CN103890441B - 具有液压端部止挡部的减振器 - Google Patents

具有液压端部止挡部的减振器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其包括：缸(3)，该缸径向地限定一个缸腔(31)，该缸腔利用阻尼介质填充，并且所述缸腔在至少一侧上被封闭元件(5)轴向限制；在利用阻尼介质填充的缸腔(31)之内轴向被引导的活塞杆(4)，其穿过活塞杆引导部(51)并且与活塞(6)相连接；实施在所述缸(3)的一个端部处的控制腔室(71)，其中，所述液压端部止挡部(2)具有端部止挡环(8)，其中，所述端部止挡环轴向地固定在所述活塞杆(4)处并且径向地包围所述活塞杆(4)，并且其中，所述端部止挡部(2)在所述活塞的终端行程范围中沉入所述控制腔室(71)中并且在一侧上轴向地限制所述控制腔室，从而在所述控制腔室(71)之内产生一方面通过所述封闭元件(5)并且另一方面通过端部止挡部(2)轴向限制的控制腔(71a)，其中，所述控制腔(71a)的容积可根据所述端部止挡部(2)在所述控制腔室(71)中的轴向位置变化。根据本发明的减振器的特征在于，所述液压端部止挡部(2)具有密封环(9)，所述密封环布置在端部止挡环(8)和封闭元件(5)之间、在一侧支撑轴向地在所述端部止挡环处、径向地包围所述活塞杆(4)、滑动地支承在所述活塞杆(4)上并且通过其外周面(91)径向贴靠在所述控制腔室(71)的内壁上，其中，所述密封环(9)具有至少一个径向节流槽(92)，所述径向节流槽在具有密封环(9)的端部止挡部(2)移入所述控制腔室(71)中时起作用并且保证在所述控制腔(71a)和第一工作腔(31a)之间限定的阻尼介质流，并且其中，所述密封环(9)具有多个支撑在活塞杆侧的支撑面(42)上的弹簧舌(93)。

Description

具有液压端部止挡部的减振器
技术领域
本发明涉及一种具有液压端部止挡部的减振器，其包括：
-缸，该缸径向地限定一个缸腔，该缸腔利用阻尼介质填充，其中，缸腔在至少一侧上被封闭元件轴向限制，
-在利用阻尼介质填充的缸腔之内轴向被引导的活塞杆，其中，活塞杆穿过封闭缸端部的活塞杆引导部，并且其中，活塞杆与活塞相连接，活塞将缸腔分成布置在活塞和活塞杆引导部之间的第一工作腔和布置在活塞的相对一侧上的第二工作腔，
-实施在缸的一个端部处的控制腔室，
-其中，液压端部止挡部具有端部止挡环，其中，端部止挡环轴向地固定在活塞杆上并且径向地包围活塞杆，并且其中，端部止挡部在活塞的终端行程范围中沉入控制腔室中并且在一侧轴向地限制控制腔室，从而在控制腔室之内产生一方面通过封闭元件并且另一方面通过端部止挡部轴向限制的控制腔，其中，控制腔的容积能够根据端部止挡部在控制腔室中的轴向位置变化。
背景技术
近些年来，具有液压端部止挡部的减振器应用在汽车工业中。出于舒适性原因，减振器的阻尼力不能任意大小地调整。由此，在极极端的道路冲击的情况下，阻尼力并非总是足够用于缓冲车身运动。其结果是，车轴或减振器会以高速进入弹性极限中。为了吸收冲击能，通常使用由弹性材料制成的弹性的端部止挡部。然而由于材料原因这些部件的能量吸收受到很大限制。相反地，液压作用的端部止挡部能够吸收明显更高的冲击能。
文献DE 28 53 914 A1描述了一种具有机械液压端部止挡部的减振器。在此公开的机械液压的端部止挡部设置了由多件式的且由多种材料制成的弹簧元件和端部止挡环组成的复杂组合。
在文献DE 81 30 523 U1中描述的双管减振器给出了使用螺旋弹簧的优点，该螺旋弹簧将液压端部止挡部保持就位并且与冲击能相反地作用。
从文献DE 18 02 720 A1中已知一种减振器，其使用辅助活塞作为支撑在工作活塞上的液压端部止挡部。该工作活塞在活塞杆从缸中移出时移入被插入缸中的辅助缸中并且排挤位于该处的阻尼介质，该阻尼介质可通过特别地为其加工到辅助活塞中的通道漏出。
文献DE 42 12 228 C2公开了一种具有端部止挡部的减振器，该端部止挡部具有被插入缸中的管形部件和止挡活塞，其中，止挡活塞具有至少一个薄的止挡盘，所述止挡盘被承载盘承载。在弹性作用过程中，止挡盘移入管形部件中并且排挤位于该处的阻尼介质，其中，止挡盘形成在管形部件的内壁和止挡活塞之间的用于剩余阻尼介质的间隙并且必须具有很小的公差。
