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具有一個或多個微型閥的三速可調減震器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510566307.2

申請日:

2015.09.08

公開號:

CN105485232A

公開日:

2016.04.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16F 9/00申請日:20150908|||公開
IPC分類號: F16F9/00; F16F9/32 主分類號: F16F9/00
申請人: 盾安美斯泰克股份有限公司
發明人: C.B.賓格爾
地址: 美國德克薩斯州
優先權: 62/047,382 2014.09.08 US
專利代理機構: 北京市柳沈律師事務所11105 代理人: 姚冠揚
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510566307.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.05.14|||2017.10.03|||2016.04.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種可調減震器包括限定封閉工作空間的殼體。壁形成在該工作空間中,并且將該工作空間分成第一和第二流體腔。壓縮閥形成在該壁中,并且微型閥附接至該壓縮閥且可操作成控制流體流動穿過壓縮閥。

權利要求書

1.一種可調減震器,包括:
殼體,其限定封閉的工作空間;
壁,其形成在所述工作空間中并且將所述工作空間分成第一和第二流體腔;
壓縮閥,其形成在所述壁中;以及
微型閥,其附接至所述壓縮閥并且可操作成控制流體流動穿過所述壓縮閥。
2.根據權利要求1所述的可調減震器,其中,所述殼體限定流體地連接至所述可調減震
器的壓力管中的工作腔的遠程流體貯存器。
3.根據權利要求1所述的可調減震器,其中,所述壁限定閥組件的底座,其中,所述第一
流體腔是工作腔,并且其中,所述第二流體腔是流體貯存器。
4.根據權利要求3所述的可調減震器,其中,所述壓縮閥是壓縮銷/彈簧閥,其配置成選
擇性地允許流體從所述工作腔流動至所述流體貯存器,并且防止流體從所述流體貯存器流
動至所述工作腔。
5.根據權利要求3所述的可調減震器,其中,所述壓縮閥是多個壓縮閥中的一個。
6.根據權利要求5所述的可調減震器,其中,所述多個壓縮閥具有預先設定的配置,并
且其中,所述多個壓縮閥中的兩個的預先設定的配置對應于所述減震器的柔軟和穩固感
覺,如由車輛乘員所體驗的。
7.根據權利要求6所述的可調減震器,其中,所述多個壓縮閥中的第三個的預先設定的
配置對應于所述減震器的中間感覺,如由車輛乘員所體驗的。
8.根據權利要求1所述的可調減震器,還包括:
第二壓縮閥,其配置成在所述可調減震器的低速運行期間僅允許必要的最小流體流
動;以及
微型閥,其附接至所述第二壓縮閥并且可操作成控制流體流動穿過所述第二壓縮閥。
9.根據權利要求1所述的可調減震器,還包括:
孔,其穿過所述壁而形成,所述孔配置成在所述可調減震器的低速運行期間僅允許必
要的最小流體流動;以及
微型閥,其附接至所述孔并且可操作成控制流體流動穿過所述孔。
10.根據權利要求1所述的可調減震器,其中,所述殼體限定所述可調減震器的壓力管。
11.根據權利要求10所述的可調減震器,其中,所述壁限定軸向可運動活塞,其中,所述
第一流體腔是第一工作腔,并且其中,所述第二流體腔是第二工作腔。
12.根據權利要求11所述的可調減震器,其中,所述壓縮閥是壓縮銷/彈簧閥,其配置成
選擇性地允許流體從所述第一工作腔流動至所述第二工作腔,并且防止流體從所述第二工
作腔流動至所述第一工作腔。
13.根據權利要求11所述的可調減震器,其中,所述壓縮閥是多個壓縮閥中的一個。
14.根據權利要求13所述的可調減震器,其中,所述多個壓縮閥具有預先設定的配置,
并且其中,所述多個壓縮閥中的兩個的預先設定的配置對應于所述減震器的柔軟和穩固的
感覺,如由車輛乘員所體驗的。
15.根據權利要求14所述的可調減震器,其中,所述多個壓縮閥中的第三個的預先設定
的配置對應于所述減震器的中間感覺,如由車輛乘員所體驗的。
16.根據權利要求10所述的可調減震器,還包括:
第二壓縮閥,其配置成在所述可調減震器的低速運行期間僅允許必要的最小流體流
動;以及
微型閥,其附接至所述第二壓縮閥并且可操作成控制流體流動穿過所述第二壓縮閥。
17.根據權利要求10所述的可調減震器,還包括:
孔,其穿過所述壁而形成,所述孔配置成在所述可調減震器的低速運行期間僅允許必
要的最小流體流動;以及
微型閥,其附接至所述孔并且可操作成控制流體流動穿過所述孔。
18.一種調節可調減震器的性能特性的方法,所述方法包括:
選擇所述可調減震器的柔軟、中間以及穩固乘坐特性中的一個;以及
致動可操作地連接至在形成于殼體的封閉工作空間中的壁中形成的三個壓縮閥中的
每一個的微型閥中的一個,所述壁將所述工作空間分成第一和第二流體腔;
其中,所述微型閥可操作成控制流體流動穿過微型閥所附接至的所述三個壓縮閥中的
每一個;
其中,所述三個壓縮閥中的第一個被預先設定成對應于所述減震器的柔軟感覺,如由
車輛乘員所體驗的;
其中,所述三個壓縮閥中的第二個被預先設定成對應于所述減震器的中間感覺,如由
車輛乘員所體驗的;以及
其中,所述三個壓縮閥中的第三個被預先設定成對應于所述減震器的穩固感覺,如由
車輛乘員所體驗的。
19.根據權利要求18所述的方法,其中,所述殼體限定流體地連接至在所述可調減震器
的壓力管中的工作腔的遠程流體貯存器。
20.根據權利要求18所述的方法,其中,所述殼體限定所述可調減震器的壓力管。

