CN100414135C - 具有可变阻尼特性的减震器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有可变阻尼特性的减震器。传统的所述类型的减震器除了具有用于在减震器筒内连接两个室的主流动通道以外，还具有多个辅助流动通道，其可以通过滑阀打开或者关闭。然而，由于阀部件居中设置在辅助流动通道内，以致当流过至少一个辅助流动通道时，阻尼介质必须克服两个阀部件，所以有以下的缺点，即，这样的减震器的阻尼特性只能以很有限的方式来调节。因此，不能实现特别软的减震和微小的调节。通过根据本发明的结构，即，独立的阀部件分配给每个辅助流动通道，由于每个阻尼特性只由单个阀部件确定，所以可以以特别简单的方式来增加车辆的驾驶舒适性。

Description

具有可变阻尼特性的减震器

技术领域

本发明涉及一种具有可变阻尼特性的减震器，尤其是用于机动车辆，其大致包括填充有阻尼介质的减震器筒；密封且插入减震器筒中的活塞杆；设置在活塞杆的自由端上的活塞，该活塞相对于速震器筒密封，且将减震器筒内的空间分隔为两个室，从而这些室通过主流动通道和多个辅助流动通道来相互连接；以及用于开启和关闭辅助流动通道的阀装置，为此，该阀装置拥有多个在基部结构上可移动的独立可控的滑阀和多个具有不同流动特性的阀部件。

背景技术

已知的具有可变阻尼特性的所述类型的减震器拥有具有两个可切换的辅助流动通道的阀装置。两个阀部件设置在辅助流动通道中。具有阀体的第一阀部件直接分配给第一辅助流动通道。同样包括阀体的第二阀部件居中设置。因此，第二阀部件分配给第一辅助流动通道和第二辅助流动通道两者。这意味着，在滑阀开启且阻尼介质流过第二辅助流动通道的情况下，阻尼介质需要克服一个单个的阀部件，即，共同地分配给两个辅助流动通道的居中定位的阀部件。另一方面，如果通过相应地开启滑阀，阻尼介质流过第一辅助流动通道，那么其必须克服两个阀部件，即，一方面，直接分配的第一阀部件，另一方面，第二居中的阀部件。换句话说，已知的减震器具有三种不同的减震位置，从而，由于共同的阀部件，所以辅助流动通道的阻尼特性相互依赖。

在第一减震位置中，两个辅助流动通道由滑阀关闭，以致阻尼介质必须流过主流动通道。然而，该主流动通道的阻尼特性通常很硬。如果第一辅助流动通道处于开启位置，那么在第一辅助流动通道中串联设置且总体具有相对于主流动通道的较低的阻力(也就是较软的流动特性)的两个阀部件确保了较软的阻尼特性。在第二辅助流动通道处于开启位置的情况下，由于在第二辅助流动通道内，只需要克服一个阀部件，即，居中的阀部件，所以阻尼介质选择通过第二辅助流动通道的阀部件的最小阻力的通道。

这具有这样的缺点，即，由于一个辅助流动通道的阻尼特性依赖于另一个辅助流动通道的阻尼特性，所以阻尼特性的细微和舒适调节是困难的。此外，也总体限制了阀装置的设定可能性。尤其是，由于至少在一个辅助流动通道中的阻尼介质总是必须克服两个阀部件，以便从一个室移动到另一个室，或者反过来，由于在辅助流动通道内的阀部件的部分共同的结构，例如在道路上的不均匀的细微程度的补偿，即，特别软的阻尼特性是不可能实现的。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种紧凑的减震器，其具有改进的和可优化调节的阻尼特性，因此尤其增加了例如机动车辆的驾驶舒适性。

该目的通过上述类型的减震器来实现，其中，独立的阀部件分配给每个辅助流动通道。通过根据本发明的该结构，由于当流过辅助流动通道时，阻尼介质在每种情况下只需要克服单个阀部件，每个阀部件独立于另一个可完全地调节，所以通过阻尼特性的改进的可调节性可增加驾驶舒适性。由于一个阀部件精确地分配给每个辅助流动通道，这样每个阀部件位于分配的辅助流动通道内，所以使得可调节性更加精确。换句话说，对于两个辅助流动通道通过将省去居中的阀部件，从而改进了减震器的阻尼特性的可调节性。

