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一种减振器阻尼可调电磁阀

文献发布时间:2023-06-19 19:40:14


一种减振器阻尼可调电磁阀

技术领域

本发明涉及汽车轮胎磨损物收集技术领域,具体地说是一种减振器阻尼可调电磁阀。

背景技术

减震器是用来抑制吸震弹簧震动后反弹时的震荡及来自路面的冲击,广泛用于汽车减震中,起到车架与车身振动的衰减作用,以改善汽车的行驶平顺性。汽车在经过不平路面时,虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动,但吸震弹簧自身还会有往复运动,而减震器就是用来抑制这种吸震弹簧跳跃的。减震器内注有油液,有内外两个腔室,油液可通过联通两个腔室间的孔隙流动,在车轮颠簸时,减振器内的活塞便会在套筒内上下移动,其腔内的油液便在活塞的往复运动的作用下在两个腔室间往返流动。阻尼控制电磁阀控制油液的油路开关大小,以改变油液在腔室间往复的阻力,从而实现对减震器阻尼的改变。

专利CN103511541A,公开的是一种先导溢流阀结构,这种内置式阻尼调节阀的使用分为压缩和复原两个行程。在压缩行程,通过调节输入电流的大小控制主阀芯的开度,从而调节溢流阀的压力。在复原行程,调节输入电流的大小,控制先导腔的压力,从而来控制溢流阀主阀芯的开度,调节溢流阀压力;进而实现不同阻尼的调节。从附图可以看出,这种阻尼调节阀的结构非常复杂,对应成本相对较高;并且在压缩行程,先导阀不参与压力调节,即需要的电磁力更大。零电流的失效模式依靠动铁芯来实现,或者增加复杂结构性,导致成本增加。

发明内容

本发明解决的问题是,为克服现有技术中的至少一种缺陷,提供了一种减振器阻尼可调电磁阀,

为解决上述问题,本发明提供一种减振器阻尼可调电磁阀,包括阀套,所述阀套的下端设有开口朝下的安装腔,且所述安装腔的开口端连通至进油通道,所述安装腔内滑动配装有主阀芯,以使得所述主阀芯与所述安装腔底部之间形成主阀腔,且所述主阀芯与所述安装腔底部之间设有主复位弹簧,所述主阀芯上设置有用于连通主阀腔与进油通道的第一单向阀以及用于连通主阀腔与出油通道的第二单向阀;

所述阀套的侧壁上开设有与所述安装腔连通的出油通道,所述阀套的上端套装有壳体,所述壳体的底部与所述阀套顶部之间留有出油间隙,所述阀套上分别设置有用于连通进油通道与出油间隙的第一油道以及用于连通出油通道与所述出油间隙的第二油道,所述第一油道、第二油道内分别设有第三单向阀以及第四单向阀;

所述安装腔的底部还设置有用于连通主阀腔与出油间隙的先导阀,所述先导阀包括上阀座、下阀座以及阀球,所述上阀座与下阀座之间形成先导腔,且所述上阀座、下阀座中部分别设置有连通主阀腔与先导腔以及连通先导腔与出油间隙的先导阀孔;所述上阀座上还设置有出油小孔,所述下阀座上设置有先导复位弹簧,以使得所述阀球始终具有往上运动至密封上阀座的趋势;所述壳体上端设置有顶杆以及驱动顶杆上下运动的电磁驱动组件,且当所述电磁驱动组件得电时,所述顶杆能够往下移动以使得所述阀球克服先导复位弹簧弹力以及液压力后往下移动;压缩时,进油通道内的小部分油液从第一单向阀进入先导阀后经过第四单向阀流入出油通道,在先导阀作用下主阀芯开启,大部分油液从主阀芯与安装腔之间的间隙进入出油通道;复原时,出油通道内小部分油液从第二单向阀进入先导阀后经过第三单向阀回流至进液通道,在先导阀作用下主阀芯开启,大部分油液从主阀芯与安装腔之间间隙回流至出油通道。

