CN117090888A - 具有渐进的阻尼力特性的阻尼阀装置 - Google Patents

Abstract

一种阻尼阀装置，其包括第一阻尼阀，该第一阻尼阀具有至少一个阀盘，该阀盘由弹簧预加载，其中，所述阻尼阀装置还包括第二阻尼阀，该第二阻尼阀具有阀支架，该阀支架的阀元件根据位于所述阀元件和导流面之间的节流部位内部的流动速度执行径向的调节运动，其中，所述第一阻尼阀的弹簧支撑在所述第二阻尼阀上。

Description

具有渐进的阻尼力特性的阻尼阀装置

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的阻尼阀装置。

背景技术

专利文献DE 10 2016 210 790 A1描述了一种带有阻尼阀装置的减振器，该阻尼阀装置包括与另外的阻尼阀相组合的底阀或活塞阀，其节流横截面随着节流横截面内部的流动速度增加从最大的开口位置出发过渡至最小的穿流位置。在此，所述另外的阻尼阀可以作为用于直径能够变化的阀元件的支架显示为底阀或活塞阀的构件。

专利文献DE 10 2019 212 966 A1展示了带有过压阀的阻尼阀装置的进一步改进，在改进方案中阀支架以能够相对于活塞杆轴向移动的方式得到支承。(参见图8)被设置用于复位运动的复位弹簧直接支撑在活塞杆上。

在根据专利文献DE 10 2020 209 102 A1的阻尼阀装置中，另外的阻尼阀与支撑在减振器的活塞杆引导部上的牵拉止挡弹簧共同作用。

在更早的专利文献DE 10 2021 201 430 A1中，另外的阻尼阀装置的阀支架可相对于减振器的活塞杆轴向移动，以实现阻尼阀装置对振幅的依赖性。为此设立的弹簧元件也支撑在活塞杆上。

专利文献DE 34 29 473 A1示出了一种活塞阀，其刚性的阀体克服弹簧力从活塞上提升起来，进而释放贯通通道。所述弹簧支撑在旋紧在活塞杆上的弹簧座上。

发明内容

本发明的目的在于，基于所指出的现有技术提供用于适配所述阻尼阀装置的阻尼力的进一步的可行方案。

通过将第一阻尼阀的弹簧支撑在第二阻尼阀上来实现该目的。

由于第一阻尼阀和第二阻尼阀之间的机械连接，存在同样影响阻尼力特性的功能依赖性。

因此优选地规定，所述第二阻尼阀的构成用于弹簧的支撑面的构件以相对于第一阻尼阀的阻尼阀基体能够轴向移动的方式得到支承。当第一阻尼阀被设置用于阻尼减振器的第一工作方向并且第二阻尼阀被设置用于阻尼减振器的第二工作方向时，第二阻尼阀的构件的轴向可运动性尤其起作用。在两个工作运动之间的反转点中例如可能出现阻尼力的短期提高，因为弹簧仍然通过第二阻尼阀的构件的运行运动而被预加载并且该预加载再次衰减。

根据有利的从属权利要求，支撑面可以由阀支架形成。

替代地，也存在如下可行方案，即支撑面由所述第二阻尼阀的过压阀的阀元件形成。

通过使阻尼阀装置具有支撑在阀支架上的至少一个第一弹簧和支撑在过压阀的阀元件上的、与第一弹簧并联连接的至少一个第二弹簧，实现了特别宽泛的适配可能性。

如果例如希望实现第二阻尼阀的与振幅相关的阻尼力特性，则可行的实施方式在于，所述阀支架克服弹簧的力以能够轴向移动的方式得到支承。与所指出的现有技术相比，这可以省去构造复位弹簧的花费。

为了能够特别是关于过压阀更自由地确定弹簧的弹力值，所述过压阀的阀元件支撑在所述阀支架上，并且阻尼阀装置的止挡部确定了所述阀支架相对于第一阻尼阀的最小距离。

此外还可以规定，所述过压阀的阀元件在阀支架的引导区段上径向地定心。由此可以省去活塞杆上用于过压阀的阀元件的相应的引导面。

通过以下方式得出另外的调节参数，也即过压阀的阀元件具有压力腔，该压力腔与所述第二阻尼阀的压力腔液压连接，其中，所述第二阻尼阀的压力腔中的压力将径向的调节力施加到阀元件上。压力腔的横截面面积乘以过压阀中的压力腔内部的压力，就确定了作用到阀元件上的提升力。相应地，通过横截面面积的尺寸可以确定过压阀的介入点进而确定所述第二阻尼阀的可能的阻尼力特性曲线。

