颠簸减振器.pdf

本申请公开了一种颠簸减振器，其用于车辆的悬架系统中。颠簸减振器包括外部部件，该外部部件包括基部部分和从所述基部部分伸出的侧壁。外部部件的侧壁相对于基部部分为柔性。基部部分和侧壁确定了空腔，从而外部部件有杯形结构。减振器至少局部设置于该外部部件的空腔内。减振器可压缩至外部部件的空腔内，以使得减振器抵靠外部部件的侧壁膨胀，这迫使外部部件的侧壁弯曲和径向向外膨胀。隔离层在空腔的外部布置在外部部件的基部上，并使得外部部件和滑柱组件或车架部件分离。

权利要求书
1.  一种用于车辆的悬架系统的颠簸减振器，其中，车辆包括车架 部件，悬架系统包括滑柱组件，所述滑柱组件可相对于车架部件运动， 所述颠簸减振器包括：
外部部件，所述外部部件能够布置在车架部件和滑柱组件之间， 所述外部部件具有基部部分和从所述基部部分伸出的侧壁，所述侧壁 相对于所述基部部分为柔性，所述基部部分和所述侧壁确定了空腔， 从而所述外部部件具有杯形结构；
减振器，所述减振器至少局部设置于所述外部部件的所述空腔内， 所述减振器可压缩至所述外部部件的所述空腔内，以使得所述减振器 抵靠所述外部部件的所述侧壁径向膨胀，从而迫使所述侧壁弯曲和径 向向外膨胀；以及
隔离层，所述隔离层在所述空腔的外部布置在所述外部部件的所 述基部上，用于使得所述外部部件与滑柱组件分离或与车架部件分离， 从而当所述外部部件的所述侧壁径向向外膨胀时，所述外部部件与滑 柱组件或者车架部件隔离，从而最小化在所述减振器被压缩和所述侧 壁径向向外膨胀时产生的噪音。

2.  根据权利要求1所述的颠簸减振器，其中：所述隔离层包括从 以下组中选择的材料：橡胶、EPDM、Santoperene、TPU以及它们的 组合。

3.  根据权利要求2所述的颠簸减振器，其中：所述减振器包括多 微孔的氨基甲酸乙酯。

4.  根据权利要求3所述的颠簸减振器，其中：所述外部部件包括 热塑性材料。

5.  根据前述任意一项权利要求所述的颠簸减振器，其中：所述外 部部件确定与所述外部部件的所述空腔连通的多个锚固孔，所述隔离 层具有多个凸台，用于插入所述锚固孔中，以便将所述隔离层固定在 所述外部部件上。

6.  根据前述任意一项权利要求所述的颠簸减振器，还包括：加强 元件，所述加强元件接触所述外部部件的所述侧壁，用于控制所述侧 壁的径向膨胀。

7.  根据前述任意一项权利要求所述的颠簸减振器，其中：所述减 振器完全布置在所述外部部件的所述空腔内。

8.  根据前述任意一项权利要求所述的颠簸减振器，其中：所述外 部部件的所述侧壁具有弓形结构，所述减振器具有与所述外部部件的 所述弓形结构互补的弓形结构，以使得所述减振器在所述空腔内接触 所述侧壁。

9.  一种车辆，包括：
车架部件；
悬架系统，所述悬架系统包括滑柱组件，所述悬架系统通过滑柱 组件与所述车架部件连接；以及
颠簸减振器，所述颠簸减振器包括：
外部部件，所述外部部件能够布置在车架部件和滑柱组件之 间，所述外部部件具有基部部分和从所述基部部分伸出的侧壁，所述 侧壁相对于所述基部部分为柔性，所述基部部分和所述侧壁确定了空 腔，从而所述外部部件具有杯形结构；
减振器，所述减振器至少局部设置于所述外部部件的所述空 腔内，所述减振器可压缩至所述外部部件的所述空腔内，以使得所述 减振器抵靠所述外部部件的所述侧壁膨胀，从而迫使所述侧壁弯曲和 径向向外膨胀；以及
隔离层，所述隔离层在所述空腔的外部布置在所述外部部件 的所述基部上，用于使得所述外部部件与滑柱组件分离或与车架部件 分离，从而当所述外部部件的所述侧壁径向向外膨胀时，所述外部部 件与滑柱组件或车架部件隔离，从而最小化在所述减振器被压缩和所 述侧壁径向向外膨胀时产生的噪音。