本发明的电磁阀与现有技术相比具有以下优点:

1、电磁阀不通电,阀球会被先导复位弹簧和液压力推至上阀座密封倒角处,先导腔内的油液只会通过出油小孔流至出油通道,定义此模式为0mA失效模式,即在车辆失效的情况下依然会保持一个比较大的阻尼力,提高车辆的安全性;且可以通过调节出油小孔的面积来匹配不同车辆的需求。

2、先导腔内的压力由阀球所处的位置进行调节;压缩和复原行程先导阀均参与到阻尼的调节过程中,大大降低了阻尼调节阀对电磁力的要求,即可以使用较小的电磁力获得更宽的压力流量调节范围。

3、压缩过程中,第一单向阀设计在主阀内,压缩腔既是主油腔,压力油通过单向阀进入中间腔,通过该单向阀的液压油量小,可减小单向阀尺寸,同时由于大部分压力油通过主阀芯与阀套之间的开口流出,CDC阀流量范围更大,也使整体结构更紧凑;另外的,第四单向阀仅控制先导阀的液压油流出,主阀油路不受该第四单向阀影响,这样使得流入第四单向阀的液体体积小,便于控制,响应速度快,也可降低单向阀尺寸,从而减小CDC阀整体尺寸。

4、复原过程中,第二单向阀设计在主阀内,复原腔既是主油腔,压力油通过第二单向阀进入中间腔,通过第二单向阀的液压油量小,可减小单向阀尺寸,同时由于大部分压力油通过主阀芯与阀套之间的开口流出,不受单向阀限制,CDC阀流量范围更大,也使整体结构更紧凑;另外的,第三单向阀仅控制先导阀的液压油流出,主阀油路不受第三单向阀影响,使得复原时流入第三单向阀的液体体积小,便于控制,响应速度快,也可降低单向阀尺寸,从而减小CDC阀整体尺寸。

作为改进的,所述上阀座下端面设置有内凹的上密封腔,所述下阀座的上端面设置有内凹的下密封腔,且所述上密封腔、下密封腔的底部均开设有所述先导阀孔;所述下密封腔底部还设置有用于容置先导复位弹簧的弹簧孔。

再改进的,所述电磁驱动组件包括线圈、导磁管以及电枢,所述导磁管为下部开口的套管,所述套管的外圈配合在所述线圈的内壁上,所述线圈的外壁与壳体连接;所述电枢沿竖向可滑动的配合在所述套管内,且所述顶杆的上端与电枢连接固定;所述壳体的顶部还设置有密封盖板。

再改进的,所述壳体的上端侧壁包围在所述线圈的外部,且所述壳体为软磁材料制成,以使得所述壳与所述线之间能够形成磁闭合回路。

再改进的,所述安装腔内靠近所述下阀座的位置设置有环形的弹片,且所述弹片的弹力小于主复位弹簧的弹力;所述弹片径向的外端与所述安装腔配合,所述弹片径向的内端与所述下阀座之间留有活动空间;所述主复位弹簧的上端与所述弹片内端的下表面相抵接。

再改进,所述下阀座的下端成型有连接柱,所述下阀座的先导阀孔以及弹簧孔均沿轴向设置在所述连接柱上;所述连接柱活动穿设在所述弹片的内孔中,且所述主复位弹簧的上端滑动套装在所述连接柱的外部。

再改进的,所述安装腔的开口端配装有限位环,所述限位环的上端面与所述主阀芯的下端面相抵靠。

另外的,本发明的其他改进特征和优点将在随后的具体实施方式中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的减振器阻尼可调电磁阀的立体结构图;

图2为图1中的减振器阻尼可调电磁阀半剖图;

图3为图2中减振器阻尼可调电磁阀剖视图的局部示意图;

图4为图3中的X处放大结构图;

图5为本发明的减振器阻尼可调电磁阀压缩过程液压流向图;

图6为本发明的减振器阻尼可调电磁阀复原过程液压流向图。

附图标记说明:

