CN109882539A

CN109882539A - 用于车辆的阻尼器

Info

Publication number: CN109882539A
Application number: CN201811359352.0A
Authority: CN
Inventors: J.皮茨施勒; J.科特曼; D.施托夫; S.库克拉; T.措贝尔
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2019-06-14
Anticipated expiration: 2038-11-15
Also published as: DE102017220344A1; CN109882539B

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的阻尼器(10)，具有：‑气缸管(20)，其构造用于可运动地容纳活塞(62)的内部空间(65)，‑外部管(40)，其围绕气缸管(20)布置，‑中间管(30)，其布置在气缸管(20)与外部管(40)之间，‑控制单元(50)，其带有可控制的阀，‑中间间隙空间(24)，其在气缸管(20)与中间管(30)之间用于提供在内部空间(65)与控制单元(50)之间的流体流动，其中，控制单元(50)构造用于在中间间隙空间(24)处的流体的通过部(51)，以便于调节阻尼器(10)的阻尼特性。

Description

用于车辆的阻尼器

技术领域

本发明涉及一种更详细限定的类型的根据权利要求1的前述部分所述的阻尼器(Dämpfer，有时也称为减震器或消声器)。

背景技术

由现有技术已知一种车辆的阻尼器，其可主动地或半主动地鉴于其阻尼特性被调节。为此可控制在阻尼器的不同的空间(如工作腔和平衡空间)之间的流体流动。就此而言还谈及如下，即，代替固定的特征线(Kennlinie)使用综合特性曲线(Kennfeld)。综合特性曲线因此限定如下区域，在其中可进行调节，例如通过车辆的驾驶员的选出。这样的功能例如在适合的车盘(Fahrwerk，有时也称为移动机构或汽车底座)的情况中使用。为了调节可使用阻尼器的可控制的阀组件，其影响在空间之间的流体流动。

然而在这种类型的阻尼器的情况中被证实为缺点的是，在确定的情景下出现声学干扰噪音。尤其可在可控制的阀组件的确定的调整、操控或行驶情况中出现干扰噪音。

由文件DE 11 2008 000 666 T5已知一种带有压力管、活塞组件、平衡管和中间管的冲撞阻尼器(Stoßdämpfer，有时也称为避震器)。

由文件DE 11 2013 003 335 T5已知一种带有活塞组件的冲撞阻尼器，其包括单独的流动路径。

发明内容

本发明的任务在于，至少部分地减少上文的缺点。任务尤其是提出一种更简单的且必要时更节省成本的解决方案，以便于在阻尼器的情况中减少干扰噪音和/或提高在无干扰噪音的区域中的阻尼特性的可调整性。

上文的任务通过带有权利要求1的特征的阻尼器来实现。本发明的另外的特征和细节从相应的从属权利要求、说明书和图纸中得出。

该任务尤其通过用于车辆的阻尼器、优选地冲撞阻尼器和/或调节阻尼器(Verstelldämpfer)(优选地用于车盘)来实现，其具有多个管、即尤其：

- 气缸管，其构造用于可运动地容纳活塞的内部空间，其中优选地在内部空间中可容纳流体、如液体，

- 外部管，其(尤其共轴地)围绕气缸管布置，

- 中间管，其(尤其共轴地)布置在气缸管与外部管之间。

此外，阻尼器可具有：

- 控制单元，其带有可控制的阀、尤其调节阀，优选地用于控制针对流体的流体流动的阻力，

- 中间间隙空间，其在气缸管与中间管之间用于提供在内部空间与控制单元或调节阀之间的流体流动。

中间间隙空间有利地可以是用于容纳流体的腔体，其通过气缸管与中间管的壁部来形成。换句话说，中间间隙空间可构造在气缸管的壁部的外侧与中间管的壁部的内侧之间(“内部”与“外部”在此是相对于阻尼器的内部空间的方向说明)。可能的是，中间间隙空腔完全地或仅仅部分地沿着气缸管的壁部延伸。在部分延伸的情形中，中间管的长度还可仅仅为气缸管的长度的一部分，例如最大50%或最大70%或最大90%。

长度在本发明的范畴中尤其涉及沿着阻尼器的纵轴线的延伸，其中，优选地纵轴线和/或纵向方向平行于活塞的运动方向伸延且/或相应于带有阻尼器的最大的延伸的方向。

此外，控制单元根据另一优点可构造用于在中间间隙空间处的流体的通过部(Durchlass)，以便于调节阻尼器的阻尼特性(例如经由借助于阀对穿过该通过部的流量的调控)。流体例如实施成油或类似物，其可至少部分地容纳在作为油空间的内部空间中，并且可尤其通过活塞来挤出。因为尤其在阻尼器的运行期间流体流动穿过通道(如间隙空间和/或外部空间)和阀(如控制单元)，可通过与流体反向带来的阻力来产生阻尼力。以该方式，阻尼器可获得其阻尼特性，其由此可通过控制单元(例如通过借助于阀提高或减小流量)来改变。