說明書

具有一個或多個微型閥的三速可調減震器

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年9月8日提交的62/047,382號美國臨時申請的權益,其公開內容
通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及減震器。尤其是,本發明涉及一種用于可調減震器的改進結構,其包括
一個或多個微型閥,以控制閥組件中的流體流動,閥組件布置在減震器壓力管和/或減震器
貯存器中的工作腔之間。

背景技術

減震器用于與汽車懸架系統連接以抑制振動、控制重量轉移率,并且提高車輛舒
適度和性能。為了執行這些功能,減震器通常連接在機動車輛的本體與懸架之間。

用于汽車的常見減震器可以是單管設計或雙管設計。在單管設計中,活塞位于壓
力管內,并通過活塞桿連接至車輛的簧上質量。壓力管連接至車輛的簧下質量。活塞將壓力
管分成上工作腔和下工作腔。傳統的活塞包括:壓縮閥,其限制阻尼流體在壓縮沖程期間從
下工作腔流動到上工作腔;和回彈閥,其限制阻尼流體在回彈或擴展沖程期間從上工作腔
流動到下工作腔。因為壓縮閥和回彈閥具有限制阻尼流體流動的能力,所以減振器能夠產
生抵消否則會從簧下質量傳送至簧上質量的振動和重量轉移的阻尼力。

在雙管減震器中,流體貯存器限定在壓力管與圍繞該壓力管定位的貯存器管之
間。在單管和雙管減震器中,底閥組件可以位于下工作腔與流體貯存器之間,以控制阻尼流
體的流動。在這樣的減震器中,壓縮閥位于底閥組件中。除了壓縮閥,底閥組件將包括單向
閥組件,其允許不受限制的流體在回彈沖程期間在一個方向上從貯存器流進下腔。低閥組
件的壓縮閥和活塞組件的壓縮閥在壓縮沖程期間一起產生阻尼力,并且活塞的回彈閥在回
彈或擴展沖程期間產生阻尼力。

在減震器的沖程期間,減震器中的閥組件控制這兩個腔與貯存器之間的流體流
動。通過控制這兩個腔與貯存器之間的流體流動,發生壓力下降和壓力增加,并且有助于減
震器的阻尼力。閥組件可以用于調整該阻尼力以控制乘坐和操縱性以及噪音、振動和聲振
粗糙度。

減震器是可調節的,以滿足駕駛員的偏好。例如,駕駛員可能更喜歡崎嶇道路上較
軟的性能或感覺以及平坦道路上更穩固的感覺。通常,下工作腔內的阻尼流體的流動受限
制的程度越大,由減震器提供的阻尼力就越大。因此,當阻尼流體的流動相對不受限制時,
產生軟壓縮和回彈沖程,并且當阻尼流體的流動受限制時,產生穩固壓縮和回彈沖程。