文献DE 101 05 101 C1同样公开了一种用于减振器的液压端部止挡部的非常复杂的结构，该减振器由至少五个部件组成并且具有卡锁结构，其在弹性作用阶段中彼此接合并且由此包围在腔室中的阻尼介质并且随后限定地释放阻尼介质。
发明内容
本发明的目的是给出一种具有液压端部止挡部的减振器，其可简单地且成本适宜地制造并且能够消除高的冲击能。
该目的通过提供具有液压端部止挡部的减振器实现。
根据本发明的减振器的特征在于，液压端部止挡部具有密封环，该密封环布置在端部止挡环和封闭元件之间、在一侧轴向地支撑在端部止挡环处、径向地包围活塞杆、滑动地支承在活塞杆上并且通过其外周面径向贴靠在控制腔室的内壁上，其中，该密封环具有至少一个径向节流槽，该径向节流槽在具有密封环的端部止挡部移入控制腔室中时起作用并且保证在控制腔和第一工作腔之间限定的阻尼介质流，并且其中，密封环具有多个支撑在活塞杆侧的支撑面上的弹簧舌。
根据一个有利的变型方案，密封环具有至少一个实施在其径向内面上的凹处，其中，该凹处的尺寸设计成，使得其轴向地在密封环的整个高度上延伸。由此可节省更多材料。此外，由此实现了径向地作用到密封环上的阻尼介质压力的均匀分布以及进而在密封环和控制管内壁之间的压紧力的均匀分布。由此，附加地可控制来自控制腔中的阻尼介质流。
如果凹处与节流槽相连接，则形成可附加地用于控制阻尼介质流的通道。
另一有利的设计方案规定，支撑面实施成在活塞杆处的环形槽。如果该环形槽的轴向延伸大于弹簧舌的高度，那么密封环可以在离开活塞的终端行程范围时沿着环形槽在封闭元件的方向上滑动，从端部止挡环处抬起并且将阻尼介质流从第一工作腔释放到控制腔中。
如果密封环具有至少一个例如实施在于安装状态中远离端部止挡环的一侧上的外倒角，那么由此可防止控制环在伸入控制管中时翘曲。为此同样有利的是，密封环的外倒角实施在于安装状态中远离端部止挡环的一侧上。为了相同的目的，控制管可以有利的方式在其远离固定区段的端部上具有内倒角。
为了能够提高密封环的柔性，密封环可以在其圆周中实施成断开的。由此，更好地补偿了几何结构偏差、以及可能的径向错位。根据另一有利的实施例，密封环在周向上的扩大可以通过接合结构限制，该接合结构具有实施在其上的卡锁舌。
如果根据另一优点密封环由具有弹性性能的塑料制成，则可以明显减小在减振器完全弹回时的止挡噪声。
有利地，在缸之内的控制腔室径向地通过控制管限制。在此，该控制管可以在缸的一个端部上被插入缸中并且固定在该处。实施在控制管的在安装位置中面对封闭元件的端部上的、具有比剩余控制管的直径更大的直径的固定区段简化了控制管在缸腔中的固定。作为其备选地，在固定区段中可实施有卡锁垛，其与减振器的其它构件一起形成卡锁结构。
根据另一有利的变型方案，控制管具有至少一个轴向的旁路槽。通过槽的长度和所选择的横截面可实现在弹性作用阶段中限定的阻尼力曲线。通过使用具有不同长度和不同横截面的多个旁路槽实现相同的效应。
附图说明
从以下结合附图对实施例的描述中得到本发明的其它细节和优点。其中：
图1示出了根据本发明的具有液压端部止挡部的减振器的纵剖视图；
图2a示出了具有在牵拉阶段中的阻尼介质流的图示的根据图1的减振器的纵剖视图；
图2b示出了具有在牵拉阶段中的阻尼介质流的图示的根据图1的减振器的纵剖视图；
图3a示出了根据本发明的密封环的立体图；
图3b示出了根据图3a的密封环的俯视图；
图3c示出了封闭部的放大图；
图4示出了根据本发明的具有液压端部止挡部的减振器的备选实施变型方案的纵剖视图。
附图标记列表
1   减振器
2   端部止挡部
3   缸
31  缸腔
31a 第一工作腔
31b 第二工作腔
32  缸端部
4   活塞杆
41  活塞杆端部
42  支撑面
43  环形槽
5   封闭元件
51  活塞杆引导部
6   活塞
7   控制管
71  控制腔室
71a 控制腔
72  固定区段
73  内倒角
74  旁路槽
8   端部止挡环
9   密封环
91  周面
92  节流槽
93  弹簧舌
94  凹处
95  外倒角
100 接合结构
101 卡锁舌
102 卡锁舌
103 卡锁垛
104 卡锁结构
110 外管
120 补偿腔