在此有利地设置成，中间管具有声学优化的匹配，以便于在流体流动的情形中(和/或在调节阻尼特性的情形中)减少噪音发展(Geräuschentwicklung)。这具有如下优点，即阻尼特性的可调整性被提高且改善，并且尤其阻尼器的综合特性曲线可包括更大的区域，在其中不出现起干扰作用的噪音。

车辆优选地可构造成机动车和/或乘用车和/或电动车和/或混合动力车。此外有利的是，车辆具有至少半主动的(即必要时同样主动的)和/或适合的车盘。车辆的根据本发明的阻尼器优选地构造成冲撞阻尼器、优选地构造成调节阻尼器。然而两个用于特定地操控压力方向和牵引方向的调节阀也是可行的。在根据本发明的阻尼器的情况中，此外可设置至少一个用于调节阻尼器的优选地在综合特性曲线之内的特征线(即硬度或压力曲线特征)的阀。该阀、尤其控制单元的阀在此例如通过车辆电子机构电子操控，以便于影响阻尼器中的流体流动。以该方式可以可靠地调整阻尼器和因此同样车盘的阻尼特性，以便于例如相应于驾驶员意愿。在此，不同的阻尼特征(例如压力曲线特征)可以是流体的输送给阀的流的函数。

优选地，根据本发明的阻尼器以至少(或多于)双管结构方式(即，例如同样两个半管或三管结构方式)构造成液压冲撞阻尼器。“半个”管理解成，中间管必要时在纵向方向上具有比气缸管和/或外部管更小的延伸。

由此按照在根据本发明的阻尼器的情形中的另一优点可行的是，中间管仅仅部分地在气缸管与外部管之间延伸，尤其在阻尼器的纵向方向上延伸(即在活塞的运动方向上)。在此，阻尼器可如此构造，使得通过流体流动引起的声学上的干扰影响转移到更高的流动区域(也就是说根据更硬的阻尼器)中并且由此在声学上对于人类的听力而言更不明显。这里可设想示例性地用于匹配的如下措施。

- 管的材料组合可改变(从而其作用于刚性、尤其提高刚性)，且/或

- 管厚度可作为参数在液压协调的情形中变化(从而其作用于刚性、尤其提高刚性)，且/或

- 可使用管中的至少一个的分级的设计。

随后描述该匹配的另外特别有利的实施方案。

可选地，在根据本发明的阻尼器中设置成，控制单元与中间管和外部管可松开地或不可松开地相连接，优选地固定在中间管和外部管处，以便于尤其构造用于从中间间隙空间运送的流体的通过部。另外，控制单元可提供用于流体至中间管与外部管之间的外部空间的出口。由此得到如下优点，即经由控制单元可控制在中间间隙空间与外部空间之间的流体流动，以便于如此灵活地影响阻尼器的阻尼特性。

在控制单元与中间管和/或外部管之间的固定可必要时借助于材料配合的不可松开的连接来实现。由此可提供阻尼器的安全且可靠的构造方案。

此外有利的是，中间间隙空间经由入口与内部空间相连接，其中，中间管作为声学优化的匹配具有几何匹配和/或用于提高中间管的刚性的材料，其优选地实施用于在流体流动穿过入口的情形中减少噪音发展。“提高”在此尤其涉及如下，即刚性相对于另外的管中的至少一个、例如气缸管和/或外部管被提高。入口在此例如作为穿过中间管和/或气缸管的间隙形成。入口还可通过另外的部件、例如通过密封件或类似物来形成。作为几何匹配示例性地考虑中间管的壁厚(中间管壁厚)的提高。用于提高刚性的另一可能性是用于中间管的合适的材料的使用。在此例如可设想使用硬的钢作为中间管的材料，其例如实施成比气缸管的材料、尤其钢更硬。此外，中间管可具有比气缸管和/或外部管更高的刚性。因此可以可靠地实现噪音优化。

此外在本发明的范畴中可设想的是，中间管作为声学优化的匹配具有带有在控制单元的方向上(和/或在纵向方向上)变细的直径的过渡区段，由此在中间管的(至少基本上)保持相同的中间管壁厚的情形中构造中间间隙空间的间隙空间宽度的减小。换句话说，过渡区段中的直径可在控制单元的方向上变细，从而使得间隙空间逐渐变窄。由此获得如下优点，即通过变细可减少噪音发展，尤其通过在流体流动的情形中的压力比的逐步变化。备选地或附加地，带有变细部的过渡区段还可布置在控制单元的通过部的区域中。此外，过渡区段还可备选地具有变细部，其在逆着相对控制单元的方向的方向上伸延。

