CN116480717A - 具有渐进的阻尼力特性曲线的阻尼阀装置 - Google Patents

Abstract

一种具有渐进的阻尼力特性曲线的阻尼阀装置，减振器具有能够在缸筒中轴向运动的活塞杆，其中，活塞杆与阻尼阀装置有效连接，所述减振器包括与阀体相连接的节流部位，该阀体根据节流部位内部的流动速度从穿流位置转入节流位置，其中，阀体随阻尼介质的流动速度的增大而沿关闭方向运动，其方式是将阀体构造为具有能够变化的直径的环形元件，该环形元件沿导流面的方向执行径向关闭运动，其中，保持了限定的最小通流横截面，其中，在缸筒内部止挡弹簧以与活塞杆运动方向相反的弹簧力，根据阻尼阀装置相对止挡弹簧的行程位置对阻尼阀装置的阀体施加调节力。

Description

具有渐进的阻尼力特性曲线的阻尼阀装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、具有渐进的阻尼力特性曲线的阻尼阀装置。

背景技术

由专利文献DE 10 2016 210 790 A1已知一种具有阻尼阀装置的减振器，该阻尼阀装置具有渐进的阻尼力特性曲线。在此，利用了环形元件的径向扩宽运动，以便与导流面共同形成可变的节流部位。利用了节流部位的横截面随着节流部位内部的阻尼介质的流动速度的增加而减小进而使阻尼力可以超出比例地增长的效应。

关于行程位置，在中间行程范围中，活塞杆的轴向速度最大。在终端位置中，车辆悬架弹簧的力在压缩运动中作用得更强并且以此补偿激发力。在回弹运动中，悬架弹簧变得越来越长，导致弹簧力减小。

另一方面，在沿压缩方向或回弹方向的相应较高的激励下，当活塞杆以过高的能量输入进入其终端位置时，可能会发生损坏。

由现有技术已知牵拉止挡件和压缩止挡件，其以机械和/或液压的方式建立对抗活塞杆运动的力。这些牵拉止挡件和压缩止挡件被专门设计用于在终端位置处阻尼活塞杆。

原则上可以考虑，不仅将牵拉止挡件而且将具有渐进的阻尼力特性曲线的阻尼阀装置组合在减振器中。然而问题在于，用于牵拉止挡件的结构空间已被用于阻尼阀装置。此外，具有牵拉止挡件和阻尼阀装置的减振器将会相对比较昂贵。

在较早的专利文献DE 10 2020 209 102 A1中，提出了牵拉止挡弹簧与依赖于速度的阻尼阀装置的组合。牵拉止挡弹簧与阻尼阀装置的阀座共同作用，方式是例如阀座仅从活塞杆的限定行程位置开始逆着牵拉止挡弹簧运动，或者附加的节流盘与阀座限定节流横截面。

发明内容

本发明的目的在于，提供用于组合牵拉止挡弹簧和阻尼阀装置的进一步的实施方式。

该目的通过以下方式实现，即在缸筒内部止挡弹簧根据阻尼阀装置相对于止挡弹簧的行程位置利用与活塞杆运动方向相反地取向的弹簧力在阻尼阀装置的阀体上施加调节力。

在这种构造型式中，可以使用沿轴向固定在活塞杆上的传统阀座。与所指出的现有技术相反，该阀体直接就是调整机构的组成部分。

在另一种有利的设计方案中，阀体具有支撑面，止挡弹簧至少间接地接合在该支撑面上。

原则上，阀体可以沿轴向以带有间隙的方式受到引导，以便能够满足阻尼阀装置的基本原理。为了避免因阀体频繁撞击阀座而磨损阀体，该阀体具有引导槽，阀体通过该引导槽在边缘处围住阀座。

