杯状件与具有台阶的杆之间的阻尼器的横截面图；

图10为在杆的台阶与附接杯状件之间被压缩的阻尼器的横截面图；

图11为联接至颠簸缓冲器以形成双刚性颠簸缓冲器组件的阻尼器的透视图；

图12为联接至颠簸缓冲器以形成双刚性颠簸缓冲器组件的阻尼器的另一透视图；

图13为联接至车辆框架的支柱组件的横截面图，其中双刚性颠簸缓冲器组件联接至所述支柱组件；

图14为支柱组件的缸的横截面图，所述缸接触双刚性颠簸缓冲器组件的缓冲器；

图15为支柱组件的缸的横截面图，所述缸压缩双刚性颠簸缓冲器组件的缓冲器；

图16为支柱组件的缸的横截面图，所述缸压缩双刚性颠簸缓冲器组件的缓冲器和阻尼器；

图17为双刚性颠簸缓冲器组件的透视图，所述双刚性颠簸缓冲器组件具有嵌入到缓冲器内的阻尼器；

图18为图17中双刚性颠簸缓冲器组件的分解图，显示了与缓冲器间隔开的阻尼器；

图19为带有朝向阻尼器的中心点汇聚的多个孔的阻尼器的横截面图；

图20为阻尼器的横截面图，显示了朝向阻尼器的中心点汇聚的多个孔。

具体实施方式

参照这些图，其中，在所有几个视图中，相同的数字表示相同的或相应的部件，阻尼器整体上由20示出。参照图1，阻尼器20被用在朝向彼此移动的两个元件之间，以防止这两个元件彼此直接撞击。换句话说，阻尼器20是位于第一元件22和第二元件24之间的中间缓冲垫，所述第二元件24可沿着颠簸轴线JA朝向第一元件22移动。这样，当第一元件22和第二元件24朝向彼此移动时，阻尼器20在第一元件22和第二元件24之间被压缩，如图2所示。

典型地，第一元件22和第二元件24是车辆的一部分，例如卡车或轿车的一部分。当车辆驶过一隆起部或碰撞到障碍物、例如道牙时，在施加于车辆轮胎的冲击力的作用下，第二元件24朝向第一元件22颠簸。如果冲击力足够大，第二元件24可能会接触第一元件22而会损坏第一元件22和第二元件24或者车辆的其他元件。阻尼器20定位在第一元件22和第二元件24之间，以吸收第一元件22和第二元件24中的一个沿着颠簸轴线JA朝向彼此移动时的能量，从而防止第二元件24直接撞击第一元件22。通过吸收第一元件22和第二元件24中的一个沿着颠簸轴线JA朝向彼此移动时的能量，限制了颠簸行程并防止第一元件22和第二元件24彼此直接撞击而损坏第一元件22和第二元件24。

一般而言，第二元件24与第一元件22间隔开。附接杯状件26可以联接至第一元件22，而第二元件24与附接杯状件26间隔开。附接杯状件26与颠簸轴线JA对齐，使得第二元件24可沿着颠簸轴线JA朝向附接杯状件26移动。可以理解的是，附接杯状件26可以通过任何适合的方法联接至第一元件22。例如，附接杯状件26可以接收用于将附接杯状件26联接至第一元件22的紧固件。

一般而言，阻尼器20联接至第一元件22。然而，当具有附接杯状件26时，附接杯状件26的横截面具有用于接收阻尼器20的U形构造。这样，阻尼器20可以设置在附接杯状件26内。可以理解的是，阻尼器20可以完全地置于附接杯状件26内。替代性地，阻尼器20可以仅仅部分地置于附接杯状件26内，使得阻尼器20的一部分从附接杯状件26延伸。附接杯状件26设置有用于保持阻尼器20的壳体。这样，附接杯状件26将阻尼器20联接至第一元件22。