在本发明的范畴中可设置成，中间管作为声学优化的匹配在管端部处具有第一区段并且与此间隔开地具有第二区段，它们通过过渡区段相互连接，其中，优选地中间管在第一区段中的第一直径以至少5%或至少10%或至少20%或至少30%大于中间管在第二区段中的第二直径，并且优选地在过渡区段中，中间管的直径(至少部分)持续地从第一直径过渡到第二直径中。由此还可靠地实现噪音减少。

此外可设想的是，中间间隙空间通过中间管且通过气缸管尤其同心地围绕气缸管构造，其中，优选地为了声学优化的匹配，间隙空间的整个周缘通过以下方式被划分成带有分别不同间隙空间宽度的至少一个第一周缘区段和第二周缘区段，即在第一周缘区段中中间管壁厚大于在第二周缘区段中。换句话说，在间隙空间的周缘的确定的角度区段(打开角度)中，间隙空间宽度大于在其余的周缘区域中。由此可实现间隙空间在打开角度中对于控制单元的通过部的可靠的涌流的适配。由此可获得间隙空间在周缘的其余区域中(即在第一周缘区段中)的变窄，使得仅仅在该打开角度中(即在第二周缘区段中)，中间管的壁厚减小，例如通过铣出。由此实现特别高的噪音减少。壁厚的减少可在此例如在中间管的整个长度上延伸，或主要地或在中间管的整个长度的至少20%或至少40%或至少60%或至少80%或至少90%上延伸。第二周缘区段(带有更大的间隙空间宽度)也可在纵向方向上完全地或主要地或在间隙空间的整个长度的至少20%或至少40%或至少60%或至少80%或至少90%上延伸。

可选地可行的是，第二周缘区段在60°至140°、优选地90°至120°的范围中的角度上延伸。该延伸优选地涉及周缘、即涉及正交于纵向方向的平面。这实现控制单元的足够的涌流，其中，可同时实现用于流体的压力匹配以用于噪音减少。

此外有利的是，在本发明的范畴中，第二周缘区段在控制单元的通过部处延伸，以便于在内部空间与通过部之间经由间隙空间提供流体流动、尤其以便于使阀涌流。阀例如可被操控、优选地通过车辆的电子机构，从而以该方式可以可靠地控制阻尼器的阻尼特性。

可选地还可设想的是，中间的间隙空间仅仅在第二周缘区段中构造用于导引流体且此外用于阻碍流体流动，其中，为此优选地在第二周缘区段中构造、尤其铣出中间管的通道。换句话说，提高的间隙空间宽度(例如通过减小中间管在第二周缘区段中的壁厚)构造通道，以便于可靠地实现流体流动。

有利地，在本发明的情况中可设置成，中间管至少通过以下方式以声学优化的结构方式构造，即其具有如下中间管壁厚，其大于气缸管壁厚。由此可以以简单且成本适宜的方式实现刚性的提高以用于噪音优化。在此备选地或附加地可实现的是，中间管壁厚至少以5%或至少以10%或至少以20%或至少以40%或至少以60%大于气缸管壁厚，以便于可靠地且显著地实现噪音优化。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和细节从随后的说明书中得出，在其中在参照图纸的情形中详细描述本发明的实施例。在此，在权利要求中并且在说明书中提及的特征可分别单独地或以任意的组合对于本发明而言是重要的。其中：

