双向先导阻尼调节阀及电磁阀式减振器

技术领域

本申请涉及工程液压技术领域，具体涉及一种双向先导阻尼调节阀及电磁阀式减振器。

背景技术

摩托车减振器是摩托车悬架系统最为重要的核心硬件，通过阻尼运动衰减振动产生的能量来缓解汽车在行进过程中产生的震动，进而提高安全性。同时汽车减振器还可以提供较高的舒适性。驾驶者对于车辆的舒适性、稳定性、操纵性的要求越来越高，这就意味着汽车减振器需要不断进行更新和发展，进而提高其技术水平。半主动悬架可以根据路况调节悬架的阻尼特性，能够在多变的驾驶过程中及恶劣的道路工况下兼顾行驶平顺性和操控稳定性，又因其在控制品质上接近主动悬架，且其结构相对主动悬架更简单、性价比更高，是现在汽车悬架的使用的主流。

半主动悬架的硬件核心是可调减振器，可调减振器一般可分为三类：步进式减振器、电磁阀式减振器和磁变流式减振器，步进式减振器通过步进电机推动针阀调节阀口开度来调节阻尼力，无法实现无级调速且响应时间过慢；磁变流式减振器通过磁流变液的特性调节阻尼大小，成本过高；电磁阀式减振器通过电磁阀调节阀开度，进而线性调节阻尼大小，有可实现无级调速、阻尼调节范围较宽、响应时间短、成本低等特点，是未来中高端汽车市场的主流趋势。目前，半主动电子减振器中起阻尼连续调节作用的核心部件是阻尼调节阀，根据阻尼调节阀的油液流动方向可分为单向阻尼调节阀和双向阻尼调节阀。

但现有的双向阻尼调节阀存在压力调节范围小，调节压力小的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种双向先导阻尼调节阀，其能够改善现有的双向阻尼调节阀存在压力调节范围小，调节压力小的问题。

本申请的另外一个目的在于提供一种电磁阀式减振器，其具有上述双向先导阻尼调节阀的全部特性。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请的实施例提供了一种双向先导阻尼调节阀，包括：

阀体，所述阀体具有容纳腔以及能够与所述容纳腔连通的第一阀口、第二阀口和常通部；

主阀组件，所述主阀组件包括主阀芯，所述主阀芯设置于所述容纳腔，所述主阀芯包括主体部和环状部，所述环状部设置于所述主体部的一侧，所述主体部与所述阀体围成第一腔室、第二腔室，所述主体部设有第三腔室、第一通道、第二通道和第三通道；

先导阀组件，所述先导阀组件与所述环状部、所述主体部围成第四腔室；

驱动组件，所述驱动组件用于带动所述先导阀组件移动，以调整所述第四腔室的容积；

其中，所述第一阀口和所述第二阀口通过所述第一腔室、所述第一通道保持常通，所述第二腔室和所述第三腔室通过所述第二通道连通，所述第三腔室与所述第二阀口可开闭连接，所述第三腔室与所述第四腔室通过所述先导阀组件可开闭连接，所述第四腔室与所述第一阀口、所述第二阀口通过所述第三通道单向连通。

另外，根据本申请的实施例提供的双向先导阻尼调节阀，还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的可选实施例中，所述双向先导阻尼调节阀包括第一状态和第二状态，所述先导阀组件包括先导阀芯、弹簧座，所述先导阀芯可浮动地设置于所述弹簧座；

所述第一状态下，减振油液从所述第一阀口经过所述第一腔室后从所述第二阀口流出，减振油液从所述常通部依次经过所述第二腔室、所述第三腔室并在推开所述先导阀芯后经过所述第四腔室、所述第三通道从所述第二阀口流出，所述先导阀芯被推开后，所述主体部与所述先导阀芯同向移动并与所述阀体产生间隙，减振油液能够从所述间隙流向所述第二阀口；

所述第二状态下，减振油液从所述第二阀口经过所述第一腔室后从所述第一阀口流出，减振油液从所述第三通道推开所述先导阀芯后经过所述第四腔室、所述第三通道从所述第一阀口流出，所述先导阀芯被推开后，所述主体部与所述先导阀芯同向移动并与所述阀体产生间隙，减振油液能够从所述间隙流向所述第一阀口。