如图3所示，阻尼器20包括具有环形构造的主体28。主体28包括内表面30，所述内表面30限定一中空内部，以使主体28具有环形构造。主体28包括外表面32，所述外表面32与内表面30间隔开。典型地，阻尼器20由弹性体材料构成。适用于阻尼器20的弹性体材料的例子包括嵌段共聚物，例如聚氨酯、醚酯、苯乙烯和醚酰胺(etheramides)。适用于阻尼器20的弹性体材料的另外的例子包括弹性体共混物，例如交联烯烃和/或非交联烯烃。

主体28包括用于接合附接杯状件26的第一边缘34。主体28还包括用于接合第二元件24的第二边缘36。第二边缘36与第一边缘34间隔开。主体28限定了在主体28周围间隔开的多个孔38，所述多个孔38被构造成允许阻尼器28轴向压缩，用于吸收第一元件22和第二元件24之间的颠簸。当具有如上所述的内表面30和外表面32时，多个孔38由内表面30和外表面32限定。换句话说，多个孔38通过阻尼器20的主体28限定。

一般而言，多个孔38影响阻尼器20的压缩。例如，多个孔影响阻尼器20的硬度。阻尼器20的硬度与阻尼器20的压缩行程量直接相关。换句话说，阻尼器20的硬度影响由阻尼器20阻尼以防止全部冲击力传递给第一元件22的冲击力的大小。因此，增加孔38的数量和改变孔38的构造直接影响阻尼器20的硬度。例如，增加孔38的数量通常减小阻尼器20的硬度。另外，增加孔38的尺寸通常减小阻尼器20的硬度。因此，阻尼器20的硬度能够通过改变阻尼器20的主体28上的孔38的数量和尺寸进行微调。通常，阻尼器20的硬度能够根据使用阻尼器20的应用场合而改变。

阻尼器20具有初始直径ID。在压缩期间，因为多个孔38允许主体28自身塌缩而不是鼓出，所以阻尼器20的径向扩展被限制。因此，阻尼器20能够被定位在其中不希望径向扩展的狭小空间中。可以理解的是，阻尼器20的径向扩展可以全部一起被阻止，使得阻尼器20在被压缩时不会径向扩展。

可以理解的是，多个孔38可以具有任何适合的构造。例如，多个孔38可以为平行四边形的，如图3所示。另外，多个孔38可以具有菱形构造，如图4所示。此外，多个孔38可以具有矩形构造，如图5所示。可以理解的是，当多个孔38为平行四边形的时，多个孔38绕主体28的周长延伸，如图3所示，或者多个孔38沿着平行于颠簸轴线JA的阻尼器20的高度延伸，如图6所示。另外，当多个孔38为平行四边形的时，多个孔38可旋转成使得平行四边形的对角与颠簸轴线JA对齐，如图6所示。此外，可以理解的是，多个孔38可以具有S形构造，如图7A所示。还可以理解的是，多个孔38可以具有六边形构造，如图7B所示。此外，可以理解的是，多个孔38可以具有Z形构造，如图7C所示。

参照图19和20，可以理解的是，多个孔38可以朝向阻尼器20的中心点汇聚。换句话说，多个孔38在外表面32上的面积可以大于多个孔38在内表面30上的面积。多个孔38中的每一个具有限定在内表面30与外表面32之间的长度L。可以理解的是，多个孔的每一个的高度H和宽度W可以沿着孔38的长度L从外表面32朝向内表面30减小。替代性地，孔38的宽度W可以保持不变，而只有高度H沿着孔38的长度L从外表面32朝向内表面30减小。另一替代性地，孔38的高度H可以保持不变，而只有宽度W沿着孔38的长度L从外表面32朝向内表面30减小。

参照图8，第二元件24可以包括可与第二元件24一起移动的撞击件40，当第二元件24沿着颠簸轴线JA朝向第一元件22移动时，所述撞击件40用于压缩附接杯状件26与撞击件40之间的阻尼器20，以便吸收第一元件22和第二元件24之间的颠簸。