10.  根据权利要求9所述的车辆，其中：所述滑柱组件具有缸和 活塞臂，所述活塞臂与所述车架部件连接，并可沿颠簸轴线相对于所 述缸移动。

11.  根据权利要求9和10中任意一项所述的车辆，其中：所述外 部部件的所述基部部分确定了用于接收所述活塞臂的孔，以使得所述 外部部件沿所述颠簸轴线布置在所述缸和所述车架部件之间。

12.  根据权利要求11所述的车辆，其中：所述减振器确定了用于 接收所述活塞臂的孔，以使得所述减振器布置在所述外部部件和所述 车架部件之间或布置在所述外部部件和所述缸之间。

13.  根据权利要求9-12中任意一项所述的车辆，其中：所述隔离 层包括从以下组中选择的材料：橡胶、EPDM、Santoperene、TPU以 及它们的组合。

14.  根据权利要求13所述的车辆，其中：所述减振器包括多微孔 的氨基甲酸乙酯。

15.  根据权利要求14所述的车辆，其中：所述外部部件包括热塑 性材料。

16.  根据权利要求9-15中任意一项所述的车辆，其中：所述颠簸 减振器的所述外部部件确定与所述外部部件的所述空腔连通的多个锚 固孔，所述隔离层具有多个凸台，用于插入所述锚固孔中，以便将所 述隔离层固定在所述外部部件上。

17.  根据权利要求9-16中任意一项所述的车辆，其中：所述颠簸 减振器还包括加强元件，所述加强元件接触所述外部部件的所述侧壁， 用于控制所述侧壁的径向膨胀。

18.  根据权利要求9-17中任意一项所述的车辆，其中：所述减振 器完全布置在所述外部部件的所述空腔内。

19.  根据权利要求9-18中任意一项所述的车辆，其中：所述外部 部件的所述侧壁具有弓形结构，所述减振器具有与所述外部部件的所 述弓形结构互补的弓形结构，以使得所述减振器在所述空腔内接触所 述侧壁。