1、阀套;2、安装腔;3、主阀芯;4、主阀腔;5、主复位弹簧;6、第一单向阀;7、第二单向阀;8、出油通道;9、壳体;10、出油间隙;11、第一油道、12、第二油道;13、第三单向阀;14、第四单向阀;15、上阀座;16、下阀座;17、阀球;18、先导阀孔;19、出油小孔;20、先导复位弹簧;21、顶杆;22、上密封腔;23、下密封腔;24、弹簧孔;25、线圈;26、导磁管;27、电枢;28、密封盖板;29、弹片;30、连接柱;31、限位环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚、完整地描述,下面结合附图对本发明减振器阻尼可调电磁阀做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明。基于本发明中的实施例,本领域目前技术人员在没有做出创造性成果前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在此,需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。

应该强调,术语“包括/包含/具有”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上端”、“下端”、“内端”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,各个部件的实际方向和相对位置可以根据观察者所处的位置而相应变化。

如图1、2所示,本发明提供了一种减振器阻尼可调电磁阀,包括阀套1,阀套1的下端设有开口朝下的安装腔2,且安装腔2的开口端连通至进油通道,安装腔2内滑动配装有主阀芯3,及主阀芯3与阀套1为间隙配合,以使得主阀芯3与安装腔2底部之间形成主阀腔4,且主阀芯3与安装腔2底部之间设有主复位弹簧5,主阀芯3上设置有用于连通主阀腔4与进油通道的第一单向阀6以及用于连通主阀腔4与出油通道8的第二单向阀7;

阀套1的侧壁上开设有与安装腔2连通的出油通道8,阀套1的上端套装有壳体9,壳体9的底部与阀套1顶部之间留有出油间隙10,阀套1上分别设置有用于连通进油通道与出油间隙10的第一油道11以及用于连通出油通道8与出油间隙10的第二油道,第一油道11、第二油道内分别设有第三单向阀13以及第四单向阀14;

安装腔2的底部还设置有用于连通主阀腔4与出油间隙10的先导阀,压缩时,进油通道内的小部分油液从第一单向阀6进入先导阀后经过第四单向阀14流入出油通道8,在先导阀作用下主阀芯3开启,大部分油液从主阀芯3与安装腔2之间的间隙进入出油通道8;复原时,出油通道8内小部分油液从第二单向阀7进入先导阀后经过第三单向阀13回流至进液通道,在先导阀作用下主阀芯3开启,大部分油液从主阀芯3与安装腔2之间间隙回流至出油通道8。

更加具体的,如图3、4所示,先导阀包括上阀座15、下阀座16以及阀球17,上阀座15与下阀座16之间形成先导腔,阀球17活动配合在先导腔内,且上阀座15、下阀座16上均设置有可与阀球17密封配合的锥面;上阀座15、下阀座16中部分别设置有连通主阀腔4与先导腔以及连通先导腔与出油间隙10的先导阀孔18;上阀座15上还设置有出油小孔19,下阀座16上设置有先导复位弹簧20,以使得阀球17始终具有往上运动至密封上阀座15的趋势;壳体9上端设置有顶杆21以及驱动顶杆21上下运动的电磁驱动组件,且当电磁驱动组件得电时,顶杆21能够往下移动以使得阀球17克服先导复位弹簧20弹力以及液压作用力后往下移动。

优选的,本实施例中电磁驱动组件包括线圈25、导磁管26以及电枢27,导磁管26为下部开口的套管,套管的外圈配合在线圈25的内壁上,线圈25的外壁与壳体9连接;电枢27沿竖向可滑动的配合在套管内,且顶杆21的上端与电枢27连接固定,顶杆21顶部与电枢27过盈配合,已形成电枢27组件,并且壳体9的顶部还设置有密封盖板28。

