CN105202100A - 振动阻尼器，特别是用于机动车辆的阻尼可调减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振动阻尼器，特别是用于机动车辆的阻尼可调减振器，包括在缸筒(2)内部被引导并且在其中轴向可移动并且附接至活塞杆(4)的活塞(3)，其将缸筒(2)分为第一腔室(5)和第二腔室(6)，以及，提供在腔室(5，6)内的阻尼流体能够流动通过的连接通道(13，14，15)，所述连接通道从面对第一腔室(5)的活塞(3)的面(8)向面对第二腔室(6)的活塞(3)的相对面(9)延伸。此外，所述振动阻尼器包括至少一个调整元件(18)，其可旋转地平行于活塞(3)的面(8，9)，并且其被分配给至少一个连接通道(15)，并且通过所述调整元件的旋转，每个被分配的连接通道(15)的流动横截面能够被修改，其中，调整元件(18)具有接触表面，所述接触表面位于靠在两个面(8)中的一个上并且通过所述接触表面，开口首先向着所述面(8)、其次向着相应的腔室(5)穿过至少一个连续孔(20)，其中，在调整元件(18)的第一旋转位置中，连续孔(20)的正面开口与位于调整元件(18)上的活塞(3)的连接通道(15)的正开口没有重叠，在调整元件的第二旋转位置中，其与位于调整元件(18)上的活塞(3)的连接通道(15)的正面开口具有完全的重叠。

Description

振动阻尼器，特别是用于机动车辆的阻尼可调减振器

本发明涉及一种振动阻尼器，特别是一种根据权利要求1前序部分的用于机动车辆的阻尼可调减振器。

总体上，现代机动车辆包括带有弹簧和减振器布置的车轮悬架，所述减振器被配置为防止或减轻由于道路表面不平引起的振动从车轮到车辆上部结构的传递。为此，典型的振动阻尼器或减振器通常包括填充有流体——例如油——的缸筒。活塞在缸筒内部被引导并在其中轴向可运动。活塞被附接至从缸筒突出的活塞杆并被连接至车轮悬架或车辆上部结构的一部分。缸筒相应地连接至其他车辆组件，即车辆上部结构或车轮悬架。

活塞将缸筒分成第一腔室和第二腔室。活塞本身具有连接通道，提供在腔室中的流体可以流动通过所述连接通道。连接通道相应地从面对第一腔室的表面向面对第二腔室的活塞的相对表面延伸。

由流动通过连接通道的流体经受的在缸筒内部的活塞的轴向移动上的阻力提供对抗缸筒中的活塞运动所需要的阻尼力。阻尼可调减振器，即在其中阻尼力可以在所述减振器在车辆中使用的过程中进行修改的减振器，通常也具有在活塞上的可切换阀装置，利用所述可切换阀装置，例如活塞中的附加的连接通道——在这里也被称为旁路通道——可以被打开或关闭，以修改对抗从一个腔室流动到另一个腔室的流体在缸筒中的活塞的轴向运动上的总阻力。由于可切换阀装置设置在活塞上，所以这样的公知的活塞-汽缸布置或振动阻尼器通常占用相对大的用于活塞以及因此用于整个减振器的轴向构造空间。

例如US2012/0193919A1公开了一种具有在缸筒内轴向引导的活塞的减振器，其将缸筒分为第一和第二腔室。活塞包括在其中提供了连接通道的活塞壳体，通过所述活塞壳体，存在于该腔室内的流体可以流动。此外，活塞壳体具有可旋转的转子，其可以由阻尼器外部的控制装置来驱动。转子具有螺旋或叶轮状结构，从而通过转子的旋转，沿转子流动的流体的阻力可以被进一步增加或减少。以这种方式，减振器的阻尼力可以被修改并被控制为车辆的特定行驶状态的函数。然而，利用公知的活塞-汽缸布置的缺点在于活塞需要相对大的轴向构造空间。