在图9和10所示的一个实施例中，阻尼器20与车辆的转向系统一起使用。例如，第一元件22可以是齿轮箱42，第二元件24可以是从齿轮箱42延伸的杆44，用以将方向盘的旋转转变为车辆轮胎的运动。在这样的实施例中，附接杯状件26联接至齿轮箱42。可以理解的是，附接杯状件26可以是齿轮箱的整体元件。第二元件24具有圆柱形构造且延伸到附接杯状件26中，用于在第二元件24沿着颠簸轴线JA朝向第一元件22移动时压缩位于附接杯状件26内的阻尼器20。第二元件24可具有台阶46，使得第二元件24包括具有第一直径D1的第一部分48和具有第二直径D2的第二部分50，第二直径D2小于第一部分48的第一直径D1，以限定台阶46。如果存在台阶，第二元件24的第二部分50被设置成穿过阻尼器20的中空内部，使得当第二元件24沿着颠簸轴线JA朝向第一元件22移动时，阻尼器20在附接杯状件26与第二元件24的台阶46之间被压缩。

如上所述，当车辆撞上障碍物、例如道牙时，产生冲击力。在这种情况下，撞击力可以是横向力，该横向力导致杆44(为第二元件24)被迫进入齿轮箱42(为第一元件22)中。第二元件24的台阶46接触附接杯状件26中的阻尼器20，如图9所示。第二元件24的台阶46接着压缩阻尼器20，从而允许阻尼器20吸收由车辆撞击物体引起的冲击力或颠簸。

在图11-18所示的另一个实施例中，阻尼器20可与颠簸缓冲器一起使用，以形成用于控制由冲击力产生的能量的双刚性颠簸缓冲器组件52。双刚性颠簸缓冲器组件52吸收第一元件22与第二元件24之间的能量。在这样的实施例中，第一元件22典型的是车辆框架54，第二元件24是支柱组件56，所述支柱组件56是车辆悬挂系统的一部分。可以理解的是，替代性地，第一元件22可以为悬挂系统的减震架。

双刚性颠簸缓冲器组件52包括缓冲器58，缓冲器58具有设置在附接杯状件26内的第一端部60和与第一端部60间隔开的第二端部62，所述第二端部62用于在第二元件24沿着颠簸轴线JA朝向第一元件22移动时接触第二元件24。阻尼器20设置在位于附接杯状件26内的缓冲器58的第一端部60上。在操作中，缓冲器58首先被压缩，以吸收第一元件22和第二元件24之间的颠簸。换句话说，缓冲器58首先压缩以抑制震动，保护第一元件22和第二元件24。如果力大得足以使缓冲器58被压缩到一预定值，则阻尼器20被压缩，以吸收并阻尼第一元件22和第二元件24之间的所有剩余力。换句话说，如上所述，阻尼器20的硬度大于缓冲器58的硬度，使得在阻尼器20被压缩之前首先压缩缓冲器58。典型地，缓冲器58由微孔聚氨酯构成，阻尼器20由热塑性聚氨酯构成。

可以理解的是，第二元件24可以包括与颠簸轴线JA对齐的撞击件40，使得撞击件40接触缓冲器58，用于压缩缓冲器58以及然后压缩阻尼器20。

图13显示了联接至支柱组件56的双刚性颠簸缓冲器组件52。如图所示，阻尼器20和缓冲器58限定双刚性颠簸缓冲器组件52的高度H。支柱组件56包括缸64(为上述第二元件24)和可沿着颠簸轴线JA相对于缸64位移的活塞杆66。活塞杆66的端部68联接至框架54，用于将悬挂系统联接至车辆框架54。双刚性颠簸缓冲器组件52与颠簸轴线JA对齐，以确保当活塞杆66塌缩到缸64内时，缸64接触双刚性颠簸缓冲器组件52，以允许双刚性颠簸缓冲器组件52吸收冲击力。活塞杆66贯穿双刚性颠簸缓冲器组件52延伸。

如上所述，当车辆驶过一隆起部时，产生冲击力。如果该冲击力大于悬挂系统所能吸收的力，则悬挂系统的元件例如支柱组件56的缸64接触缓冲器58，如图14所示。然后，缸64压缩缓冲器58，如图15所示。冲击力越大，缓冲器58的压缩越大。一旦缓冲器58被压缩到预定值，阻尼器20就接着被压缩，以吸收第一元件22和第二元件24之间的剩余颠簸，如图16所示。