然而,傳統的底閥組件在所需的柔軟、中間以及穩固性能設置之間是不可調節的。
因此,希望提供一種用于布置在減震器壓力管和/或減震器貯存器中的工作腔之間的閥組
件的改進結構。

發明內容

本發明涉及一種用于減震器的改進結構,該減震器包括具有微型閥的底閥組件,
其允許底閥組件中的閥調節成滿足駕駛員喜歡的減振器性能或感覺,比如較軟的感覺和更
穩固的感覺。在一個實施例中,可調減震器包括限定封閉工作空間的殼體。壁形成在工作空
間中,并且將工作空間分成第一和第二流體腔。壓縮閥形成在壁中,并且微型閥附接至壓縮
閥并且可操作成控制流體流動穿過壓縮閥。

對于本領域的技術人員來說,當閱讀所附附圖時,從以下詳細的描述中,本發明的
各種優點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是汽車的透視圖,其示出了在每個車輪處包括卷簧和根據本發明的減震器的
懸架系統的基本結構。

圖2是根據本發明的單管減震器的部分截面的側視圖,并且該單管減震器包括壓
力管內的活塞和其中具有底閥組件的遠程貯存器。

圖3是遠程貯存器的一部分的剖視圖,其示出了在遠程貯存器殼體內的傳統的底
閥組件。

圖4是在圖2中所示的遠程貯存器的一部分的剖視圖,其示出了根據本發明的改進
的底閥組件。

圖5A是在圖4中所示的改進的底閥組件本體的仰視圖。

圖5B是在圖4中所示的改進的底閥組件本體的俯視圖。

圖6是示出選擇根據本發明的可調減震器的所需乘坐或感覺的過程的流程圖。

圖7是在圖2中所示的活塞組件的一部分的放大的剖視圖,其示出了根據本發明的
改進的活塞。

圖8是包括蓋板、中間板以及底板的微型閥的基本結構的分解透視圖。

圖9是在圖8中所示的組裝的微型閥的基本結構的透視圖。

圖10是在圖8和圖9中所示的蓋板的內表面的平面圖。

圖11是在圖8和圖9中所示的中間板的平面圖。

圖12是在圖8和圖9中所示的底板的內表面的平面圖。

圖13是在圖10中所示的蓋板的內表面的一部分的透視圖。

圖14是在圖12中所示的底板的內表面的一部分的透視圖。

圖15是在圖10至圖14中所示的組裝的蓋板、中間板以及底板的剖視圖。

具體實施方式

現在參照附圖,在圖1中所示的車輛50包括裝有依照本發明的改進的可調減振器
的懸架系統。車輛50包括后懸架52、前懸架54以及本體56。后懸架52可具有橫向延伸的后軸
組件(未示出),其適于可操作地支撐一對后車輪58。后軸組件通過一對減振器60和一對螺
旋盤簧62可操作地連接至本體56。相似地,前懸架54可以包括橫向延伸的前軸組件(未示
出)來可操作地支撐一對前車輪64。前軸組件通過第二對減震器60和一對螺旋盤簧68可操
作地連接至本體56。

減震器60用于抑制簧下質量即分別是車輪64和前后懸架系統54、52以及簧上質量
即本體56的相對運動。

雖然車輛50已被示為客車,但減震器60可以用于其它類型的車輛或其它應用,比
如裝有獨立的前和/或獨立的后懸架系統的車輛。此外,如本文所用的術語“減震器”一般情
況下是指阻尼器,從而將包括支柱,比如麥弗遜式支柱。

可調減震器60的阻尼特性可以以傳統的方式控制。通過控制可調減震器60的阻尼
特性,可調減震器60能夠抑制本體56與機動車輛50的懸架之間的相對運動,以便同時優化
乘坐舒適度和道路操縱能力。

參照圖2,示出了用于依照本發明的單管減震器70的改進結構。所示的單管減震器
70包括圓柱形殼體或壓力管72、置于壓力管72中的活塞組件74、遠程貯存器76、以及提供壓
力管72與遠程貯存器76之間流體連通的流體導管78。