说明书颠簸减振器
相关申请的交叉引用
本申请要求美国临时专利申请No.61/708732的优先权和所有的益 处，该美国临时专利申请No.61/708732的申请日为2012年10月2日， 该文献特别地结合到本申请中，作为参考。
技术领域
本发明通常涉及一种用于车辆的悬架系统中的颠簸减振器。
背景技术
颠簸减振器用于车辆的悬架系统中，以便限制冲击力向车辆的车 架部件的传递。例如，当车辆越过凸块行驶时，悬架系统的部件(例 如滑柱组件)震动或收缩，以便吸收由于碰撞而产生的冲击力。不过， 当悬架系统不能完全吸收冲击力时，悬架系统的部件可能冲击车架组 件，从而将冲击力传递给车架部件，这是不合适的。
通常，颠簸减振器在悬架系统接近它的震动行程的末端时(即在 悬架系统的部件冲击车辆的车架之前)逐渐加强该悬架系统。因此， 普通的颠簸减振器用于使得悬架系统的部件和车辆的车架部件分离， 以便防止悬架系统直接冲击车架部件。例如，普通的颠簸减振器可以 在滑柱组件的缸和车辆的车架之间与悬架系统的滑柱组件的活塞杆连 接。普通的颠簸减振器使得滑柱组件的缸和车辆的车架部件分离，以 便在滑柱组件接近它的震动行程的末端时防止缸直接碰撞车架部件。
普通的颠簸减振器包括刚性杯形件和盘形减振器，该盘形减振器 布置在刚性杯形件的空腔内。通常，刚性杯形件使得盘形减振器与车 辆或者滑柱连接，并限制盘形减振器的压缩，从而增加颠簸减振器的 刚性。当盘形减振器压缩时，压缩阻力增加至使得盘形减振器类似于 实心体来作用的点。盘形减振器的压缩吸收从悬架系统传递的能量。 不过，一旦盘形减振器类似于实心体来作用，在悬架系统中的任何剩 余能量将直接传递给车辆的车架部件。刚性杯形件限制减振器的凸出， 从而限制了在盘形减振器类似于实心体来作用之前由该盘形减振器吸 收的能量。因此，仍然需要提供一种改进的颠簸减振器。
发明内容
颠簸减振器用于车辆的悬架系统中。车辆包括车架部件，悬架系 统包括滑柱组件，该滑柱组件可相对于车架部件运动。颠簸减振器包 括外部部件，该外部部件能够布置在车架部件和滑柱组件之间。外部 部件有基部部分和从所述基部部分伸出的侧壁。外部部件的侧壁相对 于基部部分为柔性。基部部分和侧壁确定了空腔，从而外部部件有杯 形结构。减振器至少局部设置于该外部部件的空腔内。减振器可压缩 至外部部件的空腔内，以使得减振器抵靠外部部件的侧壁膨胀。减振 器的膨胀迫使外部部件的侧壁弯曲和径向向外膨胀。
颠簸减振器还包括隔离层，该隔离层在空腔的外部布置在外部部 件的基部上。隔离层使得外部部件和滑柱组件或车架部件分离，从而 当外部部件的侧壁径向向外膨胀时，外部部件与滑柱组件或者车架部 件隔离。使得外部部件与滑柱组件或车架部件分离将最小化在减振器 压缩和侧壁径向向外膨胀时产生的噪音。
附图说明
通过结合附图参考下面的详细说明，将很容易清楚和更好地理解 本发明的其它优点，附图中：
图1是车辆的悬架系统的透视图，该悬架系统包括颠簸减振器；
图2是具有外部部件和减振器的颠簸减振器的透视图；
图3是与滑柱组件的缸连接的颠簸减振器的轮廓图；
图4是与滑柱组件的缸连接的颠簸减振器的轮廓图，其中，颠簸 减振器在缸和车辆的车架之间压缩；
图5是与车辆的车架连接的颠簸减振器的轮廓图；
图6是与车辆的车架连接的颠簸减振器的轮廓图，其中，颠簸减 振器在车架和滑柱组件的缸之间压缩。
图7是颠簸减振器的透视图，其中有环绕颠簸减振器的外部部件 布置的加强元件；
图8是颠簸减振器的透视图，其中有嵌入颠簸减振器的外部部件 内的加强元件；
图9是颠簸减振器的透视图，其中有环绕外部部件的边缘布置的 加强元件；
图10是颠簸减振器的剖视图，其中，该颠簸减振器包括隔离层； 以及
图11是颠簸减振器的剖视图，其中，该颠簸减振器确定了多个锚 固孔，用于接收隔离层的凸台，以便使得隔离层与颠簸减振器的外部 部件连接。
具体实施方式
参考附图，其中，在全部附图中，类似标号表示类似或相应的部 件，颠簸减振器总体表示为20。通常，颠簸减振器20与车辆的悬架 系统22一起使用，以便限制冲击力向车辆的车架部件24的传递。更 具体地说，颠簸减振器20布置在悬架系统22的部件(例如滑柱组件 26)和车架部件24之间，以便分离悬架系统22的部件和车架部件24。 通过分离悬架系统22的部件和车架部件24，颠簸减振器20防止悬架 系统22的部件在悬架系统22吸收冲击力(该冲击力由于车辆越过凸 块行驶而产生)时直接冲击车架部件24。换句话说，颠簸减振器20 通过在悬架系统22接近它的最大颠簸行程末端32时(即在悬架系统 22的部件接触车辆的车架部件24之前)逐渐加强悬架系统22而提供 了在悬架系统22的部件和车架部件24之间的缓冲。
如上所述，悬架系统22包括滑柱组件26，该滑柱组件26作为悬 架系统22的部件。参考图1，滑柱组件26包括缸28和活塞臂30，该 活塞臂30可沿颠簸轴线JA相对于缸28移动。活塞臂30的端部32 与车架部件24连接，用于使得悬架系统22与车辆的车架部件24连接。