在本申请的可选实施例中，所述环状部和所述主体部、所述弹簧座围合成所述第四腔室，所述先导阀芯能够启闭所述第三腔室与所述第四腔室的连通。

在本申请的可选实施例中，所述驱动组件为电磁组件，所述电磁组件包括电磁铁和衔铁，所述电磁铁套设于所述阀体，所述衔铁与所述弹簧座连接，所述衔铁可滑动地设置于所述容纳腔。

在本申请的可选实施例中，所述电磁组件还包括调节螺钉，所述调节螺钉连接于所述阀体内，所述调节螺钉的端部连接于所述弹簧座，且能够通过顶推所述弹簧座调整所述先导阀芯的行程。

在本申请的可选实施例中，所述弹簧座包括第一部、第二部、第三部、第一弹簧和第二弹簧；

所述第一部套设于所述先导阀芯的第一端，所述第一弹簧套设于所述先导阀芯且处于所述第一部的靠近所述主体部的一侧，所述第二弹簧套设并压缩于所述第一部和所述第二部之间，所述第二弹簧处于所述第一部的远离所述第一弹簧的一侧，所述第三部套设于所述第一部外侧且用于带动所述第一部移动，以调整所述先导阀芯伸入所述第三腔室的长度。

在本申请的可选实施例中，所述阀体包括外壳和主阀座，所述主阀座设置于所述外壳的一端开口，所述第二阀口形成于所述主阀座，所述主体部与所述主阀座抵持。

在本申请的可选实施例中，所述主体部还包括第四通道，所述第四腔室通过所述第四通道与所述第一腔室、所述第一阀口单向连通。

在本申请的可选实施例中，所述双向先导阻尼调节阀还包括浮球启闭组件，所述浮球启闭组件包括启闭球、启闭弹簧和启闭座，所述启闭座具有常开口；

其中，所述常通部设有所述浮球启闭组件，所述启闭座连接于所述阀体且封挡所述启闭球，所述启闭球和所述阀体将所述启闭弹簧压缩；

其中，所述主体部设有所述浮球启闭组件，所述启闭座连接于主体部的远离所述先导阀组件的一侧且封挡所述启闭球，所述启闭球和所述主体部将所述启闭弹簧压缩。

本申请的实施例提供了一种电磁阀式减振器，包括减振腔体和上述任一项所述的双向先导阻尼调节阀，所述双向先导阻尼调节阀设置于所述减振腔体内且将所述减振腔体分隔成第一减振腔和第二减振腔，所述第一阀口与所述第一减振腔连通，所述第二阀口与所述第二减振腔连通。

本申请的有益效果是：

本申请的双向先导阻尼调节阀通过设置主阀组件、先导阀组件形成二级压力控制，并结合驱动组件实现运行过程中的压差和流量调节，能够有效解决现有技术问题。使用了该双向先导阻尼调节阀的减振器的减振调节范围更大，可减振的压力上限更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请的实施例提供的双向先导阻尼调节阀的示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2的A部分的局部放大图；

图4为图2的B部分的局部放大图；

图5为图2的C部分的局部放大图；

图6为图1的爆炸图；

图7为主阀芯的示意图；

图8为复原行程时，减振油液的流向示意图；

图9为压缩行程时，减振油液的流向示意图。

图标：100-双向先导阻尼调节阀；10-阀体；11-第一阀口；12-第二阀口；13-常通部；15-外壳；17-主阀座；20-主阀组件；21-主阀芯；211-主体部；2111-第一腔室；2112-第二腔室；2113-第三腔室；2114-第四腔室；2115-第一通道；2116-第二通道；2117-第三通道；2118-第四通道；212-环状部；30-先导阀组件；31-先导阀芯；32-弹簧座；321-第一部；322-第二部；323-第三部；324-第一弹簧；325-第二弹簧；40-驱动组件；41-电磁铁；42-衔铁；43-电源线；44-调节螺钉；50-浮球启闭组件；51-启闭球；52-启闭弹簧；53-启闭座；531-常开口；60-密封圈；70-螺纹垫圈。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参照图1至图7，本申请的实施例提供了双向先导阻尼调节阀100，包括：

