CN108884895A - 装配有具有可调节制动法则的攻击止挡件的液压减振器 - Google Patents

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Abstract

一种装配有攻击止挡件的液压减振器，所述攻击止挡件包括活塞(4)，所述活塞在本体(2)中滑动以实施减振。该活塞(4)使向前布置的套筒(10)移动，所述套筒具有轴向布置的孔(18)，在所述减振器的行程末端，该套筒(10)围绕着固定的腔室(12)配合，所述腔室逐渐封闭这些孔(18)，以减小流体朝向所述套筒(10)内部流通的通道截面。该腔室(12)包括附加孔(40a，40b)，并且该腔室(12)的内部容置有可动的阀门(42)，所述阀门根据自身位置来封闭或打开所述附加孔(40a，40b)。

Description

装配有具有可调节制动法则的攻击止挡件的液压减振器
技术领域
本发明涉及一种包括攻击止挡件(butée d'attaque)的液压减振器，以及一种装配有该类型的减振器的机动车辆。
背景技术
对于每个车轮，所述机动车辆通常包括具有悬架弹簧的悬架、用于制动所述悬架的运动的减振器以及攻击止挡件，在该悬架到达行程末端时，车身按压在所述攻击止挡件上，以便停止该运动，同时避免冲击。
尤其由文件FR-B1-2902850示出了一种可一体化在减振器中的已知类型的液压止挡件，所述液压止挡件包括具有活塞的起升器杆的端部，所述活塞在到达起升器的行程末端之前下降到内部管道中，所述内部管道配合在外部管道中。所述组件包含在填充有流体的本体中。
所述外部管道包括布置在本体外部的控制器，所述控制器使所述外部管道能够围绕所述外部管道的主轴线旋转。所述内部管道和外部管道具有轴向分布的一系列孔，所述一系列孔可根据所述外部管道的角度位置彼此完全对齐以便允许最大流体通道，或者可逐渐不对齐以便减小该通道。
行程末端的液压止挡件具有的制动力根据活塞的前进量而越来越高，同时封闭了增长数量的轴向分布的孔。此外，对于外部管道的角度位置的调节提供了不同的制动法则，所述不同的制动法则可尤其与机动车辆的减振器的情况相关，以根据车辆的负荷来适配这些法则。
然而，一些液压减振器具有不同的结构，所述不同的结构包括与在外本体中滑动的杆连接的主减振器的活塞，所述外本体包括经限制的流体通道以制动该主减振器的运动。
液压攻击止挡件包括沿着减振器的压缩方向处在前侧的套筒(chemise)，所述套筒延伸了具有轴向分布的一系列孔的活塞，所述套筒在到达行程末端之前围绕着固定的腔室配合。
在所述本体与所述腔室之间包括的环形空间由此由于所述套筒的轴向前进而减小，这使该环形空间中包含的流体通过经过轴向分布的孔而朝向所述套筒的内空间驱逐，这通过所述孔的逐渐封闭来越来越多地制动所述活塞。然后，所述流体通过该活塞的经限制通道而从所述活塞的后侧经过。
由此存在的问题在于如何简单和有效地通过该类型的攻击止挡件结构来实施能够给出对于该止挡件的不同制动法则的调节系统，所述攻击止挡件结构包括布置在可动的套筒上的孔。
发明内容
本发明的目的尤其在于避免现有技术的这些缺点。
为此，本发明提供了一种装配有攻击止挡件的液压减振器，所述攻击止挡件包括活塞，所述活塞在本体中滑动以实施减振，该活塞使向前布置的套筒移动，所述套筒具有轴向布置的孔，在所述减振器的行程末端，该套筒围绕着固定的腔室配合，所述腔室逐渐封闭这些孔，以减小流体朝向所述套筒内部流通的通道截面，该减振器的特征在于，所述腔室包括附加孔，并且，该腔室的内部容置有可动的阀门(boisseau)，所述阀门根据自身位置来封闭或打开所述附加孔。
该减振器的优点在于，所述套筒为固定的元件，在所述套筒上实施有孔并且在内部装配有可动的阀门，由此可容易地布置向外联接的该阀门的控制器以手动或自动控制该阀门，或布置内部控制器，所述内部控制器取决于所述减振器的活塞的平均位置，以便简单地得到能够给出攻击止挡件的不同制动法则的对于该阀门的调节。