A   活塞杆的纵轴线
具体实施方式
图1和图4示出了根据本发明的具有液压端部止挡部2的减振器1的实施变型方案，其中，该端部止挡部2实施成拉力止挡部。在附图中未特别地示出作为压力止挡部的实施方案，然而这显然同样可行。
在图1中绘出的减振器1是双管减振器并且包括被外管110包围的缸3。缸腔31完全被液态阻尼介质填充。在外管110和缸3之间径向地限制补偿腔120，其被限定量的阻尼介质填充。补偿腔120的剩余容积利用气体填充。缸腔31和补偿腔120通过在此未示出的底部阀相连接，该底部阀限定在两个腔之间的阻尼介质流。然而，本发明的使用不仅限制在双管减振器上。更确切地，其还可使用在单管减振器中。
如在图1和图4中示出的那样，缸3在一侧被封闭元件5轴向地限制、或者说被封闭。由于其在所绘出的实施变型方案中为牵拉止挡部，活塞杆引导部51承担封闭元件5的功能。
活塞杆4轴向地在缸腔31之内被引导。活塞杆4穿过封闭缸端部32的活塞杆引导部51。该活塞杆引导部51在图1和图4中象征性示出。出于可见性原因省去了待使用的活塞杆密封部的示图。活塞杆4在活塞杆端部41处与活塞6相连接。该活塞6将缸腔31分割成布置在活塞6和活塞杆引导部51之间的第一工作腔31a和布置在活塞6的相对一侧上的第二工作腔31b。
此外，在图1中绘出的根据本发明的减振器1的实施变型方案具有控制腔室71，其具有稍小于缸3的作用直径。这可通过缸管的直径减小、或者说变窄实现。作为其备选地，控制管可被插入缸3中。该实施变型方案在图1、图2a、图2b和图4中示出。在此绘出，控制管7在缸3的活塞杆引导部的侧面端部处被插入缸中并固定出处。控制管7径向地限制控制腔室71并且包围位于其中的活塞杆4。在所绘出的实施例中，控制管7的尺寸设定成，使得其利用其整个径向外部的表面贴靠到缸3的径向内面上。在控制管7之内的控制腔室71的直径由此仅仅稍微小于缸腔31的直径。两个腔室的直径差仅仅通过控制管7的壁厚确定。由此得到的控制腔室71的最大可能尺寸实现了具有相对大的压力加载的端面的液压端部止挡部2的应用。由此，更容易地且节省材料地缓冲极端的负载。在所绘出的根据本发明的控制管7的实施变型方案中，实施多个旁路槽74。通过旁路槽74的不同的轴向延伸并且通过其不同的横截面，实现了在终端行程范围中限定的更均匀的力曲线。
在此，终端行程范围相应于在牵拉止挡部中牵拉阶段的最终阶段或者在压力止挡部中牵拉阶段的最终阶段。
液压端部止挡部2实施成两件式并且包括端部止挡环8和密封环9。在牵拉阶段中，端部止挡部2沉入控制管7中并且在控制管7的与活塞杆引导部51的相对一侧上轴向地限制控制腔室71，从而在控制管7之内产生一方面通过活塞杆引导部51并且另一方面通过端部止挡部2轴向地限制的控制腔71a。该控制腔71a的容积可根据端部止挡部2在控制管7中的轴向定位变化。
端部止挡环8径向地包围活塞杆4并且在活塞杆4处固定在活塞6和活塞杆引导部51之间。端部止挡环8轴向地支撑密封环9并且将止挡力进一步引入活塞杆4中。为此，端部止挡环8传力配合地与活塞杆4相连接。在图1中，端部止挡环8被压入实施在活塞杆4处的环绕的槽中。然而，该固定方案不是唯一可行的。通常，端部止挡环8可通过熔焊、钎焊、填密、铆接、旋接或者也可通过其它对于相关技术人员已知的固定方法固定在活塞杆4处。
密封环9布置在端部止挡环8和活塞杆引导部51之间。此外，密封环9径向地包围活塞杆4并且滑动地支承在活塞杆4上。在活塞杆4完全从缸3中移出时，密封环9用作传统的端部止挡部并且贴靠在在图1和2中作为活塞杆引导部51示出的减振器封闭元件上。为了减小在此产生的止挡噪声，密封环9通常由具有弹性性能的塑料或橡胶制成。
密封环9在牵拉阶段中靠到端部止挡环8上。当沉入控制管7中时，密封环9通过其外周面压靠到控制管7的内壁上并且由此至少部分地密封控制腔71a。由此，补偿了控制管7的几何形状的与公差相关的偏差以及可能出现的活塞杆4相对于控制管7的同轴度偏差。为了加强这种效果并且提高密封环9的柔性，密封环9在其周边中实施成断开的并且以径向浮动的方式支承在活塞杆4上。由此，补偿了几何形状偏差以及可能的径向偏差。密封环9在周向上的扩大通过实施在密封环9处的具有两个彼此接合的卡锁舌101；102的封闭部100限制。实施在密封环9处的封闭部100在图3a-3c中可特别良好地看出。
