CN107250598A - 具有牵引止挡部的减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的底盘的减振器，该减振器包括阻尼管(1)、活塞杆(2)、工作活塞(3)、封闭件(4)和弹簧元件(6)，活塞杆(2)能够在阻尼管(1)中沿轴向方向上以振荡的方式往复运动，工作活塞(3)被布置在活塞杆(2)上，封闭件(4)使阻尼管(1)封闭并且活塞杆(2)被引导通过封闭件(4)，弹簧元件(6)被布置在工作活塞(3)和封闭件(4)之间的区域中并且包括环形主体(7)，主体(7)围绕活塞杆(2)由此形成在主体(7)和活塞杆(2)之间的环形空间，并且主体(7)包括面向封闭件(4)的上侧(8)和面向工作活塞(3)的下侧(9)。本发明的目的是提供一种减震器，其显著地减小引入车体的振动和由此产生的噪音并且以理想的方式使其最小化。该目的通过以下方式实现，弹簧元件(6)在上侧(8)上或在下侧(9)上包括至少一个唇状元件(10)，唇状元件(10)的弹簧刚度小于主体(7)的弹簧刚度。

Description

具有牵引止挡部的减振器

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于机动车辆的底盘的减振器，以及涉及根据权利要求7的前序部分的用于布置在工作活塞和封闭件之间的弹簧元件，其中该封闭件用于使车辆的底盘的减振器的阻尼管封闭。

背景技术

从文献DE 10 2006 005 621 A1中获知这种类型的减振器和这种类型的弹簧元件。该文献在图1和图2中描述了两种不同设计的弹簧元件，该弹簧元件布置在反弹缓冲弹簧和使阻尼管封闭的封闭件之间。本发明基于作为最接近的现有技术的图2中示出的实施例。设计为圆环状弹性体的弹簧元件31布置在反弹缓冲弹簧(螺旋弹簧19)和使阻尼管(圆柱3)封闭的封闭件(活塞杆引导件5)之间。弹性体31在轴向方向上被支撑在弹簧板23上，反弹缓冲弹簧也支撑在弹簧板23上。弹簧板23包括环绕的环形网状物49，该环形网状物49构成用于液压结构单元15的轴向缓冲并且因此确定该单元的最小压缩长度。

在行驶模式下发生作用在减振器上的由车道引起的振动。在车轮反弹过程期间的预定振幅处，反弹缓冲弹簧进入接合，即，弹性体主体31开始与封闭件接触，并且反弹缓冲弹簧和弹性体主体被压缩。反弹缓冲弹簧的该接合导致振动通过活塞扩散到车体，并且因此，扩散进入乘客舱。这可能导致降低行驶舒适度的不期望的噪音和/或振动。此外，在减振器的压缩阶段运动的范围内(活塞杆运动进入阻尼管)，每当弹性体主体从封闭件再次解除接合时，也出现不期望的噪音。甚至在该解除接合的过程期间，振动和机械冲击通过活塞杆传递到车体和乘客舱，这导致噪音的产生。

发明内容

本发明的目的是提出一种减振器，其显著减小以上描述的噪音的产生和振动到车体的引入，并且使其理想地最小化。

通过包括权利要求1的特征的减振器和包括权利要求7的特征的弹簧元件实现该目的。

用于实现上述技术目的的出发点是以下概念，在活塞杆的反弹阶段运动中弹簧元件接合或反弹缓冲弹簧接合时以及在活塞杆的压缩阶段运动中弹簧元件解除接合或弹簧元件和反弹缓冲弹簧解除接合时，在振动和冲击的引入方面优化减振器的性能。

从包括权利要求1的前序部分的特征的减振器和包括权利要求7的前序部分的特征的弹簧元件开始，根据本发明提出至少在上侧或在下侧上包括唇状元件的弹簧元件，其中唇状元件的弹簧刚度小于基体的弹簧刚度。根据本发明，基于除了基体之外还在基体的至少一侧(上侧或下侧)上设置唇状元件(其中该唇状元件的弹簧刚度小于基体的弹簧刚度)的事实，可以在很大程度上吸收振动和冲击。可弹性变形的唇状元件的变形导致振动和冲击受到抑制，因此，振动和冲击仅仅以显著减小的程度通过活塞杆和结构部件引入车体。由此显著地减小噪音的产生。与噪音的产生和振动的引入的减少相关联地，行驶舒适度增加。