壓力管72限定工作腔80。活塞組件74可滑動地置于壓力管72中并且將工作腔80分
成第一或下工作腔80a和第二或上工作腔80b。活塞組件74包括活塞82和附接至活塞82的活
塞桿84。活塞桿84延伸穿過上工作腔80b并且穿過閉合壓力管72的第一端部(參見圖2時的
上端)的上端蓋86。活塞桿84的遠端配置成固定至簧上質量;即車輛50的本體56。與活塞桿
84相對的壓力管72的端部72a配置成固定至簧下質量;即分別是前、后懸架系統54和52。活
塞82配置成與壓力管72的內表面滑動接合,而不會產生過度摩擦。活塞82還配置成在上工
作腔80b與下工作腔80a之間提供流體密封。閥(在圖2中未示出)比如活塞82中的壓縮和回
彈閥分別控制流體在上下工作腔80b和80a之間的運動。活塞82可以通過螺紋緊固件88附接
至活塞桿84。可替代地,活塞82可以通過任何所需的方式比如通過焊接而附接至活塞桿84。

遠程貯存器76在本領域中是傳統的,并且包括附接至壓力管72的基本上管狀的殼
體90。在所示的實施例中,殼體90附接至壓力管72的側壁。可替代地,殼體90可以附接至壓
力管72的任何所需部分。

如圖3最佳所示,傳統的底閥組件91安裝在遠程貯存器76內。底閥組件91包括將殼
體90分成第一或下工作腔90a和上腔或貯存器90b的底座92。

底座92基本上是杯形的,具有環形側壁92a和端壁92b。側壁92a配置成與殼體90的
內表面密封接合。如果需要,彈性密封件108比如O形環可以置于側壁92a與殼體90的內表面
之間。在所示的實施例中,密封件108置于在側壁92a的外表面上形成的周向凹槽92c中。可
替代地,密封件108可以置于在殼體90的內表面上形成的周向凹槽(未示出)中。

傳統的底閥組件91包括至少一個壓縮閥110。在所示的實施例中,壓縮閥110被示
出為壓縮銷/彈簧閥。傳統的底閥組件91還包括一個補給閥122。可替代地,壓縮閥110和補
給閥122可以是任何其它合適的閥,比如傳統的碟形閥。

壓縮閥110包括大致圓筒形閥座111。銷114包括軸114a和附接在軸114a的第一端
部的碟形保持器114b。安裝板115定位在腔90a中的端壁92b的下面。軸114a的第二端部延伸
穿過端壁92b中的孔并且由安裝板115固定至端壁92b。碟形閥板116包括中心形成的銷孔
113。軸114a延伸穿過孔113并且附接至閥板116。彈簧118置于閥板116與保持器114b之間并
且促使閥板116與閥座111接觸。導管120形成穿過安裝板115和銷114的軸114a并且提供腔
90a與閥座111之間的流體連通。導管120包括軸向延伸部分120a和具有在閥板116下面的閥
座111中的至少一個開口的橫向部分120b。

補給閥122包括銷124。銷124具有錐形閥板125和向外延伸的軸126。錐形閥板125
安置在形成于端壁92b中的閥座92d中。閥座92d具有的直徑小于閥板125的外徑。彈簧127在
一端部附接至軸126的遠端。彈簧127的另一端部接合端壁92b,并促使閥板125遠離腔90a且
與閥座92d接觸。雖然在圖3中未示出,但一個或多個小的流體流動通道可以形成在閥座92d
中,以允許流體小而連續地流動穿過端壁92b。

通過選擇彈簧118的彈簧常數和/或選擇導管120的直徑,壓縮閥110可以被設計成
具有預先設定的開啟壓力,以實現所需的預先設定的開啟壓力。相似地,通過選擇彈簧127
的彈簧常數,補給閥122可被設計成具有預先設定的開啟壓力,以實現所需的預先設定的開
啟壓力。

傳統的底閥組件91以已知的方式運行,使得當活塞組件74在圖2中所示的箭頭A的
方向上行進時,下工作腔80a、腔90a中以及端壁92b上的流體壓力增加。壓力的這種增加將
繼續直至達到壓縮閥110的預先設定的開啟壓力。一旦達到壓縮閥110的預先設定的開啟壓
力,則流體壓力就抵靠著閥板116,以壓縮彈簧118并且從閥座111移開閥板116。腔90a中的
流體壓力還保持補給閥122處于關閉位置。

當活塞組件74沿著相反方向即沿著圖2中所示的箭頭B的方向行進時,腔90a中的
流體壓力下降低于貯存器90b中的流體壓力。當腔90a中下降的流體壓力達到小于壓縮閥
110的預先設定的開啟壓力的水平時,壓縮閥110被推動到關閉位置。當貯存器90b中的壓力
超過補給閥122的預先設定的開啟壓力時,貯存器90b中的流體壓力抵靠著閥板125,以壓縮
彈簧127并且從閥座92d移開閥板125,允許流體從貯存器90b流動至腔90a。