更加具体的,此结构中壳体9的上端侧壁包围在所述线圈25的外部,且壳体9为软磁材料制成,以使得壳体9与线圈25之间能够形成磁闭合回路。相较于现有传统电磁阀结构中,在线圈25外部没有壳体9,其需要与整个电磁阀外部的活塞杆之间形成磁回路,因此传统结构中活塞杆的材质有特殊要求;而申请中由于设置了软磁材料的壳体9,其与线圈25之间能够形成磁回路,所以对于整体电磁阀外部的活塞杆材质没有其他要求,即本申请的阻尼调节阀不受活塞杆的限制,活塞杆的材质对阻尼阀的性能没有影响。

上述结构中,当线圈25不得电时,先导复位弹簧20产生的弹簧力将阀球17上推到止位,这时顶杆21下方与阀球17会有一定的间隙,此时阀球17会坐落在上阀座15的倒角上,产生密封的功能,此时油液只会通过上阀座15上的出油小孔19流至出油通道8,会产生一个相对大的阻尼。即此时实现的功能是零电流保护,阻尼适中。

当线圈25得电时,线圈25产生的磁场产生的磁场力会使得电枢27和顶杆21向下移动,并克服先导复位弹簧20的弹簧力将阀球17压在下阀座16的倒角上,通过调节电流的大小来产生不同大小的电磁力进而调节先导阀腔内的压力,顶杆21下行作用力克服先导复位弹簧20的弹簧力后,下阀座16上的先导阀孔18开启,先导腔液压力后油液会分两路流至出油口,一路通过出油小孔19,另一路通过阀球17与上阀座15之间的节流间隙,最后汇至阀套1上部的第四单向阀14,流出至出油通道8。

由于磁场力大小和电流大小成线性关系,不同的电流也即意味着不同球阀的位置,也就是不同截留面积。意味着先导腔的压力可以随着给定电流的大小来调节。对于主阀芯3,会受到向上的液压力,同时由于主阀腔4内也充满液压油,作用到主阀芯3上,使主阀口关闭。随着电流的变化,先导腔压力变化,主阀腔4的压力会随之变化,进而改变主阀芯3的位置,实现主阀芯3溢流压力的调节。

压缩行程和复原行程进油口相反,所受到的进油压力作用位置会不同,具体的,如图5所示,压缩行程时,阀套1的底部为进油口,侧面油口为出油口,压缩腔(进油口)的液压油会先打开主阀芯3上左侧的第一单向阀6,进入主阀腔4内;随后通过先导阀下座的先导阀孔18流入先导腔;如前所述,零电流时,油液只会通过上阀座15的出油小孔19流至出油口,由于此时阻尼阀下端为高压力,阀套1上部左侧的第三单向阀13关闭,先导腔后的油液只能通过右侧的第四单向阀14流出至出液口;随着压缩腔流量和压力的增加,主阀芯3受到的油液压力会使主阀芯3向上移动,随着主阀芯3的逐渐开启,使得更多的油液通过主阀芯3下端与安装腔2侧壁之间的间隙流出至(出油口)复原腔;当电流增加时,电枢27组件会推动阀球17下移,从而改变阀球17与上、下阀座16之间的节流面积,由此调节阻尼大小。

上述结构中由于第一单向阀6设计在主阀内,压缩腔既是主油腔,压力油通过单向阀进入中间腔,通过该单向阀的液压油量小,可减小单向阀尺寸,同时由于大部分压力油通过主阀芯3与阀套1之间的开口流出,CDC阀流量范围更大,也使整体结构更紧凑;另外的,第四单向阀14仅控制先导阀的液压油流出,主阀油路不受该第四单向阀14影响,这样使得流入第四单向阀14的液体体积小,便于控制,响应速度快,也可降低单向阀尺寸,从而减小CDC阀整体尺寸。