阀体10，阀体10具有容纳腔以及能够与容纳腔连通的第一阀口11、第二阀口12和常通部13(本实施例的常通部13为常通节流孔)；

主阀组件20，主阀组件20包括主阀芯21，主阀芯21设置于容纳腔，主阀芯21包括主体部211和环状部212，环状部212设置于主体部211的一侧，主体部211与阀体10围成第一腔室2111、第二腔室2112，主体部211设有第三腔室2113、第一通道2115、第二通道2116和第三通道2117；

先导阀组件30，先导阀组件30与环状部212、主体部211围成第四腔室2114；

驱动组件40，驱动组件40用于带动先导阀组件30移动，以调整第四腔室2114的容积；

其中，第一阀口11和第二阀口12通过第一腔室2111、第一通道2115保持常通，第二腔室2112和第三腔室2113通过第二通道2116连通，第三腔室2113与第二阀口12可开闭连接，第三腔室2113与第四腔室2114通过先导阀组件30可开闭连接，第四腔室2114与第一阀口11、第二阀口12通过第三通道2117单向连通。

简单而言，先导阀组件30和主阀组件20使得压缩和复原的行程中，减振器的压力控制有两级控制，其能够提高调节的范围，并且调节的过程中更为流畅稳定，提高减振的效果。并且由于驱动组件40可以改变第四腔室2114的容积，从而可以控制减振油液的流通量，实现对压力的连续性调节，改变压差，使得调节压力的上限更高。举例而言，比如一般的阻尼调节阀，其压力上限可能是5，在未调整结构时，压力调节的范围可能是1-3内调节，也可能是2-4内调节，其调节的范围宽度是3个单位。而本申请的结构，通过驱动组件40调节第四腔室2114容积，则可能使得上限达到10，而由于主阀组件20与先导阀组件30是两级调节，则调节的宽度可能能达到6个单位，比如可以在1-6范围内调节，也可以改变成在4-10的范围内调节。有效改善现有技术问题。当然，此处举例仅表示效果有提升，但提升的具体范围参数，可以根据实际需求来设计制造，并不要求必须是举例的数值范围。

其中，阀体10包括外壳15和主阀座17，主阀座17设置于外壳15的一端开口，第二阀口12形成于主阀座17，主体部211与主阀座17抵持。当整个双向先导阻尼调节阀100未工作时，主体部211与主阀座17之间配合，减振油液只能从第一通道2115流动，当双向先导阻尼调节阀100工作时，主体部211移动并与主阀座17之间产生间隙，则此时减振油液可以从第一通道2115、间隙一同流动。

请继续结合图7，本申请的主体部211还包括第四通道2118，第四腔室2114通过第四通道2118与第一腔室2111、第一阀口11单向连通。第四通道2118和上文的第三通道2117都采用加粗的虚线示意。而上文的第二通道2116则用加粗的双点划线示意，第二通道2116和第三通道2117、第四通道2118不直接交叉连通，而是通过第三腔室2113、第四腔室2114来连通。

可以理解的是，第四通道2118的结构与第三通道2117的结构类似，都在通道的出口设有单向阀片。比如图6中，针对第三通道2117的出口H，就可以由相应的单向阀片S封挡，单向阀片S在装配时是通过螺纹垫圈70固定于出口H的外侧，螺纹垫圈70和该处的启闭座53(下文提出)连接。以图7所示视角为例，使得减振油液只能从右至左流出。当然，第三通道2117还有另一个出口G，该出口和第四通道2118的出口L结构近似，都是在外侧设有单向阀片(图中隐去了出口G和L处的单向阀片)，使得减振油液只能从内向外溢出。

双向先导阻尼调节阀100还包括浮球启闭组件50，浮球启闭组件50包括启闭球51、启闭弹簧52和启闭座53，启闭座53具有常开口531；

其中，常通部13设有浮球启闭组件50，启闭座53连接于阀体10且封挡启闭球51，启闭球51和阀体10将启闭弹簧52压缩；

其中，主体部211设有浮球启闭组件50，启闭座53连接于主体部211的远离先导阀组件30的一侧且封挡启闭球51，启闭球51和主体部211将启闭弹簧52压缩。

需要说明的是，这里的浮球启闭组件50只是基本组成的元件种类相同，并不限制常通部13、主体部211所用的浮球启闭组件50必须规格和形状结构完全一致，根据安装位置和要达到的启闭效果进行各自对应的设计即可。