在这样的情况下，本发明的目的是提供一种振动阻尼器，特别是一种用于机动车辆的阻尼可调减振器，所述阻尼可调减振器的阻尼力可以例如在机动车辆中使用期间进行修改，并且其还在轴向方向上特别紧凑地构造。

该目的通过具有权利要求1的特征的振动阻尼器来实现。本发明的其他特别有利的实施例由从属权利要求公开。

应当指出，在下面的说明书中分别列出的特征可以以任何任意的、在技术上合理的方式组合，并指示本发明的进一步的实施例。本说明书还特别是与附图相结合特征化和详述了本发明。

根据本发明，一种振动阻尼器，特别是一种用于机动车辆的阻尼可调减振器，包括在缸筒内部被引导并且在其中轴向可移动并且附接至活塞杆的活塞。活塞将缸筒分为第一腔室和第二腔室。此外，活塞包括连接通道，提供在腔室内的阻尼流体可以流动通过所述连接通道。连接通道从面对第一腔室的活塞的面向面对第二腔室的活塞的相对面延伸。在各个面上，连接通道具有相应的开口。根据本发明，振动阻尼器包括至少一个调整元件，其可旋转地平行于活塞的面，并且其被分配给至少一个连接通道，并且通过所述调整元件的旋转，每个被分配的连接通道的流动横截面可以被修改。在本发明意义上的流动横截面中的变化包括在没有阻尼流体可以穿过连接通道的情况下的连接通道的完全关闭和在阻尼流体可以不受阻碍地流动通过连接通道的情况下的连接通道的完全打开二者。因此，根据本发明的振动阻尼器的阻尼力可以通过改变各个连接通道的流动横截面来修改或调整。平行于活塞的面的调整元件的可旋转性还允许相对于轴向活塞高度的调整元件的特别平的配置，因此允许活塞作为一个整体的特别平的配置，从而使振动阻尼器可以在轴向方向中紧凑地构造。

根据本发明，还提供，调整元件具有接触表面，所述接触表面位于靠在两个面中的一个上并且通过所述接触表面，开口首先向着所述面、其次向着相应的腔室穿过至少一个连续孔。调整元件的第一旋转位置中的连续孔的正面开口与位于调整元件上的活塞的连接通道的正面开口没有重叠。在调整元件的第二旋转位置中，其与位于调整元件上的活塞的连接通道正面开口具有完全的重叠。因此，通过旋转调整元件，活塞的连接通道可以朝向调整元件侧上的缸筒的腔室被关闭(第一旋转位置)或打开(第二旋转位置)。

根据本发明的有利的实施例，调整元件被配置为假定任何任意的在第一旋转位置和第二旋转位置之间的中间旋转位置。通过这种方式，活塞的连接通道的流动横截面，以及因此的振动阻尼器的阻尼力可以被修改或充分可变地调整。

本发明的进一步有利的实施例提出，精确地提供一个调整元件。所述调整元件是旋转对称的并且可旋转地安装在活塞杆上。因此，在这种配置中的调整元件的旋转轴线与活塞的纵向轴线是相同的。此外，位于活塞的面上的调整元件的连续孔，以及分配给连续孔的活塞的连接通道，分别被布置在相同半径的圆的圆周上。这些圆的中心点位于活塞的纵向轴线上。这种配置的本质优点是，多个连接通道的流动横截面可以只受一个调整元件影响，这允许减振器的特别简单和紧凑的结构。

本发明的进一步有利的实施例提供，电磁驱动器被提供在调整元件上并引起调整元件的旋转，和/或调整元件在一个旋转方向上是弹簧加载的。优选地，电磁驱动器是环形驱动器，其因此只有轻微的轴向高度。在一个旋转方向上的调整元件的弹簧加载允许使用仅在一个旋转方向上移动的简单的驱动器。调整元件的返回可以通过提供弹簧加载的弹簧元件来实现。