参照图17和18，阻尼器20可嵌入到缓冲器58内。例如，缓冲器58可以限定用于接收阻尼器20的凹窝部70。通过将阻尼器20置于凹窝部70内，允许双刚性颠簸缓冲器组件52占据较小的面积，以安装在附接杯状件26内，并与缓冲器58的几何形状相适应。典型地，缓冲器58的第一端部60限定该凹窝部70。然而，可以理解的是，缓冲器58的任何部分都可以限定凹窝部70。还可以理解的是，凹窝部70可以以任何适合的方法形成在缓冲器58上。例如，凹窝部70可以在模制缓冲器58的时候形成。替代性地，凹窝部70可以在缓冲器58成型之后通过去除缓冲器58的材料而形成。

可以理解的是，阻尼器20可完全嵌入到缓冲器58内，使得阻尼器20不从缓冲器58延伸出去。替代性地，阻尼器20可完全设置在凹窝部70内，使得阻尼器20不从缓冲器58延伸出去。还可以理解的是，凹窝部70可完全环绕阻尼器20，使得当观察双刚性颠簸缓冲器组件52时，阻尼器不可见。同样，可以理解的是，缓冲器58可以与已有的阻尼器20一起形成，使得缓冲器58形成在阻尼器20周围。

可以理解的是，虽然双刚性颠簸缓冲器组件52已被与支柱组件56相关地描述，但是双刚性颠簸缓冲器组件52可以与悬挂系统的其他元件一起使用。还可以理解的是，双刚性颠簸缓冲器组件52可以与除了悬挂系统的那些元件之外的元件一起使用。

显而易见的是，鉴于上面的教导，本发明可以进行很多修改和变形。前述发明已经依照相关的法律标准进行了描述；因此，说明书本质上是示例性的，而不是限制性的。所公开的实施例的变形和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并落在本发明的范围内。因此，给予本发明的法律保护范围仅仅可以通过研究下面的权利要求书确定。

Claims

1.一种阻尼器，所述阻尼器用于吸收第一元件与第二元件之间的能量，所述第二元件与所述第一元件间隔开并能够沿着一颠簸轴线朝向所述第一元件移动，所述阻尼器包括绕一中心点具有环形构造的主体，所述主体包括用于接合所述第一元件的第一边缘和用于接合所述第二元件的第二边缘，所述第二边缘与所述第一边缘间隔开，所述主体限定了在所述主体周围间隔开的多个孔，其中每个所述孔朝向所述阻尼器的所述中心点汇聚，所述多个孔被构造成允许所述阻尼器轴向压缩，用于吸收所述第一元件和所述第二元件中的一个沿着颠簸轴线移动时的能量，

其中，所述主体具有外表面和与所述外表面相对的内表面，以及其中，每个所述孔在所述外表面上的面积大于每个所述孔在所述内表面上的面积。

2.如权利要求1所述的阻尼器，其中，所述主体包括内表面，所述内表面限定一中空内部，以使所述主体具有所述环形构造，所述主体包括与所述内表面间隔开的外表面，所述多个孔由所述内表面和所述外表面限定。

3.如权利要求1和2中任一项所述的阻尼器，其中，每个所述孔具有圆形构造。

4.如权利要求1和2中任一项所述的阻尼器，其中，每个所述孔具有梯形构造。

5.如权利要求1和2中任一项所述的阻尼器，其中，每个所述孔具有菱形构造。

6.如权利要求1和2中任一项所述的阻尼器，其中，每个所述孔具有矩形构造。

7.如权利要求1和2中任一项所述的阻尼器，其中，所述主体由弹性体材料构成。

8.如权利要求1所述的阻尼器，其中，每个所述孔具有限定在所述外表面与所述内表面之间的长度，每个所述孔的高度和/或宽度沿着所述孔的所述长度从所述外表面向所述内表面减小。

9.一种双刚性颠簸缓冲器组件，所述双刚性颠簸缓冲器组件用于吸收车辆的第一元件和第二元件之间的能量，所述第二元件与所述第一元件间隔开并能够沿着一颠簸轴线朝向所述第一元件移动，所述双刚性颠簸缓冲器组件包括：