所述阻尼阀装置的整体结构简单，第二阻尼阀的阀支架通过间隔套筒支撑在第一阻尼阀上。间隔套筒还可以具有用于过压阀的阀元件的引导面。

附图说明

根据以下对附图的描述对本发明进行进一步阐述。其中：

图1示出了具有能够轴向移动的阀支架的阻尼阀装置；

图2示出了图1的阻尼力特性曲线；以及

图3和图4示出了图1的替代变型方案

具体实施方式

图1示出了任意构造形式的减振器1在阻尼阀装置3的区域中的截取部分，该阻尼阀装置3在缸体7内部布置在能够轴向移动的活塞杆5上。阻尼阀装置3包括第一阻尼阀9，其阻尼阀基体11构造为活塞，该活塞在缸体7内部将活塞杆侧的工作腔13与远离活塞杆的工作腔15分隔开。两个工作腔13、15填充有液压的阻尼介质。

活塞11具有用于两个通流方向的分开的贯穿通道17、19。贯穿通道17、19的排出开口被至少一个阀盘21、23至少部分地覆盖。在活塞杆5移入到远离活塞杆的工作腔15的运动中起作用的贯穿通道19被至少轴向地固定的阀盘23至少部分地覆盖。用于相反的通流方向的贯穿通道17具有能够轴向移动的阀盘21，该阀盘也可以是完全刚性的。原则上，贯穿通道19也可以配备有能够轴向移动的阀盘。可选地，设立预开口盘25以及位于预开口盘25与阀盘21之间的密封件27。

活塞11被螺纹套筒27压紧在活塞杆5的凸肩29上。螺纹套筒27的外侧的侧面31用作能够轴向移动的阀盘21的引导部，该阀盘被弹簧33、特别是被螺旋压力弹簧预压紧在活塞11的阀座面35上。

阻尼阀装置3包括具有阀支架39的第二阻尼阀37，直径能够变化的阀元件43在该阀支架的环形槽41中得到引导。阀元件43可以是径向弹性的或者亦可以构造成带有径向沟槽的多个部件。阀元件43的具体的设计方案从属于本发明。

环形槽41以其环形槽侧面45、47和环形槽基面49与阀元件43的内侧的侧面51共同形成压力腔53，该压力腔通过至少一个流入开口55和至少一个流出开口57与远离活塞杆的工作腔15相连接。当压力腔53受到流动冲击时，产生沿径向向外作用的扩张力，该扩张力使阀元件43朝由缸体7的内壁形成的导流面59的方向扩张。在此确保了，由阀元件43和导流面59形成的节流部位61始终具有最小横截面，从而在第二阻尼阀37处不会出现液压阻塞。为此可以例如使用止挡部63或者也可以使用朝压力腔53的方向预加载阀元件43的复位弹簧65。

在节流部位61的最大穿流位置中，第二阻尼阀至少不产生值得注意的阻尼力。在活塞杆5移入到缸体7中的运动期间，阻尼阀装置3中只有阀盘23连同贯穿通道19一起产生阻尼力。随着节流部位61内部的流动速度增加，在节流部位61内形成减压并且在压力腔53内部形成过压。相应的力共同地引起阀元件43的径向扩张。

第一阻尼阀9和第二阻尼阀37都可以在减振器中独立地产生阻尼力。在当前的实施例中，弹簧33支撑在第二阻尼阀37上，更确切地说被轴向地压紧在第一阻尼阀9的阀盘21和阀支架39之间。

第二阻尼阀37的形成用于弹簧33的支撑面67的构件以相对于第一阻尼阀9的阻尼阀基体11能够轴向移动的方式得到支承。在此，支撑面67由阀支架39形成，该阀支架以能够克服弹簧33的力轴向移动的方式得到支承。为此，活塞杆5具有与用于螺纹套筒27的紧固螺纹69隔开的导向轴颈71。用于螺纹环75的紧固螺纹73紧接在导向轴颈71之后，该螺纹环用作阀支架39的轴向止挡部。