进一步的，启闭座53的常开口531便于减振油液流通，由于有启闭球51的阻挡，减振油液只会从启闭座53的常通流道向着启闭球51所在方向流通，而不会反向流动，比如第三腔室2113中，减振油液只能从左向右流通。

基于该双向先导阻尼调节阀100，本申请的实施例提供了一种电磁阀式减振器，包括减振腔体和双向先导阻尼调节阀100，双向先导阻尼调节阀100设置于减振腔体内且将减振腔体分隔成第一减振腔和第二减振腔，第一阀口11与第一减振腔连通，第二阀口12与第二减振腔连通。

其中，第一减振腔和第二减振腔可以参考一般的减振器的复原腔和压缩腔。

本申请的先导阀组件30包括先导阀芯31、弹簧座32，先导阀芯31可浮动地设置于弹簧座32。具体的，本实施例的第四腔室2114由环状部212和主体部211、弹簧座32围合成，先导阀芯31能够启闭第三腔室2113与第四腔室2114的连通。可以理解的是，当主体部211与阀体10之间的动密封可靠时，环状部212也可以由阀体10的内壁替代，即，可以根据密封情况去除环状部212。由此可以理解，此时，阀体10的部分内壁实质上等同于上文的环状部212，因此，环状部212并不局限于只能设置在主阀芯21上，即使是阀体10的部分内壁替代了环状部212，也可以将其视为主阀芯21的一部分，只是分离设置了而已。

请结合图1和图5，本实施例的驱动组件40为电磁组件，电磁组件包括电磁铁41和衔铁42，电磁铁41套设于阀体10，衔铁42与弹簧座32连接(具体是与下文提出的第三部323连接)，衔铁42可滑动地设置于容纳腔。电磁铁41的电源线43连接于外壳15。

其中，电磁组件还包括调节螺钉44，调节螺钉44连接于阀体10内，调节螺钉44的端部连接于弹簧座32，且能够通过顶推弹簧座32调整先导阀芯31的行程。

在本实施例中，弹簧座32包括第一部321、第二部322、第三部323、第一弹簧324和第二弹簧325；

第一部321套设于先导阀芯31的第一端，第一弹簧324套设于先导阀芯31且处于第一部321的靠近主体部211的一侧，第二弹簧325套设并压缩于第一部321和第二部322之间，第二弹簧325处于第一部321的远离第一弹簧324的一侧，第三部323套设于第一部321外侧且用于带动第一部321移动，以调整先导阀芯31伸入第三腔室2113的长度。调节螺钉44直接与第二部322抵持，通过旋拧调节螺钉44，可以改变第二部322在调节螺钉44轴线方向上的位置，通过第二弹簧325的作用力传导，能够改变第一部321的轴向位置，从而能够改变第四腔的大小，起到流量调节的作用，使得压力调节范围改变。此外，由于改变第一部321的位置，第一弹簧324的压缩量会改变，则减振油液从第三腔室2113进入第四腔室2114的难易程度会随之改变，进而可以使得减振油液传导速度和压力改变，使得减振过程中的压力调节、流量调节更为可控，更容易实现运行过程中的动力学平衡。

本实施例的原理是：

请结合图8和图9，本申请的双向先导阻尼调节阀100包括第一状态和第二状态；

第一状态下，减振油液从第一阀口11经过第一腔室2111后从第二阀口12流出，减振油液从常通部13依次经过第二腔室2112、第三腔室2113并在推开先导阀芯31后经过第四腔室2114、第三通道2117从第二阀口12流出，先导阀芯31被推开后，主体部211与先导阀芯31同向移动并与阀体10产生间隙，减振油液能够从间隙流向第二阀口12；

第二状态下，减振油液从第二阀口12经过第一腔室2111后从第一阀口11流出，减振油液从第三通道2117推开先导阀芯31后经过第四腔室2114、第三通道2117从第一阀口11流出，先导阀芯31被推开后，主体部211与先导阀芯31同向移动并与阀体10产生间隙，减振油液能够从间隙流向第一阀口11。