在本发明的特别优选的实施例中，除了两个辅助流动通道以外，另一个额外的辅助流动通道设置在阀装置中。通过增加所谓的具有完全独立的阻尼特性的旁路的数量，阻尼特性的可调节的范围也同时增加，使得舒适性进一步改进。利用额外的辅助流动通道，总共可以设定四种不同的阻尼特性。在阀装置内的第三辅助流动通道确保了舒适性的增加，而不改变阀装置的总体尺寸，使得减震器拥有更多的调节可能性，而总体尺寸保持相同。

有利地，额外的辅助流动通道没有阀部件。通过该实施例，获得了特别软且舒适的阻尼特性，以便减震器本身可以响应于最小程度的不均匀。

在本发明的优选的变体中，第三辅助流动通道以这样的方式构造，即，在其它两个辅助流动通道的滑阀的开启位置中，第三辅助流动通道开启。这具有这样的效果，即，由于可以省去用于开启和关闭额外的辅助流动通道的额外的滑阀，所以在不增大阀装置的结构形状，从而不增大减震器的结构形状的情况下，可获得设定可能性的数量的增加。

附图说明

从后附的权利要求书和说明书可见其它优选的特征和实施例。参考附图来更详细地说明减震器的特别优选的实施例。附图中显示：

图1在截面中显示具有开启的第一辅助流动通道和关闭的第二辅助流动通道的减震器；

图2根据图1的减震器示出了在启动拉伸步骤期间阻尼介质流过主流动通道，也就是说，辅助流动通道的滑阀关闭；

图3根据图1的减震器示出了在拉伸步骤启动期间阻尼介质流过第一辅助流动通道，也就是说，第二辅助流动通道的滑阀关闭；

图4根据图1的减震器示出了在拉伸步骤启动期间阻尼介质流过第二辅助流动通道；

图5根据图1的减震器示出了在拉伸步骤启动期间阻尼介质流过第三辅助流动通道，也就是说，第一和第二辅助流动通道的滑阀开启；

图6根据图3的减震器在动作的两个位置，即，在拉伸步骤启动期间和在压缩步骤启动期间。

具体实施方式

本发明涉及具有可变阻尼特性的减震器，其尤其是用于机动车辆领域中。

图1示出了减震器10的一部分，其大致包括减震器筒11、活塞杆12、活塞13和阀装置14。以已知方式密封的活塞杆12以这样的方式插入减震器筒11中，即，使得位于减震器筒11内的阻尼介质，例如油、气体或者类似物，不能从减震器筒11中逸出。在活塞杆12的自由端15的区域中，活塞13设置在活塞杆上且以常规的方式例如通过环形密封件相对于减震器筒11密封。活塞13将减震器10的内部16分隔为两个室17、18。这两个室17、18通过主流动通道19相互连接，该主流动通道将在后面更详细地描述。主流动通道19还可以由多个单个的通道形成。(没有示出的)阀部件(例如弹性垫圈)适当地位于活塞13的区域中与主流动通道19相关，该阀部件通过它们的流动特性来确定主流动通道19的阻尼特性。流动特性是阀部件克服弹性力或者类似力而开启的力/阻力的指示。在具有硬流动特性的阀部件的情况下，需要较大的力或者较大的压力来开启它们。具有软流动特性的阀部件在低压力下已经开启。阀装置14同样可拆卸地固定到活塞杆12上，且用于控制或者设定阻尼特性。

阀装置14具有阀壳体20，其中设置多个控制元件。控制元件以常规的方式包括装配有相应的励磁线圈23、24的电磁体21、22。也可以使用其它已知的控制元件。活动地连接到每个电磁体21、22或者励磁线圈23、24的是滑阀25、26，该滑阀可以从辅助流动通道29、30的关闭位置克服弹簧元件27、28的作用从而移动到开启位置。例如，环形滑阀25、26可移动地设置在基部部件31上，以便最好在活塞杆12的纵向方向上平行于活塞杆的中心轴线32运动。

分配给每个辅助流动通道29、30的是独立的阀部件33、34，其与辅助流动通道29、30完全相互独立。在所示的实施例中，每个阀部件33、34拥有单个阀体。然而，不排除阀部件或者两个阀部件33、34均拥有多个优选为串联连接的阀体。阀部件33、34可调整地构造为过压阀，且它们的各自的流动特性各不相同，该阀部件33、34均拥有承受压力的带有弹簧往复地承载的阀体。两个流动特性都不同于主流动通道19的流动特性，因此由于该结构，从而形成了总共三种不同的阻尼特性。