根据本发明的减振器还可包括其中一个下述特征或可彼此组合的其中多个下述特征。
有利地，所述阀门具有沿着所述减振器的主轴线的平移运动，或围绕该轴线的旋转运动。
有利地，所述腔室包括多于两个的附加孔，所述多于两个的附加孔逐渐通过所述阀门的运动来无遮盖。以该方式可得到攻击止挡件的不同的制动法则。
根据一个实施例，所述阀门包括可从所述减振器的本体的外部操纵的外部控制器。
特别地，所述外部控制器可包括机动装置。
根据另一实施例，所述阀门包括处在所述减振器的本体中的内部控制器，所述内部控制器与该减振器的外部不联系。
在该情况下，所述内部控制器可包括连结件，所述连结件通过所述减振器的活塞的运动来移动，并且在所述阀门上施加作用力。
有利地，所述内部控制器包括用于延时(temporisation)或过滤所述阀门的运动频率的延时或过滤装置。
根据一个实施例，用于延时或过滤所述阀门的运动的延时或过滤装置包括伺服液压减振器，所述伺服液压减振器包括形成伺服活塞的阀门以及形成朝向该腔室的通道的经校准喷嘴(gicleur calibré)，所述伺服活塞在所述腔室中移动。
根据另一实施例，用于延时或过滤所述阀门的运动的延时或过滤装置包括与该阀门相关的惯性，与该阀门相关的惯性包括惯性质量或液柱。
根据另一实施例，用于延时或过滤所述阀门的运动的延时或过滤装置包括经定量液压阀门(clapet hydraulique taré)，所述经定量液压阀门打开以达到应用到上面的负荷阈值。
本发明的目的还在于提供一种包括悬架的机动车辆，所述悬架装配有布置有攻击止挡件的液压减振器，所述液压减振器包括任意其中一项上述特征。
附图说明
通过阅读以下作为非限制示例给出的详细说明和附图，将更好地理解本发明，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图中：
-图1a和图1b为根据现有技术的液压攻击止挡件的分别在所述液压攻击止挡件工作之前和在所述液压攻击止挡件工作期间的轴线剖视图；
-图2为对于不同速度示出了由该攻击止挡件施加的作用力随该攻击止挡件的行程而变化的示意图；
-图3为根据现有技术的攻击止挡件的变型的轴线剖视图；
-图4a和图4b为根据本发明的攻击止挡件的分别在处于较弱制动位置和处于较强制动位置时的轴线剖视示意图，所述攻击止挡件包括两个附加孔；
-图5为该攻击止挡件的腔室的一系列附加孔的变型的侧视示意图；
-图6a和图6b为该变型的可动的阀门的两个位置的横向剖视示意图；
-图7示出了对于包括两个附加孔的攻击止挡件的流体通道截面随活塞的行程而变化；
-图8a和图8b为根据本发明的攻击止挡件的分别在处于较弱制动位置和处于较强制动位置时的轴线剖视示意图，所述攻击止挡件包括内部控制器；以及
-图9、图10和图11为通过模拟建立的曲线图，分别对于所述攻击止挡件示出了在几乎静态的负荷变化时的阀门移动、在车辆行驶时主减振器活塞的动态移动和在车辆行驶时获得的阀门移动。
具体实施方式
图1a示出了一种减振器，所述减振器包括圆柱形的外部本体2，所述外部本体包括活塞4，所述活塞与减振器杆20的端部固定并且在该本体中密封地滑动，以限界出前空间6和后空间22。所述活塞4包括处在前空间6与后空间22这两个空间之间的减小的流体通道8，所述减小的流体通道根据流体流通速度(和因此根据该活塞的速度)来制动所述活塞的运动。
所述活塞4在由箭头“AV”指示的一侧由环形套筒10延伸，所述环形套筒设置用于在该活塞的行程末端之前围绕着液压攻击止挡件的圆柱形腔室12以配合的方式套接在环形空间16中。液压腔室12形成空管，所述空管的前端部与从前侧封闭所述本体2的端盖14固定。
所述套筒10包括环形凸台24以及轴向对齐的一系列径向孔18，所述环形凸台确保在所述外部本体2中对所述套筒的引导，所述一系列径向孔具有从前向后越来越小的直径。