雖然僅示出了一個壓縮閥110和一個補給閥122,但應當理解的是,可以提供任何
所需數量的壓縮閥110和補給閥122。另外,如果提供多個閥110和122,則附加的閥可以設計
成具有不同于閥110和122的預先設定的開啟壓力。

參照圖4,改進的底閥組件的第一實施例的一部分以100示出。底閥組件100安裝在
遠程貯存器76的殼體90內。殼體90限定內部腔或空間104。底閥組件100包括將內部空間104
分成第一或下工作腔104a和上腔或貯存腔104b的底座106。

底座106基本上是杯形的,并且具有環形側壁106a和端壁106b。側壁106a配置成與
殼體90的內表面密封接合。如果需要,彈性密封件108比如O形環可以置于側壁106a與殼體
90的內表面之間。在所示的實施例中,密封件108置于在側壁106a的外表面上形成的周向凹
槽106c中。可替代地,密封件108可以置于在殼體90的內表面上形成的周向凹槽(未示出)
中。

現在參照圖4、圖5A和圖5B,底座106包括補給閥122和配置成控制流體在遠程貯存
器76的下工作腔104a與遠程貯存器76的貯存腔104b之間流動的四個閥,從而改變減震器性
能曲線的力/速度特性。減震器性能曲線通常包括三部分:低速部分、中速部分以及高速部
分。低速部分通常由孔來控制,中速和高速部分通常由閥組件比如底閥組件91中的壓縮閥
來控制。

如圖5A和圖5B所示,三個壓縮閥110A、110B和110C被預先設定成響應于減震器的
高速和中速操作來操作。壓縮閥110A、110B和110C的這些預設配置對應于柔軟、中間和穩固
壓縮力位移性能曲線,并且還對應于減震器的柔軟、中間和穩固的感覺,如車輛乘員所體驗
的。另外,第二壓縮閥112配置成調整性能曲線的低速特性。補給閥142的第二實施例在圖5A
和圖5B中示出,并且包括銷144和錐形彈簧147。

例如,對于柔軟的乘坐或感覺,壓縮閥110A可以配置成具有相對較大直徑的導管
120并且具有相對較低彈簧率的彈簧118;即軟彈簧。相反,對于穩固的乘坐或感覺,壓縮閥
110B可以配置成具有相對較小直徑的導管120并且具有相對較高彈簧率的彈簧;即穩固或
硬彈簧。對于柔軟和穩固感覺中間的乘坐或感覺,壓縮閥110C可以配置成具有分別配置成
用于柔軟和穩固感覺的壓縮閥110A和110B中的導管120的直徑中間的直徑的導管120。相似
地,壓縮閥110C可以配置成具有分別配置成用于柔軟和穩固感覺的閥110A和110B中的彈簧
118的彈簧率中間的彈簧率的彈簧118。

如上所述,補給閥122包括具有錐形閥板125的銷124和向外延伸的軸126。在圖4所
示的實施例中,錐形閥板125安置在端壁106b上形成的閥座106d中。補給閥142基本上相似
于補給閥122,但包括錐形彈簧147和銷144。

壓縮閥110A、110B和110C同樣如上所述形成,并且每個閥110A、110B和110C還具有
附接至其的微型閥1,其目的將在下面說明。形成穿過安裝板130和銷114的軸114a的導管
120提供微型閥1與閥座111之間的流體連通。此外,安裝板130包括穿過其形成的第二導管
128。導管128提供工作腔104a與微型閥1之間的流體連通。

第二壓縮閥112相似于壓縮閥110A、110B和110C,并且包括銷114、由彈簧118推動
至與閥座111接觸的閥板116、安裝板130以及微型閥1。導管132形成穿過安裝板130和銷114
的軸114a的整個軸向長度,并且提供微型閥1與貯存腔104b之間的流體連通。