图1显示了根据本发明的阻尼器的示意性的透视图，其中，阻尼器的局部作为示意性纵截面示出，

图2显示了根据本发明的阻尼器的示意性的透视图，其中，阻尼器的局部作为示意性的纵截面示出，

图3显示了根据本发明的阻尼器的示意性的透视图，其中，阻尼器的局部作为示意性的纵截面和横截面示出，

图4显示了根据本发明的阻尼器的示意性透视图，其中，阻尼器的局部作为示意性的纵截面和横截面示出。

在随后的图中，对于不同实施例的相同的技术特征同样使用相同的参考符号。

参考符号列表

10 阻尼器，调节阻尼器

20 气缸管，第一管

21 气缸管-壁厚

24 中间间隙空间

25 间隙空间宽度

26 入口

30 中间管，第三管

31 中间管-壁厚，第一厚度

32 第二厚度

33 角度

34 外部空间，平衡空间

35 外部空间宽度

36 第一周缘区段

37 第二周缘区段

40 外部管，第二管

50 控制单元，调节阀

51 通过部

61 活塞杆

62 活塞

65 内部空间，工作空间

70 过渡区段

71 第一区段

72 第二区段。

具体实施方式

在图1至4中示意性地分别显示了根据本发明的阻尼器10，其例如实施成调节阻尼器10，并且由此实现阻尼特性的调节。为了调节可设置控制单元50，其为此具有可控制的阀。

阻尼器10包括作为第一管的气缸管20和作为第二管的外部管40。此外，对于阻尼器10可附入有第三管，其作为中间管30用于构造中间间隙空间24。在图1中显示，中间管30在阻尼器10的纵向方向L上大约具有与气缸管20和/或外部管40相同的延伸。但是同样可为可能的是，中间管30仅部分地具有气缸管20和/或外部管40的长度(该长度在此相应于在纵向方向L上的延伸)。例如，中间管30并且由此还有间隙空间24仅在控制单元50的通过部51的区域中延伸，并且例如在阻尼器10的中间区域中终止。在此可设置密封件，以便于在中间区域中形成中间管30的流体密封的隔绝(Abschluss)。

在图1中可明显识别出的是，控制单元50可固定在中间管30和外部管40处。阀的控制例如通过车辆的电子机构来执行，尤其借助于未在图中示出的在电子机构与控制单元50之间的电气连接。为此，控制单元50可具有电气接口、如插塞连接。

为了执行调节，可设想的是，阀影响在阻尼器10中的流体流动。流体流动例如由阻尼器10的内部空间65、尤其工作空间65经由在中间间隙空间24中的入口26至外部空间34、尤其平衡空间34来实现。在此，流体经过控制单元50的通过部51，由此阀还被涌流，其由此可影响流体流动。换句话说，阀被集成到在内部空间65与外部空间34之间的流体连接中。在此，流体流动首要通过流体通过活塞62的挤出来促使，该活塞62利用活塞杆61可运动地容纳在内部空间65中。优选地，内部空间65通过气缸管20的内侧形成，且/或外部空间34通过中间管30和外部管40形成。

图1中的截面图以纵截面显示阻尼器10的通过矩形凸显出来的局部。在此，标明了气缸管20的气缸管壁厚21、中间间隙空间24的间隙空间宽度25、中间管30的中间管壁厚31和外部空间34的外部空间宽度35。可识别的是，中间管壁厚31作为声学优化的匹配大于气缸管壁厚21。由此可通过在结构上简单的且必要时可成本适宜地执行的几何措施来获得可靠的噪音优化。在此，间隙空间宽度25例如处于0.1mm至4.0mm、优选地0.5mm至2.0mm、优选地1.0mm至1.4mm的范围中、特别优选地大致1.2mm。中间管壁厚31例如处于0.2mm至5.0mm、优选地1.0mm至3.0mm、优选地1.5mm至2.5mm的范围中、特别优选地大致2.3mm。在此，值可根据阻尼器的基本几何形状来改变，并且因此可被视作示例性的。活塞直径和因此气缸管的几何形状在此例如取决于结构套件(Baukasten)。

在图2中可看出，中间管30作为声学优化的匹配在管端部具有第一区段71并且与此间隔开地具有第二区段72，它们通过过渡区段70相互连接。在过渡区段70中，中间管30的直径持续地从第一直径过渡到第二直径中，其中，第一直径和第二直径彼此不同。以该方式实现直径在方向L(即纵向方向或在控制单元50的方向上)的变细。另外，从第一直径至第二直径的过渡可促使中间间隙空间24的变窄，从而间隙空间宽度25在第二区段72的区域中那么例如仅仅还大致为0.4mm。中间管壁厚31可例如大致为1.18mm并且尤其保持恒定。

图3和4显示了用于提供声学优化的匹配的另外的措施，在其中仅中间管30的一部分构造用于提供基本的流体流动的通道。此外，间隙空间宽度25可例如明显减少到0至0.5mm、优选地0.01至0.1mm、优选地0.04至0.08mm的范围中、特别优选地大致0.08mm的宽度上。为此，中间管壁厚31可作为第一厚度31处于1.0mm至5.0mm、优选地1.5mm至4.0mm、优选地2.0mm至3.0mm的范围中、特别优选地大致为2.3mm。由此流体流动至少主要在该第一周缘区段36中被阻碍。在第二周缘区段37中可与之相反通过中间管30的壁部的在0.5至4mm、优选地1.0至3mm、优选地1.18至2mm之间的、特别优选地大致1.18mm的第二厚度32来促使中间间隙空间24的更大的间隙空间宽度(例如1.2mm或至少0.4mm)。(第二厚度32在纵截面中通过虚线标明)。因为第二厚度32由此小于第一厚度31，由此提高在第二周缘区段37中的间隙空间宽度25。这实现在该第二区周缘区段中在内部空间65与通过部51之间的流体流动。