当如图1b所示地所述套筒10达成围绕腔室12时，孔18根据活塞的前进来逐渐封闭，这越来越多地减小流体从前空间6朝向该套筒内部流通的总通道截面。所述流体接下来通过活塞4的减小的通道8而从所述套筒10内部流向后空间22。
得到了所述减振器杆20的越来越大的逐渐制动，所述逐渐制动取决于所述活塞4的位置，可通过适配所述套筒10的孔18的直径和位置来调节所述逐渐制动。
图2在竖直轴线上对于活塞4的不同移动速度示出了以daN为单位表达的攻击止挡件的制动力F，所述制动力随以毫米为单位表达的行程而变化。对于每个速度，攻击止挡件具有在-20mm处的行程起点，然后该止挡件具有越来越大的制动力，所述越来越大的制动力来源于孔18的逐渐封闭。
特别地，对于由曲线30示出的为0.1m/s的较小速度，得到大约100daN的最大制动力。对于由曲线32示出的为2m/s的较大速度，得到1300daN的最大制动力。
图3示出了从活塞拆下的套筒10，当该活塞远离(éloigné)时，所述套筒安置在休止位置(position de repos)，在所述休止位置上，所述套筒恰在腔室12的起点由螺旋定位弹簧34接入(engagée)，所述螺旋定位弹簧布置在前空间6中并且与端盖14固定。以该方式，减振器可实施正常的行程，而不使保持处于休止位置的套筒10移动。
在减振器的较大行程中，接近行程末端的活塞4通过压缩定位弹簧34而压在套筒10上，这减小了前空间6同时确保了对该活塞的制动。
图4a示出了图1a所示的攻击止挡件的变型，所述攻击止挡件的变型包括径向的附加孔40a、40b以及阀门42，所述附加孔形成在腔室12上并且在不同的轴向距离处，所述阀门配合在该腔室中，所述阀门可根据自身高度封堵一些额外的孔。
腔室12的内空间48与减振器的前空间6由阀门42的轴向孔44永久连通。
阀门42与外部通过外部控制器46联接，所述外部控制器穿过端盖14，以通过手动或自动的控制器来轴向地移动。
在图4a所示的阀门42的位置上，当套筒10接触到腔室12时，得到流体通过靠前布置的下部附加孔40b而从前空间6朝向该套筒内部流通的额外通道。主减振器通过下部附加孔40b保持打开来执行较大行程，这给出了该减振器的较弱制动。
在图4b所示的阀门42的位置上，外部控制器46被致动以降低该阀门，仅上部附加孔40a打开。主减振器通过上部附加孔40a保持打开来执行较小行程，然后套筒10覆盖该孔并快速封闭该孔，这给出了更快进行的该减振器的较大制动。
因此由于固定的腔室12能够仅给阀门42施加较小运动，可通过容易实施的外部控制器46来控制攻击止挡件的制动力。特别地，外部控制器46可在外部包括通过轴向滑动或通过螺钉螺母系统的控制器，所述螺钉螺母系统允许在从减振器伸出的杆上施加旋转。
这些运动可尤其为了在车辆具有更大负荷时使攻击止挡件坚固而根据车辆质量手动地施加，或通过可由手动控制器致动的机动装置来施加，或例如通过根据由传感器给出的信息(指出悬架的负荷或下沉)起作用来自动地施加。
图5示出了腔室12的变型，所述腔室的变型包括沿对角线布置的一系列附加孔40，所述一系列附加孔同时具有轴向偏移和径向偏移。
注意到，可使附加孔40的轴向分布以及所述附加孔的直径变化，以得到攻击止挡件的适配制动法则。
图6a示出了围绕减振器的主轴线可旋转的阀门42，所述阀门包括相反的两个凹空部56，所述两个凹空部中的每个都在90°上延伸。可旋转的该阀门42的外部控制器46包括从端盖14伸出的轴向杆，该轴向杆被驱动旋转。
在图6a所示的位置上，所有附加孔40处在凹空部56中，存在最大化流体通道截面，这给出了攻击止挡件的较弱制动。
在图6b所示的位置上，阀门42的较小旋转封闭了第一附加孔40，所述第一附加孔轴向地处在最前部，这给出了在攻击止挡件的行程末端的更大制动。继续旋转阀门42，越来越多地封闭所述附加孔40，这越来越早地给出了攻击止挡件的较大制动。