在所示的實施例中,微型閥1可配置為比如由車輛駕駛員可選擇性地致動的常閉
或常開閥,如圖6示意性所示。例如,當駕駛員需要柔軟乘坐時,駕駛員可以接合車輛中的致
動器(未示出)以啟動流體流動穿過附接至配置成用于柔軟乘坐或感覺的壓縮閥110A的微
型閥1,從而允許相對較大的流體流動穿過壓縮閥110A并且進入貯存腔104b。相似地,當駕
駛員需要穩固乘坐時,駕駛員可以接合車輛中的致動器(未示出)以啟動流體流動穿過附接
至配置成用于穩固乘坐或感覺的壓縮閥110B的微型閥1,從而允許相對較小的流體流動穿
過壓縮閥110B并且進入貯存腔104b。此外,當駕駛員需要中間乘坐或者柔軟和穩固乘坐中
間的乘坐時,駕駛員可接合車輛中的致動器(未示出)以啟動流體流動穿過附接至配置成用
于柔軟乘坐或感覺和穩固乘坐或感覺中間的乘坐或感覺的壓縮閥110C的微型閥1,從而允
許流體流動穿過壓縮閥110C并且進入貯存腔104b,該流體流動是穿過壓縮閥110A的相對較
大的流體流動和穿過壓縮閥110B的相對較小的流體流動之間的中間流體流動。

可替代地,如果需要,壓縮閥110A、110B和110C中的兩個或三個可以同時通過其附
接的微型閥1的同時致動而被操作。閥110A、110B和110C的這種同時操作向車輛操作者提供
其它的乘坐或感覺選擇,特別是在柔軟與穩固之間的中間范圍中的乘坐或感覺。另外,穿過
閥110A、110B和110C的流體流動可以通過使用微型閥1的脈沖寬度調制(PWM)而得以細小的
調整。

第二壓縮閥112配置成在減震器70的低速運行期間僅允許必要的最小流體流動。
在所示的實施例中,附連至第二壓縮閥112的微型閥1可以配置成提供在第二壓縮閥112的
最大流體流動能力的約10%至約100%的范圍內。可替代地,第二壓縮閥112可由一個或多
個孔(未示出)代替,通過這些孔,微型閥可以控制流體流動至貯存腔104b。

雖然示出為具有遠程貯存器的單管減震器,但減震器70可以是具有底閥組件的任
何減震器,比如雙管減震器。可替代地,減震器70可以是沒有遠程貯存器的單管減震器或者
沒有遠程貯存器的雙管減震器,其中,改進的底閥組件100安裝在單管或雙管減震器的壓力
管內。

參照圖7,活塞組件的第二實施例的一部分以274示出。活塞組件274相似于活塞組
件74并且設置在圓柱形壓力管272中。壓力管272限定工作腔280。活塞組件274可滑動地設
置在壓力管272中并且將工作腔280分成第一或下工作腔280a和第二或上工作腔280b。活塞
組件274包括活塞282和附接至活塞282的活塞桿284。

如遠程貯存器76的底座106,活塞組件274的活塞282可以包括一個或多個壓縮閥,
其中之一以210示意性示出。壓縮閥210相似于壓縮閥110A、110B和110C,并且可以預先設置
成對應于減震器的所需的柔軟、中間和/或穩固的感覺,如由車輛乘員所體驗的。另外,活塞
282可以包括以212示意性示出的第二壓縮閥,其配置成調節性能曲線的低速特性。第二壓
縮閥212還相似于第二壓縮閥112。

壓縮閥210和第二壓縮閥212中的每一個具有附接至其的微型閥1中的一個。如上
所述,微型閥1可配置為比如由車輛駕駛員可選擇性致動的常閉或常開閥,如圖6示意性所
示,以控制流體穿過微型閥1從而穿過壓縮閥210和212的流動,以實現所需的乘坐特性,比
如柔軟乘坐、中間乘坐或者穩固乘坐。

活塞組件274的第二實施例可以與改進的底閥組件100一起使用。可替代地,活塞
組件274的第二實施例可以與傳統的底閥組件91一起使用。

一般來說,微型機電系統是不僅包括電氣和機械部件的系統,而且另外型體較小,
通常包括的構件具有的尺寸通常在約10微米或更小的范圍內。術語“微機械加工”通常理解
成涉及這種微機電系統裝置的三維結構和移動部件的生產。在過去,使用改性的集成電路
(例如,計算機芯片)制造技術(比如化學蝕刻)和材料(比如硅半導體材料)的微機電系統,
其被微機械加工以提供這些非常小的電氣和機械部件。然而最近,其它的微機械加工技術
和材料已變得可用。