在活塞杆5的移入运动期间，从远离活塞杆的工作腔15中排出的阻尼介质通过第二阻尼阀37的节流部位61和第一阻尼阀9的贯穿通道19流入到活塞杆侧的工作腔13。

如果第二阻尼阀37上的压力载荷增加，则阀支架39连同阀元件43一起可以克服弹簧33的力进行相对于活塞杆5的轴向运动。由此降低了阻尼介质在节流部位61内部相对于阀支架39的流动速度，但也降低了阻尼介质流入到压力腔53中的速度。因此，阀元件43朝导流面59的方向的扩张运动延迟地或振幅选择地开始。仅仅当活塞杆5和阀支架39相对于彼此位置固定时，第二阻尼阀37才产生其最大的阻尼力。可以通过弹簧刚度大的弹簧33或通过机械止挡部77、例如活塞杆5来实现使阀支架位置固定。

在高频激励和活塞杆5的运动方向反转的情况下，第二阻尼阀装置37与第一阻尼阀9的距离才最小，也即弹簧33被最大程度地预加载。随后流入到贯穿通道17中的阻尼介质冲击阀盘21，该阀盘在短时间内被弹簧33过度强烈地压靠到活塞11的阀座面35上。由此阻尼力短暂地提高，直到以阀支架39重新滑动返回到螺纹环75上的终端位置中的方式使得弹簧33可以稍微地松弛。

图2示出了阻尼力-速度曲线图。在第二象限中可以看到第二阻尼阀37的介入点79，由此实现了显著的阻尼力渐进

在第四象限中，第二阻尼阀装置37不再以其阀元件43起作用。然而，阻尼力特性曲线从振动运动的反转点81开始首先急剧上升，在牵拉阶段关于阻尼力再次下降，然后重新上升。阴影区域象征着当减振器1的运动方向反转时阻尼力盈余。

与根据图1所示的变型方案相比，根据图3所示的阻尼阀装置具有相同结构形式的第一阻尼阀9。与图1不同的是，用于弹簧33的支撑面67由第二阻尼阀37的过压阀85的阀元件83形成。过压阀85的阀元件83由于其杯形而具有压力腔87，该压力腔通过流出开口57与第二阻尼阀37的压力腔53液压连接。在根据图1所示的实施方式中，流出开口57的横截面明显小于流入开口55的横截面，从而促进了在压力腔53内部建立背压力(Staudruck)。在该实施例中，与流入开口55相比具有减小的横截面的有效的流出开口89可以在阀支架39和活塞11之间布置在过压阀87的压力腔和远离活塞杆的工作腔15之间。流出开口89优选构造在过压阀85的阀元件83的环绕的连接片91中，该过压阀的阀座面93由阀支架39的覆盖侧形成。在阀支架39内部的压力腔53中建立压力时，在过压阀85的压力腔87内部也建立压力并且对第一阻尼阀9的弹簧33更强烈地预加载。在此，从限定的压力水平开始，阀元件83从阀座面93上提升起来并且在此经过一定的提升行程。与结合图1和图2所阐述的情况相似地，当减振器1的运动方向反转时，弹簧33的预加载也影响沿牵拉方向产生的阻尼力。

此外还应补充说明的是，阀支架39不必强制地被旋紧到活塞杆5上，而是第二阻尼阀37也可以通过间隔套筒95支撑在第一阻尼阀9上。间隔套筒95还带来了使过压阀85的阀元件83在间隔套筒95上沿径向得到引导的可能性。

图4示出了两个实施例。在图4的左半截面中示出了阻尼阀装置3，其在功能上遵循根据图3的说明。不同的是省去了间隔套筒95。阻尼阀支架39与活塞杆5螺纹连接，并且过压阀的阀元件83在活塞杆5的轴颈上滑动。

右半截面在功能上示出了根据图1和图3所示的阻尼阀装置的组合。一方面，第二阻尼阀37滑动地支承在活塞杆5上，并且另一方面，过压阀85与阀支架39共同地构造为座阀。不同的是，该阻尼阀装置具有支撑在阀支架39上的至少一个第一弹簧33A以及与其并联连接的、支撑在过压阀85的阀元件83上的至少一个第二弹簧33B。