根据本发明的实施例，弹簧元件在上侧和下侧上包括分别唇状元件。唇状元件的双侧布置使得噪音的产生显著减小并且因此导致行驶模式期间的声学改进。与仅一侧上的唇状元件的布置相比，布置在两侧上的唇状元件导致振动和冲击的更大抑制和能量吸收。尽管如此，可能存在如下应用情形(例如，当根据本发明的弹簧元件在除了根据本发明的弹簧元件之外未设置反弹缓冲弹簧的减振器中使用时)，其中，仅仅在基体的一侧上布置唇状元件就足以实现期望的抑制效果和吸收效果。

根据本发明的实施例，唇状元件与环形基体一体地形成。然后，弹簧元件可以作为注塑成型部件制造，这特别对于用于串联使用的根据本发明的弹簧元件的较大批量大小的成本有效制造而言是方便的。

根据本发明的实施例，弹簧元件包括压力均衡孔，通过该压力均衡孔阻尼介质能够在弹簧元件的弹性变形期间从环形腔流出或流入环形腔。这些压力均衡孔有效地且简单地防止弹簧元件由于在弹簧元件围绕的环形腔中形成负压而牢固地附接到减振器的封闭元件。因此，这确保了甚至具体在弹簧元件的较大变形之后，弹簧元件仍然可靠地与封闭件解除接合。

根据本发明的改进例，压力均衡孔布置在唇状元件和基体中，例如在活塞杆的反弹运动(反弹阶段运动)期间，如果唇状元件初始放置成抵靠封闭件并且在反弹运动进一步继续时发生变形，则阻尼介质通过唇状元件中的压力均衡孔从由弹簧元件围绕的环形腔流出。同时，阻尼介质还能够通过布置在基体中的压力均衡孔流出。如果唇状元件发生较大程度地变形，布置在唇状元件中的压力均衡孔可以被闭合；在该情形下，阻尼介质能够通过布置在基体中的压力均衡孔从环形腔流出。

与阻尼介质从环形腔流出有关的上述描述也类似地适用于当弹簧元件从压缩状态开始再次松弛时阻尼介质到环形腔的流入。通过压力均衡孔的压力均衡可靠地避免由环形腔中产生的负压导致的弹簧元件在封闭件上的粘附。

根据本发明的改进例，反弹缓冲弹簧布置在工作活塞和封闭件之间。在该情形下，弹簧元件布置在反弹缓冲弹簧和封闭件之间。试验台处的测试已经表明，在反弹缓冲弹簧存在于工作活塞和封闭件之间的情形下，在唇状元件布置在弹簧元件的两侧时(即，第一唇状元件布置在面向封闭件的上侧上并且第二唇状元件布置在基体的面向工作活塞的下侧上时)，可以有效地抑制振动和冲击并且吸收振动和冲击能量。由此，有效地使振动到车体的不期望的传递以及噪音的不期望的产生最小化。

如果减振器包括在工作活塞和封闭件之间的反弹缓冲弹簧，并且弹簧元件布置在反弹缓冲弹簧和封闭件之间，则唇状元件的弹簧刚度不应当仅仅小于弹簧元件的基体的弹簧刚度，还应当小于反弹缓冲弹簧的弹簧刚度，从而避免噪音相对不受抑制地通过反弹缓冲弹簧进入车体。具体地，通常被用作减振器中的反弹缓冲弹簧的机械螺旋弹簧包括仅较小的用于抑制在行驶模式中产生的由车道引起的振动和冲击的阻尼性质。根据本发明，包括唇状元件(其弹簧刚度小于反弹缓冲弹簧的弹簧刚度)的弹簧元件在用于车道引起的振动和冲击的传递路径中被放置成使得，振动和冲击基本被抑制掉并且振动和冲击能量基本被吸收。包括与基体和反弹缓冲弹簧相比较软的弹簧刚度(通常也称为弹簧应变率)的唇状元件具有以下效果，与在反弹缓冲弹簧和封闭件之间布置仅仅一个具有相对较大弹簧刚度的弹性体主体的情形相比，根据本发明的弹簧元件的抑制作用在显著较小的力处就已经开始。