参考图2，颠簸减振器20包括外部部件34，该外部部件34能够 布置在车架部件24和滑柱组件26之间。通常，颠簸减振器20与滑柱 组件26的颠簸轴线JA对齐，以便保证当活塞臂30缩回至缸28内时 该滑柱组件26接触颠簸减振器20，以便使得颠簸减振器20能够吸收 冲击力。通常，外部部件34布置在滑柱组件26的缸28和车架部件 24之间。通常，外部部件34使得颠簸减振器20与车辆连接。例如， 外部部件34可以与滑柱组件26连接，更具体地说，与滑柱组件26 的缸28连接，用于使颠簸减振器20与滑柱组件26连接。因为滑柱组 件26与车架部件24连接，因此颠簸减振器20与滑柱组件26的缸28 连接也使得颠簸减振器20与车辆连接。不过，应当知道，外部部件 34可以与车架部件连接，用于使得颠簸减振器20与车辆连接。
外部部件34有基部部分36和侧壁38，该侧壁38从基部部分36 伸出。通常，基部部分36有周边，该周边呈现圆形结构，基部部分 36确定中心点。中心轴线CA纵向延伸穿过基部部分36的中心点。 侧壁38有弓形结构，并沿基部部分36的周边而与基部部分36连接。 侧壁38沿与中心轴线CA平行的方向延伸。因此，侧壁38有圆柱形 结构。而且，基部部分36和侧壁38确定了空腔40，因此外部部件34 有杯形结构。换句话说，基部部分36和侧壁38确定了U形结构的截 面。通常，基部部分36和侧壁38相互成一体。换句话说，基部部分 36和侧壁38通常同时形成。不过应当知道，基部部分36和侧壁38 可以是彼此相互分开的部件。
侧壁38终止于边缘42，该边缘42与基部部分36间隔开。侧壁 38相对于基部部分36为柔性，如图4中最佳所示。换句话说，侧壁 38可以绕该侧壁38与基部部分36相交的点枢转，且侧壁38的边缘 42相对于外部部件34的中心轴线CA径向向外运动。还以另一方式 来说，当侧壁38径向向外弯曲时，由侧壁38的边缘42确定的直径 d1大于由基部部分36确定的直径d2。外部部件34(更具体地说，外 部部件34的侧壁38)包括热塑性材料，用于允许侧壁38径向向外弯 曲。通常，热塑性材料从以下组中选择：热塑性弹性体和热固性弹性 体，例如氨基甲酸乙酯或橡胶。用于外部部件34的合适热塑性材料的 示例是可由BASF Corporation获得的
减振器46至少局部设置于外部部件34的空腔40内。换句话说， 减振器46的至少一部分布置在空腔40内。不过，应当知道，减振器 46可以完全布置在空腔40内，从而当观察颠簸减振器20的轮廓时， 减振器46不可见。减振器46有弓形结构，该弓形结构与外部部件34 的侧壁38的弓形结构互补，从而减振器46在空腔40内接触侧壁38。 应当知道，减振器46可以通过任意合适方法而保持在外部部件34内。 例如，粘接剂可以在空腔40内施加在基部部分36上，用于将减振器 46粘接在外部部件34上。也可选择，基部部分36可以确定槽，减振 器46可以有环绕它的周边的凸缘，用于与槽接合，以便形成槽锁。
参考图3-6，当颠簸减振器20能够与滑柱组件26连接时，外部 部件34的基部部分36确定了孔44(最好在图10和11中所示)，该 孔绕基部部分36的中心点定心，用于接收滑柱组件26的活塞臂30。 在这样的实施例中，外部部件34和(因此)颠簸减振器20布置在滑 柱组件26的缸28和车架部件24之间。另外，外部部件34的中心轴 线CA与滑柱组件26的颠簸轴线JA对齐。而且，当颠簸减振器20 与滑柱组件26连接时，减振器46确定了用于接收滑柱组件26的活塞 臂30的孔48。孔48与外部部件34的孔44和颠簸轴线JA对齐，从 而减振器46布置在外部部件34和滑柱组件26的缸28之间。因此， 滑柱组件26的缸28将在活塞臂30收缩至缸28内时接触颠簸减振器 20，从而吸收冲击力。应当知道，颠簸减振器20可以与缸28连接， 以使得颠簸减振器20与缸28一起运动，如图3和4中所示。也可选 择，颠簸减振器20可以与车架部件24连接，从而颠簸减振器20保持 静止，缸28运动成与颠簸减振器20接触，如图5和6中所示。
减振器46可压缩至外部部件34的空腔40内。通常，减振器46 在悬架系统22接近它的最大震动行程的末端32时通过悬架系统22 的部件来压缩，以便吸收冲击力。例如，当活塞臂30收缩至滑柱组件 26的缸28内时，缸28将接触颠簸减振器20，并压缩减振器46，而 不是直接冲击车架部件24。因此，减振器46包括弹性的材料，即在 压缩后能够弹性回复的材料。例如，减振器46的材料可以是多微孔的 氨基甲酸乙酯。在冲击力传递给车架部件24之前，减振器46的压缩 提供了冲击力的另外吸收。