为了形成至少一种其它的辅助流动通道35，该辅助流动通道35确保了至少一个其它的第四阻尼特性，由此与已知的减震器相比进一步增加了舒适性，因此滑阀之一，最好是滑阀25，设置有圆周的环形凹口36，其可以与在基部部件31中的通道形凹口37功能连接。然后，当辅助流动通道29、30的滑阀25、26均处于它们的开启位置中时，凹口36、37可以连通。为了将室17连接到室18，构造有通孔38，其径向延伸，即，垂直于中心轴线32从凹口36向内进入活塞杆12的空心部分39，由此，空心部分39向外通向室18。

在所示的该实施例中，该第三辅助流动通道35没有阀部件，以致在下面更详细地描述的相应的连接状态下，阻尼介质可以没有阻碍地从室17流入室18，反之亦然。在(没有示出)的替代实施例中，另一个阀部件可以设置在第三辅助流动通道35内，由此，该另一阀部件具有与辅助流动通道29、30的阀部件33、34的流动特性和主流动通道19的阀部件的流动特性不同的流动特性。

减震器10或者阀装置14连接到(没有示出的)中央控制装置，通过该中央控制装置，每个所需的阻尼特性是可调节的和可控制的。总共可以设定四种不同的阻尼特性，由此，减震硬度从主流动通道19的阻尼特性下降到第三辅助流动通道35的减震特征。换句话说，当阻尼介质流过主流动通道19时，阻尼最硬，当其流过辅助流动通道35时，阻尼最软。

在传统的没有所述的阀装置14的减震器中，当启动拉伸步骤或者压缩步骤时，阻尼介质必须从一个室17流过主流动通道19进入另一个室18，或者反向流动。然而，为了能够影响阻尼特性，设置辅助流动通道29、30和35，其也称为旁路。(当启动拉伸步骤时)阻尼介质总是选择最小阻力的通道来从室17移动到室18，或者(当启动压缩步骤时)从室18进入室17。为了更好地理解本发明，参考图2到5来更详细地描述各个状态，由此，图2到5每个只示出了减震器10的一部分的一半。由于在任何情况下减震器10相对于中心轴线32为旋转对称的结构，所以可以省去完整的视图。详细地：

在图2中，阀装置14以这样的方式连接，即，两个滑阀25、26都处于关闭位置，由此密封辅助流动通道29、30、35。因此，阻尼介质例如通过弹性阀垫圈或者类似物被迫流过活塞13，经由主流动通道19从室17进入室18。在图2所示的实施例中，示出了拉伸步骤的启动。这意味着，在拉伸载荷下(沿箭头40的方向移动活塞杆12)，减震器10延伸。这也称为回弹。弹性阀垫圈以这样的方式构造，即，与阀部件33、34的流动特性不同，弹性阀垫圈流动特性适当地更硬。然而，由于滑阀25、26处于关闭位置，阻尼介质沿箭头41的方向流过主流动通道19。在图2中显示的指示位置中，减震器10表现其最硬的阻尼。在启动压缩步骤的情况下，也就是压缩载荷作用在减震器10上(沿箭头42的方向移动活塞杆12)，称为挠曲，阻尼介质沿与箭头41相反的方向在相同的路径上流动。

为了改变阻尼，最好使阻尼“变软”，因此至少一部分阻尼介质，但是最好全部阻尼介质必须被引导通过“较软的”辅助流动通道。为此，在图3中显示的指示位置中，第一辅助流动通道29开启。这意味着，通过励磁线圈23的激励，滑阀25克服弹簧元件27的力/张力处于开启位置。滑阀26继续处于其关闭位置。当减震器10拉伸运动时(沿箭头40的方向)，阻尼介质沿箭头43的方向流过第一辅助流动通道29。在这样流动的过程中，阻尼介质使得具有较软设定的阀部件33开启，该阀部件33具有比主流动通道19的阀垫圈软的流动特性。当减震器10的压缩运动时，阻尼介质沿相反方向流动。通过励磁线圈23的去激励，滑阀25借助弹簧元件27的力/张力移动到其关闭位置。