具有第一端部和第二端部的缓冲器，所述第一端部适于联接至所述第一元件，所述第二端部与所述第一端部间隔开，所述第二端部适于在所述第二元件沿着所述颠簸轴线朝向第一元件移动时接触所述第二元件，所述缓冲器能够轴向压缩，用于吸收所述第一元件和所述第二元件中的一个沿着所述颠簸轴线移动时的能量；以及

阻尼器，所述阻尼器设置在所述缓冲器的所述第一端部上，所述阻尼器包括：

具有环形构造的主体，所述主体包括适于接合所述第一元件的第一边缘和适于接合所述第二元件的第二边缘，所述第二边缘与所述第一边缘间隔开，所述主体限定了在所述主体周围间隔开的多个孔，所述多个孔被构造成允许所述阻尼器轴向压缩，用于吸收所述第一元件和所述第二元件中的一个沿着所述颠簸轴线移动时的能量，

其中，所述阻尼器的硬度大于所述缓冲器的硬度，使得在所述阻尼器被压缩以吸收所述第一元件与所述第二元件之间的能量之前，所述缓冲器能够被所述第二元件压缩到一预定值，并且

其中，所述缓冲器限定用于接收所述阻尼器的凹窝部，使得所述阻尼器嵌入到所述缓冲器内。

10.如权利要求9所述的双刚性颠簸缓冲器组件，其中，所述缓冲器由微孔聚氨酯构成。

11.如权利要求9和10中任一项所述的双刚性颠簸缓冲器组件，其中，所述阻尼器由弹性体材料构成。

12.如权利要求9和10中任一项所述的双刚性颠簸缓冲器组件，其中，所述阻尼器的所述主体包括内表面，所述内表面限定一中空内部，以使所述主体具有所述环形构造，所述主体包括与所述内表面间隔开的外表面，所述多个孔由所述内表面和所述外表面限定。

13.一种用于车辆的悬挂系统，所述悬挂系统包括：

第一元件；

第二元件，所述第二元件与所述第一元件间隔开并能够沿着一颠簸轴线朝向所述第一元件移动；和

双刚性颠簸缓冲器组件，所述双刚性颠簸缓冲器组件用于吸收所述第一元件和所述第二元件之间的能量，所述双刚性颠簸缓冲器组件包括：

缓冲器，所述缓冲器具有联接至所述第一元件的第一端部和与所述第一端部间隔开的第二端部，所述第二端部用于在所述第二元件沿着所述颠簸轴线朝向所述第一元件移动时接触所述第二元件，所述缓冲器能够轴向压缩，用于吸收所述第一元件和所述第二元件中的一个沿着所述颠簸轴线移动时的能量；以及

具有环形构造的主体，所述主体包括用于接合所述第一元件的第一边缘和用于接合所述第二元件的第二边缘，所述第二边缘与所述第一边缘间隔开，所述主体限定了在所述主体周围间隔开的多个孔，所述多个孔被构造成允许所述阻尼器轴向压缩，用于吸收所述第一元件和所述第二元件中的一个沿着所述颠簸轴线移动时的能量；

其中，所述阻尼器的硬度大于所述缓冲器的硬度，使得在所述阻尼器被压缩以吸收所述第一元件与所述第二元件之间的颠簸之前，所述缓冲器能够被所述第二元件压缩到一预定值，并且

14.如权利要求13所述的悬挂系统，其中，所述缓冲器由微孔聚氨酯构成。

15.如权利要求13和14中任一项所述的悬挂系统，其中，所述阻尼器由弹性体材料构成。

16.如权利要求13和14中任一项所述的悬挂系统，其中，所述阻尼器的所述主体包括内表面，所述内表面限定一中空内部，以使所述主体具有所述环形构造，所述主体包括与所述内表面间隔开的外表面，所述多个孔由所述内表面和所述外表面限定。

17.如权利要求13和14中任一项所述的悬挂系统，其中，所述阻尼器不径向扩展。