如上所述，当车辆越过凸块行驶时，产生冲击力。当冲击力大于 悬架系统22能够吸收的力时，悬架系统22的部件(例如滑柱组件26) 压缩减振器46。冲击力越大，减振器46的压缩越大。由减振器46吸 收的冲击力的大小取决于减振器46的最大压缩。不过，减振器46的 最大压缩由外部部件34来控制。例如，当减振器46压缩时，减振器 46径向膨胀至外部部件34的侧壁38内。外部部件34首先阻止减振 器46的进一步压缩，直到外部部件34的侧壁38弯曲和径向向外膨胀。 通过允许侧壁38弯曲，与具有刚性外部部件的现有技术颠簸减振器相 比，减振器46的最大压缩增加。外部部件34的侧壁38的弯曲使得减 振器46和(因此)颠簸减振器20能够吸收更多的冲击力。
在操作中，悬架系统22的部件接收冲击力，并沿颠簸轴线JA震 动，以便吸收冲击力。当冲击力大于悬架系统22能够吸收的力时，悬 架系统22的部件开始压缩颠簸减振器20的减振器46。例如，当颠簸 减振器20与滑柱组件26的缸28连接时，活塞臂30抵抗阻力而收缩 至缸28中，以便吸收冲击力。当活塞臂30收缩时，缸28沿颠簸轴线 JA朝着车架部件24运动，以使得减振器46接触车架部件24。当缸 28继续沿颠簸轴线JA运动时，减振器46压缩。当减振器46压缩时， 它收缩至外部部件34的空腔40内。当减振器46压缩至外部部件34 的空腔40内时，外部部件34的侧壁38开始径向向外弯曲。需要冲击 力的一部分来压缩减振器46和使得外部部件34的侧壁38弯曲，从而 降低或可能消除冲击力向车架部件24的传递。与具有刚性外部部件 (该刚性外部部件并不弯曲)的现有技术颠簸减振器不同，侧壁38的 弯曲也导致另外吸收冲击力，从而与现有技术的颠簸减振器相比增加 颠簸减振器20的能量吸收可能。因此，减振器46和外部部件34都对 于施加在颠簸减振器20上的冲击力起作用，用于吸收冲击力。
参考图7-9，颠簸减振器20可以包括加强元件50，该加强元件 50接触外部部件34的侧壁38，用于控制侧壁38的径向膨胀。换句话 说，加强元件50设计成在侧壁38弯曲预定量之后限制外部部件34 的侧壁38的径向膨胀。因此，一旦加强元件50限制侧壁38的径向膨 胀，外部部件就类似于刚性材料来作用，并限制减振器46的进一步压 缩。限制侧壁38的径向膨胀将防止侧壁膨胀超过弹性极限，膨胀超过 弹性极限可能导致颠簸减振器20的失效。加强元件还控制颠簸减振器 20的能量/应变特征。例如，使得加强元件50沿侧壁38运动将改变外 部部件34的、经受应变以便耗散能量的量。不过，一旦颠簸减振器 20充分压缩，任何剩余冲击力将传递给车架部件24。
加强元件50可以有环形结构。环形的加强元件50可以在空腔40 的外部环绕外部部件34的侧壁38来布置，如图7中所示。也可选择， 环形加强元件50可以嵌入外部部件34的侧壁38内，如图8中所示。 而且，环形加强元件50可以布置在侧壁38的边缘42上，如图9中所 示。
当外部部件34的侧壁38弯曲和向外膨胀时，根据颠簸减振器20 布置在车辆上的何处，外部部件34可以在悬架系统22的部件或者车 架部件24上摩擦。有可能由于外部部件34在悬架系统22的部件或者 车架部件24上摩擦而产生噪音。另外，噪音可能由于外部部件34撞 击悬架系统22而产生。因此，如图10和11中所示，颠簸减振器20 还包括隔离层52，该隔离层52布置在外部部件34的基部部分36上 并在空腔40的外部，用于分离外部部件34以及悬架系统22的部件或 车架部件24。例如，颠簸减振器20的隔离层52可以使得外部部件34 与滑柱组件26(更具体地说，滑柱组件26的缸28)分离。也可选择， 颠簸减振器20的隔离层52可以使得外部部件34与车架部件24分离。 使得外部部件34与滑柱组件26或车架部件24隔离将防止当减振器 46压缩和外部部件34的侧壁38径向向外膨胀时产生噪音。
颠簸减振器20的隔离层52可以包括从以下组中选择的材料：橡 胶、EPDM、Santoperene、TPU以及它们的组合。通常，颠簸减振器 20的隔离层52是橡胶。更通常是，颠簸减振器20的隔离层52是低 硬度TPU。
外部部件34的基部部分36可以确定多个槽54，用于接收隔离层 52，以便将隔离层52固定在外部部件34上。槽54提供了用于隔离层 52的、粘接在外部部件34上的附加表面区域。隔离层52可以通过任 意合适的方法而与外部部件34连接。例如，隔离层52可以通过覆盖 模制而与外部部件34连接。如图11中所示，外部部件34的基部部分 36可以确定与外部部件34的空腔40连通的多个锚固孔56。隔离层 52可以有多个凸台58，用于插入锚固孔56中，以便将隔离层52固定 在外部部件34上。
显然，根据上述教导，本发明能够有多种变化和改变。前述发明 根据相关法律标准来介绍；因此，本说明书是示例，而不是限制性质。 本领域技术人员可以清楚所述实施例的变化和改变，且在本发明的范 围内。因此，给予本发明的法律保护范围只可以通过研究下面的权利 要求来确定。