优选地，止挡弹簧承载至少一个支撑元件，该支撑元件与阀体的支撑面共同作用。阀体可以例如由塑料制成，从而避免与金属的止挡弹簧的直接摩擦接触。

可选地，阻尼阀装置可以具有补偿弹簧，该补偿弹簧克服止挡弹簧对支撑元件预加载。以此，可以更容易地设定作用在阀体上的支撑力。

关于阻尼阀装置的简单的总体结构，补偿弹簧沿轴向支撑在阀座上。

在本发明的另一种有利的设计方案中，支撑元件可以与阀座一起关于阻尼阀装置的节流部位形成液压式止挡部。

为此，支撑元件可以具有至少一个通道，该通道形成液压式止挡部的部件。

根据一项有利的从属权利要求，支撑元件在活塞杆上对中。阀座可以相应地以简单的方式设计。

特别地，可以通过以下方式简单地包围液压式止挡部，即用于活塞杆的支撑元件的引导面具有作为通道区段的至少一个轴向槽。

附图说明

根据以下对附图的描述对本发明进行详细阐述。

其中：

图1示出了根据本发明的阻尼阀装置的原理示意图；

图2示出了根据图1的具有有效止挡弹簧的阻尼阀装置；

图3和图4示出了具有支撑元件的阻尼阀装置；以及

图5和图6示出了具有附加的液压式止挡部的阻尼阀装置。

具体实施方式

图1示出了用于任意结构形式的、仅局部地示出的减振器3的阻尼阀装置1。该阻尼阀装置1包括在阻尼阀体中的未示出的阻尼阀，该阻尼阀体构造为紧固在活塞杆7上的活塞5。

活塞5将减振器3的缸筒9划分成活塞杆一侧的工作腔11和远离活塞杆的工作腔13，这两个工作腔均填充有液压式阻尼介质。

除了活塞5中的阻尼阀之外，减振器3还具有第二阻尼阀15，该第二阻尼阀在空间上在活塞7和活塞杆引导件17之间通过形状配合连接部直接固定在活塞杆9上。

第二阻尼阀15的阀座19具有盘形的基体，该基体承载具有可变直径的环形元件。该环形元件在径向方向上具有弹性或包括可相对于彼此运动的多个节段。与具体的设计方案无关，环形元件形成作为阻尼阀装置1的一部分的用于节流部位23的阀体21。在阀体21的初始位置即最大穿流位置处，阀体21在活塞杆7上对中，并且与缸筒9的内壁一起形成节流部位23，其中，该内壁是导流面25。

阀体21在外侧承载例如构造为卡环的复位弹簧27。该复位弹簧27可以限制阀体21的最大扩宽运动，但也是用于使阀体21进入最大穿流位置的复位力。

当活塞杆速度处于例如小于2m/s的第一运行范围中时，节流部位23完全打开。阻尼力于是仅由在活塞5中被相应地穿流的阻尼阀产生。

在具有大于第一运行范围的极限速度、也即大于示例性地给出的2m/s的活塞杆速度的第二运行范围中，所述阀体21转入到节流位置中并且在那里执行朝向导流面25的方向的关闭运动。由于阻尼介质的高的流动速度，在成形为环形间隙的节流部位23中形成负压，该负压导致阀体21的径向的扩宽。通过以下结构性措施阻止节流部位被完全阻塞，即例如阀体21具有外部构型或复位弹簧27用作止挡件。

除了节流部位23与流动速度的相关性之外，还规定，影响节流部位23的阻尼力的至少一个部件根据减振器3的行程位置而改变。

带有一定弹簧力的止挡弹簧29布置在缸筒9内部，该止挡弹簧的弹簧力与活塞杆运动相反地指向。在所述实施例中，止挡弹簧29布置在活塞杆一侧的工作腔11内部在活塞杆引导件17和阀座19之间。原则上，本发明还可以与远离活塞杆的工作腔13中的止挡弹簧结合使用。

特别地，止挡弹簧29被设置成，其根据阻尼阀装置1相对于止挡弹簧29的行程位置在阻尼阀装置1的阀体21上施加调节力。为此，阀体21在止挡弹簧29的方向上具有锥形的支撑面31，止挡弹簧29至少间接地接合在该支撑面上。形成支撑面31的锥体沿导流面25或者说缸筒9的内壁的方向变宽。

如果在活塞杆7的振动运动中，阀体21位于止挡弹簧29的作用范围之外，则当流动速度足够高时，节流部位内部的负压力对阀体21施加扩宽力。然而，如果止挡弹簧29张紧，如图2所示，则止挡弹簧29支撑在支撑面31上并且在阀体21上施加附加的扩宽力。由此，减小了导流面25与阀体21之间的间距，从而增大了节流部位23内部的负压效应并且因此增大了阻尼阀装置1的阻尼力。

根据图3和图4的阻尼阀装置的实施方式是基于根据图1和图2的实施方式的。不同的是，阀体21具有引导槽33，阀体21通过该引导槽在边缘处围住阀座19。因此，阀体21以相对于阀座19沿轴向位置固定的方式得到支承。