如本文所用,術語“微型閥”意為著包括的構件具有的尺寸通常在約10微米或更小
的范圍內的閥,因此,其至少部分地由微機械加工形成。最后,如本文所用,術語“微型閥裝
置”意味著微機械裝置,其包括微型閥,而且還包括其它部件。應當注意的是,如果并非微型
閥的部件包括在微型閥裝置中,則這些其它部件可以是微機械部件或者標準尺寸(即更大)
的部件。相似地,微機械加工的裝置可以包括微機械加工的部件和標準尺寸的部件。

用于控制流體流動穿過流體回路的各種微型閥結構在本領域中是已知的。一種公
知的微型閥結構包括可移動構件,其支撐在設置于閥本體中的封閉內部腔體中,用于在閉
合位置與打開位置之間的樞轉或其它運動。當設置在閉合位置時,可移動構件基本上阻擋
否則與第二流體端口流體連通的第一流體端口,從而防止流體在第一與第二流體端口之間
流動。當設置在打開情況時,可移動構件基本上不阻擋與第二流體端口流體連通的第一流
體端口,從而準許流體在第一與第二流體端口之間流動。

再次參照附圖,圖8至圖15中示出了傳統的微型閥1的基本結構。所示的微型閥1包
括蓋板2、中間板3以及底板4。蓋板2具有外表面5和內表面6。蓋板2還具有從中穿過而形成
的一個或多個開口(兩個這樣的開口2a和2b在所示實施例中示出),這種方式在本領域中是
公知的,允許一個或多個導電線(未示出)從中穿過。中間板3具有第一表面7和第二表面8。
底板4具有內表面9和外表面10。底板4還具有從中穿過而形成的一個或多個開口(三個這樣
的開口4a、4b和4c在所示實施例中示出),這種方式在本領域中是公知的,允許流體流進和
流出微型閥1。

當微型閥1組裝成如圖9所示時,蓋板2的內表面6接合中間板3的第一表面7,并且
底板4的內表面9接合中間板3的第二表面8。蓋板2、中間板3以及底板4可以以任何所需的方
式保留在該方位。例如,蓋板2和/或底板4的部分可以比如通過熔融粘結、化學粘結或物理
粘結(例如,機械緊固件和/或粘合劑)來粘結至中間板3。蓋板2、中間板3以及底板4可以由
任何所需的材料或材料的組合構成。例如,蓋板2、中間板3以及底板4可以由硅和/或相似的
材料構成。

用于微型閥1的蓋板2的內表面6的結構被詳細地示于圖10和圖13中。如圖所示,蓋
板2包括通常表示為11的致動器腔體,其設置在蓋板的內表面6上。所示的致動器腔體11包
括上致動器臂腔體部分11a、中央致動器臂腔體部分11b、下致動器臂腔體部分11c、致動器
肋腔體部分11d、致動器脊柱腔體部分11e以及致動器鉸鏈腔體部分11f。上致動器臂腔體部
分11a具有一對設置在其中的凹進區域12a和12b。所示的致動器腔體11還具有設置在其中
的一個或多個壓力均衡凹部13。

蓋板2具有從致動器腔體11的底表面延伸并且完全圍繞第一凹進區域12a的外周
的第一密封結構14a。相似地,蓋板2還具有從致動器腔體11的底表面延伸并且完全圍繞第
二凹進區域12b的外周的第二密封結構14b。在所示的實施例中,每個密封結構14a和14b是
橫截面形狀為梯形的壁并且包括相鄰于凹進區域12a和12b的四個邊延伸的四個直線延伸
的壁段。然而,密封結構14a和14b可以形成具有任何所需的橫截面形狀或各形狀的組合,并
且還可以圍繞凹進區域12a和12b以任何所需的方式(線性地或以其他方式)延伸。例如,密
封結構14a和14b可以基本上形成為如圖10和圖13所示,而且可具有在相鄰直線延伸的壁段
之間的圓角,具有一個或多個非直線延伸的壁段,或者完全是非線性的形狀。密封結構14a
和14b的目的將在下面解釋。

用于微型閥1的中間板3的第一表面7的結構詳細地示于圖11中。如圖所示,傳統的
中間板3包括通常表示為30的可運動閥構件或可移動構件,其包括具有從中穿過而形成的
一對開口31a和31b的密封部分31。密封部分31通過細長臂部分32連接至與傳統中間板3整
體形成的鉸鏈部分33。中間板3還包括致動器,其包括多個致動器肋34,其在密封部分31和
鉸鏈部分33的中間位置通過中央脊柱35連接至細長臂部分32。