本发明的进一步的特征和优点产生于由参照附图更详细地解释的本发明的不作为限制的示例性实施例的以下说明。在附图中，附图示意性描绘了：

图1根据本发明的振动阻尼器的横截面局部视图，

图2来自图1的振动阻尼器的调整元件的俯视图，

图3面对来自图1的振动阻尼器的调整元件的活塞的面的俯视图，

图4利用关闭的旁路通道的图1中的振动阻尼器的压缩阶段过程中的流程图，

图5利用关闭的旁路通道的图1中的振动阻尼器的回弹阶段过程中的流程图，

图6利用打开的旁路通道的图1中的振动阻尼器的压缩阶段过程中的流程图，以及

图7利用打开的旁路通道的图1中的振动阻尼器的回弹阶段过程中的流程图。

在各附图中，具有同等功能的部件总是带有相同的附图标记，所以这些部件通常仅描述一次。

图1以部分横截面视图示意性描绘了根据本发明的振动阻尼器1的示例性实施例——在当前情况下的用于机动车辆的阻尼可调减振器1的主要结构。减振器1具有在缸筒2内部被引导并在其中沿轴向可运动的活塞3。活塞3被附接至活塞杆4并将缸筒2分成第一腔室5和第二腔室6。腔室5和6填充有例如油的阻尼流体。

如从图1中所看到的，密封环7固定安装在活塞3的外周面上。这允许活塞3在缸筒2内轴向滑动。除了支撑滑动，密封环7还防止阻尼流体在缸筒2的内壁和活塞3的外周面之间的不需要的流动。

此外，环状弹簧包10和11分别布置在面对第一腔室5的面8和面对第二腔室6的相对面9上。在图1中所示的减振器1的示例性实施例中，环状弹簧包10和11借由螺母12被夹靠在相应的面8和9上。

此外，活塞3具有若干不同的连接通道13、14和15，其从面对第一腔室5的面8延伸至面对第二腔室6的面9。连接通道13、14和15分别布置在活塞3中的不同半径的圆上，如下面结合图3的描述将变得更清晰的。原则上，存在于腔室5和6中的阻尼流体可以流动通过连接通道13、14和15。

具体地，第一行连接通道13连同环形弹簧包10一起提供由虚线箭头16指示的减振器1的压缩阶段的阻尼，其中，活塞3经由活塞杆4被压入缸筒2内，例如在车辆车轮的悬架压缩上。然而，第二行连接通道14连同环形弹簧包11一起提供由箭头17指示的减振器1的回弹阶段的阻尼，其中，活塞3借由活塞杆4被抽出缸筒2，例如在车辆车轮的悬架延伸上。在减振器1的压缩和回弹阶段16和17的过程中与各自的环形弹簧包10和11相结合的连接通道13和14的作用方法通常是已知，并且将不会就这一点进一步进行描述。第三行连接通道15提供所谓的旁路通道，通过所述旁路通道，在如下所解释的减振器1的某些操作条件下，阻尼流体可以在除了流动通过连接通道13或14之外进行流动。

如在图1中所示的减振器1中，通过连接或旁路通道15的阻尼流体的流动借由可旋转地平行于活塞3的面8或9的调整元件18来控制。在当前情况下，精确地提供一个调整元件18，其是旋转对称的并具有平行于活塞3的纵向轴线19运行的并且沿圆周布置的连续孔20。如图1所示，调整元件18的连续孔20沿其布置的圆周的圆的半径对应于活塞3的连接通道15沿其布置的圆周的圆的半径。两个圆的中心点位于活塞3的纵向轴线19上。因此这两个圆重合，并且连续孔20被相应地分配至连接通道15。