图7(对于图4a所示的包括两个附加孔40的攻击止挡件)示出了从前腔室6朝向套筒10内部流通的总通道截面S，所述总通道截面随攻击止挡件的行程而变化，所述变化通过该止挡件的制动等级的减小来呈现。
曲线50示出了仅套筒10的孔18的通道截面，所述通道截面在攻击止挡件的压缩行程的起点处包括相对小的最大截面S1。接下来逐级封闭地套筒10的孔18，以随着行程C4达到所有这些孔的封闭。
曲线52示出了包括套筒10的孔18以及下部附加孔40b的总通道截面，所述下部附加孔保持完全打开直到布置在攻击止挡件的行程末端略微之前的行程C3，并且逐渐封闭直到曲线C4。从初始值S2起得到截面，该截面相对于由曲线50示出的仅套筒10的孔18增加恒定的附加值直到行程C3处。
曲线52示出了对于空载车辆的攻击止挡件的制动法则，该制动法则包括在整个行程上的平均制动。
曲线54示出了包括套筒10的孔18以及较大直径的上部附加孔40a的总通道截面，所述上部附加孔保持完全打开直到布置在攻击止挡件的行程的起点略微之后的行程C1。
当上部附加孔40a保持打开直到行程C1然后逐渐封闭该孔直到行程C2时，得到非常大的截面S3。在该点C2上，曲线54接合(rejoint)对于仅套筒10的孔18的曲线50。
曲线54示出了对于经负荷车辆的攻击止挡件的制动法则，该制动法则在行程的起点处包括减少的制动，而在行程的该起点处更下沉的悬架更经常地工作，并且该制动法则在行程末端包括非常大的制动以在行程末端避免冲击。
图8a示出了与图4a所示的攻击止挡件相似的攻击止挡件，所述攻击止挡件包括形成伺服活塞的阀门42，所述伺服活塞封闭腔室12的内空间48，所述腔室沿着轴线布置有经校准喷嘴60，所述经校准喷嘴形成强烈的流量限制，这在该内空间与减振器的前空间6之间建立有限的连接。封闭腔室12的内空间48的阀门42构成伺服减振器。
大部分布置在套筒10中的伺服螺旋弹簧62在一侧上与该套筒的底部固定，在另一侧上与阀门42固定。伺服弹簧62向阀门42传输关于主减振器的活塞4的平均位置的信息，以在延迟的作用下得到该阀门的移动，所述延迟源于通过伺服减振器的延时喷嘴60的流量非常低。
当主减振器的活塞4处于如图8a所示的较高的平均位置时，阀门42也处于较高位置。
当主减振器的活塞4转变到图8b所示的较低的平均位置时，在延迟的作用下，也通过伺服弹簧62的推动得到阀门42的较低位置。
图9在垂直轴线上示出了以米为单位表达的轴向移动，所述轴向移动随以秒为单位表达的时间而变化。
曲线70示出了主减振器沿着15mm的行程的突然移动，所述突然移动例如在车辆具有能够使悬架下沉的负荷时产生。曲线72示出了阀门42在向该阀门传输作用力的伺服弹簧62的作用下和伺服减振器的作用下响应发生的移动。阀门42的10mm的总行程结束于8秒的时长之后。
注意到，由伺服弹簧62控制阀门42的内部控制是无源的，既不使用能量也不使用处在减振器外部的外部控制器。
图10示出了随以秒为单位表达的时间而变化的曲线74，该曲线示出了主减振器的运动，该主减振器的运动包括的振荡具有大约200mm的总振幅和1秒的周期。
图11示出了随以秒为单位表达的时间而变化的曲线76，为图9所示的主减振器的平均位置的突然移动与图10所示的振荡的叠合，该曲线示出了阀门42的合成移动。
观察到阀门42与受负荷的车辆一起缓慢移动，以达到移动10mm的平衡位置，在所示缓慢移动上叠合更快的振荡，所述更快的振荡具有1秒的周期和小于2mm的较小振幅。可认为该快速振荡几乎不改变攻击止挡件的行为，而阀门42的缓慢运动在几秒之后给出该止挡件的制动法则的主要改变，以与车辆的新负荷对应。
可设置伺服弹簧62，所述伺服弹簧在两侧上固定以既能够进行拉伸工作又能够进行压缩工作，或者在其中一侧上固定或两侧上都不固定以仅能够进行压缩工作。在后一情况下，伺服弹簧62可仅在主减振器的行程的最后部分上工作。