密封环9具有实施在面对端部止挡环8的一侧上的径向的节流槽92，其特别是在牵拉阶段中实现在控制腔71a和剩余的控制腔室71之间限定的阻尼介质流。
此外，密封环9具有多个弹簧舌93，其与密封环9在其内周面上实施成一体并且支撑在活塞杆4上。该弹簧舌93引起密封环9在控制管7处限定的压紧力。同样可设想，弹簧舌93未与密封环9实施成一体，而是实施成单独的元件或者实施成多个元件。在这种情况中，可使用相同的材料或者也可使用不同材料的组合用于制造弹簧舌93和密封环9。
在所绘出的实施例中，可看出多个凹处94，其在密封环9的径向内面上分布在弹簧舌93之间并且在密封环9的整个高度上延伸。特别强调的是与节流槽92相连接的凹处94。由此产生使控制腔71a与其余的控制腔室71相连接的节流通道。通过凹处94在密封环9之内的均匀分布，在牵拉阶段中当在控制腔71a中的阻尼介质压力升高时实现在密封环9和控制管7之间的压紧力的限定的均匀的提高。
在图3a和图3b中详细示出了具有实施在密封环上的弹簧舌93和凹处94的密封环9。
在图1、图2a、图2b和图4中可明显看出实施在控制管7处的内倒角73。在所有附图中都示出了密封环9的外倒角95。在所绘出的实施变型方案中，该外倒角95实施在密封环9的两个端侧上。为了进一步降低制造成本，可以省去在密封环9的面对端部止挡环的端侧上的两个外倒角95或至少一个外倒角95，或者省去控制管7的内倒角73。
例如在图1、图2a、图2b和图4中可看出，活塞杆4具有环形槽42，其用于支撑弹簧舌93。由于实施在活塞杆4处的环形槽42的相对于活塞杆4的纵轴线A的轴向延伸大于弹簧舌93的高度，因此密封环9在牵拉阶段中可沿着环形槽42在活塞杆引导部51的方向上滑动，从端部止挡环8抬起并且将阻尼介质流从第一工作腔31a释放到控制腔71a中。
图1和图4示出，控制管7在其安装位置中面对活塞杆引导部51的端部处具有固定区段72。在图1中绘出了具有固定区段72的实施变型方案，该固定区段72具有比剩余的控制管7的直径更大的直径。该实施变型方案也规定，面对活塞杆引导部51的缸端部同样具有增大的直径。控制管7被插入缸3中并且通过固定区段72在较小的缸直径的区域中轴向地支撑在缸3之内。最终，控制管7通过活塞杆引导部51夹持在缸3中。
图4示出了控制管7和缸3的简化版。在该变型方案中，缸3具有连续的相同的直径。控制管7在其固定区段72中具有多个卡锁垛103，其与活塞杆引导部51一起形成卡锁结构104。当然代替活塞杆引导部51，为此也可使用其它与减振器封闭部相关联的减振器构件或减振器封闭元件。减振器封闭元件在图4中作为活塞杆引导部51示出，该活塞杆引导部在其面对活塞3的端部区段中具有用于控制管7的卡锁垛103的配合结构，卡锁垛103接合到该配合结构中。该配合结构既可实施成环绕的槽、也可实施成断开的槽或者多个凹入部。以上最后所述两种实施方案不仅表示轴向固定而且也防止控制管7的旋转。

Claims (16)

1.一种具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其包括：
-缸(3)，该缸径向地限定一个缸腔(31)，该缸腔利用阻尼介质填充，其中，所述缸腔(31)在至少一侧上被封闭元件(5)轴向限制，
-在利用阻尼介质填充的缸腔(31)之内轴向被引导的活塞杆(4)，其中，所述活塞杆(4)穿过封闭缸端部(32)的活塞杆引导部(51)，并且其中，所述活塞杆(4)与活塞(6)相连接，所述活塞(6)将所述缸腔(31)分成布置在所述活塞(6)和活塞杆引导部(51)之间的第一工作腔(31a)和布置在所述活塞(6)的相对一侧上的第二工作腔(31b)，
-实施在所述缸(3)的一个端部处的控制腔室(71)，