阻尼阀装置3的止挡部77确定阀支架39至第一阻尼阀9之间的最小距离。该止挡部77例如由第一阻尼阀9的螺纹套筒27形成。过压阀85的阀元件83在阀支架39的环形引导区段97上径向地定心。在只有当阀支架39占据其相对于第一阻尼阀9的最小距离时才有可能出现的过压情况下，过压元件85的阀元件83可以执行从阀支架39开始的提升运动并且在引导区段97上定心。

附图标记列表：

1 减振器

3 阻尼阀装置

5 活塞杆

7 缸体

9 第一阻尼阀

11 阻尼阀基体

13 活塞杆侧的工作腔

15 远离活塞杆的工作腔

17 贯穿通道

19 贯穿通道

21 阀盘

23 阀盘

25 预开口盘

27 螺纹套筒

29 凸肩

31 侧面

33 弹簧

35 阀座面

37 第二阻尼阀

39 阀支架

41 环形槽

43 阀元件

45 环形槽侧面

47 环形槽侧面

49 环形槽基面

51 侧面

53 压力腔

55 流入开口

57 流出开口

59 导流面

61 节流部位

63 止挡部

65 复位弹簧

67 支撑面

69 紧固螺纹

71 导向轴颈

73 紧固螺纹

75 螺纹环

77 止挡部

79 介入点

81 反转点

83 阀元件

85 过压阀

87 压力腔

89 流出开口

91 连接片

93 阀座面

95 间隔套筒

97 引导区段

Claims (11)

1.一种阻尼阀装置(3)，其包括第一阻尼阀(9)，所述第一阻尼阀具有至少一个阀盘(21)，所述阀盘由弹簧(33、33A、33B)预加载，其中，所述阻尼阀装置(3)还包括第二阻尼阀(37)，该第二阻尼阀具有阀支架(39)，所述阀支架的阀元件(43)根据位于所述阀元件(43)和导流面(59)之间的节流部位(61)内部的流动速度执行径向的调节运动，其特征在于，所述第一阻尼阀(9)的弹簧(33、33A、33B)支撑在所述第二阻尼阀(37)上。

2.根据权利要求1所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述第二阻尼阀(37)的形成用于弹簧(33、33B)的支撑面(67)的构件(39、83)，以相对于所述第一阻尼阀(9)的阻尼阀基体(11)能够轴向移动的方式得到支承。

3.根据权利要求2所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述支撑面(67)由所述阀支架(39)形成。

4.根据权利要求2所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述支撑面(67)由所述第二阻尼阀(37)的过压阀(85)的阀元件(83)形成。

5.根据权利要求3所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述阻尼阀装置(3)具有至少一个第一弹簧(33A)以及与其并联连接的至少一个第二弹簧(33B)，所述第一弹簧支撑在所述阀支架(39)上，所述第二弹簧支撑在所述过压阀(85)的阀元件(83)上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述阀支架(39)克服所述弹簧(33、33A)的力以能够轴向移动的方式得到支承。

7.根据权利要求4所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述过压阀(85)的阀元件(83)支撑在所述阀支架(39)上，并且所述阻尼阀装置(3)的止挡部(77)确定所述阀支架(39)相对于所述第一阻尼阀(9)的最小距离。

8.根据权利要求7所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述过压阀(85)的阀元件(83)在所述阀支架(39)的引导区段(97)上沿径向定心。

9.根据权利要求7和8中任一项所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述过压阀(85)的阀元件(83)具有压力腔(87)，所述压力腔与所述第二阻尼阀(37)的压力腔(53)液压连接，其中，所述第二阻尼阀(37)的压力腔(53)中的压力将径向的调节力施加到所述阀元件(43)上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述第二阻尼阀(37)的阀支架(39)通过间隔套筒(95)支撑在所述第一阻尼阀(9)上。

11.根据权利要求10所述的阻尼阀装置，其特征在于，所述过压阀(85)的阀元件(83)在所述间隔套筒(95)上沿径向得到引导。