除了纵截面之外，在图3和4中还显示了穿过气缸管20和中间管30的横截面。由此可识别出的是，第二周缘区段37可设置在周缘区域中，其形成90°(图3)或还有120°(图4)的角度33。这实现控制单元50从该第二周缘区段37出来的可靠的涌流。

实施方式的上文的阐释仅仅在示例的范畴中描述了本发明。显然，在不离开本发明的范畴的情形中，只要在技术上有意义，实施方式的各个特征可自由地相互组合。

Claims

1.一种用于车辆的阻尼器(10)，具有：

- 气缸管(20)，其构造用于可运动地容纳活塞(62)的内部空间(65)，

- 外部管(40)，其围绕所述气缸管(20)布置，

- 中间管(30)，其布置在所述气缸管(20)与所述外部管(40)之间，

- 控制单元(50)，其带有可控制的阀，

- 中间间隙空间(24)，其在所述气缸管(20)与所述中间管(30)之间用于提供在所述内部空间(65)与所述控制单元(50)之间的流体流动，

其中，所述控制单元(50)构造用于在所述中间间隙空间(24)处的流体的通过部(51)，以便于调节所述阻尼器(10)的阻尼特性，

其特征在于，

所述中间管(30)具有声学优化的匹配，以便于减少在所述流体流动的情形中的噪音发展。

2.根据权利要求1所述的阻尼器(10)，其特征在于，所述中间间隙空间(24)经由入口(26)与所述内部空间(65)相连接，其中，所述中间管(30)作为所述声学优化的匹配具有几何匹配和/或材料用于提高所述中间管(30)的刚性，其实施用于在所述流体流动穿过所述入口(26)的情形中减少所述噪音发展。

3.根据权利要求1或2所述的阻尼器(10)，其特征在于，所述中间管(30)作为所述声学优化的匹配具有带有在所述控制单元(50)的方向上变细的直径的过渡区段(70)，由此在所述中间管(30)的基本上保持相同的中间管壁厚(31)的情形中构造所述中间间隙空间(24)的间隙空间宽度(25)的减小。

4.根据前述权利要求中任一项所述的阻尼器(10)，其特征在于，所述中间管(30)作为所述声学优化的匹配在管端部处具有第一区段(71)并且与此间隔开地具有第二区段(72)，它们通过过渡区段(70)相互连接，其中，所述中间管(30)在所述第一区段(71)中的第一直径以至少5%大于所述中间管(30)在所述第二区段(72)中的第二直径，并且优选地在所述过渡区段(70)中，所述中间管(30)的直径持续地从所述第一直径过渡到所述第二直径中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的阻尼器(10)，其特征在于，所述中间间隙空间(24)通过所述中间管(30)并且通过所述气缸管(20)同心地围绕所述气缸管(20)构造，其中，为了所述声学优化的匹配，将所述间隙空间(24)的整个周缘由此划分成带有分别不同间隙空间宽度(25)的至少一个第一周缘区段(36)和第二周缘区段(37)，使得在所述第一周缘区段(36)中所述中间管壁厚(31)大于在所述第二周缘区段(37)中。

6.根据权利要求5所述的阻尼器(10)，其特征在于，所述第二周缘区段(37)在60°至140°、优选地90°至120°的范围中的角度(33)上延伸。

7.根据权利要求5或6所述的阻尼器(10)，其特征在于，所述第二周缘区段(37)在所述控制单元(50)的通过部(51)处延伸，以便于经由所述间隙空间(24)提供在所述内部空间(65)与所述通过部(51)之间的流体流动，尤其以便于使所述阀涌流。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的阻尼器(10)，其特征在于，所述中间间隙空间(24)仅在所述第二周缘区段(37)中构造用于导引所述流体并且此外构造用于阻碍流体流动，其中，为此在所述第二周缘区段(37)中构造、尤其铣出所述中间管(30)的通道。

9.根据前述权利要求中任一项所述的阻尼器(10)，其特征在于，所述中间管(30)至少由此以声学优化的结构方式构造，使得其具有如下中间管壁厚(31)，其大于气缸管壁厚(21)。

10.根据权利要求9所述的阻尼器(10)，其特征在于，所述中间管壁厚(31)至少以20%或至少以40%或至少以60%大于所述气缸管壁厚(21)。