这可以进行如下表述：根据本发明的弹簧元件在反弹缓冲弹簧和封闭件之间插入振动和冲击的传递路径中，使得与在反弹缓冲弹簧和封闭件之间布置具有相对较大的弹簧刚度的弹性体基体的情形相比，由于包括相对较低的弹簧刚度的唇状元件，弹簧元件对车道引起的振动和冲击的抑制作用在显著较小的力处就已经开始。

原理上，唇状元件可以由与弹簧元件的基体不同的材料构成。在根据本发明的弹簧元件的构造中，制造商可以选择唇状元件的材料使得该材料对于唇状元件的预定形状具有期望弹簧刚度。以一体注塑成型部件的形式生产在根据本发明的弹簧元件的较大批量大小的成本有效制造方面是合适的。在该情形下，基体和唇状元件由相同的材料构成。唇状元件的弹簧刚度可以首先通过其几何构造设定并且其次通过合适的后处理(例如，回火)设定。

附图说明

以下，参照附图更详细地阐释本发明。

图1示出根据本发明的减振器的剖视图；

图2在侧视图中示出在没有阻尼管的情形下由反弹缓冲弹簧和根据本发明的弹簧元件构成的组件；

图3a、图3b分别在俯视图(图3a)和沿着图3a中的剖切线A-A的剖视图(图3b)中示出根据本发明的弹簧元件；

图4示出了力/距离图，其中，对根据本发明的弹簧元件的力/距离性能与从现有技术(例如，DE 10 2006 005 621 A1)中获知的没有唇状元件的弹性体主体的力/距离性能进行比较。

具体实施方式

在各个附图中，相同部件总是具有相同的附图标记并且因此通常参照或提及仅仅一次。

图1示出根据本发明的减振器。活塞杆2布置在阻尼管1中，该活塞杆2能够在阻尼管的纵向轴线方向上(即，轴向方向上)以振荡的方式往复运动，并且工作活塞3紧固到该活塞杆2。阻尼管填充有阻尼介质(例如，液压油)，并且在行驶模式中当活塞杆运动离开阻尼管(这称为活塞杆的反弹阶段运动)或运动进入阻尼管(这称为活塞杆的压缩阶段运动或压缩运动)时，该阻尼介质流动经过工作活塞从而产生阻尼力。工作活塞3将阻尼管1的内部空间划分为活塞杆侧工作腔和远离活塞杆工作腔。封闭件4牢固地安放在阻尼管中并且使阻尼管相对于周围环境紧密地闭合。活塞杆2穿透封闭件4。活塞杆的运动通过封闭件4引导。因此，封闭件常常被称为密封引导件。

为了清晰，图2在没有阻尼管1以及也没有减振器的其他部件的情形下在略微放大的视图中示出图1中的根据本发明的减振器。在活塞侧工作腔中，反弹缓冲弹簧5布置在工作活塞3和封闭件4之间，其中反弹缓冲弹簧在示出的示例性实施例中被设计为机械螺旋弹簧。在面向工作活塞的端部处，反弹缓冲弹簧5被支撑在弹簧板22上，弹簧板22本身在轴向方向上支撑在活塞杆2上。在面向封闭件4的一端，反弹缓冲弹簧5被支撑在弹簧板21上，并且弹簧板21本身在轴向方向上被支撑在活塞杆2上。根据本发明的弹簧元件6布置在反弹缓冲弹簧5和封闭件4之间。弹簧元件6具有基体7，在基体7的面向封闭件4的上侧和面向工作活塞3的下侧分别布置有唇状元件10。唇状元件10的弹簧刚度小于基体7的弹簧刚度并且小于反弹缓冲弹簧5的弹簧刚度。在活塞杆2的反弹运动期间(反弹阶段运动)，从预定振幅开始，弹簧元件6的上侧唇状部件被放置为抵靠封闭件4。在活塞杆2的持续反弹运动期间，唇状元件10首先被压缩。因此，振动和冲击受到抑制并且振动和冲击能量被转换为变形能量并且因此被吸收。因此，利用其唇状元件10，根据本发明的弹簧元件6防止振动和冲击不期望地通过反弹缓冲弹簧5传递到活塞杆2中并且由活塞杆2传递到车体以及因此传递到乘客舱。