如圖11所示,多個致動器肋34(參見圖11時的上肋34)的第一部分的第一端部在其
第一端部處柔性地結合至中間板3的第一非運動部件。多個致動器肋34的第一部分的第二
端部連接至中央脊柱35。中間板3的第一非運動部件電連接至設置在中間板3上的第一粘結
盤(未示出)。相似地,多個致動器肋34(參見圖11時的下肋34)的第二部分的第一端部在其
第一端部處柔性地結合至中間板的第二非運動部件。多個致動器肋34的第二部分的第二端
部也連接至中央脊柱35。中間板3的第二非運動部件電連接至設置在中間板3上的第二粘結
盤(未示出)。除了通過多個致動器肋34,第二粘結盤與第一粘結盤電隔離。

以本領域公知的方式,電流可以從第一粘結盤穿過多個致動器肋34至第二粘結
盤。這樣的電流導致多個致動器肋34的熱膨脹,這會導致中央脊柱35的軸向移動。如上所
述,中央脊柱35連接至細長臂部分32。因此,中央脊柱35的軸向運動使可移動構件30的細長
臂部分32(及因此密封部分31)圍繞鉸鏈部分33樞轉或者相對于中間板3的其余部分運動
(這樣的運動發生在由中間板3的其余部分限定的板內)。因此,所示的可移動構件30用作傳
統的微機電系統熱致動器。

底板4的內表面9的結構詳細地示于圖12和圖14中。如圖所示,底板4包括通常表示
為40的致動器腔體,其設置在底板的內表面9上。所示的致動器腔體40包括上致動器臂腔體
部分40a、中央致動器臂腔體部分40b、下致動器臂腔體部分40c、致動器肋腔體部分40d、致
動器脊柱腔體部分40e以及鉸鏈腔體部分40f。所示的致動器腔體40還具有設置在其中的一
個或多個壓力均衡凹部41。

底板4具有從致動器腔體40的底表面延伸并且完全圍繞第一開口4a的外周的第一
密封結構42a。相似地,底板4還具有從致動器腔體40的底表面延伸并且完全圍繞第二開口
4b的外周的第二密封結構42b。在所示的實施例中,每個密封結構42a和42b是橫截面形狀通
常為梯形的壁,并且包括相鄰于開口4a和4b延伸的四個直線延伸的壁段。然而,密封結構
42a和42b可以形成具有任何所需的橫截面形狀或形狀的組合,并且還可以圍繞開口4a和4b
以任何所需的方式(線性地或以其他方式)延伸。例如,密封結構42a和42b可以具有在相鄰
直線延伸壁段之間的圓角,具有一個或多個非線性延伸的壁段,或者完全是非線性的形狀。
密封結構42a和42b的目的將在下面解釋。

圖15示出在圖10至圖14中所示的組裝的傳統微型閥1的結構。如圖所示,蓋板2的
內表面6的非凹進部分接合中間板3的第一表面7的相應的非凹進部分。相似地,底板4的內
表面9的非凹進部分接合中間板3的第二表面8的相應的非凹進部分。設置在蓋板2上的上致
動器臂腔體部分11a、中間板3以及設置在底板4上的上致動器臂腔體部分40a全部協作以限
定閉合的內部腔體,其中設置有可移動構件30的密封部分31用于相對樞轉運動(參見圖15
時的向左和向右運動)。

微型閥1可以用作減震器比如圖2至圖5中所示的減震器70中的控制閥。在圖8至圖
15中所示的微型閥1的實施例被封裝在傳統的U形流動配置中,其中開口4a和4b(其限定流
體流過微型閥1的出口和入口)位于微型閥1的同一側(底板4側)上。可替代地,微型閥1可以
封裝在傳統的流動通過配置中,其中開口4a和4b位于微型閥1的相對側上(在蓋板2和底板4
側上)。這樣的流動通過配置的微型閥的結構和操作方式在其他方面相似于本文所描述的
微型閥1的實施例。

本發明的原理和操作模式以其優選實施例來解釋和說明。然而,必須理解的是,在
不偏離其精神和范圍的情況下,本發明可以以不同于具體解釋和說明的方式來實踐。

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具有 一個 微型 可調 減震器
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