另一个区别在于，止挡弹簧29承载至少一个支撑元件35，该支撑元件与阀体21的支撑面31共同作用并且同样在活塞杆7上对中。支撑元件35同样具有支撑面37，该支撑面与阀体21的支撑面31对齐。可以使用环形的支撑元件35，但也可以设置分段型的支撑元件。

可选地，阻尼阀装置1可以具有补偿弹簧39，该补偿弹簧克服止挡弹簧29对支撑元件35预加载。在此，补偿弹簧39优选地沿轴向支撑在阀座19上。因此，补偿弹簧39不需要活塞杆7上的额外支承面。补偿弹簧39可以具有任意的构造型式。在图3和图4中示例性地示出了在支撑元件35的盲孔开口41中沿径向受到引导的螺旋压缩弹簧。

图5和图6旨在示出的是，支撑元件35可以与阀座19一起关于阻尼阀装置的节流部位23形成液压式止挡部43。为此，支撑元件35具有至少一个通道45，该通道形成液压式止挡部43的部件。在阀座19内部构造有沿轴向伸延的至少一个节流开口47，该节流开口可以任意地打开或者也可以由阀体21在其相对于节流部位23的穿流位置中关闭。

支撑元件35具有第一通道区段49，该第一通道区段构造在朝向阀座19的覆盖面51上。用于活塞杆7的支撑元件35的引导面53具有作为另外的通道区段55的至少一个轴向槽。

当支撑元件35与阀体21的支撑面31接合时，这两个元件21、35之间原本打开的流动路径不再不受限制。此时，节流开口47通过通道区段49、55形成液压式止挡部43，该液压式止挡部以与节流部位23液压平行的方式起作用。

附图标记列表

1 阻尼阀装置

3 减振器

5 活塞

7 活塞杆

9 缸筒

11 活塞杆一侧的工作腔

13 远离活塞杆的工作腔

15 第二阻尼阀

17 活塞杆引导件

19 阀座

21 阀体

23 节流部位

25 导流面

27 复位弹簧

29 止挡弹簧

31 支撑面

33 引导槽

35 支撑元件

37 支撑元件的支撑面

39 补偿弹簧

41 盲孔开口

43 液压式止挡部

45 通道

47 节流开口

49 第一通道区段

51 覆盖面

53 引导面

55 第二通道区段

Claims (10)

1.一种减振器(3)，所述减振器具有能够在缸筒(9)中轴向运动的活塞杆(7)，其中，所述活塞杆(7)与阻尼阀装置(1)有效连接，所述减振器包括与阀体(21)相连接的节流部位(23)，所述阀体根据所述节流部位(23)内部的流动速度从穿流位置转入节流位置，其中，所述阀体(21)随阻尼介质的流动速度的增大而沿关闭方向运动，其方式是将所述阀体(21)构造为具有能够变化的直径的环形元件，该环形元件沿导流面(25)的方向执行径向关闭运动，其中，保持了限定的最小通流横截面，其特征在于，在所述缸筒(7)内部，止挡弹簧(29)以与所述活塞杆运动方向相反地取向的弹簧力根据所述阻尼阀装置(1)相对所述止挡弹簧(29)的行程位置对所述阻尼阀装置(1)的阀体(21)施加调节力。

2.根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述阀体(21)具有支撑面(31)，所述止挡弹簧(29)至少间接地接合在所述支撑面上。

3.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述阀体(21)具有引导槽(33)并且在边缘处围住所述阀座(19)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的减振器，其特征在于，所述止挡弹簧(29)承载至少一个支撑元件(35)，所述支撑元件与所述阀体(21)的支撑面(31)共同作用。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的减振器，其特征在于，所述阻尼阀装置(1)具有补偿弹簧(39)，所述补偿弹簧克服所述止挡弹簧(29)对所述支撑元件(35)预加载。

6.根据权利要求5所述的减振器，其特征在于，所述补偿弹簧(39)沿轴向支撑在所述阀座(19)上。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的减振器，其特征在于，所述支撑元件(35)与所述阀座(19)一起关于所述阻尼阀装置(1)的节流部位形成液压式止挡部(43)。

8.根据权利要求7所述的减振器，其特征在于，所述支撑元件(35)具有至少一个通道(45)，所述通道形成所述液压式止挡部(43)的部件。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的减振器，其特征在于，所述支撑元件(35)在所述活塞杆(7)上对中。

10.根据权利要求9所述的减振器，其特征在于，用于所述活塞杆(7)的支撑元件(35)的引导面(53)具有作为通道区段(55)的至少一个轴向槽。