具体的，上述第一状态对应减振器的复原过程中，双向先导阻尼调节阀100所处的复原行程状态，第二状态则是对应压缩行程的状态。在阀体10外部设置有密封圈60，防止减振油液泄漏。

详细的，在电磁阀式减振器处于复原行程中，双向先导阻尼调节阀100进入第一状态，第一阀口11作为复原行程的入口，减振油液进入到第一腔室2111时，由于主阀芯21上的第三通道2117和第四通道2118的出口都有单向阀片，则减振油液此时只能从第一通道2115流向第二阀口12，主阀芯21与主阀座17之间形成一级压力控制(简称主阀级)。复原行程中，减振油液同时会从常通部13所在处，挤开此处的启闭球51，进入到第二腔室2112，挤开启闭球51需求克服启闭弹簧52的作用力，产生一定阻尼，进而在通过第二通道2116进入第三腔室2113后，减振油液要推开先导阀芯31则需要进一步克服第一弹簧324和第二弹簧325的作用力，这个过程又产生一定的阻尼，形成二级压力控制(简称先导级)。随后减振油液从第三腔室2113进入第四腔室2114，并从第三通道2117推开出口处的单向阀片流出至第二阀口12。当先导阀芯31移动时，主阀芯21的受力改变，从而能够和先导阀芯31同向移动，主阀芯21与主阀座17产生间隙，使得减振油液可以从此处流到第二阀口12，加大主阀级的流量，提高压力控制的上限。

详细的，在电磁阀式减振器处于压缩行程中，由于单向阀片S的存在，减振油液的一部分先从第二阀口12，经过第一通道2115流向第一阀口11，形成主阀级压力控制。另一部分油液则从主阀芯21上设置的启闭座53的孔推挤启闭球51，克服启闭弹簧52后进入第三腔室2113，并推开先导级进入第四腔室2114，形成先导级压力控制。同样的，先导阀芯31被推开后，主阀芯21同样同向移动，与主阀座17形成间隙，使得从第二阀口12直接流向第一阀口11的流量加大，提升主阀级的压力控制上限。

需要注意的是，双向先导阻尼调节阀100工作时，在流入的流量为恒定流量时，先导阀芯31移动一定位移后，各个弹簧力与液压力、液动力，摩擦力等会处于一个平衡状态，主阀芯21左右所受液压力和液动力也会处于一个平衡状态。

需要注意的是先导阀的位移和主阀芯21的位移的差值为先导级过流面积值，因此主阀芯21的位移也间接受弹簧力控制。

当电源线43供电给电磁铁41时，衔铁42收到向右的电磁力，衔铁42与先导阀芯31连接，因此先导阀芯31也会收到电磁力，由于电磁力的加入，受力关系发生变化，阻尼调节阀的调定压力也会发生变化，可以起到调节双向先导阻尼调节阀100的调定压力从而调节减振器的阻尼力的作用。

该双向阻尼调节阀在使用的过程中，在复原和压缩行程上，均能够通过主阀组件20以及先导阀组件30形成二级压力控制装置，并且在进行压力控制的过程中，能够通过电磁组件驱动先导阀组件30在阀体10内运动，进而对第三腔室2113和第四腔室2114的导通流量进行控制，从而对第四腔室2114的压力进行连续性的调节，并起到压差和流量可调的效果，以便于在运行的过程中，实现动力学平衡，进而能够达到提高两个行程上的调压范围和调定压力性质的作用。

此外，由于主阀芯21是间接受到弹簧力的作用，其自身没有直接的弹簧阻力，从而在先导阀芯31移动后，能够更快速地随着先导阀芯31移动，产生间隙，其减振调节的相应更快。并且一边的弹簧较之主阀芯21更容易损坏，寿命不长，而导致影响整个调节阀的使用寿命，通过去除主阀芯21外部的直接作用的弹簧，能够避免由于弹簧自身的寿命较短而减少主阀组件20使用寿命的问题产生。

综上所述，本申请的双向先导阻尼调节阀100通过设置主阀组件20、先导阀组件30形成二级压力控制，并结合驱动组件40实现运行过程中的压差和流量调节，能够有效解决现有技术问题。使用了该双向先导阻尼调节阀100的减振器的减振调节范围更大，可减振的压力上限更高。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。