如图6所示为复原过程的油路图:此时侧面油口为进油口,底部油口为出油口;复原腔(进油口)的液压油会先打开主阀芯3上右侧的第二单向阀7,进入主阀腔4内;随后通过下阀座16的先导阀孔18流入先导腔;同样如前所述,在零电流时,油液只会通过上阀座15的出油小孔19流至出油口,由于此时阻尼阀侧面为高压力,阀套1上部右侧的第四单向阀14关闭,先导腔后的油液只能通过左侧的第三单向阀13流出至(出油口)压缩腔;随着复原腔流量和压力的增加,主阀芯3受到的也压力会使主阀芯3向上移动,从而更多的油液通过主阀芯3下端与安装腔2侧壁之间的间隙流出至压缩腔;当电流增加时,电枢27组件会推动球阀,从而改变阀球17与上、下阀座16之间的节流面积,由此调节阻尼大小。

同样的,复原过程中第二单向阀7设计在主阀内,复原腔既是主油腔,压力油通过第二单向阀7进入中间腔,通过第二单向阀7的液压油量小,可减小单向阀尺寸,同时由于大部分压力油通过主阀芯3与阀套1之间的开口流出,不受单向阀限制,CDC阀流量范围更大,也使整体结构更紧凑;另外的,第三单向阀13仅控制先导阀的液压油流出,主阀油路不受第三单向阀13影响,使得复原时流入第三单向阀13的液体体积小,便于控制,响应速度快,也可降低单向阀尺寸,从而减小CDC阀整体尺寸。

再一方面的,如图4所示,上阀座15下端面设置有内凹的上密封腔22,下阀座16的上端面设置有内凹的下密封腔23,且上密封腔22、下密封腔23的底部均开设有先导阀孔18;下密封腔23底部还设置有用于容置先导复位弹簧20的弹簧孔24。安装腔2内靠近下阀座16的位置设置有环形的弹片29,且弹片29的弹力小于主复位弹簧5的弹力;弹片29径向的外端与安装腔2配合,弹片29径向的内端与所述下阀座16之间留有活动空间;主复位弹簧5的上端与弹片29内端的下表面相抵接。这样设置后,在压缩或者复原行程中,主阀芯3在处于刚要开启状态时,需要克服的不是主复位弹簧5的弹力而是弹片29的弹力,由于弹片29弹力小,开启压力小、响应速度块,使得整个阀组的反应更加灵敏,即整个电磁阀的阻尼调节更加的灵活、精确;随着开启压力的逐渐增加主复位弹簧5才开始慢慢被压缩,实现主阀芯3的完全开启。

如图4所示,在下阀座16的下端成型有连接柱30,下阀座16的先导阀孔18以及弹簧孔24均沿轴向设置在连接柱30上;连接柱30活动穿设在弹片29的内孔中,且主复位弹簧5的上端滑动套装在连接柱30的外部,使得主复位弹簧5能够实现周向限位,保证主复位弹簧5伸缩变形的平稳性。

另外的,如图2所示,在安装腔2的开口端配装有限位环31,限位环31的上端面与主阀芯3的下端面相抵靠,具体的限位环31以过盈配合的形式连接在安装腔2的开口端,通过限位环31实现主阀芯3的轴向限位,避免主阀芯3在主复位弹簧5的弹力作用下从安装腔2内脱离。

本发明的电磁阀结构具有以下效果:

1、电磁阀不通电,阀球17会被先导复位弹簧20和液压力推至上阀座15密封倒角处,先导腔内的油液只会通过出油小孔19流至出油通道8,定义此模式为0mA失效模式,即在车辆失效的情况下依然会保持一个比较大的阻尼力,提高车辆的安全性;且可以通过调节出油小孔19的面积来匹配不同车辆的需求。

2、先导腔内的压力由阀球17所处的位置进行调节;压缩和复原行程先导阀均参与到阻尼的调节过程中,大大降低了阻尼调节阀对电磁力的要求,即可以使用较小的电磁力获得更宽的压力流量调节范围。

3、通过主阀芯3及阀套1上的四个单向阀,实现压缩过程和复原过程的液压油路流通。

4、先导阀的上阀座15、下阀座16上的锥面与球阀之间的配合,来实现不同电流下,先导阀节流口的变化,以此调节主阀腔4的压力,从而实现阻尼调节。

虽然本发明公开披露如上,但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员,在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

技术分类

06120115993218