此外，可在腔室12的内空间48中布置补充的伺服压缩弹簧，以特别是在阀门42上施加向上的轴向作用力，该轴向作用力加在进行压缩工作且在该阀门上施加向下的作用力的主伺服弹簧的作用力上。
作为补充，可在阀门42上布置惯性质量，以便使得所述阀门的移动对主减振器的活塞4的具有较高频率的振荡不太敏感，以便实施用于延迟运动的延迟系统。还可使液柱与阀门42的运动相关，液体质量形成惯性。
在变型中，可使用用于延时或过滤阀门42的运动的延时或过滤装置，所述延时或过滤装置包括经定量液压阀门(clapet hydraulique taré)，所述经定量液压阀门打开以达到应用到上面的负荷阈值，所述负荷阈值例如由伺服弹簧62的压力给出。
因此以简单和经济的方式实施对于攻击止挡件的法则的内部控制，所述内部控制避免了手动介入根据车辆负荷进行调节，或在车辆中实施电气系统以控制自动操控致动。

Claims (12)

1.一种装配有攻击止挡件的液压减振器，所述攻击止挡件包括活塞(4)，所述活塞在本体(2)中滑动以实施减振，所述活塞(4)使向前布置的套筒(10)移动，所述套筒具有轴向布置的孔(18)，在所述减振器的行程末端，所述套筒(10)围绕着固定的腔室(12)配合，所述腔室逐渐封闭这些孔(18)，以减小流体朝向所述套筒(10)内部流通的通道截面，其特征在于，所述腔室(12)包括附加孔(40a，40b)，并且，所述腔室(12)的内部容置有可动的阀门(42)，所述阀门根据自身位置来封闭或打开所述附加孔(40a，40b)。
2.根据权利要求1所述的液压减振器，其特征在于，所述阀门(42)具有沿着所述减振器的主轴线的平移运动，或围绕所述轴线的旋转运动。
3.根据权利要求1或2所述的液压减振器，其特征在于，所述腔室(12)包括多于两个的附加孔，所述多于两个的附加孔逐渐通过所述阀门(42)的运动来无遮盖。
4.根据上述权利要求中任一项所述的液压减振器，其特征在于，所述阀门(42)包括能够从所述减振器的本体(2)的外部操纵的外部控制器(46)。
5.根据权利要求4所述的液压减振器，其特征在于，所述外部控制器(46)包括机动装置。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的液压减振器，其特征在于，所述阀门(42)包括处在所述减振器的本体(2)中的内部控制器，所述内部控制器与所述减振器的外部不联系。
7.根据权利要求6所述的液压减振器，其特征在于，所述内部控制器包括连结件(62)，所述连结件通过所述减振器的活塞(4)的运动来移动，并且在所述阀门(42)上施加作用力。
8.根据权利要求6或7所述的液压减振器，其特征在于，所述内部控制器包括用于延时或过滤所述阀门(42)的运动频率的延时或过滤装置。
9.根据权利要求8所述的液压减振器，其特征在于，用于延时或过滤所述阀门(42)的运动的延时或过滤装置包括伺服液压减振器，所述伺服液压减振器包括形成伺服活塞的阀门(42)以及形成朝向所述腔室的通道的经校准喷嘴(60)，所述伺服活塞在所述腔室(12)中移动。
10.根据权利要求8或9所述的液压减振器，其特征在于，用于延时或过滤所述阀门(42)的运动的延时或过滤装置包括与所述阀门相关的惯性，与所述阀门相关的惯性包括惯性质量或液柱。
11.根据权利要求8、9和10中任一项所述的液压减振器，其特征在于，用于延时或过滤所述阀门(42)的运动的延时或过滤装置包括经定量液压阀门，所述经定量液压阀门打开以达到应用到上面的负荷阈值。
12.一种包括悬架的机动车辆，所述悬架装配有布置有攻击止挡件的液压减振器，其特征在于，这些减振器为根据上述权利要求中任一项所述的减振器。
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