即使由于活塞杆2的压缩阶段运动(活塞杆2运动进入阻尼管1)弹簧元件6从与封闭件4接触的位置开始与封闭件解除接合，振动和/或冲击仍然引入到活塞杆并且传递进入车体。同样地，这导致在乘客舱中产生不期望的噪音。甚至这些振动和冲击也可以由根据本发明的弹簧元件6的唇状元件10有效地抑制和吸收。由此，显著地减小当弹簧元件6与封闭件4解除接合时产生的不期望的噪音，或者使该噪音最小化。

弹簧元件6具有压力均衡孔11，其首先布置在基体7中以及其次布置在唇状元件10中。当弹簧元件6在活塞杆2的反弹阶段运动的过程中被压缩时，阻尼介质可以通过所述压力均衡孔11从活塞杆2和弹簧元件6之间的环形腔流出。类似地，当弹簧元件6在活塞杆2的压缩阶段运动的过程中从压缩状态开始再次松弛时，阻尼介质可以从减振器的活塞杆侧工作腔流出并进入活塞杆2和弹簧元件6之间的环形腔。由此导致的压力均衡确保弹簧元件6不会附接或粘附到封闭件4而不再与封闭件4解除接合。

图3a在俯视图中示出根据本发明的弹簧元件6。可以观察到，弹簧元件6的上侧8以及唇状元件10，其中上侧8在安装状态下面向封闭件，并且唇状元件10布置在上侧8上并包括布置在其中的压力均衡孔11。图3b在沿着图3a的剖切线A-A的轴向剖视图中示出根据图3a的弹簧元件6。弹簧元件6包括基体7，基体7是波纹管状的设计并且径向地向外拱起。压力均衡孔11(在图3b中可以观察到一个该孔)设置在基体7中。唇状元件10布置在基体7的两侧上。唇状元件10和基体7一体地形成。压力均衡孔11布置在唇状元件10中。弹簧元件6设计为注塑成型部件。唇状元件10包括相对于基体7大致较小的弹簧刚度。所述较小的弹簧刚度首先通过与基体7相比唇状元件10的明显较小的壁厚实现。此外，在注塑成型之后，还可以实施其他后处理方式(例如，回火)以设定唇状元件10的期望弹簧刚度。

图4示出用于由反弹缓冲弹簧和根据本发明的弹簧元件6构成的组件的力/距离图。在图中绘制出根据本发明的弹簧元件6的力/距离特性30(实线)和根据现有技术的没有唇状元件的弹性体基体的力/距离特性31(虚线)以进行对比。可以非常清楚地观察到，在现有技术的弹性体主体的情形中，甚至在较短的变形距离之后仍然存在具有较大梯度的力的快速上升。力曲线甚至在相对较短的变形距离的情况下也急剧地并且近似线性地向上延伸。在这种特性的曲线的情形中，振动相对不受限制地被引入车体中。根据现有技术的弹簧元件的力/距离特性的滞后相对较小。在根据现有技术的弹簧元件的松弛期间，力的消散与压缩期间力的上升大致平行以及因此同样急剧。

作为对比，在根据本发明的弹簧元件6的情形中，仅仅在显著较大的变形距离处力开始积累。换言之，在根据本发明的弹簧元件6的情形中，与根据现有技术的弹簧元件相比，在相同的变形距离上积累小得多的力。在根据本发明的弹簧元件6的情形中，在相对较大的变形距离上(范围A)积累仅仅非常小的力。这就是唇状元件10变形的范围。在唇状元件10已经完全变形之后，基体7开始变形(范围B)。在该范围内，力/距离特性曲线由基体7的弹簧刚度确定。相邻的范围C构成反弹缓冲弹簧向上延伸抵靠阻挡件的范围。根据本发明的弹簧元件6的力/距离特性与根据现有技术的弹簧元件的特性相比具有明显更大的滞后，所述滞后表示与现有技术相比由反弹缓冲弹簧5和弹簧元件6构成的组件的更大的抑制程度以及因此更大的能量吸收能力。