-其中，所述液压端部止挡部(2)具有端部止挡环(8)，其中，所述端部止挡环(8)轴向地固定在所述活塞杆(4)上并且径向地包围所述活塞杆(4)，并且其中，所述端部止挡部(2)在所述活塞的终端行程范围中沉入所述控制腔室(71)中并且在一侧轴向地限制所述控制腔室，从而在所述控制腔室(71)之内产生一方面通过所述封闭元件(5)并且另一方面通过端部止挡部(2)轴向限制的控制腔(71a)，其中，所述控制腔(71a)的容积能够根据所述端部止挡部(2)在所述控制腔室(71)中的轴向位置变化，其特征在于，所述液压端部止挡部(2)具有密封环(9)，所述密封环布置在端部止挡环(8)和封闭元件(5)之间、在一侧轴向地支撑在所述端部止挡环处、径向地包围所述活塞杆(4)、滑动地支承在所述活塞杆(4)上并且通过所述密封环的外周面(91)径向贴靠在所述控制腔室(71)的内壁上，其中，所述密封环(9)具有至少一个径向节流槽(92)，所述径向节流槽在具有密封环(9)的端部止挡部(2)移入所述控制腔室(71)中时起作用并且保证在所述控制腔(71a)和第一工作腔(31a)之间限定的阻尼介质流，并且其中， 所述密封环(9)具有多个支撑在活塞杆侧的支撑面(42)上的弹簧舌(93)。
2.根据权利要求1所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述密封环(9)具有至少一个实施在其径向内面上的凹处(94)，其中，所述凹处(94)轴向地在所述密封环(9)的整个高度上延伸。
3.根据权利要求2所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述凹处(94)与所述节流槽(92)相连接。
4.根据权利要求1所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述支撑面(42)为环形槽(43)。
5.根据权利要求4所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述环形槽(43)的轴向延伸大于所述弹簧舌(93)的高度。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述密封环(9)具有至少一个外倒角(95)。
7.根据权利要求6所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述密封环(9)的外倒角(95)实施在于安装状态中背离所述端部止挡环(8)的一侧上。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述密封环(9)具有接合结构(100)，所述接合结构具有实施在其上的卡锁舌(101；102)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述密封环(9)由具有弹性性能的塑料制成。
10.根据权利要求1所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述控制腔室(71)径向地通过控制管(7)限制。
11.根据权利要求10所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器 (1)，其特征在于，所述控制管(7)在其在安装位置中面对所述活塞杆引导部(51)的端部处具有固定区段(72)。
12.根据权利要求11所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述固定区段(72)具有比剩余的控制管(7)的直径更大的直径。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述固定区段(72)具有卡锁垛(103)。
14.根据权利要求13所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述控制管(7)在其固定区段(72)中借助于所述卡锁垛(103)与所述减振器(1)的其它构件一起形成卡锁结构(104)。
15.根据权利要求11所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述控制管(7)在其远离固定区段(72)的端部处具有内倒角(73)。
16.根据权利要求10所述的具有液压端部止挡部(2)的减振器(1)，其特征在于，所述控制管(7)具有至少一个轴向的旁路槽(74)。
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