为了能够控制由调整元件18的旋转分配给连续孔20的连接或旁路通道15的流动横截面，在当前情况下，调整元件18具有位于面8上的接触表面，连续孔20穿过所述接触表面，从而使连续孔20首先朝向活塞3的面8，其次朝向腔室5打开。因此，根据调整元件18的旋转位置，连续孔20可以被带入与活塞3的连接通道15没有重叠、部分重叠或完全重叠的位置。具体地，调整元件18可以转变到连续孔20的正面开口与位于靠在调整元件18上的活塞3的连接通道15的正面开口没有重叠的至少一个第一旋转位置和连续孔20的正面开口与位于靠在调整元件18上的活塞3的连接通道15完全重叠的第二旋转位置。以这种方式，在压缩过程中以及在减振器的回弹阶段的过程中，通过连接或旁路通道15的阻尼流体的流动可以被控制，或至少切换打开和关闭。

换言之，在图1所示的减振器1中，在调整元件18的第一旋转位置中，在减振器1的压缩或回弹阶段的过程中，阻尼流体不能流动通过腔室5和6之间的活塞3中的连接或旁路通道15，而是只能通过连接通道13和14。在调整元件18的第二旋转位置中，在减振器1的压缩和回弹阶段的过程中，阻尼流体也可以流动通过腔室5和6之间的连接或旁路通道15，从而使对抗活塞3的流动阻力以及因此由减振器1所提供的阻尼力减小。

如在图1中进一步所示的，调整元件18可旋转地安装在活塞杆4上，以允许其平行于活塞3的面8或围绕活塞3的纵向轴线19旋转。具体地，电磁驱动器21被提供在减振器1的调整元件18上，借由所述电磁驱动器21，调整元件18可以被旋转。优选地，驱动器是环形驱动器，因为其仅具有低的轴向高度以及因此在活塞3的轴向方向上，允许活塞3和调整元件18的布置的紧凑构造，以及因此允许活塞-气缸布置3作为一个整体，即减振器1的布置的紧凑构造。此外，在当前情况下，调整元件18借由弹簧元件22被弹簧加载在一个旋转方向上。在一个旋转方向中的调整元件18的弹簧加载允许使用仅在一个旋转方向上运动的驱动器。调整元件18通过提供弹簧加载的弹簧元件22返回。

为了允许在减振器的压缩和回弹阶段的过程中阻尼流体在腔室5和6之间通过连接通道13和14流动，调整元件18还具有一行其他的连续孔23，它们也布置在调整元件18中的圆周上。

图2示出了从上方查看的来自图1的振动阻尼器1的调整元件18的俯视图。很明显，连续孔20和23分别布置成沿不同半径的圆的圆周分布，其中，分配到活塞3的连接或旁路通道15的连续孔20比分配到连接通道13和14的连续孔23更靠外地径向布置。

图3示出了面对图1中的振动阻尼器1的调整元件18的活塞3的面8的俯视图。在此很明显的是，连接通道13、14和15被布置成分别沿不同半径的圆的圆周分布，其中，面对调整元件18的活塞3的面8上的连接通道13的开口在最内侧径向布置，连接或旁路通道15的开口在最外侧径向布置，并且连接通道14的开口被径向布置在连接通道13和15之间。

图4至7描绘了通过图1中所示的减振器1的活塞3和调整元件18的布置的流程图。

图4描绘了利用由调整元件18关闭的连接或旁路通道15的来自图1的振动阻尼器1的压缩阶段16的过程中的流程图。如从图4所示的流动箭头所看到的，在压缩阶段16中，阻尼流体流出腔室6，通过连接通道13、环形弹簧包10和连续孔23，进入腔室5。

图5描绘了利用由驱动器元件18关闭的连接或旁路通道15的来自图1的振动阻尼器1的回弹阶段17过程中的流程图。如从图5所示的流动箭头所看到的，在回弹阶段17中，阻尼流体流出腔室5，通过连续孔23、连接通道14和环形弹簧包11，进入腔室6。

图6示出了利用由调整元件18打开的连接或旁路通道15的来自图1的振动阻尼器1的压缩阶段16过程中的流程图。除了如图4中所示的流动通过连接通道13、环状弹簧包10和连续孔23以外，在图6中所示的情况下，阻尼流体还从腔室6流动通过连接或旁路通道15和连续的孔20，进入腔室5。