附图标记列表

1 弹簧元件

2 活塞杆

3 工作活塞

4 封闭件

5 反弹缓冲弹簧

6 弹簧元件

7 基体

8 上侧

9 下侧

10 唇状元件

11 压力均衡开口；压力均衡孔

21 弹簧板

22 弹簧板

30 力/距离特性

31 力/距离特性

A 范围

B 范围

C 范围

Claims (12)

1.一种用于机动车辆的底盘的减振器，所述减振器包括：

阻尼管(1)，

活塞杆(2)，其能够在所述阻尼管(1)中沿轴向方向以振荡的方式往复运动，

工作活塞(3)，其被布置在所述活塞杆(2)上，

封闭件(4)，其封闭所述阻尼管(1)并且所述活塞杆(2)被引导通过所述封闭件(4)，

弹簧元件(6)，其被布置在所述工作活塞(3)和所述封闭件(4)之间的区域中并且包括环形基体(7)，所述基体(7)围绕所述活塞杆(2)，由此形成在所述基体(7)和所述活塞杆(2)之间的环形腔，并且所述基体(7)包括面向所述封闭件(4)的上侧(8)和面向所述工作活塞(3)的下侧(9)，

其特征在于，

所述弹簧元件(6)至少在所述上侧(8)上或在所述下侧(9)上包括唇状元件(10)，

其中，所述唇状元件(10)的弹簧刚度小于所述基体(7)的弹簧刚度。

2.根据权利要求1所述的减振器，其中，所述弹簧元件(6)在所述上侧(8)和所述下侧(9)上分别包括所述唇状元件(10)。

3.根据权利要求1或2所述的减振器，其中，所述唇状元件(10)和所述环形基体(7)一体地形成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的减振器，其中，所述弹簧元件(6)包括压力均衡开口(11)，通过所述压力均衡开口(11)阻尼介质能够在所述弹簧元件(6)的弹性变形期间从所述环形腔流出或者流入所述环形腔。

5.根据权利要求4所述的减振器，其中，所述压力均衡开口被设计为压力均衡孔(11)，所述压力均衡孔(11)布置在所述唇状元件中和所述基体(7)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的减振器，其中，反弹缓冲弹簧(5)被布置在所述工作活塞(3)和所述封闭件(4)之间，并且其中，所述弹簧元件(6)被布置在所述反弹缓冲弹簧(5)和所述封闭件(4)之间。

7.一种弹簧元件(6)，其用于布置在机动车辆的减振器中并且在所述减振器的工作活塞(3)和使阻尼管(1)封闭的封闭件(4)之间，其中，所述弹簧元件(6)包括环形基体(7)，所述基体(7)能够被布置为围绕所述活塞杆(2)，由此形成在所述基体(7)和所述活塞杆(2)之间的环形腔，并且所述基体(7)包括面向所述封闭件(4)的上侧(8)和面向所述工作活塞(3)的下侧(9)，

其特征在于，

所述弹簧元件(6)至少在所述上侧(8)上或在所述下侧(9)上包括唇状元件(10)，

其中，所述唇状元件(10)的弹簧刚度小于所述基体(7)的弹簧刚度。

8.根据权利要求7所述的弹簧元件(6)，其中，所述弹簧元件(6)在所述上侧(8)和所述下侧(9)上分别包括所述唇状元件(10)。

9.根据权利要求7或8所述的弹簧元件(6)，其中，所述唇状元件(10)和所述环形基体(7)一体地形成。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的弹簧元件(6)，其中，所述弹簧元件(6)包括压力均衡开口(11)，通过所述压力均衡开口(11)阻尼介质能够在所述弹簧元件(6)的弹性变形期间从所述环形腔流出或者流入所述环形腔。

11.根据权利要求10所述的弹簧元件(6)，其中，所述压力均衡开口被设计为压力均衡孔(11)，所述压力均衡孔(11)布置在所述唇状元件中和所述基体(7)中。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的弹簧元件(6)，其中，一个或多个所述唇状元件(10)的弹簧刚度小于在所述减振器中布置在所述工作活塞(3)和所述封闭件(4)之间的反弹缓冲弹簧(5)的弹簧刚度。