图4示出了其中辅助流动通道30开启的减震器10。为此，由于励磁线圈24的激励，滑阀26克服弹簧元件28的力/张力以便处于其开启位置。滑阀25处于其关闭位置，由此，只要阀部件34的流动特性比阀部件33的流动特性要软，则可使得滑阀25定位在开启位置中。因此，对于阻尼介质的最小阻力的通道必然采取通过辅助流动通道30，以致于当拉伸步骤启动时，阻尼介质跟随箭头44流动。当压缩步骤启动时，阻尼介质沿箭头44的相反方向流动。

在根据图5的指示位置中，两个滑阀25、26都处于它们的开启位置中，因此在两个辅助流动通道29、30中，阻尼介质的唯一阻碍是阀部件33、34。由于滑阀25、26的所述位置，第三辅助流动通道35开启而且没有阀部件，因此，由于软减震，阻尼介质沿箭头45的方向流过第三辅助流动通道35。在阀部件设置在辅助流动通道35中的情况下，与主流动通道19的阀部件以及辅助流动通道29、30的阀部件相比，该阀部件的流动特性具有更软的模式。换句话说，为了克服在辅助流动通道35中的阀部件，相对于阀部件33、34的较低压力是必须的，以便阻尼介质流过第三辅助流动通道35。阻尼介质流过辅助流动通道35和通孔38从室17进入室18，或者反过来。

为了显示根据本发明的减震器10的工作原理，图6示出了不同的工作位置，也就是一方面启动拉伸步骤，另一方面启动压缩步骤，当辅助流动通道29开启时，阻尼介质的流动从此刻出现。

详细描述的阀装置14可以普遍地用于不同类型的减振器，例如，单个筒或者双筒减震器，尤其是也通过在现有减震器中的简单装置来改进。第三辅助流动通道35的原理也可以集成在拥有多于两个滑阀25、26的阀装置14中。

Claims (10)

1. 一种具有可变阻尼特性的减震器，该减震器用于机动车辆，该减震器包括填充有阻尼介质的减震器筒(11)；密封且插入该减震器筒(11)中的活塞杆(12)；设置在该活塞杆(12)的自由端(15)上的活塞(13)，该活塞(13)相对于该减震器筒(11)密封，且将该减震器筒(11)内的空间分隔为两个室(17、18)，从而所述室(17、18)通过主流动通道(19)和多个辅助流动通道(29、30)彼此连接；以及用于开启和关闭所述多个辅助流动通道(29、30)的阀装置(14)，为此，该阀装置(14)具有多个在基部结构(31)上可移动的独立可控的滑阀(25、26)和多个具有不同流动特性的阀部件(33、34)，其特征在于，独立的阀部件(33、34)分配给所述多个辅助流动通道(29、30)中的每个；并且除了所述多个辅助流动通道(29、30)以外，另一个辅助流动通道(35)形成在阀装置(14)中，该另一个辅助流动通道(35)以这样的方式构造，即在其它两个辅助流动通道(29、30)的滑阀(25、26)处于开启位置时，该另一个辅助流动通道(35)开启。

2. 根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述阀部件(33、34)以这样的方式设置在所述多个辅助流动通道(29、30)中，即，当阻尼介质流过所述多个辅助流动通道(29、30)之一从室(17)进入室(18)或反向流动时，阻尼介质只流过所述阀部件之一(33或者34)。

3. 根据权利要求1或者2所述的减震器，其特征在于，每个阀部件(33、34)包括单个阀体。

4. 根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述阀部件(33、34)或者阀体构造为采用过压阀的形式。

5. 根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，至少一个阀部件设置在主流动通道(19)中。

6. 根据权利要求5所述的减震器，其特征在于，在主流动通道(19)中的所述阀部件和在所述多个辅助流动通道(29、30)中的所述阀部件(33、34)均具有不同的流动特性。

7. 根据权利要求4或者5所述的减震器，其特征在于，为了形成所述另一个辅助流动通道(35)，所述多个辅助流动通道(29、30)的滑阀(25、26)之一在内部具有凹口(36)，其可以与在基部结构(31)中的凹口(37)功能连接。

8. 根据权利要求7所述的减震器，其特征在于，圆周的环形凹口(36)经由通孔(38)连接到室(18)。

9. 根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述另一个辅助流动通道(35)没有阀部件。

10. 根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，另一个阀部件设置在所述另一个辅助流动通道(35)内，由此，该阀部件的流动特性不同于所述多个辅助流动通道(29、30)的阀部件(33、34)的流动特性。

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