图7示出了利用由调整元件18打开的连接或旁路通道15的来自图1的振动阻尼器1的回弹阶段17的过程中的流程图。除了如图5所示的流动通过连续孔23、连接通道14和环形弹簧包11以外，在图7所示的情况下，阻尼流体还从腔室5流动通过连续孔20和连接或旁路通道15，进入腔室6。

在图4和5所示的情况中，由于关闭的连接或旁路通道15，由减振器1所提供的阻尼力大于在图6和7中所示的情况，其中阻尼流体也可以流动通过连接或旁路通道15。

已参考附图中所描绘的示例性实施例对根据本发明的振动阻尼器进行了详细说明。上述根据本发明的振动阻尼器并不限于本文中所公开的实施例，而是还包括具有类似效果的其他实施例。具体地，可以设想，调整元件可以假定是在上述第一和第二旋转位置之间的任意的中间旋转位置。以这种方式，流动横截面以及因此的对抗活塞的流动阻力可以在减振器的压缩和回弹阶段的过程中充分可变地进行调整。

在优选实施例中，根据本发明的振动阻尼器是在机动车辆的车轮悬架上的阻尼可调减振器，其用于阻尼由车轮悬架可旋转地保持的车轮的悬架压缩和延伸运动。

附图标记列表：

1振动阻尼器，减振器

2缸筒

3活塞

4活塞杆

5第一腔室

6第二腔室

7密封环

8转向5的面

9转向6的面

10环形弹簧包

11环形弹簧包

12螺母

13连接通道

14连接通道

15连接通道

16压缩阶段

17回弹阶段

18调整元件

193的纵轴线

20连续孔

21驱动器

22弹簧元件

23通道孔

X第一空间方向

Y第二空间方向

Z第三空间方向

Claims (5)

1.一种振动阻尼器，特别是用于机动车辆的阻尼可调减振器，包括在缸筒(2)内部被引导并且在其中轴向可移动并且附接至活塞杆(4)的活塞(3)，其将缸筒(2)分为第一腔室(5)和第二腔室(6)，以及，提供在腔室(5，6)内的阻尼流体能够流动通过的连接通道(13，14，15)，所述连接通道从面对第一腔室(5)的活塞(3)的面(8)向面对第二腔室(6)的活塞(3)的相对面(9)延伸，其特征在于，至少一个调整元件(18)，其可旋转地平行于活塞(3)的面(8，9)，并且其被分配给至少一个连接通道(15)，并且通过所述调整元件的旋转，每个被分配的连接通道(15)的流动横截面能够被修改，其中，调整元件(18)具有接触表面，所述接触表面位于靠在两个面(8)中的一个上并且通过所述接触表面，开口首先向着所述面(8)、其次向着相应的腔室(5)穿过连续孔(20)，其中，在调整元件(18)的第一旋转位置中，连续孔(20)的正面开口与位于调整元件(18)上的活塞(3)的连接通道(15)的正面开口没有重叠，在调整元件(18)的第二旋转位置中，其与位于调整元件(18)上的活塞(3)的连接通道(15)的正面开口具有完全的重叠。

2.如权利要求1中所述的振动阻尼器，其中，调整元件(18)被配置为假定任何任意的在第一旋转位置和第二旋转位置之间的中间旋转位置。

3.如权利要求1或2中所述的振动阻尼器，其中，精确地提供一个调整元件(18)，其是旋转对称的并且可旋转地安装在活塞杆(4)上，其中，位于活塞(3)的面(8)上的调整元件(18)的连续孔(20)以及分配给连续孔(20)的活塞(3)的连接通道(15)分别被布置在相同半径的圆的圆周上，这些圆的中心点位于活塞(3)的纵向轴线(19)上。

4.如上述权利要求中任一项所述的振动阻尼器，其中，电磁驱动器(21)被提供在调整元件(18)上并引起调整元件(18)的旋转。

5.如上述权利要求中任一项所述的振动阻尼器，其中，调整元件(18)在一个旋转方向上是弹簧加载的。